JPS5856861A - インクジエツト記録装置 - Google Patents

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】 本発明は記録媒体に直接的にインクを噴射し記録を行な
うインクジェット記録装置に関する。

従来インクジェット記録装償に関しては多くの方式が考
案さｎているがその中で必ｇ１時のみ選択的にインクを
噴射し記録を行う方式（！ｌＩ！開昭５１−３５２５１
号等に記載さｎ７２もの等）は装置の簡略さ等から注目
すべき記録方式である。しかしなから従来より多くの改
良が試みらｎてきたに吃かかわらず信頼性の面での不備
が解消さ九ず実用化の領域に達していない。また一部実
用化されているものも取り扱いの面で大きな制約があり
満足すべきものとなっていない。この原因となってｂ　
　　゛るのは２つの大きな問題即ち気泡に関する問題及
び目づまりについて決定的な解決策が見出さｎていない
点にある。気泡に関しては上記％開昭５１−５５２３１
号等に記載されている記録原理からも理解されるように
インクの圧力を高める圧力室内に気泡が混入すればイン
ク噴射が正常に行なわれないのは明らかでＩＩた目づま
シに関しては本方式に限らずインクジェット記録全般に
渡る問題であるが特に本方式に於てはノズルの断面積が
比較的に小さいことから一層解決が困難である。

従来こｎらの点に関して試みら１ている対応策について
説明するとまず気泡に関しては、インクの初期光てん時
あるいはインク交換時（カートリッジ式等）等外部から
混入する気泡の除去については比較的多くの改良がある
。代表的なものはインク循環によって気泡を取り除くも
の（４１開昭５４−１５９２２７号及び同５４−１６０
２４２号等）インクの流路途中に気泡除去装置ｌｌ關昭
５１−８８２２４号）１設けたもの等がある。ま走向部
発生的に生ずる気泡（主とじでキャビテーションによる
もの）についての対策は特公昭５３−２０８８２号にあ
るがほとんど考慮ｔはられｎていない。ｉた目づま９に
関しては、インクの改良、ノズル部へのふた、万一の目
づまシの場合の強制解除手段（実開昭５４−６６８５５
号］等が見らｎるが以下に述べる様にいずｎも不満足で
あることが判明し九。

発明者は上記の２つの大きな問題を解決するために記録
装置がおかれるあらゆる条件を設定し鋭意解析を進めた
結果、気泡の混入と目づｔ、ｂに関して次の諸点につい
ての対応がなさｎなければ完全解決は不可能であるとい
う結論に達した。即ち気泡が混入する原因として先にも
述べ九通り外的要因によるものの他に従来余シ考慮され
ていないキャビテーションによる内部発生的なものがあ
るがこのキャビテーションに関してはインク中の微小気
泡が問題であることが判明した。一般にキャビテーショ
ンは高い負圧によって起るが、微小気泡が存在する場合
その限界となる負圧は極端に低くなる。従ってインクが
噴射さｎた直後のｌトさな負圧によっても十分キャビテ
ーションが起シ得る状態となっている。こｎはインクを
噴射する記録ヘッドの大小、形等により差異はあるもの
の必らず起シ得るものである。またこの微小気泡が存在
する原因としてはインク中Ｋｆｎ解している空気（主と
して酸素及びチッ素］が大きな役割全果している。即ち
水性インクの場合２０℃に於ては第１図に示すように水
中にｔ６慢の空気が溶は込んでおりしかもこの溶解１１
”ｉｉ：１１＆が高くなるほど小さくなる。即ち記録中
に温度が低温から高温ヘシフトすると溶解していた空気
は微小気泡となってインク中に析出するのである。前述
のインク循環による方法はインク交換時等の大きな気泡
については効果はあるものの気泡混じシのインクをタン
クに回収すれば微小気泡を生じさせるもととなってしま
う。またそうでなくＣもインクに振動等の刺激を与える
こと自体が微小気泡発生のもととなる。また前記の気泡
除去装置は比較的大きな気泡は捕獲できるものの直径畿
μｍという微小気泡に対しては余り効果がなく、またキ
ャビチーショア対策として前記の特公昭５３−２０８８
２号に記載さｎｇものはインク中の酸素を取り除いてし
１うものであるが、依然としてチッ素はインク中に浴存
し温度変化によって微小気泡を生じることは明らかであ
る（酸素のみを取り去っても体積比で％はチッ素が溶は
込んでいる。第１図参照、）従って記録装置がどのよう
な条件におかれても安定した記ａｔ行うためにはこの点
についての考慮が必要である。

