JPH03278962A - Ink-jet recording device - Google Patents
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- Ink Jet (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野ｊ 本発明はインクジェット記録装置に関するものである。[Detailed description of the invention] [Industrial field of use] The present invention relates to an inkjet recording device.
［従来の技術］
従来、記録シートにインクを吐出させて記録を行なうイ
ンクジェット記録方式（たとえば、米国特許第４７２３
１２９号明細書、米国特許第４７４０７９６号明細書な
ど）は、記録電気信号に対する応答性が良く、吐出口（
オリフィス）の高密度マルチ化が容易、記録中の騒音が
小さい、多色のインクを使用することによるカラー画像
記録が容易などの利点を有することから、該インクシェ
ツト記録方式による記録装置の普及が急速に進んでいる
。[Prior Art] Conventionally, an inkjet recording method (for example, U.S. Pat. No. 4,723
No. 129, U.S. Pat. No. 4,740,796, etc.) have good responsiveness to recording electrical signals, and
The use of recording devices using the ink jet recording method is rapidly gaining popularity due to its advantages such as high-density multiplicity of the orifices), low noise during recording, and ease of recording color images by using multicolored inks. is progressing to
第５図はインクジェット記録方式を用いた従来のカラー
複写機の一つを示す内部構成図、第６図は第５図の記録
ヘット７５のインク供給系を示す図である。FIG. 5 is an internal configuration diagram showing one of the conventional color copying machines using the inkjet recording method, and FIG. 6 is a diagram showing the ink supply system of the recording head 75 shown in FIG.
このカラー複写機は、読取部６ｏと記録部７０とにより
構成されている。This color copying machine includes a reading section 6o and a recording section 70.
複写される内容が書かれた原稿が読取部６０の原稿台６
１の上に置かれ、光学系６２と電荷転送デバイス（ＣＣ
Ｄ）から成るイメージセンサ６３とを搭載したキャリッ
ジ６４が前記原稿をシリアルスキャンすることにより、
該原稿の内容が読み取られる。該イメージセンサ６３の
出力信号は、不図示の信号処理部で処理されたのち記録
部７０に出力される。The document containing the content to be copied is placed on the document table 6 of the reading section 60.
1, an optical system 62 and a charge transfer device (CC
D) The carriage 64 carrying the image sensor 63 serially scans the document,
The contents of the document are read. The output signal of the image sensor 63 is output to the recording section 70 after being processed by a signal processing section (not shown).
記録部７０ては、ロール紙７１が２組の給紙ローラ７２
．７３によってプラテン７４に送られる。このとき、記
録ヘット７５とインクタンク７６とインクカートリッジ
７７とを搭載したキャリッジ７８が、前記プラテン７４
に送られたロール紙７１を１行分シリアルスキャンする
とともに、記録ヘット７５が前記信号処理部からの信号
に応じて駆動されることにより、前記ロール紙７１に前
記原稿の内容が１行分記録される。ここで、記録ヘット
７５．インクタンク７６、インクカートリッジ７７は、
シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック用の４組が設け
られており、フルカラー記録が行なわれる。１行分の記
録が終了すると、ロール紙７１は一対の副走査ローラ７
９によって図中上方向に副走査されたのち、次の１行分
の記録が同様にして行なわれる。In the recording section 70, the roll paper 71 is fed by two sets of paper feed rollers 72.
．． 73 to a platen 74. At this time, the carriage 78 carrying the recording head 75, ink tank 76, and ink cartridge 77 moves onto the platen 74.
The contents of the document are recorded on the roll paper 71 for one line by serially scanning one line of the rolled paper 71 and driving the recording head 75 in accordance with the signal from the signal processing section. be done. Here, recording head 75. The ink tank 76 and the ink cartridge 77 are
Four sets are provided for cyan, magenta, yellow, and black, and full color recording is performed. When one line of recording is completed, the roll paper 71 is moved by a pair of sub-scanning rollers 7.
After sub-scanning in the upward direction in the figure by 9, recording for the next line is performed in the same manner.
以上のようにして１ペ一ジ文の記録が終了すると、カッ
ター８０が回転されて、ロール紙７１がカットされる。When one page of sentences is recorded in the above manner, the cutter 80 is rotated and the roll paper 71 is cut.
該カットされたロール紙７１は、２つの紙ガイド８１．
８２を経て外部に排紙される。The cut roll paper 71 is passed through two paper guides 81.
The paper is discharged to the outside via 82.
次に、記録部７０のキャリッジ７８に搭載されている記
録ヘット７５のインク供給系の詳細について、第６図を
用いて説明する。Next, details of the ink supply system for the recording head 75 mounted on the carriage 78 of the recording section 70 will be explained using FIG. 6.
記録に用いられるインクは、インクカートリッジ７７か
らインクタンク７６に適宜補給される。インクタンク７
６と記録ヘッド７５との間には、インクチューブ８０が
設けられている。該インクチューブ８０の記録ヘット７
５との接続部には、フィルタ８１が備えられており、イ
ンクとともにごみが記録ヘット７５に侵入することを防
いている。Ink used for recording is replenished from an ink cartridge 77 to an ink tank 76 as appropriate. ink tank 7
An ink tube 80 is provided between the recording head 75 and the recording head 75 . Recording head 7 of the ink tube 80
A filter 81 is provided at the connection portion with the recording head 5 to prevent dirt and ink from entering the recording head 75.
