JP4626108B2

JP4626108B2 - Inkjet recording device

Info

Publication number: JP4626108B2
Application number: JP2001258104A
Authority: JP
Inventors: 光加賀; 孝正臼井
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2001-08-28
Filing date: 2001-08-28
Publication date: 2011-02-02
Anticipated expiration: 2021-08-28
Also published as: JP2003063002A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録装置に関し、特に、インク流路内に発生した気泡を貯留して良好な記録品質を維持することができる共に、その貯留した気泡を効率よく排出することができるインクジェット記録装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、インクタンクからチューブを介して記録ヘッドにインクを供給するチューブ供給形式のインクジェット記録装置が知られている。このチューブ供給形式のインクジェット記録装置は、被記録媒体にインクを吐出して記録を行うための記録ヘッドと、その記録ヘッドを搭載するキャリッジと、そのキャリッジ外に設けられ、記録ヘッドに供給するインクを貯えるインクタンクと、そのインクタンクから記録ヘッドにインクを供給するチューブとを備えている。
【０００３】
このチューブ供給形式のインクジェット記録装置によれば、インクタンクをキャリッジに搭載する必要がないので、記録ヘッドを小型、軽量にでき、記録ヘッドを高速で動作させて高速に記録を行うことができる。また、記録ヘッドと別体で配設されるインクタンクを大容量化することができ、インクタンクの交換時期（インクの供給期間）を長くすることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このチューブ供給形式のインクジェット記録装置は、記録ヘッドにチューブを介してインクを供給するため、チューブの壁面からエアが侵入し、チューブ内のインク中に気泡が発生することがある。この気泡はインクと共に記録ヘッドに搬送されインクの吐出状態を不安定にしたり、インク流路やインク吐出口を閉塞して吐出不能にしたり記録品質を低下させてしまうという問題点があった。
【０００５】
また、出願人は特願２０００−３４７９８１号（未公知）において、チューブ内で発生する気泡を貯留するエアトラップを備えたチューブ供給形式のインクジェット記録装置を提案している。このエアトラップは、略箱状に構成され、インクタンクと記録ヘッドとの間のインク流路の途中に設けられている。このエアトラップによれば、チューブ内で発生した気泡はエアトラップ内に貯留されてゆき、所定量まで貯留された場合に、回復処理によってエアトラップ内から排出される。しかし、かかる回復処理によってエアトラップ内に貯留した気泡は排出されるが、所定量の気泡が貯留される前であっても、紙粉や記録ヘッド側から侵入するエア等によってインク吐出口が閉塞され、インクの吐出不良を引き起こし、記録品質を低下させてしまうという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、インク流路内に発生した気泡を貯留して良好な記録品質を維持することができると共に、その貯留した気泡を効率よく排出することができるインクジェット記録装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために請求項１記載のインクジェット記録装置は、インク吐出口からインクを吐出して被記録媒体に記録を行う記録ヘッドと、その記録ヘッドに供給されるインクを貯えるインク供給源と、そのインク供給源から前記記録ヘッドにインクを供給するインク流路とを備えている。
【０００８】
また、前記インク流路の途中に設けられ、インク流路内で発生する気泡を貯留するため前記インク供給源と連通した第１室、その第１室と連通した第２室、その第１室の下方に位置し第１室および第２室の下端を前記記録ヘッドに連通させる第３室を有する気泡貯留部と、その気泡貯留部から前記記録ヘッドへ向け、記録動作時のインクの流れよりも速いインクの流れを生起する回復手段と、前記気泡貯留部内に立設され、前記第１室と第２室とをその上部で連通する連通口を残して両室を隔てる隔壁と、前記気泡貯留部内に設けられ、記録動作時における前記第１室から第３室へのインクの流れを許容し、前記回復手段によるインクの速い流れに対しては抵抗となる流路抵抗手段とを備えている。
【０００９】
そして、前記記録動作時には、前記気泡貯留部に流入したインクから気泡を分離して前記第１室の上方に貯留し、前記回復手段は、前記第１室から第２室、第３室を順次通るインクの速い流れを生起して、前記第１室に貯留した気泡を排出する。
【００１０】
この請求項１記載のインクジェット記録装置によれば、インク供給源に貯えられたインクは、インク流路の途中に設けられた気泡貯留部を経て記録ヘッドに供給される。この気泡貯留部においては、インク供給源と連通した第１室にインク供給源から供給されるインクとインク流路内で発生した気泡とが貯留される。この第１室の下方には、第１室の下端を記録ヘッドに連通させる第３室が位置されている。そして、記録動作時には流路抵抗手段によって第１室から第３室へのインクの流れが許容され、第１室に貯留されているインクが第３室を通過して記録ヘッドに供給される。
【００１１】
一方、第１室に貯留されている気泡は、記録動作時のインクの流れよりも速いインクの流れを生起する回復手段によって排出される。回復手段動作時においては、流路抵抗手段によって第１室から第３室へのインクの流れは規制される。従って、インクの流れは、第１室から隔壁によって残された連通口を通過して第２室、更に、第２室の下端を記録ヘッドに連通させる第３室に順次生起される。そして、第１室に貯留されている気泡は、このインクの流れに沿って記録ヘッドから排出される。
【００１２】
請求項２記載のインクジェット記録装置は、請求項１記載のインクジェット記録装置において、前記流路抵抗手段はフィルタで構成されている。
【００１３】
請求項３記載のインクジェット記録装置は、請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置において、前記第１室に貯留した気泡を残留させるだけのインク量を排出する第２の回復手段をさらに備えている。
【００１４】
請求項４記載のインクジェット記録装置は、請求項１から３のいずれかに記載のインクジェット記録装置において、前記第２室の内部には、該第２室内部に貯留されるインクを前記連通口まで上昇させるための毛細管現象発生手段が設けられている。
【００１５】
請求項５記載のインクジェット記録装置は、請求項４に記載のインクジェット記録装置において、前記毛細管現象発生手段は、前記第２室の内面に上下方向に沿って突出形成されたリブで構成されている。
【００１６】
請求項６記載のインクジェット記録装置は、請求項１から５のいずれかに記載のインクジェット記録装置において、前記気泡貯留部は、前記第１室の側方に第２室を備え、前記第２室の上端を前記連通口を介して第１室に連通し、第２室の下端を第２の連通口を介して第３室に連通している。
【００１７】
請求項７記載のインクジェット記録装置は、請求項６に記載のインクジェット記録装置において、前記第２室と第３室の間の第２の連通口の面積は、第２室のインク流動方向と直交する断面積よりも小さく構成されている。
【００１８】
請求項８記載のインクジェット記録装置は、請求項１から７のいずれかに記載のインクジェット記録装置において、前記第２室は、前記回復手段によるインクの流れによっても排出できない気泡を残留させる部分を有している。
【００１９】
請求項９記載のインクジェット記録装置は、請求項２に記載のインクジェット記録装置において、前記フィルタは、前記隔壁と平行な辺の長さよりもそれと直角な辺の長さの方が大きく構成されている。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施例であるインクジェット記録装置１の内部構成を示した平面図である。このインクジェット記録装置１は、本体フレーム２と、その本体フレーム２に内包され、記録用紙ＰＰにインクを吐出する記録ヘッドユニット３と、その記録ヘッドユニット３に供給するインクを貯留するインクタンク４と、そのインクタンク４から記録ヘッドユニット３にインクを供給するチューブ５と、回復装置６と、記録用紙ＰＰを搬送するための搬送装置とを備えている。
【００２１】
本体フレーム２は、記録ヘッドユニット３等を内包するためのものであり、略箱状体に形成され、難燃性のプラスチックで構成されている。本体フレーム２の長手方向には、棒状のガイドロッド７が横架されており、記録ヘッドユニット３を記録用紙ＰＰの搬送方向Ｂと直交する方向Ａ（図１の左右方向）に往復移動可能に支持している。
【００２２】
記録ヘッドユニット３は、キャリッジ３ａと、そのキャリッジ３ａに連設された筐体３ｂとによって略箱状に形成されており、その内部には記録ヘッド１５（図３参照）、エアトラップユニット１１等（図３参照）が収納されている。尚、記録ヘッドユニット３の内部構成については、図２および図３において説明する。
【００２３】
キャリッジ３ａは、ガイドロッド７上に往復移動可能に挿嵌されている。キャリッジ３ａには、ベルトが装着されており、そのベルトはキャリッジモータ１０１（図４参照）に取着されたローラに巻回されている。キャリッジモータ１０１が回転するとローラに巻回されたベルトが駆動され記録ヘッドユニット３を移動させる。
【００２４】
記録ヘッドユニット３の下方には、図３に示すように、記録用紙ＰＰを搬送するための搬送装置としての搬送ローラ１６ａ〜１６ｄが配置されている。搬送ローラ１６ａ〜１６ｄは、記録ヘッドユニット３の下方においてその前後に位置して、搬送モータ１０３（図４参照）の回転によって記録用紙ＰＰをほぼ水平方向（矢印Ｂ）に搬送する。
【００２５】
記録ヘッドユニット３内の記録ヘッド１５は、フルカラー記録のために複数個例えば４組並べて設けられ、それぞれ記録用紙ＰＰに対向する側にインク吐出口を下向きに開口させている。記録ヘッド１５の各組は、後述するエアトラップの連通路１９から供給されるインクを、公知のものと同様に、インク吐出口ごとのインク室に分配し圧電素子等のアクチュエータ１５ａによってインク吐出口から吐出するものである。また、記録ヘッド１５の各組は、記録ヘッドユニット３の筺体３ｂの下面に支持され、インク吐出口を除いて記録用紙ＰＰ側の面をカバープレート１５ｂで覆われている。
【００２６】
インクタンク４は、記録ヘッドユニット３に供給するインクを貯留しておくためのものであり、記録用紙ＰＰの搬送経路の下方に配設されている。インクタンク４は、各記録ヘッド１５に対応したブラック、イエロー、シアン、マゼンタの各インクが密封されている４つのインクタンク４ａ〜４ｄで構成されている。各インクタンク４ａ〜４ｄは、４本のチューブ５ａ〜５ｄを介して各記録ヘッド１５に連結されている。
【００２７】
回復装置６は、回復処理を実行するための装置であり、本体フレーム２の左側部分に配設されている。回復処理は、記録ヘッド１５からのインクの吐出状態を回復させるための処理である。回復装置６は、吸引キャップ６ａと、その吸引キャップ６ａを通して記録ヘッドユニット３からインク等を吸引する吸引ポンプ（図示せず）と、記録ヘッドユニット３のインク吐出口形成面を拭うワイパ６ｂとから構成されている。
