JP4418187B2 - Inkjet recording device - Google Patents

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JP4418187B2
JP4418187B2 JP2003193246A JP2003193246A JP4418187B2 JP 4418187 B2 JP4418187 B2 JP 4418187B2 JP 2003193246 A JP2003193246 A JP 2003193246A JP 2003193246 A JP2003193246 A JP 2003193246A JP 4418187 B2 JP4418187 B2 JP 4418187B2
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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明はインクジェット記録装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
【特許文献1】
特開平11−105303号公報
【特許文献2】
特開平7−246711号公報
【特許文献3】
特開平11−320913号公報
【特許文献4】
特開2000−15836号公報
【0003】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置等の機能を有する記録装置、コンピュータやワードプロセッサ等を含む複合型電子機器やワークステーションなどの出力機器として用いられる記録装置は、画像情報(記録情報)に基づいて紙、布、プラスチックシート、OHP用シート等の被記録材(被記録媒体)に文字や記号等を含む画像を記録するものである。
【0004】
このような記録装置には種々の方式があるが、そのうち、インクジェット式の記録装置(インクジェット記録装置)は、記録ヘッドから被記録媒体にインクを吐出して記録を行うものであり、ヘッドのコンパクト化が容易であり、高精細な画像を高速で記録することができ、普通紙に特別の処理を必要とせずに記録することができ、ランニングコストが安く、ノンインパクト方式であるため騒音が少なく、しかも、多種類のインク(例えばカラーインク)を使用してカラー画像を形成するのが容易であるなどの利点を有している。
【0005】
このようなインクジェット記録装置においては、ヘッドの吐出口からインク滴を吐出して記録を行うことから、吐出口の状態が記録品位(画像品質)に大きく影響する。そこで、記録中に吐出口内に発生した気泡などで吐出不良(不吐出を含む)になると、加圧手段などでインクを記録ヘッド内に充填させて吐出口をリフレッシュ(回復)させる保守回復方法が行なわれている。また、長期放置や運送中におけるインクの自然蒸発による吐出口内のインクの増粘固着に備えて、密閉性の高いキャップ部材で吐出口を覆う(キャッピング)ことが行われている。
【0006】
ところで、近年、記録の高精細化の要請に応えてヘッドの吐出口の高密度化が急速に進んでおり、こうした吐出口の高密度化に伴って前記吐出口の回復を行う保守回復機構に対する要求が一層高まっている。特に、被記録媒体の搬送方向幅にわたって一度に記録できる、いわゆるフルライン型の長い記録ヘッド(フルラインヘッド)を用いるインクジェット記録装置においては、保守回復機構の長さが記録ヘッド長と同程度必要となるために大型になり、記録装置に対してどのように組み込むかが問題となっている。
【0007】
一方、例えば【特許文献1】には加圧手段などでインクを記録ヘッド内に充填させて吐出口を回復させ、この充填に使用したインクを回収再使用する加圧循環方法が記載されている。
【0008】
この加圧循環方法について図5を参照して説明する。加圧循環方法でのインク系は、インクを吐出して記録を行う記録ヘッド101と、多量のインクを貯留するインクカートリッジ等のようなインクタンク102と、インクを一時的に貯留し、かつ大気連通口108と電極インク残量検知センサ109を有するサブタンク103と、記録ヘッド101から吐出されたインクを受けて回復処理するための回復桶104と、記録ヘッド101にインクを供給するための第1ポンプ105と、インクタンク102からサブタンク103にインクを供給すると共に回復桶104からインクを回収する吸引ポンプ等のような第2ポンプ106と、インク中に含まれる異物を除去するフィルタキット107と、から構成される。
【0009】
そして、インクカートリッジ等のようなインクタンク102内に貯留されているインクが、第2ポンプ106によってサブタンク103の所定の液位になるまで供給されて貯留され、記録ヘッド101にインクが供給可能な状態となる。印字時、すなわち記録時には、記録ヘッド101からインクが紙等の記録シートに対して吐出されて記録が行われ、サブタンク103内のインクが消費される。
【0010】
一方、記録ヘッド101の吐出回復時には、第2ポンプ106等によってインク循環が行われて、記録ヘッド101の回復処理が行われる。この時、記録ヘッド101のノズル101aから吐出されたインクは、回復桶104によって受けられ、第2ポンプ106の吸引によって、回復桶104から空気と共にフィルターキット107を経由してゴミ等の異物が取り除かれた後、サブタンク103の最高液位以上に設けられた空気層112に注入される。このとき、インクは重力によって下方に落下し、空気はサブタンク103の天面に設けられた大気連通口108から大気中に放出される。
【0011】
記録時にサブタンク103内のインクが消費され、電極インク残量検知センサ109が液面低下を検知すると、液面を所定の液位まで戻す。これらの動作を繰り返し、やがてインクカートリッジ102のインクが無くなるとインクカートリッジ102を交換する。
【0012】
