JPS5959456A - Ink cartridge and ink-supplying device - Google Patents

Ink cartridge and ink-supplying device

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Publication number
JPS5959456A
JPS5959456A JP17112182A JP17112182A JPS5959456A JP S5959456 A JPS5959456 A JP S5959456A JP 17112182 A JP17112182 A JP 17112182A JP 17112182 A JP17112182 A JP 17112182A JP S5959456 A JPS5959456 A JP S5959456A
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JP
Japan
Prior art keywords
ink
cartridge
storage bag
gas
pressure
Prior art date
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Pending
Application number
JP17112182A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiaki Kimura
凱昭 木村
Yasuhiko Tanaka
康彦 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS5959456A publication Critical patent/JPS5959456A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/165Prevention or detection of nozzle clogging, e.g. cleaning, capping or moistening for nozzles
    • B41J2/16517Cleaning of print head nozzles
    • B41J2/1652Cleaning of print head nozzles by driving a fluid through the nozzles to the outside thereof, e.g. by applying pressure to the inside or vacuum at the outside of the print head
    • B41J2/16526Cleaning of print head nozzles by driving a fluid through the nozzles to the outside thereof, e.g. by applying pressure to the inside or vacuum at the outside of the print head by applying pressure only

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  • Ink Jet (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enable to securely perform a changing-over action for pressure feeding of an ink at the time of purging, by a method wherein a stiff casing incorporating an ink-containing bag made of a flexible material is provided with an ink-supplying means and a gas-instrducing hole, in an ink jet recorder. CONSTITUTION:When purging is required due to clogging of a nozzle in a recording head or the like, a solenoid for a connecting means 54 is turned ON to depress a movable shaft 55, which is pressed against a stiff cartridge casing 23 through a pressing member 57, and when an air pump 56 is operated, an ink is fed under pressure into the recording head 40 through a filter 37 to purge the nozzle 41. When the connecting means 54 is turned OFF after completing purging, the gas-introducing hole 24 is opened to the atmosphere side, thereby enabling to jet an ink droplet by a hydrostatic ink. Accordingly, a cartridge can be fitted and detached easily, change-over between normal supplying of the ink and pressure feeding thereof at the time of purging is securely accomplished, and constructin is simplified.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は記録用インクの補充供給をカートリッジ方式で
行なうインクジェット記o装置におけるインクカートリ
ッジに関するものであり、特にインクカートリッジから
記録ヘッドに至るインク流路内の気泡除去を可能になし
たインクカートリッジに関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an ink cartridge for an inkjet recording device that replenishes recording ink using a cartridge method, and in particular, it is capable of removing air bubbles in the ink flow path from the ink cartridge to the recording head. This relates to an ink cartridge made in Japan.

インクジェット記録装置は、細いノズルからインクを小
滴として噴射飛(liさせて、記録紙上に文字、図形等
をドツト記録させるものである。この場合、高品質な文
字、図形等を描かせるためには、微細かつ等しい径のイ
ンク滴を規則正しく間欠的に噴射させねばならない。こ
のようなインク滴の噴射飛eJを円滑に行なわせ、記録
紙上に安定して文字、図形等を描かせるためには、イン
ク自体の性質も充分均一化された安定なものとする必要
があるが、同時にインクタンクから記録ヘッドに至るイ
ンク流路内にを気泡が混入することを防止するようにし
なければならない。
An inkjet recording device records characters, figures, etc. on recording paper by ejecting small droplets of ink from a narrow nozzle.In this case, in order to draw high-quality characters, figures, etc. It is necessary to regularly and intermittently eject fine ink droplets of equal diameter.In order to make the ejection flight of such ink droplets smooth and to stably draw characters, figures, etc. on the recording paper, it is necessary to The properties of the ink itself need to be sufficiently uniform and stable, but at the same time, it is also necessary to prevent air bubbles from entering the ink flow path from the ink tank to the recording head.

また、ノズル内のインクの乾燥や埃、紙粉等によりイン
ク内に固形物を生じ、目詰りがしばしば生じる。このた
めインクの不射出又は射出不安定を起したり、噴射効率
、インク滴形成の安定性、応答性等の噴射精度が低下し
てしまうので、上記のこれら不純物除去を行なう必要が
ある。
Furthermore, dryness of the ink within the nozzle, dust, paper powder, etc., may cause solid matter to form within the ink, often resulting in clogging. For this reason, ink may not be ejected or ejected unstablely, and ejection accuracy such as ejection efficiency, stability of ink droplet formation, and responsiveness may deteriorate, so it is necessary to remove these impurities as described above.

以上のように、インクジェット記録装置においては、イ
ンク流路内に発生又は混入する気泡や固化物を完全に除
去することが、必要不可欠な条件となる。
As described above, in an inkjet recording apparatus, it is an essential condition to completely remove air bubbles and solidified substances generated or mixed in the ink flow path.

記録ヘッド内のノズル又は他のインク流路内に気泡や固
化物が入った場合には、従来次のような手段が講じられ
てきた。
When air bubbles or solidified substances enter the nozzles or other ink flow paths in the recording head, the following measures have conventionally been taken.

(1)  インクカートリッジの可動部又は可撓部を押
圧して、インク圧力を上昇させてインク流部の末端であ
るノズルから気泡固化物等をインクと共に排出させる方
法。
(1) A method in which the movable or flexible part of the ink cartridge is pressed to increase the ink pressure and solidified air bubbles, etc. are discharged together with the ink from the nozzle at the end of the ink flow section.

