JP2755771B2 - Ink jet recording device - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はインクジェット記録装置に関するものであ
る。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an ink jet recording apparatus.
従来、記録シートにインクを吐出させて記録を行なう
インクジェット記録方式(たとえば、米国特許第472312
9号明細書、米国特許第4740796号明細書など)は、記録
電気信号に対する応答性が良く、吐出口(オリフィス)
の高密度マルチ化が容易、記録中の騒音が小さい、多色
のインクを使用することによるカラー画像記録が容易な
どの利点を有することから、該インクジェット記録方式
による記録装置の普及が急速に進んでいる。2. Description of the Related Art Conventionally, an ink jet recording method for performing recording by discharging ink on a recording sheet (for example, US Pat. No. 4,723,312)
No. 9 and U.S. Pat. No. 4,740,796) have good responsiveness to a recording electric signal and have a discharge port (orifice).
It has advantages such as high density multi-color printing, low noise during printing, and easy color image printing by using multi-color inks. In.
第5図はインクジェット記録方式を用いた従来のカラ
ー複写機の一つを示す内部構成図、第6図は第5図の記
録ヘッド75のインク供給系を示す図である。FIG. 5 is an internal configuration diagram showing one conventional color copier using an ink jet recording system, and FIG. 6 is a diagram showing an ink supply system of the recording head 75 of FIG.
このカラー複写機は、読取部60と記録部70とにより構
成されている。This color copying machine includes a reading unit 60 and a recording unit 70.
複写される内容が書かれた原稿が読取部60の原稿台61
の上に置かれ、光学系62と電荷転送デバイス(CCD)か
ら成るイメージセンサ63とを搭載したキャリッジ64が前
記原稿をシリアルスキャンすることにより、該原稿の内
容が読み取られる。該イメージセンサ63の出力信号は、
不図示の信号処理部で処理されたのち記録部70に出力さ
れる。The original on which the content to be copied is written is placed on the platen 61 of the reading unit 60.
The content of the original is read by serial scanning of the original by a carriage 64 mounted thereon and having an optical system 62 and an image sensor 63 composed of a charge transfer device (CCD). The output signal of the image sensor 63 is
After being processed by a signal processing unit (not shown), it is output to the recording unit 70.
記録部70では、ロール紙71が2組の給紙ローラ72,73
によってプラテン74に送られる。このとき、記録ヘッド
75とインクタンク76とインクカートリッジ77とを搭載し
たキャリッジ78が、前記プラテン74に送られたロール紙
71を1行分シリアルスキャンするとともに、記録ヘッド
75が前記信号処理部からの信号に応じて駆動されること
により、前記ロール紙71に前記原稿の内容が1行分記録
される。ここで、記録ヘッド75,インクタンク76,インク
カートリッジ77は、シアン,マゼンタ,イエロー,ブラ
ック用の4組が設けられており、フルカラー記録が行な
われる。1行分の記録が終了すると、ロール紙71は一対
の副走査ローラ79によって図中上方向に副走査されたの
ち、次の1行分の記録が同様にして行なわれる。In the recording unit 70, the roll paper 71 is divided into two sets of paper feed rollers 72 and 73.
To the platen 74. At this time, the recording head
A carriage 78 having an ink tank 75, an ink tank 76, and an ink cartridge 77
One line of 71 is scanned serially, and the recording head
By driving 75 in response to a signal from the signal processing unit, the content of the original is recorded on the roll paper 71 for one line. Here, the recording head 75, the ink tank 76, and the ink cartridge 77 are provided with four sets for cyan, magenta, yellow, and black, and perform full-color recording. When the recording for one line is completed, the roll paper 71 is sub-scanned in the upward direction in the figure by the pair of sub-scanning rollers 79, and the recording for the next one line is performed in the same manner.
以上のようにして1ページ文の記録が終了すると、カ
ッター80が回転されて、ロール紙71がカットされる。該
カットされたロール紙71は、2つの紙ガイド81,82を経
て外部に排紙される。When the recording of one page text is completed as described above, the cutter 80 is rotated, and the roll paper 71 is cut. The cut roll paper 71 is discharged outside through two paper guides 81 and 82.
次に、記録部70のキャリッジ78に搭載されている記録
ヘッド75のインク供給系の詳細について、第6図を用い
て説明する。Next, details of the ink supply system of the recording head 75 mounted on the carriage 78 of the recording unit 70 will be described with reference to FIG.
記録に用いられるインクは、インクカートリッジ77か
らインクタンク76に適宜補給される。インクタンク76と
記録ヘッド75との間には、インクチューブ80が設けられ
ている。該インクチューブ80の記録ヘッド75との接続部
には、フィルタ81が備えられており、インクとともにご
みが記録ヘッド75に侵入することを防いでいる。The ink used for recording is supplied from the ink cartridge 77 to the ink tank 76 as appropriate. An ink tube 80 is provided between the ink tank 76 and the recording head 75. A filter 81 is provided at a connection portion of the ink tube 80 with the recording head 75 to prevent dust from entering the recording head 75 together with ink.
また、記録ヘッド75にごみや泡が入ったり、記録ヘッ
ド75のノズル内のインクが乾燥して、インクの吐出が行
なわれにくくなった場合の回復手段として、キャップ8
2,ポンプ83,廃インクタンク84が設けられている。すな
わち、インクの吐出が行なわれにくくなった場合には、
キャップ82を記録ヘッド75に当接したのち、ポンプ83を
駆動して記録ヘッド75のノズル内のインクを吸引し、該
インクを廃インクタンク84に導くことにより、前記ご
み,泡,乾燥したインクを除去する。In addition, when the recording head 75 is filled with dust or bubbles, or when the ink in the nozzles of the recording head 75 dries and the ejection of ink becomes difficult, the cap 8 serves as a recovery means.
