JP4910114B2 - Inkjet recording device - Google Patents
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Description
本発明は、気泡が除去されたインクを循環させ、水頭圧により安定的に記録ヘッドに供給するインク供給系を備えるインクジェット記録装置に関する。 The present invention relates to an ink jet recording apparatus including an ink supply system that circulates ink from which bubbles have been removed and stably supplies the ink to a recording head with water head pressure.
近年のインクジェット記録装置(インクジェットプリンタ)は、記録ヘッドに設けられているノズルからインクを吐出させ、例えば記録紙やOHP用紙等の記録媒体に着弾させ、文字や図形といった画像を記録している。 In recent inkjet recording apparatuses (inkjet printers), ink is ejected from nozzles provided in a recording head and landed on a recording medium such as recording paper or OHP paper, and images such as characters and figures are recorded.
このようなインク吐出方式は、ノズルからインクを微小な液滴として吐出する。これにより高精細(高品質)、且つ高速に画像が記録媒体に記録される。しかし画像が記録される際には、インク供給系であるタンク、記録ヘッド、及びこれらを連結する配管において、インク中に気泡が発生することがある。このような気泡は、インクの流れを阻害し、記録ヘッドに対してインクの供給不足を引き起こしてしまう。これによりインクの吐出が不安定になってしまう(インクの不吐出が発生する)。 In such an ink ejection method, ink is ejected as fine droplets from a nozzle. As a result, an image is recorded on the recording medium at high speed (high quality) and at high speed. However, when an image is recorded, bubbles may be generated in the ink in the tank, the recording head, and the piping connecting these as the ink supply system. Such bubbles obstruct ink flow and cause insufficient supply of ink to the recording head. As a result, ink ejection becomes unstable (ink non-ejection occurs).
そのためインクジェット記録装置には、インクの吐出の安定性が求められている。そこでインクの吐出を安定させるために気泡を除去する方法が特許文献1乃至特許文献3に開示されている。
特許文献1に開示されているインクジェット印刷装置は、インク室(記録ヘッド)のノズル(オリフィス面)よりも高い位置にタンク(第1のタンク)を配置し、インク室(記録ヘッド)のノズル(オリフィス面)よりも低い位置にタンク(第2のタンク)を配置している。第1のタンク及び記録ヘッドは、インク流入路(第1のインク流出路)を介して連結され、この第1のタンクと、記録ヘッドのオリフィス面との水頭差によってインクが第1のタンクから記録ヘッドに流れている。第2のタンク及び記録ヘッドは、インク流出路(第2のインク流出路)を介して連結され、この第2のタンクと、記録ヘッドのオリフィス面との水頭差によってインクが記録ヘッドから第2のタンクに流れる。また、第2のタンクと第1のタンクは、第3のインク流出路を介して連結され、ポンプ等により第2のタンク内のインクは、第1のタンクに戻る。
Therefore, the ink jet recording apparatus is required to have stable ink ejection. Therefore,
In an ink jet printing apparatus disclosed in
このようなインクジェット印刷装置において第1のタンクから流れたインクは、第1のインク流出路、記録ヘッド、第2のインク流出路、第2のタンク、第3のインク流出路を経由して第1のタンクへ戻るように循環される。循環する際にインク内に発生した気泡は、第1のインク流出路及び第2のインク流出路を経由して第2のタンクに流れるため、インクは気泡に影響されず記録ヘッドから安定的に吐出されている。 In such an ink jet printing apparatus, the ink flowing from the first tank passes through the first ink outflow path, the recording head, the second ink outflow path, the second tank, and the third ink outflow path. It is circulated back to the 1 tank. Bubbles generated in the ink during the circulation flow to the second tank via the first ink outflow path and the second ink outflow path, so that the ink is not affected by the air bubbles and stably from the recording head. It is being discharged.
また特許文献2に開示されているインクジェット装置において、送液ポンプによって送液されたインクは、インクジェットヘッドを経由した後、インク供給系に戻るように循環されている。インクがインクジェットヘッド内部から流れ出ることで、気泡もインクジェットヘッド外部に流れ出て、インクジェットヘッド内から排除されている。
Further, in the ink jet apparatus disclosed in
また特許文献3に開示されているインクジェット装置は、記録ヘッドの上方に負圧エアーポンプと連結しているサブタンクを配置している。サブタンク内のインクは、記録ヘッドに自重(自然落下)により流入する。その際、負圧エアーポンプがサブタンクの圧力を調整している。これによりサブタンク内は、記録ヘッドからのインクが漏れることを防止するように、適した圧力(負圧)に保持されている。
しかしながら、前述した特許文献1に開示されているインクジェット印刷装置は、記録ヘッドと、第1のインクタンクと、第2のインクタンクと、の高さの詳細な規定がされていない。そのため、記録ヘッドのノズルからインクが漏れることを防止することは容易ではない。
However, in the ink jet printing apparatus disclosed in
また、特許文献2に開示されているインクジェット装置には、インクジェットヘッドからインクが漏れないように、大気開放されたインク貯留部の液面と記録ヘッドのノズルの水頭差によってノズル内のインクに負圧が作用している。しかしながらインクが循環するためには、インク貯留部の弁を閉じ、送液ポンプが駆動する必要がある。
In addition, in the ink jet apparatus disclosed in
つまりインク循環させている間、インクジェット記録装置は、インク貯留部の液面と記録ヘッドのノズルの水頭差でノズル内のインクに負圧を作用させることができない。またインクジェット記録装置は、インク循環時、記録ヘッドからインクが漏れないように送液ポンプの駆動を制御する。しかし送液ポンプが駆動している間、正圧になってしまうため、インクジェット記録装置は、インクが記録ヘッドから漏れないように制御することはできてもインクを安定して吐出させることは難しい。 That is, while the ink is being circulated, the ink jet recording apparatus cannot apply a negative pressure to the ink in the nozzle due to the liquid head difference between the liquid surface of the ink storage portion and the nozzle of the recording head. The ink jet recording apparatus controls the driving of the liquid feed pump so that ink does not leak from the recording head during ink circulation. However, since the positive pressure is generated while the liquid feed pump is driven, the ink jet recording apparatus can control the ink not to leak from the recording head, but it is difficult to stably discharge the ink. .
特許文献3に開示されているインクジェット装置において、負圧によるインク漏れを防止する制御は容易ではない。
In the ink jet apparatus disclosed in
そこで本発明は、簡易な流路機構によってインクを循環させて、インク内に発生した気泡を排除してインクを安定的に記録ヘッドに供給してインクの吐出を安定させ、且つ記録ヘッドからインクが漏れることを防止するインク供給系を備え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。 Therefore, the present invention circulates ink by a simple flow path mechanism, eliminates bubbles generated in the ink, stably supplies ink to the recording head, stabilizes ink discharge, and the ink from the recording head. An object of the present invention is to provide an ink jet recording apparatus including an ink supply system that prevents leakage of ink.
