JP2002248779A - Ink jet recorder - Google Patents

Ink jet recorder

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JP2002248779A
JP2002248779A JP2001048671A JP2001048671A JP2002248779A JP 2002248779 A JP2002248779 A JP 2002248779A JP 2001048671 A JP2001048671 A JP 2001048671A JP 2001048671 A JP2001048671 A JP 2001048671A JP 2002248779 A JP2002248779 A JP 2002248779A
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JP
Japan
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ink
recording head
valve
suction
tank
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Application number
JP2001048671A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Kono
健 河野
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a low-cost ink jet recorder without a sequence complicated for controlling a driving means when driving a shut-off valve and a suction means even when the shut-off valve is set to an ink supply passage, and the suction means for sucking ink in a recording head from a discharge nozzle is set to the recorder. SOLUTION: An ink supply unit 5 to which a main tank 4 is detachably set and which has the shut-off valve 10 is connected via a supply tube 6 to the recording head 1. A recovery unit 7 for sucking the ink in the recording head 1 from the discharge nozzle 1g is provided with a suction cap 7a for covering an ink discharge face of the recording head 1, and a cam control motor 7g and a first cam 7b for moving the suction cap. The shut-off valve 10 is opened/closed by a second cam 7f, a link 7e and a lever 10d interlocking in accordance with the driving of the cam control motor 7g.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、チューブなどによ
り構成されたインク供給経路を通してインクタンクから
記録ヘッドへとインクを供給する構成のインクジェット
記録装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet recording apparatus configured to supply ink from an ink tank to a recording head through an ink supply path formed by a tube or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】プリンタなどの記録方式のうち、吐出口
(ノズル)からインクを吐出させることによって被記録
媒体上に文字や画像などを形成して記録を行うインクジ
ェット記録方式は、低騒音のノンインパクト記録方式で
高密度かつ高速の記録動作が可能であるため、近年では
広く採用されている。
2. Description of the Related Art Among recording methods of printers and the like, an ink jet recording method of forming a character or an image on a recording medium by discharging ink from a discharge port (nozzle) to perform recording is a low-noise non-recording method. In recent years, since high-density and high-speed recording operation is possible by the impact recording method, it is widely used in recent years.

【0003】一般的なインクジェット記録装置は、イン
クジェット記録ヘッドを搭載するキャリッジを駆動する
手段と、記録紙などの被記録媒体を搬送する搬送手段
と、これらを制御するための制御手段などを備えてい
る。このように、キャリッジを移動させながら記録動作
を行うものをシリアル型という。一方、インクジェット
記録ヘッドを移動させずに被記録媒体の搬送のみで記録
動作を行うものをライン型という。ライン型のインクジ
ェット記録装置では、インクジェット記録ヘッドは、被
記録媒体の幅方向全幅にわたって配列された多数のノズ
ルを有している。
[0003] A general ink jet recording apparatus is provided with means for driving a carriage on which an ink jet recording head is mounted, conveying means for conveying a recording medium such as recording paper, and control means for controlling these. I have. Such a device that performs a printing operation while moving the carriage is called a serial type. On the other hand, a device that performs a recording operation only by transporting a recording medium without moving an inkjet recording head is called a line type. In the line type ink jet recording apparatus, the ink jet recording head has a number of nozzles arranged over the entire width of the recording medium in the width direction.

【0004】インクジェット記録ヘッドは、ノズルから
インク滴を吐出させるために、ノズル内のインクに与え
る吐出用のエネルギーを発生するエネルギー発生手段を
有している。エネルギー発生手段としては、ピエゾ素子
などの電気機械変換体素子を用いてインクを加圧するも
の、電波やレーザなどの電磁波を照射して電磁波を機械
的振動または熱に変換する電磁波機械変換体素子または
電磁波熱変換体素子を用いたもの、あるいは発熱抵抗体
などを有する電気熱変換体素子によって液体を加熱して
発泡させるものなどがある。その中でも、熱エネルギー
を利用してインク滴を吐出させる方式は、ノズルを高密
度に配列させることができるため高解像度の記録を行う
ことが可能である。特に、電気熱変換体素子をエネルギ
ー発生素子として用いたインクジェット記録ヘッドは、
電気機械変換体素子を用いたものよりも小型化が容易で
あり、最近の半導体製造分野において技術の進歩と信頼
性の向上が著しいIC技術やマイクロ加工技術を応用し
てその長所を十分に活用することにより、高密度実装化
が容易でかつ製造コストを低くできるという利点があ
る。
[0004] The ink jet recording head has an energy generating means for generating a discharge energy applied to the ink in the nozzle in order to discharge the ink droplet from the nozzle. As the energy generating means, one that presses ink using an electromechanical transducer element such as a piezo element, an electromagnetic wave mechanical transducer element that irradiates an electromagnetic wave such as a radio wave or a laser and converts the electromagnetic wave into mechanical vibration or heat, or There is a type using an electromagnetic wave heat conversion element, and a type using an electrothermal conversion element having a heating resistor or the like to heat and foam a liquid. Among them, the method of ejecting ink droplets by using thermal energy enables high-density recording because nozzles can be arranged at a high density. In particular, an ink jet recording head using an electrothermal transducer element as an energy generating element,
It is easier to miniaturize than the one using electromechanical transducer elements, and it makes full use of its advantages by applying IC technology and micro-machining technology, which have made remarkable advances in technology and reliability in recent semiconductor manufacturing fields. By doing so, there is an advantage that high-density mounting is easy and the manufacturing cost can be reduced.

【0005】インクジェット記録ヘッドへのインクの供
給方式としては、インクを収容するインクタンクをイン
クジェット記録ヘッドと一体としたいわゆるヘッドタン
ク一体方式、インクタンクとインクジェット記録ヘッド
とをチューブで接続したいわゆるチューブ供給方式、お
よび、インクタンクとインクジェット記録ヘッドとを別
々に設け、必要に応じてインクジェット記録ヘッドをイ
ンクタンクの位置まで移動させて両者を接続し、その間
にインクタンクからインクジェット記録ヘッドへインク
を供給する、いわゆるピットイン方式がある。
As a method of supplying ink to the ink jet recording head, a so-called head tank integrated method in which an ink tank containing ink is integrated with the ink jet recording head, a so-called tube supply in which the ink tank and the ink jet recording head are connected by a tube. Method, and separately provide an ink tank and an ink jet recording head, move the ink jet recording head to the position of the ink tank as needed, connect them, and supply ink from the ink tank to the ink jet recording head during that time There is a so-called pit-in system.

【0006】インクタンクの交換頻度を少なくするため
に、インクタンクの容量を大きくすると、インクタンク
の重量が増大するため、シリアル型のインクジェット記
録装置においては、キャリッジに加わる重量が増大す
る。このことを考慮すると、大容量のインクタンクを用
いるシリアル型のインクジェット記録装置では、チュー
ブ供給方式やピットイン方式を採用する場合が多い。中
でも、ピットイン方式はインクの供給中は記録動作を停
止させる必要があるため、長時間の連続記録が可能なチ
ューブ供給方式が多く採用される。
If the capacity of the ink tank is increased in order to reduce the frequency of replacing the ink tank, the weight of the ink tank increases, so that in a serial type ink jet recording apparatus, the weight applied to the carriage increases. In consideration of this, a serial type ink jet recording apparatus using a large-capacity ink tank often employs a tube supply method or a pit-in method. In particular, in the pit-in system, it is necessary to stop the recording operation during the supply of ink, and thus a tube supply system capable of continuous recording for a long time is often used.

【0007】以下に、チューブ供給方式のインクジェッ
ト記録装置のインク供給系について、図6を参照して説
明する。
Hereinafter, an ink supply system of a tube supply type ink jet recording apparatus will be described with reference to FIG.

【0008】図6に示すインク供給系は、インク109
を内部に収納するメインタンク104と、供給チューブ
106を介してメインタンク104と接続されている記
録ヘッド101とを有する。
The ink supply system shown in FIG.
And a recording head 101 connected to the main tank 104 via a supply tube 106.

【0009】記録ヘッド101は、熱エネルギーを利用
してインク滴を吐出させる方式のものであり、記録ヘッ
ド101には、インク吐出部を構成するように配列され
た複数の吐出ノズル101gが、微細な穴となって形成
されている。各吐出ノズル101gは、その開口面(吐
出口)が下方を向くように配置されており、各吐出ノズ
ル101gから下向きにインクが吐出される。各吐出ノ
ズル101gには特に弁機構はなく、吐出ノズル101
gの内部を負圧に保つことによりノズルの先端部にイン
クのメニスカスを張らせ、吐出ノズル101gからのイ
ンクの漏れ、大気からの空気の進入をなくしている。イ
ンクの吐出は、吐出ノズル101g近傍に配置されたヒ
ータの膜沸騰エネルギーにより吐出ノズル101gのイ
ンクを押し出すことにより行われる。インクの吐出後、
吐出ノズル101gの毛細管力によってノズル内に再び
インクを満たすサイクルが繰り返され、インクは供給チ
ューブ106を介して随時、メインタンク104から吸
い上げられる。
The recording head 101 is of a type that discharges ink droplets by using thermal energy. The recording head 101 has a plurality of discharge nozzles 101g arranged to form an ink discharge section. The hole is formed. Each of the ejection nozzles 101g is arranged so that an opening surface (ejection port) thereof faces downward, and ink is ejected downward from each of the ejection nozzles 101g. Each discharge nozzle 101g has no particular valve mechanism.
By keeping the inside of g at a negative pressure, a meniscus of ink is stretched at the tip of the nozzle, thereby preventing ink leakage from the ejection nozzle 101g and entry of air from the atmosphere. The ink is ejected by extruding the ink from the ejection nozzle 101g by the film boiling energy of the heater arranged near the ejection nozzle 101g. After ejecting the ink,
A cycle in which the nozzle is filled with ink again by the capillary force of the discharge nozzle 101g is repeated, and the ink is sucked up from the main tank 104 via the supply tube 106 as needed.

【0010】記録ヘッド101の内部には、吐出ノズル
101gの微細な穴にごみがつまることを防止する微細
なメッシュ構造のフィルタ101cと、フィルタ101
cの上流でインクを一定量蓄えるサブタンク101b
と、フィルタ101cを介してサブタンク101b内を
吐出ノズル101gと接続する細い流路101fとが設
けられている。メインタンク104からのインクが、供
給チューブ106、サブタンク101b、フィルタ10
1c、および流路101fを通して各吐出ノズル101
gへと供給される。供給チューブ106の途中には、そ
の流路を遮断状態、連通(開放)状態に切り換え可能な
弁110aが設けられ、その開閉動作がソレノイド11
0dによって駆動される。供給チューブ106の記録ヘ
ッド101側の付け根には液体コネクタ106aを有
し、その液体コネクタ106aによって供給チューブ1
06の一端が、記録ヘッド101に設けられた液体コネ
クタ101aと着脱可能な構造、すなわち記録ヘッド1
01が交換可能な構造となっている。供給チューブ10
6の一端は、液体コネクタ106aと101aとの接続
によってサブタンク101bの内部と連通する。一方、
メインタンク104は柔軟な袋により構成されるととも
に、供給チューブ106の他端(下端)105aが接続
される液体コネクタ104aを有している。この液体コ
ネクタ104aによって供給チューブ106の他端10
5aがメインタンク104に着脱可能に取り付けられる
ことで、供給チューブ106がメインタンク104内と
連通している。したがって、メインタンク104はイン
クジェット記録装置に対して交換可能となっている。
[0010] Inside the recording head 101, a filter 101c having a fine mesh structure for preventing dust from being caught in a fine hole of the discharge nozzle 101g;
sub tank 101b for storing a fixed amount of ink upstream of c
And a narrow flow path 101f that connects the inside of the sub tank 101b to the discharge nozzle 101g via the filter 101c. The ink from the main tank 104 is supplied to the supply tube 106, the sub tank 101b, the filter 10
1c, and each discharge nozzle 101 through the flow path 101f.
g. In the middle of the supply tube 106, there is provided a valve 110a capable of switching its flow path between a shut-off state and a communication (open) state.
Driven by 0d. The supply tube 106 has a liquid connector 106a at the base of the recording head 101 side.
06 is detachable from the liquid connector 101a provided on the recording head 101, that is, the recording head 1
01 has a replaceable structure. Supply tube 10
One end of 6 communicates with the inside of the sub tank 101b by connecting the liquid connectors 106a and 101a. on the other hand,
The main tank 104 is formed of a flexible bag, and has a liquid connector 104a to which the other end (lower end) 105a of the supply tube 106 is connected. The other end 10 of the supply tube 106 is
The supply tube 106 communicates with the inside of the main tank 104 by detachably attaching 5 a to the main tank 104. Therefore, the main tank 104 can be exchanged for the ink jet recording apparatus.

【0011】また、サブタンク101bの上方には、弾
性部材101hによって圧力調整室101iが設けられ
ている。圧力調整室101iは、サブタンク101b内
の圧力の変化に対して、その容積を変えることで記録ヘ
ッド101内の圧力の安定化を図り、主に記録動作時の
急激なインク消費の際に、記録ヘッド101内の圧力の
上昇を緩和するものである。
A pressure adjusting chamber 101i is provided above the sub tank 101b by an elastic member 101h. The pressure adjustment chamber 101i stabilizes the pressure in the print head 101 by changing its volume in response to a change in the pressure in the sub tank 101b, and is mainly used when printing suddenly consumes ink during a printing operation. This is to alleviate a rise in pressure in the head 101.

