JP2007245350A - Inkjet recording device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、記録用紙上にインクを吐出し記録を行うインクジェット記録装置に係り、特にインクジェット記録装置におけるインク供給系に関する。 The present invention relates to an inkjet recording apparatus that performs recording by ejecting ink onto a recording sheet, and more particularly to an ink supply system in the inkjet recording apparatus.
プリンタ等の記録方式のうち、吐出口(ノズル)からインクを吐出させて記録紙上に記録を行うインクジェット記録方式は、低騒音のノンインパクト記録方式で高密度かつ高速の記録動作が可能であるため、近年では広く採用されている。 Among recording methods such as printers, an ink jet recording method that records on recording paper by ejecting ink from nozzles (nozzles) is a low-noise non-impact recording method and can perform high-density and high-speed recording operations. In recent years, it has been widely adopted.
インクジェット記録装置に使用されるインクとしては、一般に不溶性あるいは難溶性の色材を含む染料系や顔料系の水性インクが用いられる。この水性インクを使用した場合、経時的にインク中の色材が凝集、沈降し、濃インクが生成されるので、印刷をした際に、著しく画像品位が低下してしまう。そこで、色材沈降を解消するために、従来のインクジェット記録装置には攪拌手段を設けたものがある。(例えば、特許文献1参照)
以下、図5により従来の攪拌手段を設けたインクジェット記録装置について説明する。インクタンク23とプリントヘッド24とをインク流路26で連通し、インク流路26をインクで満たす。プリントヘッド24からのインクの吐出状態を良好なものとし、また、ノズル25からのインクの漏れを防止するために、インク供給ユニット内のインクの液面よりも高さH分だけ高い位置にプリントヘッド24を配置し、プリントヘッド24内が高さHの水頭差分の負圧に保たれた状態となっている。これによりノズル25は、メニスカスを形成した状態でインクを満たした状態に保たれる。インク流路26の途中には、遮断弁21と攪拌手段20が設けられている。攪拌手段20は伸縮による体積変化を利用してインク流路26内のインクを吸引、排出する。遮断弁21を閉じてインク流路26を遮断した状態で攪拌手段20を動作させることにより、インク流路26内のインクをインクタンク側へと逆流させる。逆流したインクは供給針22からインクタンク内に吹き出して、インクタンク内を攪拌するものである。
As the ink used in the ink jet recording apparatus, a dye-based or pigment-based aqueous ink containing an insoluble or hardly soluble colorant is generally used. When this water-based ink is used, the color material in the ink aggregates and settles with time, and dark ink is generated. Therefore, when printing is performed, the image quality is remarkably deteriorated. Therefore, in order to eliminate color material sedimentation, some conventional ink jet recording apparatuses are provided with stirring means. (For example, see Patent Document 1)
Hereinafter, an ink jet recording apparatus provided with a conventional stirring means will be described with reference to FIG. The
また、装置を小型化するために図5に示す攪拌手段を有するインクジェット記録装置の構成において、遮断弁21の開閉により攪拌の機能を持たせたインクジェット記録装置もある。
上述のような構成のインクジェット記録装置においては、記録装置本体が傾けられて、プリントヘッドとインクタンクの水頭差Hが崩れると、プリントヘッド内の負圧が保てなくなりメニスカスが壊れてインクが漏れてしまうことがある。そこで、電源をOFFした時には弁を閉じることにより、水頭差Hが崩れてもプリントヘッドからインクが漏れないようにする。 In the ink jet recording apparatus configured as described above, when the recording apparatus main body is tilted and the water head difference H between the print head and the ink tank collapses, the negative pressure in the print head cannot be maintained, the meniscus is broken, and ink leaks. May end up. Therefore, by closing the valve when the power is turned off, the ink is prevented from leaking from the print head even if the water head difference H collapses.
