JPS621834B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はインクジエツト記録装置、特に圧力室
容積の急激なる減少により発生する液圧を利用し
てインクを射出口から被記録物上へ投射する方式
の記録装置におけるインク通路洗浄方法に関する
ものである。

この方式の記録装置は例えば特開昭51−35231
号公報等によつて既に公知のものとなつている
が、この種装置においては、射出通路と供給通路
との間に生じる微妙な液圧差または流路抵抗の差
を利用してインク小滴の射出及び圧力室へのイン
ク補充を行なうようになつているため、液圧発生
に関するインク通路例えば射出口から自動バルブ
手段に至るまでのインク通路中に、気泡や不純物
が混入していたり、または射出口に不純物が付着
していると、たとえそれが微小なものであつても
正常なインク小滴射出作用が阻害されてしまう。
それは、混入物が気泡である場合には圧力室の容
積減少の際に発生する液圧がこの気泡を押しつぶ
すようにも働いてしまつて所定の射出速度を得る
のに必要な投射力をインク小滴に付与し得なくな
るという事態を招し、また混入物が不純物である
場合或いは射出口に不純物が付着している場合に
は、この不純物が射出通路または供給通路内に位
置した時に両通路間に本来保たれていなければな
らない筈の前述の微妙な関係を崩してしまつて、
インク小滴の射出速度や射出方向を変えてしまう
という事態を惹き起してしまい、これらの場合は
正確な印字を安定に実現することの障害となつて
いる。そのためこの種装置では記録作業の前や不
具合の生じた時に前述のインク通路を洗浄出来る
ようにして置く必要が生じるのである。

本発明はこの目的のためになされたものであつ
て、その新規特徴とするところは、インク通路内
に一方向へのインクの流れを形成し、この流れ作
用を利用することによつて、インク通路内の気泡
や不純物または射出口に付着している不純物を除
去すると共に吸引手段を作動せしめてインク流れ
を形成し、さらに流出インクを吸引手段で吸引す
るようになした洗浄方法を提供する点にあるので
ある。

以下図示実施例に基いて本発明を詳述するが、
それに先立つて本発明の前提となる記録装置（特
開昭51−35231号公報参照）について説明する。
第１図は記録装置の作用概略を示す図であるが、
図中１１は被記録物１２上に情報を記録するよう
に設けた装置全体を示す。ここで前記装置１１
（または印字ヘツド１８）と被記録物１２との相
対的な運動は、これら１１または１２のいずれか
一方を、またはその両方を移動せしめる等適宜の
方法により行なうことが出来る。１６は記録用イ
ンクを貯蔵するためのインク貯液室であり、供給
通路１７を介して小滴を射出する部分即ち印字ヘ
ツド１８に通じている。１９はワイヤのような適
当な伝達手段２１を介してヘツド１８にパルス電
圧を供給するための電子パルス発生器である。２
７は前記発生器１９から電気信号を受けると圧力
室２６内に向つて撓むことの出来る適当な可撓プ
レートで、例えばピエゾ電気クリスタル２９，３
０から成り、それらは互に接着されてアセンブリ
になつている。尚、プレート２７の内側への撓み
は第１図において二点鎖線で示してある。

さて、インク小滴２２は前記プレート２７の撓
みにより生じる圧力室２６の容積の急激な減少に
より射出口２４から射出されるもので、この容積
減少作用は射出通路２８の中のインクに充分な運
動エネルギを与えてその一部分が排出速度を越え
るまで加速するものでなければならない。ここで
排出速度とは、射出口２４から突出しているイン
ク柱を該射出口２４から分離して自由な一つの小
滴を形成し得る最小速度である。また、前述の圧
力室２６の容積減少量は射出される小滴の量より
も大きい量のインクを変位し得るものでなければ
ならない。というのは容積減少によつて変位され
るインクの他の一部分が供給通路１７を通つてイ
ンク貯液室１６側に流れるようにするためであ
る。

更に、プレート２７の働きは、該プレートが休
止位置に戻るに従つて、容積減少時における正の
液圧の大きさとほぼ等しい大きさを有する負の液
圧を圧力室２６内に生ぜしめるようになつている
が、この負の液圧は射出通路２８内のインクの流
れの方向を逆転させる。それは、射出通路２８か
ら突出しているインク柱の分断を促進して自由小
滴を発生させる働きをする。

このように発生器１９からパルスを受けると、
そのパルスの指示するところに従つて前記ヘツド
１８はその射出口２４からインクの不連続な必要
数の小滴２２を射出する。該小滴２２は実質的に
直線の軌道を辿り前記被記録物１２上に線２３を
形成する。小滴が射出された後に前記プレート２
７が通常の位置に戻つた場合、射出通路２８内の
インクの端面は外気に向つてメニスカス形状に凹
み、ほぼ小滴の直径分だけ内に引き戻される。こ
れはヘツド１８が再び別の小滴を射出するその作
動前に射出通路２８内のインクを元の位置に戻し
ておくためで、この際インクに対する射出通路内
の毛細管現象が必要な力を供給する。この復帰工
程により小滴群を連続して射出できるのである。