本発明は目的を達成するため、複数のノズルからインクを吐出し、記録媒体上に画像記録を行う複数の短尺の記録ヘッドを有する記録部と、前記記録部に供給するための前記インクを貯留し、前記ノズルが形成されたノズル面より鉛直方向上方に配置された第1のタンクと、前記第1のタンクに貯留された前記インクの液面を所定の高さに維持させるために前記第1のタンクに設けられた第1の検知ユニットと、前記第1のタンクを大気と連通、又は遮断させるために前記第1のタンクに設けられた弁と、前記第1のタンクに供給するための前記インクを貯留し、前記ノズル面より鉛直方向下方に配置された第2のタンクと、前記第2のタンクに貯留された前記インクの液面を所定の高さに維持させるために前記第2のタンクに設けられた第2の検知ユニットと、前記第2のタンクの前記インクを前記第1のタンクに送液するポンプと、前記記録部と前記第2のタンクとの間且つ前記記録部よりも鉛直方向上方に配設され、前記記録ヘッドそれぞれから前記第2のタンクに供給される前記インクを貯留するバッファータンクと、1つの前記記録ヘッドに対して1つ配設され、前記第1のタンクと前記記録ヘッドそれぞれとの間を接続する第1の配管と、前記第1のタンクと前記第2のタンクとの間を接続する第2の配管と、1つの前記記録ヘッドに対して1つ配設され、前記記録ヘッドそれぞれと前記バッファータンクとを接続する第3の配管と、前記バッファータンクと前記第2のタンクとの間を接続する第4の配管と、によって循環インク経路を構成し、前記循環インク経路において、インク循環時は、前記第1のタンクの前記弁を開放し、非インク循環時は、前記第1のタンクの前記弁を閉じることを特徴とするインクジェット記録装置を提供する。
また本発明は目的を達成するため、複数のノズルからインクを吐出し、記録媒体上に画像記録を行う複数の短尺の記録ヘッドを有する記録部と、前記記録部に供給するための前記インクを貯留し、前記ノズルが形成されたノズル面より鉛直方向上方に配置された第1のタンクと、前記第1のタンクに貯留された前記インクの液面を所定の高さに維持させるために前記第1のタンクに設けられた第1の検知ユニットと、前記第1のタンクを大気と連通、又は遮断させるために前記第1のタンクに設けられた弁と、前記ノズル面より鉛直方向下方に配置された第2のタンクと、前記第1のタンクに供給するための前記インクを貯留し、前記ノズル面より鉛直方向下方に配置された第3のタンクと、前記第3のタンクに貯留された前記インクの液面を所定の高さに維持させるために前記第3のタンクに設けられた第2の検知ユニットと、前記第2のタンクを大気と連通、又は遮断させるために前記第2のタンクに設けられた弁と、前記第3のタンクの前記インクを前記第1のタンクに送液するポンプと、前記記録部と前記第2のタンクとの間且つ前記記録部よりも鉛直方向上方に配設され、前記記録ヘッドそれぞれから前記第2のタンクに供給される前記インクを貯留するバッファータンクと、1つの前記記録ヘッドに対して1つ配設され、前記第1のタンクと前記記録ヘッドそれぞれとの間を接続する第1の配管と、前記第1のタンクと前記第3のタンクとの間を接続する第2の配管と、1つの前記記録ヘッドに対して1つ配設され、前記記録ヘッドそれぞれと前記バッファータンクとを接続する第3の配管と、前記バッファータンクと前記第2のタンクとの間を接続する第4の配管と、前記第2のタンクと前記第3のタンクとの間を接続する第5の配管と、によって循環インク経路を構成し、前記循環インク経路において、非インク循環時は、前記第1のタンクの前記弁を閉じると共に、前記第2のタンクの前記弁を開放し、インク循環時は、少なくとも前記第1のタンクの前記弁を開放することを特徴とするインクジェット記録装置を提供する。
In order to achieve the object, the present invention stores a recording unit having a plurality of short recording heads that eject ink from a plurality of nozzles and records an image on a recording medium, and the ink to be supplied to the recording unit. In order to maintain the first tank disposed vertically above the nozzle surface on which the nozzles are formed and the liquid level of the ink stored in the first tank at a predetermined height. A first detection unit provided in one tank, a valve provided in the first tank for communicating or blocking the first tank with the atmosphere, and for supplying the first tank The second tank disposed vertically below the nozzle surface and the liquid level of the ink stored in the second tank are maintained at a predetermined height. No. 2 provided in
In order to achieve the object of the present invention, a recording unit having a plurality of short recording heads for ejecting ink from a plurality of nozzles and recording an image on a recording medium, and the ink to be supplied to the recording unit are provided. The first tank that is stored and disposed vertically above the nozzle surface on which the nozzle is formed, and the liquid level of the ink stored in the first tank are maintained at a predetermined height. A first detection unit provided in the first tank; a valve provided in the first tank for communicating or blocking the first tank with the atmosphere; and vertically below the nozzle surface. The second tank disposed, the ink for supplying to the first tank is stored, the third tank disposed vertically below the nozzle surface, and stored in the third tank. Liquid level of the ink Second detection unit and said second atmosphere and communicating the tank, or a valve provided in the second tank in order to cut off provided in the third tank in order to maintain a predetermined height A pump for feeding the ink in the third tank to the first tank, and between the recording unit and the second tank and above the recording unit in a vertical direction, A buffer tank that stores the ink supplied from each recording head to the second tank, and one buffer tank is provided for each recording head, and a gap is provided between the first tank and each recording head. A first pipe to be connected, a second pipe to connect between the first tank and the third tank, one for each recording head, and each of the recording heads The buffer tank and A third pipe to be connected; a fourth pipe for connecting between the buffer tank and the second tank; and a fifth pipe for connecting between the second tank and the third tank. If, by constitutes a circulation ink path in the circulation ink passage, an ink non-circulation, closes the valve of the first tank, opening the valve of the second tank, when the ink circulation An ink jet recording apparatus is provided, wherein at least the valve of the first tank is opened.
本発明は、簡易な流路機構によってインクを循環させて、インク内に発生した気泡を排除してインクを安定的に記録ヘッドに供給してインクの吐出を安定させ、且つ記録ヘッドからインクが漏れることを防止するインク供給系を備えるインクジェット記録装置を提供することができる。 The present invention circulates ink by a simple flow path mechanism, eliminates bubbles generated in the ink, stably supplies the ink to the recording head, stabilizes the ink discharge, and the ink is discharged from the recording head. An ink jet recording apparatus including an ink supply system that prevents leakage can be provided.
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
以下の説明において、図中、記録媒体の搬送方向をX軸方向又は副走査方向とし、この搬送方向と直交する方向をY軸方向又は主走査方向又は記録媒体の幅方向としている。X軸及びY軸方向に直交する方向をZ軸方向又は上下方向とする。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In the following description, in the drawing, the conveyance direction of the recording medium is the X-axis direction or the sub-scanning direction, and the direction orthogonal to the conveyance direction is the Y-axis direction, the main scanning direction, or the width direction of the recording medium. A direction orthogonal to the X-axis and Y-axis directions is taken as a Z-axis direction or a vertical direction.
図1乃至図6を参照して第1の実施形態について説明する。図1は、本実施形態に係るインクジェット記録装置おけるインク供給系及びインク供給系に設けられる循環インク経路の概略構成及びこれらを制御する制御部を示す図である。図2(a)は、図1に示した第2のタンクを矢印a方向から見た際の概略図である。図2(b)は、図1に示した第2のタンクを上部から見た際の概略上面図である。図3(a)は、図1に示した第1のタンクを矢印b方向から見た際の概略図である。図3(b)は、図1に示した第1のタンクを上部から見た際の概略上面図である。 The first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an ink supply system and a circulation ink path provided in the ink supply system in the ink jet recording apparatus according to the present embodiment, and a control unit that controls these. FIG. 2A is a schematic view when the second tank shown in FIG. 1 is viewed from the direction of arrow a. FIG. 2B is a schematic top view when the second tank shown in FIG. 1 is viewed from above. FIG. 3A is a schematic diagram when the first tank shown in FIG. 1 is viewed from the direction of the arrow b. FIG. 3B is a schematic top view when the first tank shown in FIG. 1 is viewed from above.
なお本実施形態におけるインクジェット記録装置には、図示していないが記録媒体を複数枚収納し、下流に搬送(給紙)する記録媒体給紙機構と、記録媒体給紙機構の下流に配置され、記録媒体を搬送する記録媒体搬送機構と、記録媒体搬送機構の下流に配置され、記録済みの記録媒体を収納する記録媒体収納機構と、記録ヘッドをメンテナンスするメンテナンス機構等と、が設けられている。 Although not shown in the drawings, the ink jet recording apparatus according to the present embodiment stores a plurality of recording media, and is disposed downstream of the recording medium feeding mechanism, a recording medium feeding mechanism that conveys (feeds) the recording medium downstream, A recording medium conveying mechanism that conveys the recording medium, a recording medium accommodating mechanism that is disposed downstream of the recording medium conveying mechanism and accommodates a recorded recording medium, a maintenance mechanism that maintains the recording head, and the like are provided. .
