JPH0578419B2

JPH0578419B2 -

Info

Publication number: JPH0578419B2
Application number: JP57082471A
Authority: JP
Inventors: Nobutoshi Mizusawa
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1982-05-18
Filing date: 1982-05-18
Publication date: 1993-10-28
Also published as: JPS58199159A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、インクジエツト記録装置、特に必要
最小限に小容量化を図つた記録液容器をキヤリツ
ジに対して着脱可能としたインクジエツト記録装
置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an inkjet recording device, and more particularly to an inkjet recording device in which a recording liquid container whose capacity is reduced to the minimum necessary is removable from a carriage.

従来、インクジエツト記録装置において、イン
クタンクは記録ヘツドのノズルの高さより低い位
置にインク液面がくるように設定されている（例
えば特公昭56−56874号参照）。これは、インク液
面がノズルより高い位置にあると、ノズル先端と
インク液面との水頭圧によりノズル先端からイン
クが流れ落ちるためである。また、このように、
インクの流れ落ちを避けるためにインクタンクを
ノズルより低い位置に設定したときには、インク
の消費により液面が低下するのに応じてインクタ
ンク内のインク残量により水頭圧が大きく変化
し、ノズルからのインクの吐出が不安定となる。
これを避けるためには、インクタンクの形状を偏
平なものとし、インク残量の変化による水頭圧の
変化を少なくする方法が考えられるが、インクタ
ンクをキヤリツジに搭載して記録を行う方式で
は、キヤリツジのスペースに制限があるため適当
ではない。 Conventionally, in an inkjet recording apparatus, the ink tank is set so that the ink liquid level is at a position lower than the height of the nozzle of the recording head (see, for example, Japanese Patent Publication No. 56-56874). This is because when the ink liquid level is at a position higher than the nozzle, the ink flows down from the nozzle tip due to the head pressure between the nozzle tip and the ink liquid level. Also, like this,
When the ink tank is set lower than the nozzle to prevent ink from flowing down, the water head pressure changes greatly depending on the amount of ink remaining in the ink tank as the liquid level decreases due to ink consumption, and the water from the nozzle increases. Ink ejection becomes unstable.
To avoid this, it is possible to make the ink tank flat to reduce changes in water head pressure due to changes in the amount of remaining ink. This is not suitable due to limited carriage space.

また、インクタンクをキヤリツジに搭載するに
あたつてはインクタンクの容量を小さくしてキヤ
リツジの慣性力を小さくすることが必要であり、
従つてインクタンクを着脱する頻度が高いので、
インクタンクをキヤリツジに対して着脱しやすい
構成とすることも要望される。 Furthermore, when mounting an ink tank on a carriage, it is necessary to reduce the capacity of the ink tank to reduce the inertia of the carriage.
Therefore, since the ink tank has to be installed and removed frequently,
It is also desired that the ink tank be configured to be easily attached to and detached from the carriage.

そこで、本発明の目的は、上述の問題点を解消
し、インクタンクをキヤリツジに対して容易に着
脱可能となし、しかも振動や、横置きによるイン
クのこぼれを無くすことのできるインクジエツト
記録装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide an inkjet recording device that solves the above-mentioned problems, allows an ink tank to be easily attached to and removed from a carriage, and eliminates vibrations and spillage of ink due to horizontal placement. It's about doing.

以下に図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。 The present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第１図および第２図は本発明インク供給装置の
構成の一例を示し、ここで１および２はキヤリツ
ジ３を摺動させ、キヤリツジ３に搭載されている
記録ヘツド４を案内するシヤフトである。キヤリ
ツジ３にはスライドブツシユ５を取りつけて、キ
ヤリツジ３がシヤフト１を円滑に摺動できるよう
にする。 FIGS. 1 and 2 show an example of the configuration of the ink supply apparatus of the present invention, in which reference numerals 1 and 2 are shafts that slide a carriage 3 and guide a recording head 4 mounted on the carriage 3. FIG. A slide bush 5 is attached to the carriage 3 so that the carriage 3 can smoothly slide on the shaft 1.

記録ヘツド４はインク吐出を行う複数本のノズ
ル６およびノズル６に供給するインクを貯留する
液室７を有する。記録ヘツド４にはフレキシブル
ケーブル８をフレキシブルケーブル圧着部９によ
り取付けて、記録制御部（図示せず）からフレキ
シブルケーブル８を経て送られてくる信号に応じ
て、液室７内のインクはノズル６よりインク滴と
なつて吐出して記録紙（図示せず）に付着して所
望の印字や画像の記録を行う。 The recording head 4 has a plurality of nozzles 6 for ejecting ink and a liquid chamber 7 for storing ink to be supplied to the nozzles 6. A flexible cable 8 is attached to the recording head 4 by a flexible cable crimping section 9, and ink in the liquid chamber 7 is transferred to the nozzle 6 in response to a signal sent from a recording control section (not shown) via the flexible cable 8. The ink is ejected as ink droplets and adheres to a recording paper (not shown), thereby recording a desired print or image.

