JPS6347627B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は液体噴射（インクジエツト）記録装
置、特にオン・デマンド型液体噴射記録装置の改
良に関するものである。

液体噴射記録装置においては、記録ヘツドが飛
翔液滴形成の為に微小な液体（インク）の噴射口
（オリフイス）が先端に設けられている吐出流路
を有しているために、装置の休止中に吐出流路中
のインクが乾燥凝固して吐出流路が閉塞される、
所謂目詰まりを生じる場合が多かつた。あるいは
装置の運搬移動中の振動、衝撃等により吐出流路
先端部に於いて形成されるメニスカスが後退し、
印字不良あるいは印字不能が生じるという欠点も
あつた。更に、印字動作中であつても印字用紙等
からの微細な繊維、あるいは大気中の塵埃、イン
ク中の不純物等により吐出流路に目詰まりを生
じ、印字不良あるいは印字不能となることがあつ
た。そのため従来においては、吐出流路の先端に
吸引ポンプ、吸引ボンベ等の負圧付与手段をその
都度係合してインクを吸引し吐出流路のクリーニ
ングを行うか、或いはインク溶解性の液を吐出流
路先端に付与して固化したインクを溶解して液滴
吐出を回復させる方法が採用されていた。

しかしながら、従来の方法では、記録ヘツドと
連通されている液溜（インクタンク）内にインク
がある場合には有効な印字回復法ではあるが、前
記液溜内にインクがない場合にはインク吸引操作
により記録ヘツド内部の液経路中に空気を吸込み
印字不良あるいは印字不能となる欠点があつた。
又従来例では、過剰な吸引操作、あるいは可動液
溜と固定液溜とを有する装置の場合は可動液溜と
固定液溜とを連通させている連結路の目詰まり等
により固定液溜からのインク供給不能、更には可
動液溜及び連結路からのインクの蒸発等に起因し
て、可動液溜内にインクがない状態が起こるの
で、この場合には、印字回復のためのインク吸引
の前操作として可動液溜内にインクを供給する必
要があつた。しかるにこのインクを供給する機構
と印字回復のためのインク吸引機構とが独立であ
る場合には、印字不良あるいは印字不能が発生し
ても、その原因が不明であるかぎりインク供給機
構と吸引機構のいずれを使用すべきか決定でき
ず、前記のように可動液溜にインクがない場合
に、誤つて吸引操作を行うと印字回復不能の原因
を招来することになつていた。そのため、従来は
上記問題を防止するために、一例として可動液溜
及び固定液溜内のインク残量検知手段を設ける等
が考案されたが、機構が複雑であり小型化、低コ
スト化の実現は無理であつた。

他方、記録ヘツドの記録動作時に於ける、該記
録ヘツドのインクの供給がスムーズに且つ安定的
に行われることは、記録ヘツドの先端に設けられ
たオリフイスより吐出される液体が液滴状となつ
て飛翔することが安定的に再現され、高品質の記
録画像を得る為の必須要件であるが従来の装置に
於いては、この点に於いても問題があり、解決さ
れる可き点が残されている。

又記録ヘツドが高速で往復動する系の装置に於
いては、斯かる往復動が液溜から記録ヘツドへの
インクの供給に多大な影響を与えており、インク
供給量の不安定化、例えば供給途切れ等を生じて
いた。又、この様な系に於ける装置で液溜より記
録ヘツド先端部までの液経路が該先端部に設けら
れたオリフイスを除いて外気と閉されている所謂
密封系の装置に於いては、記録時に於ける記録ヘ
ツドへの液体噴射動作に追随した円滑で且つ迅速
な液供給動作の実現は必定であるが、従来の装置
では、この点に於いても未解決の問題が残されて
いた。

［目的］ 本発明の目的は、従来の問題点を解決し、良好
な印字を行うことができる液体噴射記録装置を提
供することである。

つまり、記録ヘツドのインクの導入操作、或い
は記録ヘツドの印字回復操作の際、記録ヘツドの
液経路中へ空気が混入することなく安定したイン
クの供給を行うこと、及び記録ヘツドの確実な印
字回復を計ることである。

本発明の他の目的は、液体噴射記録装置の簡素
化、小型化及びコスト化を計ることである。

本発明の液体噴射記録装置は、液体を吐出する
オリフイスを有する記録ヘツドと、液体を収容す
る第１の液溜と、前記記録ヘツドに連絡し、該記
録ヘツドに供給する液体を溜める第２の液溜と、
前記第１の液溜と前記第２の液溜とを連結する給
送管と、前記オリフイスを覆うキヤツプと、液体
導入手段として、前記第２の液溜に連結する第１
の連結管を通して吸引することにより前記第２の
液溜内に液体を導入する手段と前記キヤツプに連
結する第２の連結管を通して吸引することにより
前記記録ヘツド内に液体を導入する手段と、を具
備し、前記給送管の少なくとも前記第２の液溜と
連結している側の部分が該第２の液溜の往復動方
向に沿い、該第２の液溜の往復動に付随して動く
ように配設されることによつて前記目的を達成し
得る。

［効果］ 本発明によれば、第２の液溜からの吸引を行う
こと、及び第２の液溜の往復動方向に沿つて配設
された給送管が第２の液溜の往復動に付随して動
くことにより、第１の液溜より第２の液溜内に過
不足く無くインクを導入することができ、記録ヘ
ツドからの吸引を行うことにより、記録ヘツド内
にインクを導入することができる。