また、記録ヘッド７５にごみや泡が入ったり、記録ヘッ
ト７５のノズル内のインクが乾燥して、インクの吐出が
行なわれにくくなった場合の回復手段として、キャップ
８２．ポンプ８３．廃インクタンク８４が設けられてい
る。すなわち、インクの吐出か行なわれにくくなった場
合には、キャップ８２を記録ヘット７５に当接したのち
、ポンプ８３を駆動して記録ヘット７５のノズル内のイ
ンクを吸引し、該インクを廃インクタンク８４に導くこ
とにより、前記ごみ、泡、乾燥したインクを除去する。In addition, the cap 82 is used as a recovery means when dust or bubbles enter the recording head 75 or the ink in the nozzles of the recording head 75 dries, making it difficult to eject ink. Pump 83. A waste ink tank 84 is provided. That is, if it becomes difficult to eject ink, the cap 82 is brought into contact with the recording head 75, and the pump 83 is driven to suck the ink in the nozzles of the recording head 75, and the ink is disposed of as waste ink. The dirt, bubbles, and dried ink are removed by channeling into tank 84.
［発明が解決しようとする課題］
しかし、上記従来例では、フィルタ８１により記録ヘッ
ド７５にごみが侵入することを防いでいるため、次に示
すような欠点がある。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the conventional example described above, since the filter 81 prevents dust from entering the recording head 75, there are the following drawbacks.
インクカートリッジ７７およびインクタンク７６の中に
存在するごみやインクカートリッジ７７の着脱時に侵入
するごみが、インク中に含まれてインクチューブ８０を
通って運ばれてきてフィルタ８１に少しずつ捕らえられ
る。該フィルタ８１に捕らえられたごみが蓄積してくる
と、該フィルタ８１における流路抵抗が増して、記録ヘ
ッド７５にインクを十分に供給することができなくなる
。その結果、たとえば印字デユーティの高い画像を印字
するときには、インクの消費に対して供給が追いつかず
、インクの不吐出が生じてしまう。Dust present in the ink cartridge 77 and the ink tank 76 or dust that enters when the ink cartridge 77 is attached or removed is contained in the ink and is carried through the ink tube 80 and captured little by little by the filter 81. As the dust trapped in the filter 81 accumulates, the flow path resistance in the filter 81 increases, making it impossible to sufficiently supply ink to the recording head 75. As a result, when printing an image with a high printing duty, for example, the supply cannot keep up with the ink consumption, resulting in ink failure.
特に、ポンプ８３でインクの強制流入を行なわせるよう
なインク加圧を行なった場合には、印字中にインクが供
給される場合よりも、次に示す理由でフィルタ８１に捕
らえられるごみの量が多いいことを本発明者は見出した
。In particular, when ink pressure is applied to force the ink to flow in with the pump 83, the amount of dust caught in the filter 81 is smaller than when ink is supplied during printing for the following reasons. The inventor has discovered many advantages.
印字のためのインク供給はゆっくり行なわれるが、前記
インク加圧時のインクの流速は速いため、該インク加圧
時の方がインクタンク７６内のごみを運んできやすい。Although the ink supply for printing is performed slowly, the flow rate of the ink is fast when the ink is pressurized, so that dust in the ink tank 76 is more likely to be carried away when the ink is pressurized.
ここで、フィルタ８１にごみが捕らえられることにより
該フィルタ８１における流路抵抗が増加しても、記録ヘ
ッド７５へのインク供給が行なわれやすくするためには
、インクの供給圧を増やすことが効果的である。インク
の供給圧を増やすには、負圧の絶対値を減少させるため
に、第６図に示す記録ヘッド７５とインクタンク７６内
のインク面の水頭差りを小さくすればよい。しかし、該
水頭差りをある程度大きくしておかないと、インクタン
ク７６内のインク面が少しでも振動すると、インクが記
録ヘッド７５のノズルから外にしみ出したりするなどと
いう問題があるため、フィルタ８１の流路抵抗が小さい
ときから前記水頭差りを小さくしておくことはできない
。Here, even if the flow path resistance in the filter 81 increases due to dust being trapped in the filter 81, increasing the ink supply pressure is effective in order to facilitate ink supply to the recording head 75. It is true. In order to increase the ink supply pressure, the difference in water head between the ink surfaces in the recording head 75 and the ink tank 76 shown in FIG. 6 may be reduced in order to reduce the absolute value of the negative pressure. However, unless the water head difference is increased to a certain extent, there is a problem that if the ink surface in the ink tank 76 vibrates even slightly, the ink may seep out from the nozzles of the recording head 75. Since the flow path resistance of 81 is small, the water head difference cannot be kept small.
本発明の目的は、フィルタの流路抵抗が大きくなったと
きでも安定にインクの供給が行なえるインクジェット記
録装置を提供することにある。An object of the present invention is to provide an inkjet recording apparatus that can stably supply ink even when the flow path resistance of a filter increases.
〔課題を解決するための手段１
本発明のインクジェット記録装置は、インクが貯えられ
るインクタンクを有し、フィルタを介して記録ヘッドに
該インクを供給するインク供給手段と、前記フィルタを
介して前記記録ヘッドにインクを強制的に流入させるイ
ンク流入手段とを備えたものであって、前記インク供給
手段のインク供給圧を制御するインク供給圧制御手段を
有し、前記インク流入手段の駆動履歴に応じて前記イン
ク供給圧制御手段を動作させる。[Means for Solving the Problems 1] An inkjet recording apparatus of the present invention includes an ink tank in which ink is stored, an ink supply means for supplying the ink to the recording head via a filter, and an inkjet recording device for supplying the ink to the recording head via the filter. an ink inflow means for forcing ink to flow into the recording head, an ink supply pressure control means for controlling an ink supply pressure of the ink supply means, and a driving history of the ink inflow means; The ink supply pressure control means is operated accordingly.
また、前記インク供給圧制御手段は前記インクタンクの
高さを変化させてインク供給圧を制御し、前記インク流
入手段の駆動履歴に応じて前記インク供給圧制御手段を
動作させ、前記記録ヘッドと前記インクタンク内のイン
ク面の水頭差を変化させてもよい。Further, the ink supply pressure control means controls the ink supply pressure by changing the height of the ink tank, operates the ink supply pressure control means according to the driving history of the ink inflow means, and controls the ink supply pressure by changing the height of the ink tank. The water head difference between the ink surfaces in the ink tank may be changed.
