JPS58112751A - インクジエツト記録装置 - Google Patents

インクジエツト記録装置

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JPS58112751A
JPS58112751A JP21389681A JP21389681A JPS58112751A JP S58112751 A JPS58112751 A JP S58112751A JP 21389681 A JP21389681 A JP 21389681A JP 21389681 A JP21389681 A JP 21389681A JP S58112751 A JPS58112751 A JP S58112751A
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JP
Japan
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ink
nozzle
pressure chamber
print head
recording device
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Application number
JP21389681A
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English (en)
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Toshihito Nozu
豪人 野津
Yasuhiko Tanaka
康彦 田中
Yoshiaki Kimura
凱昭 木村
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
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    • B41J2/1652—Cleaning of print head nozzles by driving a fluid through the nozzles to the outside thereof, e.g. by applying pressure to the inside or vacuum at the outside of the print head
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

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】 本発明は、インクジェット記録装置に関し、ノズル、圧
力室内に発生または侵入した気泡や固型物などのような
インク液滴の正常な噴射や飛翔を妨げる要因を高効率で
排除できるようにしたものである。
インクジェット記録装置のプリントヘッドについては従
来、いくつかの方式が考案、実用化されている。例えば
第1図はドロップオンデマンド方式と呼ばれる方式の一
例である0今、ノズル5お −よび圧力室3が導管9に
よって、インク貯蔵室7から導かれたインクによって満
九されている状態を考える。ここでパルス発生器1oよ
シミ気パルスを圧電変換素子4に印加すれば、可撓壁2
は圧電変換素子4と共和圧電効果によって圧力室3側に
撓み、圧力室3の容積が急激に減少する。この容積の急
激な減少により圧力室3に液圧が発生し、この液圧によ
って、圧力室3内のインクがノズル5を通じて、インク
液滴6となって、外部へ噴射される。圧力室3内のイン
クの減少分はインク貯蔵室7に貯蔵されたインク8が導
管9を通じて圧力室3内に流入し、これを補う。
ところで、インク液滴の正常な噴射、飛翔を妨げる要因
は様々存在するが、それらのうち、通常の使用時にしば
しば発生するものとして、ノズル5や圧力室3内に存在
する気泡伽固塵物がある○すなわち、ノズル5や圧力室
3内に気泡が存在すると、圧力室3で発生し比圧力の全
部または一部がこの気泡に吸収されるため、インク液滴
を噴射できなくなるとか、また、噴射はするが飛翔速度
が変動する、真直に翔ばない、インク液滴がいくつもの
小滴に分離して飛び散るなどの異常が発生する。また、
ノズル5内に固型物が存在すると、インクの正常な噴射
が妨げられ、極端な場合には、ノズルが目詰オりして、
インク液滴は全く噴射できなくなる。固型物五が圧力室
3内に存在する場合には、すぐKは異常とならないが、
いずれ目詰りの原因となって上記に述べたような問題が
発生する。
こうした異常の原因となる気泡や固型物は次のような理
由で発生すると考えられる0すなわち、記録装置(図示
せず)の記録動作中や、待機中にプリントヘッド1に異
常な衝撃が加わり、ノズル5から気泡を吸い込んでしま
う場合、記録動作中にパルス発生器10から圧電変換素
子4に印加される電気信号にノイズが重畳するととKよ
って、ノズル5内のインクのメニスカスe[&振動が乱
されノズル5から気泡が吸い込まれてしまう場合、イン
ク中に溶存していた空気が析出する場合、また、記録装
置の非動作中に周囲温度が変化し、インクが熱膨張収縮
してノズル5から気泡が吸い込まれる場合等、多くの理
由がある0また、固型物はプリントヘッド1を長時間使
用せずに放置した場合や、環境温度が異常に低い場合に
ノズル5内のイ゛ンクが屹燥固化して発生し、空気中に
浮遊するしん埃や、記像紙から発生し九紙粉がノズル5
内に進入するととによっても発生する。−また、固型異
物が元々インク中に含まれていることもめるにのような
プリントヘッドlのノズル5からのインクの正常な噴射
、飛翔を妨げる気泡や固型物を排除するために1従来は
インクに一定圧以上の洗浄液圧をかけ(洗浄液圧をかけ
、る方法は図示せず)圧力室3およびノズル5内に強制
的なインク流れを形成するという方法が採られてきた。
(例えば特開−昭52−150030 )、しかしなが
ら、このように単に洗浄液圧をかけて強制的なインク流
れを形成するだけでは気泡や固型物を排除する効果が十
分でなかった。すなわち、気泡や固型物がノズル5、圧
力113内の壁に付着している場合や、壁の近傍に存在
する場合にはくこれらの場所でのインク流速が十分でな
く、排除できないことが多かった。特にプリントヘッド
1が、第1図に示されているように水平に保持されず、
ノズル5側が下になるように傾りて保持される場合には
、気泡がその浮力によってノズル5とは逆の方向に移動
する傾向があり、このような場合にはほとんど排除する
ことが不可能であった。
このように気泡や固型物が圧力室3.ノズル5から排除
