JPH074940B2 - Inkjet recording device - Google Patents

Inkjet recording device

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JPH074940B2
JPH074940B2 JP60048914A JP4891485A JPH074940B2 JP H074940 B2 JPH074940 B2 JP H074940B2 JP 60048914 A JP60048914 A JP 60048914A JP 4891485 A JP4891485 A JP 4891485A JP H074940 B2 JPH074940 B2 JP H074940B2
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print head
ink
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inkjet recording
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J29/00Details of, or accessories for, typewriters or selective printing mechanisms not otherwise provided for
    • B41J29/377Cooling or ventilating arrangements

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  • Ink Jet (AREA)
  • Accessory Devices And Overall Control Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明はバブルジェット方式など熱エネルギーを利用し
て飛翔的液滴を形成し記録を行うインクジェット記録装
置に関し、特に、この種記録装置の印字ヘッド部の冷却
機構に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an inkjet recording apparatus that forms flying droplets by utilizing thermal energy, such as a bubble jet method, and performs recording, and more particularly, to a print head unit of this type of recording apparatus. Regarding cooling mechanism.

〔従来技術〕[Prior art]

プリンタやファクシミリなどの記録装置の一型式とし
て、複数のオリフィスからインクを吐出させて記録媒体
(用紙)にドットを形成していくインクジェット記録装
置が使用されている。
2. Description of the Related Art As one type of recording device such as a printer or a facsimile, an inkjet recording device is used in which ink is ejected from a plurality of orifices to form dots on a recording medium (paper).

このインクジェット方式にも、ピエゾ素子を利用してイ
ンク吐出を行う方式などがある他、各オリフィスに対応
して発熱素子を配置し、該発熱素子を駆動してインクを
吐出させるバブルジェット方式などのように熱エネルギ
ーを利用して飛翔的液滴を形成し記録を行うものがあ
る。
This ink jet method also includes a method of ejecting ink using a piezo element, and a bubble jet method of arranging a heating element corresponding to each orifice and driving the heating element to eject ink. As described above, there is a method in which thermal energy is used to form flying droplets for recording.

この熱エネルギーを利用する方式の記録装置にあって
は、印字デューティが上がり印字ヘッドおよびその近傍
の温度が過度に上昇すると、印字不良が生じ最悪の場合
には印字ヘッドが焼損することがある。そのため、印字
ヘッドの温度検出手段を設け、過度の温度を検知した時
冷却など何らかの処置をとる必要がある。
In the recording apparatus using the thermal energy, if the print duty increases and the temperature of the print head and the vicinity thereof rises excessively, printing failure may occur, and in the worst case, the print head may be burned. Therefore, it is necessary to provide a temperature detecting means for the print head and take some action such as cooling when an excessive temperature is detected.

一方、印字ヘッド部において溶剤蒸発によるインク性状
の変化、ヘッド(オリフィスなど)の目詰まりあるいは
インク内への気泡の混入などが生じると印字不良の原因
になる。このため、インクジェット記録装置には、これ
らの原因を除去してインク性状を回復させる手段とし
て、オリフィスからインクを吸引したり、インクを押し
出したりあるいはインクを循環させる等の方法による印
字回復機構を設けたものがある。
On the other hand, if the ink properties change due to solvent evaporation in the print head portion, clogging of the head (orifice, etc.), or the inclusion of air bubbles in the ink, printing defects will occur. For this reason, the inkjet recording apparatus is provided with a print recovery mechanism such as a method of sucking ink from the orifice, pushing out the ink, or circulating the ink as a means for removing these causes and recovering the ink property. There is something.

ところで、従来のこの種記録装置にあっては、印字ヘッ
ドの温度が過度に上昇した時の処置として、自然冷却を
待つ方法、印字デューティを減らすか停止させる方法あ
るいは冷却ファンを駆動する方法などが採用されてい
る。
By the way, in the conventional recording apparatus of this type, as a measure when the temperature of the print head rises excessively, there are a method of waiting for natural cooling, a method of reducing or stopping the print duty, a method of driving a cooling fan, and the like. Has been adopted.

しかし、このような従来方法では、冷却効果が不充分な
ため印字速度が低下するという問題や冷却手段として特
別な付加機構を設けねばならず構造が複雑化したり余分
なスペースを必要するなどの問題があった。
However, in such a conventional method, the problem that the printing speed is lowered due to insufficient cooling effect and the structure is complicated and extra space is required because a special additional mechanism must be provided as a cooling means. was there.