(2)  インクタンクと記録ヘッドを流体接続させる
インク供給系の中間に加圧室を設け、電動ポンプ等によ
りインク送り景とインク圧を増加させてインクをノズル
側に送り、ノズルから気泡や固化物等を吐出させる方法
(特開昭55−53570号公報ほか) (3)  ノズル面にキャップを接近して当て、吸引ポ
ンプでノズルからインクを吸い出して、気泡や固化物等
を除去する方法。(%開閉56−113464号公報) しかしながら、気泡、固化物を除去(パージ)する上記
の各方法には次のような欠点があり実用上の問題となっ
ている。
(2) A pressurized chamber is provided in the middle of the ink supply system that fluidly connects the ink tank and the recording head, and the ink is sent to the nozzle side by increasing the ink feed rate and ink pressure using an electric pump, etc., to prevent bubbles and solidification from the nozzle. A method of discharging objects (Japanese Patent Laid-Open Publication No. 55-53570, etc.) (3) A method of placing a cap close to the nozzle surface and sucking out ink from the nozzle with a suction pump to remove air bubbles, solidified matter, etc. (Patent No. 56-113464) However, each of the above-mentioned methods for removing (purging) air bubbles and solidified substances has the following drawbacks, which poses practical problems.

(1)の機械的押圧手段は、圧力精度や安定性に欠け、
特にインク残量によらずに一定圧で加圧することが困難
である。
(1) Mechanical pressing means lacks pressure accuracy and stability,
In particular, it is difficult to apply constant pressure regardless of the remaining amount of ink.

(2)のポンプ加圧手段は、高価な液体用ポンプを必要
とするのでコスト面に問題がある。
The pump pressurizing means (2) requires an expensive liquid pump, which poses a cost problem.

(3)のノズル面よりの吸引手段は、装置が複雑で高価
となり、かつ吸引速度とインク供給速度との相対関係に
より高精度を要する。
(3) The suction means from the nozzle surface is complicated and expensive, and requires high precision due to the relative relationship between the suction speed and the ink supply speed.

以上のように、従来のパージ手段は何れも構造、コスト
、安定性の面で未だ不充分なものである。
As described above, all conventional purging means are still inadequate in terms of structure, cost, and stability.

一方、インクジェット記録装置において、記録ヘッドに
インクを供給するインク供給装置のインクタンクとして
は、インクを外気に触れさせることなく安定した状態に
保つために、通常密封形のインクカートリッジが用いら
れている。このインクカートリッジには、インクが気密
性の高い袋又は容器に空気が入らないように充填されて
いる。
On the other hand, in an inkjet recording device, a sealed ink cartridge is usually used as the ink tank of the ink supply device that supplies ink to the recording head in order to keep the ink in a stable state without exposing it to the outside air. . In this ink cartridge, ink is filled in a highly airtight bag or container to prevent air from entering.

このインクカートリッジをカートリッジ受は部に対して
着脱可能に設け、インクカートリッジを交換することに
よって新してインクを補充できるようになされている。
This ink cartridge is removably attached to the cartridge receiver, and new ink can be replenished by replacing the ink cartridge.

交替可能なインクカートリッジの従来の実施例としては
、実公昭52−38215号公報が知られている。第1
図はその断面図を示す。図においてインク供給装置は補
充用インクを収容したインクカートリッジ1とインクカ
ートリッジ受は部7とから成り、このインクカートリッ
ジ1は一端部に空気穴2を穿孔した筒体のインクカート
リッジ基体3、この基体3の筒内部に収納されたインク
収容袋4および該インク収容袋4を液密にすると共に基
体3の他端部に密封状態に嵌着した弾性部材のギャップ
5から成る。6は補充用インクである。
As a conventional example of a replaceable ink cartridge, Japanese Utility Model Publication No. 52-38215 is known. 1st
The figure shows its cross-sectional view. In the figure, the ink supply device consists of an ink cartridge 1 containing replenishing ink and an ink cartridge receiver part 7, and this ink cartridge 1 includes an ink cartridge base 3 in the form of a cylinder with an air hole 2 bored at one end, and The ink storage bag 4 is comprised of an ink storage bag 4 housed inside a cylinder 3, and a gap 5 made of an elastic member that makes the ink storage bag 4 liquid-tight and is fitted to the other end of the base 3 in a sealed state. 6 is refill ink.

さらにインクカートリッジ受は部7は、凹部に形成され
た受は基体8、この受は基体8のほぼ中央部突起部に針
支持板9を介して突設した非常に狭いインク流通路を有
するインクカートリッジ差し込み用の針10、そのイン
ク流通路に連通するように受は基体8を通って図示しな
い液体ポンプに接続されるインク流通路11から構成さ
れている。
Furthermore, the ink cartridge receiver part 7 has a base 8 with a receiver formed in the concave part, and this receiver has an extremely narrow ink flow path protruding from a protrusion in the approximate center of the base 8 via a needle support plate 9. It consists of a needle 10 for inserting the cartridge, and an ink flow path 11 that passes through the base 8 and is connected to a liquid pump (not shown) so as to communicate with the ink flow path.

しかしながら、この従来例においては、空気穴2は絶え
ず外気にのみ通じていて、この構成でインク圧を高める
にはインクカートリッジと記録ヘッドの中間に設けた加
圧用液体ポンプ、インク槽、液体用逆止弁、圧力調整器
等を駆動して行なわねばならない。これは構造や肛(動
が複雑高価な上記の部材を用いねばならず実施上の問題
となっていた。
However, in this conventional example, the air hole 2 is constantly connected only to the outside air, and in order to increase the ink pressure with this configuration, a pressurizing liquid pump, an ink tank, and a liquid inverter are installed between the ink cartridge and the recording head. This must be done by driving stop valves, pressure regulators, etc. This posed a practical problem as it required the use of the above-mentioned members whose structure and movement were complicated and expensive.

