JPS5856864A - インクジエツト記録装置 - 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】 木！−は記録媒体に直接的にインクを噴射し記録を行な
うインクジェット記録装置に関する。

従来インクジェット記＃装＃ｆｆ関しては多くの方式が
考案されているがその中で必要時のみ選択的にインクを
噴射し記録を行う方式（％開昭５１−５５２５１号等に
記載されたもの等）は装置の簡略さ等から注目すべき配
録方式である。しかしながら従来より多くの改良が試み
られてきたにもかかわらず信頼性の面での不備が解消さ
れず実用化の領塘に達していない、また一部実用化され
ているものも砲シ扱いの面で大きな制約があシ満足すぺ
負ものとなっていない、この原因となっているのは２つ
の大きな問題即ち気泡に関する開−及び目づまりについ
て決定的な解決策が見出されていない点にある。気泡に
関しては上記特開昭５１−５５２５１号等に記載されて
いる配録原理からも理解されるようにインクの圧力を高
める圧力室内に気泡が混入すればインク噴射が正常に行
なわわないのは明らかでありまた目づまりｆｆ１ａして
は本方式に限らずインクジェット記鰺全般に渡る問題で
あるが％に本方式に於てはノズルのｌｌｆｉ面積が比較
的小さいことから一層解決が困難である。従来これらの
点に関して試みられている対応策について説明するとま
ず気泡に関しては、インクの初期光てん時あるいはイン
ク交換時（カートリッジ式等）等外部から混入する気泡
の除去については比較的多くの改良がある０代を的なも
のはインク循環によって気泡なをり除くもの（％開閉５
４−１５９２２７号及び１ｉｌｆｆ１５４−１６０２４
２号等）。

インクの流路途中に気泡除去装置（％開閉５１−８８２
２４号）を設けたもの等がある。また内部発生的に生ず
る気泡（主としてキャビテーションによるもの）！につ
いての対策は特公昭５Ｓ−２０８８２号にあるがほとん
ど考慮をはられれていない、また目づまりに関しては、
インクの改良。

ノズル部へのふた。万一の目づまりの場合の強制解除手
段ｃ″Ｉ＃開昭５開閉６６８５５号）等が見られるが以
下に述べる様にいづれも不満足であることが判明した。

″ｇｌ甲者は上ｒの２つの大気な間＠を解決するために
記録装置がおかれるあらゆる条件を設定し鋭意解析を進
めた結果、気泡の混入と目づまりに関して次の諸点につ
いての対応がなされなければ完全解決は不可能であると
いう結論に達した。即ち気泡が混入する原因として先に
も述べた通り外的曹因によるものの他に従来余り考慮さ
れていないキャビテーションによる内部発生的なものが
おるがこのキャビテーションに関してはインク中の微小
気泡が問題であることが判明した。一般にキャビテーシ
ョンは高い負圧によって起るが、微小気泡が存在する場
合その限界となる負圧は極端に低くなる。従ってインク
が噴射された直後の小ζな９圧によっても十分キャビテ
ーションが起り得る状態となっている。これはインクを
噴射する記録ヘッドの大小、影等により差Ｊ％はあるも
のの必ず起シ得るものである。ま念この微小気泡が存在
する原因としてはインク中に溶解している空気（主とし
て酸素及びチッ素）が大きな役割を果［７ている。即ち
水性インクの場合２０℃に於てけ１１図に示すように水
中Ｋ　１．６　ｍの９気が溶は込んでおりしかもこの溶
解度は温度が高くなるほど小さくなる。即ち記録中ｆｆ
１ｉｌｆが低温から高温ヘシフトすると溶解していた９
気は微小気泡となってインク中に析出するのである。＃
述のインク循埴による方法はインク交換時等の大きな気
泡については効果Ｆｉ４るものの気泡混じ染のインクを
タンクに回収すれば微小気泡を生じさせるもととなって
し捷う、ｉたそうでなくてもインクに振動等の刺激を与
えること自体が微小気泡アキのもととなる。

また前記の気泡除去装置は比較的大きな気泡は捕獲でき
るものの直径数μ雷という微小気泡に対しては余り効果
がなく、ｔ＋キャビテーション対策として帥紀の特公昭
５５−２０８８２号に記載されたものはインク中の酸素
ｆＭｌｉＦ）除いてしまうものであるが、依然としてチ
ツ章はインク中に溶存しｍ度変化によって微小気泡を生
じることは明らかである（酸素のみｆ覗り去っても体積
比で軸はチッ素が熔は込んでいる。簗１図参照、）従っ
て１舒装置がどのような条件におかれても安定した記録
を行う六めＫＦｉこの魚についての考慮が必要である。