また、【特許文献2】には、プリンタ全体をコンパクトに構成することができる回復桶配置方法が提案されている。これを図6を参照して説明する。非記録時及び予備吐出時には、同図(a)に示すように、ヘッドホルダ121に保持された各記録ヘッド122〜122の吐出口は回復桶123に設けられたキャップ部材124により密閉されて、放置時のインクの自然蒸発による吐出口内のインクの増粘固着が防止されている。また、この状態で吐出口より予備吐出を行うことにより、記録時に吐出の行われない吐出口のインクの自然蒸発による増粘固着を防止している。
【0013】
そして、記録時には、同図(b)に示すように、記録ヘッド122を上方に、キャップ部材124及びブレード部材125を備えた回復桶123を図で左方にそれぞれ移動した後、再び記録ヘッド122を下方に移動させて回復桶ホルダ126を通過させることにより、記録ヘッド配列方向に搬送される被記録媒体に記録ヘッド122を近接させて記録を行う。
【0014】
ところで、以上説明した方法では、記録ヘッドが長尺化するにつれ大量のインクがフィルタを通過すること、回復桶が記録動作中は大気に露出されることなどから、使用期間が長くなるにつれ、フィルタに不純物が堆積して目詰まりを起こす。そのため、インク加圧循環系に使用されるチューブが圧力上昇で外れ、装置内をインクで汚すなどの障害が発生するおそれがある。
【0015】
そこで、【特許文献3】にはフィルタの目詰まりを検出し、その検出結果に基づいてインク加圧循環を停止する方法が、また【特許文献4】にはフィルタの目詰まりを検出し、ユーザーにフィルタ交換を警告する方法が開示されている。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような方法は、あくまでフィルタの目詰まりが発生した場合の対処方法であって、フィルタの目詰まりを防止するしようとするものではない。このような加圧循環方法及び回復桶を用いる回復方法にあっては、フィルタ目詰まりの原因となる異物の外部からの混入を極力防止する構成が必要である。また、適切な濾過精度のフィルタを適切な場所に配置することや、フィルタの濾過面積をできるだけ大きくなるように装置内に組み込むことが必要である。
【0017】
本発明は上記のような課題に鑑みてなされたものであり、フィルタの目詰まりに起因する障害の発生を防止可能で、長期信頼性に優れるインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係るインクジェット記録装置は、
インクを吐出する記録ヘッドと、
インクを貯留するインクタンクと、
前記インクタンクから供給されるインクを一時的に貯留するサブタンクと、
前記記録ヘッドを非記録時にキャッピングすると共に、回復時に吐出されるインクを受ける回復桶と、
前記サブタンクのインクを前記記録ヘッドに供給するインク供給路と、
前記記録ヘッドからインクを前記サブタンクに戻すインク戻し路と、
前記回復桶のインクを前記サブタンクに戻すインク回収路と、
前記回復桶に設けられた異物をろ過する第1の異物ろ過手段と、
前記インク供給路に設けられた異物をろ過する第2の異物ろ過手段と、を有し、
前記第1の異物ろ過手段のろ過精度が前記第2の異物ろ過手段のろ過精度よりも低い
構成とした。
【0019】
ここで、前記インク回収路中に設けられた異物をろ過する第3の異物ろか手段を有し、
前記第3の異物ろ過手段のろ過精度が前記第1の異物ろ過手段のろ過精度より低く、前記第2の異物ろ過手段のろ過精度より高い
構成とできる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。本発明に係るインクジェット記録装置の実施形態について図1及び図2を参照して説明する。なお、図1は同記録装置のヘッド部の模式的構成図、図2は同記録装置のインク加圧循環システムの構成図である。
【0021】
先ず、図1を参照して、このインクジェット記録装置は、フルライン型インクジェット記録装置であり、被記録媒体(以下「用紙」という。)に対してインク滴を吐出して画像を形成するための4個の記録ヘッド1を用紙紙搬送方向に等間隔でヘッドホルダ2に保持して配置している。
【0022】
ヘッドホルダ2は、図示しないヘッドホルダ昇降機構部により所定の位置センサからの検出信号に基づいて、図の矢印方向に上下移動される。
【0023】
ここで、4個の記録ヘッド1はイエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックの各インクを吐出する記録ヘッドである。また、これら各記録用インクに定着促進液ヘッドを併用して用いる場合や、フォトインクを用いる場合は、定着促進液ヘッドや、フォトインク記録ヘッドをインク用記録ヘッドと同様に、ヘッドホルダ2に保持する構成とすることができる。
【0024】
また、各記録ヘッド1は、それぞれ、例えば、サーマル方式のヘッドであり、用紙の記録面に対向してインク吐出口が記録面全域に亘って複数個形成されるインク吐出部を有しており、各インク吐出口は、図1の紙面垂直方向に所定の間隔で形成されている。この間隔は、画像品質の点から600dpi以上の記録密度に相当する間隔であることが好ましい。また、各インク吐出口は、インク吐出部内に形成される各インク流路に連通し、各インク流路の他端は、共通インク室に合流している。また、各インク流路内には、インクを加熱し膜沸騰現象によりインク吐出口を通じて液滴として吐出させる電気熱変換体としてのヒータが保護層を介して形成されている。
【0025】
なお、各記録ヘッド1は、サーマル型に限らず、振動板を圧電素子などの電気機械変換素子で変形させて液滴を吐出させるヘッド、振動板を静電力で変形させて液滴を吐出させるヘッドなど、各種のヘッドを用いることができる。
【0026】
また、記録ヘッド1の下方側には、各記録ヘッド1に対応する回復桶3を配設し、この回復桶3には、各記録ヘッド1のインク吐出口面に先端がそれぞれ選択的に当接する複数のキャップ部材4と、各記録ヘッド1のインク吐出口面に付着したインク及び塵等をそれぞれ選択的に拭う複数のブレード部材5とを有する。
