JPS6315913B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明はインクジエツトプリンタの要部を司ど
るインク滴噴射装置に於ける目詰まり防止方法に
関する。

(ロ) 従来の技術 インク滴噴射装置は現在インク滴の噴射制御形
態の違いによつて、電界制御型、電荷制御型、オ
ンデマンド型等に分類される。この全てのインク
滴噴射装置に共通する最大の欠点はインク滴が噴
射せしめられるオリフイスの目詰まりにあること
は広く知られており、斯る目詰まりを防止する方
法として以下に示すような提案が為されている。

(a) オリフイスに蓋をする（実開昭52−110847
号）。

(b) オリフイス近傍を多湿にし乾燥を防止する
（実公昭50−35624号）。

(c) オリフイス（ノズル）を乾燥防止液で被覆す
る（特公昭54−24661号）。

(d) インク自身にポリエチレングリコールやエチ
レングリコール等の乾燥しない様な薬品を混入
せしめる。

また、乾燥したインクをインクに強大な圧力で
加圧することによつて除去する自己復帰方法も存
在する。

然し乍ら、オリフイス近傍のインクに微小な圧
力変化を加えることによつてインク滴を噴射せし
めるオンデマンド型のインク滴噴射装置にあつて
は、上述の如くインク滴の噴射が微小な加圧力に
よる為に上記目詰まりが発生すると該目詰まりを
容易に自己復帰することはできず、従つて非印写
動作時の目詰まりを予め防止せざるを得なかつ
た。

(ハ) 発明が解決しようとする問題点 本発明はインクジエツトプリンタの要部を司ど
るインク滴噴射装置に於いて最大の欠点であるイ
ンク滴を噴射するオリフイスの目詰まりを予め防
止しようとするものである。

(ニ) 問題点を解決するための手段 本発明インク滴噴射装置に於ける目詰まり防止
方法は、インク滴噴射装置の非印写動作時、第１
のオリフイスから噴射されるインク滴を通過せし
め外部に吐出せしめる第２のオリフイスを覆蓋す
ると共に、上記第１のオリフイスと第２のオリフ
イスとの間に位置する前方の室と連なり第１のオ
リフイスより高位置に設けられた大気開放口を開
放した状態で、上記第１のオリフイスから上記前
方の室にインクを供給せしめ、該第１のオリフイ
スを上記充填インクで被覆した構成にある。

(ホ) 作用 上述の如く非印写動作時、第１のオリフイスか
ら噴射されるインク滴が外部に吐出せしめられる
第２のオリフイスを覆蓋すると共に、第１のオリ
フイスの前方に設けられた前方の室と連なり該第
１のオリフイスより高位置に設けられた大気開放
口を開放した状態で、第１のオリフイスから前方
の室にインクを供給せしめることによつて、上記
開放せる大気開放口はインク供給に伴なつて押出
される前方の室内に滞留していた空気の排気口と
して作用する。

(ヘ) 実施例 以下に本発明目詰まり防止方法をオンデマンド
型のインク滴噴射装置につき図面を参照しつつ詳
述する。

第１図はインク滴噴射装置の印写動作時の断面
図を示し、同図に於いて、１はオンデマンド型の
インク滴噴射装置で、該噴射装置１は、画信号に
応答して湾曲振動する圧電振動板２と、該圧電振
動板２を長径側の開口に配したホーン状の圧力室
３と、該圧力室３の短径側に振動自在に設けられ
た薄板状の振動子４と、該振動子４の前面にイン
クを保持するインク室５と、該インク室５を挾ん
で上記振動子４と対峙する前面板６と、該前面板
６に於ける振動子４の振動中心対向箇所に穿たれ
た微小径の第１のオリフイス７と、を有し、更に
上記第１のオリフイス７の前方に設けられた前方
の室８と、該室８から開孔し上記第１のオリフイ
ス７から噴射せしめられたインク滴９……が通過
する第１のオリフイス７より開孔径が２倍以上大
きい第２のオリフイス１０と、を具備している。
１１は上記インク滴噴射装置１のインク室５にイ
ンクを供給するインク槽で、空気の透過率が低い
高分子フイルム等の袋に数100c.c.のインクが収容
されている。１２は上記インク槽１１とインク室
５とを連絡するインク供給管、１３は該インク供
給管１２の途中に配挿せしめられたインクカツプ
ラで、このインクカツプラ１３に対しインク槽１
１から延在した上記インク供給管１２は装着自在
でインクの補充をインク槽１１毎の交換で行なわ
しめている。１４は上記インク滴噴射装置１の前
方の室８及びインク槽１１に空気供給管１５を介
して矢印で示す如き空気流１６を適宜付加せしめ
るエアポンプ、１７は該エアポンプ１４と前方の
室８との間の空気供給管１５に設けられた弁装置
で、例えば三方電磁弁から成り印写動作時上記エ
アポンプ１４と前方の室８と連通状態にしてい
る。１８は上記インク滴噴射装置１の第２のオリ
フイス１０前面に僅少距離を隔てて配置された記
録媒体で、回転するドラム１９に巻回され回転方
向に主走査される。