遮断弁に攪拌機能を持たせたインクジェット記録装置においては、インクタンク内のインクを攪拌するために、遮断弁の開閉によりインクを供給針から吹き出す。そのため、インクタンクが取付けられていない状態で遮断弁を閉じると、インクが供給針より吹き出して周囲の部品を汚してしまう。例えば、インクタンクを取り外した状態で本体の電源をOFFしてしまった場合などに、インクの吹き出しが起きて周囲の部品を汚してしまう。 In an ink jet recording apparatus in which a shutoff valve has a stirring function, in order to stir ink in an ink tank, ink is blown out from a supply needle by opening and closing the shutoff valve. For this reason, if the shutoff valve is closed with no ink tank attached, the ink will blow out from the supply needle and contaminate surrounding components. For example, when the power supply of the main body is turned off with the ink tank removed, ink blows out and stains surrounding components.
供給針からのインクの吹き出しを防ぐ手段としては、インクタンクを外した時には供給針の針穴にカバーをつけて塞いで、インクの吹き出しを防ぐ方法がある。しかし、針穴のカバーを追加することによりコストアップとなり、また、遮断弁の体積変化分だけインクを溜めておくバッファが必要となり、スペースアップおよびコストアップという弊害を招いてしまう。 As a means for preventing the ink from blowing out from the supply needle, there is a method of preventing the ink from blowing out by attaching a cover to the needle hole of the supply needle when the ink tank is removed. However, the cost is increased by adding a cover for the needle hole, and a buffer for storing ink corresponding to the volume change of the shut-off valve is required, resulting in the disadvantages of increased space and cost.
また他のアプローチとしては、インクタンクを取付ける部分の蓋にロックをつけることにより、インクタンクの交換時などの必要なときにしかインクタンクを取り外すことができないようにすることが可能である。ユーザーがインクタンク交換ボタンを押すと、遮断弁を閉じてから蓋のロックを外すことで、インクタンクが取付けられていない状態で遮断弁を閉じてしまうことによる供給針からのインクの吹き出しを防ぐことができる。しかし、この場合でも、蓋のロックをつけることによるスペースアップとコストアップおよびインクタンクを外す際にユーザーがインクタンク交換ボタンを押さなければならず、インクタンクの交換性が悪くなるという弊害を招いてしまう。 As another approach, the ink tank can be removed only when necessary, such as when the ink tank is replaced, by locking the lid of the portion to which the ink tank is attached. When the user presses the ink tank replacement button, the shutoff valve is closed and then the lid is unlocked, preventing ink from blowing out from the supply needle due to closing the shutoff valve when the ink tank is not installed. be able to. However, even in this case, the user needs to press the ink tank replacement button to increase the space and cost by attaching the lid lock, and to remove the ink tank. I will.
そこで、上記課題を解決するために本発明においては、被記録材にインクを吐出して記録を行うプリントヘッドと、インクを保持するインクタンクと、前記インクタンクを取付けるタンクステーションと、前記インクタンクから前記プリントヘッドにインクを導くインク流路と、前記インク流路の途中にインクの流れを遮断する弁とを有するインクジェット記録装置において、前記弁の遮断する速度を少なくとも2モード以上持たせることを特徴とする。 Therefore, in order to solve the above problems, in the present invention, a print head that performs recording by discharging ink onto a recording material, an ink tank that holds ink, a tank station that mounts the ink tank, and the ink tank In an ink jet recording apparatus having an ink flow path for guiding ink from the ink to the print head and a valve for blocking the flow of ink in the middle of the ink flow path, the valve is blocked at least at two modes or more. Features.
また、本発明のインクジェット記録装置は、前記インクタンクが前記タンクステーションに取付けられているときには前記弁の遮断する速度を高速モードとし、前記インクタンクが前記タンクステーションに取付けられていないときには前記弁の遮断する速度を低速モードとすることを特徴とする。 In the ink jet recording apparatus of the present invention, when the ink tank is attached to the tank station, the valve shuts off at a high speed mode, and when the ink tank is not attached to the tank station, the valve The shut-off speed is a low speed mode.
