JPH08244252A - インクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】印字を行う場合、インクタンク５から供給ポン
プ６で加圧したインクを電磁弁２１，フィルタ１４を経
由してノズル１に供給し、ノズル１はインク粒子１０を
生成する。インク粒子１０は帯電電極２で所定の電荷が
与えられ、上部偏向電極３と下部偏向電極４で形成され
る偏向電界中で帯電量に応じた偏向を受け、移動する被
印字物１３に付着する。印字終了時は、電磁弁２１を閉
じ、インクタンク５からノズル１へのインクの供給を停
止させる。そして、電磁弁２２を開き、回収ポンプ１６
を作動させて、ノズル１内およびフィルタ１４内のイン
クをインクタンク５に回収する。所定のインクを回収し
た後、電磁弁２２を閉じる。 【効果】インクの乾燥，インク顔料の沈殿によるノズル
の目詰まりを防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はノズル目詰まりを防止す
るインク供給部とインク回収部の構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に荷電制御形インクジェットプリン
タの構成は図７のようになっている。図７において、イ
ンクはインクタンク５から供給ポンプ６で吸引され、調
圧弁７で所定の圧力に調整した後、ノズル１から噴出す
る。ノズル１内に設けた電歪素子を振動させることによ
り、噴出するインクは規則的に分離し、インク粒子１０
を生成する。

【０００３】インク粒子１０は帯電電極２で所定の電荷
が帯電され、高電圧が印加された上部偏向電極３と接地
された下部偏向電極４で形成される静電界中を飛翔する
間に、帯電量に応じた偏向を受け、移動する被印字物１
３の所定の位置に付着する。

【０００４】画像はドットマトリクスで構成され、偏向
量の小さな下位ドットから、偏向量の大きな上位ドット
の順番にインク粒子を偏向させることにより縦方向の印
字を行い、横方向の印字はインク粒子の偏向方向に対し
て直角方向に被印字物が移動することにより行われる。

【０００５】また、印字に不要なインク粒子は、帯電電
極２で帯電されないので、静電界中を直進し、ガター９
からインクタンク５に回収され、再利用される。

【０００６】従来、荷電制御形インクジェットプリンタ
では、インク中に含まれる不純物や顔料の沈殿，固化に
より粗大化したインクの固形分がノズルに供給されるた
め、目詰まりが起こり、正常なインク噴出ができなくな
る問題があった。

【０００７】そこで、不純物や粗大化したインクの固形
分のノズルへの侵入を防ぐため、ノズルにインクを導く
流路にノズル径より小さな穴径のフィルタを設け、ノズ
ル目詰まりを防止していた（特開平6−91892号公報）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、図
８に示すように、印字停止時に、ノズル内にインクがあ
るため、インクの顔料が沈殿するため、またノズル先端
のインクは外気に触れて溶剤分が揮発するため、インク
の固化により顔料の粗大化が起こり、ノズル目詰まりを
完全に防止することができなかった。

【０００９】本発明の目的は、インクジェットプリンタ
において、インクの乾燥による目詰まりや、インク中に
含まれる不純物や沈殿，固化により粗大化したインクの
固形分がノズルに供給されるために起こる目詰まりの防
止するインクジェットプリンタを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第１の発明は、インクタンクからノズルに
インクを供給するインク供給部と、加圧インクに振動を
与えることにより一定の周期で飛翔するインク粒子に分
離，噴出させるインク粒子発生部と、画像情報に応じた
信号で、インク粒子に帯電を行う帯電電極部と、向かい
合う電極により静電界を形成して帯電したインク粒子を
偏向させる偏向電極部と、印字に使用しないインク粒子
を前記インクタンクに回収するインク回収部とを有し、
移動する被印字物上の所定の位置にインク粒子を付着さ
せることにより画像を形成するインクジェットプリンタ
において、フィルタの入り口側とインクタンクを結ぶ流
路と、ノズルとフィルタにあるインクをインクタンクに
吸引するポンプと、フィルタの入り口側とインクタンク
を結ぶ流路を開閉する手段を持つ。

【００１１】次に第２の発明は、第１の発明において、
ノズルとフィルタにあるインクを吸引した後、ノズルと
フィルタ内を空気で満たすようにした。

【００１２】次に第３の発明は、インクタンクからノズ
ルにインクを供給するインク供給部と、加圧インクに振
動を与えることにより一定の周期で飛翔するインク粒子
に分離，噴出させるインク粒子発生部と、画像情報に応
じた信号で、インク粒子に帯電を行う帯電電極部と、向
かい合う電極により静電界を形成して帯電したインク粒
子を偏向させる偏向電極部と、印字に使用しないインク
粒子を前記インクタンクに回収するインク回収部とを有
し、移動する被印字物上の所定の位置にインク粒子を付
着させることにより画像を形成するインクジェットプリ
ンタにおいて、フィルタの入り口側とインクタンクを結
んだ流路と、その流路を開閉する手段を持つ。

