JPS62500649A - 超音波清掃手段を備えたインクジェット印刷装置 - 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】 １６　インク空所と、印刷インクの小滴を生じるオリフィスとを備える型式のイ ンクジェット印刷装置において。

（ａ）　液体の質量を前記オリフィス内に支持する装置と。

（ｂ）　この様に支持される液体の質量に超音波清掃振動を与える装置 とを備えることを特徴とする印刷装置。

１７　前記インク空所が、インクの入口および出口を有し、インクが前記支持さ れる状態に浸出するインク質量を伴って前記印刷ヘッド空所を交差流通する様に 、前記印刷装置を操作する制御装置を更に備える請求の範囲第１６項に記載の発 明。

１８、入口および出口を持つインク空所を有する印刷ヘッド体部と、該空所に液 体流通するオリフィス板と、該空所内のインクまたは該オリフィス板に振動を与 える電気機械的変換器と、前記空所入口にインクを供給する装置とを備える型式 のインクジェット印刷装置において。

（ａ）　インクが前記入口から前記出口へ前記空所を交差流通する様に、前記印 刷装置を操作する装置と。

（ｂｌ　前記オリフィス板に超音波清掃振動を与える様に前記変換器を作動する 装置と。

（Ｃ）　前記交差流超音波清掃装置の操作の際にオリフィス内でインクを内方お よび外方へ振動する装置とを備えることを特徴とする印刷装置。

１９、前記オリフィスを横切り変化する差圧を与える装置を更に備え、これによ り、該オリフィス内に支持される液体が、内方／外方の方向へ振動する請求の範 囲第１６項、第１７項または第１８項に記載の発明。

２０、インクジェット印刷装置のオリフィス板を清掃する方法において。

（ａ）　前記オリフィス板に連通ずるインク空所を経てインクを流し。

（ｂ）　前記オリフィス板に超音波清掃振動を加え。

（Ｃ）　前記オリスイス内で内方および外方へインクを振動させる様に該オリフ ィス板を横切り変化する圧力を加える手順を備える方法。

明　細　書 本発明は、連続的インクジェット印刷装置、特に、該装置の印刷ヘッド組立体を 自動清掃する改良されたシステム（即ち、構造的モードおよび機能的モード）に 関する。

背景の技術 用語の「連続的」は、例えば「要求次第の液滴」型と区別して、インクの小滴の 連続的な流れを利用するインクジェット印刷装置の型式を特徴づけるためにイン クジェット印刷装置の分野で使用される。連続的インクジェット印刷装置は、二 元型式（連続的な流れの滴に対する「捕捉」軌道および「印刷」軌道を有する） のもので、多偏向型式（連続的な流れの滴に対する複数の印刷軌道を有する）の ものでもよい。二元型式の装置は、複数の小滴流れを最も屡々使用し、一方、多 偏向装置は、単一の小滴流れを最も屡々使用する。

一般に、連続的インクジェット印刷装置は、インク空所を有し、インクは、該空 所に液体連通するオリフィス板から流れをなして流出する様に圧力下で該空所に 供給される。周期的な摂動は、均等な寸法および形状の小滴に流れを分断するた めに液体の流れに課される（例えば電気機械的変換器による振動）。

充電板は、印刷情報信号によって充電を与える様に流れ分断個所近くに配置され 、充電された小滴は、その名目軌道から偏向される。１つの一般的な二元印刷装 置では、充電された小滴は、キャッチャ組立体へ偏向され、非充電小滴は、印刷 媒体までその名目軌道に沿って進む。

上述の構成要素Ｃ特に、オリフィス板および充電板）は、印刷媒体への正確な小 滴の配置を達成する様に精密に寸法を与えられて位置決めされねばならな（・。

しかしながら、該注意深い製作の後でさえも、重要な問題は、装置が延長される 期間にわたり（例えば−晩中）休止されるときに屡々もたらされる。即ち、前の 使用によって残されるインク残渣は、該休止期間中に印刷ヘッド内で屡々乾燥す る。乾燥された残渣は、オリスイス板にあれば、曲りだジェットを生じ得る。乾 燥されたインク残渣は、印刷ヘッド空所にあれば、印刷操作中に追い出される様 になり、オリフィスの閉塞または曲ったジェットを生じ得る。

循環系統の他の部分の乾燥したインク残渣は、濾過されてもよいが、該残渣の過 度な量は、フィルタの頻繁な保守を必要とする。

残渣の問題の従来技術の解決方法は、（１）操作サイクルの休止の際にインク空 所と、オリフィス板と、充電板とを空気で清掃し、　Ｃ１１）下側印刷ヘッドへ の残渣を回避するために休止の際にはソ瞬間的な負圧を与え、（ｉｌｉ）始動お よびまたは休止の際に清掃溶液を導入することを包含する。