第２図は非印写動作時の状態を示し、インク滴
噴射装置１の第２のオリフイス１０はゴム等の弾
性体から成る蓋体２０によつて覆蓋されている。
この非印写動作時には第１のオリフイス７は前方
の室８に供給されたインクによつて被覆状態にあ
る。斯る非印写動作時のインク滴噴射装置１は第
３図に示す如く記録媒体１８及びドラム１９から
離れたホームポジシヨンHPに位置している。同
図に於いて、PPはインク滴噴射装置１がインク
滴９を噴射して印写動作しているプリントポジシ
ヨンでインク滴噴射装置１は第１図に示した如き
状態にある。SPは上記プリントポジシヨンPPと
ホームポジシヨンHPとの間に位置しインク滴噴
射装置１が印写動作を待機するスタンバイポジシ
ヨンで、該スタンバイポジシヨンSPでインク滴
噴射装置１の第２のオリフイス１０は第４図並び
第５図のようにガター２１と対向している。

而して、プリントポジシヨンPPにあるインク
滴噴射装置１の圧電振動板２に画信号が印加され
ると該圧電振動板２はその厚み方向に急激に湾曲
振動し圧力室３を加圧する。この加圧は圧力室３
のホーン形状も相俟つて圧力増幅され振動子４に
伝播せしめられて該振動子４を大きく撓ませる。
即ち、斯る圧電振動板２、圧力室３及び振動子４
はインク室５のインクに対して急激に圧力変化を
与える圧力変化手段として作用する。従つて、振
動子４からの急激な圧力変化を受けたインク室５
のインクは第１のオリフイス７から押し出され、
インク滴９となり空気流１６によつて包まれなが
ら同軸上の第２のオリフイス１０から吐出され
る。尚、斯る空気流１６によるインク滴９の吐出
については特開昭51−37541号に更に詳しい説明
が為されているので、ここでの説明は割愛する。
このインク滴９は最終的にはドラム１９によつて
回転走査せしめられている記録媒体１８に付着し
て文字・図形等の画像を印写する。

印写動作終了後インク滴噴射装置１はスタンバ
イポジシヨンSPを通過しホームポジシヨンHPに
復帰する。復帰後第２のオリフイス１０は蓋体２
０によつて覆蓋され前方の室８が外部と遮断状態
となる。次いで、上記前方の室８にインクをイン
ク槽１１から第１のオリフイス７と至るインク系
を介して供給すべく、弁装置１７を切替え前方の
室８を外気と連通せしめる。この弁装置１７の切
替えで前方の室８とエアポンプ１４とは閉状態と
なる。この状態でエアポンプ１４を稼動せしめる
と、空気流１６はインク槽１１に向つて流れ該イ
ンク槽１１内のインクを加圧する。このインク槽
１１内のインクの圧力上昇はインク供給管１２、
インクコネクタ１３、更にインク供給管１２を伝
播しインク室５のインクを加圧することになる。
従つて、第１のオリフイス７近傍のインク室５の
インクの圧力は前方の室８の圧力に比べ序々に上
昇する。この圧力差が第１のオリフイス７に於け
るインクの平衡状態を打ち破ぶる閾値に到達すれ
ば、該第１のオリフイス７から前方の室８にイン
クが流れ出す。このインクの流れ出しを補助する
為に圧電振動板２に電気信号を印加し振動子４を
連続的に湾曲振動せしめると、インクの平衡は直
ちに崩れ第１のオリフイス７から前方の室８にイ
ンクが流れ始める。一旦インクが流れ出すと、圧
電振動板２への電気信号の印加を停止しても前方
の室８の圧力（空気圧）はインク室５のインク圧
に比べ低圧であるので上記インクの供給は継続さ
れる。更に、斯るインクの供給は、第２図に示す
如くインク供給孔である第１のオリフイス７より
高位置にあり、現在前方の室８と大気とを連通せ
しめている弁装置１７の大気開放口１７outが、
インク供給により押出された前方の室８の排気口
として作用している。この様にして第１オリフイ
ス７は前方の室８内に気泡を残すことなく供給さ
れたインクで覆われる。このインクの供給は前方
の室８若しくは該前方の室８近傍の空気供給管１
５に設けられた抵抗検出手段の検出出力により制
御される。

