JP2007001295A - Ink supply device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an ink supply device which is simple in structure and small. <P>SOLUTION: The ink supply device has a supply channel 4 connecting a replaceable ink cartridge 1 and a recording head 2 to discharge ink. A pump 12 capable of supplying ink stored in its junction 10 with the supply channel 4, an ink detection sensor 42 to detect ink in the supply channel 4 nearer to the ink cartridge 1 side than the junction point 10 are provided. The device announces an out-of-ink condition when the ink detection sensor 42 detects the absence of ink, and returns air of the supply channel 4 to the ink cartridge 1 by supplying the ink to the supply channel 4 by controlling the pump 12 after the ink cartridge 1 is replaced. The pressure of the pump 12 doest not damage the meniscus of the recording head 2. Check valves 28 and 30 which permit a flow to the recording head 2 side are provided in the supply channels 4 on both sides of the junction 10, and the ink cartridge 1 side check valve 30 permits backflow at the supply pressure. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、インクを吐出する記録ヘッドにカートリッジからインクを供給するインク供給装置に関する。   The present invention relates to an ink supply apparatus that supplies ink from a cartridge to a recording head that discharges ink.

従来より、交換可能なインクカートリッジのインクを記録ヘッドに供給すると共に、インクカートリッジが空になったことを警告するインク供給装置として、特許文献１にあるような装置が知られている。この装置では、インクカートリッジと記録ヘッドとの間のインクの供給流路にサブタンクを介装し、インクカートリッジのインクをポンプによりサブタンクに供給できるようにしている。また、サブタンクにインク液面レベルを検出する液面レベルセンサを設けて、液面レベルセンサにより検出されたインク液面レベルが所定レベル以下となったときに、ポンプによりインクカートリッジからインクをサブタンクに供給する。ポンプを駆動しても、液面レベルセンサにより検出されるインク液面レベルが所定レベル以下のときには、インクカートリッジが空であると判断して、使用者にインクカートリッジの交換を促す警告を発するようにしている。
特開平１１−９１１２１号公報 2. Description of the Related Art Conventionally, an apparatus as disclosed in Patent Document 1 is known as an ink supply apparatus that supplies ink of a replaceable ink cartridge to a recording head and warns that the ink cartridge is empty. In this apparatus, a sub tank is interposed in the ink supply flow path between the ink cartridge and the recording head so that the ink in the ink cartridge can be supplied to the sub tank by a pump. Also, a liquid level sensor for detecting the ink level in the sub tank is provided, and when the ink level detected by the liquid level sensor falls below a predetermined level, the pump supplies ink from the ink cartridge to the sub tank. Supply. Even when the pump is driven, if the ink level detected by the level sensor is below a predetermined level, it is determined that the ink cartridge is empty, and a warning is issued to prompt the user to replace the ink cartridge. I have to.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-91121

しかしながら、こうした従来のものでは、インクカートリッジと記録ヘッドとの間の供給流路にサブタンクを介装しているので、装置が複雑になり、大型化するという問題があった。   However, in such a conventional apparatus, since the sub tank is interposed in the supply flow path between the ink cartridge and the recording head, there is a problem that the apparatus becomes complicated and increases in size.

本発明の課題は、構成が簡単で、小型のインク供給装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a small-sized ink supply device that has a simple configuration.

かかる課題を達成すべく、本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即ち、交換可能なインクカートリッジと、インクを吐出する記録ヘッドとを接続する供給流路を備えたインク供給装置において、前記供給流路と接続され、内部にインクを貯留可能であると共に、前記供給流路との合流箇所へ向けて貯留したインクを供給可能なポンプと、前記合流箇所若しくは前記合流箇所よりも前記インクカートリッジ側の前記供給流路の前記インクを検出するインク検出手段と、該インク検出手段によりインク無しが検出されたときにその検出結果を報知する報知手段と、前記インクカートリッジ交換後に、前記ポンプを駆動制御して、前記インクを前記供給流路に供給して前記供給流路の空気を前記インクカートリッジに戻す排出制御手段とを備えたことを特徴とするインク供給装置がそれである。   In order to achieve this problem, the present invention has taken the following measures in order to solve the problem. That is, in an ink supply apparatus having a supply flow path for connecting a replaceable ink cartridge and a recording head for ejecting ink, the ink supply apparatus is connected to the supply flow path and can store ink therein, and A pump capable of supplying the ink stored toward the junction with the flow path, an ink detection unit for detecting the ink in the supply flow path on the ink cartridge side of the junction or the junction, and the ink Informing means for informing the detection result when the absence of ink is detected by the detecting means, and after the ink cartridge replacement, the pump is driven and controlled, and the ink is supplied to the supply flow path to supply the supply flow path. An ink supply device comprising discharge control means for returning the air to the ink cartridge.

