JPS5814757A - インク滴噴射装置に於ける目詰り防止方法 - 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】 本発明はインクジ・ットフ゛リンタの要部を司どるイン
ク滴噴射装置に於ける目詰シ防止方法に関する。

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、雷、界制御型、電荷制御型、オンデマド型等
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
目詰如にあることは広く知られておシ斯る目詰シを防止
する方法として以下に示すような提案が為されている。

れ）オリフィスに蓋をする（実開昭５２−１１０８４７
号）。

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

（Ｃ）　　オリフィス（ノズ１ｖ）を乾燥防止液で被覆
する（特公昭５４−２４６６１号）。

働　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−１ｖ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も存在する。

然し乍ら、オリフィス近傍のインクに微小な圧力変化を
加えることによつてインク滴を噴射せしめるオンデマン
ド型のインク滴噴射装置にあつては、上述の如くインク
滴の噴射が障小な加圧力による為に上記目詰りが発生す
ると該目詰シを容易本発明は斯る点に鑑み従来の（０）
の方法を基本として為されたものであって、特にオンデ
マンド型の如き自己復帰が不可能なインク滴噴射装置に
適した目詰り防止方法を提供するものである。以下壬 に本発明目詰り防止方へ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ｔ＠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）の前面にインクを保持する
インク室（６）と、該インク室（５）を挾んで王妃振動
子（４）と対峙する前面板（６）と、該前面板（６）に
於ける振動子（４）の振動中心対向箇所に穿たれた漱小
径の第１のオリフィス（７）と、を有し、更に上記第１
のオリフィス（７）の前方に設けられた前方の室（８）
と、該室（８）から開孔し上記第１のオリフィス（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）よシ開孔径が２倍以上大きい第
２のオリフィスＯ０と、を具備している。Ｏ■は上記イ
ンク滴噴射装置（１）のインク室（５）にインクを供給
するインク槽で、空気の透過率が低い高分子フィルム等
の袋に数１００ｃｃのインクが収容されている。（ロ）
は上記インク槽Ｏ乃とインク室（６）とを連絡するイン
ク供給管、ａＳＦｉ該インク供給管υの途中に配挿せし
められたインクカッ１うで、このインクカッ１う（２）
に対しインク槽Ｏｎから延在した上記インク供給管（６
）は装着自在でインクの補充をインク槽Ｑｌ）毎の交換
で行なわしめている。（ロ）は上記インク滴噴射装置（
１）の前方の室（８）及びインク槽αめに空気供給管（
至）を介して矢印で示す如き空気流ｏＱを適宜付加せし
めるエアポン７．０７）は該エアボン７Ｑ４と前方の室
（８）との間の空気供給管Ｏ［９に設けられた弁装置で
、例えば三方電磁弁から成シ印写動作時上記エアボン７
（１４と前方の室（８）とを連通状態にしている。（至
）は上記インク滴噴射装置（１）の第２のオリフィスＱ
１ｍ前面に僅小距離を隔てて配置された記録媒体で、回
転するドラムＤＩ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、インク滴噴射装置
（１）の第２のオリフィス０１はゴム等の弾性体から成
る蓋体（ホ）によりて＆蓋されてい忌。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）は第６図に
示す如く記＠謀体（至）及びドラムＯ→から離れたホー
ムポジシーン（ＨＰ）に位置している。同図に於いて、
（ＰＰ）ｉインク滴噴創装置（１）がインク滴（９）を
噴制し印写動作している１リントポジシ・ンでインク滴
噴射装置（１）は第１図に示した如き状態にある。（Ｓ
Ｐ）は上記ブリントボジシ廖ン（ｐｐ）とホームポジシ
ーン（ＨＰ）との間に位置しインク滴噴射装置（１）が
印写動作を時期するスタンバイポジシーンで、該スタン
バイポジシーン（ＳＰ）でインク滴噴射装置（１）の第
２のオリフィスａ１け第４図並びに第５図のようにガタ
ーＱカと対向している。

