【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録手段から記録シートへインクを吐出して画像等の記録を行うインクジェット記録装置に関するものであり、詳しくはインクの経路中にインク流量を測定することにより、インクの有無検出に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録装置は、記録手段（記録ヘッド）から記録シートにインクを吐出して記録を行うものであり、図１は従来のプリンタにおけるインク流路を示す概略構成図である。
【０００３】
図１に示すように、インクカートリッジ３は、供給チューブ３１，および供給チューブ３２を介して、記録ヘッド１が配設されたキャリッジ（不図示）上のサブタンク１１に接続されている。
【０００４】
前記供給チューブ３１および３２は、柔軟性および弾性を有するシリコンゴム等のゴム状弾性体（可撓性）で構成されている。
【０００５】
サブタンク１１は記録ヘッド１にインクを供給するとともに、吸引チューブ３３を介して通して後述する吸引ポンプ２に連結されている。これによりサブタンク１１内のインクレベル（水位）を一定に保つことができ、常に一定範囲内の負圧を確保でき、良好な記録を維持することができる。
【０００６】
前記記録ヘッド１は、熱エネルギーを利用してインクを吐出するインクジェット記録手段であって、熱エネルギーを発生するための電気熱変換体を備えたものである。また、前記記録ヘッド１は、前記電気熱変換体によって印加される熱エネルギーにより生じる膜沸騰による気泡の成長、収縮によって生じる圧力変化を利用して、吐出口よりインクを吐出させ、記録を行うものである。
【０００７】
図２は、前記記録ヘッド１のインク吐出部の構造を模式的に示す部分斜視図である。図２において、不図示の記録シートと所定の隙間（例えば、約０．５〜２．０ｍｍ程度）をおいて対面する吐出口面１２には、所定のピッチで複数のインク吐出口１３が形成され、共通液室１４と各インク吐出口１３とを連通する各液路１５の壁面に沿ってインク吐出用のエネルギーを発生するための電気熱変換体（発熱抵抗体など）１６が配設されている。本実施例においては、記録ヘッド１は、前記インク吐出口１３がキャリッジ（不図示）の走査方向と交叉する方向に並ぶような位置関係で、キャリッジに搭載されている。こうして、画像信号または吐出信号に基づいて対応する電気熱変換体１６を駆動（通電）して、液路１５内のインクを膜沸騰させ、その時に発生する圧力によってインク吐出口１３からインクを吐出させる記録ヘッド１が構成されている。
【０００８】
吸引ポンプ２は、本インク循環系のインクを循環させるためのものであり、２つの吸引口２１、２２と、排出口２３とを備えている。
【０００９】
前記吸引チューブ３３は吸引口２２に接続されており、他の吸引口２１は、吸引チューブ３４を介してキャップ５に連通している。排出口２３は、接続チューブ３５、増粘緩和剤追加器６、接続チューブ３６、フィルタ７、ドレインチューブ３７を介してインクカートリッジ３に接続されている。前記供給チューブ３１、３２と同様に、前記吸引チューブ３３、３４、接続チューブ３５、３６、ドレインチューブ３７もゴム状弾性体（可撓性）で構成されている。
【００１０】
５はキャップであり、駆動モータ８を駆動させることにより、前記記録ヘッド１に対し当接／離間を切替え可能に設けられている。
【００１１】
前記キャップ５を記録ヘッド１に対し当接（キャッピング）した状態で、前記吸引ポンプ２を作動させてインク吐出口１３に負圧を作用させることにより、増粘したインク、気泡、塵埃等の異物をインクとともに吸出してこれを排出するように構成されている。
【００１２】
吸引されたインクには、記録ヘッドの吐出口周辺で乾燥して付着していた増粘インクや、記録シート搬送時に噴霧し記録ヘッドに付着した紙粉、インクの析出物などの様々な異物が含まれている。フィルタ７はこれらを濾過し、異物を除去するためのものである。
【００１３】
インクジェット記録用のインクは、例えば特公平７−１１９３７８号公報に開示されているインクは複数の染料、グリセリン、尿素、イソプロピルアルコール（以下、「ＩＰＡ」という）、純水で構成されている。
【００１４】
インクの増粘の主な理由として水分の蒸発が挙げられるが、上述の如く、ＩＰＡなどの揮発成分も含まれており、高い印字品質を維持するためには前記蒸発した揮発成分を補う必要がある。例えば、増粘緩和剤追加器６はこの蒸発成分を補うためのものであり、インク組成に見合った増粘緩和剤を設定し、ここで補充する。前記インクの場合、主な揮発成分が水分とＩＰＡであり、蒸発比率に応じて純水とＩＰＡとを混合したものを補充する。
【００１５】