【００１３】次に第４の発明は、インクタンクからノズ
ルにインクを供給するインク供給部と、加圧インクに振
動を与えることにより一定の周期で飛翔するインク粒子
に分離，噴出させるインク粒子発生部と、画像情報に応
じた信号で、インク粒子に帯電を行う帯電電極部と、向
かい合う電極により静電界を形成して帯電したインク粒
子を偏向させる偏向電極部と、印字に使用しないインク
粒子を前記インクタンクに回収するインク回収部とを有
し、移動する被印字物上の所定の位置にインク粒子を付
着させることにより画像を形成するインクジェットプリ
ンタにおいて、インク供給部，インク回収部，フィルタ
の入り口側とインクタンクを結んだ流路に、流路を開閉
する手段を持つ。

【００１４】第５の発明は、第１，２，３，４のインク
ジェットプリンタにおいて、ノズルまたはフィルタ内の
インクの回収をノズルからインクを噴出していない時に
行うようにした。

【００１５】第６の発明は、第１，２，３，４のインク
ジェットプリンタにおいて、インクの有無を検出する手
段を持つ。

【００１６】第７の発明は、第１，２，３，４のインク
ジェットプリンタにおいて、インクの流量を検出する手
段を持つ。

【００１７】

【作用】上述した技術手段を用いることにより、インク
の乾燥，インク顔料の沈殿によるノズルの目詰まりを防
止することが可能なインクジェットプリンタを提供する
ことができる。

【００１８】

【実施例】図１は本発明のインクジェットプリンタの第
１の実施例である。

【００１９】６はノズルへインクを圧送するための供給
ポンプである。１は加圧されたインクを噴出しインク粒
子を生成するノズルである。２はノズルから生成された
インク粒子に所定の電荷を与える帯電電極である。３は
高電圧が印加された上部偏向電極で、４は接地された下
部偏向電極で、偏向電極間に静電界が形成されている。
９は印字に使用しない粒子を回収するガターである。１
５はガター９で回収したインクをインクタンク５に圧送
する回収ポンプである。１４は不純物および固化して大
きくなったインクを除去するためのフィルタである。２
１はインクタンク５からノズル１の流路を開閉する電磁
弁である。２２はフィルタ１４の入り口側とインクタン
ク５を結ぶバイパス流路を開閉する電磁弁である。

【００２０】次に装置の動作について説明する。印字を
行う場合、電磁弁２１を開き、電磁弁２２を閉じる。イ
ンクタンク５から供給ポンプ６で加圧したインクを調圧
弁７で所定の圧力に調整した後、電磁弁２１，フィルタ
１４を経由してノズル１に供給し、ノズル１からインク
を噴出する。ノズル１内に設けた電歪素子を振動させる
ことにより、噴出するインクを規則的に分離し、インク
粒子１０を生成する。インク粒子１０は帯電電極２で所
定の電荷が与えられ、上部偏向電極３と下部偏向電極４
で形成される偏向電界中を飛行する間にインク粒子の帯
電量に応じた偏向を受け、移動する被印字物１３に付着
する。画像はドットマトリクスで構成され、偏向量の小
さなインク粒子から、偏向量の大きな順番にインク粒子
を偏向させることにより縦方向の印字を行い、横方向の
印字はインク粒子の偏向方向に対して直角方向に被印字
物１３が移動することにより行われる。また、印字に不
要なインク粒子は、帯電電極２で帯電されないので、静
電界中を直進し、ガター９からインクタンク５に回収さ
れ、再利用される。

【００２１】印字終了時は、電磁弁２１を閉じ、インク
タンク５からノズル１へのインクの供給を停止させる。
そして、電磁弁２２を開き、回収ポンプ１６を作動させ
て、ノズル１内およびフィルタ１４内のインクをインク
タンク５に回収する。所定のインクを回収した後、電磁
弁２２を閉じる。

【００２２】図９に示すように、インク噴出停止時に、
インクがノズル１内に引き込まれ、ノズル内にインク溶
剤が蒸発した空気がたまるため、インクの乾燥による固
化を防止できる。

【００２３】また、この時フィルタを流れるインクがノ
ズル１からフィルタ１４の逆方向に流れるので、フィル
タ１４に詰まった不純物をインクタンク５に押し流すこ
とが可能で、フィルタ１４の洗浄が行われる。さらに、
ノズル１先端から、溶剤やインクを流し込むことにより
フィルタ１４の洗浄効果が上がる。