【0012】このようなインクジェット記録装置におい
ては、吐出ノズル101g内にインクの増粘物が詰まっ
た場合や、吐出ノズル101gのインク中に溶存してい
た空気が蓄積され気泡となって生じた場合に、これらを
除去するために各吐出ノズル101gから所定時にイン
クを吸引する吸引手段107が一般的に設けられてい
る。吸引手段107は、記録ヘッド101のノズルの開
口面(吐出口面)と対向してその開口面をキャッピング
する吸引キャップ107aと、この吸引キャップ107
aに接続された吸引ポンプ107cと、吸引ポンプ10
7cを駆動させるポンプモータ107dと、吸引キャッ
プ107aを記録ヘッド101に対して密着または離間
させるためのカム機構などの移動手段107bと、それ
を駆動させる駆動モータ107gとを有している。記録
ヘッド101のノズルの開口面を吸引キャップ107a
でキャッピングした状態でポンプモータ107dによっ
て吸引ポンプ107cを駆動し、記録ヘッド101内の
インクや空気を各吐出ノズル101gから強制的に吸引
することで、インクの増粘物や余分な気泡を吐出ノズル
101gから除去する。
In such an ink jet recording apparatus, when a thickened substance of the ink is clogged in the ejection nozzle 101g, or when air dissolved in the ink of the ejection nozzle 101g is accumulated to form bubbles. In general, a suction means 107 for sucking ink from each of the ejection nozzles 101g at a predetermined time to remove them is provided. The suction means 107 is provided with a suction cap 107 a that faces the opening surface (ejection port surface) of the nozzle of the recording head 101 and caps the opening surface, and a suction cap 107 a.
a and a suction pump 107c connected to the
7c, a driving means 107b such as a cam mechanism for bringing the suction cap 107a into or out of contact with the recording head 101, and a driving motor 107g for driving the suction cap 107a. The opening surface of the nozzle of the recording head 101 is set to the suction cap 107a.
The suction pump 107c is driven by the pump motor 107d in a state where the ink is capped, and the ink or air in the recording head 101 is forcibly sucked from each of the ejection nozzles 101g, so that the thickened ink and extra air bubbles of the ink are ejected from the ejection nozzle. Remove from 101 g.

【0013】このインクジェット記録装置では、記録ヘ
ッド101に最初にインクを充填する際、または、サブ
タンク101b内に空気が溜まることによってサブタン
ク101bのインクが減少してサブタンク101b内に
インクを再充填する際などに、記録ヘッド101内にイ
ンクを充填する動作が行われる。
In this ink jet recording apparatus, when the recording head 101 is initially filled with ink, or when the ink in the sub tank 101b decreases due to the accumulation of air in the sub tank 101b, the sub tank 101b is refilled with ink. For example, an operation of filling the recording head 101 with ink is performed.

【0014】そのインクの充填動作では、まず、記録ヘ
ッド101の吐出口面を吸引キャップ107aでキャッ
ピングし、また弁110aを閉じた状態で、吸引ポンプ
107cにより吐出ノズル101gよりインクや空気を
吸引し、サブタンク101b内を減圧する。サブタンク
101b内の圧力が所定の圧力まで達すると、弁110
aを開く。すると、減圧されていたサブタンク101b
内の空気が収縮し、サブタンク101b内にメインタン
ク104からのインクが供給チューブ106を通して導
入され、充填される。その後、吸引キャップ107aを
記録ヘッド101から離間させると、インクジェット記
録装置が記録可能な状態となる。
In the ink filling operation, first, the discharge port surface of the recording head 101 is capped with a suction cap 107a, and with the valve 110a closed, ink or air is suctioned from a discharge nozzle 101g by a suction pump 107c. The pressure inside the sub tank 101b is reduced. When the pressure in the sub tank 101b reaches a predetermined pressure, the valve 110
Open a. Then, the depressurized sub tank 101b
The air inside contracts, and the ink from the main tank 104 is introduced into the sub tank 101b through the supply tube 106 and filled. Thereafter, when the suction cap 107a is separated from the recording head 101, the ink jet recording apparatus is ready for recording.

【0015】以上、チューブ供給方式を例に挙げて従来
のインク供給系を説明したが、ヘッド一体方式やピット
イン方式においても、インクタンクから記録ヘッドまで
のインクの供給経路に関する構造が異なるだけで、記録
ヘッドのフィルタから下側の構造は、基本的にはチュー
ブ供給方式と同様である。
Although the conventional ink supply system has been described by taking the tube supply system as an example, the head-integrated system and the pit-in system also differ only in the structure of the ink supply path from the ink tank to the recording head. The structure below the filter of the recording head is basically the same as the tube supply system.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図6に
示した従来のインクジェット記録装置では、記録ヘッド
101内にインクを充填する際に、吸引キャップ107
aを移動させて駆動する駆動モータ107gと、吸引キ
ャップ107aを通してインクを吸引するように吸引ポ
ンプ107cを駆動するポンプモータ107dと、弁1
10aを開閉駆動するソレノイド110dと3つの駆動
源(駆動手段)が必要であり、インクジェット記録装置
のコストが高いという問題点があった。さらに、このよ
うに、駆動される各装置に対応して駆動源が複数ある
と、各々の駆動源を制御するために、シーケンス(動作
の順序)が煩雑になるという問題点がある。
However, in the conventional ink jet recording apparatus shown in FIG. 6, when the recording head 101 is filled with ink, the suction cap 107 is used.
a, a driving motor 107g for driving the suction pump 107c to suck ink through the suction cap 107a, and a valve 1
A solenoid 110d for opening and closing the 10a and three driving sources (driving means) are required, and there is a problem that the cost of the ink jet recording apparatus is high. Further, when there are a plurality of drive sources corresponding to each device to be driven, there is a problem that a sequence (order of operation) becomes complicated to control each drive source.

【0017】本発明の目的は、インクタンクからインク
供給経路を通して記録ヘッドへとインクを供給するイン
クジェット記録装置において、そのインク供給経路に弁
を設け、記録ヘッド内のインクを吐出ノズルから吸引す
る吸引手段を記録装置に設けても、それらの弁や吸引手
段の駆動手段を制御するシーケンスが煩雑にならなく、
コストの安い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 for supplying ink from an ink tank to a recording head through an ink supply path, providing a valve in the ink supply path, and suctioning ink in the recording head from a discharge nozzle. Even if the means is provided in the recording apparatus, the sequence for controlling the driving means of those valves and the suction means does not become complicated,
An object of the present invention is to provide a low-cost inkjet recording apparatus.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、インクを蓄えるインク室、および該イン
ク室からのインクを吐出する吐出ノズルを有する記録ヘ
ッドに、インクタンクに収容されたインクを供給するた
めのインク供給経路と、該インク供給経路に設けられて
その経路を開閉する弁と、前記記録ヘッド内のインクを
所定時のみに前記吐出ノズルから吸引可能な吸引手段
と、該吸引手段を駆動する駆動手段とを有するインクジ
ェット記録装置において、前記弁の開閉動作が前記駆動
手段によって行われるように構成されていることを特徴
とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a recording head having an ink chamber for storing ink and a discharge nozzle for discharging ink from the ink chamber. An ink supply path for supplying the ink, a valve provided in the ink supply path to open and close the path, a suction unit capable of suctioning the ink in the recording head from the discharge nozzle only at a predetermined time, An ink jet recording apparatus having a driving unit for driving the suction unit, wherein the opening and closing operation of the valve is performed by the driving unit.

【0019】また、前記記録ヘッドが、前記インクタン
クからのインクを蓄えて前記吐出ノズルに繋がるインク
室を有し、前記インクジェット記録装置が、前記弁を閉
じた状態で前記吸引手段による前記記録ヘッド内のイン
クの吸引動作を行うことで前記インク室内を所定の圧力
まで減圧してから前記弁を開くことによって前記インク
タンクからのインクを前記インク室に充填するように前
記駆動手段を制御する制御手段を有していることが好ま
しい。
Further, the recording head has an ink chamber for storing ink from the ink tank and connected to the discharge nozzle, and the ink jet recording apparatus is configured such that the recording head is operated by the suction means with the valve closed. Control for controlling the driving means so as to fill the ink chamber with ink from the ink tank by opening the valve by reducing the pressure in the ink chamber to a predetermined pressure by performing a suction operation of the ink in the ink chamber. It is preferable to have means.

【0020】さらに、前記吸引手段が、前記記録ヘッド
においてインクを吐出するインク吐出面を覆うためのキ
ャップ手段を有し、前記駆動手段が、前記キャップ手段
を前記インク吐出面に密着させるキャップ位置と、前記
キャップ手段が前記インク吐出面から離間した退避位置
とに前記キャップ手段を移動させる動作と、前記弁を開
閉させる動作を行うものであることが好ましい。この場
合、インクジェット記録装置が、前記キャップ手段を前
記キャップ位置と前記退避位置とに移動させるための第
1のカムと、前記弁を開閉させるための第2のカムとを
有し、前記駆動手段が、前記第1および第2のカムを同
一軸上で回転させるモータであることが好ましい。
Further, the suction means has cap means for covering an ink ejection surface of the recording head for ejecting ink, and the driving means has a cap position for bringing the cap means into close contact with the ink ejection surface. It is preferable that the cap means perform an operation of moving the cap means to a retreat position separated from the ink ejection surface and an operation of opening and closing the valve. In this case, the ink jet recording apparatus has a first cam for moving the cap unit to the cap position and the retreat position, and a second cam for opening and closing the valve, and the driving unit However, it is preferable that the first and second cams rotate on the same axis.

【0021】さらに、前記インクタンクが着脱可能に取
り付けられる取付部と、該取付部に取り付けられた前記
インクタンクを前記弁に接続する第1液路と、前記弁を
前記記録ヘッドに接続するための供給チューブを前記弁
に接続する第2液路と、前記弁とからなり、前記供給チ
ューブおよび前記弁が取り付けられた状態、かつ前記第
1液路から前記供給チューブまでの流路を保持した状態
で前記インクジェット記録装置の本体から取り外し可能
な供給ユニットが、前記インクジェット記録装置内で前
記吸引手段に隣接して配置されていることが好ましい。
Further, a mounting portion to which the ink tank is removably mounted, a first liquid path connecting the ink tank mounted on the mounting portion to the valve, and a connecting portion for connecting the valve to the recording head. A second fluid path connecting the supply tube to the valve, and the valve, the state in which the supply tube and the valve are attached, and a flow path from the first fluid path to the supply tube was held. It is preferable that a supply unit detachable from the main body of the ink jet recording apparatus in the state is disposed adjacent to the suction unit in the ink jet recording apparatus.

【0022】上記の通りの発明では、インクタンクから
記録ヘッドにインクを供給するインク供給経路に弁が設
けられ、記録ヘッド内のインクを吸引手段によって吐出
ノズルから吸引するインクジェット記録装置において、
吸引手段を駆動する駆動手段によってその弁の開閉動作
を行う構成とすることにより、吸引手段を駆動するため
の駆動手段とは別の駆動源を弁のために用意する必要が
なくなり、そのように弁および吸引手段を有するインク
ジェット記録装置のコストが低減する。また、弁と吸引
手段とに個別の駆動手段を用意する必要がなくなるの
で、簡単なシーケンスで駆動手段を制御することが可能
となる。
According to the invention described above, in an ink jet recording apparatus, a valve is provided in an ink supply path for supplying ink from an ink tank to a recording head, and ink in the recording head is suctioned from a discharge nozzle by a suction means.
With a configuration in which the opening and closing operation of the valve is performed by the driving unit that drives the suction unit, it is not necessary to provide a separate driving source for the valve from the driving unit that drives the suction unit. The cost of the ink jet recording apparatus having the valve and the suction means is reduced. In addition, since it is not necessary to prepare separate driving means for the valve and the suction means, it is possible to control the driving means in a simple sequence.

【0023】上記のように駆動手段が、記録ヘッドのイ
ンク吐出面を覆うためのキャップ手段の移動と、弁の開
閉動作とを行うためのものである場合、キャップ手段の
移動を往復移動とし、その弁を構成する弁体の移動を往
復移動とすることで、それらの動作をともに同じような
動作にすることができるので、キャップ手段を移動させ
る駆動手段を弁の駆動源として利用することが合理的と
なる。
As described above, when the driving means is for moving the cap means for covering the ink ejection surface of the recording head and for opening and closing the valve, the movement of the cap means is reciprocated. By making the movement of the valve element that constitutes the valve a reciprocating movement, the movements of both can be made similar, so that the driving means for moving the cap means can be used as a driving source for the valve. Be reasonable.

【0024】さらに、キャップ手段の移動を行うための
第1のカムと、弁の開閉を行うための第2のカムとを駆
動手段によって同一軸上でモータで回転させることで、
そのモータを1方向に所定の角度ずつ回転駆動していく
という簡単な制御で、吸引手段と弁の一連のシーケンス
を実行できる。
Further, the first cam for moving the cap means and the second cam for opening and closing the valve are rotated by the motor on the same axis by the driving means, so that
With a simple control of rotating the motor by a predetermined angle in one direction, a series of sequences of the suction means and the valve can be executed.

【0025】さらに、供給チューブ、弁、インクタンク
の取り付け部を、吸引手段とは別に、流路を解体するこ
となく記録装置本体から外せる供給ユニットとし、その
供給ユニットを吸引手段に隣接して配置させ、吸引手段
を駆動する駆動手段によってカムを介して、あるいは例
えばリンクなどを介して弁を駆動する構成とすること
で、記録装置の修理時における部品の分解でインクが漏
れることが防止され、インク供給経路における流路同士
の接続部でインクのリーク等に対する信頼性を確保する
ことができる。
Further, the supply tube, the valve, and the mounting portion of the ink tank are provided separately from the suction means as a supply unit that can be detached from the main body of the recording apparatus without disassembling the flow path, and the supply unit is disposed adjacent to the suction means. By driving the valve via a cam or, for example, via a link by a driving unit for driving the suction unit, ink is prevented from leaking due to disassembly of parts during repair of the recording apparatus, It is possible to secure reliability against ink leakage or the like at the connection between the flow paths in the ink supply path.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0027】以下では、本発明のインクジェット記録装
置においてチューブを介してインクジェット記録ヘッド
にインクを供給するインクジェット供給システムについ
て図1から図5を用いて説明する。
An ink jet supply system for supplying ink to an ink jet recording head via a tube in the ink jet recording apparatus of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0028】図1は、本発明の一実施形態のインクジェ
ット記録装置におけるインク供給の基本原理を説明する
ための図である。まず、インクジェット記録装置におけ
るインクの供給の一般的な基本原理について図1を参照
して説明する。
FIG. 1 is a diagram for explaining the basic principle of ink supply in an ink jet recording apparatus according to one embodiment of the present invention. First, a general basic principle of ink supply in an ink jet recording apparatus will be described with reference to FIG.