増粘緩和剤の補充位置は前記フィルタ７の直前に設けている。前述のように、フィルタ７はインク中の不純物を濾過するためのものである。除去効果を高めるためにはフィルタの透過性を高いまま維持するのがよい。したがって、補充して不都合の無い増粘緩和剤であれば、フィルタ通過前に補充することにより、例えばインクの揮発成分の蒸発により析出した析出物を軽減することができ、フィルタの濾過精度を少しでも高く維持することができる。
【００１６】
次に、インクカートリッジ３を基点として、インクの循環について説明する。
図１において、例えばキャリッジ（不図示）のホームポジションにおいて、駆動モータ８を駆動し、キャップ５により記録ヘッド１をキャッピングする。同時に駆動モータ８は吸引ポンプ２を駆動し、これにより吐出口１３に負圧を作用させる。インクカートリッジ３内のインクは、供給チューブ３１、サブタンク１１をへて記録ヘッド１内に流入される。サブタンク１１の許容量を超えたインクは、吸引チューブ３３からポンプ２に送られる。
【００１７】
サブタンク１１から記録ヘッド１に送られたインクのうち、画像の記録に用いられず、前記負圧によりインク吐出口１３より吸引されたインクもまた、吸引チューブ３４からポンプ２に送られる。
【００１８】
ポンプ２の排出口２３より排出されたインクは、連結チューブ３５、３６、ドレインチューブ３７を通る途中で、増粘緩和剤追加器６でインク中の揮発成分等の増粘緩和剤が補充され、フィルタ７で塵埃やインク析出物などの様々な不純物が濾過され、インクカートリッジ３へと戻される。
【００１９】
上述の例に対し、インクカートリッジ３に係るインク流路中に大気連通口などの圧力調整手段を設けてもよい。インクの循環は、記録ヘッド１からインクカートリッジ３に至るインク供給経路内の負圧、インクカートリッジ３内の負圧、吸引ポンプ２からインクカートリッジ３に至るインク回収経路中の負圧のバランスが取れている系の中で成り立っている。負圧差が大きい場合、急激な負圧の変動が発生した場合など、正常なインク循環を得られない場合が起こりうる。例えば、インク回収経路中の負圧がインクカートリッジ３内の負圧より大きい場合、インクはインク回収経路中に留まろうとしインクカートリッジ３に流入しない。
【００２０】
圧力調整手段を設け、インク回収経路とインクカートリッジ３の負圧のバランスを取ることにより、インクの循環をスムーズにすることができる。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
以上の従来例では、インクジェットプリンタにおいて、インク経路通過するためのインク有無を検出する手段を有しておらず、インクの有無は吐出を行って吐出が行われないことにより、インクが存在しないことが認識できることとなる。また、インクの有無を検出する方法として、インク吐出の総ドット数をカウントする手段があげられる。しかしこの場合、現在のインクジェットプリンタにおいては、ノズル数が増大し、高精細な記録を実現するに当たって、さまざまな記録ヘッドの制御が行われるため、ドット数をカウントするに当たり、複雑な機構が必要となっている。また、インクの水分や他の揮発性成分が蒸発するなどにより、インクの内容量そのものが変化してしまい、残量を検出するに当たって、ドット数のカウント値との誤差が生じてしまう。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明においての代表的な構成は、インクを吐出して記録シートに記録を行う記録手段と、インクを貯蔵するインク貯蔵手段と、インク経路中にインク流量を測定する手段と、インクの流量からインク経路中のインクの有無を判別する手段を備えたことを特徴とする。
【００２３】
前記記録手段のインク吐出口から導き出されたインクを回収し、インク貯蔵手段に再び供給するインク回収手段を備えたインクジェット記録装置においては、インク貯蔵手段から記録手段に至るインク流路をインク供給経路、インク吐出口からインク貯蔵手段に至るインク流路をインク再利用経路とすると、インク再利用経路中に、インク流量を測定する手段と、インクの流量からインクの増粘度を判定する手段を備え、さらにインクの流量からインク再利用経路中のインクの有無を判定する手段を備えたことを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。本実施例においては、記録手段のインク吐出口から導き出されたインクを回収し、インク貯蔵手段に再び供給するインク回収手段を備えたインクジェット記録装置を例に挙げて説明することとする。
【００２５】
図３は本実施例における、インクジェットプリンタのインク流路を示したものである。基本的な構成は図１に示す構成と同じである。
【００２６】