さらに、請求項第１項および第２項記載のインクジェッ
ト記録装置において、前記インク流入手段の駆動履歴と
前記記録ヘッドの印字履歴との両方に応じて前記インク
供給圧制御手段を動作させてもよい。Furthermore, in the inkjet recording apparatus according to claims 1 and 2, the ink supply pressure control means may be operated in accordance with both the driving history of the ink inflow means and the printing history of the recording head. .
前記インク流入手段の駆動履歴は、該インク流入手段の
駆動回数であってもよい。The drive history of the ink inflow means may be the number of times the ink inflow means is driven.
また、前記インク流入手段の駆動履歴は、該インク流入
手段の駆動時間であってもよい。Further, the driving history of the ink inflow means may be a driving time of the ink inflow means.
前記記録ヘッドは、記録シートの記録領域の全幅にわた
って吐出口が形成されているフルラインタイプであって
もよい。The recording head may be a full-line type in which ejection ports are formed over the entire width of the recording area of the recording sheet.
また、前記記録ヘッドは、熱エネルギーを利用してイン
クを吐出するものであって、該熱エネルギーを発生する
ための電気熱変換体を備えていてもよい。Further, the recording head discharges ink using thermal energy, and may include an electrothermal converter for generating the thermal energy.
［作用］
本発明のインクジェット記録装置は、フィルタを介して
記録ヘッドにインクを供給するインク供給手段のインク
供給圧をインクタンクの高さを変化させるなどして制御
するインク供給圧制御手段を、前記フィルタを介して前
記記録ヘットにインクを強制的に流入させるインク流入
手段の駆動履歴（駆動回数または駆動時間など）に応じ
て動作させることにより、前記インク流入手段の駆動に
伴って前記フィルタに捕らえらるごみが増加して該フィ
ルタの流路抵抗が大きくなっても、前記記録ヘットへの
インク供給圧が前記インク供給圧制御手段によって前記
インク流入手段の駆動履歴に応じて大きくされるので、
該記録ヘッドにおけるインクの不吐出を防ぐことができ
る。[Function] The inkjet recording apparatus of the present invention includes an ink supply pressure control means that controls the ink supply pressure of the ink supply means that supplies ink to the recording head via a filter by changing the height of the ink tank. By operating the ink inflow means for forcing ink to flow into the recording head through the filter according to the driving history (the number of times of driving, the driving time, etc.), the filter is activated as the ink inflow means is driven. Even if the flow path resistance of the filter increases due to an increase in the amount of trapped dust, the ink supply pressure to the recording head is increased by the ink supply pressure control means in accordance with the driving history of the ink inflow means. ,
Non-ejection of ink in the recording head can be prevented.
また、前記インク供給圧制御手段が、前記記録ヘットへ
のインク供給圧を前記インク流入手段の駆動履歴と前記
記録ヘットの印字履歴との両方に応じて大きくすること
により、印字中に前記フィルタに捕らえられるごみもか
なり多いので、より効率的にインクの供給が行える。Further, the ink supply pressure control means increases the ink supply pressure to the recording head according to both the driving history of the ink inflow means and the printing history of the recording head, thereby increasing the ink supply pressure to the filter during printing. Since a considerable amount of dirt is captured, ink can be supplied more efficiently.
［実施例］
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。[Example] Next, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図は本発明のインクジェット記録装置の第１の実施
例における記録ヘッド５のインク供給系を示す図、第２
図は第１図に示したインクタンク６の取付具３０の詳細
を示す斜視図、第３図はポンプ１３の駆動回数Ｎと水頭
差Ｈとの関係を示すグラフである。FIG. 1 is a diagram showing the ink supply system of the recording head 5 in the first embodiment of the inkjet recording apparatus of the present invention, and FIG.
This figure is a perspective view showing details of the attachment 30 of the ink tank 6 shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a graph showing the relationship between the number of drives N of the pump 13 and the water head difference H.
本実施例のインクジェット記録装置は第５図に示したも
のと同様の構成を有するカラー複写機であり、第１図に
示す記録ヘッド５のインク供給系を有する点が、第５図
に示したものと異なる。The inkjet recording apparatus of this embodiment is a color copying machine having a configuration similar to that shown in FIG. 5, except that it has the ink supply system for the recording head 5 shown in FIG. 1. different from others.
このインク供給系は、補給用のインクが貯えられている
インクカートリッジ７と、該インクカートリッジ７から
適宜インクが補給されるインクタンク６と、該インクタ
ンク６と記録ヘッド５との間に設けられているインクチ
ューブ１０と、該インクチューブ１０の前記記録ヘット
５との接続部に設けられているフィルタ１と、インクの
吐出が行なわれに〈〈なった場合の回復手段として設け
られているキャップ１２．ポンプ１３．廃インクタンク
１４とを有する点については、従来のものと同じである
。しかし、このインク供給系は、次の点で従来のものと
異なっている。This ink supply system is provided between an ink cartridge 7 storing ink for replenishment, an ink tank 6 to which ink is appropriately replenished from the ink cartridge 7, and the ink tank 6 and the recording head 5. an ink tube 10, a filter 1 provided at the connection portion of the ink tube 10 with the recording head 5, and a cap provided as a recovery means when ink is no longer ejected. 12. Pump 13. It is the same as the conventional one in that it includes a waste ink tank 14. However, this ink supply system differs from conventional ones in the following points.
