JPS60122160A - インク滴噴射装置に於ける目詰まり防止方法 - 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 本発明はインクジェットプリンタの要部を司どるインク
滴噴射装置に於りる目詰まり防止方法に関する。

（ロ）従来の技術 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
によって、電界制御型、電荷制御型、オンデマンド型等
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ィスの
目５占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以下に示すような提案が為され
ている。

（ａ）オリフィスに蓋をする（実開昭５２−１１０８４
７号）。

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

（ｃ＞オリフィス（ノズル）を乾燥防止液で被覆するく
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
ことによって除去する自己復帰方法イ・存在する。

然し乍ら、オリフィス近傍のインクに微小な圧力変化を
加えることによってインク滴に噴射ぜしめるオンデマン
ド型のインク滴噴射装置にあっては、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まりが発生
ずると該］」詰まりを容易に自己復帰することはできず
、従って非印写動作時の目詰まりを予め防止せざるを得
なかった。

（ハ）　発明が解決しようとする問題点本発明はインク
ジェットプリンタの要部を司どるインク滴噴射装置に於
いて最大の欠点であるインク滴を噴射するオリフィスの
ＩＩ詰；１コりを予めＭ止しようとするものである。

（ニ）　問題点を解決するだめの手段 本発明インク滴噴射装置に於Ｉｔ　、？司１詰まり防止
方法は、インク滴噴射装置の非印写動作時、インク滴を
噴射する第１のオリフィスを、該オリフィスの前方の室
に充填されたインクにより被覆すると共に、斯るインク
の充填終了を抵抗値の変化により検出する構成にある。

（」）　作用 上述の如く非印写動作時、前方の室へのインクの充填終
了を抵抗値の変化により検出することによって、該前方
の室に充填されるインクは確実に印写動作時インク滴を
噴射する第１のオリフィスを被覆すべく作用する。

（へ）　実施例 以下に本発明目詰ま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）の曲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（Ｊ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のオリフィスく７）と、を有し、更に上記第
１の二４リフイス（７）の前方に設（１られたｒｊｌ一
方の室（８）と、該室（８）から開孔し上記第１の：４
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のオリフィス（７）より開孔径が２
倍以上大きい第２のオリフィス（ｌＯ）と、を具備しＣ
いる。　（１１）は上記インク滴噴射装置く１）のイン
ク室（５）にインクを供給するインク４１１ｖで、空気
の透過率が低い高分子・フィル１１等の袋に数１００ｃ
ｃのインクが収容されている。（１２）はに記インク槽
（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ｕ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１−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０噴Ｑ４装！（１）の前方の室（８）及びインク＋Ａ
（ｕ）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
）は該エアボ〉・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
１１！磁ｊｒ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＃（１）の第２のオリフィス（
１０）前面に僅少距離を隔てて配置きれた記録媒体で、
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！
！！（１）の第２のオリフィス（１０）はゴム等の弾性
体から成る蓋体（２０）によっ−ＣＷＩ蓋されている。

この非印写動作時には第１のオリフィス（７）は前方の
室（８）に供給されたインクによって被覆状態にある。

斯る非印写動作時のインク滴噴射装置１（１）は第３図
に示す如く記録媒体（１８）及びドラム（１９）から離
れたホーン、ポジション（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ョン
でインク０噴ｑ４装置く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ョン（ＰＰ）と
ホームポジション（ＨＰ）との間に位置しインク０噴Ｑ
４装置（１）が印写動作を待機するスタンバイポジショ
ンで、該スタンバイポジション（ＳＰ）でインク滴噴射
装置（１）の第２のオリフィス（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、プリントポジション（ＰＰ）にあるインク滴噴
射装置（１）の圧電振動板（２）に画は号が印加される
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Ｖる。この加圧は圧力室（３）の
ホーン形状も相俟つで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ｊｌ：電振動板く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
をルえる圧力変化手段として作用する。従って、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のオリフィス（７）から押し出きれ、イン
ク滴（９）となり空気流（１６）によって包まれながら
同軸上の第２のオリフィス（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
きれているので、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）によって回転走査
−け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
ジション（ＳＰ）を通過しホームポジション（ＨＰ）に
復帰する。復帰徒弟２のオリフィス（１０）は蓋体（２
０）によっ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のオリフィスく７）と至るインク系
を介して供給すべく１．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）に向って流れ
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ゼはインク供給管（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。従って、第１のオリフィス（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■、する。この圧力差が第１のオリフィス（７）に
於１°ノるインクの平衡状態を打ち破ふる閾値に到達す
れば、該第１の副リフイス（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り為
に圧電振動板（２）に電気信号を印加し振ｒＡｂ　Ｔ　
（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のオリフィス（７）から前Ｈの室（８）
にインクが流れ始める。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ノＪ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０（給はｍ続される
。更に、斯るインクのｆＪｌｉ給は、第２図に示す如く
インク供給孔である第１のオリフィス（７）より高位置
にあり、現在捕りｊの室（８）と大気とを連通せしめて
いる弁装置！（１７）の大気開放口（１７ｏｕｔ　）が
、インク供給により押出された前方の室（８）の排気口
として作用している。この様にして第１のオリフィス（
７）は前方の室（８）内に気泡を残すことなく供給され
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）
に設けられた抵抗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）のボディ（
２２）と絶縁製の空気供給！（１５）内の検出電極（２
３）との間の抵抗値を検出している。即ち、空気供給管
（１５）内のインクが上昇し、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ＩＩ！（１１）の圧力は序々に低下する。

