JP2023151558A - recording device - Google Patents

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JP2023151558A
JP2023151558A JP2022061232A JP2022061232A JP2023151558A JP 2023151558 A JP2023151558 A JP 2023151558A JP 2022061232 A JP2022061232 A JP 2022061232A JP 2022061232 A JP2022061232 A JP 2022061232A JP 2023151558 A JP2023151558 A JP 2023151558A
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temperature
filling
recording
heating element
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之雄 野畠
Yukio Nohata
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Abstract

To suppress an amount of ink to be discharged to the outside of a recording head at the time of filling ink.SOLUTION: When a recording device performs an ink filling operation to a recording head from an ink tank, the recording device applies a pulse to a heat generator so as to heat the recording head to a target temperature and stops the filling operation when the applied pulse meets a predetermined condition.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本発明は記録装置に関する。 The present invention relates to a recording device.

インクを吐出して記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置において、記録ヘッドから吐出されるインクを装置に設けられたインクタンクからチューブ等を通じて記録ヘッドへ供給する構成をとるものが知られている。 Inkjet recording devices that record images on recording media by discharging ink are known to have a configuration in which ink discharged from a recording head is supplied from an ink tank provided in the device to the recording head through a tube or the like. .

このような記録装置では設置時にインクタンクのインクを、チューブを通じてヘッドまで充填する必要がある。特許文献1では、記録ヘッドを保護するキャップで記録ヘッドを密閉し、ポンプで吸引することによりチューブ内に負圧を発生させ、インクをインクタンクから吸い出して記録ヘッド内に充填することが開示されている。 When installing such a recording apparatus, it is necessary to fill an ink tank with ink through a tube to the head. Patent Document 1 discloses that the recording head is sealed with a cap that protects the recording head, and a negative pressure is generated in the tube by suction with a pump, and ink is sucked out from the ink tank and filled into the recording head. ing.

特開2019-104185号公報Japanese Patent Application Publication No. 2019-104185

しかしながら、特許文献1の方法では、記録ヘッドのノズルまでインクが充填された状態になったか否かを判断することができない。そのため、確実に充填できるようにすると必要以上のインクを記録ヘッド外に吸い出してしまう可能性がある。 However, with the method disclosed in Patent Document 1, it is not possible to determine whether or not the nozzles of the recording head are filled with ink. Therefore, if it is possible to fill the ink reliably, there is a possibility that more ink than necessary will be sucked out of the print head.

本発明は上記課題に鑑みて為されたものであり、インクの充填時に記録ヘッド外に出すインクの量を抑えることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to suppress the amount of ink discharged to the outside of the recording head during ink filling.

本発明は、インクを貯留するインクタンクと、インクを吐出するためのノズルと、前記ノズル近傍を加熱する発熱体と、を有する記録手段と、前記記録手段の温度を検出する温度検出手段と、前記インクタンクから前記記録手段へインクを充填させる充填手段と、
前記発熱体の駆動を制御する駆動制御手段と、を有し、前記充填手段によって前記インクタンクから前記記録手段へのインクの充填動作を行う場合に、前記駆動制御手段は前記温度検出手段が検出する温度が目標温度となるように前記発熱体にパルスを印加し、前記駆動制御手段が印加したパルスが所定条件を満たすと前記充填手段は前記充填動作を停止することを特徴とする。
The present invention provides: a recording means having an ink tank for storing ink, a nozzle for discharging ink, and a heating element for heating the vicinity of the nozzle; a temperature detection means for detecting the temperature of the recording means; filling means for filling ink from the ink tank into the recording means;
a drive control means for controlling the drive of the heating element, and when the filling means performs an operation of filling ink from the ink tank to the recording means, the drive control means controls the temperature detected by the temperature detection means. The heating element is characterized in that a pulse is applied to the heating element so that the temperature at which the heating element is heated reaches a target temperature, and when the pulse applied by the drive control means satisfies a predetermined condition, the filling means stops the filling operation.

本発明によれば、インクの充填時に記録ヘッド外に出すインクの量を抑えることができる。 According to the present invention, it is possible to suppress the amount of ink discharged to the outside of the recording head during ink filling.

本実施形態に係るインクジェット記録装置を示す外観斜視図である。FIG. 1 is an external perspective view showing an inkjet recording apparatus according to an embodiment. 本実施形態に係るインクジェット記録装置を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing an inkjet recording apparatus according to the present embodiment. 本実施形態に係るブロック図である。FIG. 2 is a block diagram according to the present embodiment. 本実施形態に係る記録ヘッド内のチップ構造図である。FIG. 2 is a diagram of a chip structure within a recording head according to the present embodiment. 本実施形態に係るダイオードセンサ219による温度取得のフローチャートである。It is a flowchart of temperature acquisition by the diode sensor 219 according to this embodiment. 本実施形態に係るインク初期充填動作時のフローチャートである。7 is a flowchart during an initial ink filling operation according to the present embodiment. 本実施形態に係るインク初期充填動作時のタイミングチャートである。5 is a timing chart during an initial ink filling operation according to the present embodiment.

