JPS5959457A

JPS5959457A - インクカ−トリツジおよび記録ヘツドの洗浄装置

Info

Publication number: JPS5959457A
Application number: JP57171122A
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: 1982-09-29
Filing date: 1982-09-29
Publication date: 1984-04-05

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】本発明は記録用インクの補充供給をカートリッジ方式で
行なうインクジェット記録装置におけるインクカートリ
ッジに関するものであり、特に・インクカートリッジか
ら記録ヘッドに至るインク流路内の気泡や固化物を除去
することを可能にしたインクカートリッジおよび洗浄装
置に関するものである。

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、記録上に文字九図形等をドツ
ト記録させるものである。この場合、高品質な文字、図
形等を描かせるためには、微細かつ等しい径のインク滴
を規則正しぐ間欠的に噴射させねばならない。

このようなインク滴の噴射飛翔を円滑に行なわせ、記録
紙上に安定して文字、図形等を描かせるためには、イン
ク自体の性質も充分均一比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
ンク流路内に空気泡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１紙粉等により・ｒ
ンク内に固化物を生じ、目詰りがしばしば生じる０この
ためインクの不射出又は射出不安定を起したり、噴射効
率、インク滴形成の安定性、応答性等の噴射Ｍ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
ンク流路内圧発生又は混入する気泡や固化物を完全に除
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
性の高い袋又は容器に空気が入らないように充填されて
いる。

このインクカートリッジをカートリッジ受は部に対して
着脱可能に設け、インクカートリッジを交換することに
よって新しいインクを補充できるようになされている。

このようブエインクカートリッジを用いて、インクジェ
ット記録装置のインク流路内、特に記録ヘッドのノズル
内等に気泡や固１ヒ物等が入った場合には、従来広のよ
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撓部を押
圧して、インク圧力を上昇させてインク流路の末端であ
る記録ヘット°のノズルから気泡、固化物等をインクと
共に排出させる方法。

（２）　　インクタンクと記録ヘッドを流体接続させる
インク供給系の中間に加圧室を設け、電動ポンプ等によ
りインク送り量とインク圧、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。（特開昭　５５−５３５７０号公報はか）（３）　　ノズル面にキャップを接近して当て・吸引ポ
ンプでノズルからインクを吸い出して、気泡や固化物等
を除去する方法。（特開昭５６−１１３４６４号公報）しかしながら気泡、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あり実用上の問題となって
いる。

（１）の機械的押圧手段は、圧力精度や安定性に欠番Ｊ
Ｘ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）のノズル面よりの酸９１手段は、装置が複雑で高
価どなり、かつ吸引速度とインク供給速度との相対関係
により高精度を要する。

以上のように、従来のインクカートリッジを用いてパー
ジを行なわせる手段は、何れも構造、コスト、安定性の
面で末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と該インクカー
トリッジに接続する洗浄装置を提供するものである。

即ち、本発明によるインクカートリッジは、可撓性のイ
ンク収容袋と該収容袋を収容する剛性の筐体からなり、
該筐体に気体導入用の穴と、気体排出用の穴とを設けた
ことを特徴とするものである。

また本発明の加圧装置は、上記インクカートリッジの気
体導入用の孔に接続する気体圧送手段と、上記インクカ
ートリッジの気付排出用の孔を開閉する開閉手段とを設
けたことを特徴とするものである。

更に本発明による上記インクカートリッジと上記加圧装
置とで構成された記録ヘッドの洗浄装置は、記録時には
記録ヘッド内に外気による静水圧によってインクを均一
に供給し、非記録時であって前記パージを行なわせる時
には、前記インクカートリッジとこれに外接する加圧装
置とによってインクカートリッジ内を加圧状態になし、
加圧インクを記録ヘッドへ圧送するように１よしたこと
を特徴とするものである。