2, a pump 83 and a waste ink tank 84 are provided. That is, when it becomes difficult to discharge the ink,
After the cap 82 contacts the recording head 75, the pump 83 is driven to suck the ink in the nozzles of the recording head 75, and the ink is guided to the waste ink tank 84. Is removed.
しかし、上記従来例では、フィルタ81により記録ヘッ
ド75にごみが侵入することを防いでいるため、次に示す
ような欠点がある。However, in the above conventional example, the filter 81 prevents dust from entering the recording head 75, and thus has the following disadvantages.
インクカートリッジ77およびインクタンク76の中に存
在するごみやインクカートリッジ77の着脱時に侵入する
ごみが、インク中に含まれてインクチューブ80を通って
運ばれてきてフィルタ81に少しずつ捕らえられる。該フ
ィルタ81に捕らえられたごみが蓄積してくると、該フィ
ルタ81における流路抵抗が増して、記録ヘッド75にイン
クを十分に供給することができなくなる。その結果、た
とえば印字デューティの高い画像を印字するときには、
インクの消費に対して供給が追いつかず、インクの不吐
出が生じてしまう。The dust existing in the ink cartridge 77 and the ink tank 76 and the dust entering when the ink cartridge 77 is attached and detached are included in the ink, carried through the ink tube 80, and captured little by little by the filter 81. When the dust caught by the filter 81 accumulates, the flow path resistance in the filter 81 increases, and it becomes impossible to sufficiently supply the recording head 75 with ink. As a result, for example, when printing an image with a high print duty,
The supply cannot keep up with the consumption of ink, and non-ejection of ink occurs.
特に、ポンプ83でインクの強制流入を行なわせるよう
なインク加圧を行なった場合には、印字中にインクが供
給される場合よりも、次に示す理由でフィルタ81に捕ら
えられるごみの量が多いいことを本発明者は見出した。In particular, when the ink is pressurized so that the ink is forced to flow in by the pump 83, the amount of dust caught by the filter 81 for the following reason is smaller than when ink is supplied during printing. The present inventor has found a great deal.
印字のためのインク供給はゆっくり行なわれるが、前
記インク加圧時のインクの流速は速いため、該インク加
圧時の方がインクタンク76内のごみを運んできやすい。Although the supply of ink for printing is performed slowly, the flow rate of the ink at the time of pressurizing the ink is high, so that the dust in the ink tank 76 can be easily carried during the pressurization of the ink.
ここで、フィルタ81にごみが捕らえられることにより
該フィルタ81における流路抵抗が増加しても、記録ヘッ
ド75へのインク供給が行なわれやすくするためには、イ
ンクの供給圧を増やすことが効果的である。インクの供
給圧を増やすには、負圧の絶対値を減少させるために、
第6図に示す記録ヘッド75とインクタンク76内のインク
面の水頭差hを小さくすればよい。しかし、該水頭差h
をある程度大きくしておかないと、インクタンク76内の
インク面が少しでも振動すると、インクが記録ヘッド75
のノズルから外にしみ出したりするなどという問題があ
るため、フィルタ81の流路抵抗が小さいときから前記水
頭差hを小さくしておくことはできない。Here, even if the flow path resistance in the filter 81 increases due to the dust being caught by the filter 81, increasing the ink supply pressure is effective to make it easier to supply the ink to the recording head 75. It is a target. To increase the ink supply pressure, to reduce the absolute value of the negative pressure,
The head difference h between the recording head 75 and the ink surface in the ink tank 76 shown in FIG. 6 may be reduced. However, the head difference h
If the ink surface in the ink tank 76 vibrates even slightly even if the ink head 76
However, the head difference h cannot be reduced from when the flow path resistance of the filter 81 is small.
本発明の目的は、フィルタの流路抵抗が大きくなった
ときでも安定にインクの供給が行なえるインクジェット
記録装置を提供することにある。An object of the present invention is to provide an ink jet recording apparatus capable of stably supplying ink even when the flow path resistance of a filter is increased.
本発明のインクジェット記録装置は、インクが貯えら
れるインクタンクを有し、フィルタを介して記録ヘッド
に該インクを供給するインク供給手段と、前記フィルタ
を介して前記記録ヘッドにインクを強制的に流入させる
インク流入手段とを備えたインクジェット記録装置にお
いて、前記フィルタの交換時からのインク流入手段の累
積駆動時間または累積駆動回数の増加に応じて前記イン
ク供給手段のインク供給圧を増加させるインク供給圧制
御手段を有するものである。The ink jet recording apparatus of the present invention has an ink tank for storing ink, ink supply means for supplying the ink to a recording head through a filter, and ink forcibly flowing into the recording head through the filter. An ink supply pressure that increases the ink supply pressure of the ink supply means in accordance with an increase in the cumulative drive time or the cumulative number of drive times of the ink inflow means from the time of replacement of the filter. It has control means.
また、インク供給圧制御手段は、前記フィルタの交換
時からのインク流入手段の累積駆動時間または累積駆動
回数の増加に応じて前記インク供給手段のインク供給圧
が増加するようにインクタンクの高さを変化させて記録
ヘッドとインクタンク内のインク面の水頭差を減少させ
ることを特徴とする。Further, the ink supply pressure control means is configured to adjust the height of the ink tank so that the ink supply pressure of the ink supply means increases in accordance with an increase in the cumulative drive time or the cumulative number of drive times of the ink inflow means from the time of replacement of the filter. To reduce the head difference between the recording head and the ink surface in the ink tank.
