JP2812628B2 - インクジェット記録装置のノズル詰り防止装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はインクジェット記録装置
のノズル詰り防止装置に係り、特に顔料を用いたインク
を使用する荷電制御方式のインクジェット記録装置等に
好適なノズル詰り防止装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】荷電制御方式のインクジェット記録装置
は、記録ノズルから噴出するインク粒子の均一性，帯電
量の安定性が印字文字品質に大きく影響するために、常
に均質なインクを記録ノズルに供給する必要がある。と
ころが、顔料を使用したインクにおいては該顔料の比重
が溶媒の比重よりも大きく且つ顔料同志の凝集が生じ易
いために該顔料がインク循環経路内で沈殿し、記録ノズ
ルへ供給されるインクはその内部に粗大粒子を含んだ均
質性に欠けたものとなってしまう。また、沈殿，凝集に
より大きく成長した顔料は、フィルタや記録ノズル等の
目詰まりの原因となり、循環経路内にある弁やポンプ等
の故障の原因となる。このような不具合の原因となる顔
料の沈殿を防止するために、例えば特開昭６０−１１０
４５８号公報に記載されたインクジェット記録装置は、
インク保持容器内にマグネチックスターラ等の撹拌器を
設置している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、記録ノ
ズルにインクを供給する循環経路内や記録ノズル内でも
顔料の沈殿が発生する。循環経路内での顔料沈殿防止に
関しては、経路内強制循環を用いる方法が提案されてい
る。これらの方法では、インク保持容器内や循環経路内
における顔料の沈殿を防止することができるが、インク
を噴出して粒子化する記録ノズル内における顔料沈殿防
止の配慮がなされておらず、該記録ノズル内での顔料の
沈殿，凝集を防ぐことができない。また、記録ノズル内
に沈殿した顔料の除去についても配慮がなされていな
い。

【０００４】本発明の目的は、記録ノズル内において顔
料の沈殿・蓄積を防止して顔料の凝集粗大化を防ぎ、ノ
ズル詰りのない安定した印字を得ることができるインク
ジェット記録装置のノズル詰り防止装置を提供すること
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、インク保持容
器と、該インク保持容器に保持されたインクを記録ノズ
ルに供給するインク供給手段と、前記記録ノズルから噴
出されたインクのうち記録に使用されなかったものを回
収して前記インク保持容器に戻すインク回収手段と、イ
ンク溶媒を保持する溶媒保持容器と、該溶媒保持容器か
ら第１の開閉手段を介して前記記録ノズルに連なる溶媒
供給用流路から成る溶媒供給手段と、これらを制御する
制御装置とを備えたインクジェット記録装置のノズル詰
り防止装置において、前記記録ノズル内の液体を前記イ
ンク保持容器に速やかに戻すための第２の開閉手段を有
するインク循環流路と、インク噴出を停止するタイミン
グに連動させて前記第１の開閉手段を開閉制御して前記
記録ノズルへの溶媒の供給と停止とを繰り返すと共に前
記記録ノズルへの溶媒供給を停止するタイミングに連動
させて前記第２の開閉手段を所定時間開放する制御手段
とを設けたことを特徴とする。

【０００６】

【作用】インク噴出中及び噴出停止中に記録ノズル内に
インクの顔料等が沈殿する。該沈殿物は、インク噴出の
ための前記記録ノズル内のインク流速程度では搬出でき
ないので経時的に蓄積する。しかし、インク噴出を停止
するタイミングに連動させて前記第１の開閉手段を開閉
制御して前記記録ノズルへの溶媒の供給と停止とを繰り
返すと共に前記記録ノズルへの溶媒供給を停止するタイ
ミングに連動させて前記第２の開閉手段を所定時間開放
することにより、該記録ノズル内に圧力変動が生じ、乱
流が発生するので該記録ノズル内壁面に沈殿した顔料に
大きな剥離力と搬送力が作用し、日常的に行われるイン
ク供給停止に連動して該作用が繰り返されることによ
り、記録ノズル内壁面に沈殿した顔料の成長による粗大
化を防止してノズル詰りを防止する。

