JP3175396B2 - Inkjet recording head cartridge - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、インクジェット記録装
置に装着されるインクジェット記録ヘッドカートリッジ
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet recording head cartridge mounted on an ink jet recording apparatus.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、インクジェット記録装置で使用さ
れている記録ヘッドにおいては、例えば特開昭60−2
04345号公報等に記載されているような、記録ヘッ
ド部とインク収容部が着脱自在に装着可能なものが知ら
れている。記録ヘッド部とインク収容部が着脱自在に装
着可能な記録ヘッドカートリッジは、記録ヘッド部とイ
ンク収容部が一体化した記録ヘッドカートリッジに比べ
て、必要に応じて記録ヘッド部とインク収容部のどちら
か一方のみ交換すればよく、ランニングコストが低いと
いう特徴があった。2. Description of the Related Art Conventionally, in a recording head used in an ink jet recording apparatus, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 60-2
As described in Japanese Patent No. 04345 or the like, there is known an apparatus in which a recording head unit and an ink storage unit can be detachably mounted. A print head cartridge in which the print head unit and the ink storage unit can be removably mounted is compared with a print head cartridge in which the print head unit and the ink storage unit are integrated. Only one of them needs to be replaced, and the running cost is low.
【0003】一方、インクジェット記録装置で使用され
る記録ヘッドカートリッジにおいては、インク収容部か
ら記録ヘッドへインクを供給し、記録ヘッドから被記録
媒体上へインクを吐出させて記録を行なっている。この
とき、記録ヘッドにおいては、インクを吐出させた際に
発生する負圧により、インク収容部からインクの供給を
受ける。しかし、単に記録ヘッドとインク収容部を接続
しただけでは、インク面と記録ヘッドの位置関係や、イ
ンク残量の変化によるインク圧の変化等により、インク
の安定した供給を行なうことができず、印字品質の低下
が発生する。そのため、記録ヘッドとインク収容部の間
に、圧力調整弁を設けたり、負圧発生部を設けることが
考えられている。圧力調整弁は、ゴミ等により故障を生
じやすく、実際の使用には適さなかった。On the other hand, in a recording head cartridge used in an ink jet recording apparatus, ink is supplied from an ink storage section to a recording head, and recording is performed by discharging ink from the recording head onto a recording medium. At this time, the recording head receives the supply of ink from the ink storage unit due to the negative pressure generated when the ink is ejected. However, simply connecting the recording head and the ink storage unit cannot supply ink stably due to a positional relationship between the ink surface and the recording head, a change in ink pressure due to a change in the remaining amount of ink, and the like. The print quality deteriorates. Therefore, it has been considered to provide a pressure adjusting valve or a negative pressure generating unit between the recording head and the ink storage unit. The pressure regulating valve is apt to fail due to dust and the like, and is not suitable for actual use.
【0004】負圧発生部を設ける技術としては、例え
ば、特願平3−285745号に記載されているよう
に、インク収容部と第2のインク室を毛細管で接続し、
第2のインク室の負圧により、毛細管の先端からインク
を第2のインク室に滴下させることにより、常に第2の
インク室の圧力を一定に保つようにインクを供給する技
術がある。この技術では、毛細管に常にインクが満たさ
れた状態に保持する必要がある。しかし、カートリッジ
の保存状態によっては毛細管内に空気が入り込む恐れが
あり、取り扱い上の問題がある。また、毛細管内に空気
が入らないように、インク収容部と第2のインク室とは
一体として形成する必要があり、上述のようにカートリ
ッジ部を着脱自在に構成する場合には、交換不要の第2
のインク室までも交換することになり、ランニングコス
トを押し上げるとともに、充分なインク量を確保するた
めには交換部品が大型化してしまうという問題がある。As a technique for providing a negative pressure generating section, for example, as described in Japanese Patent Application No. 3-285745, an ink storage section and a second ink chamber are connected by a capillary tube.
There is a technique for supplying ink so that the pressure in the second ink chamber is always kept constant by dropping the ink from the tip of the capillary into the second ink chamber by the negative pressure in the second ink chamber. In this technique, it is necessary to always keep the capillary filled with ink. However, depending on the storage state of the cartridge, air may enter the capillary tube, and there is a handling problem. Further, it is necessary to integrally form the ink containing portion and the second ink chamber so that air does not enter the capillary tube. In the case where the cartridge portion is configured to be detachable as described above, no replacement is necessary. Second
The ink chambers need to be replaced, which raises running costs and also causes a problem that the replacement parts become large in order to secure a sufficient amount of ink.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、記録ヘッド部にかかるイン
ク圧の変動をなくして信頼性を向上させるとともに、低
コスト化が可能なインクジェット記録ヘッドカートリッ
ジを提供することを目的とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and eliminates fluctuations in ink pressure applied to a recording head to improve reliability and reduce costs. It is an object to provide a recording head cartridge.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、インクジェッ
ト記録装置に用いるインクジェット記録ヘッドカートリ
ッジにおいて、インクを吐出させて記録を行なう記録ヘ
ッドと、該記録ヘッドにインクを供給する負圧発生部
と、インクを収容するインク収容部と、該インク収容部
と前記負圧発生部を連結する連結部を有し、該連結部に
前記インク収容部と前記負圧発生部との間に内圧差がな
い場合にはインクの表面張力によりインクが滴下しない
開口を設け、前記インク収容部と前記負圧発生部の内圧
差が前記表面張力を上回ると前記開口から押し出された
インクを前記負圧発生部へ送るようにされているととも
に、前記インク収容部が着脱自在に構成され、前記イン
ク収容部が交換可能であることを特徴とするものであ
る。According to the present invention, there is provided an ink jet recording head cartridge used in an ink jet recording apparatus, comprising: a recording head for discharging ink to perform recording; a negative pressure generating section for supplying ink to the recording head; An ink storage unit for storing the ink; and a connection unit connecting the ink storage unit and the negative pressure generation unit, wherein the connection unit has no internal pressure difference between the ink storage unit and the negative pressure generation unit. In such a case, an opening where ink is not dropped due to the surface tension of the ink is provided, and when the internal pressure difference between the ink storage unit and the negative pressure generating unit exceeds the surface tension, the ink extruded from the opening is sent to the negative pressure generating unit. The ink storage section is configured to be detachable, and the ink storage section is replaceable.