第２図は複数個の圧力室を備える印字ヘツドに
適する他の実施例で、図中において可撓性プレー
ト２７はカバースリツプ３１と該カバースリツプ
に接着したピエゾ電気クリスタル３２との二つの
部材より構成される。即ち、前記クリスタル３２
に電圧を印加すると、該クリスタルが収縮してカ
バースリツプ３１（即ちプレート）を圧力室３３
の内側に撓ませる。従つてこの構造を用いれば、
並設した複数個の圧力室３３群の上面を広い一枚
のカバースリツプで覆い、しかも各圧力室毎にそ
の上方にクリスタル３２を貼付けるだけで複数圧
力室を有する印字ヘツド１８を容易に製造し得
る。

第３図及び第４図はこのようにして形成された
複数圧力室を有する印字ヘツドを用いた本発明の
一実施例を示すものである。図中１０１は適宜方
法により被記録物（図示せず）に対して一定の投
射間隔を保ちながら往復方向（第３図において紙
面と直角な方向）に高速で変位し得るように構成
された印字ヘツドで、その内部にはそれぞれ複数
の圧力室１０２ａ，１０２ｂ、射出通路１０３
ａ，１０３ｂ、供給通路１０４ａ，１０４ｂとイ
ンク貯液室１０５及び導入通路１０６とが形成さ
れている。これらの圧力室１０２ａ，ｂはヘツド
１０１の移動方向に対して複列になるように位置
しており、その数は字画形成の関係から実際には
７個程度が必要となるが、ここでは説明を簡単に
するために２個の場合を示す。１０７及び１０８
ａ，１０８ｂは圧力室１０２ａ，ｂの上壁を構成
するカバースリツプ及びピエゾ電気クリスタル群
でこれら３者により２組の可撓性プレートを構成
している。そしてこれら構成の要領は前述の通り
とする。１０９は電子パルス発生器で、適宜手段
例えば特開昭51−35231号公報に示すような方法
によつて与えられた印字信号に基いてそれぞれの
可撓性プレート１０７，１０８ａ及び１０７，１
０８ｂを撓ませ得るように構成されている。１１
０は前記インク貯液室１０５の上壁を構成する可
撓性ダイアフラムの液圧制御板で、該室内のイン
ク量の多少に従つて膨張または収縮し得るように
予め構成されている。尚、該液圧制御板は弾性体
で構成する必要はなく、例えば液洩れの生じない
構造のフロート式または上面部分だけが変位する
ような形成のものであつてもよい。

１１１は該液圧制板１１０の上面に貼着された
液圧検知手段で、インク貯液室１０５内の液圧の
幅、即ち高圧状態及び低圧状態を検知するための
ものである。この場合、高圧状態は少なくとも圧
力室１０２ａ，ｂの容積減少時にインク小滴が射
出通路から正常に飛び出し得る状態を保つ液圧範
囲内にあることが必要であり、低圧状態はこれ以
上低圧になつた場合にはインク小滴の正常なる射
出機能が損われるという状態が限度でなければな
らない。１１２は弾性物質で作られた新インク補
給用のバルーン容器で、容器内のインクが該容器
のバルーン収縮作用によつて所定の圧力（例えば
0.6〜0.1Kg／cm²）を付与されるように予め設定し
てある。１１３は前記導入通路１０６と該バルー
ン容器１１２とを接続する合成樹脂製の導管、１
１４は前記導管の中途に設けられた自動バルブ手
段で、通常（記録時）は例えば適宜のバルブ自動
操作手段１１５の開閉操作信号によつて開閉され
るように構成されている。該バルブ自動操作手段
は、前記液圧検知手段１１１の低圧状態検知信号
を受けると自動バルブ手段１１５に「開け」との
操作信号を付与し、液圧検知手段１１１の高圧状
態検知信号を受けると自動バルブ手段に「閉じ
よ」との操作信号を付与し得るように予め構成し
ておく。１１６は前記自動バルブ手段１１４を後
述の如くインク通路の洗浄を必要とする時期に強
制的に開かせるための操作信号を発生する強制操
作手段である。この場合該強制操作手段は、自動
バルブ手段１１４が前記バルブ自動操作手段１１
５により制御されている最中であつてもこの強制
操作手段１１６の操作信号により強制的に開かせ
られるように構成しても、或いはバルブ自動操作
手段１１５と該強制操作手段１１６とを自動バル
ブ手段１１４に対して例えばスイツチ機構等の切
換手段により選択的に連結せしめて、両操作手段
を択一的に使い分けるように構成しても、或いは
強制操作手段１１６を使わずにバルブ自動操作手
段１１５の作動を停止せしめるだけでバルブ手段
１１４が自動的に開き状態に移行するような特殊
バルブ手段を利用してもよい。また、自動バルブ
手段の強制開閉操作はこれを電気的作用を用いて
行なつても、或いは機械的作用を利用する方式に
よつてもよいことは勿論である。

本発明において、前記自動バルブ手段１１４が
開く時間は、記録時に液圧検知手段１１１からの
「開け」の信号により開放される時間が短時間で
あるのに較べ、洗浄時にはインク通路内に存在す
る気泡または不純物を射出口より流出せしめるに
充分な時間開放される。また自動バルブ手段とし
ては前記記録時および洗浄時に付与される信号に
呼応して、バルブの開閉が可能なものであればい
かなるものを使用してもよい。

尚、本発明においてインク通路と称するのは、
バルーン容器１１２の出口から印字ヘツド１０１
の射出通路１０３ａ，ｂに至るまでの通路をいう
が、この通路の断面形状は射出通路１０３ａ，ｂ
の射出口断面を含めて円・楕円・正方形・長方形
等の任意形状を選定し得る。

