JPH02179456A

JPH02179456A - 導電性液体の気泡検出方法および装置

Info

Publication number: JPH02179456A
Application number: JP33435788A
Authority: JP
Inventors: Kenji Izumi; 泉　賢次; Shingo Nakamura; 真吾中村; Harumi Takamine; 高峰　晴美
Original assignee: Inax Corp
Current assignee: Inax Corp
Priority date: 1988-12-29
Filing date: 1988-12-29
Publication date: 1990-07-12

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、導電性液体の気泡検出装置に関するもので、
例えばオンデマンド式インクジェットプリント装置に使
用する導電性液体（以下、車に「インク」という）中の
気泡を検出する装置に適用される。

（従来の技術）インクジェットプリント装置のインク噴出方式は各種あ
るが、その中でもオンデマンド方式は、印字速度が遅い
欠点があるが、装置の構成が比較的簡単でマルチノズル
化を実現しやすいことから、コンピュータ等の印字装置
として広く利用されている。

オンデマンド方式のカイザー型、グールド型の印字ヘッ
ドをもつプリント装置の場合、インクの供給が圧電素子
による振動板の変形によってもたらされる容積変化と毛
管力とのバランスにより行なわれるため、インク流路中
に気泡が混入すると、キャビテーションが生じ、ノズル
からのインクの噴出が行なわれなくなるので、例えば第
４図に示すように、インクヘッドｌにインクを供給する
通路２の下流にインク液体の圧カダンバを兼ねた気泡溜
３を有する気泡トラップ装置４を設けたり、また、イン
ク調整時に真空脱気を施して空気透過率の小さい容器に
インクを通して気泡を除去する等の対策が採られている
。さらには、インク通路を流れるインク中への空気の混
入を避けるため、配管接続部の気密性を高めることはも
ちろんのこと、配管チューブ類の気密性をも高めている
。

（発明が解決しようとする課題）しかし、従来のインクジェットプリント装置によると、
万が一インク中に空気が混入した場合、ノズルからのイ
ンク噴出が停止されるばかりでなく、長時間放置すると
、混入した気泡が原因となってノズル部分でインク中の
界面活性剤や無機塩類、有機高分子等が析出し、ノズル
の目詰まりが発生してしまうという問題がある。特に、
気体の溶解量が小さいインクであると、空気の混入がし
やすく、上記問題が生じやすい。

本発明は、このような問題点を解決するためになされた
もので、ノズルからのインク噴出の障害となるインク中
の気泡を簡単に検出し、インクの流通およびノズルから
のインク噴出を円滑に行ない、ノズルの目詰まりを未然
に防止するようにした導電性液体の気泡検出装置を提供
することを目的とする。

（課題を解決するための手段）そのために、本発明の第１発明における導電性液体の気
泡検出方法は、インクジェットプリント装置の絶縁配管
内を流通するインクの電気伝導率を測定することによっ
てインクに含まれる気泡を検出することを特徴とする。

本発明の第２発明における導電性液体の気泡検出装置は
、インク噴出孔を有しインクに接する面の少なくとも一
部分が導電性物質でできているプリントヘッド本体と、
前記プリントヘッド本体のインク入口ポートとインク容
器とを接続する絶縁配管と、この絶縁配管中のインク流
路の少なくとも２点間の電位差を検出する電極と、これ
らの電極間の電位差よりインク流路中の気泡量に応じた
電気伝導率を測定する測定器とからなることを特徴とす
る。

（作用）本発明の気泡検出方法によると、インク流路中の気泡を
インクの電気伝導率の測定により検出するので、インク
流路中の気泡の存在を簡単な手法により的確に検知でき
る。

本発明の気泡検出装置によると、絶縁配管中のインク流
路の両端に電気的に接続される電極から検出される電位
差よりインク流路の電気抵抗値に応じた気泡量を検出す
るようにしたので、簡単な装置でインク中に含まれる気
泡を迅速に検出することができる。