【0007】前記インク収容部と負圧発生部の間に弁を
設けることができる。また、前記記録ヘッド部が着脱自
在に構成され、前記記録ヘッド部を交換可能とすること
もできる。また、前記負圧発生部は、インクジェット記
録装置のキャリッジ上に取り付けられるようにしてもよ
い。[0007] A valve may be provided between the ink containing section and the negative pressure generating section. Further, the recording head unit may be configured to be detachable, and the recording head unit may be replaceable. Further, the negative pressure generating section may be mounted on a carriage of the ink jet recording apparatus.
【0008】[0008]
【0009】[0009]
【作用】本発明によれば、インクジェット記録装置に用
いるインクジェット記録ヘッドカートリッジにおいて、
インクを吐出させて記録を行なう記録ヘッドと、該記録
ヘッドにインクを供給する負圧発生部と、インクを収容
するインク収容部と、該インク収容部と前記負圧発生部
を連結する連結部を有し、該連結部に前記インク収容部
と前記負圧発生部との間に内圧差がない場合にはインク
の表面張力によりインクが滴下しない開口を設け、前記
インク収容部と前記負圧発生部の内圧差が前記表面張力
を上回ると前記開口から押し出されたインクを前記負圧
発生部へ送るようにされていることにより、従来技術で
用いていた毛細管のように、常にインクを充填しておく
部分がなく、常に安定して記録ヘッドにインクを供給す
ることができるようになる。さらに、前記インク収容部
が着脱自在に構成され、前記インク収容部が交換可能で
あることにより、交換部品を簡素化し、ランニングコス
トを低減することができる。According to the present invention, in an ink jet recording head cartridge used in an ink jet recording apparatus,
A recording head that performs recording by discharging ink, a negative pressure generating unit that supplies ink to the recording head, an ink storing unit that stores ink, and a connecting unit that connects the ink storing unit and the negative pressure generating unit An opening in which ink does not drip due to the surface tension of the ink when there is no internal pressure difference between the ink container and the negative pressure generating unit in the connecting unit, and the ink container and the negative pressure When the internal pressure difference of the generating section exceeds the surface tension, the ink extruded from the opening is sent to the negative pressure generating section, so that the ink is always filled like the capillary used in the prior art. There is no portion to keep, and it becomes possible to always supply ink to the recording head stably. Further, since the ink storage section is configured to be detachable and the ink storage section is replaceable, replacement parts can be simplified and running costs can be reduced.
【0010】[0010]
【0011】[0011]
【実施例】図1は、本発明のインクジェット記録ヘッド
カートリッジの一実施例を示す全体構成図である。図
中、1は記録ヘッド部、2はインク収容部、3は中継
部、4はインク収容部装着部材、5は記録ヘッド部装着
部材、6はインク供給管、7はインク供給管挿入口、
8,9は電気コネクタ、10は入出力端子である。イン
クジェット記録ヘッドカートリッジは、中継部3に記録
ヘッド部1およびインク収容部2が装着されて構成され
る。FIG. 1 is an overall configuration diagram showing one embodiment of an ink jet recording head cartridge of the present invention. In the drawing, 1 is a recording head unit, 2 is an ink storage unit, 3 is a relay unit, 4 is an ink storage unit mounting member, 5 is a recording head unit mounting member, 6 is an ink supply tube, 7 is an ink supply tube insertion port,
8 and 9 are electrical connectors, and 10 is an input / output terminal. The ink jet recording head cartridge is configured by mounting a recording head unit 1 and an ink storage unit 2 on a relay unit 3.