次に目づまシについては蒸発しにぐいインクの改良等が
行われているが、記録後の印字速乾性とは矛盾する要素
が強く解決されていない。ま几ノズル前面への湿式ある
いは乾式のフタ等の改良があるがいずれも高温状態では
常温に比し著しく効果が落ちる。さらに注意すべきは記
録ヘッドのノズル部もさることながら、記録ヘッドへと
インク音導くインク導管は一方では記録ヘッドの移動に
つｎて自在に動くフレキシビリティが要求さ九るため高
分子材料で横取さｎる。ところがこれらの高分子材料は
もつとも性能が良いとさｎる塩化ビニリデン系統の樹脂
でも必ず壁面を通してのインクの蒸発が起シ得る。特に
高温状態では著しく、例えノズル部からの蒸発が押えら
ｎても、この導管からの蒸発によシ結果的に目づま＃）
を起してしまう。

さらに１蜜目づま夛を起し九本のは前記実開昭５４−６
６８５！ｉ号等の強制排除手段をもってしても極細のノ
ズル部を完全−復させることは困−でインクの飛行の直
重性等が損わｎる。さらには前記導管の壁を通しての空
気が透過し導管中インク管飽和状態にするのでいずれに
しても初期状態での配録は安定しないことがあｐ得る。

以上に述べてきた様に従来の改良ではまたまだ不満足な
点が多く本発明はこｎらの欠点ｔすべて解決すべくなさ
れたものであ）、以下図面に基づいて本発明の説明する
第２図は本発明の記録装置の略構成例を示したものであ
シ図に於て１は配録ヘッド、２はインクタンク（カート
リッジ等）、３はインクタンク２から記録ヘッド１ヘイ
ンクを導くインク導管である。このインク導管３の途中
には切換弁４が設けらｎ、−万は大気５へ他はインクタ
ンク２へと接続さｎている。さらに配縁ヘッド１前面に
は記録装置の適当な位置に於てノズル部１０と係合する
如く設けられた空間部をもったインク吸入ふ九６が記音
され導管７ｔ−通じてポンプ８ｖｔ介して廃液タンク９
へと結合さｎている。

かかる構成の記録装置の動作を説明するに先たち配録ヘ
ッド１について詳しく述べる。

記録ヘッド１の構成は第３図（ａ）に示す如くガラス基
板２１０両面にエツチングによって複動の圧力室２２、
ノズル２５等の溝を形成し、こ１らの圧力室２２にイン
クを導く比較的内容積の大きいインクリザーバ一部２４
ｔ−介してパイプ１５からインクが供給される構造であ
る。このヘッドの構造ｔもう少し詳しく述べると、両面
に溝の形成さｎ念ガラス基板２１と同一の厚みのガラス
片２５′に第３図（ｂ）に示すように並置し、この両側
から振動板（可撓壁）となる比較的薄いガラス板２６及
び２７を融着等の方法で接着する。このときガラス基板
２４とガラス片２５及びガラス板２６゜２７で作らｎる
空間がリザーバー２４を形成する。

従ってこの空間はエツチングで作らｎ’ｈ圧力室２２、
ノズル２５等の１０〜ａ１００μ悔の深さの溝部分に比
し、十分容積が大きい、伺リザーバ一部の一方は橙１６
１Ｃより閉じられる。さらにリザーバー２４と圧力室２
２０間にエツチングによるフィルタ一部２９も同時に形
成することもできる。振動板２６及び２７Ｏ上方（圧力
′Ｗ１２２に対応する部分）には圧電素子（図示せず）
が配さｎ電気パルスに応じてインクがノズル２ｓから噴
射さｎる。そしてインクの充填性を良くする九めに円形
の圧力室２２０前後にインクの流れｔ矢印の如く壁面に
沿わせるような島状の突起２８’）設けることもできる
。

次にｌＩ４図にて吸入ふた６が記録ヘッド１のノズル部
２３と係合する様子を示す。吸入ふた６は空間部６ｔｈ
ｆ有し矢印方向に移動する構造となっており必要に応じ
ノズル部２３に密着的に係合し、さらにこの空間部は導
管７と接続している。またｚＳ図に示す様にヘッド１１
ｉ！−保一する目的で設けらｎｅへッドカパー１１の前
面に密着的に係合する空間部６　ａ’　ｆ　Ｉ４する吸
入ふた６′も同様の目的【達することができる。

以上第２図、第３図［’図に基づいて本発明の記録装置
の動作を説明する。記録を開始しようとする味（配録ヘ
ッド１へのインク初期光てんあるいはインクカートリッ
ジ２交換時を含む）記録ヘッド１は吸入ふた６が設層さ
ｎている位置に移動し、空間部６ａがノズル部２ｓ間囲
に密着係合する。