【0029】図1に示すように、インクジェット記録装
置では、記録ヘッド1とメインタンク4とが供給チュー
ブ6を通して連通されており、メインタンク4から記録
ヘッド1の各吐出ノズル1gまでの流路がインクで満た
されている。記録ヘッド1の吐出ノズル1gは、メイン
タンク4内に収容されたインクの液面よりも高さHだけ
高い位置に配置され、記録ヘッド1内の圧力が高さHの
水頭差分の負圧に保たれた状態となっている。記録ヘッ
ド1内には、一定量のインク9が蓄えられている。
As shown in FIG. 1, in the ink jet recording apparatus, the recording head 1 and the main tank 4 communicate with each other through a supply tube 6, and a flow path from the main tank 4 to each discharge nozzle 1g of the recording head 1 is formed. Filled with ink. The ejection nozzle 1g of the recording head 1 is disposed at a position higher than the liquid level of the ink contained in the main tank 4 by a height H, and the pressure in the recording head 1 is reduced to the negative pressure of the head difference of the height H. It is in a state of being kept. A fixed amount of ink 9 is stored in the recording head 1.

【0030】インクジェット記録方式において、記録ヘ
ッド1の吐出ノズル1gは微細な穴であり、吐出ノズル
1gに特に弁機構はない。吐出ノズル1gの内部を負圧
に保つことによって、そのノズルの先端部にインクのメ
ニスカスを張らせ、吐出ノズル1gからのインクの漏
れ、大気から吐出ノズル1g内への空気の進入をなくし
ている。インクの吐出は、吐出ノズル1g近傍に配置し
た不図示のヒータの膜沸騰エネルギーにより吐出ノズル
1g内のインクを押し出すことにより行われる。インク
の吐出後、吐出ノズル1gの毛細管力によってノズル内
に再びインクを満たすサイクルが繰り返され、インク
は、供給チューブ6を通してメインタンク4から記録ヘ
ッド1へと再び吸い上げられる。
In the ink jet recording system, the ejection nozzle 1g of the recording head 1 is a fine hole, and the ejection nozzle 1g has no particular valve mechanism. By maintaining the inside of the discharge nozzle 1g at a negative pressure, a meniscus of ink is stretched at the tip of the nozzle, thereby preventing ink leakage from the discharge nozzle 1g and entry of air from the atmosphere into the discharge nozzle 1g. . The ink is ejected by extruding the ink in the ejection nozzle 1g by the film boiling energy of a heater (not shown) arranged near the ejection nozzle 1g. After the discharge of the ink, a cycle of filling the ink again in the nozzle by the capillary force of the discharge nozzle 1g is repeated, and the ink is sucked up again from the main tank 4 to the recording head 1 through the supply tube 6.

【0031】本実施形態において説明するインクジェッ
ト記録装置は、上記の原理を基本としてさらに別の構成
を追加したものである。
The ink jet recording apparatus described in the present embodiment is based on the above-mentioned principle, and further has another configuration.

【0032】図2は、本発明の一実施形態によるインク
ジェット記録装置の概略の構成を示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of an ink jet recording apparatus according to one embodiment of the present invention.

【0033】図1に示すインクジェット記録装置は、記
録ヘッド1の主走査方向の往復移動(主走査)と、一般
記録紙、特殊紙、OHPフィルム等の記録用シートSの
所定ピッチごとの副走査方向への搬送(副走査)とを繰
り返しつつ、これらの動きと同期させながら記録ヘッド
1から選択的にインクを吐出させて記録用シートSに付
着させることで、文字や記号、画像等を形成するシリア
ル型の記録装置である。
In the ink jet recording apparatus shown in FIG. 1, a reciprocating movement (main scanning) of the recording head 1 in the main scanning direction and sub-scanning of a recording sheet S such as general recording paper, special paper, OHP film, etc. at a predetermined pitch are performed. The ink is selectively ejected from the recording head 1 and adhered to the recording sheet S while synchronizing with these movements while repeating conveyance (sub-scanning) in the direction, thereby forming characters, symbols, images, and the like. This is a serial type recording device.

【0034】図1において、記録ヘッド1は、2本のガ
イドレールに摺動自在に支持され不図示のモータ等の駆
動手段によりガイドレールに沿って往復移動されるキャ
リッジ2に着脱可能に搭載されている。記録用シートS
は、搬送ローラ3により、記録ヘッド1のインク吐出面
に対面し、かつ、インク吐出面との距離を一定に維持す
るように、キャリッジ2の移動方向と交差する方向(例
えば、直交する方向である矢印A方向)に搬送される。
In FIG. 1, a recording head 1 is detachably mounted on a carriage 2 slidably supported by two guide rails and reciprocated along the guide rails by driving means such as a motor (not shown). ing. Recording sheet S
Is a direction intersecting with the moving direction of the carriage 2 (for example, in a direction orthogonal to the direction in which the carriage 2 is moved) so that the conveying roller 3 faces the ink ejection surface of the recording head 1 and maintains a constant distance from the ink ejection surface. (In the direction of arrow A).

【0035】記録ヘッド1は、それぞれ異なる色のイン
クを吐出するための複数のノズル列を有する。それらの
各ノズル列は、記録ヘッド1の主走査方向とほぼ直交し
た方向に延びている。記録ヘッド1から吐出されるイン
クの色に対応して、複数の独立したメインタンク4が、
インク供給ユニット5に着脱可能に装着される。インク
供給ユニット5と記録ヘッド1とは、それぞれインクの
色に対応した複数の供給チューブ6によって接続され、
メインタンク4をインク供給ユニット5に装着すること
で、メインタンク4内に収納された各色のインクを、記
録ヘッド1の各ノズル列に独立して供給することが可能
となる。これらメインタンク4、インク供給ユニット
5、および供給チューブ6によって、インクを記録ヘッ
ド1に供給するインク供給経路が構成されている。
The recording head 1 has a plurality of nozzle rows for ejecting inks of different colors. Each of these nozzle arrays extends in a direction substantially orthogonal to the main scanning direction of the recording head 1. A plurality of independent main tanks 4 correspond to the colors of ink ejected from the recording head 1.
It is detachably attached to the ink supply unit 5. The ink supply unit 5 and the recording head 1 are connected by a plurality of supply tubes 6 each corresponding to the color of the ink,
By attaching the main tank 4 to the ink supply unit 5, it is possible to independently supply the ink of each color stored in the main tank 4 to each nozzle row of the recording head 1. The main tank 4, the ink supply unit 5, and the supply tube 6 constitute an ink supply path for supplying ink to the recording head 1.

【0036】記録ヘッド1の往復移動範囲内で、かつ、
記録用シートSの通過範囲外の領域である非記録領域に
は、インク供給ユニット5に隣接した回復ユニット7
が、記録ヘッド1のインク吐出面と対面するように配置
されている。回復ユニット7は、記録ヘッド1の各吐出
ノズル1gの開口端からそのノズル内のインクまたは空
気を強制的に吸い出し、吐出ノズル1gのクリーニング
や、後述する記録ヘッド1へのインク充填動作を行う機
構である。
Within the reciprocating range of the recording head 1 and
In a non-recording area, which is an area outside the passing range of the recording sheet S, a recovery unit 7 adjacent to the ink supply unit 5
Are arranged so as to face the ink ejection surface of the recording head 1. The recovery unit 7 is a mechanism for forcibly sucking ink or air in each of the discharge nozzles 1g of the recording head 1 from an opening end thereof, and cleaning the discharge nozzles 1g and filling the recording head 1 with ink, which will be described later. It is.

【0037】次に、このインクジェット記録装置のイン
ク供給系の詳細な構成について図3を参照して説明す
る。図3は、図1に示すインクジェット記録装置の、1
色分についてのインク供給経路を説明するための図であ
る。図4は、図2に示すインク供給経路での、メインタ
ンク内に空気が導入される際の、インク供給ユニットの
液路内での空気およびインクの挙動を説明する図であ
る。図5は、図2に示すインク供給経路での、ノズルに
かかる水頭差による圧力を説明する図である。
Next, a detailed configuration of the ink supply system of the ink jet recording apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a sectional view of the inkjet recording apparatus shown in FIG.
FIG. 4 is a diagram for explaining an ink supply path for a color component. FIG. 4 is a view for explaining the behavior of air and ink in the liquid path of the ink supply unit when air is introduced into the main tank in the ink supply path shown in FIG. FIG. 5 is a diagram illustrating the pressure due to the head difference applied to the nozzles in the ink supply path shown in FIG.

【0038】まず、記録ヘッド1について説明する。First, the recording head 1 will be described.

【0039】記録ヘッド1の側面には電気基板1jが取
り付けられている。電気基板1jは、記録ヘッド1がキ
ャリッジ2上に搭載された際に、キャリッジ2上に設け
られた接点2aと接続する。電気基板1jには、記録装
置本体からの電源供給用の端子や、記録装置本体と記録
ヘッド1との信号のやりとりを行うための端子など複数
の端子が形成されている。それらの端子の中には、2つ
の端子が短絡しているものがあり、記録装置本体側で
は、それらの端子に対応する接点2aがオープンなら、
記録ヘッド1が取り付けられていない状態であるヘッド
なしと判断し、閉じていれば、記録ヘッド1がキャリッ
ジ2上に取り付けられている状態であるヘッドありと判
断する。ヘッドあり判断された場合には、その後、記録
ヘッド1への電源供給や、記録装置本体と記録ヘッド1
との信号のやりとりを開始する。
An electric board 1j is attached to the side of the recording head 1. When the recording head 1 is mounted on the carriage 2, the electric board 1 j connects to a contact 2 a provided on the carriage 2. A plurality of terminals such as a terminal for supplying power from the printing apparatus main body and a terminal for exchanging signals between the printing apparatus main body and the recording head 1 are formed on the electric board 1j. Some of these terminals have two terminals short-circuited. On the recording apparatus main body side, if the contact 2a corresponding to those terminals is open,
It is determined that there is no head in a state where the recording head 1 is not mounted. If the head is closed, it is determined that there is a head in a state where the recording head 1 is mounted on the carriage 2. If it is determined that there is a head, then power is supplied to the recording head 1 and the recording apparatus main body and the recording head 1
Start signal exchange with

【0040】記録ヘッド1へは、供給チューブ6の先端
に設けられた液体コネクタが気密接続されるコネクタ挿
入口1aからインクが供給される。コネクタ挿入口1a
は、記録ヘッド1の上部にインク室として形成されてイ
ンクを一定量蓄えるサブタンク部1bと連通している。
サブタンク部1bの重力方向下側には、並列に配列され
た複数の吐出ノズル1gを有するノズル部にインクを直
接供給する液室1fが形成されている。サブタンク部1
bと液室1fとはフィルタ1cによって区画されている
が、サブタンク部1bと液室1fとの境界には開口部1
dが形成された仕切部1eを有し、フィルタ1cはこの
仕切部1e上に設置されている。よって、サブタンク部
1bは、フィルタ1c、開口部1d、および液室1fを
介して各吐出ノズル1gと繋がっている。
The recording head 1 is supplied with ink from a connector insertion port 1a to which a liquid connector provided at the tip of a supply tube 6 is airtightly connected. Connector insertion slot 1a
Communicates with a sub-tank 1b formed as an ink chamber above the recording head 1 and storing a fixed amount of ink.
A liquid chamber 1f for directly supplying ink to a nozzle portion having a plurality of discharge nozzles 1g arranged in parallel is formed below the sub-tank portion 1b in the direction of gravity. Sub tank part 1
b and the liquid chamber 1f are partitioned by the filter 1c, but an opening 1 is provided at the boundary between the sub tank 1b and the liquid chamber 1f.
The filter 1c has a partition 1e on which the filter d is formed, and the filter 1c is installed on the partition 1e. Therefore, the sub tank portion 1b is connected to each discharge nozzle 1g via the filter 1c, the opening 1d, and the liquid chamber 1f.

【0041】記録ヘッド1の内部におけるインクの通過
経路では、上述の構成により、コネクタ挿入口1aから
記録ヘッド1に供給されたインクは、サブタンク部1
b、フィルタ1c、液室1fを経て各吐出ノズル1gに
供給される。コネクタ挿入口1aから吐出ノズル1gま
での間は大気に対して気密な状態に保たれている。
In the ink passage path inside the recording head 1, the ink supplied to the recording head 1 from the connector insertion port 1 a is supplied to the sub tank 1 by the above configuration.
b, the filter 1c, and the liquid chamber 1f, and are supplied to each discharge nozzle 1g. The space from the connector insertion opening 1a to the discharge nozzle 1g is kept airtight with respect to the atmosphere.

【0042】サブタンク部1bの上面には開口部が形成
され、この開口部は、記録ヘッド1の上面に固定された
ドーム状の弾性部材1hで覆われている。この弾性部材
1hで囲まれた空間(圧力調整室1i)は、開口部を介
してサブタンク部1b内と連通しており、サブタンク部
1b内の圧力に応じて容積が変化することによって、後
述するようにサブタンク部1b内の圧力を調整する機能
を有する。
An opening is formed in the upper surface of the sub-tank portion 1b, and this opening is covered with a dome-shaped elastic member 1h fixed to the upper surface of the recording head 1. The space (pressure adjustment chamber 1i) surrounded by the elastic member 1h communicates with the inside of the sub-tank section 1b through the opening, and the volume changes according to the pressure in the sub-tank section 1b. In this way, it has a function of adjusting the pressure in the sub tank portion 1b.