従つて、記録ヘツドに連絡する第２の液溜内に
は所定量以上のインクが導入されているので、記
録ヘツド内に空気が混入することなしにインクの
導入を行い印字不能の発生を回避することができ
る。

また、記録ヘツドにおけるメニスカスの後退、
気泡の混入、目詰まり等が生じインク吐出不能と
なつた場合でも、吸引によりインク吐出不能を解
除すると共に第２の液溜内及び記録ヘツド内にイ
ンクを導入することにより、確実なインクの供給
回復動作を行うことができる。

〔実施例〕

以下、図面に従つて本発明を説明する。

第１図ａは、本発明の液体噴射記録装置の好適
な実施態様の１つの例を説明する為の模式的斜視
図であり、第１図ｂは、その主要部の構造を説明
する為の模式的断面図である。

第１図に示される液体噴射記録装置は、記録に
要する所謂インクと称される液体の主容量を収容
する第１の液溜１０１、該液溜１０１と給送管１
０２を通じて連通されている第２の液溜１０３、
該第２の液溜１０３と一体的に往復動し得る様に
構成されている液体噴射型の記録ヘツド１０４、
第２の液溜１０３と第１の連結管１０５で連結さ
れている液体導入手段１０６、該液体導入手段１
０６と第２の連結管１３９を通じて連通されてお
り、記録ヘツド１０４の先端部と係合して記録ヘ
ツド１０４より流出される液体を受け入れる為の
キヤツプ１３３を有する液受容手段１０７とを具
備する。記録ヘツド１０４は、記録ヘツド１０４
の先端部を他からの機械的打撃よりガードする為
のへツドホルダー１０８の内部に固設されて両方
向矢印Ａの方向に沿つて往復動するキヤリツジ１
０９に搭載されている。

第２の液溜１０３は、記録ヘツド１０４の内部
経路と連通されてヘツド１０４の後方に位置され
ており、ヘツドホルダー１０８と一体的に構成さ
れて、記録ヘツド１０４と共に一体的に両方向矢
印Ａの方向に沿つて往復動する。

給送管１０２及び第１の連結管１０５の第２の
液溜１０３に連結する側の部分は、第２の液溜の
往復動方向（両方向矢印Ａ方向）に沿つて配設さ
れ、第２の液溜１０３の往復動に付随して矢印Ａ
方向に往復移動する。給送管１０２と第１の連結
管１０５との第２の液溜１０３に連結する位置
は、図示されている様に、記録時の第２の液溜１
０３への液体の給送を一層効率良く行わせる為
に、第２の液溜１０３の移動方向にそれ等と連通
する開口が向く位置とされる。詰り、給送管１０
２と第１の連結管１０５との可動部分１１０，１
１１は、矢印Ａに沿つた状態のまま、第２の液溜
１０３と連結されている。

而乍ら、矢印Ａに直角の方向から又はそれに近
い方向から第２の液溜に連結される場合でも給送
管１０２の第２の液溜への連結部分１１２が、給
送管１０２の可動部分１１０の長さに対して充分
短い様にするならば、好ましくは前記の連結部分
１１２が極く短かく、即ち、第２の液溜１０３に
矢印Ａの方向に対して直角方向から第２の液溜１
０３に連結されて第２の液溜１０３に極く近い位
置で直角に曲げられて矢印Ａの方向に沿う様に給
送管１０２の可動部分１１０が配設されているな
らば、第２の液溜１０３の往復動作に伴つて、可
動する給送管１０２の可動部分１１０の往復動に
よつて、第１の液溜１０１より給送管１０２を通
じて第２の液溜１０３へ効率良く液体が給送され
る。

この様な給送管１０２の可動部分１１０の往復
動による液体の給送効率は、可動部分１１０の往
復動が高速になればなる程高くなる。従つて、記
録ヘツド１０４の液滴形成頻度を高めて記録ヘツ
ド１０４の往復動を高速化を計つて、高速記録を
行う場合でも、可動部分１１０が記録ヘツド１０
４と一体的に往復動する為に液体の使用に応じて
使用された液体の量に見合う分の液体の補給が第
２の液溜１０３に成される為高速記録化による記
録ヘツド１０４への液体の補給が過不足なく行わ
れ、記録ヘツド１０４からの液体の吐出不安定或
いは吐出不能を招くことはない。

更に、可動部分１１０の往復動による第２の液
溜１０３への液体の供給効率は、可動部分１１０
の往復動に於ける加速度或いは減速度の度合に応
じて増減する傾向を示す為、可動部分１１０の往
復動を記録ヘツド１０４と一体的となつて往復動
する第２の液溜１０３の往復動に同期させれば、
使用される液体の量に見合つた分の量の液体が記
録ヘツド１０４の走査スピードに応じて第２の液
溜へ過不足なく補給される。

