JP2003341090A - Supply ink tank for reciprocative inkjet print head - Google Patents
Supply ink tank for reciprocative inkjet print headInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、往復動する印刷ヘッド
を有するインキジェット印刷システムにおける改良され
た記録品質を有する装置に関し、より特別にはかかる印
刷ヘッドへの供給室内に安定圧力を有するかかる装置に
関する。FIELD OF THE INVENTION This invention relates to an apparatus having improved recording quality in an ink jet printing system having a reciprocating printhead, and more particularly to having such a stable pressure in the supply chamber to such a printhead. Regarding the device.
【0002】[0002]
【従来技術及びその課題】(インキジェット印刷)現今
は、カラー画像の複製を載せた多くの印刷物が作られ
る。これらカラー印刷物の大部分はオフセット印刷を使
って作られるが、事務所及び家庭環境においては、多量
のカラー印刷物が比較的小型の印刷装置を使って作られ
る。可能な使用印刷機の一つがインキジェット印刷機で
ある。インキジェット印刷機においては、インキ滴は、
例えば特別なコート紙となし得る受像層に向かってノズ
ルから噴出される。通常、インキジェット印刷ヘッドは
ノズルのアレイを有し、各ノズルは同時に異なった位置
にインキを噴射する。2. Description of the Related Art (Inkjet printing) At present, many printed materials on which a copy of a color image is mounted are produced. While most of these color prints are made using offset printing, in office and home environments large amounts of color prints are made using relatively small printing devices. One of the possible printing presses used is the ink jet printing press. In an ink jet printer, ink drops
For example, it is ejected from a nozzle toward an image receiving layer which can be a special coated paper. Ink jet printheads typically have an array of nozzles, each nozzle ejecting ink at different locations at the same time.
【0003】インキは、例えば圧力波を作る熱又は圧電
式のアクチュエーターの使用によりノズルから噴射され
る。Ink is ejected from a nozzle, for example by the use of heat or piezoelectric actuators which produce pressure waves.
【0004】一般に、滴の大きさを一定に保持できるこ
と、或いは可変の滴の大きさを記録し得る印刷機におけ
る滴の大きさの良好な制御のあることが意図される。It is generally contemplated that the drop size can be held constant, or that there is good control of drop size in a printing machine that can record variable drop sizes.
【0005】(印刷ヘッド)図1に、ノズル端部と入口
端部とを持った毛管1を有するインキジェット印刷ヘッ
ドが示される。圧力波に端部のノズルからインキを押し
出させるためのアクチュエーター2が、各管1に対して
設けられる。他方の端部においては、インクタンクから
印刷ヘッドにインキが供給される。Printhead FIG. 1 shows an ink jet printhead having a capillary 1 with a nozzle end and an inlet end. An actuator 2 is provided for each tube 1 for causing the pressure wave to push the ink out of the nozzle at the end. At the other end, ink is supplied from the ink tank to the print head.
【0006】正常な休止状態においては、毛管1のノズ
ル端においてメニスカス3を形成しているインキは、表
面張力による影響を受ける。インキ上に作用している別
の力は、メニスカス3の上方のインキの高さのための重
力により生ずる「静水圧」である。インキジェット印刷
ヘッドはインキにより完全に満たされれていてかつイン
クタンクに連結されているため、インクタンク内のイン
キ液面の高さが、印刷ヘッドにおけるインキの圧力を決
定する。インクタンクが印刷ヘッドより上方に置かれる
と、インキ液面とノズルとの間の垂直方向の高さの差の
ため、正のインキ圧力が生ずるであろう。In the normal rest state, the ink forming the meniscus 3 at the nozzle end of the capillary 1 is affected by the surface tension. Another force acting on the ink is the "hydrostatic pressure" created by gravity due to the height of the ink above the meniscus 3. Since the ink jet print head is completely filled with ink and is connected to the ink tank, the height of the ink level in the ink tank determines the ink pressure at the print head. When the ink tank is placed above the printhead, a positive ink pressure will result due to the vertical height difference between the ink surface and the nozzle.
【0007】或る形式の印刷ヘッドは、良好な印刷のた
めに、ノズル領域における安定した負のインキ圧力を必
要とする。Some types of printheads require a stable negative ink pressure in the nozzle area for good printing.
【0008】最終的にノズルにおける負の圧力に到達す
るために、この正の圧力は、ヘッダータンク内のインキ
の上に負圧を加えることにより中和させることができ
る。In order to finally reach the negative pressure at the nozzle, this positive pressure can be neutralized by applying a negative pressure on the ink in the header tank.
【0009】問題は、一定の又は管理可能な記録品質を
得るためには、ヘッド内及びタンク内の負圧を一定に又
は小さい範囲内に維持しなければならないことである。The problem is that the negative pressure in the head and in the tank must be kept constant or within a small range in order to obtain a constant or manageable recording quality.
