JPH0679850B2 - インクジエツト記録装置におけるノズルの目詰り防止装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はインクジエツト記録装置におけるノズルの目詰
り防止装置に関する。

〔従来の技術〕

例えば荷電制御型のインクジエツト記録装置では、イン
ク流を噴射するノズルの先端部つまりオリフイス部にお
いて、非記録時にインクが外気と接触して乾燥すること
により染料等の析出物が生じ、これが固化すると記録時
にインクの噴射方向を乱したり、更にはオリフイスを完
全に閉塞して噴射不能な状態に至らしめる結果となる。

そこで、このような非記録時におけるノズルの目詰りに
対処するため、従来においては水または清浄剤を含有す
る液体中へノズルのオリフイス部分を浸すことにより目
詰りを防止する手段が提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら上述した手段では、前記の水または清浄剤
を含有する液体、この液体を収容する為の開口を有する
容器、及び該容器の設置位置にノズル部を移動させるた
めの駆動源並びに移動用の機構部等が必要であるため、
構成が複雑で高価となり、しかも液体の残量検出を行う
ことが必要である等管理に手間がかかるという問題があ
つた。

また、ノズル前方の近い位置に荷電電極を配置して、ノ
ズルのから噴射したインク滴を荷電して記録を行うイン
クジェット記録装置においては、ノズルと荷電電極間が
狭いため、清浄剤を含有する液体を収容した容器をノズ
ル先端に近づけることができず、そのためこのようなイ
ンクジェット記録装置に対応できるノズルの目詰り防止
装置が望まれていた。

本発明はこのような問題を解決するためになされたもの
で、ノズル前方の近い位置に荷電電極を配置したインク
ジェット記録装置においてノズルの目詰りを防止するこ
とができ、しかも簡単な構造で、安価であると共に、管
理も容易なインクジェット記録装置におけるノズルの目
詰り防止装置を実現することを目的とするものである。

〔問題点を解決すための手段〕

この目的を達成するため、本発明は、ノズルと該ノズル
の前方に配置された荷電電極をノズルホルダに装着し、
前記ノズルから噴射されたインク滴のうち記録に寄与す
るインク滴を前記荷電電極により荷電して記録を行うイ
ンクジェット記録装置におけるノズルの目詰り防止装置
において、前記ノズルの前方に位置するように前記ノズ
ルホルダに設けられ、途中に前記荷電電極を配置したイ
ンク通過孔と、前記ノズルホルダの下部に取付けられた
吸水性材料と、前記荷電電極の前部側で前記インク通過
孔と前記吸水性材料とを結ぶように前記ノズルホルダに
設けられたインク導入孔と、前記荷電電極の後部側で前
記インク通過孔と前記吸水性材料とを結ぶように前記ノ
ズルホルダに設けられた連結孔と、一端が前記ノズルホ
ルダの前面側に位置するように前記ノズルホルダ上に上
下動可能に設けられたシャッタと、該シャッタの一端に
取付けられた可撓性非吸収材料と、シャッタ駆動手段と
を備え、インクジェット記録装置の非記録時に前記シャ
ッタ駆動手段により前記シャッタを押下げて前記可撓性
非吸収材料で前記インク通過孔の前端を密閉すると共
に、前記ノズルからインクを噴射して、そのインクを前
記インク導入孔により前記吸水性材料に導き、インクを
含んだ吸水性材料から蒸発する水分を前記連結孔により
前記ノズルと前記荷電電極との間のインク通過孔に導い
て、該インク通過孔内を高湿雰囲気に保つことを特徴と
する。

〔作用〕

このような構成を有する本発明は、インクジェット記録
装置の非記録時にシャッタ駆動手段により前記シャッタ
を押下げて可撓性非吸収材料でインク通過孔の前端を密
閉すると共に、ノズルからインクを噴射して、そのイン
クをインク導入孔により前記吸水性材料に導き、インク
を含んだ吸水性材料から蒸発する水分を連結孔によりノ
ズルと前記荷電電極との間のインク通過孔に導いて、該
インク通過孔内を高湿雰囲気に保つようにしているた
め、ノズル前方の近い位置に荷電電極を配置したインク
ジェット記録装置においてノズルの目詰りを確実に防止
することができる。

〔実施例〕

以下図面を参照して実施例を説明する。

第２図は本発明が適用される荷電制御型インクジェット
記録装置のヘツド部及びその近傍の一般的な構成を示す
斜視図で、図において１はインク加圧ポンプ及び後述す
る電磁弁を含むインク供給装置、２は該インク供給装置
１に接続されたノズル、３は該ノズル２のオリフイス、
４はノズル２の外周部に取付けられた圧電振動子、５は
荷電電極であり、この荷電電極５及び前記圧電振動子４
を取付けたノズル２はノズルホルダインナ６により一体
化されてノズルホルダ７内に装着保持されている。8aと
8bは一対の偏向電極、９はガター、10は記録媒体であ
る。

