JP2653043B2 - インクジェット記録装置のインク充填方法 - Google Patents

インクジェット記録装置のインク充填方法

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JP2653043B2 JP61124139A JP12413986A JP2653043B2 JP 2653043 B2 JP2653043 B2 JP 2653043B2 JP 61124139 A JP61124139 A JP 61124139A JP 12413986 A JP12413986 A JP 12413986A JP 2653043 B2 JP2653043 B2 JP 2653043B2
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    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/17Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/20Ink jet characterised by ink handling for preventing or detecting contamination of compounds

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はノズルよりインク滴を噴射して記録媒体に文
字等の記録を行なうインクジェット記録装置のインク充
填方法に関するものである。
[従来の技術] 従来より、インクジェット記録装置の印字ヘッド内に
気泡が残存しないようにインクを充填する方法が検討さ
れつつあるが、いまだ完全とは言えず、尚改善の余地が
あった。
[発明が解決しようとする問題点] インクジェット記録装置においては、例えば、電歪振
動子の振動等による印字ヘッド内部にあるインク室の急
激な圧力変化によりインク滴をノズルより噴射するので
あるが、前記インク室に空気等の気体が存在すると前記
圧力変化が吸収されてしまいインク滴の噴射が正常に行
なわれず印字不良の原因となる。このため印字ヘッドへ
のインク充填において印字ヘッド及びインク供給系に気
泡が残存しないインク充填が必要となるのであるが、従
来より種々の工夫が講じられてきたにもかかわらず、い
まだ気泡排出性に優れたインク充填手段かないという問
題があった。
そこで本発明はこのような問題を解決するものであっ
てその目的は、印字ヘッドへインクを充填した後、残存
気泡によるインク噴射不良が生じないような信頼性の高
いインクジェット記録装置のインク充填方法を提供する
ことにある。
[課題を解決するための手段] 本発明のインクジェット記録装置のインク充填方法
は、吸引手段と接続するとともに内部を大気に連通させ
る弁手段と接続したキャップ部材をノズル部を覆うよう
に印字ヘッドに密着させ、次いで前記吸引手段により前
記キャップ部材を介してインクタンクから前記印字ヘッ
ドに向けてインクを吸引するインク吸引動作を行うイン
クジェット記録装置のインク充填方法であって、 前記吸引手段による前記インク吸引動作を継続する一
方、前記吸引によるインク流を急激に抑止してインク流
に振動を与えるように前記弁手段を瞬間的に開閉させる
動作を前記インク吸引動作中に少なくとも1回行うこと
を特徴とする。
[実施例] 本発明を実施例に基づき説明すると、第1図および第
3図は本発明のインク充填方法を行うインクジェット記
録装置の主要部の1例であって、1はインク噴射ノズル
14を持つ印字ヘッド、2は印字領域外の所定の位置で印
字ヘッド1に対向し印字ヘッド1に密着するゴム等の弾
性部材から成るキャップ、3はキャップ2に接続された
インク吸引用の吸引ポンプ、4はキャップ2内と吸引ポ
ンプ3を接続するための金属パイプまたはプラスチック
チューブ等の配管、5はキャップ2に接続されキャップ
2内と大気とを連通または遮断するための弁手段である
バルブ、6はキャップ2とバルブ5を接続するための金
属パイプまたはプラスチックチューブ等の配管、7はイ
ンク供給源のインクタンク、8はインク中の異物除去用