さて、印字作業の際における各射出通路１０３
ａ，ｂからのインク小滴の射出作用及びインク貯
液室１０５から各圧力室１０２ａ，ｂへのインク
の補充作用、更にインク貯液室内のインク量が減
少して来た際に該室内における低圧状態液圧によ
つて自動バルブ手段を開いてバルーン容器１１２
から新しいインクをインク貯液室内に送り込み、
且つインク貯液室内の高圧状態液圧に基いて自動
バルブ手段１１４を閉じる等の自動給送作用の説
明については、特開昭51−35231号公報に詳しく
記述されているのでここでは省略することにした
い。

次にインク通路の洗浄の時期及びその操作につ
いて述べる。時期については印字作業を行なう日
の最初の段階において行なう場合が一般的と思わ
れるが、これに限られることはなく、例えばそれ
ぞれの印字作業の時にそれに先立つて行なう場合
も、また印字作業中において小滴射出の不具合を
発見した場合に行なうことも、或いはまれに、印
字作業終了後に洗浄を行なつて次回の作業を待つ
という場合も考えられる。しかしいずれの場合で
あつても洗浄操作の内容そのものは変りがない。
即ち、洗浄操作は、先ず印字ヘツド１０１の各射
出通路１０３ａ，ｂを覆つているキヤツプ（これ
は射出通路内に外界から気泡や不純物が入り込む
のを防止するばかりでなく、印字ヘツド１０１の
射出端面１０１′への不純物の付着を防止した
り、更には小滴射出を円滑に行なわせるために必
要な射出端面１０１′における適当な湿り具合い
を確保するために必要とされる）を外し、次いで
強制操作手段１１６を作動させることにより自動
バルブ手段１１４を強制的に開かせることによつ
て行なわれる。即ち、前記バルーン容器１１２内
のインクには既にバルーンの収縮作用に基く圧力
が付与されているので、自動バルブ手段１１４が
開かれるとインク通路内にインクの流れが生じて
各射出通路１０３ａ，ｂからインクが外界に流れ
出るようになる。この場合、インク通路内のイン
ク流速や射出通路出口における付着物の有無・状
態等によつて洗浄時間は変化するが、いずれにし
てもこのインクの流れ作用によつてインク通路内
の気泡や不純物及び射出通路出口における付着力
を除去し得るものである。従つて洗浄作用が終了
した後は、強制操作手段１１６を非作動の状態に
戻すことにより再び自動バルブ手段１１４を正常
作動の状態に復帰せしめて、印字作業にそなえる
ようにする。

尚、大きな不純物については、予めバルーン容
器１１２の出口或いはその近傍や導管１１３中の
適宜個所、または印字ヘツド１０１の導入通路等
にフイルタ手段（図示せず）を固設或いは交換可
能に設けておいて、このフイルタ作用を利用して
除去するようにすればよいし、射出通路から流出
した不要インクについては適宜の受け具をもつて
これを受けた後に廃棄するようにすればよいもの
である。また、洗浄作業後に射出通路１０３ａ，
ｂにおけるインクの存在状態を正常なメニスカス
形が出来るような状態にするには、インク粘度が
それ程大きくない場合等には時間の経過によつて
自然にそのような状態に戻るのを待つか、或いは
１・２回インク小滴を試射するようにして正常な
状態に戻せばよい。

第５図には洗浄時におけるインク流れを生じさ
せるための圧力をインクに与えるための他の手段
を示す。図中１１２′は外殻形状が一定した容器
であつて、正常の印字作業の際に必要とされる新
インクへの付加圧力、即ちインク貯液室内のイン
クが減少して自動バルブ手段１１４が開かれた時
に新しいインクをインク貯液室内に送り込むのに
必要とされる圧力は、印字ヘツド１０１に対する
該容器内インクの静水圧として予め与えるように
してある方式の容器である。１１７は記録装置固
定部に設置された支柱、１１８は該容器１１２′
を保持する滑動板、１１９はクランプねじであ
る。そして印字作業中には滑動板１１８は前述の
所定静水圧が得られる位置（実線位置）に置かれ
るが、洗浄時にはこれを上方の点線位置まで上昇
させて容器内インクの静水圧を高く保つようにな
し、しかる後強制操作手段１１６を作動させて自
動バルブ手段を開いて、この高い静水圧をもつて
洗浄に必要なインクの流れを形成するようにした
例である。

尚、この手法が前記バルーン容器１１２の場合
にも適用し得ることは云うまでもないことである
が、この場合にはバルーンの収縮作用と高い静水
圧との相乗圧力をもつて洗浄し得るという効果の
外に、例えばバルーンの収縮作用が劣化した状態
においてこの高静水圧手法を用いることによりバ
ルーン容器内のインクを全部消費させるようにも
出来るという効果をも生じる。

