JPH02198864A - Ink tank integral type recording head and ink-jet recorder using said head - Google Patents

Ink tank integral type recording head and ink-jet recorder using said head

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JPH02198864A
JPH02198864A JP1822889A JP1822889A JPH02198864A JP H02198864 A JPH02198864 A JP H02198864A JP 1822889 A JP1822889 A JP 1822889A JP 1822889 A JP1822889 A JP 1822889A JP H02198864 A JPH02198864 A JP H02198864A
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ink
ink tank
absorber
recording head
ejection
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Hiromitsu Hirabayashi
弘光 平林
Hiroshi Tajika
博司 田鹿
Atsushi Arai
篤 新井
Norifumi Koitabashi
規文 小板橋
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、インクタンク一体型インクジェット記録ヘッ
ドおよびこれを用いる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 [Field of Industrial Application] The present invention relates to an inkjet recording head with an integrated ink tank and an inkjet recording apparatus using the same.

[従来の技術] 従来、インクジェット記録装置では、所定量のインクを
収容するカートリッジタイプのインクタンクを記録ヘッ
ドとは別体に具備し、その残量が無しもしくは僅少とな
ったときにこれを交換してインク補給を行うようにした
ものが一般的であった。しかしインク吐出を行う記録ヘ
ッド本体が低廉である場合(インク吐出のためのエネル
ギ発生素子に電気熱変換体を用いたものにあっては、半
導体と同様の製造工程により吐出口を高密度配置した形
態のものを量産可能であることから、その製造コストを
低くできる)、インクタンクと記録ヘッド本体とを一体
化し、これをカートリッジとして装置本体に着脱可能と
したものも種々提案されている。
[Prior Art] Conventionally, inkjet recording devices have a cartridge-type ink tank that stores a predetermined amount of ink, separate from the recording head, and is replaced when the remaining amount is empty or low. It was common to replenish ink by However, if the recording head body that ejects ink is inexpensive (one that uses an electrothermal converter as the energy generating element for ink ejection), the ejection ports can be arranged in high density using a manufacturing process similar to that of semiconductors. (Since it is possible to mass-produce the ink tank and the recording head body, various types have been proposed in which the ink tank and the recording head body are integrated and the cartridge is removably attached to the apparatus body.)

後者の形態では、インクタンクと記録ヘッド本体とを一
体化することにより、インク容量に見合った所定の記録
量毎に確実かつ自動的に記録ヘッドを更新できるので、
常に良好な記録品位を維持することが可能となる。また
、万が一記録品位が低下するようなトラブルが記録ヘッ
ド本体に生じ、これが回復不能である場合でも、装置に
とフての心臓部とも言うべき記録ヘッドを安易に交換で
きるので、記録装置としての動作が不能である期間(ダ
ウンタイム)を著しく短縮することが可能である。さら
に、記録ヘッド本体とインクタンクとが別体である場合
に生じ得る問題点、すなわちインク補給の際に生じつる
異物の混入や、インクタンクと記録ヘッド本体とのイン
ク供給路中への気泡等の混入といった問題点も生じにく
いものである。
In the latter form, by integrating the ink tank and the print head main body, the print head can be reliably and automatically updated every predetermined print amount commensurate with the ink capacity.
It becomes possible to always maintain good recording quality. In addition, even if a problem occurs in the recording head that degrades the recording quality and is irreparable, the recording head, which is the heart of the device, can be easily replaced, making it possible to improve the performance of the recording device. It is possible to significantly reduce the period of inoperability (downtime). Furthermore, problems that may occur when the print head main body and ink tank are separate bodies, such as the incorporation of foreign matter during ink replenishment and air bubbles in the ink supply path between the ink tank and the print head main body, etc. Problems such as contamination are also less likely to occur.

かかるカートリッジに用いられるインクタンクには、特
に記録媒体に対し所定方向に記録ヘッドを走査しつつ記
録を行う所謂シリアルプリンタ形態のインクジェット記
録装置に搭載可能なカートリッジに用いられるインクタ
ンクにあっては、吸収体を配設してこれにインクを含浸
させる工夫が採られている。これは、水頭差によって吐
出口に生じる圧力の安定化の他に、走査時あるいは走査
反転時または運搬時その他の衝撃の作用に伴うインクの
揺れによって生じる気体の溶存やインク漏洩を防止する
上で有効である。
Ink tanks used in such cartridges, particularly those used in cartridges that can be installed in inkjet recording apparatuses in the form of so-called serial printers that print while scanning a recording head in a predetermined direction with respect to a recording medium, include: A method has been adopted in which an absorbent body is provided and the absorbent body is impregnated with ink. This not only stabilizes the pressure generated at the ejection port due to the water head difference, but also prevents gas dissolution and ink leakage caused by ink shaking during scanning, scanning reversal, transportation, and other impacts. It is valid.

[発明が解決しようとする課N] しかしながら、インクタンク一体型の記録ヘッドにおい
ては、インクに加えてインクジェット記録ヘッドの本体
部分のコストもランニングコストに含まれてくるので、
インクのみのカートリッジに比べてランニングコストが
割高になるという不都合が生ずる。
[Problem N to be solved by the invention] However, in a recording head with an integrated ink tank, the running cost includes the cost of the main body of the inkjet recording head in addition to the ink.
The disadvantage is that running costs are higher than ink-only cartridges.

