【０００１】
【技術分野】
本発明は、加圧手段により圧力発生室の液を加圧して液滴を吐出させる液体噴射ヘッドに液供給チューブを介して液収容容器から液を供給する液体噴射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
捺染装置やマイクロデスペンサ、プリンタ等の画像記録装置に用いられる記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタの製造に用いられる色剤噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、面発光ディスプレイ（ＦＥＤ）等の電極形成に用いられる電極形成剤噴射ヘッド、バイオチップの製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等の液体、液状体を液滴として吐出する液体噴射ヘッドを使用する液体噴射装置は、液体の補給操作の簡素化と、液体の保存性の向上とを図るため、通常、カートリッジの交換により液体が補給されている。
カートリッジの交換時には空気等の気体が流路に侵入したり、また液体噴射ヘッドの空打による損傷を防止するため、液噴射動作を一時停止させてカートリッジを交換する必要があるが、稼働率の低下につながるため、液体を大量に噴射させる場合には、オプションとして１セット余分にインクカートリッジの装着を可能とする構成を備え、液体噴射動作を継続した状態でもカートリッジの切り替えにより液体の補給ができるように構成されている。
しかしながら、特に、沈殿が生じやすい成分、例えば顔料を含む液体、例えば顔料インクを使用するような場合には、インクカートリッジの切り替え時点で液体の成分濃度が大きく変化するという問題がある。
このような問題に対処する方法として特許文献１に見られるように記録ヘッドによる前回のインク吐出からの経過時間を算出し、その算出された経過時間に基づいて、その経過時間に伴うインクの濃度変化を予測し、その予測されるインクの濃度変化に基づいて、入力多値画像データが表わす濃度値を表現するために適したインクとインク吐出量とを選択し、その選択されたインクとインク吐出量とに基づいて、記録ヘッドからのインク吐出を発生させるよう記録ヘッドを駆動することが提案されている。
これによれば、インクの濃度変化を補正した状態で印刷が可能な反面、インク滴の吐出制御が複雑化するという問題がある。
【特許文献１】特開２０００−７９７０９号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、記録装置のインク滴吐出制御を複雑化させることなく、残量の減少とともに濃度が変化するカートリッジの液体を、噴射する液滴の成分濃度の変化を可及的に抑えて有効利用することができ、かつ大量、高速印刷時にもインクの補給のマージン巾を大きくできるインクジェット記録装置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
このような課題を達成するために本発明においては、同種の液体を収容した複数のカートリッジを収容するカートリッジホルダと、同種のカートリッジから液体の供給を受けるサブタンクと、前記サブタンクの液体の供給を受ける液体噴射ヘッドと、複数の前記カートリッジのうち、液体の残量が少なくなったカーリッジの液体に、同種の液体を収容し、かつ液体の残量が多い方の他方のカートリッジの液体を適宜混合するように前記サブタンクに供給する制御手段とを備えるようにした。
【０００５】
【作用】
同種の液体を収容した複数のカートリッジの、一方のカートリッジの液体の濃度の上昇を、他方のカートリッジの液体を混合して調整することができる。また少なくともサブタンクには噴射に適した濃度の液体が残存するから、１つのカートリッジの液体が消費されつくした時点で当該カートリッジを交換しても、液体噴射動作の中断を必要とすることなくカートリッジの装着ができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
そこで、以下に本発明の詳細を、顔料インクを使用する印刷装置に例を採って図示した実施例に基づいて説明する。
図１は、最大幅４４インチの記録用紙に印刷が可能な大型のインクジェット記録装置の一実施例を示すものであって、両側の基部１、２の間には給紙部３、印刷部４及び排紙スタック部５が上下関係となるように配置され、給紙部３の側方には制御パネル６が、また基部１にはメインカートリッジホルダ７、また他方の基部２にはオプションカートリッジホルダ８が設けられている。
【０００７】
これらカートリッジホルダ７、８には、図２に示したようにブラックインクカートリッジ７Ｂ、８Ｂ、カラーインクカートリッジ７Ｙ、８Ｙ、７Ｃ、８Ｃ、７Ｍ、８Ｍが着脱可能に装着されている。なお、図中符号９は、カートリッジホルダ７、８のインクカートリッジのインクを後述するインク供給装置を介してインクの供給を受けるインクジェット記録ヘッドで、ガイド部材１０により記録用紙の幅方向に往復動可能に支持されている。