液室７を、インクパイプ１０を介して、中継イ
ンクタンク１１の中継パイプ１２に連通させる。
中継インクタンク１１の底部はすりばち状をな
し、そのすりばち先端開口部を以下に述べるよう
な弁部材を介して中継パイプ１２に連通させる。
すりばち先端開口部には、インクに侵されないよ
うな表面処理を施した鋼球１３を受容し、通常は
上述の開口部を塞いで中継インクタンク１１と中
継パイプ１２とを遮断しておく。中継パイプ１２
の周囲にはこのパイプをほぼ同心円状に取り囲む
円筒状磁石１４を配置し、鋼球１３を中継タンク
１１のすりばち状底部の先端開口部に吸引してお
き、ある程度の衝撃や加速度では鋼球１３が転動
しないようにしておく。中継インクタンク１１の
上部は蓋１５で封止し、その蓋１５には針１６を
貫通させて固着する。この針１６は、例えばステ
ンレス製の注射針の如きもので、その内部にイン
ク通路を設けてインクが流れるようにしておく。
針１６の内部には、ポリエチレンよポリプロピレ
ン等の高分子材料から成る部材（図示せず）を挿
入しておき、後述するインクタンクユニツトを第
２図のように装着するとき以外には、ごみが針１
５に侵入するのを防止する。更に、中継インクタ
ンク１１の側壁には孔をあけて押しピン１７を液
密状態で移動可能に取付ける。この押しピン１７
の内部先端は中継インクタンク１１に突出してお
り、押しピン１７の外部先端にはばね１８を取付
けておき、押しピン１７が常時はタンク１１の外
方に付勢されて第１図示のように、ピン１７の内
部先端が鋼球１３に当接しないようにしておく。
押しピン１７を中継インクタンク１１に向けて押
すと、そのピン内部先端が鋼球１３を押して図示
のすりばち先端開口部から移動させ、それにより
中継インクタンク１１と中継パイプ１２とが連通
するようにする。 The liquid chamber 7 is communicated with a relay pipe 12 of a relay ink tank 11 via an ink pipe 10.
The bottom of the relay ink tank 11 has a cone-like shape, and the opening at the tip of the cone is communicated with the relay pipe 12 via a valve member as described below.
The opening at the tip of the mortar receives a steel ball 13 whose surface has been treated to prevent it from being corroded by ink, and the above-mentioned opening is normally closed to isolate the relay ink tank 11 and the relay pipe 12. Relay pipe 12
A cylindrical magnet 14 that surrounds the pipe in a substantially concentric manner is placed around the pipe to attract the steel ball 13 to the opening at the end of the cone-shaped bottom of the relay tank 11. Make sure that it does not roll. The upper part of the relay ink tank 11 is sealed with a lid 15, and a needle 16 is passed through the lid 15 and fixed thereto. This needle 16 is, for example, a stainless steel injection needle, and has an ink passage provided therein to allow ink to flow therein.
A member (not shown) made of a polymeric material such as polyethylene or polypropylene is inserted into the needle 16 to prevent dust from entering the needle 16 except when installing an ink tank unit (described later) as shown in FIG. needle 1
5 to prevent intrusion. Further, a hole is made in the side wall of the relay ink tank 11, and a push pin 17 is movably attached in a liquid-tight state. This push pin 17
The inner tip of the push pin 17 protrudes into the relay ink tank 11, and a spring 18 is attached to the outer tip of the push pin 17, so that the push pin 17 is normally biased toward the outside of the tank 11 as shown in the first figure. , the inner tip of the pin 17 should not come into contact with the steel ball 13.
When the push pin 17 is pushed toward the relay ink tank 11, the inner tip of the pin pushes the steel ball 13 and moves it from the illustrated slotted tip opening, so that the relay ink tank 11 and the relay pipe 12 communicate with each other. do.