ランニングコストを低減するためには、インク容量を大
きくすることが考えられるが、カートリッジの大型化を
招く。インクタンク一体型の記録ヘッドのカートリッジ
は、シリアルプリンタでは通常インクジェット記録装置
の本体内を左右に移動させられるので、カートリッジの
大型化にともない、その移動空間も大容積化することに
なり、記録装置本体の大型化が避けられないことになる
。また、この場合、大型で重いカートリッジを高精度を
もって繰り返し移動させるのは難しく、従って、記録品
位の低下を招くことも考えられる。
In order to reduce running costs, it is possible to increase the ink capacity, but this results in an increase in the size of the cartridge. In serial printers, the cartridge of a recording head with an integrated ink tank can usually be moved from side to side within the main body of the inkjet recording device. An increase in the size of the main body is unavoidable. Furthermore, in this case, it is difficult to repeatedly move a large and heavy cartridge with high precision, which may lead to deterioration in recording quality.

そこで、この場合ヘッド本体部分とインクタンク部分と
を分割して別々の移動手段に搭載し、これらをチューブ
等で連絡して同時に走査するようにした方式も提案され
ているが、インクタンクの交換方式を採るものでありイ
ンク補給の際に生ずる異物混入の危険も回避できるとい
うヘッドのカートリッジ化の特長を生かすことができな
いことになる。
Therefore, in this case, a method has been proposed in which the head main body part and the ink tank part are separated and mounted on separate moving means, and they are connected with a tube etc. so that they can scan at the same time, but the ink tank can be replaced. This means that the advantage of using cartridges for the head, which avoids the risk of foreign matter being mixed in when replenishing ink, cannot be taken advantage of.

特に、インクを含浸させた吸収体を内蔵するインクタン
クを一体化した記録ヘッドにあっては、吸収体自体の容
積がインクタンク内容積の数十%を占め、初期インク量
のうち最終的に吸収体から取り出せないインク量も10
%以上あるので、内容積に対する正味のインクの使用可
能量が低く、上記問題点は顕著となる。
In particular, in a recording head that integrates an ink tank with a built-in absorber impregnated with ink, the volume of the absorber itself accounts for several tens of percent of the internal volume of the ink tank, and the final amount of the initial ink amount is The amount of ink that cannot be taken out from the absorber is 10
% or more, the net usable amount of ink relative to the internal volume is low, and the above-mentioned problem becomes significant.

また、インク吸収体に含浸させたことは、単にインクを
貯留して自由表面をもたせる場合に比べて水頭差による
吐出口部分の圧力をかなり安定化できるが、当該圧力の
変動は吐出口からのインクの漏れや吐出方向、あるいは
吐出口形成面の濡れによる「よれ」等、さらには吐出量
の変動等をもたらすものであるので、厳しく安定化する
べきである。しかし吸収体を設ける場合はその毛管力に
よってインクが吸収体方向に引かれるので、インクタン
クの内部に吸収体を充填した従来の構成では、インク残
量の多寡によってその力が著しく変動し、従って吐出口
部分の圧力の安定化には限界があった。
Also, by impregnating the ink absorber, the pressure at the ejection port due to the difference in water head can be stabilized considerably compared to simply storing ink and providing a free surface, but the pressure fluctuations from the ejection port are It should be strictly stabilized because it causes "kinks" due to ink leakage, the ejection direction, or wetting of the ejection port forming surface, and furthermore, fluctuations in the ejection amount. However, when an absorber is provided, the ink is drawn toward the absorber by its capillary force, so in the conventional structure in which the absorber is filled inside the ink tank, the force fluctuates significantly depending on the amount of ink remaining. There was a limit to stabilizing the pressure at the discharge port.

本発明の目的は、タンク内容積に対するインク収容量を
大としてランニングコストの低減ないしは走査空間の小
容量化を図るとともに、吐出口部分の圧力変動を抑制し
て良好な画像を安定して得ることができるようにするこ
とにある。
It is an object of the present invention to reduce running costs or reduce the scanning space by increasing the ink storage capacity relative to the internal volume of the tank, and to suppress pressure fluctuations at the ejection port to stably obtain good images. The goal is to make it possible.

[課題を解決するための手段] そのために、本発明では、インクを吐出して記録を行う
吐出部と、吐出部に供給するためのインクを収容したイ
ンクタンクを一体に具えたインクタンク一体型記録ヘッ
ドにおいて、インクタンクは、吸収体を有し吸収体に含
浸したインクを吐出部に供給する供給部と、吸収体に含
浸させるべきインクを貯留した収容部とに分割され、所
定の操作に応じて収容部から供給部へのインク補給を行
うインク補給手段を具えたことを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] To achieve this, the present invention provides an integrated ink tank that integrally includes an ejection section that ejects ink to perform recording, and an ink tank that houses ink to be supplied to the ejection section. In the recording head, the ink tank is divided into a supply section that has an absorber and supplies the ink impregnated into the absorber to the ejection section, and a storage section that stores the ink to be impregnated into the absorber. The present invention is characterized in that it includes an ink replenishing means for replenishing ink from the accommodating portion to the supplying portion accordingly.

また、本発明の他の形態に係るインクジェット記録装置
では、そのインクタンク一体型記録ヘッドを着脱可能に
支持する手段と、所定の操作を行う操作手段とを具えた
ことを特徴とする。
Further, an inkjet recording apparatus according to another aspect of the present invention is characterized by comprising means for detachably supporting the ink tank integrated recording head and operating means for performing predetermined operations.