この構成において、インク供給装置１は一定圧力に加圧
したインクをノズル２に供給して、該ノズル２のオリフ
イス３からインク流35を噴出させ、その際圧電振動子４
はノズル２に振動を与え、これにより前記インク流35を
規則的に小滴に分裂させてインク滴列を形成する。

そこで、インク滴の分裂位置に荷電電極５を配置し、分
裂するときにこの荷電電極５に電圧を印加すると、静電
誘導によりインク滴は荷電される。このインク滴の荷電
は記録情報に応じて選択的に行うもので、記録に寄与す
るインク滴のみに荷電を行い、寄与しないインク滴には
荷電は行わない。

この後、これらのインク滴は偏向電極8a,8b間に到達
し、ここで荷電されたインク滴はその荷電量に応じて偏
向され、記録媒体10の所望の位置に衝突して記録を行
う。一方、荷電されなかつた不要インク滴は偏向され
ず、偏向電極8a,8b間を通過した直後、ガター９によつ
て回収される。回収されたインク滴は図示しない手段に
よりインク供給装置１に戻され、再び使用される。

尚、装置のヘツド部は２〜９の部品によつて構成され、
これらは記録媒体10の面に対して水平方向に平行に往復
移動する図示しないキヤリツジ上に搭載されていて、こ
のキヤリツジの移動に伴つて前記の記録動作を行うよう
になつている。

第１図は本発明によるノズルの目詰り防止装置を示す側
断面図で、同図（ａ）は記録時の状態、同図（ｂ）は非
記録時の状態を示している。

図において、11はノズル２の前方に位置するようにノズ
ルホルダ７に設けられているインク通過孔、12はノズル
ホルダ７の下部にキヤツプ13によつて取付けられた吸水
性材料、14はインク通過孔11の前端部と吸水性材料12と
の間に設けられたインク導入孔、15はインク通過孔11の
後端部と吸水性材料12との間に設けられた連結孔であ
る。

16はＬ字形に形成されたシヤツタで、ノズルホルダ７上
に上下動可能に設けられており、このシヤツタ16のノズ
ルホルダ７の前面側に位置する一端にはオリフイス３と
対向する斜面17を設けた可撓性非吸収材料18が取付けら
れている。19はシヤツタ16とノズルホルダ７との間にわ
たされた圧縮スプリングで、シヤツタ16を常時押上げる
方向に付勢している。

20は前記シヤツタ16を動作させるためシヤツタレバー
で、一端が図示しないフレームに軸支されており、その
軸21を中心として回動するようになつている。22は該シ
ヤツタレバー20の他端に連結したシヤツタ駆動用ソレノ
イドで、このシヤツタ駆動用ソレノイド22も図示しない
フレームに固定されており、また23はシヤツタレバー20
の復帰用スプリングで、この復帰用スプリング23は前記
図示しないフレームとシヤツタレバー20の間にわたされ
ている。

尚、このシヤツタレバー20、シヤツタ駆動用ソレノイド
22、及び復帰用スプリング23はシヤツタ駆動手段を成す
もので、ヘツド部を搭載したキヤリツジのホームポジシ
ヨンに設けられている。

第３図は本発明における回路ブロツク図で、図において
24は二連の装置電源スイツチ、25は電源、26はリレー、
27はタイマ、28は制御回路部であり、前記装置電源スイ
ツチ24の一回路はタイマ27及び制御回路部28の入力に接
続され、タイマ27の出力は電源25の前段に設けられたリ
レー26に接続されている。

また、制御回路部28へはホームポジシヨンセンサ29の出
力が接続されており、この制御回路部28からスペーシン
グモータ駆動回路30及びスペーシングモータ31、シヤツ
タ駆動用ソレノイド駆動回路32及びシヤツタ駆動用ソレ
ノイド22、インクポンプ電磁弁駆動回路33及びインクポ
ンプ電磁弁34の如く各々接続されている。

次に本実施例の作用を第４図に示すタイムチヤートに基
づいて説明する。

まず、装置電源スイツチ24のON時つまりインクジエツト
記録装置の記録時には、該装置電源スイツチ24と連動し
てリレー26が保持され、電源25にリレー26及び装置電源
スイツチ24の二経路により電流が供給されているが、記
録終了後装置電源スイツチ24がOFFされるとその信号が
制御回路部28に加えられ、するとこの制御回路部28から
の指令信号によりスペーシングモータ駆動回路30が働い
てスペーシングモータ31が駆動される。