これ等の解決方法は、総てが有用であるが、関連する困難性ないし欠点なしでは ない。例えば、空気によるインク系統の清掃および／または清掃溶液は、始動の 際に長いフランシング期間を必要とすると共に、装置に著しい複雑さを加える。

瞬間休止の提案は、極めて急速に作動する電磁弁を必要とし、ジェット対電極の 間隙が非常に小さい構造では完全に信頼可能ではない。

上述の問題を解決するために新規で著しく有用な提案は、装置の印刷ヘッド組立 体が湿潤保管および始動の手順のために作用可能な印刷路からその中へ移送され る独得な休止ステーションを提供する。本発明は、この新規な提案において別の 改良を提供し、特に、インクジェットオリフィスの向上される清掃と、下側印刷 ヘッド組立体の他の作用可能な部分の清掃とを行う構造および操作のモードを提 供する。

発明の開示 本発明の目的は、インクジェット印刷装置の作用部分に改良された超音波清掃を 与えることである。この目的は、インク空所を有する印刷ヘッド体部と、該イン ク空所に液体連通のオリフィス板と、該オリフィス板に離れた関係に配置される 充電板とを備える型式のインクジェット印刷装置において、オリフィス板のオリ フィスと、充電板の滴充電面との双方に接触するインクの質量を重力に抗して支 持する装置と、該支持されるインク質量に超音波清掃振動を与える装置とを備え ることを特徴とするインクジェット印刷装置を提供することによって１つの創意 に富む構造で達成される。この創意に富む構造の好適な一実施例では、該インク 質量の支持は、充電板と対向する壁部材との間の毛管作用力によって与えられ、 超音波振動は、印刷ヘット゛体部の刺戟用変換器によって与えられ、支持される 液体によって充電板面へ伝達される。

本発明の密に関連する方法および装置の構成は、インクジェット印刷装置に対し て、改良されたオリフィス清掃の機能および構造を与え、これでは、超音波清掃 振動は、インクが印刷ヘッドを交差流通する際に加えられる。この側面の好適な 一実施例では、該清掃振動は、インクのオリフィスに出入するインクの振動を生 じさせる様に、オリフィス板を横切る差圧の変化と同時に加えられる。

図面の簡単な説明 本発明の好適実施例の次の説明は、添付図面を参照し、こ＼に、 第１図は、本発明によるインクジェット印刷装置の一実施例の斜視図であり、 第２図は、上下の印刷ヘッド組立体と、保管始動ステーションへのこれ等の協働 可能な関係とを示す第１図の装置の一部の図式的な横断面図であり、 第３図は、第１図に示す装置のインク供給循環系統の図式的な図であり、 第４図は、本発明による振動変換器系統の好適な一実施例の図式的な図であり、 第５図は、第２図の印刷ヘッド構造の図式的な拡大横断面図第１図は、本発明の 一実施例を使用する好適なインクジェット印刷装置１を図式的に示す。一般に、 装置１は、紙の送入戻り領域２を有し、シートは、該領域から印刷シリンダ３に 作用可能な関係で送入および送出される。シート取扱い用構成要素の詳細な構造 は、本発明の一部を構成せず、更に説明を必要としない。また、適当な駆動装置 ７によってキャレツジ組立体６上を移動する様に装着される印刷ヘッド組立体５ は、第１図に全体が示される。印刷操作の際、印刷ヘッド組立体は、シリンダ３ 上で回転する印刷シートに近く離れた関係で印刷路を横切って横行する。インク は、インクカートリッジ８に結合される可撓性導管１１によって印刷ヘッド組立 体へ供給されて該組立体から戻される。保管始動ステーション９は、印刷ヘッド 組立体５の作用可能な印刷路の左側（第１図で見て）に隣接して組立てられ、駆 動装置７およびキャレツジ組立体６は、次に説明する様に、装置１０作用サイク ルの適当なシーケンスにおいてステーション９に作用可能な関係に印刷ヘット９ 組立体を移送する如く構成される。

簡単に第２図を参照すると、本発明による印刷ヘッド組立体５の一実施例は、更 に詳細に認められる。組立体５は、インクを受取るために入口２３を有しハウジ ング２２に装着される印刷ヘッド体部２１を含む上側印刷ヘッド部分を備えてい る。体部２１は、印刷ヘッド空所２４へ導（通路と、空所２４から装置１のイン ク循環系統へ導く出口２９とを有している。また、上側印刷ヘッド部分は、オリ スイス板２５と、次に第４図に関して更に詳細に説明され体部２１に機械的な振 動を与える好適な変換器装置とを有している。本発明により使用するのに好適な オリフィス板構造は、米国特許第４．１８４９２５号に開示されるが、種々なそ の他のオリフィス構造は、有用である。

