JPS6315912B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はインクジエツ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り防止方法に関
する。

インク滴噴射装置は現在インク滴の噴射制御形
態の違いによつて、電界制御型、電荷制御型、オ
ンデマ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イスの目詰りにあることは広
く知られており斯る目詰りを防止する方法として
以下に示すような提案が為されている。

(a) オリフイスに蓋をする（実開昭52−110847
号）。

(b) オリフイス近傍を多湿にし乾燥を防止する
（実公昭50−35624号）。

(c) オリフイス（ノズル）を乾燥防止液で被覆す
る（特公昭54−24661号）。

(d) インク自身にポリエチレングリコールやエチ
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
加圧することによつて除去する自己復帰方法も存
在する。

然し乍ら、オリフイス近傍のインクに微小な圧
力変化を加えることによつてインク滴を噴射せし
めるオンデマンド型のインク滴噴射装置にあつて
は、上述の如くインク滴の噴射が微小な加圧力に
よる為に上記目詰りが発生すると該目詰りを容易
に自己復帰することはできず、従つて非印写動作
時の目詰りを予め防止せざるを得なかつた。

本発明は斯る点に鑑み従来の(c)の方法を基本と
して為されたものであつて、特にオンデマンド型
の如き自己復帰が不可能なインク滴噴射装置に適
した目詰り防止方法を提供するものである。以下
に本発明目詰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に於ける振動子４の振動中心対向箇所に穿たれ
た微小径の第１のオリフイス７と、を有し、更に
上記第１のオリフイス７の前方に設けられた前方
の室８と、該室８から開孔し上記第１のオリフイ
ス７から噴射せしめられたインク滴９…が通過す
る第１のオリフイス７より開孔径が２倍以上大き
い第２のオリフイス１０と、を具備している。１
１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
分子フイルム等の袋に数100c.c.のインクが収容さ
れている。１２は上記インク槽１１とインク室５
とを連絡するインク供給管、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ツプラ
で、このインクカツプラ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１６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、例えば三方電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
フイス１０前面に僅小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図は非印写動作時の状態を示し、インク滴
噴射装置１の第２のオリフイス１０はゴム等の弾
性体から成る蓋体２０によつて覆蓋されている。
この非印写動作時には第１のオリフイス７は前方
の室８に供給されたインクによつて被覆状態にあ
る。斯る非印写動作時のインク滴噴射装置１は第
３図に示す如く記録媒体１８及びドラム１９から
離れたホームポジシヨンHPに位置している。同
図に於いて、PPはインク滴噴射装置１がインク
滴９を噴射し印写動作しているプリントポジシヨ
ンでインク滴噴射装置１は第１図に示した如き状
態にある。SPは上記プリントポジシヨンPPとホ
ームポジシヨンHPとの間に位置しインク滴噴射
装置１が印写動作を待期するスタンバイポジシヨ
ンで、該スタンバイポジシヨンSPでインク滴噴
射装置１の第２のオリフイス１０は第４図並びに
第５図のようにガター２１と対向している。

而して、プリントポジシヨン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はその厚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３
のホーン形状も相俟つて圧力増幅され振動子４に
伝播せしめられて該振動子４を大きく撓ませる。
即ち、斯る圧電振動板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
与える圧力変化手段として作用する。従つて、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のオリフイス７から押し出され、
インク滴９となり空気流１６によつて包まれなが
ら同軸上の第２のオリフイス１０から吐出され
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、ここでの説明は割愛する。
このインク滴９は最終的にはドラム１９によつて
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はスタンバ
イポジシヨンSPを通過しホームポジシヨンHPに
復帰する。復帰後第２のオリフイス１０は蓋体２
０によつて覆蓋され前方の室８が外部と遮断状態
となる。次いで、上記前方の室８にインクをイン
ク槽１１から第１のオリフイス７と至るインク系
を介して供給すべく、弁装置１７を切替え前方の
室８を外気と連通せしめる。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に向つて流れ該イ
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、
インクコネクタ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。
従つて、第１のオリフイス７近傍のインク室５の
インクの圧力は前方の室８の圧力に比べ序々に上
昇する。この圧力差が第１のオリフイス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のオリフイス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
連続的に湾曲振動せしめると、インクの平衡は直
ちに崩れ第１のオリフイス７から前方の室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前方
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。この様にして第１のオリフイス７は前方の
室８内に供給されたインクで覆われる。このイン
クの供給は前方の室８若しくは該前方の室８近傍
の空気供給管１５に設けられた適当な検出手段の
検出出力により制御される。本実施例に於いては
インク滴噴射装置１のボデイ２２と絶縁製の空気
供給管１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内をインクが上
昇し、検出電極２３を浸漬すると、ボデイ２２と
検出電極２３間の抵抗値は上記インクによつて激
減しインクの充填終了を検出する。

また、圧電振動板２の振動を充填終了まで継続
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される。

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、前方の室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、前方の室８に供給され
充填されたインクはインク槽１１に向つて逆流す
る為に、弁装置１７を閉じる。従つて、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エツリ（Torricelli）の原
理によつて阻止される。