[作 用] 本発明によれば、インクタンク内で供給部と収容部とを
分割したことにより使用可能なインクの正味の収容量を
増大できるとともに、供給部に配置される吸収体に適宜
に補給を行うようにしたことにより吐出口の圧力を適切
な範囲に維持できるようになる。
[Function] According to the present invention, by dividing the supply section and the storage section in the ink tank, the net storage capacity of usable ink can be increased, and the absorber disposed in the supply section can be By performing replenishment, the pressure at the discharge port can be maintained within an appropriate range.

[実施例] 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図は本発明の第1の実施例に係るインクタンク一体
型記録ヘッドカートリッジを含むインクジェット記録装
置の断面図である。ここで、1はインクジェット記録ヘ
ッド本体部分である記録ヘッドチップであり、記録媒体
20に対向して移動しつつ記録信号に応じてインクを吐
出する。所定量のインクを収納するインクタンク2は、
上部に連通部分を有し補給手段として機能する仕切板3
によって、吸収体4とインク量検知用電極5とを有する
供給部6および記録へラドチップ1に分割された形態で
一体化されており、所定量のインク消費に応じてヘッド
を交換するように構成されている。インクタンク2の供
給部6は、ヘッドチップ1と気泡を容易には通さない孔
径を有する多孔質体のフィルタ7を介して結合されてい
るとともに、その上部を気孔を有する吸収体4で満たさ
れており、その吸収体4がインクを保持している。
FIG. 1 is a sectional view of an ink jet recording apparatus including an ink tank integrated recording head cartridge according to a first embodiment of the present invention. Here, reference numeral 1 denotes a printhead chip which is a main body portion of the inkjet printhead, and moves in opposition to the print medium 20 while ejecting ink in accordance with a print signal. The ink tank 2 that stores a predetermined amount of ink is
Partition plate 3 that has a communicating part at the top and functions as a supply means
The supply unit 6 having an absorber 4 and an electrode 5 for detecting the amount of ink and a recording chip 1 are integrated in a divided form, and the head is replaced according to consumption of a predetermined amount of ink. has been done. The supply section 6 of the ink tank 2 is connected to the head chip 1 via a porous filter 7 having a pore size that does not allow air bubbles to pass through easily, and the upper part of the supply section 6 is filled with an absorber 4 having pores. The absorber 4 holds ink.

インクタンク2の上部には、疎水性連泡体9を介して微
細な大気連通孔8が設けられており、ヘッドチップ部か
らのインク消費に応じて吸収体に保持されたインクがヘ
ッドチップ部で気泡を生じることなく供給部6から記録
へラドチップ1へのインク供給がなされる。
At the top of the ink tank 2, fine air communication holes 8 are provided through a hydrophobic open cell 9, and as the ink from the head chip is consumed, the ink held in the absorber is transferred to the head chip. Ink is supplied from the supply unit 6 to the RAD chip 1 for recording without producing bubbles.

ところで、記録へラドチップ1の液路列lOおよびイン
クタンク2の供給部4には、それぞれ、インクを吐出す
るためのエネルギを記録信号に応じて発生する電気熱変
換体などの吐出エネルギ発生素子および吸収体4内に挿
通されるビン形状のインク残量検知用電極5が形成され
ており、これらに電気的接続を行うための電極が電極列
11の形でまとめられている。なお、15は吸収体4側
よりインクを受容して各液路にこれを供給する液室であ
る。
Incidentally, the liquid path array lO of the recording RAD chip 1 and the supply section 4 of the ink tank 2 are equipped with an ejection energy generating element such as an electrothermal transducer that generates energy for ejecting ink according to a recording signal, respectively. A bottle-shaped ink remaining amount detection electrode 5 is formed to be inserted into the absorber 4, and electrodes for electrical connection to these electrodes are grouped together in an electrode row 11. Note that 15 is a liquid chamber that receives ink from the absorber 4 side and supplies it to each liquid path.

カートリッジの取り扱いは主としてインクタンク2側を
持つようにしており、本体への装着・取外しは、第1図
においてA矢印およびB矢印の方向に行われる。装着の
際には、タンク2を保持するカートリッジレバー12を
付勢方向(C方向)とは逆方向(D方向)に押し込んで
おき、キャリッジに対してほぼ上方から落とし込み、そ
れぞれ互いに傾斜面を有するカートリッジの係合部14
とキャリッジの受部13とを係合させて、電極列11と
本体制御部と接続されているフレキシブルケーブル15
とが圧接されるようになっている。そして、カートリッ
ジの挿入の後カートリッジレバー12をゆっくりとC方
向に操作してカートリッジを下方へ付勢し、キャリッジ
13上に固定支持させる。また、カートリッジの取り出
しは、カートリッジレバー12を開放して上方へ引き出
せば足り、着脱とも容易な構成となっている。
The cartridge is mainly handled by holding it by the ink tank 2 side, and installation and removal from the main body are performed in the directions of arrows A and B in FIG. When installing, the cartridge lever 12 that holds the tank 2 is pushed in the direction (D direction) opposite to the biasing direction (C direction), and is dropped into the carriage from almost above, each having a mutually inclined surface. Cartridge engaging portion 14
The flexible cable 15 is connected to the electrode array 11 and the main body control section by engaging the receiving section 13 of the carriage.
and are pressed together. After inserting the cartridge, the cartridge lever 12 is slowly operated in the C direction to urge the cartridge downward and fixedly supported on the carriage 13. Furthermore, the cartridge can be removed by simply opening the cartridge lever 12 and pulling it upward, making it easy to attach and detach.