本発明は前述の各問題点を解決し、かつ玉記従来実施例
を改善するためになされたものである。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems and to improve the conventional embodiments.

即ち不発明は、記録時には記録ヘッド内に所定のインク
圧力を保持してインクを均一に供給し、非記録時であっ
て前記インク流路内の気泡や固化1勿を除去するときに
は、記録−\ラド内に加圧インクを給送するようになし
、かし交換可能なインクカートリッジを提供するもので
ある。
In other words, the invention is to maintain a predetermined ink pressure in the recording head to uniformly supply the ink during recording, and to remove air bubbles and solidified particles in the ink flow path during non-recording, during recording. This provides a replaceable ink cartridge that feeds pressurized ink into the cartridge.

本発明によるインクジェット記録装置用のインクカート
リッジは、記録用インクを満たした可撓性材料製のイン
ク収容袋と、該インク収容袋を内蔵する剛性の筐体とか
ら構成し5、該筐体に気体導入用の孔を設げたことを特
徴とするものである。
An ink cartridge for an inkjet recording device according to the present invention is composed of an ink storage bag made of a flexible material filled with recording ink, and a rigid casing that houses the ink storage bag. It is characterized by having holes for introducing gas.

また本発明によるインク供給装置は、上記インクカート
リッジの気体導入孔に対して、気体圧送手段の排気口を
連通可能に構成し、気体圧送手段からの加圧気体を上記
排気口から上記導入孔に導入して前記インクカートリツ
′)筐体内に充填することによって、インクを前記イン
ク収容袋から記録ヘッドに向けて送り、もって記録ヘッ
ド内の気泡や固化物をインクと共に吐出させ、かつ記録
再開時には、前記気体圧送手段による加圧給送を止め、
インクカートリッジの筐体内の気体を前記導入孔より排
出し筐体内の気体圧を復元させるようになしたことを特
徴とするものである。
Further, the ink supply device according to the present invention is configured such that an exhaust port of the gas pressure feeding means can communicate with the gas introduction hole of the ink cartridge, and pressurized gas from the gas pressure feeding device is passed from the exhaust port to the introduction hole. By introducing the ink cartridge and filling it into the housing, the ink is sent from the ink storage bag toward the recording head, thereby causing air bubbles and solidified matter in the recording head to be ejected together with the ink, and when recording is resumed. , stopping pressurized feeding by the gas pressure feeding means,
The present invention is characterized in that the gas inside the housing of the ink cartridge is discharged from the introduction hole to restore the gas pressure inside the housing.

本発明によるインクジェット記録装置のインクカートリ
ッジとインク供給装置とによって、従来方法に比べ構造
簡単で、確実に動作する手段により、精度の高い、安定
した二種類のインク供給、即ち記録時のインク供給と気
泡−固形物除去(パージ)時のインク供給とを円滑に切
換え可能になした。
The ink cartridge and ink supply device of the inkjet recording device according to the present invention have a simpler structure than conventional methods and operate reliably, providing two types of highly accurate and stable ink supply, namely, ink supply during recording and ink supply during recording. It is now possible to smoothly switch between air bubbles and ink supply during solid matter removal (purge).

本発明によるインクジェット記録装置のインクカートリ
ッジとインク供給装置の効果は次の通りである。
The effects of the ink cartridge and ink supply device of the ink jet recording apparatus according to the present invention are as follows.

(a)  インク収容袋内のインク残片に′拘もず、常
に一定の圧力でインクを圧送できる。
(a) Ink can always be pumped at a constant pressure regardless of the amount of ink left in the ink storage bag.

(1〕)記録時の静水圧によるインク供給と、非記録時
のパージのための加圧給送との切換えが容易でAしる。
(1) It is easy to switch between ink supply using hydrostatic pressure during recording and pressurized supply for purging during non-recording.

(C)  インクカートリッジ内のインクを均等に加圧
できる。
(C) The ink inside the ink cartridge can be evenly pressurized.

(d)  インク収容袋に部分的に無理な力が加えられ
ることがないので、インク収容袋が破壊することがな−
・。
(d) Since no excessive force is applied to any part of the ink storage bag, the ink storage bag will not be destroyed.
・.

(e)  構造が簡単で、動作が確実である。(e) The structure is simple and the operation is reliable.

(f)  低コスト化ができる。(f) Cost can be reduced.

(g)  記録時の定常圧のインク供給と、パージ時の
高圧インク供給との切替えが容易・確実である。
(g) Switching between steady-pressure ink supply during recording and high-pressure ink supply during purging is easy and reliable.

以下、図面に従って本発明を具体的に説明する。The present invention will be specifically described below with reference to the drawings.

第2図は本発明によるインクカートリッジの構造を示す
断面図である。図において、インクカートリッジ20は
、補充用のインク21を満たした可撓性材料製のインク
収容袋22と、該インク収容袋22を内蔵し気密性剛体
材料構造の一部に気体導入孔24を有するカートリッジ
筐体23と、前記インク収容袋22の開口部に気密状態
に接続すると共に前記カートリッジ筐体23の一開口部
に固設された弾性又は剛性材料から成る口金部25  
と、該口金部25の内部に充填され前記補給用インクの
流出や外部からの気体流入を防止する弾性部材26とか
ら成る。
FIG. 2 is a sectional view showing the structure of an ink cartridge according to the present invention. In the figure, an ink cartridge 20 includes an ink storage bag 22 made of a flexible material filled with ink 21 for replenishment, and a gas introduction hole 24 in a part of the airtight rigid material structure that houses the ink storage bag 22. a cartridge housing 23, and a base portion 25 made of an elastic or rigid material that is airtightly connected to the opening of the ink storage bag 22 and fixed to one opening of the cartridge housing 23.
and an elastic member 26 that is filled inside the mouthpiece 25 and prevents the replenishment ink from flowing out and gas from flowing in from the outside.