而して、フーリントポジシ田ン（ＰＰ）にあるインク滴
噴射装＠（１）の圧電振動板（２）に画信号が印加され
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）を加圧する。この加圧は圧力室（３）
のホーン形状も相俟って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、斯る圧電、振動板（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
変化を与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（６
）のインクは第１のオリフィス（７）から押し出され、
インク滴（９）となシ空気流（至）によって包まれなが
ら同軸上の第２のオリフィスＱＯから吐出される。尚、
斯る空気流ｌｌＩ・によるインク滴（９）の吐出につい
てはへいるので、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Ｏｎによって回転走査せし
められている記録媒体（至）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
ジシーン（ｓｐ）を通過しホームポジシーン（ＨＰ　）
に復帰する。復帰後第２のオリフィスａＯは蓋体に）に
よりて８に蓋され前方の室（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４４
（ロ）から第１のオリフィス（７）と至るインク系を介
して供給すべく、弁装置αηを切替え前方の室（８）を
外気と連通せ°しめる。この弁装置Ｑηの切替えで前方
の室（８）とエアポン７Ｑ４１とは閉状態となる。

この状態でエアポン７Ｑ４１を稼動せしめると、空気流
ａ１！はインク４１！Ｑ］）に向９て流れ該インク槽Ｏ
◇内のインクを加圧する。このインクｐｌｊ０１）内の
インクの圧力上！＋祉インク供給管（２）、インクコネ
クタ（２）、更にインク供給管曲を伝播しインク室（５
）のインクを加圧することになる。従って、第１のオリ
アイス（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昇する。この圧力差
が第１のオリフィス（７）に於けるインクの平衡状態を
打ち破ぶる閾値に到達すれば、該第１のオリフィス（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る為に圧電振動板（２）に電気信号
を印加し振動子（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
前方の室（８）にインクが流れ初める。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
しても前方の室（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供給は
継続される。この様にして第１のオリフィス（７）は前
方の室（８）内に供給されたインクで覆われる。このイ
ンクの供給Ｆｉ前方の室（８）若しくは該前方の室（８
）近傍の空気供給管（至）に設けられた適当な検出手段
の検出出力によ多制御される。

本東施例に於いてはインク滴噴射装＠（１）のボディ■
と絶縁製の空気供給管（１）内の検出を極に）との間の
抵抗値を検出している。即ち、空気供給管α０内をイン
クが上昇し、検出電極鋳を浸漬すると、ボディ（２）と
検出電極に）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シか完全となる
ので、通常この方法が採用される。

上記検出手段によシ前方の室（８）へのインクの充填終
了が検出されると、エアボング０４の稼動は停止しイン
ク４１１ａυの圧力は序々に低下する。一方、前方の室
（８）は空気供給管α０を介して外気と連通状部にあり
、この状態で上述の如くインク槽０１）の圧力が低下す
ると、前方の室（８）に供給され充填されたインクはイ
ンク槽（ロ）に向って逆流する為に、弁装置Ｑｌを閉じ
る。従つて、前方の室（８）及び空気供給管０６の系は
閉状態となシ、インクの逆流は所謂トリチェツリ（Ｔｏ
ｒｒｊ−ｃｅｌｌ）の原理によって阻止される。

この結果インク滴噴射装置（１）は非印写動作時ホーム
ポジシーンに於いて前方の室（８）にインクが充填され
た状態となシ第１のオリフィス（７）は上記インクで覆
われるので、乾燥並びに塵埃の付着を主因とする目詰シ
は防止される。

この様にホームポジシーン（ＨＰ　）に於いて前方の室
（８）内にインクが供給され第１のオリフィス（７）の
目詰シが防止されていたインク滴噴射装置（１）は印写
動作に先立つてスタンバイボジシ曽ン（ｓｐ）に移動し
ガター（ハ）と対向する。この状態で弁装置０′Ｉ）を
操作しエアボン７”Ｑ４と前方の室（３）とを連通ずる
と共に、該エアポンプ”Ｑ◆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ＱＩＫよつて外周方向から加
圧され、その中心で開孔している第２のオリフィスαＯ
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（ハ）によって捕獲される。排出ｉｆ）
：が終了すると空気流（至）は停止し第１のオリアイス
（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図のように時期状態となる。このインクの
排出の度に第２のオリフィスαＱ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、次の印写動作を時期する。

尚、上記クリーニング作用は非印写動作時に於の ける第１のオリフィス（７）からのインクの供栴際に、
該第１のオリフィス（７）についても行なわれる。

第６図は本発明の他の実施例に於ける非印写動作時のイ
ンクの供給動作を示している。即ち、先の実施例を説明
した第２図と対応している。その第２図と異なるとこう
はエアポンプＱ４の吸気口（ハ）を弁装置αηと、該弁
装置Ｑ′ｈが開の時閉となシ、閉の時開となる吸気弁（
ハ）とに連結したところにある。