しかる後切換弁４を記録ヘッド１とインクタンク２が接
続さする如く切換えて、ポンプ８を作動させる。導管７
′ｆｔ通じて空間部６ａは負圧となりインクタンク２か
らインクを吸入し始めやがて記録ヘッド１のインクリザ
ーバ一部２４．圧力室２２、ノズル２３がインクで満た
される。気泡を除き完全な充てんを期すため少し余分に
インクを吸入し廃柵タンク９へと廃棄する。このような
負圧によりノズル部２ｓからインクを吸入する方法はイ
ンクタンク２側を加圧しノズル部２５よ抄インクを押し
出す方法に比べ、インクリザーバー２４、圧力室２２内
にインクが滞留しにくく、スムースな充てんが可能であ
り気泡も効率良く排出できる。なおノズル２３部より余
分に消費されるインクはＩＯＣ以下でよくほとんど無駄
にならない。

このように記録ヘッド１内が完全光てんさｎた後記録ヘ
ッドは図示しないキャリッジ等で記録位置べと導かれ記
録を開始する。さて記録が終了すると記録ヘッドは再び
吸入ふた部に移動し、切換弁を大気側５に切換える。こ
こでポンプ８を作動させ、導管３−２を通じて記録へラ
ド１へと空気を吸い込む。この動作で導管３−２及び記
録ヘッド１内のインクは吸入キャップ６から導管７、ポ
ンプ８を通って廃液タンク９に廃棄され、記録ヘッド官
及び導管５−１内にはインクが全く存在しない状態とな
る。以上の動作で記録ヘッド１内には全くインクが残っ
ていないためどのような環境条件下におかｎても目づま
りの心配は全くなく、ノズル２Ｓ付近にも染料のカス等
微小ゴミが付着せず、常に安定したインクの飛行を保障
できる。上記に於て切換弁４はインクタンク２と記録ヘ
ッド１を接続するインク導管５の途中に設けられ、イン
ク導管５１１−導管５−１及び５−２に分割しているが
、こｎはインク導管３−２部分は記録ヘッド１の動きに
追従してフレキシブルに動く必要があり従って高分子材
料で構成ｔｎるため、この部分からのインク蒸発及び空
気流入はさけらｎない。

故に記録ヘッド１のみならずこの導管３−２部分からも
インクを抜き取ることが好筐しいためである。なお導管
３−１部分は動く必要がないためステンレス等の金属で
構成できる九め、蒸発等の心配は全くない。この排出動
作で消費さｎるインク量は導管３−２部分が内径１１１
１１６％長さ５００■とじて約α４ω記録ヘッド１内部
（リザーバ一部十圧力室十ノズル部〕が約ｎｔａｅ４１
１１で約１５−でありほとんど無駄にならないと言える
。ここで再び記録を開始しようとする時は弁４が切抄変
わって前記のインク充てん動作を行なう。

以上のようなインク排出・吸入光てん動作により目づま
りは全くなくすことができる。また気泡に関しても初期
光てん時インクタンク交換時、あるいは不意の衝撃等に
より、ノズル２５から入り込んだ気泡等に関しては、吸
入動作により気泡の追い出しが確実にできる。しかしな
がらインク中に溶存している空気に関してはなお別の配
慮が必要である。即ち前にも説明した様にインク中の空
気を完全に取り除いておく必要があや、このためにはイ
ンクを完全脱気状態にする必要がありかつこの状態を長
時間保持する必要がある。従って第２図のインクタンク
２は外気に対して遮断さｎていなけｎばならない。この
ため本発明では第６図に示さｎた様なアルミ箔を他の高
分子フィルム（ポリエチレン、ナイロン等）とラミネー
トした袋５１に導管５−１先端に設けらｎた針状パイプ
３２と接続可能なゴム等の部＠５３が設けらｎたインク
カートリッジを使用している。一般に蒸発率あるいは空
気透過率の極く低い材料として塩化ビニリデン樹脂が知
らｎこｆ′Ｌｔ用いた積層フィルムが実用化さｎており
、これらの材料を用いたインクカートリッジを構成して
ｂる従来例がある。

しかしこｎらの＠科に於て′４ｂ特に高温状態では空気
透過係数が著しく上昇してしまう。理論的にも気体透過
量ａＰｔｉ、Ｐ−Ｐａｓｍ　Ｃ−１／ＲＴ）（、ｉｔ　
意活性化エネルギー、Ｔ：絶対ｍｌｆ％Ｒ１気体定数）
の如く温度依存性があり、ｍ度が高くなるほど大きくな
る傾向がある。−例として塩化ビニリデン樹脂を用いた
複合フィルムの中で商品名―サラネツクス０２６°（■
旭ダウ製、約６０μｍ厚）を例にとると、例えば酸素透
過量は７ｃｒ、／ｒｒｌ・２　ｊ　ｈｒ、１ａｔｍ（常
温）であり、第５図に示した形状（例えば表面積２００
ｍ、内容積２００ＣＨの水性インク）に於て約４０日程
度でインクは完全に飽和状態となる。こｎが高温（６５
℃）になると数倍〜１０倍さらに透過率が大きくなり長
期保存に耐えない。そこで不発明では畿μｍのアルミ箔
をラミネートした袋を用いた。アルミ箔はａ１００人の
蒸着Ｍ程度でもかなり透過量ａを低下させることができ
るがピンホールの存在などから数μｍ程度の薄膜がエリ
望ましい。数μｍ程度のアルミ箔では透過係数及び蒸発
率（水蒸気透過率）Ｆｉはとんど０とみなさ１長期保存
に耐える。九ソし数μｍのアルミ箔は袋とじ九場合剛性
が高くなるので第６図に示した様な表面積の比較的大き
い偏平な密閉袋を構成する必要がある。即ちインク消費
に伴って袋が無理なく徐々につぶれていくことが必要で
あるから自在に変形できるような形ｒとり得ない。前述
したインク抜き、充てんシステムと共にこの様なインク
タンク（カートリッジ］のＩｌ成が必要不可欠である。

