JPH0429851A - インクジェット記録装置 - 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】 本発明はインクジェットヘッド内に発生した気泡を検出
及び除去できるようにしたインクジェット記録装置に関
するものである。

〔発明の背景〕

第９図に従来の気泡除去装置の一例を示す。インクタン
ク２６内のインクはヘッド内のインク供給口３０、イン
ク供給路３１及びオリフィス路２８を介して圧力室２７
に送られる。圧力室２７内のインクは圧電素子３２が駆
動された時にオリフィス路２８、オリフィス２９を介し
てインク粒子として噴射される。

オンデマンド型インクジェットヘッドにおいて、周知の
如く、ヘッド内に気泡が発生するという問題がある。気
泡が発生すると、圧力室２７の振動エネルギが気泡に吸
収されてしまい圧力室２７内のインクを十分に加圧する
ことができず、インク粒子を正常に噴射できなくなる。

第１０図はインク粒子の噴射状態を示すもので、（Ａ）
は正常時、（Ｂ）は気泡発生により噴射方向が下向きと
なった例、（Ｃ）は大きな気泡が発生してインク粒子と
して噴射できなかった例を示す。

気泡が発生すると、インク粒子の速度が減少したり、噴
射方向が乱れ正常な印刷ができなくなる。

このため気泡が発生したら、パージポンプ３３によリイ
ンクランク２６内のインクを加圧してヘッド内の気泡を
除去するようにしている。またヘッド内に気泡が発生し
たことを前記圧電素子３２の電気的出力を監視すること
により検出する方法が例えば特公昭５９−２６２０号、
実公昭５９−５５７０号等により提案されている。かが
る気泡検出手段により気泡発生を検出した時に前記パー
ジポンプ３３を所定時間駆動することにより、第９図の
ような構成のヘッド内の気泡を除去することが可能とな
る。

しかし圧力室２７とオリフィス２９との間に、圧力変動
を吸収するインク室を設けた第１図に示すようなインク
ジェットヘッドの場合、気泡が圧力室内に発生したか、
インク室内に発生したかを区別して検出することができ
ないため、以後の気泡除去に関して次のような問題があ
った。

すなわち気泡が圧力室内またはインク室内に発生したか
によって前記パージポンプ３３の圧力及び動作時間を変
化させた方がよいが、圧力及び動作時間を大きくすると
インク室内に発生した場合にはインクタンク内のインク
が余分に吐出されてしまい、またパージポンプの圧力及
び動作時間を小さくすると圧力室内に発生した気泡を完
全に除去できなくなる恐れがある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、気
泡発生個所を検出し気泡除去を効率よく行えるようにす
ることである。

〔発明の概要〕

本発明は、気泡がインク室内または圧力室内に発生した
かによって気泡発生検出用圧電素子の出力が変化するこ
と、インク室内の気泡を除去するにはパージポンプの圧
力及び動作時間を小さくできることに着目し、気泡検出
法及び気泡除去法を工夫したものである。以下実施例図
面を参照して本発明を説明する。

〔発明の実施例〕

第１図は本発明装置の一実施例を示す説明図である。イ
ンクタンク１内のインクはインク供給口５、インク供給
路６を介して圧力室２内に送られる。圧力室２とオリフ
ィス４との間には、上記した如く、圧力室２の容積より
小さい容積を有し、圧力変動を吸収するためのインク室
３が設けられている。圧力室２の隔壁９後方には圧電素
子７が装着されている。検出制御回路１１は、リード線
８を介して圧電素子７を駆動する信号を発生すると共に
圧電素子７の出力を受けて気泡発生及び発生個所を検出
し、該検出結果に対応してパージポンプ１０を駆動する
信号を発生する。

圧電素子７を第２図に示すパルス信号により駆動すると
圧力室２の容積が急激に減少され、オリフィス４からイ
ンク粒子が噴射される。前記パルス信号がなくなると圧
力室２は元の状態に戻る。

この戻る際のインクの振動が圧力室２から隔壁９に伝わ
り、圧電素子７は電気信号を発生する。

第３図は圧電素子７が出力する電圧を示したものである
。気泡が発生していない正常状態での出力電圧は、微小
な振動が短時間起こりその後収束する。これは圧力室２
を変形させたエネルギがオリフィスからインク粒子とし
て噴射することによって消費され、減衰が速いことを意
味している。

第４図はヘッド内に気泡が発生した場合の圧電素子７の
出力電圧を示すものである。第４図（Ａ）はインク室３
に気泡が発生した場合を示し、正常状態に比べ振動減衰
時間が長くなっている。第４図（Ｂ）は圧力室２に気泡
が発生した場合を示し、正常状態に比ベピーク値が大き
くなると共に振動減衰時間が更に長くなっている。第４
図（Ｃ）はヘッド内に気泡が充満している場合を示し、
圧電素子７より加えたエネルギの１００％近くが気泡に
よって吸収されてしまい、その結果振動減衰時間が無限
に長くなっている。

ヘッド内に気泡が発生すると、圧電素子７により加えた
エネルギが気泡によって吸収されてしまい、インク粒子
噴射として消費されずエネルギ減衰が小さいため振動波
として圧力室２に戻ってくることを意味している。

従って、検出制御手段１１は、圧電素子７の出力電圧の
ピーク値の幅及び振動減衰時間の少なくとも一方を監視
することにより、気泡発生及び気泡発生個所が圧力室２
内かインク室３内かを検出することができる。またこの
検出結果特に気泡発生個所に応じて前記パージポンプ１
０の駆動条件を変え、気泡を効率よく除去することが可
能となる。