インクの有無を判定するに当たって、図１と同様に流量計７はインク流動方向に対し、フィルタ６より下流側に設けられている。フィルタ６より上流側に設けた場合、増粘インク等の異物が流量計に堆積し、正確なインク流量を測定できないばかりか、流量計自体が固着してしまいインクの循環を妨げてしまう場合がある。フィルタ６の下流側に設けることによりフィルタで濾過されたインクの流量を測定することができる。インク流量計の代表的なものとして、磁気式流量計などを使用することが可能である。
【００２７】
９はインク流量比較手段であり、フィルタ６の耐用インク流量があらかじめ設定されていると同時に、インク無しと判断するためのインク流量もあらかじめ設定されている。
【００２８】
流量計７により測定されたインク流量が前記フィルタ６の耐用インク量と同じかあるいは流量が少なくなった場合、さらにインク流量が前記インク無しと判断するためのインク流量と比較することにする。
【００２９】
インク流量比較手段９は、インク流量がフィルタの耐用インク流量以下で、なおかつインク無しと判断するインク流量以上であった場合においては、ＬＥＤ１０を点灯しフィルタの交換を促す。また、流量計７により測定されたインク流量がインク無しと判断するためのインク流量以下出会った場合については、インク容量比較手段９はＬＥＤ１７を点灯し、インク残量がなくなったことを知らしめることとする。
【００３０】
図４は、インク流量比較手段の制御の一実施例を示すフローチャートである。
図４において、印字・吐出回復によるインク循環にともなうインク流量の測定を流量計によって行う場合（ステップＳ１０１）、最初フィルタのインク限界流量値Ｌ１がセットされている。また、測定されたインクの流量はＬ２とする。この時、インク無し、と判断するインク流量限界値Ｌ３としてセットする。このときＬ１＜Ｌ３の関係となる（ステップＳ１０２）。インク流量の測定が開始されると（ステップＳ１０３）、前記限界流量値Ｌ１とインク流量Ｌ２の比較を行う（ステップＳ１０４）。Ｌ１＜Ｌ２の場合、フィルタで濾過されたインクの流量が限界値に満たないため、継続してインクの流入（ポンプ動作）が行われる。Ｌ１＝Ｌ２、あるいはＬ１＞Ｌ２の場合、インク流量は限界値より少なくなるため、フィルタがフィルタで濾過されたインクの流量が限界値に達し、フィルタが寿命（濾過能力の上限）を迎えたと判断される。このように判断された場合、フィルタの寿命により流量が少なくなったのか、あるいは、インク無のために極端にインク流量が低下したのかを判断するために、インク限界流量値Ｌ３とインク流量を比較することにする（Ｓ１０５）。
【００３１】
この時、Ｌ２＜Ｌ３であれば、インクの流量はフィルタの寿命によるインク流量の低下と判断し、フィルタにこれ以上のインクが流入しないように、ポンプの動作を停止し（ステップＳ１０６）、フィルタ交換を促すべくＬＥＤを点灯する（ステップＳ１０７）。
【００３２】
フィルタの交換が確認されると（ステップＳ１０８）、制御上でのフィルタ交換を設定する。機構上、制御上ともフィルタの交換がなされると、ポンプの動作禁止を解除し（ステップＳ１１０）、印字・吐出回復によるインク循環が再び始まり、再びインク流量Ｌ２の監視を行う（Ｓ１１１）。
【００３３】
また、ステップＳ１０５において、インク流量Ｌ２とインク残量限界値Ｌ３と比較し、Ｌ２＜Ｌ３の場合、フィルタの寿命によりインク残量が少ないのではなく、インク無のために極端にインク流量が低下したものと判断する。再びポンプ動作を禁止し（Ｓ１１２）、インク補充を促すべくＬＥＤ１１を点灯する（Ｓ１１３）。インクの補充が確認されると、制御上でのインク補充を設定し、再びポンプの動作禁止を解除し、印字・吐出回復によるインク循環が再び始まり、再びインク流量Ｌ２の監視を行うこととする。
【００３４】
図１において、例えばキャリッジ（不図示）のホームポジションにおいて、駆動モータ８を駆動し、キャップ５により記録ヘッド１をキャッピングする。同時に駆動モータ８は吸引ポンプ２を駆動し、これにより吐出口１３に負圧を作用させる。インクカートリッジ３内のインクは、供給チューブ３１、サブタンク１１をへて記録ヘッド１内に流入される。サブタンク１１の許容量を超えたインクは、吸引チューブ３３からポンプ２に送られる。
【００３５】
サブタンク１１から記録ヘッド１に送られたインクのうち、画像の記録に用いられず、前記負圧によりインク吐出口１３より吸引されたインクもまた、吸引チューブ３４からポンプ２に送られる。
【００３６】
ポンプ２の排出口２３より排出されたインクは、連結チューブ３５、３６、ドレインチューブ３７を通る途中で、フィルタ６で増粘インクやインク析出物などの様々な異物が濾過され、流量計７で流量を測定された後、インクカートリッジ３へと戻される。
【００３７】
（実施例２）
本実施例においては、インク貯蔵手段から記録手段へのインク供給経路に流量計測手段を備えた場合であり、インク再利用経路を持たないインクジェットプリンタでの実施例を示したものである。
【００３８】