次に、インク吸引手段を併用してインク通路の
洗浄を行なう形式の一実施例について説明する。
第６図において、全体を２０１で示す部材は前記
射出通路１０３ａ，ｂの断面積より大きな中空断
面積を有する吸引管であるが、該管はその中央に
おいて記録装置本体に固設または変位可能に設置
された支持部２０２に例えばキー溝２０１′及び
キーＫを用いて摺動可能に嵌合しており、弱いバ
ネ２０３によつて常時左方へ付勢されている。そ
して該管２０１の左端２０４は図に示すように印
字ヘツド１０１の射出端面１０１′に対してθ角
の吸込傾射角をもつて接するように構成し、射出
面と吸引管左端面との間にインク吸引に必要な間
隙をつくる。この傾斜角の方向は、原則として印
字ヘツド１０１の移動方向（含逆方向）か射出通
路群１０３ａ，ｂの整列した方向（含逆方向）が
良いとされるが、後述のポンプ２０９との関係、
射出端面１０１′の湿り具合、インクの粘度・射
出速度・量、射出通路断面積、吸引管２０１の断
面形状等によつては、種々の方向を取り得る。従
つて吸引管２０１と支持部２０２との関係構造
を、例えば前記キーＫを支持部２０２に対して吸
引管２０１の軸を中心として回動設定可能に設け
ておくように予め構成しておいて、洗浄時に該傾
斜角θの方向を調整し得るようにしておけば便利
である。傾斜角θを得る方法としては、吸引管２
０１の摺動方向を印字ヘツドの射出端面１０１′
に対して垂直に設定した場合には管左端２０４を
θ角だけ削ぎ落せばよく、また吸引管２０１自体
の摺動方向を印字ヘツド１０１に対してθ角傾斜
して設定した場合には、管左端２０４を削ぎ落す
必要がない。尚、θ角の値は後述のポンプ吸引能
力の設定に関与する要因によつて決定されるもの
であるから、例えば前記支持部２０２を洗浄時に
おける射出端面１０１′と吸引管２０１との接触
点を基準点として変位可能に設けておけば、たと
えブロワー能力等の要因に変動があつた場合でも
その変動分を該傾斜角θの変化をもつて調節し得
るので、そのように構成しておけば便利となろ
う。２０５及び２０６はそれぞれ該管２０１に形
成されたツマミ及び係止部、２０７は中央折曲部
を軸支されたフツクレバーでバネ２０８により反
時計方向へ付勢されている。そして吸引管２０１
が右方へ移動した際に該レバー２０７が係止部２
０６に係合して吸引管２０１をその位置に保持す
る。この場合、管２０１が支持部２０２に対して
回転し得るように構成してある場合には係止部２
０６を管２０１の全周に鍔状に形成するか、或い
はフツクレバー２０７をキーＫと同一基盤上に設
ける必要がある。２０９はサクシヨンポンプで、
その吸引能力は前述のインク通路内のインク流
速、射出通路の断面積、吸引管の中空断面積、傾
斜角θ、予定する洗浄時間、使用可能電力量等の
関係を考慮して装置設計時に選定するものとす
る。２１０は前記吸引管２０１の右端とポンプ２
０９との間を接続する伸縮性または可撓性の中間
パイプ、２１１は前記バルーン容器１１２の四周
を密閉状に囲む円筒形シエルで、その中心軸線上
には通気孔２１２が形成されている。２１３はポ
ンプ２０９と該シエルの通気孔２１２との間を接
続する排出パイプ、２１４は前記ポンプの吸引操
作手段、２１５は前記自動バルブ手段の強制操作
手段１１６と該吸引操作手段２１４との間の操作
タイミングを制御するためのタイミング手段で、
前記強制操作手段１１６が自動バルブ手段１１４
を強制的に開かせる時期と吸引操作手段２１４が
ポンプ２０９を作動せしめる時期とのタイミン
グ、並びに強制操作手段１１６が不作動になつて
自動バルブ手段１１４が正常に作動する時期とポ
ンプ２０９の作動停止時期とのタイミングを調整
するためのものである。

而して吸引管２０１の印字ヘツド１０１及び後
述のプラテン（または印字範囲）に対する関係位
置、並びにキヤツピング手段との相対位置は、次
の通りである。

先ず印字ヘツドの射出端面１０１′に対する位
置であるが、これは第７図に示すように種々の方
式が考えられる。同図イに示すのは最も一般的と
思われる方式であつて、最下方に位置する射出通
路１０３ｂに１本の吸引管２０１を接触させてこ
こより最下方射出通路１０３ｂからの流出インク
及び他の射出通路１０３ａから出て射出端面１０
１′に付着したインクを吸引する方式であるが、
この場合にも吸引管２０１の先端中空部が射出通
路１０３ｂの一部を覆う方法とその全部を覆う方
法とがある。いずれを選択するかは装置設計上の
意図の問題である。これら方式の場合、自動バル
ブ手段１１４の強制開き時期がポンプ２０９の吸
引開始時期よりも極端に早ければ、上方の射出通
路１０３ａよりインクが流出して射出端面１０
１′を不必要に汚すことになるし、また吸引時期
が自動バルブ手段の強制開き時期より極端に早け
れば、他の圧力室１０２ａ内のインクの一部が貯
液室１０５を経由して最下方射出通路１０３ｂか
ら吸い出されてしまつて、気泡の原因となる空気
や不純物を他の射出通路１０３ａ内に入り込ませ
たり、また洗浄操作終了後における印字へツド１
０１内のインク分布を正常時のそれから崩してし
まうという事故を招くことになる。従つてこの方
式を用いる場合にはこの点に充分留意して前述の
タイミング手段２１５を適当なタイミング時期に
選定する必要がある。

同図ハに示す方式はこれらの方式の変形であつ
て、その特徴は射出端面１０１′に付着するイン
クの量が比較的多い場合とか、インクの流出速度
等の要因に対して吸引能力の極めて大きなポンプ
を使用しなければならないような時に、その吸引
面積を大きくして単位面積当りの吸引力を小さく
するという場合に、有効であると考えられる。も
つともこのような吸引力の調節は前述の吸引傾斜
角θを変えることによつても可能であるが、それ
が出来ないような状況下においては有効な手段で
あるし、また両者を併用する場合も考えられる。

