JPS6317620B2

JPS6317620B2 -

Info

Publication number: JPS6317620B2
Application number: JP54018797A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Shirato; Yasushi Takatori; Toshitami Hara; Yukio Nishimura; Michiko Takahashi
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1979-02-19
Filing date: 1979-02-19
Publication date: 1988-04-14
Also published as: JPS55111270A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、一般に、インクと呼ばれる記録液体
を微細オリフイスから小滴として吐出、飛翔さ
せ、この小滴の被記録面への付着を以て記録を行
なう液滴噴射記録装置の目詰り防止方法に関す
る。

現在、知られる各種、記録方式の中でも、記録
時に、騒音の発生がほとんどないノンインパクト
記録方式であつて、且つ、高速記録が可能であ
り、しかも、普通紙に特別の定着処理を必要とせ
ずに記録の行なえる所謂インクジエツト記録法
は、極めて有用な記録方式であると認められてい
る。このインクジエツト記録法に就いては、これ
迄にも様々な方式が提案され、改良が加えられて
商品化されたものもあれば、現在もなお、実用化
への努力が続けられているものもある。

インクジエツト記録法は、要するに、インクと
称される記録液体の液滴（droplet）を飛翔させ、
それを紙等の被記録部材に付着させて記録を行う
ものである。そして、記録液体の液滴の発生法及
び生じた液滴の飛翔方向を制御する為の制御方法
等に基づき、このインクジエツト記録法は、幾つ
かの方式に大別される。それ等の中で、代表的な
方式の一つは、例えばUSP3596275（Sweet方式）、
USP3298030（Lewis and Brown方式）等に開示
されている方式であつて、連続振動発生法によつ
て帯電量の制御された液滴流を発生させ、この帯
電量の制御された液滴流を、一様の電界が掛けら
れている偏向電極間を飛翔させることで、液滴の
飛翔軌道を制御しつつ被記録部材上に記録を行う
ものである。そして、この方式は、一般にコンテ
イニアス方式とも略称されている。

これと対比される代表的な他の方式は、例えば
USP3747120に開示されている方式（Stemme方
式）である。この方式は、記録のための液体を吐
出するオリフイスを有する記録ヘツドに付設され
ているピエゾ振動素子に、電気的な記録信号を印
加し、この電気的記録信号をピエゾ振動素子の機
械的振動に変え、その機械的振動に従つて必要時
毎に前記オリフイスより液滴を吐出飛翔させて被
記録部材に付着させることで記録を行なうもので
ある。

これが、所謂、オンデイマンド方式である。そ
して、以上にその概説を行なつたインクジエツト
記録法に就いて、特に強い関心を集めている技術
的課題は、下記の点である。即ち、第１に、入力
信号が高周波数である場合に、各信号に液滴吐出
が確実に応答すると共に、連続吐出する液滴径が
常時一様であつて、ほとんど変化しないように為
すことである。

これは、高速記録時に、印字欠損部や、印字品
位の低下を起こすことがないようにするためであ
る。

又、第２には、休止していた記録操作が再開さ
れた時、短時間で、液滴の安定吐出状態を維持す
ることである。つまり、記録操作開始の直後か
ら、印字欠損がなく且つ印字の乱れのない良品位
記録を保証することである。しかしながら、イン
クジエツト記録の分野に於て、上述したような重
要課題を完全に解決した改良技術は未だ提案され
ていない。

更には、記録装置の実用上での保守管理に関し
て重要課題が残されている。

つまり、インクジエツト記録のインク吐出オリ
フイスが極めて微細（約5μmφ〜200μmφ程度）
である為に、記録操作が休止している間に、しば
しばインク乾燥による吐出オリフイスの目詰りが
起こるので、それを防止することである。この場
合は、目詰りが解消されない限り、記録不能にな
る。

斯かる吐出オリフイスの目詰りの問題は、イン
クジエツト記録に於ては、不可避であるため、従
来より各種の目詰り防止策が提案されて来た。

その１つとして、インクノズル内に色剤を含ま
ない、インクとは別の溶剤を封入して休止させて
おく方法がある。しかし、この方法には、直ちに
インク吐出を開始できないことと、初期のインク
に濃度低下が見られると言う欠点がある。

これとは別の方法として、インクノズル先端に
キヤツプをかぶせて吐出オリフイス近傍を密閉す
る方法がある。しかし、この方法には、オリフイ
ス周辺にインク汚れが残こるとか、ゴミが付着し
たり、オリフイスが損傷したりする欠点がある。
又、インクノズルをマルチ化した時、手数が、か
かり過ぎる難点もある。

そこで、本発明に於ては、従来技術に見られた
叙上の欠点を除き、記録休止中の吐出オリフイス
の目詰りを完全に防止すると共にその周辺を一定
のインク濡れ状態、或は清浄に保つて常に安定し
て良好な記録を行なう新規構成の液滴噴射記録装
置の目詰り防止方法を提供することを主たる目的
とする。

