JPS5954566A

JPS5954566A - インクジエツト記録装置におけるインクカ−トリツジ

Info

Publication number: JPS5954566A
Application number: JP57165270A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Kimura; 凱昭木村; Yasuhiko Tanaka; 康彦田中
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1982-09-21
Filing date: 1982-09-21
Publication date: 1984-03-29

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】本発明は記録用のインクの補充供給をカー４リツジ方式
で行なうインクジェット記録装置におけるインクｂ−Ｉ
−リ；・ジＧ、：関するものであり、特にインクカート
リッジ内の液圧を上昇）上ｌ−ぬる加圧手段（こ関する
ものである。

インクジェット記録装置は、細いノズルからインクを小
滴として噴射飛翔させて、記録上に文字、図形等をドラ
Ｉ・記録させろものである。この場合、高品質な文字、
図形等を描かせるた、ｖ）ｋ：は、微細かつ等しい径の
インク滴を規則正［７く間欠的に噴射させねばな０／Ｌ
い。

このようなインク滴の噴射飛翔を円滑に行なわせ、記録
紙」二に安定して文字、図形等を描かせろためには、イ
ンク自体の性質も充分均一化された安定なものとする必
要があるが、同時にインクタンクから記録ヘッドに至る
インク流路内に空気が混入することを防止するようにし
なければならない。

また、ノズル内のインクの乾燥や埃、紙粉等によりイン
ク内に固化物を生じ、目詰りがしばしば生じる。このた
めインクの不射出又は射出Ｔ４定を起こしたり、噴射効
率、インク滴形成の安定性。

応答性等の噴射精度が低下してしまうので、上記のこれ
ら不純物除去を行なう必要がある。

以上のように、インクジェット記録装置においては、イ
ンク流路内に発生又は混入する気泡や固化物全完全に除
去することが、必要不可欠な条件となる。

一方、インクジェット記録装置において、記録ヘッドに
インクを供給するインク供給装置のインクタンクとして
は、インクを外気に触れさせることなく安定した状態に
保つために、通常密封形のインクカートリッジが用いら
れている。このインクカートリッジには、インクが気密
性の高い袋又番１容器に空気が入ら／、「いように充填
されている。

このインクカー　トリンジをカートリッジ受は部に対し
て着脱ＴｉＪ能ＧＪ設け、インクカートリッジを交換す
ることにＪ、って新し２いインクを補充できるようにな
され−Ｃ１いる。

このよったインクカートリッ、ン６″用いＣ１・ｆンク
ジェソト配録装置ａのインク流路内、特にｉｊ：　＃・
−・ラドのノズル内等に気泡や固化物が入った場合には
、従来法の、Ｌうな手段が講じられてきた。

（１）　　インクカー　トリッジの可動部又は可扛）部
を押圧■、”（：、インクタンクを上昇さ−リ、て、イ
ンク流路の末端である記録・・・ラドのノズルから気泡
、固化Ｑｔａ　＠；　（＋インクと共にＪｕｔ出させる
方法。

（２）インク・タンクと記録ヘッドを流体接続させる・
イン、りＩｌｌ、給、！′−の中間に加圧ξ（を設け、
電動ポンプＱ」昌Ｊよ１３・インク送り址とインク圧を
増加させて・インクをノズル側に送り、ノズルから気泡
や固化物等を吐出させる方法６　（特開昭５５−５３５
７０号公報ほか）（３）　　ノズル面にキャンプを接近して当て、吸引ポ
ンプでノズルから吸い出して、気泡や固化物等全除去す
る方法。（特開昭５６−１１３４６４号公報）シカしながら気泡、固化物を除去（パージ）する上記の
各方法には次のような欠点がｋ〕り実用上の問題となっ
ている。