【００２４】また、図１０は本発明の第２の実施例であ
る。これは、第１の実施例の構成で、図８のように、ノ
ズル１内とフィルタ１４内のインクを回収することによ
って、ノズル１およびフィルタ１４内で顔料の沈殿，固
化を防止できる。

【００２５】また、図２は本発明の第３の実施例であ
る。これは、第１の実施例のフィルタ１４の入り口側か
ら電磁弁２２と回収ポンプ１６を介してノズル１，フィ
ルタ１４のインクをインクタンク５に回収する流路構成
を、フィルタ１４の入り口側から電磁弁２２とガター９
からのインクを回収する回収ポンプ１５を介してノズル
１，フィルタ１４のインクをインクタンク５に回収する
構成とした。印字終了時は、電磁弁２１を閉じ、インク
タンク５からノズル１へのインクの供給を停止させる。
そして、電磁弁２２を開き、ノズル１内およびフィルタ
１４内のインクを回収ポンプ１５でインクタンク５に回
収する。所定のインクを回収した後、電磁弁２２を閉じ
る。本構成では、ノズル１内およびフィルタ１４内のイ
ンク回収用のポンプをつけ加える必要がない。

【００２６】また、図３は本発明の第４の実施例であ
る。これは第２の実施例のガター９から回収ポンプ１５
までの回収流路に回収流路を開閉する電磁弁２３をつけ
加えたものである。電磁弁２３は、印字中は開いてい
る。ガター９で回収した印字に使用しないインクを回収
ポンプ１５で吸引して、インクタンク５に回収する。印
字が終了してノズル１やフィルタ１４のインクを回収す
るときに、電磁弁２３は開いており、回収流路にあるイ
ンクを回収ポンプ１５でインクタンク５に回収する。本
構成では、インク回収流路とノズル１とフィルタ１４の
インクを回収した後、電磁弁２１，２２，２３を閉じる
ことにより、インクが密閉され、外気と触れなくなるた
め、インクの乾燥，固着による流路の詰まりやインクの
劣化を防止することが可能となる。なお、短時間の印字
停止の場合、インク液面を少しノズル内に引くことによ
り、インク液面の溶剤の乾燥量を減少できる。

【００２７】また、図４は本発明の第５の実施例であ
る。これは第２の実施例の構成で、インクの有無を検出
するセンサ４１を、フィルタ１４の入り口側から電磁弁
２２と回収ポンプ１５を介してインクタンク５を結ぶ流
路の電磁弁２２と回収ポンプ１５との間に置いた例であ
る。

【００２８】センサ４１は、図５のようにインク流路内
に挿入された２本の電極４１ｂ，４１ｃ（インクが触れ
る電極先端部を除いて、絶縁膜で被覆されている。）
と、２本の電極間の導通が無くなると、回収ポンプ１５
を停止させるインク検出回路４１ａから構成されてい
る。

【００２９】この場合、センサ４１は、電磁弁２２とポ
ンプ１５の間に置かれる。印字終了時に、電磁弁２３を
開き、インク回収流路のインクを回収ポンプ１５でイン
クタンク５に回収する。そして、図５のように、電極４
１ｃにインクが無くなり、電極４１ｂ，４１ｃ間に導通
が無くなると、検出回路４１ａがポンプ１５を停止さ
せ、インクの回収を止める。その後、電磁弁２１，２
２，２３を閉じることにより、インクが外気と触れなく
なるため、インクの乾燥，固着による流路の詰まりやイ
ンクの劣化を防止することが可能となる。このようにす
ることにより、インクの回収を必要最小限にすることが
できる。

【００３０】図６は第６の実施例の構成で、インクの有
無を検知するセンサ４１の替わりに、流路を通過するイ
ンクの流量を測定する流量計と、測定した流量に応じ
て、回収ポンプ１５を作動，停止させる制御部から構成
される流量測定装置４０を取付けた例である。印字終了
時に、電磁弁２３を開き、インク回収流路のインクを回
収ポンプ１５でインクタンク５に回収する。その時の電
磁弁２２を通過するインクの流量を、流量測定装置で測
定し、あらかじめ定めた量のインクを回収したときに、
回収ポンプ１５を停止させ、インクの回収を停止する。
その後、電磁弁２１，２２，２３を閉じることにより、
第５の実施例と同様な効果が得られる。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、インクの乾燥，インク
顔料の沈殿によるノズルの目詰まりを防止し、フィルタ
の寿命を伸ばすことが可能なインクジェットプリンタを
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の荷電制御形インクジェットプリンタの
第１の実施例を示す説明図。