〔目的〕〔Purpose〕

本発明はこのような従来技術に鑑みてなされたものであ
り、本発明の目的は、印字ヘッドの温度を低下させる特
別な付加機構を設けることなく印字ヘッドを急速に冷却
することができ、また、印字ヘッドの温度上昇時に、イ
ンクを無駄に消費することなく効果的に印字ヘッドの冷
却を行い得るインクジェットを提供することである。
The present invention has been made in view of such conventional techniques, and an object of the present invention is to rapidly cool a print head without providing a special additional mechanism for lowering the temperature of the print head. An object of the present invention is to provide an inkjet that can effectively cool the print head without wasting ink when the temperature of the print head rises.

〔概要〕〔Overview〕

本発明のインクジェット記録装置は、熱エネルギーを利
用してインクを吐出させる印字ヘッドと、前記印字ヘッ
ドヘインクを供給するインク供給手段と、前記インク供
給手段を介して前記印字ヘッドへインクを循環させる循
環式回復手段と、前記印字ヘッドの温度を検出する温度
検出手段と、前記印字ヘッドの検出温度が所定値以上の
とき、前記循環式回復手段によるインクの循環を行う制
御手段と、を備える構成とすることにより、上記目的を
達成するものである。
The ink jet recording apparatus of the present invention uses a print head that ejects ink by using thermal energy, an ink supply unit that supplies ink to the print head, and circulates ink to the print head through the ink supply unit. A configuration including: a circulation type recovery unit; a temperature detection unit that detects the temperature of the print head; and a control unit that circulates the ink by the circulation type recovery unit when the detected temperature of the print head is a predetermined value or more. By doing so, the above object is achieved.

〔実施例〕〔Example〕

以下図面を参照して本発明を具体的に説明する。 The present invention will be specifically described below with reference to the drawings.

第1図はインクジェット記録装置の要部構成を示し、上
下に所定間隔をおいて配置された紙送りローラ1、2を
通して矢印方向に紙送りされる用紙(記録媒体)3の前
面に、ガイドシャフト4に沿って移動するキャリジ5が
設けられ、該キャリジ上に印字ヘッド6が搭載されてい
る。この印字ヘッド6は通常ヒートシンク7を介して支
持されている。また、印字ヘッド6は用紙3に対し所定
隙間(例えば0.8mm)をおいて対面している。
FIG. 1 shows a main configuration of an inkjet recording apparatus. A guide shaft is provided on a front surface of a sheet (recording medium) 3 which is fed in a direction of an arrow through sheet feed rollers 1 and 2 which are vertically arranged at a predetermined interval. A carriage 5 which moves along the carriage 4 is provided, and a print head 6 is mounted on the carriage 5. The print head 6 is usually supported via a heat sink 7. The print head 6 faces the paper 3 with a predetermined gap (for example, 0.8 mm).

前記キャリジ6はキャリジ駆動モータ8によりベルト伝
動機構9を介して矢印方向に駆動され、用紙3に沿って
移動する間に印字し、印字完了後は通常左端のホーム位
置Hに停止させられる。
The carriage 6 is driven in the direction of the arrow by the carriage drive motor 8 via the belt transmission mechanism 9, prints while moving along the paper 3, and is normally stopped at the home position H at the left end after printing.

前記ホーム位置Hには印字ヘッド6に対面して印字回復
装置10が設けられている。
A print recovery device 10 is provided at the home position H so as to face the print head 6.

第2図はこの印字回復装置の具体的構造を例示する。FIG. 2 exemplifies a specific structure of this print recovery device.

第2図において、フレーム11上に駆動源としてのモータ
12と吸引ポンプ13とが搭載されており、また、前部には
印字ヘッド6に気密状態で押圧されるキャップ部材14が
前後方向(矢印F方向)移動可能に案内支持されてい
る。
In FIG. 2, a motor as a drive source is provided on the frame 11.
A suction member 12 and a suction pump 13 are mounted, and a cap member 14 that is pressed against the print head 6 in an airtight state is guided and supported in the front portion so as to be movable in the front-rear direction (direction of arrow F).