このスペーシングモータ31には前述したヘツド部を搭載
した図示しないキヤリツジが同じく図示しないワイヤ等
の連結部材を介して結結されており、スペーシングモー
タ31の駆動により該キヤリツジはホームポジシヨンへの
復帰動作を開始し、ホームポジシヨンへ戻るとホームポ
ジシヨンセンサ29で検出され、するとスペーシングモー
タ31の駆動が停止されてキヤリツジはホームポジシヨン
に静止する。

ここで、ホームポジシヨンセンサ29の検出をトリガにし
てシヤツタ駆動用ソレノイド駆動回路32が働き、第１図
に示すシヤツタ駆動用ソレノイド22が励磁されて、該シ
ヤツタ駆動用ソレノイド22により復帰スプリング23に抗
してシヤツタレバー20の他端が引下げられる。これによ
りシヤツタレバー20は軸21を中心として下方に回転し、
シヤツタ16を第１図（ｂ）に示すように押下げる。こう
してシヤツタ16が押下げられると、このシヤツタ16に設
けられている可撓性非吸収材料18により、ノズルホルダ
７のインク通過孔11の先端が密閉される。

このときのシヤツタの位置はシヤツタ駆動用ソレノイド
22の励磁を続けることで保持できるが、別の保持機構を
設けて保持するようにしてもよい。

一方、第４図に示すようにシヤツタ駆動用ソレノイド22
の励磁を開始し、ソレノイドの吸引時間t₁が経過する
と、制御回路部28からの信号によりインクポンプ電磁弁
駆動回路33が働いて第２図に示すインク供給装置１内に
含まれるインクポンプ電磁弁34を第４図に示す時間t₂だ
け開き、ノズル２にインクを供給してオリフイス３から
インク流35を噴射する。このときインク供給装置１のイ
ンク加圧ポンプは動作させなくても、インクポンプ電磁
弁34のみを動作させればインクの蓄圧効果によつて後述
する必要量のインクを噴射させることができる。

これまでの動作時間は第３図に示すタイマ27により確保
され、リレー26が保持されて電源25にAC100Vの電流が供
給される。

タイマ27により設定された時間経過後はリレー26の保持
が開放され、電源25に対するAC100Vの電流の供給が絶た
れて、インク流35の噴射が停止される。

尚、リレー26はサイリスタのような半導体による電力制
御用の素子に置換えても同様に実施することができる。

さて、前記の如くノズル２のオリフイス３から噴射した
インク流35は、第１図（ｂ）に示すインク通過孔11を密
閉している可撓性非吸収材料18に設けられた斜面17に衝
突して荷電電極５の方向に殆んどはね返ることなくイン
ク導入孔14に落ち、このインク導入孔14を通つてノズル
ホルダ７の下部にキヤツプ13により保持されている吸水
性材料12に吸収される。

このときのインクの噴射量は、噴射の時間t₂によつて決
定されるが、予じめ吸水性材料12を湿らせるように充分
な量に設定する。

このようにして吸水性材料12をインクで湿らせることに
より、オリフイス３から可撓性非吸収材料18に至るイン
ク通過孔11にインク導入孔14及び連結孔15を介して吸水
性材料12から蒸発した水分が供給され、これによりノズ
ル２と荷電電極５との間のインク通過孔11は高湿雰囲気
に保たれるので、非記録時にノズル２のオリフイス３で
インクが乾燥することがなくなり、ノズル３の目詰りを
防止することができる。

記録を再開する場合は、シヤツタ駆動用ソレノイド22の
励磁が停止される。これによりシヤツタレバー20は復帰
用スプリング23の復旧力により軸21を中心として上方に
回動して元の位置に戻り、シヤツタ16への押下げ力が解
除されるため、シヤツタ16も圧縮スプリング19の復旧力
によつて元の位置に戻る。従つてインク通過孔11の密閉
状態は開放され、第１図（ａ）に示す記録動作可能な状
態となる。

尚、前記シヤツタ16に取付けられる可撓性非吸収材料18
の材質としては、疎水性ポリマーのテフロン等をノズル
２側にコーテイングまたは接着した永久歪みの少ない高
弾性ポリマーが最適である。

また、上述した実施例において、吸水性材料12を加熱す
れば水分の蒸発量を増加することができるので、例えば
吸水性材料12の近傍にヒータを設け、電源25を遮断する
前にこのヒータに通電して発熱させるか、あるいは電池
によりヒータに通電を行つて発熱させてもよい。