前記ポンプは、供給圧力が前記記録ヘッドのメニスカスを破壊しない圧力である構成としてもよい。また、前記供給流路の前記合流箇所の両側に、前記記録ヘッド側への流れを許容する逆止弁を設けると共に、前記インクカートリッジ側の前記逆止弁は前記供給圧力での逆流を許容する構成としてもよい。更に、前記ポンプは、容積可変のポンプ室を備え、該ポンプ室は前記インクカートリッジから前記インク検出手段までの前記供給流路の容積以上の前記インクを貯留可能な構成としてもよい。   The pump may be configured such that the supply pressure is a pressure that does not destroy the meniscus of the recording head. In addition, check valves that allow flow to the recording head side are provided on both sides of the junction point of the supply flow path, and the check valve on the ink cartridge side allows reverse flow at the supply pressure. It is good also as a structure. Furthermore, the pump may include a variable volume pump chamber, and the pump chamber may be configured to store the ink in a volume greater than the volume of the supply flow path from the ink cartridge to the ink detection means.

前記合流箇所は、前記記録ヘッドのノズル面より重力方向の下側に配置することが好ましい。また、前記排出制御手段は、前記ポンプを制御して、前記供給流路の空気を前記インクカートリッジに戻した後、前記インクカートリッジの前記インクを吸引して貯留する構成としてもよい。   It is preferable that the joining location is disposed below the nozzle surface of the recording head in the gravity direction. The discharge control unit may control the pump to return the air in the supply channel to the ink cartridge, and then suck and store the ink in the ink cartridge.

本発明のインク供給装置は、合流箇所若しくは合流箇所よりもインクカートリッジ側の供給流路内のインクをインク検出手段により検出して、その検出結果、例えば、インクエンプティを報知するので、インクカートリッジが空になるまで使用できると共に、インクカートリッジの交換後にポンプから供給流路にインクを供給して、空気をインクカートリッジに戻すので、サブタンクが不要となり、構成が簡単で、小型化できるという効果を奏する。   The ink supply device of the present invention detects the ink in the supply flow path on the ink cartridge side from the joining location or the joining location, and notifies the detection result, for example, the ink empty. It can be used until it is empty, and after replacing the ink cartridge, ink is supplied from the pump to the supply flow path and the air is returned to the ink cartridge. This eliminates the need for a subtank, simplifies the configuration, and reduces the size. .

請求項２に記載の発明では、メニスカスを破壊しない圧力でインクを供給するので、記録ヘッド側の供給流路に電磁開閉弁等を設けなくても、空気をインクカートリッジに戻すことができ、構造が簡単になる。請求項３に記載の発明では、合流箇所の両側に逆止弁を設け、インクカートリッジ側の逆止弁に供給圧力での逆流を許容することにより、パージ動作等を行なうポンプを兼用できる。請求項４に記載の発明では、インクカートリッジからインク検出手段までの供給流路の容積以上のインクを貯留可能なポンプを設けることにより、供給流路に侵入した空気を確実にインクカートリッジに戻すことができると共に、構成が簡単になる。請求項５に記載の発明では、合流箇所をノズル面より下側に設けることにより、インクカートリッジが空になったときでも、安定して記録ヘッドに背圧をかけることができる。請求項６に記載の発明では、空気を排出した後、ポンプがインクカートリッジのインクを吸引して貯留するので、ベローズ等を用いた簡単な構成のポンプを使用できる。   According to the second aspect of the present invention, since the ink is supplied at a pressure that does not destroy the meniscus, air can be returned to the ink cartridge without providing an electromagnetic on-off valve or the like in the supply flow path on the recording head side. Becomes easier. According to the third aspect of the present invention, a check valve is provided on both sides of the junction, and the check valve on the ink cartridge side is allowed to flow back at the supply pressure, so that a pump that performs a purge operation or the like can also be used. In the invention according to claim 4, by providing a pump capable of storing ink larger than the volume of the supply flow path from the ink cartridge to the ink detection means, the air that has entered the supply flow path is reliably returned to the ink cartridge. And the configuration is simplified. According to the fifth aspect of the present invention, the back pressure can be stably applied to the recording head even when the ink cartridge is emptied by providing the joining point below the nozzle surface. In the sixth aspect of the invention, since the pump sucks and stores the ink in the ink cartridge after the air is discharged, a pump having a simple configuration using a bellows or the like can be used.

以下本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１に示すように、交換可能なインクカートリッジ１と記録ヘッド２とがインクの供給流路４を介して接続されている。記録ヘッド２は、本実施形態では、圧電素子や熱変換素子等を駆動して、供給流路４を介してマニホールド６に供給されたインクをノズル８（図２参照）からインク滴として吐出するインクジェット式のものである。 The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, a replaceable ink cartridge 1 and a recording head 2 are connected via an ink supply channel 4. In this embodiment, the recording head 2 drives a piezoelectric element, a heat conversion element, and the like, and ejects ink supplied to the manifold 6 via the supply flow path 4 as ink droplets from the nozzle 8 (see FIG. 2). Ink-jet type.