次に１づまりについては蒸発しにくいインクの加艮等が
行われているが、記録後の印字速乾性とは矛盾するｌ！
素が強く解決されていない、またノズルｆｆｌ　ｉｆへ
の湿式あるいは乾式のフタ等の改良があるがいずれも高
温状態では常温ｒ比し著しく効果が落ちる。さらに注意
すべきは記録ヘッドのノズル部もさることながら、配録
ヘッドへとインクを導くインク導ｔＦｉ−力では記録ヘ
ッドの移動につれて自在に動くフレキシビリティが要求
されるため高分子材料で構成される。ところがこれらの
−分子材料はもつ゛と性能が良いとされる塩化ビニリデ
ン系統の樹脂でも必ず壁面を通してのインクの蒸発が起
り得る１％に高温状態では著しく１例えノズル部からの
蒸発が押えられても、この導管からの蒸発により結果的
に目づまりを起してしまう・ さらｆｆ１ｆ目づ′ｔシを起し喪ものＦｉ紗紀実開昭５
４−４４８５５号等の強制按除手段をもってしても極細
のノズル部を完全回復させることは困難でインクの飛行
の直線性等が損われる。さらには峠記導管の壁を通して
の９気が遭遇し導管中インクを飽和状ｎＫするのでいず
れにしても初期状粋での記録は安定しないことがあり得
る。

以上に述べてきた様に従来の改良でＦｉまだまだ不満足
な点が多く本発明Ｆｉこれらの欠点をすべて解決すべく
なされたものであり、以下図！ＩｉＫ基づいて本賢−の
説明する第２図は本１［Ｊの記録装置の略Ｉ１１成ｉｐ
Ｈを示した亀のであり図に於て１は配録ヘッド、２はイ
ンクタンク（カートリッジ等）。

５けインクタンク２から記録ヘッド１ヘインク會導くイ
ンク導管である。このインク導管５の途中ｆｆｅ−１切
換弁４が設けられ、−力は大気５へ他はインクタンクへ
と接続されている。さらに記録ヘッド１＃面には記録装
貨の適当な位置に於てノズル部１０と係合する如く設け
られた９間部をもったインク吸入ふた６が配置され導管
７を通じてポンプ８を介して廃液タンク９へと結合され
ている。

かかるＷ１故の記録装置の動作を説−するに先だち記録
ヘッドＩＫついて詳しく述べる。

記録ヘッド１の構成は第５図（ａ）ＪＫ示す如くガラス
基＄２１の両ｌｌＴｉニエッチングによって複数の圧力
室２２．ノズル２５＠の溝を形成し、これらの圧力室２
２にインクを導く比較的内容積の大きいインクリザーバ
一部２４を介してパイプ１５からインクが供給される構
造である。このヘッドの構造をもう少し詳しく述べると
１両面に溝の形成されたガラス基＠２１と同一の厚みの
ガラス片２５ｆ第５図（ｂ）に示すようＶｒ並装し、こ
の両ＩＩＩから振動縁（ｅｉ′ｒ撓壁）となる比軟的薄
いガラス＠２６及び２７部融着等の方法で接着する。こ
のときガラス基板２４とガラス片２５及びガラス＠２６
゜２７で作られる９間がりザーバ−２４を形成する。

従ってこの９間はエツチングで作られた圧力室２２、ノ
ズル２５等の１０〜数１００μ禦の深さの溝部分に比し
、十分容積が大きい、同リザーバ一部の一力は栓１６に
よシ閉じられる。さらにリザーバー２４と圧力室２２０
間にエツチングによるフイＡタ一部２９も同時に形成す
ることもできる。振動板２６及び２７の上方（圧力室２
２ｆｆ対応する部分）には圧電素子（図示せず）が配さ
れ電気パルスに応じてインクがノズに２ｓから噴射され
る。そしてインクの充填性を良くするために円形の圧力
室２２のｐＴＴ後にインクの流れを矢印の如く＃ｌｌ１
ｉＫ沿わせるような島状の突起２８を設けることもでき
る。

次に第４図にて吸入ふた６が記録ヘッド１のノズル部２
５と係合する様子を示す、吸入ふた６ｔｊ９間部＋６ａ
ｆ有し矢印方向に移動する構造となってお沙必要に応じ
ノズル部２５に密着的に係合し。

ζらにこの９間部は導管７と接続している。また第５図
に示す様にヘッド１を保瞼する目的で設けらねたヘッド
カバー１１の前面に密着的に係合す　゛る空間部６　ａ
／を有する吸入ふた６１も一様の目的を端することがで
きる。

以上第２図、第５図、第４図に基づいて本賢明の記録装
置の動作を説明する。記録？開始しようとする時（配録
ヘッド１へのインク初期光てんあるいはインクカートリ
ッジ２交換時を含む）記録ヘッド１け吸入ふた６が設−
されている位置に移動し、？間部６ａがノズル部２５１
１６囲に密着保合する。