尚、前記構成部材のうち、インク収容袋22と口金部2
5、あるいは口金部25と弾性部材26をそれぞれ同一
材料で一体成形することも可能である。
Incidentally, among the above-mentioned structural members, the ink storage bag 22 and the mouthpiece 2 are
5, or it is also possible to integrally mold the base portion 25 and the elastic member 26 from the same material.

このようにして、インクカートリッジ20内の補充用イ
ンク21は、外部への漏出や外部気体の進入を完全に防
止できる密封状態に保持される。
In this way, the refill ink 21 in the ink cartridge 20 is maintained in a sealed state that can completely prevent leakage to the outside and entry of external gases.

次に第3図は前記インクカートリッジ20を着脱可能に
する受は部の断面図である。図において、受は部30は
、前記インクカートリッジ20を着脱可能に保持するよ
う口金部25と嵌合する受入部材31と、該受入部材3
1のほぼ中央部に充填された弾性キャップ部材32と、
前記インクカートリッジ20内のインク21をインクジ
ェット記録装置の記録ヘッド(図示せず)に供給するた
めの連通手段である中空ニードル33と、前記中空ニー
ドル33を保持しかつ前記受入部材31をガイドする外
筒34と、前記受入部材31をバネ付勢するコイルバネ
35とから構成されている。このようにして中空ニード
ル33は外筒34に保持され、一端は弾性キーヤツブ部
材32により中空ニードル先端部は弾力的にキャップさ
れ、他端はインク供給管36に接続されている。
Next, FIG. 3 is a cross-sectional view of the receiver that allows the ink cartridge 20 to be attached and detached. In the figure, the receiving part 30 includes a receiving member 31 that fits into the cap part 25 so as to removably hold the ink cartridge 20, and
an elastic cap member 32 filled approximately in the center of 1;
A hollow needle 33 is a communication means for supplying the ink 21 in the ink cartridge 20 to a recording head (not shown) of an inkjet recording apparatus, and an outer body that holds the hollow needle 33 and guides the receiving member 31. It is composed of a cylinder 34 and a coil spring 35 that biases the receiving member 31. In this way, the hollow needle 33 is held in the outer cylinder 34, one end of which is elastically capped by the elastic keying member 32, and the other end connected to the ink supply tube 36.

本発明に係る上記インクカートリッジを構成する各部材
の材料は例えば次の通りである。
For example, the materials of each member constituting the ink cartridge according to the present invention are as follows.

インク収容袋22は、可撓性材料で作られ、例えばポリ
エチレン、塩化ビニリデン等のプラスチックシート又は
アルミ等の金属箔又はこれらのラミネート材であり、補
充用インク21による変化や経年変化することなく長期
に亘って気密状態を保持できるものでなければならない
The ink storage bag 22 is made of a flexible material, such as a plastic sheet such as polyethylene or vinylidene chloride, a metal foil such as aluminum, or a laminate of these materials, and can be used for a long time without changing due to the refill ink 21 or aging. It must be able to maintain an airtight condition over a period of time.

カートリッジ筐体23の材料としては後述の加圧状態に
おいても変形しない硬質のプラスチック例えばアクリル
樹脂、インパクトスチロール樹脂、ポリプロピレン樹脂
等で、好ましくは透明又は半透明で内部が観察可能なも
のがよい。
The material of the cartridge housing 23 is a hard plastic that does not deform even under pressure as described below, such as acrylic resin, impact styrene resin, polypropylene resin, etc., and is preferably transparent or translucent so that the inside can be observed.

弾性部材26の材料としては、例えば天然ゴム又は合成
ゴム等よりなり、中空ニードル33の貫通を繰返すこと
によって摩擦欠落することなくかつ中空ニードル33の
外周を絶えず圧着状態に包囲して補充用インクの漏出や
外気より気泡が漏れないような材料が必要である。尚、
受は部30例の中空ニードル33はステンレス鋼等で作
られる。
The material of the elastic member 26 is, for example, natural rubber or synthetic rubber, and by repeatedly penetrating the hollow needle 33, it can prevent friction from being broken and constantly surround the outer periphery of the hollow needle 33 in a compressed state, so that the replenishing ink can be filled. Materials are required that will not leak or allow air bubbles to escape from the outside air. still,
The hollow needle 33 of the receiver part 30 is made of stainless steel or the like.

第4図は本発明によるインクカートリッジ20と受は部
30との接続状態を示す断面図である9インクカートリ
ツジ20の一端な形成する口金部25の凸部と、インク
ジェット記録装置内に固設された受は部30の一端を形
成する受入部材31の四部とを嵌合させて、インクカー
トリッジ20を図面左方向罠押し付けると、受入部材3
1は内方に押し込まれ、固定された中空ニード/I/3
3の先端は弾性キャップ部材32から突出し、更にイン
クカートリッジ20側の弾性部材26を貫通して、イン
ク収容袋22内の補充用インク21に通じるっかくして
、インク収容袋22内の補充用インク21は前記中空ニ
ードル33を通ってインク供給管36を介して記録ヘッ
ド(図示せず)内に連通ずる。
FIG. 4 is a sectional view showing the connection state between the ink cartridge 20 and the receiving part 30 according to the present invention.9 The convex part of the mouthpiece part 25 forming one end of the ink cartridge 20 and the convex part of the mouth part 25 fixedly installed in the inkjet recording apparatus are shown in FIG. The four parts of the receiving member 31 forming one end of the part 30 are fitted to the received part 30, and when the ink cartridge 20 is pushed toward the left in the figure, the receiving member 3
1 is a hollow needle pushed inward and fixed /I/3
3 protrudes from the elastic cap member 32, further penetrates the elastic member 26 on the side of the ink cartridge 20, and connects to the refill ink 21 in the ink storage bag 22. passes through the hollow needle 33 and communicates with the recording head (not shown) via an ink supply pipe 36.