本実施例に係る記録装置による記録に際しては、給送ロ
ーラ対16および排出ローラ対19によってガイド18
上をF方向に搬送される記録媒体20に対し、キャリッ
ジ軸22に沿って走査されるキャリッジ23のコロ21
を介して紙押えレール17により記録媒体20をガイド
18上に押圧しつつキャリッジ走査がなされる。
When recording with the recording apparatus according to this embodiment, the guide 18 is
The rollers 21 of the carriage 23 are scanned along the carriage shaft 22 with respect to the recording medium 20 that is conveyed in the F direction above.
The carriage scan is performed while pressing the recording medium 20 onto the guide 18 by the paper presser rail 17 via the paper presser rail 17.

第2図は、本実施例に係る装置の平面図を示すものであ
る。キャリッジ23は、記録信号に同期するように回転
する走査ドラム27に巻き付けられた駆動ワイヤ26に
固着され、これがプーリ2Bと29との間を往復動する
ことによって矢印C方向に走査される。符号31で示す
ものはキャリッジ23を第1図中E方向に回動させるた
めのモータであり、キャリッジ軸22を中心としてキャ
リッジ23の側面に設けたギヤ(キャリッジギヤ)25
と噛合可能なギヤ(キャリッジ回転ギヤ)30を設けで
ある。
FIG. 2 shows a plan view of the apparatus according to this embodiment. The carriage 23 is fixed to a drive wire 26 wound around a scanning drum 27 that rotates in synchronization with the recording signal, and is scanned in the direction of arrow C by reciprocating between pulleys 2B and 29. The reference numeral 31 is a motor for rotating the carriage 23 in the E direction in FIG.
A gear (carriage rotating gear) 30 that can mesh with the carriage is provided.

小さいながら導電性を有するインクの消費によフて吸収
体4内のインク量が減少すると、第3図に示すように吸
収体4の部分の電気抵抗値が上昇するので、インク残量
検知用電極5間の検出値が変化して吸収体4内のインク
量が所定の量未満となったことが検知できる。その際、
キャリッジ23をキャリッジギヤ25とキャリッジ回転
ギヤ3oとが噛合する位置に移動させ、吸収体4へのイ
ンク補給動作を行う。
When the amount of ink inside the absorber 4 decreases due to the consumption of small but conductive ink, the electrical resistance value of the absorber 4 increases as shown in FIG. It can be detected that the detected value between the electrodes 5 has changed and the amount of ink in the absorber 4 has become less than a predetermined amount. that time,
The carriage 23 is moved to a position where the carriage gear 25 and the carriage rotation gear 3o mesh with each other, and the ink replenishment operation to the absorber 4 is performed.

第4図を用いて当該動作を説明する。キャリッジ回転用
モータ31が回転すると、キャリッジ23は、キャリッ
ジ軸22を中心にE方向回転して第4図に示すような姿
勢をとる。この位置では、インク収納部たるインクタン
ク2内のインクが仕切板3の上部から供給部6に供給さ
れ、吸収体4は再び十分なインクを保持するようになる
。その後にはモータ31を逆転してキャリッジ23ない
しカートリッジを元の位置に復帰させればよい。
The operation will be explained using FIG. 4. When the carriage rotation motor 31 rotates, the carriage 23 rotates in the E direction about the carriage shaft 22 and assumes a posture as shown in FIG. At this position, the ink in the ink tank 2, which is an ink storage part, is supplied from the upper part of the partition plate 3 to the supply part 6, and the absorber 4 again holds sufficient ink. Thereafter, the motor 31 may be reversely rotated to return the carriage 23 or the cartridge to its original position.

なお、このようなインク補給の際に吸収体の保持力を超
える量のインクが供給部内に流入することも考えられる
。このような場合には、第5図に示すように吸引キャッ
プ32、吸引孔33および吸引ポンプ34からなる吸引
手段を用い、吸引キャップ32の場合によりて、ノズル
列lθ側から適量吸引してやることによって吐出口部分
を適正な水頭に保つことができる。
Note that during such ink replenishment, it is conceivable that an amount of ink exceeding the holding power of the absorber may flow into the supply section. In such a case, as shown in FIG. 5, a suction means consisting of a suction cap 32, a suction hole 33, and a suction pump 34 may be used to suction an appropriate amount from the nozzle row lθ side depending on the case of the suction cap 32. The discharge port portion can be maintained at an appropriate water head.

ところで、本実施例で用いた吸収体4には、インク量が
容積の約70%を超えると吐出口部分の水頭圧が適正な
負の範囲(−20〜−40imaqu)を超えてしまい
、吐出口からの漏洩や吐出口形成面の濡れが生じ易くな
り、一方逆に20%以下のインク量では吐出が不安定に
なるものがあった。しかしここで、従来の構成と本例の
構成とをインク容量に関して比較すると、本例の構成で
は、従来のものよりも多くのインクを同一の体積で有効
使用可能である。すなわち、従来の構成では吸収体が内
部の全域に充填されていたためにそれだけで内容積の3
0%を無駄にしてしまうのに加えて、初めに入れたイン
クの内吸収体から引き出せない量も10%以上あった。
By the way, in the absorber 4 used in this example, when the amount of ink exceeds about 70% of the volume, the water head pressure at the ejection port exceeds the appropriate negative range (-20 to -40imaqu), Leakage from the outlet and wetting of the surface on which the ejection port is formed are likely to occur, and on the other hand, if the amount of ink is less than 20%, the ejection may become unstable. However, when comparing the conventional configuration and the configuration of this example in terms of ink capacity, the configuration of this example can effectively use more ink in the same volume than the conventional configuration. In other words, in the conventional configuration, the absorber was filled throughout the interior, so it alone took up 3 of the internal volume.
In addition to wasting 0% of the ink, there was also more than 10% of the ink that could not be drawn out from the absorbent body.