しかる後切換弁４を配録ヘッド１とインクタンク２が接
続される如く切換えて、ポンプ８を作動させる。導管７
を通じて９間部６ａは負圧となりインクタンク２からイ
ンクを吸入し始めやがて記録ヘッド１のインクリザーバ
一部２４．圧力室２２、ノズル２５がインクで満される
。空泡を除き完全な充てんを期すため少し余分にインク
を吸入し廃酵タンク９へと廃棄する。とのような９圧に
よりノズル部２５からインクを吸入する方法はインクタ
ンク２＠を加圧［２ノズル部２５よりインクを押し出す
方法に比べ、インクリザーバー２４゜圧力室２２内にイ
ンクが滞留しに＜＜、スムースな充てんが可能で′Ｉり
り気泡も効率良く抽出できる。

なおノズル２３部より余分に消費されるインクは１ｃｏ
　ν）下でよく＃１と−んど無駄にならない。このよう
に記録ヘッド１内が完全光てんされた後記優ヘッドは図
示しないキャリッジ等で記優位賃へと導かれ記録を開始
する。さて紀針が終了すると記録ヘッドは再び吸入ふた
部に移動し、切換弁を大槃＠５に切換える。ここでポン
プ８１−作動させ。

導管５−２を通じて記録ヘッド１へと９気を吸い込む、
この動作で導管５−２及び記録ヘッド１内のインクは吸
入キャップ６から導管７．ポンプ８を通って廃液タンク
９に廃棄され、記録ヘッド１及び導管５−１内にはイン
クが全く存在しない状態となる０以上の動作で配録ヘッ
ド内＃１ｒＦｉ全くインクが残っていないためどのよう
な環境条件下におかれても目づまりの心配は全くなく、
ノズル２５付近ｆも染料のカス等微小ゴミが付着せず。

常に安定したインクの飛行を保障できる。上鮎に於て切
換弁４はインクタンク２と記録ヘッド１を接続するイン
ク導管５の途中に設けられ、インク導管５を導管５−１
及び５−２に分割しているが。

これはインク導管５−２部分は記録ヘッド１の動負に追
従してフレキシブルに動く必要があり従つて高分子材料
で構成されるため、この部分からのインク蒸発及び９気
滑入けさけられない、故に記録ヘッド唱のみならずこの
導管５−２部分からもインクをａ負数ることが好ましい
ためである。なお導管５−１部分は動く必要がないため
ステンレス等の金属でＷｓ成できるため、蒸発等の心配
は全くない、この抄出動作で消費されるインクｉは導９
５−２部分が内径１■、長さ５００雪として約０．４Ｃ
Ｃ＆ｌ！録ヘッド１内部（リザーバ一部十圧力室＋ノズ
ル部）が約αＩ　ＱＣ合計で約α５　ｃｃ　でありほと
んど無駄にならないと百える。ここで再び記録を開始し
ようとする時は弁４が切り変わって齢紀のインク充てん
動作を行なう。

以上のようなインク紡出・吸入光てん動作により目づま
りは全くなくすことができる。また気泡ｒＨしても初期
光てん時インクタンク交換時、あるいは不意の衝撃等に
より、ノズル２５から入シ込んだ気泡等に関しては、吸
入動作により気泡の追い出しが確実にできる。しかしな
がらインク中に溶存している９気に関してはなお別の配
慮が必要である。即ち前にも説−した様にインク中の９
りを完全に取り除いておく必要があ抄、このためにはイ
ンクを完全脱気状ｌ１ｌＫする必要がありかつこの状態
を長時間保持する必要がある。従って箪２図のインクタ
ンク２け外気に対して遮断ばれていなければならない。

このため本賢明ではｔ＄６ｈに示された様なアルミ箔を
他の高分子フィルム（ポリエチレン、ナイロン等）とラ
ミネートした袋５１に導管Ｓ−１先端に設けられた針状
パイプＳ２と接続可卵なゴム等の部材５５が設けられ大
インクカートリッジを使甲している。一般に蒸発率ある
いは９気透過率の極く低い材料として塩化ビニリデン樹
脂が知られこれを甲いた積層フィルムが実甲什されてお
り、これらの材料を甲いたインクカートリッジを構成し
ている従来例がある。

しかしこれらの材料に於ても％ｒ高温状噛では９気透過
係数が著しく上昇してしまう、理論的にも気体透過係数
ｐｉｊｐ−ｐ＠ａｘｐ　（−に／ＲＴ）（Ｅ：活性仕エ
ネルギー１Ｔ：絶対温度、Ｐ：気体定数）の如く温度依
存性かあり、ｍ度が高くなるほど大きくなる傾向がある
。−例として塩什ビニリデン樹脂を甲いた複合フィルム
の中で商品名“サラネツクス参２６ａ（株旭ダウ製、約
６０μｍｌＩ厚）をｆＩＩＫとると１例えば酸素透過量
１ｊ７ｃｃ／　ｄ　、　２４　ｈｒ、　１　ａｔｍ　　
（常温）であ１１．９Ｉ５１ｐ＋に示しｆｃ形状（ｆＩ
ｌえは表面積２００α１．内容積２００　ｃｃ　　の水
性インク）Ｋ於て約４０日程縦でインクは完全に飽和状
態となる。これが高温（６５℃）になると数倍〜１０倍
さらに透過率が大きくなり長期保存に耐えない、そこで
本賢明では数μ慴のアルミ箔をラミネートした袋を用い
た。

