JP2007136807A - Ink supplying mechanism and inkjet recorder comprising the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はインクジェット記録装置に関し、より詳しくはインクジェット記録装置におけるインク供給機構に関する。 The present invention relates to an ink jet recording apparatus, and more particularly to an ink supply mechanism in an ink jet recording apparatus.
インクジェット記録装置の主たる方式にはいわゆるシリアル型のものがある。これは、記録ヘッドをキャリッジに搭載し、該キャリッジを主走査方向に移動させ、用紙を副走査方向(主走査方向と交差する方向)に搬送して、記録ヘッドからインク滴を該用紙の紙面に吐出させることで記録を行うものである。なお、上記記録ヘッドはインク滴を吐出する吐出口と、該吐出口が連通する圧力室と、該圧力室に圧力を加えるエネルギー発生手段とから成る。 There is a so-called serial type as a main method of the ink jet recording apparatus. This is because the recording head is mounted on the carriage, the carriage is moved in the main scanning direction, the paper is transported in the sub-scanning direction (direction intersecting the main scanning direction), and ink droplets are transferred from the recording head to the paper surface of the paper. The recording is performed by discharging the ink. The recording head includes an ejection port that ejects ink droplets, a pressure chamber that communicates with the ejection port, and energy generation means that applies pressure to the pressure chamber.
このようなインクジェット記録装置において、キャリッジに搭載する記録ヘッドにインクを供給する形態の主なものとしては、i)記録ヘッドとインクタンクが一体化されたプリントカートリッジをキャリッジに搭載する形態がある。また、ii)記録ヘッドと、該記録ヘッドに結合する別体のインクカートリッジ(又はインクタンクとも称する)とをキャリッジに搭載する形態もある。さらに、iii)キャリッジ上に記録ヘッドを搭載し、キャリッジ以外の移動の無い部分に設置したインクカートリッジからチューブで記録ヘッドへインクを供給するようにした装置なども知られている。 In such an ink jet recording apparatus, as a main form of supplying ink to the recording head mounted on the carriage, there is a form in which a print cartridge in which the recording head and the ink tank are integrated is mounted on the carriage. There is also a mode in which a recording head and a separate ink cartridge (also referred to as an ink tank) coupled to the recording head are mounted on the carriage. Furthermore, a device is also known in which iii) a recording head is mounted on a carriage and ink is supplied to the recording head by a tube from an ink cartridge installed in a non-moving portion other than the carriage.
このようなインクジェット記録装置では、前記吐出口に良好なインクメニスカスを形成し、ヘッド部分でのインク圧力を適正な負圧にすることが要求される。これには、下方に向けてヘッドを配置する構成を採用する場合にインクのたれ落ちを防止しなければならないこと、キャリッジの摺動によって内部のインクが泡立たないことなども考慮する必要がある。 In such an ink jet recording apparatus, it is required to form a good ink meniscus at the ejection port and to make the ink pressure at the head part an appropriate negative pressure. For this purpose, it is necessary to take into consideration that ink dripping must be prevented when adopting a configuration in which the head is arranged downward, and that the ink inside does not foam due to sliding of the carriage.
適正な負圧を発生させるために、従来、上記インク供給形態の内、i)およびii)では、インクカートリッジ容器本体内に多孔質体からなるインク吸収体を収容し、この多孔質体の毛管力によってインクを吸収させるとともに負圧を発生させるものがある。この方式は比較的に設計・製造が容易で、インクカートリッジが扱い易くコンパクトに出来る利点があるため広く使用されている。しかし、当然のことながら、吸収体の体積分はインクが入らず、また、適正な負圧を発生させつつインクが吐出口や大気開放部から漏れない様、インク吸収体が保持出来る限りのインクを吸収させるという制約もあるため、インク量を増やすのは限界がある。 In order to generate an appropriate negative pressure, conventionally, in the above ink supply forms, i) and ii), an ink absorber made of a porous material is accommodated in the ink cartridge container body, and the capillary of this porous material is stored. Some of them absorb ink by force and generate negative pressure. This method is widely used because it is relatively easy to design and manufacture and has an advantage that the ink cartridge is easy to handle and can be made compact. However, as a matter of course, the volume of the absorber does not enter the ink, and the ink that can be held by the ink absorber so that the ink does not leak from the discharge port or the atmosphere opening while generating an appropriate negative pressure. Therefore, there is a limit to increasing the amount of ink.