（１）の機械的抑圧手段は、圧力精度や安定性に欠け、
特にインク残量によらずに一定圧で加圧することが困難
である。

（２）のポンプ加圧手段は、高価な液体用ポンプを必要
とするのでコスト面に問題がある。

（３）のノズル面よりの吸引手段は、装置が複雑で高価
となり、かつ吸引速度とインク供給速度との相対関係に
より高）＾′度を要する。

以上のように、従来のインクカートリッジを用い゛Ｃパ
ージを行なわせる手段は、何れも構造、コスト、安定性
の面で未だ不充分なものである。

本発明は上述の各問題点を解決するためになされたもの
であり、交換可能なインクカートリッジの内部に、イ〉
′り収容袋の周囲の気体を加圧する手段を内蔵させ、記
録時には記録ヘッド内に外気によイ）静水圧を保持して
インクを均一４．：供給し２、非記録時で、←）−）て
前記パージＲ゛°行なわぜて）時には、インクカートリ
ッジに内蔵１ろ前記加圧手段により加圧状態となして加
圧インクを記録ヘッドへ給送するようになしたことを特
徴とするものである。

本発明によるインクジェット記録装置のインクカートリ
ッジを用いて達成される作用効果を１次の通りであて）
。

（ａ）　　インク収容袋内のインク残量に拘ら」“、常
に必要な加圧力゛〔゛インクを圧送できる。

（ｂ）　　記録時の静水圧によるインク供給と、パージ
時の加圧によるインク供給との切換えが容易書確実であ
ｉ）。

（ｃ）　　インクカートリッジ内のインク収容袋を均等
に加圧できる。

（ｄ）　　インク収容袋番こ部分的に無理な力が加えら
れることがないので、インク収容袋が破Ｊｊｔ−４るこ
とかない。

（ｅ）　　加圧手段ゾ）〜インクカー　トリジンに内蔵
されてい′；：、）ので、従来のよう／、−ｘ記録装置
本体」二の加圧手段とインクカー　トリノジとを１２．
’：　１１；：する連結手段が不要となる。

（ｆ）　　操作が容易で、動作が確実で、かつ妥定性が
優れていて）Ｑ（ｇ）　　構造デド簡単で、低コスト化ができＺ）。

以下、図面に従っで不発ＩＪ］、ｊ　Ｈ７・Ｊ−、Ｉ、
体面に説明すイ）。

第１図（Ａ）は、本発明Ｃごよるインクカートリノジノ
ＯＩ′Ｉ！造を示す断面図であイ）。インクカートリッ
ジ１は、補充用の・インク２を満たしたシ１抗性旧料製
のインク収容袋３と、該インク収容袋３を１ノ］蔵し気
密性剛体構造σ〕カー１−　ＩＪソジ筺体４と、ｈｉＪ
記インク収容袋：３のＢｉ］Ｃ］部に密封状態に接続゛
すると共に前記カートリッジ筺体４の一開Ｌ］部に固設
された弾性又は剛性材料から成る口金部５と、該口金部
５の内部に充填さへ前記補充用インクの流出や外部から
の気体流入を防止しかつ後記の中空ニードルが差し込み
可能な弾性部材６どから成イ）。更にインクカートリッ
ジｌの内部」二方には、本発明による後記の液化ガス容
器１０３６よびこ、ｆｔに接続する駆動部材等が設けら
れている。

さらに、インクジェット記録袋間の本体に固設されたイ
ンクカートリッジ受は部２０は、受は部基体２１と、そ
の受に−ｒ部基体２１のほぼ中央部に突設した非常に狭
いインク流通路を有するインクカートリッジ差込み用の
中空ニードル２２と、この中空ニードル２２に連通する
ようにフィルター２４を介して記録ヘッド３０に接続さ
れるインク供給管Ｚ３とから構成されていて）。

次にインクカートリッジｌのカートリッジ筐体４は、通
気開口１】を除いて密閉構造となっている。

該空気開口１１は、カートリッジ筐体４の壁体の一部で
摺動可能となした開閉部材１２の一部に設け←〕れた小
孔１３の移動によって開閉自在となっている。

１４は開閉部材１２を一方向【こ・（ネ伺勢する・（ネ
である。

更に、カートリッジ筐体４の一部には、液化ガス容器１
０に連通ず２）液化ガス噴射室１５と噴出口１６とが股
げｌ：）　ｆビ（（・Ｚ）。そして液化ガス噴射宰１５
【こは前記開閉部材１２の一端部が気密状態に嵌合して
いて、開閉部材１２の摺動に応動して噴出口１６が開閉
される。

