JPS5856863A - 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ｒ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鍮装ｆｔＫ関する。 従来インクジェット記録製電に関しては多くの方式が考
案さｎているがその中で必要時のみ選択的にインクを噴
射し記ｅｔ−行う方式（特開昭５１−５５２！１１号等
に記載されたもの等）は製雪の簡略さ等から注目すべき
記録方式である。しかしながら従来より多くの改良が試
みらｎてきたにもかかわらず信頼性の面での不備が解消
され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。この原因となっているのは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ｋ”！開昭５１−１５２３１号等に記載さ
れている記鎌原理がらも理解されるようにインクの圧力
を高める圧カ室内忙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ありまた目づまりに関して
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
あるが轡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。 従来これらの点に関して試みられ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上堰り除くも
の（特開昭５４−１５９２２７号及び同５４−１６０２
４２号等）インクの流路途中に気泡除去装置（特開昭５
１−８８２２４号）を設けたもの等がある。また内部発
生的に生ずる気泡（主としてキャビテーションによるも
の）Ｋついての対策は特公昭５５−２０８８２号にある
がほとんど考慮會はられｎていない。ま要目づまりに関
しては、インクの改良、ノズル部へのふた、万一の目づ
まりの場合の強制解除手段（実開昭５４−４６８５４５
号）等が見ら九るが以下に述べる様にいづｎも不満足で
あることが判明した。 発明者は上記の２つの大きな問題を解決するためにａビ
録製電がおかｎるあらゆる条件を設定し鋭意解析を進め
た結果、気泡の混入と目づまり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
述べた通り外的要因によるものの他に従来余り考慮さｎ
てぃ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た直後の小さな負圧によっても十分キャビテー
ションが起り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
必ず起り得るものである。またこの微小気泡が存在する
原因としてはインク中Ｋｆ１４解している空気（主とし
て峻素及びチッ素）が大きな役割を果している。即ち水
性インクの場＠２０℃に於ては第１図に示すように水中
に１．６％の空気が溶は込んでおり、しか屯この溶解度
は温度が高くなるほど小さくなる。即ち記録中にｉｌＲ
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りのインク管タンクに回
収す′ｆＬげ微小気泡を生じさせるもととなってしまう
。またそうでなくてもインクに振動等の刺激紮与えるこ
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１ｉＪ比較的大きな気／！ｉｌ
＃′ｉ捕獲できる吃のの直径数〃ｍという微小気１’ｍ
Ｋ対しては余り効ｊｌがなく、また中ヤビテーション対
策として前記の特公昭５！１−２１２８８２号に記載さ
ｎ友ものはインク中のａ！素會取り除いてし筐うもので
あるが、依然としてチッ素はインク中に溶存し温度変化
によって微小気泡を生じることは明らかである（酸素の
み管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。）従って配録装−がどのような条件にお
がｎても安定した記録を行うためにはこの点についての
考慮が必要である。 次に目づま抄については蒸発しにくいインクの改良等が
行わｎ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ｎていない。また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ｎ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
インクを導くインク導管は一方では記録ヘッドの移動に
つｎて自在に動くプレキシビリティが要求さｎるため高
分子林料で構成さｎる。ところがこｎらの高分子材料は
もつとも性能が良いとされ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り得る。特に
高温状態では着しく、例ｆ−ノズル部からの蒸発が押え
られて本、この導管からの蒸発により結果的に目づまり