（１）前記インクタンク６の取付具３０は第２図に示す
ように、下方に設けられた平板状の取付台３１と、上方
に設けられた２つの取付枠３２、．３２□とを有し、該
２つの取付枠３２＋ 、３２２は、それぞれスリーブ３
３１とスリーブ３３□により前記取付台３１と連結され
た構造を有する。そして、前記２つのスリーブ３３＋
、３３ｚはそれぞれ、すへり軸受を介して台２４（第１
図参照）に立設されたレール３４、とレール３４２に上
下方向に摺動自在に支持されている。(1) As shown in FIG. 2, the mounting fixture 30 for the ink tank 6 includes a flat mounting base 31 provided below, two mounting frames 32 provided above, . 32□, and the two mounting frames 32+ and 322 each have a sleeve 3
31 and a sleeve 33□ to connect to the mounting base 31. And the two sleeves 33+
, 33z are respectively connected to the stand 24 (the first
It is supported by a rail 34 and a rail 342 that are erected (see figure) and is slidable in the vertical direction.
（２）前記取付具３０の取付台３１は第１図に示すよう
に、台２４上に設けられているパルスモータ２２により
回転させられるカム２３で支えられており、該カム２３
が回転させられることにより、前記取付台３１は前記レ
ール２７に案内されて上下方向に移動させられる。これ
により、前記取付具３０に取付けられた前記インクタン
ク６およびインクカートリッジ７が上下方向に移動され
、前記水頭値Ｈが変化することになる。(2) As shown in FIG. 1, the mounting base 31 of the fixture 30 is supported by a cam 23 that is rotated by a pulse motor 22 provided on the base 24.
By rotating the mounting base 31, the mounting base 31 is guided by the rail 27 and moved in the vertical direction. As a result, the ink tank 6 and ink cartridge 7 attached to the fixture 30 are moved in the vertical direction, and the water head value H changes.
（３）前記ポンプ１３と前記パルスモータ２２とは、中
央処理装置（以下、ＣＰＬＩと称する）２１により制御
されている。(3) The pump 13 and the pulse motor 22 are controlled by a central processing unit (hereinafter referred to as CPLI) 21.
二二で、ＣＰＵ２１とパルスモータ２２とカム２３とは
インクタンク６を上下に移動させることにより、インク
タンク６から記録ヘット５へ供給するインクのインク供
給圧を制御するインク供給圧制御手段として動作する。In 22, the CPU 21, pulse motor 22, and cam 23 operate as an ink supply pressure control means for controlling the ink supply pressure of ink supplied from the ink tank 6 to the recording head 5 by moving the ink tank 6 up and down. do.
また、ポンプ１３は、フィルタ１を介して記録ヘット５
にインクを強制的に流入させるインク流入手段として動
作する。The pump 13 also connects the recording head 5 via the filter 1.
It operates as an ink inflow means for forcing ink to flow into the ink.
次に、ＣＰＵ２１の動作について説明する。Next, the operation of the CPU 21 will be explained.
ＣＰＵ２１は、ポンプ１３の駆動開始の指示をするとと
もに、該ポンプ１３の駆動回数Ｎをカウントする。ただ
し、該カウント値はフィルタｌの交換時に不図示のリセ
ット信号発生手段から入力されるリセット信号でリセッ
トされる。また、ＣＰＵ２１は、該カウント値に応じて
パルスモータ２２の回転数および回転方向を制御してカ
ム２３を回転させることにより、インクタンク６の高さ
を調整する。The CPU 21 instructs to start driving the pump 13 and counts the number of times N of driving the pump 13. However, the count value is reset by a reset signal input from a reset signal generating means (not shown) when replacing the filter l. Further, the CPU 21 adjusts the height of the ink tank 6 by controlling the rotation speed and rotation direction of the pulse motor 22 and rotating the cam 23 according to the count value.
該インクタンク６の高さ調整は、記録ヘット５とインク
タンク６内のインク面の水頭差をＨｍｍとしたとき、該
水頭差Ｈと前記カウント値（前記ポンプ１３の駆動回数
Ｎ）とが第３図に示す関係を満たすように制御される。The height adjustment of the ink tank 6 is performed when the difference in water head between the recording head 5 and the ink surface in the ink tank 6 is Hmm, and the water head difference H and the count value (the number of times N of driving the pump 13) are Control is performed to satisfy the relationship shown in Figure 3.
すなわち、フィルタ１が交換されたばかりで新品のとき
には該フィルタ１の流路抵抗は小さいので、前記水頭差
Ｈを１００ｍｍとして負圧を大きくしておき、振動など
によりインクが記録ヘッド５のノズルから不必要に外に
出ないようにしておく。その後、前記カウント値が増え
るにつれてインクタンク６を上に押し上げ、前記水頭差
Ｈを小さくして前記負圧を小さくすることにより、ごみ
がつまって前記フィルタ１の流路抵抗が増えてきても前
記記録ヘッド５へのインクの供給が十分に行なえるよう
にし、インクの供給不足による前記記録ヘッド５のイン
ク不吐出を防止する。That is, when the filter 1 has just been replaced and is new, the flow path resistance of the filter 1 is small, so the water head difference H is set to 100 mm and the negative pressure is increased to prevent ink from flowing out of the nozzles of the recording head 5 due to vibration or the like. Avoid going outside unless necessary. Thereafter, as the count value increases, the ink tank 6 is pushed upward, the water head difference H is reduced, and the negative pressure is reduced. Ink is sufficiently supplied to the recording head 5, and ink failure from the recording head 5 due to insufficient ink supply is prevented.
本実施例におけるインクタンク６の取付具３０は、第２
図に示した取付台３１と取付枠３２＋、３２ｇとスリー
ブ３３ ｒ 、 ３３２の代わりに、レール３４□、３
４□に沿って上下方向に一体的に摺動自在でありかつ前
記インクタンク６の上下の両側面を支持して固定させる
４本の取付枠を用いて、前記インクタンク６の底面をカ
ム２３で支持するようにしてもよい。The fitting 30 of the ink tank 6 in this embodiment is the second one.