また、本発明のインクジェット記録装置は、前記弁の遮断動作により前記インクタンク内のインクを攪拌することを特徴とする。 The ink jet recording apparatus of the present invention is characterized in that the ink in the ink tank is agitated by the shut-off operation of the valve.
さらに、本発明のインクジェット記録装置は、前記弁の遮断する速度の高速モードは、前記インクタンク内のインクを攪拌する際の前記弁の遮断する速度と同じであることを特徴とする。 Furthermore, the ink jet recording apparatus of the present invention is characterized in that the high speed mode of the speed at which the valve is shut off is the same as the speed at which the valve is shut off when stirring the ink in the ink tank.
さらに、本発明のインクジェット記録装置は、前記インクタンクが前記タンクステーションに取付けられているときには前記弁の遮断する速度を高速モードとし、前記インクタンクが前記タンクステーションに取付けられていないときには前記弁の遮断する速度を低速モードとし、前記インクタンク内のインクを攪拌する際の前記弁の遮断する速度を中速モードとすることを特徴とする。 Further, in the ink jet recording apparatus of the present invention, when the ink tank is attached to the tank station, the speed at which the valve is shut off is set to a high speed mode, and when the ink tank is not attached to the tank station, the valve The speed for shutting off is a low speed mode, and the speed for shutting off the valve when stirring the ink in the ink tank is a medium speed mode.
さらに、本発明のインクジェット記録装置は、常にインクタンクの脱着が可能であることを特徴とする。 Furthermore, the ink jet recording apparatus of the present invention is characterized in that the ink tank can always be attached and detached.
本発明によれば、部品の追加やスペースの確保などのコストアップやスペースアップを必要とせずに、インク供給針からのインクの吹き出しを抑え、周囲の部品をインクで汚してしまうことを防ぐことができる。 According to the present invention, it is possible to prevent ink from being blown out from the ink supply needle and prevent surrounding parts from being soiled with ink without requiring cost increase or space increase such as addition of parts or securing of space. Can do.
(実施例1)
実施例1として、弁を遮断する速度を2モード持たせた場合について、図を用いて説明する。図1は、本発明のインク供給装置の断面図である。
Example 1
As a first embodiment, a case where the speed for shutting off the valve is provided in two modes will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of the ink supply apparatus of the present invention.
インクタンク1はタンクステーション9に取付けられると、インク供給針2と大気連通針3がインクタンク1に刺さる。大気連通針3は大気連通路5を通じて大気とつながっており、印字によりインクが消費されると、ここからインクタンク1内に空気が入ってくる。インク供給針2は途中に弁6が設置されたインク流路4により、プリントヘッド10とつながっている。プリントヘッド10は吐出ノズル11よりインクを押し出し、吐出する。インク吐出後、吐出ノズル11の毛細管力により、インク流路4を介して随時インクタンク1からインクが吸い上げられ、吐出ノズル11内にインクを満たすサイクルが繰り返される。
When the ink tank 1 is attached to the
吐出ノズル11にインクの増粘物が詰まった場合や、吐出ノズル11のインク中に溶存していた気体が蓄積され気泡となって生じた場合に、これらを除去するために回復ユニット18を用いて、プリントヘッド10の回復動作を行う。回復ユニット18は、プリントヘッド10の吐出ノズル11の開口面をキャッピングするキャップ18aと、このキャップ18aに接続された吸引ポンプ18bとを有している。キャップ18aで吐出ノズル11の開口面をキャッピングした状態で吸引ポンプ18bを駆動し、吐出ノズル11内のインクを強制的に吸引することで、インクの増粘物や余分な気泡を吐出ノズル11から除去する。また、前述の回復方法では吐出ノズル11内の増粘物や余分な気泡を除去しきれない場合には、弁6を遮断した状態で吸引ポンプ18aを駆動して、プリントヘッド10内の負圧を高めてから、弁6を連通状態として、一気にインクを流して吐出ノズル11内の増粘物や余分な気泡を除去する弁閉じ吸引という方法もある。