を起してしまう。 さらＨｔ度目づまりを起した４のは前記実開昭５４−６
６８５５号等の強制排除手段をもってしても極細のノズ
ル部を完全回復させることは困−でインクの飛行の直線
性等が損わｎる。さらＶＣは前記導管の壁ｔ−通しての
空気が透過し導管中インクを飽和状態にするのでいずｆ
′ＬＫしても初期状態での記録は安定しないことがらり
得る。 以上に述べて′ｅ次様に従来の改良ではまだまた不満足
な点が多く本発明はこれらの欠点

【すべて解決すべくな
さｆＬｔものであり、以下図面に基づいて本発明の説明
する。１！２図は本発明の配録装置の略構成例を示しｔ
ものであり図に於て１は配録ヘッド、２はインクタンク
（カートリッジ等）、５はインクタンク２から１峰ヘッ
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が設けられ、一方は大気５へ他は
インクタンク２へと接続されている。さらに記録へラド
１前面には配録装置の適当な位！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た
６が配電さｎ導管７に一通じてポンプ８を介して廃液タ
ンク９へと結合されている。 かかる構成の記録装置の動作を説明するに先たち記録ヘ
ッド１について詳しく述べる。 記録ヘッド１の！或は第５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模倣の圧力室２２、
ノズル２３等の溝全形放し、とｎ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・ｎ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たガラス基板２１と同一の厚みのガラ
ス片２５を第５１Ｊ（ｂ）に示すように並墳し、この両
側から撮動板（町撓曖）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清する。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ｒｔ几圧力室２２、
ノズル２３等の１０〜Ｈ１００ｆｉ　ｓｏ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栓
１６により閉じられる。さらにリザーバー２４と圧力室
２２０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２７の上方（圧
力室２２に対応する部分）には圧電素子（図示せず）が
配さ１電気パルスに応じてインクがノズル２５から噴射
さｎる。そしてインクの充填性を良くするｔめに円形の
圧力室２２０前後にインクの流−ｒＬｔ−矢印の如く壁
面Ｋｅわせるような島状の突起２８１１−設けることも
できる。 次に第４図にて吸入ふた６が記録ヘッド１のノズル部２
３と係合する様子を示す。吸入ふた６は空間部６ａｌ有
し矢印方向に移動する構造となっており必１２に応じノ
ズル部２３に密着的に係合し、さらＫこの空間部は導管
７と接続している。また第５図に示す様にヘッド１ｔ−
保饅する目的で設けらまたヘッドカバー１１の前面に密
着的に係合する空間６ａ’を肩する吸入ふた６′も同様
の目的を遍することができる。 以上ｗ４２図、ｔａＳ図、第４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時（
記録ヘッド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
設電さ１ている位看に移動し、空間部６ａがノズル部２
３Ｗ４囲に密着係合する。 しかる後切換弁４１に記録ヘッド１とインクタンク２が
接続さｎる如く切換えて、ポンプ８を作動させる。導管
７を通じて空間部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２ｊ、圧力室２２、ノズル２３がインクで満され
る。気泡を除き完全な充てんを期すため少し余分にイン
クを吸入し廃液夕／り９へと廃棄する。このような負圧
によりノズル部２５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よりインクを押し出す
方法に比べ、インクリザーバー２４、圧力室２２内にイ
ンクが滞留しにりく、スムースな充てんが可能であり気
＋Ｉ’！４効率良く排出できる。 なおノズル２５部エリ余分に消費さｎるインクはｔｏｅ
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内が完全光てんさまた後記録ヘッドは図示しない
キャリッジ等で記碌位壇へと導かｎ記録を開始する。さ
て記録が終了すると紀鎌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を通じて記録ヘッド１へと空気を吸
い込む。この動作で導管３−２及び配録ヘッドｉ内のイ
ンクは吸入キャップ６から導管７、ポンプ８１１−通っ
て廃清タンク９に廃棄され、記録ヘッド１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
