JP2005319694A - Ink feeding device in inkjet recorder - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、連続印字稼動が可能なインクジェット記録装置の記録ヘッドへインクを供給するインク供給装置に関するものである。 The present invention relates to an ink supply device that supplies ink to a recording head of an ink jet recording apparatus capable of continuous printing operation.
インクジェット記録装置の記録ヘッドへのインクの供給は、記録ヘッドに作用する供給インク圧が一定であること、及びインク中に気泡が混入することなく行う必要がある。ところが、従来のこの種のインク供給装置において、特にインクを貯蔵するメインタンクのほかにサブタンクを用い、記録時のインクをこのサブタンクから供給し、このサブタンク内のインク量が一定値以下になったときにメインタンクよりインクを補給するようにしたインク供給装置では、サブタンクからインク供給ポンプにて記録ヘッドへインクが供給されるようになっており、またサブタンクには空気抜きが設けてあり、サブタンク内のインクの液面がこの空気抜きを介して大気に連通するようになっている(例えば、特許文献1参照)。 It is necessary to supply ink to the recording head of the ink jet recording apparatus so that the supply ink pressure acting on the recording head is constant and bubbles do not enter the ink. However, in the conventional ink supply apparatus of this type, a sub tank is used in addition to the main tank for storing ink, and ink for recording is supplied from the sub tank, and the amount of ink in the sub tank falls below a certain value. In an ink supply device that replenishes ink from the main tank sometimes, ink is supplied from the sub tank to the recording head by the ink supply pump, and the sub tank is provided with air vents. The ink liquid level communicates with the atmosphere through the air vent (see, for example, Patent Document 1).
上記従来のインク供給装置では、記録ヘッドへインク供給ポンプにてインクが供給されるようになっていることにより、インク供給ポンプの変動により、記録ヘッドへのインク供給圧が変動して印字が不安定になることがあった。また、記録ヘッドへインクを供給するタンク(サブタンク)に空気抜きが設けられていて、このタンクの液面が大気に連通していることにより、インクの液面を介して空気がインク液中に混入し、この混入空気がインクと共に記録ヘッドへ送られて、記録ヘッドのインクノズルからのインク滴の適正な吐出に障害を惹起することがあった。 In the conventional ink supply device, ink is supplied to the recording head by the ink supply pump, so that the ink supply pressure to the recording head fluctuates due to fluctuations in the ink supply pump, and printing is not possible. Sometimes it became stable. Also, air is provided in the tank (sub tank) that supplies ink to the recording head, and the liquid level of this tank communicates with the atmosphere, so that air enters the ink liquid via the ink level. However, the mixed air is sent to the recording head together with the ink, which may cause an obstacle to proper ejection of ink droplets from the ink nozzles of the recording head.
本発明は、上記のような技術的課題を解決するためになされたもので、その構成は、インクジェット記録装置における記録ヘッドに、メインタンクよりインクが補充されるようにしたサブタンクを接続し、このサブタンク内のインク液面と記録ヘッドの印字面との位置水頭を一定にした。 The present invention has been made in order to solve the technical problems as described above, and has a configuration in which a sub tank in which ink is replenished from a main tank is connected to a recording head in an ink jet recording apparatus. The position head of the ink liquid level in the sub tank and the printing surface of the recording head was made constant.
そして上記構成のインクジェット記録装置におけるインク供給装置において、サブタンクに、このサブタンク内のインク液面を検出する液面検出器を設け、またサブタンクにインクを供給するインク供給管に、液面検出器の検出値によってサブタンクの液面が一定になるようにメインタンクからインクをサブタンクへ供給するようにポンプ作動するように制御されるインク供給ポンプを設けた構成にした。 In the ink supply device in the ink jet recording apparatus having the above configuration, the sub tank is provided with a liquid level detector for detecting the ink level in the sub tank, and the ink supply pipe for supplying ink to the sub tank is provided with the liquid level detector. An ink supply pump that is controlled so as to operate the pump so as to supply ink from the main tank to the sub tank so that the liquid level of the sub tank becomes constant according to the detection value is provided.