インクジェット記録装置におけるインク供給系は、インクタンク1と、第2のタンク4と、第1のタンク12と、長尺な記録ヘッド17と、これらを連結する各種配管と、各種センサと、により構成されている。
An ink supply system in the ink jet recording apparatus includes an
本実施形態において、インク供給系は、Z軸方向上方(高い位置)から第1のタンク12、記録ヘッド17、第2のタンク4の順に配置される。第1のタンク12における液面Bは、記録ヘッド17の複数のノズル18で形成されるノズル面よりも上方に設定され、第2のタンク4における液面Aは、記録ヘッド17のノズル面よりも下方に設定されている。
In the present embodiment, the ink supply system is arranged in the order of the
インクタンク1は、第2のタンク4の上方に配置され、図示しない保持部によってインクジェット記録装置に保持されている。インクタンク1は、記録ヘッド17に供給するインク21を貯留する。インクタンク1は、第4の配管(以下、配管)3によって第2のタンク4と連結している。この配管3には、第2の弁である電磁弁2が設けられている。この電磁弁2は、制御部22により開閉を制御され、開閉によってインクタンク1から配管3を介して第2のタンク4に流入するインク21の流量を制御する。
The
なお配管3は、ガスバリヤー性の低い柔軟樹脂チューブを用いても良い。
The
第2のタンク4は、インクタンク1から流入するインク21及び記録ヘッド17から流入するインク21を一時的に貯留する。第2のタンク4は、流入するインク21の容量変化に対して、液面の高さ変動を抑えるために広い底面積を有している。この第2のタンク4は、図示しない保持部によってインクジェット記録装置に保持されている。
The second tank 4 temporarily stores the
第2のタンク4には、電磁弁7と、第2の検知ユニット(液面センサ5,6)が設けられている。この電磁弁7の開閉は、制御部22により制御され、開閉によって第2のタンク4内の圧力が調整される。また電磁弁7が開放されることで第2のタンク4は、大気圧となる。電磁弁7は、正常動作時には開放状態を保持する。しかし第2のタンク4は、インク供給系の最下点に配置されているため、例えば後述する液面センサ5,6に故障等が発生すると、開放している電磁弁7からインク21が溢れる虞がある。そこで電磁弁7は、制御部22によって閉じられ、インク21が外部に溢れることを防止する。
The second tank 4 is provided with an
液面センサ5は、インク21が第2のタンク4にて不足(液面が過剰に低下)することを防止するために第2のタンク4におけるインク液面の下限を検知する。また液面センサ6は、液面センサ5の上方に配置されている。液面センサ6は、インクタンク1及び記録ヘッド17から流入するインク21が第2のタンク4から溢れることを防止するために第2のタンク4におけるインク液面の上限を検知する。
The
液面センサ5がインク21を検知しなければ、制御部22は、電磁弁2を開放する。これによりインク21がインクタンク1から第2のタンク4に供給される。液面センサ5がインク21を検知すると、制御部22は、電磁弁2を閉じ第2のタンク4へのインク21の供給を停止する。なお、液面センサ6がインク21を検知した際も、電磁弁2を閉じる。これにより、インク21が第2のタンク4から溢れ出すことを防止できる。
If the
このようにして第2のタンク4では、液面センサ5,6による液面の検知情報に基づいて制御部22が電磁弁2の開閉を制御する。これによりインク21の供給量が制御され、常にインク21の液面が液面センサ5と液面センサ6の間に位置している。なおインク21の液面が液面センサ5と液面センサ6の間に位置する状態を本実施形態では液面Aとする。液面センサ5及び液面センサ6は、例えばフロートスイッチを用いればよい。
In this way, in the second tank 4, the
また第2のタンク4は、第2の配管(以下、配管)11によって第1のタンク12と連結し、インク21は第2のタンク4から配管11を経由して第1のタンク12へと流入する。
The second tank 4 is connected to the
配管11は、ガスバリヤー性の低い柔軟樹脂チューブを用いてもよい。配管11には、第3の弁である電磁弁8と、供給部である送液ポンプ9と、インク21を冷却する冷却器10が設けられている。なお上述したようにインク21が第2のタンク4から第1のタンク12へと流入する際、インク21は送液ポンプ9によって流入される。
The
第1のタンク12は、第2のタンク4から配管11を介して流入するインク21を一時的に貯留する。第1のタンク12は、第2のタンク4と同様に流入するインク21の容量変化に対して、液面の高さ変動を抑えるために、広い底面積を有している。第1のタンク12は、図示しない保持部によってインクジェット記録装置に保持されている。
The
第1のタンク12には、第1の弁である電磁弁15と、第1の検知ユニット(液面センサ13,14)が設けられている。
The
また第1のタンク12は、第1の配管(以下、配管)16によって記録ヘッド17と連結している。第1のタンク12は、記録ヘッド17の直前に配置されている。この配管16は、ガスバリヤー性の高い硬質樹脂チューブ、または金属パイプで作製されている。
The
電磁弁15は、制御部22によって開閉を制御されることで第1のタンク12内の圧力を調整する。また電磁弁15を開放することにより、第1のタンク12は、大気圧となる。インク21は、第1のタンク12から配管16を経由して記録ヘッド17に供給され、ノズル18から吐出される。これにより記録媒体19には、画像が記録される。
The
液面センサ13は、液面センサ5と同様に流入するインク21が第1のタンク12にて不足(液面が過剰に低下)することを防止するために第1のタンク12におけるインク液面の下限を検知する。
The
液面センサ14は、液面センサ13より上方に配置されている。液面センサ14は、液面センサ6と同様に流入するインク21が第1のタンク12にて溢れることを防止するために第1のタンク12におけるインク液面の上限を検知する。
The
液面センサ13がインク21を検知しなければ、制御部22は、電磁弁8を開放し、且つ送液ポンプ9を駆動させる。これによりインク21が第2のタンク4から第1のタンク12に供給される。液面センサ13がインク21を検知すると、制御部22は、送液ポンプ9の駆動を停止させ、電磁弁8を閉じ、第2のタンク4から第1のタンク12へのインク21の供給を停止する。なお、液面センサ14がインク21を検知した際も、送液ポンプ9の駆動を停止させ、電磁弁8を閉じる。これにより、インク21が第1のタンク12から溢れ出すことを防止できる。このようにして第1のタンク12では、液面センサ13,14による液面の検知情報に基づいて制御部22が電磁弁8の開閉及び送液ポンプ9の駆動を制御している。これによりインク21の供給量が調整されて、常にインク21の液面は液面センサ13と液面センサ14の間に位置している。なおインク21の液面が液面センサ13と液面センサ14の間に位置する状態を本実施形態では液面Bとする。
If the
記録ヘッド17は、インクジェット記録装置に固定される1本の長尺なラインヘッドである。この記録ヘッド17は、記録媒体19に対向する面に、複数のノズル18がY軸方向に沿って形成されている。これらノズル18は、記録媒体19の幅以上の長さに亘って形成されている。記録ヘッド17において、インク21は、ノズル18近傍に設けられたインク流路を流れている。記録ヘッド17の下方には、記録媒体19を搬送する図示しない記録媒体搬送機構が設けられている。
The
画像が記録される際、制御部22は、電磁弁15を開放する。電磁弁15が開放されることで、インク21は、第1のタンク12から配管16を経由して記録ヘッド17に流れ込む。記録媒体搬送機構によって搬送される記録媒体19が記録ヘッド17と対向した時、制御部22は、記録ヘッド17を駆動させ、インク21をノズル18から吐出させる。これにより記録媒体19には、画像が記録される。
When the image is recorded, the
また記録ヘッド17は、第3の配管(以下、配管)20によって第2のタンク4と連結している。配管20は、ガスバリヤー性の低い硬質樹脂チューブを用いてもかまわない。記録ヘッド17から流出したインク21は、この配管20を経由して、第2のタンク4に流入する。
The
なお、記録ヘッド17を駆動させる際、インク21は駆動により熱せられる。そのためインク21が第2のタンク4に流入する際、インク21の温度は、吐出に最適な温度よりも高温になる。そのためインク21が第2のタンク4から第1のタンク12に供給される際に、インク21は冷却器10によって冷却される。
When the
上述したインク供給系において、インク21は、インクタンク1から配管3、第2のタンク4、配管11、第1のタンク12及び配管16を経由して記録ヘッド17に供給される。また記録ヘッド17から流出したインク21は、配管20を経由して第2のタンク4に戻り再び貯留される。このように第2のタンク4、配管11、第1のタンク12、配管16、記録ヘッド17、配管20は、循環インク経路機構を形成している。
In the ink supply system described above, the
ここで、第2のタンク4の容量をV2、第1のタンク12の容量をV1、配管16と、記録ヘッド17と、配管20との合計容量をV3とすると、
本実施形態におけるV1とV2との関係は、
V2>V1
である。
もし、V1>V2のように第2のタンク4の容量を設定すると、例えば、第1のタンク12のインク21が第2のタンク4にすべて流れた際に、第2のタンク4からインク21が溢れ出てしまう。溢れ出ることを防止するために、第2のタンク4の容量は上記のように設定される。
Here, assuming that the capacity of the second tank 4 is V2, the capacity of the
The relationship between V1 and V2 in this embodiment is
V2> V1
It is.
If the capacity of the second tank 4 is set such that V1> V2, for example, when all of the
また、配管16と、記録ヘッド17と、配管20とにインク21が充填されていることを考慮するとV1とV2とV3との関係は
V2>V1+V3
であることが望ましい。
Further, considering that the
V2> V1 + V3
It is desirable that
さらに好適には、
V2>インクタンク1の容量+V1+V3
である。
More preferably,
V2>
It is.
このように設定することでインクタンク1の容量、V1及びV3の合計容量のインク21が第2のタンク4に流入しても溢れ出ることはない。
By setting in this way, even if the
なお第2のタンク4の液面Aまでのインク容量をVa、第1のタンク12の液面Bまでのインク容量をVbとすると、
本実施形態においてVaとVbの関係は
Va>Vb
である。
If the ink capacity up to the liquid level A of the second tank 4 is Va and the ink capacity up to the liquid level B of the
In this embodiment, the relationship between Va and Vb is
Va> Vb
It is.
次に図2(a)、図2(b)を参照して第2のタンクにおける液面センサ及び配管の配置について詳細に説明する。
図2(a)に示すように配管20及び配管11は、どちらも第2のタンク4において液面Aよりも下方にまで延伸して配置されている必要がある。そのため配管20及び配管11は、液面センサ5よりも下方まで延伸して配置されている。これによりインク21が第2のタンク4から気泡を巻込むことなく、さらにムラなく第1のタンク12に供給される。また、配管20が液面Aよりも下方にまで延伸していることで、記録ヘッド17のノズル18から液面Aまでインク21は連続して存在し、このため、液面Aとノズル18の水頭差が使える。さらに、このような配置にすることで、液面センサ5,6は、配管20から第2のタンク4に流入するインク21によって液面Aの誤検出を防止することできる。なお配管20及び配管11は、第2のタンク4の底面に近接するまで延伸して配置していることが好適である。配管3は、必ずしも液面Aよりも下方にまで配置されている必要は無い。
Next, the arrangement of the liquid level sensor and the piping in the second tank will be described in detail with reference to FIGS. 2 (a) and 2 (b).