次に本発明をより具体的に説明するためＩｌ！７図に上
述の本発明のＩｌｌ成ｒシリアルプリンターに応用した
実施例を示す。５４はプラテン、　３５Ｆｉヘツド、３
６はキャリッジでヘッドｓ５ｆ：支持し、２本の案内軸
！５７．３８に沿ってプラテン３４に平行に図示しない
モーターをよび駆動ベルトによシ駆動さｎる。プラテン
５４に記録ｒｃｔ装着し、キャリッジ５６ｔ？上述の如
く駆動しながら印字を行うと前述のヘッドは２１ノズル
を有しているので縦２４ドツ）ＩＩ成の文字、１儂の記
録が行わｎる。このようにキャリッジ３６がプラテン５
４に対向して駆動さｎる範囲！？を記録ポジションとす
ｎば、前述したようにヘッド３５へのインク充填、イン
ク抜きｔ行う位＠　ａ　□としてホームポジションが設
けら１ている。ホームポジション４０ではこのような色
々な動作を行うための装償が配さｎている。即ち、必要
に応じてヘッド５５０ノズル面をクリーニングするため
のブラシ４１、これは、ノズル面に紙粉等のホコリが付
着したときヘッド３５’５−ホームポジション４０のブ
ラシ４１部に到らせ、このブラシ４１を回転させノズル
面のホコリを堆去する。４２は第２図、第４図で示した
と同様の吸引キャップであり、ヘッド５５がこの吸引キ
ャップ４２０位置にきたとき、必要に応じてノズルへの
中ャップの着脱ができるようになっている、４３は第２
図で示した切換弁４．ポンプ８及びそ１らの駆動機１１
ｍｆｔとめたインク系ブロックである。このインク系ブ
ロック４５の詳細は後述するので、ここては図の如く立
方体のブロックで示す。吸引キャップ４２とインク系プ
ロッタ４５間はインク又は空気の吸入のための導管４４
が設けらｎている。１Ｊｊ４２図からも理解さｎるであ
ろうがこの導管４４はインク系ブロック４５内のポンプ
に接続さｎている。４５はインクタンクである。ここで
のインクタンクム５は第２図のインクタンクと廃沿タン
クが一体で構成さｎている。又このインクタンク４５か
らはｗ４２図で示したと同様インク系ブロック４３の切
換弁、ポンプへの導管、さらにはインク系ブロック４５
からヘッド３５への導管などが配設されているが、ここ
ではこのような細部の構成は省略した。

次にこのシリアプリンターの動作を説明すると休止中は
キャリッジ３６はホームポジション４０にありヘッド３
５のノズル面は吸引キャップ４２でキャップさ１ヘツド
３５内のインクは抜き取らｆした状態にある。プリンタ
ーの電源を投入すると前述したようにインク系ブロック
４３が動作してヘッド３５にインクを充填し、印字指令
を待ち、印字指令とともにキャリッジ３６は印字ボジシ
ョ１５９へ移動し指令に従って記録を行う。プリンター
の電源か切られると、キャリッジ３６は、ホームポジシ
ョン４０に移動し吸引キャップ４２でヘッド３５のノズ
ル面１−＝ｒヤツプする。ここで引き続いてヘッド３５
内のインクを抜き取っても夷いのであるが、インク抜き
→インク充填の動作１１回行うと消費するインク量は約
１〜２（Ｃであり１日１回程度であｎばそｎ程問題とな
る量ではないが、１日に頻繁に電源を０Ｎ−ＯＦＦする
場合はやはり無視できなり消費量になる。そこでここで
はインクによるノズル目づま抄にいたる条件を検討し、
目づまりする危険性が認めらｆ′Ｌ九時点で始めてイン
ク抜きを行う方式を採った。この動作の詳細については
後述するが、その概要は、■プリンターの電［ＯＦＦ後
、又は印字動作終了後、ある−足時間経適し虎場合と、
■ある８８以上の高温プリンターがさらさｎた場合と、
■ある温度以下の低温にさらさｎた場合の少くとも１つ
の条件にいたった場合にインク抜きを行うものである。