【０００７】

【実施例】以下、本発明になる荷電変調形インクジェッ
ト記録装置を図面を参照して説明する。図３及び図４
は、インクジェット記録装置におけるインク循環系の２
つの例を示している。

【０００８】図３に示すインク循環系において、インク
保持容器１はインクを収容し、フィルタ２を介してイン
ク供給管３に該インクを導出する。インク供給管３は、
加圧ポンプ４と調圧弁５と圧力計６及び電磁弁７を順次
に介在させてチェック弁８に接続され、記録ノズル９に
連通する。この例ではフィルタ２をインク保持容器１内
に保持しているが、加圧ポンプ４と調圧弁５の間の経路
に配置してもよい。加圧ポンプ４には、圧力がある値よ
り増えるのを防止するプロテクタが具備されているもの
を使用している。

【０００９】インク保持容器１にはインク撹拌用のマグ
ネチックスターラ１０が付設され、撹拌棒１１によりイ
ンク保持容器１内のインクを撹拌する。

【００１０】記録ノズル９から噴出したインク粒子のう
ちで印字に使用されなかったものを捕捉するガター１２
から導出された回収管１３は、フィルタ１４と回収ポン
プ１５とを順次に介在させてインク保持容器１に接続す
る。

【００１１】ノズル洗浄のために使用するインク溶媒を
収容して保持する溶媒保持容器１６から導出された溶媒
供給管１７は、フィルタ１８と加圧ポンプ１９と電磁弁
２０を介して前記チェック弁８に接続する。加圧ポンプ
１９を運転して電磁弁２０を開放すると、記録ノズル９
に溶媒が供給されて該記録ノズル９に洗浄力が作用す
る。加圧ポンプ１９には、圧力がある値より増えるのを
防止するプロテクタが具備されているものを使用してい
る。

【００１２】チェック弁８には、インク供給管３と溶媒
供給管１７と記録ノズル９の他にインク循環管２１が接
続される。チェック弁８は、インク供給管３とインク循
環管２１内のインクと溶媒供給管１７内の溶媒が混合し
ないように機能する。

【００１３】また、インク循環管２１は電磁弁２２を介
してインク保持容器１に接続し、電磁弁２２を開放する
ことにより記録ノズル９を経由しないでインクを循環さ
せ、記録ノズル９の直前の流路までのインクを該流路内
に速やかに充填し、循環できるようにしている。

【００１４】制御装置２３はＭＰＵを中心にして構成さ
れ、キー入力パネル２４からの入力指示信号または外部
のコンピュータ等の管理制御装置２５からの制御信号に
従って印字のためのインク粒子偏向制御，前記加圧／回
収ポンプの停動制御及び電磁弁の開閉制御を実行する。

【００１５】図４に示すインク循環系は、前記構成に加
えて加圧ポンプ１９の下流から電磁弁３０を介して回収
管１３に溶媒を供給する溶媒補給管３１を備えてインク
保持容器１内のインク濃度を補正する溶媒補給系と、イ
ンク供給管３における加圧ポンプ４の上流側に設けた電
磁弁３２と、補給用インク保持容器３３から電磁弁３４
を介在させて前記加圧ポンプ４と電磁弁３２の間に接続
したインク補給管３５とを備えて印字で消費した分量の
インクを補給するインク補給系が付加されている。

【００１６】次に、前記制御装置２３による前記加圧／
回収ポンプ及び電磁弁の制御処理を、図１に示すフロー
チャート及び図２に示すタイムチャートを参照して説明
する。 通常の印字運転状態では、加圧ポンプ４と回収
ポンプ１５を運転，加圧ポンプ１９を停止状態とし、電
磁弁７を開放，電磁弁２０，２２を閉合状態とするよう
に制御する。そして記録ノズル９から噴出するインク粒
子を印字情報に従って帯電制御して目的のドット形成位
置に偏向する。