【0010】(ヘッダータンクを有する往復動印刷ヘッ
ド)最近では、大きい版型の大容量の印刷機においての
インキジェット印刷技術が使用される。(Reciprocating print head with header tank) Recently, the ink jet printing technology in a large plate type, large capacity printing machine is used.
【0011】インキジェット印刷ヘッドは、印刷すべき
画像又はテキストの横断方向寸法と同様の大きさにする
ことができるが、通常は、印刷ヘッドの大きさはもっと
小さい。ページ幅の印刷ヘッドは、小さい形式のものよ
りまだ高価でありかつ信頼性が小さい。The ink jet printhead can be sized to be similar to the transverse dimension of the image or text to be printed, but typically the printhead is smaller. Pagewidth printheads are still more expensive and less reliable than their smaller counterparts.
【0012】図2は、インキジェット印刷機がどのよう
にして全画像を構成するかを示す図である。受像用シー
ト4、例えば枚葉紙が、1方向で輸送され(輸送方向は
矢印Aで示される)、そして印刷ステーションの下方を
徐々に通過する。FIG. 2 is a diagram showing how the ink jet printing machine constructs the entire image. The image-receiving sheet 4, for example a sheet, is transported in one direction (transport direction is indicated by arrow A) and gradually passes below the printing station.
【0013】受像用シート4より小さい寸法の印刷ヘッ
ド5が、その上方を(矢印Bで示された)横断方向で往
復し、シート4の紙の上方で往復するときに1行又は複
数行ずつ連続的に記録する。画像は徐々に構成される。A printhead 5 of a smaller size than the image-receiving sheet 4 reciprocates above it in the transverse direction (indicated by arrow B), one line or a plurality of lines when reciprocating above the paper of the sheet 4. Record continuously. The image is constructed gradually.
【0014】種々のカラーを記録するために数個の印刷
ヘッドを使用して異なるカラー画像を重ねることにより
カラー画像を記録することができる。Color images can be recorded by overlaying different color images using several printheads to record various colors.
【0015】印刷ヘッド5の連続運転を可能とするため
に、インキ供給源を含んだインクタンクが印刷ヘッド5
と組み合わせられる。小さい印刷機は、通常は、ある限
定された量のインキの入った小さいカートリッジを持
つ。このカートリッジは、選択的に印刷ヘッドノズルと
一体化される。In order to enable continuous operation of the print head 5, an ink tank containing an ink supply source is used as the print head 5.
Combined with. Small presses usually have small cartridges with some limited amount of ink. The cartridge is optionally integrated with the printhead nozzles.
【0016】これらカートリッジは、空になったとき交
換しなければならない。These cartridges must be replaced when empty.
【0017】しかし、大きい印刷量又は大きい版型を有
するハイエンド(high end)インキジェット印
刷機は大量のインキを消費する。However, high end ink jet printers with large print volumes or large plate forms consume large amounts of ink.
【0018】ハイエンド印刷機のインキジェット印刷ヘ
ッドは、印刷ヘッドを支持している往復動キャリッジ上
に取り付けられたインクタンクと組み合わせられる。The ink jet printhead of a high-end printing press is combined with an ink tank mounted on a reciprocating carriage that carries the printhead.
【0019】このインクタンクはヘッダータンクと呼ば
れ、そして静止している大容量インクタンクから補充す
ることができる。This ink tank is called a header tank and can be replenished from a stationary high capacity ink tank.
【0020】(ヘッダータンクの補充)可能な補充配列
を特許文献1において見いだすこちができる。ヘッダー
タンク内のインキの液位が下がり過ぎると、往復動カー
トリッジが印刷区域外の補充ステーションに輸送され、
ここでヘッダータンクが補充を受ける。A possible replenishment arrangement (replenishment of the header tank) can be found in Patent Document 1. If the ink level in the header tank drops too low, the reciprocating cartridge will be transported to the refill station outside the printing area,
Here the header tank is refilled.
【0021】この方法における大きい問題は、印刷ヘッ
ド内のインキ圧力を一定に維持することの難しさであ
る。ヘッダータンク内のインキの液位の高さは、常に低
下して重力による圧力を小さくし記録の品質の変動を生
ずる。液位は、極めて頻繁に補充することにより比較的
一定に維持できるが、各回ごとにカートリッジを停止さ
せねばならないので補充中に記録を行うことができず単
位時間当たり印刷量の低下を招く。A major problem with this method is the difficulty of maintaining a constant ink pressure in the printhead. The height of the ink level in the header tank is constantly lowered to reduce the pressure due to gravity, which causes fluctuations in recording quality. The liquid level can be maintained relatively constant by replenishing it very frequently, but since the cartridge must be stopped each time, recording cannot be performed during replenishment, and the amount of printing per unit time decreases.