これに対して本例ではカートリッジの一部に設けたので
、吸収体のカートリッジ内容積に対する割合が減り、従
ってインクの有効使用量が増やせることになワた。
On the other hand, in this example, since the absorber is provided in a part of the cartridge, the ratio of the absorber to the internal volume of the cartridge is reduced, so that the effective amount of ink used can be increased.

なお、本例においてキャリッジ23ないしカートリッジ
を回動させるための所定の操作を行う手段としては、上
述のようにモータ31を用いたもののみならず、種々の
構成を採ることができる。例えば、所定の位置にキャリ
ッジ23と係合してE方向に回動させ、つつこれを案内
する部材を設け、残量検知用電極によフて所定量未満が
検知されたとぎに、その部材に沿ってキャリッジ23を
移動させるようにしてもよい、また、操作者がカートリ
ッジをキャリッジ23より取外し、これを振る等してイ
ンク補給がなされるようにしてもよい。
Note that in this example, the means for performing the predetermined operation for rotating the carriage 23 or the cartridge is not limited to the one using the motor 31 as described above, but various other configurations can be adopted. For example, a member is provided at a predetermined position to engage with the carriage 23, rotate it in the E direction, and guide it, and when the residual amount detection electrode detects that less than a predetermined amount is present, the member Alternatively, the operator may remove the cartridge from the carriage 23 and shake it to replenish ink.

また、カートリッジの変位を伴わずに、カートリッジ自
体にインクタンク部とインク供給部とのインク連通路を
開放/閉塞可能とする手段を設け、当該開放時にインク
補給がなされるようにすることもできる。
Further, it is also possible to provide a means for opening/closing the ink communication path between the ink tank section and the ink supply section in the cartridge itself without displacing the cartridge, so that the ink can be replenished when the ink communication path between the ink tank section and the ink supply section is opened. .

第6図はそのような形態に係る記録ヘッドカートリッジ
の一実施例を示す0図では吐出方向を鉛直方向下向きと
した上記実施例とは異なり、吐出方向を水平方向とした
ものを示している。ただし、第1図示の構成と同様の各
部には対応箇所に同一符号を付しである。
FIG. 6 shows an embodiment of a recording head cartridge according to such a configuration. Unlike the above embodiment in which the ejection direction is vertically downward, FIG. 6 shows one in which the ejection direction is horizontal. However, the same reference numerals are given to corresponding parts of the parts similar to those in the configuration shown in the first figure.

ここで、117はインクタンク2と吸収体4との仕切部
3に設けた連通部を開放/閉塞する補給手段としての弁
体であり、磁性体ないしは永久磁石で構成される。18
は弁体117を閉塞方向(図中左方向)に押圧するばね
である。 19は吸収体4を大気に連通させるための連
通部である。また、127はカートリッジまたはキャリ
ッジ上に設けられ、本体側に設けたプランジャ(不図示
)と結合して矢印で示す方向に摺動可能な弁体駆動部材
であり、永久磁石ないしは電磁石によって構成される。
Here, 117 is a valve body serving as a replenishing means for opening/closing a communication portion provided in the partition portion 3 between the ink tank 2 and the absorber 4, and is made of a magnetic material or a permanent magnet. 18
is a spring that presses the valve body 117 in the closing direction (leftward in the figure). 19 is a communication part for communicating the absorber 4 with the atmosphere. Further, 127 is a valve body driving member that is provided on the cartridge or carriage and can be slid in the direction shown by the arrow by combining with a plunger (not shown) provided on the main body side, and is composed of a permanent magnet or an electromagnet. .

本例では、残量検出用電極5間によって吸収体4内のイ
ンク残量が所定量未満となったことが検出された場合に
プランジャを駆動して弁体駆動部材127を図中右方向
に移動させると、磁力により弁体117もばね18の付
勢力に抗して同方向に移動する。するとインクタンク2
と吸収体4との連通路が開放され、吸収体4へのインク
補給がなされる。その後弁体駆動部材127を図中左方
向に移動させると、弁体117も閉塞位置に移動するが
、ばね18の付勢力により当該移動が速やかに行わわる
とともに、閉塞状態が確実なものとなる。
In this example, when it is detected between the remaining amount detection electrodes 5 that the amount of ink remaining in the absorber 4 is less than a predetermined amount, the plunger is driven to move the valve body driving member 127 to the right in the figure. When the valve body 117 is moved, the magnetic force causes the valve body 117 to move in the same direction against the biasing force of the spring 18. Then ink tank 2
The communication path between the absorber 4 and the absorber 4 is opened, and the absorber 4 is replenished with ink. When the valve body driving member 127 is then moved to the left in the figure, the valve body 117 also moves to the closed position, but the biasing force of the spring 18 quickly performs the movement and ensures the closed state. .

なお、このように磁力によってインク補給のための連通
路を開放/閉塞する構成であれば弁体117および弁体
駆動部材127の構成はいかなるものであってもよく、
必ずしも上記したような摺動を伴わないものであフても
よい、また、そのように磁力によるものでなくても、操
作者が記録ヘッドを取外し、弁体と一体に設けられて外
部に突出するレバー等を操作することによりインク補給
がなされるようにすることもできる。
Note that the valve body 117 and the valve body driving member 127 may have any configuration as long as the communication path for ink replenishment is opened/closed by magnetic force.
It does not necessarily need to involve sliding as described above, and even if it is not based on magnetic force, the operator can remove the recording head and make it integral with the valve body so that it protrudes to the outside. It is also possible to replenish ink by operating a lever or the like.