印刷ヘッド組立体５の下側部分は、繊条分割の個所でインクの小滴に所望の充電 を与える様に構成される充電板２６と、非印刷小滴（この配置では、充電小滴） を捕捉する様に構成配置される滴キャッチャ構造２７とを有している。好例の好 適な充電板構造は、米国特許第４，２２３，３２１号に開示されるが、その他の 充電板構造は、本発明によって有用である。好例のキャッチャ構造は、米国特許 第３８１λ６７５号、第４．０３ｉ％８１１号、第４．２６　＆　８３６号に記 載され、また、その他の構造は、有用である。最後に、本発明によると、下側印 刷ヘッド組立体は、次に更に詳細に説明され所定の形状で配置される壁部材２８ を有している。

第１図の装置のインク供給循環系統は、供給路および循環路を形成する種々なイ ンク導管（即ち、管路）を備えている。第３図に図式的に示す様に、ポンプ入口 管路７１は、インク供給カートリッジ８からポンプ６０の入口まで延び、出口管 路７２は、ポンプ６０と主フィルタ６９との間に延び、ヘッド供給管路７３は、 主フィルタ６９から印刷ヘット９人口まで延び、ヘッド戻り管路７４は、印刷ヘ ッド出口からキャッチャ戻り管路７５と主インク戻り管路７６との間の接合点２ ９まで延びる。

また、インク戻り管路７９は、ステーション９からカートリッジ８まで戻る様に 延びる。流量制限装置６２は、ヘッド供給管路７３に設けられ、液体インクの流 れに選択的に可変の妨害を与える様に構成される電磁弁６４は、ヘッド戻り管路 ７４に配置される。空気抜き管路７８は、主フィルタ６９からカートリッジ８へ 戻る様に延び、また、インクバイパス管路７７は、管路７３との接合点からカー トリッジ８へ戻る様に延びる。次の説明によって明らかな様に、本発明は、第３ 図に示される特定のインク循環管路の配置を使用する様に制限されない。インク ヒータ６１、最終フィルタ６３、温度センサー６５および圧力センサー６６の様 な第３図の実施例のその他の要素は、本発明の実施に不可欠ではないが、該実施 例に有用に組込まれてもよい。

第１図、第３図に示す様に、カートリッジ８は、インク循環系統の管路に作用可 能な関係にユニットとして容易に挿入されて除去される様に構成される形態でも よい。この目的のため、好適な継手４１ａ、４１ｂ＋　４１ｃｐ　４１Ｌ　４１ ｅは、印刷装置に装着する様にインクカートリッジ８を挿入する際、管路７１． ７６．７７．７８．７９に作用可能に結合する様な態様でカートリッジ８に形成 される。カートリッジ８は、その主な内部を大気圧にする様にベント４２を有し てもよい。カートリッジは、戻り管路７６からのインクの戻りを生じさせる内部 ベンチュリ構造を備えて構成されてもよい。しかしながら、本発明は、戻り管路 からカートリッジへ戻る様にインクを吸引するために別個の真空ポンプを使用す る循環系統において等しく良好に作用可能である。

第２図を再度参照すると、本発明の保管始動ステーション９は、内部に形成され る空気供給路３１およびインク溜め空所３２を有するハウジング３０を備えてい る。ハウジング３０は、印刷ヘッド組立体が並進駆動装置７（第１図）によって ハウジングに重なる協働可能な位置（第２図に示す様な）へ移動可能な様に、印 刷ヘソ１組立体の印刷路に隣接して配置される。第２図に示す・・ウジングの実 施例は、例えば上昇降下駆動装置３５によって点線位置と実線位置との間を（印 刷ヘッド組立体に向いまた離れる様に）可動であるが、保管始動ステーション９ と印刷ヘラｒ組立体との間に所望の相互関係を与える種々なその他の装置は、当 該技術の熟達者に考えつかれる。

第２図に示す様に、ハウジング３０は、上昇位置（点線位置）にあるとき、印刷 ヘラ］・９組立体と導管３１および溜め３２との界面領域を周囲大気から密封す る様に構成配置されるシール装置３６．３７を有している。インク溜め３２は、 オリフィス板から出るインクを受取って戻り管路７９へ導（様に整合される。