キャップ部材14の前面(当接面)には吸水性多孔質のイ
ンク吸収体15が設けられている。
A water absorbing porous ink absorber 15 is provided on the front surface (contact surface) of the cap member 14.

前記キャップ部材14と前記吸引ポンプ13との間は吸引チ
ューブ16で接続され、吸引ポンプ13の吐出側には吸引し
たインクを排出するための廃インクチューブ17が接続さ
れている。
A suction tube 16 is connected between the cap member 14 and the suction pump 13, and a waste ink tube 17 for discharging the sucked ink is connected to the discharge side of the suction pump 13.

そこで、前記フレーム11上には、前記キャップ部材14を
前後に駆動する内面カム18を有するキャップ駆動ギヤ19
と、前記吸引ポンプ13を駆動する端面カム20を有するポ
ンプ駆動ギヤ21が軸支されており、これらのギヤ19、21
はモータ12によりギヤ列を介して駆動されるよう配置さ
れている。
Therefore, a cap drive gear 19 having an inner cam 18 for driving the cap member 14 back and forth is provided on the frame 11.
And a pump drive gear 21 having an end face cam 20 for driving the suction pump 13 is rotatably supported.
Are arranged to be driven by a motor 12 via a gear train.

前記ポンプ駆動ギヤ21と吸引ポンプ13の間にはレバー22
が軸支され、該ポンプ駆動ギヤが回転するときその端面
カム20でレバー22を揺動させ、このレバー22の動きによ
り吸引ポンプ13を駆動(往復駆動)するよう構成されて
いる。
A lever 22 is provided between the pump drive gear 21 and the suction pump 13.
When the pump drive gear rotates, the end cam 20 swings the lever 22, and the movement of the lever 22 drives the suction pump 13 (reciprocating drive).

また、以上の印字回復機構10全体も印字ヘッド6(およ
びキャリジ5)に対し接近離反する方向に駆動されるよ
う記録装置本体に搭載されている。さらに、前記廃イン
クチューブ17の先端は前面に設けた中空針23に接続され
ており、回復機構10がキャリジ5へ接近したとき該中空
針をキャリジ上の廃インク容器の受け口に突き刺し、吸
引インクを該廃インク容器内へ導入するよう構成されて
いる。
The entire print recovery mechanism 10 described above is also mounted on the main body of the recording apparatus so as to be driven in a direction in which the print head 6 (and the carriage 5) moves toward and away from the print head 6. Further, the tip of the waste ink tube 17 is connected to a hollow needle 23 provided on the front surface, and when the recovery mechanism 10 approaches the carriage 5, the hollow needle is pierced into the receptacle of the waste ink container on the carriage to suck ink. Is introduced into the waste ink container.

第3図は印字ヘッドの過熱防止用の冷却システムの回路
を示す。
FIG. 3 shows a circuit of a cooling system for preventing overheating of the print head.

第3図において、記録装置を制御するMPU(マイクロプ
ロセッサユニット)30はコンパレータ31の出力を監視す
るよう接続されている。
In FIG. 3, an MPU (microprocessor unit) 30 for controlling the recording device is connected so as to monitor the output of the comparator 31.

印字ヘッド6の近傍(通常ヒートシンク7)に装着され
た印字ヘッド温度検出手段(サーミスタ)32にはサーミ
スタ用電源33が接続され、また、該電源33のマイナス端
子とサーミスタ32との間には電流検出抵抗34が接続され
ている。そこで、前記コンパレータ31の入力端子(2ヶ
所)には、図示のように、前記電流検出抵抗34の抵抗端
とコンパレータ用基準電圧源35がそれぞれ接続され、こ
れらの電圧差に基づいた出力信号が得られるようになっ
ている。
A power supply 33 for the thermistor is connected to the print head temperature detecting means (thermistor) 32 mounted near the print head 6 (usually the heat sink 7), and a current flows between the negative terminal of the power supply 33 and the thermistor 32. The detection resistor 34 is connected. Therefore, as shown in the figure, the resistance terminal of the current detection resistor 34 and the reference voltage source 35 for the comparator are respectively connected to the input terminals (two places) of the comparator 31, and an output signal based on the voltage difference between them is output. You can get it.