いずれにしても、本例によれば、第1図示の実施例のよ
うにキャリッジの回動等によってインク補給を行うので
はなく、例えば弁体駆動部材127と記録ヘッドとを1
対1に対応させる等によりその記録ヘッド自体でインク
補給が可能となるので、キャリッジ上に複数の記録ヘッ
ドが設けられるような場合でも各別のインク補給動作が
可能となる。また、インク補給は下側からなされるので
、吸収体4のヘッド部への供給口のある下部に気泡が混
入しにくくなる。さらに、上記構成ではインク補給動作
が速やかに、かつ記録ヘッドの変位を伴うことなく行わ
れるので、記録動作中でもその補給が可能となるのみな
らず、これを残量検出レベルによって短いインターバル
で行うことにより吐出口部分の水頭の均一保持も可能と
なる。
In any case, according to this embodiment, instead of replenishing ink by rotating the carriage or the like as in the embodiment shown in the first figure, for example, the valve body driving member 127 and the recording head are connected together.
Since ink can be replenished by the recording head itself by making the recording heads correspond to one another, it is possible to perform ink replenishment operations separately for each recording head even in the case where a plurality of recording heads are provided on a carriage. Furthermore, since ink is replenished from below, air bubbles are less likely to enter the lower part of the absorber 4 where the supply port to the head section is located. Furthermore, in the above configuration, the ink replenishment operation is performed quickly and without displacement of the recording head, so it is not only possible to replenish the ink even during the recording operation, but also to perform this at short intervals depending on the remaining amount detection level. This also makes it possible to maintain a uniform water head at the discharge port.

次に、以上の各実施例におけるインク残量(吸収体のイ
ンク保持量)と吐出口に加わる圧力(水頭圧)との関係
について考察する。
Next, the relationship between the remaining amount of ink (the amount of ink held in the absorber) and the pressure (head pressure) applied to the ejection port in each of the above embodiments will be considered.

第7図はその関係を示すもので、曲線aは吸収体4によ
る吸収力が小さい場合、曲線すは同じく大きい場合を示
している。また、「吸収体の最大保持量」とは吸収体4
からインクがあふれる程に補給された直後の状態である
FIG. 7 shows this relationship, where curve a shows the case where the absorbing force by the absorber 4 is small, and curve s shows the case where it is similarly large. Also, the "maximum retention amount of the absorber" refers to the absorber 4
This is the state immediately after the ink has been replenished to the point that it overflows.

ここで、吐出口付近の圧力は所定範囲の負圧に保たれる
のが望ましい、これが正であれば吐出口からのインクの
漏れや、当該漏れまたは吐出動作後のインク引込み動作
不良による吐出口形成面の濡れが生じ、また所定値を超
える負圧となれば吐出動作が円滑に行われなくなったり
、吐出後の吐出口付近へのインクの再充填(リフィル)
が行われにくくなるからであり、いずれにしても吐出特
性や吐出量等に悪影響を及ぼして画像品位を乱すことに
なる。
Here, it is desirable that the pressure near the ejection port be maintained at a negative pressure within a predetermined range.If this is positive, there may be ink leakage from the ejection port, or the ejection port may be due to such leakage or a defective ink drawing operation after the ejection operation. If the forming surface becomes wet and the negative pressure exceeds a predetermined value, the ejection operation may not be performed smoothly, or the area near the ejection port may need to be refilled with ink after ejection.
This is because it becomes difficult to perform this process, and in any case, the ejection characteristics, ejection amount, etc. are adversely affected, and the image quality is disturbed.

第8図は吐出口の水頭圧とインク吐出量との関係を示す
、記録ドツト径を均一にして良好な品位の画像を得るた
めにはインク吐出量が安定していることが強く望ましく
、インク吐出量には水頭圧が関与しているので、インク
吐出量がほぼ一定である範囲を越えて急激に減少してい
く水頭圧を呈する前に、吸収体4の残量検知用電極5の
出力に基いて補給動作が行われるのが望ましい。
Figure 8 shows the relationship between the water head pressure at the ejection port and the amount of ink ejected.In order to make the diameter of the recording dots uniform and obtain images of good quality, it is highly desirable that the amount of ink ejected is stable. Since water head pressure is involved in the amount of ink ejected, the output of the remaining amount detection electrode 5 of the absorber 4 will be It is desirable that replenishment operations be performed based on