更に詳しく言えば、本発明の目的は、高速記録
に宜く適合すると共に、その際、印字欠損や、印
字品位の低下を起こすことのない液滴噴射記録装
置の目詰り防止方法を提供することである。

又、本発明の別の目的は、記録液滴が安定した
吐出状態を維持する迄の、所謂記録立上りが極め
て短い液滴噴射記録装置を提供することである。
加えて、その保守管理が簡便である液滴噴射記録
装置の目詰り防止方法を提供することも本発明の
他の目的である。

そして、本発明における上述の目的は、記録液
体を吐出するためのオリフイスの前方にスリツト
形成部材を前記オリフイスとの間隙を維持したま
ま移動させて配し、該間隙に前記記録液体を満た
すことで前記オリフイスの目詰りを防止すること
を特徴とする液滴噴射記録装置の目詰り防止方法
によつて達成することができる。

斯かる本発明を以下図示例に沿つて詳説する。

先ず、第１図により本発明に係る液滴噴射記録
装置の基本的構成を例示した一具体例を説明す
る。この第１図示の装置に於ては、インク供給タ
ンク２から所定の加圧P₁によつて供給されたイ
ンクがエネルギー作用部１で情報信号に従つた適
当な入力手段３によつて吐出エネルギーを与えら
れこの作用部１に連絡しているオリフイス４より
小滴５となつて吐出し、これが被記録部材６上に
付着して記録される。

この時、上記加圧P₁は、インクに対して、こ
れが作用部１内で迅速にリフイルされると共に、
入力信号に対する吐出応答性を高める程度に与え
られている。実際には、インクに対して信号の入
力がない時でも、これが上記オリフイス４より自
然漏出する程度の圧力である。

従つて、上記オリフイス４近傍には、これより
漏出したインクが滞留して液膜をつくる。このよ
うに、吐出オリフイス近傍にインクの滞留がある
と、吐出初期のインク滴の大きさが一定せず、且
つ又、インク滴の吐出方向及び吐出速度が安定し
ないと言つた不都合が生じる。更に、インク滴の
吐出間隔が長い時、或は装置が休止した時には、
このインクが乾固して、オリフイス４を塞いでし
まい、インク吐出の再開が困難になることが多
い。

そこで、本発明では、オリフイス４の近傍に液
吸取り部７を設置して、この液吸取り部７によつ
てインクの滞留を解消することにした。

ここで、以上に示した装置内の詳細構成を第２
図及び第３図を用いて説明する。上記、エネルギ
ー作用部１は、次のようにして構成される。即
ち、この作用部１（……一般に、記録ヘツドとも
略称する）は、インク供給管１７、共通インク室
ブロツク１８、複数の吐出オリフイス４′に夫々
連絡しているインク溝（図示せず）を有する溝フ
タ１９、発熱体設置基板２０、吸取り用スリツト
２１を有する不要インク吸取りブロツク２２、吸
取り管２３より成り立つている。

この第２図示の作用部１を分解して描いた略図
が、第３図である。インク供給管１７は共通イン
ク室ブロツク１８に、その連絡口２４を介して連
絡される。インク溝フタ１９は発熱体設置基板２
０と接合されるがこのアルミナ等より成つている
基板２０には、予め、蓄熱層（図示せず）、発熱
体２５、共通電極２６、個別電極２７、保護層
（図示せず）が順次積層された後、パターン化さ
れている。不要インク吸取りブロツク２２は、基
板２０と接合しており、連絡口２８を介して、吸
取り管２３に接続している。第１図示の装置に於
て、吸取り部７は常時減圧されておりオリフイス
４部分より低圧になつている為、インクはオリフ
イス周辺の雰囲気と共に吸取り部７内に引き込ま
れる。吸取られたインクは再使用しなくてもよい
が通常、第１図に示したようにインク回収タンク
８に回収され、フイルター９を通してインク供給
タンク２に戻り再使用される。インク回収タンク
８に設けられている減圧パイプ１０は、負圧P₂
により吸取り部７を機能させる為のものである
が、吸取り部７を負圧にすればよく、必ずしもこ
れを図示のようにインク回収タンク８に直接、取
付ける必要はない。

なお、エネルギー作用部１には、具体的に例え
ば信号発生手段としてピエゾ振動素子或は、第２
図、第３図示のような発熱素子が配設してある。

因に、１１は溶媒供給タンクである。図示装置
に於て、インクはオリフイス４から押出され吸取
り部７で吸取られるまでの過程で主としてその溶
媒の蒸発がおこり、インク濃度が濃くなつて高粘
度になるので、その吐出特性が悪くなる。又それ
を直接、再使用した場合、オリフイス４の目づま
りの原因にもなる。従つてインク濃度センサー１
２からの信号に従つて溶媒供給バルブ１３を開
き、インクを希釈して所定の濃度に戻してやるこ
とが望ましい。