【００２８】
吸引キャップ６ａは略箱状に形成されており、記録ヘッド１５のインク吐出口形成面に当接され、インク吐出口形成面を密閉する。吸引キャップ６ａの底部には、排出チューブ６ｃが連通されている。吸引ポンプの作用によって吸引されるインクは、吸引キャップ６ａから排出チューブ６ｃを通過して排出される。吸引処理が終了すると、吸引キャップ６ａがインク吐出口形成面から離れる。排出されたインクによって汚れたインク吐出口形成面が板状のゴムで構成されたワイパ６ｂによって拭われ、回復処理が終了する。尚、回復処理の詳細については、図６及び図７において説明する。また、回復装置６は、インクタンク４側からインクに高い圧力をかけて記録ヘッドに対しインクに速い流れを生起させるものであっても良い。
【００２９】
また、本体フレーム２の内部には、インクジェット記録装置１の動作内容に関する制御プログラムに従って、インクジェット記録装置１を制御するＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等が搭載された本体側制御基板１００（図４参照）が配設されている。上述した回復装置６における回復処理も、この本体側制御基板１００によって制御されている。尚、本体側制御基板１００等のインクジェット記録装置１の電気回路構成については図４において説明する。
【００３０】
エアトラップユニット１１は、チューブ５内で発生した気泡を貯留するためのものである。エアトラップユニット１１は略直方体状に形成され、記録ヘッドユニット３の筺体３ｂの内部中央に配設されている。このエアトラップユニット１１内は、各記録ヘッド１５に対応して独立した４つの気泡貯留部、即ちエアトラップ３０〜３３に区分けされて構成されている。また、各エアトラップ３０〜３３の後側面（図２の上方）には、ジョイント部材１２と連結するための４つの連結具３４が略直線状に突設されている。
【００３１】
連結具３４の外周面は、ジョイント部材１２に向かって縮径するテーパ状に構成され、内部にはインク流路すなわち各エアトラップに対するインク流入口１１ｆが形成されている。ジョイント部材１２は、各チューブ５ａ〜５ｄと各エアトラップ３０〜３３とを連結するためのものである。ジョイント部材１２は略直方体に形成され、エアトラップユニット１１の後方（図２の上方）に配設されている。ジョイント部材１２は、４つの独立したインク流路１２ａ〜１２ｄを有し、各インク流路の両端には、各エアトラップ３０〜３３の連結具３４に連結するための第１連結具３５と、チューブ５ａ〜５ｄに連結するための第２連結具３６とがそれぞれ突設されている。
【００３２】
第１連結具３５は、各エアトラップ３０〜３３の連結具３４と対向する面に略直線状に突設されている。第１連結具３５の外周面は、ジョイント部材１２の本体から突設された枝管から拡張し、連結具３４に向かって縮径するテーパ状に構成されている。そして、各第１連結具３５と、対応する各連結具３４とは、略中空円筒状に構成された連結部材３７の両端からそれぞれ挿入されて連結される。
第２連結具３６は、ジョイント部材１２の左右側面から２本づつ突設されている。第２連結具３６の外周面は、ジョイント部材１２の本体から突設された枝管から拡張し、チューブ５ａ〜５ｄに向かって縮径するテーパ状に構成され、内部にはインク流路が形成されている。各第２連結具３６は、各チューブ５ａ〜５ｄの一端の内部に被包されて連結される。
【００３３】
エアトラップユニット１１の各エアトラップ３０〜３３の内部は、隔壁１３とフィルタ１４とによって第１室１１ａと第２室１１ｂと第３室１１ｃとの３室に区分けされている。
【００３４】
隔壁１３は、インククタンク４側の第１室１１ａとその第１室１１ａの上方の連通部１１ｄで連通された第２室１１ｂとに区分けするためのものである。幅方向（図３の紙面奥側と手前側）の両側壁に横架され、重力方向Ｃの方向を上下として立設されている。尚、隔壁１３は、インクに対し濡れ性のよい材料で構成されており、気泡が隔壁１３に付着しにくく、第１室１１ａに貯留される気泡を第１室１１ａの上方へ導きやすいようになっている。
【００３５】
フィルタ１４は、第１室１１ａと第３室１１ｃとを区分けして、記録動作時の遅いインクの流れに対しては、第１室１１ａから第３室１１ｃへの流れを許容すると共に、回復処理動作時の速い流れに対しては第１室１１ａから第３室１１ｃへの流れを規制する抵抗を有するものである。フィルタ１４はステンレス製の金属を網目状に編んだメッシュで構成されており、第１室１１ａの底面の全体を覆って、ほぼ水平に配置されている。フィルタ１４は、幅方向（隔壁１３と平行な方向）の長さよりもそれと直角な方向（前後方向）の長さの方が大きい長方形に形成されている。尚、フィルタ１４に代えて、第１室の底壁に、開放する方向に付勢された弁によって開閉可能な開口を設け、遅いインクの流れに対しては弁を開放状態に維持し開口を通してインクの流通を可能にし、速いインクの流れによって弁を押して開口を閉じ、あるいは制限してインクの流れを規制するように構成することもできる。
【００３６】
第１室１１ａは、インクタンク４側に位置する室である。一の側壁を隔壁１３で構成し、底面をフィルタ１４で構成しており、第１室１１ａの上方（隔壁１３の上方）の連通部１１ｄにおいて第２室１１ｂと連通している。また、インクタンク４側の上方の側壁には、インク流入口１１ｆが形成されており、インクタンク４からチューブ５を介して供給されるインクは、ジョイント部材１２を経た後、インク流入口１１ｆを通過して、第１室１１ａに供給される。この際、第１室１１ａに供給されるインクに含まれる気泡は、浮力によって第１室１１ａの上方に貯留される。
【００３７】
第２室１１ｂは、一の側壁を隔壁１３で構成し、隔壁１３を挟んで第１室１１ａの側方に位置する室である。隔壁１３の上方の連通部１１ｄにおいて第１室１１ａと連通されており、隔壁１３の下方の第２連通部１１ｅにおいて第３室１１ｃと連通されている。第２連通部１１ｅの断面積は、隔壁１３下端の壁２１により制限さえ、第２室１１ｂのインク流動方向と直交する断面積よりも小さく形成されている。また、第２室１１ｂの側壁から上下方向に沿ってリブ１８が突設されている。このリブ１８は、第２室１１ｂの内部を毛細管作用を生じる複数の細かい部分に区分けして、毛細管作用によって、第２室内のインクを連通部１１ｄまで上昇させるためのものである。リブ１８は必要に応じて１つのみでなく複数設けることができる。
【００３８】
第２室１１ｂに貯留されているインクは、記録動作時においては、リブ１８の作用によって連通部１１ｄまで液面が上昇されている。一方、回復処理動作時においては、フィルタ１４の抵抗によって第１室１１ａから第３室１１ｂへのインクの流れが規制され、第１室１１ａから連通部１１ｄを通過して第２室、更には、第２連通部を通過して第３室へのインクの流れが生起される。そして、第１室１１ａに貯留されているエアもインクの流れに沿って、第１室１１ａ、第２室１１ｂ、第３室１１ｃ、へと順次排出されてゆく。尚、第２室１１ｂの内壁はインクに対して濡れ性の良い材料で構成され、あるいは濡れ性を良くする表面処理がされている。このため、回復処理動作時に第２室１１ｂを通過して排出される気泡が壁面に留まりにくく、迅速に気泡を排出することができる。
【００３９】
第３室１１ｃは、天井面をフィルタ１４で構成し、フィルタ１４を挟んで第１室１１ａの下方に位置する室である。第３室１１ｃの一端側（図３の右側）は記録ヘッド１５と連通した連通路１９と連通され、他端側（図３の左側）は第２室１１ｂと第２連通部１１ｅにおいて連通されている。記録動作時において、フィルタ１４を介して第１室１１ａから第３室１１ｃに供給されるインクは、第３室を通過して記録ヘッド１５へ供給される。また、回復処理動作時において、第２連通部１１ｅを通過して、第２室１１ｂから流入されるエアは、第３室１１ｃを通過して記録ヘッド１５から排出される。
【００４０】
連通路１９には連通路フィルタ２０が配設されている。連通路フィルタ２０は、記録ヘッド１５に供給されるインク内に混入しているゴミを捕捉するためのものである。ステンレス製の金属を網目状に編んだメッシュであって、連通路１９の断面方向を全て覆うような形状に構成されている。
【００４１】
エアトラップユニット１１は、第１室１１ａと第２室１１ｂの上方部分と隔壁１３とを構成する箱状部材１１１と、第２室１１ｂの下方部分および第３室１１ｃの外周部分と壁２１を構成する枠状部材１１２と、第２室１１ｂおよび第３室１１ｃの底壁部分と連通路１９とを構成する枠状部材１１３とを重ねて構成される。
【００４２】
記録ヘッド１５のための駆動信号を供給するキャリッジ側制御基板１７は、ドライバ基板１７ａとインターフェース基板１７ｃとから構成されている。ドライバ基板１７ａは、エアトラップユニット１１の左側の筺体３ｂに配設されている。インクジェット記録装置１に搭載されている本体側制御基板１００によって制御され、本体側制御基板１００から送信されるシリアル信号をアクチュエータ１５ａに対応したパラレル信号に変換してアクチュエータ１５ａを駆動するものである。
【００４３】
インターフェース基板１７ｂは、エアトラップユニット１１の上方に配設されている。本体側制御基板１００からの信号線と接続するコネクタ及びノイズ除去回路が搭載されている。また、アクチュエータ１５ａに接続されたフレキシブルな印刷配線基板１７ｃと連結されており、印刷配線基板１７ｃ上に載っているドライバ基板１７ａと接続されている。
【００４４】
次に、図４を参照して上述のように構成したインクジェット記録装置１の電気回路構成について説明する。図４は、インクジェット記録装置１の電気回路構成の概略を示すブロック図である。インクジェット記録装置１を制御するための本体側制御基板１００には、１チップ構成のマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）９１と、そのＣＰＵ９１により実行される各種の制御プログラムや固定値データを記憶したＲＯＭ９２と、各種のデータ等を一時的に記憶するためのメモリであるＲＡＭ９３と、ＥＥＰＲＯＭ９４と、イメージメモリ９５、ゲートアレイ９６、ＲＴＣ９８等が搭載されている。
【００４５】
演算装置であるＣＰＵ９１は、ＲＯＭ９２に予め記憶された制御プログラムに従い、回復処理動作を実行したり、記録タイミング信号およびリセット信号を生成し、各信号を後述のゲートアレイ９６へ転送するものである。このＣＰＵ９１には、ユーザが記録の指示などを行うための操作パネル１０７、キャリッジ３ａを動作させるキャリッジモータ（ＣＲモータ）１０１を駆動するためのＣＲモータ駆動回路１０２、記録用紙ＰＰを搬送する搬送モータ（ＬＦモータ）１０３を動作させるためのＬＦモータ駆動回路１０４、回復用吸引ポンプを動作させる回復モータ１０６を駆動するための回復モータ駆動回路１０５等が接続されている。ここで、回復用吸引ポンプを動作させる回復モータ１０６は、ステッピングモータで構成されており、入力されるパルス信号の入力数によってモータの回転数を制御することができる。
【００４６】
ＲＯＭ９２には、制御プログラムの一部として、リセットパージプログラム９２ａと、回復パージプログラム９２ｂとを備えている。リセットパージプログラム９２ａは、リセットパージ処理（図６参照）を実行するためのプログラムである。リセットパージ処理は、エアトラップユニット１１内に貯留される気泡の大部分をインク吐出口から排出する処理である。後述するＥＥＰＲＯＭ９４の日付データメモリ９４ａに記憶されている日付データに基づき作動するものである。
【００４７】
