JP2659954B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

インクジェット記録装置

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JP2659954B2 JP62130578A JP13057887A JP2659954B2 JP 2659954 B2 JP2659954 B2 JP 2659954B2 JP 62130578 A JP62130578 A JP 62130578A JP 13057887 A JP13057887 A JP 13057887A JP 2659954 B2 JP2659954 B2 JP 2659954B2
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • 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
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    • B41J2/19Ink jet characterised by ink handling for removing air bubbles

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  • Ink Jet (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、インクジェット記録装置に関し、特にイン
クを安定して吐出させる手段を備えたインクジェット記
録装置に関するものである。
〔従来の技術〕
従来のインクジエツト記録装置としては、記録ヘツド
の吐出口の周囲を密閉するためのキヤツピング手段を設
け、非記録時には当該密閉を行うことにより、いわば記
録ヘツドに蓋をかぶせた状態で周囲の雰囲気から密封
し、かつキヤツピング手段内の空気層をインクの蒸気で
満たして飽和蒸気圧にすることによって吐出口内部のイ
ンクの乾燥および粘度の増加が防止されるようにしたも
のがあった。
しかしながら、かかる装置では、低湿環境下や長期間
記録を休止するような場合には、上記の如きキヤツピン
グを行って乾燥防止を図ってもインクの粘度の増加は避
けられず、従って記録に際してのノズルからのインクの
不吐出や吐出不良を防止することが困難であった。
また、吐出口内部のインクの中に微小な気泡,塵埃な
どの異物が混入している場合には、記録時にインクの吐
出の乱れがおこり、画像の品位を著しく悪化させる要因
となっていた。
このような不都合を解消するために、キヤツピング手
段を介して吸引を行い、キヤツピング手段内部の空気層
を低圧状態となして、記録ヘツドの吐出口内部のインク
を吸い出すようにしたり、記録ヘツドを含むインク供給
系に対してポンプ手段を設け、自動または手動により作
動させてインクを加圧し、記録ヘツドの全ノズルからイ
ンクを排出させるようにしたインクジュエツト記録装置
があった。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、このようなインジエツト記録装置であ
っても、周囲の環境条件や記録動作条件の如何を問わ
ず、常に最良の状態で装置を使用可能とするという点に
おいて十分なものであるとは必ずしも言えなかった。特
にインク中の微小な気泡は完全に排除することが困難で
あった。しかも、記録開始時に微小な気泡が存在しなく
ても、連続記録動作により微小な気泡がキヤビテーシヨ
ンにより発生・成長したり、吐出口からの気泡の抱き込
みが発生したりして、インクの吐出の乱れを起こすこと
もあった。加えてインク中の気泡が完全に排除されたか
どうかの見極めも困難であった。
本発明は、かかる問題点を解決し、いかなる条件下で
も常に最適な状態で記録を行うことができるインジェッ
ト記録装置を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
上述した問題点を解決する本発明は、インクを吐出す
るために利用されるエネルギーを発生するエネルギー発
生手段とインクの吐出口を有する記録ヘッドを用いて記
録を行うインクジェット記録装置であって、前記インク
ジェット記録ヘッド内のインクを、前記インク吐出口側
より吸引し、またはインク供給側より押圧することで前
記インク吐出口から排出させ得る排出手段と、前記排出
手段を駆動すると同時に、前記エネルギー発生手段の駆
動周波数を連続的に増加する工程と連続的に減少する工
程を行い、前記エネルギー発生手段を駆動させる駆動制
御手段とを備えることを特徴とする。
〔実施例〕
本発明に係るインクジエツト記録装置の模式的上面図
を第6図に示す。
第6図に符号1で示すものはプラテンであり、パルス
モータからなるラインフイードモータ7により回転駆動
され、不図示の記録紙を送る。この記録紙の有無は紙セ
ンサ9により検出される。また符号2で示すものがイン
クジエツト記録ヘツド(以下記録ヘツドと略称する)