その理由は当然長期間放置さｎるとインクの水分が蒸発
しノズルに目づまりｔ引き起すのて上記■の条件が必要
で、異体的な時間としては、非常に安全を見込んで１日
〜１週間位に設足すｎば良い。

例えば１日に設足しても毎日プリンターを作動させる場
合にはインク抜きによるインクのロスはないので実用上
差しつかえない。次にインクの蒸発は常温下ではインク
内の湿潤などの効果で蒸発は非常に少〈押えられるが、
高温下では、こｎが大きく加速さｎる。そこで上記■の
条件として５０〜６０℃以上の高温下てインク抜ｓｒす
る。上記■の条件は■、■と違ってインクの凍結温！以
下になると、ヘッドその他に充填されているインクが凍
結して、ヘッドや導管等の破壊の恐れがでてくる。従っ
てインク凍結温度以下になる恐ｎのあるときにはインク
抜きを行って安全【期すのである。

以上述べてき次ような動作を確実に行うには、キャリッ
ジ３６が確実にホームポジション−〇の所定の位置にな
けｎばならなりので、こｎｌ検出するセンサーが必要で
ある。こｎ　ｉｊ　１ｉ４６図では図示しないが市販の
リードスイッチや、光電変換などで実現できる。さらに
タイマー、ｆＭｆセンサーも必要となるが、後述する。

次に第８図、第９図に第７図で示したインク系ブロック
４３の詳細ｔ、さらに第１０図９ｆｊＩ４１１図に切換
弁、ポンプの詳Ｉａｔ示す。第８図はインク系ブロック
の側面図であり、４６は直流モーターで切換弁、ポンプ
の動力源である。作動時間が短く、耐久性など問題にな
らないから安価なモーターで十分である。Ａ７Ｆｉ直流
モーター４６の回転軸に取９つけらｎた歯車で直流モー
ター４６０回転を以下の歯車列４８．４９により減速し
て作動車５０に伝達さｎる。この作動車５ｏの一万の面
には切換弁５５１作動させるためのビン５１が又他方の
面にはポンプ６０１ｊｆ作動させるためのビン５８が取
りつけら１ている（第８図参照）。作動板が回転すると
ビン５１は一点鎖＃６１を中心に動き、切換弁作動レバ
ー５２と係合する。この切換弁作動レバー５２Ｆｉその
軸５３を中心に回転可能になっているが、切換弁作動レ
バー５２の他端に取りつけらｎた引張シパネ５４により
その静止位置が規制さｎ図の如く、ビン５１との係合部
が作動車５０の中心軸位置になっている。又切換作動レ
バー５２の他端にはビン５９が取りつけらｎていて、こ
のビン５９は切換弁５５のスライダー５６に設けらｎた
開口５７に係合する。切換弁５５の詳細な構造は第９図
で説明するが、スライダー５６の動きによって流路の切
換えができるようになっている。ここで直流モーター４
６が作動し、作動板５０が矢印６２の方向に回転すると
ビン５１が切換弁作動レバー５２と係合し、こｎｌ矢印
６３の方向に回転する。この切換弁作動レバー５２０回
転はビン５９によりスライダー５６の開目５フ端 方向に移動せしめ切換弁５５の流路切換えを行う。

又モーター４６を逆転させ作動板ｓｏｂ矢印６２と逆方
向に回転させるとスライダー５６は矢印６４と逆方向に
移動し切換弁５５の流路を元の状態に切換えられる。こ
うして直流モーター４６ｔ−作動させ、その回転方向に
より切換弁５５の切換えを行う。なお作動板５０が回転
を続けるとき最初の１回転でビン５１により切換弁作動
レバー５２１−通じてスライダー５６を移動させるが、
スライダー５６は外力がなければその位置に４ｉｉ！持
するので次の（口）転からは切換弁作動レバー５２０み
ｔ作動させるだけである。ビン５１とレバー５２の係合
聖断つとバネ５４により図のようにレバー５２は中心付
着にもどされるがビン５９と開口５７には逃げがありス
ライダーが戻されることはない。

作動機５０はポンプ６０も作動させるが、第８図と逆の
側面になるので、ボップ作動部のみを第９図に示す。作
動板５ａにはビン５８が取付けられ、このビン５８はピ
ストン軸６６に固着され九ビンフォロワー６５の溝６７
と係合している。この溝６７は図の如くピストン軸６６
の軸方向と直角方向に形成されていて、作動板５０の回
転によってビン５８は一点鎖＠６Ｂに沿って動きビンフ
ォロワ−６５’９ｆ作動させピストン軸６６に矢印６９
のように往復運動させる。ポンプ６０はその内部ｍ選を
８＠１１図に示すが、このピストン軸の往復運動により
ポンプ機能を発揮するようになっている。なお作動板５
０はその回転方向にかかわらずピストン軸６６を駆動す
ることはいう迄もない。

