JP2014140990A - Ink jet recorder - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve following problem that when an opening/closing valve is blocked when an ink tank is not attached to, drive must be performed at low torque for preventing blowing of ink from a supply needle, but when hardness of the opening/closing valve is enhanced for improving agitation efficiency, opening/closing disability of the opening/closing valve occurs more often, so that drive must be performed at high torque.SOLUTION: At least two modes of valve closing operation speed are provided. In an area where ink does not blow or blowing amount of ink is in an allowable range, and load of the opening/closing valve is heavy, drive must be performed at high torque. In an area where ink does not blow and load of the opening/closing valve is light, drive must be performed at low torque.

Description

本発明は、インクジェット記録装置のインクを貯留できるインクタンクを有するインク供給技術に関する。   The present invention relates to an ink supply technique having an ink tank capable of storing ink of an ink jet recording apparatus.

一般的なインクジェット記録装置(以下記録装置とも称す)は、インクを貯留できるインクタンク、記録ヘッド、インクタンクと記録ヘッドを接続する供給流路、供給流路を遮断可能な弁を備え、記録ヘッドに形成された吐出口よりインクを吐出して記録媒体上に画像形成を行うものである。また近年ではダウンタイム減少の為に、供給流路間にサブタンクを設け、インクタンクが空になっても、サブタンク内のインクにて画像形成を続行し(以下ストップレス印字とも称す)、その間にインクタンクを交換できる装置が増えてきている。   A general ink jet recording apparatus (hereinafter also referred to as a recording apparatus) includes an ink tank that can store ink, a recording head, a supply channel that connects the ink tank and the recording head, and a valve that can shut off the supply channel. An image is formed on a recording medium by ejecting ink from the ejection port formed on the recording medium. In recent years, to reduce downtime, a sub-tank is provided between the supply channels, and even if the ink tank becomes empty, image formation continues with the ink in the sub-tank (hereinafter also referred to as stopless printing). An increasing number of devices can replace the ink tank.

また一般に記録装置に使用されるインクは、不溶性或いは難溶性の色材を含む染料系や顔料系の水性インクである。インク中の色材は経時的に凝集、沈殿して前記インクタンク、或いはサブタンク内でインク濃度が均一でなくなり、不均一な濃度のインクを用いて画像形成を行うと、画像品位が低下してしまう。インク濃度不均一の問題を解決する為に、定期的にインクタンク内のインクを攪拌する手段を備えた記録装置がある。   In general, the ink used in the recording apparatus is a dye-based or pigment-based water-based ink containing an insoluble or hardly soluble color material. The color material in the ink aggregates and precipitates over time, and the ink density is not uniform in the ink tank or sub tank. When image formation is performed using ink with a non-uniform density, the image quality is degraded. End up. In order to solve the problem of uneven ink density, there is a recording apparatus provided with means for periodically stirring the ink in the ink tank.

攪拌手段としては、容積可変の弁(以下開閉弁とも称す)を用いる方法が知られている。記録装置に対して着脱可能な容積不変のインクタンクは、底部に二ヶ所の接続部を有し、供給流路の下流端に接続された二本の中空な供給針を介して、一方は供給流路に他方は大気と連通できる。開閉弁は供給流路を閉塞、開放するが、開閉弁が閉塞から開放へ動作する(以下弁開動作とも称す)時は供給流路内のインクを吸引し、開閉弁が開放から閉塞へ動作する(以下弁閉動作とも称す)時は供給流路内のインクを排出する。開閉弁はバネホルダを介して圧縮バネで常時閉塞方向に付勢されており、カムがバネホルダと接続したレバーを押し、レバーの中心軸を中心に回転する事でバネホルダを押し上げることで開放出来る。カムはフォトセンサによって位置出し可能に構成しており、駆動源であるDCモータによりギアを介して回転制御している。   As a stirring means, a method using a variable volume valve (hereinafter also referred to as an on-off valve) is known. The volume-changing ink tank that can be attached to and detached from the recording apparatus has two connection parts at the bottom, and one is supplied via two hollow supply needles connected to the downstream end of the supply flow path. The other of the flow paths can communicate with the atmosphere. The on-off valve closes and opens the supply channel, but when the on-off valve operates from closed to open (hereinafter also referred to as valve opening operation), the ink in the supply channel is sucked and the on-off valve operates from open to closed When doing (hereinafter also referred to as valve closing operation), the ink in the supply flow path is discharged. The on-off valve is always urged in the closing direction by a compression spring via a spring holder, and the cam can be opened by pushing the lever connected to the spring holder and rotating the lever around the central axis of the lever to push up the spring holder. The cam can be positioned by a photo sensor, and the rotation of the cam is controlled via a gear by a DC motor as a drive source.

弁開動作と弁閉動作を交互に連続して動作させることで、供給流路内にインクの流れを起こし、供給針を介してインクタンク内にインクを吹出させ、攪拌を行う(特許文献1)。さらに攪拌の効果を高める為に、インクタンク内部にリブを設けたものがある(特許文献2)。   By alternately and continuously operating the valve opening operation and the valve closing operation, an ink flow is caused in the supply flow path, and the ink is blown into the ink tank through the supply needle to perform stirring (Patent Document 1). ). In order to further enhance the stirring effect, there is one in which a rib is provided inside the ink tank (Patent Document 2).