Instead of the mounting base 31, mounting frames 32+, 32g, and sleeves 33r, 332 shown in the figure, rails 34□, 3
The bottom surface of the ink tank 6 is attached to the cam 23 using four mounting frames that are integrally slidable in the vertical direction along the 4□ and support and fix both upper and lower sides of the ink tank 6. It may be supported by
次に、本発明のインクジェット記録装置の第２の実施例
について説明する。Next, a second embodiment of the inkjet recording apparatus of the present invention will be described.
第４図はポンプ１３の駆動時間ｔと水頭差Ｈとの関係を
示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the relationship between the drive time t of the pump 13 and the water head difference H.
本実施例のインクジェット記録装置が前述した第１の実
施例と異なる点は、ＣＰＵ２１がポンプ１３の駆動時間
ｔに応じて、記録ヘット５とインクタンク６内のインク
面の水頭差Ｈを制御する点である。すなわち、ＣＰＵ２
１は、フィルタｌが交換されたばかりで新品のときには
該フィルタ１の流路抵抗は小さいので、前記距離Ｈを１
００ｍｍとして負圧を大きくしておき、振動などにより
インクが記録ヘット５のノズルから不必要に外に出ない
ようにしておく。その後、前記ＣＰＵ２１は前記ポンプ
１３の駆動時間ｔを記憶しておき、第４図に示す関係に
従ってパルスモータ２２の回転数および回転方向を制御
してカム２３を回転させることにより、インクタンク６
の高さを調整する。The difference between the inkjet recording apparatus of this embodiment and the first embodiment described above is that the CPU 21 controls the water head difference H between the ink surfaces in the recording head 5 and the ink tank 6 according to the drive time t of the pump 13. It is a point. That is, CPU2
1, when the filter 1 has just been replaced and is new, the flow path resistance of the filter 1 is small, so the distance H is set to 1.
The negative pressure is set to 00 mm to keep the ink from unnecessarily coming out from the nozzles of the recording head 5 due to vibration or the like. Thereafter, the CPU 21 memorizes the driving time t of the pump 13, and controls the rotation speed and rotation direction of the pulse motor 22 according to the relationship shown in FIG. 4 to rotate the cam 23.
Adjust the height.
なお、前記ＣＰＵ２１が記憶している前記ポンプ１３の
駆動時間ｔは、フィルタ１が交換されるごとに不図示の
リセット信号発生手段によって発生されるリセット信号
によりリセットされる。The driving time t of the pump 13 stored in the CPU 21 is reset by a reset signal generated by a reset signal generating means (not shown) every time the filter 1 is replaced.
本実施例の場合には、ポンプ１３の駆動時間ｔによって
記録ヘッド５に供給されるインクのインク供給圧を調整
するので、第１の実施例よりもより正確な制御が行なえ
る。In the case of this embodiment, since the ink supply pressure of the ink supplied to the recording head 5 is adjusted according to the drive time t of the pump 13, more accurate control can be performed than in the first embodiment.
次に、本発明のインクジェット記録装置の第３の実施例
について説明する。Next, a third embodiment of the inkjet recording apparatus of the present invention will be described.
本実施例のインクジェット記録装置は、第１図に示した
インク供給系と同様のインク供給系を有しているが、Ｃ
ＰＵがポンプの駆動時間と記録ヘッドの印字時間との両
方に応じてパルスモータを制御して動作させる点が、前
述した第１の実施例および第２の実施例と異なる。The inkjet recording apparatus of this embodiment has an ink supply system similar to the ink supply system shown in FIG.
This embodiment differs from the first and second embodiments described above in that the PU controls and operates the pulse motor according to both the driving time of the pump and the printing time of the recording head.
該パルスモータの制御は、たとえば次のようにして行な
われる。The pulse motor is controlled, for example, as follows.
前記ポンプの駆動時間をＴＩ、前記記録ヘットの印字時
間をＴ２とすると、
Ｔ３ ＝ＴＩ ＋Ｏ，○０１・Ｔ２ （１）で計算
される重みづけされた時間Ｔ３に応じて、該時間Ｔ、が
大きくなるにつれて記録ヘッドとインクタンク内のイン
ク面の水頭差Ｈを小さくするように、前記ＣＰＵは前記
パルスモータを制御して動作させる。If the driving time of the pump is TI and the printing time of the recording head is T2, then the time T is calculated according to the weighted time T3 calculated by (1). The CPU controls and operates the pulse motor so as to reduce the water head difference H between the recording head and the ink surface in the ink tank as the ink increases.
一般に、フィルタにごみがつまる場合は、前述したよう
に前記ポンプの駆動中のほうが印字中よりも圧倒的に多
いが、該ポンプの駆動時間Ｔ＋＝ｌｓｅｃに対する前記
記録ヘットの印字時間Ｔ２は通常数１００ｓｅｃ程度で
あるので、前記記録ヘッドの印字中の影響も無視できな
い。Generally, as mentioned above, when the filter is clogged with dust, it is overwhelmingly more common when the pump is running than during printing, but the printing time T2 of the recording head relative to the pump driving time T+=lsec is usually a few seconds. Since the time is about 100 seconds, the influence of the recording head during printing cannot be ignored.
したがって、本実施例のように、前記ポンプの駆動時間
Ｔ１と前記記録ヘットの印字時間Ｔ２とにより、前記水
頭差Ｈを制御したほうがより効率的にインクの供給を行
なうことができる。Therefore, as in this embodiment, if the water head difference H is controlled by the drive time T1 of the pump and the printing time T2 of the recording head, ink can be supplied more efficiently.
なお、（１）式に示した前記記録ヘッドの印字時間Ｔ２
の係数に関しては、実験などにより求めた最適値を使用
すれば、より効率的である。Note that the printing time T2 of the recording head shown in equation (1)
Regarding the coefficients, it is more efficient to use optimal values determined through experiments.