【0022】特許文献2において、印刷中に補充ができ
るヘッダータンクの補充用システムが説明される。往復
動カートリッジのヘッダータンクは、柔軟な管により供
給タンクに連結される。主タンクは加圧され、そして補
充弁が開かれたとき、インキは、空気圧力により印刷運
転中に供給タンクからヘッダータンクに圧送される。補
充弁は、ヘッダータンクと印刷ヘッドとの間に置かれ
る。In US Pat. No. 6,037,086, a header tank replenishment system that can be replenished during printing is described. The header tank of the reciprocating cartridge is connected to the supply tank by a flexible tube. The main tank is pressurized, and when the refill valve is opened, the ink is pneumatically pumped from the supply tank to the header tank during the printing run. The refill valve is located between the header tank and the printhead.
【0023】印刷ヘッド内の圧力を一定に維持すること
が、全般的な問題である。即ち、−ヘッダータンクに大
量のインキを補充中であっても、印刷中は「静水圧」を
打ち消さねばならない。−往復運動中、加速力のため
「静水圧」が変わり得る。加速中、インキ表面が水平で
なくされるであろうこと、及び加速度がヘッダータンク
内の圧力勾配を作ることが明らかである。−ヘッダータ
ンクの正確な補充の確保のために、ヘッダータンク内の
インキの液位を測定する信頼し得る方法が必要である。
ヘッダータンク内のインキの運動のため、フロートによ
る測定値が信頼できないことがある。Maintaining a constant pressure in the printhead is a general problem. The "hydrostatic pressure" must be canceled during printing, even if the header tank is being replenished with a large amount of ink. -During a reciprocating motion, the "hydrostatic pressure" may change due to the acceleration force. It is clear that during acceleration the ink surface will be leveled and that acceleration creates a pressure gradient in the header tank. -A reliable method of measuring the ink level in the header tank is needed to ensure the correct replenishment of the header tank.
Float measurements may not be reliable due to ink movement in the header tank.
【0024】ヘッダータンクに供給されたインキ量を正
確に測定し得るシステムが設けられることが望ましい。It is desirable to have a system that can accurately measure the amount of ink supplied to the header tank.
【0025】別の問題は、ヘッダータンクを支持してい
るカートリッジの往復運動中、インキが泡立てられ、捕
捉された気泡がインキ内に形成される可能性のあること
である。これらの気泡はインキの流れと共に印刷ヘッド
内に輸送され、印刷された画像に欠陥を生じさせること
がある。従来技術においては、気泡の影響を避けこれを
打ち消すため特別の対策は無かった。Another problem is that during the reciprocating motion of the cartridge supporting the header tank, the ink may be bubbled and trapped air bubbles may form in the ink. These bubbles can be transported into the printhead along with the ink flow and cause defects in the printed image. In the prior art, there is no special measure to avoid the influence of bubbles and cancel them.
【0026】インクタンクが印刷ヘッドと同時に往復運
動するときは、カートリッジの運動による印刷ヘッドに
至るインキ連結部内の圧力変動を減衰させるための機構
を設置すべきである。圧力変動は印刷物の品質に悪影響
を与える。When the ink tank reciprocates simultaneously with the print head, a mechanism should be provided to damp the pressure fluctuations in the ink connection to the print head due to the movement of the cartridge. Pressure fluctuations adversely affect print quality.
【0027】更なる問題は、印刷ヘッドの小さなスタガ
ー運動を許すために、インクタンクの寸法を印刷ヘッド
自体より小さくなければならないことである。A further problem is that the size of the ink tank must be smaller than the printhead itself to allow for small stagger movements of the printhead.
【0028】これまで、以下の関連文書が知られてい
る。
特許文献1、インキジェット記録装置
特許文献3、インキジェット記録装置用インキカートリ
ッジ
特許文献4、インキジェット記録装置、これに適したサ
ブタンクユニット、及びインキ滴排出能力の回復方法
特許文献5、インキカートリッジ用のインキジェット記
録装置
特許文献6、インキジェット式記録装置とこの装置によ
るサブタンクへのインキ供給方法、及びこの装置による
サブタンクに供給されたインキ量の照合方法Up to now, the following related documents are known. Patent Document 1, Inkjet Recording Device Patent Document 3, Ink Cartridge for Inkjet Recording Device Patent Document 4, Inkjet Recording Device, Subtank Unit Suitable for the Same, and Ink Drop Ejection Capacity Recovery Method Patent Document 5, Ink Cartridge Inkjet recording device of JP-A-2003-242242, ink jet recording device, method of supplying ink to sub-tank by this device, and method of collating ink amount supplied to sub-tank by this device
【0029】[0029]
【特許文献1】欧州特許出願公開第1097814号明
細書[Patent Document 1] European Patent Application Publication No. 1097814
【0030】[0030]
【特許文献2】欧州特許出願公開第1142713号明
細書[Patent Document 2] European Patent Application Publication No. 1142713
【0031】[0031]
【特許文献3】欧州特許出願公開第1199178号明
細書[Patent Document 3] European Patent Application Publication No. 1199178
【0032】[0032]
【特許文献4】欧州特許出願公開第1055520号明
細書[Patent Document 4] European Patent Application Publication No. 1055520
【0033】[0033]
【特許文献5】欧州特許出願公開第812693号明細
書[Patent Document 5] European Patent Application Publication No. 812693
【0034】[0034]
【特許文献6】欧州特許出願公開第1142713号明
細書[Patent Document 6] European Patent Application Publication No. 1142713
【0035】[0035]
【本発明の概要】上述された欠点は、請求項1に述べら
れた特徴を有する装置により回避される。本発明の好ま
しい実施例についての特別な特徴は従属請求項において
説明される。SUMMARY OF THE INVENTION The drawbacks mentioned above are avoided by a device having the features stated in claim 1. Special features for preferred embodiments of the invention are set out in the dependent claims.