空気入口１８は、開口部１６を経て印刷ヘッド組立体のオリフィスおよび充電板 の領域への通過に先だって、圧力源１７からの空気を濾過する様に構成される空 気フィルタ１９を有している。ボール弁１３は、空気導管３１内で常時閉鎖位置 へ付勢され、空気源がオンの際、源１７からの空気の圧力によって開放位置へ作 動される。

体部２１の変換器は、均等に離れたインク小滴の流れへのインク繊条の構造分割 を保証する様に、オリフィス板２５から出るインク繊条の周期的な摂動を生じさ せるために当該技術で公知の種々な形状を取ってもよい。印刷ヘッド体部および 変換器の１つの好ましい種類の構造は、「流体ジェット印刷ヘッド」の名称の１ ９８２年６月２１日付の米国特許出願第３９０，１０５号に開示されるが、種々 なその他の構造は、本発明によって有用である。

細長い印刷ヘッド体部２１に使用される該変換器系統１００の好適実施例は、第 ４図に示され、体部２１の長さは、体部２１の他の寸法よりもかなり大きい。オ リフィス板２５は、例えばステンレス鋼で形成される体部２１に好適な接着剤に よって接着されろ。好ましくは、体部２１に取付けられる導管は、ステンレス鋼 の体部のものとはかなり異なる振動インピーダンスを有する重合体材料の様な幾 つかの材料中から選択される。

この結果、導管による動力損失と、結果として生じる振動の減衰とは、最小限に なる。

該体部は、それに一体に形成される比較的薄い装着フランジによって支持される 。該フランジは、細長い印刷ヘッド体部の両側から延び、体部の第１、第２端部 からはｙ等距離にある。

この結果、該２ランジは、節平面で体部を支持するのに使用可能であり、従って 、殆んど応力を受けない。

薄い圧電変換器１３６，１３８を有する変換器装置は、ブロック２１の体部の外 側に接着され、隣接する支持装置から体部の第１、第２端部の双方に向って体部 の延長方向へ体部に沿ってかなりな距離を延びる。変換器１３６，１３８は、寸 法を変更することにより電源１４８によって線路１４２に与えられはソ正弦曲線 を描く電気的駆動信号に応答し、これにより、体部の機械的な振動と、滴の流れ への流体の流れの分断とを生じさせる。

圧電変換器１３６，１３８は、各該変換器の第１電極を限定する電導性被覆をそ れ等の外側面、即ち、印刷ヘット゛ブロック２１かも遠い面に有している。金属 印刷ヘッドブロック２１は、代表的に、接地され、従って、各変換器に第２電極 を与える。

圧電変換器は、交流駆動信号によって駆動されるとき、印刷ヘッドの延長の方向 で交代に膨張収縮する様に選択される。第４図に認められる様に、変換器１３６ ，１３８は、電気的に兼列に接続される。該変換器は、線路１４２の駆動信号が それ等を一致して伸縮させる様に、方向づけられる。変換器１３６゜１３８は、 ブロック２１に接着されるため、ブロックを同様に伸縮させる。

所望により、付加的な圧電変換器１４４は、フィードバック装置として作用し印 刷ヘッドブロック２１の伸縮に対応して変動する電気的なフィードバック信号を 線路１４６に与える様に印刷ヘッドの狭い方の側部の１つに接着されてもよい。

線路１４６の信号の振巾は、ブロック２１の機械的な振動の振巾に比例する。

本発明によると、印刷操作モードの際に滴刺戟駆動信号を変換器装置に加える駆 動装置は、パルス列に近似する清掃駆動信号を変換器装置に加えるのにも使用さ れる。印刷モードでは、約７５ＫＨｚ　で作用する定周波数発振器１４８の出力 は、電圧制御減衰器回路１５０、電力増巾器１５２および逓昇変圧器１５４を経 て変換器１３６，１３８に供給される。変換器１４４から線路１４６への出力は 、回路１５０によって与えられる減衰の量を制御するのに使用される。線路１４ ６の信号は、増巾器１５６で増巾され、コンバータ１５８によって直流信号に変 換された後、回路１５９に供給され、該回路は、印刷操作の際、該信号を和回路 １６０へ直接に送る。この信号は、回路１５０によって与えられる減衰を制御す る信号を線路１６１に生じる様：Ｃ和回路１６０によって所定の基準信号に比較 される。このフィードバック装置により、線路１．４．２の駆動信号の振巾と、 印刷ヘッドの機械的な振動の振巾とは、精密に制御される。代表的に、約３ポル ）ｒｍＩｌ！（実効値）のはソ正弦曲線を描く駆動信号は、変換器に加えられる 。