【0012】インク収容部2には、インクが充填されて
いる。このインク収容部2は、中継部3に対して着脱自
在に構成されており、インク収容部2に設けられている
インク収容部装着部材4により、中継部3に装着したと
きに、中継部3から容易にはずれることのないように固
定される。また、インク収容部2を中継部3に装着した
際に、中継部3のインク供給管6がインク収容部2内に
挿入される。後述するように、本発明のインクジェット
記録ヘッドカートリッジでは、インク収容部2から中継
部3内の負圧発生部へのインクの供給を、両者の内圧差
により行なっている。そのため、インクの漏れを防ぐた
め、この結合部分での気密性を高める必要がある。その
ための構成としては、例えば、インク供給管6が挿入さ
れる部分に弾性体のシール部を有し、これをインク供給
管6の挿入により突き破る構成や、弾性体の開口可能な
部分を押し広げて挿入する構成など、種々の構成を用い
ることができる。また、インク供給管6の挿入口部分
に、弁を設けることもできる。この弁は、中継部3から
可動制御できるように構成することができる。この場合
にも、弁とインク供給管6との間の気密性について、充
分配慮する必要がある。また、弁をインク収容部2のイ
ンク供給管6の挿入口に設けた場合、インク収容部2を
取り外したときに、インクの漏れを防止する効果も有し
ている。The ink container 2 is filled with ink. The ink storage unit 2 is configured to be detachable from the relay unit 3. When the ink storage unit 2 is mounted on the relay unit 3 by the ink storage unit mounting member 4 provided in the ink storage unit 2, the relay unit 3 is mounted. Fixed so as not to be easily deviated. When the ink container 2 is mounted on the relay unit 3, the ink supply pipe 6 of the relay unit 3 is inserted into the ink container 2. As will be described later, in the ink jet recording head cartridge of the present invention, the ink is supplied from the ink storage section 2 to the negative pressure generating section in the relay section 3 by the internal pressure difference between the two. Therefore, in order to prevent the leakage of the ink, it is necessary to increase the airtightness at the joint. For this purpose, for example, an elastic seal portion is provided at a portion where the ink supply tube 6 is inserted, and the seal portion is pierced by inserting the ink supply tube 6, or a portion where the elastic body can be opened is expanded. Various configurations can be used, such as a configuration in which the cable is inserted by inserting. Further, a valve may be provided at the insertion port of the ink supply pipe 6. This valve can be configured to be movable controllable from the relay unit 3. Also in this case, it is necessary to sufficiently consider the airtightness between the valve and the ink supply pipe 6. In addition, when the valve is provided at the insertion port of the ink supply pipe 6 of the ink storage unit 2, it has an effect of preventing ink leakage when the ink storage unit 2 is removed.
【0013】図2は、インク収容部2の一例を示す構成
図である。図中、11はハウジング、12は大気連通
口、13はインク袋、14はインク供給弁、15はイン
ク供給口である。インク袋13にはインクが充填されて
おり、インク供給弁14は通常閉じた状態である。ハウ
ジング11の上部には、大気連通口12が設けられてい
る。中継部3にインク供給部2が装着され、中継部のイ
ンク供給管6内の圧力が負圧の状態でインク供給弁14
を開くと、大気連通口12からインク袋13にかかる大
気圧との圧力差に応じて、インク袋13のインクがイン
ク供給管6に供給されることになる。FIG. 2 is a configuration diagram showing an example of the ink storage section 2. In the figure, 11 is a housing, 12 is an air communication port, 13 is an ink bag, 14 is an ink supply valve, and 15 is an ink supply port. The ink bag 13 is filled with ink, and the ink supply valve 14 is normally closed. An air communication port 12 is provided in an upper portion of the housing 11. The ink supply unit 2 is mounted on the relay unit 3, and the ink supply valve 14 is operated in a state where the pressure in the ink supply pipe 6 of the relay unit is negative.
Is opened, the ink in the ink bag 13 is supplied to the ink supply pipe 6 according to the pressure difference between the atmospheric communication port 12 and the atmospheric pressure applied to the ink bag 13.
【0014】図1に戻って説明する。中継部3には、イ
ンク収容部2および記録ヘッド部1が装着される。ま
た、中継部3の内部には、負圧発生部が格納されてお
り、負圧発生部から伸びるインク供給管6が突出してい
る。このインク供給管6を介して、インク収容部2が装
着されたときにインク収容部2から負圧発生部へインク
が供給される。また、中継部3に記録ヘッド部1が装着
されたとき、インク供給管挿入口7へインク供給管が挿
入され、中継部3の内部の負圧発生部から記録ヘッド部
1へインクが供給される。電気コネクタ8は、記録ヘッ
ド部1へ駆動制御信号を出力する。また、電気コネクタ
9は、記録装置本体から記録ヘッド部1の駆動制御信号
を入力して電気コネクタ8に送るとともに、中継部3内
に装着されているインク量制御用のソレノイドや、イン
ク残量センサ等と接続され、それらの信号の入出力を行
なう。この中継部3は、インクジェット記録装置のキャ
リッジ等に取り付けられ、固定される。Returning to FIG. The ink storage unit 2 and the recording head unit 1 are mounted on the relay unit 3. Further, a negative pressure generating section is stored inside the relay section 3, and an ink supply pipe 6 extending from the negative pressure generating section protrudes. Ink is supplied from the ink container 2 to the negative pressure generator via the ink supply pipe 6 when the ink container 2 is mounted. When the recording head unit 1 is mounted on the relay unit 3, an ink supply tube is inserted into the ink supply tube insertion port 7, and ink is supplied to the recording head unit 1 from the negative pressure generating unit inside the relay unit 3. You. The electrical connector 8 outputs a drive control signal to the recording head unit 1. The electrical connector 9 receives a drive control signal of the print head unit 1 from the printing apparatus main body and sends the drive control signal to the electrical connector 8, and also controls an ink amount control solenoid mounted in the relay unit 3 and an ink remaining amount. It is connected to sensors and the like, and inputs and outputs these signals. The relay section 3 is attached and fixed to a carriage or the like of the ink jet recording apparatus.