同図ニに示すのは複数本の吸引管を用いる場合
の例であるが、これは前述の最下方射出通路１０
３ｂのみで吸引する場合の欠点、即ち他の射出通
路または圧力室１０３ａまたは１０２ａ内のイン
ク量が減少し過ぎてしまうということや、他の射
出通路１０３ａからの流出インクが射出端面１０
１′に不必要に付着（こぼれる）ということを防
止したい時に有効な方式である。この場合、複数
本の吸引管を用いる代りに１本の吸引管の先端部
を複数個に分岐させることも可能であり、吸引す
べき射出通路は全部に限ることはなく、必要な数
本の場合であつてもよい。またいずれの場合であ
つても、前述の吸引傾斜角θの値及び方向は吸引
状態に合せてそれぞれの吸引管または分岐先端毎
に変化させても、或いは同一値・方向にしてもよ
いことは云うまでもない。

更に、全ての前記方式に共通することは、吸引
開始・終了時期と自動バルブ手段１１４の強制開
閉時期との関係が重要視されるということであ
る。前述したようにインク通路の洗浄操作は印字
作業の開始に先立つて行なわれることを原則とす
るから、洗浄操作後には印字ヘツド１０１内のイ
ンク状態が印字操作可能な状況になつていること
が要求される。即ち、各射出通路１０３ａ，ｂ内
におけるインク端面及びインク貯液室１０５内の
状態は本発明に係るインク小滴射出原理に叶うも
のでなければならないから、自動バルブ手段１１
４の強制閉じ時期（自動バルブ手段の正常な作動
状態復帰時期）とポンプ２０９の作動停止時期と
のタイミングは微妙なものとなる。この場合、原
則的には自動バルブ手段１１４の強制閉じ時期よ
り後にポンプ２０９の作動を停止することにな
る。即ち、バルブ手段１１４が閉じた後に射出通
路１０３ａ，ｂ内のインクの極めて少ない一部と
射出端面１０１′に付着せるインクの殆んどを吸
引するためである。この場合、吸引するインク量
が多いとインク貯液室１０５内の圧力が下り過ぎ
てしまつて、自動バルブ手段１１４の正常な作動
によるインク補充がなされてしまうという状態、
即ち再び洗浄状態が現出してしまうことがあるか
ら充分に留意する必要がある。

また、印字ヘツドの射出端面１０１′における
湿り具合はインク小滴の射出作用に微妙な影響を
与えることであるので、この状態の適正保持にも
注意しなければならない。即ち、インク小滴は各
射出通路１０３ａ，ｂから突出したインク柱が切
れて小滴化するのであるから、切れた際には射出
通路１０３ａ，ｂに戻るインク柱によつて射出通
路出口には微小量のインクが付着しようとする現
象が生じ、これが射出端面１０１′の湿り具合に
影響されて小滴の速度・方向等に影響を及ぼすと
考えられるからである。しかし反面において、射
出端面１０１′の湿りは外界におけるホコリ等を
付着させる原因ともなるので、ホコリ等が比較的
多い環境下では射出端面１０１′の湿りを殆んど
乾燥に近い状態にまで除去する必要も生じて来
る。いずれの状態に保つかは装置設計の際の意図
により決定される事柄である。

尚、今迄は吸引手段が装置固定部側にあるもの
について説明して来たが、これを印字ヘツド１０
１側に設置することも出来る。この場合、印字ヘ
ツドの全体質量が大きくなつて高速印字性能に若
干影響を及ぼすことも考えられ、また後述するよ
うに印字ヘツドと被記録物との間隔が狭くなるの
で、吸引装置の構成は多少変つたものになる。例
えば、前記吸引管２０１に相当する部材を印字ヘ
ツドに固設し、その先端は正常のインク小滴射出
運動に害を及ぼさない程度に射出端面１０１′に
予め扁平状に形成しておくという具合にである。
勿論、中間パイプ２１０以下の部材は印字ヘツド
から装置固定部に導くようにして印字ヘツドの質
量（運動質量）を小さく保つようにすることも大
切なことである。

次に、プラテン（または印字範囲）に対する吸
引管２０１の関係位置及びキヤツピング手段に対
する相対位置について説明するが、それに先立つ
てキヤツピング操作の概略について一言説明す
る。本発明に係るインク小滴の射出原理は圧力室
の容積減少による液圧発生でインク小滴を射出す
るようになつているため、インク小滴の射出エネ
ルギはそれ程大きなものとはならない。従つてこ
の理由からも印字ヘツド１０１の射出端面１０
１′と被記録物との対面間隔をその程大きくはと
り得ないし、また印字ヘツドの質量を小さく保つ
て高速印字を行なわせる方式にあつては、印字ヘ
ツドの移動に起因するインク小滴の慣性が大きい
と印字形成精度が落ちるということがあるので、
この面からも前述の対面間隔を大きくなし得な
い。一方、圧力室の容積減少による液圧発生とい
う方式は印字ヘツド内のインクの微妙な動きによ
つてもインクが外界に流出されてしまうので、印
字ヘツドに例えば熱・振動等が与えられるとそれ
がそのままインクの流出につながつて射出端面の
湿り具合に悪影響を及ぼしてしまうし、また前述
したように射出端面へのホコリの付着がたとえそ
れが微小なものであつても小滴射出精度に悪影響
を与えるから、キヤツピング操作の選定にあたつ
ては前述の対面間隔の問題と共にこの面からの制
約が加えられる。