この状態においてインクジェット記録が行なわれる。即
ち、カートリッジ筐体23の一部には気体導入孔24が
開口しているので、カー) +Jツジ筐体23内の気体
圧力は外気圧と等しく、よってインク収容袋22内の補
充用インク21の液圧も外気圧と一致している。従って
インク収容袋22内と中空ニードル33、インク供給管
36を介して連通ずる記録ヘッド内のインクの液圧は、
上記インク収容袋22内のインクの液圧と、インク収容
袋22の水位と記録ヘッドのノズル位置の水位との差に
よる静水圧とによって一定値を保持される。
Inkjet recording is performed in this state. That is, since the gas introduction hole 24 is opened in a part of the cartridge housing 23, the gas pressure inside the cartridge housing 23 is equal to the external pressure, so that the refill ink 21 inside the ink storage bag 22 The hydraulic pressure also matches the outside pressure. Therefore, the hydraulic pressure of the ink in the recording head, which communicates with the inside of the ink storage bag 22 through the hollow needle 33 and the ink supply pipe 36, is as follows.
A constant value is maintained by the liquid pressure of the ink in the ink storage bag 22 and the hydrostatic pressure caused by the difference between the water level in the ink storage bag 22 and the water level at the nozzle position of the recording head.

次に第5図は本発明に係るインクカートリッジおよびイ
ンク供給装置を含むインクジェット記録装置の概要を示
す断面図である。図において、記録ヘッド40内のイン
ク流路は、インク滴を噴射する複数のノズル41と、該
ノズルに連通ずる同数の圧力室42と、該各圧力室42
にインクを分配共通する共同インク室43と、該共同イ
ンク室43にインクカートリッジ20からのインクを導
入する入口手段44とから構成されている。また記録ヘ
ッド40に記録用インクを供給する供給系は、インクカ
ートリッジ20 と、中空ニードル33を含む受は部3
0と、インク供給管36と、フィルター37とから構成
されている。
Next, FIG. 5 is a sectional view showing an outline of an ink jet recording apparatus including an ink cartridge and an ink supply device according to the present invention. In the figure, the ink flow path in the recording head 40 includes a plurality of nozzles 41 that eject ink droplets, the same number of pressure chambers 42 communicating with the nozzles, and each pressure chamber 42.
It is composed of a common ink chamber 43 for distributing ink to the common ink chamber 43, and an inlet means 44 for introducing ink from the ink cartridge 20 into the common ink chamber 43. The supply system that supplies recording ink to the recording head 40 includes an ink cartridge 20 and a receiver section 3 that includes a hollow needle 33.
0, an ink supply pipe 36, and a filter 37.

以上の構成のインク供給系において、インクカートリッ
ジ20を受は部30に接続することにより、インク収容
袋22内のインクは口金部25と受は部30により流体
的に連結され、更にフレキシブルなインク供給管36を
通って、フィルター37を介して記録ヘッド40の入口
手段44から記録ヘッド内に供給される。記録ヘッド内
に供給されたインクは、先ず共同インク室43に入り、
ここから更に1記録されるドツトマトリクス状の文字の
たて方向の画素に対応する複数のノズル41より内方に
はインクカートリッジからのインクで満たされ°〔いる
。インクカートリッジ23と記録ヘッド40の位置関係
は非記録時には記録ヘッド内にインクが満たされ、しか
も記録ヘッド40のノズル41からインクが漏出しない
ように、また記録時にはノズル41からインクが正常に
噴射し、消費されたインクが正常に供給されるように、
記録ヘッド40内の静水圧、ノズル4】先端におけるイ
ンクの表面張力を考慮して決められる。なおインク供給
系にインク供給用弁を備えている方式においてはこのよ
うな静水圧を考慮した配置はとらなくてもよい。
In the ink supply system configured as described above, by connecting the ink cartridge 20 to the receiving part 30, the ink in the ink storage bag 22 is fluidly connected to the mouth part 25 and the receiving part 30, and the ink cartridge 20 is connected to the receiving part 30. It is supplied into the recording head from the inlet means 44 of the recording head 40 through the supply pipe 36 and through the filter 37 . The ink supplied into the recording head first enters the common ink chamber 43,
Inwardly from a plurality of nozzles 41 corresponding to pixels in the vertical direction of a dot matrix character to be recorded one more time, the nozzles 41 are filled with ink from the ink cartridge. The positional relationship between the ink cartridge 23 and the recording head 40 is such that the recording head is filled with ink when not recording, and the ink does not leak from the nozzles 41 of the recording head 40, and the ink is normally ejected from the nozzles 41 during recording. , so that the consumed ink is supplied normally,
The hydrostatic pressure within the recording head 40 and the nozzle 4 are determined by taking into account the surface tension of the ink at the tip. Note that in a system in which the ink supply system is provided with an ink supply valve, it is not necessary to take such an arrangement in consideration of hydrostatic pressure.

一方、前記圧力室42の壁の一部は可撓性壁となってい
て、その外壁面には電子パルス発生器51に電気的に接
続された圧電変換素子52が接着されている。該圧電変
換素子52は、前記パルス発、生器51から電気信号を
受けると変形し圧力室42内の液圧を変動させる電機−
後板変換素子で、例えばピエソ電気クリスタル、高分子
圧電体フィルム等が用いられる。
On the other hand, a part of the wall of the pressure chamber 42 is a flexible wall, and a piezoelectric transducer 52 electrically connected to an electronic pulse generator 51 is adhered to the outer wall surface of the wall. The piezoelectric transducer 52 is an electric device that deforms when receiving an electrical signal from the pulse generator 51 and changes the fluid pressure in the pressure chamber 42.
For the rear plate conversion element, for example, a piezoelectric crystal, a polymer piezoelectric film, or the like is used.

