JP2002029064A

JP2002029064A - インキジェットプリンター及びそのインキ供給システム

Info

Publication number: JP2002029064A
Application number: JP2001196575A
Authority: JP
Inventors: Paul Wouters; パウル・ウータース; Andre Van Geyte; アンドレ・バン・ゲイテ; Bart Verhoest; バルト・ベルヘスト
Original assignee: Agfa Gevaert NV
Current assignee: Agfa Gevaert NV
Priority date: 2000-06-29
Filing date: 2001-06-28
Publication date: 2002-01-29
Also published as: DE60008084T2; EP1167044A1; DE60008084D1; EP1167044B1; EP1361066A1; EP1361066B1

Abstract

(57)【要約】【課題】静水圧を一定に保ち、異物の侵入を防ぐ。【解決手段】底壁と側壁とを有しかつインキ表面を形
成しているインキを収容している上方容器は、インキ用
の入口のある第１の区画であって、入口がインキ表面に
向かう方向のインキの流れを回避するための手段を有す
る第１の区画，及び２個の区画が上方容器の下半分にお
いてのみ連絡するように第１と第２の区画の間に置かれ
た仕切りにより第１の区画から分離された第２の区画を
有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液滴配置装置に関し、
特にインキジェットプリンターのプリントヘッドに関す
る。特に滴下を要するインキジェットプリンターにおけ
る一連のプリントヘッドに適正な静水圧で液体インキを
提供するためのシステムに関する。

【０００２】

【従来技術及びその課題】インキジェット式液滴配置装
置においては、インキの垂れを避けるために各インキジ
ェットノズルにおいて、適正な静水圧、典型的には小さ
な負の静水圧を得ることが重要である。市販のインキジ
ェット式印刷装置においては、印刷用ヘッドを通過する
面を多重通過させることなく目標面上に大きい画像を画
像化できるように、大きい印刷面積を有する印刷装置が
提供することが有利である。これは、垂直方向に重ねら
れ又は互いに「連結された」複数の液滴配置装置（プリ
ントヘッド）を設けることにより成し遂げられる。しか
し、垂直方向に重ねられた液滴配置装置の配列には、静
水圧の管理に伴う特別の問題があり、このため、その商
業的な利点は、インキの貯蔵及び供給に関する費用の増
加、又は複雑さのために制限される。

【０００３】例えばＷＯ−Ａ−９７４４１９４号にお
いて、この問題の解決法が明らかにされた。この文書に
おいては、第２のノズルの組より高い位置に第１のノズ
ルの組を有する装置においてインキを提供するためのイ
ンキ供給システムであって、第１のノズルの組と連通
し、かつ内部の液体の液位を希望の充填高さに維持する
ために液体の脱出を許すように構成された第１の区画；
第２のノズルの組と連通し、かつ第２の区画内の液体の
液位を希望の充填高さに維持するために液体の脱出を許
すように構成された第２の区画を具備したインキ供給シ
ステムが明らかにされる。ポンプがインキを循環させ
る。ＷＯ−Ａ−９７４４１９４号に開示されたこのイ
ンキ供給システムは、各液滴配置装置における静水圧を
希望の大きさに維持するためにはうまく機能するが、こ
の文書に明らかにされたように、ポンプにより循環させ
られるインキから空気を抜き取るために脱気装置がなお
必要である。この装置を含むことが、建設を極めて費用
を要するものとする。

【０００４】インキジェットプリンターのインキ供給シ
ステム内に空気を含むことの問題は、ＥＰ−Ａ−９１６
５０２号において明らかにされたように処理することが
できる。この開示においては、インキを脱気しかつノズ
ルにおける静水圧を一定に保つために、インキ槽、吸引
ポンプ、及び弁類の極めて複雑な組合せが設けられる。
この後者の特性を得るために、インキ槽の一つの中のイ
ンキの液位を感知するためにインキセンサーが使用され
る。

【０００５】インキ供給システムを経て液滴定置装置の
ノズルにインキを循環させるとき、空気を含むだけでな
く塵埃粒子もまた含み得ることが認識されている。かか
る粒子がノズルに達すると、これらはノズルに付着し、
最終的には液滴配置装置の１個又は複数個のノズルを詰
まらせる。これは印刷品質に有害な影響を与える。

【０００６】従って、建設が容易でかつ運動部品の数が
少ないインキ供給システムであって、更に液滴配置装置
のノズルにおける静水圧が一定に保たれ、かつ気体及び
／又は塵埃を含むことが防止されるインキ供給システム
を提供することがなお望まれる。

【０００７】

【本発明の目的及び課題を解決するための手段】建設が
簡単でかつ運動部品の数が少ないインキジェットプリン
ター用のインキ供給システムであって、更に液滴配置装
置のノズルにおける静水圧が一定に保たれ、かつ気体及
び／又は塵埃を含むことが防止されたインキ供給システ
ムを提供することが本発明の目的である。

【０００８】供給インキが循環され、そしてインキに
「圧電」圧力を加えることによる（即ち、インキにパル
スを適用することによる）インキの噴出がインキの循環
によるインキ内の脈動により乱されないように、インキ
の流れが脈動の非常に少なく又は脈動なしで進行する
「圧電式」インキジェットプリンター用のインキ供給シ
ステムを提供することが本発明の別な目的である。

【０００９】本発明の更なる目的及び利点は、以下の詳
細な説明より明らかになるであろう。

【００１０】本発明の目的は、下方インキ容器（１０
０）、上方インキ容器（１０４）、ノズル（１０７）の
ある液滴配置装置を備え、インキを、前記下方容器から
前記上方容器に、及び前記上方容器から前記液滴配置装
置を経て前記下方容器内に戻すための手段（１０２）が
設けられたインキ供給システムを有するインキジェット
プリンターであって、−底壁（１１０）と側壁（１１
１）とを有しかつインキ表面（１１６）を形成している
インキ（１０１）を収容している前記上方容器は、少な
くも２個の区画、即ち、インキ用の入口（１１４）のあ
る第１の区画（Ｉ）であって前記入口が前記インキの前
記インキ表面に向かう方向の流れを回避するための手段
（１１４，１１４ａ）を有する前記第１の区画（Ｉ），
及び前記第１及び第２の区画の間に置かれ更に前記２個
の区画が前記上方容器の下半分においてのみ連絡するよ
うに開口を有する仕切り（１１２）により前記第１の区
画から分離される第２の区画（ＩＩ）を有することを特
徴とするインキジェットプリンターの提供により現実化
される。