従つて、低速から高速までの各々の記録走査ス
ピードに応じて効率良く液体の補給が成される為
に、低速記録の場合でも、又高速記録の場合でも
高品質の記録印字を得ることが出来る。又、記録
ヘツド１０４の走査スピードに応じて、第２の液
溜１０３への液体の補給が過不足なく行われるの
で、記録ヘツド１０４の走査スピードの変動があ
つた場合でも液体の補給には何等支障を来たすこ
とはない。第２の液溜１０３の往復動に伴う第２
の液溜１０３への液体の供給効率は、第２の液溜
１０３の往復時又は往復時に於ける加速又は減速
の勾配が急であればある程上がるものであるが、
より液供給効率を上げる為には、往動から復動、
復動から往動への方向転換速度を急速にすること
が挙げられ、斯かる第２の液溜１０３の往復動に
於ける方向転換速度が急速であればある程第２の
液溜１０３への液供給効率を原理的には上げるこ
とが出来る。

第１図ａに示される装置の場合には、第２の液
溜１０３と記録ヘツド１０４とは、同一のキヤリ
ツジ１０９に搭載されており、該キヤリツジ１０
９は摺動軸１１３上を往復走行するが、キヤリツ
ジ１０９が摺動軸１１３の両端部での衝突衝撃を
弱める為に、摺動軸固定部材１１４−１，１１４
−２の各々の所定の位置に、スポンジ或いはゴム
等の緩衝材料で構成されるダンパー１１５−１，
１１５−２が設けられている。

ダンパー１１５はキヤリツジ１０９の衝突の際
の緩衝作用をする働きがあるが、更にキヤリツジ
１０９のダンパー１１５への衝突作用による第２
の液溜１０３への第１の給送管１０２を通じての
液供給効率向上の働きもする。

キヤリツジ１０９は、ダンパー１１５の位置ま
で走行することなく、後述する駆動機構によつて
摺動軸１１３の途中でも移動方向の転換を計るこ
とが出来る。

給送管１０２及び第１の連結管１０５は、Ｕ字
状に曲げられ、キヤリツジ１０９の移動最大幅の
略々中央位置に固定プレート１１６によつて装置
本体に固定されている。従つて、給送管１０２及
び第１の連結管１０５は、固定プレート１１６を
支点にして、固定プレート１１６より上流側にあ
る可動部分１１０，１１１が各々、第２の液溜１
０３の往復走行に伴つて、両方向矢印Ａの方向に
沿つて、曲り乍ら繰返し運動をする。

給送管１０２の可動部分１１０及び第１の連結
管１０５の可動部分１１１は、第２の液溜１０３
側に於いて、キヤリツジ１０９に取付けられてお
り、このキヤリツジ１０９への取付けと固定プレ
ート１１６での支持によつて、可動部分１１０及
び１１１は、摺動軸１１３に沿つて配設される。

次に、第１図ｂに従つて第１図ａに示す装置の
主要部の構造とその機構に就いて具体的に述べ
る。

第１図ｂは第１図ａに示す装置の主要部を説明
する為の模式的説明図である。

第１図ｂに於いては説明の煩雑さを避ける為
に、第１の液溜１０１の詳細な図示は避け、又、
第１の給送管１０２と第１の連結管１０５は、各
部との結合関係を示すだけにし、実際の配設状態
（第１図ａに示す状態）としては示されてない。

記録ヘツド１０４は、ヘツドホルダー１０８に
ホールドされて、キヤリツジ１０９に取付けられ
ている。記録ヘツド１０４は、その先端に液体を
噴射する為のオリフイス１１７が設けられてい
る、ガラス等で出来ている円筒部材１１８と、該
円筒部材１１８の外周に固設されている円筒状の
圧電素子１１９とで構成され、圧電素子１１９に
は不図示のリード電極を通じてパルス的に電圧が
印加されて駆動される。

記録ヘツド１０４の後端部には、記録ヘツド１
０４内の液経路と第２の液溜１０３とを連絡し第
２の液溜１０３内の液体が記録ヘツド１０４に供
給される為の供給管１２０が接続されている。第
２の液溜１０３の上部位から第２の液溜１０３内
に挿入されている供給管１２０の後端部は第２の
液溜１０３の底辺部まで延び、その終端部に設け
られている液導入口１２１には、微細な液流路を
多数有するフイルター１２２がフイルター取付部
材１２３によつて取付けられている。フイルター
１２２は、供給管１２０及び記録ヘツド１０４に
於ける液経路が異質物、例えば固形状のゴミ等で
目詰るのを防止する為に、斯かる異質物を供給管
１２０内に進入するのを防止する働きをする。

又、別には、第２の液溜１０３が変動する際に
第２の液溜１０３内の液体に生ずる振動の影響が
記録ヘツド１０４内の液経路を満たしている液体
に及んで液吐出の高安定化を招くのを防止する為
の振動緩衝作用をする働きもある。更には、第２
の液溜１０３が激しく動かされる際に液体内に混
入される気体が供給管１２０側に這り込むのを防
止する働きもする。

第２の液溜１０３は、所定量の液体を収容する
内容積を有し、上部に開口が設けられている液収
容部材１２４と、密封する為に液収容部材１２４
の開口をシールする為のゴムシート１２５及びタ
ンクキヤツプ１２６で構成され記録ヘツド１０４
と一体的に移動する様にキヤリツジ１０９に取付
けられている。タンクキヤツプ１２６は、第２の
液溜１０３内を密封する為にゴムシート１２５を
押圧する状態で液収容部材１２４に例えば取付け
ネジ等で確りを取付けられている。液収容部材１
２４の移動方向側の側面（図では紙面の裏側）に
は、給送管１０２及び第１の連結管１０５と各々
連通される２つの開口１２７−１，１２７−２が
設けてある。