アルミ箔は数１００Ｘの蒸着膜程度でもかなり透過係数
を低下させることができるがピンホールの存在などから
数μ餠程度の範膜がより望ましい、数μ帽程度のアルミ
箔では透過係数及び蒸発率（水蒸気透過率）はほとんど
０とみなされ長期保存に向ｔえる。六ソし数μ密のアル
ミ箔は袋とした場合剛性が高くなるので躯６図に示した
様な表面積の比較的大きい偏平な密閉袋を＃Ｉ成する必
要がある。即ちインク消費に伴って袋が無理なく徐々に
つぶれていくことが必要であるから自在に変形できるよ
うな形をとり得ない、前述したインク法き、充てんシス
テムと共にこの様なインクタンク（カートリッジ）のｌ
ｌｌ！５！が必要不可欠である。

次に本賢明をより具体的に説明するため第７図に上述の
本発明の構成をシリアルプリンターに応用した実施例を
示す、５４はプラテン５５はヘッド、５６Ｆｉキヤリツ
ジでヘッド３５を支持し、２本の案内軸５７，５８に沿
ってプラテン５４に平行に図示しないモーターおよび駆
動ベルトにより駆動される。プラテン５４に記録紙を装
着し、キャリッジ５６ｆ上述の如く駆動しながら印字を
行うと前述のヘッドは２４ノズルを有しているので縦２
４ドツトｗ１成の文字、蛤１儂の記録が行われる。

このようｒキャリッジ５６がプラテン５４に対向して駆
動される範囲５９を記録ポジションとすれば、前述した
ようにヘッド５５へのインク充填。

インク抜き管行う位置４０としてホームポジションが設
けられている。ホームポジション４０ではこのような色
々な動作を行うための装置が配されている即ち、必ｅＫ
応じてヘッド５５のノズル面をクリーニングするための
ブラシ４１．これは。

ノズル面に紙粉等のホコリが付着し九ときヘッドＳ５を
ホームポジション４０のブラシ４１部に到らせ、このブ
ラシ４１を回転させノズル面のホコリを取去する＊ａｚ
ｔｉ第２図、第２閲、＄４たと同様の吸引キャップであ
り、ヘッドＳ５がこの吸引キャップ４２の位（１１にき
たとき、必要に応じてノズルへのキャップの着脱ができ
るようになっている。４５Ｖｉ第２図で、示した切換弁
４．ポンプ８及びそれらの駆動機−をまとめたインク系
ブロックである。このインク系ブロック４５の詳細は後
述するので、ここでは図の如く立方体のブロックで示す
、吸引キャップ４２とインク系ブロック４５間はインク
又は９気の吸入のための導管４４が設けられている。第
２図からも理解されるであろうがこの導管４４けインク
系ブロック４Ｓ内のポンプに接続されている。４５はイ
ンクタンクである。

ここでのインクタンク４５ｉｊ第２図のインクタンクと
廃液タンクが一体でｌｌ１１成されている。又このイン
クタンク４５からはＩＩＩ図で示し九と同様インク系ブ
ロック４５の切換弁、ポンプへの導管。

さらにはインク系ブロック４５からヘッド５５への導管
などが配設されているが、ここではこのような細部の１
１１１或は省略した。

次にこのシリアルプリンターの動作を脱甲すると、休止
中はキャリッジ５６はホームポジション４０にありヘッ
ド５５のノズル面は吸引キャップ４２でキャップされヘ
ッドＳ５内のインクは抜き職られた状部にある。プリン
ターの電源を投入すると、＃述したようにインク系ブロ
ック４５が動作してヘッド５５にインクを充填し、印字
指令を待ち、印字指令とともにキャリッジ５６は印字ポ
ジションＳ９へ移動し指令に従って記＃を行う。

プリンターの電源が切られると、キャリッジＳ６は、ホ
ームポジション４０に移動し吸引キャップ４２でヘッド
５５のノズル面をキャップする。ここで引き続いてヘッ
ド５５内のインクを抜き嘔っでも良いのであるが、イン
ク抜き−インク充填の動作を１回行うと消費するインク
量は約１〜２　ｃ。

であり１日１回程度であればそれ程問題となる量ではな
いが、１日に頻繁ＫＷ涙を０Ｎ−ＯＦＦする場合はやは
り無視できない消費量になる。そこでここではインクに
よるノズル１づｔｂｉいたる条件を検討し、目づまりす
る危険性が認められた時点で始めてインク抜！？行う方
式を採った。この動作の詳細については後述するが、そ
の概要は。