上記の構成をなすインクジェット記録装置においては、
電子パルス発生器51からの電気信号により圧電変換素
子52は圧力室42の内方に急激に撓み、このため生ず
る圧力室42の容積の急激な減少は内部のインクをノズ
ル41からインク滴として放出飛翔させ、対向して相対
移動する記録紙上に到達させて、ドツト画像を記録する
In the inkjet recording device having the above configuration,
The piezoelectric transducer 52 is suddenly deflected inward by the electric signal from the electronic pulse generator 51, and the resulting rapid decrease in the volume of the pressure chamber 42 causes the ink inside to be ejected from the nozzle 41 as ink droplets. A dot image is recorded by causing the dot to fly and reach a recording paper that is relatively moving in the opposite direction.

次に、本発明によるインクカートリッジ加圧装置を引続
き第5図に基づいて説明する。前記インク収容袋22を
内蔵するカートリッジ筐体23は、気体導入孔24以外
は密閉構造となっていて、通常は図のように気体導入穴
24を介してカートリッジ筐体内は外気と流通している
。またカートリッジ20を記録装置本体の受は部30に
正しく装着した状態で、上記気体導入孔24の外方には
連結手段54が固設されていて、更にこの連結手段54
の中空状可動軸55の一端は加圧用エアポンプ56に連
結している。可動軸55の他端にはツII性を有する圧
接部材(例えばOリング)57が取り付けられている。
Next, the ink cartridge pressurizing device according to the present invention will be explained based on FIG. 5. The cartridge housing 23 that houses the ink storage bag 22 has a sealed structure except for the gas introduction hole 24, and the inside of the cartridge housing normally communicates with outside air through the gas introduction hole 24 as shown in the figure. . Further, when the cartridge 20 is properly installed in the receiver 30 of the main body of the recording apparatus, a connecting means 54 is fixedly installed outside the gas introduction hole 24, and furthermore, this connecting means 54
One end of the hollow movable shaft 55 is connected to a pressurizing air pump 56. At the other end of the movable shaft 55, a pressure contacting member (for example, an O-ring) 57 having a rigidity is attached.

連結手段54は例えば電磁ソレノイドであって、内蔵す
るコイルに電流を接続すれば鉄 から成る可動軸55が
上下動する。
The connecting means 54 is, for example, an electromagnetic solenoid, and when a current is connected to a built-in coil, a movable shaft 55 made of iron moves up and down.

可動軸55は中空となっていで、加圧用エアポンプ56
かもチューブ58を介して送られてくる圧縮空気が流れ
て他端に達するような空気流路を形成している。
The movable shaft 55 is hollow and has a pressurizing air pump 56.
An air flow path is formed through which compressed air sent through the tube 58 flows and reaches the other end.

非記録時であって、前記パージを必要とする時には、自
動又は手動スイッチにより、連結手段54のソレノイド
がONになり、可動軸55は押し下げられて、圧接部材
57を介してカートリッジ筐体23に密接する。これに
よりエアポンプ56からチューブ58、可動軸55、圧
接部材57、気体導入孔24を経てカー)リッジ筐体2
3に至る気密状態の空気流路が連結される。この状態に
おいて自動的にエアポンプ56が作動し、エアポンプ5
6かもの空気流は上記空気流路を経て、カートリッジ筐
体23内に圧入され、カートリッジ筐体23内の空気の
圧力は上昇し、内蔵するインク収容袋22が圧縮される
ことにより、内部のインクが加圧される。この結果、イ
ンク収容袋22内のインクは口金部25とこれに接続す
る受は部30を通って、インク供給管36、フィルター
37を経て圧送され、記録ヘッド400Å口手段44か
ら内部に導入され、ノズル41から外部へ溢れ出る。こ
の時、ノズル41および記録ヘッド内の気泡や固化物は
溢れ出るインクと共にノズル41外に排出されて、ノズ
ルその他の洗浄が行なわれ、目詰まりがなくなる。
When the purge is required during non-recording, the solenoid of the connecting means 54 is turned on by an automatic or manual switch, the movable shaft 55 is pushed down, and the movable shaft 55 is pressed against the cartridge housing 23 via the pressure contact member 57. Close. As a result, the air pump 56 passes through the tube 58, the movable shaft 55, the pressure contact member 57, and the gas introduction hole 24 to the car) ridge housing 2.
The air-tight air channels leading to No. 3 are connected. In this state, the air pump 56 automatically operates, and the air pump 56 automatically operates.
The six airflows pass through the air flow path and are press-fitted into the cartridge housing 23, the pressure of the air inside the cartridge housing 23 increases, and the built-in ink storage bag 22 is compressed, so that the inside of the cartridge housing 23 is compressed. The ink is pressurized. As a result, the ink in the ink storage bag 22 is forced to pass through the mouthpiece 25 and the receiver 30 connected thereto, through the ink supply pipe 36 and the filter 37, and is introduced into the recording head 400 through the mouth means 44. , overflows from the nozzle 41 to the outside. At this time, air bubbles and solidified substances within the nozzle 41 and the recording head are discharged from the nozzle 41 together with overflowing ink, and the nozzle and other parts are cleaned and no longer clogged.