【0027】
そして、回復桶3は、回復桶ホルダ6に保持するとともに、回復桶ホルダ6に対して図1の矢示方向(左右方向)に移動可能になっている。
【0028】
キャップ部材4は、ブレード部材5に対し上流側となる位置に設けられている。このキャップ部材4は弾性材料で一体に成形され、記録ヘッド1のインク吐出口面に対向する先端部に、開口端を形成するリップ部4aを有している。リップ部4aはインク吐出口面に当接するとき、インク吐出口面におけるインク吐出口列を包囲するように形成されている。
【0029】
ブレード部材5は、弾性材料により薄板状に形成され、図1で紙面に垂直方向に延びる幅寸法は、記録ヘッド1の全インク吐出口面に摺接するように設定している。回復桶ホルダ6には、記録ヘッド1が通過可能な開口部6aが形成されている。
【0030】
そして、ヘッドホルダ2(記録ヘッド1でもよい。)と一体的に回復桶3のキャップ部材4を密閉するための密閉手段である密閉部材8を設けている。この密閉部材8は、キャップホルダ昇降機構部によって記録ヘッド1が上下動されるときに、記録ヘッド1に同動し、記録ヘッド1が記録位置に下降したときに回復桶3のキャップ部材3に当接して密閉する。
【0031】
また、回復桶3は、図2に示すように、内部に前述したキャップ部材4が挿入され、このキャップ部材4の内部には樹脂材料からなる補強部材9が挿入されている。この補強部材9の底部には、金属繊維や燒結金属からなる異物ろ過手段であるフィルタ10を、補強部材9に超音波溶着などにより一体的に設けている。このため、キャップ部材4は回復桶3の凹部から離脱が可能であり、また補強部材9とフィルタ10はキャップ部材4から離脱可能な構成となっている。
【0032】
このように、回復桶3にフィルタ10を設け、このフィルタ10を回復桶3に着脱自在に装着することにより、たとえフィルタ10の目詰まりが発生した場合においても、キャップ部材4、またはフィルタ10を回復桶3から容易に取り外して、フィルタ10の交換や、洗浄再使用が容易に行うことができる。
【0033】
なお、キャップ部材4の内部には、特開平11−309871 号公報に開示されるように、吐出口と所定の間隔をおいた対向位置に板状のインク除去部材11を配置することが好ましい。後述の回復動作時に、吐出口より流出したインクは、インク除去部材11によりフィルタ10上に導かれ、ポンプにより濾過されたインクは回収され、再利用される。
【0034】
次に、図3を参照して、インク循環システムは、前述したインクを吐出して記録を行うための記録ヘッド1と、多量のインクを貯留するインクカートリッジ等のようなインクタンク12と、インクを一時的に貯留し、かつ大気連通口13と電極インク残量検知センサ14を有するサブタンク15と、記録ヘッド1から吐出されたインクを受けて回復処理するための前述した回復桶3と、サブタンク15から記録ヘッド1にインクを供給するためのインク供給路(インク循環路)16と、インク供給路16を通じてインクを圧送するためのポンプ17と、ポンプ17と記録ヘッド1間に配置されたフィルタ18と、記録ヘッド1からサブタンク15にインクを戻すためのインク戻し路(インク循環路)19とを含み、サブタンク15のインクを記録ヘッド1に供給し、記録ヘッド1からサブタンク15にインクを戻して再利用するインク循環系を有する。
【0035】
ここで、フィルタ18は、記録ヘッド1に供給されるインクの濾過精度を決定する目的の最終フィルタである。このため、このフィルタ18の濾過精度は、例えば3μmと、インクシステム中で最大の濾過精度としている。また、フィルタ18はインク供給路16中に配置するため、フィルタ面積を大面積にすることは困難である。
【0036】
また、回復桶3に排出されたインクをサブタンク14に回収するためのインク回収路20と、インク回収路20を通じてインクを圧送するためのポンプ21、と、ポンプ21の下流側に配置されたバルブ22と、バルブ22の下流側に配置されたフィルタ23とを含み、回復桶3からインクをサブタンク15へ回収するインク回収系を有する。
【0037】
ここで、フィルタ23はフィルタ18の寿命を延ばす目的で設けたもので、フィルタ23の濾過精度は、例えば10μmと、フィルタ18の濾過精度より低く設定している。また、フィルタ23は循環路20と補充路24中に配置するため、フィルタ面積を大面積にすることは困難である。
【0038】
また、回復桶3には塵埃や紙粉を除去する目的で前述したようにフィルタ10を設けているが、このフィルタ10の濾過精度は、例えば50μmと、インクシステム中で最も低く設定している。このフィルタ10は回復桶3中に配置するため、フィルタ面積を大面積にすることは容易である。
【0039】
さらに、インクタンク12からサブタンク15にインクを補充供給するインク補充路24と、インク補充路24を通じてインクを圧送するためのポンプ25と、ポンプ25の下流側に配置されたバルブ26と、インク補充路26を通じて補充されるインク中に含まれる異物を除去するための前述したフィルタ23とを含み、インクタンク12からサブタンク15にインクを補充供給するインク補充系を有する。
【0040】
そこで、このように構成したこの実施形態の作用について図4をも参照して説明する。
先ず、各記録ヘッド1による記録動作が行われる場合について説明する。この場合には、図1に示す非記録時及び回復動作時の状態から、記録動作にあたり、ヘッドホルダ昇降機構によりヘッドホルダ2とともに各記録ヘッド1を図3(a)に示す位置まで上昇させた後、回復桶3を同図(b)に示すように用紙搬送方向下流側に移動させる。
【0041】
そして、同図(c)に示すように、ヘッドホルダ昇降機構により、記録ヘッド1を回復桶ホルダ6の開口6aを通じて、用紙搬送面に対して所定距離だけ離隔した位置まで下降させ、その後、用紙を搬送しながら各記録ヘッド1を駆動して用紙に画像を記録する。