回復パージプログラム９２ｂは、回復パージ処理（図７参照）を実行するためのプログラムである。回復パージ処理は、リセットパージ処理より弱い吸引力で、エアトラップユニット１１内に貯留される気泡は排出せず、インク吐出口を塞ぐ気泡、紙粉、乾燥して固形化したインク等を吸引する処理である。操作者によって、操作パネル１０７に設けられた回復キー１０７ａが押下された場合に作動するものである。
【００４８】
ＥＥＰＲＯＭ９４は、電源切断後もその内容を保持する不揮発性のメモリであり、日付データメモリ９４ａを備えている。この日付データメモリ９４ａは、上述したリセットパージを実行した日付を記憶するものであり、リセットパージ処理が実行される度にその日付データが更新される。
【００４９】
ＲＴＣ９８は、年月日等の時の計測を行うＩＣであり、このＲＴＣ３３の計測値に基づいて、リセットパージ実行日時が日付データメモリ９４ａに記憶される。また、ＲＴＣ９８は、インクジェット記録装置１の電源ＯＦＦにした場合のバックアップ用の電圧を供給するバッテリー回路９８ａが接続されている。このバッテリー回路９８ａにより、インクジェット記録装置１の電源をＯＦＦにした後でも時の計測を継続することができる。
【００５０】
ゲートアレイ９６は、ＣＰＵ９１から転送される記録タイミング信号と、イメージメモリ９５に記憶されている画像データとに基づいて、その画像データを記録用紙ＰＰに記録するための記録データ（駆動信号）と、その記録データと同期する転送クロックと、ラッチ信号と、基本記録波形信号を生成するためのパラメータ信号と、一定周期で出力される噴射タイミング信号とを出力し、それら各信号を、キャリッジ側制御基板１７側へ転送する。また、ゲートアレイ９６は、コンピュータなどの外部機器からセントロ・インターフェース（Ｉ／Ｆ）９７を介して転送されてくる画像データを、イメージメモリ９５に記憶させる。そして、ゲートアレイ９６は、ホストコンピュータなどからセントロ・インターフェース（Ｉ／Ｆ）９７を介して転送されてくるセントロ・データに基づいてセントロ・データ受信割込信号を生成し、その信号をＣＰＵ９１へ転送する。なお、ゲートアレイ９６とキャリッジ側制御基板１７との間で通信される各信号は、両者を接続するハーネスケーブルを介して転送される。また、上記したＣＰＵ９１と、ＲＯＭ９２、ＲＡＭ９３及びゲートアレイ９６とは、バスライン９９を介して接続されている。
【００５１】
次に、図５ないし図７のフローチャートを参照して、図４において説明したリセットパージ処理と回復パージ処理とについて説明する。まず、図５を参照して、インクジェット記録装置１で実行される一連の処理に沿って各回復処理を説明していく。図５はインクジェット記録装置１で実行される一連の処理のフローチャートである。図５に示すように、インクジェット記録装置１に電源が投入されると、初期処理（Ｓ１）が開始される。この初期処理では記録ヘッドユニット３の位置を特定する位置決め処理や、ＲＡＭ９３に記憶されているデータを消去するクリア処理等を行う。初期処理が終了すると、ＲＴＣ３３からリセットパージ実行データとして日付データが読み込まれる（Ｓ２）。読み込まれた日付データと、日付データメモリ９４ａに記憶されている先回のリセットパージ日付データとが比較される。比較された結果、先回のリセットパージ実行時から１ヶ月間経過している場合には（Ｓ３：Ｙｅｓ）、リセットパージ処理（Ｓ４）が開始される。尚、この際、新たにＲＴＣ３３から読み込まれた日付けデータが、予め日付けデータメモリ９４aに記憶されている日付けデータと書き換えられる。
【００５２】
ここで、図６を参照してリセットパージ処理について説明する。図６はリセットパージ処理のフローチャートである。リセットパージ処理は、ＲＯＭ９２に記憶されているリセットパージプログラム９２ａに基づき行われる処理である。まず、キャリッジモータ１０１を駆動して、記録ヘッドユニット３を回復装置６の設置位置に移動させる。設置位置に移動した記録ヘッドユニット３のインク吐出口形成面に吸引キャップ６ａを当接して（Ｓ８）、インク吐出口形成面を密閉する。次に、リセットパージパルス信号を回復モータ１０６に出力する。ここで、リセットパージパルス信号のパルス数は、後述する回復パージパルス信号のパルス数より多くのパルスを出力するものである。従って、ステッピングモータで構成された回復モータ１０６の回転数は、回復パージ処理時に比較して多く、略８０ｋｐａの吸引圧力で、吸引ポンプを作動させる（Ｓ９）。
【００５３】
そして、この吸引ポンプの作用によってエアトラップユニット１１に貯留されているエアをインク吐出口から吸引する。この際、エアと共に排出されるインク等は吸引キャップ６ａに連結された排出チューブ６ｃから排出される。吸引処理が終了すると、吸引キャップ６ａをインク吐出口形成面から離し、ワイパ６ｂによってインク吐出口形成面を拭い（Ｓ１０）、リセットパージ処理を終了する。こうして、エアトラップユニット１１に貯留されている気泡をインク吐出口から排出して、インク吐出口からのインクの吐出状態を回復させる。
【００５４】
再び図５に戻り、リセットパージ終了後または１ヶ月経過前（Ｓ３：Ｎｏ）であった場合について説明を続ける。かかる場合には、回復キー１０７ａが押下されたか否かが判断される。回復キー１０７ａが押下された場合には（Ｓ５：Ｙｅｓ）、回復パージ処理が実行される（Ｓ６）。
【００５５】
ここで、図７を参照して回復パージ処理について説明する。図７は回復パージ処理のフローチャートである。回復パージ処理は、ＲＯＭ９２に記憶されている回復パージプログラム９２ｂに基づき行われる処理である。まず、リセットパージ処理と同様に、キャリッジモータ１０１を駆動して、記録ヘッドユニット３を回復装置６の設置位置に移動させる。設置位置に移動した記録ヘッドユニット３のインク吐出口形成面に吸引キャップ６ａを当接し（Ｓ１１）、インク吐出口形成面を密閉する。次に、回復パージパルス信号を回復モータ１０６に出力する。回復パージパルス信号は上述したリセットパージパルス信号のパルス数より少ないパルス数を出力するものである。従って、回復モータ１０６の回転数はリセットパージ処理時に比較して少なく、略５０ｋＰａの吸引圧力で、吸引ポンプを作動させる（Ｓ１２）。
【００５６】
そして、この吸引ポンプの作用によってインク吐出口に留まった気泡や紙粉や乾燥して固形化したインク等を吸引する。この際、インク等は吸引キャップ６ａに連結された排出チューブ６ｃから排出される。吸引処理が終了すると、吸引キャップ６ａをインク吐出口形成面から離し、ワイパ６ｂによってインク吐出口形成面を拭い（Ｓ１３）、回復パージ処理を終了する。こうして、回復パージ処理は、リセットパージ処理より低圧力で吸引するので、エアトラップユニット１１内のエアは排出せず、インク吐出口に留まった気泡や紙粉や乾燥して固形化したインク等を排出して、インク吐出口からのインクの吐出状態を回復させる。
【００５７】
再び図５に戻り、回復パージ終了後または回復キー１０７ａが押下されない（Ｓ５：Ｎｏ）場合について説明する。かかる場合には、各回復処理は実行されず、通常の記録処理等の各処理が実行される（Ｓ７）。
【００５８】
次に、図８及び図９を参照して、エアトラップユニット１１内のインクの流動パターン及びエアが貯留されていく状態について説明する。図８及び図９は、エアトラップ３０〜３３の機能を模式的に表した断面図である。尚、図中の符号は、図８（ａ）及び図９（ｄ）のみとし、図８（ｂ）、（ｃ）及び図９（ｅ）、（ｆ）の符号は省略する。
【００５９】
図８（ａ）は、リセットパージ処理終了後、所定期間が経過してエアトラップユニット１１内に、適当量のエアが貯留されている状態を示した図である。記録動作よって第１室１１ａに貯留されているインクは、フィルタ１４を通過して第３室１１ｃに流入し、第３室１１ｃから記録ヘッド１５へ供給される。インクの消費に伴い、インクタンク４内のインクはチューブ５を介して第１室１１ａ内に供給される。その際、インクと共に、インク内に含まれる気泡が第１室１１ａ内に供給される。気泡は浮力によって第１室１１ａの上方に貯留されてエア塊Ｋをつくる。
【００６０】
一方、第２室１１ｂ内のインクはリブ１８の毛細管作用によって、第１室１１ａとの連通部１１ｄまで上昇している。従って、第１室１１ａのエア塊Ｋが大きくなって、第１室１１ａ内に貯留されているインクの液面が降下しても、第２室１１ｂ内のインクは連通部１１ｄまで上昇している。ここで、連通部１１ｄは幅略３．５ｍｍ、高さ略１．５ｍｍの略角穴状に構成されているため、連通部１１ｄまで上昇したのインク液面は凹面状のメニスカス（曲面）を形成する。従って、連通部１１ｄまで上昇した第２室１１ｂのインクが第１室１１ａ内に漏れず、連通部１１ｄにおいて第２室１１ｂ内のインク面を維持する。
【００６１】
図８（ｂ）は、回復パージ処理時の状態を示した図である。回復パージ処理はインク吐出口を閉塞する気泡や紙粉等を排出するものである。回復パージ処理では、記録動作の場合より高圧力で記録ヘッド１５側に吸引するので、それによって生じた速いインクの流れは、フィルタ１４の抵抗によって第１室１１ａから第３室１１ｃへ規制される。従って、第１室１１ａ内のインクは、第１室１１ａから連通部１１ｄを通過して第２室１１ｂ、第２室１１ｂから第２連通部１１ｅを通過して第３室１１ｃへと流れる。高圧力下ではインクの速い流れに対してフィルタ１４の流動抵抗が大きく、流動抵抗の少ない第１室１１ａ、第２室１１ｂ、第３室１１ｃへとインクの流れが生起されるためである。
【００６２】
一方、第１室１１ａに貯留されているエア塊Ｋは、一旦、第２室１１ｂ側へ引き込まれる。第２室１１ｂの下方は第２連通部１１ｅにおいて第３室１１ｃと連通されており、フィルタ１４を介して第３室１１ｃと連通されている第１室１１ａよりも流動抵抗が低いためである。また、第２室１１ｂ内のインク面はリブ１８の毛細管作用によって連通部１１ｄまで上昇しており、且つ回復パージ処理の圧力は、リセットパージ処理の圧力に比較して低いため、第２室１１ｂ内に引き込まれたエアは第３室１１ｃまでは引き込まれない。従って、回復パージ処理においては、エアトラップユニット１１内に貯留されているエアは排出されず、インク吐出口を閉塞している気泡や紙粉等だけを排出することができる。
【００６３】
図８（ｃ）は、回復パージ処理終了後の状態を示した図である。図８（ｂ）に示すように、回復パージ処理によって、一旦、第２室１１ｂ内に引き込まれたエアは、第２室１１ｂのリブ１８の毛細管作用と浮力とによって上昇し、連通部１１ｄを通過して、再び第１室１１ａに貯留されることになる。
【００６４】
図９（ｄ）は、図８（ｃ）の状態から更に気泡が貯留された状態を示した図である。多量のエアが第１室１１ａに貯留されており、インクが供給不足になり吐出不良を引き起こす可能性のある状態である。本実施例のインクジェット記録装置１においては、略１ヶ月単位でこの状態が生じることが想定されているが、この時期は任意に設定できる。
【００６５】
図９（ｅ）は、リセットパージ処理時の状態を示した図である。図９（ｄ）に示す状態になると、リセットパージ処理が実行される。リセットパージ処理は、第１室１１ａに貯留されているエアを排出する処理である。リセットパージ処理では、回復パージ処理より高圧力で記録ヘッド１５側に吸引するため、フィルタ１４の抵抗によって第１室１１ａから第３室１１ｃへのインクの速い流れは規制される。この場合、回復パージ処理と同様に、第１室１１ａから連通部１１ｄを通過して第２室１１ｂ、第２室１１ｂから第２連通部１１ｅを通過して第３室１１ｃへと流れるインクの流れが生起される。
【００６６】