次に、上記パージ動作が終了し、再び印字に移行する際
には、連結手段54の電源がOFFになり、これによっ
てソレノイドのコイル電流が断たれ、可動軸55は原状
に復帰することにより、圧接部材57を有する可動軸5
5の先端部はカートリッジ筐体23の外壁から離脱する
。同時に加圧用エアポンプ56の電源も断たれ圧送動作
も停止する。
Next, when the purge operation is completed and printing is started again, the power to the connecting means 54 is turned off, the solenoid coil current is cut off, and the movable shaft 55 returns to its original state. Movable shaft 5 having pressure contact member 57
The distal end portion of the cartridge housing 23 is detached from the outer wall of the cartridge housing 23. At the same time, the power to the pressurizing air pump 56 is also cut off, and the pumping operation is also stopped.

かくしてカートリッジ筐体23内の与圧空気は気体導入
孔24を通って外気に流出し、カートリッジ筐体23内
の空気は大気圧に保たれ、前記静水圧インクによるイン
ク滴噴射を可能にする。
Thus, the pressurized air within the cartridge housing 23 flows out to the outside air through the gas introduction hole 24, and the air within the cartridge housing 23 is maintained at atmospheric pressure, allowing the hydrostatic ink to eject ink droplets.

次に第6図は、本発明に係るインクカートリッジとイン
ク供給装置の他の実施例である。これはインクカートリ
ッジ60のカートリッジ筐体61の一部に、口金部25
と平行位置にテーパー状の中空突起62の内面は空気孔
63が形成されている。記録装置本体側のカートリッジ
装填室の内部には、前記中空突起62に嵌合連結可能な
形状ななす連結部材64が設けられている。連結部材6
4の他端は管65に接続し、更に手動プロワ−66に接
続して(・る。手動プロワ−66は弾性可撓壁から成る
半球状または提灯状の形状をなし、その壁の一部に空気
孔67が開口している。この開口状態においては、手動
プロワ−66がら管65、連結部材64、中空突起63
を介してカートリッジ筐体61に至る流路はすべて大気
圧になっている。この状態においてインクジェット記録
がなされる。
Next, FIG. 6 shows another embodiment of the ink cartridge and ink supply device according to the present invention. This is a part of the cartridge housing 61 of the ink cartridge 60 with the mouthpiece 25.
An air hole 63 is formed on the inner surface of the tapered hollow protrusion 62 at a position parallel to the above. A connecting member 64 having a shape that can be fitted and connected to the hollow protrusion 62 is provided inside the cartridge loading chamber on the recording apparatus main body side. Connecting member 6
The other end of 4 is connected to a tube 65, and further connected to a manual blower 66. The air hole 67 is open in the open state.In this open state, the manual blower 66 has the pipe 65, the connecting member 64, and the hollow protrusion 63.
The flow paths leading to the cartridge housing 61 through the casing 61 are all at atmospheric pressure. Inkjet recording is performed in this state.

パージを必要とするときには、上記手動プロワ−66の
空気孔67を指68又は操作部利によって閉じて圧縮し
、この容積縮小によって加圧送風し、カートリッジ筐体
61内の空気圧を上昇させ、インク収容袋22内のイン
クを加圧し、前述と同様に記録−\ラド40のノズル4
1から吐出させ、気泡や固形物をインクと共に放出させ
る。
When purging is required, the air hole 67 of the manual blower 66 is closed and compressed using the finger 68 or the operating part, and this volume reduction causes pressurized air to be blown, increasing the air pressure inside the cartridge housing 61, and ink. The ink in the storage bag 22 is pressurized, and the nozzle 4 of the recording
1 to eject air bubbles and solid matter along with the ink.

圧に戻り、カートリッジ筐体内の空気圧およびインク圧
力も大気圧に戻り、印字可能な状態になる。
The pressure returns to atmospheric pressure, and the air pressure and ink pressure inside the cartridge housing also return to atmospheric pressure, making it possible to print.

本方式のインクカートリッジおよびインク供給装置は加
圧力が比較的少なくてよい場合には、構造が簡単で有効
である。
The ink cartridge and ink supply device of this system have a simple structure and are effective when a relatively small pressing force is required.

前記インクカートリッジの構造はインクカートリッジ内
にインクを充填する場合にも極めて効果的である。例え
ば、先ず前記気体導入孔より加圧気体をカートリッジ筐
体23内に導入して筐体内の気体圧力を上昇させるか、
あるいは受は部30を減圧ポンプに接続して、インク収
容袋内の空気を追放して真空減圧状態となし、次に受は
部30に補充用インクを入れたインク槽に接続した後、
カートリッジ筐体23の気体導入孔24に減圧ポンプを
接続し、カートリッジ筐体内を減圧状態にすると、上記
インク槽内の補充用インクはインク収容袋22内に導入
することができる。
The structure of the ink cartridge is also extremely effective when filling ink into the ink cartridge. For example, first, pressurized gas is introduced into the cartridge housing 23 through the gas introduction hole to increase the gas pressure inside the housing, or
Alternatively, the receiver section 30 is connected to a vacuum pump to expel the air in the ink storage bag to create a vacuum state, and then the receiver section 30 is connected to an ink tank containing replenishment ink.
When a vacuum pump is connected to the gas introduction hole 24 of the cartridge housing 23 and the pressure inside the cartridge housing is reduced, the replenishment ink in the ink tank can be introduced into the ink storage bag 22.