■　プリンターの電源０ＦＩＦ後、又は印字動作終了惨
、する一定時間経過した場合と。

■　ある温度以上の高温プリンターがさらされた場合と
。

■　ある温度以下の低温にさらされた場合の少くとも１
つの条件にいたった場合 にインク扱きを行うものである。その理由は当然畏期間
放置されるとインクタンクの水分か蒸発しノズルＶｒ目
づまりを引き起すので上記■の条件が必要で、具体的な
時間としては、非常に安全を見込んで１日〜唱週間位に
設定すれば良い、例えば１日に設定しても毎日プリンタ
ーを作動させる場合にはインク抜きによるインクのロス
はないＣ）で賽用上差しつかえない１次にインクの蒸賢
は常温下ではインク内の湿潤などの効果で蒸発は非常に
少く押えられるが、高温下では、これが大きく加速され
る。そこで上記■の条件として５０〜６０℃以上の高温
下でインク抜きをする。上記■の条件は■、■と違って
インクの凍結温度以下になると、ヘッドその他に充填さ
れているインクが凍結して、ヘッドや導管等の破壊の恐
れがでてくる。

従ってインク凍結温度以下になる恐れのあるときにＦｉ
ｔンク抜きｔ行って安全を期すのである。

以上述べてきたような動作を確実に行うＫｌｉ。

キャリッジ５６がｍｌ！にホームポジション４０の所定
の位＃になければならないので、これを検出するセンサ
ーが必要である。これＦｉ雛６図では図示しないが市販
のリードスイッチや、光電変換などで実現できる。さら
にタイマー、温度センサーも必要となるが、後述する。

次に第８図、餌９図に蓼７図で示したインク系ブロック
４５の詳細を、さらに第１０図、第１１図に切換弁、ポ
ンプの詳細管示す、第ａｐｔ１インク系ブロックのｎ面
図であり、４６は直流モーターで切換弁、ポンプの動力
瀝である０作動時間が短く、耐久性など問題にならない
から安価なモーターで十分である。４７け直流モーター
４６０回転軸に砲ねつけられた歯車で直流モーター４６
の回転を以下の歯車列４８．４９により減速して作動］
［５０ｆｆ伝達さｈる。この作動峯５０の一刀の面には
切換弁５５を作動させるためのビン５１が。

父他方の面にはポンプ６０を作動させるためのビン５８
が暇りつけられている（第８図参照）１作動金が回転す
るとビン５１け一点鎖線６１を中心に動き、切換弁作動
レバー５２と保合する。この切換弁作動レバー５２はそ
の軸５５１に中心に回転可能になっているが、切換弁作
動レバー５２の他端に取りつけられた引張りバネ５４に
よシその静止位置が規制され図の如く、ビン５１との係
合部が作動車５０の中心軸位ｋになっている。又切換弁
作動レバー５２の他端にはビン５９が取りつけられてい
て、このビン５９は切換弁５５のスライダー５６に設け
られた開口５７に係合する。切換弁５５の詳細な構造は
第９図で曲用するが、スライダー５６の動きによって涛
路の切換えができるようになっている。ここで直流モー
ター４６が作動し１作動＠５０が矢印６２の方向に回転
するとビン５１が切換弁作動レバー５２と係合し、これ
を矢印６５の方向に回転する。この切換弁作動レバー５
２の回転はビン５９によりスライダー５４の開目５フ端 の方向に移動せしめ切換弁５５の流路切換えを行う．又
モーター４６ｆ逆転させ作動金５０を矢印６４と逆方向
に回転させるとスライダー５６は矢印６４と逆方向に移
動し切換弁５５の流路を元の状Ｉ！ｌｌＫ切換えられる
。こうして直情モーター４６を作動させ，その回転力向
により切換弁５５の切換えを行う．なお作動金５０が回
転を続けるとき最初の１回転でビン５１により切換弁作
動レバー５２を通じてスライダー５０を移動させるが．
スライダー５６け外力がなければその位Ｉを保持するの
で次の回転からは切換弁作動レバー５２のみを作動させ
るだけである．ビン５１とレバー５！の係合を断つとバ
ネ５４ｆｆよ秒間のようにレバー５２け中心位置にもど
されるがビン５９を開口５７＃Ｆは逃げがあ抄スライダ
ーが戻されることはない。

