JPS60229760A - インクジエツトプリンタ - 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 本発明は微小インク滴を印写媒体に向って噴射し、この
インク滴の付着等により所望の画像を印写するインクジ
ェットプリンタに関する。

（ロン　従来技術 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種々の提案が
為きれている。

第１図並びに第２図は本願出願人が既に特許出願し特開
昭５８−１４７５７号公報として出願公開きれた目詰ま
り防止法を説明する為の断面図である。両区に於いて、
く１）はオンデマンド型のインク滴噴射装置であって、
該インク滴噴射装置ｔ（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
於りる振動子（４）の振動中心対向箇所に７たれた微小
径の第１のオリフィス（７）と、を有し、更に上記第１
のｔ°ノックス（７）の前方に設けられた空気薄層（８
ａ）と空気整流Ｊｉｉ）（８ｂ）とから成る空気Ｊ！！
（８）と、該空気Ｍ（８）の空気薄層（８ａ）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倍以し大きい第２のオリフィス（１ｏ）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一〇いる。　（１２）は上記インク
槽（１１）とインク室（５〉とを連結するインク供給管
、（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（１２）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＃（１）の空気層（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）の空気層（８）の
空気薄層（８ａ）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Ｗ（１７）と、が夫々配置せ
しめられている。上記弁装置ｔ（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
、非印写動作時第３図者を遮断状態に設定する。　（１
８）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のオリフィス（１０）前方に僅少距離を隔てて
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のオリフィス（１０）け例えばゴム等の弾
性体から成る蓋体（２０）によっで覆蓋きれ、弁装置（
１７）がエアポンプ（１４）と空気層（８）との連通を
断つと共に上記空気層（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！１（１）のインク室（５
）内のインクも圧力上昇し、遂には第１のオリフィス（
７）に於いて平衡状態にあったインクは高圧となったイ
ンク室（５）から空気ｍ（８）に流れ出Ｊ、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
を印加し振動子く４）を連続的に湾曲振動せしめると、
イ／りの平衡は直しに崩れ第１のオリフィス（７）がら
空気層（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
ても空気層（８）の圧力（空気圧）はインク：４！（５
）のイ〉り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のオリフィス（７）は空
気層（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はインク滴噴射装置（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することによっ
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、ボディ（２２
）と検出電極（２３）間の抵抗値は上記インクによって
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ｒまで継続すれ
は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空気層（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、空気層
（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、空気層（８）に供給され充填されたインク
はインク槽（１１）に向って逆流する為に、弁装置（１
７）を閉しる。従っ又、空気層（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／す（丁ｏｒｒ　１ｃｅｌ　ｌ　ｉ　）の原理によっ
て阻止啓れる。

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）で表わきれているホームポジションに於い１
空気層（８）にインクが充填され／−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。

この様にホームボ／ン」ン＜ＨＰ）に於い１空気層（８
）内にインクが供給され第１のオリフ１ス（７）の目詰
まりが防止されていたイ〉・り滴唄射装置（１）は印写
動作時に先立ってスタン／嶌イボシ１５ン（ＳＰ）に移
動しガター（２１）と対向する。この状態でｊ［装置（
１７）を操作しエアポンプ（１４）と空気層（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、空気層（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、その中心で開孔し工いる第２のオ
リフィス（１０）からｕト出される。そしてこの排出さ
れたインクは対向配置されたガター＜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のオリフィス（７）に於いてインクの平衡は保た
れインク滴噴射装ｅ（１）は待機状態となる。

斯る構造によれは非印写動作時、インク滴噴射装置（１
）の空気層（８）に充填され第１のオリフィス（７）の
目詰まりを防止するインクは弁装置（１７）の閉奉によ
るトリナエ７りの原理により保持されではいるものの、
閉状態にある空気供給管（１５）内の空気の膨張を原因
として上記インクの逆流現象が発生していることが確認
された。即ち、上記空気層（８）に充填きれていたイン
クはト述の如く実際の印写に寄与することなく印写動作
に先立）ニガター（２１）に排出されるものであり、従
ってその充填量は例えば０．１ｃｃ以下と極めて小容量
であるにも拘らず、上記弁装置（１７）から空気層（８
）に至る空気供給管（１５）内に閉し込められた空気容
量は数ＣＣ−数１０ｃｃに及び、この空気容量に対しｌ
Ｏ℃程度の温度上昇が生し、インクの逆流に対する抵抗
等を無視した場合、理論的には上記０．　Ｉｃｅ以下の
インクは全て逆流し、第１のオリフィス（７）は大気に
露出することになる。

尚、上記インクの逆流による第１のオリフィス（７）の
露出は、空気容量を３ｃｃ、空気の体積膨張率を約３．
７Ｘ　１０−′ｄｅｇ−’、温度上昇を１０°Ｃとした
時の空気容量の増加分をめたところ、０．１ｌｃｃとな
り、この増加分が空気層（８）の充填量である０゜ｌＣ
Ｃ以下を上回っていることに基づいている。

（ハ）発明の目的 −に発明は断る点に鑑みて為されたものであり工、その
目的は、非印写動作時第１のオリフィスを被覆すべく空
気層に充填されたインクの、空気の膨張を原因とする逆
流を防止することにある。