【００１１】

【詳細な説明】図１は、インキジェットプリンター及び
そのインキ供給システムを極めて図式的に示す。インキ
（１０１）の入っている下方容器（１００）から、イン
キがポンプ（１０２）によりダクト（１０３）を通って
上方容器（１０４）内に送られる。上方容器（１０４）
は、この容器内のインキの液位を一定の高さに保つため
にオーバーフロー開口（１０５）を有し、オーバーフロ
ーしたインキはダクト（１０６）により下方容器（１０
０）に戻される。上方容器内のインキの液位と液滴配置
装置との間の高さの差（ΔＨ）が、液滴配置装置におけ
る静水圧を決定する。高さの差（ΔＨ）を調整すること
により漏れが回避される。インキは、上方容器（１０
４）からダクト（１０３ａ）を通って液滴配置装置（１
０７）に送られ、こうしてインキは循環され、インキの
一部は画像受信機（図示せず）に画像状に噴出され（１
０８）、残りのインキは、ダクト（１０３ｂ）を通って
前記下方容器に戻される。画像状の噴出中に使用された
インキを補充するために、供給システム内にインキ容器
（１０９）が設けられる。上述のインキ供給システム
は、本技術において知られるいかなる液滴配置装置とも
使用することができる。インキが循環するかかるインキ
供給システムは、液滴の噴出に圧電式アクチュエーター
手段が使用される１通路又は多通路のパルス式液滴配置
装置を備えたインキジェットプリンターにおいて非常に
有利に使用することができる。この技術によれば、イン
キ通路がインキ容器を噴出ノズルに連結する。通路に隣
接した圧電変換器が電圧の衝撃波に応じてインキ内に圧
力パルスを作り、インキ液滴をノズルから噴出させる。
かかる多通路のパルス式液滴配置装置が、例えば、ＵＳ
−Ａ−３９４６３９８号、ＵＳ−Ａ−３６８３２１２
号、ＵＳ−Ａ−３７４７１２０号、ＵＳ−Ａ−４５２５
７２８号、ＵＳ−Ａ−４５４９１９１号、及びＵＳ−Ａ
−４５８４５９０号、並びにＩＢＭＴｅｃｈｎｉｃａ
ｌＤｉｓｃｌｏｓｕｒｅＢｕｌｌｅｔｉｎＶｏｌ．
２３Ｎｏ．１０１９８１−３に明らかにされてい
る。ＥＰ−Ａ−２７８５８９号においては、述べれられ
た諸開示に勝る改良された多通路のパルス式液滴配置装
置が示され、またＥＰ−Ａ−２７７７０３号、ＥＰ−Ａ
−２７８５９０号及びＵＳ−Ａ−５８５５７１３号にお
いては、多通路のパルス式液滴配置装置が明らかにされ
る。

【００１２】図１においては、上方容器から供給されて
いるただ１個の液滴配置装置（プリントヘッド）が示さ
れているが、１個の上方容器から供給される複数の液滴
配置装置を持つことが可能である。この場合、上方容器
内のインキの液位と液滴配置装置との間の高さの差（Δ
Ｈ）が液滴配置装置内の静水圧を決定するので、全ての
装置は、上方容器内のインキの液位から同じΔＨに置か
ねばならない。このため、数個の液滴配置装置を、上方
容器内のインキの液位に関して同じ高さで一段に置き、
そして１個の上方容器から供給することができる。

【００１３】図１において説明されたインキ循環回路と
本技術において知られる適宜のプリントヘッドとを有す
るいかなるインキジェットプリンターにおいても、上方
容器（１０４）内のインキの液位が変動しないだけでな
く、プリンターの運転中、インキ表面が同じ液位に留ま
ることが重要である。上方容器内のインキ表面の小さい
波状の変動さえもインクの液位とプリントヘッドとの間
の高さの差（ΔＨ）を変化させ、これにより液滴の大き
さ及び／又は噴出速度を変える可能性があるため、イン
キ循環用に使われるポンプにより生ずる変動（脈動）も
避けなければならない。上方容器内のインキ表面に強力
な波が作られたときは、プリントヘッドのノズルにおけ
る垂れさえ生ずる。図１において説明されたインキ循環
回路を使用する場合は、インキの流れは、非常に低速で
進行し又は脈動がなく、このため、インキに対して圧電
効果の圧力を加えることによる（即ち、インキへのパル
スの適用による）インキの噴出は、インキの循環のため
のインキの脈動により乱されない。上方容器内のインキ
表面が乱されないように、及び図１に示されるようなイ
ンキ循環に使われるポンプの脈動を軽減するために、上
方容器の構造が重要な役割を務める。運動部品を何も必
要とせずに単に上方容器の機械的構造を適合させること
により上述の諸問題を避けるための可能性が与えられ
る。基本的には、構造は、容器内にラビリンスを導入
し、このラビリンスがインキを強制して容器の底の近く
でラビリンスを通過させ、インキ内に捕捉された空気又
は気体が、容器内のインキ表面に向かって逃げる可能性
を持つようにすることに落ち着いた。