のフィルタ装置、9はインクタンク7と印字ヘッド1を
フィルタ装置8を介して接続するための金属パイプまた
はプラスチックチューブ等のインク供給配管である。ま
た第2図はマルチノズルの印字ヘッド1内の流路の一実
施例を示す詳細図であって、10はインク供給配管9に通
じるインク供給口、11はリザーバ、12はヘッド内に設け
られたヘッド内フィルタ、13はインク室、14はノズルで
ある。なお、第3図は第1図において、印字ヘッド1に
キャップ2が密着している状態を示す側面図である。
次に動作を説明すると印字ヘッド1にインクを充填す
る場合は、キャップ2は印字ヘッド1のインク噴射ノズ
ル14部をカバーして印字ヘッド1に気密的に密着し、バ
ルブ5はキャップ2内と大気とを遮断する状態となし吸
引ポンプ3を動作してキャップ2内を負圧状態とする。
前記負圧状態によりインクタンク7よりインクがフィル
タ装置8を介してインク供給配管9を通り印字ヘッド1
に至りノズル14よりキャップ2内に吸引され、さらに配
管4を通り吸引ポンプ3を介して排出される。尚、印字
ヘッド1内においては第2図に示すごとくインクはイン
ク供給配管9からインク供給口10を通つて印字ヘッド内
に入り、リザーバ11、ヘッド内フィルタ12、インク室13
と順次通過しノズル14に至る。またバルブ5は本実施例
においては動作時キャップ2内と大気とを連通する状態
となるが、バルブ5を動作させた場合においてはキャッ
プ2内と大気とが連通状態であるため吸引ポンプ3を動
作させてもキャップ2内は負圧とならずインクは印字ヘ
ッド1より吸引されない。また前記インク吸引途中にお
いてバルブ5を瞬間的に開閉動作させた場合にはキャッ
プ2内が急激に負圧解除されインクが印字ヘッド1より
吸引されない状態となりインク流路内のインク流が急激
に抑止されインク流路内に振動が与えられる。
第4図は本発明で用いた弁手段としてのバルブ5の実
施例を示したもので、15はDCソレノイド、16は通電によ
り上方向へ動くプランジャ、17はゴム部材でプランジャ
16の先端に取付けられてプランジャ16と共に動く。即ち
非動作時はばね18によりゴム部材17は配管6の出口を密
閉しており、バルブ動作時は通電することによりばね18
に抗してゴム部材17を上方向に動かすことで配管6の出
口を開放とする。前記の如くバルブ5の動作時はキャッ
プ2内と大気とを連通しキャップ2内の密封を解除し、
非動作時はキャップ2内と大気とを遮断しキャップ2内
を密封状態となす。
次に第5図にインク充填時の吸引ポンプ3の動作とバ
ルブ5の開放に関するフローチャートの実施例を示す。
また、第6図(a),(b),(c)は第5図のフロー
に対応するタイミングチャートを示す。実施例によれば
印字ヘッド1がキャップ2に対向、密着し、更に吸引ポ
ンプがONされるとインクの吸引が始まる。8秒間の吸引
の後、吸引ポンプがOFFになると同時にバルブが0.5秒間
開放、続いて1分間の休止がある。その後吸引ポンプが
再びONとなり、吸引ポンプの動作中、5秒毎に0.5秒間
バルブを開放し、最後に吸引ポンプがOFFとなり、一連
のシーケンスを終える。
第1図において、印字ヘッド1や供給配管9がもし空
であっても最初の8秒間の吸引動作でほぼインクは充填
されるが、前述の如く、供給配管9や印字ヘッド1のイ
ンク流路中には微小な気泡が残存してしまう。しかしな
がらインク吸引の停止と1分間の休止により流路中に引
掛つていた気泡は浮動し、また第2図の印字ヘッドにお
いてはリザーバ11の中を気泡は上昇して上部に溜る。第
2図に示す如きマルチノズルの印字ヘッドにおいて、流
入してきた気泡はフィルター12に妨害されてリザーバ11
中にとどまるものが多い。そしてそれら小さな気泡がリ
ザーバ上部へ上昇するに要する時間は最小30秒、1分程
が適当なのである。
流路中に引掛つていたが、流路中央部へ浮き出た気泡
は再開される次の吸引によって動き、また前述のリザー
バ上部で集団化して大きくなった気泡は、再開される次
の吸引によって上部のノズルよりまたは図示されないダ
ミーノズル(空気排出用流路)から排出されることにな
る。
吸引中の休止期間は、さらに別の作用効果をもつ。イ
ンクジェット記録装置においてはインク流路中に残存す
る気泡の消滅と、インク噴射に伴うキャビテーンョンか