さらに、インク流入手段の累積駆動時間または累積駆
動回数の増加と前記記録ヘッドの印字時間の増加の両方
に応じてインク供給圧が増加するように前記インク供給
圧制御手段を動作させることを特徴とする。Further, the ink supply pressure control means is operated such that the ink supply pressure increases in accordance with both the increase in the cumulative drive time or the number of cumulative drives of the ink inflow means and the increase in the print time of the recording head. I do.
前記記録ヘッドは、記録シートの記録領域の全幅にわ
たって吐出口が形成されているフルラインタイプであっ
てもよい。The recording head may be a full-line type in which discharge ports are formed over the entire width of the recording area of the recording sheet.
また、前記記録ヘッドは、熱エネルギーを利用してイ
ンクを吐出するものであって、該熱エネルギーを発生す
るための電気熱変換体を備えていてもよい。Further, the recording head ejects ink using thermal energy, and may include an electrothermal converter for generating the thermal energy.
[作用] 本発明のインクジェット記録装置は、フィルタを介し
て記録ヘッドにインクを供給するインク供給手段のイン
ク供給圧をインクタンクの高さを変化させるなどして制
御するインク供給圧制御手段を、前記フィルタを介して
前記記録ヘッドにインクを強制的に流入させるインク流
入手段の駆動履歴(フィルタの交換時からの累積駆動回
数または累積駆動時間)に応じて動作させることによ
り、前記インク流入手段の駆動に伴って前記フィルタに
捕らえらるごみが増加して該フィルタの流路抵抗が大き
くなっても、前記記録ヘッドへのインク供給圧が前記イ
ンク供給圧制御手段によって前記インク流入手段の駆動
履歴に応じて大きくされるので、該記録ヘッドにおける
インクの不吐出を防ぐことができる。[Operation] The ink jet recording apparatus of the present invention includes an ink supply pressure control unit that controls the ink supply pressure of an ink supply unit that supplies ink to a recording head via a filter by changing the height of an ink tank. By operating according to the drive history (cumulative drive count or cumulative drive time since the filter was replaced) of the ink inflow means for forcing the ink to flow into the recording head via the filter, Even if the amount of dust caught by the filter increases with the driving, and the flow path resistance of the filter increases, the ink supply pressure to the recording head is controlled by the ink supply pressure control means so that the driving history of the ink inflow means is maintained. Therefore, non-ejection of ink in the recording head can be prevented.
また、前記インク供給圧制御手段が、前記記録ヘッド
へのインク供給圧を前記インク流入手段の駆動履歴と前
記記録ヘッドの印字履歴との両方に応じて大きくするこ
とにより、印字中に前記フィルタに捕らえられるごみも
かなり多いので、より効率的にインクの供給が行える。Further, the ink supply pressure control means increases the ink supply pressure to the recording head in accordance with both the driving history of the ink inflow means and the printing history of the recording head, so that the ink supply pressure to the filter during printing is increased. Since a large amount of dust is caught, ink can be supplied more efficiently.
[実施例] 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。Example Next, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は本発明のインクジェット記録装置の第1の実
施例における記録ヘッド5のインク供給系を示す図、第
2図は第1図に示したインクタンク6の取付具30の詳細
を示す斜視図、第3図はポンプ13の駆動回数Nと水頭差
Hとの関係を示すグラフである。FIG. 1 is a diagram showing an ink supply system of a recording head 5 in a first embodiment of the ink jet recording apparatus of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing details of a fixture 30 of the ink tank 6 shown in FIG. FIG. 3 is a graph showing the relationship between the number of times N the pump 13 is driven and the head difference H.
本実施例のインクジェット記録装置は第5図に示した
ものと同様の構成を有するカラー複写機であり、第1図
に示す記録ヘッド5のインク供給系を有する点が、第5
図に示したものと異なる。The ink jet recording apparatus of this embodiment is a color copying machine having the same configuration as that shown in FIG. 5, and is different from the color copying machine shown in FIG.
It differs from the one shown in the figure.
このインク供給系は、補給用のインクが貯えられてい
るインクカートリッジ7と、該インクカートリッジ7か
ら適宜インクが補給されるインクタンク6と、該インク
タンク6と記録ヘッド5との間に設けられているインク
チューブ10と、該インクチューブ10の前記記録ヘッド5
との接続部に設けられているフィルタ1と、インクの吐
出が行なわれにくくなった場合の回復手段として設けら
れているキャップ12,ポンプ13,廃インクタンク14とを有
する点については、従来のものと同じである。しかし、
このインク供給系は、次の点で従来のものと異なってい
る。The ink supply system is provided between an ink cartridge 7 in which refilling ink is stored, an ink tank 6 to which ink is appropriately supplied from the ink cartridge 7, and a space between the ink tank 6 and the recording head 5. Ink tube 10 and the recording head 5 of the ink tube 10
And a waste ink tank 14 provided with a filter 1 provided at a connection portion between the filter 1 and a cap 12, a pump 13, and a waste ink tank 14 provided as recovery means when ink ejection becomes difficult. Same as the ones. But,
This ink supply system differs from the conventional ink supply system in the following points.