【００１４】かかる上方容器の可能な実施例が図２に示
される。底壁（１１０）と側壁（１１１）とを有する上
方容器（１０４）は、容器の底壁（１１０）の上方の高
さｈ１に置かれたオーバーフロー開口（１０５）を有
し、このため、容器内のインキは、底壁（１１０）の上
方の高さｈ１の一定液位に達する。ダクト（１０６）
が、インキを下方容器（図示せず）に戻るように導く。
容器（１０４）は、仕切り（１１２）により二つの区
画、即ち入口区画（Ｉ）及び印刷／オーバーフロー区画
（ＩＩ）に分割される。この仕切りは、その上端が底壁
の上方の高さｈ５に伸びるように置かれる。ただし、ｈ
５＞ｈ１である。この仕切りは、底壁の近くに高さｈ４
の開口を有し、このため両区画は互いに連通する。高さ
ｈ４は、好ましくは０．３×ｈ１に等しいか又はこれよ
り小さく、より好ましくは０．１５×ｈ１に等しいか又
はこれより小さい。図２において、仕切り（１１２）と
底壁との間の高さｈ４の開口は底壁（１１０）上に直接
置かれる。これは好ましい実施例であるが、開口は、底
壁から離れたある距離において仕切り（１１２）に作る
ことができる。開口の高さと正確な設置とは、インキ
が、本発明の目的に役立ち得る０．５×ｈ３より低い高
さで容器の下方部分において一方の区画から出るように
強制されるように選定される。入口区画（Ｉ）にはイン
キ用の入口（１１４）があり、好ましくは、この入口は
キャップ（１１４ａ）を被せられかつ側方開口（１１４
ｂ）を有し、このため流入するインキは下向きかつ側方
に強制され、インキの表面（１１６）を乱すことはな
い。この入口は入口区画（Ｉ）内で、高さｈ１より小さ
いように選ばれた高さｈ２に伸びる。好ましくは、ｈ２
≦０．９×ｈ１であり、より好ましくはｈ２≦０．７５
×ｈ１である。図２に示された実施例においては、入口
のキャップは一端が閉じられたパイプにより具体化され
る。しかし、本技術熟練者は、流入するインキが下向き
かつ側方に強制されてインキの表面（１１６）を乱し得
ない限り別形式のキャップもなお適切であることを認め
るであろう。プリント／オーバーフロー区画（ＩＩ）に
も仕切り（１１３）がある。この仕切りは、ｈ１より小
さい高さｈ３を有し、かつ容器（１０４）の底壁（１１
０）に固定される。好ましくは、ｈ３≦０．８５×ｈ１
であり、より好ましくはｈ３≦０．５×ｈ１である。プ
リント／オーバーフロー区画には、インキを、図２には
示されないプリントヘッド（多通路パルス式液滴配置装
置）に導くための出口（１１５）がある。この出口は、
プリント／オーバーフロー区画内の仕切り（１１３）の
後方、即ち入口区画から仕切り（１１３）より遠くに置
かれる。２個の区画の間の仕切り（１１２）、及びプリ
ント／出口区画内の仕切り（１１３）は、一種のラビリ
ンスである。運転時には、インキは入口区画（Ｉ）内に
入り、そして下向きに流れるように強制され、これによ
り、インキ内に捕捉された気泡はインキ内に留まらずに
インキの表面（１１６）に上がり、従ってインキ内に捕
捉された空気は上方区画の機械的構造によりインキから
逃がされる。入口はキャップをされるため、インキの流
れの力はインキ表面から離れるように向けられ、このた
め表面（１１６）は乱されずに留まる。これは、ポンプ
の脈動によるインキの力の変動が、上方容器（１０４）
の構造のため一定液位に留まるインキ表面とは関係ない
ため、インキ循環用に適宜の形式のポンプを使用し得る
ことを意味する。結果は次の通りである。即ち、高さｈ
１は一定のままであり、従っておおむね層流が保たれ、
プリントヘッドにおいて噴出される液滴の大きさと速度
とは一定のままである。しかし、本発明の好ましい実施
例においては、低脈動のポンプ、例えばスクリュウポン
プ又は遠心ポンプが使用される。後者の形式のポンプが
特に好ましい。

【００１５】図２に示された上方容器の構造は、従来技
術のインキ供給システムの諸問題、即ち、脈動減衰、空
気の抜き取り、単純な構造基準による偶然の垂れの回避
を解決するとして説明されたが、図３に示される実施例
により更なる改良を実現するこよができる。これにおい
ては、上方容器は、３個の区画、即ち入口区画（Ｉ）、
プリント区画（ＩＩ）及び出口区画（ＩＩＩ）に分割さ
れる。基本的に、入口区画（Ｉ）とプリント区画（Ｉ
Ｉ）とは、図２の検討において説明された方法と同じ方
法で構成され、同じ利点がある。従ってここではこの説
明は繰り返さない。図２に入口区画から最も遠いとして
示された外壁（１１１）は、今回は、プリント区画を出
口区画から分割している内壁（１１７）となった。内壁
（１１７）の高さｈ１は、外壁の高さより低く、従っ
て、インキは出口区画（ＩＩＩ）の内壁の縁を越えて流
れることができる。内壁（１１７）の出口区画に面する
側は、希望する場合は、オーバーフローしているインク
により容易に濡れるように処理することができ、これに
より出口区画内のインキの流れをほぼ層流とさせること
がてき、従ってオーバーフロー中に空気を取り込むこと
を回避できる。本発明によるインキジェットプリンター
においては、インキ表面が容器の壁及び仕切りと接触し
ている場所のインキ表面における薄膜の形成の発生が最
小にされ、更に容器の表面のある部分に沿ったインキの
層流が悪化されないように、インキと接触している表面
の湿潤性を正確に平衡させることが望ましい。本発明の
プリンターにおいては、インキの過度の乾燥を避けるた
めにインキによる湿潤性が小さいように処理された幾つ
かの壁及び仕切り−或いはその部品を有すること、並び
にインクの流れの層流性を増すためにインクによる湿潤
性がどちらかと言えば良好であるように処理された幾つ
かの壁と仕切り−或いはその部品を有することが必要で
ある。出口区画には、出口（１０５）があり、これは、
インクがこの区画から出て行くより前にインクが出口区
画内に先ずある量だけ溜まるように高さｈ６を持つ。こ
れも、ダクト（１０６）を通って下方容器（図示せず）
に戻るように再循環するインク中に空気が含まれる可能
性を回避することを助ける。そこで、本発明の第２の実
施例においては、上方容器の機械的構造によるだけで幾
つかの利点、即ち、脈動の減衰、空気の抜き取り、噴出
されたインキ液滴の大きさ及び／又は速度の変動の回
避、及びオーバーフロー中における空気の取入れの回避
が実現される。