【０００８】
図３は、上述したインク供給装置の一実施例を、一色のインクカートリッジに例を採って示すものであって、インク供給手段には複数、この実施例では２つの同種のインクが収容されたインクカートリッジ７Ｂ、８Ｂの装着口１１Ｂ、１２Ｂが設けられ、それぞれにインクカートリッジ７Ｂ、８Ｂの装着検出手段１３Ｂ、１４Ｂが配置されている。
【０００９】
装着口１１Ｂ、１２Ｂは、それぞれ外部信号により開閉が可能な止弁１４Ｂ、１５Ｂを介してサブタンク１７に接続され、またサブタンク１７はインク供給チューブ１８を介して記録ヘッド９に接続されている。
【００１０】
この実施例において、カートリッジホルダ７、８の一方、例えばホルダ７にのみカートリッジ７Ｂが装着されている場合には、他方のホルダ８の検出手段１４Ｂから信号が出力しないため、当該インクカートリッジ７Ｂからだけ記録ヘッド９にインクが供給される。
【００１１】
図５に示したようにインク残量とともに沈殿領域のインクが記録ヘッド９に供給されるようになるため、印刷濃度が上昇し、ついには印刷品質を保証できる濃度ＤＨを超える。この色濃度の変化に対応するため、新しいインクカートリッジを用意し、十分に攪拌、つまりインクカートリッジを震とうして、保管中に沈殿した顔料を攪拌してからインクカートリッジを装着する。
【００１２】
一方、それぞれの装着検出手段１３Ｂ、１４Ｂから信号が出力されている場合には、一方の止弁１５Ｂを開放し、他方の止弁１６Ｂを閉弁した状態で、インクの濃度変化が目立たない期間、例えばインクカートリッジの全容量の１／２程度まで、同一のインクカートリッジ７Ｂのインクをサブタンク１７に供給し、サブタンク１７から記録ヘッド９にインクを供給して印刷を継続する。
【００１３】
現在印刷に供しているインクカートリッジ７Ｂのインク残量が規定量まで減少した時点、つまりインクの濃度が限界濃度ＤＨ（図５）を超えた時点で、制御手段２０は、第１の止弁１５Ｂを閉弁するとともに、サブタンク１７のインクが所定量、つまり他方のインクカートリッジ８Ｂのインクを注入することができる量だけ消費された時点で、第２の止弁１６Ｂを開弁して未使用の第２のインクカートリッジ８Ｂのインクを、濃度が急激に低下しない程度で、かつ混合後の濃度が印刷に適した濃度となる量だけ供給し、第２の止弁１６Ｂを閉弁する。
【００１４】
これにより、インクの減少とともに濃度が高くなった第１のインクカートリッジ７Ｂのインクを、濃度の上昇が無い第２のインクカートリッジ８Ｂのインクと混合できて、記録ヘッド９に供給するインクの濃度を平均化することができる。
【００１５】
このようにしてサブタンク１７のインクが混合に適した量だけ消費された時点で、止弁１５Ｂと止弁１６Ｂとをそれぞれ混合比に対応し、かつサブタンク１７を満たすことができ、さらに混合後の濃度が印刷に適した濃度となる時間だけ開弁する。
【００１６】
以下、このような操作を、インク残量が少ない第１のインクカートリッジ７Ｂの濃度を最適な濃度にできるように、第２ｍのインクカートリッジ８Ｂとの混合比を徐々に変更しつつ繰り返す。これにより濃度が上昇した第１のインクカートリッジ７Ｂのインクを最後まで印刷品質の低下を招くことなく印刷に供することがができる。
【００１７】
このようにして第１のインクカートリッジ７Ｂのインクが全て消費されると、第１のインクカートリッジ７Ｂを取り外し、同種のインクが充填されている新しいインクカートリッジを用意し、これを十分に震とうした後、装着する。
【００１８】
このようにして一方のインクカートリッジ７Ｂが交換された以後は、今度はインク残量が相対的に少なくなったインクカートリッジ、この実施例では第２のインクカートリッジ８Ｂのインクを、新しく装着された第１のインクカートリッジ７Ｂのインクで薄めるようにして印刷を実行する。
【００１９】
なお、上述の実施例においては、ブラックインクカートリッジに例を採って説明したが、カラーインクカートリッジのそれぞれについても、同種のインクを収容した２つのインクカートリッジのインクをサブタンクで適宜混合しながら、記録ヘッドに供給することにより、インクカートリッジのインクを有効に利用しながら印字品質の高い印刷を行うことができる。
【００２０】
なお、上述の実施例においては、インクカートリッジからサブタンクへのインクの供給を、止弁１３Ｂ、１４Ｂの開閉により制御するようにしたが、図４に示したようにインクカートリッジ７Ｂ、８Ｂとサブタンク１７との間にポンプ２１Ｂ、２２Ｂを接続して、ポンプ２１Ｂ、２２Ｂを間欠駆動してそれぞれのインクカートリッジ７Ｂ、８Ｂのインクをサブタンク１７に適量のインクを注入するようにしても同様の作用を奏する。
【００２１】