(1)前記インクタンク6の取付具30は第2図に示すよ
うに、下方に設けられた平板状の取付台31と、上方に設
けられた2つの取付枠321,322とを有し、該2つの取付
枠321,322は、それぞれスリーブ331とスリーブ332によ
り前記取付台31と連結された構造を有する。そして、前
記2つのスリーブ331,332はそれぞれ、すべり軸受を介
して台24(第1図参照)に立設されたレール341とレー
ル342に上下方向に摺動自在に支持されている。(1) As shown in FIG. 2, the mounting member 30 of the ink tank 6 has a flat mounting base 31 provided below and two mounting frames 32 1 and 32 2 provided above. and, the two attachment frame 32 1, 32 2, the sleeve 33 1 and the sleeve 33 2 each having a connecting structure and the mount 31. The two sleeves 33 1 and 33 2 are supported by rails 34 1 and 34 2 erected on the base 24 (see FIG. 1) via slide bearings so as to be slidable in the vertical direction. I have.
(2)前記取付具30の取付台31は第1図に示すように、
台24上に設けられているパルスモータ22により回転させ
られるカム23で支えられており、該カム23が回転させら
れることにより、前記取付台31は前記レール27に案内さ
れて上下方向に移動させられる。これにより、前記取付
具30に取付けられた前記インクタンク6およびインクカ
ートリッジ7が上下方向に移動され、前記水頭値Hが変
化することになる。(2) The mounting table 31 of the mounting tool 30 is as shown in FIG.
The mounting base 31 is supported by a cam 23 rotated by a pulse motor 22 provided on a base 24, and the mounting base 31 is guided by the rail 27 to move in the vertical direction by rotating the cam 23. Can be As a result, the ink tank 6 and the ink cartridge 7 attached to the attachment 30 are moved up and down, and the water head value H changes.
(3)前記ポンプ13と前記パルスモータ22とは、中央処
理装置(以下、CPUと称する)21により制御されてい
る。(3) The pump 13 and the pulse motor 22 are controlled by a central processing unit (hereinafter, referred to as a CPU) 21.
ここで、CPU21とパルスモータ22とカム23とはインク
タンク6を上下に移動させることにより、インクタンク
6から記録ヘッド5へ供給するインクのインク供給圧を
制御するインク供給圧制御手段として動作する。Here, the CPU 21, the pulse motor 22, and the cam 23 operate as ink supply pressure control means for controlling the ink supply pressure of the ink supplied from the ink tank 6 to the recording head 5 by moving the ink tank 6 up and down. .
また、ポンプ13は、フィルタ1を介して記録ヘッド5
にインクを強制的に流入させるインク流入手段として動
作する。The pump 13 is connected to the recording head 5 via the filter 1.
It operates as ink inflow means for forcing ink to flow into the printer.
次に、CPU21の動作について説明する。 Next, the operation of the CPU 21 will be described.
CPU21は、ポンプ13の駆動開始の指示をするととも
に、該ポンプ13の駆動回数Nをカウントする。ただし、
該カウント値はフィルタ1の交換時に不図示のリセット
信号発生手段から入力されるリセット信号でリセットさ
れる。また、CPU21は、該カウント値に応じてパルスモ
ータ22の回転数および回転方向を制御してカム23を回転
させることにより、インクタンク6の高さを調整する。The CPU 21 instructs the start of driving of the pump 13 and counts the number of times N of driving the pump 13. However,
The count value is reset by a reset signal input from a reset signal generating means (not shown) when the filter 1 is replaced. The CPU 21 adjusts the height of the ink tank 6 by controlling the number of rotations and the rotation direction of the pulse motor 22 according to the count value and rotating the cam 23.
該インクタンク6の高さ調整は、記録ヘッド5とイン
クタンク6内のインク面の水頭差をHmmとしたとき、該
水頭差Hと前記カウント値(前記ポンプ13の駆動回数
N)とが第3図に示す関係を満たすように制御される。
すなわち、フィルタ1が交換されたばかりで新品のとき
には該フィルタ1の流路抵抗は小さいので、前記水頭差
Hを100mmとして負圧を大きくしておき、振動などによ
りインクが記録ヘッド5のノズルから不必要に外に出な
いようにしておく。その後、前記カウント値が増えるに
つれてインクタンク6を上に押し上げ、前記水頭差Hを
小さくして前記負圧を小さくすることにより、ごみがつ
まって前記フィルタ1の流路抵抗が増えてきても前記記
録ヘッド5へのインクの供給が十分に行なえるように
し、インクの供給不足による前記記録ヘッド5のインク
不吐出を防止する。The height adjustment of the ink tank 6 is based on the assumption that, when the head difference between the recording head 5 and the ink surface in the ink tank 6 is Hmm, the head difference H and the count value (the number of times N the pump 13 is driven) are the same. Control is performed so as to satisfy the relationship shown in FIG.
That is, when the filter 1 has just been replaced and is new, the flow path resistance of the filter 1 is small. Therefore, the head pressure H is set to 100 mm, the negative pressure is increased, and ink does not flow from the nozzles of the recording head 5 due to vibration or the like. Keep out of necessity. Thereafter, as the count value increases, the ink tank 6 is pushed upward, and the head difference H is reduced to reduce the negative pressure. The ink supply to the recording head 5 can be sufficiently performed, and the non-ejection of the ink of the recording head 5 due to the insufficient supply of the ink is prevented.
本実施例におけるインクタンク6の取付具30は、第2
図に示した取付台31と取付枠321,322とスリーブ331,332
の代わりに、レール341,342に沿って上下方向に一体的
に摺動自在でありかつ前記インクタンク6の上下の両側
面を支持して固定させる4本の取付枠を用いて、前記イ
ンクタンク6の底面をカム23で支持するようにしてもよ
い。The attachment 30 of the ink tank 6 in this embodiment is the second attachment.
