JPS623956A - インク滴噴射装置における液体充填方法 - 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】 くイ）産業−にの利用分野 本発明は微小イ〕／り滴の集合で以って所望の文字、図
形等のキャラクタ或いはグラフィックを印字するインク
シェフ１−ブＩ）ンタに用いられるインク滴噴射装置に
於ける液体充填方法に関する。

（ロ）従来の技術 圧電振動板等の微小振動に基づくインク室の変位により
直径３０〜１００μｍ程度のインク滴を噴射するイ〉り
滴噴射装置は、インク滴噴射かｌ−述の如く微小変位に
よるために、−１インク室内に気泡が侵入するとインク
滴噴躬動作を阻害する。

そのために、製造直後のインク滴噴射装置のインク室に
気泡を侵入せしめることなくインクを充填せしめること
が要求される。従来、斯るインク充填は特開昭５１−２
１４３９号公報に開示された如くインク滴噴射装置のイ
ンク供給口とインクタンクとを直結せしめた状態で、イ
ンク滴を噴射すべくインクノズルから強制的に減圧上し
めることによって行なわれていた。

然し乍ら、近年高解像度化の要求と相俟ってインク滴噴
射装置内部の構造が複雑且つ細密化する傾向にあり、イ
ンク充填を確実に行なわしめることが難しくなり歩留ま
り低下の原因となっている。

くハ〉　発明が解決しようとする問題点本発明は斯る欠
点を解決しようとするものであって、微小変位によりイ
ンク滴を噴射するインク滴噴射装置のインク滴噴射動作
を阻害する気泡を残存せしめることなく液体を充填し、
且っ゛充填液の溶存気体量を少なくして、気泡の発生を
なくすることを目的とする。

（ニ）問題点を解決するための手段 本発明は、気体を溶解し易く処理した第１の充填液をイ
ンク滴噴射装置内に充填し、前記インク滴噴射装置内の
気体を前記第１の充填液に溶解させた後、インク滴噴射
装置内を高温状態で前記第１の充填液から脱気した第２
の充填液に置換することを特徴とする。

（ホ）作用 上述の如く、高温状態で脱気した充填液に置換するので
、充填される充填液は溶存気体量は当初より極めて少な
い。従って充填後、一旦室温に下がってから高温になる
などの温度変化によって、気体の飽和溶解度が下がって
も、その影響を受けて気泡が発生ずるおそれはない。

（へ）実施例 第１図は本発明液体充填方法を特開昭５９−５２６６５
号公報に開示きれたオンデマンド型のメタルダイヤフラ
ム式インク滴噴射装置（１）に適用した場合の概念図で
あり、（２）は画像信号に応答してオンデマンド的に湾
曲振動する圧電振動子、（３）は該振動子（２）の極微
小変位を振動伝播液を介して増幅するポーン状の変位増
幅室、（４）は増幅された微小変位を受けて振動するメ
タルダイヤフラム、（５）は該ダイヤフラムく４）の急
激な微小変位により容積が増減するインク室で、このイ
ンク室（５）にはへラドボディ（６）にロウ付けされイ
ンク供給管（７）を介してインクが供給されている。（
８〉は上記ダイヤフラム（４）がインク室（５）の容積
を減少せしめる方向に変位したとき保持し、ていたイン
クをインク滴として噴射するインクノズル、（９）は該
インクノズル（８〉と空気室（１０）を隔てて同軸的に
穿たれた空気ノズルで、上記空気室（１０）には印写動
作時へラドボディ（６〉にロウ付けきれた空気流供給管
（１１）を介して外部の図示していないエアポンプ等か
ら空気流が供給されることによって上記インクノズル（
８）から噴射されたインク滴を包むようにしてその飛翔
を補助する。（１２）は上記メタルダイヤフラム（４）
にエツチング形成きれた微小径のビンポールで、インク
滴を噴射すべきメタルダイヤフラム（４）の変位による
インク室（５）内のインクの流通を阻害するものではな
い。