【0042】
この記録動作時には、密閉部材8は記録ヘッド1と略同じ長さを有しており、記録ヘッド1に同動して下降されるので、回復桶3のキャップ部材4のリップ部4aに当接して、回復桶3を大気から密閉した状態になる。
【0043】
従前のように記録時には回復桶3が大気に露出される構成では、待機状態から記録状態へ移行するには回復桶3内のインクが完全に回収されるまで待つ必要があった。これに対して、このインクジェット記録装置では、記録時にも回復桶3が密閉されるため、待機状態から記録状態への移行時間を短縮することができると同時に、記録時の塵埃や紙粉の回復桶3への混入を防止できる。また、ブレード部材5によるワイピングを行うためには、ヘッドホルダ2をブレード5が記録ヘッド1の吐出口面に摺接する位置まで上方向に移動させ、回復桶ホルダ6を図1で右方向(用紙搬送方向上流側方向)に移動させればよい。
【0044】
次に、インクシステムにおいては、インクタンク12が装置に挿入された後に、インクタンク12内に貯留されているインクは、ポンプ25によってサブタンク15が所定の液位になるまで供給されて貯留され、記録ヘッド1 にインクが供給可能な状態となる。
【0045】
このとき、インクタンク12のインクはフィルタ23によって濾過される。この工程において濾過すべき異物はインクタンク12の着脱時に混入する異物であるため、フィルタ23の濾過精度は10μm程度とそれ程高い必要はない。
【0046】
そして、印字時、すなわち記録時には、記録ヘッド1からインクが紙等の用紙(被記録媒体)に対して吐出されて記録が行われ、サブタンク15内のインクが消費される。このとき、サブタンク15のインクはフィルタ18によって濾過され、記録ヘッド1に供給される。この工程において濾過すべき異物はインク中に存在する異物であり、吐出特性に重要な影響を与えるため、フィルタ18の濾過精度は3μm程度と高い精度のフィルタを使用している。また、サブタンク15内のインクはフィルタ23によって濾過されたものであり、記録ヘッド1へのインクはフィルタ23、及び18で濾過されている
【0047】
一方、記録ヘッド1の吐出回復時には、ポンプ17によってインク加圧が行われて、記録ヘッド1の回復処理が行われる。このとき、記録ヘッド1から吐出されたインクは、回復桶3によって受けられ、ポンプ21によって、回復桶3からサブタンクへ回収される。この回復桶3のインクは、フィルタ10及びフィルタ23によって濾過され、サブタンク15に回収される。
【0048】
この工程において濾過すべき異物は、回復処理で発生したインクを回収、再利用するインクジェット記録装置でのフィルタの目詰まりの主原因である塵埃や紙粉である。このため、フィルタ10の濾過精度は50μm程度とすると共に、大面積化することにより、フィルタ23の寿命を延ばすことができる。
【0049】
また、記録時には、回復桶3は前述したように密閉部材8により密閉されているため、塵埃や紙粉の混入は著しく低減されている。これにより、インクシステムのフィルタ23の寿命を延ばすことができ、より高い信頼性を維持することができる。
【0050】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るインクジェット記録装置によれば、回復桶に設けられた異物をろ過する第1の異物ろ過手段と、インク供給路中に設けられた異物をろ過する第2の異物ろ過手段とを有し、第1の異物ろ過手段のろ過精度が第2の異物ろ過手段のろ過精度よりも低い構成としたので、長期信頼性に優れた記録装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るインクジェット記録装置の実施形態を説明するヘッド部近傍の模式的構成図
【図2】同記録装置の回復桶の拡大説明図
【図3】同記録装置のインク加圧循環システムの構成図
【図4】同記録装置の作用説明に供する模式的構成図
【図5】従来の記録装置のインク加圧循環システムの説明図
【図6】従来の記録装置のヘッド部の模式的説明図
【符号の説明】
1…記録ヘッド、2…ヘッドホルダ、3…回復桶、4…キャップ部材、5…ブレード部材、6…回復桶ホルダ、10…フィルタ。
[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to an ink jet recording apparatus.
[0002]
[Prior art]
[Patent Document 1]
JP-A-11-105303 [Patent Document 2]
JP-A-7-246711 [Patent Document 3]
JP-A-11-320913 [Patent Document 4]
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-15836
Recording devices having functions such as printers, facsimiles, copying machines, etc., recording devices used as output devices such as composite electronic devices including computers and word processors, and workstations, are based on image information (recording information). In addition, an image including characters and symbols is recorded on a recording material (recording medium) such as a plastic sheet or an OHP sheet.