キヤリツジ３に搭載するインクタンクユニツト
は第２図に示すように構成する。すなわち、ハー
ドケース１９の上面およびその上に取り付けたダ
イヤフラム２０にはそれぞれ孔２１および２２を
あけておき、ハードケース１９の下面には上述の
針１６に対応して盲栓２３を設け、ハードケース
１９内に配置したラミネートインクタンク２４と
盲栓２３とを一体化しておく。インク２５はラミ
ネートインクタンク２４に完全密閉状態で貯留さ
れているが、上述の孔２１および２２により大気
圧を受けている。かかる構成のインクタンクユニ
ツトを第２図のようにキヤリツジ３に搭載する
と、針１６が盲栓２３を突き破り、ラミネートイ
ンクタンク２４と中継インクタンク１１とが連通
する。本例では、インクタンクユニツトを平坦な
形状にしたが、実際には底の深い円筒状のもので
あつてもよく、インクタンクユニツトの形状に制
限はなく、実際の装置設計に合わせて適宜の形状
に定めることができる。 The ink tank unit mounted on the carriage 3 is constructed as shown in FIG. That is, holes 21 and 22 are formed in the upper surface of the hard case 19 and the diaphragm 20 attached thereon, respectively, and blind plugs 23 are provided in the lower surface of the hard case 19 corresponding to the needles 16 described above. A laminated ink tank 24 and a blind stopper 23 arranged in the tank 19 are integrated. The ink 25 is stored in the laminated ink tank 24 in a completely sealed state, but is exposed to atmospheric pressure through the holes 21 and 22 described above. When the ink tank unit having such a configuration is mounted on the carriage 3 as shown in FIG. 2, the needle 16 breaks through the blind plug 23, and the laminated ink tank 24 and the relay ink tank 11 communicate with each other. In this example, the ink tank unit has a flat shape, but it may actually be a deep cylindrical shape; there is no limit to the shape of the ink tank unit, and it can be changed as appropriate according to the actual device design. Can be defined in shape.

このように構成されたインク供給装置において
は、キヤリツジ３が静止時には、鋼球１３が中継
パイプ１２を塞いでいるため、ノズル６にはノズ
ル６より高い位置にあるラミネートタンク２４内
のインク２５の水頭圧がかからず、従つてインク
がノズル６の先端からこぼれ落ちることは無い。 In the ink supply device configured in this way, when the carriage 3 is at rest, the steel balls 13 block the relay pipe 12, so the nozzle 6 is supplied with ink 25 in the laminate tank 24 located at a higher position than the nozzle 6. No water head pressure is applied, so ink will not spill from the tip of the nozzle 6.

一方、印字が開始され、キヤリツジ３が移動す
ると、その起動および停止の加速度により、鋼球
１３は磁石１４の引力を振り切つて中継タンク１
１内を転動する。このため、中継タンク１１と中
継パイプ１２とは連通し、インクはパイプ１０を
流れてノズル６よりインク滴が吐出する。また、
キヤリツジ３が定速移動中は磁石１４の引力によ
り鋼球１３はすりばち状底部の中央に再び停止し
て中継パイプ１２を塞ぐため、インクの供給は直
ちに停止する。このように、印字中において、キ
ヤリツジ３の起動時および定速移動中のキヤリツ
ジ３の停止時にのみ中継タンク１１と中継パイプ
１２とが連通するので、ノズル６（液室７）には
中継タンク１１側からのインクが過不足なく適切
に供給される。 On the other hand, when printing is started and the carriage 3 moves, the acceleration of its start and stop causes the steel balls 13 to shake off the attractive force of the magnet 14 and move into the relay tank 3.
Roll within 1. Therefore, the relay tank 11 and the relay pipe 12 communicate with each other, the ink flows through the pipe 10, and ink droplets are ejected from the nozzle 6. Also,
While the carriage 3 is moving at a constant speed, the steel ball 13 stops again at the center of the conical bottom due to the attractive force of the magnet 14 and blocks the relay pipe 12, so that the supply of ink immediately stops. In this way, during printing, the relay tank 11 and the relay pipe 12 communicate only when the carriage 3 is started and when the carriage 3 is stopped while moving at a constant speed. Ink is properly supplied from the side without too much or too little.

また、ノズル６に目づまりを生じたり、メニス
カスが後退した場合、あるいは液室２３へのイン
クの初期充填の場合には、押しピン１７を押して
鋼球１３をしりぞけ、孔２２を指でふさぎつつダ
イアフラム２０を押し、ラミネートタンク２４に
圧力を加えることにより、ノズル６に圧力を加え
ることが可能である。 In addition, if the nozzle 6 becomes clogged, the meniscus retreats, or the liquid chamber 23 is initially filled with ink, press the push pin 17 to push the steel ball 13 away, and while blocking the hole 22 with your finger, press the diaphragm. Pressure can be applied to the nozzle 6 by pressing 20 and applying pressure to the laminate tank 24.