図５において、例えばキャリッジ（不図示）のホームポジションにおいて、駆動モータ８を駆動し、キャップ５により記録ヘッド１をキャッピングする。同時に駆動モータ８は吸引ポンプ２を駆動し、これにより吐出口１３に負圧を作用させる。
【００３９】
インクタンク５１から記録ヘッド１に送られたインクのうち、画像の記録に用いられず、前記負圧によりインク吐出口１３より吸引されたインクもまた、吸引チューブ３４からポンプ２に送られる。
【００４０】
ポンプ２の排出口２３より排出されたインクは、排インクタンク５２へと送られる。記録ヘッドの吐出回復を行う際には、インクタンク５１からインクが吸引されるため、インクタンクにインクが存在し、インクの粘度が変化しなければ、流量計７で計測されるべき流量は、ほぼ一定であると推定される。
【００４１】
図６は本実施例におけるインク流量測定による、インクの有無の検出を行う場合のフローチャートを示したものである。
【００４２】
インクが増粘した場合のインク限界流量値Ｌ１および、インクの有無を判定する場合のインク限界流量値Ｌ３をそれぞれ設定し（Ｓ２０２）、インク流量を測定し（Ｓ２０３）、インク限界流量値Ｌ１とインク流量Ｌ２を比較する（Ｓ２０４）。Ｌ１＜Ｌ２の場合には、インクの粘度、およびインクの有無は異常なしとして判断され、再び流量測定を継続する。Ｌ１≧Ｌ２の場合は、インクに異常があると判断し（Ｓ２０５）、インクの有無を判断するインク限界流量値Ｌ３とＬ２を比較し（Ｓ２０６）、Ｌ３≧Ｌ２の場合は、インクが無いものと判断する（Ｓ２１２）。Ｌ３＜Ｌ２の場合はインクが増粘しているものと判断する（Ｓ２０７）。
【００４３】
インクが増粘している場合には、インクタンク中のインクが何らかの理由により使用できない状態であると判断できるので、ポンプ動作を禁止し（Ｓ２０８）、ＬＥＤを点灯して（Ｓ２０９）インクの異常を知らしめる。インクを交換したことを確認した後、ポンプ動作を解除し、再び流量を測定する。
【００４４】
また、インク残量無しと判断した場合（Ｓ２１２）、ポンプ動作を禁止した後（Ｓ２１３）、インク残量無しを知らしめるためにＬＥＤを点灯し（Ｓ２１４）、インク補充を確認した後（Ｓ２１５）、に再びポンプ動作を解除し、インク流量を再び測定することとする。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、インク中に溶け混んだ異物をフィルタで除去し、また除去効果が落ちた場合に交換するために使用しているインク流量検出手段からインク経路中のインクの有無を検出することが簡単な機構により実現することができる。
【００４６】
また、インクを再利用しないインクジェットプリンタにおいても、上記の機構をインク貯蔵手段から記録手段へのインク経路中に設けることにより、精度の高いインクの有無検出ができるだけでなく、経時変化によるインクの増粘度合いの計測も可能となり、インクの経時変化による増粘の情報、およびインクの有無を判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のインク循環系を示すインク循環系の液体接続構造を示す模式的斜視図である。
【図２】図１に示す記録ヘッドのインク吐出部の構造を模式的に示す分解斜視図である。
【図３】実施例１によるインク循環系の液体接続構造を示す模式的斜視図である。
【図４】実施例１におけるインク流量比較手段の制御の一実施例を示すフローチャートである。
【図５】実施例２によるインクの液体接続構造を示す模式的斜視図である。
【図６】実施例２におけるインク流量比較手段の制御の一実施例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 記録ヘッド（記録手段）
２ 吸引ポンプ
３ インクカートリッジ
５ キャップ
６ フィルタ
７ 流量計
８ 駆動モータ
９ インク流量比較手段
１０ ＬＥＤ
１１ サブタンク
１２ 吐出口面
１３ インク吐出口
１４ 共通液室
１５ 液路
１６ 電気熱変換体
２１、２２ 吸引口
２３ 排出口
３１、３２ 供給チューブ
３３、３４ 吸引チューブ
３５、３６ 接続チューブ
３７ ドレインチューブ
５１ インクタンク
５２ 排インクタンク[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink jet recording apparatus for recording an image or the like by discharging ink from a recording unit to a recording sheet, and more particularly to detecting the presence or absence of ink by measuring an ink flow rate in an ink path. It is.