【００１６】縦型プリンターにおいて２段以上の縦に重
ねられた液滴配置装置（プリントヘッド）を有すること
が望ましいときは、各段に対して上述された個別の上方
容器を使用することが可能である。この場合、容器内の
インキの高さはプリントヘッドの段のそれぞれの位置に
適合するようにされる。また、２段以上の（プリントヘ
ッド）を受け入れるように１個の上方容器（１０４）の
構造を適合させることも可能である。図４に、この構造
が、互いにある垂直方向距離に置かれた２段のプリント
ヘッドについて図式的に示される。図面において、明瞭
にするために、プリントヘッドは、各段にただ１個だけ
が示される。図４に示される上方容器（１０４）は、４
区画（Ｉ、ＩＩ、Ｉａ、及びＩＩａ）を備える。区画Ｉ
とＩＩとは図２の検討において説明された区画と同様で
あり、区画ＩＩの出口（１１５）はインキを第１段のプ
リントヘッド（１０７）に送り、インキはここから下方
容器（図示せず）に戻される。このようにして区画Ｉと
ＩＩとは第１段のプリントヘッドのために使用される。
区画ＩＩからのインキは、仕切り（１１７）を越えて区
画Ｉａに入る。仕切り（１１７）の高さ（ｈ１）が、区
画Ｉ及びＩＩ内のインキの液位、従って前述されたよう
にプリントヘッド（１０７）のノズルにおける静水圧を
決定する。区画ＩａとＩＩａとは、出口（１１５ａ）を
介して第２段のプリントヘッド（１０７ａ）に連結され
る。区画Ｉａは入口区画であって、区画ＩＩのインキが
区画ＩＩとＩａとの間の仕切りを越えて流れることによ
りインキを受け入れる。後者の区画には、高さｈ１３の
仕切り（１１８）がある。仕切り（１１９）が区画Ｉａ
とＩＩａとの間にあり、これは高さｈ１５を有し、そし
て上方容器の底壁（１１０）との間に高さｈ１４を有す
る開口を残す。区画ＩＩａはプリント／出力区画であ
り、これは、出口（１１５ａ）を介して第２段のプリン
トヘッドにインクを提供し、インクはここから下方容器
（図示せず）に戻される。この区画も、容器の底壁（１
１０）の上方、高さｈ１１に置かれた出口（１０５ａ）
を備え、インクはダクト（１０６）を介して下方容器
（図示せず）に再循環される。プリントヘッド構造の段
は、高さｈ_PHにわたり垂直方向で移動され、上下の段の
プリントヘッドに同じ静水圧が存在するように、ｈ１と
ｈ１１との間の差が、ｈ_PH＝ｈ１−ｈ１１になるように
調整される。基本的に、区画Ｉａ及びＩＩａの構造は、
区画Ｉ及びＩＩの構造に等しく、（上方容器が１段のプ
リントヘッドにだけ従属する）図２及び３に関して説明
された利点が、この２段のプリントヘッドに対しても存
在する。

【００１７】２段以上のプリントヘッドを使用したい場
合は、上方容器に組になるように希望のように区画を加
えることにより、説明されたすべての利点を保ちながら
３段以上のプリントヘッドに使用し得る上方容器を構成
することができることを本技術熟練者は容易に認めるこ
とができる。

【００１８】本技術において知られる適宜のインキを使
用しかつインキジェット印刷技術におけるいかなる通常
の速度でこのインキを循環させたときでも、本発明に従
ったインキ用の上方容器の構造により実現される本発明
の利点が得られる。しかし、インキジェットプリンター
において、５から２０ｍＰａ（両者とも限界値を含む）
の間の粘度のインキを使用し、そしてこのインキを０．
１ｍｍ／ｓから５０ｍｍ／ｓ（両者とも限界値を含む）
の間の速度で循環させたとき、この利点が非常に卓越す
る。

【００１９】上方容器が本発明によったとき、インキを
下方容器から上方容器に、そしてこの上方容器から液滴
配置装置を経て下方容器に戻すように循環させるインキ
供給機構を含んだインキジェットプリンターにおける使
用により実現される諸利点は、下方容器の構成を適合さ
せることによっても実現させることができる。基本的に
は、プリントヘッド（液滴配置装置）から、及び上方容
器のオーバーフロー（１０５）から下方容器内に戻るイ
ンキが、下方容器内のインキ表面を乱さず、かつほとん
ど層流で容器に入るように下方容器を構成することがで
きる。更に、この構造は、循環中にインキ内に捕捉され
た空気を特別の脱気装置の必要なしにインキから容易に
分離できるように適合されねばならない。この場合も、
これは、インキ内に捕捉された空気又は気体が容器内の
インキ表面に向かって逃げる可能性を必ず持つように、
容器の底の近くでラビリンスを通過するようにインキを
強制するラビリンスを下方容器内に導入することにより
達成される。

【００２０】図５に、かかる下方容器の実施例の正面図
が示される。これにおいては、前壁は透明であるとして
示される。底壁（１１０）と側壁（１１１）とを有する
下方容器（１００）は、２個の区画Ｉ及びＩＩに分割さ
れる。区画Ｉに、インキの表面（１１６ａ）を有するイ
ンキ（１０１）がある。区画Ｉに「ベビー区画」（１２
０）が設けられ、インキ（１０１）内に浸漬される。区
画Ｉ内のインキは、下方容器の底壁の上方の高さｈ３５
に表面を有し、そして「ベビー容器」はその底壁が下方
容器の底壁の上方の高さｈ３６に置かれるようにインキ
内に沈められる。高さｈ３６は、ｈ３６≧０．６×ｈ３
５、好ましくはｈ３６≧０．８×ｈ３５になるように選
定される。オーバーフロー（１０５、１０５ａ）を経て
上方容器（１０４）から出たインキは、ダクト（１０
６）を通って「ベビー容器」に入る。容器（１０９）か
ら循環回路に入ったインキは、画像状噴射中に使用され
たインキを補充するために、インキ（１０１）と共にダ
クト（１０６ａ）から「ベビー容器」に入る。「ベビー
容器」の構造は更に説明されるでろう。