[0004]
There are various types of such a recording apparatus, and among them, an ink jet recording apparatus (inkjet recording apparatus) performs recording by ejecting ink from a recording head to a recording medium. Can be recorded at high speed, can be recorded on plain paper without the need for special processing, running costs are low, and the non-impact method reduces noise. In addition, there is an advantage that it is easy to form a color image using various types of ink (for example, color ink).
[0005]
In such an ink jet recording apparatus, recording is performed by ejecting ink droplets from the ejection port of the head, so the state of the ejection port greatly affects the recording quality (image quality). Therefore, there is a maintenance / recovery method for refreshing (recovering) the discharge port by filling the recording head with ink by a pressurizing means or the like when a discharge failure (including non-discharge) occurs due to bubbles generated in the discharge port during recording. It is done. In addition, in order to prepare for thickening and fixing of the ink in the ejection port due to natural evaporation of the ink during standing for a long time or during transportation, the ejection port is covered (capped) with a highly-sealing cap member.
[0006]
By the way, in recent years, in response to a request for higher definition of recording, the density of discharge ports of the head has been rapidly increased, and a maintenance recovery mechanism that recovers the discharge ports as the density of discharge ports increases. There is a growing demand. In particular, in an inkjet recording apparatus using a so-called full line type long recording head (full line head) capable of recording at once over the width of the recording medium in the conveyance direction, the length of the maintenance recovery mechanism needs to be about the same as the recording head length. Therefore, the size becomes large and how to incorporate it into the recording apparatus is a problem.
[0007]
On the other hand, for example, [Patent Document 1] describes a pressure circulation method in which ink is filled in a recording head by a pressurizing means to recover an ejection port, and the ink used for the filling is recovered and reused. .
[0008]
This pressurizing and circulating method will be described with reference to FIG. The ink system in the pressure circulation method includes a recording head 101 that performs recording by discharging ink, an ink tank 102 such as an ink cartridge that stores a large amount of ink, an ink that temporarily stores ink, and an atmosphere. A sub-tank 103 having a communication port 108 and an electrode ink remaining amount detection sensor 109, a recovery rod 104 for receiving and recovering ink ejected from the recording head 101, and a first for supplying ink to the recording head 101 A pump 105, a second pump 106 such as a suction pump that supplies ink from the ink tank 102 to the sub tank 103 and collects ink from the recovery tank 104, a filter kit 107 that removes foreign matter contained in the ink, Consists of
[0009]
Then, ink stored in the ink tank 102 such as an ink cartridge is supplied and stored by the second pump 106 until a predetermined liquid level is reached in the sub tank 103, and ink can be supplied to the recording head 101. It becomes a state. At the time of printing, that is, at the time of recording, recording is performed by discharging ink from the recording head 101 onto a recording sheet such as paper, and the ink in the sub tank 103 is consumed.
[0010]
On the other hand, when the ejection of the recording head 101 is recovered, ink is circulated by the second pump 106 and the like, and the recovery processing of the recording head 101 is performed. At this time, the ink ejected from the nozzle 101a of the recording head 101 is received by the recovery rod 104, and foreign matter such as dust is removed from the recovery rod 104 together with air through the filter kit 107 by the suction of the second pump 106. After that, it is injected into the air layer 112 provided above the maximum liquid level of the sub tank 103. At this time, the ink falls downward due to gravity, and the air is discharged into the atmosphere from the atmosphere communication port 108 provided on the top surface of the sub tank 103.
[0011]
When ink in the sub tank 103 is consumed during recording and the electrode ink remaining amount detection sensor 109 detects a drop in the liquid level, the liquid level is returned to a predetermined liquid level. These operations are repeated, and the ink cartridge 102 is replaced when ink in the ink cartridge 102 runs out.
[0012]
[Patent Document 2] proposes a recovery rod arrangement method capable of compactly configuring the entire printer. This will be described with reference to FIG. At the time of non-recording and preliminary ejection, as shown in FIG. 5A, the ejection ports of the recording heads 122 to 122 held by the head holder 121 are sealed by a cap member 124 provided on the recovery rod 123, The thickening and sticking of the ink in the ejection port due to the natural evaporation of the ink when it is left is prevented. Further, by performing preliminary ejection from the ejection ports in this state, thickening and sticking due to natural evaporation of ink at ejection ports that are not ejected during recording is prevented.
[0013]
During recording, the recording head 122 is moved upward, and the recovery rod 123 having the cap member 124 and the blade member 125 is moved to the left in the drawing, as shown in FIG. The recording head 122 is moved close to the recording medium conveyed in the direction of the recording head to perform recording.
[0014]
By the way, in the method described above, a large amount of ink passes through the filter as the recording head becomes longer, and the recovery trap is exposed to the atmosphere during the recording operation. Impurities accumulate on the clogging. For this reason, the tube used for the ink pressurization circulation system may come off due to the pressure rise, and there is a possibility that troubles such as staining the inside of the apparatus with ink may occur.