作で記鎌ヘッド電内には全くインクが残っていない九め
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２３付近に％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３の途中に設けらｎ１インク導Ｗ３’に
導管３−１及び３−２に分割しているがこｆＬＩ／ｉ、
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
さするため、この部分からのインク蒸発及び空気流入け
さげら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ましいためで
ある。なお導管３−１部分は動く必要がない虎めステン
レス等の金属で構成できるため、蒸発等の心配は全くな
い。この排出動作で消費さＩＬるインク量は導’ｆｉｓ
−２ｍ分が内径１■、長さ５００電として約０４釦記録
ヘツド１内部（リザーバ一部十圧力室＋ノズル部）が約
αｔｃｃ＠計で約α５ＣＣ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が切り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２３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＊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シ別の配
備が必要であゐ。即ち前にも説明した様にインク中の空
気を完全く取り除いておく必要があり、このためにはイ
ンク會完全脱気状ＩＩＩＫ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Ｆｉ第６図に示された様なアルミ箔を
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３１に導管３−１先端に設けられた針状
ノ（イブ３２と接続可能なゴム等の部材３５が設けらｆ
ｉ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これを用いた積層フィルムが実用化さｎ
ており、こｎらの材料を用いたインクカートリッジを構
成してｉる従来例がある。 しかしこ１らの材料に於ても脣に高温状態では空気透過
量Ｏが著しく上昇してしまう、理論的にも気体透過量１
５ＰはＰ　−Ｐ６　ａｘ−ｐ　（−１Ｃ／Ｒ〒）（Ｈ富
活性化エネルギー、Ｔ：絶対温ｒｌ　＊　Ｒ＝気体定数
）の如く温度依存性があり、ｆＩｌｆ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１サラネツクスφ２６
　’　（＠旭ダウ製、約６０βｍ厚）ｔ−例にとると、
例えば酸素透過量は７ｃｔ／ｍ’、２Ｊｈｒ。 １ａｔｍ（常温）てあり、第５図に示した形状（例えば
表面＄２００ｉ、内容涜２００５Ｈの水性インク）Ｋ於
て約ＡＯ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。そこで本発明でＦｉ、
ａμｍのアルミ箔會ラミネートした袋に用いた。アルミ
箔はａｌｏ　０　Ａの蒸着膜程度でもかなり透過係数を
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
μ密程度の薄膜がより望ましい。僧μｖｎ糧度のアルミ
箔では透過係拳及び蒸発率（水蒸気透過率）はほとんど
０とみなさｎ長期保存に耐える。た’ｆＬＩＩμｍのア
ルミ箔は袋とした場合剛性が高くなるので第６図忙示し
九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
うな形管とり得ない。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）の構
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ｗ４７図に上述
の不発明の構成ｔシリアルプリンターに応用した実施例
を示す。３ａＦｉプラテン、３５はヘッド、Ｓ６ｕキヤ
リツジでヘッド３５ｔ−支持し、２本の案内軸５７．５
８に沿ってプラテン３１に千行罠図示しないモーターお
よび駆動ベルトにより駆動さｎる。プラテン５ＡＫ記碌
紙を装着し、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２４ノズルｔ−有してい
るので縦２４ドツト構成の文字、画偉の記録が行わｎる
。このようにキャリッジＳ６がプラテンＳＡＫ対向して
駆動さｎる範囲５９を記轍ボジシ日ンとすｎば、前述し
几ようにヘッド３５へのインク充填、インク抜きを行う
位Ｍ４０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４゜ではこのような色々な動作を行うた
めの製雪が配さｎている。即ち、必要に応じてヘッド３
５のノズル血管クリーニングするためのブラシ４１、こ