[0002]
[Prior art]
An ink jet recording apparatus performs recording by discharging ink from a recording unit (recording head) onto a recording sheet. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an ink flow path in a conventional printer.
[0003]
As shown in FIG. 1, the ink cartridge 3 is connected via a supply tube 31 and a supply tube 32 to a sub-tank 11 on a carriage (not shown) on which the recording head 1 is disposed.
[0004]
The supply tubes 31 and 32 are made of a rubber-like elastic body (flexibility) such as silicone rubber having flexibility and elasticity.
[0005]
The sub-tank 11 supplies ink to the recording head 1 and is connected to a suction pump 2 described later through a suction tube 33. As a result, the ink level (water level) in the sub-tank 11 can be kept constant, a negative pressure within a certain range can always be secured, and good printing can be maintained.
[0006]
The recording head 1 is an ink jet recording unit that discharges ink using thermal energy, and includes an electrothermal converter for generating thermal energy. The recording head 1 performs recording by discharging ink from a discharge port by utilizing a pressure change generated by growth and shrinkage of bubbles caused by film boiling caused by thermal energy applied by the electrothermal transducer. It is.
[0007]
FIG. 2 is a partial perspective view schematically showing the structure of the ink ejection unit of the recording head 1. In FIG. 2, a plurality of ink discharge ports 13 are formed at a predetermined pitch on a discharge port surface 12 facing a recording sheet (not shown) with a predetermined gap (for example, about 0.5 to 2.0 mm). An electrothermal converter (heating resistor, etc.) 16 for generating energy for ink discharge is provided along the wall surface of each liquid path 15 communicating the common liquid chamber 14 and each ink discharge port 13. ing. In this embodiment, the recording head 1 is mounted on the carriage in such a manner that the ink discharge ports 13 are arranged in a direction intersecting the scanning direction of the carriage (not shown). In this manner, the corresponding electrothermal transducer 16 is driven (energized) based on the image signal or the ejection signal to cause the ink in the liquid passage 15 to boil, and the ink generated from the ink ejection port 13 is ejected by the pressure generated at that time. The recording head 1 is constructed.
[0008]
The suction pump 2 is for circulating the ink of the present ink circulation system, and includes two suction ports 21 and 22 and a discharge port 23.
[0009]
The suction tube 33 is connected to the suction port 22, and the other suction ports 21 communicate with the cap 5 via the suction tube 34. The outlet 23 is connected to the ink cartridge 3 via a connection tube 35, a thickening agent adding device 6, a connection tube 36, a filter 7, and a drain tube 37. Like the supply tubes 31 and 32, the suction tubes 33 and 34, the connection tubes 35 and 36, and the drain tube 37 are also made of a rubber-like elastic body (flexible).
[0010]
Reference numeral 5 denotes a cap, which is provided so as to be able to switch between contact and separation with respect to the recording head 1 by driving a drive motor 8.
[0011]
By operating the suction pump 2 to apply a negative pressure to the ink ejection port 13 in a state where the cap 5 is in contact with the recording head 1 (capping), foreign substances such as thickened ink, bubbles, dust, etc. Is sucked out together with the ink and discharged.
[0012]
The suctioned ink contains various foreign substances such as thickened ink that has dried and adhered around the ejection openings of the recording head, paper dust that has been sprayed during conveyance of the recording sheet and adhered to the recording head, and ink deposits. include. The filter 7 filters these and removes foreign matter.