加えて、キャリッジにインクカートリッジのみを搭載した場合、インクカートリッジは空になる度に新しいものと交換しなければならない。このため、特に高速化、高画質化によってインクの使用頻度が高くなると、カートリッジ交換回数が多くなり、また予備として保管しなければならないインクカートリッジが多くなる。 In addition, when only the ink cartridge is mounted on the carriage, the ink cartridge must be replaced with a new one each time it becomes empty. For this reason, in particular, when the frequency of ink use increases due to higher speed and higher image quality, the number of cartridge replacements increases, and more ink cartridges must be stored as spares.
他方、インクカートリッジの容量を大きくすると、キャリッジ全体の重量が大きくなり、キャリッジの高速駆動(高速印字)が困難になり、装置の大型化を招き、またキャリッジ駆動モータの出力アップが必要となる。そして、キャリッジの重量変動も大きくなるのでキャリッジの動作特性が記録中に変化し、安定した印字精度の確保が困難になる。 On the other hand, if the capacity of the ink cartridge is increased, the weight of the entire carriage increases, making it difficult to drive the carriage at high speed (high-speed printing), increasing the size of the apparatus, and increasing the output of the carriage drive motor. Since the weight variation of the carriage also increases, the operation characteristics of the carriage change during recording, making it difficult to ensure stable printing accuracy.
これに対し、上記インク供給形態のiii)においては、記録ヘッドよりもインクカートリッジ(この形態ではメインカートリッジと呼ばれる。)を装置本体側下方に設置して負圧を発生させる様にしている。メインカートリッジは吸収体を必要としないため、内容積が同じであれば吸収体を用いる方式と比較して多くのインクを収容出来る。しかし、実際にはインク消費に伴う負圧の開放を容易に行うため袋状のインク容器を用いることが多い。 On the other hand, in the ink supply form iii), an ink cartridge (referred to as a main cartridge in this form) is installed below the apparatus main body so as to generate a negative pressure rather than the recording head. Since the main cartridge does not require an absorber, it can accommodate more ink as long as the internal volume is the same as compared with the method using the absorber. In practice, however, a bag-shaped ink container is often used in order to easily release the negative pressure accompanying ink consumption.
また、前述の様に吐出口に良好なインクメニスカスを形成する必要があり、ヘッド部分でのインク圧力を適正な負圧にすることが要求される。このため、装置への衝撃によって起こるインクメニスカスの破壊を防ぎ、キャリッジ移動に伴う揺動によって生じる負圧変化を軽減しなければならない。この解決方法として、特許文献1及び2に開示の方法がある。詳しくは、メインカートリッジの上方に位置し記録ヘッドに近いキャリッジ上に、バッファの役割を持つ、主として空間部を内部上方に位置させたサブタンクを搭載する。そして、サブタンクとメインカートリッジとをチューブで連結して、インクをメインカートリッジからサブタンクまで補充供給するようにした装置を用いる方法がある。
Further, as described above, it is necessary to form a good ink meniscus at the ejection port, and it is required to set the ink pressure at the head portion to an appropriate negative pressure. For this reason, it is necessary to prevent the ink meniscus from being destroyed due to an impact on the apparatus, and to reduce the negative pressure change caused by the swing accompanying the carriage movement. As a solution to this problem, there are methods disclosed in
この方法には、特許文献1に開示されている様に、サブタンクにインク供給用と空気吸引用の2本のチューブを接続するようにしたものもある。
In this method, as disclosed in
この方式においては、サブタンクから空気を抜きながらインクを充填していくため、サブタンク内に空気が蓄積する問題は生じないが、サブタンクにインク供給用と空気吸引用の2本のチューブを接続しなければならない。特にカラーインクジェット記録装置においては例えば4色の各サブタンクに2本ずつ計8本のチューブを接続しなければならなくなる。 In this method, ink is filled while removing air from the sub tank, so there is no problem of accumulation of air in the sub tank, but two tubes for ink supply and air suction must be connected to the sub tank. I must. In particular, in a color ink jet recording apparatus, for example, a total of eight tubes must be connected to each of the four sub-tanks of four colors.