第５図は気泡除去ルーチンを示すフローチャートである
。

ステップ５０で前記検出制御手段ＩＩが気泡発生を検出
するとステップ５１に進んで印刷を停止させてステップ
５２に進む。

ステップ５２において気泡がインク室３で発生したか否
かを判断し、インク室３で発生したならステップ５４に
進んでパージポンプ１０を（１，１Ｋｇ／ｃｍ”の圧力
にして５秒間動作させる。気泡がインク室３でなく圧力
室２で発生したならステップ５３に進んでパージポンプ
１０を０．２　Ｋｇ／ｃｍ”の圧力にして１０秒間動作
させる。

パージポンプ１０によるパージ動作が終了したらステッ
プ５５に進んで気泡がヘッド内に未だ残っているか否か
を検出するために圧電素子７を駆動し、ステップ５６に
おいて圧電素子７の出力を監視して気泡が残っているか
否かを判断し、気泡が未だ残っているならステップ５２
に戻ってパージポンプ１０を再度動作させてパージング
を行う。気泡が完全に除去され気泡が残っていないなら
ステップ５７に進んで印刷を再開させる。

以上のように本実施例によれば、気泡発生個所を検出で
きると共に気泡発生個所に応じてパージポンプ１０の駆
動条件を変えるようにしたので、気泡除去を効率よく行
うことが可能となる。

第６図はヘッド１６の他の実施例を示すもので、第７図
は第６図のヘッド１６の場合の気泡除去装置を示すもの
である。

圧力室２はインク供給路２１、インク供給口２０を介し
て第１インクタンク１２よりインクが供給されると共に
気泡排除口２４を介して大気に連通している。上記実施
例同様圧力室２及びオリフィス４に連通しているインク
室３は、インク供給路２３、インク供給口２２及び連通
路１４を介して第２インクタンク１３よりインクが供給
されると共に気泡排除口２５を介して大気に連通してい
る。

第１インクタンク１２と第２インクタンク１３は印刷時
に開いているソレノイド弁１５を介して連通している。

従って印刷時、第１インクタンク１２及び第２インクタ
ンク１３内のインクは同一高さとなっている。インクタ
ンク１２及び１３は夫々第１パージポンプ１７及び第２
パージポンプ１８に接続されている。なお第２パージポ
ンプ１８の圧力及び動作時間は第１パージポンプ１７の
圧力及び動作時間より小さくなるように設定されている
。また圧力室２及びインク室３内に発生した気泡は夫々
気泡排除口２４及び２５から排除されるので、気泡除去
が容易に行えるようになる。

第８図は第７図の構成における気泡除去ルーチンを示す
フローチャートである。

気泡検出時にソレノイド弁１５を閉じ（ステップ６２）
、気泡発生個所が圧力室２内か否かを判断しくステップ
６３）、気泡発生個所が圧力室２内なら第１パージポン
プ１７及び第２パージポンプ１８を動作させ（ステップ
６４．６５）、気泡発生個所がインク室３内なら第２パ
ージポンプ１８のみを動作させ（ステップ６５）、気泡
が除去されてからソレノイド弁１５を開放（ステップ６
８）させてから印刷を再開させる点が上記実施例と異な
る。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、気泡発生個所を区別して
検出できると共にパージポンプの駆動条件を気泡発生個
所に応じて変えるようにしたので気泡除去を効率よく行
うことができるという効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の要部である気泡除去装置の一実施
例を示す説明用側面図、第２図は圧電素子記動電圧の一
例を示す波形図、第３図は正常時の圧電素子の出力電圧
を示す波形図、第４図は異常時の圧電素子の出力電圧を
示す波形図、第５図は気泡除去ルーチンの一実施例を示
すフローチャート、第６図は印刷ヘッドの他の実施例を
示す断面図、第７図は気泡除去装置の他の実施例を示す
説明用側面図、第８図は気泡除去ルーチンの他の実施例
を示すフローチャート、第９図は従来装置の−例を示す
説明用側面図、第１０図はインク噴射状態を示す説明用
側面図である。 図において、１はインクタンク、２は圧力室、３はイン
ク室、４はオリフィス、７は圧電素子、９は隔壁、１０
はパージポンプ、１１は検出制御手段である。 特許出願人の名称　　　日立工機株式会社第９図 第ｔｏ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、インクが充填され、圧電素子により容積が変化され
   てインク粒子をオリフィスより噴射する圧力室と、その
   容積が圧力室の容積より小さく、圧力変動を吸収するた
   めに圧力室とオリフィスとの間に設けられたインク室と
   を有するインクジェットヘッドにより印刷するインクジ
   ェット記録装置であって、 前記圧電素子の出力信号を入力とする検出制御手段を設
   け、前記圧電素子の出力信号の振動減衰時間の長短及び
   出力信号のピーク値幅の少なくとも一方を監視して気泡
   が圧力室かインク室の何れにあるかを判断検出すること
   を特徴としたインクジェット記録装置。 ２、前記圧力室に加圧インクを供給するパージ手段を設
   け、前記制御検出手段が気泡を検出した時、パージ手段
   を動作させて前記気泡を除去することを特徴とした請求
   項１記載のインクジェット記録装置。 ３、前記インク室に気泡がある場合、前記パージ手段の
   圧力を小さくすると共に動作時間を短くしたことを特徴
   とする請求項２記載のインクジェット記録装置。 ４、前記圧力室に気泡がある場合、前記パージ手段の圧
   力を大きくすると共に動作時間を長くしたことを特徴と
   する請求項２記載のインクジェット記録装置。 ５、前記圧力室及びインク室に加圧インクを供給する２
   個のパージ手段を設け、前記制御検出手段の検出出力に
   よって該２個のパージ手段を選択的に動作させて気泡を
   除去することを特徴とした請求項１記載のインクジェッ
   ト記録装置。