Mounting base 31, mounting frames 32 1 and 32 2 and sleeves 33 1 and 33 2 shown in the figure
Instead of using the rail 34 1, 34 is freely integrally slide 2 along the vertical direction and four mounting frame to be fixed by supporting both sides of and below the ink tank 6, the The bottom surface of the ink tank 6 may be supported by the cam 23.
次に、本発明のインクジェット記録装置の第2の実施
例について説明する。Next, a second embodiment of the ink jet recording apparatus of the present invention will be described.
第4図はポンプ13の駆動時間tと水頭差Hとの関係を
示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the relationship between the drive time t of the pump 13 and the water head difference H.
本実施例のインクジェット記録装置が前述した第1の
実施例と異なる点は、CPU21がポンプ13の駆動時間tに
応じて、記録ヘッド5とインクタンク6内のインク面の
水頭差Hを制御する点である。すなわち、CPU21は、フ
ィルタ1が交換されたばかりで新品のときには該フィル
タ1の流路抵抗は小さいので、前記距離Hを100mmとし
て負圧を大きくしておき、振動などによりインクが記録
ヘッド5のノズルから不必要に外に出ないようにしてお
く。その後、前記CPU21は前記ポンプ13の駆動時間tを
記憶しておき、第4図に示す関係に従ってパルスモータ
22の回転数および回転方向を制御してカム23を回転させ
ることにより、インクタンク6の高さを調整する。The difference between the ink jet recording apparatus of the present embodiment and the first embodiment described above is that the CPU 21 controls the water head difference H between the recording head 5 and the ink surface in the ink tank 6 according to the drive time t of the pump 13. Is a point. That is, when the filter 1 has just been replaced and is new, the flow path resistance of the filter 1 is small. Therefore, the distance H is set to 100 mm and the negative pressure is increased. From going out unnecessarily. Thereafter, the CPU 21 stores the drive time t of the pump 13 and stores the drive time t in accordance with the relationship shown in FIG.
The height of the ink tank 6 is adjusted by rotating the cam 23 by controlling the number and direction of rotation of the 22.
なお、前記CPU21が記憶している前記ポンプ13の駆動
時間tは、フィルタ1が交換されるごとに不図示のリセ
ット信号発生手段によって発生されるリセット信号によ
りリセットされる。The drive time t of the pump 13 stored in the CPU 21 is reset by a reset signal generated by a reset signal generating means (not shown) every time the filter 1 is replaced.
本実施例の場合には、ポンプ13の駆動時間tによって
記録ヘッド5に供給されるインクのインク供給圧を調整
するので、第1の実施例よりもより正確な制御が行なえ
る。In the case of the present embodiment, the ink supply pressure of the ink supplied to the recording head 5 is adjusted by the driving time t of the pump 13, so that more accurate control can be performed than in the first embodiment.
次に、本発明のインクジェット記録装置の第3の実施
例について説明する。Next, a third embodiment of the ink jet recording apparatus of the present invention will be described.
本実施例のインクジェット記録装置は、第1図に示し
たインク供給系と同様のインク供給系を有しているが、
CPUがポンプの駆動時間と記録ヘッドの印字時間との両
方に応じてパルスモータを制御して動作させる点が、前
述した第1の実施例および第2の実施例と異なる。The ink jet recording apparatus of the present embodiment has the same ink supply system as the ink supply system shown in FIG.
The difference from the first and second embodiments is that the CPU controls and operates the pulse motor in accordance with both the drive time of the pump and the print time of the recording head.
該パルスモータの制御は、たとえば次のようにして行
なわれる。The control of the pulse motor is performed, for example, as follows.
前記ポンプの駆動時間をT1,前記記録ヘッドの印字時
間をT2とすると、 T3=T1+0.001・T2 (1) で計算される重みづけされた時間T3に応じて、該時間
T3が大きくなるにつれて記録ヘッドとインクタンク内の
インク面の水頭差Hを小さくするように、前記CPUは前
記パルスモータを制御して動作させる。Assuming that the driving time of the pump is T 1 and the printing time of the recording head is T 2 , according to a weighted time T 3 calculated by T 3 = T 1 + 0.001 · T 2 (1) The time
T 3 so as to reduce the water head difference H of the ink surface of the recording head and the ink tank as large, the CPU will operate by controlling the pulse motor.
一般に、フィルタにごみがつまる場合は、前述したよ
うに前記ポンプの駆動中のほうが印字中よりも圧倒的に
多いが、該ポンプの駆動時間T1=1secに対する前記記録
ヘッドの印字時間T2は通常数100sec程度であるので、前
記記録ヘッドの印字中の影響も無視できない。In general, when the dust is clogged in the filter, but more in the driving of the pump as described above is overwhelmingly larger than during printing, the printing time T 2 of the said recording head with respect to driving time T 1 = 1 sec of the pump Since the time is usually about several hundred seconds, the influence of the recording head during printing cannot be ignored.
したがって、本実施例のように、前記ポンプの駆動時
間T1と前記記録ヘッドの印字時間T2とにより、前記水頭
差Hを制御したほうがより効率的にインクの供給を行な
うことができる。Therefore, as in the present embodiment, the drive time of the pump T 1 and the printing time T 2 of the said recording head, better to control the water head difference H can be performed more efficiently supply the ink.
なお、(1)式に示した前記記録ヘッドの印字時間T2
の係数に関しては、実験などにより求めた最適値を使用
すれば、より効率的である。The printing time T 2 of the recording head shown in the equation (1)
It is more efficient to use the optimal value obtained by experiments or the like for the coefficient of.