[0013]
The ink for ink jet recording is disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 7-119378, and is composed of a plurality of dyes, glycerin, urea, isopropyl alcohol (hereinafter, referred to as “IPA”), and pure water.
[0014]
The main reason for the thickening of the ink is evaporation of water. However, as described above, volatile components such as IPA are also contained. In order to maintain high print quality, it is necessary to compensate for the evaporated volatile components. is there. For example, the thickening moderator adding device 6 is for supplementing the evaporation component, and sets a thickening moderating agent suitable for the ink composition and replenishes it here. In the case of the ink, the main volatile components are water and IPA, and a mixture of pure water and IPA is replenished according to the evaporation ratio.
[0015]
The replenishing position of the thickening agent is provided immediately before the filter 7. As described above, the filter 7 is for filtering impurities in the ink. In order to enhance the removal effect, it is preferable to maintain the transmittance of the filter high. Therefore, if the thickening agent is not replenished and has no inconvenience, by replenishing it before passing through the filter, it is possible to reduce, for example, deposits deposited due to evaporation of volatile components of the ink, and to reduce the filtration accuracy of the filter. But it can be kept high.
[0016]
Next, ink circulation will be described with the ink cartridge 3 as a base point.
In FIG. 1, for example, at a home position of a carriage (not shown), the drive motor 8 is driven, and the cap 5 caps the recording head 1. At the same time, the drive motor 8 drives the suction pump 2 to apply a negative pressure to the discharge port 13. The ink in the ink cartridge 3 flows into the recording head 1 through the supply tube 31 and the sub tank 11. Ink exceeding the allowable amount of the sub tank 11 is sent from the suction tube 33 to the pump 2.
[0017]
Of the ink sent from the sub-tank 11 to the print head 1, the ink that is not used for printing an image but is sucked from the ink discharge port 13 by the negative pressure is also sent from the suction tube 34 to the pump 2.
[0018]
The ink discharged from the outlet 23 of the pump 2 is supplied with a thickening agent such as a volatile component in the ink by the thickening agent adding device 6 on the way through the connecting tubes 35 and 36 and the drain tube 37. Various impurities such as dust and ink deposits are filtered by the filter 7 and returned to the ink cartridge 3.
[0019]
In contrast to the above-described example, a pressure adjusting unit such as an air communication port may be provided in the ink flow path of the ink cartridge 3. The circulation of ink balances the negative pressure in the ink supply path from the recording head 1 to the ink cartridge 3, the negative pressure in the ink cartridge 3, and the negative pressure in the ink recovery path from the suction pump 2 to the ink cartridge 3. Is established in the system. When the negative pressure difference is large, or when the negative pressure fluctuates rapidly, normal ink circulation may not be obtained. For example, when the negative pressure in the ink recovery path is higher than the negative pressure in the ink cartridge 3, the ink tends to stay in the ink recovery path and does not flow into the ink cartridge 3.
[0020]
By providing the pressure adjusting means and balancing the ink collection path and the negative pressure of the ink cartridge 3, the ink circulation can be made smooth.
[0021]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional example described above, the ink jet printer does not have a means for detecting the presence or absence of ink for passing through the ink path, and the presence or absence of ink is determined by the fact that the ink is ejected and the ejection is not performed. Can be recognized. As a method of detecting the presence or absence of ink, there is a means for counting the total number of dots of ink ejection. However, in this case, in the current ink jet printer, the number of nozzles increases, and various recording heads are controlled in order to realize high-definition recording. Therefore, a complicated mechanism is required for counting the number of dots. Has become. In addition, the water content of the ink and other volatile components evaporate, etc., so that the internal capacity of the ink itself changes, and when detecting the remaining amount, an error occurs from the count value of the number of dots.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
A typical configuration according to the present invention for achieving the above object is a recording unit that discharges ink to perform recording on a recording sheet, an ink storage unit that stores ink, and measures an ink flow rate in an ink path. Means, and means for determining the presence or absence of ink in the ink path based on the flow rate of the ink.
[0023]
In an ink jet recording apparatus provided with an ink collecting means for collecting the ink led out from the ink discharge port of the recording means and supplying the ink to the ink storing means again, an ink flow path from the ink storing means to the recording means is formed by an ink supply path. Assuming that the ink flow path from the ink discharge port to the ink storage means is an ink reuse path, the ink reuse path includes a means for measuring the ink flow rate, and a means for determining the viscosity increase of the ink from the ink flow rate. And means for judging the presence or absence of ink in the ink reuse path from the flow rate of ink.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(Example 1)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, an ink jet recording apparatus provided with an ink collecting means for collecting ink led out from an ink discharge port of the recording means and supplying the ink to the ink storing means again will be described as an example.