【0043】吐出ノズル1gは、断面幅が20μm程度
の微細な筒状の構造を持ち、吐出ノズル1g内のインク
に吐出エネルギーを与えることでインクを吐出ノズル1
gから吐出させ、インクの吐出後、吐出ノズル1gの毛
管力により吐出ノズル1g内にインクが満たされる。通
常は、この吐出を20kHz以上のサイクルで繰り返
し、微細で高速な画像形成を行っている。吐出ノズル1
g内のインクに吐出エネルギーを与えるために、記録ヘ
ッド1は、吐出ノズル1gごとにエネルギー発生手段を
有する。本実施形態では、エネルギー発生手段として、
吐出ノズル1g内のインクを加熱する発熱抵抗素子を用
いており、記録ヘッド1の駆動を制御するヘッド制御部
(不図示)からの指令により発熱抵抗素子を選択的に駆
動し、所望の吐出ノズル1g内のインクを膜沸騰させ、
これにより生じる気泡の圧力を利用して吐出ノズル1g
からインクを吐出させている。
The discharge nozzle 1g has a fine cylindrical structure with a cross section width of about 20 μm, and discharges ink by applying discharge energy to the ink in the discharge nozzle 1g.
g, and after the ink is discharged, the ink is filled in the discharge nozzle 1g by the capillary force of the discharge nozzle 1g. Normally, this ejection is repeated at a cycle of 20 kHz or more, and fine and high-speed image formation is performed. Discharge nozzle 1
In order to give ejection energy to the ink in g, the recording head 1 has an energy generating means for each ejection nozzle 1g. In the present embodiment, as the energy generating means,
A heating resistor element for heating the ink in the ejection nozzle 1g is used, and the heating resistor element is selectively driven by a command from a head control unit (not shown) for controlling the driving of the recording head 1, and a desired ejection nozzle is provided. 1 g of the ink is boiled,
Discharge nozzle 1g using pressure of bubble generated by this
Is ejected from the printer.

【0044】吐出ノズル1gは、上述したように、イン
クを吐出する先端を下向きにして配列されているが、そ
の先端を閉鎖する弁機構は設けられておらず、インクは
メニスカスを形成した状態で吐出ノズル1gを満たして
いる。そのため、記録ヘッド1の内部、特に吐出ノズル
1g内は負圧の状態に保たれている。ただし、負圧が小
さすぎると、吐出ノズル1gの先端に異物やインクが付
着した場合、インクのメニスカスが崩れてインクが吐出
ノズル1gから漏れ出てしまうことがある。またこの逆
に負圧が大きすぎると、吐出時にインクに与えられるエ
ネルギーよりも吐出ノズル1g内にインクを引き戻す力
が強くなってしまい、吐出不良となってしまう。よっ
て、吐出ノズル1g内における負圧は、大気圧よりも若
干低い一定の範囲に保たれる。この負圧の範囲は、吐出
ノズル1gの数、断面積、発熱抵抗素子の性能等により
異なるが、本発明者らの実験結果によれば、−40mm
Aq(約−0.0040atm=−4.053kPa)
〜−200mmAq(約−0.0200atm=−2.
0265kPa)(ただし、インクの比重≒水の比重と
する)の範囲が好ましい。
As described above, the ejection nozzles 1g are arranged with the tip for ejecting ink facing downward, but there is no valve mechanism for closing the tip, and the ink is discharged in a state where a meniscus is formed. It satisfies the discharge nozzle 1g. Therefore, the inside of the recording head 1, especially the inside of the ejection nozzle 1g, is kept in a negative pressure state. However, if the negative pressure is too small, when foreign matter or ink adheres to the tip of the ejection nozzle 1g, the meniscus of the ink may collapse and the ink may leak from the ejection nozzle 1g. On the other hand, if the negative pressure is too large, the force of pulling the ink back into the ejection nozzle 1g becomes stronger than the energy given to the ink at the time of ejection, resulting in ejection failure. Therefore, the negative pressure in the discharge nozzle 1g is kept in a certain range slightly lower than the atmospheric pressure. The range of the negative pressure varies depending on the number of the nozzles 1g, the sectional area, the performance of the heating resistance element, and the like. However, according to the experimental results of the present inventors, -40 mm
Aq (about -0.0040 atm = -4.053 kPa)
~ -200 mmAq (about -0.0200 atm = -2.
0265 kPa) (however, the specific gravity of the ink / the specific gravity of water) is preferable.

【0045】フィルタ1cは、吐出ノズル1gを詰まら
せるような異物がサブタンク部1bから液室1fへ流出
するのを防止するためのものであって、吐出ノズル1g
の断面幅よりも小さい10μm以下の微細孔を有する金
属メッシュで構成される。フィルタ1cは、フィルタ1
cの一方の面のみにインクが接触すると各微細孔に毛管
力によるインクのメニスカスが形成され、インクは容易
に透過するが空気の流れは困難な性質を持っている。微
細孔のサイズが小さいほどメニスカスの強度は強くな
り、より空気を通しにくくなる。
The filter 1c is for preventing foreign matter that may clog the discharge nozzle 1g from flowing out of the sub tank portion 1b to the liquid chamber 1f.
And a metal mesh having fine pores of 10 μm or less smaller than the cross-sectional width of. The filter 1c is a filter 1
When the ink comes into contact with only one surface of c, a meniscus of the ink is formed in each of the fine holes due to the capillary force, and the ink easily permeates but the air flow is difficult. The smaller the size of the micropores, the higher the strength of the meniscus and the more difficult it is to pass air.

【0046】本実施形態で用いたようなフィルタ1cで
は、空気を透過させるのに必要な圧力は0.1atm
(10.1325kPa)程度(実験値)である。その
ため、記録ヘッド1内でのインクの移動方向に関してフ
ィルタ1cの下流に位置する液室1fに空気が存在する
と、空気は空気自身の浮力程度ではフィルタ1cを通過
することができないので、液室1f内の空気は液室1f
内に留まる。本実施形態においてはこの現象を利用して
おり、液室1fをインクで満たさず、液室1f内のイン
クとフィルタ1cとの間に空気の層が存在しこの空気層
によって液室1f内のインクとフィルタ1cとが隔てら
れるように、所定の量のインクを液室1f内に蓄えてい
る。
In the filter 1c used in this embodiment, the pressure required to transmit air is 0.1 atm.
(10.1325 kPa) (experimental value). Therefore, if air exists in the liquid chamber 1f located downstream of the filter 1c with respect to the direction of movement of the ink in the recording head 1, the air cannot pass through the filter 1c with the buoyancy of the air itself. The air inside is the liquid chamber 1f
Stay within. In the present embodiment, this phenomenon is utilized, and the liquid chamber 1f is not filled with ink, and an air layer exists between the ink in the liquid chamber 1f and the filter 1c. A predetermined amount of ink is stored in the liquid chamber 1f so as to separate the ink from the filter 1c.

【0047】液室1f内に蓄えられるインクの量は、最
低限、吐出ノズル1gをインクで満たすのに必要な量で
ある。吐出ノズル1g内に液室1fからの空気が侵入す
ると、インク吐出後の吐出ノズル1gにインクが補充さ
れず吐出不良をおこすため、一定量以上のインクを蓄え
る液室1fの下側に吐出ノズル1gを下向きに配置し、
吐出ノズル1g内に空気が入り込まないように吐出ノズ
ル1g内は常にインクで満たされている必要がある。
The amount of ink stored in the liquid chamber 1f is at least the amount required to fill the discharge nozzle 1g with ink. When the air from the liquid chamber 1f enters the discharge nozzle 1g, the ink is not replenished to the discharge nozzle 1g after the ink is discharged, and a discharge failure occurs. Therefore, the discharge nozzle is provided below the liquid chamber 1f for storing a certain amount or more of ink. Place 1g downward,
The inside of the discharge nozzle 1g must always be filled with ink so that air does not enter the discharge nozzle 1g.

【0048】フィルタ1cの上面にはサブタンク部1b
内のインクが接触しているが、このインクと接触してい
る面積がフィルタ1cの有効面積となる。フィルタ1c
による圧力損失はフィルタ1cの有効面積に依存してい
る。フィルタ1cの面積は、圧力損失が許容値以下とな
るように設定されている。圧力損失はフィルタ1cのメ
ッシュが細かいほど、インクの流量が多いほど高くな
る。逆にフィルタ1cの面積に反比例する。近年の高
速、多ノズル、小ドットプリンタにおいては圧力損失が
高くなる傾向があり、フィルタの大きさが10×20m
m程度と大きくなっており、フィルタの上流側にサブタ
ンク部、下流側に液室の空間を必要としている。本実施
形態では、フィルタ1cを記録ヘッド1の使用状態にお
いて水平となるように配置し、フィルタ1cの上面全体
にインクを接触させることによりフィルタの有効面積を
最大とし、圧力損失を低くしている。
On the upper surface of the filter 1c, a sub tank 1b is provided.
The area in contact with the ink is the effective area of the filter 1c. Filter 1c
Is dependent on the effective area of the filter 1c. The area of the filter 1c is set so that the pressure loss is equal to or less than an allowable value. The pressure loss increases as the mesh of the filter 1c becomes finer and the flow rate of ink increases. Conversely, it is inversely proportional to the area of the filter 1c. In recent high-speed, multi-nozzle, small dot printers, the pressure loss tends to be high, and the size of the filter is 10 × 20 m.
m, which requires a sub-tank section upstream of the filter and a liquid chamber space downstream. In the present embodiment, the filter 1c is arranged so as to be horizontal when the recording head 1 is used, and the ink is brought into contact with the entire upper surface of the filter 1c to maximize the effective area of the filter and reduce the pressure loss. .

【0049】圧力調整室1iは、内部の負圧が高まるに
つれてその容積が縮小する部屋であり、圧力調整室1i
が本実施形態のように弾性部材1hで構成される場合
は、弾性部材1hとしてはゴム材等が好ましく用いられ
る。また、弾性部材1hの他に、プラスチックシートと
ばねとの組み合わせによって構成してもよい。圧力調整
室1iの容積は、この記録ヘッド1が使用される環境温
度やサブタンク部1bの容積等に応じて設定されるが、
本実施形態では約0.5mlとした。
The pressure adjusting chamber 1i is a chamber whose volume decreases as the internal negative pressure increases.
When this is constituted by the elastic member 1h as in the present embodiment, a rubber material or the like is preferably used as the elastic member 1h. Moreover, you may comprise with the combination of a plastic sheet and a spring other than the elastic member 1h. The volume of the pressure adjustment chamber 1i is set according to the environmental temperature at which the recording head 1 is used, the volume of the sub tank 1b, and the like.
In this embodiment, the volume is about 0.5 ml.

【0050】圧力調整室1iを設けない場合、サブタン
ク部1b内の圧力は、インクがメインタンク4、インク
供給ユニット5、および供給チューブ6を通過する際の
圧力損失による抵抗を直接受ける。そのため、全ての吐
出ノズル1gよりインクを吐出するなど、高い割合でイ
ンクを吐出するいわゆる高デューティーの場合には、サ
ブタンク部1b内の圧力は、供給チューブ6やインク供
給ユニット5、メインタンク4をインクが通過する際の
圧力損失による抵抗を受けるので、吐出されるインクに
対して記録ヘッド1に供給されるインクが不足状態とな
り、負圧が急激に上昇してしまう。吐出ノズル1gの負
圧が、前述した限界値である−200mmAq(約−
2.0265kPa)を越えると、吐出が不安定になり
画像形成の上で不都合な状態となる。
When the pressure adjusting chamber 1i is not provided, the pressure in the sub tank 1b is directly affected by the resistance due to the pressure loss when the ink passes through the main tank 4, the ink supply unit 5, and the supply tube 6. Therefore, in the case of a so-called high duty in which ink is ejected at a high rate, such as ejecting ink from all the ejection nozzles 1g, the pressure in the sub tank portion 1b is controlled by the supply tube 6, the ink supply unit 5, and the main tank 4. Since the ink is subjected to resistance due to pressure loss when passing therethrough, the amount of ink supplied to the recording head 1 becomes insufficient with respect to the ejected ink, and the negative pressure rapidly increases. The negative pressure of the discharge nozzle 1g is -200 mmAq (about-
If the pressure exceeds 2.0265 kPa), the ejection becomes unstable, which is inconvenient for image formation.

【0051】本実施形態のような、シリアル型の記録装
置においては、高デューティーでの画像形成を行った後
に、キャリッジ2(図2参照)の反転の際にインクの吐
出を中断する状態が存在する。この場合、圧力調整室1
iは、インクの吐出中には容積を縮小させてサブタンク
部1b内の負圧の上昇を緩和し、反転時に復元するとい
った、コンデンサのような役割を果たす。
In the serial type recording apparatus as in the present embodiment, there is a state in which after forming an image with a high duty, the ejection of ink is interrupted when the carriage 2 (see FIG. 2) is reversed. I do. In this case, the pressure adjustment chamber 1
i plays a role of a capacitor, such as reducing the volume during ejection of ink to mitigate a rise in negative pressure in the sub-tank portion 1b and restoring the ink at the time of inversion.