When the ink thickener is clogged in the discharge nozzle 11 or when the gas dissolved in the ink of the discharge nozzle 11 is accumulated to form bubbles, the recovery unit 18 is used to remove these. The recovery operation of the print head 10 is performed. The recovery unit 18 includes a
タンクステーション9にはインク供給針2の根元付近にインク受け8が有り、タンクステーション9の底部には吸収体7が設置されている。インク受け8は吸収体7へとつながっており、インクタンク1の脱着時にインク供給針2についたインクがインク受け8から吸収体7へと流れていく。
The
また、タンクステーション9には検知手段12が設けられており、この検知手段12によりタンクステーション9にインクタンク1が装着されているかを検知する。
The
以下に、図2を用いて本実施例の弁6の動作/機能について説明する。
Hereinafter, the operation / function of the
弁6の中心部分は、バネ13によりバネホルダ14を介して上方から押圧されて、流路4を遮断状態とする。バネホルダ14の上部には回転可能なレバー15が係合され、レバー15はカム16に当接している。駆動モータ17によりカム16を回転させ、レバー15を押す。レバー15がカム16によって押されたときにバネ13の付勢力に抗して弁6を持上げ、流路4を連通状態とする。
The central portion of the
弁6の役割としては以下の二つがある。一つ目は弁6の開閉によるインクタンク1からプリントヘッド10へのインクの流れの連通/遮断である。印刷中は、インクタンク1からプリントヘッド10へとインクが流れるように、弁6は連通状態にしておく。一方、本体の電源OFF時やプリンタの移動中などは、弁6を遮断してインクを流れなくして、インクが漏れないようにする。
The role of the
二つ目は弁6の連通/遮断動作による体積変化を利用して、インクタンク1内のインクの攪拌に用いられる。図3(A),(B)に示すように、弁6を連通状態にするとインクが流れ込み、弁6内にインクが溜まる。ここで、インク流路4はインクタンク1側の流路4aとプリントヘッド10側の流路4bとでは、流路抵抗が 流路4a≪流路4b となるように差を持たせてある。よって、弁6を連通状態にしたときには、流路抵抗の小さい流路4aからインクタンク内のインクをひいてくる。次に、弁6を遮断することにより弁内のインクを流路4aへと逆流させて、インク供給針2よりインクをインクタンク1内に吹き出させる。この動作を繰り返すことにより、インクタンク1内のインクを攪拌する。
The second is used for stirring the ink in the ink tank 1 by utilizing the volume change due to the communication / blocking operation of the
本実施例では、弁6を遮断する速度を高速モードと低速モードの2モード持たせ、タンクステーション9へのインクタンク1の装着/未装着により、その2モードを使い分ける。弁6を遮断する速度の変更は駆動モータ17の回転速度を変化させて行う。
In the present embodiment, the speed at which the
インクタンク1が装着されている場合には、弁6を遮断する速度を高速モードとする。本実施例では、弁6を遮断する速度の高速モードは、インクの攪拌に最も効率の良い速度としている。この速度は、弁6の体積変化量やインクタンクの容量(底面積と高さの比率)、流路4aの流路抵抗、使用しているインク粘度などにより決まり、具体的には、カム16が1秒間で1回転する速度、即ち、弁6が1秒間に1回連通/遮断する速度である。
When the ink tank 1 is mounted, the speed at which the
高速モードで弁6を遮断することにより、前述の攪拌の能力確保や、弁6の通常動作時の時間ロスをなくす。
By shutting off the
インクタンク1がタンクステーション9に装着されていない場合には、弁6を低速モードで遮断する。前述したように弁6を遮断すると、その体積変化分だけインクがインク流路4の流路4a側に逆流し、インク供給針2から押し出される。このとき、弁6を遮断する速度を遅くしているので、逆流するインクの流速も遅い。よって、インク供給針2より押し出されるインクの流速も遅くなる。弁6を遮断する速度の低速モードは、弁6の体積変化量や流路4aの流路抵抗、インク粘度などにより決まる。本実施例では、カム16が10秒間で1回転する速度、即ち、弁6が10秒間に1回連通/遮断する速度で弁6を遮断する。
When the ink tank 1 is not attached to the
ゆっくりと押し出されたインクはインク供給針2をつたってインク受け8へと流れていく(図4(A))。インク受け8から吸収体7に向かって毛細管力によりインクを流すことができる細い溝が設けられている。インク受け8に流れてきたインクは、毛細管力により、前述の細い溝を流れ、タンクステーション9の底部に設置されている吸収体7へと到達する(図4(B))。このように、インク供給針2から押し出されたインクは吸収体7に保持される。
Slowly pushed ink flows through the