インクカートリッジ１と記録ヘッド２との間の供給流路４の途中の合流箇所１０で、ポンプ１２が接続されている。ポンプ１２はインクカートリッジ１に直接接続されるのではなく、供給流路４の途中の合流箇所１０で接続される。合流箇所１０からインクカートリッジ１までの供給流路４は記録ヘッド２のノズル面２ａよりも重力方向の下側に配置されている。これにより、負圧を付与できるようにして、後述するインクカートリッジ１が空になった際にも、安定して記録ヘッド２に背圧をかけることができる。   A pump 12 is connected at a junction 10 in the middle of the supply flow path 4 between the ink cartridge 1 and the recording head 2. The pump 12 is not directly connected to the ink cartridge 1 but is connected at the junction 10 in the middle of the supply flow path 4. The supply flow path 4 from the junction 10 to the ink cartridge 1 is disposed below the nozzle surface 2a of the recording head 2 in the gravity direction. As a result, a negative pressure can be applied, and a back pressure can be stably applied to the recording head 2 even when an ink cartridge 1 described later becomes empty.

ポンプ１２は、本実施形態では、ベローズポンプが用いられており、ベローズ１４により形成されたポンプ室１６が合流箇所１０に連通されている。ベローズ１４は伸縮可能に形成されており、ベローズ１４の伸縮によりポンプ室１６の容積が可変されるように構成されている。尚、ポンプ１２は、ベローズ１４に限らず、伸縮性のあるジャバラや風船等を用いてもよい。   In the present embodiment, a bellows pump is used as the pump 12, and a pump chamber 16 formed by the bellows 14 is communicated with the junction 10. The bellows 14 is formed to be extendable and contracted so that the volume of the pump chamber 16 can be changed by the expansion and contraction of the bellows 14. The pump 12 is not limited to the bellows 14 and may be a bellows or a balloon having elasticity.

ベローズ１４は昇降バー１８上に設けられており、昇降バー１８の両端は、それぞれ回転板２０，２２の側面に回転可能に支持されている。昇降バー１８と対称の位置に、連結バー１９の両端が回転板２０，２２の側面に回転可能に支持されており、両回転板２０，２２が同方向に回転すると、昇降バー１８が昇降するように構成されている。   The bellows 14 is provided on an elevating bar 18, and both ends of the elevating bar 18 are rotatably supported on the side surfaces of the rotary plates 20 and 22, respectively. Both ends of the connecting bar 19 are rotatably supported on the side surfaces of the rotary plates 20 and 22 at positions symmetrical to the lift bar 18, and when the rotary plates 20 and 22 rotate in the same direction, the lift bar 18 moves up and down. It is configured as follows.

図１に示すように、回転板２０，２２が１８０度回転すると、昇降バー１８は図１に実線で示す最も低い位置から最も高い位置に上昇され、更に、回転板２０，２２を１８０度回転すると、実線で示す元の最も低い位置に戻る。昇降バー１８が低い位置から高い位置に上昇された際に、ベローズ１４が縮小されてポンプ室１６の容積が変化する。   As shown in FIG. 1, when the rotary plates 20 and 22 are rotated 180 degrees, the lifting bar 18 is raised from the lowest position shown by the solid line in FIG. 1 to the highest position, and further, the rotary plates 20 and 22 are rotated 180 degrees. Then, it returns to the original lowest position indicated by a solid line. When the raising / lowering bar 18 is raised from a low position to a high position, the bellows 14 is reduced and the volume of the pump chamber 16 changes.

ポンプ室１６は、少なくとも、インク検出センサ４２が設けられている箇所（本実施形態では合流箇所１０）からインクカートリッジ１に至るまでの供給流路４の容積以上のインクを貯留可能に形成されており、昇降バー１８が最も低い位置から最も高い位置に上昇される間に、インク検出センサ４２が設けられている箇所からインクカートリッジ１に至るまでの供給流路４の容積以上のインクを吐出可能に構成されている。   The pump chamber 16 is formed so as to be able to store at least ink having a capacity equal to or larger than the volume of the supply flow path 4 from the location where the ink detection sensor 42 is provided (the junction location 10 in the present embodiment) to the ink cartridge 1. In addition, while the lifting bar 18 is raised from the lowest position to the highest position, it is possible to eject more ink than the volume of the supply flow path 4 from the location where the ink detection sensor 42 is provided to the ink cartridge 1. It is configured.