一方、前記MPU30の制御信号線がトランジスタ36のベー
スに接続され、該MPUの指令により該トランジスタがオ
ン・オフ制御される。
On the other hand, the control signal line of the MPU 30 is connected to the base of the transistor 36, and the transistor is on / off controlled by a command from the MPU.

前記トランジスタ36のコレクタ及びエミッタは印字回復
機構10の駆動モータ12(第2図)およびモータ用電源37
と直列に接続されている。
The collector and the emitter of the transistor 36 are the drive motor 12 (FIG. 2) of the print recovery mechanism 10 and the motor power source 37.
Are connected in series.

さらに、前記MPU30に対し、前記駆動モータ12の回転位
置検出用スイッチ38が接続され、該モータ12が所定の回
転位置に達したときその検出信号をMPU30に入力するよ
う構成されている。
Further, a switch 38 for detecting the rotational position of the drive motor 12 is connected to the MPU 30, and the detection signal is input to the MPU 30 when the motor 12 reaches a predetermined rotational position.

次に以上説明したインクジェット記録装置の動作を説明
する。
Next, the operation of the inkjet recording apparatus described above will be described.

印字ヘッド6の温度が上昇しサーミスタ32の抵抗値が低
下すると、この抵抗値低下により電流検出抵抗34の抵抗
端に表われる電圧が上昇して基準電圧源35の電圧を上回
る状態になり、コンパレータ31の出力が反転する。
When the temperature of the print head 6 rises and the resistance value of the thermistor 32 drops, the drop in the resistance value raises the voltage appearing at the resistance end of the current detection resistor 34 and exceeds the voltage of the reference voltage source 35. 31 output is inverted.

MPU30はコンパレータ31が反転したことを検知すると、
印字動作を中断させ、印字ヘッド6を搭載したキャリジ
5を印字回復動作位置(通常ホーム位置)にセットし、
トランジスタ36をオンに動作させ、印字回復機構の駆動
モータ12を所定角度(通常1回転)回転させ印字回復装
置10によりインクを吸引する。
When the MPU30 detects that the comparator 31 is inverted,
The printing operation is interrupted, and the carriage 5 equipped with the print head 6 is set to the printing recovery operation position (normal home position),
The transistor 36 is turned on, the drive motor 12 of the print recovery mechanism is rotated by a predetermined angle (usually one revolution), and the print recovery device 10 sucks ink.

この時のインクの流通により印字ヘッド6を冷却し温度
を低下させる。
The flow of the ink at this time cools the print head 6 to lower the temperature.

以上説明した実施例によれば、印字ヘッド6の温度、上
昇監視用に既に設けられているサーミスタ等の温度検出
手段32と既存の印字回復機構10とを利用し、単なる制御
回路の一部変更のみで、印字ヘッド6が過度に昇温した
とき印字動作を中断するとともに印字ヘッドにインクを
流通させるよう構成したので、特別な冷却用の付加機構
を設けることなく印字ヘッド6を急速に冷却することが
できた。
According to the embodiment described above, the temperature detection means 32 such as the thermistor or the like which is already provided for monitoring the temperature and rise of the print head 6 and the existing print recovery mechanism 10 are used, and only a part of the control circuit is changed. With this configuration, when the temperature of the print head 6 is excessively increased, the printing operation is interrupted and the ink is circulated to the print head. Therefore, the print head 6 is rapidly cooled without providing an additional mechanism for cooling. I was able to.

したがって、簡単かつコンパクトな構成で印字ヘッド過
熱時の冷却を迅速かつ効果的に行うことができ、印字速
度の向上も図りうるインクジェット記録装置が得られ
た。
Therefore, it is possible to obtain an ink jet recording apparatus which can quickly and effectively cool the print head when the print head is overheated with a simple and compact structure, and can improve the printing speed.

なお、本発明は印字ヘッドの数や印字回復機構の型式
(インク吸引式、インク押出し式、循環式など)等に関
係なく広く実施することができる。
The present invention can be widely implemented irrespective of the number of print heads and the type of print recovery mechanism (ink suction type, ink push type, circulation type, etc.).