また、上述した実施例は１本のノズル２を有するヘツド
部に適用したものであるが、カラーインクジエツトプリ
ンタ等のように複数本のノズルを有するヘツド部にも適
用可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、ノズルの前方に位置する
ようにノズルホルダに設けられ、途中に荷電電極を配置
したインク通過孔と、前記ノズルホルダの下部に取付け
られた吸水性材料と、前記荷電電極の前部側で前記イン
ク通過孔と前記吸水性材料とを結ぶように前記ノズルホ
ルダに設けられたインク導入孔と、前記荷電電極の後部
側で前記インク通過孔と前記吸水性材料とを結ぶように
前記ノズルホルダに設けられた連結孔と、一端が前記ノ
ズルホルダの前面側に位置するように前記ノズルホルダ
上に上下動可能に設けられたシャッタと、該シャッタの
一端に取付けられた可撓性非吸収材料と、シャッタ駆動
手段とを備えた構成として、インクジェット記録装置の
非記録時に前記シャッタ駆動手段により前記シャッタを
押下げて前記可撓性非吸収材料で前記インク通過孔の前
端を密閉すると共に、前記ノズルからインクを噴射し
て、そのインクを前記インク導入孔により前記吸水性材
料に導き、インクを含んだ吸水性材料から蒸発する水分
を前記連結孔により前記ノズルと前記荷電電極との間の
インク通過孔に導いて、該インク通過孔内を高湿雰囲気
に保つようにしている。

従ってこれによれば、ノズル前方の近い位置に荷電電極
を配置したインクジェット記録装置においてノズルの目
詰りを確実に防止することができるという効果が得られ
ると共に、従来のように水及び清浄剤を含有する液体を
用いる目詰まり防止手段に比べて構成を簡素化でき、安
価に製作可能になるという効果も得られる。

また、本発明では記録に用いるインクを利用して目詰り
を防止するため、従来のように液体の残量検出等を行う
必要がなく、管理も容易になるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるノズルの目詰り防止装置の断面図
で同図（ａ）は記録時の状態を示し、同図（ｂ）は非記
録時の状態を示す。第２図は本発明が適用されるインク
ジエツト記録装置のヘツド部及びその近傍の一般的な構
成を示す斜視図、第３図は第１図の実施例の回路ブロツ
ク図、第４図はその作用を説明するためのタイムチヤー
トである。 １……インク供給装置、２……ノズル、３……オリフイ
ス、４……圧電振動子、５……荷電電極、６……ノズル
ホルダインナ、７……ノズルホルダ、11……インク通過
孔、12……吸水性材料、14……インク導入孔、15……連
結孔、16……シヤツタ、17……斜面、18……可撓性非吸
収材料、20……シヤツタレバー、22……シヤツタ駆動用
ソレノイド、24……装置電源スイツチ、25……電源、27
……タイマ、28……制御回路部、34……インクポンプ電
磁弁

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−22064（ＪＰ，Ａ) 実開 昭51−80032（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−204144（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ノズルと該ノズルの前方に配置された荷電
   電極をノズルホルダに装着し、前記ノズルから噴射され
   たインク滴のうち記録に寄与するインク滴を前記荷電電
   極により荷電して記録を行うインクジェット記録装置に
   おけるノズルの目詰り防止装置において、 前記ノズルの前方に位置するように前記ノズルホルダに
   設けられ、途中に前記荷電電極を配置したインク通過孔
   と、 前記ノズルホルダの下部に取付けられた吸水性材料と、 前記荷電電極の前部側で前記インク通過孔と前記吸水性
   材料とを結ぶように前記ノズルホルダに設けられたイン
   ク導入孔と、 前記荷電電極の後部側で前記インク通過孔と前記吸水性
   材料とを結ぶように前記ノズルホルダに設けられた連結
   孔と、 一端が前記ノズルホルダの前面側に位置するように前記
   ノズルホルダ上に上下動可能に設けられたシャッタと、 該シャッタの一端に取付けられた可撓性非吸収材料と、 シャッタ駆動手段とを備え、 インクジェット記録装置の非記録時に前記シャッタ駆動
   手段により前記シャッタを押下げて前記可撓性非吸収材
   料で前記インク通過孔の前端を密閉すると共に、前記ノ
   ズルからインクを噴射して、そのインクを前記インク導
   入孔により前記吸水性材料に導き、インクを含んだ吸水
   性材料から蒸発する水分を前記連結孔により前記ノズル
   と前記荷電電極との間のインク通過孔に導いて、該イン
   ク通過孔内を高湿雰囲気に保つことを特徴とするインク
   ジェット記録装置におけるノズルの目詰り防止装置。