以上示した実施例においては、記録ヘッドへのインク
供給圧の調整は、該記録ヘッドとインクタンク内のイン
ク面の水頭差Hを変化させて行なったが、インク供給圧
制御用のポンプをインク供給路の途中に設けて、該イン
ク供給圧制御用のポンプを同様にして制御することによ
り行なってもよい。In the embodiment described above, the ink supply pressure to the print head was adjusted by changing the head difference H between the print head and the ink surface in the ink tank. The ink supply pressure control pump may be provided in the middle of the supply path and controlled in the same manner.
また、インクジェット記録装置の形態としては、第5
図に示したようなカラー複写機に限られるものではな
く、たとえば記録部だけを有するプリンタなどであって
もよい。In addition, the form of the ink jet recording apparatus is the fifth.
The present invention is not limited to the color copying machine as shown in the figure, and may be, for example, a printer having only a recording unit.
本発明は、特にインクジェット記録方式の中でもバブ
ルジェット方式の記録ヘッドを用いたインクジェット記
録装置において、優れた効果をもたらすものである。The present invention provides an excellent effect particularly in an ink jet recording apparatus using a bubble jet recording head among the ink jet recording methods.
その代表的な構成や原理については、たとえば、米国
特許第4723129号明細書、同第4740796号明細書に開示さ
れている基本的な原理を用いて行なうものが好ましい。
この方式は所謂オンデマンド型、コンティニュアス型の
いずれにも適用可能であるが、特に、オンデマンド型の
場合には、液体(インク)が保持されているシートや液
路に対応して配置されている電気熱変換体に、記録情報
に対応していて核沸騰を越える急速な温度上昇を与える
少なくとも一つの駆動信号を印加することによって、電
気熱変換体に熱エネルギーを発生せしめ、記録ヘッドの
熱作用面に膜沸騰させて、結果的にこの駆動信号に一対
一対応し液体(インク)内の気泡を形成できるので有効
である。この気泡の成長、収縮により吐出用開口を介し
て液体(インク)を吐出させて、少なくとも一つの液滴
を形成する。この駆動信号をパルス形状とすると、即時
適切に気泡の成長収縮が行なわれるので、特に応答性に
優れた液体(インク)の吐出が達成でき、より好まし
い。このパルス形状の駆動信号としては米国特許第4463
359号明細書、同第4345262号明細書に記載されているよ
うなものが適している。なお、上記熱作用面の温度上昇
率に関する発明の米国特許第4313124号明細書に記載さ
れている条件を採用すると、さらに優れた記録を行なう
ことができる。Regarding the typical configuration and principle, it is preferable to use the basic principle disclosed in, for example, US Pat. Nos. 4,723,129 and 4,740,796.
This method can be applied to both the so-called on-demand type and the continuous type. In particular, in the case of the on-demand type, it is arranged corresponding to the sheet or the liquid path holding the liquid (ink). By applying at least one drive signal corresponding to the recording information and giving a rapid temperature rise exceeding nucleate boiling to the electrothermal transducer, heat energy is generated in the electrothermal transducer, and the recording head This is effective because it is possible to form a film in the liquid (ink) by one-to-one correspondence with the drive signal as a result of film boiling on the heat-acting surface. By discharging the liquid (ink) through the discharge opening by the growth and contraction of the bubble, at least one droplet is formed. When the drive signal is formed into a pulse shape, the growth and shrinkage of the bubble are performed immediately and appropriately, so that the ejection of liquid (ink) having particularly excellent responsiveness can be achieved, which is more preferable. U.S. Pat.
Those described in JP-A Nos. 359 and 4435262 are suitable. Further, when the conditions described in US Pat. No. 4,313,124 of the invention relating to the temperature rise rate of the heat acting surface are adopted, more excellent recording can be performed.
記録ヘッドの構成としては、上述の各明細書に開示さ
れているような吐出口,液路,電気熱変換体の組み合わ
せ構成(直線状液路または直角液路)の他に、熱作用部
が屈曲する領域に配置されている構成を開示する米国特
許第4558333号明細書および米国特許第4459600号明細書
にそれぞれ記載のものを用いた構成のものでもよい。加
えて、複数の電気熱変換体に対して、共通するスリット
を電気熱変換体の吐出部とする構成を開示する特開昭59
年第123670号公報や熱エネルギーの圧力波を吸収する開
孔を吐出部に対応せる構成を開示する特開昭59年第1384
61号公報に基づいた構成としても本発明は有効である。As a configuration of the recording head, in addition to a combination configuration (a linear liquid path or a right-angled liquid path) of a discharge port, a liquid path, and an electrothermal converter as disclosed in each of the above-mentioned specifications, a heat acting section is provided. A configuration using each of those described in U.S. Pat. No. 4,558,333 and U.S. Pat. No. 4,459,600, which disclose a configuration disposed in a bending region, may be used. In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. S59-5959 discloses a configuration in which a common slit is used as a discharge portion of an electrothermal converter for a plurality of electrothermal converters.
No. 123670/1984 and Japanese Patent Laid-Open No. 1384/1984 discloses a configuration in which an opening for absorbing a pressure wave of thermal energy is made to correspond to a discharge portion.
The present invention is also effective as a configuration based on JP-A-61-61.
さらに、インクジェット記録装置が記録できる最大記
録媒体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの
記録ヘッドとしては、上述した明細書に開示されている
ような複数個の記録ヘッドの組み合わせによって、その
長さを満たす構成や一体的に形成された一個の記録ヘッ
ドとしての構成のいずれでもよいが、本発明は、上述し
た効果を一層有効に発揮することができる。Further, as a full-line type recording head having a length corresponding to the width of the maximum recording medium that can be recorded by the inkjet recording apparatus, a combination of a plurality of recording heads as disclosed in the above specification, Either a configuration that satisfies the length or a configuration as a single recording head that is integrally formed may be used, but the present invention can more effectively exert the above-described effects.