【0052】例えば、圧力調整室1iの容積の縮小に対
する負圧の変化の割合をK=−1.01325kPa/
ml、サブタンク部1bの容積をVs=2mlとする
と、吐出されたインクに対して供給されたインクがΔV
=0.05ml不足した場合を考える。この場合、圧力
調整室1iがなければ、「PV=一定」の原理により、
サブタンク部1b内の負圧の変化はΔP=Vs/(Vs
ΔV)−1=−2.270kPaとなり、前述した限界
値を越えてしまうため、吐出が不安定になる。これに対
し、圧力調整室1iがあると、ΔP=K×ΔV=−0.
507kPaとなり、負圧の上昇が抑制され、安定した
吐出が可能となる。
For example, the rate of change of the negative pressure with respect to the reduction of the volume of the pressure adjustment chamber 1i is expressed as K = −1.01325 kPa /
Assuming that the volume of the sub tank 1b is V s = 2 ml, the supplied ink is ΔV
= Consider the case of 0.05 ml shortage. In this case, if there is no pressure adjustment chamber 1i, the principle of "PV = constant"
The change in the negative pressure in the sub tank portion 1b is ΔP = V s / (V s +
ΔV) -1 = −2.270 kPa, which exceeds the above-mentioned limit value, so that the ejection becomes unstable. On the other hand, if there is a pressure adjustment chamber 1i, ΔP = K × ΔV = −0.
507 kPa, and a rise in negative pressure is suppressed, so that stable ejection can be performed.

【0053】上述のように、圧力調整室1iにより、イ
ンクの吐出の安定化を図るとともに、メインタンク4か
ら記録ヘッド1までのインクの供給経路での圧力損失の
影響が抑えられる。そのため、キャリッジ2に従動させ
る供給チューブ6も直径の細いものを使用することがで
き、キャリッジ2の移動の負荷低減にも貢献する。
As described above, the pressure adjustment chamber 1 i stabilizes the ejection of ink, and suppresses the influence of pressure loss in the ink supply path from the main tank 4 to the recording head 1. For this reason, the supply tube 6 driven by the carriage 2 can also be used with a small diameter, which contributes to a reduction in the load of movement of the carriage 2.

【0054】次に、インク供給ユニット5およびメイン
タンク4について説明するメインタンク4はインク供給
ユニット5に対して着脱可能な構成であり、剛性を有す
るケース4aの下部に2口のゴム栓4b、4cが取り付
けられてなるものである。メインタンク4は、それ単体
では密閉された容器であり、メインタンク4内にはイン
ク9が液体のまま収容されている。
Next, the ink supply unit 5 and the main tank 4 will be described. The main tank 4 is detachable from the ink supply unit 5, and has two rubber stoppers 4b under the rigid case 4a. 4c is attached. The main tank 4 is a sealed container by itself, and the ink 9 is stored in the main tank 4 in a liquid state.

【0055】一方、インク供給ユニット5は、メインタ
ンク4からインク9を取り出すためのインク供給針5a
と、メインタンク4内へ大気を導入させるための大気導
入針5bとを有する。メインタンク4の取付部が、これ
らインク供給針5aおよび大気導入針5bなどから構成
されている。インク供給針5aおよび大気導入針5bは
ともに中空の針であり、メインタンク4のインク供給口
および大気導入口の位置に対応させて針先を上方に向け
て配置されており、メインタンク4がインク供給ユニッ
ト5に装着されることで、インク供給針5aおよび大気
導入針5bがそれぞれゴム栓4b,4cを貫通し、メイ
ンタンク4の内部に侵入する構成となっている。これに
より、メインタンク4内と各針内の流路が連通可能とな
る。
On the other hand, the ink supply unit 5 has an ink supply needle 5a for taking out the ink 9 from the main tank 4.
And an air introduction needle 5b for introducing air into the main tank 4. The mounting portion of the main tank 4 is composed of the ink supply needle 5a and the air introduction needle 5b. The ink supply needle 5a and the air introduction needle 5b are both hollow needles, and are arranged with their needles facing upward corresponding to the positions of the ink supply port and the air introduction port of the main tank 4. By being attached to the ink supply unit 5, the ink supply needle 5a and the air introduction needle 5b penetrate the rubber stoppers 4b and 4c, respectively, and enter the inside of the main tank 4. Thereby, the flow path in the main tank 4 and the flow paths in each needle can be communicated.

【0056】インク供給針5aは、第1液路5c、選択
的に開閉可能な遮断弁10、および第5液路5dという
経路を経て、供給チューブ6と接続され、さらに記録ヘ
ッド1と連通する。大気導入針5bは、液路5e、バッ
ファ室5f、大気連通口5gを経て大気と連通する。イ
ンク供給針5aから供給チューブ6までのインク供給経
路のうち最も高さの低い位置にある第1液路5cと、大
気導入針5bから大気連通口5gまでの経路のうち最も
高さの低い位置にある液路5eとは、ともに同じ高さで
ある。インク供給針5aおよび大気導入針5bは、本実
施形態では、インクの流動抵抗を抑えるため、内径が
1.6mmの太いものを使用し、また、針穴についても
直径を1〜1.5mmとした。
The ink supply needle 5 a is connected to the supply tube 6 via a first liquid path 5 c, a selectively openable / closable shutoff valve 10, and a fifth liquid path 5 d, and further communicates with the recording head 1. . The atmosphere introduction needle 5b communicates with the atmosphere via the liquid path 5e, the buffer chamber 5f, and the atmosphere communication port 5g. The first liquid path 5c at the lowest position in the ink supply path from the ink supply needle 5a to the supply tube 6, and the lowest position in the path from the air introduction needle 5b to the air communication port 5g. Are the same height. In the present embodiment, the ink supply needles 5a and the air introduction needles 5b use thick ones having an inner diameter of 1.6 mm in order to suppress the flow resistance of the ink, and the needle holes have a diameter of 1 to 1.5 mm. did.

【0057】遮断弁10は、ゴム材からなるダイヤフラ
ム10aを有し、このダイヤフラム10aを上下に変位
させることにより第1液路5cと第2液路5dの間の開
閉を行う。ダイヤフラム10aの上面には、押圧ばね1
0cを内部に保持する筒状のばねホルダ10bが取り付
けられており、この押圧ばね10cによりダイヤフラム
10aの中央部を押圧してダイヤフラム10aを押し潰
すことにより、ダイヤフラム10aの下面によって第5
液路5dの開口面が塞がれると、第1液路5cと第2液
路5dの間が遮断される。ばねホルダ10bは、後述す
る回復ユニット7のリンク7eにより動作されるレバー
10dが係合するフランジを有する。レバー10dを動
作させて、押圧ばね10cのばね力に抗してばねホルダ
10bを持ち上げることで、第1液路5cと第2液路5
dの間が連通する。遮断弁10は、記録ヘッド1がイン
クを吐出している状態では開かれ、待機中および休止中
は閉じられ、後述するインク充填動作時には、回復ユニ
ット7とタイミングを合わせて開閉される。
The shutoff valve 10 has a diaphragm 10a made of a rubber material, and opens and closes between the first liquid passage 5c and the second liquid passage 5d by vertically displacing the diaphragm 10a. A pressing spring 1 is provided on the upper surface of the diaphragm 10a.
A cylindrical spring holder 10b for holding the inside of the diaphragm 10a is mounted, and the center of the diaphragm 10a is pressed by the pressing spring 10c to crush the diaphragm 10a.
When the opening surface of the liquid passage 5d is closed, the space between the first liquid passage 5c and the second liquid passage 5d is shut off. The spring holder 10b has a flange with which a lever 10d operated by a link 7e of the recovery unit 7 described later engages. By operating the lever 10d and lifting the spring holder 10b against the spring force of the pressing spring 10c, the first liquid path 5c and the second liquid path 5c are lifted.
d communicates with each other. The shut-off valve 10 is opened when the recording head 1 is ejecting ink, closed during standby and pause, and is opened and closed at the same time as the recovery unit 7 during an ink filling operation described later.

【0058】上述したインク供給ユニット5の構成は、
レバー10dを除き、メインタンク4ごと、すなわち
黒、シアン、マゼンタ、イエローそれそれの色のインク
ごとに設けられている。レバー10dは全ての色に共通
のものであり、全ての色についての遮断弁10を同時に
開閉させる。すなわち、レバー10dは1つであり、レ
バー10dの作用点に各色の遮断弁10のばねホルダ1
0bが系合ており、1つのレバー10dによって全ての
遮断弁10が同時に開閉させられる。
The configuration of the ink supply unit 5 described above is as follows.
Except for the lever 10d, it is provided for each main tank 4, that is, for each ink of black, cyan, magenta, and yellow. The lever 10d is common to all colors, and simultaneously opens and closes the shutoff valves 10 for all colors. That is, there is one lever 10d, and the spring holder 1 of the shutoff valve 10 of each color is provided at the point of action of the lever 10d.
0b, and all the shut-off valves 10 are simultaneously opened and closed by one lever 10d.

【0059】以上の構成により、記録ヘッド1内のイン
クが消費されると、その負圧により、インクが随時、メ
インタンク4からインク供給ユニット5および供給チュ
ーブ6を介して記録ヘッド1へ供給される。その際、メ
インタンク4から供給されたインクと同量の空気が、大
気連通口5gからバッファ室5f、大気導入針5bを経
て、メインタンク4内に導入される。
With the above configuration, when the ink in the recording head 1 is consumed, the ink is supplied from the main tank 4 to the recording head 1 via the ink supply unit 5 and the supply tube 6 as needed due to the negative pressure. You. At this time, the same amount of air as the ink supplied from the main tank 4 is introduced into the main tank 4 through the air communication port 5g, the buffer chamber 5f, and the air introduction needle 5b.

【0060】バッファ室5fは、メインタンク4内の空
気の膨張によりメインタンク4から流出したインクを一
時的に保持する目的の空間であり、大気導入針5bの下
端はバッファ室5fの底部に位置している。インクジェ
ット記録装置の待機中または休止中に環境温度が上昇し
たり外気圧が低下する等、メインタンク4内の空気が膨
張した場合は、遮断弁10は閉じられているため、メイ
ンタンク4内のインクが大気導入針5bから液路5eを
経てバッファ室5fへ流出する。逆に、環境温度が低下
する等、メインタンク4内の空気が収縮した場合は、バ
ッファ室5f内に流出していたインクはメインタンク4
へ戻る。また、バッファ室5fにインクが存在している
状態で記録ヘッド1からインクを吐出させると、まず、
バッファ室5f内のインクがメインタンク4へ戻り、バ
ッファ室5f内のインクがなくなった後、メインタンク
4内に空気が導入される。
The buffer chamber 5f is a space for temporarily holding ink flowing out of the main tank 4 due to expansion of air in the main tank 4, and the lower end of the air introduction needle 5b is located at the bottom of the buffer chamber 5f. are doing. When the air in the main tank 4 expands, for example, when the ambient temperature rises or the outside air pressure drops while the inkjet recording apparatus is on standby or stopped, the shut-off valve 10 is closed. The ink flows from the air introduction needle 5b to the buffer chamber 5f via the liquid path 5e. Conversely, when the air in the main tank 4 contracts due to, for example, a decrease in the environmental temperature, the ink flowing out into the buffer chamber 5f is removed from the main tank 4.
Return to When ink is ejected from the recording head 1 while ink is present in the buffer chamber 5f, first,
After the ink in the buffer chamber 5f returns to the main tank 4 and the ink in the buffer chamber 5f runs out, air is introduced into the main tank 4.

【0061】バッファ室5fの容積Vbは、製品の使用
環境を満足するように設定する。例えば、5℃(278
K)〜35℃(308K)の温度範囲内での使用を前提
とする製品であれば、メインタンク4の容量を100m
lとすると、Vb=100×(308−278)/30
8=9.7ml以上として設定される。
The volume Vb of the buffer chamber 5f is set so as to satisfy the use environment of the product. For example, 5 ° C. (278
K) If the product is intended for use within the temperature range of 35 ° C. (308 K), the capacity of the main tank 4 is set to 100 m.
Assuming l, V b = 100 × (308-278) / 30
8 = 9.7 ml or more.

【0062】ここで、メインタンク4の基本水頭と、メ
インタンク4内に空気が導入される際のインク供給ユニ
ット5の液路内での空気およびインクの挙動について、
図4を用いて説明する。
Here, the basic head of the main tank 4 and the behavior of air and ink in the liquid path of the ink supply unit 5 when air is introduced into the main tank 4 will be described.
This will be described with reference to FIG.

【0063】図4(a)に、メインタンク4から記録ヘ
ッド1(図3参照)へインクを供給可能な通常の状態を
示す。この状態では、メインタンク4内は、バッファ室
5fを除いて気密状態であるためメインタンク4内は負
圧に保たれ、インクの先端9aは、液路5eの途中に留
まっている。インクの先端9aの圧力は、大気と接して
いるため大気圧(=0mmAq)である。インクの先端
9aが位置する液路5eと供給チューブ6(図3参照)
に連通する第1液路5cとは同じ高さであり、第1液路
5cと液路5eの両者の間はインクのみで連通されてい
るので、第1液路5cの圧力も大気圧となる。これはイ
ンクの先端9aと第1液路5cとの高さの関係で決まる
ものであり、メインタンク4内のインク9の量には影響
されない。
FIG. 4A shows a normal state in which ink can be supplied from the main tank 4 to the recording head 1 (see FIG. 3). In this state, since the inside of the main tank 4 is airtight except for the buffer chamber 5f, the inside of the main tank 4 is maintained at a negative pressure, and the leading end 9a of the ink remains in the middle of the liquid passage 5e. The pressure at the tip 9a of the ink is atmospheric pressure (= 0 mmAq) because it is in contact with the atmosphere. Liquid path 5e where ink tip 9a is located and supply tube 6 (see FIG. 3)
The first liquid path 5c communicating with the first liquid path 5c is at the same height, and both the first liquid path 5c and the liquid path 5e are communicated only with ink. Become. This is determined by the relationship between the height of the ink tip 9a and the first liquid path 5c, and is not affected by the amount of the ink 9 in the main tank 4.