（実施例）本発明の実施例を図面にもとづいて説明する。

第２図は、オンデマンド式カイザー型インクジェットプ
リント装置のプリントヘッド本体とそのインク流路上流
側に位置する気泡トラップ装置に本発明を適用した実施
例を示している。

インクジェットプリント装置７１０のプリントヘッド本
体１２には、インク通路１４を広狭させる目的でセラミ
ック圧電素子１３が接着され、プリントヘッド本体１２
に形成されるインク通路１４の先端にはインクを噴出す
るノズル１５が開口されている。制御装置１６から圧電
素子１３に所定の電圧パルス信号が送られると、このパ
ルス信号に応じて圧電素子１３が伸縮するため、インク
通路上壁１４ｂが湾曲し、結果としてインク通路１４の
容積が変化し、ノズル１５からインクが噴出される。

そして、プリントヘッド本体１２のインク通路入口ポー
ト１４ａに非導電性のテフロンチューブ１７の一端１７
ａを接続し、他端１７ｂを気泡トラップ装置２０のイン
ク出口ポート２１に接続する。

気泡トラップ装置２０にはインクを取入れるためのイン
ク供給用のバイブ２２が取付けられ、このバイブ２２と
インク出口ポート２１を結ぶ通路２３の途中に気泡を捕
捉するための気泡溜室２４が通路２３の鉛直上方に位置
して設けられている。

気泡溜室２４の内部には、インク流路上流側と下流側を
仕切るテフロン製メツシュ２５および気泡分離用の突起
２３ａが設けられており、このメツシュ２５によりイン
ク中の異物除去および混入気泡の分離を行なうようにな
っている。気泡溜室２４の上部には、吸引口２４ａから
気泡溜室２４の気泡を吸引するためのコック２６が開閉
自在に設けられている。

そして、ステンレス製のプリントヘッド本体１２とステ
ンレス製の気泡トラップハウジング２８に、それぞれ電
極３０．３１を取付け、これら電極３０．３１から導線
３２．３３により画電極３０．３１間の電気伝導率を測
定するための電気伝導率測定器３５を設置した。電気伝
導率測定装置３５は、インピーダンスアナライザを使用
した。

テフロンチューブ１７により形成されるインク通路に含
まれる気泡が多いほど電気抵抗値が大きくなり、電気伝
導率測定器３５に示す検出電気伝導率の値は小さくなる
。

次に前記気泡検出装置により気泡が検出されたとき気泡
を除去する気泡除去装置は、次のような構成になってい
る。

すなわち、第２図に示すように、■第１の気泡除去装置
は、プリントヘッド本体１２のノズル１５に着脱自在に
取付けられるヘッドキャップ４０と、このヘッドキャッ
プ４０に開口される穴４０ａからインクを吸引する図示
しない吸引ポンプからなる。■第２の気泡除去装置は、
気泡トラップ装置２０に設けられるコック２６の下流側
にある吸引口２４ａに着脱自在に取付けられる図示しな
い吸引装置で−ある。

前述した電気伝導率測定器３５により測定された電気伝
導率が充分に低く異常気泡量過多値であると判断される
と、第２図に示すように、ヘッドキャップ４０をヘッド
本体１２に取付け、この穴４０ａから吸引ポンプにより
インクを吸引し、インク中に混入される気泡を除去する
。またインク中の気泡の混入量が多量であるときには、
気泡トラップ装置２０のコック２６を開き、吸引口２４
ａに吸引装置を取付け、この吸引装置により吸引孔２４
ａからインクを吸引し気泡を除去する。

次に第１図に示す気泡検出装置を用いて各種液体を供給
した場合の気泡の検出実験を行なった結果を示す。

試料としての液体は蒸留水または水道水を用い、溶解物
質には、硫酸筒゛−鉄アンモニウム５％、緑色レコーダ
用水性インク２％を用いた。

実験条件として各種液体を流すのに使用したテフロンチ
ューブは、その内径が１ｍｍ、外径が２ｍｍのものであ
った。電極間距離は３００ｍｍ、測定温度は１８℃であ
った。電気伝導率測定器にはインピーダンスアナライザ
を用いて周波数を１ｋＨｚに設定して電気伝導率を測定
した。テフロンチューブ内には意図的に気泡を混入し、
このテフロンチューブ内の液体の流れを止めて測定を行
なった。このときの気泡は連続した１個の気泡であった
。