作動＠５ｏＦｉポンプ６０も作動させるが．第８図と逆
の＠Ｉ　Ｉｉ　ｆｆなるので．ポンプ作動部のみｔ−第
９図に示す０作動板５０にはビン５８が取付けられ，こ
のピン５８＃′ｉピストン軸６６に固着されたピンフォ
ロワー６５の溝６７と係合している．この壽６７は図の
如くビ．ストン軸６６の軸方向と直角方向ｒｖ．成され
ていて１作動板５００回転によってビン５８は一点鎖線
６８に沿って動きピンフォロワ−６５ｆ作動させピスト
ン軸６６を矢印６９のように往復運動させる．ポンプ６
０はその内部ｌｌｌ造を第１１図に示すが．このピスト
ン軸の往復運動によりボング機能？発揮するようになっ
ている．なお作動＠ＳＯはその回転力向にかかわらずピ
ストン軸６６１ｋｌｌＡ動することはいう迄もない。

上述のように本受施例では一個のＤＣモーター４６によ
シ切換弁５５とポンプ６０の作動を行うものであるが、
とｆ’ＬＫよってヘッドのインク充填とインク抜きの方
法について脱甲する。インク充填を行う場合は切換弁５
５はヘッドとインクタンクを接続する方向になければな
らない、この方向ｆ！：第８図で、切換弁５５のスライ
ダー５６が矢印６４と反対方向に押された状態であると
すれば。

ＤＣモータ−４６を作動￥１ｊ５０が、矢印６２と反対
方向に回転する方向に作動させる。すると１作動板の最
初の一回転でスライダー５６が矢印６４と反対方向へ移
動せしめられ、ヘッドとインタタンクの導管を接続し、
引き続く作動＠ＳＯの回転でポンプ６０が駆動され、イ
ンクタンク内のインクをヘッドへ吸引して充填管行う０
次にインク抜きを行う場合はＤｏモモ−−４６を上と逆
方向へ回転せしめ１作動金５０を矢印６２ｆ１方向に回
転させ、スライダー５６を矢印６４の方向に移動しヘッ
ドの導管を大気と接続し、引き続く作動書５００回転で
ポンプ６０ｆ作動させ大気中の９気をヘッドＫｎ引して
ヘッド内のインク管９気と１換してインクをｉｇＩき叡
る０以上の如く雛２図で示［７たと回じ機能が発揮でき
ることが理解されよう。

＠１０図は切換弁の内部−造を示す断面図である。７０
１ｊゴムでｖＬ型されたパツキンでパツキンホルダー７
１ｆｆ保持され、スライダー５６内に装着すれているが
、スライダー５６とパツキンホルタ−７１間（ｙ　ハネ
７２が入っていてパツキン７０ｆす１換弁５５本体の内
壁に押しつけられている。

この内壁にはヘッドへの導管に接続される流路孔７５．
タンクへの導管に接続される流路孔７４゜さらに大気へ
つながる流路孔７５が設けられている。さらにこれらの
ｆＭ跡孔７５〜７５はスライダー５６の移動方向に！＠
状に配置され、ｆＩｔ路孔７５と流路孔７４との間隔と
流路孔７５とｆＮ路孔７４との間隔がはソ等しくなって
いる。又パツキン７０にはくぼみ７６が形成されており
、スライダー５６が図の如く最右亀！ｌｒあるときパツ
キン７０のくぼみ７６が流路孔７Ｓと流路孔７４會接続
する如き大きさ及び配置になっている。スライダー７５
が図で左側へ移動されるとパツキン７０も同様に左側へ
移動し、そのくぼみ７６けＩ結石７５と流路孔７５を接
続するように切換えられる。

従ってスライダー５６の移動Ｉを相隣る流路孔の間隔に
とり、スライダー５６′を右−へ移動すればＭｔ跡孔９
５と＊１ｉ２Ｇ孔７４が接続し、ヘッドとタンクの導管
が接続され、左−へ移動すれば、流路孔７５と流路孔７
５が接続され、ヘッドへの導管ｉ１大気へ接続される。

従って前述した切換弁σ）機能が発揮される。なお大気
への流路孔７５ｑ）外４１１１１にエアーフィルター７
７１設けることによって大気中４）ホコリやゴミをヘッ
ドへ導入する危険を避けることができる− 箪口図はポンプ６０の内部−造を示す断面図であり、ポ
ンプ６０の内部はシｌンダーになっていて、ピストン７
８がピストン軸６６ｆｆ固着されシリンダー内部を摺動
する。従ってピストン軸６６が上下に往復運動すること
によりシリンダー内部８１け加ＥＥ、減圧が繰返される
。７９．８０には夫々互に逆方向の一方向弁装着されて
おり。

７９けシリンダー内部８１が減圧されたとき外部から内
部８％へ通ずる一方向弁でＩｈり、８０はシリンダー内
部８１が加圧されたと傘、内部８１から外部へ通ずる一
方向弁である。一方向弁の具体例はゴムやボールなどを
利用したものが一般によく知られているのでここは省略
する。このポンプ６０はピストン軸６０を上下に往復運
動させシリンダー内部８唱を加圧、減圧を繰返し一方向
弁７９の外部口８２から吸入［７，一方向弁８０の外部
口８Ｓへ初出する動作を行いポンプ機能ｖｒ発揮する。