この場合、サブタンクはキャリッジに搭載されて走査されるため、サブタンクに接続したチューブはその走査量に相当する長さが最低必要であり、装置内に多数の長いチューブを這い回さなければならないという課題が生じる。その上、負圧を発生するために専用のポンプを有しなければならず、装置が高価となっていた。 In this case, since the sub-tank is mounted on the carriage and scanned, the tube connected to the sub-tank must have a minimum length corresponding to the scanning amount, and many long tubes must be wound around in the apparatus. Challenges arise. In addition, a dedicated pump must be provided to generate the negative pressure, and the device is expensive.
そこで、改良案の一つとして特許文献3では、サブタンクの側面に変形可能なフィルムを貼り、サブタンク内の容積変化により内部に負圧が発生する構成が開示されている。そして、サブタンクにサブタンク内の負圧に応じて変形するフィルムと、このフィルムの変形に追従して変位する板ばねなどからなる変位部材を設ける。サブタンク内のインクが消費されると、サブタンク内の負圧の変化に応じて変形するフィルムの動きに追従して変位部材が変位する。変位部材の先端側に設けた検知片を、記録装置本体側に設けた検知手段で検知することで、インクをサブタンク内に補充する方法を提案している。
Therefore, as one of the improvement proposals,
しかしながら、この方法によってもサブタンク内のインクが少なくなって来た時のサブタンク内へのインク補充タイミングを正確に検知出来ないという問題があった。
本発明は上述した背景技術の課題を解決するものである。すなわち、簡単な構成で負圧を調整することが可能で、インクが少なくなって来た時のサブタンク内へのインク補充タイミングを正確に検知してインク補充可能なインク供給機構及びこれを備えたインクジェット記録装置を提供することを目的とする。さらに本発明の目的は、インクの補充回数を少なくすることにより印刷速度を向上させる信頼性の高いインク供給機構で、安定した記録を長期間行うことが可能なインクジェット記録装置を提供することにある。 The present invention solves the problems of the background art described above. In other words, the negative pressure can be adjusted with a simple configuration, and the ink supply mechanism capable of accurately detecting the ink replenishment timing in the sub-tank when the amount of ink is reduced and the ink supply mechanism are provided. An object is to provide an ink jet recording apparatus. It is a further object of the present invention to provide an ink jet recording apparatus capable of performing stable recording for a long period of time with a highly reliable ink supply mechanism that improves the printing speed by reducing the number of ink replenishments. .
上記目的を達成するために、本発明は、キャリッジと、該キャリッジに搭載された記録のためのヘッドと、該ヘッドに接続されたサブタンクと、前記キャリッジの走査領域外に設置されたメインタンクとを備えたインクジェット記録装置において、前記メインタンクから前記サブタンクにインクを補充するインク供給機構であって、前記サブタンクの外壁を構成する少なくとも一壁面が開口部を備え、該開口部を塞ぐ可撓性を有する変形可能部材を備え、該変形可能部材と接する、突起部を備えた板状部材を備えた構成となっており、該板状部材は、一端側が前記サブタンクの壁面と接する支点部で、他端側が該支点部を中心として回転する自由端になっており、前記変形可能部材の変形に追従して前記板状部材の前記突起部が変位し、該板状部材を検知手段によって検知することによって、インクの補充を開始するインク供給機構である。 In order to achieve the above object, the present invention includes a carriage, a recording head mounted on the carriage, a sub tank connected to the head, and a main tank installed outside the scanning area of the carriage. An ink supply mechanism for replenishing ink from the main tank to the sub-tank, wherein at least one wall surface constituting the outer wall of the sub-tank has an opening, and the opening is flexible The plate-like member is provided with a projecting portion that contacts the deformable member, and the plate-like member is a fulcrum portion that is in contact with the wall surface of the sub-tank at one end side. The other end is a free end that rotates about the fulcrum, and the projection of the plate-like member is displaced following the deformation of the deformable member. By detecting the member by detecting means, an ink supply mechanism to start replenishment of ink.