【0015】記録ヘッド部1は、内部に配列されている
ノズルからインクを被記録媒体に対して吐出し、記録を
行なう。この記録ヘッド部1は、中継部3に対して着脱
自在に構成されており、記録ヘッド部装着部材5によ
り、中継部3に固定される。記録ヘッド部1を中継部3
に装着することにより、記録ヘッド部1に設けられたイ
ンク供給管が、中継部3のインク供給管挿入口7に挿入
され、負圧発生部と結合されて、記録ヘッド部1にイン
クが供給される。インク供給管等のインク流路には、例
えば、OリングやSUSメッシュのフィルタ等を装着す
ることができる。また、記録ヘッド部1の装着ととも
に、入出力端子10が中継部3の電気的コネクタ8と結
合される。記録ヘッド部1の交換は、記録ヘッド部1を
中継部3に装着してからの累積駆動パルス数をカウント
して、例えばEEPROM等に記憶させておき、カウン
ト値がある値以上になるとユーザに記録ヘッド部1の交
換を促す。ユーザは交換指示に基づき、交換を行なえば
よい。The recording head unit 1 performs recording by discharging ink from a nozzle arranged inside the recording medium. The recording head unit 1 is configured to be detachable from the relay unit 3, and is fixed to the relay unit 3 by the recording head unit mounting member 5. The recording head 1 is connected to the relay 3
The ink supply pipe provided in the recording head section 1 is inserted into the ink supply pipe insertion port 7 of the relay section 3 and connected to the negative pressure generating section to supply the recording head section 1 with ink. Is done. For example, an O-ring, a SUS mesh filter, or the like can be attached to the ink flow path such as the ink supply pipe. Further, the input / output terminal 10 is connected to the electrical connector 8 of the relay unit 3 when the recording head unit 1 is mounted. The replacement of the recording head unit 1 is performed by counting the number of accumulated driving pulses after the recording head unit 1 is mounted on the relay unit 3 and storing the counted number in, for example, an EEPROM. The replacement of the recording head unit 1 is prompted. The user may perform the exchange based on the exchange instruction.
【0016】上述のように、本発明のインクジェット記
録ヘッドカートリッジによれば、記録ヘッド部1とイン
ク収容部2は、中継部3と着脱自在に構成されるので、
交換の必要となる部品のみを寿命に応じて交換すればよ
い。そのため、ランニングコストを低下させることがで
きる。特に、インク収容部2は、負圧発生部と切り離し
て交換することができるので、交換部品を簡素化し、小
型化してコストダウンを図るとともに、収容できるイン
クの量を増加させ、インク収容部2の交換の手間を少な
くすることができる。As described above, according to the ink jet recording head cartridge of the present invention, the recording head unit 1 and the ink storage unit 2 are configured to be detachable from the relay unit 3.
Only the parts that need to be replaced need be replaced according to their life. Therefore, running costs can be reduced. In particular, since the ink storage section 2 can be replaced separately from the negative pressure generating section, the replacement parts can be simplified, the size can be reduced, the cost can be reduced, and the amount of ink that can be stored can be increased. Can be reduced.
【0017】図3は、本発明のインクジェット記録ヘッ
ドカートリッジの一実施例における中継部3(図1)付
近の構成を説明するための断面図である。図中、図1、
図2と同様の部分には同じ符号を付して説明を省略す
る。21はインク中継部材、22はインク保持部材収容
部、23はインク保持部材、24はインク残量センサ、
25はソレノイド、26はインク供給弁開閉部材、27
は毛細管、28は開口である。FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining the structure near the relay section 3 (FIG. 1) in one embodiment of the ink jet recording head cartridge of the present invention. In the figure, FIG.
The same parts as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. 21 is an ink relay member, 22 is an ink holding member housing, 23 is an ink holding member, 24 is an ink remaining amount sensor,
25 is a solenoid, 26 is an ink supply valve opening / closing member, 27
Is a capillary, and 28 is an opening.
【0018】中継部3には、インク中継部材21、イン
ク残量センサ24、ソレノイド25等が納められてい
る。インク中継部材21の中にはポリエステル樹脂より
なるインク保持部材収容部22が形成され、その中にポ
リエステルフェルトからなるインク保持部材23が内蔵
され、インクが含浸されている。このインク中継部材2
1が負圧発生部を形成する。インク保持部材収容部22
の上方には、毛細管27、インク供給管6が形成されて
おり、毛細管27には発光素子と受光素子よりなる光学
式のインク残量センサ24が搭載されている。インク保
持部材23と毛細管27は、中継部3から記録ヘッド部
1を脱着したとき、毛細管力によりインクを保持し、イ
ンク漏れが起こらないようにしている。インク保持部材
収容部22の横には、インク供給管挿入口7が開口して
いる。The relay section 3 contains an ink relay member 21, an ink remaining amount sensor 24, a solenoid 25, and the like. An ink holding member housing 22 made of polyester resin is formed in the ink relay member 21, and an ink holding member 23 made of polyester felt is built therein, and is impregnated with ink. This ink relay member 2
1 forms a negative pressure generating portion. Ink holding member housing 22
Above is formed a capillary tube 27 and an ink supply tube 6, and the capillary tube 27 is mounted with an optical ink remaining amount sensor 24 composed of a light emitting element and a light receiving element. The ink holding member 23 and the capillary tube 27 hold the ink by the capillary force when the recording head unit 1 is detached from the relay unit 3 so that ink leakage does not occur. An ink supply tube insertion opening 7 is opened beside the ink holding member housing 22.