さらに、上記構成のインクジェット記録装置における記録ヘッドにおいて、サブタンクにサブタンク内のインク中の空気を除去する脱気装置を設け、あるいは/及びサブタンク内のインク液面に、このインク液面を覆うフロートを浮かべた構成にした。 Further, in the recording head in the ink jet recording apparatus having the above-described configuration, the sub tank is provided with a deaeration device for removing air in the ink in the sub tank, or / and a float that covers the ink liquid surface is provided on the ink liquid surface in the sub tank. I made a floating configuration.
本発明によれば、記録ヘッドに接続したサブタンクのインク液面と、記録ヘッドの印字面との位置水頭が一定であることにより、記録ヘッドへのインクの供給圧(背圧)を一定に保つことができ、記録ヘッドによる印字を安定的に行うことができる。 According to the present invention, since the position head of the ink liquid surface of the sub tank connected to the recording head and the printing surface of the recording head is constant, the ink supply pressure (back pressure) to the recording head is kept constant. Therefore, printing by the recording head can be performed stably.
そして、記録ヘッドへのインクの供給圧を一定に保つ手段としてサブタンクに液面検出器を設けると共に、この液面検出器の検出値によってサブタンクの液面が一定になるようにメインタンクからインクをサブタンクへ供給するようにポンプ作動するように制御される供給ポンプを設けた構成にしたことにより、上記サブタンクの液面を一定に保つための手段を簡素な構成で得ることができる。 A liquid level detector is provided in the sub tank as a means for keeping the ink supply pressure to the recording head constant, and ink is supplied from the main tank so that the liquid level of the sub tank is constant according to the detection value of the liquid level detector. By providing the supply pump that is controlled so as to operate the pump so as to supply to the sub tank, means for keeping the liquid level of the sub tank constant can be obtained with a simple configuration.
また、本発明によれば、記録ヘッドへインクを供給するサブタンクの液面に、このインク液面を覆うフロートを浮かべたことにより、この液面がタンク内の大気に対して遮断され、インキ中への空気の混入を少なくでき、また、このサブタンク内のインク中の空気を脱気装置にて脱気することができることができることにより、サブタンクから記録ヘッドへ供給されるインク中に空気が混入することを制御することができ、記録ヘッドの吐出ノズルよりのインク滴吐出において空気混入による各種の障害の発生を減少させ安定した印字を可能とすることができる。 Further, according to the present invention, the float covering the ink liquid surface is floated on the liquid surface of the sub tank that supplies ink to the recording head. Since the air in the sub tank can be reduced and the air in the ink in the sub tank can be deaerated by the deaeration device, the air is mixed in the ink supplied from the sub tank to the recording head. It is possible to control this, and it is possible to reduce the occurrence of various obstacles due to air mixing in the ejection of ink droplets from the ejection nozzles of the recording head and to enable stable printing.
図1は本発明に係るインクジェット記録装置におけるインク供給装置のインク供給系の構成を模式的に示す説明図である。 FIG. 1 is an explanatory view schematically showing a configuration of an ink supply system of an ink supply apparatus in an ink jet recording apparatus according to the present invention.
図中1はインクジェット記録装置の記録ヘッド、2はこの記録ヘッド1にインク供給管3を介して接続したサブタンク、4はこのサブタンク2にインク供給管5を介して接続したメインタンクである。メインタンク4とサブタンク2とを接続するインク供給管5には、サブタンク2内のインク6の消費量に応じてメインタンク4からインクを補給するインク供給ポンプ7とフィルタ8と電磁弁9が介装してある。上記両インク供給管3,5はサブタンク2の底部、少なくともインク液面より低い位置に接続されている。
In the figure, reference numeral 1 denotes a recording head of the ink jet recording apparatus, 2 a sub tank connected to the recording head 1 via an
上記記録ヘッド1は、例えば、ピエゾ素子等の電気機械変換体を用いたものが用いられており、図示しない制御装置にてその作動が制御されるようになっている。 The recording head 1 uses, for example, an electromechanical transducer such as a piezo element, and its operation is controlled by a control device (not shown).
