JPS60122158A - インク滴噴射装置に於ける目詰まり防止方法 - 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】 （イ）　産業上の利用分野 本発明はインクジェッ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。

（ロ）　従来の技術′ インク滴噴射装置は現在インク滴の噴射制御形態の違い
によって、電界制御型、電荷制御型、オンデマンド型等
に分類される。この全てのインク滴噴射装置に共通する
最大の欠点はインク滴が噴射せしめられるオリフィスの
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以下に褥すような提案が為されて
いる。

（ａ）オリフィスに蓋をする（実開昭５２−１１０８４
７号）。

（ｂ）オリフィス近傍を多湿にし乾燥を防止する（実公
昭５０−８５６２４号）。

（Ｃ）オリフィス（ノズル）を乾燥防止液で被覆する（
特公昭！ｌ＋４−２４６６１号）。

（ｄ）インク自身にポリエチレングリコールや工チレン
グリコール等の乾燥しない様な薬品を混入せしめる。

また、乾燥したインクをインクに強大な圧力で加圧する
ことによって除去する自己復帰方法も存在する。

然し乍ら、オリフィス近傍のインクに微ノ」１な圧力変
化を加えることによってインク滴を噴射用しめるオンデ
マンド型のインク滴噴射装置にあっては、上述の如くイ
ンク滴の噴１１．１が微小な加圧力による為に上記目詰
まりが発生すると該］」詰まりを容易に自己復帰するこ
とはでき４”、従って非印写動作時の目詰まりを予め防
止・Ｕざるを得なかった。

？ （ハ〉　発明が解決しようとする問題点本発明はインク
ジェットプリンタの四部を司どるインク滴噴ｎ、１装置
に於いて最大の欠点であるインク滴を噴射するオリフィ
スの目詰まりを予め防止しようとするものである。

く二）　問題点を解決するための手段 本発明インク滴噴射装置に於ける目詰まり防止方法は、
インク滴噴射装置の４１′印写動作時、第１のオリフィ
スから噴射されるインク滴を通過ゼしめ外部に吐出せし
める第２のオリフィスを覆蓋すると共に、上記第１のオ
リフィスと第２のオリフィスとの間に位置する前方の室
と連なり第１のオリフィスより高位置に設けられた大気
開放口を開放した状態で、上記前方の室にインクを供給
せしめた後、上記大気開放口を閉室せしめて上記前方の
室内に供給されたインクを保持し、このインクによって
上記第１のオリフィスを被覆した構成にある。

（ホ）作用 上述の如く非印写動作時、第１のオリフィスから噴射さ
れるインク滴が外部に吐出せしめられる第２のオリフィ
スを覆蓋すると共に、第１のオリフィスの前方に設けら
れた前方の室と連なり該第１のオリフィスより高位置に
設けられた大気開放口を開放した状態で、上記前方の室
にインクを供給せしめた後、上記大気開放口を閉室する
ことによって、該大気開放口の閉察は前方の室に供給き
れたインクの自然逆流を阻止すべく作用する。

くべ）　実施例 以下に本発明目詰まり防止方法をオンデマンド型のイン
ク滴噴射装置につき図面を参照しつつ詳述する。

第１図はインク滴噴射装置の印写動作時の断面図を示し
、同図に於いて、（１）はオンデマンド型のインク滴噴
射装置で、該噴射装置（１）は、画Ｍ号に応答して湾曲
振動する圧電振動ｗ、（２）と、該圧電振動板（２〉を
長径側の開口に配したボーン状の圧力室（３）と、該圧
力室（３）の短径側に振動自在に設置すられた？２１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
」二記振動子（４）と対１１Ｒ１する前面板（６）と、
該前面板（６）に於（Ｊる振動子く４）の振動中心対向
箇所に穿たれた微小径の第１のオリフィス（７）と、を
有しく更に」二記第１のオリフィス（７）の前方に設り
られた前りｊの室（８）と、該室（８）から開孔し上記
第１のオリフィス（７）から噴射せしめられたインク滴
（９〉・・・が通過する第１のオリフィス（７〉より開
孔径が２倍以上大きい第２のオリフィス（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ィルム等の袋に数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Ｖるインク供給管、（１
３〉は該インク供給管（１２〉の途中に配挿せしめられ
たインクカップラで、このインクカップラ（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（１
６）を適宜付加せしめるエアポンプ、（１７）は該エア
ポンプ（１４）と前方の室（８）との間の空気供給管（
１５）に設けられた弁装置で、例えば三方を磁弁から成
り印写動作時上記エアポンプ（１４）と前方の室（８）
とを連通状態にしている。（１８）は上記インク滴噴射
装置（１）の第２のオリフィス（１０）ｌＶｉ？面に僅
少距離を隔てて配置きれた記録媒体で、回転−４−るＦ
　”ｙム（１９）に巻回され回転方向に主走査さ１１乙
。