【図２】本発明の荷電制御形インクジェットプリンタの
第３の実施例を示す説明図。

【図３】本発明の荷電制御形インクジェットプリンタの
第４の実施例を示す説明図。

【図４】本発明の荷電制御形インクジェットプリンタの
第５の実施例を示す説明図。

【図５】本発明の荷電制御形インクジェットプリンタの
第５の実施例のインク検出装置の一実施例を示す説明
図。

【図６】本発明の荷電制御形インクジェットプリンタの
第６の実施例を示す説明図。

【図７】従来の荷電制御形インクジェットプリンタの構
成を示す説明図。

【図８】従来の荷電制御形インクジェットプリンタのノ
ズル内のインクの状態の説明図。

【図９】本発明の荷電制御形インクジェットプリンタの
第１の実施例でのノズル内，フィルタ内のインクの状態
の説明図。

【図１０】本発明の荷電制御形インクジェットプリンタ
の第２の実施例でのノズル内，フィルタ内のインクの状
態の説明図。

【符号の説明】

１…ノズル、２…帯電電極、３…上部偏向電極、４…下
部偏向電極、５…インクタンク、６…供給ポンプ、７…
調圧弁、９…ガター、１０…インク粒子、１３…被印字
物。

フロントページの続き (72)発明者 佐野 清 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株 式会社日立製作所電化機器事業部内 (72)発明者 原田 信浩 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株 式会社日立製作所電化機器事業部内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】インクタンクから不純物を回収するフィル
   タを介して、ノズルにインクを供給するインク供給部
   と、前記ノズルから噴出する加圧インクに振動を与える
   ことにより、一定の周期で飛翔するインク粒子に分離，
   噴出させるインク粒子発生部と、画像情報に応じた信号
   で、前記インク粒子に帯電を行う帯電電極部と、向かい
   合う電極により静電界を形成して帯電した前記インク粒
   子を偏向させる偏向電極部と、印字に使用しない前記イ
   ンク粒子を前記インクタンクに回収するインク回収部と
   を有し、移動する被印字物上の所定の位置にインク粒子
   を付着させることにより画像を形成するインクジェット
   プリンタにおいて、 前記ノズルと前記フィルタにあるインクを吸引する手段
   を持つことを特徴とするインクジェットプリンタ。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記ノズルと前記フィルタにあるインクを吸引した後、
   前記ノズルと前記フィルタ内を空気で満たすインクジェ
   ットプリンタ。
3. 【請求項３】インクタンクから不純物を回収するフィル
   タを介して、ノズルにインクを供給するインク供給部
   と、前記ノズルから噴出する加圧インクに振動を与える
   ことにより、一定の周期で飛翔するインク粒子に分離，
   噴出させるインク粒子発生部と、画像情報に応じた信号
   で、インク粒子に帯電を行う帯電電極部と、向かい合う
   電極により静電界を形成して帯電したインク粒子を偏向
   させる偏向電極部と、印字に使用しないインク粒子を前
   記インクタンクに回収するインク回収部とを有し、移動
   する被印字物上の所定の位置にインク粒子を付着させる
   ことにより画像を形成するインクジェットプリンタにお
   いて、 前記フィルタの入り口側の流路と前記インクタンクを結
   んだことを特徴とするインクジェットプリンタ。
4. 【請求項４】インクタンクから不純物を回収するフィル
   タを介して、ノズルにインクを供給するインク供給部
   と、前記ノズルから噴出する加圧インクに振動を与える
   ことにより、一定の周期で飛翔するインク粒子に分離，
   噴出させるインク粒子発生部と、画像情報に応じた信号
   で、インク粒子に帯電を行う帯電電極部と、向かい合う
   電極により静電界を形成して帯電したインク粒子を偏向
   させる偏向電極部と、印字に使用しないインク粒子を前
   記インクタンクに回収するインク回収部とを有し、移動
   する被印字物上の所定の位置にインク粒子を付着させる
   ことにより画像を形成するインクジェットプリンタにお
   いて、 前記インク供給部にあるインクと前記インク回収部にあ
   るインクを外気と遮蔽する手段を設けることを特徴とす
   るインクジェットプリンタ。
5. 【請求項５】請求項１，２，３または４において、前記
   ノズルまたは前記フィルタ内のインクの回収をノズルか
   らインクを噴出していない時に行うインクジェットプリ
   ンタ。
6. 【請求項６】請求項１，２，３または４において、前記
   インクの有無を検出する手段を設けるインクジェットプ
   リンタ。
7. 【請求項７】請求項１，２，３または４において、前記
   インクの流量を検出する手段を設けるインクジェットプ
   リンタ。