このことは、この種記録装置においては通常方
式のキヤツピング手段を利用するが極めて困難で
あることを意味するから、本発明に係る記録装置
では特殊方式のキヤツピング手段を採用している
のである。即ち、それは印字作業をしない時には
印字ヘツド１０１をプラテンの位置外のキヤツピ
ング位置に移動させ、その位置においてキヤツプ
をするという方式である。

而して印字ヘツドの射出端面１０１′は前述し
た通りその表面の湿り具合が重要視されるので、
キヤツピング操作にもその点の配慮が望まれる。
即ちその条件には、 キヤツピング操作に際しては、キヤツプ部材
と印字ヘツド射出端面との間に相対的な滑りを
生じさせないこと、 印字ヘツドに熱や振動が加えられても射出通
路からインクが流出しないように、キヤツプ部
材は射出端面に適当な圧力によつて押付けられ
ること、 各キヤツピング操作の間で射出端面の湿り具
合に変化を生じさせないために、キヤツプ部材
の射出端面接触部分は常に新しい面か清掃され
た面であること、 キヤツピング操作が容易且つ確実であるこ
と、 等が考えられる。そのため本発明に係るキヤツピ
ング手段では、そのキヤツプ部材を、 印字ヘツドがキヤツピング位置に来た時に、
実質的な横滑りの生じない運動（例えば直線運
動・大円弧運動）をもつて射出端面に接触し得
るように、且つ所定圧力で押圧し得るように、 射出端面から離脱する場合も同様に、 各操作の際には必ず新しい接触部分か所定の
清掃を施された部分が、射出端面に向うように
作用させる連動機構に連結するように、 構成する必要がある。例えば、キヤツピング手段
に取付けられたままの、または交換可能に取付け
た円板（またはベルト）をもつてキヤツプ部材と
なし、適宜の連動機構を介して該キヤツプ部材が
射出端面に接触するまでの間に或いは射出端面か
らの離脱後の時期に、その接触部分を射出端面に
対して変位させるようになし、次回のキヤツピン
グ操作の際には必ず別の接触部分が射出端面に対
応するように構成するか、または、通常のタイプ
ライタに用いられているリボン機構と同様なリボ
ン機構をキヤツピング手段中に交換可能に設置し
て、単に直線的に往復動する押圧部材と射出端面
との間に、射出端面に対して変位可能に介在さ
せ、キヤツピング操作の度毎に新しい接触部分が
射出端面に対応するように構成しておく。勿論、
キヤツプ部材を取付けたままの形式をもつキヤツ
ピング手段では、キヤツプ部材が印字ヘツドから
離脱している状態の時に、例えば円板周面に直角
或いは多少角（例えば10〜30度）傾斜して強く接
触している付着物掻取り板やクリーニングブラシ
を用いて、射出端面との接触部分または円板全周
を強制的に清掃する必要がある。特にブラシと掻
取り板との併用は有効である。

さて、第８図に示す図は、キヤツピング手段・
吸引手段及びプラテンとの相互位置関係を示すも
のである。図中、２１６は被記録物が巻かれてい
るプラテン、２１７は該プラテン面と平行に設置
された印字ヘツド１０１の案内レールで、ヘツド
が適宜の駆動手段（例えばベルト・紐とプーリー
との組合せ）をもつて任意位置に段階的または連
続的に移動される時の案内となる。２１８及び２
１９は該レール２１７の支持兼移動制限台、２２
０は前述の円板よりなるキヤツプ部材で、適宜の
手段をもつて案内レールの方向（図の上下方向）
へ変位し得るように構成されている。２２１は前
述のリボン形式のキヤツプ部材で、リボン自体は
前記レール２１７に沿つて平行に移動し、全体と
しては案内レールの方向に変位し得るように構成
されている。

同図イ，ロに示すのは、吸引管２０１及びキヤ
ツプ部材２２０または２２１がプラテン２１６の
一方の位置外に配置された例であり、イ図におけ
る操作法は、印字作業をしない時には印字ヘツド
１０１がキヤツプ部材２２０の位置にあつて、該
２２０により適当なバネ圧をもつて射出端面１０
１′を押圧されているが、印字作業に先立つイン
ク通路洗浄時には、先ずキヤツプ部材２２０が図
の上方に退避した後印字ヘツドが左端の吸引管２
０１の位置に変位され、その位置にて吸引管２０
１の接触を受けて洗浄作業に入り、それが終了す
ると吸引管２０１が再び出発位置に退避する。し
かる後、印字ヘツドはプラテン２１６と対峙する
範囲に変位されて、その後は必要な印字作業が終
了するまで、プラテン面に沿つて往復動し、その
往路において或いは往路及び復路の両方において
印字を行なう。この場合、洗浄位置は印字ヘツド
１０１が左側制限台２１８に係合した位置となる
ので、吸引管２０１と射出端面１０１′との接触
点は精度よく確保されることとなる。

ロ図における操作法は、前の例と殆んど同じで
あるが、キヤツピング操作の位置と洗浄操作の位
置とが入れ換つているために、印字ヘツドの位置
が操作の順に並ぶので、人間工学的に自然となる
効果がある。