As shown in FIG. 2A, both the
ただし、配管3は、図2(b)に示すように、液面センサ5,6の真上には配置されないようにする。このような配置にすることで液面センサ5,6は、配管3から第2のタンク4に流入するインク21によって液面Aの誤検出を防止することができる。
However, the
次に図3(a)、図3(b)を参照して第1のタンクにおけるセンサ及び配管の配置について詳細に説明する。
図3(a)に示すように配管16は、第1のタンク12の液面Bよりも下方に配置されている必要がある。そのため配管16は、液面センサ13よりも下方に配置されている。このため、インク21は、液面Bより下方に配置されている配管16から記録ヘッド17のノズル18まで連続して存在する。よって液面Bとノズル18の水頭差が使える。なお配管16は、第1のタンク12の底面に近接して配置していることが好適する。配管11は、必ずしも液面Bよりも下方にまで配置されている必要は無い。
Next, the arrangement of sensors and pipes in the first tank will be described in detail with reference to FIGS. 3 (a) and 3 (b).
As shown in FIG. 3A, the
ただし、配管11は、図3(b)に示すように、液面センサ13,14の真上に配置されないようにする。この配置により液面センサ13,14は、配管11から第1のタンク12に流入するインク21によって液面Bの誤検出を防止することができる。
However, the piping 11 is not arranged directly above the
本実施形態において第1のタンク12におけるインク21の液面Bと記録ヘッド17に設けられているノズル18の高さを水頭差h2とし、記録ヘッド17に設けられているノズル18と第2のタンク4におけるインク21の液面Aの高さを水頭差h1とする。
In the present embodiment, the liquid level B of the
インク21は、水頭差h2によって第1のタンク12から自重に従って配管16を経由して記録ヘッド17に流入する。
The
またインク21は、水頭差h1によって記録ヘッド17から自重に従って配管20を経由して第2のタンク4に流入する。
Further, the
このときノズル18には、水頭差h2と水頭差h1の差分の圧力がかかる。
つまりh2−h1>0ならば、ノズル18には、正圧がかかる。
h2−h1<0ならば、ノズル18には、負圧がかかる。
例えば装置の電源をオフにした際にノズル18からインク21が漏れず、且つ例えば画像記録の際にノズル18から安定してインク21が吐出されるためには、ノズル18は、ある一定範囲の負圧に管理されている必要がある。そのため本実施形態では、
h2−h1<0
の関係が維持されており、
−100(mm)≦h2−h1≦−80(mm)の関係が好適である。
At this time, the pressure of the difference between the water head difference h2 and the water head difference h1 is applied to the
That is, if h2−h1> 0, positive pressure is applied to the
If h2−h1 <0, a negative pressure is applied to the
For example, in order to prevent
h2-h1 <0
Relationship is maintained,
A relationship of −100 (mm) ≦ h2−h1 ≦ −80 (mm) is preferable.
このように第1のタンク12における液面Bから第2のタンク4における液面Aまでの高低差は、画像記録中において一定に維持されている。
Thus, the height difference from the liquid level B in the
次に図4乃至図6を参照してインク供給及び画像記録の動作についてフローチャートに従って説明する。 Next, the ink supply and image recording operations will be described with reference to the flowcharts with reference to FIGS.
図4は、インク供給及び画像記録の動作について説明するためのフローチャートである。図5は、液面Aの調整ステップにおけるサブルーチンについて説明するためのフローチャートである。図6は、液面B、液面Aの調整ステップにおけるサブルーチンについて説明するためのフローチャートである。 FIG. 4 is a flowchart for explaining ink supply and image recording operations. FIG. 5 is a flowchart for explaining a subroutine in the liquid level A adjustment step. FIG. 6 is a flowchart for explaining a subroutine in the adjustment step of the liquid level B and the liquid level A.
インクジェット記録装置は、初期状態において、電磁弁2,8,15は閉じており、電磁弁7は開放されている。
まず装置の電源をオンにした後、制御部22はインク21の液面Aの確認及び調整を行う(Step1)。ここで図5に示すサブルーチンを参照して液面Aの確認及び調整について説明する。
まず制御部22は、液面センサ5がインク21の液面Aを確認(検知)したか否かを判断する(Step21)。これによりインク21が第2のタンク4にて過剰に低下していないことを確認する。Step21にて液面センサ5がインク21の液面Aを検知したならば(Step21:Yes)、制御部22は、液面Aの調整を終了し、図4に示すフローチャートにリターンし、Step2に進む。
In the ink jet recording apparatus, in the initial state, the
First, after the apparatus is turned on, the
First, the
Step21にて液面センサ5がインクの液面Aを検知しなければ(Step21:No)、制御部22は、インク21の調整を行うために電磁弁2を開放する(Step22)。この開放により、インク21がインクタンク1から第2のタンク4に供給される。この供給によりインク21の液面Aが上昇する。
If the
次に制御部22は、液面センサ5がインク21の液面Aを検知したか否かを判断する(Step23)。
Next, the
Step23にて液面センサ5がインク21の液面を検知しなければ(Step23:No)、制御部22は、液面センサ5がインク21を検知するまで電磁弁2の開放状態を維持させて、さらにインク21をインクタンク1から第2のタンク4に供給させる。Step23にて液面センサ5がインク21の液面Aを検知したならば(Step23:Yes)、制御部22は、電磁弁2を閉じる(Step24)。
If the
これによりインクタンク1から第2のタンク4へのインク21の供給が停止する。またこの時、インク21の液面Aは液面センサ5と液面センサ6の間に位置する。
As a result, the supply of the
これにより制御部22は、液面Aの調整を終了し、図4に示すフローチャートにリターンし、Step2に進む。
Thereby, the
図4に示すフローチャートに戻り、説明する。
液面Aの調整が終了したならば、制御部22は、液面A及び液面Bの確認及び調整を行う(Step2)。
ここで図6に示すサブルーチンを参照して液面A及び液面Bの確認及び調整について説明する。まず制御部22は、液面センサ13がインク21の液面Bを検知したか、判断する(Step31)。これによりインク21が第1のタンク12にて過剰に低下していないことを確認する。
Returning to the flowchart shown in FIG.
If adjustment of the liquid level A is complete | finished, the
Here, the confirmation and adjustment of the liquid level A and the liquid level B will be described with reference to the subroutine shown in FIG. First, the
Step31にて液面センサ13がインク21の液面Bを検知したならば(Step31:Yes)、制御部22は、液面A、液面Bの調整を終了し、図4に示すフローチャートにリターンし、Step3に進む。
If the
Step31にて液面センサ13がインク21の液面Bを検知しなければ(Step31:No)、制御部22は、電磁弁15が開放されているか否かを判断する(Step32)。
If the
電磁弁15が開放されていなければ(Step32:No)、制御部22は、電磁弁15を開放した後(Step33)、電磁弁8を開放し、且つ送液ポンプ9を駆動させる(Step34)。
If the
電磁弁15が開いていれば(Step32:Yes)、Step34に進む。電磁弁15が開放されることにより、インク21は送液ポンプ9によって第2のタンク4から第1のタンク12に供給される。その際、インク21に含まれる気泡(例えば送液ポンプ9によって発生する気泡)は、第1のタンク12にて自然に浮き上がり、開放されている電磁弁15を通じて大気中に放出される。また第1のタンク12が記録ヘッド17の直前に配置されているために記録ヘッド17への供給中に気泡が生じることはない。よって第1のタンク12にて気泡が除去されたインク21が記録ヘッド17に供給される。なお第1のタンク12は、記録ヘッド17よりも上方に配置されているため、電磁弁15の開放した際にインク21は自重により第1のタンク12から配管16を経由して記録ヘッド17に流入する。またインク21は、記録ヘッド17から配管20を経由して第2のタンク4に流れる。これにより循環インク経路機構においてインク21が循環を開始する。
If the
次に制御部22は、液面センサ5がインク21の液面Aを検知したか否かを判断する(Step35)。これにより液面Aが第2のタンク4にて過剰に低下していないことを確認する。
Step35にて液面センサ5がインク21の液面Aを検知したならば(Step35:Yes)、制御部22は、液面センサ13がインク21の液面Bを検知したかを判断する(Step36)。
Next, the
If the
Step35にて液面センサ5がインク21の液面Aを検知しなければ(Step35:No)、制御部22は、電磁弁2を開放する(Step37)。この開放によりインク21がインクタンク1から第2のタンク4に供給され、インク21の液面Aが上昇する。
If the
次に制御部22は、液面センサ5がインク21の液面Aを検知したか否かを判断する(Step38)。
Next, the
Step38にて液面センサ5がインク21の液面Aを検知しなければ(Step38:No)、制御部22は、電磁弁2の開放状態を維持させて、さらにインク21をインクタンク1から第2のタンク4に供給させる。
If the
Step38にて液面センサ5がインク21の液面Aを検知したならば(Step38:Yes)、制御部22は、電磁弁2を閉じる(Step39)。これによりインクタンク1から第2のタンク4へのインク21の供給が停止する。またこの時、インク21の液面Aが液面センサ5と液面センサ6の間に位置する。
If the
次に、液面センサ13がインク21の液面Bを検知しなければ(Step36:No)、Step35に戻る。
Next, if the
Step36にて液面センサ13がインク21の液面Bを検知したならば(Step36:Yes)、制御部22は、送液ポンプ9の駆動を停止させ、電磁弁8を閉じる(Step40)。これにより第2のタンク4から第1のタンク12へのインク21の供給が停止する。
If the
また、この時、インク21の液面Bが液面センサ13と液面センサ14との間に位置する。このように制御部22が液面A、液面Bの確認及び調整することにより気泡が除去されたインク21を記録ヘッド17に供給でき、常にh2−h1<0の関係が維持され、ノズル18には負圧が作用しノズルからインク21が漏れることを防止している。
At this time, the liquid level B of the
制御部22は、液面A、液面Bの調整を終了し、図4に示すフローチャートにリターンし、Step3に進む。
The
続いて、図4に示すフローチャートに戻り、説明する。
制御部22は、電磁弁15が開放しているか否かを判断する(Step3)。この判断で電磁弁15が開放していなければ(Step3:No)、制御部22は、電磁弁15を開放し(Step4)、Step5に進む。電磁弁15が開放していれば(Step3:Yes)、Step5に進む。
Next, returning to the flowchart shown in FIG.