ｆは、ノズル面に紙−粉等のホコリが付着したときヘッ
ド３５萱ホームポジシヨン４ｏのブラシ４１部に到らせ
、このブラシａｔｔ−回転させノズル面のホコＩＪ　を
取去る。ａ２Ｆｉ第２図、Ｗ４４図に示したと同様の吸
引キャップであり、ヘッド３５がこの吸引キャップ４２
０位會にきたとき、必要に応じてノズルへのキャップの
着脱ができるようになっている、４３はａａ２図で示し
た切換弁４．ポンプ８及びそれらの駆動機構をまとめた
インク系ブロックである。このインク系ブロック４ｓの
詳細は後述するので、ここでは図の如く立方体のブロッ
クで示す。吸引キャップ４２とインク系ブロック４３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。８１！２図から４理解さｎるであろうがこの導管
４４＃ｉインク系ブロツク４Ｓ内のポンプ忙接続さｎて
いる。４５岐インクタンクである。ここでのインクタン
ク４５はＩＫ２図のインクタンクと廃液タンクが一体で
構成さｎている。又このインクタンク４５からは第２図
で示したと同様インク系ブロック４ｓの切換弁、ポンプ
への導管、さらにはインク系ブロック４３からヘッド３
５への導管などが配穀さｎているが、ここではこのよう
な細部の構成は省略した。 次にこのシリアルプリンターの動作を説明すると、休止
中はキャリッジ！４Ｆｉホームポジション４０にありヘ
ッド３５のノズル面は吸引キャップ４２でキャップされ
ヘッド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４Ｓが動作してヘッド３５にインクを充填し
、印字指令ｒ待ち、印字指令とともにキャリッジＳ６ｄ
印字ポジシ日ン５９へ移動し指令に従って記録を行う。 プリンターの電源が切られると、キャリッジ３６は、ホ
ームポジションＡＯＫ移動し吸引キャップ４２でヘッド
３５のノズル面をキャップする。ここで引き続いてヘッ
ドｓｓ内のインクを抜き取っても良いのであるが、イン
ク抜き→インク充填の動作を１＠行うと消費するインク
量は約１〜２（ｎであり１日１回程電であればそｎ程問
題となる量ではないが、１日に頻繁に電源を０Ｎ−ＯＦ
νす゛る場合はや蝶り無視できない消費量になる。そこ
でここではインクによるノズル目づまりＫいたる条件管
検討し、目づまりする危険性が認めらまた時点で始めて
インク抜Ｓｔ−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１は（ｉ）プリンターの電源
ＯＦ　Ｆ後、又は印字動作終了後、ある一定時間経過し
た場合と、■ある温度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。その理由は轟然長期間放置さｎるとインクの
水分が蒸発しノズルに目づまりを引き起すので上記■の
条件が必要で、真対的な時間としては、非常に安全を見
込んで１日〜１週間位に設定すｎば良い。例えば１日に
設定しても毎日プリンターを作動させる場合ＫＦｉイン
ク抜ＩＫ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く押えらｎ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℃以上の高瀉下でインク抜き紮する。上記■
の条件は■、■と違ってインクの凍結温度以下になると
、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ｎがでてくる。従ってインク凍
結ｓｆ以下になる恐九のあるときにはインク抜きを行っ
て安全管期すのである。 以上述べてきたような動作ｔｓ実に行うＶＣＦｉ、キャ
リッジ３６が確実にホームポジション４ｏの所定の位―
になけｎばならないので、ζ、ｆ′Ｌ検出するセンサー
が必要である。こ１は＠６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、温度センサーも必要となるが、後述する。 次に第８図、１４９図に第７図で示したインク系ブロッ
ク４３の詳細を、さらに第１０図、第１１図に切換弁、
ポンプの詳細を示す。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、耐久性など間頓にならない
から安価なモーターで十分である。４７は直流モーター
４６０回転軸に取りつけらｎた歯車で直流モーターｊ６
の回転を以Ｆ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］Ｌ５０の一方の面には切
換弁５５を作動させるためのビン５１が又他方の面にｊ
−Ｔボンプロ０？作動させるためのビン５８が取りつけ
ら几ている（第８図参照）。作動板が回転するとビン５
１１／′ｉ一点鎖＠６１を中心に動真、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５！Ｉ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また引張りバネ５４によ
りその静止位情が規制さ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。又切換弁作