<第1の実施形態>
(インクジェット記録装置の構成)
図1は、本実施形態におけるインクジェット記録装置(以下、単に記録装置とも称する)701の概要を示す外観斜視図である。図1に示すように記録装置701は、筐体(外装部)702と記録ヘッド107(図2参照)へ供給されるインクを貯留するインクタンク101と、ユーザが指令入力などの操作が可能な操作パネル234を備える。本実施形態においてインクタンク101は、筐体702の前面に配される。また、操作パネル234は筐体702の上部に配される。
<First embodiment>
(Configuration of inkjet recording device)
FIG. 1 is an external perspective view showing an overview of an inkjet printing apparatus (hereinafter also simply referred to as a printing apparatus) 701 in this embodiment. As shown in FIG. 1, a printing apparatus 701 includes a housing (exterior part) 702, an ink tank 101 that stores ink to be supplied to a printing head 107 (see FIG. 2), and a user can perform operations such as inputting commands. An operation panel 234 is provided. In this embodiment, the ink tank 101 is arranged on the front surface of the housing 702. Further, the operation panel 234 is arranged at the top of the housing 702.

図2は、記録装置701の内部機構を示す模式図である。インクタンク101は、装置本体に設けられたインクタンクホルダ102に着脱自在に装着される。インクタンクホルダ102には、シアンインク、マゼンタインク、イエローインク、ブラックインクの4色の顔料インクをそれぞれ収容するインクタンクが個別に装着される。インクタンク101は、キャリッジ108に搭載された記録ヘッド107に供給チューブ106を介して各色のインクを供給する。キャリッジ108は、記録ヘッド107を着脱自在に搭載する。搬送機構109は、プラテンに支持された記録シート(記録媒体)111を搬送方向Aに搬送する。キャリッジ108は、搬送方向Aと交差する方向に往復移動可能に構成されている。キャリッジ108は、記録シート111の搬送が停止している間にプラテンの上方を移動する。記録ヘッド107は、各色のインクを吐出可能な吐出口(ノズル)が複数配された吐出口面(ノズル面)を有している。記録ヘッド107は、キャリッジ108の移動中に吐出口からインクを吐出することで記録シート111に画像を記録する記録動作を行う。そして、所定領域の記録動作が完了すると、記録シート111は搬送機構109により所定量搬送される。 FIG. 2 is a schematic diagram showing the internal mechanism of the recording device 701. The ink tank 101 is removably attached to an ink tank holder 102 provided in the main body of the apparatus. Ink tanks accommodating pigment inks of four colors, cyan ink, magenta ink, yellow ink, and black ink, are individually attached to the ink tank holder 102 . The ink tank 101 supplies ink of each color to a recording head 107 mounted on a carriage 108 via a supply tube 106. The carriage 108 removably mounts the recording head 107 thereon. The conveyance mechanism 109 conveys a recording sheet (recording medium) 111 supported by a platen in a conveyance direction A. The carriage 108 is configured to be able to reciprocate in a direction intersecting the transport direction A. The carriage 108 moves above the platen while the conveyance of the recording sheet 111 is stopped. The recording head 107 has an ejection port surface (nozzle surface) on which a plurality of ejection ports (nozzles) capable of ejecting ink of each color are arranged. The recording head 107 performs a recording operation of recording an image on the recording sheet 111 by discharging ink from the discharge ports while the carriage 108 is moving. When the recording operation for a predetermined area is completed, the recording sheet 111 is conveyed by a predetermined distance by the conveyance mechanism 109.

キャリッジ108の移動方向における記録シート111の外側の領域(記録領域外)には回復ユニット110が設けられている。キャリッジ108は、インクタンク101から記録ヘッド107にインクを充填する際(初期充填時)や、記録ヘッド107の吐出性能を回復する際(回復動作時)に、回復ユニット110と対向する位置へ移動する。回復ユニット110は、記録ヘッド107の吐出口面を覆うことができるキャップ112と、チューブを介してキャップ112と接続され、回復ユニット110内に配置されたポンプ(吸引ポンプ)113とを有している。回復ユニット110は、キャリッジ108が回復ユニット110と対向する位置に移動したときに、キャップ112を上昇させ、キャップ112により記録ヘッド107の吐出口面を覆う。回復ユニット110は、キャップ112が記録ヘッド107の吐出口面を覆った状態において、ポンプ113を駆動することで、キャップ112の内部を負圧にして、記録ヘッド107からインクを吸引する吸引動作を行う。 A recovery unit 110 is provided in an area outside the recording sheet 111 in the moving direction of the carriage 108 (outside the recording area). The carriage 108 moves to a position facing the recovery unit 110 when filling the recording head 107 with ink from the ink tank 101 (initial filling) or when recovering the ejection performance of the recording head 107 (during recovery operation). do. The recovery unit 110 includes a cap 112 that can cover the ejection port surface of the recording head 107, and a pump (suction pump) 113 connected to the cap 112 via a tube and disposed within the recovery unit 110. There is. When the carriage 108 moves to a position facing the recovery unit 110 , the recovery unit 110 raises the cap 112 and covers the ejection port surface of the recording head 107 with the cap 112 . The recovery unit 110 drives the pump 113 in a state where the cap 112 covers the ejection port surface of the print head 107 to create a negative pressure inside the cap 112 and perform a suction operation to suck ink from the print head 107. conduct.