サブタンク2内には、この中に収納されるインク6の液面の略全面に接触して浮かぶフロート10が内装してある。またこのサブタンク2にはタンク内のフロート10の位置を介してインク6の液面高さを検出する液面検出計11が設けてある。そして上記したインク供給ポンプ7及び電磁弁9の作動が、この液面検出器11の検出値により図示しない制御装置にて制御されるようになっている。
In the sub tank 2, a
すなわち、サブタンク2内のインク6がインク供給管3を介して記録ヘッド1へ供給されてこの液面が低下したときに、このときの液面低下を検出した液面検出器11からの信号により電磁弁9を開くと共にインク供給ポンプ7が作動してメインタンク4からサブタンク2へインクが供給される。そしてこのインク供給量が所定量となり、上記サブタンク2内のインク液面が所定の位置になったときに、これを検出する液面検出器11からの信号によりインク供給ポンプ7が停止されると共に電磁弁9が閉じられるようになっていて、サブタンク2内のインク6の液面は常時所定の高さに維持されるようになっている。
That is, when the
従って、上記サブタンク2内のインク6の液面と記録ヘッド1のヘッド面との高さ方向の位置関係は一定となり、一定の位置水頭Hが保たれることになる。なお、サブタンク2はフィルタ12を介して大気に連通されている。
Accordingly, the positional relationship in the height direction between the liquid level of the
サブタンク2のインク6の液面より低い位置に、サブタンク2内のインク6中の空気を抜くための脱気装置13が接続してある。またメインタンク4にも、このタンク内のインク中の空気を抜くための脱気装置14が接続してある。この両脱気装置13,14は循環型のものが用いられ、それぞれのタンク内のインクを各脱気装置13,14に通すことにより脱気するようになっている。
A
上記構成において、記録ヘッド1を図示しない制御装置の制御にて作動することにより、これの下面に対して0.5〜1.5mm離隔した位置を走行する用紙(被記録材)に印字されていく。 In the above configuration, by operating the recording head 1 under the control of a control device (not shown), printing is performed on a sheet (recording material) that travels at a position separated by 0.5 to 1.5 mm from the lower surface thereof. Go.
このとき、記録ヘッド1でのインク吐出量に応じた量のインクがサブタンク2よりインク供給管3を介して供給される。この記録ヘッド1へのインクの供給は、供給系の毛細管現象及び吐出ノズル部での吐出力にて行われる。そしてこのときのサブタンク2でのインク6の液面高さは、液面検出器11の検出値にて制御されるインク供給ポンプ7の作動により一定に保たれることにより、サブタンク2の液面に対する吐出ノズルの位置水頭Hが一定になって記録ヘッド1の吐出ノズル部でのインク供給圧力は一定に保たれる。
At this time, an amount of ink corresponding to the amount of ink discharged from the recording head 1 is supplied from the sub tank 2 through the
またこのときのサブタンク2及びメインタンク4内のインク中の空気は、それぞれに接続して設けた脱気装置13,14にて脱気される。
At this time, the air in the ink in the sub tank 2 and the main tank 4 is deaerated by
また、サブタンク2内のインク6の液面の略全面はフロート10にて覆われていることにより、この液面の大気と直接接触する部分が小さくなり、この液面よりインク中に大気が混入するのを少なくできる。
In addition, since almost the entire liquid surface of the
これらのことから、記録ヘッド1の吐出ノズルよりのインク滴吐出において、インク中への空気混入による各種障害の発生が減少され、安定した印刷が行われる。 For these reasons, when ink droplets are ejected from the ejection nozzles of the recording head 1, the occurrence of various obstacles due to air mixing into the ink is reduced, and stable printing is performed.
1…記録ヘッド、2…サブタンク、3,5…インク供給管、4…メインタンク、6…インク、7…インク供給ポンプ、8,12…フィルタ、9…電磁弁、10…フロート、11…液面検出器、13,14…脱気装置。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Recording head, 2 ... Sub tank, 3, 5 ... Ink supply pipe, 4 ... Main tank, 6 ... Ink, 7 ... Ink supply pump, 8, 12 ... Filter, 9 ... Solenoid valve, 10 ... Float, 11 ... Liquid Surface detector, 13, 14 ... deaeration device.
Claims (4)
The ink supply device in an ink jet recording apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein a float covering the ink liquid surface is floated on the ink liquid surface in the sub tank.
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