動レバー５２の他端にはビン５９が取りつけられていて
、このビン５９は切換弁５５のスライダー５６ｆＣ設け
らｎた開口５ｙｙｃ４１に＠する。切換弁５５の絆細な
構造は第９図で説明するが、スライダー５６の動き罠よ
って流路の切換えができるようＫなっている。ここで直
流モーター４６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ｎを矢印６３の方向に回転する。この切換弁作動レ
バー５２の回転はビン５９によりスライダー５６の開口
５７端面管押しスライダー５６ｔ−矢印６４の方向に移
動せしめ切換弁５５の流路切換えｔ行う。又モーターａ
６ｔ−逆転させ作動＠ｓｏｙ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ｎる。こうして直流
モーター４６を作動させ、その回転方向によ抄切換弁５
５の切換えを行う。なお作動板５０が回転ＶＩ：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５
２を通じてスライダー５０”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を保持するので次の回
転からは切換弁作動レバー５２のみを作動させるだけで
ある。ビン５１とレバー５２の係合を断つとバネ５４に
より図のようにレバー５２は中心位ＮＫもどさｎるがビ
ン５９と開口５７ＫＦｉ逃けがありスライダーが戻さす
ることはない。 作動板５ＯＦｉポンプ６０も作動させゐが、第８図と逆
の側面になるので、ポンプ作動部のみを第９図に示す。 作動板５０にはビン５８が取付けらｎ、このビン５Ｂは
ピストン軸６６に固着されたピンフォロワー６５の溝６
７と係合している。この溝６７は図の如くピストン軸６
６０軸方向と直角方向罠形成さｎていて、作動板５０の
回転によってビン５８は一点鎖＃６８に沿って動負ビン
フォロワー６５を作動させピストン軸６６’ｊｆ矢印６
９のように往復運動させる。ポンプ６０はその内部構造
に＠Ｉｔ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−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６６ｆ駆動す
ることはいう迄もないＯ 上述のように本実施例では一個のＤＣモータ−４４によ
り切換弁５５とポンプ６０の作動を行う４のであるが、
とｆ’ＬＫ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５
５はヘッドとインクタンクを接続する方向になければな
らない。この方向を第８図で、切換弁５５のスライダー
５６が矢印６４と反対方向に押さｎた状態であるとすれ
は、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ゐ。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
動せしめられ、ヘッドとインクタンクの導管を接続し、
引き続く作動板５００１転でポンプ６０が駆動され、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。 次にインク抜きｔ行う場合はＤＣモータ−１６１１−上
と逆方向へ回転せしめ、作動板５０１矢印６２の方向Ｋ
ｌ！ｉ！１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、引き続く作動板５
００回転でポンプ６０を作動させ大気中の空気にヘッド
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ｎよう。 ｗ４１０図は切換弁の内部構造を示す断面図である。７
ＱＦｉ：ｆムで成型さｎたパツキンでパツキンホルダー
７１に保持さ１、スライダー５６内に装着されているが
、スライダー５６とパツキンホルダー７１間にバネ７２
が入っていてパツキン７゜を切換弁５５本体の内壁に押
しつけられている。 この内壁ＫＦｉヘッドへの導管に、＊続さｎる流路孔７
３、タンクへの導管に接続さｎる流路孔７４、さらに大
気へつながる流路孔７５が設けらｎている。さらにこｎ
らの流路孔７３〜７５はスライダー５６の移動方向に直
線状に配置さｎ１流路孔７３と流路孔７４との間隔と流
路孔７３と流路孔７４との間隔がはソ等しくなっている
。又パツキン７０にはくぼみ７６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
のくほみ７６が流路孔７３と流路孔７４ｔ−接続する如
き大きさ及び配置ｆＫなっている。スライダー７５が図
で左側へ移動されるとパツキン７０も同様に左側へ移動
し、そのくぽみ７６は流路孔７３と流路孔７５を接続す
るように切換えられる。 従ってスライダー５６の移動量を相隣る流路孔の間隔に
と抄、スライダー５６を右側へ移動すれは流路孔７５と
流路孔７４が接続し、ヘッドとタンクの導管が接続さｎ
１左倦へ移動すれは、流路孔７３と流路孔７５が接続さ