【0036】本発明の更なる利点及び実施例は、以下の
説明及び図面から明らかとなるであろう。Further advantages and embodiments of the present invention will be apparent from the following description and drawings.
【0037】[0037]
【発明の詳細な記述】本発明は、印刷機の往復動キャリ
ッジの運動方向に直角な中心面に対称的に配列された機
能要素を有するヘッダータンクの提供により上述の欠点
を解決する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned drawbacks by providing a header tank having functional elements symmetrically arranged in a central plane perpendicular to the direction of movement of the reciprocating carriage of the printing press.
【0038】次に本発明によるインクタンクの好ましい
実施例が説明される。Next, a preferred embodiment of the ink tank according to the present invention will be described.
【0039】図3Aは、本発明によるヘッダータンク6
の往復運動方向に直角な断面を示す。FIG. 3A shows a header tank 6 according to the present invention.
2 shows a cross section perpendicular to the reciprocating direction of.
【0040】図3Bは、後で説明されるであろう更なる
特徴を有する2個のタンクの組合せを示す。FIG. 3B shows a combination of two tanks with additional features that will be explained later.
【0041】図5は、2個のタンクの組合せの水平方向
断面を与える。両側に矢印のある線Bは、印刷ヘッド及
びヘッダータンクを有する印刷カートリッジの往復運動
方向を示す。面Pはこの方向に直角な中心面である。FIG. 5 gives a horizontal cross section of a combination of two tanks. Line B with arrows on both sides indicates the direction of reciprocal movement of the print cartridge with the print head and header tank. The plane P is a center plane perpendicular to this direction.
【0042】インクタンク6はインキ室7を有し、かつ
数個の機能要素を備え又は機能要素に連結される。The ink tank 6 has an ink chamber 7 and comprises or is connected to several functional elements.
【0043】機能要素はインクタンク6の作動に影響を
有する全ての機構と考えられる。インクタンク6の作動
に影響のある全ての機構が機能要素であると考えられ
る。The functional elements are considered to be all the mechanisms that influence the operation of the ink tank 6. All the mechanisms that affect the operation of the ink tank 6 are considered to be functional elements.
【0044】この観点から幾つかの機能機構を見ること
ができる。−インキは、インキ室7の底部からインキ供
給出口8を経てインキジェット印刷ヘッド5に送られ
る。インキの液面と印刷ヘッドとの間の高さの差が印刷
ヘッドにおける重力による圧力を定め、そして高さの差
は最小にすべきである。出口8の位置は、圧力変動を避
けるために一定に保つすべきである。印刷ヘッド5内の
圧力は、ヘッダータンク6の供給出口8における圧力に
より直接決められる。Several functional mechanisms can be seen from this point of view. The ink is sent from the bottom of the ink chamber 7 to the ink jet print head 5 via the ink supply outlet 8. The height difference between the ink surface and the print head defines the pressure due to gravity at the print head, and the height difference should be minimized. The position of the outlet 8 should be kept constant to avoid pressure fluctuations. The pressure in the print head 5 is directly determined by the pressure at the supply outlet 8 of the header tank 6.