【0019】中継部3に記録ヘッド部1が装着される
と、記録ヘッド部装着部材5により固定され、記録ヘッ
ド部1の入出力端子10が電気コネクタ8に接続される
とともに、記録ヘッド部1のインク供給管がインク供給
管挿入口7を貫通し、インク保持部材23と圧接され
る。一方、中継部3にインク収容部2が装着されると、
インク収容部装着部材4により固定され、インク供給管
6はインク収容部2に挿入される。それとともに、ソレ
ノイド25は、インク供給弁開閉部材26を介してイン
ク収容部2のインク供給弁14と連結される。When the recording head unit 1 is mounted on the relay unit 3, the recording head unit 1 is fixed by the recording head unit mounting member 5, the input / output terminal 10 of the recording head unit 1 is connected to the electric connector 8, and the recording head unit 1 is connected. Of the ink supply pipe penetrates the ink supply pipe insertion port 7 and is pressed against the ink holding member 23. On the other hand, when the ink storage unit 2 is mounted on the relay unit 3,
The ink supply pipe 6 is fixed by the ink container mounting member 4, and is inserted into the ink container 2. At the same time, the solenoid 25 is connected to the ink supply valve 14 of the ink container 2 via the ink supply valve opening / closing member 26.
【0020】図5は、インク供給弁14の一例を示す斜
視図である。図中、28は開口である。インク供給弁1
4の下方の管状部分には、開口28が設けられている。
インク収容部2が取り外されている状態、および、ソレ
ノイド25によりインク供給弁が移動されない状態で
は、この開口は、例えばインク収容部2の内部には露出
せず、また、インク供給弁14の上部の広がりにより、
インク収容部2内のインクは漏出しない。ソレノイド2
5により、インク供給弁14が上方に押し上げられる
と、開口28がインク収容部2内に現れることになる。
インク供給弁14は、このほかの態様でももちろんよ
い。例えば、スリットを有する回転体とし、インク供給
管6に設けられた開口とスリットが一致したときにイン
クが供給されるものでもよいし、蓋状の弁とし、インク
供給管6に設けられた開口を露出させるような形式でも
よい。FIG. 5 is a perspective view showing an example of the ink supply valve 14. In the figure, 28 is an opening. Ink supply valve 1
An opening 28 is provided in the tubular portion below 4.
In a state where the ink storage unit 2 is removed and a state where the ink supply valve is not moved by the solenoid 25, this opening is not exposed to the inside of the ink storage unit 2, for example. By the spread of
The ink in the ink container 2 does not leak. Solenoid 2
5, when the ink supply valve 14 is pushed upward, the opening 28 appears in the ink container 2.
Of course, the ink supply valve 14 may have another mode. For example, a rotating body having a slit may be used in which ink is supplied when the opening provided in the ink supply pipe 6 coincides with the slit. May be exposed.
【0021】本発明のインクジェット記録ヘッドカート
リッジの一実施例における動作を、図3,図4,図6を
用いて説明する。図4は、図3におけるインク供給弁1
4の閉じている状態を示す断面図、図6は、インクの供
給の説明図である。The operation of one embodiment of the ink jet recording head cartridge of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 4 shows the ink supply valve 1 in FIG.
4 is a sectional view showing a closed state, and FIG. 6 is an explanatory diagram of ink supply.
【0022】印字、あるいは、メンテナンス時のノズル
からの吸引によって、記録ヘッド部1においてインクが
消費されると、インク保持部材23に充填されているイ
ンクが記録ヘッド19へ送られる。これによって、イン
ク保持部材収容部22やインク供給管6内のインク量が
減少し、この部分の圧力が低下する。その後、駆動信号
により一定期間、ソレノイド25をオンにし、インク供
給弁開閉部材26を介してインク供給弁14を開ける。
インク供給弁14が開けられると、インク収容部2内の
インクがインク供給管6を経由してインク保持部材23
に滴下される。この状態を図6を用いて説明する。When ink is consumed in the recording head unit 1 by printing or suction from nozzles during maintenance, the ink filled in the ink holding member 23 is sent to the recording head 19. As a result, the amount of ink in the ink holding member housing 22 and the ink supply pipe 6 decreases, and the pressure in this portion decreases. Thereafter, the solenoid 25 is turned on for a certain period by the drive signal, and the ink supply valve 14 is opened via the ink supply valve opening / closing member 26.
When the ink supply valve 14 is opened, the ink in the ink container 2 is supplied to the ink holding member 23 via the ink supply pipe 6.
Is dropped. This state will be described with reference to FIG.