ｎ１ヘツドへの導管が大気へＩＩＩ続される。従って前
述した切換弁の機能が発揮される。なシ大気への流路孔
７５の外壁側にエアーフィルター７７管設けることによ
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
けることがてきる。 第１１図はポンプ６０の内部構造を示す断面図であり、
ポンプ６０の内部はシリンダー罠なっていて、ピストン
７８がピストン軸６６に固着さ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罠は夫々互に逆方向の一方向弁装着さｎてお
り、７９Ｆｉシリンダ一内部８ｔが減圧さｎたとき外部
から内部８１へ通ずる一方向弁であり、８０けシリンダ
ー内部８１が加圧さまたとき、内部８１から外部へ通ず
る一方向弁である。一方向弁の異体例はゴムやポールな
どを利用したものが一般によく知らｎ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ａｔ’ｌ加圧、減圧管繰
返し一方向弁７９の外部口８２から吸入し、一方向弁８
Ｄの外部口８３へ排出する動作を行いポンプ機能を発揮
する。従って、外部ロ８２’ｌｉ−第７図の吸引中ヤツ
プ４２に導管會介して接続し、外部口８３を廃液タンク
に導管を介して接続す１ば前述駆動し、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
て時期する。そしてタイマー最１５０時間経通するか、
気温が許容温度範囲外（ここでは１＜−１０℃ｏｒｔ）
６０℃】になるかどうかｔ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、再びキャリツ
ジがホームポジションにあるかどうかを見て、ホームポ
ジショ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’ｔ−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５０
秒間の直流モーターの作動で切換弁とポンプ會駆動して
インク抜きを行うことは前述の説明で明らかであろう。 Ｗ４１５図（榊の動作は、電源スィッチがＯＮ又は印字
不良時に操作さｎるＰｕｒｇ・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ｎているし、切換弁がタンク側にあるときはイ
ンク抜きがなさｎていないｔ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を２０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良い。そのため直流モーターは
２〜５秒と短時間のみ駆動される。ソ＋７）後吸引キャ
ップを解除して直流％−１−１″ＯＦ　ＦＫｔ、キャリ
ッジを印字位曾に移動させる。 ｓ１３図（→のインク充填の動作は電源がＯＫのときで
あり第１２図のプリンタ回路８６に含まｎるので、以下
第１３図（Ａ）を実現するための回路構成ｒｉｇ　１４
図で説明する。図において９ｏは発振器と分周器とで構
成されたタイマーで、分周段選択端子９１がＨｌｇｈの
とき１００時間周期の出力が得らｎ％　Ｌｏｗのとき３
０秒間期の出方が得らｎるように設定さｎている。９２
ｑ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ｍ磁性材料とリードスイッチを
組合せたサーマルリードスイッチで２点温度設定型を用
い、−１０℃以下と６０℃以上でメーク、そｎ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
で駆動される場合は作動板が左回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まｎている。９４はギヤリッジのホ
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
、キャリッジをホームポジションに移動させる目的であ
る。９６は電源スィッチの検出部て電＠ｊ　ＯＮのとき
＃′ｉｉ　２７が印加されＯＦＦのときは１２７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リンタの電源が入っているときは充
電さｎ１電源が０ＦＩＰ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、タイマ９ｏけ作動せず電
池スイッチ回路９７はＯＮになっている。 １２ｖがダウンすると、タイマーがスタートする。 又キャリッジがホームポジションにないとき端子９４け
メークでＦＦ５のＱ、がＬｏｗとなり端子９５即ちキャ
リッジが駆動さする。５０時間経過しタイマー９０の出
力がＬｏｗからＨｌｇｈ　Ｋなると１１１がセットさｎ
タイマー９０　ｉｊ　５　Ｑ秒出力に切換る。 端子９２がメーク状態になったときも同様ＦＦＩがセッ
トさ几タイマー９０は５０抄出力に切換わる。（第１５
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ＦＦ２がセットされ、もしキャリッジがホームに