以」ニブ）′一本発明によるインクカートリッジの構成
でｋ）るが、次に第１図（Δ）および第１図ｆＩｌ）に
基いてインク供給動作を説明すて）。

ｍ１図（Ａ）は正常のインクジェット記録時（こおける
インク供給状況を示すインクカートリッジの断面図であ
る。図において、開閉部材１２は右方向に移動してバネ
付勢されて停止している。この状態においては、通り開
口１］と開閉部材１２の小孔１：３との位置は一致して
いて開［Ｊ状態と７．ｃつでいるので、外気はカートリ
ッジ筐体４内に自由に流通して、大気圧に保だ」１．て
いる。よって・ｆンク収容袋３内のインク２は、大気圧
による静水圧で中空ニードル２２、インク供給管お、フ
ィルター２４を介して記録ヘッド３０に供給され、イン
クジェット記録が行なわれる。尚　この際に噴出口１Ｇ
は開閉部、１１１２の右端部によって閉止されているの
で、液化ガス容器１０よりのガス供給は断たたれる。

次に第１図ＣＢ）は、記録ヘッド３０又はインク流路内
の気泡や固化物を除去するため・く−ジを行なわせる時
に、インクを加圧供給する状況を示すインクカートリッ
ジの断面図である。図にお（・て、開閉部材１２は人為
的に手動又は自動操作によって、左方向に移動され、バ
ネ１４に抗しながらロックされる。この状態においては
、通気開口１１と開閉部材１２の小孔１３との位置は不
一致となるので、空気取入口は閉口状態となり、カート
リッジ筐体４内は密閉状態となる。同時に、噴出口１６
は開閉部材］２の左移行によって開口状態となるので、
液化ガス容器内のガスは噴射室１５、噴出口１６を通っ
て前記密閉状態をなすカートリッジ筐体４内に進入し、
筐体内の気体圧力を上昇させる。これによってインク収
容袋３は圧迫されて内包するインク２は加圧され、イン
ク流路を経て記録ヘッド（ト）内に給送され、ノズルか
ら吐出される。このときインク内の気泡や固化物はイン
クと共に圧送されて強制的にノズル外（排出される。

上記のパージ動作が終了した後に、開閉部材１２を再び
右方向に摺動させて第１図１（Ａ）の状態【、−復ノ］
ｖさせど）ことにより、液化ガスの・供給は停止、通気
量［］１１は再び開［Ｊ状態になり、カートリッジ筺体
４内の加圧ガスは通気量Ｌ−，１１３，１：り外部に排
出されて、カートリッジ筐体４内は大気圧に復元される
。

この状ｆＵ、ｌ；ｔ　ｔｒ：なった後、再びインクジェ
ット記録は再開可能と！ｊ　Ｚ）。

（：Ｌ上のように、本発明によｋＬば、液化ガス加ＩＥ
’手段を内蔵したインクカートリッジを記録装置のイン
クカー　トリッジ受は部２０　＋＝接続し、開閉）１１
（椙１２を手動又は自動昂作により摺動さ・辻、こ、ｈ
を一定回政作動きせるととにより、パージは安全確実に
行な」）几イ）。−く−ジ終了後は開閉部活を原位置Ｃ
１−戻すことによ１〕、最初の静水圧のインクイ１！６
給にり元すイ）ので操作も極＋Ｖ）て容易である。

尚、本発明のインクカートリッジ【口内蔵した液化ガス
の具体例としては、弗化ｊ４　（ｌ；炭化水素（通称フ
ロンガス）および液化石油ガスが用いら第１．る。

ｉ’ｉｆ１者は例えばエアゾール噴射剤として一般に使
われているもので、ｌ・リフ「１０・モノフルオＩ：ｌ
　Ｉメタンを主成分と−するもので、無害、非腐蝕性、
不燃性全特徴とする。後者はプロパン、ブタン、プロピ
レン、ブチレン等の石油炭化水素より成る。

次に第２図は本発明によるインクカートリッジの他の実
施例を示す断面図である。これけカー　トリノジ筐体４
の外部レコ、弾性材料から成り、圧縮可能なほぼ半球形
状の加圧室４Ｉを有する手動ブロワ−４０全股しまたこ
とを特徴とするものである。カートリッジ筐体４の」二
部には外気と流通可能な通気開口１８があり、とれは上
記手動ブロワ−４０の底辺部の開１］４２と一致するよ
うに配置されていて）。