【0023】インク供給弁14またはインク供給管6に
設けられた開口28は、インクの表面張力によって、通
常の状態では滴下しないように、この開口28の大きさ
を調整しておく。インクの消費によりインク供給管6内
の圧力が低下すると、インク供給管6とインク収容部2
との圧力差に応じて、図6(A)乃至(C)に示すよう
に、徐々に開口28からインクがせりだしてくる。そし
て、圧力差がインクの表面張力を上回ると、図6(D)
に示すように、インク供給管内に伝わり落ちることにな
る。このインクの滴下に伴い、インク供給管6内の圧力
が上昇する。そして、インク供給管6とインク収容部2
の圧力差がインクの表面張力とつりあうと、インクの滴
下は停止する。このように、インク収容部2から直接イ
ンクが滴下する方式であるので、従来のように、インク
供給管6内にインクを充填しておき、インク中継部材2
1とともに交換する必要はなく、インク収容部2のみを
交換可能とすることができる。The size of the opening 28 provided in the ink supply valve 14 or the ink supply pipe 6 is adjusted by the surface tension of the ink so that it does not drop in a normal state. When the pressure in the ink supply pipe 6 decreases due to the consumption of the ink, the ink supply pipe 6 and the ink container 2
6 (A) to 6 (C), the ink gradually protrudes from the opening 28 according to the pressure difference. Then, when the pressure difference exceeds the surface tension of the ink, FIG.
As shown in (2), it is transmitted to the inside of the ink supply pipe. As the ink is dropped, the pressure in the ink supply pipe 6 increases. Then, the ink supply pipe 6 and the ink storage section 2
When the pressure difference with the surface tension of the ink balances with the surface tension of the ink, the dropping of the ink stops. As described above, since the ink is directly dropped from the ink storage unit 2, the ink is filled in the ink supply pipe 6 as in the related art, and the ink relay member 2 is used.
It is not necessary to replace with the ink container 1, and only the ink container 2 can be replaced.
【0024】なお、図6では、1つの開口28について
示したが、開口28は1つに限らず、複数個設けること
ができる。その場合、各開口について、図6に示したよ
うにして、インクの滴下が行なわれる。Although FIG. 6 shows one opening 28, the number of openings 28 is not limited to one, and a plurality of openings 28 can be provided. In that case, ink is dropped into each opening as shown in FIG.
【0025】インク供給管6内に滴下されたインクは、
インク供給管6内の管壁を伝って毛細管27を通り、イ
ンク保持部材23に吸収される。インクの滴下にともな
ってインク供給管6、インク保持部材収容部22内の圧
力は大気圧に近づき、インクの滴下は停止する。ソレノ
イド25は、インクを供給するのに充分な時間だけオン
の状態に制御される。その後、ソレノイド25をオフに
してインク供給弁14を閉じる。この状態を図4に示
す。この時点でインク残量センサ24でインクなしが検
出されると、記録装置にインクなしの信号を出力し、ユ
ーザにインク収容部2の交換を促す。The ink dropped into the ink supply pipe 6 is
The ink is absorbed by the ink holding member 23 through the capillary tube 27 along the tube wall in the ink supply tube 6. With the dropping of the ink, the pressure in the ink supply pipe 6 and the ink holding member accommodating portion 22 approaches the atmospheric pressure, and the dropping of the ink stops. The solenoid 25 is controlled to be ON for a time sufficient to supply ink. Thereafter, the solenoid 25 is turned off and the ink supply valve 14 is closed. This state is shown in FIG. At this point, when the ink remaining amount sensor 24 detects that there is no ink, a signal indicating that there is no ink is output to the recording apparatus, and the user is prompted to replace the ink container 2.
【0026】この例では、記録装置本体の制御回路によ
り、印字あるいはメンテナンス時の吸引の動作を行なわ
せることによりインクが消費したとして、ある時間だけ
ソレノイド25をオンに制御していたが、インク残量セ
ンサ24でインクなしが検出されたときに、ソレノイド
25をオンにしてインクを滴下させ、インクなし検出が
解除されるまでソレノイド25をオンにさせておくよう
に構成することもできる。この場合、ソレノイド25を
オンにしてから、ある時間経過しても、インクなしの状
態が解除されない場合、インク収容部2にはインクがな
いと判断して、ユーザにインク収容部2の交換を促すよ
うに制御する。In this example, the control circuit of the main body of the recording apparatus controls the solenoid 25 to be ON for a certain period of time on the assumption that the ink is consumed by performing the suction operation during printing or maintenance. When the amount sensor 24 detects that there is no ink, the solenoid 25 may be turned on to drop ink, and the solenoid 25 may be turned on until the detection of no ink is released. In this case, if the ink-free state is not released even after a certain time has elapsed since the solenoid 25 was turned on, it is determined that there is no ink in the ink storage unit 2 and the user is required to replace the ink storage unit 2. Control to prompt.
【0027】図7は、本発明のインクジェット記録ヘッ
ドカートリッジの一実施例における中継部3付近の別の
構成を説明するための断面図である。図中、図3と同様
の部分には同じ符号を付して説明を省略する。29は圧
力センサである。図3では、光学式のインク残量センサ
24でインク残量を検出したが、図7に示すように、圧
力センサ29を用いることもできる。圧力センサ29を
用いた場合には、インク供給管6内の圧力の低下を検出
して、ソレノイド25を動作させ、インク供給弁14の
開閉を行なったり、また、インク供給管6内が大気圧か
ら変動しなくなったことを検出して、インクがないこと
を検出するように構成することができる。なお、図7で
は、インク供給弁14を開けた状態を示しているが、イ
ンク供給弁14を閉めた場合には、図4と同様の状態と
なる。FIG. 7 is a sectional view for explaining another structure near the relay section 3 in an embodiment of the ink jet recording head cartridge of the present invention. In the figure, the same parts as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. 29 is a pressure sensor. In FIG. 3, the remaining ink amount is detected by the optical ink remaining amount sensor 24, but a pressure sensor 29 may be used as shown in FIG. When the pressure sensor 29 is used, a decrease in the pressure in the ink supply pipe 6 is detected, and the solenoid 25 is operated to open and close the ink supply valve 14. , It can be configured to detect that there is no change, and to detect that there is no ink. Although FIG. 7 shows a state in which the ink supply valve 14 is opened, when the ink supply valve 14 is closed, a state similar to FIG. 4 is obtained.