第２図は非印写動作時の状態を示し、インク滴噴射装置
（１）の第２のオリフィス（１０）４；ｌ：ゴム等の弾
性体から成る蓋体り２０）によ−、−ｃ々″”ＩＩ　’
Ａ　’ａ　ｔｉ、てし）る。この非印写動作時には第１
のオリフィス（７）は前方の室（８）に供給されたイン
クによつ−〔被覆状態にある。断る非印写動作時の、ｆ
ンク滴唄Ｑ、ｌ装置（１）は第３図に示す如く記録媒体
（１８）及びでＩＪシラノ　（１９）から離れたホーム
ポジション（ＩＩＦ）に位ｊね−している。同図に於い
て、（ＰＰ）はインク滴＋１１１　ｎ、１装置く１）が
インク滴（９）を噴射し印写動イ乍して０るプリントポ
ジションでインク滴噴射装置（１）番よ第１図に示した
如き状態にある。（ＳＰ）４ま上３己プリントポジショ
ン（ＰＰ）とホーｂ　Ｊ＜　シション（ＩＩＰ）との間
に位置しインク滴噴Ｉ４装置く１）力；１」写動作を待
機するスタン／＜イポジションで、該スタンバイポジシ
ョン（ＳＰ）で？ンク滴噴射装置（１）の第２のオリフ
ィス（１０）は第４図」ｒ（メに第５図のようにガター
ク２１）と対向してし箋る。

而して、プリントポジション（ＰＰ）にあるインク滴噴
射装置（１〉の圧電振動板（２）に画信号が印加される
と該圧電振動板（２）はそのＪワみ方向に急激に湾曲振
動し圧力室（３）を加圧する。この加圧は圧力室く３）
のホーン形状も相俟って圧力増幅され振動子（４）に伝
播上しめられ−〔該振動子（４）を大きく撓ませる。即
ち、断る圧電振動板（２〉、圧力室（３）及び振動子（
４）はインク室（５）のインクに対して急激に圧力変化
を与λ−る圧力変化手段として作用する。従って、振動
子（４）からの急激な圧力変化を受けたインク室（５）
のインクは第１のオリフィスく７）から押し出され、イ
ンク滴く９）となり空気流（１６）によって包まれなが
ら同軸上の第２のオリフィス（１０）から吐出きれる。

尚、斯る空気流（１６〉によるインク滴（９）の吐出に
ついては特開昭５１−３７５４１号に更に詳しい説明が
為されているので、ここでのｉは割愛する。このインク
滴（９）は最終的にはドラム（１９）によって回転走査
せしめられている記録媒体（１８）に付着して文字・図
形等の画像を印写する。