また、上述の実施例においては顔料などの固形成分を含有する液体を噴射する場合について説明したが、染料インクなどのように固形成分を含まない液体を噴射する液体噴射装置に適用しても同様の作用を奏することは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液噴射装置の一実施例を、インクジェット記録装置に例を採って示す斜視図である。
【図２】同上記録装置の印刷機構を中心に示す正面図である。
【図３】同上インクジェット記録装置のインク供給機構の一実施例を示す構成図である。
【図４】同上インクジェット記録装置のインク供給機構の他の実施例を示す構成図である。
【図５】インクカートリッジのインク残量と濃度との関係を示す線図である。
【符号の説明】
７、８ カートリッジホルダ ９ 液体噴射ヘッド １１Ｂ、１２Ｂ 装着口 １３Ｂ、１４Ｂ 止弁 １３Ｂ、１４Ｂ 装着検出手段 １５Ｂ、１６Ｂ 止弁 １７ サブタンク １８ インク供給チューブ ２０ 制御手段 ２１Ｂ、２２Ｂ ポンプ[0001]
【Technical field】
The present invention relates to a liquid ejecting apparatus that supplies a liquid from a liquid container via a liquid supply tube to a liquid ejecting head that pressurizes a liquid in a pressure generating chamber by a pressurizing unit to discharge droplets.
[0002]
[Prior art]
For recording heads used in image recording devices such as textile printing devices, micro-dispensers and printers, color material jet heads used in the manufacture of color filters such as liquid crystal displays, electrodes for organic EL displays and surface-emitting displays (FED). A liquid ejecting apparatus using a liquid ejecting head that ejects liquid or liquid material as liquid droplets, such as an electrode forming agent ejecting head used, a biological organic matter ejecting head used for manufacturing a biochip, simplifies a liquid replenishing operation. In order to improve the storage stability of the liquid, the liquid is usually supplied by replacing the cartridge.
When replacing a cartridge, it is necessary to temporarily stop the liquid ejection operation and replace the cartridge in order to prevent gas such as air from entering the flow path and to prevent damage due to idling of the liquid ejection head. If a large amount of liquid is to be ejected, an additional set of ink cartridges can be installed as an option so that the liquid can be replenished by switching the cartridge even when the liquid ejecting operation is continued. It is configured as follows.
However, in particular, when a component that easily causes precipitation, for example, a liquid containing a pigment, for example, a pigment ink, is used, there is a problem that the component concentration of the liquid greatly changes when the ink cartridge is switched.