一方、第１室１１ａ内に貯留されているエアもインクの流れに沿って、第１室１１ａ、第２室１１ｂ、第３室１１ｃへと順次排出されてゆく。回復パージ処理では、第３室１１ｃに流入することはないが、リセットパージ処理は回復パージ処理より吸引力が大きいため、第２室１１ｂを通過して第３室１１ｃへと流入されるのである。ここで、第２連通部１１ｅの面積は第２室１１ｂのインクの流動方向と直交する断面積より小さく構成されているので、第２室１１ｂから第２連通部１１ｅを通過するインクの流速は高まり、インクと共に流されるエアを勢い良く排出することができる。また、第２室１１ｂの下端からほぼ直角に第３室１１ｃに連通しているので、その角部分でインクの流れによどみが生じ、そのよどみ部分にエアの一部Ｋａが残留する。尚、リセットパージ処理によって、インクタンク４から多量のインクがエアトラップユニット１１内に供給され、エアトラップユニット１１内を満たす。
【００６７】
図９（ｆ）は、リセットパージ終了後の状態を示した図である。図９（ｅ）に示すように第２室１１ｂに残留されたエアＫａは、第２室１１ｂのリブ１８の毛細管作用と浮力によって第２室１１ｂの上方に上昇し、連結部１１ｄを通過して第１室１１ａの上方に貯留される。連通部１１ｄは、上述したように、第２室１１ｂのインク液面を連通部１１ｄで維持できると共に、かかる残留エアを第２室１１ｂから第１室１１ａに移動可能な大きさに構成されている。尚、第１室１１ａに貯留される残留エアは、キャリッジ３ａの移動に伴うチューブ５内のインクの慣性による動圧を吸収する役割を果たす。また、残留エア量は０．０５ｃｃ〜０．２ｃｃが好ましい。
【００６８】
次に、図１０を参照して、上述したリセットパージ処理時において、動圧吸収のためのエアを第１室１１ａに残留させるための第２実施例について説明する。図１０（ａ）は、第１室１１ａ内に多量のエアが貯留され、リセットパージ処理直前の状態を示したエアトラップユニット１１の断面図である。第１室１１ａの天井壁には第２リブ２２が配設されている。第２リブ２２は第１室１１ａ内に所定量のエアを残留させるものである。第２リブ２２は第１室１１ａの側壁のインク流入口１１ｆと対向して、その流入口１１ｆから所定間隔をあけて配設されている。第２リブ２２の長さは略４．７ｍｍで構成されている。こうして、第２リブ２２と第２リブ２２の下流側の天井部との空間１１ｇにおいて、いわゆるインクのよどみ部を形成するのである。
【００６９】
上述したように図１０（ａ）に示す状態になると、リセットパージ処理が実行される。リセットパージ処理においては、第１室１１ａから連通部１１ｄを通過して第２室１１ｂへ流れるインクの流れが生起されるため、空間１１ｇはインクの流速が低速となり、いわゆるインクのよどみ部となる。従って、図１０（ｂ）に示すように、リセットパージ処理によって第１室１１ａ内のエアの大部分が排出された場合であっても空間１１ｇのエアは排出されず、依然として第１室１１ａ内部に残留している。尚、上述した第２リブ２２によって残留するエアは０．０５ｃｃ〜０．２ｃｃ、好ましくは略０．１ｃｃである。このように、空間１１ｇを形成することによってリセットパージ処理の実行後においても第１室１１ａの内部に所定量のエアを残留させることができ、この残留エアによってキャリッジ３ａの移動に伴うチューブ内のインクの慣性によるインクの動圧を吸収することができる。
【００７０】
以上説明したように、本実施例のインクジェット記録装置１によれば、インク流路の途中に設けられたエアトラップユニット１１によって、インク流路内で発生した気泡は貯留されるので、気泡が記録ヘッド１５に搬送され記録ヘッド１５のインク吐出口を閉塞し、インク吐出不良を引き越すのを防止することができる。また、フィルタ１４によって第１室１１ａから第３室１１ｃへのインクの流れを規制して、リセットパージ処理（Ｓ４）よって第１室１１ａ、第２室１１ｂ、第３室１１ｃを順次通るインクの速い流れを生起して、第１室１１ａに貯留された気泡を排出することができる。
【００７１】
【発明の効果】
請求項１に記載のインクジェット記録装置によれば、インク流路の途中に設けられた気泡貯留部によって、インク流路内で発生した気泡は貯留されるので、気泡が記録ヘッドに搬送され記録ヘッドのインク吐出口を閉塞し、インク吐出不良を引き起すのを防止して、安定した記録動作を維持することができるという効果がある。また、流路抵抗手段によって第１室から第３室へのインクの流れを規制して、回復手段よって第１室、第２室、第３室を順次通るインクの速い流れを生起して、気泡貯留部に貯留された気泡を排出するので、気泡で満たされた気泡貯留部の機能を再度回復させ、再び所定量の気泡を気泡貯留部に貯留することができるという効果がある。
【００７２】
請求項２に記載のインクジェット記録装置によれば、請求項１記載のインクジェット記録装置の奏する効果に加え、流路抵抗手段はフィルタで構成されているので、フィルタに形成された網目によってフィルタを通過する際の流動抵抗を高くすることができるという効果がある。従って、吸引圧力の弱い記録動作時におていは第１室から第３室へのインクの流れを生起でき、一方、吸引圧力の高い回復手段動作時においては、フィルタが抵抗となり、各々が連通されている第１室、第２室、第３室へ順次通るインクの流れを生起することができるのである。
【００７３】
請求項３に記載のインクジェット記録装置によれば、請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置の奏する効果に加え、第１室に貯留した気泡を残留させるだけのインク量を排出する第２の回復手段をさらに備えているので、第１室に貯留した気泡を残留したままの状態で、記録ヘッドのインク吐出口を閉塞する気泡や紙粉等を排出することができる。従って、第１室に貯留した気泡を排出する場合に伴って排出されるインク量を削減することができるという効果がある。
【００７４】
請求項４に記載のインクジェット記録装置によれば、請求項１から３のいずれかに記載のインクジェット記録装置の奏する効果に加え、第２室の内部には、該第２室内部に貯留されるインクを前記連通口まで上昇させるための毛細管現象発生手段が設けられているので、第２室内部のインク液面を第２室の上方まで上昇させることができる。従って、第２室内部には上方までインク液面が上昇しており、記録動作時や第２の回復手段動作時において、第１室内の気泡が第２室内を通過して第３室に流入するのを抑制することができるという効果がある。
【００７５】
請求項５に記載のインクジェット記録装置によれば、請求項４に記載のインクジェット記録装置の奏する効果に加え、毛細管現象発生手段は第２室の内面に上下方向に沿って突出形成されたリブで構成されているので、第２室内を上下方向に区分けでき、毛細管現象を効果的に発生させることができるという効果がある。
【００７６】
請求項６に記載のインクジェット記録装置によれば、請求項１から５のいずれかに記載のインクジェット記録装置の奏する効果に加え、気泡貯留部は、第１室の側方に第２室を備え、前記第２室の上端を前記連通口を介して第１室に連通し、第２室の下端を第２の連通口を介して第３室に連通しているので、第１室と第２室と第３室とをまとまり良く配設でき、小型の気泡貯留部を構成することができるという効果がある。
【００７７】
請求項７に記載のインクジェット記録装置によれば、請求項６に記載のインクジェット記録装置の奏する効果に加え、前記第２室と第３室の間の第２の連通口の面積は、第２室のインク流動方向と直交する断面積よりも小さく構成されているので、回復手段動作時における流速を第２室と第３室の間の第２の連通口を通過する際に高速にできる。従って、第３室に気泡を残留させることなく、高速流速に沿って気泡を第３室から記録ヘッドへ排出することができるという効果がある。
【００７８】
請求項８に記載のインクジェット記録装置によれば、請求項１から７のいずれかに記載のインクジェット記録装置の奏する効果に加え、第２室は、回復手段によるインクの流れによっても排出できない気泡を残留させる部分を有しているので、第２室に残留した気泡を動圧吸収のための気泡としして利用することができるという効果がある。
【００７９】
請求項９に記載のインクジェット記録装置によれば、請求項２に記載のインクジェット記録装置の奏する効果に加え、フィルタは隔壁と平行な辺の長さよりもそれと直角な辺の長さの方が大きく構成されているので、隔壁の幅方向と直角な方向において、インク流路となるフィルタの有効面積を確保することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であるインクジェット記録装置の内部構成を示した平面図である。
【図２】記録ヘッドユニットの内部構成を示した平面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面線における断面図である。
【図４】インクジェット記録装置の電気回路構成を示すブロック図である。
【図５】インクジェット記録装置の一連の処理のフローチャートである。
【図６】リセットパージ処理のフローチャートである。
【図７】回復パージ処理のフローチャートである。
【図８】エアトラップの機能を模式的に示した断面図である。
【図９】エアトラップの機能を模式的に示した断面図である。
【図１０】第２リブを配設したエアトラップを模式的に示した断面図である。
【符号の説明】
１インクジェット記録装置
３記録ヘッドユニット
３ａキャリッジ
４インクタンク（インク供給源）
５（５ａ〜５ｄ）チューブ
６回復装置
１１エアトラップユニット（気泡貯留部）
１１ａ第１室
１１ｂ第２室
１１ｃ第３室
１１ｄ連通部（連通口）
１１ｅ第２連通部（第２の連通口）
１１ｆインク流入口（流入口）
１１ｇ空間（気泡残留部）
１２ジョイント部材
１３隔壁
１４フィルタ（流路抵抗手段）
１５記録ヘッド
１８リブ（毛細管現象発生手段）
２２第２リブ
３０〜３３エアトラップ（気泡貯留部）
Ｓ４リセットパージ処理（回復手段）
Ｓ６回復パージ処理（第２の回復手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet recording apparatus, and more particularly, an ink jet recording apparatus capable of storing bubbles generated in an ink flow path to maintain good recording quality and efficiently discharging the stored bubbles. It is about.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a tube supply type ink jet recording apparatus that supplies ink from an ink tank to a recording head via a tube is known. This tube supply type ink jet recording apparatus includes a recording head for discharging ink to a recording medium to perform recording, a carriage on which the recording head is mounted, and an ink that is provided outside the carriage and is supplied to the recording head. And a tube for supplying ink from the ink tank to the recording head.