しかしながら、インクタンクが記録装置に対して着脱可能である構成においては、ストップレス印字の終了時や電源OFF時、或いは記録装置輸送時のインク抜きの動作を行うと、開閉弁を閉じる。インクタンク未装着時に弁閉動作を行うと排出されたインクが供給針から吹出してしまうことがある。吹き出したインクは供給針の周囲に設けられた吹出しインク貯留部に溜まり、その後吹出しインク貯留部に設けられたドレインからインク吸収体に吸収されるが、インク吹出しの勢いが強いと、インクがインク貯留部を超えてしまうことがある。   However, in the configuration in which the ink tank is detachable from the recording apparatus, the opening / closing valve is closed when the ink removal operation is performed at the end of stopless printing, when the power is turned off, or when the recording apparatus is transported. If the valve closing operation is performed when the ink tank is not installed, the discharged ink may be ejected from the supply needle. The ejected ink is collected in the blown ink storage part provided around the supply needle, and then absorbed by the ink absorber from the drain provided in the blown ink storage part. The reservoir may be exceeded.

そこでインク吹出し対策として、弁閉動作の速度を少なくとも2モード以上持ち、インクタンク未装着時には低速モードで開放弁を閉じることでインク吹出しを抑え、周囲の部品をインクで汚すのを防ぐ事ができる(特許文献1)。   Therefore, as a measure against ink blowing, the valve closing speed is at least two modes or more, and when the ink tank is not installed, the opening valve is closed in the low speed mode to suppress ink blowing and prevent surrounding parts from being stained with ink. (Patent Document 1).

特開 2007−245350号公報JP 2007-245350 A 特許第4795129号明細書Japanese Patent No. 4795129

本発明者が繰り返し実験した結果、インクタンクの内容量を大きくすると、インクの流れがインクタンク内全体に回り難くなる為に攪拌の効果が低下し、インクタンク内の不均一な濃度が解消され難くなることが分かった。攪拌の効果を向上させる方法の一つとして、開閉弁の硬度を上げることでインクを排出する力を上げる方法が採られている。しかしながら、開閉弁の硬度を上げるとインクタンク未装着時におけるインク吹出しも促進され、特にサブタンクを備える記録装置では、インクタンク未装着の状態が起き易くなり、インク吹出しの機会が増加する。   As a result of repeated experiments by the present inventor, when the content of the ink tank is increased, the flow of ink is difficult to flow around the entire ink tank, so the stirring effect is reduced and the uneven concentration in the ink tank is eliminated. I found it difficult. As one of the methods for improving the effect of stirring, a method of increasing the power for discharging ink by increasing the hardness of the on-off valve is employed. However, if the hardness of the on-off valve is increased, ink ejection when the ink tank is not installed is also promoted. In particular, in a recording apparatus including a sub tank, the ink tank is not installed easily, and the chance of ink ejection increases.

開閉弁の開放、閉塞の制御はDCモータで行うのが一般的であるが、その場合低速で開閉弁を閉塞させるには低トルクで駆動しなければならず、開閉弁の硬度を上げて弁閉動作時の負荷を増した場合、トルク不足により弁閉動作が行えられない場合がある。また開閉弁を制御しているDCモータは一般に慣性力があり、高トルクで駆動させると慣性力も大きくなり、停止位置にばらつきが発生するという問題があった。   In general, the opening / closing control of the on-off valve is performed by a DC motor. In this case, in order to close the on-off valve at a low speed, the on-off valve must be driven with a low torque. If the load during the closing operation is increased, the valve closing operation may not be performed due to insufficient torque. In addition, the DC motor that controls the on-off valve generally has an inertial force. When the DC motor is driven at a high torque, the inertial force increases, and there is a problem that the stop position varies.

上記の問題を解決する為に本発明では、弁開閉速度(弁開閉トルク)を少なくとも2モード以上持ち、弁閉、或いは弁開動作途中において弁開閉速度を切り替えることを特徴とする。また弁閉動作において、開閉弁の負荷が高く、かつインク吹出しがないか許容できる領域では高トルクで駆動し、開閉弁の負荷が低く、かつインク吹出しが起こる領域では低トルクで駆動することを特徴とする。さらに、弁開動作において、開閉弁の負荷が高い領域では高トルクで駆動し、開閉弁の負荷が低い領域では低トルクで駆動することを特徴とする。   In order to solve the above problem, the present invention is characterized in that the valve opening / closing speed (valve opening / closing torque) has at least two modes and the valve opening / closing speed is switched during the valve closing or valve opening operation. Also, in the valve closing operation, it is driven at a high torque in a region where the load of the on-off valve is high and the ink is not blown or allowed, and is driven at a low torque in a region where the load of the on-off valve is low and the ink blows out. Features. Further, in the valve opening operation, the valve is driven with high torque in a region where the load of the on-off valve is high, and is driven with low torque in a region where the load of the on-off valve is low.