また−に記手動ブロワー４０の頂部には開口４３があり
、手動ブロワ−４０の加圧室４１、開口４２．４３およ
びカートリッジ筺体４、通気開口１８は外気に対し流通
状態ひなし′〔いＺ）。」：ってカー１．　リッジ筐体
４内は大気圧に保持され、インク収容袋３内のインクの
液圧は大＜１（川と等しく、この静水圧によるインクは
記録ヘッドに送られ正常のインクジェットＨ己録をなす
。

次に気泡や固化物を除）Ｓするためパージ動作を行なわ
せる時には、前記手動ブロワ−４０の開口４３を指また
は操作部材によって閉じて押圧し、これによる加圧室４
１の容積縮小によって加圧送風Ｌ、カー）　ＩＪッジ筐
体４内の空気圧を上昇させ、インク収容袋３内の・イン
クを加圧して、前述と同様【こ記録−＼ノドのノズルか
らインクを吐出さ・け、気泡や固化物を−１＞−りと共
に放出する。

パージ終了後には手動ブロワ−４０の上部の開口４３か
ら指または操作部材を離間すると、手動ブロワ−４０は
形状を復元すると共にカートリッジ筐体４内の加圧空気
は開口１８．４２．４３を通って外気に流出し、手動ブ
ロワ−４０゛およびカートリッジ筺体４内の空気圧およ
びインク収容袋３内のインクの液圧は何れも大息圧に戻
り、印字可能な状態ｌＪなる。水力式のインクカートリ
ッジはカロ圧力が比較的少なくてよい場合には、構造が
簡単で有効である。

第３図は本発明によるインクカートリッジの更に他の実
施例であり、上記の半球ゴムまり状の手動ゾロワーの代
りに了コープオン状の伸縮可曲な壁面を有するべ「１−
ズブロワー５０をカートリッジ筺体４の上部に固設した
もので府〕る０この場合にも、ペローズブロワー犯の体
積縮小により加圧空気を送入し、体積復元によって大気
圧に戻る作用をなす。

以上のような各実施例で示した本発明の・インクカート
リッジは、パージに必要なインク加圧手段をインクカー
トリッジに内蔵したものであり、インクジェット記録装
置内にこのインクカートリッジを着脱することが極めて
容易で確実性も高く、構造も簡単でコスト低下にも役立
ち実用上有効なものでふ）る。

【図面の簡単な説明】

第１図（ん９第１図（Ｂ）は本発明によるインクカート
リッジの構造と動作全説明する断面図、第２図は本発明
による他の実施例を示す断面図、第３図は本発明による
更に曲の実施例を示す断面図である。 ■・・・・・・インクカートリッジ　　２・・・・・・
インク３・・・・・・インク収容袋　４・・・・・・カ
ートリッジ筺体１０・・・・・・液化ガス容器　ＩＩ　
、　Ｉ８・・曲・通気開口１２・・・・・・開閉部材　
　　１６・・・・・・Ｉ質出口加・・・・・・インクカ
ートリッジ受は部側・・・・・・記録ヘッド　　４ｏ・
・曲・手ｒａｈブロワ−５０・・・・・・ベロースフロ
ワー代理人桑原義美

Claims

【特許請求の範囲】（１１記録用インクを満たした可撓性材料製のインク収
容袋を有するインクジェット記録装置のインクカートリ
ッジにおいて、該インク収容袋の周囲の無体を加圧する
手段を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置
におけるインクカートリッジ。（２）特’ｇｆｆ　請求の範囲ｍ１項のインク力−トリ
ンジにおいて、前記インク収容袋の周囲の索体を加圧す
る手段として液化ガスを用いることを特徴とするインク
カートリッジ。（３）　　特許請求の範囲第１項又は第２項に記載のイ
ンクカートリッジにふダいて、前言己インク収容袋の周
囲の気体を加圧する手段を動作させる手段と、インクカ
ートリッジ内の空気を外気から遮断して密閉状態にさせ
る手段とが連動する構造、もしくは一体１１１造となし
たことを特徴とするインクカートリッジ。（４）特ＩＩ’　ｌｉｈ求の範囲産Ｉ　、！Ｊ７　ｉｉ
暑１１あのインクカートリッジに：１．３いて、前記加
圧手段が閉塞可能な外気導入孔分有する伸縮可能な加圧
室からなることを特徴とするインクカートリッジ。