下記で説明する様に、変換器が清掃振動上−ドで作用することが所望のとき、ス イッチ１６２は、抵抗器１６４，１６６によって形成される分圧器によってコン バータ１５８からの出力を回路１５９が減衰するその下側切換え位置へ始動保管 制御装置１２によって作動される。この減衰の結果、和回路１６０は、制御信号 を減衰器１５０に供給１−１これは、かなり犬き−・振巾の信号が電力増巾器１ ５２に加えられるのを減衰器１５０に許容させる。増巾器１５２は、その入力の 極端なしＲルで飽和に追い込まれ、従って、変換器１３６，１３８に加えられる パルス列に近似する矩形波信号を生じる。矩形波は、正弦曲線を描く駆動信号よ りもかなり大きい振巾な有している。代表的に、清掃駆動信号は、±９ボルトの 間を変動する。矩形波信号は、一層高い周波数の幾つかの調波信号から成ること が認められる。

従って、この清掃駆動信号は、はｙ正弦曲線を描く駆動信号よりも周波数の高い 少くとも幾つかの構成要素を有している。

代りの好適実施例では、制御装置１２は、発振器１４８が所望の清掃周波数に周 波数を変更され、駆動信号の振巾が増大される清掃操作モードを作動可能である 。更に、発振器１４８の周波数は、検出器１４４からのフィードバンク信号が変 換器の振動に結合されるシステム（例えば印刷ヘッドに加えて充電板、キャッチ ャおよび支持壁面）の共振状態を示すまで、清掃モードで掃引されてもよい。

上述の装置の構造および作用の詳細は、例えば装置１の全体の操作を制御するマ イクロプロセッサシステム（図示せず）の一部でもよい始動保管制御装置１２の 制御の下で、それが本発明によって如何に作用するかの下記の説明によって更に 理解される。印刷操作シーケンスの過程を開始すると、印刷ヘッド組立体５は、 印刷シリンダを横切って横行し、インクは、印刷モードにおいて作用する滴刺戟 装置の影響の下でオリフィス板２５から複数の安定化された小滴流にお℃・て流 れる。充電は、印刷情報信号によって充電板２６で小滴に与えられ、非充電の滴 は、印刷媒体へ送られ、一方、充電された滴は、キャッチャ２７へ偏向される。

この段階では、弁６４は、閉じられ、インクは、第３図に関して述べた様にキャ ッチャ２７からカートリッジ８へ戻る様に循環する。

装置１を印刷状態または待機状態から保管状態（例えば−晩の期間にわたり）に 変更するのが所望のとき、適当な指令は、制御装置１２へ伝達される。この指令 に応答して、制御装置工２は、総ての滴を捕捉するモードで作用する充電板を伴 い、第２図に示す（実線）様に保管始動ステーション９上の位置に印刷ヘッド組 立体を並進する様に駆動装置に信号を送る。次に、上昇降下駆動装置３５は、第 ２図に示す点線位置に・・ウジング３０を移動する様に作動され、これにより、 印刷ヘッド組立体のオリフィス板、充電板およびキャッチャを包囲する空間は、 大気から密封される。次に、弁６４は、開放され、従って、インクは、主として 空所出口を通って流れ、オリフィス板２５から浸出するのに過ぎない。オリフィ ス板を正に通過するインクは、充電板２６およびオリフィス板２５の作用面と、 壁装置２８の対向面とによって限定される領域の毛管作用力によって移送されて 保持される。第５図は、本発明により湿潤保管および清掃の目的のために充電板 面およびキャッチャ面に接触してインク液を支持する１つの好適な形状の構造上 の詳細を示す。

次に、インク供給ポンプは、締切られ、オリフィス板および充電板の作用面は、 湿潤状態で保管され、全体の流体系統は、空気ではな（インクで充満されること が認められる。また、重要なことには、充電板、オリフィス板およびキャッチャ の作用面を包囲する領域は、インクの乾燥が著しく阻止される様に、高い蒸気雰 囲気内で密封される。

印刷操作の再開に備える装置１の始動サイクルは、上述の保管状態の装置で始ま る。適当な始動指令を受取ると、制御装置１２は、開放状態の弁６４によりイン クを循環して加熱するためにポンプ６０およびヒータ６１を作動する。インクが 適当な温度に達した後、弁６４は、インクが非安定状態でオリフィス板２５を通 って押圧され総ての方向へ噴霧され充電板２６およびキャッチャ２７の表面に衝 突する程度まで閉じられる。これは、これ等の表面に存在し得る任意の塵埃を清 掃し、該表面上で乾燥した任意のインクを再溶解する。