従って、外部ロ８２＋−第７図の吸引キャップ４２に導
管を介して接続し、外部口８５を腸沿タンクｖｒｍ’＃
ｆ介して接続すれば前述駆動し、ホームポジションに戻
し、ヘッドノズルＱＫ吸引キャップでキャップして時期
する。そしてタイマーが５０時間経過するか、気温が許
容温度岬囲外（ここではｚ（−１０℃　ｏｒ　　ｔ）６
０℃）Ｋなるかどうかを監視し、この条件になったとき
インク抜き動作に入るが、安全のため、再びキャ１ノッ
ジがホームポジションにあるかどうか管見て。

ホームポジションにない場合はキャリツジモータ−を作
動させ、ホームポジションに戻し、直流モーターを作動
枦が左回錠するようｒｒｓｏ秒間作動させる。との最後
の５０秒間の直流モーターの作動で切換弁とポンプ管駆
動してインク抜き管行うことは前述の説−で−らかであ
ろう。

第１Ｓ図ω）の動作は、電鍵スイッチがＯＮ又は印字不
良時に操作されるＰｕｒｇｅスイッチかｏｌｌｌになっ
たとき、切換弁が大気−か、タンク―かｔ見て夫々によ
ってタイマーの設定時間管変え１作動板が右回転するよ
うに直流モーターを前記タイマー設定時間だけ駆動する
。この音吐は切換弁が大気ＩＩＩＩＷｒあるときはヘッ
ド内はインク抜きがされているし、切換弁がタンク１Ｉ
ＡＫあるときはインク抜きがされていない念め、前者の
場合は最初から再充填する必要があり直流モーターｆＱ
Ｏ秒躯動し、稜者の場合は、ヘッド内のインクは抜きと
られていないので若干リフレッシュすれば良い、そのた
め直流モーターは２〜５秒と短時間のみ駆動される。そ
の後吸引キャップを解除して直流モーターを０ＦＦｆｆ
Ｌキヤリツジを印字位置に移動させる。

蒙ＩＳ［５Ｚｌ（Ｂ３のインク充填の動作は電源がＯＮ
のときであシ第１２図のプリンタ回１１１４８４ｆｆ含
まれるので、却下第１５図体）を寮現するための回路−
故を第１４図で説明する０図において９０ｉｊ発振器と
分帽器とで構成されたタイマーで１分周段選択端子９１
がＨｌｇｈのとき１００時間周期の出力が得６れｈ　Ｌ
ｏｗ　　のときＳＯ秒周期の出力が得られるように設定
されている。９２Ｆｉ温度検出端子で、そのセンサーと
して、フェライトのキュリ一温度を利用した感温磁性材
料とリードスイッチをＦＦ４介せたヤーマルリードスイ
ッチで２点温習設定型を用い、−１０℃以下と６０℃以
上でメーク。

それ以外でブレークのいわゆるメーク・ブレーク・メー
ク型のセンサーを用いている。９５は直流モーター駆動
端子で、ここで駆動される場合は作動敬が左回転するイ
ンク抜き動作のみである。インク充填のための駆動回路
はメインのプリンター回ｒｉｉ４に組み込まれている。

９４はキャリッジのホームポジション４１（端子で、ホ
ームポジションに到るとブレークになる。９５けキャリ
ッジモーター駆動端子で、キャリッジをホームポジショ
ンに移動させる目的である。９６は電源スイッチの検出
部で、電１ｌｉＯＨのときは１２９が印加されＯＦＦの
ときけ１２７がダウンする。９７け電池のスイッチ回路
である。電池は充電ＩＩＴ訃な二次電池でプリンターの
電源が入っているときけ充填され、電源が０ＦＰＫなる
とこの電池を電６ＦＫ以下の動作を行う、１２ｖが印加
されているときはタイマー。