[0025]
FIG. 3 shows the ink flow path of the ink jet printer in the present embodiment. The basic configuration is the same as the configuration shown in FIG.
[0026]
In determining the presence or absence of ink, the flow meter 7 is provided downstream of the filter 6 with respect to the ink flow direction as in FIG. When provided upstream of the filter 6, foreign matter such as thickened ink accumulates on the flow meter, which can not only accurately measure the ink flow rate, but also causes the flow meter itself to stick and hinder ink circulation. is there. By providing the filter downstream of the filter 6, the flow rate of the ink filtered by the filter can be measured. As a typical example of the ink flow meter, a magnetic flow meter or the like can be used.
[0027]
Numeral 9 denotes an ink flow rate comparing means, in which the durable ink flow rate of the filter 6 is set in advance, and the ink flow rate for determining that there is no ink is also set in advance.
[0028]
When the ink flow rate measured by the flow meter 7 is the same as the durable ink amount of the filter 6 or the flow rate becomes smaller, the ink flow rate is compared with the ink flow rate for determining that there is no ink.
[0029]
When the ink flow rate is equal to or less than the durable ink flow rate of the filter and is equal to or greater than the ink flow rate for determining that there is no ink, the ink flow rate comparing means 9 illuminates the LED 10 to urge the filter to be replaced. When the ink flow rate measured by the flow meter 7 is equal to or less than the ink flow rate for determining that there is no ink, the ink capacity comparison means 9 turns on the LED 17 to notify that the ink remaining amount is exhausted. And
[0030]
FIG. 4 is a flowchart showing an embodiment of the control of the ink flow rate comparing means.
In FIG. 4, when the flow rate is measured by the flow meter (step S101), the ink limit flow rate value L1 of the filter is set. The measured flow rate of the ink is L2. At this time, it is set as the ink flow rate limit value L3 for determining that there is no ink. At this time, a relationship of L1 <L3 is established (step S102). When the measurement of the ink flow rate is started (Step S103), the limit flow value L1 and the ink flow rate L2 are compared (Step S104). When L1 <L2, the flow rate of the ink filtered by the filter is less than the limit value, so that the inflow of the ink (pump operation) is continuously performed. In the case of L1 = L2 or L1> L2, the ink flow rate is smaller than the limit value, so that the flow rate of the ink filtered by the filter has reached the limit value, and it is determined that the filter has reached the end of its life (the upper limit of the filtering capacity). Is done. In this case, the ink limit flow rate value L3 is compared with the ink flow rate in order to determine whether the flow rate has decreased due to the life of the filter or the ink flow rate has dropped extremely due to no ink. (S105).
[0031]
At this time, if L2 <L3, it is determined that the ink flow rate has decreased due to the life of the filter, and the operation of the pump is stopped so that no more ink flows into the filter (step S106). The LED is turned on to prompt replacement (step S107).
[0032]
When the exchange of the filter is confirmed (step S108), the exchange of the filter in the control is set. When the filter is replaced in terms of mechanism and control, the operation prohibition of the pump is released (step S110), the ink circulation due to printing / discharge recovery starts again, and the ink flow rate L2 is monitored again (S111).
[0033]
In step S105, the ink flow rate L2 is compared with the ink remaining amount limit value L3. If L2 <L3, the ink remaining amount is not small due to the life of the filter, but the ink flow rate is extremely reduced due to no ink. Judge that you have done. The pump operation is prohibited again (S112), and the LED 11 is turned on to encourage ink replenishment (S113). When the replenishment of the ink is confirmed, the replenishment of the ink is set in the control, the prohibition of the operation of the pump is released again, the ink circulation due to the recovery of the printing / ejection starts again, and the ink flow rate L2 is monitored again. .
[0034]
In FIG. 1, for example, at a home position of a carriage (not shown), the drive motor 8 is driven, and the cap 5 caps the recording head 1. At the same time, the drive motor 8 drives the suction pump 2 to apply a negative pressure to the discharge port 13. The ink in the ink cartridge 3 flows into the recording head 1 through the supply tube 31 and the sub tank 11. Ink exceeding the allowable amount of the sub tank 11 is sent from the suction tube 33 to the pump 2.