本発明によれば、簡単な構成で負圧を調整することが可能で、サブタンク内のインク量を正確に検知してインク補充することが可能である。さらに、インクの補充回数が少なくなり、安定した記録を長期間行うことが可能である。 According to the present invention, it is possible to adjust the negative pressure with a simple configuration, and it is possible to accurately detect the amount of ink in the sub tank and replenish ink. Furthermore, the number of ink replenishments is reduced, and stable recording can be performed for a long time.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は本発明の第1の実施形態によるインク供給機構の主要部を示す上面図、図2は本発明と比較する従来例としてのインク供給機構の主要部を示す上面図である。図3は従来例におけるサブタンクへのインク補充機能を説明するための図であり、図3(a)は側面図、図3(b)は上面図である。なお、図1〜3中の白抜きの双方向の矢印はサブタンクを搭載したキャリッジの移動方向を示している。また、図1〜3において同一部品には同一符号を用いている。 FIG. 1 is a top view showing the main part of the ink supply mechanism according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a top view showing the main part of a conventional ink supply mechanism compared with the present invention. 3A and 3B are diagrams for explaining the ink replenishment function to the sub-tank in the conventional example. FIG. 3A is a side view and FIG. 3B is a top view. 1 to 3 indicate the moving direction of the carriage on which the sub tank is mounted. Moreover, the same code | symbol is used for the same components in FIGS.
まず、図3を用いて、サブタンクへの基本的なインク補充機能を説明する。ここで言うサブタンクは、シリアル型のインクジェット記録装置においてインクジェット記録ヘッドと共にキャリッジ上に搭載され、キャリッジ以外の移動の無い所に設置されたメインタンクからチューブを介してインクが供給される容器である。この容器内部上方にはバッファの役割を持つ空間部がある。 First, the basic ink replenishment function for the sub tank will be described with reference to FIG. The sub tank referred to here is a container that is mounted on a carriage together with an ink jet recording head in a serial type ink jet recording apparatus, and is supplied with ink from a main tank installed at a place other than the carriage through a tube. Above this container is a space that serves as a buffer.
図3に示されるサブタンク本体1は、樹脂材料等で形成した、一壁面(本例では片側の側面)に開口部を有するケース2で形成されている。ケース2の一壁面にある開口部は、可撓性を有する変形可能部材3で塞がれている。変形可能部材3はケース2内部から圧縮ばね4によって外方に押圧付勢されている。そして、ケース2には、吐出部(インクジェット記録ヘッド)5にインクを注入する不図示のインク注入口が設けられている。ここで、サブタンク本体1と吐出部5とは別体として、サブタンク本体1のみを交換できるように構成してもよいし、サブタンク本体1と吐出部5とを一体にしてヘッド一体型のインクカートリッジを構成してもよい。
The sub tank
サブタンク本体1の上面からは、不図示のメインタンクと繋がっているインクチューブ7がケース2内へと導入されている。また、サブタンク本体1の上部にケース2内を大気に開放することが可能な大気弁6が設けられている。さらに、サブタンク本体1の内部上方には、インク液面を検知するインク液面検知用電極8が配置されている。
An ink tube 7 connected to a main tank (not shown) is introduced into the case 2 from the upper surface of the sub tank
ケース2の一壁面を形成している変形可能部材3には板状部材9が支点10を支点として接している。圧縮ばね11が板状部材9を変形可能部材3に向かうように常時付勢している。
A plate-
記録装置本体側には、板状部材9の自由端側を検知する透過型フォトセンサなどの光学センサー12が配置されている。
An
このように構成したサブタンク本体1へのインク充填は以下の様に成される。サブタンク内のインク残量が少なくなると、記録装置側に設けられたソレノイド等の手段により、サブタンクの大気弁6を図3(a)中の矢印方向に押し開放する。記録装置のメインカートリッジから供給ポンプ等の手段によってインクチューブ7を介してサブタンク本体1内にインクを補給する。大気弁が開放された状態なので、サブタンク内は大気圧になっている。
