JPH0343067B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はインクジエツトプリンタの要部を司ど
るインク滴噴射装置に於ける目詰まり防止方法に
関する。

インク滴噴射装置の最大の欠点はインク滴が噴
射せしめられるオリフイスの目詰まりにあること
は広く知られており、斯る目詰まりを防止する方
法として種々の提案が為されている。

第１図並びに第２図は本願出願人が既に特許出
願した目詰まり防止方法を説明する為の断面図を
示し、１はオンデマンド型のインク滴噴射装置で
あつて、該インク滴噴射装置１は、画信号に応答
して湾曲振動する圧電振動板２と、該圧電振動板
２を長径側の開口に配したホーン状の圧力室３
と、該圧力室３の短径側に振動自在に設けられた
薄板状の振動子４と、該振動子４の前面にインク
を保持するインク室５と、該インク室５を挾んで
上記振動子４と対峙する前面板６と、該前面板６
に於ける振動子４の振動中心対向箇所に穿たれた
微小径の第１のオリフイス７と、を有し、更に上
記第１のオリフイス７の前方に設けられた空気薄
層８ａと空気整流層８ｂとから成る前方の室８
と、該前方の室８の空気薄層８ａから開孔し上記
第１のオリフイス７から噴射せしめられたインク
滴９…が通過する第１のオリフイス７より開孔径
が２倍以上大きい第２のオリフイス１０と、を具
備している。１１は上記インク滴噴射装置１のイ
ンク室５にインクを供給するインク槽で、空気の
透過率が低い高分子フイルム等の袋に数100ccの
インクが収容されている。１２は上記インク槽１
１とインク室５とを連絡するインク供給管、１３
は該インク供給管１２の途中に配挿せしめられた
インクカツプラで、このインクカツプラ１３に対
しインク槽１１から延在した上記インク供給管１
２は装着自在でインクの補充をインク槽１１毎の
交換で行なわしめている。１４は上記インク滴噴
射装置１の前方の室８及びインク槽１１に空気供
給管１５を介して矢印で示す如き空気流１６を適
宜付加せしめるエアポンプで、該エアポンプ１４
とインク滴噴射装置１の前方の室８の空気薄層８
ａとの間には、空気薄層８ａに供給される空気流
１６を周縁から整流する環状の空気整流層８ｂ
と、空気供給管１５に設けられた例えば三方電磁
弁から成る弁装置１７と、が夫々配置せしめられ
ている。上記弁装置１７は印写動作時エアポンプ
１４と空気薄層８ａとを連通状態にし、非印写動
作時上記両者を遮断状態に設定する。１８は第１
図に於ける印写動作時インク滴噴射装置１の第２
のオリフイス１０前方に僅小距離を隔てて配置さ
れた記録媒体で、回転するドラム１９に巻回され
回転方向に主走査される。

第２図は非印写動作時に於けるインク滴噴射装
置１の空気薄層８ａへのインクの充填状態を示し
ている。即ち、第２のオリフイス１０は例えばゴ
ム等の弾性体から成る蓋体２０によつて覆蓋さ
れ、弁装置１７がエアポンプ１４と前方の室８と
の連通を断つと共に上記前方の室８を開放した状
態で、エアポンプ１４を作動させインク槽１１内
のインクを加圧すると、インク滴噴射装置１のイ
ンク室５内のインクも圧力上昇し、遂には第１の
オリフイス７に於いて平衡状態にあつたインクは
高圧となつたインク室５から前方の室８に流れ出
す。このインクの流れ出しを補助する為に圧電振
動板２に電気信号を印加し振動子４を連続的に湾
曲振動せしめると、インクの平衡は直ちに崩れ第
１のオリフイス７から前方の室８にインクが流れ
初める。一旦インクが流れ出すと、圧電振動板２
への電気信号の印加を停止しても前方の室８の圧
力（空気圧）はインク室５のインク圧に比べ低圧
であるので上記インクの供給は継続される。この
様にして第１のオリフイス７は前方の室８内に供
給されたインクで覆われる。このインクの供給は
適当な検出手段例えばインク滴噴射装置１のボデ
イ２２と絶縁製の空気供給管１５内の検出電極２
３との間の抵抗値を検出することによつて制御さ
れる。即ち、空気供給管１５内をインクが上昇
し、検出電極２３を浸漬すると、ボデイ２２と検
出電極２３間の抵抗値は上記インクによつて激減
しインクの充填終了を検出する。