【００２１】第１の区画（Ｉ）は、高さｈ３１の仕切り
（１２２）により第２の区画（ＩＩ）から分離される。
この高さｈ３１は、０．２５×ｈ３１≦ｈ３５≦０．９
５×ｈ３１、好ましくは０．４×ｈ３１≦ｈ３５≦０．
７５×ｈ３１になるように選定される。第１の区画は、
更に、インキを再び循環回路内に送るための入口（１２
４）を持つ。

【００２２】第２の区画に、ｈ３３＞ｈ３１になるよう
に選定された高さｈ３３を有する更なる仕切り（１２
１）がある。仕切り（１２１）は、第２の区画の底に、
高さｈ３４の開口を残す。この高さｈ３４は、好ましく
は０．３×ｈ３１に等しいか又はこれより小さく、より
好ましくは０．１５×ｈ３１に等しいか又はこれより小
さい。図５において、仕切り（１２１）と底壁との間に
高さｈ３４の開口が、底壁上に直接置かれる。これは好
ましい実施例であるが、底壁から同じ距離だけ離れた仕
切り（１２１）の開口を、本発明の目的のために使うこ
とができる。事実、インキが入口（１２３）から容器の
下方部分、即ち０．５×ｈ３１より低い高さに流れるよ
うに強制されるように、開口の高さと正確な設置とが選
ばれたときは、本発明の目的に使用できる。プリントヘ
ッド（図示せず）から再循環しているインキは、高さ３
２で側壁（１１１）に設置された入口（１２３）を経て
第２の区画に入る。この高さｈ３２は、０．２５ｍｍ≦
ｈ３１−ｈ３２≦５０ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ≦ｈ
３１−ｈ３２≦３０ｍｍ、になるように選定される。区
画ＩＩ内のインキの表面（１１６ｂ）にごく接近した入
口（１２３）の設置により、戻りのインキ内に捕捉され
た空気を、この表面（１１６ｂ）を経て容易に抜き取り
得ることが可能である。運転時には、プリントヘッドか
ら戻ってきたインキは、第２の区画（ＩＩ）内に入ると
下方に強制され、仕切り（１２１）の下を通過させられ
る。これも、液体とこの中に捕捉された空気との分離を
促進する。次いで、インキは、２個の区画間の仕切り
（１２２）を越えて流れ第１の区画に入る。第１の区画
に面する仕切り（１２２）の側面に沿ったインキの流れ
は準層流であり、インキからまだ分離されないいかなる
空気もこの面ににおいてインキから逃げることができ
る。１段以上のプリントヘッドを有するプリンターにお
いて下方容器が使用されるときは、各段のプリントヘッ
ドから戻ってくるインキを同じ区画（ＩＩ）において下
方容器に入ることが可能であり、或いは複数個の区画
（ＩＩ）を下方容器に加えることができる。

【００２３】図６は、図５の線Ｗ−Ｗ’に沿った下方容
器の断面図である。この図は、下方容器（１００）及び
この中の「ベビー(baby)容器」（１２０）を示す。側壁
（１１１ａ）と底壁（１１０ａ）とを有する「ベビー容
器」はインキ（１０１）内に浸される。インキは、下方
容器の底壁の上方の高さｈ３５に表面を持ち、「ベビー
容器」はその底壁（１１０ａ）が下方容器の底壁の上方
の高さｈ３６に置かれるようにインキに沈められる。高
さｈ３６は、ｈ３６≧０．６×ｈ３５になるように、好
ましくはｈ３６≧０．８×ｈ３５になるように選定され
る。

【００２４】オーバーフロー（１０５、１０５ａ）を経
て上方容器（１０４）から出たインキは、ダクト（１０
６）を経て「ベビー容器」に入る。容器（１０９）から
循環回路に入ったインキは、画像状噴射中に使用された
インキを補充するために、インキ（１０１）と共にダク
ト（１０６ａ）から「ベビー容器」に入る。

【００２５】ベビー容器も区切られ、「ベビー容器」の
底壁の上方ｈ３７の高さの仕切り（１２６）により互い
に分離された２個の区画（Ｉｂ及びＩＩｂ）を持つ。オ
ーバーフロー（１０５、１０５ａ）を経て上方容器（１
０４）から出たインキは、ダクト（１０６）を経て第１
区画（Ｉｂ）の「ベビー容器」に入る。容器（１０９）
から循環回路に入ったインキは、画像状噴射中に使用さ
れたインキを補充するために、インキ（１０１）と共に
第１区画（Ｉｂ）のダクト（１０６ａ）から「ベビー容
器」に入る。ダクトは、インキが自由落下しないよう
に、ベビー容器内のインキ表面（１１６ｃ）の下に伸び
る。両ダクト（１６０及び１６０ａ）は、「ベビー容
器」の底壁の上方ｈ３９の高さで「ベビー容器」に入
る。この高さｈ３９は、０．２５ｍｍ≦ｈ３７−ｈ３９
≦３０ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ≦ｈ３７−ｈ３９≦
１５ｍｍになるように選定される。区画Ｉｂ内のインキ
の表面（１１６ｃ）に極めて近いダクト（１０６及び１
０６ａ）の設置により、戻りのインキ内に捕捉された空
気は、この表面（１１６ｃ）を経て容易に抜き取ること
ができる。「ベビー容器」の第１の区画（Ｉｂ）に仕切
り（１２５）が置かれる。この仕切りは、「ベビー容
器」の底壁から測って高さｈ３８を有し、この高さｈ３
８は、ｈ３８＞ｈ３７になるように選ばれる。仕切り
（１２５）の底に高さｈ４２の開口が残される。高さｈ
４２は、好ましくは０．３×ｈ３７に等しいか又はこれ
より小さく、より好ましくは０．１５×ｈ３７に等しい
か又はこれより小さい。図６において、仕切り（１２
５）と底壁との間に、高さｈ４２の開口が底壁（１１０
ａ）上に直接置かれる。これは好ましい実施例である
が、底壁からある距離だけ離れた仕切り（１２５）の開
口は、これを本発明の目的のために使うことができる。
事実、インキがダクト（１０６及び１０６ａ）から「ベ
ビー容器」の下方部分、即ち０．５×ｈ３７より低い高
さに流れるように強制されるように、開口の高さと正確
な設置とが選ばれたとき、本発明の目的に役立つ。イン
キは第１の区画（Ｉｂ）から、２個の区画の間の仕切り
（１２６）を越えて流れる。ベビー容器のこの区画は、
「ベビー容器」の底壁から測って高さｈ４０を有する仕
切り（１２８）により下方容器の区画Ｉから分離され
る。「ベビー容器」のこの区画に、「ベビー容器」の底
壁から測って高さｈ４１を有する仕切り（１２７）が置
かれる。この高さｈ４１は、ｈ４１＞ｈ４０になるよう
に選定される。仕切り（１２５）の底に高さｈ４３の開
口が残される。高さｈ４３は、好ましくは０．３×ｈ４
０に等しいか又はこれより小さく、より好ましくは０．
１５×ｈ４０に等しいか又はこれより小さい。図６にお
いて、仕切り（１２７）と底壁との間に、高さｈ４３の
開口が底壁（１１０ａ）上に直接置かれる。これは好ま
しい実施例であるが、底壁からある距離だけ離れた仕切
り（１２７）の開口を、本発明の目的のために使うこと
ができる。事実、インキがダクト（１０６及び１０６
ａ）から「ベビー容器」の下方部分、即ち０．５×ｈ４
０より低い高さに流れるように強制されるように、開口
の高さと正確な設置とが選ばれたとき、本発明の目的に
役立つ。インキは仕切り（１２８）を越えて流れ、下方
容器の区画Ｉ内のインキ（１０１）に入る。