以上説明してきたように、インク流路の途中にある弁の遮断する速度を2モード持たせることにより、インクタンクが装着されている場合は、高速モードで弁を遮断することにより、時間のロスをなくし、また、所望の攪拌能力を得る。インクタンクが装着されていないときには低速モードで弁を遮断することにより、インク供給針からのインクの吹き出しを抑え、記録装置内部のインクによる汚染を防ぐ。 As described above, when the ink tank is installed by providing two modes for the speed at which the valve in the middle of the ink flow path is shut off, time is lost by shutting off the valve in the high speed mode. And a desired stirring ability is obtained. By shutting off the valve in the low speed mode when the ink tank is not installed, the ink supply needle is prevented from blowing out ink and contamination by ink inside the recording apparatus is prevented.
(実施例2)
実施例2として、弁を遮断する速度を3モード持たせた場合について説明する。基本的な記録装置の構成、動作については、実施例1と同様である。
(Example 2)
As a second embodiment, a description will be given of a case in which the speed for shutting off the valve is provided in three modes. The basic configuration and operation of the recording apparatus are the same as those in the first embodiment.
本実施例においては、弁6の遮断する速度を、高速モード、中速モード、低速モードの3つのモードを切り換えることができる。
In the present embodiment, the speed at which the
まず、インクタンクが装着されている場合の通常動作時の弁6の遮断する速度は、高速モードである。本実施例においては、弁6が0.5〜1秒間に1回連通/遮断する速度である。高速モードで弁6を遮断することにより、実施例1で説明したプリントヘッド10の回復動作の一つである弁閉じ吸引時の弁6の動作時間ロスをなくし、プリンタ本体の電源ONからのファーストプリントを短くする事が出来る。
First, the speed at which the
次に、インクタンク攪拌時の弁6の遮断する速度は、中速モードとする。実施例1でも説明したように、インクの攪拌は弁6の連通によってインクを引き込み、遮断によってインクを吹き出す。よって、弁6の遮断する速度(つまりは弁6の連通する速度)が速すぎるとインクの粘性のために、インクの引き込みが追いつかずに、弁6内に十分にインクを引き込むことができないので、インクの吹き出し量も少なくなり、攪拌効率が落ちてしまう。また、弁6の遮断する速度が遅すぎると、インクの吹き出し速度が遅くなり攪拌効率が落ちてしまう。したがって、本実施例ではインクの攪拌に最も効率の良い速度を中速モードとして採用している。中速モードの弁6の遮断する速度は、実施例1と同様に、弁6の体積変化量やインクタンクの容量(底面積と高さの比率)、流路4aの流路抵抗、使用しているインク粘度などにより決まり、本実施例では、弁6が1〜2秒間に1回連通/遮断する速度である。
Next, the speed at which the
最後に、インクタンクが装着されてない場合の弁6の遮断する速度は、低速モードである。実施例1と同様に、弁6の体積変化量や流路4aの流路抵抗、インク粘度などにより決まり、弁6が10秒間に1回連通/遮断する速度で弁6を遮断する。
Finally, the speed at which the
以上説明してきたように、インク流路の途中にある弁の遮断する速度を3モード持たせることにより、インクタンクが装着されている場合は、高速モードで弁を遮断することにより、時間のロスをなくす。また、インクタンク内のインクの攪拌時には、インクの攪拌に最適化された中速モードで弁を連通/遮断することにより所望の攪拌能力を得る。さらに、インクタンクが装着されていないときには低速モードで弁を遮断することにより、インク供給針からのインクの吹き出しを抑え、記録装置内部のインクによる汚染を防ぐ。 As described above, by providing the three modes of the valve shut-off speed in the middle of the ink flow path, when the ink tank is installed, the valve is shut off in the high-speed mode, thereby reducing time loss. Is lost. Further, when the ink in the ink tank is agitated, a desired agitation ability is obtained by connecting / blocking the valve in a medium speed mode optimized for agitation of the ink. Further, when the ink tank is not installed, the valve is shut off in the low-speed mode, thereby suppressing the ejection of ink from the ink supply needle and preventing contamination by the ink inside the recording apparatus.