本発明によれば、攪拌の効果を高める為に供給流路内のインクを排出する力を上げた場合でも、インク吹出しを抑えて周囲の部品をインクで汚すのを防ぎ、かつDCモータの慣性力による停止位置のばらつきを最小限に抑える事ができる。   According to the present invention, even when the force for discharging the ink in the supply flow path is increased in order to enhance the agitation effect, it is possible to prevent the ink from being blown out and prevent the surrounding parts from being stained with ink, and the inertia of the DC motor. Variations in the stop position due to force can be minimized.

本発明に係るインクジェット記録装置の概念図Schematic diagram of ink jet recording apparatus according to the present invention 本発明に係るインク供給装置の一色の流路概念図1 is a conceptual diagram of a color flow path of an ink supply device according to the present invention. 本発明のブロック図Block diagram of the present invention 本実施例の攪拌動作を説明するためのインク供給装置の一色の流路概念図Conceptual diagram of one color flow path of ink supply device for explaining stirring operation of this embodiment 本実施例のカム線図、フォトセンサの遮光、透過位置、カムのトルクの推移、及びモータトルクの図Cam diagram of this embodiment, photosensor shading, transmission position, cam torque transition, and motor torque diagram 本実施例の弁閉動作のシーケンス図Sequence diagram of valve closing operation of this embodiment 本実施例の弁開動作のシーケンス図Sequence diagram of valve opening operation of this embodiment 本実施例の弁閉動作を説明するためのインク供給装置の一色の流路概念図Conceptual diagram of one color flow path of ink supply device for explaining valve closing operation of this embodiment 本実施例の弁閉動作のシーケンス図Sequence diagram of valve closing operation of this embodiment

以下に図を用いて本発明の実施形態を詳細に説明する。   Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

図1は本実施例のインクジェット記録装置の概念図である。   FIG. 1 is a conceptual diagram of the ink jet recording apparatus of this embodiment.

図1において、インクジェット記録装置50は互いに向き合った二つの脚部55の上端部に跨るように固定されている。キャリッジ60には、記録ヘッド1が搭載されており、記録時は、搬送ロールホルダーユニット52にセットされた記録媒体を印字位置まで給紙し、キャリッジ60がキャリッジモータ(不図示)及びベルト伝動手段62より矢印Bで示す主走査方向に往復移動し、この移動の際に記録ヘッド1の各ノズルからインク滴が吐出される。キャリッジ60が記録媒体の一方端まで移動すると、搬送ローラ51が所定量だけ記録媒体を矢印Aで示す副走査方向へ搬送する。このように記録動作と搬送動作とを交互に繰り返すことにより記録媒体全体に画像を形成する。画像形成後は、不図示のカッターによって記録媒体をカットし、カットされた記録媒体はスタッカ53に積載されていく。   In FIG. 1, the ink jet recording apparatus 50 is fixed so as to straddle the upper ends of two leg portions 55 facing each other. The recording head 1 is mounted on the carriage 60. At the time of recording, the recording medium set in the transport roll holder unit 52 is fed to the printing position, and the carriage 60 has a carriage motor (not shown) and belt transmission means. 62, reciprocating in the main scanning direction indicated by arrow B, and ink droplets are ejected from each nozzle of the recording head 1 during this movement. When the carriage 60 moves to one end of the recording medium, the conveyance roller 51 conveys the recording medium by a predetermined amount in the sub-scanning direction indicated by the arrow A. In this way, an image is formed on the entire recording medium by alternately repeating the recording operation and the conveying operation. After the image formation, the recording medium is cut by a cutter (not shown), and the cut recording medium is stacked on the stacker 53.

インク供給ユニット63には、黒、シアン、マゼンタ、イエローなどといったインク色ごとに分かれた(装置に脱着可能な)インクタンク5が具えられており、インクタンク5と供給チューブ2が接続されている。また、供給用チューブ2はキャリッジ60の往復運動の際に暴れることのないように、チューブガイド61によって束ねられている。   The ink supply unit 63 includes ink tanks 5 (detachable to the apparatus) that are separated for each ink color such as black, cyan, magenta, and yellow, and the ink tank 5 and the supply tube 2 are connected to each other. . Further, the supply tube 2 is bundled by a tube guide 61 so as not to be violated when the carriage 60 reciprocates.

記録ヘッド1の記録媒体に対向した面には主走査と略直交した方向に複数のノズル列(図示省略)を持ち、ノズル列単位で前記供給チューブ2と接続している。   A surface of the recording head 1 facing the recording medium has a plurality of nozzle rows (not shown) in a direction substantially orthogonal to the main scanning, and is connected to the supply tube 2 in units of nozzle rows.