【0045】−ヘッダータンク6の供給入口10は、置
換中に主タンクからヘッダータンクへのインキを使って
インキ室7におけるインキの置換を可能にする。入口
は、円滑な補充を許すためにヘッダータンク6内のイン
キの液面の下方に達している管により形成される。置換
中に、新しいインキの流入による圧力変動を作らないよ
うに注意しなければならない。
−インキ室7の頂部の真空入口9において、ヘッダータ
ンク6のインキ室7に安定した負圧が適用され、重力に
よる正の「静水圧」を相殺する。このことは、インキ液
面より上方のインキ室7の頂部における空気を抽出する
ことにより具体化される。インキ室7に真空又は負圧を
提供するシステムは、後で説明されるであろう。
−印刷ヘッド5において発生した気泡がインキ室7に還
流できるように、印刷ヘッド5に還流入口11が連結さ
れる。小さい通路12がインキ液面より上方におけるイ
ンキ室との連結を提供する。The supply inlet 10 of the header tank 6 enables the replacement of the ink in the ink chamber 7 with the ink from the main tank to the header tank during the replacement. The inlet is formed by a tube reaching below the ink level in the header tank 6 to allow smooth refilling. Care must be taken during the displacement not to create pressure fluctuations due to the inflow of new ink. At the vacuum inlet 9 at the top of the ink chamber 7, a stable negative pressure is applied to the ink chamber 7 of the header tank 6 to offset the positive "hydrostatic pressure" due to gravity. This is realized by extracting the air at the top of the ink chamber 7 above the ink surface. A system for providing a vacuum or negative pressure to the ink chamber 7 will be described later. A reflux inlet 11 is connected to the print head 5 so that the bubbles generated in the print head 5 can flow back to the ink chamber 7. A small passage 12 provides a connection with the ink chamber above the ink surface.
【0046】図4Aから4Cは、3種の段階中のインク
タンク6内のインキ液位を示す。
−左方への加速、
−右方への加速、
−加速なし(例えば、往復動の停止時)
これら3種の場合において、ヘッダータンク6内のイン
キ量は同じである。4A to 4C show the ink level in the ink tank 6 during the three stages. -Acceleration to the left, -acceleration to the right, -no acceleration (for example, when reciprocating motion is stopped) In these three cases, the amount of ink in the header tank 6 is the same.
【0047】図示のように、図4Aにおける状態Lの間
及び図4Cにおける状態Rの間、インキ室内のインキ表
面は、インクタンクの加速のためとインキ室内のインキ
の慣性のために傾けられる。インク内に静水圧の傾斜が
作られる。供給出口8はカートリッジの運動方向に直角
の中心面内に設けられているため、インキ室7の出口8
の位置におけるインキの液位の高さは、図4から図4C
に見られるように影響を受けない。(カートリッジの加
速及び減速による)インキ液面の傾斜は対称的に揺動
し、各タンクの中央における液位の高さhは一定のまま
に留まる。インキ出口8を中心面に沿って印刷ヘッド上
に位置決めすることにより、ヘッドの往復運動による圧
力の変動を最小にすることができる。As shown, during state L in FIG. 4A and during state R in FIG. 4C, the ink surface in the ink chamber is tilted due to the acceleration of the ink tank and the inertia of the ink in the ink chamber. A hydrostatic gradient is created in the ink. Since the supply outlet 8 is provided in the center plane perpendicular to the movement direction of the cartridge, the outlet 8 of the ink chamber 7
The height of the ink level at the position of
Not affected as seen in. The inclination of the ink surface (due to the acceleration and deceleration of the cartridge) swings symmetrically, and the height h of the liquid level at the center of each tank remains constant. By positioning the ink outlet 8 on the printhead along the center plane, pressure fluctuations due to head reciprocation can be minimized.
【0048】室7内へのインキの補充のための入口10
の位置を考えるとき、インキの流入が圧力変化を生ずる
ことを避けなければならない。入口10の最も中立の位
置もまたインキ室7の中心面にある。入口10は、タン
ク内へのインキ滴の落下が、例えば気泡内の空気を取り
込むなどの生ずることを避けるためにインキの液面の下
方で供給することを確保するように構成される。Inlet 10 for replenishing ink into chamber 7
When considering the position of, the inflow of ink must avoid pressure changes. The most neutral position of the inlet 10 is also in the center plane of the ink chamber 7. The inlet 10 is configured to ensure that the drop of ink into the tank supplies below the ink level to avoid causing, for example, entrapment of air in bubbles.
【0049】更なる機能的特徴は、インキ室7内のイン
キ液位を調整するシステムである。
−一定のインキ液位がインキ液位センサーにより現実化
される。インキ室7の内部に、一体化された磁石14を
有するフロート13が設けられる。インキ室7の外側に
固定されたリードスイッチ接触片15と組み合った液位
検出システムが設けられる。A further functional feature is a system for adjusting the ink level in the ink chamber 7. -A constant ink level is realized by the ink level sensor. Inside the ink chamber 7, a float 13 having an integrated magnet 14 is provided. A liquid level detection system is provided in combination with a reed switch contact piece 15 fixed to the outside of the ink chamber 7.
【0050】インクタンク6は、比重の小さいインキ
(即ち油性インキ)用に寸法が決められた大体積のフロ
ート13を選ぶことにより、異なる比重を有するインキ
に対して適合させられる。The ink tank 6 is adapted to inks having different specific gravities by choosing a large volume float 13 dimensioned for low specific gravity inks (ie oil based inks).
【0051】インクタンク6の寸法に関して大きい寸法
のフロート13を選ぶことによりインキの運動に対する
相当の減衰が得られる。By choosing a float 13 that is large with respect to the size of the ink tank 6, a considerable damping of the ink movement is obtained.