[0003]
According to this tube supply type ink jet recording apparatus, it is not necessary to mount the ink tank on the carriage. Therefore, the recording head can be reduced in size and weight, and recording can be performed at high speed by operating the recording head at high speed. In addition, the capacity of the ink tank disposed separately from the recording head can be increased, and the ink tank replacement period (ink supply period) can be extended.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, since this tube supply type ink jet recording apparatus supplies ink to the recording head via the tube, air may enter from the wall surface of the tube and bubbles may be generated in the ink in the tube. These bubbles are transported to the recording head together with the ink, making the ink ejection state unstable, obstructing the ink flow path and the ink ejection port to make ejection impossible, and reducing the recording quality.
[0005]
In addition, in Japanese Patent Application No. 2000-347981 (unknown), the applicant has proposed an ink jet recording apparatus of a tube supply type provided with an air trap for storing bubbles generated in the tube. The air trap has a substantially box shape and is provided in the middle of the ink flow path between the ink tank and the recording head. According to this air trap, bubbles generated in the tube are stored in the air trap, and are discharged from the air trap by the recovery process when stored up to a predetermined amount. However, although the air bubbles stored in the air trap are discharged by such recovery processing, even before a predetermined amount of air bubbles are stored, the ink discharge port is blocked by paper powder or air entering from the recording head side. As a result, there is a problem in that the ink ejection failure is caused and the recording quality is deteriorated.
[0006]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and can store bubbles generated in the ink flow path to maintain good recording quality, and can efficiently store the stored bubbles. An object of the present invention is to provide an ink jet recording apparatus capable of discharging.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this object, an ink jet recording apparatus according to claim 1 is a recording head that performs recording on a recording medium by discharging ink from an ink discharge port, and an ink supply source that stores ink supplied to the recording head. And an ink flow path for supplying ink from the ink supply source to the recording head.
[0008]
A first chamber that is provided in the middle of the ink flow path and communicates with the ink supply source to store bubbles generated in the ink flow path, a second chamber that communicates with the first chamber, and the first chamber. And a bubble storage section having a third chamber communicating with the recording head at the lower ends of the first chamber and the second chamber, and from the bubble storage section toward the recording head, the flow of ink during a recording operation Recovery means for generating a fast ink flow, a partition wall standing between the bubble storage unit and separating the two chambers, leaving a communication port communicating the first chamber and the second chamber at the upper portion thereof, and the bubbles A flow path resistance unit that is provided in the storage unit, allows flow of ink from the first chamber to the third chamber during a recording operation, and resists a fast flow of ink by the recovery unit; Yes.
[0009]
During the recording operation, the bubbles are separated from the ink that has flowed into the bubble storage unit and stored above the first chamber, and the recovery means sequentially opens the first chamber, the second chamber, and the third chamber. A fast flow of ink passing through is generated, and the bubbles stored in the first chamber are discharged.
[0010]
According to the ink jet recording apparatus of the first aspect, the ink stored in the ink supply source is supplied to the recording head via the bubble storage portion provided in the middle of the ink flow path. In the bubble storage unit, ink supplied from the ink supply source and bubbles generated in the ink flow path are stored in the first chamber communicated with the ink supply source. Below the first chamber is a third chamber that communicates the lower end of the first chamber with the recording head. During the recording operation, the flow resistance means allows the ink to flow from the first chamber to the third chamber, and the ink stored in the first chamber passes through the third chamber and is supplied to the recording head.
[0011]
On the other hand, the bubbles stored in the first chamber are discharged by the recovery means that causes the ink flow faster than the ink flow during the recording operation. During the operation of the recovery means, the flow of ink from the first chamber to the third chamber is restricted by the flow path resistance means. Accordingly, the ink flow is sequentially generated from the first chamber to the second chamber through the communication port left by the partition wall, and further to the third chamber where the lower end of the second chamber communicates with the recording head. The bubbles stored in the first chamber are discharged from the recording head along this ink flow.
[0012]
An ink jet recording apparatus according to a second aspect of the present invention is the ink jet recording apparatus according to the first aspect, wherein the flow path resistance means is constituted by a filter.
[0013]
According to a third aspect of the present invention, in the ink jet recording apparatus according to the first or second aspect, the ink jet recording apparatus further includes a second recovery unit that discharges an amount of ink sufficient to leave bubbles stored in the first chamber. Yes.
[0014]
The ink jet recording apparatus according to claim 4 is the ink jet recording apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein ink stored in the second chamber is provided in the second chamber to the communication port. Capillary phenomenon generating means for raising is provided.
[0015]
According to a fifth aspect of the present invention, in the ink jet recording apparatus according to the fourth aspect, the capillary phenomenon generating means is configured by a rib that protrudes from the inner surface of the second chamber along the vertical direction. .
[0016]
6. The ink jet recording apparatus according to claim 6, wherein the bubble storage section includes a second chamber on a side of the first chamber, and the second chamber. The upper end of the second chamber communicates with the first chamber through the communication port, and the lower end of the second chamber communicates with the third chamber through the second communication port.
[0017]
The ink jet recording apparatus according to claim 7 is the ink jet recording apparatus according to claim 6, wherein the area of the second communication port between the second chamber and the third chamber is orthogonal to the ink flow direction of the second chamber. It is configured to be smaller than the cross-sectional area.
[0018]
An ink jet recording apparatus according to an eighth aspect of the present invention is the ink jet recording apparatus according to any one of the first to seventh aspects, wherein the second chamber has a portion for leaving bubbles that cannot be discharged even by the flow of ink by the recovery means. is doing.
[0019]
The ink jet recording apparatus according to claim 9 is the ink jet recording apparatus according to claim 2, wherein the filter is configured such that the length of the side perpendicular to the side is greater than the length of the side parallel to the partition. .
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a plan view showing an internal configuration of an ink jet recording apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. The ink jet recording apparatus 1 includes a main body frame 2, a recording head unit 3 that is included in the main body frame 2 and discharges ink onto the recording paper PP, and an ink tank 4 that stores ink to be supplied to the recording head unit 3. , A tube 5 for supplying ink from the ink tank 4 to the recording head unit 3, a recovery device 6, and a transport device for transporting the recording paper PP.
[0021]
The main body frame 2 is for containing the recording head unit 3 and the like, is formed in a substantially box-like body, and is made of a flame-retardant plastic. In the longitudinal direction of the main body frame 2, a rod-shaped guide rod 7 is horizontally mounted so that the recording head unit 3 can reciprocate in a direction A (left-right direction in FIG. 1) perpendicular to the conveyance direction B of the recording paper PP. I support it.
[0022]
The recording head unit 3 is formed in a substantially box shape by a carriage 3a and a housing 3b connected to the carriage 3a. Inside the recording head unit 3, a recording head 15 (see FIG. 3), an air trap unit 11, and the like are formed. (See FIG. 3) is stored. The internal configuration of the recording head unit 3 will be described with reference to FIGS.
[0023]
The carriage 3a is fitted on the guide rod 7 so as to be reciprocally movable. A belt is attached to the carriage 3a, and the belt is wound around a roller attached to a carriage motor 101 (see FIG. 4). When the carriage motor 101 rotates, the belt wound around the roller is driven to move the recording head unit 3.
[0024]
Below the recording head unit 3, as shown in FIG. 3, conveying rollers 16a to 16d are arranged as conveying devices for conveying the recording paper PP. The conveyance rollers 16a to 16d are positioned in front of and behind the recording head unit 3, and convey the recording paper PP in a substantially horizontal direction (arrow B) by the rotation of the conveyance motor 103 (see FIG. 4).
[0025]
A plurality of, for example, four sets of recording heads 15 in the recording head unit 3 are provided side by side for full color recording, and ink discharge ports are opened downward on the side facing the recording paper PP. Each set of the recording heads 15 distributes ink supplied from an air trap communication path 19 described later to ink chambers for each ink discharge port, as well as known ones, and an ink discharge port by an actuator 15a such as a piezoelectric element. It is discharged from. Each set of the recording heads 15 is supported on the lower surface of the housing 3b of the recording head unit 3, and the surface on the recording paper PP side is covered with a cover plate 15b except for the ink discharge ports.
[0026]
The ink tank 4 is for storing ink to be supplied to the recording head unit 3 and is disposed below the conveyance path of the recording paper PP. The ink tank 4 is composed of four ink tanks 4 a to 4 d in which black, yellow, cyan, and magenta inks corresponding to the recording heads 15 are sealed. Each ink tank 4a-4d is connected to each recording head 15 via four tubes 5a-5d.
[0027]
The recovery device 6 is a device for executing a recovery process, and is disposed on the left side portion of the main body frame 2. The recovery process is a process for recovering the ink ejection state from the recording head 15. The recovery device 6 includes a suction cap 6a, a suction pump (not shown) that sucks ink and the like from the recording head unit 3 through the suction cap 6a, and a wiper 6b that wipes the ink discharge port forming surface of the recording head unit 3. It is configured.
[0028]
The suction cap 6a is formed in a substantially box shape, is in contact with the ink discharge port forming surface of the recording head 15, and seals the ink discharge port forming surface. A discharge tube 6c communicates with the bottom of the suction cap 6a. The ink sucked by the action of the suction pump is discharged from the suction cap 6a through the discharge tube 6c. When the suction process is completed, the suction cap 6a is separated from the ink discharge port forming surface. The ink discharge port forming surface that is soiled by the discharged ink is wiped by the wiper 6b made of a plate-like rubber, and the recovery process ends. Details of the recovery process will be described with reference to FIGS. The recovery device 6 may be a device that applies a high pressure to the ink from the ink tank 4 side to cause a fast flow of the ink to the recording head.
[0029]
Further, inside the main body frame 2, there is a main body side control board 100 (see FIG. 4) on which a CPU, a ROM, a RAM and the like for controlling the ink jet recording apparatus 1 are mounted according to a control program relating to the operation content of the ink jet recording apparatus 1. It is arranged. The recovery processing in the recovery device 6 described above is also controlled by the main body side control board 100. The electrical circuit configuration of the inkjet recording apparatus 1 such as the main body side control board 100 will be described with reference to FIG.
[0030]
The air trap unit 11 is for storing bubbles generated in the tube 5. The air trap unit 11 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape, and is disposed at the center inside the housing 3 b of the recording head unit 3. The air trap unit 11 is divided into four air bubble storage portions corresponding to the recording heads 15, that is, air traps 30 to 33. Further, four connecting tools 34 for connecting to the joint member 12 are provided on the rear side surfaces (upper side in FIG. 2) of the air traps 30 to 33 so as to project in a substantially linear shape.
[0031]
The outer peripheral surface of the coupler 34 is formed in a taper shape with a diameter decreasing toward the joint member 12, and an ink flow path, that is, an ink inlet 11f for each air trap is formed therein. The joint member 12 is for connecting each tube 5a-5d and each air trap 30-33. The joint member 12 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape, and is disposed behind the air trap unit 11 (upward in FIG. 2). The joint member 12 has four independent ink flow paths 12a to 12d, and at both ends of each ink flow path, a first connection tool 35 for connecting to the connection tool 34 of each air trap 30 to 33, and The 2nd connection tool 36 for connecting with the tubes 5a-5d is each protrudingly provided.