上述のように本実施例では一個のＤｏモモ−−４６によ
り切換弁５５とポンプ６０の作動を行うものであるが、
こｎによってヘッドのインク充填とインク抜きの方法に
ついて説明する。インク充填を行う場合は切換弁５５は
ヘッドとインクタンクを接続する方向になけｎばならな
い。この方向ｔ−ｍｓ図で、切換弁５５のスライダー５
６が矢印６４と反対方向に押さｆｉｎ状態であるとすｎ
ば、ＤＣモータ−４６を作動板５０が、矢印６２と反対
方向に回転する方向に作動させる。すると、作動板の最
初の一回転でスライダー５６が矢印６４と反対方向へ移
動せしめらｎ１ヘンドとインクタンクの導管を接続し、
引き続く作動板５００回転でポンプ６０が駆動さｎ１イ
ンクタンク内のインクをヘッドへ吸引して充填を行う。

次にインク抜１！を行う場合はＤＣモーターａ６ｙ上と
逆方向へ回転せしめ、作動板５０會矢印６２の方向に回
転させ、スライダー５６を矢印６４の方向に移動しヘッ
ドの導管を大気と接続し、引＊Ｓ＜作動板５０の回転で
ポンプ６０會作動させ大気中の空気ｔヘッドに吸引して
ヘッド内のインクを空気と置換してインクを抜き取る。

以上の如く第２図で示したと同じ機能が発揮できること
が理解さ１よう。

ｆｉｔｔ１図は切換弁の内部構造を示す断面図である。

７０はゴムで成型さｆ′Ｌ喪パツキンでパツキンホルタ
−７１に保持され、スライダー５６内に装着さｎている
が、スライダー５６とパツキンホルダー７１間にバネ７
２が入っていてパッキン７０會切換弁５５＊体の内壁に
押しつけらｎている。

この内壁にはヘッドへの導管に接続さｎる流路孔７３、
タンクへの導管Ｋ１１ｉ続さｎる流路７４、さらに大気
へつながる流路孔７５が設けらｎている。

さらＫこｎらの流路孔７３〜７５はスライダー５６の移
動方向に直＃状に配量さｎ１流路孔７３とｆＩｔ＃！Ｉ
孔７４との間隔と流路孔７５と流路孔７４との間隔がは
ｙ等しくなっている。又パツキン・・７０にはくぼみ７
６が形成さｎており、スライダー５６が図の如く最右端
にあるときパツキン７０のくぼみ７６が流路孔７５と流
路孔７４ｔ−接続する如き大きさ及び配置になっている
。スライダー７５が図で左側へ移動さｎるとパツキン７
０も同様に左側へ移動し、その＜　ｔＶみ７６は流路孔
７３と流路孔７ｓｔｉ！続するように切換えらｎる。従
ってスライダー５６の移動量を相隣る流路孔の間隔にと
り、スライダー５６を右側へ移動すｎは流路孔７３と流
路孔７４が接続し、ヘッドとタンクの導管が接続さｎ１
左側へ移動すｎは、流路孔７５と流路孔７５が接続され
、ヘッドへの導管が大気へ接続される。従って前述した
切換弁の機能が発揮さｎる。なお大気への流路孔７５の
外壁側にエアーフィルター７７ｔ″設けることＫよって
大気中のホコリやゴミをヘッドへ導入する危険を避ける
ことができる。

ｍｔｔ図はポンプ６０の内部構造を示す断面図でアや、
ポンプ６０の内部はシリンダーになっていて、ピストン
７８がピストン軸６６に同項さｎシリンダー内部を摺動
する。従ってピストン軸６６が上下に往復運動すること
によりシリンダー内部８１は加圧、減圧が繰返される。

７９．８０には夫々互に逆方向の一方向弁装着さｎてお
艶、７９はシリンダー内部８１が減圧さｆ′Ｌ九とき外
部から内部８１へ通ずる一方向弁であり、８０はシリン
ダー内部８１が加圧さｎたとき、内部８１から外部へ通
ずる一方向弁である。一方向弁の具体例はゴムやボール
などを利用し九ものが一般によく知ら１ているので、こ
こでは省略する。このポンプ６０はピストン軸６０を上
下に往復運動させシリンダー内部８１を加圧、減圧を繰
返し一方向弁７９の外部口８２から吸入し、一方向弁８
０の外部口８５へ排出する動作ｒ行いポンプ機能を発揮
する。従って、外部口８２　ｔ−Ｉｇ　７図の吸引キャ
ップ４２に導管會介して接続し、外部口８５を廃沿夕／
りに導管を介して接続すｎは前述駆動し、ホームポジシ
ョンに戻し、ヘッドノズル面に吸引キャップでキャップ
して待期する。そしてタイマーが５０時間経過するか、
気温が許容温度範囲外（ここではｔ（−１０℃ｏｒｔ）
６０℃）になるかどうかを監視し、この条件になったと
きインク抜き動作に入るが、安全のため、再びキャリッ
ジがホームポジションＫＩｈるかどうかを見て、ホ−ム
ボジシ目ンにない場合はキャリッジモーターを作動させ
、ホームポジションに戻し、直流モーターを作動板が左
回転するように３０秒間作動させる。この最後の！ＩＯ
秒間の直流モーターの作動で切換弁とポンプを駆動して
インク抜きを行うことは前述の説明で明らかであろう。