Ink filling into the sub-tank
インクがサブタンク本体1内に供給され、インク液面検知用電極8まで満たされるとインクの初期充填を終了し大気弁6が閉じられる。この状態を示したのが図2(a)である。
When the ink is supplied into the sub tank
その後、吐出部5のノズル面をキャップしての吸引による吐出状態回復動作(回復吸引と呼ぶ。)や、記録のための吐出部5のノズルからのインク吐出などによってインクが消費されると、サブタンク本体1内に負圧が発生する。負圧の発生に伴って、サブタンクの一壁面にある可撓性の変形可能部材3が圧縮ばね4の付勢力に打ち勝ってサブタンク本体1の内側に引き込まれる。
Thereafter, when ink is consumed by a discharge state recovery operation (referred to as recovery suction) by suction with the nozzle surface of the discharge unit 5 being capped, or by ink discharge from the nozzles of the discharge unit 5 for recording, etc. A negative pressure is generated in the
このとき、変形可能部材3には板状部材9が支点10を支点として接しており、圧縮ばね11が板状部材9を変形可能部材3に向かうように常時付勢している。このため、上記のようにインクが消費されるに従い、板状部材9は変形可能部材3に追従して支点10を中心として回転する。
At this time, the plate-
圧縮ばね4の力に抗して変形可能部材3がサブタンク本体1の内側に引き込まれた状態では圧縮ばね4の力によりサブタンク本体1内の負圧が大きくなっている。
In a state where the
そして、図2(b)に示すように、板状部材9の自由端側が光学センサー12によって検知されると、この状態から大気弁6を開けずに記録装置にある供給ポンプを作動して、インクをサブタンク本体1内に補給する。サブタンク本体1内にインクが満たされ、図2(a)に示すように、変形可能部材3が外方に膨らんでサブタンク本体1内の容積が膨張する。このインク補充によって変形可能部材3が外方に膨らむことで板状部材9も変位する。
Then, as shown in FIG. 2B, when the free end side of the plate-
そして、サブタンク本体1内への所要量のインク補充が行われると、インクがインク液面検知用電極8まで達するため、インク容器1内への所要量のインク補充が完了したことが検出される。このインク液面検知信号に応じて供給ポンプの作動を停止して、サブタンク本体1へのインク補充を停止する。
When a required amount of ink is replenished into the sub tank
次に、本発明の第1の実施形態について説明する。 Next, a first embodiment of the present invention will be described.
本実施形態と図2に示される従来例とで異なるのは、図1では板状部材9が変形可能部材3に接している突起部材13を備えていることであり、図2及び3では突起部材13がないことである。それ以外の部品および寸法は同じである。
The difference between this embodiment and the conventional example shown in FIG. 2 is that in FIG. 1, the plate-
図1(a)および図2(a)はそれぞれ、サブタンク本体1内のインク液面検知用電極8までインクが満たされ、初期充填が終了した状態を示している。図1(b)および図2(b)はそれぞれ、サブタンク内のインクが使用された後、インク充填が開始されるときの状態を示している。なお、実線の矢印は板状部材9の自由端の位置の変位を示している。
FIG. 1A and FIG. 2A each show a state where the ink is filled up to the ink level detecting electrode 8 in the sub tank
図1(a)および図2(a)で、サブタンク本体1にインクが満たされた時の、板状部材9の自由端部の位置を比較する。本発明の実施例である図1(a)では、板状部材9の自由端位置と光学センサー12との距離は、図示したように、Aになっている。しかし、従来例である図2(a)では、板状部材9の自由端位置と光学センサー12との距離は、Bになっている。これは、本発明の板状部材9が突起部材13を備えた構造になっているからである。突起部材13の大きさ分だけ、板状部材9と変形可能部材3の距離が増え、その結果、サブタンク内にインクが充分満たされた状態の時に、光学センサー12と板状部材9の距離が確保できることになる。
1A and 2A, the position of the free end portion of the plate-
記録によってサブタンク内のインクが使用されると、インクの消費に伴って、変形可能部材3は、弾性部材4の弾性力に反して、サブタンク内にひきこまれる。図中白抜き矢印で示している方向にキャリッジが移動すると、キャリッジ上のサブタンクも白抜き矢印方向に移動し、板状部材9の自由端が光学センサー12を通過することによってサブタンク本体1内のインク量などを検知する。
When ink in the sub tank is used for recording, the
図1と図2では、サブタンク内のインクが満タンになった状態での、光学センサー12と板状部材9の自由端との間の距離がA>Bとなっている。本発明の構成では、サブタンク内のインク使用量に応じた、板状部材9の自由端の移動量が大きいので、より詳細なインク量の検知が可能になっている。
In FIGS. 1 and 2, the distance between the
サブタンクへのインク補充について、具体的に説明する。 The ink replenishment to the sub tank will be specifically described.