第１の連結管１０５と連結される開口１２７−
１の設けられる位置は、第２の液溜１０３内に収
容される液体の最大収容量を略々決めるものであ
るから、第２の液溜１０３を設計製造する際に充
分気をつけて開口１２７−１は設けられる。

本発明の密封系で移動型の液溜を有する装置に
於いては、開口１２７−１は液収容部材１２４の
側面の最上部位より所定距離隔てられた下方に設
けることによつて第２の液溜１０３内に収容され
る液体の上面が図に点線で示す液レベル位置にな
る様にして、液面の上部に空気層が形成される様
にする。この様な第２の液溜１０３内に於ける空
気層の形成は、第２の液溜１０３が往復動する際
に急速な方向転換によつて生ずる液面振動の液滴
吐出不安定化への影響を最大限に防止し、又、液
体が記録ヘツド１０４より吐出されることで第２
の液溜１０３内に容易に負圧が形成され該負圧に
よる第２の液溜１０３内への液体の供給を促進す
る。

第２の液溜１０３内に形成される空気層の体積
は第２の液溜１０３内に収容される液体の最大量
に合せて決められる。

第１の給送管１０２と連結される開口１２７−
２の設けられる位置は、開口１２７−１の位置に
対して上でも差支えないが、第２の液溜１０３内
が完全に空で液体がない場合に、後述する方法に
よつて、第１の液溜１０１より液体を供給する際
に、開口１２７−１を通じて第２の液溜１０３よ
り液体が流出するのを出来るだけ避ける為には、
開口１２７−１の下方、望ましくは、第２の液溜
１０３の底辺部近くに設けるのが良いものであ
る。

第２の液溜１０３と液体導入手段１０６との間
を連通させる第１の連結管１０５の途中には、第
１の連結管１０５の流体抵抗を調整する為に流体
抵抗体１２８が設けてある。流体抵抗体１２８は
例えば、微細な貫通孔を多数有する多孔質材料
や、フエルト、微細なガラス繊維を多数束ねた様
なフイルター材料で構成される。

流体抵抗体１２８は、液体導入手段１０６を操
作することで第２の液溜１０３内に液体を供給す
る際に、液体が第２の液溜１０３内に必要量以上
流入されて開口１２７−１より流出して第１の連
結管１０５を通じての液体導入手段１０６側への
給送に対しての流体抵抗の働きを多少すると共に
後述する方法によつて、印字回復操作をする際に
第１の連結管１０５を通じて吸引される吸引の度
合を調整する働きもする。

第１の連結管１０５は、フイルター１２８の設
けてある位置で上流側の部分と下流側の部分とに
２分され、これ等２つの連結管部分はフイルター
取付け用の取付管１２９で連結されている。

第１の連結管１０５の下流側の終端部は液体導
入手段１０６に設けられた流入口１３０に連結さ
れている。

液受容手段１０７は、記録ヘツド１０４の先端
部を覆つて、該先端部に於ける液体の乾燥等に起
因する目詰りを防止する機能と液体導入手段１０
６との協同によつて記録ヘツド１０４の印字回復
を行う機能及び第２の液溜１０３への液供給の機
能を有する。

液受容手段１０７は記録ヘツド１０４のオリフ
イス１１７を覆いオリフイス１１７より流出され
る液体を受け入れる為のキヤツプ１３３と、該キ
ヤツプ１３３を所定の方向に移動させるキヤツプ
の移動手段とで構成されている。キヤツプ１３３
は開孔を有するゴム等の弾性体で形成されてい
る。キヤツプの移動手段は、スライド軸１３１
と、スライド軸１３１に沿つて矢印Ｂ及び矢印Ｃ
で示す方向の両方向にスライド自在に設けられ、
キヤツプ１３３を取付けたキヤツプホルダー１３
２と、キヤツプホルダー１３２を矢印Ｂ方向にス
ライドさせる操作を行う為のキヤツピングノブ１
３４と、キヤツプホルダー１３２を矢印Ｃ方向に
スライドをさせる為にスライド軸１３１を取り囲
む様に設けられ、その一端がスプリング押え１３
５に固設されているスプリング１３６と、これ等
が一体的に取付けられているキヤツピング台１３
７とを有する。