【0052】フロート13は、往復運動中、その位置が
インキ室7の内側中心に留まることを確保するために小
許容差を有するヒンジを使用してインキ室7に取り付け
ることができる。フロート13はそれ自体も対称形であ
ることが好ましい。The float 13 can be attached to the ink chamber 7 using a hinge with a small tolerance to ensure that its position remains centered inside the ink chamber 7 during reciprocating motion. The float 13 is also preferably symmetrical in itself.
【0053】インキ液位hは、リードスイッチ接触片1
5の固定高さを調整することにより、インキの種類とは
無関係に一定に保つことができる。The ink level h is the reed switch contact piece 1
By adjusting the fixed height of No. 5, it can be kept constant regardless of the type of ink.
【0054】フロート13を、往復運動の方向Bに直角
な中心面に関して対称的に構成することにより、インキ
液位センサーシステムの読取り値は、図4A及び4Cに
示されるように、インキ液面の高さ位置による影響は受
けない。By configuring the float 13 symmetrically with respect to the center plane perpendicular to the direction B of reciprocation, the ink level sensor system readings are shown in FIGS. 4A and 4C. Not affected by height position.
【0055】リードスイッチ接触片15がポンプに指令
して、ヘッダータンク6の置換中にインキを主タンクか
らヘッダータンク6に圧送させる。The reed switch contact piece 15 commands the pump to force ink from the main tank to the header tank 6 during replacement of the header tank 6.
【0056】更に、往復運動による更なる圧力変方を減
衰させるためインキ運動減衰器16がインクタンク6内
に一体化される。このインキ運動減衰器16は、インキ
室7と印刷ヘッド5へにインキ出口8との間に置かれ
る。減衰器16の内側のインキの運動を制限するため
に、寸法がインキ室7の幅寸法より小さいように選ばれ
る。往復動方向Bの大きさがインキ室7の寸法の半分よ
り小さいことが好ましい。減衰器16は、インキ室7の
出口開口18の近くでインキの運動を制限する迷路、メ
ッシュ又は多孔性の部材の形式で実行することができ
る。図3においては、インキ室7の右側に迷路が示され
る。異なった高さに孔を持った数個の仕切り17が設け
られ、インキは出口開口8に直線経路で移動することが
できない。往復運動による圧力及び流れの変動を避ける
ために、減衰器16は、インクタンク6の中心面に関し
て対称的に構成される。Furthermore, an ink motion damper 16 is integrated in the ink tank 6 in order to damp the further pressure deformation due to the reciprocating motion. This ink motion damper 16 is located between the ink chamber 7 and the ink outlet 8 to the printhead 5. In order to limit the movement of the ink inside the attenuator 16, the dimensions are chosen to be smaller than the width dimension of the ink chamber 7. The size in the reciprocating direction B is preferably smaller than half the size of the ink chamber 7. The attenuator 16 can be implemented in the form of a labyrinth, mesh or porous member that limits the movement of the ink near the outlet opening 18 of the ink chamber 7. In FIG. 3, a maze is shown on the right side of the ink chamber 7. There are several partitions 17 with holes at different heights and the ink cannot move to the outlet opening 8 in a straight path. In order to avoid pressure and flow fluctuations due to reciprocating movement, the attenuator 16 is constructed symmetrically with respect to the center plane of the ink tank 6.
【0057】この減衰器16は、インキ室7から印刷ヘ
ッドに流入するインキを脱気する重要な機能も持つ。The attenuator 16 also has an important function of degassing the ink flowing from the ink chamber 7 into the print head.
【0058】インキがインキ室7から出口8に送られる
とき、インキの流れは減衰器16を通過して誘導され
る。インキは強制されて、仕切り17により形成された
迷路を通って進路が数回曲げられる。インキ内に捕捉さ
れていた気泡は頂部に上がる傾向を有し、ここでインキ
層6内のインキ液面上方の空気と一緒になる。インキ減
衰器16の空気出口は、インキ液面より上方に達しなけ
ればならない。As the ink is sent from the ink chamber 7 to the outlet 8, the ink flow is guided through the attenuator 16. The ink is forced so that the path is bent several times through the maze formed by the partition 17. Bubbles trapped in the ink have a tendency to rise to the top where they become associated with the air above the ink surface in the ink layer 6. The air outlet of the ink attenuator 16 must reach above the ink level.
【0059】一定の負圧を適用することにより、捕捉さ
れていた空気は、大気圧におけるよりも大きい気泡を形
成し易く、大きい気泡はより迅速に上昇し易いため、よ
り容易に分離することができる。By applying a constant negative pressure, the trapped air is more likely to form larger bubbles than at atmospheric pressure, and larger bubbles are more likely to rise more quickly, thus allowing easier separation. it can.