一方の回転板２０には、モータ等の駆動源２４の回転が歯車機構２６を介して伝達されるように構成されている。尚、駆動源２４は、用紙等の被記録媒体を送給する図示しないプラテン等を回転させる駆動源と共用するようにして、歯車機構２６により切り換えるように構成してもよい。   One rotary plate 20 is configured such that the rotation of a drive source 24 such as a motor is transmitted via a gear mechanism 26. The drive source 24 may be configured to be switched by the gear mechanism 26 so as to be shared with a drive source that rotates a platen or the like (not shown) that feeds a recording medium such as paper.

供給流路４には、合流箇所１０を間にして、その両側にそれぞれ逆止弁２８，３０が介装されている。両逆止弁２８，３０は、インクカートリッジ１から記録ヘッド２へのインクの流れを許容するように配置されている。また、インクカートリッジ１と合流箇所１０との間の逆止弁３０は、図３に示すように、傘状の可撓性を有する弁体３２を備え、供給流路４の途中に形成された弁座３４に着座して、合流箇所１０からインクカートリッジ１側へのインクの流れを規制する。   In the supply flow path 4, check valves 28 and 30 are interposed on both sides of the junction 10. Both check valves 28 and 30 are arranged to allow the flow of ink from the ink cartridge 1 to the recording head 2. Further, as shown in FIG. 3, the check valve 30 between the ink cartridge 1 and the junction 10 is provided with an umbrella-like flexible valve body 32 and is formed in the middle of the supply flow path 4. It sits on the valve seat 34 and regulates the flow of ink from the junction 10 to the ink cartridge 1 side.

逆止弁３０は、弁座３４に突起３６が形成されており、弁体３２の一部が突起３６に接触するように構成されている。合流箇所１０側のインク圧力が、ノズル８に形成されるメニスカス４０を破壊しない圧力であるときには、突起３６の近傍には弁体３２と弁座３４との間に隙間が形成され、合流箇所１０側からインクカートリッジ１側にインクが流れるように構成されている。   The check valve 30 is configured such that a protrusion 36 is formed on the valve seat 34, and a part of the valve body 32 is in contact with the protrusion 36. When the ink pressure on the junction 10 side is a pressure that does not destroy the meniscus 40 formed in the nozzle 8, a gap is formed between the valve body 32 and the valve seat 34 in the vicinity of the protrusion 36, and the junction 10 The ink is configured to flow from the side to the ink cartridge 1 side.

一方、合流箇所１０には、インク検出センサ４２が設けられている。インク検出センサ４２は、合流箇所１０とインクカートリッジ１との間の供給流路４に設ければよい。インク検出センサ４２は、インク検出センサ４２が設けられた箇所の供給流路４のインク有り・無しを検出するもので、フォト式や電気抵抗式等のものである。   On the other hand, an ink detection sensor 42 is provided at the junction 10. The ink detection sensor 42 may be provided in the supply flow path 4 between the junction 10 and the ink cartridge 1. The ink detection sensor 42 detects the presence / absence of ink in the supply flow path 4 where the ink detection sensor 42 is provided, and is a photo type or an electric resistance type.

インク検出センサ４２や駆動源２４は制御回路４４に接続されており、制御回路４４は動作内容に関する制御プログラムに従って、駆動源２４等を制御するＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えている。制御回路４４には表示部４６が接続されており、表示部４６はインクエンプティの際に点滅される発光ダイオード等を備えている。   The ink detection sensor 42 and the drive source 24 are connected to a control circuit 44, and the control circuit 44 includes a CPU, a ROM, a RAM, and the like that control the drive source 24 and the like according to a control program related to the operation content. A display unit 46 is connected to the control circuit 44, and the display unit 46 includes a light emitting diode or the like that blinks when ink is empty.

次に、前述した制御回路４４で行われるインク供給制御処理について、図４に示すフローチャートと共に説明する。
まず、記録ヘッド２を画像データに基づいて駆動し、マニホールド６のインクをインク滴としてノズル８から用紙等の被記録媒体に吐出して、インクドットのパターンを記録する。消費されたインクは、インクカートリッジ１から供給流路４、逆止弁３０，２８を介してマニホールド６に補充される。インクが消費されるに従って、インクカートリッジ１のインクが減少し、インクカートリッジ１内のインク液面レベルが低下する。 Next, the ink supply control process performed by the control circuit 44 described above will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
First, the recording head 2 is driven based on the image data, and the ink of the manifold 6 is ejected as ink droplets from the nozzle 8 onto a recording medium such as paper, thereby recording an ink dot pattern. The consumed ink is replenished from the ink cartridge 1 to the manifold 6 via the supply flow path 4 and the check valves 30 and 28. As the ink is consumed, the ink in the ink cartridge 1 decreases, and the ink level in the ink cartridge 1 decreases.