加えて、装置本体に装着されることで、装置本体との
電気的な接続や装置本体からのインクの供給が可能にな
る交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あるいは記録
ヘッド自体に一体的に設けられたカートリッジタイプの
記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。In addition, a replaceable chip-type recording head that can be electrically connected to the apparatus main body and supplied with ink from the apparatus main body by being attached to the apparatus main body, or provided integrally with the recording head itself The present invention is also effective when a cartridge type recording head is used.
また、本発明のインクジェット記録装置の構成として
設けられる、記録ヘッドに対しての回復手段、予備的な
補助手段などを付加することは本発明の効果を一層安定
できるので好ましい。これらを具体的に挙げれば、記録
ヘッドに対しての、キャッピング手段、クリーニング手
段、加圧あるいは吸引手段、電気熱変換体あるいはこれ
とは別の加熱素子あるいはこれらの組み合わせによる予
備加熱手段、記録とは別に吐出を行なう予備吐出モード
を行なうことも安定して記録を行なうために有効であ
る。Further, it is preferable to add recovery means for the printhead, preliminary auxiliary means, and the like provided as components of the ink jet printing apparatus of the present invention since the effects of the present invention can be further stabilized. Specifically, for the recording head, a capping unit, a cleaning unit, a pressurizing or suctioning unit, a preheating unit using an electrothermal transducer or another heating element or a combination thereof, and a recording unit Separately, a preliminary ejection mode for performing ejection is also effective for stable printing.
さらに、インクジェット記録装置の記録モードとして
は、黒色などの主流色のみの記録モードだけではなく、
記録ヘッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせに
よってでもよいが、異なる色の複色カラーまたは混色に
よるフルカラーの少なくとも一つを備えた装置にも本発
明は極めて有効である。Further, as a recording mode of the inkjet recording apparatus, not only a recording mode of only a mainstream color such as black,
The recording head may be formed integrally or by a combination of a plurality of recording heads. However, the present invention is extremely effective for an apparatus having at least one of multiple colors of different colors or full color of mixed colors.
以上説明した本発明実施例においては、インクを液体
として説明しているが、室温やそれ以下で固化するイン
クであって、室温で軟化もしくは液体となるもの、ある
いは、インクジェットで一般的に行われている温度調整
の温度範囲である30℃以上70℃以下の温度範囲内で軟化
もしくは液体となるものでもよい。すなわち、使用記録
信号付与時にインクが液状をなすものであればよい。加
えて、積極的に熱エネルギーによる昇温をインクの固形
状態から液体状態への態変化のエネルギーとして使用せ
しめることで防止するか、または、インクの蒸発防止を
目的として放置状態で固化するインクを用いるかして、
いずれにしても熱エネルギーの記録信号に応じた付与に
よってインクが液化してインク液状として吐出するもの
や記録媒体に到達する時点ではすでに固化し始めるもの
などのような、熱エネルギーによって初めて液化する性
質のインク使用も本発明には適用可能である。このよう
な場合インクは、特開昭54-56847号公報あるいは特開昭
60-71260号公報に記載されているような、多孔質シート
凹部または貫通孔に液状または固形物として保持された
状態で、電気熱変換体に対して対向するような形態とし
てもよい。本発明においては、上述した各インクに対し
て最も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するも
のである。In the embodiments of the present invention described above, the ink is described as a liquid. However, ink that solidifies at room temperature or below and softens or becomes liquid at room temperature, or is generally used in ink-jet printing. It may be softened or liquid within a temperature range of 30 ° C. or more and 70 ° C. or less, which is the temperature range of the temperature adjustment. That is, the ink may be in a liquid state when the use recording signal is applied. In addition, the temperature rise due to thermal energy can be positively prevented by using it as energy for changing the state of the ink from a solid state to a liquid state, or the ink that solidifies in a standing state to prevent evaporation of the ink can be used. Or use
In any case, the property that the ink liquefies for the first time by thermal energy, such as the one in which the ink liquefies and is ejected as an ink liquid by application of the thermal energy according to the recording signal, and the one that already starts to solidify when reaching the recording medium Is also applicable to the present invention. In such a case, the ink is disclosed in JP-A-54-56847 or JP-A-54-56847.
As described in JP-A-60-71260, a configuration may be adopted in which the liquid sheet or the solid sheet is held as a liquid or solid substance in the concave portion or through hole of the porous sheet so as to face the electrothermal converter. In the present invention, the most effective one for each of the above-mentioned inks is to execute the above-mentioned film boiling method.
本発明は、上述のとおり構成されているので、次に記
載する効果を奏する。The present invention is configured as described above, and has the following effects.
フィルタを介して記録ヘッドにインクを供給するイン
ク供給手段のインク供給圧をインクタンクの高さを変化
させるなどして制御するインク供給圧制御手段を、前記
フィルタを介して前記記録ヘッドにインクを強制的に流
入させるインク流入手段の駆動履歴(フィルタの交換時
からの累積駆動回数または累積駆動時間)に応じて動作
させることにより、前記フィルタに捕らえらるごみの増
加に伴って該フィルタの流路抵抗が大きくなっても、前
記記録ヘッドにおけるインクの不吐出を防ぐことができ
るという効果がある。Ink supply pressure control means for controlling the ink supply pressure of the ink supply means for supplying ink to the recording head via the filter by changing the height of the ink tank, etc., and supplies the ink to the recording head via the filter. By operating the ink inflow means forcibly flowing according to the driving history (cumulative number of driving times or cumulative driving time from the time of replacement of the filter), the flow of the filter along with the increase of dust caught by the filter is increased. Even if the path resistance increases, there is an effect that non-ejection of ink in the recording head can be prevented.