次に、本発明の一実施例によると、弁６４は、板２５のオリフィスを通るインク のジェット流がオリフィスから第５図に示す毛管作用の支持領域内へのインクの 浸出に変換される様に、インク空所を通るかなりな交差流を許容する程度まで制 御装置１２によって再度開放される。本発明によると、次に、変換器系統１００ は、制御装置１２によってその超音波清掃モードにおいて作動され、超音波エネ ルギは、オリフィス板を清掃するためだけではなく、充電板およびキャッチャ組 立体２７の液体接触部分へ伝達される。充電板２６およびオリフィス板２５の構 造に対する壁装置２８の第５図の形状は、これにより液体インク質量が手管作用 力によって扶助されるこれ等の協働可能な表面によって重力に抗して支持され、 所要のインク支持を行うのに極めて好適なモードである。弁６４の開放の比率は 、毛管液体の広がりを制御するのに使用されてもよい。しかしながら、印刷ヘッ ド空所およびオリフィス板における液体に与えられる超音波エネルギが液圧連通 によって下側印刷ヘッド組立体面（例えば充電板面およびキャッチャ面）へ伝達 される様に、液体インク質量を支持するその他の形状は、使用されてもよく、本 発明の範囲内である。

充電板面およびキャッチャ面に極めて望ましい清掃作用を与えるのに加えて、交 差流（ジェット流ではなく）モードにおいて流体系統に超音波清掃周波数を加え ることは、オリフィス板の清掃に著しい利点を有することが判明した。即ち、イ ンクが印刷ヘッド空所を交差流で流通するとき、超音波清掃によってオリフィス 板の内部から解放された残渣またはその他の粒子は、該空所の外へ移送され、オ リフィス内に再度付着しない。従って、本発明の他の側面は、超音波清掃の振動 が下側印刷ヘッド面に与えられても与えられなくても、インクが交差流で流通す るオリフィス板への超音波清掃周波数の付加を与える。

この側面を具現する特に好適な実施例は、オリフィス板を横切って変化する差圧 と協働する超音波振動を使用することであり、これは、オリフィスに流入し流出 するインクの振動を生じさせる。この好ましい手順を実施するため、弁６４は、 板２５のオリフィスを通るインクの僅かな浸出のみを生じさせる比率で空所を交 差フラッシュ流通するのをインクに許容する様に開放され、空気源１７は、印刷 ヘッド組立体を包囲する密封領域を加圧するために作動される（上方位置の）・ ウジング３０を伴う）。従って、点線位置のハウジング３０により、制御装置１ ２は、導管３１、空気フィルタ１９および開口部１６を経てオリフィス板の外側 面の下の領域に空気を与える。この状態では、板２５のオリフィスを横切る流体 の差圧は、一般に平衡状態にあり、オリスイスの外側からオリフィスの空所側へ また空所側から外側へ交代にインクを付勢する様に空気制御装置および／または 弁６４を調節することによって選択的に変更可能である。オリフィスへ流入して 流出するインクの振動の際、超音波刺戟は、上述の様に実施され、オリフィス内 のインクのこの逆転する流れは、オリフィスの清掃における超音波振動の付加と 協働して、例えば、オリフィス板の空所側に捕捉される粒子を交差フラッシュ流 中に持上げてインク空所から流出させるのに極めて効果的であることが判明した 。インクの振動を生じさせる他の好適な実施例は、１９８５年４月１２日付で「 オリスイス配列清掃システムを有するインクジェット印刷装置」の名称の米国特 許出願筒７２２，４９４号に詳細に記載される。

約１０秒の超音波清掃のシーケンスは、オリフィス板と、充電板と、支持される 液体に接触するキャッチャ面との著しく有用な清掃を行うのに適当なことが判明 した。このシーケンス後、制御装置工２は、（１）上昇降下駆動装置を下方位置 に作動し、（１）オリフィス板２５からインクを排出する圧力を公称圧力に、例 えば弁６４を更に閉じることによって上昇し、（ｉｉｉ）導管３１と、空気フィ ルタ１９と、開口部１６とを経てオリフィス板および充電板を包囲する領域内に 圧縮空気の流れを導く様に空気源１７を作動する。充電板２６の充電面および対 向壁２８の上側部分によって形成される通路は、源１７からの空気流量を制限し 、従って、該通路を通る空気の速度は、高（、充電板およびキャッチャの残留イ ンクを削り取る。

充電板が削り取る空気流によって乾燥された後、空気源１７が遮断され、変換器 が作動され、満充電は、総ての滴を捕捉するモードで開始され、このとき、印刷 ヘッド組立体は、保管始動ステーション内に移動した作用状態にあり、印刷操作 のために印刷路に沿って戻る様に移動する如く準備される。