以上説明したように、本発明によれば、中継イ
ンクタンク中に鋼球を入れた簡単な構造で、振動
や横置きによるインクのこぼれがなく、任意所望
の形状のインクタンクを任意の高さに設置するこ
とができ、しかも、印字動作中においては、キヤ
リツジの起動および停止時にのみこのキヤリツジ
に生じた速度変化に応動して開く弁部材によつて
インクタンク側のインクを記録ヘツドに供給する
ことができ、記録ヘツドに対して過不足のない適
切なインク供給が行え、キヤリツジ静止時には記
録ヘツドへのインクの供給を停止することがで
き、更に加えてインクタンクはキヤリツジに対し
て容易に着脱可能である。このように着脱自在な
インクタンクを用いれば、インクタンク容量を最
小限に小さくなしてインクタンクの交換を頻繁に
行うようにしてもその作業が煩わしくないので、
家庭用等の小型化された記録装置に用いて極めて
有効であり、タンク容量をむやみに増やすことな
く、長期間使用しないことによるインクの劣化の
ためのインクタンク交換を行う無駄もなくなり、
しかもインクタンクを小さくすればそれだけキヤ
リツジの移動、停止動作時の慣性力も減り、キヤ
リツジ駆動にも益するところ大である。 As explained above, the present invention has a simple structure in which steel balls are placed in the relay ink tank, and there is no ink spillage due to vibration or horizontal placement, and the ink tank of any desired shape can be placed at any height. In addition, during printing operation, ink from the ink tank is supplied to the recording head by a valve member that opens in response to speed changes in the carriage only when the carriage starts and stops. The ink tank can be easily attached to and removed from the carriage. It is possible. By using a removable ink tank like this, you can reduce the ink tank capacity to a minimum and replace the ink tank frequently without having to worry about it.
It is extremely effective when used in compact recording devices for home use, and eliminates the need to increase tank capacity unnecessarily and eliminates the waste of replacing ink tanks due to ink deterioration due to long periods of non-use.
Moreover, if the ink tank is made smaller, the inertial force during movement and stopping of the carriage will be reduced accordingly, which will greatly benefit the carriage drive.

[Brief explanation of drawings]

第１図は本発明によるインクジエツト記録装置
キヤリツジ部の構成の一例を示す部分断面図、第
２図は、第１図示のキヤリツジ部にインクタンク
ユニツトを結合した状態を示す部分断面図であ
る。１，２……シヤフト、３……キヤリツジ、４…
…記録ヘツド、５……スライドブツシユ、６……
ノズル、７……液室、８……フレキシブルケーブ
ル、９……フレキシブルケーブル圧着部、１０…
…パイプ、１１……中継インクタンク、１２……
中継パイプ、１３……鋼球、１４……磁石、１５
……蓋、１６……針、１７……押しピン、１８…
…ばね、１９……ハードケース、２０……ダイア
フラム、２１，２２……孔、２３……盲栓、２４
……ラミネートインクタンク、２５……インク。 FIG. 1 is a partial sectional view showing an example of the configuration of a carriage portion of an ink jet recording apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a partial sectional view showing a state in which an ink tank unit is coupled to the carriage portion shown in FIG. 1, 2...shaft, 3...carriage, 4...
...Recording head, 5...Slide button, 6...
Nozzle, 7...Liquid chamber, 8...Flexible cable, 9...Flexible cable crimping part, 10...
...Pipe, 11...Relay ink tank, 12...
Relay pipe, 13... Steel ball, 14... Magnet, 15
...Lid, 16...Needle, 17...Push pin, 18...
... Spring, 19 ... Hard case, 20 ... Diaphragm, 21, 22 ... Hole, 23 ... Blind plug, 24
...laminate ink tank, 25...ink.

Claims

[Scope of Claims] 1. In an inkjet recording apparatus having a carriage equipped with a recording head that records on a recording medium and an ink tank unit that supplies ink to the recording head, the recording head and the carriage are provided with: A relay ink tank is provided that communicates with the removable ink tank unit, and the relay ink tank is capable of supplying ink to the recording head in response to speed changes that occur in the carriage when the cartridge is started and stopped. 1. An inkjet recording device characterized by having a valve member. 2. Claim 1, characterized in that the valve member has a bottom portion formed in a cone shape, a ball rotatably disposed on the bottom portion, and a magnet capable of attracting the ball. The inkjet recording device described in . 3. The inkjet recording apparatus according to claim 1 or 2, further comprising means for temporarily opening the valve and means for pressurizing the inside of the ink tank unit.