【0060】印刷ヘッド5用のインキ供給システムは、
インクタンク6と印刷ヘッド5との間の2個のインキ連
結部により現実化される。The ink supply system for the print head 5 is
Realized by two ink connections between the ink tank 6 and the print head 5.
【0061】インキ出口8から印刷ヘッド5に至る第1
の連結部は、インクタンク6の底部でかつ減衰器16の
後方にある。この開口が、印刷ヘッド5内にインキを供
給する。First from ink outlet 8 to print head 5
The connecting part of the is located at the bottom of the ink tank 6 and behind the attenuator 16. This opening supplies ink into the print head 5.
【0062】還流入口11に連結された第2の連結部
は、気泡が印刷ヘッド5からインクタンク6内に戻るこ
とを許すであろう。このことは、新しい(空の)印刷ヘ
ッド5をインキで満たさねばならないときに特に重要で
ある。インクタンク6と開口との連結部の高さは、イン
クタンク6内のインキ液面の上方に置かれる、この連結
部を介して、負圧もインキジェット印刷ヘッド5に直接
適用される。A second connection, which is connected to the reflux inlet 11, will allow air bubbles to return from the printhead 5 into the ink tank 6. This is especially important when the new (empty) printhead 5 has to be filled with ink. The height of the connection between the ink tank 6 and the opening is located above the ink surface in the ink tank 6, via which the negative pressure is also directly applied to the ink jet print head 5.
【0063】一定真空源を提供するために、インクタン
ク6は大容量の真空容器に連結され、この容器において
は、真空は、精密な圧力調整器の管理下にある小容量の
抽気ポンプにより維持される。容積の大きい容器を選ぶ
ことにより、圧力は、大量のインキがヘッダータンク6
に追加される置換段階中においても容易には変化しない
であろう。大きい真空保持装置の圧力は、システムに比
較的小量のインキが加えられたときはごく僅かしか変化
しないであろう。真空容器の容積は、インキ室7の容積
の少なくも5倍であることが好ましい。より好ましく
は、真空容器の容積は、インキ室7の容積の50倍から
100倍大きい。In order to provide a constant vacuum source, the ink tank 6 is connected to a large volume vacuum container in which the vacuum is maintained by a small volume bleed pump under the control of a precision pressure regulator. To be done. By selecting a container with a large volume, a large amount of ink can be transferred to the header tank 6
It will not change easily during the replacement step added to the. The pressure of the large vacuum holding device will change very little when a relatively small amount of ink is applied to the system. The volume of the vacuum container is preferably at least five times the volume of the ink chamber 7. More preferably, the volume of the vacuum container is 50 to 100 times larger than the volume of the ink chamber 7.
【0064】インクタンク6は、その大部分を、射出成
型のような公知の方法を使って作ることができる。イン
キ室7の内側は、親油性を得るために特別な塗装を適用
することができる。Most of the ink tank 6 can be manufactured by a known method such as injection molding. A special coating can be applied to the inside of the ink chamber 7 to obtain lipophilicity.
【0065】製造費を低減させるために、共通の側壁を
有する組合せ式のインクタンク6の組立体を作ることも
可能である。2個のインクタンクの組合せが図5に示さ
れる。To reduce manufacturing costs, it is also possible to make a combined ink tank 6 assembly with common sidewalls. The combination of two ink tanks is shown in FIG.
【0066】各カラーについて分離したタンクを設ける
べき場合は、共通側壁18を有するインクタンク6の組
合せが費用的に有利である。If a separate tank is to be provided for each color, a combination of ink tanks 6 with a common side wall 18 is a cost advantage.
【0067】別の可能性は、例えばハイエンド型モノク
ロ印刷機用の単一タンクを複式タンク6から作り得るよ
うに、タンク6の共通側壁18に、特別の切離し可能な
シール19が設けられることである。インクタンク6の
連結は、別の方向、例えば、特別なインキ通路20に切
離し可能なシール19を設けることで行うこともでき
る。Another possibility is that a special separable seal 19 is provided on the common side wall 18 of the tank 6, so that a single tank, for example for high-end monochrome printers, can be made from the double tank 6. is there. The ink tanks 6 can also be connected in another direction, for example by providing a separable seal 19 in the special ink passage 20.
【0068】往復運動中のインキの液位の変動を防止す
るために、封鎖なしの開口の寸法は、往復運動中、僅か
のインキ量しかタンク6間の開口を経て通過できないよ
うに小さくすべきである。In order to prevent fluctuations in the ink level during the reciprocating movement, the dimensions of the unblocked opening should be small so that only a small amount of ink can pass through the opening between the tanks 6 during the reciprocating movement. Is.
【0069】数個のタンク6の組合せは更なる利点を持
つ。The combination of several tanks 6 has a further advantage.