本実施例に於いてはインク滴噴射装置１のボデ
イ２２と絶縁製の空気供給管１５内の検出電極２
３との間の抵抗値を検出している。即ち、空気供
給管１５内のインクが上昇し、検出電極２３を浸
漬すると、ボデイ２２と検出電極２３間の抵抗値
は上記インクによつて激減しインクの充填終了を
検出する。

また、圧電振動板２の振動を充填終了まで継続
すればインクの充填は迅速に行なわれるばかりか
完全となるので、通常この方法が採用される。

上記検出手段により前方の室８へのインクの充
填終了が検出されると、エアポンプ１４の稼動は
停止しインク槽１１の圧力は序々に低下する。一
方、前方の室８は空気供給管１５を介して外気と
連通状態にあり、この状態で上述の如くインク槽
１１の圧力が低下すると、前方の室８に供給され
充填されたインクはインク槽１１に向つて逆流す
る為に、弁装置１７を閉じる。従つて、前方の室
８及び空気供給管１５の系は閉状態となり、イン
クの逆流は所謂トリチエツリ（Torricelli）の原
理によつて阻止される。

この結果インク滴噴射装置１は非印写動作時ホ
ームポジシヨンに於いて前方の室８にインクが充
填された状態となり第１のオリフイス７は上記イ
ンクで覆われるので、乾燥並びに塵埃の付着を主
因とする目詰まりは防止される。

この様にホームポジシヨンHPに於いて前方の
室８内にインクが供給され第１のオリフイス７の
目詰まりが防止されていたインク滴噴射装置１は
印写動作に先立つてスタンバイポジシヨンSPに
移動しガター２１と対向する。この状態で弁装置
１７を操作しエアポンプ１４と前方の室８とを連
通すると共に、該エアポンプ１４を稼動せしめ
る。すると、前方の室８内に充填されていたイン
クは第４図に於いて矢印で示す如き空気流１６に
よつて外周方向から加圧され、その中心で開孔し
ている第２のオリフイス１０から排出される。そ
してこの排出されたインクは対向配置されたガタ
ー２１によつて捕獲される。排出動作が終了する
と空気流１６は停止し第１のオリフイス７に於い
てインクの平衡は保たれインク滴噴射装置１は第
５図のように待機状態となる。このインクの排出
の度に第２のオリフイス１０は先の印写動作時に
付着した僅かなインクの凝固物等をも排出しクリ
ーニングされ、次の印写動作を待機する。

尚、上記クリーニング作用は非印写動作時に於
ける第１のオリフイス７からのインクの供給の際
に、該第１のオリフイス７についても行なわれ
る。

第６図は本発明の他の実施例に於ける非印写動
作時のインクの供給動作を示している。即ち、先
の実施例を説明した第２図と対応している。その
第２図と異なるところはエアポンプ１４の吸気口
２４を弁装置１７と、該弁装置１７が開の時閉と
なり、閉の時開となる吸気弁２５とに連結したと
ころにある。斯るシステムに於いて、蓋体２０に
よつて第２のオリフイス１０が覆蓋されると、弁
装置１７はエアポンプ１４の排気側を遮断し前方
の室８と吸気口２４とを連通状態にすると共に、
この動作に応動して吸気弁２５を閉状態にする。
従つて、エアポンプ１４が稼動すると該エアポン
プ１４は一方の空気供給管１５でインク槽１１を
加圧すると共に他方で前方の室８内の空気を排気
するので、該前方の室８内の圧力はインク室５の
それに比べ直ちに低圧となり第１のオリフイス７
からインクが流れ出しインクの供給が行なわれ
る。また、適宜圧電振動板２を駆動して上記イン
クの供給を行なわしめても良い。更にエアポンプ
１４で前方の室８のみの排気でも該室８内は低圧
となり第１のオリフイス７からインクが流れ出
す。