以上水した実施例においては、記録ヘッドへのインク供
給圧の調整は、該記録ヘッドとインクタンク内のインク
面の水頭差Ｈな変化させて行なったが、インク供給圧制
御用のポンプをインク供給路の途中に設けて、該インク
供給圧制御用のポンプを同様にして制御することにより
行なってもよい。In the above embodiment, the ink supply pressure to the recording head was adjusted by changing the water head difference H between the recording head and the ink surface in the ink tank. The ink supply pressure control pump may be provided in the middle of the supply path and controlled in the same manner.
また、インクジェット記録装置の形態としては、第５図
に示したようなカラー複写機に限られるものではなく、
たとえば記録部だけを有するプリンタなどであってもよ
い。Furthermore, the form of the inkjet recording device is not limited to the color copying machine shown in FIG.
For example, it may be a printer having only a recording section.
本発明は、特にインクジェット記録方式の中でもバブル
ジェット方式の記録ヘットを用いたインクジェット記録
装置において、優れた効果をもたらすものである。The present invention brings about excellent effects particularly in an inkjet recording apparatus using a bubble jet type recording head among inkjet recording types.
その代表的な構成や原理については、たとえば、米国特
許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０７９６号明
細書に開示されている基本的な原理を用いて行なうもの
が好ましい。この方式は所謂オンデマント型、コンティ
ニュアス型のいずれにも適用可能であるが、特に、オン
デマンド型の場合には、液体（インク）が保持されてい
るシートや液路に対応して配置されている電気熱変換体
に、記録情報に対応していて核沸騰を越える急速な温度
上昇を与える少なくとも一つの駆動信号を印加すること
によって、電気熱変換体に熱エネルギーを発生せしめ、
記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰させて、結果的にこの駆
動信号に一対一対応し液体（インク）内の気泡を形成で
きるので有効である。この気泡の成長、収縮により吐出
用開口を介して液体（インク）を吐出させて、少なくと
も一つの液滴な形成する。この駆動信号をパルス形状と
すると、即時適切に気泡の成長収縮が行なわれるので、
特に応答性に優れた液体（インク）の吐出が達成でき、
より好ましい。このパルス形状の駆動信号としては米国
特許第４４６３３５９号明細書、同第４３４５２６２号
明細書に記載されているようなものが適している。なお
、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許第
４３１３１２４号明細書に記載されている条件を採用す
ると、さらに優れた記録を行なうことができる。As for typical configurations and principles thereof, it is preferable to use the basic principles disclosed in, for example, US Pat. No. 4,723,129 and US Pat. No. 4,740,796. This method can be applied to both the so-called on-demand type and continuous type, but especially in the case of the on-demand type, it is necessary to arrange the liquid (ink) corresponding to the sheet and liquid path. generating thermal energy in the electrothermal transducer by applying at least one drive signal corresponding to the recorded information and causing a rapid temperature rise exceeding nucleate boiling to the electrothermal transducer;
This is effective because film boiling is caused on the heat-active surface of the recording head, resulting in the formation of bubbles in the liquid (ink) in one-to-one correspondence with this drive signal. The growth and contraction of the bubble causes liquid (ink) to be ejected through the ejection opening to form at least one droplet. If this drive signal is in the form of a pulse, bubble growth and contraction will occur immediately and appropriately.
Particularly responsive liquid (ink) ejection can be achieved,
More preferred. As this pulse-shaped drive signal, those described in US Pat. No. 4,463,359 and US Pat. No. 4,345,262 are suitable. Furthermore, if the conditions described in US Pat. No. 4,313,124 concerning the invention regarding the temperature increase rate of the heat acting surface are adopted, even more excellent recording can be performed.
記録ヘットの構成としては、上述の各明細書に開示され
ているような吐出口、液路、電気熱変換体の組み合わせ
構成（直線状液路または直角液路）の他に、熱作用部が
屈曲する領域に配置されている構成を開示する米国特許
第４５５８３３３号明細書および米国特許第４４５９６
００号明細書にそれぞれ記載のものを用いた構成のもの
でもよい。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通
するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示
する特開昭５９年第１２３６７０号公報や熱エネルギー
の圧力波を吸収する開孔な吐出部に対応せる構成を開示
する特開昭５９年第１３８４６１号公報に基づいた構成
としても本発明は有効である。The configuration of the recording head includes, in addition to the combined configuration of an ejection port, a liquid path, and an electrothermal converter (straight liquid path or right-angled liquid path) as disclosed in the above-mentioned specifications, a heat acting part. U.S. Pat. No. 4,558,333 and U.S. Pat. No. 44,596 disclose configurations located in bending regions.
It may be configured using those described in the specification of No. 00, respectively. In addition, Japanese Patent Application Laid-open No. 123670 of 1982 discloses a configuration in which a common slit is used as a discharge part for a plurality of electrothermal converters, and a hole that absorbs pressure waves of thermal energy is disclosed. The present invention is also effective as a configuration based on Japanese Patent Application Laid-Open No. 138461 of 1982, which discloses a configuration compatible with a discharge section.
さらに、インクジェット記録装置が記録できる最大記録
媒体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記
録ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているよ
うな複数個の記録ヘットの組み合わせによって、その長
さを満たす構成や一体的に形成された一個の記録ヘッド
としての構成のいずれてもよいが、本発明は、上述した
効果を一層有効に発揮することができる。Furthermore, as a full-line type recording head having a length corresponding to the width of the maximum recording medium that can be recorded by an inkjet recording apparatus, a combination of multiple recording heads as disclosed in the above-mentioned specification can be used. Either a configuration that satisfies the length or a configuration as a single recording head formed integrally may be used, but the present invention can more effectively exhibit the above-mentioned effects.