で、例えば複数のインク噴射用吐出口(以下吐出口と略
称する)30を有しており、不図示のガイドバー上に摺動
自在に設けられたキヤリツジ上に設けられ、DCモータか
らなるキヤリツジモータ8の駆動によりベルト14を介し
てプラテン1に沿って移動する。その場合の記録ヘツド
2の位置検出を行うためにリニアエンコーダ12とエンコ
ーダセンサ13が設けられ、ホームポジシヨンの検出を行
うためにホームホジシヨンセンサ11が設けられている。
また記録ヘツド2の吐出口30のインク噴射不良を回復す
る為にオートキヤツプモータ6の駆動により移動するイ
ンク吸引用のキヤツプ3が設けられており、キヤツプ3
の動作位置はキヤツプセンサ10により検出される。
キヤツプ3は、チユーブ112を介してポンプ31と連結
しており、ポンプ31は減圧によりノズル内からインクを
吸引することができる。
このような構成のインジエツト記録装置の制御は、第
7図に示す制御系において公知のCPU20(中央処理装
置)により行われる。CPU20は不図示の操作パネル上に
設けられたスイツチ群21により行なわれる操作入力に応
じて以下の制御動作を行う。すなわちエンコーダセンサ
13およびホームポジシヨンセンサ11からの入力を参照
し、DCサーボ正逆反転回路22を介してキヤリツジモータ
8の駆動制御を行い、またパルスモータ駆動回路23を介
してラインフイードモータ7の駆動制御を行い、記録デ
ータDをヘツドドライバ24に出力し、ヘツドドライバ24
により記録ヘツド2を駆動する。また他のセンサ群25か
らの入力に応じて不図示の他の機構の制御を行う。
このような構成のもとに、スイツチ群21中のプリント
スイツチが押下されることにより記録動作が開始され、
まず紙センサ9により記録紙が有ることを確認した上で
ラインフイードモータ7が数ステツプ駆動され、プラテ
ン1が回転し、記録紙が記録開始位置にセツトされる。
続いてキヤリツジモータ8が駆動され、記録ヘツド2を
往復移動し、これと同期してラインフイードモータ7が
駆動されて記録紙を一行づつ送る。この間ヘツドドライ
バ24から記録データに応じた駆動信号が記録ヘツド2に
印加され、記録ヘツド2が駆動されて吐出口30からイン
クが噴射され、文字,画像が記録される。
スイツチ群21のスイツチを押すことにより回復操作が
行われる。第1図にそのフローチヤートを示し、第2図
にインク吸引回復手段の模式的断面図を示す。
まず、記録ヘツド2がホームポジシヨンにあるかどう
かホームポジシヨンセンサ11により判定し、ない場合は
キヤリツジモータ8により記録ヘツド2をホームポジシ
ヨンに戻す。次にキヤツプされているかどうかキヤツプ
センサ10により判定し、されていない場合はオートキヤ
ツプモータ6の駆動によりキヤツプを行う。そしてポン
プ31のピストン153を不図示のモータにより駆動させて
下に押し下げる。そうすることにより、シリンダ150の
ピストン上部との間の体積が増加し、負圧が発生する。
ピストンが下点に到達したところでモータはoffし、流
入弁160を開放する。ポンプの負圧はチユーブ112を介し
てインクジエツト記録ヘツド2の液路内のインクに加わ
り、該液路内のインクはポンプによって吸引される。そ
のインクの吸引と同時にヘツドドライバーに信号が印加
されヘツドが駆動される。これによってインクが振動す
るので記録ヘツド2の液路の内壁に付着していて、吸引
ポンプだけでは取れにくかった微小な気泡などの取れや
すくなった。
尚、第2図中符合165で示すものは、ピストン153を常
に上方へ付勢するバネである。
第3図の液路35内における気泡36の大きさは実施例で
は直径約10〜500μmであった。これらの気泡は、それ
ぞれの大きさによって記録ヘツドの駆動周波数300HZ〜1
0KHZで液路35内のインクが振動することにより共振し
た。
尚、第3図中符合32で示すものが圧電素子、符合34で
示すものがごみなどの異物除去用のフイルターである。
第4図に記録ヘツドの回復操作時、インク強制排出動作
を行うのと同時に駆動する記録ヘツドのエネルギー発生
手段の駆動周波数の変化例を示す。
記録ヘツドの液路内のどんな大きさの気泡も、第4図
のように記録ヘツドの駆動周波数を、例えば連続的に変
化させることを1回〜数回くり返しながらインクを強制
排出させることによって排出することができた。
気泡が混入した内径0.5mmの液路を有する第3図に示
す記録ヘツドを回復させるのに、インク吸引ポンプのみ
では直径10〜200μmくらいの気泡が数十個液路内に残
っていたが、記録ヘツドを駆動させながら(駆動周波数
は一定)インク吸引ポンプを作動することで、気泡が数
個しか残らなくなった。そしてヘツド駆動周波数を変化
させながらインク吸引ポンプを作動させることにより、
気泡を完全に除去することができた。尚、本発明に係る
駆動周波数は、ある駆動のパルスの立上り開始からその
次の駆動パルスの立上り開始までの時間の逆数として定
義する。
記録ヘツドの液路内の気泡の大きさは、ばらつきがあ
るので当然液路内の気泡の共振周波数も違ってくる。そ