（１３）は上記構造にあるインク滴噴射装置（１〉の変
位増幅室（３）、・インク室（５）及び空気室（１０）
を減圧する減圧手段で、該減圧手段り１３）は真空ポン
プ（１４）と、該真空ポンプ（１４）と各室（３〉、（
５）、（１０）とを連結する連結管（１５ａ）、（１５
ｂ）、（ｊ、５ｃ）と、それ等連結管（１５ａ＞、（１
５ｂ）、（１５ｃ）の各々の途中に配挿された第１Ｔ磁
弁（１６）及び第２電磁方（１７）と、そしてインク滴
噴射装置（１）のへラドボディ（６〉から開孔し変位増
幅室（３）及びインク室（５〉の各々に連なる連結孔（
１８ａ）、（１８ｂ）、Ｃｌ８Ｃ’）に上記連結管（１
５ａ＞、（１５ｂ）、（１５ｃ）を着脱自在に結合を可
能ならしめるアダプタ（１９ａ）（１９ｂ）と、から構
成されている。上記第１を磁弁（１６）は真空ポンプけ
４）と各室（３）、（５）、（１０）との連通状態を開
閉制御するものであり、また第２電磁弁（１７）は各室
（３）、（５）、（１０）の外気への開閉動作を制御す
るものである。り２１）は加圧空気流を圧送する送気ポ
ンプ、（２２）は」１記変位増幅室（３〉、インク室（
５〉及び空気室（１０）に充填ずへき充填液、例えば水
、インク等を収容する充填液タンク、（２３）は送気ポ
ンプ（２１）、充填液タンク（２２）の内の一つを選択
しインク室（５）と連なったインク供給管（７）と結合
された連結管（２４）を介して連結せしめる選択器であ
る。また図示していないが、充填液タンク（２２）には
電磁弁を介して脱泡装置として作用する真空ポンプが接
続されている。即ち、真空ポンプで充填液タンク（２２
〉を減圧するごとによりタンク内に収容された充填液を
脱気処理して、気泡を溶解し易くする。

而して、図示の如くインク滴噴射装置（１〉の製造直後
にあってはその内部の各室（３）、（５）、（１０）に
は空気のみが存在しており、斯る状態に於いて上記各室
（３）、（５）、（１０）にインク或いは水等の充填液
を充填する。先ず充填に先ヴっで、空６一 気ノスル（９）をテープ（２５）にまり液密的にシーリ
ングする。

次いで第１電磁弁（１６）を閉した状態で、第２正研弁
〈１７〉を開くと共に、選択器（２３）のｊパ択により
送気ポンプ（２１）とインク室（５）とを連通状態とす
る。この状態に於い工送気ポンプ（２１〉を稼動ゼしめ
ると、この送気ポンプ（２１）により形成された加圧空
気流は連結管（２４，ａ）、選択器（２３）、連結管（
２４）、インク供給管（７）を１７１ｆれてインク室（
５）に至り、断るインク室（５）に侵入した加圧空気流
け３方向に分流する。即ち、第１の分流はインク室く５
）と直接連通した連結孔（１８ｂ）、アダプタ（１９ｂ
）、連結管（１５ｂ）から第２電磁弁（１７）を結ぶ糸
路を流れ、第２の分流はインク室（５〉、ピンボー１し
く１２）、変位増幅室（３）、連結孔（１８ａ）、アダ
プタ＜１９ａ＞、連結管（１５ａ）から第２電磁弁（１
７）に至り、そして第３の分’ＩＭＥはインク室（５〉
、インクツスル（８）、空気室（１０）、空気流供給管
（１１）、連結管（１５ｃ）から第２電磁弁（１７）に
至る。従って、送気ポンプ＜２１〉から出発した加圧空
気流はインク滴噴射数置（１）の各室（３）、（５）、
（１０）を流れて第２電磁弁（１７）から大気中に放出
され上記インク滴噴射装置（１）内の各室（３）、（５
）、（１０）内部が予めクリーニングされる。

内部がクリーニングされると送気ポンプ（２１）の稼動
を停止し′Ｓ、択器ζ２３）の出口を閉状態、即ち送気
ポンプ（２１）充填液タンク（２２）を全て選択しない
状態とすると共に、第１電磁弁（１６）を開き第２電磁
弁（１７）を閉じる。この状態に於いて真空ポンプ（１
４）を稼動し、連結管（１，５ａ）、（１５ｂ）、（１
５ｃ）、アダプタ（１９ａ）、（１９ｂ）、空気流供給
管（１１）を介して連通したインク滴噴射装置く１）内
の変位増幅室（３）、インク室（５）、空気室（１０）
の圧力を減圧する。所定圧力まで減圧後一旦真空ポンプ
（１４）を停止し閉状態にある選択器（２３）を、充填
液タンク（２２）とインク滴噴射装置（１）とを連通ゼ
し２めるへく切替える。