また、圧電振動板２の振動を充填終了まで継続
すればインクの充填は迅速に行なわれるばかりか
完全となるので、通常この方法が採用される。

上記検出手段により前方の室８へのインクの充
填終了が検出されると、エアポンプ１４の稼動は
停止しインク槽１１の圧力は序々に低下する。一
方、前方の室８は空気供給管１５を介して外気と
連通状態にあり、この状態で上述の如くインク槽
１１の圧力が低下すると、前方の室８に供給され
充填されたインクはインク槽１１に向つて逆流す
る為に、弁装置１７を閉じる。従つて、前方の室
８及び空気供給管１５の系は閉状態となり、イン
クの逆流は所謂トリチエツリ（Torricelli）の原
理によつて阻止される。

この結果インク滴噴射装置１は非印写動作時第
３図で（HP）で表わされているホームポジシヨ
ンに於いて前方の室８にインクが充填された状態
となり第１のオリフイス７は上記インクで覆われ
るので、乾燥並びに塵埃の付着を主因とする目詰
りは防止される。

この様にホームポジシヨンHPに於いて前方の
室８内にインクが供給され第１のオリフイス７の
目詰りが防止されていたインク滴噴射装置１は印
写動作に先立つてスタンバイポジシヨンSPに移
動しガター２１と対向する。この状態で弁装置１
７を操作しエアポンプ１４と前方の室８とを連通
すると共に、該エアポンプ１４を稼動せしめる。
すると、前方の室８内に充填されていたインクは
第４図に於いて矢印で示す如き空気流１６によつ
て外周方向から加圧され、その中心で開孔してい
る第２のオリフイス１０から排出される。そして
この排出されたインクは対向配置されたガター２
１によつて捕獲される。排出動作が終了すると空
気流１６は停止し第１のオリフイス７に於いてイ
ンクの平衡は保たれインク滴噴射装置１は待機状
態となる。

然し乍ら、斯る方法によると非印写動作時第１
のオリフイス７を被覆するインクは前方の室８の
全域に充填せしめられる為に、スタンバイポジシ
ヨンSPに於いてガター２１に排出されるインク
の量は上記前方の室８の容量に略等しくインクの
消費量を増大せしめる原因となつていた。例えば
インク滴噴射装置１を連続噴射動作せしめA4判
に黒ベタを形成せしめた場合に消費されるインク
の量は0.1〜0.2cc程度で、通常の文字・図形の印
写にあつてはその20％程度までとされているにも
拘らず、上記の方法によれば少くとも通常の印写
に消費する以上のインクをガター２１に排出せし
めていた。

本発明は斯るインクの排出量に鑑みて為された
もので、第５図以降を参照して本発明方法を詳述
する。

第５図は本発明に於ける非印写動作時の状態を
示している。即ち、本発明の特徴はインク滴噴射
装置１の前方の室８へのインクの充填量にある。
従来インクの充填量は前方の室８全域に充填せし
められていたが、本発明に於いては前方の室８の
空気薄層８ａにのみインクが供給せしめられてい
る。元来前方の室８に充填せしめられるインクは
非印写動作時に於ける第１のオリフイス７の目詰
まりを防止することを目的として該第１のオリフ
イス７を被覆するものであり、前方の室８の周縁
に位置する空気整流層８ｂまでもインクが充填せ
しめられていた。しかも上記空気整流層８ｂの容
量Vbは空気薄層８ａにエアポンプ１４からの空
気流１６を供給するに際し周方向から均一な整流
化された乱れのない空気流１６を付加するため
に、上記空気薄層８ａの容量Vaに較べ大容量で
ある必要がある。従つて、第１のオリフイス７を
インクで被覆するのに必ずしも必要でない大容量
Vbの空気整流層８ｂへのインクの充填を遮断す
れば、被覆するに要するインクの量は空気薄層８
ａの容量Vaのみとなり、ガター２１に排出され
るインクの量は激減する。