【００２６】インキを「ベビー容器」の底に沿って流れ
るように強制し、かつインキに捕捉された可能性のある
いかなる空気も「ベビー容器」内のインキの表面に逃げ
るための時間及び空間を残すある種のラビリンスがある
限り、２個以上の区画を有し又はただ１個の区画を有す
る「ベビー容器」を実施し得ることは明らかである。

【００２７】区画ＩＩに収容されたインキの表面（１１
６ｂ）の近くにおいて下方容器（１００）に入口（１２
３）を設けること、及び「ベビー容器」の区画Ｉｂ内の
インキの表面（１１６ｃ）の近くにおいて「ベビー容
器」（１２０）にダクト（１０６及び１０６ａ）を設け
ることは、プリンター運転中における容易な脱気を許す
利点だけでなく、更にプリンターの始動の際、従って空
のダクト内でインキの循環の始まるときに、インキによ
り空気が容易に押されそして下方容器内で容易に逃げ得
るので、ダクト又はその他の部分から空気を容易に抜き
出すことができるという大きな利点もある。

【００２８】本発明の利点、即ち、脈動の減衰、空気の
抜き取り、噴出されたインキ液滴の大きさ及び／又は速
度の変動の回避及びオーバーフロー中の空気の捕捉の回
避は、本発明による上方容器又は下方容器のいずれかの
使用により実現させることができるが、インキジェット
プリンターの最も好ましい実施例においては、インキは
本発明による上方容器と下方容器との両者を循環するこ
とが示される。図７に、２段のプリンターヘッドを有す
るプリンターが図式的に示される。基本的に、これは、
図１において説明されたような諸部材を備える。上方容
器及び下方容器の両者が本発明による容器である。上方
容器及び下方容器は共に開放構造となし得るが、両容器
は蓋（１０４ａ及び１００ａ）により蓋をされることが
好ましい。これらの蓋は、外部の空気が容器に入らない
ように気密にすることが最も容易である。このため、両
容器内のインキの上方の空気はインキの溶剤で飽和し、
従って、インキから出る溶剤の蒸発が最小にされ、防止
さえもなされる利点がある。両容器はそれぞれの蓋のダ
クト（１２９）により連結され、このため上方容器内の
空気と下方容器内の空気とは連通する。このようにする
ことにより、両容器内の空気／インキ容積はほぼ一定に
保たれ、一方の容器内のインキの液位が変化したときは
他方の容器内の空気が第１の容器に吸引され、又は第１
の容器から押し出される。例えば、下方容器内のインキ
の液位が高くなったときは、空気は下方容器からダクト
（１２９）を通って他方の容器に押される。

【００２９】図７に示されたインキジェットプリンター
は、圧縮空域用のコック（１０３ａ）の付けられた入口
管（１３０）を備える。ダクト（１３０）を経て圧縮空
気を上方容器内に送ることにより、プリントヘッド（１
０７、１０７ａ）を掃除することができる。圧縮空気に
よる掃除を考えたとき、上方容器と下方容器との間に圧
力平衡用のダクト（１２９）のあることが有利である。
このダクトがあるときは、圧縮空気による掃除の際に、
このダクトがあるために下方容器内の圧力と上方容器内
の圧力とが等しくされるので、プリンター内の平衡は乱
されない。

【００３０】図７より見られるように、下方容器にイン
キのコンディショニング用手段、ヒーター（１３２）及
びクーラー（１３３）を加えることができる。下方容器
におけるコンディショニング用手段の設置は、循環回路
のその他の場所におけるこれの設置に勝り有利である。
下方容器には、すべてのインキ、即ち上方容器からのオ
ーバーフロー、プリントヘッドから戻ってくるインキ、
及び補充用の供給容器（１０９）からのインキが一緒に
来て、これら全てのインキがあるために一度にコンディ
ショニングされる。下方容器内のインキの量はどちらか
と言えば大きい方であり、従って、緩衝用の容量があり
かつコンディショニング手段が非常に冷たいインキのピ
ーク又は非常に高温のインキのピークを処理する必要が
ない。