キヤツプ１３３の後端には液体導入手段１０６
に設けられた流入口１３８に連通している第２の
連結管１３９が接続されている。

キヤツプ１３３で記録ヘツド１０４の先端部を
覆うには、キヤツピングノブ１３４を矢印Ｄ方向
に押すことによりキヤツピングホルダー１３２が
記録ヘツド１０４の先端部に設けられたオリフイ
ス１１７に向つて押し出されることによつて成さ
れる。記録ヘツド１０４の先端部にキヤツプ１３
３を覆い被せて、その部分を密封するにはキヤツ
プホルダー１３２を矢印Ｂ方向へのスライドによ
つてキヤツプ１３３を記録ヘツド１０４の先端部
をホールドする部材に押しつけることで密着した
状態でなされる。キヤツプホルダー１３２のＣ方
向へのスライドは、スプリング１３６の矢印Ｆ方
向への復元力によつて成される。液体導入手段１
０６は、吸引手段（吸引ポンプ）であり吸引機構
の作動により、第１の連結管１０５を通じて第２
の液溜１０３内を減圧状態にする。この減圧状態
は、前記液体導入手段１０６の吸引機構を作動さ
せることで第１の連結管１０５を通じ第２の液溜
１０３と該液体導入手段１０６との間に形成され
る圧力差に基づいて形成されるものである。そし
てこの減圧の度合及び減圧状態を維持する時間
は、第１の液溜１０１より第２の液溜１０３へ給
送管１０２を通じて、所定量の液体がスムーズに
供給される様に設定される。記録ヘツド１０４の
後方終端部に設けられている供給管１２０は、前
述した様に、記録ヘツド１０４内の液経路を形成
する手段である円筒部材１１８に接続して設けら
れたものであつても良いし、又、円筒部材１１８
の上流側端部を延長したものであつても良い。給
送管１０２、第１の連結管１０５、第２の連結管
１３９、及び供給管１２０を構成する材料として
は、液体の供給がスムーズに行え且つ液体との不
都合な相互作用を起さないものであれば、大概の
ものが使用される。その様な中で本発明に於いて
殊に有効に使用されるものとしては、ガラス、プ
ラスチツク等のチユーブが挙げられ、プラスチツ
クとしては、塩化ビニリデン、弗化ビニリデン、
ポリエステル、ポリ塩化ビニール、ポリエチレン
等が好適なものとして挙げることが出来る。液体
導入手段１０６の吸引機構は、吸引ポンプ構造を
有するもので、吸引ポンプ用の外枠であるシリン
ダ１４０とピストン１４１を有する。ピストン１
４１には貫通孔１４２と、貫通孔１４２の下部位
に弁１４３が設けられ、又シリンダ１４０の内壁
画との間には、三本のＯリング１４４が設けら
れ、ピストン１４１を締付ける様にピストン１４
１の外周囲に設けられた溝の各々に嵌込まれてい
る。ピストン１４１は、定常時に於いては必要に
応じてシリンダ１４０の底部にその一端が固定さ
れているスプリング１４５によつてシリンダ１４
０の上部位に押上げられた状態を取る。シリンダ
１４０の底部位には液導入手段１０６中に吸引さ
れた液体が外部に流出する為の流出口１４６が設
けてある。

第１図ｂには省略されているが、第１図ｃに示
す様に流出口１４６には、流出する液体を吸収し
て、自然蒸発させる為の液体吸収手段１４７が接
続されて設けられている。斯かる液体吸収手段１
４７としては、所謂スポンジや多孔質の材料、フ
エルト等を用いて構成することが出来る。又、別
には、流出口１１６の下流に於いて、流出液体を
収容する為の流出液溜を設け、該流出液溜中に、
流出した液体を収容する構成とすることも出来
る。第２の液溜１０３内への第１の液溜１０１よ
りの液体の供給は、液体導入手段１０６を構成す
るピストン１４１の上端部を手動で押圧すること
によるピストン１４１の下降（矢印Ｇで示す方
向）動作によつて行われる。このピストン１４１
の下降時には、弁１４３が貫通孔１４２を閉塞し
て、シリンダ１４０のピストン１４１の上部位の
空間領域１４８を負圧にする。このシリンダ１４
０内の負圧状態は、第１の連結管１０５を介して
第２の液溜１０３内を減圧し、第１の液溜１０１
との間に、給送管１０２を介して圧力差を形成す
る。この圧力差は、第１の液溜１０１より第２の
液溜１０３への液体の移動を行わせる。ピストン
１４１の下降位置が、Ｏリング１４４−１の位置
が流入口１３０より下方になる位置になると、キ
ヤツピングノブ１３４を押圧してキヤツプホルダ
ー１３２を矢印Ｂ方向にスライドさせることで予
め記録ヘツド１０４の先端部とキヤツプ１３３と
が嵌合、つまり記録ヘツド１０４と液受容手段１
０７とが結合されていると、液受容手段１０７、
第２の連結管１３９及び記録ヘツド１０４の各々
の内部の液経路を介して形成される圧力差に基づ
いて第２の液溜１０３内の液体が記録ヘツド１０
４内部に吸引されて、記録ヘツド１０４内部の液
経路に液体が供給される。液受容手段１０７及び
第２の連結管１３９の液経路を介しての記録ヘツ
ド１０４内部の液経路中の液体の移動力は、第２
の液溜１０３内への液体の導入量が少なくとも供
給管１２０の先端にある液導入口１２１が、供給
された液体中に浸る程度以上になつた時点で起
る。更に、記録ヘツド１０４への液体の供給の際
の液導入口１２１よりの液体の単位時間当りの流
入量は、第２の液溜１０３内に供給された液体の
液面が液導入口１２１付近である場合には、第１
の液溜１０１より第２の液溜１０３への液体の単
位時間当りの流入量より少ない様に第１の供給管
１０２の流体抵抗と、供給管１２０の流体抵抗と
が調整される。