斯るシステムに於いて、蕾体翰によって第２のオリフィ
スＱＯが覆蓋されると、弁装置Ｑηはエアボン７（１４
の排気側を遮断し前方の室（８）と吸気口−とを連通状
態にすると共に、この動作に応動して吸気弁（２）を閉
状態にする。従って、エアボン１ａ◆が稼動すると該エ
アボン１（ロ）は一方の空気供給管０６でインク槽Ｑ］
）を加圧すると共に他方で前方の室（８）内の空気を排
気するので、該前方の室（８）内の圧力はインク室（５
）のそれに比べ直ちに低圧となシ第１のオリフィス（７
）からインクが流れ出しインクの供給が行なわれる。ま
た、適宜圧電振動板（２）を駆動して上記インクの供給
を行なわしめても良い、更にエアボン７１４で前方の室
（８）のみの排気でも該室（８）内は低圧となシ第１の
オリフィス（７）からインクが流れ出す。

この様にしてインクが供給され前方の室（８）に充填さ
れると弁装置Ｏηを閉じて上記前方の室（８）内のイン
クを保持し、第１のオリフィス（７）を被覆状態。

にする。

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５１−１０９７５８
号に開示された如き、本発明と同様に第１のオリアイス
（７）に空気流（２）が付加されるインク滴噴射装置で
あれば最も望ましい。また空気流（２）を併用しなくて
もインクの供給に付してはインク槽ａ◇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ける
ことによって対処することができる。

本発明は以上の説明から明らかな如く、インク滴を噴射
するインク滴噴射装置の第１のオリアイスを非印写動作
時前方の室内のインクによって覆うことにｚｂ乾燥及び
塵埃の付着を主因とする上記第１のオリフィスの目詰り
を完全に防止することができると共に、前方の室へのイ
ンクの供給が第１のオリフィスを介して行なわれその都
度該第１のオリフィスはクリーニングされるので印写動
作に際して所望なインク滴の噴射を絶えず得ることがで
きる。また従来印写動作時のみ有用であった空気流を非
印写動作時インク槽への加圧に利用することで、システ
ムを大幅に変更することなく前方の室へのインクの充填
を行なわしめることができると共に、圧力変化手段をこ
れに関連付けて駆動することによってインクを前方の室
に確実且迅速に供給することもできる。更に、第１のオ
リフィ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１りン夕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
んだとしても前方の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りと共に最大の欠点で
あつ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ｆ、動作
別に説明する為の断面図並びに模式図、第６図は本発明
の他の夾施例を説明する為の断面図であって、（１）は
インク滴噴射装置、（５）はインク室、（７１は第１の
オリフィス、（８）は前方の室、αＱは第２のオリフィ
ス、ａ玲はインクｎ、ａ４１はエアポン１、的は弁装置
、に）は蓋体、（ハ）はガター、を夫々示している。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （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
   られた前方の室と、該室から開孔し上記第１のオリフィ
   スから噴射せしめられたインク滴が通過する第２のオリ
   フィスと、から成るインク滴噴射装置に於いて、該イン
   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インクを供給せしめ、上記第
   １のオリフィスを上記インクで被覆したことを特徴とす
   るインク滴噴射装置に於ける目詰り防止方法。 （２）　　上記第２のオリフィスを閉塞すると共に、第
   １のオリフィスの前方に設けられた室内の圧力をインク
   室の圧力に比べ低圧とし第１のオリフィスからインクを
   流出せしめ上記室内にインクを充填することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のインク滴噴射装置に於け
   る目詰シ防止方法。 （３）上記前方の室内及びインク槽に適宜空気流を付加
   せしめ印写動作時室内の空気流でインク滴の噴射を補助
   せしめると共に、非印写動作時インク槽を加圧しインク
   室内の圧力を前方の室内のそれに比べ高圧とすることを
   特徴とする特許請求の範囲第２項記載のインク滴噴射装
   置に於ける目詰シ防止方法。 （４）　　上記前方の室内の空気を非印写動作時排気せ
   しめ、該室内の圧力をインク室のそれに比べ低圧とする
   ことを特徴とする特許請求の範囲第２項若しくは第３項
   記載のインク滴噴射装置に於ける目詰シ防止方法。 （６）上記前方の室がインク室の圧力に比べ低圧にある
   状態で上記圧力変化手段を駆動せしめ第１のオリフィス
   からのインクの流出を補助せしめることを特徴とする特
   許請求の範囲第２項、第５項若しくは第４項記載のイン
   ク滴噴射装置に於ける目詰シ防止方法。