Ｆｒｌ＆　　ＦＦ４けリセットされていてタイマー９０
は作動せず電池スイッチ回路９７け０）Ｊｆｆなってい
る。１２ｖがダウンすると、タイマーがスタートする。

父キャリッジがホームポジションにないと★端子９４け
メータでｙｙｓのＱがＬｏｗとなり端子９５即ちキャリ
ッジが駆動される。

５０時間経過しタイマー９０の出力がＬＯＷ　　からＨ
ｌｇｈ　ＫなるとＦＦＩがセットされタイマー９０は５
０秒出力に切換る。端子９２がメーク状１１ｆｆなった
ときも一１様ＩＰ？−１がセットされタイマーｑｎＦｉ
ｓａ抄出力ｆｆ切換わル、　を卯１ｓｒｙｉｐイｔング
チャート参照）タイマー９０出力の次の立上峠でＦＦ２
がセットされ、もしキャリッジがホームにないときはＦ
Ｆ２ｆｆよりＦＦ５がセットされキャリッジをホームに
戻す、タイマー９０の出力の次の立上り時点即ちＦＦ５
がセットされた時点でキャリッジがホームにないときは
（５０秒間キャリッジモーターを駆動してもホームにと
ないとき）ＦＦ６がリセットされＦＦ４がセットされ回
路はパワーダウンモードとなりインク捷六は行わない、
キャリッジがホームにあるときけ、ＩＰＩＰ６けリセッ
トされず、ｙｙ−ｓセットされてＱがＬｏｗ　　の間直
流モーターが駆動される１次のタイマー９０出力の立下
シでＦＦ５はリセットされて直流モーターはＯＦＦとな
シ同ＩＬ％に１１４がセットされるためその互がＬｏｗ
　　となり電池スイッチ回路９７がｏｙｙとなる。上述
の如（ｌｉ１４図の回路は１１１５図（薊のフローチャ
ートの作動を行う。

なおタイマーの作動は外部的にも行うことが可能で、電
６＠遮断時以外に４スタートさせることで。

例えば印字を停止したときにスタートさせて印字停止か
ら（電源が投入されていても）５０時間後にインク抜き
を行なうことができる。

以上奉賛−の実施−！について述べてきたが本発明はこ
こで示ぺた実緒例に限定されるものではなく　ｆＩｒえ
ばシリアルプリンター以外への応用、ポンプ、切換弁の
１１インク抜き設定条件の変更。

他の型式のインクジェットヘッドへｑ）応用など本賢明
の主旨を逸脱しない卸囲で改良、質形は全て本！−の１
囲に含まれることは言うまでもない。

以上説すしてきた如く本賢明はヘッド内のインクを排出
するインク抜き手段を有し、印字停止後又は電源遮断後
（１）一定時間が経過した場合、もしくは（２）８囲温
度が設定温度範囲を脱し大場合に＠Ｐインク抜き手段に
より少くともヘッド内のインクを抜き取ることのできる
インクジェット記録装置であって、インク抜きによって
インクによるノズル目づまりを回避するというインクジ
ェット最大の問題点を解決するとともｆ、目づｔシは極
端な条件で起こシ常にインク抜きを行なうのは非常に無
駄があるので、インク抜きに合理的な条件を設定するこ
とによって無駄なインクの消費を押え、又装置の無駄な
作動を押え信頼性も向上する。

亀　図面の簡単な脱甲 第１図は水に溶解する９気の量を温度をパラメータとし
て示した図である。箪２図は本賢明の一実施例の記録装
貨の略ｌｌＩ成例を示す、Ｉ［５図は本賢明に用いられ
た記録ヘッドのＩｌｌ造を示す、第４図、簗５図は奉賛
−の実施例となる吸入キャップを示す、第６図は本賢明
のインクタンクｅ）一実施例１を示す、第７図は１本発
明をシリアルプリンターに応用した実施例を示す、第８
図、第９図は本賢明のインク系ブロックの一実施例を示
す、第１０図は奉賛−の切換弁の実施例を示す、ｇｔＳ
図は不発−のポンプの実施例を示す、第１２図は本賢明
の実施例の１１１５３！ブロック図である。第１５図は
不発−の実施例のインク系ブロックの動作フローチャー
トを示す、第１４図は本ｌ！−の実施例のインク系回路
図を示し、第１５図はそのタイミングチャート圀である
。

１・・・インクジェットヘッド ２・・・インクタンク ５・−インク導管 ４・・・切換弁 ８・・・吸入ポンプ ５１・・・袋 ５２・・・パイプ ＳＳ・・・ゴム部材 ５５・・・ヘッド Ｓ６・・・キャリッジ ４２・・・吸引キャップ ４Ｓ・・・インク糸プ四ツク ４５・・・インクタンク ４６・・・直沖モーター ５０・・・作動板 ５５・・・切換弁 ６０・・・ポンプ 第１囚 肴５２Ｎ 第６図 第９周 第１１図 第１２８ 第１３１２ｇ （Ｂン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）インクジェットヘッドのノズルよシヘッド内のイン
   ク？緋出するインク抜き手段と、設定条件検出手段とを
   具備し、前記設定条件検出手段が設定条件を検出したと
   き、前記インク抜き手段により少くともヘッド内のイン
   クを抜き取ることをＩＩＩＩＩＩＩｋとするインクジェ
   ット記録装置。 ２）前記設定条件検出手段は、印字停止後の経過時間を
   検出するタイマーを含み、印字停止後一定時間が経過し
   た場合帥記インク徐き手段管動作させること管餐徴とす
   る特許請求の範囲一１項記載のインクジェット記録装置
   。 Ｓ）前記設定条件検出手段・は、温度検出手段を含み、
   ｍ５ｉｉｉｒが設定ｉｉ＊＊ｓｔ脱ｔ、＊ｓ合、ｍ紀イ
   ンク抜き手段を動作させることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載のインクジェット記録装置。