図1(b)および図2(b)は、インクの補充が開始される時の状態である。インクの消費に伴って、変形可能部材3がサブタンク内に引き込まれていくが、本発明の実施例である図1(b)は、板状部材9に突起部材13を備えた構成となっている。インクの消費に伴って、突起部材13がサブタンク本体1内の弾性部材4を押し、その結果サブタンク本体1内に残るインク量を、より少なくすることができる。
FIG. 1B and FIG. 2B are states when ink replenishment is started. As the ink is consumed, the
これに対し、図2(b)は突起部材13を備えていない。インクの消費に伴って、変形可能部材3がサブタンク本体1の内側に引き込まれた場合でも、板状部材9は、変形可能部材3を備えたサブタンクケース壁面に当たることになる。サブタンク内にまだインクが充分残った状態にもかかわらず、光学センサー12で、板状部材9の自由端を検知することになってしまう。
On the other hand, FIG. 2B does not include the protruding
本発明のように、板状部材9に突起13を設けることによって、サブタンク内のインクが充分消費された状態で、光学センサー12が板状部材9の自由端部を検知することができるので、最適なインクの補充タイミングでサブタンク内にインクを補充することが可能となる。
By providing the
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described.
図4は本発明の第2の実施形態によるインク供給機構の主要部を説明する図である。同図でも図1〜3に示した部品と同一部品には同一符号を付している。図4(a)は、サブタンク本体1内のインクが消費され、インクの初期充填が終了し、液面検知用電極8までインクが満たされサブタンク内がインクで満タンになった状態を示している。図4(b)は、サブタンク内のインクが消費され、インク充填が開始されるときの状態を示している。なお、実線の矢印は板状部材9の自由端の位置の変位を示している。
FIG. 4 is a diagram illustrating the main part of the ink supply mechanism according to the second embodiment of the present invention. In the same figure, the same components as those shown in FIGS. FIG. 4A shows a state in which the ink in the sub tank
図4に示す例では、サブタンク本体1の変形可能部材3を備えた壁に、この壁と対向する壁側に向かって板状部材9が入り込むことが可能な受け入れ部として切り欠き部14が設けられている。詳しくは、インク消費に伴い、板状部材9がサブタンク本体1の変形可能部材3に追従して支点10を中心として回転して、板状部材9の自由端側の部位が、サブタンク本体1の壁面に設けられた切り欠き部14に入り込むことができる構造になっている。
In the example shown in FIG. 4, a
サブタンク内にインクが充分満たされた状態と、サブタンク内にインクを補充するために、インク充填が開始される時の、板状部材9の移動距離は図4中のCである。光学センサー12への板状部材9の移動量が、第1の実施形態に比べてより大きくなっている。
The movement distance of the plate-
このため、第1の実施形態と比較しても、サブタンク本体1の内部のインク残り状態を、より多くのインクが消費されるまで検知することが出来る。
For this reason, even when compared with the first embodiment, it is possible to detect the remaining ink state in the sub-tank
なお、光学センサー12で検知するインクの初期充填終了時から再びインクの充填を開始する時の、板状部材9の自由端の位置の変位量の差は、図4(a)、図1(a)および図2(a)との比較で、C>A>Bとなることは明らかである。
The difference in the displacement amount of the position of the free end of the plate-
以上、本発明の第1の実施形態および第2の実施形態について説明したが、さらに付け加えれば、これらの実施形態において、変形可能部材3の材質は、ポリエチレン、ポリプロピレン等、耐インク性に優れ、安価であり、加工がし易い樹脂材料であると良い。また、このような樹脂材料に、強度補強のために、ナイロン等を張り合わせたものであっても良いし、インク蒸発を防ぐためにアルミニウムを蒸着したりアルミニウムの薄膜をラミネートしたものであっても良い。より好ましくは、タンク内のインク量変化に追従がし易く、樹脂材料と同じく耐インク性や気体透過性に優れ、安価であり、加工がし易い材料であるブチルゴムや塩素化ブチルゴム等のゴム材料が望ましい。
The first embodiment and the second embodiment of the present invention have been described above. In addition, in these embodiments, the material of the
以上説明した第1及び第2の実施形態によるインク供給機構は、板状部材9に突起部材13を備えていることにより、可撓性を有する変形可能部材3がサブタンク本体1の内側に引き込まれてもサブタンク本体1の内部のインクの状態を検知することが出来る。また、サブタンク本体1の壁面の一部に切り欠き部14を設けることにより、サブタンク本体1の内部のインク状態を、さらに多くのインクが消費されるまで検知することが出来る。