The
なお電磁弁15の開放により、インク21は第1のタンク12から配管16を経由して記録ヘッド17に供給される。第1のタンク12は、記録ヘッド17よりも上方に配置されている。よってインク21は自重により第1のタンク12から記録ヘッド17に流入する。なおインク21に含まれている気泡は、上述したように第1のタンク12にて自然に浮き上がるために、インク21から電磁弁15を通じて大気中に放出される。またインク21は、記録ヘッド17から配管20を経由して第2のタンク4に流れる。これにより循環インク経路機構においてインク21が循環する。
When the
次に制御部22は、画像を記録するか否かを判断し(Step5)、画像を記録するのであれば(Step5:Yes)、搬送される記録媒体19に画像が記録される(Step6)。
Next, the
その後、制御部22は、引き続き画像を記録するか否かを判断する(Step7)。引き続き画像を記録するのであれば(Step7:Yes)、Step6に戻る。ここで、液面A及び液面Bの確認及び調整(Step8)は、画像を記録するか否かの判断(Step5)、画像記録(Step6)、引き続き画像記録するか否かの判断(Step7)の最中において常に並行して実施される。
Thereafter, the
Step8における液面A及び液面Bの確認及び調整は、前述したStep2における液面A及び液面Bの確認及び調整(図6に示すサブルーチン)と同様であり、その説明は、省略する。このように画像記録の際には液面A,Bの位置が調整されるために、気泡が除去されたインク21を常にh2−h1<0の関係を維持しながら記録ヘッド17に供給し、画像記録することができる。
The confirmation and adjustment of the liquid surface A and the liquid surface B in
Step5で画像を記録しない場合(Step5:No)、または引き続き画像を記録しない場合(Step7:No)、制御部22は、記録処理を終了する(Step9)。終了後、制御部22は、液面A及び液面Bの調整を行う(Step10)。Step10における液面A及び液面Bの調整は、Step2における液面A及び液面Bの調整(図6に示すサブルーチン)と、同様であり、ここでの説明は省略する。
When an image is not recorded at Step 5 (Step 5: No), or when an image is not continuously recorded (Step 7: No), the
次に制御部22は、電磁弁15を閉じる(Step11)。これにより第1のタンク12から配管16を経由して記録ヘッド17へのインク21の供給が停止する。また記録ヘッド17から配管20を経由して第2のタンク4へのインク21の流入が停止する。これにより循環インク経路機構におけるインク21の循環が停止する。
Next, the
次に制御部22は、液面Aの確認及び調整を行う(Step12)。Step12における液面Aの確認及び調整は、前述したStep1における液面Aの確認及び調整(図5に示すサブルーチン)と同様であり、ここでの説明は省略する。
Next, the
最後に画像記録装置の電源をオフにして、インク供給及び画像記録の動作が終了する。その際、Step10及びStep12にて液面A,Bが常に制御されているために、上述したh2−h1<0の関係が常に維持されており、装置の電源をオフしてもノズル18には負圧が作用している。よってノズル18からのインク漏れは防止できる。
Finally, the image recording apparatus is turned off, and the ink supply and image recording operations are completed. At this time, since the liquid levels A and B are always controlled at
このように本実施形態は、記録ヘッド17の直前に第1のタンク12を配置することで、第2のタンク4から第1のタンク12までの経路でインク21に発生する気泡(例えば送液ポンプ9の駆動で発生する気泡)を、第1のタンク12にて自然に浮き上がらせる。気泡は、開放されている電磁弁15を通じて大気中に放出される。またインク21は、自重によって第1のタンク12から記録ヘッド17に供給され、第1のタンク12が記録ヘッド17の直前に配置されているため、供給中にインク内に新たに気泡が生じることはない。また制御部22が、電磁弁15の開閉動作を制御することにより、循環インク経路機構におけるインク21の循環を制御している。
As described above, in the present embodiment, the
以上のことから本実施形態は、第1のタンク12にて気泡が除去されたインク21を安定的に記録ヘッド17に供給することができる。また本実施形態は、気泡が除去されたインク21を安定的に記録ヘッド17に供給することができる。これにより安定した画像記録が可能であり、高品質な画像を記録することができる。また本実施形態はインク21を繰り返し使用することができる。さらに本実施形態は、電磁弁15の開閉動作のみで、循環インク経路機構におけるインク21の循環を制御できるので、簡易な構成及び制御でインク21を循環させることができる。
From the above, in the present embodiment, the
また第2のタンク4は、記録ヘッド17よりも下方に配置され、第1のタンク12は、記録ヘッド17よりも上方に配置されている。詳細には、少なくも第1のタンク12の液面Bは、記録ヘッド17のノズル18よりも上方に位置し、第2のタンク4の液面Aは、記録ヘッド17のノズル18よりも下方に位置している。インク21は自重に従って第1のタンク12から記録ヘッド17に、記録ヘッド17から第2のタンク4に流入する。その際、制御部22が、第2のタンク4における液面A及び第1のタンク12における液面Bを調整する。これにより水頭差h2と水頭差h1の関係は、常にh2−h1<0に維持される。よって記録ヘッド17に設けられているノズル18には、負圧が作用しているために、例えば装置を停止させた際にノズル18からインク21が漏れることは無い。これによりノズルからインク21が漏れ記録媒体19を汚すことを防止することができる。
The second tank 4 is disposed below the
次に図7乃至図13を参照して本発明に係る第2の実施形態について詳細に説明する。
図7は、本実施形態に係るインクジェット記録装置おけるインク供給系及びインク供給系に設けられる循環インク経路の概略構成及びこれらを制御する制御部を示す図である。図8は、図7に示した第2のタンク及び第3のタンクを矢印c方向から見た際の概略図である。図9は、図7に示した記録ヘッド、第1のタンク、バッファータンクを矢印d方向から見た際の概略図である。図10は、図7に示した第2のタンクを矢印d方向から見た際の概略図である。
Next, a second embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
FIG. 7 is a diagram illustrating a schematic configuration of an ink supply system and a circulation ink path provided in the ink supply system in the ink jet recording apparatus according to the present embodiment, and a control unit that controls these. FIG. 8 is a schematic view when the second tank and the third tank shown in FIG. 7 are viewed from the direction of the arrow c. FIG. 9 is a schematic view when the recording head, the first tank, and the buffer tank shown in FIG. 7 are viewed from the direction of the arrow d. FIG. 10 is a schematic view of the second tank shown in FIG. 7 when viewed from the direction of the arrow d.
なお本実施形態におけるインクジェット記録装置には、第1の実施形態と同様に図示していないが記録媒体給紙機構と、記録媒体搬送機構と、記録媒体収納機構と、メンテナンス機構等と、が設けられている。 The ink jet recording apparatus according to the present embodiment is provided with a recording medium feeding mechanism, a recording medium transport mechanism, a recording medium storage mechanism, a maintenance mechanism, and the like, which are not illustrated, as in the first embodiment. It has been.
また前述した第1の実施形態と同一部分には、同じ参照符合を付し、その詳細な説明は省略する。なお本実施形態におけるインク21の液面が液面センサ5と液面センサ6の間に位置する状態を液面Cとする。またインク21の液面が液面センサ13と液面センサ14の間に位置する状態を液面Dとする。
The same parts as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. In this embodiment, a state where the liquid level of the
以下に、前述した第1の実施形態とは、異なる構成部について説明する。 Hereinafter, components different from those of the first embodiment will be described.