【0028】また、図7では、毛細管27を用いずに構
成している。この場合、インク保持部材23の毛細管力
のみでインクを保持させることができる。インク保持部
材23は、インク供給管6内の空気にさらされており、
インク供給管6内を伝ってきたインクにより空気がトラ
ップされてしまう可能性がある。この空気が記録ヘッド
部1に達すると、インクの吐出不良などを引き起こし、
画質が低下する。空気をトラップしないように、インク
供給管6の下端をインク保持部材23の表面または内部
に没入させて構成することができる。FIG. 7 shows a configuration without using the capillary tube 27. In this case, the ink can be held only by the capillary force of the ink holding member 23. The ink holding member 23 is exposed to the air in the ink supply pipe 6,
There is a possibility that air may be trapped by the ink transmitted through the ink supply pipe 6. When this air reaches the recording head unit 1, it causes ink ejection failure and the like,
Image quality decreases. In order not to trap air, the lower end of the ink supply pipe 6 may be immersed in the surface or inside of the ink holding member 23.
【0029】図3,図7に示した構成では、インク供給
弁14をインク供給管6の挿入口に設けているが、この
弁をインク供給管6の途中や、インク供給管6とインク
保持部材収容部22の連結部に設けることも可能であ
る。その場合には、インク供給弁14より上部のインク
供給管内とインク収容部2の圧力差と、インクの表面張
力との関係により、インク供給管内にインクが滴下する
ことになる。そのため、バランスのとれた状態でインク
供給弁14を閉めれば、インクはインク供給管6内に滴
下せず、インク供給弁14を開放すると、インクが滴下
するようになる。In the configuration shown in FIGS. 3 and 7, the ink supply valve 14 is provided at the insertion port of the ink supply pipe 6, but this valve is provided in the middle of the ink supply pipe 6, or between the ink supply pipe 6 and the ink holding pipe. It is also possible to provide at the connecting portion of the member accommodating portion 22. In this case, ink drops into the ink supply pipe due to the relationship between the pressure difference between the ink supply pipe above the ink supply valve 14 and the ink storage section 2 and the surface tension of the ink. Therefore, if the ink supply valve 14 is closed in a well-balanced state, the ink does not drop into the ink supply pipe 6, and the ink drops when the ink supply valve 14 is opened.
【0030】インク供給弁14をインク供給管6の挿入
口に設けない構成の場合には、インク収容部2を外した
ときに、インクが漏れないための構成が必要である。た
とえば、インク供給管6の先端を尖らせておき、インク
収容部2に設けた弾性体で構成される挿入口に貫通させ
る構成とすることができる。このとき、インク内に突出
したインク供給管6の管壁に開口を設けておけばよい。
インク収容部2に設けた弾性体は、複数回の着脱を行な
わない場合には、弾性力のないシール部材であってもよ
い。In the case where the ink supply valve 14 is not provided at the insertion port of the ink supply pipe 6, a structure for preventing ink from leaking when the ink container 2 is removed is required. For example, it is possible to adopt a configuration in which the tip of the ink supply pipe 6 is sharpened and penetrated through an insertion port formed of an elastic body provided in the ink storage section 2. At this time, an opening may be provided in the tube wall of the ink supply tube 6 protruding into the ink.
The elastic member provided in the ink storage section 2 may be a seal member having no elastic force when the attachment and detachment are not performed a plurality of times.
【0031】別の方法としては、インク収容部2の大気
連通口12の開閉を、中継部3へのインク収容部2の着
脱に応じて行ない、インク収容部2を取り外した状態で
大気連通口12を閉鎖しておけば、インクはインク供給
管6の挿入口から漏れることはない。As another method, the air communication port 12 of the ink storage section 2 is opened and closed in accordance with the attachment and detachment of the ink storage section 2 to and from the relay section 3, and the air communication port 12 is removed with the ink storage section 2 removed. If the cover 12 is closed, the ink does not leak from the insertion port of the ink supply pipe 6.
【0032】インク供給弁14により、インクの滴下の
制御を行なわない場合には、インク供給弁14を用いな
いで構成することも可能である。インク供給弁14を用
いない構成では、ソレノイド25、インク供給弁開閉部
材26も不要である。この場合にも、インク収容部2を
外したときに、インクが漏れないための構成が必要であ
り、上述のインク供給弁14をインク供給管6の挿入口
に設けない構成の場合と同様の構成を用いることができ
る。When the ink supply valve 14 does not control the dropping of ink, the ink supply valve 14 may not be used. In a configuration that does not use the ink supply valve 14, the solenoid 25 and the ink supply valve opening / closing member 26 are also unnecessary. Also in this case, a structure for preventing ink from leaking when the ink containing section 2 is removed is necessary, and the same structure as in the case where the above-described ink supply valve 14 is not provided at the insertion port of the ink supply pipe 6 is necessary. Configurations can be used.