【0070】図3A、3B及び5から分かるように、イ
ンクタンク6には、ネジ又はその他の取付け用手段の使
用により、印刷機におけるインクタンク6の容易な置換
を許すために数個の取付け用の穴/スリットが設けられ
る。迅速解放システムを持った取付け用手段の使用が好
ましい。これは、インキジェット印刷装置においてイン
キの種類又はカラーを変更するときに必要なことがあ
る。数個のタンク6が往復動キャリッジに一緒に取り付
けられる場合は、かかるタンク6が別々に取り付けられ
たときよりも、迅速に置換を行うことができる。As can be seen from FIGS. 3A, 3B and 5, the ink tank 6 is provided with several mountings to allow easy replacement of the ink tank 6 in the printing machine by the use of screws or other mounting means. Holes / slits are provided. The use of mounting means with a quick release system is preferred. This may be necessary when changing the ink type or color in an ink jet printing device. If several tanks 6 are mounted together in a reciprocating carriage, the replacement can be done faster than if such tanks 6 were mounted separately.
【0071】本発明の好ましい実施例が詳細に説明され
たが、特許請求項に定められた本発明の範囲から離れる
ことなくこれに多くの変更をなし得ることが、本技術熟
練者には明らかであろう。While the preferred embodiment of the invention has been described in detail, it will be apparent to those skilled in the art that many modifications can be made thereto without departing from the scope of the invention as defined by the claims. Will.
【図1】インキジェット印刷ヘッドの断面を示す。FIG. 1 shows a cross section of an ink jet print head.
【図2】往復動印刷ヘッドを有するインキジェット印刷
機の総合的な印刷原理を図解する。FIG. 2 illustrates the overall printing principle of an ink jet printing machine with a reciprocating print head.
【図3】本発明によるインクタンクの断面(A)を示
し、2重インクタンク組立体の等角図(B)を与える。FIG. 3 shows a cross section (A) of an ink tank according to the present invention, giving an isometric view (B) of a dual ink tank assembly.
【図4】加速中及び休止中又は連続運動中のタンク内の
インキ液位を示す。FIG. 4 shows the ink level in the tank during acceleration and at rest or during continuous motion.
【図5】2重インクタンク組立体の水平方向断面を示
す。FIG. 5 shows a horizontal cross section of a dual ink tank assembly.
【符号の説明】 1 毛管 2 アクチュエーター 3 メニスカス 4 受像用シート 5 印刷ヘッド 6 ヘッダータンク 7 インキ室 8 インキ供給出口 9 真空入口 10 供給入口 11 還流入口 12 通路 13 フロート 14 磁石 15 リードスイッチ接触片 16 減衰器 17 仕切り 18 共通側壁 19 切離し可能なシール 20 タンク通路 21 取付け用穴/スリット[Explanation of symbols] 1 capillary 2 actuators 3 meniscus 4 Image receiving sheet 5 print head 6 header tank 7 Ink chamber 8 Ink supply outlet 9 Vacuum inlet 10 Supply entrance 11 Reflux inlet 12 passages 13 floats 14 magnets 15 Reed switch contact piece 16 attenuator 17 partitions 18 Common sidewall 19 Separable seal 20 tank passage 21 Mounting holes / slits
フロントページの続き (72)発明者 バルト・バーヘスト ベルギー・ビー2640モルトセル・セプテス トラート27・アグフア−ゲヴエルト内 Fターム(参考) 2C056 EA26 EC19 EC32 EC40 FA10 KC09 Continued front page (72) Inventor Balt Berghest Belgium Bee 2640 Maltcell Septes Trat 27 in Aghua-Gewert F term (reference) 2C056 EA26 EC19 EC32 EC40 FA10 KC09
Claims (3)
キャリッジ上に取り付けられそして同じキャリッジ上に
取り付けられたインキジェット印刷ヘッド(6)にイン
キを供給するためのインクタンク(6)であって、前記
インクタンク(6)の機能要素が、前記往復動キャリッ
ジの運動方向に直角に取り付けられるために中心面に対
称的に配列されることを特徴とするインクタンク。1. An ink tank (6) for supplying ink to an ink jet print head (6) having an ink supply chamber (7) and mounted on a reciprocating carriage and mounted on the same carriage. An ink tank, wherein the functional elements of the ink tank (6) are symmetrically arranged in a center plane for mounting at a right angle to a moving direction of the reciprocating carriage.
大容量を有する管理された真空源の使用により安定した
負圧を提供するための真空源を備えた往復動印刷ヘッド
(5)用のインキ供給システム。2. A reciprocating printhead (5) with a vacuum source for providing a stable negative pressure by the use of an ink tank (6) according to claim 1 and a controlled vacuum source with a large volume. Ink supply system.
能である先行請求項のいずれかによるインクタンク
(6)を備えたインキジェット印刷機。3. An ink jet printing machine comprising an ink tank (6) according to any of the preceding claims, wherein the ink tank (6) is preferably replaceable.
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