図3は、本実施形態の記録装置における制御部の構成を示すブロック図である。CPU202は、メインバスライン209を介して装置各部の制御およびデータ処理を実行する。CPU202は、ROM203に格納されるプログラムに従い、データ処理、記録ヘッドの駆動、キャリッジの駆動等を以下の各部を介して制御することにより、記録動作や、吸引動作を含む回復動作等を実行する。また、CPU202は、インターフェース201を介して、PCやスマートフォン等のホスト装置との通信処理を行う。RAM204は、CPU202によるデータ処理等のワークエリアとして用いられ、一時的に数行分の記録データや回復動作に係るパラメータ等を保存する。画像入力部207は、インターフェース201を介してホスト装置から入力された画像を一時的に保持することができる。 FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the control section in the recording apparatus of this embodiment. The CPU 202 controls each part of the device and performs data processing via the main bus line 209. The CPU 202 executes printing operations, recovery operations including suction operations, etc. by controlling data processing, printing head driving, carriage driving, etc. via the following units in accordance with programs stored in the ROM 203. Further, the CPU 202 performs communication processing with a host device such as a PC or a smartphone via the interface 201. The RAM 204 is used as a work area for data processing by the CPU 202, and temporarily stores several lines of recorded data, parameters related to recovery operations, and the like. The image input unit 207 can temporarily hold an image input from the host device via the interface 201.

記録ヘッド107は、インクを吐出するエネルギーを発生させる記録素子として複数の発熱体234を有する。また、ヘッド駆動制御回路216により駆動され、234に通電を行うドライバ回路が設けられたチップ218と、発熱体234の発泡によりインクを吐出するノズル、ノズルにインクを供給するインク液室を有している。発熱体以外の記録素子を用いてもよく、例えば、ピエゾ素子を用いてインクを吐出する記録ヘッド107を用いても良い。 The print head 107 includes a plurality of heating elements 234 as print elements that generate energy for ejecting ink. It also includes a chip 218 that is driven by the head drive control circuit 216 and is provided with a driver circuit that energizes 234, a nozzle that ejects ink by foaming of the heating element 234, and an ink liquid chamber that supplies ink to the nozzle. ing. A recording element other than a heating element may be used, for example, a recording head 107 that ejects ink using a piezo element may be used.

ダイオードセンサ219は記録ヘッド107のチップ218上に複数設けられており、チップ218各部の温度を検出する。ダイオードセンサ219の出力はGND~Vccの間の電圧レベルにて検出した温度に応じて電圧を出力し、CPU202のA/Dポートに入力される。CPU202では入力されたアナログ値を10ビットのデジタル値に変換したのち予め決められているROM203に格納されたA/D値―温度テーブルを参照することで温度に換算することを行う。また、温度センサ210は、装置内部のプリント基板に実装されているサーミスタであり、装置内部の雰囲気温度の検出に用いられる。温度センサ210もダイオードセンサ219と同様にプリント基板内の回路により検出した温度に応じてサーミスタが接続される信号線がGND~Vccの間の電圧レベルを示すように構成されている。この信号線も同様にCPU202のA/Dポートに入力され、デジタル値に変換されたのち、ROM203に格納されているサーミスタ用のA/D値―温度テーブルを参照することで温度に換算される。 A plurality of diode sensors 219 are provided on the chip 218 of the recording head 107 and detect the temperature of each part of the chip 218. The output of the diode sensor 219 outputs a voltage according to the detected temperature at a voltage level between GND and Vcc, and is input to the A/D port of the CPU 202. The CPU 202 converts the input analog value into a 10-bit digital value, and then converts it into a temperature by referring to a predetermined A/D value-temperature table stored in the ROM 203. Further, the temperature sensor 210 is a thermistor mounted on a printed circuit board inside the device, and is used to detect the ambient temperature inside the device. Similarly to the diode sensor 219, the temperature sensor 210 is configured such that a signal line to which a thermistor is connected indicates a voltage level between GND and Vcc in accordance with the temperature detected by a circuit within the printed circuit board. This signal line is similarly input to the A/D port of the CPU 202, converted to a digital value, and then converted to temperature by referring to the thermistor A/D value-temperature table stored in the ROM 203. .