【0064】メインタンク4内のインクが消費される
と、図4(b)に示すように、インクの先端9aは徐々
に大気導入針5bへ向かって移動し、大気導入針5bの
直下に達した時点で、図4(c)に示すように、気泡と
なって大気導入針5b内を浮上し、メインタンク4内に
導入される。これと入れ替えに、メインタンク4内のイ
ンクが大気導入針5b内に侵入し、インクの先端9aは
図4(a)に示した元の状態に戻る。
When the ink in the main tank 4 is consumed, as shown in FIG. 4B, the leading end 9a of the ink gradually moves toward the air introduction needle 5b and reaches just below the air introduction needle 5b. At this point, as shown in FIG. 4 (c), the air bubbles float in the air introduction needle 5 b and are introduced into the main tank 4. Instead, the ink in the main tank 4 enters the air introduction needle 5b, and the leading end 9a of the ink returns to the original state shown in FIG.

【0065】図4(d)に、バッファ室5f内にインク
が溜まった状態を示す。この場合、インクの先端9aは
バッファ室5fの高さ方向中間の、第1液路5cよりも
h1(mm)だけ高い位置に位置しており、第1液路5
cの圧力が−h1(mmAq)となっている。
FIG. 4D shows a state in which ink is accumulated in the buffer chamber 5f. In this case, the leading end 9a of the ink is located at a height h1 (mm) higher than the first liquid path 5c in the middle of the buffer chamber 5f in the height direction.
The pressure of c is -h1 (mmAq).

【0066】以上より、本実施形態において、吐出ノズ
ル1g(図3参照)にかかる水頭差による圧力は、図4
に示すように第1液路5cからサブタンク部1b内のイ
ンク上面9bまでの高さをh2(mm)、フィルタ1c
からサブタンク部1b内のインク上面9bまでの高さを
h3(mm)、吐出ノズル1gの下端から液室1f内の
インク上面9cまでの高さをh4(mm)とすると、吐
出ノズル1g下端での負圧Pnは、通常の状態では、Pn
≒−9.8×(h2−h3−h4)Paとなり、バッフ
ァ室5fにインクが溜まった状態では、Pn≒−9.8
×(h2−h1−h3−h4)Paとなる。Pnの値
は、前述した負圧の範囲(−4.053kPa〜−2.
0265kPa)に収まるように設定される。
As described above, in the present embodiment, the pressure due to the head difference applied to the discharge nozzle 1g (see FIG. 3) is as shown in FIG.
The height from the first liquid path 5c to the ink upper surface 9b in the sub tank portion 1b is h2 (mm) as shown in FIG.
If the height from the bottom to the ink upper surface 9b in the sub tank portion 1b is h3 (mm), and the height from the lower end of the discharge nozzle 1g to the ink upper surface 9c in the liquid chamber 1f is h4 (mm), the lower end of the discharge nozzle 1g is Negative pressure Pn is Pn
≒ −9.8 × (h2−h3−h4) Pa, and in a state where the ink is accumulated in the buffer chamber 5f, P n ≒ −9.8.
X (h2-h1-h3-h4) Pa. The value of Pn is in the range of the negative pressure described above (−4.053 kPa to −2.
0265 kPa).

【0067】再び図3を参照すると、インク供給針5a
と大気導入針5bとにはインクの電気抵抗を測定する検
出回路5hが接続されており、メインタンク4内のイン
クの有無を検出可能となっている。この検出回路5h
は、メインタンク4内にインクが存在している状態で
は、メインタンク4内のインクを介して検出回路5hに
電流が流れるため電気的クローズを検出し、インクが存
在しないまたはメインタンク4が装着されていない状態
では電気的オープンを検出する。検出電流は微弱である
ため、インク供給針5aと大気導入針5bとの絶縁は重
要であり、本実施形態では、インク供給針5aから記録
ヘッド1までの経路と、大気導入針5bから大気連通口
5gまでの経路とを完全に独立させ、メインタンク4内
のインクのみの電気抵抗を測定可能なように配慮してい
る。
Referring again to FIG. 3, the ink supply needle 5a
A detection circuit 5h for measuring the electric resistance of the ink is connected to the air introduction needle 5b, and the presence or absence of the ink in the main tank 4 can be detected. This detection circuit 5h
In the state where ink is present in the main tank 4, an electric close is detected because a current flows through the detection circuit 5h via the ink in the main tank 4, and the ink is not present or the main tank 4 is mounted. If not, an electrical open is detected. Since the detection current is weak, it is important to insulate the ink supply needle 5a from the air introduction needle 5b. In the present embodiment, the path from the ink supply needle 5a to the recording head 1 and the atmosphere communication from the air introduction needle 5b to the atmosphere. The path to the mouth 5g is completely independent so that the electric resistance of only the ink in the main tank 4 can be measured.

【0068】次に、回復ユニット7について説明する。Next, the recovery unit 7 will be described.

【0069】回復ユニット7は、吐出ノズル1gからの
インクや空気の吸引と、遮断弁10の開閉を行うもので
あり、記録ヘッド1のインク吐出面(吐出ノズル1gが
開口した面)をキャッピングするキャップ手段としての
吸引キャップ7aと、遮断弁10のレバー10dを動作
させるリンク7eとを有する。吸引キャップ7a、吸引
ポンプ7c、およびポンプモータ7dなどから、所定時
のみに記録ヘッド1内のインクを吐出ノズル1gから吸
引する吸引手段が構成されている。
The recovery unit 7 sucks ink and air from the discharge nozzle 1g and opens and closes the shutoff valve 10, and caps the ink discharge surface of the recording head 1 (the surface where the discharge nozzle 1g is open). It has a suction cap 7a as cap means and a link 7e for operating a lever 10d of the shutoff valve 10. The suction cap 7a, the suction pump 7c, the pump motor 7d, and the like constitute a suction unit that suctions the ink in the recording head 1 from the discharge nozzle 1g only at a predetermined time.

【0070】吸引キャップ7aは、少なくともインク吐
出面と接触する部分がゴム等の弾性部材で構成され、イ
ンク吐出面を覆って密閉するキャップ位置と、記録ヘッ
ド1から離間して退避した退避位置との間を往復移動可
能に設けられている。吸引キャップ7aには、複数のコ
ロを有するチューブポンプ式の吸引ポンプ7cを中間部
位に有するチューブが接続されており、ポンプモータ7
dによって吸引ポンプ7cを駆動することで、連続吸引
が可能である。また、ポンプモータ7dの回転量に応じ
て吸引量を変えることが可能である。本実施形態では、
0.4atm(40.53kPa)まで減圧可能な吸引
ポンプ7cを用いている。
The suction cap 7a has at least a portion in contact with the ink ejection surface made of an elastic member such as rubber and the like, and has a cap position for covering and sealing the ink ejection surface, and a retreat position separated from the recording head 1 and retracted. Between them. A tube having a tube pump type suction pump 7c having a plurality of rollers at an intermediate portion is connected to the suction cap 7a.
By driving the suction pump 7c with d, continuous suction is possible. Further, the suction amount can be changed according to the rotation amount of the pump motor 7d. In this embodiment,
The suction pump 7c capable of reducing the pressure to 0.4 atm (40.53 kPa) is used.

【0071】第1のカム7bは吸引キャップ7aを上記
2つの位置の間を上下移動させて動作させるものであ
り、駆動手段であるカム制御モータ7gにより、リンク
7eを動作させる第2のカム7fと同一軸上で同期して
回転される。リンク7eは、第2のカム7fによりスラ
イドすることでレバー10dを動かし、それによって遮
断弁10の開閉を行う。第1のカム7bのa〜cの位置
がそれぞれ吸引キャップ7aと接触するタイミングは、
第2のカム7fのa〜cの位置がそれぞれリンク7eと
接触するタイミングと一致している。aの位置では、第
1のカム7bは吸引キャップ7aを記録ヘッド1のイン
ク吐出面から離間させ、第2のカム7fはリンク7eを
押しつけてレバー10dを押し上げ、遮断弁10を開か
せる。bの位置では、第1のカム7bは吸引キャップ7
aをインク吐出面に密着させ、第2のカム7fはリンク
7eを引き戻して遮断弁を閉じさせる。cの位置では、
第1のカム7bは吸引キャップ7aをインク吐出面に密
着させ、第2のカム7fはリンク7eを押しつけて遮断
弁10を開かせる。
The first cam 7b operates the suction cap 7a by moving the suction cap 7a up and down between the above two positions. The second cam 7f operates the link 7e by a cam control motor 7g as a driving means. Are rotated synchronously on the same axis. The link 7e moves the lever 10d by sliding with the second cam 7f, thereby opening and closing the shutoff valve 10. The timing at which the positions a to c of the first cam 7b contact the suction cap 7a, respectively,
The positions of a to c of the second cam 7f coincide with the timing of contact with the link 7e. At the position a, the first cam 7b separates the suction cap 7a from the ink ejection surface of the recording head 1, and the second cam 7f pushes the link 7e to push up the lever 10d to open the shutoff valve 10. In the position b, the first cam 7b is
The second cam 7f pulls back the link 7e to close the shutoff valve. At position c,
The first cam 7b brings the suction cap 7a into close contact with the ink ejection surface, and the second cam 7f presses the link 7e to open the shutoff valve 10.

【0072】このように本実施形態のインクジェット記
録装置では、吸引キャップ7aを駆動するカム制御モー
タ7gによって遮断弁10が開閉駆動される。したがっ
て、インク供給経路に遮断弁10を設け、記録ヘッド1
内のインクを回復ユニット7によって吸引する構成にし
た場合でも、カム制御モータ7gとは別に遮断弁10用
の駆動源を用意する必要がなくなり、遮断弁10および
回復ユニット7を有するインクジェット記録装置のコス
トが低減する。また、遮断弁10と回復ユニット7とに
個別の駆動手段を用意する必要がなくなるので、吸引キ
ャップ7aの移動動作や遮断弁10の開閉動作、すなわ
ちカム制御モータ7gの駆動を簡単なシーケンスで制御
することが可能となる。
As described above, in the ink jet recording apparatus of this embodiment, the shutoff valve 10 is driven to open and close by the cam control motor 7g that drives the suction cap 7a. Therefore, the shutoff valve 10 is provided in the ink supply path, and the recording head 1
Even when the ink inside is sucked by the recovery unit 7, it is not necessary to provide a drive source for the shutoff valve 10 separately from the cam control motor 7 g, and the ink jet recording apparatus having the shutoff valve 10 and the recovery unit 7 Costs are reduced. In addition, since it is not necessary to prepare separate driving means for the shutoff valve 10 and the recovery unit 7, the movement of the suction cap 7a and the opening and closing of the shutoff valve 10, that is, the driving of the cam control motor 7g are controlled in a simple sequence. It is possible to do.

【0073】また、上述したように吸引キャップ7aの
移動がキャップ位置と退避位置との間の往復移動であ
り、遮断弁10の開閉動作が、ダイヤフラム10aの中
央部の往復移動すなわち弁体の往復移動であることによ
り、それらの動作がともに同じような動作になり、吸引
キャップ7aを移動させるカム制御モータ7gを遮断弁
10の駆動源として利用することが合理的である。さら
に、第1のカム7bと第2のカム7fとを同一軸上でカ
ム制御モータ7gによって回転させる構成により、カム
制御モータ7gを1方向に所定の角度ずつ回転駆動して
いくという簡単な制御で吸引キャップ7aと遮断弁10
の一連のシーケンスを実行できる。インクジェット記録
装置の本体に制御手段として備えられた制御回路は、そ
の記録装置の動作、すなわち記録ヘッド1の動作や、キ
ャリッジ2の移動、ポンプモータ7dおよびカム制御モ
ータ7gの駆動などを制御している。よって、後述する
ような記録ヘッド1へのインクの充填動作は、その制御
回路によって制御される。
Further, as described above, the movement of the suction cap 7a is a reciprocating movement between the cap position and the retracted position, and the opening / closing operation of the shutoff valve 10 is a reciprocating movement of the central portion of the diaphragm 10a, that is, a reciprocating movement of the valve body. Since the movement is the same, both of the operations become the same, and it is reasonable to use the cam control motor 7g for moving the suction cap 7a as a drive source of the shutoff valve 10. Further, by a configuration in which the first cam 7b and the second cam 7f are rotated by the cam control motor 7g on the same axis, a simple control of rotating the cam control motor 7g by a predetermined angle in one direction. With suction cap 7a and shut-off valve 10
Can be executed. A control circuit provided as a control means in the main body of the inkjet recording apparatus controls the operation of the recording apparatus, that is, the operation of the recording head 1, the movement of the carriage 2, the driving of the pump motor 7d and the cam control motor 7g, and the like. I have. Therefore, an operation of filling the recording head 1 with ink as described later is controlled by the control circuit.

【0074】記録動作の際は、第1のカム7bおよび第
2のカム7fをaの位置とし、吸引キャップ7aをイン
ク吐出面から離間させ、遮断弁10を開いて、吐出ノズ
ル1gからのインクの吐出、およびメインタンク4から
記録ヘッド1へのインクの供給を可能とする。待機中お
よび休止中を含む非動作時は、第1のカム7bおよび第
2のカム7fをbの位置とし、吸引キャップ7aによっ
てインク吐出面を覆って吐出ノズル1gの乾燥を防止す
るとともに、遮断弁10を閉じて記録ヘッド1からのイ
ンクの流出を防止する(特に装置自身の移動時は、装置
が傾けられてインクが流出する場合もある)。第1のカ
ム7bおよび第2のカム7fのcの位置は、以下に説明
する、記録ヘッド1へのインク充填動作時に用いられ
る。
In the recording operation, the first cam 7b and the second cam 7f are set at the position a, the suction cap 7a is separated from the ink discharge surface, the shutoff valve 10 is opened, and the ink from the discharge nozzle 1g is discharged. And supply of ink from the main tank 4 to the recording head 1 is enabled. At the time of non-operation including standby and suspension, the first cam 7b and the second cam 7f are set to the position b, and the suction cap 7a covers the ink discharge surface to prevent the discharge nozzle 1g from drying and shut off. The valve 10 is closed to prevent the ink from flowing out of the recording head 1 (especially when the apparatus itself moves, the apparatus may be tilted and the ink may flow out). The positions of c of the first cam 7b and the second cam 7f are used at the time of the ink filling operation of the recording head 1 described below.