本発明ｖｃよるインクカートリッジおよび洗浄装置を用
いて達成される作用効果は次の通りである。

（ａｌ　　インク１■容袋内のインク残量に拘らず、常
に必要な加圧力によってインクを圧送できる。

（ｂＪ　　インク収容袋に部分的忙無理な力が加えられ
ることがないので、インク収容袋が破損することがない
。

（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）　　インクカートリッジの着脱が容易である。

（ｅ）　　記録時の大気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が容易・確実である
。

（ｆ）　　操作が容易で、作動が確実で、かつ安定性が
優れている。

（ｇ）　　構造が簡単で、低コスト化ができる。

以下、図面に従って本発明を具体的に説明する。

第１図は、本発明によるインクカートリッジおよび記録
ヘッドの洗浄装置の概略を示す断面図である。

インクカートリッジ１は、補充用インク２を満たした可
撓性材料製のインク収容袋３と、該インク収容袋３を内
蔵し気密性剛体構造のカートリッジ筐体４と、前記イン
ク収容袋３の開口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の一開口部に固設された口金部材５と
、該口金部材５の内部に充填され前記補充用インク２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とから構成されている
。上記カー）　ＩＪツジ筐体４の壁面の一部には、本発
明による気体導入孔７と気体排出孔８とが所定位置に所
定開口径をもって設けられている。

インクジェット記録装置の本体の一部をなすインクカー
トリッジ装填室１０の一端にはコネクタ１１が固設され
ている。このコネクタ１１のほぼ中央には、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１２が突設されている。この中空ニードル１
２の一端は、前記インクカートリッジ１０弾性部材６を
貫通してインク収容袋３の内部に到達して、補充用イン
ク２と連通している。中空ニート°ル１２の他端は、イ
ンク供給管１３を介してフィルタ１４を経て記録−・ラ
ド圏内のインク流路に連通し、ノズル２１におい”〔大
気圧とインク［、Ｅと表面張力とが平衡状態を維持して
いる。

インクカートリッジ装填室１０の内部には、カートリッ
ジ筐体４の一部をなす！（、体動入孔７Ｆｃ対向した位
置に気１体送出孔３１が股Ｃ−＋られ゛（いて、気体供
給路３２と接続し、更に気体圧送手段としての加圧用エ
アーポンプ３３に接続している。尚、気体導入孔７と気
体送出孔３１との間には気密状態に接続可能な弾性体３
４例えばＱ　ＩＪング等が、何れかの端面に取り付けら
れている。

インクカートリッジ装填室１０の内部の他の壁面には、
カートリッジ筐体４の気体排出孔８を開閉する開閉部材
が設けられている。この開閉部材は、気体排出孔８を気
密状態に封止又は解除する開閉パルプ３５と、この開閉
パルプ語と一体となすプランジャーあと、該プランジャ
ー３６を駆動するソレノイド３７とから成る。

以上が本発明によるインクカートリッジと洗浄装置の構
成であるが、次ＶＣ第１図ゴ５よび第２図に従ってイン
ク供給動作を説明する。

第２図は、インク供給と気体圧送とインクジェット記録
とを、マイクロコンピュータ（以下ＣＰＵと略記する）
４０によって制御する動作系統を示す概略図である。

記録時には、気体圧送手段のエアーポンプ３３は停止状
態となっている。又ソレノイド３７はプランジャーあお
よび開閉バルブ３５を引き上げて、カートリッジ筐体４
の気体排出孔８を開口状態になしている。よってカート
リッジ筐体４内は大気圧となっていて、この状態でイン
ク収容袋３内の補充用インク２は記録ヘッド圏内に流通
補充し”（、電子パルス発生器ｎからの電気信号に応答
してノズル２１からインク滴をオンデマンド延噴射して
、記録紙お上にインクドツトによる印字を形成する。

記録時に前述のようなノズル２１の目詰り等によってイ
ンク滴噴射を検知したとき、又は目詰り防止のため一定
時間毎に間欠的に噴射°をさせるとき、あるいは印字動
作を始動する直前に、更には記録装置の電源を投入した
とき、その他必要に応じて随時パージ動作を行なわしめ
るとき妊は、先ずＣＰＵ４０の指令により記録ベッド加
が記録紙の装填位置以外に設定された所定のパージ位置
へ移動する。次にＣＰＵ／１００指令により開閉手段の
ソレノイド３７がＯＮになりプランジャー：う６が突出
し、先端の開閉バルブ３５がカートリッジ筐体４の気体
排出孔８０周辺の外壁を圧接し、成孔８を封止する。