記録ヘツド１０４内部の液経路中への気体或い
は気泡の混入を一層良く防止する為に、第２の液
溜１０３内に充分量の液体を供給した後に、記録
ヘツド１０４内への液体の供給を行うことが必要
である。この様にするのは、ピストン１４１の下
降動作を２段モーシヨンにすることによつて解決
が計られる。即ち、第１のモーシヨンでは、Ｏリ
ング１４４−１の位置が流入口１３０と流入口１
３８との間に来る様にピストン１４１を下降させ
て、第１の連結管１０５を介してのみ第２の液溜
１０３内を減圧状態にし、この減圧状態の形成に
よつて第１の液溜１０１より第２の液溜１０３へ
液体を供給する。この動作によつて形成される第
２の液溜１０３内の減圧状態の度合は、第２の液
溜１０３内に液体が充分量供給される程度以上で
ある。第２の液溜１０３内に充分量の液体が供給
された後に、ピストン１４１の下降動作の第２の
モーシヨンとして、Ｏリング１４４−１の位置が
流入口１３８の下方位に来るまでピストン１４１
を下降させ第２の液溜１０３と液受容手段１０７
間に記録ヘツド１０４を通じて圧力差を形成して
記録ヘツド１０４内部の液経路を液体で充満させ
る。この際のピストン１４１の下降動作のスピー
ド及び第１のモーシヨンより第２のモーシヨンに
移行する際の時間間隔は、第２の液溜１０３への
液体の供給及び記録ヘツド１０４への液体の供給
が所望通りスムーズに行われる様に装置の設計と
共に適宜考慮されて決定される。又、給送管１０
２、第１の連結管１０５、供給管１２０、液供給
の為の開口１２７−２、開口１２７−１及び液導
入口１２１の寸法と形状を所望通りに適宜設計
し、又、流入口１３０及び流入口１３８の寸法を
それ等との関連に於いて適宜設計して、これ等を
作製することによつて、前記の様にピストン１４
１の下降モーシヨンを２段モーシヨンとせずに連
続的な下降動作を取る様にすることも出来る。ピ
ストン１４１の下降動作によつて、第２の液溜１
０３内に供給された液体の液面が開口１２７−１
より上部位に来た際には、第１の連結管１０５を
通じて流入口１３０よりシリンダ１４０内の上部
空間領域１４８に液体が流れ込む。空間領域１４
８内に流入した液体は、貫通孔１４２内にも流れ
込み弁１４３の開放（ピストン１４１が矢印Ｈ方
向に押し上げられる）と共に、シリンダ１４０の
下部位の空間領域１４９に流れ込む。ピストン１
４１の下降動作が下死点に達した時点で、ピスト
ン１４１はスプリングバネ１３６の反発力で定位
置方向（矢印Ｈ方向）に上昇する。このピストン
１４１の上昇時には、貫通孔１４２と空間領域１
４８との間の圧力差に基づいて弁１４３が開放さ
れ、シリンダ１４０の上部空間領域１４８は、流
出口１４６を通じて大気と連通される。弁１４３
の開放時には、貫通孔１４２及び空間領域１４８
内にある液体は、シリンダ１４０の下部空間領域
１４９に流出される。第１図ｂに示す装置に於け
る液体導入手段１０６のピストン１４１には、前
記した様に３個のＯリング１４４−１，１４４−
２，１４４−３が取付けられており、ピストン１
４１が定位置（上死点）にある時には、ピストン
１４１とこれ等Ｏリングとで流入口１３０及び１
３８は閉塞されている。記録ヘツド１０４内部で
の目詰りや第２の液溜１０３内の液面低下等によ
るバランスの崩れで記録ヘツド先端部でのメニス
カスの後退が起きて印字に支障を来たした場合の
印字回復操作も上述したのと同様の操作手順で極
めて容易に行うことが出来る。この印字回復操作
に就いて簡単に以下に述べて置く。

印字の支障の第１は、第２の液溜１０３内に於
ける液体の量が何等かの原因によつて減少し、第
２の液溜１０３内の液面の低下に基づく記録ヘツ
ド１０４のオリフイス１０９位置付近よりのメニ
スカスの後退し過ぎが挙げられる。第２には、第
２の液溜１０３を記録ヘツド１０４と共に往復動
させ乍ら印字を行う場合、リターン時の衝撃によ
つて、メニスカスが後退し過ぎて定常位置に回復
せずに液滴吐出の不安定化更には液滴吐出不能を
招く場合である。第３には、第２の液溜１０３の
往復動作時に起り勝ちな記録ヘツド１０４中への
気泡の混入である。第４には、記録ヘツド１０４
内部に於ける液経路に於ける液体の乾燥による目
詰りや、異質物の混入による目詰りが挙げられ
る。

以上の様な原因によつて印字に支障が生じた場
合には、次の様にして印字回復が図られる。キヤ
ツプ１３３を記録ヘツド１０４の先端部と結合さ
せ、ピストン１４１を矢印Ｇ方向に押圧していく
と、第１段階としてＯリング１４４−１が流入口
１３０を通過し、それとともにシリンダ１４０の
上部空間領域１４８は連結管１０５を介して第２
の液溜１０３に連通し、シリンダ１４０内の負圧
により液溜１０３内の空気が吸引され、その結果
第１の液溜１０１から液体が第２の液溜１０３に
吸引注入される。このとき流入口１３８はＯリン
グ１４４−１，１４４−２によつて塞がれている
ので記録ヘツド１０４を通じての液体の移動は起
らない。