（ニ）発明の構成 非印写動作時、空気層内に目詰まり防止液を充填し第１
のオリフィスの目詰まりを防止するインク滴噴射装置を
備えた本発明インクジエ・ｙトプリンタは、上記空気層
に供給される空気流を発生する空気流発生源と、インク
滴噴射装置とを連結する空気流供給系に、大気に対し常
時開放する開放手段を設けた構成にある。

（ホ）　実施例 第５図は本発明インクジェットプリンタの非印写動作中
を示し、従来と同しものについては同番号が付してあり
説明を割愛する。即ち、異なるところは、空気流発生源
として作用するエアポンプ（１４）からインク滴噴射装
置（１）の空気層（８）に至る空気流供給系の空気供給
管（１５）に、断る供給管（１５）内部を大気に対し常
時開放する開放手段としての微小径な開孔り２２）を設
けたところにある。上記開孔（２２）の微小径は例えば
第２のオリフィス（１０）の約１０倍以下であり、より
好ましくは１倍以下である。

そして、断る微小径な開孔（２２）は空気供給管（１５
）の内部を常時大気に対して開放するものであり、従来
空気層（８）へのインク充填動作時のみ］記空気供給管
（１５）の内部を開放するために、三方電磁弁を組合せ
三方弁を構成しでいた弁装置（１７）を、一つの三方電
磁弁により形成することが可能となる。即ち、斯る一つ
の三方電磁弁から成る弁装置（１７）がインク充填動作
時閉状態であっても、空気供給管（１５）は開孔（２２
〉を介し工開放状態にあり、インク充填に伴なう空気供
給管（１５）内の空気は上記開孔（２２）から排気され
るために、三方弁構成を採らずともインク充填動作は支
障なく実行される。

而して、第５図に示す非印写動作時に周囲の環境温度が
上昇し空気供給管（１５）内に滞留していた空気が膨張
すると、この膨張により増加した空気は、空気供給管（
１５）の弁装置（１７）とインク滴噴射装［（１）との
間に設けられた上記微小径な開孔（２２）から順次リー
クする。従って、空気供給管（１５）内の空気圧は温度
上昇と共に増加せず、はぼ一定値を示すのみであり、空
気層（８）内に充填されでいたインクを逆流させるに至
らない。

尚、空気層（８〉内に充填されていたインクは従来例に
あっては上述の如く空気供給管（１５）の気密閉本によ
るトリチェツリの原理により保持されていたが、この実
施例にあっては空気供給管（１５）は常時開放状態とな
っているためにトリチェツリの原理により保持できない
、そこで、斯る実施例では空気層（８）の厚みを極めて
肉薄に設定し毛細管現象によりインクを保持している。

然し、インクの逆流をより確実に防止するのであれば、
図面には示していないがインク供給管（１２）の途中に
常閉型の二方弁を配挿するのが好適である。

この様に、空気供給管（１５）は微小な開孔（２２〉の
存在により常時開放状態となり、非印写動作時に於ける
空気の膨張を原因とする充填インクの逆流を防止できる
ものの、印写動作時にあってもエアボンブク１４）から
出発しインク滴噴射装置ｔ（１）の空気層（８）に供給
きれる空気流（１６）の、上記微小な開孔〈２２）から
の漏出は免れない。従って、エアポンプ（１４）から印
写動作時出発する空気１（１６）の空気圧は、上記開孔
（２２）からの漏出による減圧を予め見込んで従来例よ
りも高圧に設定きれている。

くへ〉　発明の効果 本発明は以上の説明から明らかな如く、空気流供給系に
その内部を大気に対し常時開放する開放手段を設けたの
で、非印写動作時環境温度の上置により体積膨張し増加
した空気流供給系の空気を上記開放手段から漏出せしめ
ることができ、インク滴噴射装置の目詰まり防止液が充
填された空気層に連なる空気流供給系内の空気圧を、は
ぼ一定に保持することができる。従って、空気層内の目
詰まり防止液は所定の空気層内に充填保持され、所期の
目的が達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は従来例を示し、第１図は印写動作時
を示す断面図、第２図はインク充填動作時を示す断面図
、第３図はインク滴噴射装置の動作別ポンジョンを示す
模式図、第４図はインク排出動作時を示１断面図、第５
図は本発明の一実施例の非印写動作時を示す断面図であ
る。 （１）・・インク滴噴射装置、（７）　第１のオリフィ
ス、（８〉・・空気層、（１０）　第２のオリフィス、
（１４）　エアポンプ、（１５）・空気供給管、（１７
〉・弁装置、（２２）・・・開孔。 出願人　三洋電機株式会社 代理人　弁理士　佐野静夫 第３図 １８ 第５図　２２

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）空気層を挾んで同軸的に配置きれた第１・第２の
   オリフィスを有し、印写動作時上記第１のオリフィスか
   ら噴射されたインク滴を、上記空気層の外周から第２の
   オリフィスに向って供給される空気流を介して該第２の
   オリフィスから飛翔せしめると共に、非印写動作時は上
   記空気層内に目詰まり防止液を充填し第１のオリフィス
   の目詰まりを防止するインク滴噴射装置を備えたインク
   ジエ・ノドプリンタに於い−Ｃ１上記空気層に供給され
   る空気流を発生ずる空気流発生源と、インク滴噴射装置
   とを連結する空気流供給系にその内部を大気に対し常時
   開放する開放手段を設けたことを特徴とするインクジェ
   ットプリンタ。