As a method for dealing with such a problem, as disclosed in Patent Document 1, the elapsed time from the previous ink ejection by the print head is calculated, and based on the calculated elapsed time, the density of the ink accompanying the elapsed time is calculated. The change is predicted, and based on the predicted change in the density of the ink, an ink and an ink ejection amount suitable for expressing the density value represented by the input multi-valued image data are selected, and the selected ink and the ink are selected. It has been proposed to drive a recording head to generate ink ejection from the recording head based on the ejection amount.
According to this, printing can be performed in a state where the change in the density of the ink is corrected, but there is a problem that the control of the ejection of the ink droplets is complicated.
[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-79709
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a cartridge in which the density changes as the remaining amount decreases without complicating the ink droplet ejection control of the recording apparatus. By providing an ink jet recording apparatus capable of effectively utilizing a liquid while suppressing a change in the component concentration of a droplet to be ejected as much as possible, and increasing a margin width of ink replenishment even in a large amount and high-speed printing. is there.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, a cartridge holder accommodating a plurality of cartridges accommodating the same type of liquid, a sub-tank receiving supply of liquid from the same type of cartridge, and receiving a supply of liquid from the sub-tank A liquid ejecting head and, among the plurality of cartridges, the same type of liquid is contained in the liquid of a cartridge having a smaller remaining amount of liquid, and the liquid of the other cartridge having the larger amount of remaining liquid is appropriately mixed. Control means for supplying to the sub-tank as described above.
[0005]
[Action]
An increase in the concentration of the liquid in one of the plurality of cartridges containing the same type of liquid can be adjusted by mixing the liquid in the other cartridge. In addition, since the liquid having a concentration suitable for ejection remains in at least the sub-tank, even if the cartridge is replaced when the liquid in one cartridge is almost consumed, the cartridge can be replaced without interrupting the liquid ejection operation. Can be installed.
[0006]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Therefore, the details of the present invention will be described below based on the illustrated embodiment using a printing apparatus using a pigment ink as an example.
FIG. 1 shows an embodiment of a large-sized ink jet recording apparatus capable of printing on recording paper having a maximum width of 44 inches. A paper feed section 3 and a printing section 4 are provided between bases 1 and 2 on both sides. And a paper output stack unit 5 arranged in a vertical relationship, a control panel 6 beside the paper feed unit 3, a main cartridge holder 7 on the base 1, and an optional cartridge holder on the other base 2. 8 are provided.
[0007]
As shown in FIG. 2, black ink cartridges 7B, 8B and color ink cartridges 7Y, 8Y, 7C, 8C, 7M, 8M are detachably mounted on these cartridge holders 7, 8. Reference numeral 9 in the drawing denotes an ink jet recording head that receives ink supplied from the ink cartridges of the cartridge holders 7 and 8 via an ink supply device described later, and is reciprocally movable in the width direction of the recording paper by the guide member 10. It is supported by.
[0008]
FIG. 3 shows an embodiment of the above-described ink supply device by taking an example of a one-color ink cartridge, and a plurality of ink supply means, in this embodiment, two identical inks are stored. Mounting openings 11B and 12B for the ink cartridges 7B and 8B are provided, and mounting detecting means 13B and 14B for the ink cartridges 7B and 8B are arranged respectively.
[0009]
The mounting ports 11B and 12B are connected to the sub-tank 17 via stop valves 14B and 15B which can be opened and closed by external signals, respectively, and the sub-tank 17 is connected to the recording head 9 via an ink supply tube 18.
[0010]
In this embodiment, when the cartridge 7B is mounted only on one of the cartridge holders 7, 8, for example, only the holder 7, no signal is output from the detection means 14B of the other holder 8, so that only the ink cartridge 7B is used. Ink is supplied to the recording head 9.
[0011]
As shown in FIG. 5, since the ink in the settling area is supplied to the recording head 9 together with the remaining amount of the ink, the print density increases and finally exceeds the density DH at which the print quality can be guaranteed. In order to cope with this change in color density, a new ink cartridge is prepared and sufficiently stirred, that is, the ink cartridge is shaken to agitate the pigment precipitated during storage, and then the ink cartridge is mounted.