In the ink supply mechanisms according to the first and second embodiments described above, the
板状部材9の自由端の、検知センサー12位置までのストロークを大きくとることができる。サブタンク内に残っているインクの量が、より少ない状態まで検知することが可能になる。よって、最適なタイミングでインクを補充でき、インクの補充回数を少なくすることが出来る。
The stroke of the free end of the plate-
また、変形可能部材3の材質をゴム部材とすることにより、板状部材9の自由端の変位量が安定し、より正確で安定した動作のインク供給機構を得ることが出来る。
Further, by making the deformable member 3 a rubber member, the amount of displacement of the free end of the plate-
次に、本発明に係るインク供給機構に好適なインクジェット記録装置の一例を、図5を参照して説明する。なお、図5は、インクジェット記録装置の要部構成を説明する斜視説明図である。このインクジェット記録装置は、記録装置本体101の内部に主走査方向に移動可能なキャリッジ113を備えている。
Next, an example of an ink jet recording apparatus suitable for the ink supply mechanism according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a perspective explanatory view for explaining a main configuration of the ink jet recording apparatus. The ink jet recording apparatus includes a
キャリッジ113は、記録装置本体の側板に横架したガイド部材である主ガイドロッド111と従ガイドロッド112とで主走査方向に摺動自在に保持されている。キャリッジ113は、掛け回されたタイミングベルト115に固定され、タイミングベルト115を主走査モータ114により駆動することで主走査方向に移動させられる。
The
キャリッジ113には、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(Bk)の各色のインク滴を吐出するインクジェットヘッド(記録ヘッド)を、インク吐出口を主走査方向と交差する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着する。また各記録ヘッドにインクを供給する各色のインク容器(インクタンク)を装着している。この各色のインク容器は、上述した第1又は第2の実施形態のサブタンクを組み合わせたものとする。
An ink jet head (recording head) that ejects ink droplets of each color of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (Bk) is disposed on the
各色のインク容器は、サブタンク内のインクが満タンになった場合に、本発明の板状部材9がインクの消費に伴って移動できる距離A,B,Cを確保した状態でキャリッジ113上に並んだ構成となっている。
The ink containers of the respective colors are placed on the
また、上記各色のサブタンクにインクを補充する各色のメインタンク118が、記録装置内部で、キャリッジ113に搭載されたサブタンクやヘッドの移動の無い部分に交換可能に設置されている。そして、各メインタンク118から不図示の可撓性のインクチューブを介してサブタンクにインクが供給される構成である。
Also, the
記録時には、キャリッジ113を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッドを駆動することにより、停止している用紙や布帛などのシート状記録媒体にインク滴を吐出して1行分を記録する。そして、記録媒体を副走査モータ116を含む副走査機構によって所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号または、記録媒体の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了させ記録媒体を装置の外へ排出する。
During recording, the recording head is driven according to the image signal while moving the
また、キャリッジ113の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、ヘッドの吐出不良を回復するための回復装置117が配置されている。回復装置117はキャップ手段と吸引手段とクリーニング手段を有している。
Further, a
キャリッジ113は印字待機中にはこの回復装置117側に移動されてキャッピング手段でヘッドをキャッピングされ、吐出口部を湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出することにより、全ての吐出口のインク粘度を一定にし、安定した吐出性能を維持する。
The