【００３１】インキを奇麗にするため、及びノズルを詰
まらせて印刷品質を劣化させる塵埃及びその他の粒子が
プリントヘッドに達することを防ぐために、循環回路に
フィルターが置かれる。インキの濾過は、例えばＷＯ−
Ａ−００２１７５５号より知られる。フィルターの使
用時には、オーバーサイズのフィルターはインキ循環用
の遠心ポンプの使用を可能とするため、これを有するこ
とが最善であるが見いだされた。この文書において、イ
ンキ循環用には、低脈動ポンプの使用が好ましいことが
説明されている。オーバーサイズのフィルターを使用し
た場合は、フィルターにおける圧力低下が小さく、従っ
てインキを低圧で送るポンプを使うことができる。そし
て、これは、インキに加わる熱的及び機械的なストレス
に関する更なる利点を持つ。本発明に使用するためのオ
ーバーサイズフィルターは、粘度が５から２０ｍＰａの
間のインキを循環速度が３から５リットル毎分で使用す
るときに、０．２５から２ｍ²、好ましくは０．５から
１ｍ²の間の濾過面積を持つ。

【００３２】インキ回路の清掃を容易にするために、上
方容器、下方容器及び「ベビー容器」は、特別な困難な
しに空にできることが好ましい。これは、上方容器にお
いて、この容器の底壁に達する仕切り（上方容器には、
仕切り１１３，１１７，１１８がある。図３及び４参
照）及び上方容器の底の出口管（１０６）に小さい穴
（１３４）を有することにより達成される。下方容器に
おいては、下方容器の底の近くで区画Ｉと区画ＩＩとを
分離している仕切り（１２０）に小さい穴が設けられ
る。「ベビー容器」においては、区画Ｉｂと区画ＩＩｂ
とを分離している仕切り及び区画ＩＩｂ内の「ベビー容
器」の底壁に穴が設けられる。図８に、穴の配置が示さ
れる。図８ａは、図４に示された容器の底に沿った上方
容器の拡大図を示し、図８ｂは、図５に示された容器の
底に沿った下方容器の拡大図を示し、そして図８ｃは、
図６に示された「ベビー容器」の底に沿ったベビー容器
の拡大図を示す。図８においては、仕切り部分のみが番
号を付され説明される。その他の部材及びその番号はそ
れぞれ図４、５及び６を参照されたい。穴（１３４）
は、インキ供給システムにおけるインキの循環が多すぎ
るインキの漏洩のために乱されないように、及び容易に
詰まることのないように寸法を決めなければならない。
粘度が５から２０ｍＰａ（両者とも限界値を含む）の間
のインキでは、穴（１３４）は５から１５ｍｍ²（両者
とも限界値を含む）の間の面積を持つことができる。

【００３３】本発明は以下を含む。 −下方インキ容器（１００）、上方インキ容器（１０
４）、ノズル（１０７）のあるプリントヘッドを備え、
インキを、前記下方容器から前記上方容器に、及び前記
上方容器から前記プリントヘッドを経て前記下方容器内
に戻すための手段が設けられたインキ供給システムを有
するインキジェットプリンターであって、底壁（１１
０）と側壁（１１１）とを有し、前記底壁（１１０）の
上方ｈ１の高さにインキ表面（１１６）を形成している
インキ（１０１）を収容している前記上方容器は、少な
くも２個の区画、即ち、インキ用の入口（１１４）のあ
る第１の区画（Ｉ）であって前記入口が前記インキの前
記インキ表面に向かう方向の流れを回避するための手段
（１１４，１１４ａ）を有する前記第１の区画（Ｉ），
及び前記底壁（１１０）から前記底壁の上方ｈ５（ただ
しｈ５＞ｈ１）の高さに伸び更に前記２個の区画が前記
上方容器の下半分においてのみ連絡するように高さｈ４
の開口を有する仕切り（１１２）により前記第１の区画
から分離された第２の区画（ＩＩ）を有することを特徴
とするインキジェットプリンター、 −前記インキの前記インキ表面（１１６）に向かう方向
の流れを回避するための前記手段（１１４、１１４ａ）
が、前記入口上のキャップ（１１４ａ）及び前記入口に
おける側方開口（１１４ｂ）を備えるインキジェットプ
リンター、 −前記入口が、ｈ２≦０．９×ｈ１であるように選定さ
れた高さｈ２を持つインキジェットプリンター、 −前記第２の区画（ＩＩ）が、前記底壁に固定され、ｈ
３≦０．８５×ｈ１であるように選定された高さｈ３の
更なる仕切り（１１３）を持つインキジェットプリンタ
ー、 −前記第１及び第２の区画の間に置かれた前記仕切り
（１１２）における高さｈ４の前記開口が前記底壁上に
置かれ、前記高さｈ４はｈ４≦０．３０×ｈ１であるよ
うに選定されるインキジェットプリンター、 −下方インキ容器（１００）、上方インキ容器（１０
４）、ノズル（１０７）のあるプリントヘッド（１０
７）を備え、インキを、前記下方容器から前記上方容器
に、及び前記上方容器から前記プリントヘッドを経て前
記下方容器内に戻すための手段（１０２）が設けられた
インキジェットシステムを有するインキジェットプリン
ターであって、底壁（１１０）と側壁（１１１）とを有
する前記下方容器が少なくも２個の区画Ｉ及びＩＩを備
え、前記区画の一方（ＩＩ）に「ベビー容器」（１２
０）があることを特徴とするインキジェットプリンタ
ー、 −前記上方容器からオーバーフローしているインキ及び
補充用インキが、ダクト（１０６，１０６ａ）を経て前
記下方容器内に収容された「ベビー容器」に送られるイ
ンキジェットプリンター、 −前記プリントヘッドからの戻りのインキが、入口（１
２３）を通って前記「ベビー容器」を収容していない区
画（Ｉ）において前記下方容器に入るインキジェットプ
リンター、 −前記区画（Ｉ）が前記「ベビー容器」を収容せず、前
記底壁（１１０）の上方の高さｈ３１に表面（１１６
ｂ）を形成しているインキ（１０１）を収容し、更に前
記プリントヘッドからの戻りのインキ用の前記入口（１
２３）が、前記底壁（１１０）の上方の高さｈ３２にお
いて前記側壁（１１１）の一方に置かれ、前記高さｈ３
２が、０．２５ｍｍ≦ｈ３１−ｈ３２≦３０ｍｍになる
ように選定されたインキジェットプリンター、 −前記下方容器がインキをコンディショニングするため
の手段（１３２，１３３）を更に含むインキジェットプ
リンター、 −前記上方及び下方の容器は、両者とも気密な蓋（１０
４ａ、１００ａ）を備え、更に圧力平衡化のためにダク
ト（１２９）により互いに連結されるインキジェットプ
リンター、 −前記インキを循環させるための前記手段（１０２）
が、前記インキに３から５リットル毎分（限度値を含
む）の間の循環速度を与える遠心ポンプであり、前記イ
ンキは、循環中、１．２５から２ｍ²の濾過面積を有す
るフィクター上を通過させられるインキジェットプリン
ター、 −前記インキジェットプリンターがドロップオンデマン
ドプリンター（ｄｒｏｐｏｎｄｅｍａｎｄｐｒｉｎ
ｔｅｒ）であり、前記液滴は「圧電」素子の手段により
前記プリントヘッドから噴出されるインキジェットプリ
ンター、−濡れ防止用コーティングで処理された前記上
方区画及び前記下方区画の壁及び仕切りがあるインキジ
ェットプリンター、 −前記上方容器、前記下方容器及び前記「ベビー容器」
において、仕切り及び前記容器の前記底壁に達するオー
バーフローパイプに穴（１３４）があり、前記穴は５か
ら１５ｍｍ²（両者とも限度値を含む）の間の面積を有
するインキジェットプリンター。