さらに回復ユニット70が主走査方向において記録媒体範囲外で、かつ記録ヘッド1のノズル面に対向する位置に設けられている。回復ユニット70は、必要に応じて記録ヘッド1の吐出ノズル表面からインク又は空気を吸い出すノズルのクリーニングや記録ヘッド内部に溜まった空気を強制的に吸い出す吸引を行っている。   Further, a recovery unit 70 is provided at a position outside the recording medium range in the main scanning direction and facing the nozzle surface of the recording head 1. The recovery unit 70 performs cleaning of the nozzle that sucks out ink or air from the surface of the ejection nozzle of the recording head 1 and suction for forcibly sucking out air accumulated in the recording head as necessary.

記録装置50の右側には操作パネル54が設けられており、インクタンク5内のインクが空になった際にワーニングメッセージを出してユーザーにアナウンスを出し、インクタンク5の交換を促すことができる。   An operation panel 54 is provided on the right side of the recording apparatus 50. When the ink in the ink tank 5 becomes empty, a warning message is issued and an announcement is given to the user to prompt the user to replace the ink tank 5. .

次に、図2に本発明のインク供給装置の一色の流路概念図を示す。   Next, FIG. 2 shows a conceptual diagram of one color flow path of the ink supply device of the present invention.

図2に示すように、装置に脱着可能な容積不変のインクタンク5は底部に二箇所のジョイント部を有しており、そのジョイント部が装置の第1の中空管8及び第2の中空管9と連結している。第1の中空管及び第2の中空管は金属針で構成されている。インクタンク5内の第2の中空管9の周囲にインクタンク底面から立ち壁42を構成している。第1及び第2の中空管に微量な電流を流し、この立ち壁42よりもインク残量の高さが低くなった場合に電流の抵抗値が上がることによって、インクタンク5内のインクのニアエンドを検出可能にしている。   As shown in FIG. 2, the volume-invariant ink tank 5 that can be attached to and detached from the apparatus has two joint portions at the bottom, and the joint portions are the first hollow tube 8 and the second intermediate portion of the apparatus. It is connected to the empty tube 9. The first hollow tube and the second hollow tube are composed of metal needles. A standing wall 42 is formed around the second hollow tube 9 in the ink tank 5 from the bottom surface of the ink tank. When a small amount of current is passed through the first and second hollow tubes and the ink remaining amount is lower than the standing wall 42, the resistance value of the current increases, so that the amount of ink in the ink tank 5 increases. The near end can be detected.

第2の中空管9は大気連通室6に連通しており、大気連通室内の大気連通路7を介して、インクタンク5は大気と連通する。また、インクタンク5の底面45と容積不変のサブタンク4の天面46とを第1の中空管8で連通し、サブタンク4と記録ヘッド1は供給チューブ2を介して連通している。サブタンク4は天面の略全域を垂直方向下側にいくほど断面積が広がる傾斜面49で構成し、最も高い位置46で第1の中空管8と接続している。そして、サブタンク4内には、金属によって構成された中実管10が設けてある。第1の中空管8と中実管10管に微弱な電流を流した際の抵抗値により、サブタンク内のインクが満タンかどうかを検知している。サブタンク4からのインク流出口は側面47の最も低い位置48に設けている。サブタンク4と供給チューブ2の間には供給流路を開放、閉塞することが可能な容積変化可能な可撓性部材によって構成された開閉弁3が設けてある。   The second hollow tube 9 communicates with the atmosphere communication chamber 6, and the ink tank 5 communicates with the atmosphere via the atmosphere communication passage 7 in the atmosphere communication chamber. Further, the bottom surface 45 of the ink tank 5 and the top surface 46 of the sub-tank 4 whose volume does not change communicate with each other through the first hollow tube 8, and the sub tank 4 and the recording head 1 communicate with each other through the supply tube 2. The sub-tank 4 is constituted by an inclined surface 49 whose cross-sectional area increases as it goes downward in the vertical direction over substantially the entire top surface, and is connected to the first hollow tube 8 at the highest position 46. A solid tube 10 made of metal is provided in the sub tank 4. Whether or not the ink in the sub tank is full is detected by a resistance value when a weak current is passed through the first hollow tube 8 and the solid tube 10. The ink outlet from the sub tank 4 is provided at the lowest position 48 of the side surface 47. Between the sub tank 4 and the supply tube 2, there is provided an on-off valve 3 made of a flexible member capable of changing the volume capable of opening and closing the supply flow path.

開閉弁3はバネホルダ34を介して圧縮バネ38で常時閉塞方向に付勢されており、カム37がバネホルダ34と接続したレバー39を押し、レバー39の中心軸40を中心に回転する事でバネホルダ34を押し上げることで開放出来る。カム37はフォトセンサ41によって位置出し可能に構成しており、駆動源であるDCモータ35によりギア36を介して回転制御している(本実施例ではカムの減速比は64.5)。また中空管8の周囲には上面開放の吹出しインク貯留部81が設けられ、吹き出したインクを溜め、その後吹出しインク貯留部に設けられたドレイン82からインク吸収体83に吸収される。   The on-off valve 3 is always urged in the closing direction by a compression spring 38 via a spring holder 34, and a cam 37 pushes a lever 39 connected to the spring holder 34 and rotates about a central axis 40 of the lever 39, thereby spring holder It can be opened by pushing 34 up. The cam 37 can be positioned by a photo sensor 41 and is rotationally controlled via a gear 36 by a DC motor 35 as a drive source (in this embodiment, the reduction ratio of the cam is 64.5). A blown ink reservoir 81 having an open top surface is provided around the hollow tube 8 to store the blown-out ink and then absorbed by the ink absorber 83 from a drain 82 provided in the blown ink reservoir.