又、インクの消費量に応じて、インク補充タン
ク１４よりインクを補充してインク供給タンク２
及びインク回収タンク８内のインク量を一定量に
保つことが望ましい。１５はインク量の検出器で
ありこの信号に従つてインク補充バルブ１６が開
閉してインク量を一定に保つ。

叙上のとおり、吐出オリフイス近傍に吸取り部
７を配設して、オリフイスから自然漏出するイン
クを常時、吸取つておけば、インク吐出は、かな
りの程度に安定化される。しかし、装置全体が休
止して、長期（例えば、１昼夜）に亘つて放置さ
れると、オリフイス付近のインクが乾燥すること
によつてオリフイスが目詰りし、記録不能に陥
る。そこで、本発明者等は、上記、吸取り部７に
対し、更に改良を加えて、吐出オリフイスの目詰
りを完全になくすようにした。

その１態様を第４図及び第５図で説明する。こ
れ等の図は、第２図示装置の主としてオリフイス
近傍を描いた略画断面図であり、同一要素には同
一符号を付した。第４図示の装置に於て、不要イ
ンク吸取りブロツク２２は、その本体２２ａと、
これに移動自在に取付けられたスリツト形成部材
である側板２２ｂとから成り、この側板２２ｂ
は、不図示の駆動装置によつて（図示）上下動が
可能になつている。

斯かる装置によつて、記録を行なわないとき
は、第５図に示すように、側板２２ｂが（図示）
上方に、摺動した後、図示位置に停止する。この
時、側板２２ｂによつてオリフイス４′前方に形
成される微細間隙２９には、毛管作用等によりイ
ンクが満たされる。

なお、記録を再開する場合は、この側板２２ｂ
を、第４図示の位置へ戻せば良い。この様にし
て、オリフイスの目詰りもなく、記録操作が繰返
し行なわれる。

本発明は、次の第６図で示すように変形するこ
ともできる。この第６図に於ても、第２図、第３
図示の要素と同一のものには同一符号を付して示
した。第６図示の装置では、溝フタ１９の側端面
に、弾性材、或は可撓性材（例えば、ゴム、プラ
スチツク）から成るヒサシ３０を固設しておき、
先に第５図で示したように、側板２２ｂが、図示
位置迄、移動したとき、２２ｂの上端面がヒサシ
３０の下端面と密着して、第５図示と同等の間隙
２９が気密化される構成にした。この様な構成で
は、インク乾燥を完全に防止することができる。

更に、第７図は、第６図示の装置に於て、側板
２２ｂが移動する以前の状態を示した略画的斜視
図である。この第７図に示すとおり、側板２２ｂ
を上下に移動させる際、専用の側板移動ガイド３
１を付設しておくのが望ましい。

叙上のとおり、本発明では、目詰りの主因とな
るインク乾燥が防止され、吐出オリフイス近傍が
常にインクによつて湿潤に保たれる。その際、オ
リフイスに剛体等が直接、接触することがないの
で、その近傍を損傷する恐れは全くない。この
他、本発明では、次のような効果も得られる。即
ち、第１に、入力信号が高周波数である場合に
も、各信号に液滴吐出が確実に応答すると共に、
連続吐出する液滴径が常時一様であつて、ほとん
ど変化しないように為すことができる。従つて、
本発明では、高速記録時に、印字欠損部や、印字
品位の低下を起こすことがない。

又、第２には、休止していた記録操作が再開さ
れた時、短時間で、液滴の安定吐出状態を維持す
ることができる。つまり、記録操作開始の直後か
ら、印字欠損がなく且つ印字の乱れのない良品位
記録を保証することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る液滴噴射記録原理を概
説する略画的説明図、第２図及び第３図は、第１
図示例に於ける一部詳細の説明図、第４図乃至第
７図は、夫々、本発明の具体的態様を説明するた
めの略図である。図に於て、１はエネルギー作用部、２はインク
供給タンク、４，４′は吐出オリフイス、５はイ
ンク滴、７は液吸取り部、P₁は加圧、P₂は負圧、
１８は共通インク室ブロツク、１９は溝フタ、２
０は発熱体設置基板、２１は吸取り用スリツト、
２２は吸取りブロツク、２２ａは吸取りブロツク
本体、２２ｂは側板、３０はヒサシ、３１は移動
ガイドである。

Claims

【特許請求の範囲】

１記録液体を吐出するためのオリフイスの前方
にスリツト形成部材を前記オリフイスとの間隙を
維持したまま移動させて配し、該間隙に前記記録
液体を満たすことで前記オリフイスの目詰りを防
止することを特徴とする液滴噴射記録装置の目詰
り防止方法。