３９１１３５図（匂の動作は、電源スィッチがＯＮ又は
印字不良時に操作さｎるＰｗｇ・スイッチがＯＮになっ
たとき、切換弁が大気側か、タンク側か管見て夫々によ
ってタイマーの設定時間を変え、作動板が右回転するよ
うに直流モータを前記タイマー設定時間だけ駆動する。

この意味は切換弁が大気側にあるときはヘッド内はイン
ク抜きがさ１ているし、切換弁がタンク側にあるときは
インク抜きがされていないため、前者の場合は最初から
再充填する必要があり直流モーター１２０秒駆動し、後
者の場合は、ヘッド内のインクは抜きとらｎていないの
で若干リフレッシュすれば喪い。そのため直流モーター
Ｆｉ、２〜５秒と短時間のみ駆動さｎる。その後吸引キ
ャップを解除して直流モーターｙｏｙｐにしキャリッジ
倉印字位置に移動させる。

ｗ４１３図（Ｂ）のインク充填の動作は電源がＯＮのと
きであ抄Ｗ４１２図のプリンタ回路ａ６Ｋｔまｎるので
、以下第１３図（Ａ）を実現するための回路構成ｔ？ｗ
４１４図で説明する。図において９０は発振器と分局器
とで構成さｎたタイマーで、分周段選択端子９１がＨｌ
ｇｈのとき１００時間局期の出力が得ら１％　Ｌｏｗ　
のとき３０秒周期の出力が得られるように設定さｎてい
る。９２は温度検出端子で、そのセンサーとして、フェ
ライトのキュリ一温度を利用した感温磁性劇料とリード
スイッチを船台せ几サーマルリードスイッチで２点１１
２設足型を用い、−１０℃以下と６０℃以上でメーク、
それ以外でブレークのいわゆるメーク・ブレーク・メー
ク型のセンサーを用いている。９３は直流モーター駆動
端子で、ここで駆動さする場合は作動板が左ＩＰ！１転
するインク抜き動作のみである。インク充填のための駆
動回路はメインのプリンタ回路に組み込ｔｆ′している
。９４ｉｊキヤリツジのホームポジション検出端子で、
ホームポジションに到るとブレークになる。９５はキャ
リッジモーター駆動端子で、キャリッジｔホームポジシ
ョンに移動させる目的である。９６は電源スイッチの検
出部で、電源ＯＮのときはｔｚｖが印加さｆ’ＬＯＦＦ
のときは１２Ｖがダウンする。９７は電池のスイッチ回
路である。電池は充電可能な二次電池でプ１３ンタの電
源が入っているときは充電さｎ１電源がＯＦＦになると
この電池を電源に以下の動作を行う。１２Ｖが印加さｎ
ているときはタイマー。

ＦＦＩ　、ＦＦ４はリセットさｎていてタイｗ９０は作
動せず電池スイッチ回路９７はＯＮになっている。１２
７がダウンすると、タイ、　　−７１スタートする。又
キャリッジがホームポジションにないとき端子９４はメ
ークでＦＷ’５の可がＬＯＷとな抄端子９５、即ちキャ
リッジが駆動さｎる。５０時間経過しタイマー９０の出
力がＩ、ｏｗからＨｌｇｈになるとＩＰＩＦｌがセット
さｎタイマー９０は５０秒出力に切換る。端子９２がメ
ータ状態になったときも同ｊｉｓｌＦＦ１がセットさｎ
タイマー９０は５０秒出力に切換わる。（９１５図タイ
ミングチャート参照）タイマー９０出力の次の立上りで
Ｆ”？２がセットさｎｌ　もしキャリッジがホーム罠な
いときはＦＦ２によりＦＦ５がセットさｎキャリッジを
ホームに戻す。タイマ９０の出力の次の立上口時点即ち
ＦＩＦＳがセットさｎた時点でキャリッジがホームにな
いときは（３０秒Ｉｖｌ−ＩＰヤリツジモーターを駆動
してもホームに仁ないとき）　ＩＦ　Ｆ　６−６１リセ
ツトさｆｔＦＦＪがセットさｎ回路はノ（ワーク。