【００１７】このような印字運転状態において、キー入
力パネル２４から印字終了あるいはインク噴出の停止を
指示すると、ステップ１００で電磁弁制御を実行して電
磁弁７を閉合，電磁弁２０を開放状態にする。ここで加
圧ポンプ４またはポンプ周辺流路に圧力増加のプロテク
タが具備されていないものを使用する場合には加圧ポン
プ４を停止状態にする必要がある。また、加圧ポンプ１
９またはポンプ周辺流路に圧力増加のプロテクタが具備
されていないものを使用する場合には、電磁弁２０を開
放するときにのみ加圧ポンプ１９を運転状態にする必要
がある。該ステップ１００の処理を実行することによ
り、溶媒保持容器１６内の溶媒が記録ノズル９へ供給さ
れて噴出する。この溶媒噴出動作は、ステップ１０５，
１１０の処理を実行することによりタイマーに設定され
た時間（例えば本発明の一例では３０秒間）を経過する
まで継続する。

【００１８】設定された時間を経過するとステップ１１
５に移って電磁弁制御処理を実行し、電磁弁２０を閉
合，電磁弁２２を開放状態にする。該ステップ１１５の
実行により記録ノズル９内で急激な圧力の低下が生ずる
ため、該記録ノズル９内での溶媒の流れに乱流が生じ、
該記録ノズル９内に壁面に沈殿した顔料を該壁面から剥
離させる力が発生する。この圧力低下は、ステップ１２
０，１２５の処理を実行することによりタイマーに設定
された時間（例えば本発明の一例では１秒間）を経過す
るまで継続する。

【００１９】設定された時間を経過するとステップ１３
０に移って電磁弁制御処理を実行し、電磁弁２０を開
放，電磁弁２２を閉合状態にする。該ステップ１３０の
実行により記録ノズル９に対して溶媒保持容器１６内の
溶媒供給が再開され、前記ステップ１１５の処理を実行
することにより剥離した顔料を溶媒と共に記録ノズル９
外に押し流すようにする。この状態でステップ１３５に
おいて溶媒噴出回数を計数し、該溶媒噴出回数が設定値
になったかどうかをチェックし、設定値未満であればス
テップ１４５，１５０の処理を実行することによりタイ
マーに設定された時間（例えば本発明の一例では９秒
間）を経過するまで該溶媒噴出動作を継続する。そして
設定された時間を経過するとステップ１１５に戻り、以
降、溶媒の噴出と停止を繰り返す。

【００２０】溶媒噴出回数が設定値に達すると、ステッ
プ１５５，１６０の処理を実行してタイマーに設定され
た時間（例えば本発明の一例では３０秒間）を経過する
まで溶媒噴出を継続する。

【００２１】設定時間を経過するとステップ１６５に移
って電磁弁制御処理とポンプ制御処理を実行し、電磁弁
２０を閉合，電磁弁２２を開放状態にし、加圧ポンプ
４，１９を停止状態にする。この圧力除去動作は、ステ
ップ１７０、１７５の処理を実行することによりタイマ
ーに設定された時間を経過するまで継続する。

【００２２】設定時間を経過するとステップ１８０に移
って電磁弁制御処理を実行し、電磁弁２２を閉合状態に
する。この状態は、ステップ１８５，１９０の処理を実
行することによりタイマーに設定された時間を経過する
まで継続する。

【００２３】そして最後に、ステップ１９５に移って回
収ポンプ１５を停止状態にしてインク噴出停止制御処理
を終了する。

【００２４】一方、荷電変調形インクジェット記録装置
は、インク粒子を正しく帯電するために帯電位相をチェ
ックしている。何らかの原因で帯電位相が急変すると、
正常な印字ができなくなるため、このような場合には異
常状態として記録ノズルからのインク噴出を停止する制
御処理を行っている。また、インクジェット記録装置の
集中管理制御を行う場合には、外部（上位）の管理制御
装置２５によって制御されて停止することもある。本発
明になる前述のインク噴出停止制御処理は、このような
停止にも連動させて実行させることにより、顔料の沈殿
・蓄積防止を一層効果的に実行することができる。