ら生じる気泡の発生を防止するために、脱気インクを使
用する事が多い。該脱気インクを用いる時、流路中に残
存するある気泡は前記休止中にインク中へ溶解して消滅
し、また幾分大きめのある気泡や引掛つていた気泡は休
止中に小さくなって段差部や流路壁面から浮上する。そ
して再開した次の吸引によって、残る気泡を流出させる
と共に、気泡を消滅または小さくさせたために溶存空気
量が上昇したインク自身をも排出してしまう。
以上のように第5図のフロー前半の要点は、吸引休止
期間を設け次に再吸引することによって気泡を浮動させ
て流出させたこと、脱気インクによってほとんどが直径
0.1mm以下である残存小気泡を消滅させたこと、及び気
泡消滅と相まって溶存空気量が増えたインクを流出させ
たこと、である。
次に吸引ポンプの動作中に瞬間的にバルブを開閉動作
させる点についていま少し詳説する。
吸引ポンプの動作中に、キャップ内を大気に連通させ
るバルブをインク流を抑止するように瞬間的に開閉させ
ると、前述のように印字ヘッドや供給管内を流動中のイ
ンクには水撃作用による振動、衝撃が加えられる。これ
により、流路内の淀み点や流路壁、継手部等の流路の不
連続箇所などに吸引中にもかかわらず残存していた気泡
は、この際の振動、衝撃によってインクの流れの中に取
り込まれてしまう。バルブの開閉動作は少なくとも1回
行えばよいが、供給配管が長い場合や気泡の引掛りなど
の箇所が多い場合は、前記開閉動作の回数が多い方が好
ましい。またインクの流れの中に取り込まれた気泡を次
の吸引動作で一息にノズルより流出させるために、バル
ブの開閉後3〜10秒間はインク吸引を続けるのが効果的
であった。バルブの動作によって吸引を急激に停止する
時間は、0.3〜3sec位の短期間が適当であった。
[発明の効果] 本発明によれば、吸引手段によるインク吸引動作を継
続する一方、前記吸引によるインク流を急激に抑止して
インク流に振動を与えるように弁手段を瞬間的に開閉さ
せることにより、流動中のインクに急激な圧力変動によ
る振動、衝撃が加えられ、インク流路の壁面、継ぎ手の
段差部、角部等に付着または滞留していた気泡がインク
の流れの中に取り込まれ吸引により印字ヘッド外へ排出
されるため、記録装置の流路内に気泡が残存しないよう
にインクを充填でき、インク噴射不良のない良好なイン
クジェット印刷が可能になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のインク充填方法を行うインクジェット
記録装置の一実施例の主要図。第2図は印字ヘッドの詳
細断面図。第3図は印字ヘッド及びキャップ部の側面
図。第4図はバルブの実施例説明図。第5図はフローチ
ャート図。第6図(a)、(b)、(c)はタイミング
チャート図である。 1……印字ヘッド 2……キャップ 3……吸引ポンプ 5……バルブ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−181648(JP,A) 特開 昭59−198161(JP,A) 特開 昭60−151059(JP,A) 特開 昭59−62157(JP,A) 特開 昭60−178062(JP,A) 特開 昭61−277458(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】吸引手段と接続するとともに内部を大気に
    連通させる弁手段と接続したキャップ部材をノズル部を
    覆うように印字ヘッドに密着させ、次いで前記吸引手段
    により前記キャップ部材を介してインクタンクから前記
    印字ヘッドに向けてインクを吸引するインク吸引動作を
    行うインクジェット記録装置のインク充填方法であっ
    て、 前記吸引手段による前記インク吸引動作を継続する一
    方、前記吸引によるインク流を急激に抑止してインク流
    に振動を与えるように前記弁手段を瞬間的に開閉させる
    動作を前記インク吸引動作中に少なくとも1回行うこと
    を特徴とするインクジェット記録装置のインク充填方
    法。
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