本実施形態は、前述した第1の実施形態とは、第3のタンク30と、複数の短尺の記録ヘッド31と、記録ヘッド31の上方に設けられた第4のタンク(以下、バッファータンク)32と、を設けている点が異なる。また、第2の検知ユニットを第3のタンク30に設け、加圧部として加圧ポンプ36を使用する点が異なる。
The present embodiment is different from the first embodiment described above in that the
第2のタンク4は、インクタンク1から流入するインク21及びバッファータンク32から流入するインク21を一時的に貯留する。
The second tank 4 temporarily stores the
この第2のタンク4は、第9の配管(以下、配管)33を介して第3のタンク30と、第8の配管(以下、配管)34を介してバッファータンク32と連結している。
The second tank 4 is connected to the
この配管33には、第4の弁である電磁弁35が設けられている。電磁弁35が制御部22によって開放されると、電磁弁7が開放状態においては、インク21は、第2のタンク4から配管33を介して第3のタンク30に供給される。電磁弁35が開放している際、第2のタンク4と第3のタンク30の液面は、同一の高さに維持される。
The
また第3のタンク30は、第2のタンク4及び第1のタンク12と同様にインク21の容量変化に対して、液面の高さ変動を抑えるために広い底面積を有している。第3のタンク30には、液面センサ5,6、加圧ポンプ36が設けられている。本実施形態における液面センサ5,6は、上述した第1の実施形態における第2のタンク4に設けられた液面センサ5,6と同様の動作をする。本実施形態における液面センサ13,14は、上述した第1の実施形態における第1のタンク12に設けられた液面センサ13,14と同様の動作をする。第3のタンク30は、第5の配管(以下、配管)37を介して第1のタンク12と連結している。液面センサ13が液面Dを検知しなければ、制御部22は、電磁弁35を閉じ、加圧ポンプ36を駆動させ、第3のタンク30内を加圧してインク21を第3のタンク30から配管37を介して第1のタンク12に供給する。
Similarly to the second tank 4 and the
第1のタンク12は、第6の配管(以下、配管)38を介して各記録ヘッド31(31a〜31f)と連結している。インク21は、第1のタンク12から配管38を経由して自重に従って各記録ヘッド31に流れる。記録ヘッド31は、記録媒体19の幅以上且つY軸方向に互い違いに配置されたラインヘッド構成であり、画像記録の際に記録媒体19の記録面にインク21の隙間が生じないように配置されている。各記録ヘッド31内では、インク21は、ノズル39近傍を流れる。その際、制御部22が各記録ヘッド31を駆動させると、インク21はノズル39から吐出され、記録媒体19に着弾し、画像が記録される。
The
各記録ヘッド31は、第7の配管(以下、配管)40を介してバッファータンク32とそれぞれ連結している。インク21は、各記録ヘッド31から配管40を経由してバッファータンク32に流れ、バッファータンク32に流れたインク21は、自重に従って配管34を経由して第2のタンク4に戻る。
Each recording head 31 is connected to the
次に図7を参照して第2のタンク及び第3のタンクにおける配管の配置について詳細に説明する。 Next, the arrangement of piping in the second tank and the third tank will be described in detail with reference to FIG.
図8に示すように配管37は、第3のタンク30において液面Cよりも下方まで配置する必要がある。そのため配管37は、液面センサ5よりも下方まで延伸して配置されている。これによりインク21が第3のタンク30から配管37を介して第1のタンク12に気泡を巻込むことなく、さらにムラなく供給される。なお配管37は、第2のタンク4の底面に近接するまで延伸されることが好ましい。さらに、配管34は、第2のタンク4において液面Cよりも下方まで配置する必要がある。そのため配管34は、液面センサ5よりも下方まで延伸して配置されている。配管34が液面下にあることで、記録ヘッド31のノズル39から液面Cまでインク21は連続して存在し、このため、液面Cとノズル39の水頭差が使える。
As shown in FIG. 8, the
また配管33は、液面センサ5よりも下方に配置されている必要がある。この配管33によりインク21は、第2のタンク4から第3のタンク30にムラなく供給される。この配管33は、第2のタンク4及び第3のタンク30の底面に近傍に配置していることが好適である。
Further, the
次に図7、図9及び図10を参照して第1のタンク及びバッファータンクにおけるセンサ及び配管の配置について詳細に説明する。 Next, the arrangement of sensors and pipes in the first tank and the buffer tank will be described in detail with reference to FIGS.
図7、図9及び図10に示すように配管38は、第1のタンク12と各記録ヘッド31とを連結している。また配管40は、各記録ヘッド31とバッファータンク32を連結している。この配管38,40は、記録ヘッドと同数配置している。つまり本実施形態において、記録ヘッド31は6個配置されているために、配管38,40もそれぞれ6本配置されている。
As shown in FIGS. 7, 9, and 10, the
配管38は、液面センサ13よりも下方に配置されている。これによりインク21は、第1のタンク12から自重によってスムーズに各記録ヘッド31に流れ込む。
The
バッファータンク32は、各記録ヘッドから第2のタンク4にインク21を流し込む際の流路機構を簡略化するために設けられている。バッファータンク32が配置されていない場合、配管40がそれぞれ第2のタンク4と連結し、流路機構が複雑になってしまう。そのため流路機構の煩雑を解消して簡易な流路機構を形成するためにバッファータンク32が配置されている。これによりインク21は、バッファータンク32によってまとまって第2のタンク4に供給される。
The
本実施形態において、第2のタンク4の容量をV2、第1のタンク12の容量をV1、第3のタンク30の容量をV4、配管38と、6つの記録ヘッド31と、6本の配管40と、バッファータンク32と、配管34の合計容量をV5とする。
In the present embodiment, the capacity of the second tank 4 is V2, the capacity of the
本実施形態におけるV1とV2、V1とV4との関係は、
V2>V1
V4≧V1
となる。
また、配管38と、6つの記録ヘッド31と、6本の配管40と、バッファータンク32と、配管34とに充填されているインク21を考慮すると、V1とV2とV5との関係は、
V2>V1+V5
となる。
The relationship between V1 and V2 and V1 and V4 in this embodiment is
V2> V1
V4 ≧ V1
It becomes.
Considering the
V2> V1 + V5
It becomes.
さらに好適には、
V2>V1+V5+インクタンク1の容量
である。
More preferably,
V2> V1 + V5 + capacity of
It is.
なお第3のタンク30の液面Cと同じ高さまでインク21が貯留している際の第2のタンク4におけるインク容量をVc、第1のタンク12の液面Dまでのインク容量をVd、第3のタンク30の液面Cまでのインク容量をVeとすると、
本実施形態におけるVcとVdとVeの関係は、
Vc>Vd
Ve≧Vd
となる。
The ink capacity in the second tank 4 when the
The relationship between Vc, Vd, and Ve in this embodiment is
Vc> Vd
Ve ≧ Vd
It becomes.
上記のようにVc、Veを設定することで、第1のタンク12が空に近い状態でも、第1のタンク12へ十分な量のインク21を供給することができる。
本実施形態において第1のタンク12のインク21の液面Dと記録ヘッド31に設けられているノズル39との高さを水頭差h2、記録ヘッド31に設けられているノズル39と第3のタンク30のインク21の液面Cとの高さを水頭差h1とする。
By setting Vc and Ve as described above, a sufficient amount of
In the present embodiment, the height of the liquid level D of the
このときノズル39には、水頭差h2と水頭差h1の差分の圧力がかかる。
At this time, a differential pressure between the water head difference h2 and the water head difference h1 is applied to the
h2−h1>0ならば、ノズル39には、正圧がかかる。
h2−h1<0ならば、ノズル39には、負圧がかかる。
If h2−h1> 0, positive pressure is applied to the
If h2−h1 <0, a negative pressure is applied to the
例えば装置の電源をオフした際にインク21がノズル39から漏れず、且つ例えばインク吐出時にノズル39から安定してインク21が吐出されるためには、ノズル39には、ある一定範囲の負圧に管理されている必要がある。そのため本実施形態では、
h2−h1<0
の関係が維持されており、
−100(mm)≦h2−h1≦−80(mm)の関係が好適である。
For example, when the power of the apparatus is turned off, the
h2-h1 <0
Relationship is maintained,
A relationship of −100 (mm) ≦ h2−h1 ≦ −80 (mm) is preferable.
次に図11乃至図13を参照してインク供給及び画像記録の動作についてフローチャートに従って説明する。
インクジェット記録装置は、初期状態において、電磁弁2,15は閉じており、電磁弁7,35は開いている。
Next, the ink supply and image recording operations will be described with reference to flowcharts with reference to FIGS.
In the ink jet recording apparatus, in the initial state, the
まず装置の電源をオンにした後、制御部22が液面Cの確認及び調整を行う(Step51)。ここで図12に示すサブルーチンを参照して液面Cの確認及び調整について説明する。
First, after the apparatus is turned on, the
まず制御部22は、液面センサ5がインク21の液面Cを検知したか否かを判断する(Step71)。これにより液面Cが第3のタンク30にて過剰に低下していないことを確認する。Step71にて液面センサ5がインク21の液面Cを検知したならば(Step71:Yes)、制御部22は、液面Cの調整を終了し、図11に示すフローチャートにリターンし、Step52に進む。
First, the
Step71にて液面センサ5がインク21の液面Cを検知しなければ(Step71:No)、制御部22は、インク量の調整を行うために電磁弁2を開放する(Step72)。この開放によりインク21がインクタンク1から配管3、第2のタンク4、配管33を経由して第3のタンク30に供給される。これによりインク21の液面Cが上昇する。
If the
次に制御部22は、液面センサ5がインク21の液面Cを検知したか否かを判断する(Step73)。
Next, the
Step73にて液面センサ5がインク21の液面を検知しなければ(Step73:No)、制御部22は、液面センサ5がインク21を検知するまで電磁弁2の開放状態を維持させて、インク21をインクタンク1から第2のタンク4に供給し、第2のタンク4から配管33を介して第3のタンク30へインク21が供給させる。これによりStep73に戻る。Step73にて液面センサ5がインク21の液面Cを検知したならば(Step73:Yes)、制御部22は、電磁弁2を閉じる(Step74)。このとき、第2のタンク4と第3のタンク30との液面高さは同一となっている。
If the
これによりインクタンク1から第2のタンク4、第3のタンク30へのインク21の供給が停止する。またこの時、インク21の液面Cが液面センサ5と液面センサ6の間に位置する。これにより制御部22は、液面Cの確認及び調整を終了し、図11に示すフローチャートにリターンし、Step52に進む。
As a result, the supply of the
続いて、図11に示すフローチャートに戻り、説明する。 Next, returning to the flowchart shown in FIG.