[0032]
The first connector 35 protrudes substantially linearly from the surface of each air trap 30 to 33 that faces the connector 34. The outer peripheral surface of the first connector 35 is configured in a tapered shape that extends from the branch pipe projecting from the main body of the joint member 12 and decreases in diameter toward the connector 34. And each 1st connection tool 35 and each corresponding connection tool 34 are each inserted and connected from the both ends of the connection member 37 comprised by the substantially hollow cylindrical shape.
Two second connectors 36 are provided so as to protrude from the left and right side surfaces of the joint member 12. The outer peripheral surface of the second connector 36 extends from a branch pipe projecting from the main body of the joint member 12 and is configured to have a tapered shape with a diameter decreasing toward the tubes 5a to 5d, and an ink flow path is formed inside. Has been. Each second connector 36 is encapsulated and connected inside one end of each tube 5a to 5d.
[0033]
Each of the air traps 30 to 33 of the air trap unit 11 is divided into three chambers of a first chamber 11a, a second chamber 11b, and a third chamber 11c by a partition wall 13 and a filter 14.
[0034]
The partition wall 13 is for partitioning into a first chamber 11a on the ink tank 4 side and a second chamber 11b communicated with a communication portion 11d above the first chamber 11a. It is placed horizontally on both side walls in the width direction (the back side and the near side in FIG. 3), and is erected with the direction of the gravity direction C as the top and bottom. The partition wall 13 is made of a material that has good wettability with respect to ink, so that bubbles are less likely to adhere to the partition wall 13, and the bubbles stored in the first chamber 11 a can be easily guided above the first chamber 11 a. It has become.
[0035]
The filter 14 divides the first chamber 11a and the third chamber 11c, and allows the flow from the first chamber 11a to the third chamber 11c with respect to the slow ink flow during the recording operation and recovers. It has a resistance to restrict the flow from the first chamber 11a to the third chamber 11c against a fast flow during the processing operation. The filter 14 is composed of a mesh made of stainless steel metal in a mesh shape, and is disposed substantially horizontally so as to cover the entire bottom surface of the first chamber 11a. The filter 14 is formed in a rectangular shape having a length in the direction (front-rear direction) perpendicular to the length in the width direction (direction parallel to the partition wall 13). Instead of the filter 14, an opening that can be opened and closed by a valve biased in the opening direction is provided on the bottom wall of the first chamber, and the valve is kept open for a slow ink flow. The ink can be distributed, and the valve can be pushed by a fast ink flow to close the opening or can be restricted to restrict the ink flow.
[0036]
The first chamber 11a is a chamber located on the ink tank 4 side. One side wall is composed of the partition wall 13 and the bottom surface is composed of the filter 14, and communicates with the second chamber 11 b at the communication portion 11 d above the first chamber 11 a (above the partition wall 13). An ink inlet 11f is formed in the upper side wall on the ink tank 4 side, and ink supplied from the ink tank 4 through the tube 5 passes through the joint member 12 and then passes through the ink inlet 11f. It passes through and is supplied to the first chamber 11a. At this time, bubbles contained in the ink supplied to the first chamber 11a are stored above the first chamber 11a by buoyancy.
[0037]
The second chamber 11b is a chamber which has one side wall constituted by the partition wall 13 and is located on the side of the first chamber 11a with the partition wall 13 interposed therebetween. The communication portion 11d above the partition wall 13 communicates with the first chamber 11a, and the second communication portion 11e below the partition wall 13 communicates with the third chamber 11c. The cross-sectional area of the second communication portion 11e is smaller than the cross-sectional area perpendicular to the ink flow direction of the second chamber 11b, even if limited by the wall 21 at the lower end of the partition wall 13. Further, ribs 18 project from the side wall of the second chamber 11b along the vertical direction. The rib 18 divides the inside of the second chamber 11b into a plurality of fine portions that generate a capillary action, and raises the ink in the second chamber to the communication portion 11d by the capillary action. A plurality of ribs 18 can be provided instead of only one if necessary.
[0038]
The ink stored in the second chamber 11b has its liquid level raised to the communicating portion 11d by the action of the rib 18 during the recording operation. On the other hand, during the recovery processing operation, the flow of ink from the first chamber 11a to the third chamber 11b is regulated by the resistance of the filter 14, and passes from the first chamber 11a to the second chamber through the communication portion 11d. Then, the ink flows to the third chamber through the second communication portion. The air stored in the first chamber 11a is sequentially discharged into the first chamber 11a, the second chamber 11b, and the third chamber 11c along the ink flow. The inner wall of the second chamber 11b is made of a material that has good wettability with respect to ink, or is subjected to a surface treatment that improves wettability. For this reason, bubbles discharged through the second chamber 11b during the recovery processing operation are unlikely to stay on the wall surface, and the bubbles can be discharged quickly.
[0039]
The third chamber 11c is a chamber having a ceiling surface constituted by a filter 14 and positioned below the first chamber 11a with the filter 14 interposed therebetween. One end side (right side in FIG. 3) of the third chamber 11c communicates with a communication passage 19 communicating with the recording head 15, and the other end side (left side in FIG. 3) communicates with the second chamber 11b at the second communication portion 11e. ing. During the recording operation, the ink supplied from the first chamber 11 a to the third chamber 11 c via the filter 14 passes through the third chamber and is supplied to the recording head 15. Further, during the recovery processing operation, air that passes through the second communication portion 11e and flows in from the second chamber 11b passes through the third chamber 11c and is discharged from the recording head 15.
[0040]
A communication path filter 20 is disposed in the communication path 19. The communication path filter 20 is for catching dust mixed in the ink supplied to the recording head 15. The mesh is a mesh made of stainless steel metal, and is configured to cover the entire cross-sectional direction of the communication path 19.
[0041]
The air trap unit 11 includes a box-shaped member 111 constituting the upper portion of the first chamber 11a and the second chamber 11b and the partition wall 13, a lower portion of the second chamber 11b, an outer peripheral portion of the third chamber 11c, and the wall 21. The frame-shaped member 112 that constitutes the frame-shaped member 113 that constitutes the communication channel 19 and the bottom wall portions of the second chamber 11b and the third chamber 11c are configured to overlap each other.
[0042]
The carriage-side control board 17 that supplies a drive signal for the recording head 15 includes a driver board 17a and an interface board 17c. The driver board 17 a is disposed on the left housing 3 b of the air trap unit 11. The actuator 15a is driven by converting a serial signal controlled by the main body side control board 100 mounted on the ink jet recording apparatus 1 and transmitted from the main body side control board 100 into a parallel signal corresponding to the actuator 15a.
[0043]
The interface board 17b is disposed above the air trap unit 11. A connector for connecting to a signal line from the main body side control board 100 and a noise removal circuit are mounted. The flexible printed circuit board 17c connected to the actuator 15a is connected to the driver circuit board 17c mounted on the printed circuit board 17c.
[0044]
Next, the electrical circuit configuration of the inkjet recording apparatus 1 configured as described above will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a block diagram illustrating an outline of an electric circuit configuration of the inkjet recording apparatus 1. The main body side control board 100 for controlling the inkjet recording apparatus 1 includes a microcomputer (CPU) 91 having a one-chip configuration, a ROM 92 storing various control programs executed by the CPU 91 and fixed value data, and various types. A RAM 93, an EEPROM 94, an image memory 95, a gate array 96, an RTC 98, and the like are mounted.
[0045]
The CPU 91, which is an arithmetic unit, executes a recovery processing operation or generates a recording timing signal and a reset signal in accordance with a control program stored in advance in the ROM 92, and transfers each signal to a gate array 96 described later. The CPU 91 includes an operation panel 107 for a user to give a recording instruction, a CR motor driving circuit 102 for driving a carriage motor (CR motor) 101 for operating the carriage 3a, and a conveyance motor for conveying the recording paper PP. An LF motor driving circuit 104 for operating the (LF motor) 103, a recovery motor driving circuit 105 for driving a recovery motor 106 for operating the recovery suction pump, and the like are connected. Here, the recovery motor 106 that operates the recovery suction pump is composed of a stepping motor, and the number of rotations of the motor can be controlled by the number of input pulse signals.
[0046]
The ROM 92 includes a reset purge program 92a and a recovery purge program 92b as part of the control program. The reset purge program 92a is a program for executing a reset purge process (see FIG. 6). The reset purge process is a process for discharging most of the bubbles stored in the air trap unit 11 from the ink discharge ports. It operates based on date data stored in a date data memory 94a of an EEPROM 94 which will be described later.
[0047]
The recovery purge program 92b is a program for executing recovery purge processing (see FIG. 7). The recovery purge process uses a suction force weaker than that of the reset purge process, and does not discharge bubbles stored in the air trap unit 11, but sucks bubbles, paper powder, dried solidified ink, and the like that block the ink discharge ports. It is processing. This is activated when the recovery key 107a provided on the operation panel 107 is pressed by the operator.
[0048]
The EEPROM 94 is a non-volatile memory that retains its contents even after the power is turned off, and includes a date data memory 94a. The date data memory 94a stores the date on which the above reset purge is executed, and the date data is updated each time the reset purge process is executed.
[0049]
The RTC 98 is an IC that performs measurement at the time of date, etc., and based on the measurement value of the RTC 33, the reset purge execution date and time is stored in the date data memory 94a. The RTC 98 is connected to a battery circuit 98a that supplies a backup voltage when the power of the inkjet recording apparatus 1 is turned off. By the battery circuit 98a, the time measurement can be continued even after the power of the inkjet recording apparatus 1 is turned off.
[0050]
The gate array 96, based on the recording timing signal transferred from the CPU 91 and the image data stored in the image memory 95, recording data (driving signal) for recording the image data on the recording paper PP, A transfer clock that is synchronized with the recording data, a latch signal, a parameter signal for generating a basic recording waveform signal, and an ejection timing signal that is output at a constant cycle are output, and these signals are output to the carriage-side control board. Transfer to 17 side. Further, the gate array 96 stores image data transferred from an external device such as a computer via a Centro interface (I / F) 97 in the image memory 95. The gate array 96 generates a Centro data reception interrupt signal based on the Centro data transferred from the host computer or the like via the Centro interface (I / F) 97, and transfers the signal to the CPU 91. To do. Each signal communicated between the gate array 96 and the carriage-side control board 17 is transferred via a harness cable that connects the two. The CPU 91, ROM 92, RAM 93, and gate array 96 are connected via a bus line 99.
[0051]
Next, the reset purge process and the recovery purge process described with reference to FIG. 4 will be described with reference to the flowcharts of FIGS. First, with reference to FIG. 5, each recovery process will be described along a series of processes executed by the inkjet recording apparatus 1. FIG. 5 is a flowchart of a series of processes executed by the inkjet recording apparatus 1. As shown in FIG. 5, when the power is turned on to the inkjet recording apparatus 1, the initial process (S1) is started. In this initial process, a positioning process for specifying the position of the recording head unit 3 and a clear process for erasing data stored in the RAM 93 are performed. When the initial processing is completed, date data is read from the RTC 33 as reset purge execution data (S2). The read date data is compared with the previous reset purge date data stored in the date data memory 94a. As a result of the comparison, when one month has elapsed since the previous reset purge execution (S3: Yes), the reset purge process (S4) is started. At this time, the date data newly read from the RTC 33 is rewritten with the date data stored in the date data memory 94a in advance.