不揮発性メモリ205は、プラテン吸収体に吐出された各色インクのインク量に関する情報や、タイマ208により取得された前回の吸引動作を実行してからの経過時間に関する情報等を記憶する。また、不揮発性メモリ205は、温度センサ210により取得された装置本体内部の温度に関する情報等も記憶する。不揮発性メモリ205は、装置本体の電源がOFFにされても情報を保持することができる。回復系制御回路211は、RAM204に格納される回復処理プログラムに従って回復系モータ212の駆動を制御することにより、ワイパ213(図2では不図示)の動作、キャップ112の動作、及びポンプ113の動作を制御する。ヘッド駆動制御回路216は、記録ヘッド107によるインク吐出のための駆動を制御し、記録ヘッド107に予備吐出動作や記録動作におけるインク吐出を行わせる。キャリッジ駆動制御回路230は、画像信号処理部206で処理されたプリントデータに従いキャリッジ108の往復移動動作を制御し、また吸引動作を行うためのメンテナンスユニットと対向する位置へのキャリッジ108の移動動作を制御する。搬送制御回路232は、搬送機構109による記録シート111の搬送動作を制御する。搬送制御回路232は、記録ヘッド107による1行分の記録動作の終了後、次行の記録データに対応する画像を記録するために記録シート111を搬送方向Aに所定量ずつ間欠的に搬送する間欠搬送動作を制御する。操作パネル234はLCDとLEDとキーSWから構成され、ユーザからの指令入力とユーザへの装置の状態表示を行う。 The nonvolatile memory 205 stores information regarding the amount of ink of each color ejected onto the platen absorber, information regarding the elapsed time since the previous suction operation was performed, etc. acquired by the timer 208. The non-volatile memory 205 also stores information regarding the temperature inside the apparatus main body, which is acquired by the temperature sensor 210. The nonvolatile memory 205 can retain information even when the power of the main body of the apparatus is turned off. The recovery system control circuit 211 controls the operation of the wiper 213 (not shown in FIG. 2), the cap 112, and the pump 113 by controlling the drive of the recovery system motor 212 according to the recovery processing program stored in the RAM 204. control. The head drive control circuit 216 controls the drive for ink ejection by the print head 107, and causes the print head 107 to perform a preliminary ejection operation and ink ejection in a print operation. The carriage drive control circuit 230 controls the reciprocating movement of the carriage 108 according to print data processed by the image signal processing unit 206, and also controls the movement of the carriage 108 to a position facing a maintenance unit for performing a suction operation. Control. The conveyance control circuit 232 controls the conveyance operation of the recording sheet 111 by the conveyance mechanism 109. After the recording head 107 completes the recording operation for one line, the conveyance control circuit 232 intermittently conveys the recording sheet 111 by a predetermined amount in the conveyance direction A in order to record an image corresponding to the next line of recording data. Controls intermittent conveyance operation. The operation panel 234 includes an LCD, an LED, and a key SW, and inputs commands from the user and displays the status of the device to the user.

図4に、記録ヘッド107のチップの構造図を示す。チップ218内にはインクの色ごとに複数のノズルがY方向に並んだノズル列がX方向に配列されている。図4ではシアンインク、マゼンタインク、イエローインク、ブラックインクの4色のインクをそれぞれ吐出するノズルのノズル列が配置されている。各色の列に600dpiのピッチで複数のノズルが設けられており、さらにその各ノズルのZ方向(紙面奥側)に複数の発熱体の列234-1から234-4が設けられている。印字する画像データに応じて発熱体234の各発熱体が選択的に通電駆動され、発泡することで各色のインクをノズルから吐出し、記録媒体上に印字を行う。温度検出用のダイオードセンサ219-1~219-12は、図のようにチップ218内に配置され、チップ218内各所の温度を独立して検出できるようになっている。これにより使用頻度の高いノズル付近と使用頻度の低いノズル付近の温度をそれぞれ区別して検出することが可能となっている。このダイオードセンサ219-1から219-12の出力はチップ218内のセレクタで順次切り替えられながらCPU202に順次入力される。 FIG. 4 shows a structural diagram of a chip of the recording head 107. Inside the chip 218, a nozzle row in which a plurality of nozzles are arranged in the Y direction for each color of ink is arranged in the X direction. In FIG. 4, nozzle rows of nozzles that eject four color inks, cyan ink, magenta ink, yellow ink, and black ink, are arranged. A plurality of nozzles are provided in each color row at a pitch of 600 dpi, and a plurality of heating element rows 234-1 to 234-4 are provided in the Z direction (backward side of the page) of each nozzle. Each heating element of the heating element 234 is selectively driven with electricity according to the image data to be printed, and as a result of foaming, ink of each color is ejected from the nozzle and printing is performed on the recording medium. Diode sensors 219-1 to 219-12 for temperature detection are arranged within the chip 218 as shown in the figure, and are capable of independently detecting temperatures at various locations within the chip 218. This makes it possible to separately detect temperatures near frequently used nozzles and infrequently used nozzles. The outputs of the diode sensors 219-1 to 219-12 are sequentially switched by a selector in the chip 218 and sequentially input to the CPU 202.

図5にCPU202が行うダイオードセンサ219による温度取得のフローチャートを示す。 FIG. 5 shows a flowchart of temperature acquisition by the diode sensor 219 performed by the CPU 202.