サブタンク4はインクタンク5内のインクを使い切った際に画像形成が継続可能なようにインクを貯留しており、サブタンク4内のインクを消費すると大気連通路7からインクタンク5を経由して空気がサブタンク4内に導入される。導入された空気はサブタンク4内の上方に溜まり、第一中空管と8中実軸10がインクで接続されなくなる為、電気が流れ難くなり、サブタンク4内のインクが消費されていることを検知できる。インクタンク5が交換されるまでの間、サブタンク4内のインク使用許容量(本実施例では約11ml、本プリンタにおいて最大サイズの用紙に100%の濃度で最低1枚印刷可能なインク量)までは画像形成を続行できる。本実施例においてインクタンク容量は100ml、インクタンク容量は30mlである。   The sub-tank 4 stores ink so that image formation can be continued when the ink in the ink tank 5 is used up. When the ink in the sub-tank 4 is consumed, air passes through the ink tank 5 from the atmosphere communication path 7. Is introduced into the sub tank 4. The introduced air accumulates in the upper part of the sub tank 4 and the first hollow tube and the solid shaft 10 in the 8 are not connected by ink, so that it becomes difficult for electricity to flow and the ink in the sub tank 4 is consumed. Can be detected. Until the ink tank 5 is replaced, the ink use allowable amount in the sub-tank 4 (about 11 ml in this embodiment, the amount of ink that can be printed at a density of 100% on the maximum size paper in this printer) is reached. Can continue image formation. In this embodiment, the ink tank capacity is 100 ml, and the ink tank capacity is 30 ml.

図3は記録装置の内部構成である。   FIG. 3 shows the internal configuration of the recording apparatus.

図3において、記録装置50を制御するCPU11、ユーザーが操作するキーや情報を表示する操作パネルを含むユーザインターフェース12、制御ソフトウエアを内蔵するROM13、制御ソフトウエアを動作させる際に一時的に使用するRAM14、記録装置50の駆動部へのI/O15、記録装置50が持つ駆動部分16、インクタンクの残量を検出するインク残量センサ17である。上述した2本の金属針の電流の抵抗値をみて、ニアエンドを検出している。インクタンクの脱着を検出するインクタンク装着センサ18は、インクタンクに装着したEEPROM20の読み値で判断している。インクタンク装着センサ18を用いてEEPROM20の内容の読み書きを行う。   In FIG. 3, a CPU 11 for controlling the recording device 50, a user interface 12 including a key operated by a user and an operation panel for displaying information, a ROM 13 containing control software, and temporarily used when operating the control software. The RAM 14, the I / O 15 to the drive unit of the recording apparatus 50, the drive portion 16 of the recording apparatus 50, and the ink remaining amount sensor 17 that detects the remaining amount of the ink tank. The near end is detected by looking at the resistance values of the currents of the two metal needles described above. The ink tank mounting sensor 18 that detects the removal of the ink tank makes a determination based on the reading value of the EEPROM 20 mounted on the ink tank. The contents of the EEPROM 20 are read and written using the ink tank mounting sensor 18.

図4は本実施例の開閉弁動作、及び攪拌動作の概念図である。図4(a)は弁開動作の図であり、図4(b)は弁閉動作の図である。   FIG. 4 is a conceptual diagram of the on-off valve operation and the stirring operation of the present embodiment. 4A is a diagram of the valve opening operation, and FIG. 4B is a diagram of the valve closing operation.