こで同一周波数でヘツドを駆動するよりも、周波数を変
化させて駆動させた方がより一層効果的であると想像さ
れる。第5図(a)〜(h)にその周波数変化の他の例
を示す。例えばまず低い周波数から駆動を始めだんだん
と高い周波数にしていき微小な気泡の共振周波数に次々
に一致させていく。この周波数の上限fmaxは、ヘツドに
他の悪影響を与えない程度(圧電素子の破損などが起き
ない程度、すなわち10KHZ程度とするのが好ましい。ま
たこの周波数の下限fminは液路中の気泡の共振が効果的
に起こる程度、すなわち300HZ程度とするのが好まし
い。第5図(a)〜(h)に示した駆動周波数を変化さ
せる際の時間|t2−t1|は0.5〜3秒であることが好まし
い。この周波数の増減を1回〜数回くり返せば、ほとん
どの気泡が記録ヘッド内から排出されるようになる。
本発明において駆動周波数を変化させる範囲として
は、記録ヘツドからのインクの正常な吐出を行うことが
できる範囲の駆動周波数を基準としたとき、該基準の周
波数の1/10〜5倍であることが好ましい。
尚、記録ヘツド内のインクを排出するのに上述の実施
例では吐出口よりキヤツプを介して吸引することによっ
て行ったが、インク供給側に配設したポンプにより押圧
で行うようにしてもよい。
さらに、本発明は、記録面に対してインクを吐出する
ことにより記録を行うインクジエツト記録装置であれ
ば、その形態、記録方式を問わず広く適用できるのは勿
論である。例えば、実施例の如く記録ヘツドを走査して
記録を行う形態のインクジエツト記録装置のみならず、
記録紙の幅方向にその全幅にわたって記録ヘツドを配設
した所謂フルマルチタイプの装置にも容易に適用でき
る。また、吐出エネルギー発生手段として上述の電気機
械変換体を用いた装置のみならず、例えば電気/熱変換
体を用いたインクジエツト記録装置であってもよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、記録へツド内の
インクを強制排出させる手段と記録ヘツドとを同時駆動
してしかも記録ヘツドの駆動周波数を増減させながらイ
ンク排出を行うようにしたので、ヘツド内にある気泡,
塵埃等が有効に除去され、従っていかなる環境条件下,
記録動作条件下でも記録にあたっては常に最適の状態で
吐出が行われるので、インクジエツト記録装置の安全
性,連続記録耐久性および画像記録品位を格段に高める
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る回復操作のフローチヤートであ
る。 第2図は、インク吸引回復手段の模式的断面図である。 第3図は、液路内の気泡の様子を示す模式的断面図であ
る。 第4図は、本発明に係り、回復操作時の記録ヘツドの駆
動周波数の変化の一例である。 第5図(a)〜(h)は、本発明に係り、回復動作時の
記録ヘツドの駆動周波数の変化の他の例である。 第6図は、インクジエツト記録装置の模式的上面図であ
る。 第7図は、インクジエツト記録装置の制御系のブロツク
図である。 2……記録ヘツド 3……キヤツプ 30……吐出口 31……ポンプ 32……圧電素子

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】インクを吐出するために利用されるエネル
    ギーを発生するエネルギー発生手段とインクの吐出口を
    有する記録ヘッドを用いて記録を行うインクジェット記
    録装置にあって、 前記インクジェット記録ヘッド内のインクを、前記イン
    ク吐出口側より吸引し、またはインク供給側より押圧す
    ることで前記インク吐出口から排出させ得る排出手段
    と、 前記排出手段を駆動すると同時に、前記エネルギー発生
    手段の駆動周波数を連続的に増加する工程と連続的に減
    少する工程を行い、前記エネルギー発生手段を駆動させ
    る駆動制御手段と、 を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
JP62130578A 1987-05-27 1987-05-27 インクジェット記録装置 Expired - Lifetime JP2659954B2 (ja)

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US07/727,284 US5298923A (en) 1987-05-27 1991-07-05 Ink jet misdischarge recovery by simultaneously driving an ink jet head and exhausting ink therefrom

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JPS63295267A JPS63295267A (ja) 1988-12-01
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