[0052]
Here, the reset purge process will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart of the reset purge process. The reset purge process is a process performed based on the reset purge program 92a stored in the ROM 92. First, the carriage motor 101 is driven to move the recording head unit 3 to the installation position of the recovery device 6. The suction cap 6a is brought into contact with the ink discharge port forming surface of the recording head unit 3 moved to the installation position (S8), and the ink discharge port forming surface is sealed. Next, a reset purge pulse signal is output to the recovery motor 106. Here, the number of pulses of the reset purge pulse signal is larger than the number of pulses of the recovery purge pulse signal described later. Therefore, the number of rotations of the recovery motor 106 constituted by the stepping motor is larger than that in the recovery purge process, and the suction pump is operated with a suction pressure of about 80 kpa (S9).
[0053]
The air stored in the air trap unit 11 is sucked from the ink discharge port by the action of the suction pump. At this time, the ink discharged together with the air is discharged from a discharge tube 6c connected to the suction cap 6a. When the suction process is completed, the suction cap 6a is separated from the ink discharge port formation surface, the wiper 6b wipes the ink discharge port formation surface (S10), and the reset purge process is ended. In this manner, the air bubbles stored in the air trap unit 11 are discharged from the ink discharge port, and the ink discharge state from the ink discharge port is recovered.
[0054]
Returning to FIG. 5 again, the description will be continued with respect to the case after the end of the reset purge or before one month has elapsed (S3: No). In such a case, it is determined whether or not the recovery key 107a has been pressed. When the recovery key 107a is pressed (S5: Yes), the recovery purge process is executed (S6).
[0055]
Here, the recovery purge process will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart of the recovery purge process. The recovery purge process is a process performed based on the recovery purge program 92b stored in the ROM 92. First, similarly to the reset purge process, the carriage motor 101 is driven to move the recording head unit 3 to the installation position of the recovery device 6. The suction cap 6a is brought into contact with the ink discharge port forming surface of the recording head unit 3 moved to the installation position (S11), and the ink discharge port forming surface is sealed. Next, a recovery purge pulse signal is output to the recovery motor 106. The recovery purge pulse signal outputs a pulse number smaller than the pulse number of the reset purge pulse signal described above. Therefore, the number of rotations of the recovery motor 106 is smaller than that during the reset purge process, and the suction pump is operated with a suction pressure of about 50 kPa (S12).
[0056]
Then, air bubbles, paper powder, dried solidified ink, and the like remaining at the ink discharge port are sucked by the action of the suction pump. At this time, ink or the like is discharged from a discharge tube 6c connected to the suction cap 6a. When the suction process is completed, the suction cap 6a is separated from the ink discharge port forming surface, the wiper 6b wipes the ink discharge port forming surface (S13), and the recovery purge process is ended. Thus, since the recovery purge process sucks at a lower pressure than the reset purge process, the air in the air trap unit 11 is not discharged, and air bubbles, paper dust, dried solidified ink, etc. remaining in the ink discharge port are removed. The ink is discharged to recover the ink discharge state from the ink discharge port.
[0057]
Returning to FIG. 5 again, the case where the recovery purge is completed or the recovery key 107a is not pressed (S5: No) will be described. In such a case, each recovery process is not executed, and each process such as a normal recording process is executed (S7).
[0058]
Next, the ink flow pattern in the air trap unit 11 and the state in which air is stored will be described with reference to FIGS. 8 and 9 are cross-sectional views schematically showing the functions of the air traps 30 to 33. In addition, the code | symbol in a figure is only FIG. 8 (a) and FIG.9 (d), and the code | symbol of FIG.8 (b), (c), FIG.9 (e), (f) is abbreviate | omitted.
[0059]
FIG. 8A is a diagram showing a state in which an appropriate amount of air is stored in the air trap unit 11 after a predetermined period has elapsed after the end of the reset purge process. The ink stored in the first chamber 11a by the recording operation passes through the filter 14, flows into the third chamber 11c, and is supplied from the third chamber 11c to the recording head 15. As the ink is consumed, the ink in the ink tank 4 is supplied into the first chamber 11 a via the tube 5. At that time, the bubbles contained in the ink are supplied into the first chamber 11a together with the ink. The bubbles are stored above the first chamber 11a by buoyancy to create an air mass K.
[0060]
On the other hand, the ink in the second chamber 11b rises to the communication portion 11d with the first chamber 11a due to the capillary action of the rib 18. Therefore, even if the air mass K in the first chamber 11a becomes large and the liquid level of the ink stored in the first chamber 11a falls, the ink in the second chamber 11b rises to the communicating portion 11d. Yes. Here, since the communicating portion 11d is configured in a substantially square hole shape having a width of approximately 3.5 mm and a height of approximately 1.5 mm, the ink liquid level rising to the communicating portion 11d has a concave meniscus (curved surface). Form. Accordingly, the ink in the second chamber 11b that has risen up to the communication portion 11d does not leak into the first chamber 11a, and the ink surface in the second chamber 11b is maintained at the communication portion 11d.
[0061]
FIG. 8B is a diagram showing a state during the recovery purge process. The recovery purge process is to discharge bubbles, paper dust, and the like that block the ink discharge ports. In the recovery purge process, suction is performed toward the recording head 15 at a higher pressure than in the recording operation, so that the fast ink flow generated thereby is regulated from the first chamber 11a to the third chamber 11c by the resistance of the filter 14. . Accordingly, the ink in the first chamber 11a flows from the first chamber 11a through the communication portion 11d to the second chamber 11b and from the second chamber 11b through the second communication portion 11e to the third chamber 11c. This is because, under high pressure, the flow resistance of the filter 14 is large with respect to the fast flow of ink, and an ink flow is generated in the first chamber 11a, the second chamber 11b, and the third chamber 11c with low flow resistance.
[0062]
On the other hand, the air mass K stored in the first chamber 11a is temporarily drawn to the second chamber 11b side. This is because the lower portion of the second chamber 11b communicates with the third chamber 11c at the second communication portion 11e and has a lower flow resistance than the first chamber 11a communicated with the third chamber 11c via the filter 14. . Further, the ink surface in the second chamber 11b rises to the communicating portion 11d by the capillary action of the rib 18, and the pressure of the recovery purge process is lower than the pressure of the reset purge process. The air drawn in is not drawn into the third chamber 11c. Therefore, in the recovery purge process, the air stored in the air trap unit 11 is not discharged, and only bubbles, paper dust, and the like that block the ink discharge ports can be discharged.
[0063]
FIG. 8C is a diagram showing a state after the recovery purge process is completed. As shown in FIG. 8 (b), the air once drawn into the second chamber 11b by the recovery purge process rises due to the capillary action and buoyancy of the rib 18 of the second chamber 11b, and passes through the communicating portion 11d. It passes through and is stored again in the first chamber 11a.
[0064]
FIG. 9D is a diagram showing a state in which bubbles are further stored from the state of FIG. A large amount of air is stored in the first chamber 11a, and the ink is insufficiently supplied, which may cause a discharge failure. In the ink jet recording apparatus 1 of the present embodiment, it is assumed that this state occurs in units of approximately one month, but this time can be arbitrarily set.
[0065]
FIG. 9E is a diagram showing a state during the reset purge process. In the state shown in FIG. 9D, the reset purge process is executed. The reset purge process is a process for discharging the air stored in the first chamber 11a. In the reset purge process, suction is performed to the recording head 15 side at a higher pressure than in the recovery purge process, so that the fast flow of ink from the first chamber 11a to the third chamber 11c is restricted by the resistance of the filter 14. In this case, similarly to the recovery purge process, the ink flowing from the first chamber 11a through the communication portion 11d to the second chamber 11b and from the second chamber 11b through the second communication portion 11e to the third chamber 11c. A flow is created.
[0066]
On the other hand, the air stored in the first chamber 11a is sequentially discharged into the first chamber 11a, the second chamber 11b, and the third chamber 11c along the ink flow. In the recovery purge process, it does not flow into the third chamber 11c. However, since the reset purge process has a larger suction force than the recovery purge process, it passes through the second chamber 11b and flows into the third chamber 11c. . Here, since the area of the second communication portion 11e is smaller than the cross-sectional area perpendicular to the ink flow direction of the second chamber 11b, the flow rate of the ink passing through the second communication portion 11e from the second chamber 11b is As a result, the air flowing along with the ink can be exhausted vigorously. Further, since the third chamber 11c communicates with the third chamber 11c at a substantially right angle from the lower end of the second chamber 11b, stagnation occurs due to the ink flow at the corner portion, and a part of the air Ka remains in the stagnation portion. Note that a large amount of ink is supplied from the ink tank 4 into the air trap unit 11 by the reset purge process to fill the air trap unit 11.
[0067]
FIG. 9F shows a state after the reset purge is completed. As shown in FIG. 9E, the air Ka remaining in the second chamber 11b rises above the second chamber 11b by the capillary action and buoyancy of the rib 18 of the second chamber 11b, and passes through the connecting portion 11d. And is stored above the first chamber 11a. As described above, the communication part 11d can maintain the ink liquid level in the second chamber 11b with the communication part 11d, and is configured to have such a size that the residual air can be moved from the second chamber 11b to the first chamber 11a. Yes. The residual air stored in the first chamber 11a plays a role of absorbing dynamic pressure due to the inertia of the ink in the tube 5 accompanying the movement of the carriage 3a. The residual air amount is preferably 0.05 cc to 0.2 cc.
[0068]
Next, with reference to FIG. 10, a second embodiment for allowing air for absorbing dynamic pressure to remain in the first chamber 11a during the reset purge process described above will be described. FIG. 10A is a cross-sectional view of the air trap unit 11 showing a state immediately before the reset purge process in which a large amount of air is stored in the first chamber 11a. A second rib 22 is disposed on the ceiling wall of the first chamber 11a. The second rib 22 leaves a predetermined amount of air in the first chamber 11a. The second rib 22 faces the ink inlet 11f on the side wall of the first chamber 11a and is disposed at a predetermined interval from the inlet 11f. The length of the second rib 22 is approximately 4.7 mm. Thus, a so-called stagnation portion of ink is formed in the space 11g between the second rib 22 and the ceiling portion on the downstream side of the second rib 22.
[0069]
As described above, the reset purge process is executed when the state shown in FIG. In the reset purge process, an ink flow that flows from the first chamber 11a through the communication portion 11d to the second chamber 11b is generated, so that the flow rate of the ink in the space 11g is low, which is a so-called stagnation portion of the ink. . Accordingly, as shown in FIG. 10B, even when the majority of the air in the first chamber 11a is exhausted by the reset purge process, the air in the space 11g is not exhausted and still remains in the first chamber 11a. Remains. The air remaining by the second rib 22 is 0.05 cc to 0.2 cc, preferably about 0.1 cc. Thus, by forming the space 11g, a predetermined amount of air can remain in the first chamber 11a even after the reset purge process is performed, and this residual air causes the inside of the tube to move along with the movement of the carriage 3a. Ink dynamic pressure due to ink inertia can be absorbed.