記録が行われている間に、インク供給制御処理を一定時間毎に繰り返し実行して、まず、インクエンプティか否かを判断する（ステップ１００）。インクエンプティか否かの判断は、インク検出センサ４２によるインク有り・無しの検出に基づいて行われる。   While the recording is being performed, the ink supply control process is repeatedly executed at regular intervals, and it is first determined whether or not the ink is empty (step 100). The determination of whether or not it is in- empty is made based on the presence or absence of ink detected by the ink detection sensor 42.

インク有りのときには（ステップ１００：Ｎｏ）、そのまま待機し、記録ヘッド２による記録を継続して、インクカートリッジ１のインクが消費されると、図５に示すように、インクカートリッジ１が空になる。インクカートリッジ１とインク検出センサ４２との間の供給流路４にはまだインクが残っており、更に、被記録媒体への記録を継続する。   When ink is present (step 100: No), the process waits as it is, and when recording by the recording head 2 is continued and ink in the ink cartridge 1 is consumed, as shown in FIG. 5, the ink cartridge 1 becomes empty. . Ink still remains in the supply flow path 4 between the ink cartridge 1 and the ink detection sensor 42, and recording on the recording medium continues.

記録を継続して、インクカートリッジ１とインク検出センサ４２との間の供給流路４のインクも消費されて、図６に示すように、インク液面が合流箇所１０に達すると、インク検出センサ４２がインク無しを検出する。これにより、インクが無い、インクエンプティと判断して（ステップ１００：Ｙｅｓ）、一旦、記録ヘッド２の駆動を停止すると共に、インクカートリッジ１の交換を指示するアラーム信号を発信する（ステップ１１０）。このアラーム信号により、表示部４６の発光ダイオードを点滅させたり、あるいは、パソコン等の外部機器にアラーム信号を発信して、インクカートリッジ１が空になり、交換しなければならないことを使用者に報知する。   When the recording is continued and the ink in the supply flow path 4 between the ink cartridge 1 and the ink detection sensor 42 is also consumed and the ink level reaches the junction 10 as shown in FIG. 42 detects the absence of ink. As a result, it is determined that there is no ink and the ink is empty (step 100: Yes), and once the drive of the recording head 2 is stopped, an alarm signal instructing replacement of the ink cartridge 1 is transmitted (step 110). In response to this alarm signal, the light emitting diode of the display unit 46 blinks or an alarm signal is transmitted to an external device such as a personal computer to inform the user that the ink cartridge 1 is empty and needs to be replaced. To do.

次に、インクカートリッジ１が交換されたか否かを判断し（ステップ１２０）、交換されるまで待機し（ステップ１２０：Ｎｏ）、図６に示すように、新たなインクカートリッジ１に交換されたときには（ステップ１２０：Ｙｅｓ）、ポンプ１２を駆動する（ステップ１３０）。インクカートリッジ１が交換された際には、インクカートリッジ１とインク検出センサ４２が設けられた合流箇所１０との間には空気４８が残留している。尚、インクカートリッジ１が交換されたか否かは、例えば、インクカートリッジ１の交換の際に、図示しないカバー等が開け閉めされたことを検出して、この検出信号等に基づいて判断すればよい。   Next, it is determined whether or not the ink cartridge 1 has been replaced (step 120), and waits until it is replaced (step 120: No). When the ink cartridge 1 is replaced with a new one as shown in FIG. (Step 120: Yes), the pump 12 is driven (Step 130). When the ink cartridge 1 is replaced, air 48 remains between the ink cartridge 1 and the junction 10 where the ink detection sensor 42 is provided. Note that whether or not the ink cartridge 1 has been replaced may be determined based on the detection signal or the like by detecting that a cover or the like (not shown) has been opened or closed when the ink cartridge 1 is replaced, for example. .

ポンプ１２の駆動の際には、制御回路４４により、駆動源２４の回転数を制御して、歯車機構２６を介して回転板２０を回転させる。これにより、昇降バー１８が上昇して、ベローズ１４を縮小させ、ベローズ１４から合流箇所１０を介して供給流路４にインクを供給する。   When the pump 12 is driven, the control circuit 44 controls the rotational speed of the drive source 24 to rotate the rotating plate 20 via the gear mechanism 26. As a result, the elevating bar 18 is raised, the bellows 14 is reduced, and ink is supplied from the bellows 14 to the supply flow path 4 via the junction 10.

ベローズ１４を縮小させる際には、ベローズ１４から吐出されるインク圧力が、ノズル８のメニスカス４０を破壊しない圧力となるように、例えば、４ｋＰａ程度の圧力となるように、駆動源２４の回転数を制御する。これにより、メニスカス４０を破壊しない圧力で、インクが合流箇所１０を介して供給流路４に供給される。   When the bellows 14 is reduced, the rotational speed of the drive source 24 is set so that the ink pressure discharged from the bellows 14 is a pressure that does not destroy the meniscus 40 of the nozzle 8, for example, about 4 kPa. To control. As a result, ink is supplied to the supply flow path 4 through the junction 10 at a pressure that does not destroy the meniscus 40.