図4(a)に示すように開閉弁3を閉塞状態から開放状態にすると、インクタンク5から開閉弁3の容積変化分の容量V1(本実施例では0.45ml)のインクがサブタンク4を経由して開閉弁3まで引き込まれ、同時に大気連通室6から空気、或いはインクをインクタンク5内にも引き込む。その後、図4(b)に示すように開閉弁3を開放状態から閉塞状態にすると、開閉弁の容積変化分の容量V1のインクがサブタンク4を経由して、インクタンク5内に流れ込み、同時に大気連通室6へインクタンク5からインクが流れ込む。インクタンク5内にインクが流れ込むことにより、インクタンク5内にインクの流れが起きる。その際サブタンク4内にもインクの流れが起きる。その開閉動作を繰り返すことにより、流れを継続的に起こし、インクタンク5内及びサブタンク4内のインクを攪拌することができる。この時、開閉弁3から記録ヘッド1までのインク供給流路の圧損が開閉弁3からインクタンク5までの圧損に比べてはるかに大きいため、殆ど記録ヘッド1側へはインクは流れない。よって、開閉弁3の容積変化分がインクタンク5へ流入、流出し、殆ど損失なくインクタンク5内のインクを攪拌可能となる。   As shown in FIG. 4A, when the on-off valve 3 is changed from the closed state to the open state, the ink of the capacity V1 (0.45 ml in this embodiment) corresponding to the volume change of the on-off valve 3 from the ink tank 5 opens the sub tank 4. Then, the air is drawn into the on-off valve 3 and simultaneously air or ink is drawn into the ink tank 5 from the atmosphere communication chamber 6. Thereafter, when the on-off valve 3 is changed from the open state to the closed state as shown in FIG. 4B, the ink having the capacity V1 corresponding to the volume change of the on-off valve flows into the ink tank 5 through the sub tank 4, and at the same time. Ink flows from the ink tank 5 into the atmosphere communication chamber 6. When ink flows into the ink tank 5, ink flows in the ink tank 5. At that time, ink flows also in the sub tank 4. By repeating the opening and closing operation, the flow can be continuously generated, and the ink in the ink tank 5 and the sub tank 4 can be stirred. At this time, since the pressure loss of the ink supply flow path from the on-off valve 3 to the recording head 1 is much larger than the pressure loss from the on-off valve 3 to the ink tank 5, almost no ink flows to the recording head 1 side. Therefore, the volume change of the on-off valve 3 flows into and out of the ink tank 5, and the ink in the ink tank 5 can be stirred with almost no loss.

図5、6を用いて本実施例1の詳細を説明する。   Details of the first embodiment will be described with reference to FIGS.

図5は本実施例に用いるカム37のカム線図とフォトセンサ41の遮光、透過位置、カム37のトルクの推移、及びモータトルクの図である。また図6は本実施例に用いる弁閉動作のシーケンス図である。   FIG. 5 is a diagram of the cam 37 used in the present embodiment, the light shielding and transmission position of the photosensor 41, the torque transition of the cam 37, and the motor torque. FIG. 6 is a sequence diagram of the valve closing operation used in this embodiment.

図5において、弁閉動作ではカム37は動作開始時にフォトセンサ41の遮光検知位置(b1)からフォトセンサ41の透過検知位置(b2)まで移動して停止する。b1−b2区間(弁閉動作)のカム37のトルクは、b1−a3区間(開閉弁開放)ではM2(本実施例では800gf・cm)、a3−a4区間ではM2からM3(本実施例では0gf・cm)まで減少し、a4−b2区間(開閉弁閉塞)ではM3である。またd2はa3−a4区間内にあるように時間T1(本実施例では2400msec)で制御され、T1は吹き出したインクの勢いが吹出しインク貯留部81を超えず、かつ吹出しインク貯留部81の容積とドレインされるインクの容量の和を超えないように設定される。   In FIG. 5, in the valve closing operation, the cam 37 moves from the light shielding detection position (b1) of the photosensor 41 to the transmission detection position (b2) of the photosensor 41 and stops at the start of the operation. The torque of the cam 37 in the b1-b2 section (valve closing operation) is M2 (800 gf · cm in this embodiment) in the b1-a3 section (open / close valve open), and M2 to M3 (in this embodiment) in the a3-a4 section. 0gf · cm) and is M3 in the a4-b2 section (open / close valve closed). Further, d2 is controlled by time T1 (2400 msec in this embodiment) so as to be in the section a3-a4, and T1 is the momentum of the blown ink does not exceed the blown ink storage part 81, and the volume of the blown ink storage part 81 And the sum of the drained ink capacities.

低速弁閉動作において、b1−a3区間では開閉弁3は開放状態であり容積変化がない為インク吹出しが起きず、a3−d2区間ではインク吹出し量が許容できる為、高トルク(PWM3、本実施例では15%)で駆動する(S603)。またd2−b2区間では開閉弁3が容積減少方向に変化し、かつトルクが小さくなる方向に変化しているので低トルク(PWM4、本実施例では10%)で駆動する(S610)ことで、インク吹出しを防ぐことができ、かつ停止位置精度を向上できる。   In the low-speed valve closing operation, the on-off valve 3 is open in the b1-a3 section and the volume does not change, so that ink ejection does not occur. In the a3-d2 section, the ink ejection amount can be allowed. In the example, it is driven at 15%) (S603). In the d2-b2 section, the on-off valve 3 changes in the volume decreasing direction and the torque decreases, so that it is driven at a low torque (PWM4, 10% in this embodiment) (S610). Ink blowing can be prevented and stop position accuracy can be improved.

通常弁閉動作では、インクタンクが装着されている為インク吹出しが起きない。よって低速弁閉動作よりもさらに高トルク(PWM2、本実施例では33%)で駆動すればよい。   In the normal valve closing operation, ink ejection does not occur because the ink tank is installed. Therefore, it may be driven with a higher torque (PWM2, 33% in this embodiment) than the low-speed valve closing operation.

同様に、図5、7を用いて本実施例2の詳細を説明する。   Similarly, details of the second embodiment will be described with reference to FIGS.

図7は本実施例に用いる弁開動作のシーケンス図である。   FIG. 7 is a sequence diagram of the valve opening operation used in this embodiment.