液面Cの確認及び調整が終了したならば、制御部22は、液面C及び液面Dの確認及び調整を行う(Step52)。
If the check and adjustment of the liquid level C are completed, the
ここで図13に示すサブルーチンを参照して液面C及び液面Dの確認及び調整について説明する。まず制御部22は、液面センサ13がインク21の液面Dを検知したか否か判断する(Step81)。これにより液面Dが第1のタンク12にて過剰に低下していないことを確認する。
Here, the confirmation and adjustment of the liquid level C and the liquid level D will be described with reference to the subroutine shown in FIG. First, the
Step81にて液面センサ13がインク21の液面Dを検知したならば(Step81:Yes)、制御部22は、液面C,Dの確認及び調整を終了し、図11に示すフローチャートにリターンし、Step53に進む。Step81にて液面センサ13がインク21の液面Dを検知しなければ(Step81:No)、制御部22は、電磁弁15が開放しているか否かを判断する(Step82)。
If the
電磁弁15が開放されていなければ(Step82:No)、制御部22は、電磁弁15を開き(Step83)、電磁弁35を閉じて加圧ポンプ36を駆動させる(Step84)。電磁弁15が開放されていれば(Step82:Yes)、Step84に進む。
If the
加圧ポンプ36が第3のタンク30内を加圧することで、インク21が第3のタンク30から配管37を経由して第1のタンク12に供給される。その際、インク21に含まれる気泡は、第1のタンク12にて自然に浮き上がり、インク21から除去され、開放されている電磁弁15を通じて大気中に放出される。インク21は、自重によって配管38を経由して第1のタンク12から記録ヘッド31に供給される。また第1のタンク12が記録ヘッド31の直前に配置されているため記録ヘッド31に供給されるインク21内に気泡が生じることはない。よって第1のタンク12にて気泡が除去されたインク21が記録ヘッド31に供給される。
When the
次に制御部22は、液面センサ5がインク21の液面Cを検知したか否かを判断する(Step85)。これにより液面Cが第3のタンク30にて過剰に低下していないことを確認する。
Next, the
Step85にて液面センサ5がインク21の液面Cを検知したならば(Step85:Yes)、制御部22は、液面センサ13がインク21の液面Dを検知したかを判断する(Step86)。これによりインクの供給にてインク21が第1のタンク12にて液面Dを満足できたかを確認する。
If the
Step85にて液面センサ5がインク21の液面Cを検知しなければ(Step85:No)、制御部22は、加圧ポンプ36の駆動を停止させ、電磁弁35を開放する(Step87)。この開放により、第2のタンク4から第3のタンク30にインク21が供給される。これによりインク21が第2のタンク4から第3のタンク30に補充されインク21の液面Cは上昇する。
If the
次に制御部22は、液面センサ5がインク21の液面Cを検知したか否かを判断する(Step88)。
Next, the
Step88にて液面センサ5がインク21の液面Cを検知しなければ(Step88:No)、制御部22は、電磁弁2を開放する(Step89)。これによりインク21がインクタンク1から第2のタンク4、第3のタンク30に供給される。
If the
次に制御部22は、液面センサ5がインク21の液面Cを検知したか否かを判断する(Step90)。これによりインク供給にてインク21が第3のタンク30にて液面Cを満足できたかを確認する。Step90にて液面センサ5がインク21の液面を検知しなければ(Step90:No)、制御部22は、電磁弁2を開放したままで、さらにインク21がインクタンク1から第2のタンク4、第3のタンク30に供給される。これによりStep90に戻る。Step90にて液面センサ5がインク21の液面を検知したならば(Step90:Yes)、制御部22は、電磁弁2を閉じる(Step91)。これによりインクタンク1から第2のタンク4、第3のタンク30へのインク21の供給が停止する。
Next, the
Step88にて液面センサ5がインク21の液面Cを検知したならば(Step88:Yes)、または制御部22がStep91にて電磁弁2を閉じたならば、制御部22は、電磁弁35を閉じ、加圧ポンプ36を駆動させ(Step92)、Step86へ進む。またこの時、インク21の液面Cは液面センサ5と液面センサ6の間に位置する。
If the
次にStep86にて液面センサ13がインク21の液面Dを検知しなければ(Step86:No)、Step85に戻る。Step86にて液面センサ13がインク21の液面Dを検知したならば(Step86:Yes)、制御部22は、加圧ポンプ36の駆動を停止させ、電磁弁35を開ける(Step93)。
Next, when the
これにより第3のタンク30から第1のタンク12へのインク21の供給が停止する。
As a result, the supply of the
またこの時、インク21の液面Dは液面センサ13と液面センサ14の間に位置する。
At this time, the liquid level D of the
このように制御部22が液面C、液面Dの確認及び調整をすることにより、本実施形態は、気泡が除去されたインク21を記録ヘッド31に供給でき、常にh2−h1<0の関係を維持でき、ノズル39には負圧が作用しノズルからインク21が漏れることを防止している。
As described above, the
制御部22は、液面C,Dの確認及び調整を終了し、図11に示すフローチャートにリターンし、Step53に進む。制御部22は、電磁弁15が開放しているか否かを判断する(Step53)。
The
電磁弁15が開放していなければ(Step53:No)、制御部22は、電磁弁15を開放し(Step54)、Step55に進む。電磁弁15が開放していれば(Step53:Yes)、Step55に進む。
If the
電磁弁15が開放されると、インク21が第1のタンク12から配管38を経由して各記録ヘッド31に供給される。第1のタンク12は、記録ヘッド31よりも上方に配置されている。よってインク21は自重に従って第1のタンク12から配管38を経由して記録ヘッド31に流入する。なおインク21に含まれている気泡は、上述したように第1のタンク12にて自然に浮き上がるために、インク21から除去され、電磁弁15を通じて大気中に放出される。またインク21は、各記録ヘッド31から配管40、バッファータンク32、配管34、第2のタンク4、配管33を経由して第3のタンク30に循環して戻る。これにより循環インク経路機構においてインク21が循環する。
When the
次に制御部22は、画像を記録するか否かを判断する(Step55)。
Next, the
画像を記録する場合(Step55:Yes)、画像が記録される(Step56)。 When the image is recorded (Step 55: Yes), the image is recorded (Step 56).
次に制御部22は、画像を引き続き記録するか否かを判断する(Step57)。
Next, the
引き続き画像を記録する場合には(Step57:Yes)、Step56に戻る。ここで、液面C及び液面Dの確認及び調整(Step58)は、画像を記録するか否かの判断(Step55),画像記録(Step56)、引き続き画像記録するか否かの判断(Step57)の最中において常に並行して実施する。 When the image is continuously recorded (Step 57: Yes), the process returns to Step 56. Here, the confirmation and adjustment of the liquid level C and the liquid level D (Step 58) are performed by determining whether or not to record an image (Step 55), recording an image (Step 56), and determining whether or not to continue recording an image (Step 57). Always in parallel during the process.