以上のような構成から成る本発明のインクシェド記録装
置は、記録用インクを収容するインク収容袋を格納する
カートリッジ筐体にインク供給手段と気体導入孔とを設
けたことを特徴とするもので、常時は大気圧と流通可能
となし、非記録時で記録ヘッド内の気泡や固化物を除去
する必要時には、前記導入孔より加圧気体を導入してカ
ートリッジ筐体内の圧力を上昇させて内包するインクを
加圧吐出させるインクカートリッジおよびインク供給装
置である。そしてカー1− IJッジの糸膜操作は容易
であり、定常のインク供給とパージ時の加圧給送の切換
動作も確実である。そのうえ構造も簡単であるので実用
上有効な装置である。
The ink shed recording device of the present invention having the above configuration is characterized in that an ink supply means and a gas introduction hole are provided in the cartridge housing that stores the ink storage bag containing the recording ink. Normally, the cartridge is allowed to communicate with atmospheric pressure, but when it is necessary to remove air bubbles and solidified substances within the recording head during non-recording, pressurized gas is introduced through the introduction hole to increase the pressure inside the cartridge housing and encapsulate it. An ink cartridge and an ink supply device that eject ink under pressure. The thread membrane operation of the car 1-IJ is easy, and the switching operation between steady ink supply and pressurized supply during purging is also reliable. Furthermore, the structure is simple, so it is a practically effective device.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従来のインクカートリッジと受は部を示す断面
図、第2図は本発明のインクカートリッジの構造を示す
断面図、第3図は本発明によるインクカートリッジ接続
用の受は部の断面図、第4図は不発QI[よるインクカ
ートリッジと受り部の接続状態を示す断面図、第5図は
本発明に係るインクジェット記録装置の実施例の概略を
示す断面図、第6図は本発明に係るインクジェット記録
装置用インク加圧手段の他の実施例を示す断面図である
。 20.60・・・インクカートリッジ 21・・・補充用インク  22・・・インク収容袋2
3.61・・・カートリッジ筐体 24.63・・・気体導入孔 25・・・口金部     26・・・弾性部月30・
・・受げ部     31・・・受入部栃33・・・中
空ニードル  54.64・・・連結手段56・・・エ
アポンプ   66・・・手flh 7” ロワー代理
人 桑原義美
Fig. 1 is a cross-sectional view showing a conventional ink cartridge and a receiving part, Fig. 2 is a cross-sectional view showing the structure of an ink cartridge of the present invention, and Fig. 3 is a cross-sectional view of a receiving part for connecting an ink cartridge according to the present invention. 4 is a cross-sectional view showing the connection state between the ink cartridge and the receiving portion according to the unexploded QI, FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing an embodiment of the inkjet recording apparatus according to the present invention, and FIG. FIG. 3 is a sectional view showing another embodiment of the ink pressurizing means for an inkjet recording apparatus according to the invention. 20.60... Ink cartridge 21... Refill ink 22... Ink storage bag 2
3.61... Cartridge housing 24.63... Gas introduction hole 25... Mouth part 26... Elastic part 30.
...Receiving part 31...Receiving part Tochi 33...Hollow needle 54.64...Connection means 56...Air pump 66...Hand flh 7” Lower agent Yoshimi Kuwabara

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)記録用インクを満たした可撓性材料製のインク収
容袋と、該インク収容袋を内蔵する剛性の筐体とから成
り、該筐体に加圧気体を導入・排出せしめる孔を設けた
ことを特徴とするインクカート リ ッ ジ。
(1) Consists of an ink storage bag made of a flexible material filled with recording ink and a rigid housing that houses the ink storage bag, with holes provided in the housing for introducing and discharging pressurized gas. An ink cartridge featuring:
(2)  記録用インクを満たした可撓性材料製のイン
ク収容袋と、該インク収容袋を内蔵し加圧気体導入排出
用の孔を有する剛性の筐体とから成るインクカートリッ
ジ、および前記筐体に接離可能であって、前記孔に連通
する気体排出口を有する気体圧送手段とで構成され、該
気体圧送手段を前記インクカートリッジに近接させて前
記孔を通して加圧気体を前記筐体内に送ることにより、
インクを前記インク収容袋から記録ヘッドに向けて送り
、記録ヘッドのノズルより吐出させ、かつ前記気体圧送
手段を前記インクカートリッジから離間することにより
、前記筐体内の気体を前記孔より排出するようになした
ことを特徴とするインク供給装置。
(2) An ink cartridge consisting of an ink storage bag made of a flexible material filled with recording ink, and a rigid casing that houses the ink storage bag and has holes for introducing and discharging pressurized gas, and the casing a gas pumping means that can be brought into and out of contact with the body and has a gas outlet communicating with the hole, and the gas pumping means is brought close to the ink cartridge to supply pressurized gas into the housing through the hole. By sending
The gas in the housing is discharged from the hole by sending ink from the ink storage bag toward a recording head and ejecting it from a nozzle of the recording head, and separating the gas pressure feeding means from the ink cartridge. An ink supply device characterized by:
JP17112182A 1982-09-07 1982-09-29 Ink cartridge and ink-supplying device Pending JPS5959456A (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17112182A JPS5959456A (en) 1982-09-29 1982-09-29 Ink cartridge and ink-supplying device
US06/529,611 US4558326A (en) 1982-09-07 1983-09-06 Purging system for ink jet recording apparatus
DE19833332273 DE3332273A1 (en) 1982-09-07 1983-09-07 INK-JET RECORDING METHOD AND DEVICE FOR CARRYING OUT THE METHOD

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17112182A JPS5959456A (en) 1982-09-29 1982-09-29 Ink cartridge and ink-supplying device

Publications (1)

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JPS5959456A true JPS5959456A (en) 1984-04-05

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ID=15917367

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17112182A Pending JPS5959456A (en) 1982-09-07 1982-09-29 Ink cartridge and ink-supplying device

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JP (1) JPS5959456A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH067944U (en) * 1991-05-22 1994-02-01 アルプス電気株式会社 Inkjet printer
EP0672527A2 (en) * 1994-03-16 1995-09-20 Pelikan Produktions Ag Multi-colour print head for an ink jet printer

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