1 インクタンク
2 インク供給針
3 大気連通針
4 インク流路
4a 流路A
4b 流路B
5 大気連通路
6 弁
7 吸収体
8 インク受け
9 タンクステーション
10 プリントヘッド
11 ノズル
12 検知手段
13 バネ
14 バネホルダ
15 レバー
16 カム
17 駆動モータ
18 回復ユニット
18a キャップ
18b 吸引ポンプ
20 攪拌手段
21 遮断弁
22 供給針
23 インクタンク
24 プリントヘッド
25 ノズル
26 インク流路
1
4a Channel A
4b Channel B
5
Claims (6)
前記弁の遮断する速度を少なくとも2モード以上持たせることを特徴とするインクジェット記録装置。 A print head that performs recording by discharging ink onto a recording material; an ink tank that holds ink; a tank station that mounts the ink tank; an ink flow path that guides ink from the ink tank to the print head; and In an ink jet recording apparatus having a valve for blocking the flow of ink in the middle of the ink flow path,
An ink jet recording apparatus characterized by providing at least two modes at which the valve is shut off.
前記インクタンクが前記タンクステーションに取付けられているときには前記弁の遮断する速度を高速モードとし、前記インクタンクが前記タンクステーションに取付けられていないときには前記弁の遮断する速度を低速モードとすることを特徴とするインクジェット記録装置。 In item 1,
When the ink tank is attached to the tank station, the speed at which the valve is shut off is set to a high speed mode. When the ink tank is not attached to the tank station, the speed at which the valve is shut off is set to a low speed mode. An ink jet recording apparatus.
前記弁の遮断動作により前記インクタンク内のインクを攪拌することを特徴とするインクジェット記録装置。 In the first and second terms,
An ink jet recording apparatus, wherein the ink in the ink tank is agitated by the shut-off operation of the valve.
前記弁の遮断する速度の高速モードは、前記インクタンク内のインクを攪拌する際の前記弁の遮断する速度と同じであることを特徴とするインクジェット記録装置。 In the first term, the second term, and the third term,
The high speed mode of the speed at which the valve is shut off is the same as the speed at which the valve is shut off when stirring the ink in the ink tank.
前記インクタンクが前記タンクステーションに取付けられているときには前記弁の遮断する速度を高速モードとし、前記インクタンクが前記タンクステーションに取付けられていないときには前記弁の遮断する速度を低速モードとし、前記インクタンク内のインクを攪拌する際の前記弁の遮断する速度を中速モードとすることを特徴とするインクジェット記録装置。 In the first and third terms,
When the ink tank is attached to the tank station, the speed at which the valve is shut off is set to a high speed mode. When the ink tank is not attached to the tank station, the speed at which the valve is shut off is set to a low speed mode. An ink jet recording apparatus, wherein a speed at which the valve is shut off when stirring the ink in the tank is set to a medium speed mode.
常にインクタンクの脱着が可能であることを特徴とするインクジェット記録装置。 In the first term, the second term, the third term, the fourth term, and the fifth term,
An ink jet recording apparatus characterized in that an ink tank can always be attached and detached.
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Cited By (4)
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2006
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20090602 |