記録ヘッド２のノズル８にはメニスカス４０が形成されているので、メニスカス４０を破壊する圧力でインクを供給すると、ノズル８からインクが吐出されてしまう。よって、ポンプ１２から吐出されるインク圧力をメニスカス４０が破壊されない圧力とすることにより、合流箇所１０から供給流路４を介してインクカートリッジ１側にインクが流れ、合流箇所１０から記録ヘッド２側の供給流路４には流入しない。   Since the meniscus 40 is formed on the nozzle 8 of the recording head 2, if ink is supplied at a pressure that destroys the meniscus 40, the ink is ejected from the nozzle 8. Therefore, by setting the ink pressure discharged from the pump 12 to a pressure at which the meniscus 40 is not destroyed, the ink flows from the junction 10 to the ink cartridge 1 side via the supply flow path 4, and from the junction 10 to the recording head 2 side. It does not flow into the supply flow path 4.

尚、合流箇所１０と記録ヘッド２との間の供給流路４に電磁開閉弁を介装して、ポンプ１２を駆動する際には、電磁開閉弁を閉弁するようにしてもよい。その際には、ポンプ１２から吐出されるインク圧力は、メニスカス４０を破壊する圧力以上であってもよい。ポンプ１２から吐出されるインク圧力をメニスカス４０が破壊されない圧力とすることにより、電磁開閉弁を設けることなく、空気４８をインクカートリッジ１に戻すことができ、構造が簡単になる。   Note that an electromagnetic on-off valve may be interposed in the supply flow path 4 between the junction 10 and the recording head 2 so that the electromagnetic on-off valve is closed when the pump 12 is driven. In this case, the ink pressure discharged from the pump 12 may be equal to or higher than the pressure that destroys the meniscus 40. By setting the ink pressure discharged from the pump 12 to a pressure at which the meniscus 40 is not destroyed, the air 48 can be returned to the ink cartridge 1 without providing an electromagnetic on-off valve, and the structure is simplified.

インクは、合流箇所１０からインクカートリッジ１側の供給流路４に流入し、供給流路４に残留している空気４８をインクカートリッジ１に向かって押し出す。逆止弁３０はメニスカス４０を破壊しない圧力であれば、インクカートリッジ１側への流れを許容するので、空気４８やインクは逆止弁３０を通って、インクカートリッジ１に流入する。インクカートリッジ１に流入した空気４８は、図７に示すように、気泡となって上昇し、インクカートリッジ１から大気中に放出される。   Ink flows into the supply flow path 4 on the ink cartridge 1 side from the junction 10 and pushes the air 48 remaining in the supply flow path 4 toward the ink cartridge 1. If the check valve 30 is a pressure that does not destroy the meniscus 40, the check valve 30 allows the flow to the ink cartridge 1 side. Therefore, the air 48 and the ink flow into the ink cartridge 1 through the check valve 30. As shown in FIG. 7, the air 48 that has flowed into the ink cartridge 1 rises as bubbles and is discharged from the ink cartridge 1 into the atmosphere.

これにより、インクカートリッジ１が完全に空になるまで使用できると共に、供給流路４内の空気４８をポンプ１２を駆動してインクカートリッジ１内に排出するので、インクを無駄に捨てることなく、インクカートリッジ１の交換を行うことができる。しかも、サブタンク等を設ける必要がなく、構造が簡単になり、小型化できる。   As a result, the ink cartridge 1 can be used until it is completely emptied, and the air 48 in the supply flow path 4 is driven into the ink cartridge 1 by driving the pump 12. The cartridge 1 can be replaced. In addition, there is no need to provide a sub-tank or the like, the structure is simplified, and the size can be reduced.

また、ポンプ１２からは、インク検出センサ４２が設けられている箇所からインクカートリッジ１に至るまでの供給流路４の容積以上のインクを吐出するので、構成が簡単になる。即ち、ベローズ１４を用いて、昇降バー１８を最も低い位置から最も高い位置に上昇する間に、必要な量のインクを吐出するので、ポンプ１２の構成が簡単になる。   Further, since the pump 12 discharges ink having a volume greater than that of the supply flow path 4 from the location where the ink detection sensor 42 is provided to the ink cartridge 1, the configuration is simplified. That is, since the required amount of ink is ejected while the elevating bar 18 is raised from the lowest position to the highest position using the bellows 14, the configuration of the pump 12 is simplified.