前述のようにCPU202ではダイオードセンサ219からの出力をCPU202のA/D変換ポートに入力することで温度検出を行う。図5の処理は図7のヘッド温度取得タイミング604の矢印のタイミングで行われ、5msごとの割込みルーチンを用いて行われる。その割込みが入ると図5の処理が開始され、ステップS401でダイオードセンサ出力A/D値の取り込みを行う。取得したA/D値はRAM204に格納しておく。格納される数値は複数あるダイオードセンサのそれぞれについて独立して保存される。 As described above, the CPU 202 detects the temperature by inputting the output from the diode sensor 219 to the A/D conversion port of the CPU 202. The process in FIG. 5 is performed at the timing indicated by the arrow of head temperature acquisition timing 604 in FIG. 7, using an interrupt routine every 5 ms. When the interrupt occurs, the process shown in FIG. 5 is started, and in step S401, the diode sensor output A/D value is taken in. The acquired A/D value is stored in the RAM 204. The stored numerical values are stored independently for each of the plurality of diode sensors.

次にステップS402で過去7回分の取得した数値から最大値と最小値を除いた平均値を計算する。そしてその計算された平均値をそのダイオードセンサの出力値として採用し、ステップS403でCPU202は、ROM203内にあらかじめ格納されているA/D値―温度変換テーブルを参照することでそのダイオードセンサ219の検出した温度を確定する。 Next, in step S402, an average value is calculated by removing the maximum value and minimum value from the numerical values acquired seven times in the past. Then, the calculated average value is adopted as the output value of the diode sensor, and in step S403, the CPU 202 determines the output value of the diode sensor 219 by referring to the A/D value-temperature conversion table stored in advance in the ROM 203. Confirm the detected temperature.

次に図6のフローチャートと図7のタイミングチャートを用いて、初期インク充填動作の制御を説明する。本処理はROM203に格納されたプログラムに従ってCPU202が動作することによって行われる。 Next, control of the initial ink filling operation will be explained using the flowchart of FIG. 6 and the timing chart of FIG. This process is performed by the CPU 202 operating according to a program stored in the ROM 203.

まずステップS501でインクタンク101内にインクが存在するか否かを判断する。この判定はインクタンク101の各色用のタンクにそれぞれ設けられた2本の通電用のピン(不図示)間の導通を検査することで行われる。インクは導体として作用するためにピン間に流れる電流の有無でインクタンク101内のインクの存在が確認できる。インクの存在の有無の判定結果はCPU202に送られる。 First, in step S501, it is determined whether or not ink exists in the ink tank 101. This determination is made by inspecting the continuity between two current-carrying pins (not shown) provided in the ink tanks 101 for each color. Since ink acts as a conductor, the presence of ink in the ink tank 101 can be confirmed by the presence or absence of current flowing between the pins. The determination result of the presence or absence of ink is sent to the CPU 202.

ステップS501でインクタンク101にインクがないと判断された場合にはステップS502に進み相当するエラー処理を行う。ここでは操作パネル234上に「インクタンクにインクを補給してください」と表示することでユーザにインクの補給を促す。 If it is determined in step S501 that there is no ink in the ink tank 101, the process advances to step S502 and corresponding error processing is performed. Here, the user is prompted to replenish ink by displaying "Please replenish ink in the ink tank" on the operation panel 234.

ステップS501でインクタンク101にインクがあると判断された場合にはステップS503に進み、インク充填動作605(図7参照)を開始する(t0)。インク充填動作605はキャリッジ駆動制御回路230でキャリッジ108を駆動し、記録ヘッド107を回復位置に移動する。そして記録ヘッド107をキャップ112で密閉し、回復系モータ212の回転でポンプ113を駆動することにより密閉された記録ヘッド107のインク吐出用ノズル内に負圧を発生させる。その負圧により、インクタンク101内にあるインクがチューブ106を通じて記録ヘッド107に向かって吸いこまれ、チューブ106と記録ヘッド107の間の空間がインクで充填されていく。 If it is determined in step S501 that there is ink in the ink tank 101, the process advances to step S503 and an ink filling operation 605 (see FIG. 7) is started (t0). In the ink filling operation 605, the carriage drive control circuit 230 drives the carriage 108 and moves the recording head 107 to the recovery position. Then, the recording head 107 is sealed with a cap 112, and by driving the pump 113 with the rotation of the recovery system motor 212, negative pressure is generated in the ink ejection nozzles of the sealed recording head 107. Due to the negative pressure, the ink in the ink tank 101 is drawn toward the recording head 107 through the tube 106, and the space between the tube 106 and the recording head 107 is filled with ink.