再び第7図を参照するに、吐出口部分の圧力は液路の毛
管力および吸収体4の吸収力等によって定まる。特に吐
出方向を鉛直方向下向きとした第1図のような構成では
吸収体部と吐出口面との位置関係からかかる圧力による
影響も勘案して、吸収力が大きく速やかに吐出口部分が
負圧となる曲#i!bを呈するような吸収体を選定する
のが望ましい、一方向縁aに示す吸収体では吸収体部の
インク収納量が少なくなりカートリッジ全体に対するイ
ンク比率が小さくなり不利である。これに対して水平方
向に吐出を行う第6図のような構成では吸収体部と吐出
口面との位置関係からインク残量が大きくても負圧が得
られやすくなるので曲線aを呈するような吸収力の小さ
なものであってもよい。
Referring again to FIG. 7, the pressure at the discharge port is determined by the capillary force of the liquid path, the absorbing force of the absorbent body 4, and the like. In particular, in the configuration shown in Fig. 1, in which the discharge direction is vertically downward, taking into account the influence of the pressure applied due to the positional relationship between the absorber part and the discharge port surface, the absorption capacity is large and the discharge port part quickly becomes negative pressure. Song #i! It is desirable to select an absorbent body exhibiting b.The absorbent body shown in one direction edge a is disadvantageous because the amount of ink stored in the absorbent body portion is small and the ratio of ink to the entire cartridge is small. On the other hand, in the configuration as shown in Fig. 6, in which the ink is ejected in the horizontal direction, it is easy to obtain negative pressure even if the remaining amount of ink is large due to the positional relationship between the absorber section and the ejection port surface, so that the ink exhibits curve a. It may be one with a small absorption capacity.

なお、曲線すでは水頭圧の変動量が大となるが、第8図
に示したようにインク吐出量が急激に落ち込む前に残量
無しが検知されるようにすればよい、また、インクの吐
出エネルギーが大きなヘッドチップ等で、吐出口の若干
のぬれに対しても吐出特性が劣化しにくいものについて
は吐出口付近のインクメニスカスが破壊されず漏れが生
じないのであれば、そのときの水頭圧は正であってもよ
い。
Note that the amount of fluctuation in head pressure is large in the curve, but as shown in Figure 8, it is sufficient to detect that there is no remaining amount before the amount of ink discharge drops suddenly. For head chips with large ejection energy, whose ejection characteristics are not easily deteriorated even by slight wetting of the ejection port, if the ink meniscus near the ejection port is not destroyed and no leakage occurs, the water head at that time is The pressure may be positive.

なお、本発明は、インクタンクの内部が吸収体を有しイ
ンクをヘッドチップに供給する供給部と、インクを貯留
した収納部とに分割され、インク収納部より供給部側に
適切にインク補給が可能な構成であれば、上述した2実
施例にのみ限られる゛ことなく種々の構成を採ることが
できるのは勿論である。
In addition, in the present invention, the inside of the ink tank is divided into a supply section that has an absorber and supplies ink to the head chip, and a storage section that stores ink, so that ink can be appropriately replenished from the ink storage section to the supply section side. It goes without saying that the present invention is not limited to the two embodiments described above, and that various configurations can be adopted as long as the configuration allows the above-mentioned configuration.

例えば、第1図のような構成に対して、第6図のような
インク補給手段を適用することも可能であり、その逆も
可能である。また、供給部側と収納部側とを完全に隔て
るとともに一部に手動で破壊可能な部分を形成した隔壁
を設け、供給部側が残量無しとなったときに当該部分を
破壊して連通状態を得、これにより1回だけインク補給
が行われるようにすることもでき、またそのような収納
部ないし隔壁を複数設けて、複数回のインク補給が行わ
れるようにすることもできる。
For example, it is possible to apply the ink replenishing means as shown in FIG. 6 to the configuration as shown in FIG. 1, and vice versa. In addition, we have installed a partition wall that completely separates the supply section from the storage section and has a part that can be manually destroyed, so that when the supply section runs out of remaining capacity, the section can be destroyed to maintain communication. It is also possible to provide a structure in which ink replenishment is performed only once, or it is also possible to provide a plurality of such storage sections or partitions so that ink replenishment is performed multiple times.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、インクタンクの
内部を、吸収体を有してインクをヘッドチップに供給す
る供給部と、インクを貯留した収柄部とに分割し、後者
より前者に適切にインク補給を行うことが可能な構造と
したことにより、使用可能なインクの正味量を大とでき
、走査空間の大型化の防止ないしはランニングコストを
低減できるとともに、吐出口部分の圧力変動を抑制して
良好な画像を安定して得ることが可能となる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the inside of the ink tank is divided into a supply section that has an absorber and supplies ink to the head chip, and a storage section that stores ink. However, by adopting a structure that allows ink to be replenished more appropriately to the former than to the latter, the net amount of usable ink can be increased, preventing the scanning space from becoming larger or reducing running costs. It becomes possible to suppress pressure fluctuations at the exit portion and stably obtain good images.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例に係るインクタンク一体型記
録ヘッドを含むインクジェット記録装置の側断面図、 第2図はその記録装置の平面図、 第3図はインク残量と抵抗値との関係を示す線図、 第4図は本例の動作を説明するための説明図、第5図は
本例に適用可能な吸引部の構成例を示す模式図、 第6図は本発明の他の実施例に係るインクタンク一体型
記録ヘッドの側断面図、 第7図はインク残量と吐出口部分の圧力との関係を説明
するための線図、 第8図は吐出口部分の圧力とインク吐田量との関係を説
明するための線図である。 1・・・ヘッドチップ、 2・・・インクタンク部、 3・・・仕切板、 4・・・吸収体、 5・・・残量検知用電極、 6・・・供給部、 8・・・大気連通孔、 10・・・液路列、 12・・・カートリッジレバー 1B、19−・・ローラ対、 20・・・記録媒体、 23・・・キャリッジ、 31−・・キャリッジ回転ギヤ、 34・・・吸引ポンプ、 117・・・弁体、 127・・・弁体駆動部材。 第3図 第5図 第6図 水預沃 第7図
FIG. 1 is a side sectional view of an inkjet recording device including an ink tank integrated recording head according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of the recording device, and FIG. 3 is a diagram showing the remaining amount of ink and resistance value. FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the operation of this example, FIG. 5 is a schematic diagram showing a configuration example of a suction section applicable to this example, and FIG. A side cross-sectional view of an ink tank integrated recording head according to another embodiment. FIG. 7 is a diagram for explaining the relationship between the remaining amount of ink and the pressure at the ejection port. FIG. 8 is a diagram showing the pressure at the ejection port. FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship between the amount of ink discharged and the amount of ink discharged. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Head chip, 2... Ink tank part, 3... Partition plate, 4... Absorber, 5... Remaining amount detection electrode, 6... Supply part, 8... Atmospheric communication hole, 10... Liquid path row, 12... Cartridge lever 1B, 19-... Roller pair, 20... Recording medium, 23... Carriage, 31-... Carriage rotation gear, 34. ... Suction pump, 117... Valve body, 127... Valve body drive member. Figure 3 Figure 5 Figure 6 Water reserve Figure 7