[0015]
Therefore, [Patent Document 3] detects the clogging of the filter and stops the ink pressurization circulation based on the detection result, and [Patent Document 4] detects the clogging of the filter and Discloses a method for warning filter replacement.
[0016]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described method is only a method for coping with clogging of the filter, and does not attempt to prevent clogging of the filter. In such a pressure circulation method and a recovery method using a recovery rod, it is necessary to have a configuration that prevents foreign substances from being mixed from the outside that cause filter clogging as much as possible. In addition, it is necessary to arrange a filter having an appropriate filtration accuracy at an appropriate place, and to incorporate the filter into the apparatus so that the filtration area of the filter is as large as possible.
[0017]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an ink jet recording apparatus that can prevent occurrence of a failure due to clogging of a filter and has excellent long-term reliability.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, an ink jet recording apparatus according to the present invention includes:
A recording head for ejecting ink;
An ink tank for storing ink;
A sub-tank for temporarily storing ink supplied from the ink tank;
Capping the recording head at the time of non-recording, and a recovery rod for receiving ink discharged at the time of recovery;
An ink supply path for supplying ink from the sub tank to the recording head ;
An ink return path for returning ink from the recording head to the sub tank;
And Lee ink recovery path for returning the ink in the recovery trough to said sub-tank,
First foreign matter filtering means for filtering foreign matter provided in the recovery bowl;
Second foreign matter filtering means for filtering foreign matter provided in the ink supply path ,
The filtration accuracy of the first foreign matter filtering means is lower than the filtration accuracy of the second foreign matter filtering means.
[0019]
Here, there is a third foreign matter filtering means for filtering the foreign matter provided in the ink recovery path ,
The filtration accuracy of the third foreign matter filtering means may be lower than the filtration accuracy of the first foreign matter filtering means and higher than the filtration accuracy of the second foreign matter filtering means.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. An ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a schematic configuration diagram of a head unit of the recording apparatus, and FIG. 2 is a configuration diagram of an ink pressurization circulation system of the recording apparatus.
[0021]
First, referring to FIG. 1, this ink jet recording apparatus is a full line type ink jet recording apparatus for ejecting ink droplets onto a recording medium (hereinafter referred to as “paper”) to form an image. Four recording heads 1 are held and arranged in the head holder 2 at equal intervals in the paper conveyance direction.
[0022]
The head holder 2 is moved up and down in the direction of the arrow in the figure based on a detection signal from a predetermined position sensor by a head holder lifting mechanism (not shown).
[0023]
Here, the four recording heads 1 are recording heads that discharge yellow, magenta, cyan, and black inks. Further, when a fixing accelerating liquid head is used in combination with each of these recording inks or when photo ink is used, the fixing accelerating liquid head or the photo ink recording head is attached to the head holder 2 in the same manner as the ink recording head. It can be set as the structure hold | maintained.
[0024]
Each recording head 1 is, for example, a thermal head, and has an ink discharge portion in which a plurality of ink discharge ports are formed across the entire recording surface so as to face the recording surface of the paper. The ink discharge ports are formed at predetermined intervals in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. This interval is preferably an interval corresponding to a recording density of 600 dpi or more from the viewpoint of image quality. Each ink discharge port communicates with each ink flow path formed in the ink discharge portion, and the other end of each ink flow path joins the common ink chamber. Further, in each ink flow path, a heater as an electrothermal converter that heats ink and discharges it as droplets through an ink discharge port due to a film boiling phenomenon is formed via a protective layer.
[0025]
Each recording head 1 is not limited to a thermal type, and a head that deforms a diaphragm with an electromechanical transducer such as a piezoelectric element and ejects droplets, and a diaphragm that deforms with an electrostatic force and ejects droplets. Various heads such as a head can be used.
[0026]
A recovery rod 3 corresponding to each recording head 1 is disposed below the recording head 1, and the tip of the recovery rod 3 is selectively applied to the ink ejection port surface of each recording head 1. A plurality of cap members 4 in contact with each other, and a plurality of blade members 5 for selectively wiping ink, dust and the like adhering to the ink discharge port surface of each recording head 1 are provided.
[0027]
The recovery rod 3 is held by the recovery rod holder 6 and is movable with respect to the recovery rod holder 6 in the direction indicated by the arrow in FIG.
[0028]
The cap member 4 is provided at a position upstream of the blade member 5. The cap member 4 is integrally formed of an elastic material, and has a lip portion 4 a that forms an open end at a tip portion facing the ink discharge port surface of the recording head 1. The lip portion 4a is formed so as to surround the ink discharge port array on the ink discharge port surface when contacting the ink discharge port surface.
[0029]
The blade member 5 is formed in a thin plate shape by an elastic material, and the width dimension extending in the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 1 is set so as to be in sliding contact with the entire ink discharge port surface of the recording head 1. The recovery rod holder 6 is formed with an opening 6a through which the recording head 1 can pass.
[0030]
A sealing member 8 is provided as a sealing means for sealing the cap member 4 of the recovery rod 3 integrally with the head holder 2 (or the recording head 1). The sealing member 8 moves together with the recording head 1 when the recording head 1 is moved up and down by the cap holder elevating mechanism, and is attached to the cap member 3 of the recovery rod 3 when the recording head 1 is lowered to the recording position. Abut and seal.