印写動作終了後インク滴噴射装置１！／、（１）はスタ
ンバイポジション（Ｓｒ）を通過しホームポジション（
ＨＰ）に復帰する。復帰後第２のオリフィス（１０）は
蓋体く２０）によって覆蓋許れＯｉ＋力の室（８）が夕
１部と遮断状態となる。次いで、上記前ノＴの室（８）
にインクをインク槽（１１）から第１のオリフィス（７
）と至るインク系を介しで供給すべく、弁装置（１７＞
を切替え前方の室（８）を外気と連通り七しめる。この
弁装置（１７）の切替えで前方の室（８）とエアポンプ
（１４）とは閉状態となる。この状態でエアポンプ゛（
１４）を稼動せしめると、空気流（１６）はインク槽（
１１）に向っ工流れ該インク槽（１１）内のインクを加
圧する。このインク槽（１１）内のインクの圧力上昇は
インク供給管（１２）、インク：Ｉネクタ（１３）、更
にインク供給管（１２）を伝播しインク室（５）のイン
クを加圧することになる。従って、第１のオリフィス（
７〉近傍のインク室（５）のインクの圧力は前′Ｊｊの
室（８）の圧力に比べ序々に上昇する。この圧力差が第
１のオリフィス（７）に於けるインクの平衡状態を打ち
破ぶる閾値に到達すれば、該第１のオリフィス（７）か
ら前方の室（８）にインクが流れ出す。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上しめると、イン
クの平衡は直ちに崩れ第１のオリフィス（７）から前方
の室〈８）にインクが流れ始める。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０ｔ１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。更に、斯るインクの供給は、第２図に示す
如くインク供給孔である第１のオリフィス（７）より高
位置にあり、現在前方の室（８）と大気とを連通せしめ
ている弁装Ｗ１．（１７）の大気開放口（１７ｏｕｔ　
）が、インク供給により押出された前方の室（８）の排
気口として作用している。この様にして第１のオリフィ
ス（７）は前方の室（８）内に気泡を残すことなく供給
されたインクで覆われる。このインクの供給は前方の室
（８）若しくは該前方の室（８）近傍の空気供給管（１
５）に設けられた抵抗検出手段の検出出力により制御さ
れる。

本実施例に於い℃はインク滴噴ｆＡ４装！＜１）のボデ
ィ（２２）と絶縁製の空気供給管（１５）内の検出電極
（２３）との間の抵抗値を検出している。即ち、空気供
給管（１５）内のインクが上昇し、検出電極（２３）を
浸漬すると、ボディ（２２）と検出［極（２３）間の抵
抗値は上記インクによっで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（二継続す
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きれる。

上記検出手段により前方の室（８）へのインクの充填終
了が検出きれると、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、０１■方の室（８）は空気供給管（１５）を介し
Ｃ外気と連通状態にあり、この状ｍｌ―述の如＜　、（
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ＩＩ（ｕ）に向って
逆流する為に、弁装置（１７）を閉じる。従つ−〔、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ェツリ（Ｔｏｒｒｉｃｅ
ｌｌｉ）の原理によって阻止される。

この結果インク滴噴射装置（１）は非印写動作時ホーム
ポジションに於いて前方の室く８）にインクが充填され
た状態となり第１のオリフィス（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ま
りは防止される。

この様にホームポジション（ＨＰ）に於いて前方の室（
８）内にインクが供給され第１のオリフィス（７）の目
詰まりが防止されていたインク滴噴射装置（１）は印写
動作に先立ってスタンバイポジション（ＳＰ）に移動し
ガター（２１）と対向する。この状態で弁装置（１７）
を操作しエアポンプ（１４）と前方の室（８）とを連通
ずると共に、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）によって外周
方向から加圧され、その中心で開孔している第２のオリ
フィス（１０）から排出される。そしてこの排出きれた
インクは対向配置されたガター（２１）によって捕獲さ
れる。排出動作が終了すると空気流（１６）は停止し第
１のすリフイス（７）に於いてインクの平衡は保たれイ
ンク滴噴射装置く１〉は第５図のように待機状態となる
。このインクの排出の度に第２のオリフィス（１０）は
先の印写動作時に付着した僅かなインクの凝固物等をも
排出しクリーニングきれ、次の印写動作を待機する。

尚、上記クリーニング作用は非印写動作時に於ける第１
のオリフィス（７）からのインクの供給の際に、該第１
のオリフィス（７〉についＣも行なわれる。

第６図は本発明の他の実施例に於ける非印写動作時のイ
ンクの供給動作を示している。即ち、先の実施例を説明
した第２１ｉＡと対応している。その第２図と異なると
ころはエアポンプ（１４）の吸気口（２４）を弁装置（
１７）と、該弁装置（１７）が開の時閉となり、閉の時
開となる吸気Ｊｒ（２５）とに連結したところにある。