されない場合、従来はインク流れを形成するという動作
を倒産も繰−り返す必要があったので、高価なインクが
無駄に棄てられてしまうという問題があった0記録装置
上で、プリントヘット1が正常に回復しない場合にはプ
リントヘッド1が故障品と見做され、記録装置からプリ
ントヘッド1を取りはずした後インクの再充填をする必
要があり、はなはだしい場合には高価なプリントヘッド
粉体良品として廃棄されることもあった。
本発明の目的は、プリントヘッド1のノズル5からのイ
ンクの正常な噴射、飛翔を妨げる気泡や固型物を排除す
る従来の技術忙おいて、このように著しく効果の悪かっ
た点を改め1.新たに効率が高く・しかも安価で簡便で
実装が容易な手段を提供するととkある。
本発明の骨子とするところは、1)インクジェット記録
装置の非記鍮動作時にプリントヘッドのノズル、圧力室
を含むインク流路に機械的振動を与える02)機械的振
動動作を含む時間内もしくは終了後に強制的なインク流
れをインク流路内に形成する03)機械的振動を発生さ
せる手段としてプリントヘッドに:1iil定された電
気−機械変換手段を用いる。4)機械的振動を発生させ
る手段として、液滴を噴射するために使用する電気−機
械変換手段を用いる。5)機械的振動を発生させる手段
として、機械的振動を発生させる時にのみプリントヘッ
ドに接触する電気−機械変換手段を用いるという点にあ
る〇 以下、図示実施例に基づいて本発明を詳述する。
第2図は本発明による一実施例を示すものである。
すなわち、インク流路内に機械的振動を勉させる手段と
して、通常の記貴動作時にインク液滴を発生させるため
に使用する圧電変換素子をそのまま用いたものである。
ここで気泡や固型物を排除する動作について、具体的に
説明する。まず、記録装置の記録動作中に、ノズル5か
らインク液滴が噴出しない、噴出するが噴出方向や噴出
速度が正常でない、を九、インク液滴がいくつにも分裂
し・て噴出:る等の異常が目視あるいは何らかの検出手
段によって、発見された場合、記録装置は気泡を排除す
る動作(以下、この動作をパージ動作と呼ぶ)K移行す
る。
パージ動作に入ると、まず、インク貯蔵室7に圧力印加
手一段(図示せず)Kより圧力をかけてプリントヘッド
1内へインクを流入させ、ノズル5かス発生器lσより
電気パルスを圧電変換素子4に印加すると、可撓壁2は
圧電変換素子番去共に圧電効果によって圧力室3側に振
動する。この時、電気パルスとしては記録動作時に圧電
変換素子4に印加する電気パルスを使用するが別の形状
のものでもよい。この動作によって圧力室3.ノズル5
内の気泡や固型物は、吐出されるインクと共にノズル5
の外部へ流れ去り、プリントヘッド1は再び正常な記鍮
動作にもどることが出来るものである。
ノズル内に、気泡やtiim物が侵入したプリントヘッ
ドに対して従来方法によpl例えば5秒間インクを吐出
させた後、正常に回復する確率は10 %以下であり、
インク吐出時間な鳶長して9秒間インクを吐出させても
、回復率はaO慢S度−でしかなかった。しかるに本発
明を用いて、圧力室3を機械的に振動させながら5秒間
インクを吐出させると、不良ノズルのうち約50チが正
常な状態に回復することが確認されている。また、圧力
室3を振動させながらパージすることを繰シ返すととK
より、回復率はほぼ100−となる。
このように圧力室やノズル内の気泡、固型物を排除する
に於て、単にノズルからインクを吐出するだけでなく、
同時に圧力室3内に機械的振動を加えると、気泡や固型
物を排除する効率が高くなる理由は、圧力室3およびノ
ズル5内を流れるインクの流れ方が、圧力室3内に機械
的振動を加えない場合と異なるからであると考えられる
0すなわち、圧力室3内に機械的振動を加えない場合の
インクの流れ方は、インク流速が比較的緩やかであるた
めに層流となっている0この時、圧力室3およびノズル
5内の壁面近傍における流速がほぼ0であるため、壁面
に付着している気泡や固型物は排除することができない
。一方、圧力室3内に機械的振動を加えると、インクの
流れ方が乱流となり、圧力室3およびノズル5内の壁面
近傍においてもかなりの流速となる。また、圧力室3.
ノズル5の壁面に付着している気泡や固型物も機械的な
振動を与えられるととKよって、離脱のエネルギーが与
えられて離脱する0この丸め、壁面に付着している気泡
や固型物も容易に排除できるわけである。
第3図は本発明の他の実施例であ抄、機械的振動を発生
させる手段として、通常の記鎌動作時にインク液滴を発
生させるために使用する電気−機械変換手段以外のプリ
ントヘッドに固定された電気−機械変換手段4′を用い
たものである0この場合にも第2図において説明した手
順によってパージ動作を行うと第1図の場合と全く同様
の効果が得られる。
第4図は、本発明の他の実施例を示すものであり、この
場合には機械的振動を発生させる手段として、プリント
ヘッド1上にない電気−機械変換手段を用いる0プリン
トヘツド1がパージ動作に移行すると、プリントヘッド
1と電気−機械変換手段4′とは接触し、この電気−機
械変換手段4′が第2図における圧電変換素子4と同様
の効果をプリントヘッドIKもたらす0この電気−機械
変換手段4′とプリントヘッド1を接触させる方法とし
ては、固定された電気−機械変換手段4′にプリントヘ
ッド1が移動してきて接触が完了するという方法を採っ
てもよいし、逆に固定されたプリントヘッド1に、電気
−機械変換手段4′が移動して来て接触が完了するとい
う方法を採ってもよい之#!3図、84図において、電
気−機械変換手段4’に印加する電気パルスの形状、大
きさは第2図の実施例にお1ける圧電変換素子4の効果
と同様の効果が発揮できるよう選ぶべきである。
第2図および第3図における電気−機械変換手段4′と
しては圧電変換素子、磁歪振動子、ホーン等が考えられ
る0圧電変換素子としては例えば米圓バーニトロン社製
のPZT−5Hが有効である。
以上述べてきたように、本発明によれば、インクジェッ
ト記鍮装置のプリントヘッドにおいて、圧力室やノズル
内圧発生、または侵入した気泡や固型物を高い効率で排
除することかで舞るものである。
【図面の簡単な説明】 第1図は従来のプリントヘッドの構造を示す図である〇 第2図は本発明の一実施例を示す図である。 第3図は本発明の他の実施例を示す図である。 第4図は本発明の他の実施例を示す図である。 1はプリントヘッド、2は可撓壁、3は圧力室、4は圧
電変換素子、4′は電気−機械変換手段、5はノズル、
6はインク液滴、7はインク貯゛蔵室、8はインク、9
は導管、10,1σはパルス発生器。 1υ          10 1υ 第+凹