この結果インク滴噴射装置１は非印写動作時ホ
ームポジシヨンに於いて前方の室８にインクが充
填された状態となり第１のオリフイス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
因とする目詰りは防止される。

この様にホームポジシヨンHPに於いて前方の
室８内にインクが供給され第１のオリフイス７の
目詰りが防止されていたインク滴噴射装置１は印
写動作に先立つてスタンバイポジシヨンSPに移
動しガター２１と対向する。この状態で弁装置１
７を操作しエアポンプ１４と前方の室８とを連通
すると共に、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によつ
て外周方向から加圧され、その中心で開孔してい
る第２のオリフイス１０から排出される。そして
この排出されたインクは対向配置されたガター２
１によつて捕獲される。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１は第５図
のように待期状態となる。このインクの排出の度
に第２のオリフイス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
ングされ、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のオリフイス７からのインクの供給の際
に、該第１のオリフイス７についても行なわれ
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２図と対応している。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弁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
よつて第２のオリフイス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。
従つて、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のオリフイス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い。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のオリフイス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のオリフイス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号に開示された如き、本発明と同様に第１
のオリフイス７に空気流１６が付加されるインク
滴噴射装置であれば最も望ましい。また空気流１
６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
によつて流出する流出口を設けることによつて対
処することができる。

本発明は以上の説明から明らかな如く、インク
滴を噴射するインク滴噴射装置の第１のオリフイ
スを非印写動作時前方の室内のインクによつて覆
うことにより乾燥及び塵埃の付着を主因とする上
記第１のオリフイスの目詰りを完全に防止するこ
とができると共に、前方の室へのインクの供給が
第１のオリフイスを介して行なわれその都度該第
１のオリフイスはクリーニングされるので印写動
作に際して所望なインク滴の噴射を絶えず得るこ
とができる。また従来印写動作時のみ有用であつ
た空気流を非印写動作時……インク槽への加圧並
びに印写動作に先立つて前方の室に供給されたイ
ンクの排出に利用することで、システムを大幅に
変更することなく前方の室へのインクの充填およ
び排出を行なわしめることができる。そしてイン
ク充填の際には出力変化手段をこれに関連付けて
駆動することによつてインクを前方の室に確実且
迅速に供給することもできる。更に、第１のオリ
フイスが被覆状態にあればインク滴噴射装置若し
くはインクジエツ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つ
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、従つてオンデマンド型インク滴噴射装
置に於いて目詰りと共に最大の欠点であつた上記
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図は本発明防止方法の一実施例
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
であつて、１はインク滴噴射装置、５はインク
室、７は第１のオリフイス、８は前方の室、１０
は第２のオリフイス、１１はインク槽、１４はエ
アポンプ、１７は弁装置、２０は蓋体、２１はガ
ター、を夫々示している。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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つてインク室からインク滴を
   噴射せしめる第１のオリフイスと、該第１のオリ
   フイスの前方に設けられ空気供給管を介して空気
   流が適宜供給される前方の室と、該室から開孔し
   上記第１のオリフイスから噴射せしめられたイン
   ク滴が通過する第２のオリフイスと、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１のオリフイスから上記前方
   に設けられた室にインクを供給せしめ、上記第１
   のオリフイスを上記インクで被覆せしめると共
   に、上記前方の室に供給せしめられたインクを印
   写動作に先立つて、空気流によつて上記第２のオ
   リフイスから排出することを特徴とするインク滴
   噴射装置に於ける目詰り防止方法。 ２ 上記第２のオリフイスを閉塞すると共に、第
   １のオリフイスの前方に設けられた室内の圧力を
   インク室の圧力に比べ低圧とし第１のオリフイス
   からインクを流出せしめ上記室内にインクを充填
   することを特徴とした特許請求の範囲第１項記載
   のインク滴噴射装置に於ける目詰り防止方法。 ３ 上記前方の室内及びインク槽に適宜空気流を
   付加せしめ印写動作時室内の空気流でインク滴の
   噴射を補助せしめると共に、非印写動作時インク
   槽を加圧しインク室内の圧力を前方の室内のそれ
   に比べ高圧とすることを特徴とした特許請求の範
   囲第２項記載のインク滴噴射装置に於ける目詰り
   防止方法。 ４ 上記前方の室内の空気を非印写動作時排気せ
   しめ、該室内の圧力をインク室のそれに比べ低圧
   とすることを特徴とした特許請求の範囲第２項若
   しくは第３項記載のインク滴噴射装置に於ける目
   詰り防止方法。 ５ 上記前方の室がインク室の圧力に比べ低圧に
   ある状態で上記圧力変化手段を駆動せしめ第１の
   オリフイスからのインクの流出を補助せしめるこ
   とを特徴とした特許請求の範囲第２項、第３項若
   しくは第４項記載のインク滴噴射装置に於ける目
   詰り防止方法。