ランモードとなりインク抜きは行わない。會ヤ１Ｊツジ
がホームにあるときは、７７６はリセットさｎず、ＦＦ
−５セツトさｎて司がＬｏｗの間直流モーターが駆動さ
ｎる。次のタイマ９０出力の立下りでＦＦ３はリセット
されて直流モーターはＯＦＦとなり同時にＦＦ４がセッ
トさｎるためそのＱｄＥＬｏｗとなり電池スイッチ回路
９７が０ＦＩＦとなる。

上述の如く＠１４図の回路は＠１３図（４）の７０−チ
ャートの作動を行う。なおタイマーの作動は外部的にも
行うことが可能で、電源遮断時以外にもスタートさせる
ことで、例えば印字を停止したときにスタートさせて印
字停止から（電源が投入さｎていても）５０時間後にイ
ンク抜ｔｔ行なうことができる。

以上本発明の実施例について述べてきたが本発明はここ
で示べた実施例に限足さｎるものではなく例えばシリア
ルプリンター以外への応用、ポンプ、切換弁の変形、イ
ンク抜き設電条件の変更。

他の型式のインクジェットヘッドへの応用など本発明の
主旨を逸脱しない範囲で改良、変形は全て本発明の範囲
に含ま几ることは言うまでもない。

以上説明してきた如く本発明はインクジェットヘッドと
インクタンク間の導管の途中に切換え手段ｋａけ、この
切換手段はヘッドへの導管と一方はインクタンクへの導
管と、他方は大気へと選択的に切換えるものであり、又
ヘッドのノズル面に必要に応じて密層する吸引キャップ
及び吸引キャップに接続された吸引手段とから１ｓＦＩ
Ｌさｎ１必賛に応じてヘッド内のインク會抜き去ること
によりインクによるノズル目づまりｔ回避するというイ
ンクジェット最大の問題点を解決するとともに、次の印
字に際してインクの再充填も非常に容易にかつ確実に行
うことができる。又、前記切換手段と吸引手段とｔ同じ
駆動源により駆動することにより非常に簡略な装置にで
きる。さらにアルミラミネートフィルム製のインクカー
トリッジに脱気インク會封入したインクタンクを上記構
成と組合せることによってインクジェットの気泡問題を
も解決でき、あらゆる条件下で使用できる配録装置とな
りその価値は大である。

【図面の簡単な説明】

＠＋図は水に溶解する空気の量ｋｍ度をパラメータとし
て示した図である。第２図は本発明の一実施例の記録値
、−の略構成例を示す。第３図は本発明に用いらｎ比記
録ヘッドの構造を示す。第４図ｅ　ｕＩ　ｓ図は本発明
の！ｉＩ！施例となる吸入キャップを示す。第６図は本
発明のインクタンクの一実施例を示す。１１１７図は、
本発明をシリアルプリンターに応用した実施例を示す。 ｉＩ８図、第９図は本発明のインク系ブロックの一実施
例を示す、第１０図は不発明の切換弁の実施ｆＩｌｋ示
す。第１１図は不発明のポンプの実施例を示す。第１２
図は本発明の実施例の構成ブロック図である。第１３図
は本発明の実施例のイ／り系ブロックの動作フローチャ
ートを示す。第１４図は本発明の実施例のインク系回路
図を示し％ｌｌ１１５図はそのタイミングチャート図で
ある。　。 １・・・インクジェットヘッド　２・・・インクタンク
３・・・インク導管　し・・切換弁　８・−吸入ポンプ
３１・・・袋　５２・・・ノ（イブ　５３・・・ゴム部
拐３５・・・ヘッド　５６・・・キャリッジ４２・・・
吸引キャップ　４３・・・インク系ブロックム５・・・
インクタンク　４６・・・直流モーター５０・・・作動
板　５５・・・切換弁　６０・・・ポンプ以　　　上 代理人　弁理士最上　　務 混遁（０Ｃ） 第１悶 第２図 第３図 第９因 第１１属 ８６ 第１２図 第１３ｖＡ ＣＢ） し

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　インク供給口及び噴射ノズルを有するインクジ
   ェットヘッド、インクタンク、ｍ記インジェットヘッド
   と前記インクタンクを結合するインク導管、該インク導
   管の途中に設けらｎ一方は前記ヘッドと連通し、他方は
   前記タンク又は大気へと選択的に接続する切換え手段、
   前記噴射ノズルの前面に必要に応じて密着さｎ前記噴射
   ノズルからインク又は空気を吸引するための空間部を肩
   する吸引キャップ、及び該吸引キャップＫｌｉ続さｆ′
   した吸引手段とから構成されることｔ％働とするインク
   ジェット記録装置。
2. （２）前記切換手段と前記吸引手段とは同じ動力源で駆
   動されることを特徴とする特許請求範囲第１項記載のイ
   ンクジェット配量装置。
3. （３）　　前記インクタンクがアルミ箔をラミネートし
   た複合フィルムで構成さｎることｔ％命とする特許請求
   の範囲第１項記載のインクジェット記録装置。