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 11)  インクジェット記録装置のプリントヘッドに
    おいて、該記録装置の非記録動作時に該プリントヘッド
    のノズル、圧力室内のインクに機械的振動を与えること
    を特徴とするインクジェット記録装置。 (2、特許請求の範囲組項記載の配録装置において、前
    記機械的振動動作を含む時間内もしくは、皺機械的振動
    動作の終了後にインク流れを前記イン”り流路内に形成
    することを特徴とするインクジェット記録装置。 (3)特許請求の範囲第1項もしくは第2項記載の記録
    装置において、前記機械的振動を発生させる手段として
    前記プリントヘッドに固定された電気機械変換手段を用
    いることを特徴とするインクジェット記録装置〇 (4)  41許請求の範囲第1項もしくは第2項記載
    の記録装置において、前記機械的振動を発生させる手段
    として、液滴噴射時に使用する電気−機械変換手段を用
    いることを特徴とするインクジェット記録装置。 (5)特許請求の範囲第1項もしくは第2項記載の記録
    装置において、前記機械的振動を発生させる手段として
    、機械的振動を発生させる時にのみプリントヘッドに接
    、触する電気−機械変換手段を用いることを特徴とする
    インクジェット記録装置0
JP21389681A 1981-12-26 1981-12-26 インクジエツト記録装置 Pending JPS58112751A (ja)

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JP21389681A JPS58112751A (ja) 1981-12-26 1981-12-26 インクジエツト記録装置
DE19823247540 DE3247540A1 (de) 1981-12-26 1982-12-22 Tintenstrahlschreiber
US06/696,418 US4609925A (en) 1981-12-26 1985-01-30 Method for removing air bubbles or solid impurities from the printing head of a drop-on-demand type ink jet printer

Applications Claiming Priority (1)

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JP21389681A JPS58112751A (ja) 1981-12-26 1981-12-26 インクジエツト記録装置

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JPS58112751A true JPS58112751A (ja) 1983-07-05

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JP21389681A Pending JPS58112751A (ja) 1981-12-26 1981-12-26 インクジエツト記録装置

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JP (1) JPS58112751A (ja)

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