ないときは７７２によ１す５がセットされキャリッジ管
ホームに戻す。 タイマ９０の出力の次の立上り時点即ちＰＦ５がセット
された時漬でキャリッジがホームにないときは（３０秒
間キャリッジモーターを駆動してもホームにこないとき
）ＦＦ６がリセットさ：ｆ’ＬＦＦ４がセットさｎ回路
はパワーダウンモードとなりインク抜きは行わない。キ
ャリッジがホームにあるときけ、ＦＩＦ　ｂｉｄリセッ
トさｎず、Ｆｕｒ−Ｓセットされて可がＬｏｗの間直流
モーターが駆動さｎる。 次のタイマ９０出力の立下抄でＦＦ３＃ｉリセツトさ１
て直流モーターは０ＦＩＰとなり同時にＦＦＡがセット
さ几るためその可がＬｏｗとなり電池スイッチ回路９７
がＯＦＦとなる。上述の如く第１４図の回路は第１３図
（Ａ）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、電源速断時以外に
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（電源が投入されていても
）５０時間後にインク抜きｔ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
で述べた実施例に限定さ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、
インク抜き設定条件の変更、他の型式のインクジェット
ヘッドへの応用なト本発明の主旨【逸脱しない範囲で改
良、変形は全て不発明の範囲に含ｔｔすることは言うま
でもない。 以上説明してきた如く不発明は、インク抜き手段とイン
ク充填手段管有し、前記インク抜き手段を制御する電気
回路に充電可能な二次電池と、電源速断検出部を設け、
電源遮断時、前記二次電池を電源としてあらかじめ設定
した条件に達したとき前記インク抜き手段によりヘッド
内のインクを抜きとり、印字開始前に前記インク充填手
段によりヘッドにインクを再充填して印字開始に備える
インクジェット配縁装置であって、装置の休止中極端な
条件で発生するノズル目づまりをその発生前にインク抜
きによって完全に回避するもので、前Ｉ！ｌｌｌ′＃１
！手段と二次電池及び設定条件によって無駄なく＠理的
で確実な信頼性の確保ｔ−計ったものでその利点は大で
ある。

【図面の簡単な説明】

＃！１図は水に溶解する空スのｔｔｍｆ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配録
装青の略構成例を示す。′ＩＪ／４５図は本発明に用い
らｎ７２記録ヘツドの１Ｓ選を示す。第４図ｏ　ｔａ　
Ｓ図は本発明の実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葡示す。第７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。 第８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例を示す。ｗ
４１１図は本発明のポンプの実施例を示す。第１２図は
不発明の実施例の構成ブロック図である。＄　Ｉ　Ｓ図
は本発明の実施例のインク系ブロックの動作フローチャ
ートを示す。１ｍ１４図は本発明の実施例のインク系（
ロ）路図全示し、第１５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　４・・・切換弁　８・・・吸入ポ
ンプ３１・・・袋　５２・・・ノ々イブ　５Ｓ・・・ゴ
ム部材５５・・・ヘッド　３６・・・キャリツジム２・
・・吸引キャップ　Ａｓ・・・インク系ブロックＡ５・
・・インクタンク　４６・・・鷹派モーター５０・・・
作動板　５５・・・切換弁　６０・・・ポンプ以　　　
上 ジノ霞−＄　ｒｃ　） ’ｊｉｉｊ１１ｇｊ 第２属 ａ３８２ 第１１図 ６ 第１２馬 （Ａ） 旧）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１：　　インクジェットヘッド、該ヘッドのインクを
   必要に応じて抜き取るインク抜き手段、前記ヘッドへイ
   ンク會充填するインク充填手段と會配備したインクジェ
   ット配録装置において、前記インク抜き手段を制御する
   電気回路部に充電可能な二次電池と記録装置の電源遮断
   検出部ｔＷ＆けたこと１−％塗とするインクジェット記
   録製雪。 （２）　　記録製雪の電源が遮断さｎた場合、前記イン
   ク抜き制御回路は前記二次電池を電源として動作し、設
   電条件に達したとき、前記インク抜き手段によ抄、少く
   とも前記インクジェットヘッド内のインクを抜き取るこ
   と１＊＊とする特許請求の範囲第１項記載のインクジェ
   ット配録装置。 （３１前記インク抜き手段が作動して、前記インクジェ
   ットヘッド内のインクが抜き取られている場合、記録開
   始以前に前記インク充填手段が作動して、前記インクジ
   ェットヘッドにインクを再充填して配録開始に備えるこ
   とｔ−％命とする特許請求の範囲第１項記載のインクジ
   ェット配録装置。