[0031]
Further, as shown in FIG. 2, the recovery member 3 has the cap member 4 inserted therein, and a reinforcing member 9 made of a resin material is inserted into the cap member 4. At the bottom of the reinforcing member 9, a filter 10 which is a foreign matter filtering means made of metal fiber or sintered metal is integrally provided on the reinforcing member 9 by ultrasonic welding or the like. For this reason, the cap member 4 can be detached from the recess of the recovery rod 3, and the reinforcing member 9 and the filter 10 can be detached from the cap member 4.
[0032]
As described above, the filter 10 is provided on the recovery rod 3 and the filter 10 is detachably attached to the recovery rod 3, so that the cap member 4 or the filter 10 can be mounted even when the filter 10 is clogged. The filter 10 can be easily removed and the filter 10 can be easily replaced and reused for cleaning.
[0033]
In addition, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 11-309871, it is preferable that the plate-like ink removing member 11 is disposed inside the cap member 4 at a position facing the ejection port with a predetermined interval. In the recovery operation described later, ink that has flowed out from the ejection port is guided onto the filter 10 by the ink removing member 11, and the ink filtered by the pump is collected and reused.
[0034]
Next, referring to FIG. 3, the ink circulation system includes a recording head 1 for performing recording by ejecting the ink described above, an ink tank 12 such as an ink cartridge for storing a large amount of ink, and an ink. , A sub tank 15 having an atmosphere communication port 13 and an electrode ink remaining amount detection sensor 14, a recovery tank 3 for receiving and recovering ink discharged from the recording head 1, and a sub tank 15, an ink supply path (ink circulation path) 16 for supplying ink to the recording head 1, a pump 17 for pumping ink through the ink supply path 16 , and a filter disposed between the pump 17 and the recording head 1. 18 and an ink return path (ink circulation path) 19 for returning ink from the recording head 1 to the sub tank 15. Is supplied to the recording head 1 has an ink circulation system for recycled back ink in the sub tank 15 from the recording head 1.
[0035]
Here, the filter 18 is a final filter for the purpose of determining the filtration accuracy of the ink supplied to the recording head 1. For this reason, the filtration accuracy of the filter 18 is, for example, 3 μm, which is the maximum filtration accuracy in the ink system. Further, since the filter 18 is arranged in the ink supply path 16, it is difficult to increase the filter area.
[0036]
In addition, an ink recovery path 20 for recovering the ink discharged to the recovery tank 3 to the sub tank 14, a pump 21 for pumping ink through the ink recovery path 20, and a valve disposed on the downstream side of the pump 21 22 and a filter 23 disposed on the downstream side of the valve 22, and has an ink recovery system for recovering ink from the recovery tank 3 to the sub tank 15.
[0037]
Here, the filter 23 is provided for the purpose of extending the life of the filter 18, and the filtration accuracy of the filter 23 is set to 10 μm, for example, lower than the filtration accuracy of the filter 18. Further, since the filter 23 is disposed in the circulation path 20 and the replenishment path 24, it is difficult to increase the filter area.
[0038]
The recovery bowl 3 is provided with the filter 10 as described above for the purpose of removing dust and paper dust. The filtration accuracy of the filter 10 is set to, for example, 50 μm, which is the lowest in the ink system. . Since the filter 10 is disposed in the recovery bowl 3, it is easy to increase the filter area.
[0039]
Furthermore, an ink replenishment path 24 for replenishing ink from the ink tank 12 to the sub tank 15, a pump 25 for pumping ink through the ink replenishment path 24, a valve 26 disposed on the downstream side of the pump 25, and ink replenishment An ink replenishing system that replenishes ink from the ink tank 12 to the sub tank 15.
[0040]
The operation of this embodiment configured as described above will be described with reference to FIG.
First, the case where the recording operation by each recording head 1 is performed will be described. In this case, in the recording operation from the non-recording state and the recovery operation state shown in FIG. 1, each recording head 1 is raised to the position shown in FIG. Thereafter, the recovery rod 3 is moved downstream in the paper transport direction as shown in FIG.
[0041]
Then, as shown in FIG. 6C, the recording head 1 is lowered by the head holder lifting mechanism through the opening 6a of the recovery rod holder 6 to a position separated by a predetermined distance from the sheet conveying surface, and then the sheet Each of the recording heads 1 is driven while an image is conveyed to record an image on a sheet.
[0042]
During this recording operation, the sealing member 8 has substantially the same length as the recording head 1 and moves downward with the recording head 1, so that it comes into contact with the lip 4 a of the cap member 4 of the recovery rod 3. Thus, the recovery rod 3 is sealed from the atmosphere.
[0043]
In the configuration in which the recovery basket 3 is exposed to the atmosphere during recording as before, it is necessary to wait until the ink in the recovery basket 3 is completely recovered in order to shift from the standby state to the recording state. In contrast, in this ink jet recording apparatus, since the recovery rod 3 is sealed even during recording, it is possible to shorten the transition time from the standby state to the recording state, and at the same time, recover dust and paper dust during recording. Mixing into the bowl 3 can be prevented. Further, in order to perform wiping by the blade member 5, the head holder 2 is moved upward to a position where the blade 5 is in sliding contact with the ejection port surface of the recording head 1, and the recovery rod holder 6 is moved in the right direction in FIG. What is necessary is just to move to the conveyance direction upstream direction).