【図面の簡単な説明】

【図１】インキジェットプリンター及びそのインキ供給
システムを図式的に示す。

【図２】本発明によるインキジェットプリンター及びイ
ンキ供給システムを使用する上方容器の可能な一構造を
示す。

【図３】本発明によるインキジェットプリンター及びイ
ンキ供給システムを使用する上方容器の別の可能な構造
を示す。

【図４】２段のプリントヘッドを使用している本発明に
よるインキジェットプリンター及びインキ供給システム
に使用する上方容器の可能な一構造を図式的に示す。

【図５】本発明によるインキジェットプリンター及びイ
ンキ供給システムに使用する「ベビー容器」を組み込ん
だ下方容器の可能な一構造を図式的な正面図を示す。

【図６】本発明によるインキジェットプリンター及びイ
ンキ供給システムを使用する下方容器の可能な一構造
の、図５の線ｗ、ｗ’に沿った図式的な断面図を示す。

【図７】本発明の上方及び下方の容器を組み込んだプリ
ンターを図式的に示す。

【図８】仕切り、並びに上方及び下方の容器及び「ベビ
ー容器」の前記底壁に達するオーバーフローパイプの
「清掃用」の穴の位置を図式的に示す。

【符号の説明】

１００下方容器１０１インキ１０２ポンプ１０３、１０３ａ、１０３ｂ、１０６、１０６ａダク
ト１０４上方容器１０５、１０５ａインキのオーバーフロー出口１０７プリントヘッド（液滴噴出装置）１０８噴出されたインキ１０９インキ容器１１０容器の底壁１１１容器の側壁１１２、１１３、１１７、１１８、１１９、１２１、１
２２、１２５、１２６、１２７、１２８仕切り１１４入口１１４ａ入口のキャップ１１４ｂ入口の穴１１５、１１５ａプリントヘッドへの出口１１６、１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃインキの表面１２０下方容器内の「ベビー容器」１２９空気ダクト１３０圧縮空気用ダクト１３１フィルター１３２ヒーター１３３クーラー１３４穴

フロントページの続き (72)発明者アンドレ・バン・ゲイテベルギー・ビー2640モルトセル・セプテストラート27・アグフア−ゲヴエルト・ナームローゼ・フエンノートシヤツプ内 (72)発明者バルト・ベルヘストベルギー・ビー2640モルトセル・セプテストラート27・アグフア−ゲヴエルト・ナームローゼ・フエンノートシヤツプ内Ｆターム(参考） 2C056 EA26 FA04 KB16 KB21 KB26 KB33 KB37 KC13 KC20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下方インキ容器（１００）、上方インキ
容器（１０４）、ノズル（１０７）のあるプリントヘッ
ドを備え、インキを、前記下方容器から前記上方容器
に、及び前記上方容器から前記プリントヘッドを経て前
記下方容器内に戻すための手段（１０２）が設けられた
インキ供給システムを有するインキジェットプリンター
であって、底壁（１１０）と側壁（１１１）とを有し、かつ前記底
壁（１１０）の上方ｈ１の高さにインキ表面（１１６）
を形成しているインキを収容している前記上方容器は、
少なくも２個の区画、即ち、インキ用の入口（１１４）
のある第１の区画（Ｉ）であって前記入口が前記インキ
の前記インキ表面に向かう方向の流れを回避するための
手段（１１４，１１４ａ）を有する前記第１の区画
（Ｉ）、及び前記底壁（１１０）から前記底壁の上方ｈ
５（ただしｈ５＞ｈ１）の高さに伸び更に前記２個の区
画が前記上方容器の下半分においてのみ連絡するように
高さｈ４の開口を有する仕切り（１１２）により前記第
１の区画から分離された第２の区画（ＩＩ）を有するこ
とを特徴とするインキジェットプリンター。
【請求項２】下方インキ容器（１００）、上方インキ
容器（１０４）、ノズル（１０７）のあるプリントヘッ
ドを備え、インキを、前記下方容器から前記上方容器
に、及び前記上方容器から前記プリントヘッドを経て前
記下方容器内に戻すための手段（１０２）が設けられた
インキ供給システムを有するインキジェットプリンター
であって、底壁（１１０）と側壁（１１１）とを有する前記下方容
器が少なくも２個の区画Ｉ及びＩＩを備え、前記区画の
一方（ＩＩ）に「ベビー容器」（１２０）があることを
特徴とするインキジェットプリンター。
【請求項３】請求項１による上方容器を有する請求項
２によるインキジェットプリンター。