ステップS504で記録ヘッド107を目標温度601まで昇温させるための短パルス駆動603を行う。ここではダイオードセンサ219で取得する記録ヘッド107のチップ218のノズル近傍の温度が目標温度601となるように短パルス駆動603による加熱を行う。目標温度601は機内温度と等しいと考えられるインクに対して高い温度が設定される。短パルス駆動603は、チップ218内のインク吐出用の発熱体234にインクが発泡することがない程度の短いパルス幅で電圧を加える。インクがない状態で発熱体234に通電し発熱させるため発熱体234に熱による焦げなどのダメージを与えないような短い時間の通電となっている。ここでは、この短パルスでの通電を行ない、なおかつ吐出するインクがないために通電のエネルギーがチップ218の温度上昇に使われることになり、記録ヘッド107の昇温が始まる。 In step S504, short pulse driving 603 is performed to raise the temperature of the recording head 107 to the target temperature 601. Here, heating is performed by short pulse driving 603 so that the temperature near the nozzle of the chip 218 of the print head 107 obtained by the diode sensor 219 becomes the target temperature 601. The target temperature 601 is set to a high temperature for ink that is considered to be equal to the internal temperature of the ink. The short pulse drive 603 applies voltage to the heating element 234 for ejecting ink in the chip 218 with a short pulse width that does not cause the ink to bubble. Since the heating element 234 is energized to generate heat when there is no ink, the energization is carried out for a short time so as not to damage the heating element 234 such as burning due to heat. Here, electricity is applied in short pulses, and since there is no ink to be ejected, the energy of the electricity is used to raise the temperature of the chip 218, and the temperature of the recording head 107 begins to rise.

次にステップS505で目標温度601に到達したか否かを、図5で説明したようにダイオードセンサ219の出力値を各タイミングで確認する。本実施形態では目標温度601は40℃である。ここで目標温度601に到達していれば(t1)連続した短パルス駆動603による加熱制御を停止し、ステップS506で目標温度601をキープする保温制御に移行する。保温制御はダイオードセンサ219によるチップ218温度の確認を継続し、目標温度601から規定値を下回った場合には再び短パルス駆動603によりチップ218の昇温動作を行うことでチップ218の温度を一定に保持する。この保温動作と並行してステップS507で単位時間における短パルス駆動603がどの程度行われているかの割合を求める駆動時間比率の算出と監視のタスクを開始する。この保温制御と駆動時間比率の監視が行われているうちに継続されているインク充填動作605によりやがてt2のタイミングでインクが記録ヘッド107内に到達する(ヘッド内インク606がインク有りとなる)。インクが到達すると目標温度601で保温されているチップ218のノズル内に常温のインクが流れ込み、熱容量も大きくなるためにチップ218の温度が保持されている目標温度601よりも低下する(t3)。その低下した温度を検出すると、保温制御により短パルス駆動603が目標温度に達するまで再び行われる(t4~t5)。 Next, in step S505, the output value of the diode sensor 219 is checked at each timing to determine whether the target temperature 601 has been reached, as explained with reference to FIG. In this embodiment, the target temperature 601 is 40°C. If the target temperature 601 has been reached (t1), the heating control by the continuous short pulse drive 603 is stopped, and in step S506, the heating control is performed to maintain the target temperature 601. Heat retention control continues to check the temperature of the chip 218 using the diode sensor 219, and if the temperature falls below the specified value from the target temperature 601, the temperature of the chip 218 is kept constant by raising the temperature of the chip 218 again using the short pulse drive 603. to hold. In parallel with this heat-retaining operation, in step S507, a task of calculating and monitoring a driving time ratio is started to determine the ratio of how much short pulse driving 603 is performed per unit time. While this heat retention control and drive time ratio monitoring are being performed, the ink filling operation 605 continues, and ink eventually reaches the inside of the recording head 107 at timing t2 (ink 606 in the head becomes ink-filled). . When the ink reaches the target temperature 601, room-temperature ink flows into the nozzle of the chip 218, which is kept at the target temperature 601, and the heat capacity increases, so that the temperature of the chip 218 falls below the target temperature 601 (t3). When the decreased temperature is detected, short pulse drive 603 is performed again by heat retention control until the target temperature is reached (t4 to t5).

このときステップS508では、t4からt5で行われている再び目標温度に戻すための連続した短パルス駆動603により、短パルス駆動603の駆動時間比率は保温状態の駆動時間比率よりも上昇する。その比率があらかじめ決められている規定比率を超えるタイミングを待つ。ここで駆動時間比率が規定比率を超えたトリガからCPU202はインクが記録ヘッド107のチップ218内に到達したと判断する。 At this time, in step S508, the driving time ratio of the short pulse driving 603 increases more than the driving time ratio in the heat retention state due to the continuous short pulse driving 603 performed from t4 to t5 to return the temperature to the target temperature again. Wait until the ratio exceeds a predetermined ratio. Here, the CPU 202 determines that the ink has reached the chip 218 of the print head 107 based on the trigger in which the drive time ratio exceeds the specified ratio.