[0012]
On the other hand, when a signal is output from each of the mounting detecting means 13B and 14B, one stop valve 15B is opened, and the other stop valve 16B is closed. For example, the ink in the same ink cartridge 7B is supplied to the sub-tank 17 up to about 1/2 of the total capacity of the ink cartridge, and the ink is supplied from the sub-tank 17 to the recording head 9 to continue printing.
[0013]
When the remaining amount of ink in the ink cartridge 7B currently being used for printing has decreased to the specified amount, that is, when the ink density has exceeded the limit density DH (FIG. 5), the control means 20 controls the first stop valve 15B. And when the ink in the sub-tank 17 has been consumed by a predetermined amount, that is, the amount that allows the ink in the other ink cartridge 8B to be injected, the second stop valve 16B is opened to open the unused portion. The ink in the second ink cartridge 8B is supplied in such an amount that the density does not drop sharply and the density after mixing becomes a density suitable for printing, and the second stop valve 16B is closed.
[0014]
Accordingly, the ink of the first ink cartridge 7B whose density has increased as the ink has decreased can be mixed with the ink of the second ink cartridge 8B having no increase in the density, and the density of the ink supplied to the recording head 9 can be reduced. Can be averaged.
[0015]
When the ink in the sub-tank 17 is consumed in an amount suitable for mixing in this way, the stop valve 15B and the stop valve 16B can correspond to the mixing ratios and fill the sub-tank 17, respectively. The valve is opened only for the time when the density becomes a density suitable for printing.
[0016]
Hereinafter, such an operation is repeated while gradually changing the mixture ratio with the 2m-th ink cartridge 8B so that the density of the first ink cartridge 7B having a small remaining amount of ink can be set to the optimum density. As a result, the ink of the first ink cartridge 7B having the increased density can be used for printing without deteriorating the print quality to the end.
[0017]
When all the ink in the first ink cartridge 7B has been consumed in this way, the first ink cartridge 7B is removed, a new ink cartridge filled with the same kind of ink is prepared, and this is shaken sufficiently. Later, attach it.
[0018]
After the replacement of one of the ink cartridges 7B in this manner, the ink of the ink cartridge whose ink remaining amount is relatively small, in this embodiment, the ink of the second ink cartridge 8B is replaced by the newly installed ink cartridge. The printing is executed such that the ink is diluted with the ink of the one ink cartridge 7B.
[0019]
In the above-described embodiment, the description has been made by taking the black ink cartridge as an example. However, for each of the color ink cartridges, the recording is performed while appropriately mixing the inks of the two ink cartridges containing the same type of ink in the sub-tank. By supplying the ink to the head, printing with high print quality can be performed while effectively using the ink of the ink cartridge.
[0020]
In the above-described embodiment, the supply of ink from the ink cartridge to the sub tank is controlled by opening and closing the stop valves 13B and 14B. However, as shown in FIG. 4, the ink cartridges 7B and 8B and the sub tank 17 are controlled. The same effect can be obtained even if the pumps 21B and 22B are connected between the two and the pumps 21B and 22B are intermittently driven to inject an appropriate amount of ink from the ink cartridges 7B and 8B into the sub tank 17. .
[0021]
Further, in the above-described embodiment, a case where a liquid containing a solid component such as a pigment is ejected has been described. However, the same applies to a liquid ejecting apparatus which ejects a liquid containing no solid component such as a dye ink. It is clear that the action of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a liquid ejecting apparatus of the present invention, taking an example of an ink jet recording apparatus.
FIG. 2 is a front view mainly showing a printing mechanism of the recording apparatus.
FIG. 3 is a configuration diagram illustrating an embodiment of an ink supply mechanism of the ink jet recording apparatus.
FIG. 4 is a configuration diagram showing another embodiment of the ink supply mechanism of the ink jet recording apparatus.
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the remaining amount of ink and the density of the ink cartridge.
[Explanation of symbols]
7, 8 Cartridge holder 9 Liquid ejecting head 11B, 12B Mounting port 13B, 14B Stop valve 13B, 14B Mounting detecting means 15B, 16B Stop valve 17 Subtank 18 Ink supply tube 20 Control means 21B, 22B Pump