更にピストン１４１が下降すると、第２段階と
してＯリング１４４−１が流入口１３８を通過し
て流入口１３８がシリンダ１４０内と連通し、記
録ヘツド１０４及び液受容手段１０７を通じて液
体が吸引される。この際、液体と共に吐出阻止の
原因となつている物質が存在する場合には、その
物質も吸引されて、シリンダ１４０の上部空間領
域１４８内に排出され、ピストン１４１が上昇し
たときに弁１４３の開放により下部空間領域１４
９に一旦流出され、そして流出口１４６を通つて
液体導入手段１０６の外部に排出され液体吸収手
段１４８に吸収される。

以上述べたように、液体導入手段１０６を構成
するピストン１４１を矢印Ｇ方向に押圧すると、
最初に第２の液溜１０３内の残留空気が吸引さ
れ、その結果、第１の液溜１０１から第２の液溜
１０３への液体の注入が行われ、供給管１２０の
後端が液体に浸つた後に、記録ヘツド１０４を通
じて液体を吸引するので、記録ヘツド１０４内部
の液経路への空気混入は防止される。更に、必要
に応じてピストン１４１の押圧操作を繰返すこと
により、第２の液溜１０３内の液面が上昇し開口
１２７−１まで達するが、そうなると液体も開口
１２７−１を通じて吸引されるので、液溜１０３
内の液面は開口１２７−１の高さ点線で示す位置
で保持される。この場合、開口１２７−１より上
位部の第２の液溜１０３内には一定の空気層が存
在し、先述した様に、この空気層は第２の液溜１
０３の移動時の衝撃圧吸収の機能を果すという効
果を発揮する。

液体吸収手段１４７は、第１図ｃに示される様
に排出管１５０によつて、液体導入手段１０６と
連結されていて、ピストン１４１の上下動操作に
よつて、液体導入手段１０６より排出管１５０を
通じて排出される液体を収容する。図に示される
液体吸収手段１４７はハードケース１５１と該ケ
ース１５１の内部にガラスウール、フエルト、多
孔質体等の液体の収容容積が大きく、液体を良く
吸収する液吸収体１５２とで構成されている。

ハードケース１５１の上面には液吸収体１５２
によつて吸収された液体が自然蒸発する様に、大
気と連通する開口１５３が設けられている。

次に第１図ａに示される装置の操作機構の概略
に就いて述べる。

記録ヘツド１０４及び第２の液溜１０３が搭載
されているキヤリツジ１０９の往復走行駆動はリ
ニアモータによつて制御される。リニアモータは
永久磁石１５４、磁気ヨーク板の役目を果たす摺
動軸固定部材１１４、磁性摺動軸１１３により閉
磁気回路を構成し、永久磁石１５４と磁性摺動軸
１１３との間に一様な磁界を形成する。そしてキ
ヤリツジ１０９と一体に構成したコイルボビン１
５５に巻回したコイル（第１図ａでは見えない）
の一部が上述した磁界を直角に横切る様に、キヤ
リツジ１０９を磁性摺動軸１１３上に摺動可能に
配置する。ここで、コイルボビン１５５に巻回さ
れたコイルに通電すると、フレミングの右手の法
則により発生する駆動力でキヤリツジ１０９が摺
動軸１１３上を往復走行する。キヤリツジ１０９
の摺動軸１１３上の往復運動は、コイルボビン１
５５に巻回されたコイルに流す電流の向きを変化
させることにより駆動力の向きも変わるというこ
とを利用して行う。キヤリツジ１０９には、電気
接続板１５６が固着されており、コイルの端子１
５７−１，１５７−２、圧電素子１１９の端子１
５７−３，１５７−４、キヤリツジ１０９の位置
を検出する為の発光ダイオード（不図示）の端子
１５７−５及びホトトランジスタ（不図示）の端
子１５７−６が接続板１５６の上面にそれぞれ取
付けられている。また、これらの端子１５７は、
接続板１５６の一方の端部に固着したフレキシブ
ルケーブル１５８とそれぞれ接続される。フレキ
シブルケーブル１５８の他方の端部側はケーブル
途中で折返し、固定プレート１１６によりケーブ
ル１５８を装置本体に固定する。折返されたケー
ブル１５８の端部はコネクタ１５９と接続され、
フレキシブルケーブル１５８を介してキヤリツジ
１０９の駆動や記録ヘツド１０４の圧電素子１１
９が制御される。

１６０は印字位置検出用の光学スリツトであり
等間隔に多数のスリツト１６１があけられてい
る。光学スリツト１６０は、キヤリツジ１０９に
配設したタイミングパルス発生素子対としての発
光ダイオードとホトトランジスタとが対向する空
間に配置される。

記録ヘツド１０４により印字される記録紙１６
２（二点鎖線で示す）は、挿入溝１６３より矢印
Ｘで示す様に挿入され、排出溝１６４より紙送り
ローラ１６５の回転運動によつて矢印Ｙで示す方
向に排出される。

紙送りローラ１６５は、記録ヘツド１０４の印
字タイミングに同期して、パルス駆動モータ（不
図示）の回転力を伝達する歯車１６６の回転によ
つて紙１６２の順送り方向（矢印Ｙで示す方向）
に回転する。