インクを循環させて吐出性状を回復させる循環式の回復
機構は、インクを供給する側から印字ヘッドへインクを
循環させるものである。インクの循環を行うとき、高温
の印字ヘッドで暖められていないインクが印字ヘッドへ
流通されるため、効果的に印字ヘッドを冷却することが
できる。
The circulation type recovery mechanism that circulates the ink to recover the ejection property circulates the ink from the ink supply side to the print head. When the ink is circulated, the ink that has not been heated by the high temperature print head is circulated to the print head, so that the print head can be effectively cooled.

また、循環されたインクは再度印字に使用するものであ
り、インクを無駄に消費させることなく印字ヘッドの温
度を低下させることができるため、循環式は本発明の実
施に適した回復機構である。
Further, since the circulated ink is used for printing again, and the temperature of the print head can be lowered without wasting ink, the circulation type is a recovery mechanism suitable for implementing the present invention. .

〔効果〕〔effect〕

以上の説明から明らかなごとく、本発明のインクジェッ
ト記録装置によれば、熱エネルギーを利用してインクを
吐出させる印字ヘッドと、前記印字ヘッドへインクを供
給するインク供給手段と、前記インク供給手段を介して
前記印字ヘッドへインクを循環させる循環式回復手段
と、前記印字ヘッドの温度を検出する温度検出手段と、
前記印字ヘッドの検出温度が所定値以上のとき、前記循
環式回復手段によるインクの循環を行う制御手段と、を
備える構成としたので、印字ヘッドの温度を低下させる
特別な付加機構を設けることなく印字ヘッドを急速に冷
却することができ、また、印字ヘッドの温度上昇時に循
環式の回復機構を用いることから、インクを無駄に消費
することなく効果的に印字ヘッドの冷却を行い得るイン
クジェットが提供される。
As is clear from the above description, according to the ink jet recording apparatus of the present invention, the print head that ejects ink by using thermal energy, the ink supply unit that supplies ink to the print head, and the ink supply unit are provided. A circulation type recovery means for circulating ink to the print head via a temperature detecting means for detecting the temperature of the print head;
Since the control unit that circulates the ink by the circulation type recovery unit when the detected temperature of the print head is equal to or higher than a predetermined value is provided, without providing a special additional mechanism for lowering the temperature of the print head. An ink jet that can cool the print head rapidly and that can effectively cool the print head without wasting ink by using a circulation type recovery mechanism when the temperature of the print head rises. To be done.

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

第1図は本発明を実施するのに好適なインクジェット記
録装置の要部の模式的斜視図、第2図は第1図の印字回
復装置の構造例を示す斜視図、第3図は第1図および第
2図の記録装置の印字ヘッド冷却システムを例示する回
路図である。 3……用紙、5……キャリジ、6……印字ヘッド、10…
…印字回復装置、12……印字回復装置の駆動モータ、13
……吸引ポンプ、15……キャップ部材、30……MPU、32
……印字ヘッド温度検出手段(サーミスタ)、34……電
流検出抵抗。
FIG. 1 is a schematic perspective view of a main part of an ink jet recording apparatus suitable for carrying out the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing a structural example of the print recovery apparatus of FIG. 1, and FIG. FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a print head cooling system of the recording apparatus of FIGS. 3 ... Paper, 5 ... Carriage, 6 ... Print head, 10 ...
… Print recovery device, 12 …… Drive motor for print recovery device, 13
...... Suction pump, 15 ...... Cap member, 30 ...... MPU, 32
...... Print head temperature detection means (thermistor), 34 ...... Current detection resistance.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B41J 29/00 P ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location B41J 29/00 P

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】熱エネルギーを利用してインクを吐出させ
る印字ヘッドと、 前記印字ヘッドへインクを供給するインク供給手段と、 前記インク供給手段を介して前記印字ヘッドへインクを
循環させる循環式回復手段と、 前記印字ヘッドの温度を検出する温度検出手段と、 前記印字ヘッドの検出温度が所定値以上のとき、前記循
環式回復手段によるインクの循環を行う制御手段と、 を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
1. A print head for ejecting ink by using thermal energy, an ink supply means for supplying ink to the print head, and a circulation type recovery for circulating ink to the print head via the ink supply means. A temperature detection unit that detects the temperature of the print head, and a control unit that circulates the ink by the circulation type recovery unit when the detected temperature of the print head is equal to or higher than a predetermined value. Inkjet recording device.
JP60048914A 1985-03-12 1985-03-12 Inkjet recording device Expired - Fee Related JPH074940B2 (en)

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