[0070]
As described above, according to the ink jet recording apparatus 1 of the present embodiment, air bubbles generated in the ink flow path are stored by the air trap unit 11 provided in the middle of the ink flow path. The ink discharge port of the recording head 15 that is transported to the head 15 is blocked, and it is possible to prevent the ink discharge failure from being moved over. Further, the flow of ink from the first chamber 11a to the third chamber 11c is regulated by the filter 14, and the ink that sequentially passes through the first chamber 11a, the second chamber 11b, and the third chamber 11c by the reset purge process (S4). It is possible to generate a fast flow and discharge the bubbles stored in the first chamber 11a.
[0071]
【The invention's effect】
According to the ink jet recording apparatus of the first aspect, since the bubbles generated in the ink flow path are stored by the bubble storage section provided in the middle of the ink flow path, the bubbles are transported to the recording head and the recording head. The ink discharge port is closed to prevent ink discharge failure, and a stable recording operation can be maintained. Further, the flow resistance means regulates the flow of ink from the first chamber to the third chamber, and the recovery means causes a fast flow of ink that sequentially passes through the first chamber, the second chamber, and the third chamber, Since the air bubbles stored in the air bubble storage unit are discharged, the function of the air bubble storage unit filled with the air bubbles can be recovered again, and a predetermined amount of air bubbles can be stored in the air bubble storage unit again.
[0072]
According to the ink jet recording apparatus of the second aspect, in addition to the effect exhibited by the ink jet recording apparatus of the first aspect, the flow path resistance means is constituted by a filter, so that the filter passes through the mesh formed in the filter. This has the effect of increasing the flow resistance when Accordingly, the ink flow from the first chamber to the third chamber can occur during the recording operation with a low suction pressure, while the filter becomes a resistance during the recovery means operation with a high suction pressure, and each of them communicates. It is possible to generate an ink flow that sequentially passes through the first chamber, the second chamber, and the third chamber.
[0073]
According to the ink jet recording apparatus of the third aspect, in addition to the effect produced by the ink jet recording apparatus of the first or second aspect, the second ink amount is discharged so as to leave the bubbles stored in the first chamber. Since the recovery means is further provided, it is possible to discharge bubbles, paper dust, and the like that block the ink discharge ports of the recording head while the bubbles stored in the first chamber remain. Therefore, there is an effect that it is possible to reduce the amount of ink discharged when the bubbles stored in the first chamber are discharged.
[0074]
According to the ink jet recording apparatus of the fourth aspect, in addition to the effect exhibited by the ink jet recording apparatus according to any one of the first to third aspects, the second chamber is stored inside the second chamber. Since the capillary phenomenon generating means for raising the ink to the communication port is provided, the ink level in the second chamber can be raised to above the second chamber. Accordingly, the ink level rises upward in the second chamber, and bubbles in the first chamber pass through the second chamber and flow into the third chamber during the recording operation and the second recovery means operation. There is an effect that it can be suppressed.
[0075]
According to the ink jet recording apparatus of the fifth aspect, in addition to the effect exhibited by the ink jet recording apparatus of the fourth aspect, the capillary phenomenon generating means is a rib formed to protrude along the vertical direction on the inner surface of the second chamber. Since it is configured, the second chamber can be divided in the vertical direction, and the capillary phenomenon can be effectively generated.
[0076]
According to the ink jet recording apparatus of the sixth aspect, in addition to the effect exhibited by the ink jet recording apparatus according to any one of the first to fifth aspects, the bubble storage section includes the second chamber on the side of the first chamber. The upper end of the second chamber communicates with the first chamber through the communication port, and the lower end of the second chamber communicates with the third chamber through the second communication port. There is an effect that the two chambers and the third chamber can be well arranged and a small bubble storage portion can be configured.
[0077]
According to the ink jet recording apparatus of the seventh aspect, in addition to the effect produced by the ink jet recording apparatus of the sixth aspect, the area of the second communication port between the second chamber and the third chamber is the second Since it is configured to be smaller than the cross-sectional area perpendicular to the ink flow direction of the chamber, the flow velocity during the recovery means operation can be increased when passing through the second communication port between the second chamber and the third chamber. Therefore, there is an effect that the bubbles can be discharged from the third chamber to the recording head along the high-speed flow velocity without leaving the bubbles in the third chamber.
[0078]
According to the ink jet recording apparatus of the eighth aspect, in addition to the effect of the ink jet recording apparatus according to any one of the first to seventh aspects, the second chamber contains bubbles that cannot be discharged even by the ink flow by the recovery means. Since it has the part to remain, there exists an effect that the bubble which remained in the 2nd chamber can be utilized as a bubble for dynamic pressure absorption.
[0079]
According to the ink jet recording apparatus of the ninth aspect, in addition to the effect exhibited by the ink jet recording apparatus according to the second aspect, the length of the side perpendicular to the side of the filter is larger than the length of the side parallel to the partition wall. Since it is configured, there is an effect that an effective area of the filter serving as the ink flow path can be secured in a direction perpendicular to the width direction of the partition wall.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing an internal configuration of an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing an internal configuration of a recording head unit.
3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG.
FIG. 4 is a block diagram illustrating an electric circuit configuration of the ink jet recording apparatus.
FIG. 5 is a flowchart of a series of processes of the ink jet recording apparatus.
FIG. 6 is a flowchart of reset purge processing.
FIG. 7 is a flowchart of recovery purge processing.
FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing the function of the air trap.
FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing the function of the air trap.
FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing an air trap provided with a second rib.
[Explanation of symbols]
1 Inkjet recording device
3 Recording head unit
3a Carriage
4 Ink tank (ink supply source)
5 (5a-5d) tube
6 Recovery device
11 Air trap unit (bubble storage part)
11a Room 1
11b Second chamber
11c Room 3
11d Communication part (communication port)
11e 2nd communication part (2nd communication port)
11f Ink inlet (inlet)
11g space (bubble remaining part)
12 Joint members
13 Bulkhead
14 Filter (channel resistance means)
15 Recording head
18 Ribs (capillary phenomenon generating means)
22 2nd rib
30-33 Air trap (bubble storage part)
S4 Reset purge process (recovery means)
S6 Recovery purge process (second recovery means)

Claims

インク吐出口からインクを吐出して被記録媒体に記録を行う記録ヘッドと、その記録ヘッドに供給されるインクを貯えるインク供給源と、そのインク供給源から前記記録ヘッドにインクを供給するインク流路とを備えたインクジェット記録装置において、
前記インク流路の途中に設けられ、インク流路内で発生する気泡を貯留するため前記インク供給源と連通した第１室、その第１室と連通した第２室、その第１室の下方に位置し第１室および第２室の下端を前記記録ヘッドに連通させる第３室を有する気泡貯留部と、
その気泡貯留部から前記記録ヘッドへ向け、記録動作時のインクの流れよりも速いインクの流れを生起する回復手段と、
前記気泡貯留部内に立設され、前記第１室と第２室とをその上部で連通する連通口を残して両室を隔てる隔壁と、
前記気泡貯留部内に設けられ、記録動作時における前記第１室から第３室へのインクの流れを許容し、前記回復手段によるインクの速い流れに対しては抵抗となる流路抵抗手段とを備え、
前記記録動作時には、前記気泡貯留部に流入したインクから気泡を分離して前記第１室の上方に貯留し、前記回復手段は、前記第１室から第２室、第３室を順次通るインクの速い流れを生起して、前記第１室に貯留した気泡を排出することを特徴とするインクジェット記録装置。A recording head that discharges ink from an ink discharge port to perform recording on a recording medium, an ink supply source that stores ink supplied to the recording head, and an ink flow that supplies ink from the ink supply source to the recording head In an inkjet recording apparatus comprising a path,
A first chamber that is provided in the middle of the ink flow path and communicates with the ink supply source to store bubbles generated in the ink flow path, a second chamber that communicates with the first chamber, and a lower portion of the first chamber A bubble storage section having a third chamber located at the bottom and communicating with the recording head at the lower ends of the first chamber and the second chamber;
Recovery means for generating an ink flow faster than the ink flow during the recording operation from the bubble reservoir to the recording head;
A partition wall that stands up in the bubble reservoir and separates the first chamber and the second chamber at the upper part, leaving a communication port;
A flow path resistance unit provided in the bubble storage unit, which allows ink flow from the first chamber to the third chamber during a recording operation, and serves as resistance to a fast flow of ink by the recovery unit; Prepared,
During the recording operation, bubbles are separated from the ink flowing into the bubble storage unit and stored above the first chamber, and the recovery means sequentially passes the ink from the first chamber to the second chamber and the third chamber. An ink jet recording apparatus that causes a fast flow of air and discharges bubbles stored in the first chamber.

前記流路抵抗手段は、フィルタであることを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。2. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the flow path resistance means is a filter.

前記第１室に貯留した気泡を残留させるだけのインク量を排出する第２の回復手段をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置。3. The ink jet recording apparatus according to claim 1, further comprising a second recovery unit that discharges an amount of ink sufficient to leave bubbles stored in the first chamber. 4.

前記第２室の内部には、該第２室内部に貯留されるインクを前記連通口まで上昇させるための毛細管現象発生手段が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のインクジェット記録装置。The capillary chamber generating means for raising the ink stored in the inside of the second chamber to the communication port is provided inside the second chamber. 2. An ink jet recording apparatus according to 1.

前記毛細管現象発生手段は、前記第２室の内面に上下方向に沿って突出形成されたリブであることを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録装置。5. The ink jet recording apparatus according to claim 4, wherein the capillary phenomenon generating means is a rib formed so as to protrude along the vertical direction on the inner surface of the second chamber.

前記気泡貯留部は、前記第１室の側方に第２室を備え、前記第２室の上端を前記連通口を介して第１室に連通し、第２室の下端を第２の連通口を介して第３室に連通したことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のインクジェット記録装置。The bubble storage section includes a second chamber on a side of the first chamber, the upper end of the second chamber communicates with the first chamber through the communication port, and the lower end of the second chamber communicates with the second communication chamber. 6. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the ink jet recording apparatus communicates with the third chamber through a mouth.

前記第２室と第３室の間の第２の連通口の面積は、第２室のインク流動方向と直交する断面積よりも小さく構成されていることを特徴とする請求項６に記載のインクジェット記録装置。The area of the 2nd communicating port between the said 2nd chamber and the 3rd chamber is comprised smaller than the cross-sectional area orthogonal to the ink flow direction of a 2nd chamber. Inkjet recording device.

前記第２室は、前記回復手段によるインクの流れによっても排出できない気泡を残留させる部分を有していることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のインクジェット記録装置。The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the second chamber has a portion in which air bubbles that cannot be discharged even by an ink flow by the recovery means remain.

前記フィルタは、前記隔壁と平行な辺の長さよりもそれと直角な辺の長さの方が大きいことを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。The inkjet recording apparatus according to claim 2, wherein the filter has a longer side length perpendicular to the side length parallel to the partition wall.