ハ図はキヤツピング手段と洗浄手段とがプラテ
ン２１６の両側方に配置された例で、その操作法
は、キヤツピング操作位置でキヤツプ部材２２０
を退避させた後に直接印字作業に入り、通常はそ
のまま印字ヘツド１０１がプラテン範囲を往復し
て必要な印字を行なうが、インク通路の洗浄を必
要とする時には、印字ヘツドを右側制限台２１９
に係接する位置に移動させて、この位置で洗浄操
作をする。勿論、キヤツピング手段と洗浄手段の
位置を入れ換えておき、キヤツプ部材２２０を退
避させた後に一度印字ヘツドを吸引管２０１の位
置に変位させ、それ以後は例えば一日中或いは数
日間キヤツピング操作をやらずに、印字作業の時
には単に洗浄操作を行なうだけで直ぐに印字行程
に入るようにすることも可能である。また単純化
するために、必要性を損なわない限度においてキ
ヤツピング手段または洗浄手段を省くことも出来
るのである。

尚、第８図イ，ロの実施例においては、両方の
操作と印字作業操作とその操作順にプログラムを
組んで制限してもよいし、或はそのようなプログ
ラムをもつて通常は操作されるが、必要に応じて
いずれかの操作を任意に且つ単独に行なえるよう
な解除手段を付加してもよい。

吸引手段を併用した洗浄の場合、吸引管２０１
を印字ヘツド射出端面１０１′に接触させてから
自動バルブ手段１１４の強制開き及びブロワー２
０９の吸引開始等の洗浄操作に入る訳であり、吸
引管２０１の出発位置に戻る行程を最後として洗
浄作業を終了するのであるから、前述したような
射出通路１０３ａ、ｂ内におけるインク端面のメ
ニスカス形状の創成及び射出端面１０１′の湿り
具合の形成に必要な強制操作手段１１６と吸引操
作手段２１４とのタイミング設定の問題を含め
て、必要なる動作をその順序に従つて電気的にプ
ログラムすることは、現今の電子制御技術をもつ
てすれば容易に行ない得ることであるので、その
具体的記述については単に目的とするプロセスの
記載だけにとどめて、詳細な事柄な省略する。

尚、このことは、キヤツピング手段の動作順序
を電子技術的に実現する場合にも、またキヤツピ
ング操作と洗浄操作との連動及び連動解除、また
これら操作とプラテンに対する印字ヘツドの印字
操作との連動及び連動解除等についても云えるこ
とであるので、一々その具体的詳細は記述しない
ものとする。更に、吸引手段・キヤツピング手
段・自動バルブ手段等における機械的構成につい
ても従来公知乃至周知の機構を利用することによ
り容易に実現し得るので、詳細な説明は省略す
る。

最後に、第６図における保護用シエル２１１は
ポンプ２０９によつて吸引された洗浄後の不要イ
ンクをこの内部に収容するためのもので、実際に
はバルーン容器１１２と共に該シエルを新インク
供給用のパイプ１１３に対して、例えば針（中空
状）とシール材との組合せ手段を用いて交換可能
に構成し、バルーン容器１１２の外面とシエル２
１１の内面で形成される空間を大きくとつて、不
要インクは消費後のバルーン容器と共に廃棄する
ようにしてある。