そしてステップS509に進みダイオードセンサ219によるチップ218の温度取得制御と駆動時間比率の監視を停止する。次にステップS510に進み、所定時間のウエイト動作を行う。これはステップS508でインクがノズル内に充填されたと判断されているものの、確実に全ノズルにインクが充填させるためにインク充填動作605をある程度継続するものである。そしてウエイト時間経過後にステップS511で回復系モータ212の回転によるポンプ113の駆動を停止し、インク充填動作605を終了する。 Then, the process advances to step S509, and the temperature acquisition control of the chip 218 and the monitoring of the drive time ratio by the diode sensor 219 are stopped. Next, the process advances to step S510, and a wait operation is performed for a predetermined time. Although it is determined in step S508 that the nozzles are filled with ink, the ink filling operation 605 is continued to some extent to ensure that all nozzles are filled with ink. After the wait time has elapsed, in step S511, the drive of the pump 113 by the rotation of the recovery system motor 212 is stopped, and the ink filling operation 605 is ended.

また、以上で説明した実施形態では、記録ヘッド107を昇温、保温制御をインク吐出用の発熱体234に短パルス駆動603を印加することで行ったが、他の形態での実施も可能である。例えばインク吐出用の発熱体234の他に記録ヘッドを昇温、保温するための専用の発熱体などを具備している場合には、その発熱体を駆動制御することで記録ヘッド107を昇温、保温させても良い。またインク吐出用の発熱体234の駆動と記録ヘッド昇温、保温専用の発熱体とを併用することも可能である。 Further, in the embodiment described above, the temperature of the print head 107 is raised and the temperature is maintained by applying short pulse drive 603 to the heating element 234 for ink ejection, but implementation in other forms is also possible. be. For example, if a dedicated heating element for raising and keeping the print head temperature is provided in addition to the heating element 234 for ejecting ink, the temperature of the printing head 107 can be raised by driving and controlling the heating element. , it may be kept warm. It is also possible to use the driving of the heating element 234 for ejecting ink together with a heating element dedicated to raising the temperature of the recording head and keeping it warm.

また、以上で説明した実施形態では、ポンプの駆動を停止する所定条件として、短パルス駆動603によるヘッドの昇温、保温制御の単位時間当たりの比率を算出することにより、記録ヘッド107の温度変化があったとみなしてインクの充填の完了を判断した。しかし、所定条件は異なるものであってもよい。例えば、インクが記録ヘッド107のノズルに到達して、ヘッド温度が低下することを直接インク充填完了の判断材料として、この温度低下をトリガとしてインク充填の終了を判断しても良い。その場合記録ヘッド107を保温する目標温度から数℃下に閾値を設け、保温制御中に記録ヘッド107の温度がこの閾値を下回った場合にインク充填の完了と判断する。このときの閾値は保温制御中にダイオードセンサ219が示す温度範囲の下限にマージンを加味した分を考慮して設定することが望ましい。 Further, in the embodiment described above, as a predetermined condition for stopping the drive of the pump, the temperature change of the print head 107 is calculated by calculating the ratio per unit time of the head temperature increase and heat retention control by the short pulse drive 603. It was determined that the ink filling had been completed. However, the predetermined conditions may be different. For example, the ink reaching the nozzles of the recording head 107 and a drop in the head temperature may be used as a direct criterion for ink filling completion, and this temperature drop may be used as a trigger to determine the completion of ink filling. In this case, a threshold value is set several degrees Celsius below the target temperature for keeping the print head 107 warm, and when the temperature of the print head 107 falls below this threshold value during the heat keeping control, it is determined that ink filling is complete. The threshold value at this time is desirably set in consideration of a margin added to the lower limit of the temperature range indicated by the diode sensor 219 during the heat retention control.

また、記録ヘッド107の温度が目標温度を下回った時間が所定時間以上となったときをインク充填の完了と判断するようにしてもよい。 Alternatively, ink filling may be determined to be completed when the time during which the temperature of the print head 107 has been lower than the target temperature for a predetermined time or more.

充填されるインクの温度は機内雰囲気温度に近いため、上述のインク充填が完了したと判断するトリガとなる駆動時間比率の変化や記録ヘッド107の温度変化は、装置の設置されている条件と保温状態の記録ヘッド107の温度の差分により条件が異なってくる。そのため、装置内部の雰囲気温度を検出する温度センサが示す温度によりそれぞれの閾値を変更できるようにすることが好ましい。また、温度センサ210が示す機内温度に応じて記録ヘッド107の保温設定温度を変更できるようにすることも好ましい。 Since the temperature of the filled ink is close to the internal ambient temperature of the machine, changes in the drive time ratio and temperature changes of the recording head 107, which are the triggers for determining that ink filling is completed, are dependent on the conditions in which the device is installed and the heat retention. Conditions vary depending on the temperature difference of the recording head 107 in different states. Therefore, it is preferable that each threshold value can be changed depending on the temperature indicated by a temperature sensor that detects the ambient temperature inside the device. Further, it is also preferable to be able to change the heat retention setting temperature of the recording head 107 according to the internal temperature indicated by the temperature sensor 210.

また、上述の実施形態では、キャップを吸引することによってインクの充填動作を行ったが、他の方法で充填を行っても良い。例えば、チューブにポンプを設けてインクを記録ヘッド107側に加圧していくことによって記録ヘッド107に充填してもよい。 Further, in the above-described embodiment, the ink filling operation was performed by suctioning the cap, but filling may be performed by other methods. For example, the recording head 107 may be filled by providing a pump in the tube and pressurizing the ink toward the recording head 107 side.