Step58における液面C及び液面Dの確認及び調整は、Step52おける液面C及び液面Dの確認及び調整(図13に示すサブルーチン)と、同様である。そのためここでは省略する。このように画像記録の際には液面C,Dが常に確認及び調整されているために、本実施形態は、気泡が除去されたインク21をh2−h1<0の関係を維持しつつ記録ヘッド31に供給できる。
The confirmation and adjustment of the liquid level C and the liquid level D in Step 58 are the same as the confirmation and adjustment of the liquid level C and the liquid level D in Step 52 (subroutine shown in FIG. 13). Therefore, it is omitted here. As described above, since the liquid levels C and D are always confirmed and adjusted during image recording, the present embodiment records the
画像を記録しない場合(Step55:No)、または引き続き画像を記録しない場合(Step57:No)は、画像記録を終了し(Step59)、制御部22は、液面C及び液面Dの確認及び調整を行う(Step60)。Step60における液面C及び液面Dの確認及び調整は、Step52における液面C及び液面Dの確認及び調整(図13に示すサブルーチン)と、同様であり、ここでの説明は省略する。
When the image is not recorded (Step 55: No) or when the image is not continuously recorded (Step 57: No), the image recording is finished (Step 59), and the
次に制御部22は、電磁弁15を閉じる(Step61)。これにより第1のタンク12から配管38を経由して記録ヘッド31へのインク21の供給が停止する。また記録ヘッド31から配管40を経由してバッファータンク32に流れたインク21は、自重に従って配管34を経由して第2のタンク4へのインク21の流入が停止する。
Next, the
これにより循環インク経路機構におけるインク21の循環が停止する。
As a result, the circulation of the
次に制御部22は、液面Cの確認及び調整を行う(Step62)。Step62における液面Cの確認及び調整は、Step51における液面Cの確認及び調整(図12に示すサブルーチン)と、同様であり、ここでの説明は省略する。
Next, the
制御部22は、液面Cの確認及び調整を行った後、装置の電源をオフしてインク供給及び画像記録の動作が終了する。その際、Step60とStep62とにより液面C,Dが常に確認及び調整されているために、上述したh2−h1<0の関係が維持されており、装置の電源をオフしてもノズル39には負圧が作用している。よってノズル39からのインク漏れは防止されている。
After confirming and adjusting the liquid level C, the
このように本実施形態は、長尺の記録ヘッドに替わって短尺の記録ヘッド31を配置した場合でも、上述した第1の実施形態と同様な効果を得ることができる。また、バッファータンク32を配置することにより複数の短尺の記録ヘッド31を設けても、簡易な流路機構を構成することができる。
As described above, the present embodiment can obtain the same effects as those of the first embodiment described above even when the short recording head 31 is disposed instead of the long recording head. Even if a plurality of short recording heads 31 are provided by arranging the
本実施形態は、第3のタンク30、配管33、電磁弁35を設けずに、第2のタンク4と第1のタンク12を直接配管37にて連結させ、第1の実施形態と同様に配管37に電磁弁8、送液ポンプ9を設けても良い。この構成により、制御部22は、液面センサ13が液面Dを検知した際に、制御部22電磁弁8を開放させた後、送液ポンプ9を駆動して、第2のタンク4から第1のタンク12へとインク21を供給する。この供給により液面Dは、液面センサ13と液面センサ14の間で維持される。また本実施形態は、第3のタンク30、配管33、電磁弁35を設けずに、第2のタンク4を内部で2つに部屋(サブタンク室a、サブタンク室b)と2つの部屋に区分けして、サブタンク室a及びサブタンク室bの仕切り部分に、電磁弁を設けてもよい。
In the present embodiment, the second tank 4 and the
このように本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。 As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Further, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment.
1…インクタンク、2…電磁弁、3…配管、4…第1のタンク、5…液面センサ、6…液面センサ、7…電磁弁、8…電磁弁、9…送液ポンプ、10…冷却器、11…配管、12…第2のタンク、13…液面センサ、14…液面センサ、15…電磁弁、16…配管、17…記録ヘッド、18…ノズル、19…記録媒体、20…配管、21…インク、22…制御部、30…第3のタンク、31…記録ヘッド、32…バッファータンク、33…配管、34…配管、35…電磁弁、36…加圧ポンプ、37…配管、38…配管、39…ノズル、40…配管。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記記録部に供給するための前記インクを貯留し、前記ノズルが形成されたノズル面より鉛直方向上方に配置された第1のタンクと、
前記第1のタンクに貯留された前記インクの液面を所定の高さに維持させるために前記第1のタンクに設けられた第1の検知ユニットと、
前記第1のタンクを大気と連通、又は遮断させるために前記第1のタンクに設けられた弁と、
前記第1のタンクに供給するための前記インクを貯留し、前記ノズル面より鉛直方向下方に配置された第2のタンクと、
前記第2のタンクに貯留された前記インクの液面を所定の高さに維持させるために前記第2のタンクに設けられた第2の検知ユニットと、
前記第2のタンクの前記インクを前記第1のタンクに送液するポンプと、
前記記録部と前記第2のタンクとの間且つ前記記録部よりも鉛直方向上方に配設され、前記記録ヘッドそれぞれから前記第2のタンクに供給される前記インクを貯留するバッファータンクと、
1つの前記記録ヘッドに対して1つ配設され、前記第1のタンクと前記記録ヘッドそれぞれとの間を接続する第1の配管と、
前記第1のタンクと前記第2のタンクとの間を接続する第2の配管と、
1つの前記記録ヘッドに対して1つ配設され、前記記録ヘッドそれぞれと前記バッファータンクとを接続する第3の配管と、
前記バッファータンクと前記第2のタンクとの間を接続する第4の配管と、
によって循環インク経路を構成し、
前記循環インク経路において、インク循環時は、前記第1のタンクの前記弁を開放し、非インク循環時は、前記第1のタンクの前記弁を閉じることを特徴とするインクジェット記録装置。 A recording unit having a plurality of short recording heads that discharge ink from a plurality of nozzles and record an image on a recording medium;
A first tank that stores the ink to be supplied to the recording unit and is disposed vertically above a nozzle surface on which the nozzle is formed ;
A first detection unit provided in the first tank for maintaining the liquid level of the ink stored in the first tank at a predetermined height;
A valve provided in the first tank for communicating or blocking the first tank with the atmosphere;
Storing the ink to be supplied to the first tank, and a second tank disposed vertically below the nozzle surface ;
A second detection unit provided in the second tank in order to maintain the liquid level of the ink stored in the second tank at a predetermined height;
A pump for feeding the ink in the second tank to the first tank;
A buffer tank that is disposed between the recording unit and the second tank and above the recording unit in a vertical direction, and stores the ink supplied to the second tank from each of the recording heads;
A first pipe that is disposed for each of the recording heads and connects between the first tank and each of the recording heads ;
A second pipe connecting between the first tank and the second tank;
A third pipe that is provided for each of the recording heads and connects each of the recording heads to the buffer tank;
A fourth pipe connecting between the buffer tank and the second tank;
Configure the circulating ink path by
In the circulation ink path, the ink-jet recording apparatus is characterized in that when the ink is circulated, the valve of the first tank is opened, and when the ink is not circulated, the valve of the first tank is closed.
前記記録部に供給するための前記インクを貯留し、前記ノズルが形成されたノズル面より鉛直方向上方に配置された第1のタンクと、
前記第1のタンクに貯留された前記インクの液面を所定の高さに維持させるために前記第1のタンクに設けられた第1の検知ユニットと、
前記第1のタンクを大気と連通、又は遮断させるために前記第1のタンクに設けられた弁と、
前記ノズル面より鉛直方向下方に配置された第2のタンクと、
前記第1のタンクに供給するための前記インクを貯留し、前記ノズル面より鉛直方向下方に配置された第3のタンクと、
前記第3のタンクに貯留された前記インクの液面を所定の高さに維持させるために前記第3のタンクに設けられた第2の検知ユニットと、
前記第2のタンクを大気と連通、又は遮断させるために前記第2のタンクに設けられた弁と、
前記第3のタンクの前記インクを前記第1のタンクに送液するポンプと、
前記記録部と前記第2のタンクとの間且つ前記記録部よりも鉛直方向上方に配設され、前記記録ヘッドそれぞれから前記第2のタンクに供給される前記インクを貯留するバッファータンクと、
1つの前記記録ヘッドに対して1つ配設され、前記第1のタンクと前記記録ヘッドそれぞれとの間を接続する第1の配管と、
前記第1のタンクと前記第3のタンクとの間を接続する第2の配管と、
1つの前記記録ヘッドに対して1つ配設され、前記記録ヘッドそれぞれと前記バッファータンクとを接続する第3の配管と、
前記バッファータンクと前記第2のタンクとの間を接続する第4の配管と、
前記第2のタンクと前記第3のタンクとの間を接続する第5の配管と、
によって循環インク経路を構成し、
前記循環インク経路において、非インク循環時は、前記第1のタンクの前記弁を閉じると共に、前記第2のタンクの前記弁を開放し、インク循環時は、少なくとも前記第1のタンクの前記弁を開放することを特徴とするインクジェット記録装置。 A recording unit having a plurality of short recording heads that discharge ink from a plurality of nozzles and record an image on a recording medium;
A first tank in which the said ink to be supplied to the recording unit and the reservoir, the nozzle is disposed vertically above the nozzle surface formed,
A first detection unit provided in the first tank for maintaining the liquid level of the ink stored in the first tank at a predetermined height;
A valve provided in the first tank for communicating or blocking the first tank with the atmosphere;
A second tank disposed vertically below the nozzle surface;
Storing the ink to be supplied to the first tank, and a third tank disposed vertically below the nozzle surface;
A second detection unit provided in the third tank for maintaining the liquid level of the ink stored in the third tank at a predetermined height;
A valve provided in the second tank for communicating or blocking the second tank with the atmosphere;
A pump for feeding the ink in the third tank to the first tank;
A buffer tank that is disposed between the recording unit and the second tank and above the recording unit in a vertical direction, and stores the ink supplied to the second tank from each of the recording heads;
A first pipe that is disposed for each of the recording heads and connects between the first tank and each of the recording heads ;
A second pipe connecting between the first tank and the third tank;
A third pipe that is provided for each of the recording heads and connects each of the recording heads to the buffer tank;
A fourth pipe connecting between the buffer tank and the second tank;
A fifth pipe connecting between the second tank and the third tank;
Configure the circulating ink path by
In the circulation ink path, when the ink is not circulated, the valve of the first tank is closed and the valve of the second tank is opened, and at the time of ink circulation, at least the valve of the first tank. An ink jet recording apparatus, wherein
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