本発明は、特にその好適実施例に関して詳細に説明されたが、変更および変形は 、本発明の精神および範囲内で実施可能なことが認められる。従って、液体の質 量によって印刷ヘッド体部から印刷ヘッド組立体の作用面へ超音波エネルギを伝 達する手順は、装置の印刷操作に介在する保管または保守のサイクルのために休 止する装置のシーケンスにおいて全体の始動手順の他の段階で行われてもよい。

また、この観念の一般的な構造的具現は、種々な形態を占めてもよく、例えば、 超音波エネルギは、小滴の形成を刺戟するのに使用される同一の変換器によって 発生されなくてもよい。本発明は、連続的インクジェット印刷装置に関して説明 されたが、当該技術の熟達者は、本発明の観念が他のインクジェット印刷システ ム、例えば要求次第の液滴システムに使用可能なことを理解する。

産業上の適用性 本発明は、インクジェット印刷装置の他の自動清掃の特徴とは別個に、または該 特徴に組合わせて使用されるとき、印刷性能を向上して、複雑かつ時間のか＼る 清掃手順を排除する。

国際調査報告 ＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　ＴＲＩ：　ＩＮＴＥＲＮＡＴｒＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣＨＲＥ ＰＯＲＴ　０ＮＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡム　ＡＰＰＩ、ＩＣＡＴＩＯＮ　Ｎｏ 、　ＰＣＴ／ＵＳ　８６１００７００　（ＳＡ　１２９５９）Ｐａｔａｎｔ　ｄ ｏｃｕｍｅｎｔ　ＰｕｂｌｉＣａｔｉｏｎ　Ｐａｔｅｎｔ　ｆａｔａｉｌｙ　Ｐ ｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｃｉｔｅｄ　ｉｎ　５ｅａｒｃｈ　ｄａｔａ　ｍｅｍｂｅ ｒ（ｓ）　ｄａｔｅｅｐｏｒｔ