107 記録ヘッド
219 ダイオードセンサ
218 チップ
107 Recording head 219 Diode sensor 218 Chip

Claims (9)

インクを貯留するインクタンクと、
インクを吐出するためのノズルと、前記ノズルの近傍を加熱する発熱体と、を有する記録手段と、
前記記録手段の温度を検出する温度検出手段と、
前記インクタンクから前記記録手段へインクを充填させる充填手段と、
前記発熱体の駆動を制御する駆動制御手段と、
を有し、
前記充填手段によって前記インクタンクから前記記録手段へのインクの充填動作を行う場合に、前記駆動制御手段は前記温度検出手段が検出する温度が目標温度となるように前記発熱体にパルスを印加し、前記駆動制御手段が印加したパルスが所定条件を満たすと前記充填手段は前記充填動作を停止することを特徴とする記録装置。
an ink tank that stores ink;
a recording means having a nozzle for ejecting ink and a heating element for heating the vicinity of the nozzle;
temperature detection means for detecting the temperature of the recording means;
filling means for filling ink from the ink tank into the recording means;
a drive control means for controlling the drive of the heating element;
has
When the filling means performs an operation of filling ink from the ink tank to the recording means, the drive control means applies a pulse to the heating element so that the temperature detected by the temperature detection means becomes a target temperature. . A recording apparatus, wherein the filling means stops the filling operation when the pulse applied by the drive control means satisfies a predetermined condition.
前記所定条件は前記駆動制御手段によるパルスの単位時間あたりの駆動時間が所定時間を超えることであることを特徴とする請求項1に記載の記録装置。 2. The recording apparatus according to claim 1, wherein the predetermined condition is that the drive time per unit time of the pulse by the drive control means exceeds a predetermined time. インクを貯留するインクタンクと、
インクを吐出するためのノズルと、前記ノズルの近傍を加熱する発熱体と、を有する記録手段と、
前記記録手段の温度を検出する温度検出手段と、
前記インクタンクから前記記録手段へインクを充填させる充填手段と、
前記発熱体の駆動を制御する駆動制御手段と、
を有し、
前記充填手段によって前記インクタンクから前記記録手段へのインクの充填動作を行う場合に、前記駆動制御手段は前記温度検出手段が検出する温度が目標温度となるように前記発熱体を駆動し、前記温度検出手段が検出した温度が所定条件を満たすと前記充填手段は前記充填動作を停止することを特徴とする記録装置。
an ink tank that stores ink;
a recording means having a nozzle for ejecting ink and a heating element for heating the vicinity of the nozzle;
temperature detection means for detecting the temperature of the recording means;
filling means for filling ink from the ink tank into the recording means;
a drive control means for controlling the drive of the heating element;
has
When the filling means performs an operation of filling ink from the ink tank to the recording means, the drive control means drives the heating element so that the temperature detected by the temperature detection means becomes the target temperature; A recording device characterized in that the filling means stops the filling operation when the temperature detected by the temperature detection means satisfies a predetermined condition.
前記所定条件は、前記温度検出手段により検出された温度が前記目標温度より低い第1の温度を下回ったことを検出することであることを特徴とする請求項3に記載の記録装置。 4. The recording apparatus according to claim 3, wherein the predetermined condition is to detect that the temperature detected by the temperature detection means has fallen below a first temperature that is lower than the target temperature. 前記所定条件は、前記温度検出手段により検出された温度が前記目標温度を下回る時間が所定時間以上であることを特徴とする請求項3に記載の記録装置。 4. The recording apparatus according to claim 3, wherein the predetermined condition is that the time during which the temperature detected by the temperature detection means falls below the target temperature is longer than a predetermined time. 前記充填手段は、前記所定条件を満たしてから所定時間後に前記充填動作を停止することを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の記録装置。 6. The recording apparatus according to claim 1, wherein the filling means stops the filling operation a predetermined time after the predetermined condition is satisfied. 前記発熱体は、前記ノズルからインクを吐出するためのエネルギーを発生させる記録素子であることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の記録装置。 7. The printing apparatus according to claim 1, wherein the heating element is a printing element that generates energy for ejecting ink from the nozzle. 前記充填動作を行うときに前記駆動制御手段が前記発熱体に印加するパルスは、前記ノズルからインクを吐出させるときに前記駆動制御手段が前記発熱体に印加するパルスよりもパルス幅が短い、または印加する電圧が低いことを特徴とする請求項7に記載の記録装置。 The pulse that the drive control means applies to the heating element when performing the filling operation has a pulse width shorter than the pulse that the drive control means applies to the heating element when ejecting ink from the nozzle, or 8. The recording device according to claim 7, wherein the applied voltage is low. 前記発熱体と前記温度検出手段とは前記記録手段に設けられていることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の記録装置。 9. The recording apparatus according to claim 1, wherein the heating element and the temperature detection means are provided in the recording means.
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