斯るシステムに於いて、蓋体（２０）によって第２のオ
リフィス（１０）が覆蓋されると、弁装置（１７）はエ
アポンプ（１４）の排気側を遮断し前方の室（８）と吸
気口（２４）とを連通状態にすると共に、この動作に応
動して吸気弁＜２５）を閉状態にする。従って、エアポ
ンプ（１４）が稼動すると該エアポンプ（１４）は一方
の空気供給管（１５〉でインク槽（１１）を加圧すると
共に他方で前方の室（８）内の空気を排気するので、該
前方の室（８）内の圧力はインク室（５）のそれに比べ
直ちに低圧となり第１のオリフィス（７）からインクが
流れ出しインクの供給が行なわれる。また、適宜圧電振
動板（２）を駆動して上記インクの供給を行なわしめて
も良し）。

更にエアポンプ（１４）で前方の室（８）のみの排気で
も該室（８）内は低圧となり第１のオリフィス（７）か
らインクが流れ出す。

この様にしてインクが供給される前方の室（８）に充填
されると弁装置（１７）を閉じて上記前方の室（８）内
のインクを保持し、第１のオリフィス（７）を被覆状態
にする。

尚、本発明に用いられるインク滴噴射装置（１）は上記
実施例に限ることなく例えば特開昭５１−１０９７３８
号に開示きれた如き、本発明と同様に第１のオリフィス
（７）に空気流（１６）が付加きれるインり滴噴射装置
であれば最も望ましい。また空気流（１６）を併用しな
くてもインクの供給に対してはインク槽（１１）を適当
な加圧手段で加圧すれば良く、インクの排出に対しては
前方の室（８）の最下部に自重によって流出する流出口
を設けることによって対処することができる。

（ト）発明の効果 本発明インク滴噴射装置に於０る［ｊ詰まり防止方法は
以上の説明から明らかな如（、第１のオリフィスより高
位置に設けられた大気開放口を開放した状態で、第１の
オリフィスの＋１ｉｉ　Ｊｊの室にインクを供給せしめ
た後、上記大気開放口を閉ｇ（ｔしめたので、上記前方
の室に供給されたインクはトリチェツリの原理により自
然逆流が阻止される結果、第１のオリフィスを確実に被
覆することがＣき、インクの乾燥等を主因とする目詰ま
りを完全に防止することができる。更に、第１のオリフ
ィスが被覆状態にあればインク滴噴用装置若しくはイン
クジェットプリンタに何らかの原因で衝撃が加えられて
もインク室に気泡を吸込むことはなく、たとえ吸込んだ
としても前方の室内であってこの気泡は少なくともイン
クの排出の際除去されるので、従ってオンデマンド型イ
ンク滴噴射装置に於いて目詰まりと共に最大の欠点であ
った上記気泡の吸込み事故を実質的に解消することもで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明階上方法の一実施例を動作別
に説明する為の断面図並びに模式図、第６図は本発明の
他の実施例を説明する為の断面図であって、（１）はイ
ンク滴噴射装置、く５）はインク室、（７）は第１のオ
リフィス、（８）は前方の室、　＜１０）は第２のオリ
フィス、（１１）はインク槽、（１４）はエアポンプ、
（１７）は弁装置、（１７ｏｕｔ）は大気開放口、（２
０）は蓋体、（２１）はガター、（２３）は検出電極を
夫々示している。 出願人　三洋電機株式会社 代理人　弁理士　佐野静夫 第３図 ８

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）インクが満たされたインク室と、該インク室に圧
   力変化を与える圧力変化手段と、該圧力変化手段の圧力
   変化によってインク室からインク滴を噴射せしめる第１
   のオリフィスと、該第１のオリフィスの前方に設けられ
   た前フｊの室と、該室から開孔し上記第１のオリフィス
   から噴射せしめられたインク滴が通過する第２のオリフ
   ィスと、から成るインク滴噴射装置に於いて、該インク
   滴噴射装置の非印写動作時、上記第２のオリフィスを覆
   蓋すると共に、上記前方の室に連なる大気開放１−１を
   開放した状態で該前方の室にインクを供給・ｄしめた後
   、上記大気開放口を閉室−Ｉしめて上記ｆｔ１ｉ方の室
   内に供給されたインクを保持し、このインクによって上
   記第１のオリフィスを被覆した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。