[0044]
Next, in the ink system, after the ink tank 12 is inserted into the apparatus, the ink stored in the ink tank 12 is supplied and stored by the pump 25 until the sub tank 15 reaches a predetermined liquid level. The recording head 1 can be supplied with ink.
[0045]
At this time, the ink in the ink tank 12 is filtered by the filter 23. In this step, the foreign matter to be filtered is a foreign matter that is mixed when the ink tank 12 is attached / detached. Therefore, the filtration accuracy of the filter 23 does not need to be as high as about 10 μm.
[0046]
At the time of printing, that is, at the time of recording, ink is ejected from the recording head 1 onto a paper (recording medium) such as paper, and recording is performed, and the ink in the sub tank 15 is consumed. At this time, the ink in the sub tank 15 is filtered by the filter 18 and supplied to the recording head 1. In this step, the foreign matter to be filtered is a foreign matter present in the ink, which has an important influence on the ejection characteristics. Therefore, the filter 18 has a high filtering accuracy of about 3 μm. The ink in the sub tank 15 is filtered by the filter 23, and the ink to the recording head 1 is filtered by the filters 23 and 18.
On the other hand, when the ejection of the recording head 1 is recovered, ink is pressurized by the pump 17 and the recovery process of the recording head 1 is performed. At this time, the ink ejected from the recording head 1 is received by the recovery rod 3 and is recovered from the recovery rod 3 to the sub tank by the pump 21. The ink of the recovery tank 3 is filtered by the filter 10 and the filter 23 and collected in the sub tank 15.
[0048]
The foreign matter to be filtered in this step is dust or paper powder that is the main cause of clogging of the filter in the ink jet recording apparatus that collects and reuses the ink generated in the recovery process. For this reason, the filtration accuracy of the filter 10 is about 50 μm, and the life of the filter 23 can be extended by increasing the area.
[0049]
Further, at the time of recording, since the recovery rod 3 is sealed by the sealing member 8 as described above, the mixing of dust and paper powder is remarkably reduced. Thereby, the life of the filter 23 of the ink system can be extended, and higher reliability can be maintained.
[0050]
【The invention's effect】
As described above, according to the inkjet recording apparatus according to the present invention, the first foreign matter filter means for filtering foreign substances provided in the recovery trough, second filtering the foreign matters provided in the ink supply path Since the first foreign matter filtering means has a lower filtering accuracy than the second foreign matter filtering means, a recording apparatus having excellent long-term reliability can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram in the vicinity of a head portion illustrating an embodiment of an ink jet recording apparatus according to the present invention. FIG. 2 is an enlarged explanatory view of a recovery rod of the recording apparatus. Fig. 4 is a schematic configuration diagram for explaining the operation of the recording apparatus. Fig. 5 is an explanatory diagram of an ink pressurization circulation system of a conventional recording apparatus. Fig. 6 is a diagram of a head portion of a conventional recording apparatus. Schematic explanatory diagram [Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Recording head, 2 ... Head holder, 3 ... Recovery rod, 4 ... Cap member, 5 ... Blade member, 6 ... Recovery rod holder, 10 ... Filter.

Claims (2)

インクを吐出する記録ヘッドと、
インクを貯留するインクタンクと、
前記インクタンクから供給されるインクを一時的に貯留するサブタンクと、
前記記録ヘッドを非記録時にキャッピングすると共に、回復時に吐出されるインクを受ける回復桶と、
前記サブタンクのインクを前記記録ヘッドに供給するインク供給路と、
前記記録ヘッドからインクを前記サブタンクに戻すインク戻し路と、
前記回復桶のインクを前記サブタンクに戻すインク回収路と、
前記回復桶に設けられた異物をろ過する第1の異物ろ過手段と、
前記インク供給路に設けられた異物をろ過する第2の異物ろ過手段と、を有し、
前記第1の異物ろ過手段のろ過精度が前記第2の異物ろ過手段のろ過精度よりも低い
ことを特徴するインクジェット記録装置。
A recording head for ejecting ink;
An ink tank for storing ink;
A sub-tank for temporarily storing ink supplied from the ink tank;
Capping the recording head at the time of non-recording, and a recovery rod for receiving ink discharged at the time of recovery;
An ink supply path for supplying ink from the sub tank to the recording head ;
An ink return path for returning ink from the recording head to the sub tank;
And Lee ink recovery path for returning the ink in the recovery trough to said sub-tank,
First foreign matter filtering means for filtering foreign matter provided in the recovery bowl;
Second foreign matter filtering means for filtering foreign matter provided in the ink supply path ,
An ink jet recording apparatus, wherein the filtration accuracy of the first foreign matter filtering means is lower than the filtration accuracy of the second foreign matter filtering means.
前記インク回収路中に設けられた異物をろ過する第3の異物ろか手段を有し、
前記第3の異物ろ過手段のろ過精度が前記第1の異物ろ過手段のろ過精度より低く、前記第2の異物ろ過手段のろ過精度より高い
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。
A third foreign matter filtering means for filtering foreign matter provided in the ink recovery path ;
2. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the filtration accuracy of the third foreign matter filtering means is lower than the filtration accuracy of the first foreign matter filtering means and higher than the filtration accuracy of the second foreign matter filtering means. .
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