加えて、装置本体に装着されることで、装置本体との電
気的な接続や装置本体からのインクの供給が可能になる
交換自在のチップタイプの記録ヘット、あるいは記録ヘ
ット自体に一体的に設けられたカートリッジタイプの記
録ヘットを用いた場合にも本発明は有効である。In addition, a replaceable chip-type recording head that is attached to the device body enables electrical connection to the device body and ink supply from the device body, or a chip-type recording head that is installed integrally with the recording head itself. The present invention is also effective when using a cartridge type recording head.
また、本発明のインクジェット記録装置の構成として設
けられる、記録ヘットに対しての回復手段、予備的な補
助手段などを付加することは本発明の効果を一層安定で
きるので好ましい。これらを具体的に挙げれば、記録ヘ
ットに対しての、キャッピング手段、クリーニング手段
、加圧あるいは吸引手段、電気熱変換体あるいはこれと
は別の加熱素子あるいはこれらの組み合わせによる予備
加熱手段、記録とは別に吐出を行なう予備吐出モートを
行なうことも安定して記録を行なうために有効である。Further, it is preferable to add recovery means for the recording head, preliminary auxiliary means, etc., which are provided as a configuration of the inkjet recording apparatus of the present invention, because the effects of the present invention can be further stabilized. Specifically, these include capping means, cleaning means, pressure or suction means, preheating means for the recording head using an electrothermal transducer or another heating element, or a combination of these, and recording and It is also effective to carry out a preliminary ejection mode in which ejection is performed separately for stable recording.
さらに、インクジェット記録装置の記録モードとしては
、黒色などの主流色のみの記録モードだけではなく、記
録ヘッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによ
ってでもよいが、異なる色の複色カラーまたは混色によ
るフルカラーの少なくとも一つを備えた装置にも本発明
は極めて有効である。Furthermore, the recording mode of an inkjet recording device is not limited to a recording mode in which only mainstream colors such as black are used, but the recording head may also be configured integrally or in combination with multiple colors, but it is also possible to use multiple colors or mixed colors of different colors. The present invention is also extremely effective for devices equipped with at least one full color image.
以上説明した本発明実施例においては、インクを液体と
して説明しているが、室温やそれ以下で固化するインク
であって、室温で軟化もしくは液体となるもの、あるい
は、インクジェットで一般的に行われている温度調整の
温度範囲である３０℃以上７０℃以下の温度範囲内で軟
化もしくは液体となるものでもよい。すなわち、使用記
録信号付与時にインクが液状をなすものであればよい。In the embodiments of the present invention described above, the ink is explained as a liquid, but it is an ink that solidifies at room temperature or lower, but softens or becomes a liquid at room temperature, or an ink that is generally used in inkjet. It may be one that becomes soft or liquid within the temperature range of 30° C. or higher and 70° C. or lower, which is the temperature range for temperature adjustment. That is, it is sufficient if the ink is in a liquid state when the recording signal is applied.
加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温をインクの固
形状態から液体状態への態度化のエネルギーとして使用
せしめることで防止するか、または、インクの蒸発防止
を目的として放置状態で固化するインクを用いるかして
、いずれにしても熱エネルギーの記録信号に応じた付与
によってインクが液化してインク液状として吐出するも
のや記録媒体に到達する時点ではすでに固化し始めるも
のなどのような、熱エネルギーによって初めて液化する
性質のインク使用も本発明には適用可能である。このよ
うな場合インクは、特開昭５４＝５６８４７号公報ある
いは特開昭６０−７１２６０号公報に記載されているよ
うな、多孔質シート凹部または貫通孔に液状または固形
物として保持された状態で、電気熱変換体に対して対向
するような形態としてもよい。本発明においては、上述
した各インクに対して最も有効なものは、上述した膜沸
騰方式を実行するものである。In addition, it is possible to proactively prevent temperature rise due to thermal energy by using it as energy to transform the ink from a solid state to a liquid state, or to prevent ink from evaporating by preventing ink from solidifying when left unused. In any case, the ink is liquefied by applying thermal energy in accordance with the recording signal and is ejected as liquid ink, or the ink has already begun to solidify by the time it reaches the recording medium. It is also applicable to the present invention to use ink that is liquefied only by the following steps. In such a case, the ink is held in a liquid or solid state in the recesses or through holes of the porous sheet, as described in JP-A-54-56847 or JP-A-60-71260. , it may also be in a form that faces the electrothermal converter. In the present invention, the most effective method for each of the above-mentioned inks is to implement the above-mentioned film boiling method.
〔発明の効果］
本発明は、上述のとおり構成されているので、次に記載
する効果を奏する。[Effects of the Invention] Since the present invention is configured as described above, it produces the following effects.
フィルタを介して記録ヘッドにインクを供給するインク
供給手段のインク供給圧をインクタンクの高さを変化さ
せるなどして制御するインク供給圧制御手段を、前記フ
ィルタを介して前記記録ヘッドにインクを強制的に流入
させるインク流入手段の駆動履歴（駆動回数または駆動
時間など）に応じて動作させることにより、前記フィル
タに捕らえらるごみの増加に伴って該フィルタの流路抵
抗が大きくなっても、前記記録ヘッドにおけるインクの
不吐出を防ぐことができるという効果がある。an ink supply pressure control means for controlling the ink supply pressure of an ink supply means for supplying ink to the recording head through the filter by changing the height of an ink tank; By operating the ink inflow means for forced inflow according to the drive history (number of drives, drive time, etc.), even if the flow path resistance of the filter increases as the amount of dust caught in the filter increases. This has the effect of preventing ink from being ejected from the recording head.