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)インクを吐出して記録を行う吐出部と、該吐出部に
供給するためのインクを収容したインクタンクを一体に
具えたインクタンク一体型記録ヘッドにおいて、 前記インクタンクは、吸収体を有し該吸収体に含浸した
インクを前記吐出部に供給する供給部と、前記吸収体に
含浸させるべきインクを貯留した収容部とに分割され、
所定の操作に応じて前記収容部から前記供給部へのイン
ク補給を行うインク補給手段を具えたことを特徴とする
インクタンク一体型記録ヘッド。 2)前記吸収体に含浸したインクの残量を検知する手段
を設けたことを特徴とする請求項1記載のインクタンク
一体型記録ヘッド。 3)前記供給部と前記吐出部との間に気泡除去用のフィ
ルタを設けたことを特徴とする請求項1記載のインクタ
ンク一体型記録ヘッド。 4)前記吐出部は吐出エネルギ発生手段として電気熱変
換体を有することを特徴とする請求項1記載のインクタ
ンク一体型記録ヘッド。 5)前記電気熱変換体は通電に応じて吐出のための熱エ
ネルギを発生することを特徴とする請求項4記載のイン
クタンク一体型記録ヘッド。 6)請求項1記載のインクタンク一体型記録ヘッドを着
脱可能に支持する手段と、前記所定の操作を行う操作手
段とを具えたことを特徴とするインクジェット記録装置
。 7)請求項2記載の手段の出力により前記インク残量が
所定量未満となったときに前記操作手段を駆動するよう
にしたことを特徴とする請求項6記載のインクジェット
記録装置。
[Scope of Claims] 1) An ink tank integrated recording head that integrally includes an ejection section that ejects ink to perform recording, and an ink tank containing ink to be supplied to the ejection section, wherein the ink tank is divided into a supply part having an absorber and supplying ink impregnated into the absorber to the discharge part, and a storage part storing ink to be impregnated into the absorber,
An ink tank integrated recording head comprising an ink replenishing means for replenishing ink from the storage section to the supply section in accordance with a predetermined operation. 2) The ink tank integrated recording head according to claim 1, further comprising means for detecting the remaining amount of ink impregnated in the absorber. 3) The ink tank integrated recording head according to claim 1, further comprising a filter for removing air bubbles between the supply section and the discharge section. 4) The ink tank integrated recording head according to claim 1, wherein the ejection section has an electrothermal converter as ejection energy generating means. 5) The ink tank integrated recording head according to claim 4, wherein the electrothermal converter generates thermal energy for ejection in response to energization. 6) An inkjet recording apparatus comprising means for detachably supporting the ink tank integrated recording head according to claim 1, and operation means for performing the predetermined operation. 7) The inkjet recording apparatus according to claim 6, wherein the operating means is driven when the remaining amount of ink becomes less than a predetermined amount based on the output of the means according to claim 2.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5565899A (en) * 1990-02-28 1996-10-15 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet apparatus having an ink passage divided into regions by a filter
EP0640484A3 (en) * 1993-08-31 1997-02-12 Canon Kk Ink filling method and apparatus for ink cartridge.
US5874979A (en) * 1994-09-02 1999-02-23 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet recording apparatus
JP2006306044A (en) * 2005-03-31 2006-11-09 Canon Inc Liquid discharge head cartridge and recording apparatus
JP2007007902A (en) * 2005-06-28 2007-01-18 Fujifilm Holdings Corp Ink tank and inkjet recorder

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6122952A (en) * 1984-07-11 1986-01-31 Canon Inc Ink tank

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6122952A (en) * 1984-07-11 1986-01-31 Canon Inc Ink tank

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5565899A (en) * 1990-02-28 1996-10-15 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet apparatus having an ink passage divided into regions by a filter
EP0640484A3 (en) * 1993-08-31 1997-02-12 Canon Kk Ink filling method and apparatus for ink cartridge.
US5790157A (en) * 1993-08-31 1998-08-04 Canon Kabushiki Kaisha Ink filling method and apparatus for ink cartridge
US6257711B1 (en) 1993-08-31 2001-07-10 Canon Kabushiki Kaisha Ink filling method and apparatus for ink cartridge
US5874979A (en) * 1994-09-02 1999-02-23 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet recording apparatus
JP2006306044A (en) * 2005-03-31 2006-11-09 Canon Inc Liquid discharge head cartridge and recording apparatus
JP2007007902A (en) * 2005-06-28 2007-01-18 Fujifilm Holdings Corp Ink tank and inkjet recorder

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