[0035]
Of the ink sent from the sub-tank 11 to the print head 1, the ink that is not used for printing an image but is sucked from the ink discharge port 13 by the negative pressure is also sent from the suction tube 34 to the pump 2.
[0036]
The ink discharged from the discharge port 23 of the pump 2 passes through the connecting tubes 35 and 36 and the drain tube 37, and various foreign substances such as thickened ink and ink deposits are filtered by the filter 6. After the flow rate is measured, it is returned to the ink cartridge 3.
[0037]
(Example 2)
In the present embodiment, the flow rate measuring means is provided in the ink supply path from the ink storing means to the recording means, and the embodiment in an ink jet printer having no ink reusing path is shown.
[0038]
In FIG. 5, for example, at a home position of a carriage (not shown), the drive motor 8 is driven and the recording head 1 is capped by the cap 5. At the same time, the drive motor 8 drives the suction pump 2 to apply a negative pressure to the discharge port 13.
[0039]
Of the ink sent from the ink tank 51 to the recording head 1, the ink that is not used for recording an image but is sucked from the ink ejection port 13 by the negative pressure is also sent from the suction tube 34 to the pump 2.
[0040]
The ink discharged from the discharge port 23 of the pump 2 is sent to a discharged ink tank 52. When the ejection recovery of the recording head is performed, since the ink is sucked from the ink tank 51, if the ink exists in the ink tank and the viscosity of the ink does not change, the flow rate to be measured by the flow meter 7 is: It is estimated to be almost constant.
[0041]
FIG. 6 shows a flowchart in the case of detecting the presence or absence of ink by measuring the ink flow rate in the present embodiment.
[0042]
The ink limit flow value L1 when the ink thickens and the ink limit flow value L3 when the presence or absence of the ink is determined are set (S202), and the ink flow is measured (S203). The ink flow rate L2 is compared (S204). When L1 <L2, the viscosity of the ink and the presence / absence of the ink are determined to be normal, and the flow measurement is continued again. When L1 ≧ L2, it is determined that there is an abnormality in the ink (S205), and the ink limit flow value L3 for determining the presence or absence of the ink is compared with L2 (S206). When L3 ≧ L2, it is determined that there is no ink. Is determined (S212). If L3 <L2, it is determined that the viscosity of the ink has increased (S207).
[0043]
If the ink is thickened, it can be determined that the ink in the ink tank cannot be used for some reason. Therefore, the pump operation is prohibited (S208), and the LED is turned on (S209). Let me know. After confirming that the ink has been replaced, the pump operation is released, and the flow rate is measured again.
[0044]
If it is determined that there is no remaining ink (S212), the pump operation is prohibited (S213), and then an LED is turned on to notify that there is no remaining ink (S214), and after confirming ink replenishment (S215). , The pump operation is released again, and the ink flow rate is measured again.
[0045]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the foreign matter mixed and mixed in the ink is removed by the filter, and when the removing effect is deteriorated, the ink flow detecting means is used to replace the foreign matter in the ink path. Detecting the presence or absence of ink can be realized by a simple mechanism.
[0046]
Further, even in an ink jet printer that does not reuse ink, by providing the above mechanism in the ink path from the ink storage means to the recording means, not only can the presence / absence of ink be detected with high accuracy, but also the ink increase due to aging. Measurement of viscosity is also possible, and it is possible to determine information on viscosity increase due to temporal change of ink and the presence or absence of ink.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view showing a liquid connection structure of an ink circulation system showing a conventional ink circulation system.
FIG. 2 is an exploded perspective view schematically showing a structure of an ink ejection unit of the recording head shown in FIG.
FIG. 3 is a schematic perspective view showing a liquid connection structure of an ink circulation system according to a first embodiment.
FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of control of an ink flow rate comparison unit according to the first exemplary embodiment.
FIG. 5 is a schematic perspective view illustrating an ink liquid connection structure according to a second embodiment.
FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of control of an ink flow rate comparing unit according to the second exemplary embodiment.
[Explanation of symbols]
1 recording head (recording means)
2 Suction pump 3 Ink cartridge 5 Cap 6 Filter 7 Flow meter 8 Drive motor 9 Ink flow rate comparing means 10 LED
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Sub-tank 12 Discharge port surface 13 Ink discharge port 14 Common liquid chamber 15 Liquid path 16 Electric heat converter 21, 22 Suction port 23 Outlet 31, 32 Supply tube 33, 34 Suction tube 35, 36 Connection tube 37 Drain tube 51 Ink Tank 52 Waste ink tank