また、前記インク供給圧制御手段が、前記インク流入
手段の駆動履歴と前記記録ヘッドの印字履歴との両方に
応じて、該記録ヘッドへのインク供給圧を大きくするこ
とにより、より効率的にインクの供給が行えるという効
果がある。Further, the ink supply pressure control unit increases the ink supply pressure to the recording head according to both the driving history of the ink inflow unit and the printing history of the recording head, so that more efficient ink supply is possible. There is an effect that can be supplied.
第1図は本発明のインクジェット記録装置の第1の実施
例における記録ヘッド5のインク供給系を示す図、第2
図は第1図に示したインクタンク6の取付具30の詳細を
示す斜視図、第3図はポポンプ13の駆動回数Nと水頭差
Hとの関係を示すグラフ、第4図はポンプ13の駆動時間
tと水頭差Hとの関係を示すグラフ、第5図はインクジ
ェット記録方式を用いた従来のカラー複写機の一つを示
す内部構成図、第6図は第5図の記録ヘッド75のインク
供給系を示す図である。 1……フィルタ、5……記録ヘッド、6……インクタン
ク、7……インクカートリッジ、10……インクチュー
ブ、12……キャップ、13……ポンプ、14……廃インクタ
ンク、21……CPU、22……パルスモータ、23……カム、2
4……台、30……取付具、31……取付台、321,322……取
付枠、331,332……スリーブ、341,342……レール、H…
…水頭差、N……駆動回数、t……駆動時間。FIG. 1 is a diagram showing an ink supply system of a recording head 5 in a first embodiment of the ink jet recording apparatus of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view showing details of the fixture 30 of the ink tank 6 shown in FIG. 1, FIG. 3 is a graph showing the relationship between the number of times N of the pump 13 and the head difference H, and FIG. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the driving time t and the head difference H, FIG. 5 is an internal configuration diagram showing one of the conventional color copiers using the ink jet recording system, and FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating an ink supply system. 1 ... Filter, 5 ... Recording head, 6 ... Ink tank, 7 ... Ink cartridge, 10 ... Ink tube, 12 ... Cap, 13 ... Pump, 14 ... Waste ink tank, 21 ... CPU , 22 ... pulse motor, 23 ... cam, 2
4 ... stand, 30 ... mounting fixture, 31 ... mounting base, 32 1 , 32 2 ... mounting frame, 33 1 , 33 2 ... sleeve, 34 1 , 34 2 ... rail, H ...
... head difference, N ... number of drives, t ... drive time.
Claims (5)
フィルタを介して記録ヘッドに該インクを供給するイン
ク供給手段と、 前記フィルタを介して前記記録ヘッドにインクを強制的
に流入させるインク流入手段とを備えたインクジェット
記録装置において、 前記フィルタの交換時からのインク流入手段の累積駆動
時間または累積駆動回数の増加に応じて前記インク供給
手段のインク供給圧を増加させるインク供給圧制御手段
を有することを特徴とするインクジェット記録装置。An ink tank for storing ink;
An ink jet recording apparatus comprising: an ink supply unit for supplying the ink to the recording head via a filter; and an ink inflow unit for forcibly flowing the ink into the recording head via the filter. An ink supply pressure control means for increasing an ink supply pressure of the ink supply means in accordance with an increase in the cumulative drive time or the cumulative number of times of drive of the ink inflow means.
交換時からのインク流入手段の累積駆動時間または累積
駆動回数の増加に応じて前記インク供給手段のインク供
給圧が増加するようにインクタンクの高さを変化させて
記録ヘッドとインクタンク内のインク面の水頭差を減少
させることを特徴とする第1項記載のインクジェット記
録装置。2. The ink supply pressure control means according to claim 1, wherein the ink supply pressure of the ink supply means is increased in accordance with an increase in the cumulative drive time or the cumulative number of drive times of the ink inflow means from the time of replacement of the filter. 2. An ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the height of the ink head is changed to reduce the head difference between the recording head and the ink surface in the ink tank.
駆動回数の増加と前記記録ヘッドの印字時間の増加の両
方に応じてインク供給圧が増加するように前記インク供
給圧制御手段を動作させることを特徴とする第1項また
は第2項記載のインクジェット記録装置。And operating the ink supply pressure control means so as to increase the ink supply pressure in accordance with both an increase in the cumulative drive time or the cumulative number of drive times of the ink inflow means and an increase in the print time of the recording head. 3. The ink jet recording apparatus according to claim 1 or 2, wherein
幅にわたって吐出口が形成されているフルラインタイプ
であることを特徴とする第1項乃至第3項のいずれかの
1項に記載のインクジェット記録装置。4. The recording head according to claim 1, wherein the recording head is a full line type in which discharge ports are formed over the entire width of a recording area of the recording sheet. Ink jet recording device.
ンクを吐出するものであって、該熱エネルギーを発生す
るための電気熱変換体を備えていることを特徴とする第
1項乃至第4項のいずれかの1項に記載のインクジェッ
ト記録装置。5. The recording head according to claim 1, wherein said recording head ejects ink by using thermal energy, and comprises an electrothermal converter for generating said thermal energy. Item 5. The ink jet recording apparatus according to any one of items 4.
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