実験の結果は第１表に示すとおりである。

（以下、余白。）第１表から明らかなように、蒸留水または水道水に溶解
物質を入れない試験Ｎｏ、１〜５では、気泡が無い状態
から気泡が存在する状態までの間電気伝導率の値が小さ
くその値に大きな変動は見られないが、試験Ｎｏ、６〜
８では気泡ｍがＯから９４ＸＩＯ−’ｍ℃の間は電気伝
導率が連続的に変化し、例えば第４図に示すような気泡
量と電気伝導率の関係があるものと推定される。試験Ｎ
Ｏ１９に示すように、気泡量が９．４ＸＩＯ−’よりも
大きな２．２Ｘ　１０−３ｍ１２の場合には、試験Ｎ　
ｏ、　８と同様の電気伝導率値を示し、このことから一
定以上の気泡量であると電気伝導率が変化しないことが
解る。これにより、導電性液体のインクの場合、気泡量
が０〜９．４Ｘ１０−’ｍ℃の範囲でリニアに電気伝導
率が変化し、テフロンチューブ中の気泡量を検出するこ
とが可能であることが解った。

（発明の効果）以上説明したように、本発明の導電性液体の気泡検出装
置によると、インクジェットプリント装置のノズルに供
給されるインク中に含まれる気泡ｍを所定のインク流路
間の電気伝導率より検出するようにしたので、簡単な装
置で気泡の異常発生を検出することができ、ノズルの目
詰まりを未然に防止することができる。

またこの装置によると、インク中の気泡を的確に検知で
きるので、気泡除去装置と組み合わせることにより、例
えば吸引ポンプ等の吸引装置によりインクを吸引し、ま
たはインクの供給圧力を高くしてインク流路中の気泡を
流し出す等の方法で気泡を除去することにより、簡単な
操作により正常なインク噴出動作に復元することができ
、印字不良等の印字欠陥を未然に防止することができる
。

したがって、ノズル部品の分解、新品ノズルへの取替え
等の煩雑な作業頻度を少なくし、噴出ノズル周囲のプリ
ントヘッドの修理作業を効率よく行なえ、歩留の向上を
図れるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を表わす概略構成図、第２図は
本発明の実施例による気泡除去装置を表わす部分概略説
明図、第３図はインク中の気泡量と電気伝導率の関係を
表わす実験結果説明図、第４図は従来例を表わす概略構
成図である。　ａ　ｂ３ａ３０、３・・・インクジェットプリント装置、・・・インクへウド本体、・・・インク入口ポート、・・・インク通路上壁、・・・ノズル（インク噴出孔）、・・・テフロンチューブ（絶縁配管）、・・・気泡トラップ装置、・・・インク出口ポート。・・・気泡分離用の突起、・・・気泡溜室、ｌ・・・電極、・・・電気伝導率測定器。インク坊し９律の気シビ量第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）インクジェットプリント装置の絶縁配管内を流通
するインクの電気伝導率を測定することによってインク
に含まれる気泡を検出することを特徴とする導電性液体
の気泡検出方法。
（２）インク噴出孔を有しインクに接する面の少なくと
も一部分が導電性物質でできているプリントヘッド本体
と、前記プリントヘッド本体のインク入口ポートとイン
ク容器とを接続する絶縁配管と、この絶縁配管中のイン
ク流路の少なくとも２点間の電位差を検出する電極と、
これらの電極間の電位差よりインク流路中の気泡量に応
じた電気伝導率を測定する測定器とからなることを特徴
とする導電性液体の気泡検出装置。