本発明に於ける記録ヘツドの形態としては第１
図ａに示される様な形態に取り立てて限定される
ものではなく、例えばusp3683212、usp3946398、
usp3747120等の公報に記載されてある様な圧電
素子を使用した記録ヘツドやドイツ公開2843064
公報に記載されてある様な熱エネルギーを利用す
る記録ヘツド、更には、これ等の公報に記載され
てある記録ヘツドの変形例や、その他飛翔滴の飛
翔方向を制御する所謂連続滴形成法の液体噴射記
録装置に適用される記録ヘツドの形態を挙げるこ
とが出来る。

第２図ａ，ｂにはドイツ公開2843064公報に記
載されてある記録ヘツドと同種の形態で、本発明
の装置に搭載するのに適した形状に変形した例の
記録ヘツドが示される。

図に示される記録ヘツド２０１は、液吐出エネ
ルギーとしての熱を発生する手段である発熱体２
０２が８個と、各発熱体を駆動する電圧を印加す
る為の８本の選択電極２０３、各発熱体に共通に
接続されている共通電極２０４が設けられた発熱
体基板２０５と、各発熱体が、設けられた溝に一
致する様に設けられた８本の溝２０６と、これ等
の溝と基板２０５の発熱体２０２側壁面とで形成
される８本の液経路２０７に液体を供給する為の
共通液室２０８が形成される為の凹部とが設けら
れた溝付板２０９とで構成される。

共通液室２０８の後方には、第１の液溜より給
送される液体が供給される為の給送管２１０と、
液体導入手段と連結する第１の連結管２１１とが
設けてある。

共通液室２０８の機能は、第１図で説明した第
２の液溜の機能と同様であるが、若し、共通液室
２０８の内容積が小さい場合には、第１の液溜と
この共通液室２０８との間に記録ヘツド２０１と
一体的に移動する中間液溜を設けるのが望ましい
ものである。共通液室２０８の上部位に形成され
る空気層が記録ヘツド２０１の往復動による共通
液室２０８内の液面の振動の緩衝の役目を充分果
している場合には前記中間液溜には同様な作用を
する空気層が形成される空間を必ずしも設けるこ
とはない。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂ，ｃは、本発明の好適な実施態様
例の１つを説明する図であつて、第１図ａは模式
的概略斜視図、第１図ｂは本発明の要点となる装
置の主要部を説明する為の模式的断面図、第１図
ｃは第１図ａの装置背面を概略的に示す模式的背
面図、第２図ａ，ｂは本発明の装置に搭載される
記録ヘツドの一例を示す図であつて、第２図ａは
模式的斜視図、第２図ｂは記録ヘツド２０１を構
成する発熱体基体２０５の模式的平面図である。 １０１……第１の液溜、１０２……給送管、１
０３……第２の液溜、１０４……記録ヘツド、１
０５……第１の連結管、１０６……液体導入手
段、１０７……液受容手段、１０８……ヘツドホ
ルダー、１０９……キヤリツジ、１１０……第１
の給送管の可動部分、１１１……第１の連結管の
可動部分、１１２……第１の給送管の連結部分、
１１３……摺動軸、１１４……摺動軸固定部材、
１１５……ダンパー、１１６……固定プレート、
１１７……オリフイス、１１８……円筒部材、１
１９……圧電素子、１２０……供給管、１２１…
…液導入口、１２２……フイルター、１２３……
フイルター取付部材、１２４……液収容部材、１
２５……ゴムシート、１２６……タンクキヤツ
プ、１２７……開口、１２８……流体抵抗体、１
２９……取付管、１３０……流入口、１３１……
スライド軸、１３２……キヤツプホルダー、１３
３……キヤツプ、１３４……キヤツピングノブ、
１３５……スプリング押え、１３６……スプリン
グ、１３７……キヤツピング台、１３８……流入
口、１３９……第２の連結管、１４０……シリン
ダ、１４１……ピストン、１４２……貫通孔、１
４３……弁、１４４……Ｏリング、１４５……ス
プリング、１４６……流出口、１４７……液体吸
収手段、１４８……空間領域、１４９……空間領
域、１５０……排出管、１５１……ハードケー
ス、１５２……液吸収体、１５３……開口、１５
４……永久磁石、１５５……コイルボビン、１５
６……電気接続板、１５７……端子、１５８……
フレキシブルケーブル、１５９……コネクタ、１
６０……光学スリツト、１６１……スリツト、１
６２……記録紙、１６３……挿入溝、１６４……
排出溝、１６５……紙送りローラ、１６６……歯
車。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 液体を吐出するオリフイスを有する記録ヘツ
   ドと、 液体を収容する第１の液溜と、 前記記録ヘツドに連絡し、該記録ヘツドに供給
   する液体を溜める第２の液溜と、 前記第１の液溜と前記第２の液溜とを連結する
   給送管と、 前記オリフイスを覆うキヤツプと、 液体導入手段として、前記第２の液溜に連結す
   る第１の連結管を通して吸引することにより前記
   第２の液溜内に液体を導入する手段と前記キヤツ
   プに連結する第２の連結管を通して吸引すること
   により前記記録ヘツド内に液体を導入する手段
   と、 を具備し、 前記給送管の少なくとも前記第２の液溜と連結
   している側の部分が該第２の液溜の往復動方向に
   沿い、該第２の液溜の往復動に付随して動くよう
   に配設されている事を特徴とする液体噴射記録装
   置。 ２ 前記液体導入手段は吸引ポンプであることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の液体噴
   射記録装置。