このとき充填液タンク〈２２）内に収納されている充填
液は、例えば水を脱気処理をして、気体を溶解し易く処
理した第１の充填液である。斯る選択器（２３）にて充
填液タンク（２２）をインク滴噴射装置く１）と連通す
べく選択せしめると、充填液タンクツ２２）に収容され
ていた第１の充填液は、減圧状態にある変位増幅室（３
）、インク室く５）、空気室（１０）内にその圧力差に
基づき充填される。

この充填液動作に於いて留意ずへきことは、充填する第
１の充填液を気体を溶傅し易く処理したことにある。従
って、仮に充填液を充填すべき各室（３）、（５）、（
１０）の構造が複雑外つ細密であるがために僅かに気泡
が充填液を充填後も残留したとしても充填液の溶解度が
高いので、気泡は充填液中に溶解する。

このように、第１の充填液をインク滴噴射装置（１）内
に充填した後、インク滴噴射装置（１）内の残存する気
泡を充填液に溶解させるべく充填液を充填したインク滴
噴射装置（１）を所定時間放置する。その後、インク滴
噴射装置（１）の温度より高温になるように加熱した状
態で充填液を脱気処理する。この加熱温度は、インク滴
噴射装置（１）を使用及び保存する状態で考えられ乙温
度より高温に設定する。通常インク滴噴射装置（１）は
４０度より高温の雰囲気湿度で保存しないので、４０度
以−にの高温状態で充填液を脱気処理するのが好ましい
。また、加熱流度は充填液に悪影響を及ぼさない範囲で
高温にするづ５が良い。

このように、高“温状態で脱気処理した後、水、インク
、グリコールなとの第２の充填液が、充填液タンク（２
２）に収容される。続いて、選択器（２３）にてインク
滴噴射装置（１）と充填液タンク（２２）とを連通せし
め、充填液タンク（２２）に収容されている第２の充填
液をインク滴噴射装置（１）内へ流し込み、第１の充填
液を第２電磁弁（１７）を介して外部へ放出して第１の
充填液と第２の充填液との置換作業は、高温恒温槽内で
、第２の充填液の脱気処理の時の温度と同温度に保持し
て行なった力が、置換作業中の温度変化が無いので好ま
しい。

さて、インク滴噴射装置（１）内が第２の充填液に置換
きれると、この充填液内には溶存する気体が極めて少な
いｊ−め、温度が変化して、充ＶＸ液の気体の飽和溶解
度が下がっても、気泡が発生ずることはない。

また、インク装置耐裂Ｗ（１）内に残存する気泡が第１
の充填液に充分に溶は込まなかった場合には、置換した
充填液にも溶は込むため、必要に応じて複数回の置換を
行なえばよい。更に上記実施例にあっては第１の充填液
の充填に先立って、圧力空気流をインク滴噴射装置（１
）内に供給するクリーニングを施していたが、斯るクリ
ーニング動作は一旦充填液が充填きれたインク滴噴射装
置く１）をメンテナンス時、或いは気泡が発生したりし
た際、再び充填液を充填するときに行なλば先に充填さ
れていた充填液を外部に確実に排出することができると
共に、その内部をも乾燥せしめることができるので、新
たな充填液の充填動作を促進し得る。

（ト）発明の効果 本発明充填方法は以上の説明から明らかな如く、充填液
充填時に気泡が残ったとしてもその気泡が充填液中に溶
解するので、気泡を除去することができると共に、充填
液も溶存気体量の少ないものに置換することによって、
温度か変化しても気泡の発生が防ＩＨでき、インク滴の
噴射動作を阻害するおそれはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明液体充填方法を示す概略構成図である。 １・・・インク１滴噴則装置、３　・・変位増幅室、５
・インク室、１０・・空気室、１３・・・減圧手段、２
２・・充填液タンク、２３・・・選択器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）微小変位によりインク滴を噴射するインク滴噴射
   装置における液体充填方法であって、気体を溶解し易く
   処理した第１の充填液をインク滴噴射装置内に充填し、
   前記インク滴噴射装置内の気体を前記第１の充填液に溶
   解させた後、インク滴噴射装置内を前記第１の充填液か
   ら少なくともインク滴噴射装置の温度より高温度で脱気
   処理した第２の充填液に置換することを特徴とするイン
   ク滴噴射装置における液体充填方法。