第６図Ａ乃至Ｃは空気薄層８ａへのインクの供
給動作を状態別に示したものであり、インク滴噴
射装置１を前面から観察できるように最前面板を
第２のオリフイス１０が穿たれていない透明板で
形成してある。即ち、第６図Ａはインク滴噴射装
置１がホームポジシヨンHPに復帰直後の状態で
空気薄層８ａにはインクは充填されていない。そ
の後、弁装置１７を操作して前方の室８を外部に
開放した状態で、インク槽１１内のインクを加圧
しインク室４のインク圧を高め圧電振動板２を振
動せしめると、第１のオリフイス７に於けるイン
クの平衡は崩れ第６図Ｂの如く上記第１のオリフ
イス７からハツチングで示すようにインク２２が
流れ出す。流れ出したインク２２は空気薄層８ａ
に作用する毛細管現象により保持されながら上記
空気薄層８ａを第１のオリフイス７を中心として
拡散し、遂には第６図Ｃのように空気薄層８ａ内
を埋めつくす。この状態で第１のオリフイス７か
らのインクの流出を停止せしめ空気整流層８ｂへ
のインク充填を阻止する。具体的には空気薄層８
ａの外周にインクの充填により導通する検出電極
（図示せず）を設けることによつて空気薄層８ａ
のみへのインクの充填を検出し、該空気薄層８ａ
へのインク充填を停止する。

また他の方法としては、空気薄層８ａへのイン
ク２２の充填を検出手段に頼らず、予め定められ
た時間によつてインク２２の充填動作を制御して
も良い。

尚、上記観察に用いられたインク滴噴射装置１
の仕様を以下に記す。

Γ 第１のオリフイス７開孔径δ：50μｍ Γ 空気薄層８ａ 直径ｄ：10mm 厚みｔ：100μｍ 容量Va：7.85×10^-3c.c. Γ 空気整流層８ｂ 内径ｄ：10mm 外径Ｄ：13mm 深さＴ：1.4mm 容量Vb：75.83×10^-3c.c. 斯る仕様のインク滴噴射装置１によれば、従来
に於いて充填されるインク２２の量はVa＋Vb≒
84×10^-3c.c.であつたものが7.85×10^-3c.c.と1/10以
下に激減し印写に先立つてガター２１に排出され
るインクを極めて少量に抑圧することが確認され
た。

尚、本発明は上記構造のインク滴噴射装置１に
限定されるものではなく、要はインク滴９を噴射
する第１のオリフイス７前方に空気薄層８ａと、
該空気薄層８ａの周縁に設けられた空気整流層８
ｂと、を具えた特開昭51−109738号公報等に開示
された如き所謂エアーフロー型のインク滴噴射装
置であれば良い。

本発明は以上の説明から明らかな如く、第１の
オリフイスの非印写動作時に於ける目詰まりを防
止することを目的としたインクは空気薄層にのみ
供給され、該空気薄層に整流された空気流を付加
する空気整流層には充填されないので、印写動作
に先立つインクの排出量は上記空気薄層のみの極
めて少量となりインクの消費量を抑圧することが
できると共に、充填時間の短縮を図ることも可能
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は従来例を説明するための断
面図並びに平面図、第５図は本発明方法を説明す
る為の断面図、第６図Ａ〜Ｃは本発明方法を状態
別に示す模式図である。 １……インク滴噴射装置、７……第１のオリフ
イス、８ａ……空気薄層、８ｂ……空気整流層、
１０……第２のオリフイス、１１……インク槽、
１４……エアポンプ、２０……蓋体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ インク滴が噴射せしめられる第１のオリフイ
   スと、該第１のオリフイス前方に設けられると共
   に上記インク滴の噴射動作を補助する空気流が供
   給される空気薄層と、該空気薄層へ供給する上記
   空気流を整流する空気整流層と、上記空気薄層と
   連通し第１のオリフイスから噴射したインク滴を
   上記空気流と共に通過せしめる第２のオリフイス
   と、を具えたインク滴噴射装置に於ける目詰まり
   防止方法に於いて、非印写動作時第１のオリフイ
   スから上記空気薄層にのみインクを供給し、該第
   １のオリフイスを上記インクで覆い、印写動作に
   先立ち上記空気薄層のインクを上記第２のオリフ
   イスから上記インク滴噴射装置外に排出すること
   を特徴とするインク滴噴射装置に於ける目詰まり
   防止方法。