【0075】以上、メインタンク4から記録ヘッド1ま
でのインク供給経路を説明したが、図2に示したような
構成では、長期にわたって見ると、記録ヘッド1内に空
気が蓄積してしまう。
The ink supply path from the main tank 4 to the recording head 1 has been described above. However, in the configuration shown in FIG. 2, air is accumulated in the recording head 1 over a long period of time.

【0076】サブタンク部1bにおいては、供給チュー
ブ6や弾性部材1hを透過して侵入する空気や、インク
内に溶存していた空気が蓄積する。供給チューブ6や弾
性部材1hを透過する空気については、それらを構成す
る材料としてガスバリア性の高いものを使用すればよい
が、ガスバリア性の高い材料は高価であり、大量生産さ
れる民生用の機器では、コスト面の都合上、高性能な材
料を容易に使用することはできない。本実施形態では、
供給チューブ6には低コストかつ柔軟性が高く使い易い
ポリエチレンチューブを用い、弾性部材1hにはブチル
ゴムを使用している。
In the sub-tank portion 1b, air penetrating through the supply tube 6 and the elastic member 1h, and air dissolved in the ink are accumulated. As for the air passing through the supply tube 6 and the elastic member 1h, a material having a high gas barrier property may be used as a constituent material thereof, but a material having a high gas barrier property is expensive and mass-produced consumer equipment. In this case, a high-performance material cannot be easily used due to cost reasons. In this embodiment,
The supply tube 6 is a low-cost, highly flexible and easy-to-use polyethylene tube, and the elastic member 1h is made of butyl rubber.

【0077】一方、液室1fにおいては、吐出ノズル1
gからインクを吐出する際にインクの膜沸騰により生じ
た気泡が分裂して液室1fに戻ったり、インク中に溶存
している微細な気泡が吐出ノズル1g内のインクの温度
上昇により集まって大きな気泡となることにより、徐々
に空気が蓄積する。本発明者らが行った実験によると、
本実施形態に示した構成においては、サブタンク部1b
内での空気の蓄積量は1ヶ月当たり約1ml、液室1f
内での空気の蓄積量は1ヶ月当たり約0.5mlであっ
た。
On the other hand, in the liquid chamber 1f, the discharge nozzle 1
When the ink is ejected from the ink g, bubbles generated by the film boiling of the ink break up and return to the liquid chamber 1f, or fine bubbles dissolved in the ink gather due to a rise in the temperature of the ink in the ejection nozzle 1g. The air gradually accumulates due to the large bubbles. According to experiments performed by the inventors,
In the configuration shown in the present embodiment, the sub tank portion 1b
The amount of accumulated air in the chamber is about 1 ml per month,
The amount of air accumulated in the chamber was about 0.5 ml per month.

【0078】サブタンク部1b内および液室1f内での
空気の蓄積量が多いと、サブタンク部1bおよび液室1
fが各々収納しているインク量が減少してしまう。サブ
タンク部1bにおいては、インクが不足すると、フィル
タ1cが空気に露出してフィルタ1cの有効面積が減少
し、その結果としてフィルタ1cの圧力損失が上昇し、
最悪の場合は液室1fへインクが供給できなくなってし
まう。一方、液室1fにおいては、吐出ノズル1gの上
端が空気に露出すると、吐出ノズル1gへのインク供給
が不能となる。このように、サブタンク部1bおよび液
室1fのいずれも、一定量以上のインクが収納されてい
ないと致命的な問題が生じる。
If the accumulated amount of air in the sub tank 1b and the liquid chamber 1f is large, the sub tank 1b and the liquid
The amount of ink stored in each of f decreases. In the sub-tank portion 1b, when the ink is insufficient, the filter 1c is exposed to the air and the effective area of the filter 1c decreases, and as a result, the pressure loss of the filter 1c increases,
In the worst case, ink cannot be supplied to the liquid chamber 1f. On the other hand, in the liquid chamber 1f, when the upper end of the discharge nozzle 1g is exposed to air, ink supply to the discharge nozzle 1g becomes impossible. As described above, a critical problem arises when neither the sub-tank portion 1b nor the liquid chamber 1f contains a certain amount of ink.

【0079】そこで、所定の期間ごとにサブタンク部1
bおよび液室1fの各々に適量のインクを充填すること
で、ガスバリア性の高い材料を使用しなくてもインクの
吐出機能を長期間にわたって安定して維持することがで
きる。例えば本実施形態の場合、1ヶ月当たりに蓄積す
る空気の量に充填時のばらつきをプラスした量を、サブ
タンク部1bおよび液室1fにそれぞれ1ヶ月ごとに充
填すればよい。
Therefore, the sub-tank unit 1 is provided at predetermined intervals.
By filling each of b and the liquid chamber 1f with an appropriate amount of ink, the ink discharge function can be stably maintained for a long period of time without using a material having high gas barrier properties. For example, in the case of the present embodiment, the sub-tank portion 1b and the liquid chamber 1f may be filled with the amount of air accumulated per month plus the variation at the time of filling each month.

【0080】サブタンク部1bおよび液室1fへのイン
クの充填は、回復ユニット7による吸引動作を利用して
行う。すなわち、吸引キャップ7aで記録ヘッド1のイ
ンク吐出面を密閉した状態で吸引ポンプ7cを駆動し、
記録ヘッド1内のインクを吐出ノズル1gから吸引する
ことによって行う。ただし、単に吐出ノズル1gからイ
ンクを吸引しただけでは、吐出ノズル1gから吸引した
インクとほぼ同量のインクがサブタンク部1bから液室
1fへ流れ込み、同様に、サブタンク部1bから流出し
たインクとほぼ同量のインクがメインタンク4からサブ
タンク部1bへ流れ込むだけで、吸引前と状況はほとん
ど変わらない。
The sub tank 1b and the liquid chamber 1f are filled with ink by using the suction operation of the recovery unit 7. That is, the suction pump 7c is driven while the ink ejection surface of the recording head 1 is sealed with the suction cap 7a,
This is performed by sucking the ink in the recording head 1 from the ejection nozzle 1g. However, if the ink is simply sucked from the discharge nozzle 1g, substantially the same amount of ink as the ink sucked from the discharge nozzle 1g flows into the liquid chamber 1f from the sub-tank portion 1b, and similarly to the ink flowing out from the sub-tank portion 1b. Only the same amount of ink flows from the main tank 4 to the sub tank portion 1b, and the situation is almost the same as before suction.

【0081】したがって、本実施形態では、フィルタ1
cで仕切られたサブタンク部1bと液室1fとに各々適
量のインクを充填するために、遮断弁10を利用してサ
ブタンク部1bおよび液室1fを所定の圧力まで減圧す
る。
Therefore, in this embodiment, the filter 1
In order to fill each of the sub-tank portion 1b and the liquid chamber 1f partitioned by c with an appropriate amount of ink, the pressure in the sub-tank portion 1b and the liquid chamber 1f is reduced to a predetermined pressure by using the shut-off valve 10.

【0082】以下に、サブタンク部1bと液室1fとへ
のインク充填動作について説明する。
The operation of filling the sub-tank 1b and the liquid chamber 1f with ink will be described below.

【0083】インク充填動作は、まず、記録ヘッド1が
吸引キャップ7aと対向する位置までキャリッジ2(図
2参照)を移動させ、回復ユニット7のカム制御モータ
7gを駆動して第1のカム7bおよび第2のカム7f
を、それぞれbの位置が吸引キャップ7aおよびリンク
7eと接触するまで回転させる。これにより、記録ヘッ
ド1のインク吐出面が吸引キャップ7aにより密閉さ
れ、遮断弁10はメインタンク4から記録ヘッド1まで
のインク供給経路を閉じた状態となる。
In the ink filling operation, first, the carriage 2 (see FIG. 2) is moved to a position where the recording head 1 faces the suction cap 7a, and the cam control motor 7g of the recovery unit 7 is driven to drive the first cam 7b. And the second cam 7f
Are rotated until the position of b comes into contact with the suction cap 7a and the link 7e, respectively. As a result, the ink ejection surface of the recording head 1 is sealed by the suction cap 7a, and the shutoff valve 10 is in a state where the ink supply path from the main tank 4 to the recording head 1 is closed.

【0084】この状態でポンプモータ7dを駆動し、吸
引ポンプ7cにより吸引キャップ7aから吸引を行う。
この吸引により、記録ヘッド1内に残留しているインク
および空気が吐出ノズル1gを通して吸引され、記録ヘ
ッド1内が減圧される。吸引ポンプ7cによる吸引量が
所定の量に達した時点で、吸引ポンプ7cを停止させ、
カム制御モータ7gを駆動して第1のカム7bおよび第
2のカム7fをそれぞれcの位置が吸引キャップ7aお
よびリンク7eと接触するまで回転させる。これによ
り、吸引キャップ7aによるインク吐出面の密閉状態は
そのままで、遮断弁10が開かれる。吸引ポンプ7cに
よる吸引量は、記録ヘッド1内の圧力が、サブタンク部
1bおよび液室1f内に適量のインクを充填するのに必
要な所定の圧力となる吸引量であり、これは計算や実験
等によって求めることができる。
In this state, the pump motor 7d is driven, and suction is performed from the suction cap 7a by the suction pump 7c.
By this suction, the ink and air remaining in the print head 1 are sucked through the discharge nozzle 1g, and the pressure inside the print head 1 is reduced. When the amount of suction by the suction pump 7c reaches a predetermined amount, the suction pump 7c is stopped,
The cam control motor 7g is driven to rotate the first cam 7b and the second cam 7f until the position c contacts the suction cap 7a and the link 7e, respectively. As a result, the shut-off valve 10 is opened while keeping the state of the ink discharge surface sealed by the suction cap 7a. The suction amount by the suction pump 7c is a suction amount at which the pressure in the recording head 1 becomes a predetermined pressure necessary for filling the sub-tank portion 1b and the liquid chamber 1f with an appropriate amount of ink. Etc.

【0085】遮断弁10が開かれると、減圧されている
記録ヘッド1内に供給チューブ6を介してインクが流れ
込み、サブタンク部1bおよび液室1fの各々にインク
が充填される。充填されるインクの量は、減圧されてい
るサブタンク部1bおよび液室1fがほぼ大気圧に戻る
のに必要な体積であり、サブタンク部1bおよび液室1
fの容積および圧力により決定される。
When the shut-off valve 10 is opened, ink flows into the recording head 1 under reduced pressure via the supply tube 6, and the sub-tank 1b and the liquid chamber 1f are filled with ink. The amount of ink to be filled is a volume required for the depressurized sub-tank portion 1b and the liquid chamber 1f to return to substantially atmospheric pressure.
It is determined by the volume and pressure of f.

【0086】サブタンク部1bおよび液室1fへのイン
クの充填は、遮断弁10が開かれてから約1秒程度で完
了する。インクの充填が完了すると、カム制御モータ7
gを駆動して第1のカム7bおよび第2のカム7fをa
の位置がそれぞれ吸引キャップ7aおよびリンク7eと
接触する位置まで回転させる。これにより吸引キャップ
7aを記録ヘッド1から離間させ、再び吸引ポンプ7c
を駆動して吸引キャップ7a内に残ったインクを吸引す
る。またこの状態では遮断弁10は開いた状態であるの
で、吐出ノズル1gからインクを吐出して記録用シート
S(図2参照)へ文字や画像等を形成可能な状態とな
る。なお、待機中および休止中の場合は、カム制御モー
タ7gを再び駆動して第1のカム7bおよび第2のカム
7fをそれぞれbの位置が吸引キャップ7aおよびリン
ク7eと接触する位置まで回転させ、記録ヘッド1のイ
ンク吐出面を吸引キャップ7aで密閉するとともに、遮
断弁10を閉じる。
The filling of the sub tank 1b and the liquid chamber 1f with ink is completed in about one second after the shut-off valve 10 is opened. When the ink filling is completed, the cam control motor 7
g to drive the first cam 7b and the second cam 7f to a
Are rotated to positions where they contact the suction cap 7a and the link 7e, respectively. As a result, the suction cap 7a is separated from the recording head 1, and again the suction pump 7c
Is driven to suck the ink remaining in the suction cap 7a. In this state, since the shut-off valve 10 is in the open state, the ink is discharged from the discharge nozzle 1g to form a state in which characters, images, and the like can be formed on the recording sheet S (see FIG. 2). During standby and rest, the cam control motor 7g is driven again to rotate the first cam 7b and the second cam 7f to positions where the position b contacts the suction cap 7a and the link 7e, respectively. Then, the ink ejection surface of the recording head 1 is sealed with the suction cap 7a, and the shutoff valve 10 is closed.