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. １．インクの小滴の流れを生じるオリフイス板と、該オリフイス板に対して滴充 電関係に配置される充電板とを有する印刷ヘツド組立体を備える型式のインクジ エツト印刷装置において， （ａ）前記オリフイス板と、前記充電板の滴充電面との双方に接触する液体の質 量を支持する残置と，（ｂ）この様に支持される液体の質量に超音波清掃振動を 与える装置 とを備えることを特徴とする印刷装置。
2. ２．前記印刷装置が、前記充電板に近い位置からインクの小滴路に沿つて延びる 面を有するキヤツチヤ装置を更に備え，前記支持装置が、該キヤツチヤ面の少く とも一部に接触する該インク質量をも支持し，これにより、前記清掃振動が、該 キヤツチヤ面に伝達される請求の範囲第１項に記載の発明。
3. ３．前記支持状態にインク質量を供給する様に前記印刷装置を操作する制御装置 を更に備える請求の範囲第１項または第２項に記載の発明。
4. ４．インク空所を有する印刷ヘツド体部と，該空所に液体連通するオリフイス板 と，該空所内のインクまたは該オリフイス板に振動を与える電気機械的変換器と ，該空所にインクを供給する装置と，前記オリフイス板に対して滴充電関係に配 置される充電板とを備える型式のインクジエツト印刷装置において， （ａ）毛管作用の支持領域を形成する様に、前記充電板およびオリフイス板に対 して密に離れた関係に配置される壁装置を備え，インク質量が、毛管作用力の扶 助で該オリフイス板および該充電板の滴充電面の双方に接触し重力に抗して支持 可能であり，更に、 （ｂ）この様に支持されるインク質量に超音波清掃振動を与える様に前記変換器 を作動する装置 を備えることを特徴とする印刷装置。
5. ５．前記印刷装置が、前記充電板に近い位置からインクの小滴路に沿つて延びる 面を有するキヤツチヤ装置を更に備え，また、前記壁装置が、該キヤツチヤ面の 少くとも一部に接触する該インク質量を支持するために毛管作用力の扶助を与え ，これにより、前記清掃振動が、該キヤツチヤ面に伝達される請求の範囲第４項 に記載の発明。
6. ６．前記毛管作用の支持状態にインク質量を供給する様に前記インク供給装置を 操作する制御装置を更に備える請求の範囲第４項または第５項に記載の発明。
7. ７．インクの小滴の流れを生じるオリフイス板と，該オリフイス板に対して滴充 電関係に配置される充電板とを有する印刷ヘツド組立体を備える型式のインクジ エツト印刷装置において， （ａ）毛管作用の支持領域を形成する様に前記充電板および前記オリフイス板に 対して密に離れた関係に配置される壁装置を備え，インク質量が、毛管作用力の 扶助により該オリフイス板と、該充電板の滴充電面との双方に接触し重力に抗し て支持可能であり，更に、 （ｂ）この様に支持されるインク質量に超音波清掃振動を与える装置 を備えることを特徴とする印刷装置。
8. ８．前記印刷装置が、前記充電板に近い位置からインクの小滴路に沿つて延びる 面を有するキヤツチヤ装置を更に備え，また、前記壁装置が、該キヤツチヤ面の 少くとも一部に接触して該インク質量を支持する様に、毛管作用力の扶助を与え ，これにより、前記清掃振動が、該キヤツチヤ面に伝達される請求の範囲第７項 に記載の発明。
9. ９．前記印刷ヘツド組立体が、インクの入口および出口を持ちインクを供給され る印刷ヘツド空所を有し，前記毛管作用の支持状態に浸出するインク質量を伴つ てインクが該印刷ヘツド空所を交差流通する様に、前記印刷装置を操作する制御 装置を更に備える請求の範囲第７項または第８項に記載の発明。
10. １０．入口および出口を持つインク空所を有する印刷ヘツド体部と，該空所に液 体連通するオリフイス板と，該空所内のインクまたは該オリフイス板に振動を与 える電気機械的変換器と，前記空所入口にインクを供給する装置とを備える型式 のインクジエツト印刷装置において， （ａ）インクが前記入口から前記出口へ前記空所を交差流通する様に、前記印刷 装置を操作する装置と，（ｂ）超音波清掃振動を前記オリフイス板に与える様に 、前記変換器を作動する装置 とを備えることを特徴とする印刷装置。
11. １１．インクジエツト印刷装置のオリフイス板を清掃する方法において， （ａ）前記オリフイス板に連通するインク空所を経てインクを流し， （ｂ）超音波清掃振動を該オリフイス板に加える手順を備える方法。
12. １２．インクジエツト印刷装置の印刷ヘツド組立体を清掃する方法において， （ａ）前記組立体のオリフイス板および充電板の双方に接触してインク質量を支 持し， （ｂ）超音波清掃振動を該インク質量に加える手順を備える方法。
13. １３．前記清掃振動が、前記印刷装置の滴刺戟用変換器によつて加えられる請求 の範囲第１１項または第１２項に記載の方法。
14. １４．前記インク質量が、毛管作用力によつて支持される請求の範囲第１２項に 記載の発明。
15. １５．前記インク質量が、前記印刷ヘツド組立体のキヤツチヤ面に接触して支持 される請求の範囲第１２項または第１４項に記載の発明。
16. １６．インク空所と，印刷インクの小滴を生じるオリフイスとを備える型式のイ ンクジエツト印刷装置において，（ａ）液体の質量を前記オリフイス内に支持す る装置と，（ｂ）この様に支持される液体の質量に超音波清掃振動を与える装置 とを備えることを特徴とする印刷装置。
17. １７．前記インク空所が、インクの入口および出口を有し，インクが前記支持さ れる状態に浸出するインク質量を伴つて前記印刷ヘツド空所を交差流通する様に 、前記印刷装置を操作する制御装置を更に備える請求の範囲第１６項に記載の発 明。
18. １８．入口および出口を持つインク空所を有する印刷ヘツド体部と，該空所に液 体流通するオリフイス板と，該空所内のインクまたは該オリフイス板に振動を与 える電気機械的変換器と，前記空所入口にインクを供給する装置とを備える型式 のインクジエツト印刷装置において， （ａ）インクが前記入口から前記出口へ前記空所を交差流通する様に、前記印刷 装置を操作する装置と，（ｂ）前記オリフイス板に超音波清掃振動を与える様に 前記変換器を作動する装置と， （ｃ）前記交差流超音波清掃装置の操作の際にオリフイス内でインクを内方およ び外方へ振動する装置とを備えることを特徴とする印刷装置。
19. １９．前記オリフイスを横切り変化する差圧を与える装置を更に備え，これによ り、該オリフイス内に支持される液体が、内方／外方の方向へ振動する請求の範 囲第１６項、第１７項または第１８項に記載の発明。
20. ２０．インクジエツト印刷装置のオリフイス板を清掃する方法において， （ａ）前記オリフイス板に連通するインク空所を経てインクを流し， （ｂ）前記オリフイス板に超音波清掃振動を加え，（ｃ）前記オリフイス内で内 方および外方へインクを振動させる様に該オリフイス板を横切り変化する圧力を 加える手順を備える方法。