次に、ポンプ１２を駆動して、図７に示すように、昇降バー１８を最も高い位置まで上昇させて、所定時間が経過するまで待機してから（ステップ１４０）、ポンプ１２に吸引を行わせる（ステップ１５０）。ポンプ１２による吸引動作は、図８に示すように、駆動源２４を制御して、駆動源２４の回転を歯車機構２６を介して回転板２０に伝達する。   Next, the pump 12 is driven to raise the elevating bar 18 to the highest position as shown in FIG. 7, wait until a predetermined time elapses (step 140), and then the pump 12 is aspirated. (Step 150). As shown in FIG. 8, the suction operation by the pump 12 controls the drive source 24 and transmits the rotation of the drive source 24 to the rotary plate 20 via the gear mechanism 26.

これにより、昇降バー１８が最も高い位置から最も低い位置にまで移動し、その間にベローズ１４は拡張して容積が増大する。よって、ベローズ１４のポンプ室１６にインクカートリッジ１からインクが供給流路４、逆止弁３０を介して吸引されて、ポンプ室１６がインクで満たされる。空気４８を排出した後、ポンプ室１６にインクを吸引することにより、ベローズ１４を用いた簡単な構成のポンプ１２を用いることができる。   Thereby, the raising / lowering bar 18 moves from the highest position to the lowest position, during which the bellows 14 expands and the volume increases. Therefore, ink is sucked from the ink cartridge 1 into the pump chamber 16 of the bellows 14 via the supply flow path 4 and the check valve 30, and the pump chamber 16 is filled with ink. After the air 48 is discharged, the pump 12 having a simple structure using the bellows 14 can be used by sucking ink into the pump chamber 16.

ポンプ１２による吸引の際には、記録ヘッド２側からポンプ室１６側にインクが流れようとしても、他方の逆止弁２８が閉弁して流れを規制する。ポンプ１２による吸引を終了した後、本制御処理を一旦終了する。尚、本実施形態では、ステップ１００，１１０の処理の実行が報知手段として働き、ステップ１２０〜１４０の処理の実行が排出制御手段として働く。   At the time of suction by the pump 12, even if ink is about to flow from the recording head 2 side to the pump chamber 16 side, the other check valve 28 is closed to restrict the flow. After the suction by the pump 12 is finished, this control process is once finished. In this embodiment, the execution of the processes in steps 100 and 110 serves as a notification unit, and the execution of the processes in steps 120 to 140 serves as a discharge control unit.

本実施形態では、図９に示すように、ポンプ１２を駆動して、パージ動作を行なうパージ手段も兼用している。即ち、ポンプ１２を駆動して、ベローズ１４を縮小してポンプ室１６からインクを合流箇所１０を介して供給流路４に供給し、逆止弁２８を介して記録ヘッド２に供給することにより、ノズル８からインクを吐出して、廃液フォーム５０に吸収させることができる。その際、逆止弁３０によりインクカートリッジ１にはインクが逆流しない。これにより、乾燥したインク等を適切に排出でき、ノズル８の目詰まりを防止できる。合流箇所１０の両側に逆止弁２８，３０を設けることにより、パージ動作を兼用できる。   In the present embodiment, as shown in FIG. 9, a purge unit that drives the pump 12 to perform a purge operation is also used. That is, the pump 12 is driven, the bellows 14 is reduced, and ink is supplied from the pump chamber 16 to the supply flow path 4 via the junction 10 and then supplied to the recording head 2 via the check valve 28. Ink can be discharged from the nozzle 8 and absorbed by the waste liquid form 50. At that time, the check valve 30 prevents ink from flowing back into the ink cartridge 1. Thereby, the dried ink etc. can be discharged | emitted appropriately and the clogging of the nozzle 8 can be prevented. By providing the check valves 28 and 30 on both sides of the junction 10, the purge operation can also be used.

本発明の一実施形態としてのインク供給装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the ink supply apparatus as one Embodiment of this invention. 本実施形態の記録ヘッドのノズルに形成されるメニスカスを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the meniscus formed in the nozzle of the recording head of this embodiment. 本実施形態の逆止弁の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the non-return valve of this embodiment. 本実施形態の制御回路において行われるインク供給制御処理の一例を示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating an example of an ink supply control process performed in the control circuit of the present embodiment. 本実施形態のインク供給装置における記録状態を示す概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram illustrating a recording state in the ink supply device according to the embodiment. 本実施形態のインク供給装置におけるインクカートリッジを交換したときの状態を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows a state when the ink cartridge in the ink supply apparatus of this embodiment is replaced. 本実施形態のインク供給装置におけるポンプを駆動して空気を排出するときの状態を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the state when driving the pump in the ink supply apparatus of this embodiment and discharging air. 本実施形態のインク供給装置におけるインクカートリッジからポンプにインクを吸引するときの状態を示す概略構成図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram illustrating a state when ink is sucked into a pump from an ink cartridge in the ink supply device of the present embodiment. 本実施形態のインク供給装置によるパージ動作のときの状態を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the state at the time of the purge operation | movement by the ink supply apparatus of this embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１…インクカートリッジ
２…記録ヘッド
２ａ…ノズル面
４…供給流路
６…マニホールド
８…ノズル
１０…合流箇所
１２…ポンプ
１４…ベローズ
１６…ポンプ室
１８…昇降バー
２０，２２…回転板
２４…駆動源
２６…歯車機構
２８，３０…逆止弁
４０…メニスカス
４２…インク検出センサ
４４…制御回路
４６…表示部
４８…空気
５０…廃液フォーム


DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ink cartridge 2 ... Recording head 2a ... Nozzle surface 4 ... Supply flow path 6 ... Manifold 8 ... Nozzle 10 ... Merge location 12 ... Pump 14 ... Bellows 16 ... Pump chamber 18 ... Elevating bar 20, 22 ... Rotating plate 24 ... Drive Source 26 ... Gear mechanism 28, 30 ... Check valve 40 ... Meniscus 42 ... Ink detection sensor 44 ... Control circuit 46 ... Display section 48 ... Air 50 ... Waste liquid foam


Claims (7)

交換可能なインクカートリッジと、インクを吐出する記録ヘッドとを接続する供給流路を備えたインク供給装置において、
前記供給流路と接続され、内部にインクを貯留可能であると共に、前記供給流路との合流箇所へ向けて貯留したインクを供給可能なポンプと、
前記合流箇所若しくは前記合流箇所よりも前記インクカートリッジ側の前記供給流路の前記インクを検出するインク検出手段と、
該インク検出手段によりインク無しが検出されたときにその検出結果を報知する報知手段と、
前記インクカートリッジの交換後に、前記ポンプを駆動制御して、前記インクを前記供給流路に供給して前記供給流路の空気を前記インクカートリッジに戻す排出制御手段とを備えたことを特徴とするインク供給装置。 In an ink supply apparatus having a supply flow path for connecting a replaceable ink cartridge and a recording head for discharging ink,
A pump connected to the supply flow path and capable of storing ink therein, and capable of supplying the stored ink toward a junction with the supply flow path;
An ink detection means for detecting the ink in the supply channel on the ink cartridge side of the junction or the junction;
Notification means for notifying the detection result when the ink detection means detects no ink,
And a discharge control unit that drives and controls the pump after replacement of the ink cartridge to supply the ink to the supply channel and return air in the supply channel to the ink cartridge. Ink supply device. 前記ポンプは、その供給圧力が前記記録ヘッドのメニスカスを破壊しない圧力であることを特徴とする請求項１に記載のインク供給装置。   The ink supply device according to claim 1, wherein the supply pressure of the pump is a pressure that does not destroy the meniscus of the recording head. 前記供給通路の前記合流箇所の両側に、前記記録ヘッド側への流れを許容する逆止弁を設けると共に、前記インクカートリッジ側の前記逆止弁は前記供給圧力での逆流を許容することを特徴とする請求項２に記載のインク供給装置。   Check valves that allow flow to the recording head side are provided on both sides of the joining portion of the supply passage, and the check valve on the ink cartridge side allows reverse flow at the supply pressure. The ink supply device according to claim 2. 前記ポンプは、容積可変のポンプ室を備え、該ポンプ室は前記インクカートリッジから前記インク検出手段までの前記供給流路の容積以上の前記インクを貯留可能なことを特徴とする請求項１ないし請求項３に記載のインク供給装置。   2. The pump according to claim 1, wherein the pump includes a variable volume pump chamber, and the pump chamber is capable of storing the ink having a volume larger than that of the supply flow path from the ink cartridge to the ink detection means. Item 4. The ink supply device according to Item 3. 前記合流箇所は、前記記録ヘッドのノズル面より重力方向の下側に配置したことを特徴とする請求項１ないし請求項４に記載のインク供給装置。   5. The ink supply device according to claim 1, wherein the merging portion is disposed below a nozzle surface of the recording head in a gravity direction. 前記排出制御手段は、前記ポンプを制御して、前記供給流路の空気を前記インクカートリッジに戻した後、前記インクカートリッジの前記インクを吸引して貯留することを特徴とする請求項１ないし請求項５に記載のインク供給装置。   The discharge control means controls the pump to return the air in the supply channel to the ink cartridge, and then sucks and stores the ink in the ink cartridge. Item 6. The ink supply device according to Item 5. 前記排出制御手段は、前記インクカートリッジが交換されたか否かを判断することを特徴とする請求項１ないし請求項６に記載のインク供給装置。

The ink supply apparatus according to claim 1, wherein the discharge control unit determines whether or not the ink cartridge has been replaced.

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