【0033】[0033]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、インク収容部と負圧発生部との間に内圧差が
ない場合にはインクの表面張力によりインクが滴下しな
い開口が設けられ、インク収容部と負圧発生部の内圧差
が表面張力を上回ると開口から押し出されたインクを負
圧発生部へ送るようにしたため、従来技術で用いていた
毛細管のように、常にインクを充填しておく部分がな
く、常に安定して記録ヘッドにインクを供給することが
できる、という効果がある。As is apparent from the above description, according to the present invention, when there is no internal pressure difference between the ink containing portion and the negative pressure generating portion, the opening where the ink does not drip due to the surface tension of the ink is formed. When the internal pressure difference between the ink storage section and the negative pressure generating section exceeds the surface tension, the ink extruded from the opening is sent to the negative pressure generating section, so that the ink is always discharged like the capillary used in the prior art. There is an effect that there is no portion for filling the recording head, and the ink can always be supplied to the recording head stably.
【図1】 本発明のインクジェット記録ヘッドカートリ
ッジの一実施例を示す全体構成図である。FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of an ink jet recording head cartridge of the present invention.
【図2】 インク収容部の一例を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram illustrating an example of an ink storage unit.
【図3】 本発明のインクジェット記録ヘッドカートリ
ッジの一実施例における中継部付近の構成を説明するた
めの断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a configuration near a relay section in an embodiment of the ink jet recording head cartridge of the present invention.
【図4】 図3におけるインク供給弁の閉じている状態
を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state where an ink supply valve in FIG. 3 is closed.
【図5】 インク供給弁の一例を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view illustrating an example of an ink supply valve.
【図6】 インクの供給の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of ink supply.
【図7】 本発明のインクジェット記録ヘッドカートリ
ッジの一実施例における中継部付近の別の構成を説明す
るための断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating another configuration near the relay section in an embodiment of the ink jet recording head cartridge of the present invention.
1 記録ヘッド部、2 インク収容部、3 中継部、4
インク収容部装着部材、5 記録ヘッド部装着部材、
6 インク供給管、7 インク供給管挿入口、8,9
電気コネクタ、10 入出力端子、11 ハウジング、
12 大気連通口、13 インク袋、14 インク供給
弁、15 インク供給口、21 インク中継部材、22
インク保持部材収容部、23 インク保持部材、24
インク残量センサ、25 ソレノイド、26 インク
供給弁開閉部材、27 毛細管、28 開口、29 圧
力センサ。1 recording head section, 2 ink storage section, 3 relay section, 4
Ink storage section mounting member, 5 recording head section mounting member,
6 ink supply pipe, 7 ink supply pipe insertion port, 8, 9
Electrical connector, 10 input / output terminals, 11 housing,
12 air communication port, 13 ink bag, 14 ink supply valve, 15 ink supply port, 21 ink relay member, 22
Ink holding member storage section, 23 Ink holding member, 24
Ink remaining amount sensor, 25 solenoid, 26 ink supply valve opening / closing member, 27 capillary tube, 28 opening, 29 pressure sensor.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/175 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B41J 2/175
Claims (4)
ジェット記録ヘッドカートリッジにおいて、インクを吐
出させて記録を行なう記録ヘッドと、該記録ヘッドにイ
ンクを供給する負圧発生部と、インクを収容するインク
収容部と、該インク収容部と前記負圧発生部を連結する
連結部を有し、該連結部に前記インク収容部と前記負圧
発生部との間に内圧差がない場合にはインクの表面張力
によりインクが滴下しない開口を設け、前記インク収容
部と前記負圧発生部の内圧差が前記表面張力を上回ると
前記開口から押し出されたインクを前記負圧発生部へ送
るようにされているとともに、前記インク収容部が着脱
自在に構成され、前記インク収容部が交換可能であるこ
とを特徴とするインクジェット記録ヘッドカートリッ
ジ。1. An ink jet recording head cartridge used in an ink jet recording apparatus, comprising: a recording head for performing recording by discharging ink; a negative pressure generating unit for supplying ink to the recording head; and an ink containing unit for containing ink. A connecting portion for connecting the ink containing portion and the negative pressure generating portion, and when there is no internal pressure difference between the ink containing portion and the negative pressure generating portion, An opening where ink is not dropped is provided, and when the internal pressure difference between the ink storage unit and the negative pressure generating unit exceeds the surface tension, the ink extruded from the opening is sent to the negative pressure generating unit, An ink jet recording head cartridge, wherein the ink storage section is configured to be detachable, and the ink storage section is replaceable.
を設けたことを特徴とする請求項1に記載のインクジェ
ット記録ヘッドカートリッジ。2. The ink jet recording head cartridge according to claim 1, wherein a valve is provided between the ink containing section and the negative pressure generating section.
れ、前記記録ヘッド部が交換可能であることを特徴とす
る請求項1または2に記載のインクジェット記録ヘッド
カートリッジ。3. The ink jet recording head cartridge according to claim 1, wherein the recording head unit is configured to be detachable, and the recording head unit is replaceable.
装置のキャリッジ上に取り付けられることを特徴とする
請求項1乃至3のいずれか1項に記載のインクジェット
記録ヘッドカートリッジ。4. The ink jet recording head cartridge according to claim 1, wherein the negative pressure generating section is mounted on a carriage of the ink jet recording apparatus.
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