以上述べたように、本発明はこの種装置に用い
る新規なるインク通路洗浄方法を提供し得たので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の前提となるインクジエツト記
録方法に係るインク小滴射出原理説明図であり、
第２図はその印字ヘツドの他の実施例である。第
３図は本発明に係る一実施例の主要図で、第４図
はそのＡ−Ａ視断面図である。第５図はインク流
を形成するのに必要な液圧発生手段の他実施例で
あり、第６図は吸引手段の一主要実施例である。
第７図は吸引手段と印字ヘツドとの相対位置関係
図を示し、第８図は吸引手段とキヤツピング手段
及び印字範囲との間の相対配置図を示す。 １１は装置全体、１２は被記録物、１６はイン
ク貯液室、１７は供給通路、１８は印字ヘツド、
１９は電子パルス発生器、２１は伝達手段、２２
はインク小滴、２３は線、２４は射出口、２６，
３３は圧力室、２７は可撓性プレート、２８は射
出通路、２９，３０，３２はピエゾ電気クリスタ
ル、３１はカバースリツプ、１０１は印字ヘツ
ド、１０１′は射出端面、１０２ａ，ｂは圧力
室、１０３ａ，ｂは射出通路、１０４ａ，ｂは供
給通路、１０５はインク貯液室、１０６は導入通
路、１０７はカバースリツプ、１０８ａ，ｂはピ
エゾ電気クリスタル、１０９は電子パルス発生
器、１１０は液圧制御板、１１１は液圧検知手
段、１１２はバルーン容器、１１２′は容器、１
１３は導管、１１４は自動バルブ手段、１１５は
自動操作手段、１１６は強制操作手段、１１７は
支柱、１１８は滑動板、１１９はクランプねじ、
２０１は吸引管、２０１′はキー溝、Ｋはキー、
２０２は支持部、２０３はバネ、２０４は吸引管
の端面、２０５はツマミ、２０６は係止部、２０
７はフツクレバー、２０８はバネ、２０９はポン
プ、２１０は中間パイプ、２１１は円筒形シエ
ル、２１２は通気孔、２１３は排出パイプ、２１
４は吸引操作手段、２１５はタイミング手段、２
１６はプラテン、２１７は案内レール、２１８，
２１９は支持兼移動制限台、２２０，２２１はキ
ヤツプ部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 射出通路をもつ圧力室と、供給通路をもつて
   該圧力室に連絡しているインク貯液室と、該イン
   ク貯液室への補給インクの流入を制御する自動バ
   ルブ手段と、前記インク貯液室へ新しいインクを
   補給するためのインク供給源手段とを備え、記録
   時には、前記インク貯液室内のインク量をあらか
   じめ定めた量に保つべく、前記自動バルブ手段を
   自動的に開閉せしめるように構成したインクジエ
   ツト記録装置におけるインク通路洗浄方法におい
   て、 前記インク供給手段中の補給用インクに少なく
   とも清浄時に0.1Kg／cm²以上の液圧を付与すると
   共に、前記インクジエツト記録装置に前記射出通
   路の射出口内のインクおよび該射出口から流出し
   たインクを吸引し得る如き吸引手段を設けて、洗
   浄時には、前記自動バルブ手段を強制的に開かせ
   ると共に前記吸引手段を作動せしめて、前記液圧
   と該吸引手段による吸引作用とによつて、インク
   供給源手段から前記射出口に至る間のインク通路
   内にインクの流れを形成し、このインクの流れを
   利用して前記インク通路内に存在する気泡または
   不純物を前記射出口から流出せしめると共に、こ
   の流出インク等を吸引手段をもつて吸引する如く
   なし、しかも所定時間経過後に、前記自動バルブ
   手段を自動的作動状態に復さしめることにより、
   インク通路に対する前記液圧の付与状態を終了せ
   しめて、射出口から自動バルブ手段に至る間の部
   分的インク通路内のインクを前記吸引手段の作用
   のみによつて吸引せしめる如くなし、更に、該吸
   引作用のみにより生じるインク貯液室内の液圧減
   少の開始時から該貯液室内の液圧が前記自動バル
   ブ手段の自動的開き状態を起さしめる液圧になる
   までの間に前記吸引手段を停止せしめて、前記部
   分的インク通路におけるインクの状態を前記射出
   口部分におけるインク端面が外気に対してメニス
   カス形状になる如き状態に保たしめる如くなすこ
   とを特徴とするインクジエツト記録装置における
   インク通路洗浄方法。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載するインクジエ
   ツト記録装置におけるインク通路洗浄方法におい
   て、 内部に補給用インクを封入した収縮性バルーン
   を有する容器を前記インク供給源手段として用
   い、該バルーンの収縮作用を利用して内部のイン
   クに前記液圧を付与せしめる如くなすことを特徴
   とするバルーン状容器を用いたインクジエツト記
   録装置におけるインク通路洗浄方法。 ３ 射出通路をもつ圧力室と、供給通路をもつて
   該圧力室に連絡しているインク貯液室と、該イン
   ク貯液室への補給インクの流入を制御する自動バ
   ルブ手段と、前記インク貯液室へ新しいインクを
   補給するためのインク供給源手段とを備え、記録
   時には、前記インク貯液室内のインク量をあらか
   じめ定めた量に保つべく、前記自動バルブ手段を
   自動的に開閉せしめるように構成したインクジエ
   ツト記録装置におけるインク通路洗浄方法におい
   て、 前記インク供給源手段中に補給すべきインクに
   対する液圧増加手段を設けて、洗浄時に該液圧増
   加手段を作動させることにより前記供給源手段中
   の補給用インクに記録時における付与液圧よりも
   大きな値の液圧を付与すると共に、該記録装置に
   前記射出通路射出口内のインクおよび該射出口か
   ら流出したインクを吸引し得る如き吸引手段を設
   けて、洗浄時には、前記自動バルブ手段を強制的
   に開かせると共に前記吸引手段を作動せしめて、
   前記液圧と該吸引手段により吸引作用とによつ
   て、インク供給源手段から前記射出口に至る間の
   インク通路内にインクの流れを形成し、このイン
   クの流れを利用して前記インク通路内に存在する
   気泡または不純物を前記射出口から流出せしめる
   と共に、この流出インク等を吸引手段をもつて吸
   引する如くなし、しかも所定時間経過後に、前記
   自動バルブ手段を自動的作動状態に復さしめると
   共に前記液圧増加手段による液圧増加状態を終了
   せしめることにより、インク通路に対する前記液
   圧の付与状態を終了せしめて、射出口から自動バ
   ルブ手段に至る間の部分的インク通路内のインク
   を前記吸引手段の作用のみによつて吸引せしめる
   如くなし、更に、該吸引作用のみにより生じるイ
   ンク貯液室内の液圧減少の開始時から該インク貯
   液室内の液圧が前記自動バルブ手段の自動的開き
   状態を起さしめる液圧になるまでの間に前記吸引
   手段を停止せしめて、前記部分的インク通路にお
   けるインクの状態を前記射出口部分におけるイン
   ク端面が外気に対してメニスカス形状になる如き
   状態に保たしめる如くなすことを特徴とするイン
   クジエツト記録装置におけるインク通路洗浄方
   法。 ４ 特許請求の範囲第３項に記載するインクジエ
   ツト記録装置におけるインク通路洗浄方法におい
   て、 内部に補給用インクを封入した収縮性バルーン
   を含む容器を前記インク供給源手段として用いる
   と共に、該バルーンの収縮作用を利用して内部の
   インクに前記液圧を付与せしめる如くなすことを
   特徴とするバルーン状容器を用いたインクジエツ
   ト記録装置におけるインク通路洗浄方法。