図5において、弁開動作ではカム37は動作開始時にフォトセンサ41の透過検知位置(b2)からフォトセンサ41の遮光検知位置(b1)まで移動して停止する。   In FIG. 5, in the valve opening operation, the cam 37 moves from the transmission detection position (b2) of the photosensor 41 to the light shielding detection position (b1) of the photosensor 41 and stops at the start of the operation.

本実施例に用いられるカム37の形状は、弁開動作開始付近の開閉弁3の弁開高さhを大きく変化させ、弁開動作終了付近の開閉弁3の弁開高さhを小さく変化させるように設定されている。また弁開時にカム37には圧縮バネ38を押し上げるレバー39との間に摩擦力が発生する。よってb2−b1区間(弁開動作)のカム37のトルクは、b2−a1区間(開閉弁閉塞)ではM3、a1−c1区間ではM3からM1(本実施例では2100gf・cm)まで増加し、c1−c2区間ではM1、c2−c3区間ではM1からM2まで減少し、a2−b1区間(開閉弁閉塞)ではM2になる。   The shape of the cam 37 used in the present embodiment is such that the valve opening height h of the on-off valve 3 near the start of the valve opening operation is greatly changed, and the valve opening height h of the on-off valve 3 near the end of the valve opening operation is changed small. Is set to Further, a frictional force is generated between the cam 37 and the lever 39 that pushes up the compression spring 38 when the valve is opened. Therefore, the torque of the cam 37 in the b2-b1 section (valve opening operation) increases from M3 in the b2-a1 section (open / close valve closing), and from M3 to M1 (2100 gf · cm in this embodiment) in the a1-c1 section, It decreases from M1 in the c1-c2 section, from M1 to M2 in the c2-c3 section, and becomes M2 in the a2-b1 section (open / close valve closed).

b2−d1区間ではトルクが最大になる区間を含む為高トルク(PWM1、本実施例では99%)で駆動し(S702)、d1−b1区間ではトルクが減少している為低トルク(PWM2)で駆動する(S708)ことで停止位置精度を向上できる。d1はc2−a2区間内にあるように時間T3(本実施例では500msec)で制御され、T3は低トルクで駆動するのに十分なカム37のトルクが減少した位置に設定される。   Since the b2-d1 section includes a section where the torque is maximum, the driving is performed with a high torque (PWM1, 99% in this embodiment) (S702), and the torque decreases in the d1-b1 section, so the low torque (PWM2). (S708), the stop position accuracy can be improved. d1 is controlled at time T3 (500 msec in this embodiment) so as to be within the interval c2-a2, and T3 is set to a position where the torque of the cam 37 sufficient to drive with low torque is reduced.

また、本実施例1、2において、トルクの切り替えタイミング(S607、S705)は弁閉動作開始からの時間を用いているが、切リ替える位置を検出するために新たにフォトセンサを設けるなどしても構わない。   In the first and second embodiments, the torque switching timing (S607, S705) uses the time from the start of the valve closing operation. However, a new photo sensor is provided to detect the switching position. It doesn't matter.

図5、6、を用いて本実施例3の詳細を説明する。   Details of the third embodiment will be described with reference to FIGS.

図5において、弁閉動作でb2−d2区間からd2−b2区間の間でトルクを切り替える際に、待ち時間T2(本実施例では1000msec)を設けることで(S609)、d2以前に吹き出し、かつ吹出しインク貯留部81に貯留されたインクがドレインされる時間ができるため、吹出しインク貯留部81からインクが溢れる事を防ぐ。また待ち時間を設けることで、サブタンク4及び供給流路内のインクの流れが安定し、吹出すインクの勢いを弱める事ができるため、吹き出したインクが吹出しインク貯留部81外へ飛散する事を防ぐ。   In FIG. 5, when the torque is switched between the b2-d2 section and the d2-b2 section in the valve closing operation, by providing a waiting time T2 (1000 msec in the present embodiment) (S609), the balloon is blown before d2, and Since the ink stored in the blown ink storage unit 81 can be drained, the overflow of the ink from the blown ink storage unit 81 is prevented. Further, by providing a waiting time, the ink flow in the sub tank 4 and the supply flow path is stabilized, and the momentum of the ejected ink can be weakened, so that the ejected ink is scattered outside the ejected ink storage portion 81. prevent.

また本実施例において、待ち時間を設けることでインク吹出しを抑制するので、必ずしもトルクを切り替える必要はない。   Further, in this embodiment, since ink ejection is suppressed by providing a waiting time, it is not always necessary to switch the torque.

またカム37の形状によって、開閉弁の容積が変化しない領域を設けても構わない。
また弁開動作中にも同様に、トルクを切り替える際に待ち時間T4を設けても構わない。
Further, a region where the volume of the on-off valve does not change may be provided depending on the shape of the cam 37.
Similarly, a waiting time T4 may be provided when switching the torque during the valve opening operation.

図8を用いて本実施例4の詳細を説明する。   Details of the fourth embodiment will be described with reference to FIG.