この様にしてインクが供給される前方の室８に
充填されると弁装置１７を閉じて上記前方の室８
内のインクを保持し、第１のオリフイス７を被覆
状態にする。

尚、本発明に用いられるインク滴噴射装置１は
上記実施例に限ることなく例えば特開昭51−
109738号に開示された如き、本発明と同様に第１
のオリフイス７に空気流１６が付加されるインク
滴噴射装置であれば望ましい。また空気流１６を
併用しなくてもインクの供給に対してはインク槽
１１を適当な加圧手段で加圧すれば良く、インク
の排出に対しては前方の室８の最下部に自重によ
つて流出する流出口を設けることによつて対処す
ることができる。

(ト) 発明の効果 本発明インク滴噴射装置に於ける目詰まり防止
方法は以上の説明から明らかな如く、第１のオリ
フイスの前方に設けられた前方の室と連なると共
に、該第１のオリフイスより高位置に設けられた
大気開放口を開放した状態で、第１のオリフイス
から前方の室にインクを供給せしめたので、上記
開放せる大気開放口はインク供給に伴なつて押出
される前方の室に滞留していた空気の排気口とし
て作用する結果、斯る前方の室へのインクの供給
を確実に行なわしめることができ、上記第１のオ
リフイスは前方の室に供給されたインクの被覆に
よりインクの乾燥等を主因とする目詰まり事故か
ら開放される。更に第１のオリフイスの前方の室
にインクを供給せしめた後、大気開放口を閉塞す
ると、前方の室に供給されたインクはトリチエツ
リの原理により自然逆流が阻止され、第１のオリ
フイスを確実に被覆することができる。前方の室
へのインクの供給が第１のオリフイスを介して行
なわれその都度該第１のオリフイスはクリーニン
グされるので印写動作に際して所望なインク滴の
噴射を絶えず得ることができる。更に、第１のオ
リフイスが被覆状態にあればインク滴噴射装置若
しくはインクジエツトプリンタに何らかの原因で
衝撃が加えられてもインク室に気泡を吸込むこと
はなく、たとえ吸込んだとしても前方の室内であ
つてこの気泡は少なくともインクの排出の際除去
されるので、従つてオンデマンド型インク滴噴射
装置に於いて目詰まりと共に最大の欠点であつた
上記気泡の吸込み事故を実質的に解消することも
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明防止方法の一実施例
を動作別に説明する為の断面図並びに模式図、第
６図は本発明の他の実施例を説明する為の断面図
であつて、１はインク滴噴射装置、５はインク
室、７は第１のオリフイス、８は前方の室、１０
は第２のオリフイス、１１はインク槽、１４はエ
アポンプ、１７は弁装置、１７outは大気開放口、
２０は蓋体、２１はガター、２３は検出電極を
夫々示している。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ インクが満たされたインク室と、該インク室
   に圧力変化を与える圧力変化手段と、該圧力変化
   手段の圧力変化によつてインク室からインク滴を
   噴射せしめる第１のオリフイスと、該第１のオリ
   フイスの前方に設けられた前方の室と、該室から
   開孔し上記第１のオリフイスから噴射せしめられ
   たインク滴が通過する第２のオリフイスと、から
   成るインク滴噴射装置に於いて、該インク滴噴射
   装置の非印写動作時、上記第２のオリフイスを蓋
   体によつて覆蓋すると共に、上記前方の室に連な
   り第１のオリフイスより高位置に設けられた大気
   開放口を開放した状態で上記第１のオリフイスか
   ら上記前方に設けられた室にインクを供給せし
   め、上記第１のオリフイスを上記インクで被覆し
   たことを特徴とするインク滴噴射装置に於ける目
   詰まり防止方法。 ２ 上記前方に設けられた室にインクを供給せし
   めた後、上記大気開放口を閉塞せしめて上記前方
   の室内に供給されたインクを保持し、このインク
   によつて上記第１のオリフイスを被覆したことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のインク
   滴噴射装置に於ける目詰まり防止方法。