インクカートリッジ交換時や吐出不良が発生した場合等には、キャッピング手段でヘッドの吐出口を密封する。そして、チューブを通して吸引手段で吐出口からインクとともに気泡等を吸い出し、吐出口面に付着したインクやゴミ等はクリーニング手段により除去され吐出不良が回復される。インクの吸引回復は、サブタンク内のインクが少なくなった後、インク補充終了後にも行なう。インク補充終了後の吸引回復動作によって、サブタンク内はインクを吐出するのに充分な負圧を確保することができる。吸引されたインクは、本体下部に設置された廃インク溜りに排出され、廃インク溜り内部のインク吸収体に吸収保持される。 When replacing the ink cartridge or when an ejection failure occurs, the ejection port of the head is sealed with a capping unit. Then, bubbles and the like are sucked out together with ink from the discharge port by the suction means through the tube, and the ink and dust adhering to the surface of the discharge port are removed by the cleaning means to recover the discharge failure. Ink suction recovery is also performed after ink replenishment is completed after the ink in the sub-tank is low. By the suction recovery operation after the completion of ink replenishment, it is possible to ensure a negative pressure sufficient to discharge ink in the sub tank. The sucked ink is discharged to a waste ink reservoir installed at the lower part of the main body and absorbed and held by an ink absorber inside the waste ink reservoir.
1 サブタンク本体
2 ケース
3 変形可能部材
4、11 圧縮ばね
5 吐出部(インクジェット記録ヘッド)
6 大気弁
7 インクチューブ
8 インク液面検知用電極
9 板状部材
10 支点
12 光学センサー
13 突起部材
14 切り欠き部
DESCRIPTION OF
6 Atmospheric valve 7 Ink tube 8 Ink liquid
Claims (4)
前記メインタンクから前記サブタンクにインクを補充するインク供給機構であって、
前記サブタンクの外壁を構成する少なくとも一壁面が開口部を備え、
該開口部を塞ぐ可撓性を有する変形可能部材を備え、
該変形可能部材と接する、突起部を備えた板状部材を備えた構成となっており、
該板状部材は、一端側が前記サブタンクの壁面と接する支点部で、他端側が該支点部を中心として回転する自由端になっており、
前記変形可能部材の変形に追従して前記板状部材の前記突起部が変位し、該板状部材を検知手段によって検知することによって、インクの補充を開始するインク供給機構。 In an ink jet recording apparatus comprising a carriage, a recording head mounted on the carriage, a sub tank connected to the head, and a main tank installed outside the scanning area of the carriage,
An ink supply mechanism for replenishing ink from the main tank to the sub tank,
At least one wall surface constituting the outer wall of the sub tank includes an opening,
A deformable member having flexibility for closing the opening;
It is configured to include a plate-like member having a protruding portion that is in contact with the deformable member,
The plate-like member is a fulcrum part that is in contact with the wall surface of the sub tank at one end side, and is a free end that rotates around the fulcrum part at the other end side.
An ink supply mechanism that starts replenishment of ink by detecting the plate-like member by detecting the plate-like member by displacing the protrusion of the plate-like member following the deformation of the deformable member.
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