一方、前方の室（８）は空気供給１↑（１５）を介し〔
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、前フＪの室（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（エフ）を閉じる。従って、前方の
室（８）及び空気供給管（１５〉の系は閉状態となり、
インクの逆流はガタ［謂トリチコ、ツリ（Ｔｏｒｒｉｃ
ｅｌｌｉ）の原理によって阻ｄ−される。

この結果インク滴噴射装置（１）は非印写動作１１４゜
ホームポジションに於いて前−力の室（８）にインクが
充填された状態となり第１の４リフイス〈７）は上記イ
ンクで覆われるので、乾燥４たびに塵埃の付着を主因と
する目詰まりは防止される。

この様にホームボジシ〔１ン（Ｈｒ’）に於い−〔前づ
ｊの室（８〉内にインクが供給され第１の２リフイス（
７）の目詰まりが防止きれでいたインク滴噴射装置く１
）は印写動作に先立ってスタンバイポジション（ＳＰ）
に移動しガター（２１）と対向”する。この状態で弁装
置（１７）を操作しエアポンプ（１４）と前方の室く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、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
よって外周方向から加圧され、その中心で開孔している
第２のオリフィス（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〈２１）によ
って捕獲される。排出動作が終了すると空気流り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置（１）は第５図のように待機
状態となる。このインクの排出の度に第２のオリフィス
（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
のオリフィス（７〉からのインクの供給の際に、該第１
のオリフィス（７）についても行なわれる。

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
号に開示きれた如き、本発明と同様に第１のオリフィス
く７〉に空気流（１６〉が１１加されるインク滴噴射装
置であれは最も望ましい。′、１ミた空気流（１６）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って流出す
る流出口を設りることによって対処することができる。

（ト）発明の効果 本発明インク滴噴射装置に於ｔ′Ｊる目詰まり防止方法
は以上の説明から明らかな如＜、Ｏｉｊ方の室に充填さ
れるインクはその充填終１′を抵抗値の変化により検出
されるので、斯る前方の室のインクｌＪ＠１のオリフィ
スを非印写動作時確実に被覆すべく作用する結果、上記
第１の２リフイスのインクの乾燥等を主因とする目詰ま
りを９“こ全に防止することができる。更に、第１の詞
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
インクジェッ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
んだとしでも０汀ブｊｏ′）室内であってこの気泡は少
なくともインクの排出の際除去されるので、従ってオン
デマンド型インク滴噴射装置に於いて目詰まりと共に最
大の欠点であっ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であって、（１）は
インク滴噴射装置、（５）はインク室、く７）は第１の
オリフィス、（８）は前方の室、（１０）は第２のオリ
フィス、（１１）はインク槽、（１４）はエアポンプ、
（１７）は弁装置、（１７ｏｕｔ）は大気開放口、（２
０）は蓋体、（２１）はガター、（２３）は検出電極を
夫々示している。 出願人　三洋電機株式会社 代理人　弁理士　佐野靜夫

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （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
   力変化によってインク室からインク滴を噴射せしめる第
   １のオリフィスと、該第１のオリフィスの前方に設けら
   れた前方の市と、該室から開孔し上記第１のオリフィス
   から噴ロトｕしめられたインク滴が通過する第２の１リ
   フイスと、から成るインク滴噴射装置に於い−Ｃ，該・
   ｒンク滴噴射装置の非印写動作時、上記第１のオリフィ
   スから上記前方に設けられた室に充ＪＬｔｔＬめられる
   インクの充填終了を抵抗値の変化により検出せしめ、上
   記第１のオリフィスを前方の室に充填上れたインクによ
   り被覆したことを特徴としたインク滴噴射装置に於ける
   目詰まり防止方法。