また、前記インク供給圧制御手段が、前記インク流入手
段の駆動履歴と前記記録ヘッドの印字履歴との両方に応
じて、該記録ヘッドへのインク供給圧を大きくすること
により、より効率的にインクの供給が行えるという効果
がある。Further, the ink supply pressure control means increases the ink supply pressure to the recording head according to both the driving history of the ink inflow means and the printing history of the recording head, thereby supplying ink more efficiently. This has the effect of providing a supply of
第１図は本発明のインクジェット記録装置の第１の実施
例における記録ヘッド５のインク供給系を示す図、第２
図は第１図に示したインクタンク６の取付具３０の詳細
を示す斜視図、第３図はボボンブ１３の駆動回数Ｎと水
頭差Ｈとの関係な示すグラフ、第４図はポンプ１３の駆
動時間ｔと水頭差Ｈとの関係を示すグラフ、第５図はイ
ンクジェット記録方式を用いた従来のカラー複写機の一
つを示す内部構成図、第６図は第５図の記録ヘット７５
のインク供給系を示す図である。
１・・・フィルタ、５・・・記録ヘッド、６・・・イン
クタンク、
７・・・インクカートリッジ、
１０・・・インクチューブ、
１２・・・キャップ、１３・・・ポンプ、１４・・・廃
インクタンク、２１・・・ＣＰＵ、２２・・・パルスモ
ータ、２３・・・カム、２４・・・台、３０・・・取付
具、３１・・・取付台、３２、．３２□・・・取付枠、
３３１．３３□・・・スリーブ、
３４１．３４□・・・ レール、
Ｈ・・・水頭差、Ｎ・・・駆動回数、
ｔ・・・駆動時間。FIG. 1 is a diagram showing the ink supply system of the recording head 5 in the first embodiment of the inkjet recording apparatus of the present invention, and FIG.
The figure is a perspective view showing details of the fitting 30 of the ink tank 6 shown in FIG. A graph showing the relationship between drive time t and water head difference H, FIG. 5 is an internal configuration diagram showing one of the conventional color copying machines using the inkjet recording method, and FIG. 6 is a diagram showing the recording head 75 of FIG.
FIG. 3 is a diagram showing an ink supply system of FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Filter, 5... Recording head, 6... Ink tank, 7... Ink cartridge, 10... Ink tube, 12... Cap, 13... Pump, 14... Waste ink tank, 21... CPU, 22... Pulse motor, 23... Cam, 24... Stand, 30... Mounting tool, 31... Mounting stand, 32, . 32□...Mounting frame, 331.33□...Sleeve, 341.34□...Rail, H...Water head difference, N...Number of drives, t...Driving time.
Claims (1)
を介して記録ヘッドに該インクを供給するインク供給手
段と、 前記フィルタを介して前記記録ヘッドに前記インクを強
制的に流入させるインク流入手段とを備えたインクジェ
ット記録装置において、 前記インク供給手段のインク供給圧を制御するインク供
給圧制御手段を有し、 前記インク流入手段の駆動履歴に応じて前記インク供給
圧制御手段を動作させることを特徴とするインクジェッ
ト記録装置。 ２、インク供給圧制御手段はインクタンクの高さを変化
させてインク供給圧を制御し、 インク流入手段の駆動履歴に応じて前記インク供給圧制
御手段を動作させ、記録ヘッドとインクタンク内のイン
ク面の水頭差を変化させることを特徴とする請求項第１
項記載のインクジェット記録装置。 ３、インク流入手段の駆動履歴と前記記録ヘッドの印字
履歴との両方に応じて前記インク供給圧制御手段を動作
させることを特徴とする請求項第１項または第２項記載
のインクジェット記録装置。 ４、インク流入手段の駆動履歴が、該インク流入手段の
駆動回数であることを特徴とする請求項第１項、第２項
または第３項記載のインクジェット記録装置。 ５、インク流入手段の駆動履歴が、該インク流入手段の
駆動時間であることを特徴とする請求項第１項、第２項
または第３項記載のインクジェット記録装置。 ６、記録ヘッドは、記録シートの記録領域の全幅にわた
って吐出口が形成されているフルラインタイプであるこ
とを特徴とする請求項第１項乃至第５項いずれか記載の
インクジェット記録装置。 ７、記録ヘッドは、熱エネルギーを利用してインクを吐
出するものであって、該熱エネルギーを発生するための
電気熱変換体を備えていることを特徴とする請求項第１
項乃至第６項いずれか記載のインクジェット記録装置。[Scope of Claims] 1. An ink supply means having an ink tank storing ink and supplying the ink to the recording head through a filter, and an ink supply means for forcibly supplying the ink to the recording head through the filter. An ink jet recording apparatus comprising: an ink supply pressure control means for controlling the ink supply pressure of the ink supply means, the ink supply pressure control means controlling the ink supply pressure according to a driving history of the ink supply means. An inkjet recording device that operates. 2. The ink supply pressure control means controls the ink supply pressure by changing the height of the ink tank, and operates the ink supply pressure control means according to the driving history of the ink inflow means, so that the pressure inside the recording head and the ink tank is controlled. Claim 1, characterized in that the water head difference on the ink surface is changed.
The inkjet recording device described in Section 1. 3. The inkjet recording apparatus according to claim 1 or 2, wherein the ink supply pressure control means is operated according to both a driving history of the ink inflow means and a printing history of the recording head. 4. The ink jet recording apparatus according to claim 1, 2 or 3, wherein the drive history of the ink inflow means is the number of times the ink inflow means has been driven. 5. The inkjet recording apparatus according to claim 1, 2 or 3, wherein the drive history of the ink inflow means is a drive time of the ink inflow means. 6. The inkjet recording apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the recording head is a full-line type in which ejection ports are formed over the entire width of the recording area of the recording sheet. 7. Claim 1, wherein the recording head ejects ink using thermal energy, and is equipped with an electrothermal converter for generating the thermal energy.
The inkjet recording device according to any one of items 6 to 6.
Priority Applications (1)
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- 1990-03-29 JP JP7869490A patent/JP2755771B2/en not_active Expired - Fee Related
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