【0087】なお、回復ユニット7は、吸引キャップ7
aやそれに接続されたチューブなど、可動部が多く、ま
た、記録ヘッド1のインク吐出面に対する吸引キャップ
7aのシール性などの条件がシビアである(厳しい)た
め、回復ユニット7の部品は、記録装置の中で最も交換
頻度が高い傾向にある部品である。そのため、本実施形
態のように回復ユニット7は、遮断弁10やメインタン
ク4の取り付け部を有するインク供給ユニット5から分
ける必要がある。また、本実施形態では、インク供給ユ
ニット5に遮断弁10および供給チューブ6が取り付け
られた状態でインク供給ユニット5を記録装置本体から
外せる構成、すなわちインク供給ユニット5から遮断弁
10および供給チューブ6を外すことなく記録装置本体
から外せる構成となっている。よって、インク供給針5
aから、第1液路5c、遮断弁10、および第2液路5
dを通って供給チューブ6までの流路を解体することな
く、インク供給ユニット5を記録装置本体から取り外す
ことができる。これにより、記録装置を修理するために
部品を分解した時にインクが垂れることや、インク供給
ユニット5の着脱による部品同士の接合部でダメージ
(損傷)が生じることがなく、修理の作業性が向上す
る。また、修理の際などにインク供給針5aから供給チ
ューブ6までの流路を解体することなくインク供給ユニ
ット5を取り外すことができる構成によって、インク供
給経路における流路同士の接続部でリンクのリークに対
する信頼性を確保することができる。
The recovery unit 7 includes a suction cap 7
Since there are many movable parts such as a and a tube connected thereto, and the conditions such as the sealing property of the suction cap 7a with respect to the ink ejection surface of the recording head 1 are severe (strict), the components of the recovery unit 7 are recording. This is the part that tends to be replaced most frequently in the equipment. Therefore, as in the present embodiment, the recovery unit 7 needs to be separated from the ink supply unit 5 having the cutoff valve 10 and the mounting portion of the main tank 4. In the present embodiment, the ink supply unit 5 can be detached from the main body of the recording apparatus with the shutoff valve 10 and the supply tube 6 attached to the ink supply unit 5, that is, the shutoff valve 10 and the supply tube 6 can be removed from the ink supply unit 5. Can be detached from the recording apparatus main body without removing it. Therefore, the ink supply needle 5
a, the first fluid path 5c, the shut-off valve 10, and the second fluid path 5
The ink supply unit 5 can be removed from the recording apparatus main body without dismantling the flow path through d to the supply tube 6. This prevents ink dripping when the components are disassembled for repairing the recording apparatus, and does not cause damage (damage) at the joint between the components due to attachment and detachment of the ink supply unit 5, thereby improving repair workability. I do. In addition, since the ink supply unit 5 can be removed without disassembling the flow path from the ink supply needle 5a to the supply tube 6 at the time of repair or the like, the leakage of the link at the connection between the flow paths in the ink supply path is achieved. Reliability can be ensured.

【0088】そして、インク供給ユニット5をインクジ
ェット記録装置内で回復ユニット7に隣接して配置させ
ることで、遮断弁10の開閉駆動の際に、カム制御モー
タ7g、第2のカム7f、およびリンク7eによって比
較的容易に駆動することができる。
By disposing the ink supply unit 5 adjacent to the recovery unit 7 in the ink jet recording apparatus, the cam control motor 7g, the second cam 7f, and the link 7e makes it relatively easy to drive.

【0089】[0089]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、インクタ
ンクから記録ヘッドにインクを供給するインク供給経路
に弁を設け、また、記録ヘッド内のインクを吸引手段に
よって吐出ノズルから吸引する構成においても、吸引手
段を駆動する駆動手段によって弁の開閉動作を行う構成
とすることにより、吸引手段用の駆動手段とは別の駆動
源を弁のために用意する必要がなくなり、そのように弁
および吸引手段を有するインクジェット記録装置のコス
トが低減するという効果がある。また、弁と吸引手段と
に個別の駆動手段を用意する必要がなくなるので、簡単
なシーケンスで駆動手段を制御することが可能となる。
As described above, the present invention relates to a construction in which a valve is provided in an ink supply path for supplying ink from an ink tank to a recording head, and ink in the recording head is sucked from a discharge nozzle by suction means. Also, by adopting a configuration in which the opening and closing operation of the valve is performed by the driving unit that drives the suction unit, it is not necessary to prepare a driving source separate from the driving unit for the suction unit for the valve. There is an effect that the cost of the ink jet recording apparatus having the suction means is reduced. In addition, since it is not necessary to prepare separate driving means for the valve and the suction means, it is possible to control the driving means in a simple sequence.

【0090】また、駆動手段が、記録ヘッドのインク吐
出面を覆うためのキャップ手段を、インク吐出面に密着
したキャップ位置と、インク吐出面から離間した退避位
置とに移動させるものである場合、例えば弁を構成する
弁体の移動を往復移動とすることで、キャップ手段と弁
の動作をともに同じような動作にすることができるの
で、キャップ手段を移動させる駆動手段を弁の駆動源と
して利用することが合理的となるという効果がある。
In the case where the driving means moves the cap means for covering the ink discharge surface of the recording head to a cap position which is in close contact with the ink discharge surface and a retracted position which is separated from the ink discharge surface, For example, by making the movement of the valve body constituting the valve a reciprocating movement, the operation of both the cap means and the valve can be made the same, so that the driving means for moving the cap means is used as a drive source for the valve. There is an effect that it is rational to do so.

【0091】さらに、キャップ手段の移動を行うための
第1のカムと、弁の開閉を行うための第2のカムとを駆
動手段によって同一軸上でモータで回転させることによ
って、そのモータを1方向に所定の角度ずつ回転駆動し
ていくという簡単な制御で、吸引手段と弁の一連のシー
ケンスを実行できるという効果がある。
Further, the first cam for moving the cap means and the second cam for opening and closing the valve are rotated by the motor on the same axis by the driving means, so that the motors become one. There is an effect that a series of sequences of the suction means and the valve can be executed by a simple control of rotating and driving at a predetermined angle in the direction.

【0092】さらに、インクタンクの取り付け部や、
弁、その弁を記録ヘッドに接続するための供給チューブ
を、吸引手段とは別に、流路を解体することなく記録装
置本体から外せる供給ユニットとし、その供給ユニット
を吸引手段に隣接して配置させ、吸引手段を駆動する駆
動手段によってカムを介して、あるいは例えばリンクな
どを介して弁を駆動する構成とすることで、記録装置の
修理時における部品の分解でインクが漏れることが防止
され、インク供給経路における流路同士の接続部でイン
クのリーク等に対する信頼性を確保することができる。
Further, a mounting portion of the ink tank,
A valve, a supply tube for connecting the valve to the recording head, is a supply unit that can be detached from the recording apparatus main body without dismantling the flow path, separately from the suction means, and the supply unit is arranged adjacent to the suction means. By driving the valve via a cam by a driving unit for driving the suction unit, or via, for example, a link, it is possible to prevent ink from leaking due to disassembly of parts when the recording apparatus is repaired. The reliability with respect to ink leakage or the like can be ensured at the connection between the flow paths in the supply path.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態のインクジェット記録装置
におけるインク供給の基本原理を説明するための図であ
る。
FIG. 1 is a diagram for explaining a basic principle of ink supply in an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施形態によるインクジェット記録
装置の概略の構成を示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view illustrating a schematic configuration of an inkjet recording apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図3】図1に示すインクジェット記録装置の、1色分
についてのインク供給経路を説明するための図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining an ink supply path for one color in the ink jet recording apparatus shown in FIG.

【図4】図2に示すインク供給経路での、メインタンク
内に空気が導入される際の、インク供給ユニットの液路
内での空気およびインクの挙動を説明する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating the behavior of air and ink in a liquid path of an ink supply unit when air is introduced into a main tank in the ink supply path shown in FIG. 2;

【図5】図2に示すインク供給経路での、ノズルにかか
る水頭差による圧力を説明する図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating pressure due to a head difference between nozzles in the ink supply path shown in FIG. 2;

【図6】従来のチューブ供給方式のインクジェット記録
装置におけるインク供給系の図である。
FIG. 6 is a diagram of an ink supply system in a conventional tube supply type ink jet recording apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 記録ヘッド 1a コネクタ挿入口 1b サブタンク部 1c フィルタ 1d 開口部 1e 仕切部 1f 液室 1g 吐出ノズル 1h 弾性部材 1i 圧力調整室 1j 電気基板 2 キャリッジ 2a 接点 3 搬送ローラ 4 メインタンク 4a ケース 4b、4c ゴム栓 5 インク供給ユニット 5a インク供給針 5b 大気導入針 5c 第1液路 5d 第2液路 5e 液路 5f バッファ室 5g 大気連通口 5h 検出回路 6 供給チューブ 7 回復ユニット 7a 吸引キャップ 7b 第1のカム 7f 第2のカム 7c 吸引ポンプ 7d ポンプモータ 7e リンク 7g カム制御モータ 9 インク 9a 先端 9b インク上面 9c インク上面 10 遮断弁 10a ダイヤフラム 10b ホルダ 10c 押圧ばね 10d レバー S 記録用シート DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Recording head 1a Connector insertion port 1b Sub tank part 1c Filter 1d Opening 1e Partition part 1f Liquid chamber 1g Discharge nozzle 1h Elastic member 1i Pressure adjustment chamber 1j Electric board 2 Carriage 2a Contact point 3 Transport roller 4 Main tank 4a Case 4b, 4c Rubber Stopper 5 Ink supply unit 5a Ink supply needle 5b Atmosphere introduction needle 5c First liquid path 5d Second liquid path 5e Liquid path 5f Buffer chamber 5g Atmospheric communication port 5h Detection circuit 6 Supply tube 7 Recovery unit 7a Suction cap 7b First cam 7f Second cam 7c Suction pump 7d Pump motor 7e Link 7g Cam control motor 9 Ink 9a Tip 9b Ink upper surface 9c Ink upper surface 10 Shut off valve 10a Diaphragm 10b Holder 10c Press spring 10d Lever S Recording sheet

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 インクを吐出する吐出ノズルを有する記
録ヘッドに、インクタンクに収容されたインクを供給す
るためのインク供給経路と、該インク供給経路に設けら
れてその経路を開閉する弁と、前記記録ヘッド内のイン
クを所定時のみに前記吐出ノズルから吸引可能な吸引手
段と、該吸引手段を駆動する駆動手段とを有するインク
ジェット記録装置において、 前記弁の開閉動作が前記駆動手段によって行われるよう
に構成されていることを特徴とするインクジェット記録
装置。
An ink supply path for supplying ink contained in an ink tank to a recording head having a discharge nozzle for discharging ink; a valve provided in the ink supply path for opening and closing the path; In an ink jet recording apparatus having a suction unit capable of sucking ink in the recording head from the discharge nozzle only at a predetermined time, and a driving unit for driving the suction unit, the opening and closing operation of the valve is performed by the driving unit. An ink jet recording apparatus characterized by being configured as described above.
【請求項2】 前記記録ヘッドが、前記インクタンクか
らのインクを蓄えて前記吐出ノズルに繋がるインク室を
有し、 前記弁を閉じた状態で前記吸引手段による前記記録ヘッ
ド内のインクの吸引動作を行うことで前記インク室内を
所定の圧力まで減圧してから前記弁を開くことによって
前記インクタンクからのインクを前記インク室に充填す
るように前記駆動手段を制御する制御手段を有している
請求項1に記載のインクジェット記録装置。
2. The recording head has an ink chamber which stores ink from the ink tank and is connected to the discharge nozzle, and a suction operation of the ink in the recording head by the suction means with the valve closed. The control means controls the driving means so as to fill the ink chamber with the ink from the ink tank by opening the valve after reducing the pressure in the ink chamber to a predetermined pressure by performing The inkjet recording apparatus according to claim 1.
【請求項3】 前記吸引手段が、前記記録ヘッドにおい
て前記吐出ノズルが開口したインク吐出面を覆うための
キャップ手段を有し、前記駆動手段が、前記キャップ手
段を前記インク吐出面に密着させるキャップ位置と、前
記キャップ手段が前記インク吐出面から離間した退避位
置とに前記キャップ手段を移動させる動作と、前記弁を
開閉させる動作とを行うものである請求項1または2に
記載のインクジェット記録装置。
3. A cap for covering the ink ejection surface of the recording head where the ejection nozzle is opened in the recording head, and the driving unit includes a cap for bringing the cap unit into close contact with the ink ejection surface. 3. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein an operation of moving the cap unit to a position and a retracted position where the cap unit is separated from the ink ejection surface, and an operation of opening and closing the valve are performed. .
【請求項4】 前記キャップ手段を前記キャップ位置と
前記退避位置とに移動させるための第1のカムと、前記
弁を開閉させるための第2のカムとを有し、 前記駆動手段が、前記第1および第2のカムを同一軸上
で回転させるモータである請求項3に記載のインクジェ
ット記録装置。
4. A first cam for moving the cap means to the cap position and the retreat position, and a second cam for opening and closing the valve, wherein the driving means comprises: 4. The ink jet recording apparatus according to claim 3, wherein the motor is a motor that rotates the first and second cams on the same axis.
【請求項5】 前記インクタンクが着脱可能に取り付け
られる取付部と、該取付部に取り付けられた前記インク
タンクを前記弁に接続する第1液路と、前記弁を前記記
録ヘッドに接続するための供給チューブを前記弁に接続
する第2液路と、前記弁とからなり、前記供給チューブ
および前記弁が取り付けられた状態、かつ前記第1液路
から前記供給チューブまでの流路を保持した状態で前記
インクジェット記録装置の本体から取り外し可能な供給
ユニットが、前記インクジェット記録装置内で前記吸引
手段に隣接して配置されている請求項1〜4のいずれか
1項に記載のインクジェット記録装置。
5. A mounting portion to which the ink tank is detachably mounted, a first liquid path connecting the ink tank mounted on the mounting portion to the valve, and connecting the valve to the recording head. A second fluid path connecting the supply tube to the valve, and the valve, the state in which the supply tube and the valve are attached, and a flow path from the first fluid path to the supply tube was held. The inkjet recording apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein a supply unit that is detachable from a main body of the inkjet recording apparatus in a state is disposed adjacent to the suction unit in the inkjet recording apparatus.
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