【００２５】また、このインク噴出停止制御処理は、記
録ノズル洗浄にも有効である。

【００２６】

【発明の効果】本発明は、記録ノズル内の液体をインク
保持容器に速やかに戻すための第２の開閉手段を有する
インク循環流路と、インク噴出を停止するタイミングに
連動させて第１の開閉手段（溶媒供給用流路に設けられ
ている）を開閉制御して前記記録ノズルへの溶媒の供給
と停止とを繰り返すと共に前記記録ノズルへの溶媒供給
を停止するタイミングに連動させて前記第２の開閉手段
を所定時間開放する制御手段とを設けることにより、前
記記録ノズル内に乱流を発生させて壁面に沈殿した顔料
に大きな剥離力と搬送力を作用させ、該記録ノズル内壁
面に沈殿した顔料の成長による粗大化を防止してノズル
詰りを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる荷電変調形インクジェット記録装
置におけるインク噴出停止制御処理のフローチャートで
ある。

【図２】本発明になる荷電変調形インクジェット記録装
置におけるインク噴出停止制御処理のタイムチャートで
ある。

【図３】本発明になる荷電変調形インクジェット記録装
置におけるインク循環系の一例を示すブロック図であ
る。

【図４】本発明になる荷電変調形インクジェット記録装
置におけるインク循環系の他の例を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１ インク保持容器 ３ インク供給管 ４ 加圧ポンプ ９ 記録ノズル １３ 回収管 １６ 溶媒保持容器 １７ 溶媒供給管 １９ 加圧ポンプ ２０ 電磁弁 ２１ インク循環管 ２３ 制御装置

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インク保持容器と、該インク保持容器に
   保持されたインクを記録ノズルに供給するインク供給手
   段と、前記記録ノズルから噴出されたインクのうち記録
   に使用されなかったものを回収して前記インク保持容器
   に戻すインク回収手段と、インク溶媒を保持する溶媒保
   持容器と、該溶媒保持容器から第１の開閉手段を介して
   前記記録ノズルに連なる溶媒供給用流路から成る溶媒供
   給手段と、これらを制御する制御装置とを備えたインク
   ジェット記録装置のノズル詰り防止装置において、 前記記録ノズル内の液体を前記インク保持容器に速やか
   に戻すための第２の開閉手段を有するインク循環流路
   と、 インク噴出を停止するタイミングに連動させて前記第１
   の開閉手段を開閉制御して前記記録ノズルへの溶媒の供
   給と停止とを繰り返すと共に前記記録ノズルへの溶媒供
   給を停止するタイミングに連動させて前記第２の開閉手
   段を所定時間開放する制御手段とを設けたことを特徴と
   するインクジェット記録装置のノズル詰り防止装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記制御手段は、異
   常検出に基づくインク噴出停止に連動させて前記第１の
   開閉手段を開閉制御して前記溶媒の供給と停止とを繰り
   返すと共に前記記録ノズルへの溶媒供給を停止するタイ
   ミングに連動させて前記第２の開閉手段を所定時間開放
   することを特徴とするインクジェット記録装置のノズル
   詰り防止装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、前記制御手段は、キ
   ー入力装置からの信号あるいは外部装置からの信号に連
   動させて前記第１の開閉手段を開閉制御して前記溶媒の
   供給と停止とを繰り返すと共に前記記録ノズルへの溶媒
   供給を停止するタイミングに連動させて前記第２の開閉
   手段を所定時間開放することを特徴とするインクジェッ
   ト記録装置のノズル詰り防止装置。