図8は本実施例のサブタンク満タン検知位置の概略図である。図9は本実施例に用いるシーケンス図である。   FIG. 8 is a schematic view of the sub tank full tank detection position of the present embodiment. FIG. 9 is a sequence diagram used in this embodiment.

図8において、サブタンク内のインクが満タンでないと検知する中実管10の位置は、インクがV2以上消費された時に設定され、V2は開閉弁3の容積変化分の容量V1とV2>V1の関係である。   In FIG. 8, the position of the solid tube 10 that detects that the ink in the sub-tank is not full is set when the ink is consumed by V2 or more, and V2 is the volume V1 and V2> V1 corresponding to the volume change of the on-off valve 3. It is a relationship.

インクタンク未装着時に弁閉動作が行われた時、サブタンク4内のインクが満タンであればトルクを切り替える低速弁閉動作シーケンスを用い、満タンでなければ開閉弁3が弁閉時に排出したインクはサブタンク内に貯留され、インクが吹出さないので高トルクで駆動する通常弁閉動作シーケンスを用いる(S902)。   When the valve is closed when the ink tank is not installed, a low-speed valve closing operation sequence is used to switch the torque if the ink in the sub tank 4 is full. If the ink is not full, the on-off valve 3 is discharged when the valve is closed. Since the ink is stored in the sub-tank and the ink does not blow out, a normal valve closing operation sequence that is driven with high torque is used (S902).

1 記録ヘッド
2 インクチューブ(インク流路)
3 開閉弁
4 サブタンク
5 インクタンク
6 大気連通室
8 第1の中空管
9 第2の中空管
10 中実間
18 インク装着センサ
20 EEPROM
34 バネホルダ
35 DCモータ
36 ギア
37 カム
38 圧縮バネ
39 レバー
40 中心軸
41 フォトセンサ
50 インクジェット記録装置
54 操作パネル
60 キャリッジ
63 インク供給ユニット
81 吹出しインク貯留部
82 ドレイン
83 インク吸収体
1 Recording head 2 Ink tube (ink flow path)
3 On-off valve 4 Sub tank 5 Ink tank 6 Atmospheric communication chamber 8 First hollow tube 9 Second hollow tube 10 Solid 18 Ink attachment sensor 20 EEPROM
34 Spring holder 35 DC motor 36 Gear 37 Cam 38 Compression spring 39 Lever 40 Center shaft 41 Photo sensor 50 Inkjet recording device 54 Operation panel 60 Carriage 63 Ink supply unit 81 Blow out ink reservoir 82 Drain 83 Ink absorber

Claims (5)

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タンクと、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ありインクの流れを遮断できる容積変化可能な弁とを備えたインクジェット記録装置において、
前記弁が少なくとも2つ以上の弁速度を持ち、前記インク流路を遮断或いは開放する動作中に、弁遮断速度或いは弁開放速度を途中で切り替え可能に構成することを特徴とするインクジェット記録装置。
A print head that discharges ink onto a recording material and performs recording; an in-tank that holds the ink; an ink channel that guides ink from the ink tank to the print head; and an ink channel that is in the middle of the ink channel In an ink jet recording apparatus having a variable volume valve capable of blocking a flow,
An ink jet recording apparatus, wherein the valve has at least two valve speeds and is configured to be able to switch between a valve shut-off speed or a valve open speed during an operation of shutting off or opening the ink flow path.
切り替えられる弁遮断速度或いは弁開放速度は、初速度が終速度よりも速いことを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録装置。 2. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the valve shutoff speed or valve opening speed to be switched is such that the initial speed is faster than the final speed. 弁遮断速度或いは弁開放速度を切り替える間に、待ち時間を設けることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のインクジェット記録装置。 The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein a waiting time is provided between the valve shutoff speed and the valve opening speed. 弁開閉速度はインクタンク内のインクを攪拌する高速モードと、インクタンク装着時に弁開閉を行う中速モードと、インクタンク未装着時に弁開閉を行う低速モードとを備えることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載のインクジェット記録装置。 The valve opening / closing speed includes a high speed mode for stirring the ink in the ink tank, a medium speed mode for opening / closing the valve when the ink tank is mounted, and a low speed mode for opening / closing the valve when the ink tank is not mounted. The inkjet recording apparatus according to any one of claims 1 to 3. 前記インクタンクと前記弁との間にインクを貯留し、かつ貯留したインク容量の確認が可能であるサブタンクを備え、
インクタンク装着時は中速モードを用い、
インクタンク未装着時において、サブタンク内のインクが所定以上に使用されている場合は中速モードを用い、サブタンク内のインクが所定以上に使用されていない場合は低速モードを用いることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載のインクジェット記録装置。
A sub-tank for storing ink between the ink tank and the valve and capable of confirming the stored ink capacity;
Use the medium speed mode when installing the ink tank.
When the ink tank is not installed, the medium speed mode is used when the ink in the sub tank is used more than a predetermined amount, and the low speed mode is used when the ink in the sub tank is not used more than a predetermined amount. The inkjet recording apparatus according to any one of claims 1 to 4.
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