引続きＣＰＵ４０の指令により、加用用エアーポンプ３
３がＯＮとなり始動する。こｆｔＫより加圧用エアーポ
ンプ３３からの加用空気は、気体供給路３２を通って気
体送出孔３１とカートリッジｔａ体４の気体導入孔７と
を経てカートリッジ筐体４内に圧入される。カートリッ
ジ筐体４内は予め上記ソレノイド３７によって密閉状態
になっているので、加圧気体の圧入によって圧力上昇し
、所定の与圧状部になる。これにより、インク収容袋３
内のインク２は加圧され、この加圧インク２は中空ニー
ドル１２によってインクカートリッジ１外に送出され、
イれ出す。この際にインク流路、特にノズル２１内の気
泡や固形物をインクと共に押し流し、洗浄する０このよ
５にしてパージ動作が行なわれ、洗浄が完ｒすると、Ｃ
ＰＵ４０の指令により加圧用エアーポンプ３３がＯＦＦ
になり、加圧空気流はイや止する。

殆んど同時に、ＣＰＵ４０の指令により開閉手段のソレ
ノイｌ＝”　３７がＯＦＦになり、プランジャー３６が
僕帰することにより、開閉バルブ３５はカートリッジ筐
体４の壁面から離脱して、気体排出孔８はＤｒＪｌ、：
１状態に７’、Ｃ７）。これによりカートリッジ１ｇ体
４内のｒｙ、圧空気は排出孔８を通って外気に流出して
、１゛ぎ体４内は大気圧に戻る。よってインク収容袋３
内のインクの液１」、：、も大気圧と等しく　ｔ、１′
る。やセ遅れて、インク収容袋３内のインクに連通する
記録ヘッド内のインクの圧力も最初の液圧に、復帰し、
ノズル２１においてｆし初の平衡状ρ（１を保つように
なる。

この状態において、記録ヘッド２０はパージ位ｊ’＋’
から印字位置に移行し、印字動作を開始する。

以上の更施例においては、パージを行なう時忙、気体圧
送手段（エアーポンプ等）と開閉手段（ソレノイド等）
とを同時に駆動してカートリッジ筐体４内を加ＬＦ、′
するものであるカー、別の実膣例としては、加圧用エア
ーポンプ３３を記ψに装置ＳＬの電源投入と共に作動さ
セて一、ＬＬ源が投入されてし）る間（ま常時エアーポ
ンプ３３を駆動させておき、パージ動作の時点にのみ開
閉手段のソレノ・ｒド３７を０１１にＬ　’ＣＶｊＦＩ
閉バルブ３５によってＪＪ’、’出孔８を閉塞シテ、力
−トリンジ筐体４内を加圧する方法もｆ１能である。

【図面の簡単な説明】

第１１謂は本発明によるインクカートリッジおよび記録
ヘッドの洸浄装置ガの概略を示ｒ断面図、第２図は本発
明によるインク供給と気体圧送との制御系路を示す概略
図である。１・・・インクカートリッジ、２・・・インク、３・・
・・インク収容袋、４・・・カートリッジ筐体、５・・
・口金部材、６・・・弾性部材、７・・・気体導入孔、
８・・・気体す１：出孔、］Ｏ・・・インクカートリッ
ジ装置ｉ室、１１・・・コネクタ、１２・・・中空ニー
ドル、２０・・・Ｎｅｒ　Ｓ　”ツｈ−１２１・・・ノ
ズル、３１・・・気体送出孔、３３・・・加圧用エアー
列？ンプ、３５・・・開閉バルブ、３７・・・ソレノイ
ド、４０・・・マイクロコンピュータ。代理人　　桑　原　餡　美

Claims

【特許請求の範囲】

（１）可撓性のインク収容袋と該収容袋を収納する剛性
の筐体とからなり、該筐体に気体導入用の孔および気体
排出用の孔を設けたことを特徴とするインクカートリッ
ジ。
（２）　　可撓性のインク収容袋と該１■容袋を収納す
る剛性の筐体とからなり、キ該筐体１（気体導入用の孔
および気体排出用の孔を設けたインクカートリッジと、
前記気体導入孔に接続可能な気体圧送手段と前記気体排
出孔を開閉する開閉手段とから成る加圧装置とで構成さ
れ、該気体圧送手段より気体を圧送して、前記インク収
容袋より記録ヘッドに向けてインクを送り、記録ヘッド
のノズルよりインクを吐出させ、しかる後圧送された気
体を前記気体排出孔より排出させるよう圧したことを特
徴とする記録ヘッドの洗浄装置。