JP2006527673A - インクジェット装置および方法 - Google Patents

Abstract

インクを収容し、脱気し、供給するインクジェット装置において、気体が容器（１０）内のインクを通って泡立つように、気体はインク用の容器（１０）に供給される。制御装置が、容器内の圧力が脱気圧力であり、かつ気体供給手段が、気体を、インクを通って泡立つように脱気圧力よりも高い圧力で供給するよう制御される脱気モードと、容器（１０）がインク送出圧力であるインク供給モードを含む少なくとも２つのモードで動作するように気体供給手段を制御する。好ましい例では、インク容器は脱気構成を用いてインクを記録ヘッドに供給するように構成されており、記録ヘッドにおけるインク内の気泡の形成を減少させることができる。

Description

本発明は、特にインクジェットシステム用の、流体の脱気に関する。

インクジェットシステムにおいて、インク内に溶けている気体が深刻な問題を引き起こすことがあることが公知である。多くのインクジェットシステムでは、貯蔵部内のインクは空気に曝されており、その結果、インクは、貯蔵部内の圧力とそのインクの組成に依存する平衡レベルで、気体によって飽和するようになる。このことは、インクが貯蔵部を離れて記録ヘッドに渡されるときに問題となり、この時点で気体は溶媒から出て来て気泡を形成しがちである。

圧電インクジェット記録ヘッドは動作中に超音波発生器として作用するので、気体は、記録ヘッドにおいて溶液から出て来るように促される。通常、記録ヘッドは３０ｋＨｚ程度の励起周波数を有することがある。超音波振動は気体を液体中の溶媒から取り除く効果的な方法であり、圧電インクジェット記録ヘッドではインク滴が音波によって圧電ヘッドから射出されるため、この効果は記録ヘッドの動作に特有のものである。さらに、インクは記録ヘッドから射出される前に加熱され、気体のインクへの溶解度は小さくなり、気体は溶媒から出て来るようにさらに促される。

空気の小さい泡が、インク経路に沿って記録ヘッドのノズルまで伝達される音響エネルギーに対する緩衝物として作用するため、記録ヘッドにおいて溶媒から出て来る気体によるインク内の気泡の形成が問題を引き起こすことが知られている。その結果、インクの流れが妨げられることがあり、ノズルがしばしばインクの射出を完全に停止する。

これらの問題は、加圧されたインクシステムが用いられるときに特に深刻である。これらのシステムでは、インクは、インクを記録ヘッドに供給するポンプが不要になるように空気によって加圧された、密閉された容器内に注入されている。大きな圧力のため、次第にインクは空気によって、周囲よりも高い平衡値で飽和する。

市販のプリンタには、インク内に溶けている気体の量を減少させるインライン式の脱気ユニットを用いるものがある。市販のインライン式の脱気ユニットには、セパレル（Separel） ＰＦ−１０Ｆ、ランダム テクノロジーズ（Random Technologies） ２．５×８ 脱気装置（Degasser）、およびスペクトラ リモート ラング モジュール（Spectra remote lung module）がある。

従来技術の脱気装置はいくつかの欠点を有する。インライン式の脱気ユニットは、高価で、大きさと複雑さが増し、脱気の程度がインクの流速に依存する。一般に、脱気装置は、インクシステムを通して、予測される最高流速のインクの脱気を行うように大きさを決定しなければならないが、ほとんどの場合には流速は非常に低く、しばしば零である。インクの流速が零の時には、インラインユニット内のインクは脱気され続け、インクが流れている間よりもはるかに多い割合の溶解気体が取り除かれる結果となる。遊離基紫外線硬化インクの場合、そのような状態によって、紫外線硬化反応の抑制剤としての酸素の作用に影響するほど多くの空気が取り除かれることがあった。これによって、たとえば、インクが少量の紫外線光に対して通常よりも敏感になり、それによって、インクジェットノズルプレート上のインクの望ましくない硬化または部分的な硬化が、逸れた紫外線光のために次々に引き起こされることがあった。

他の従来技術では、上部空間のない、または上部空間内に不溶性の気体を有する密閉容器内に脱気済みのインクを供給する。しかし、そのようなシステムは取り付けと取り外しがやっかいで、印刷しないままに長時間放置された場合に、機械内のインクに気体が再び溶けるのを防ぐことは依然として困難である。そのような密閉インク容器の例は、一般にデスクトップ型のインクジェットプリンタに見られ、そのような密閉インク容器は柔軟な袋を有しており、いったんインクを使い果たすと、記録ヘッドと共に完全に処分することができる。

ここで、インクという用語は、インクジェット装置で使用可能なあらゆる物質を意味し、印刷に使用される、目に見える色の付いた流体に限定されない。インクジェット装置の他の用途の例は、プリント回路基板上へエッチレジストを微量だけ付着させることや、生物学的試薬やポリマーＬＥＤ材料などの作用物質を付着させることを含む。本発明は、当業者には明らかなように、インクジェットシステムのそのような用途のすべてに適用可能である。

本発明は、これらの問題を既存の方法によって軽減し、空気により加圧されたインクの供給を用いる場合に特に有用であるが、そのような場合に限定されない。

本発明の一実施態様では、インクを収容し、脱気し、供給するインクジェット装置であって、インク用の容器と、気体を、インクを通って泡立つように容器に供給する手段と、容器内の圧力が脱気圧力であり、かつ気体を供給する手段が、気体を、インクを通って泡立つように脱気圧力よりも高い圧力で供給するよう制御される脱気モードと、容器内の圧力がインク送出圧力であるインク供給モードを含む、少なくとも２つのモードで動作するように、少なくとも気体を供給する手段を制御する制御装置とを有するインクジェット装置が提供される。したがって、直観には多少反するが、インクを脱気するために気体がインクに供給される。気体の泡立ちによって平衡の達成が促され、気体および／または圧力および／または温度を選択することによって、気体を供給する手段は、収容手段内のインクが脱気されるように、気体を、インクを通って泡立つよう供給する構成になっている。

気体が、インクを通って泡立つときにインク内の溶媒からより溶けやすい気体を取り除く、ほぼ不溶性の（さらにインクと化学的に共存し得るものでなければならない）気体である場合には、脱気は周囲の圧力またはインク送出圧力において実施できる。しかし、より低い脱気圧力が採用されることもあり、空気などの溶けやすい気体とともに採用されるであろう。特に空気以外の気体が用いられる場合に気体を節約するために、インク供給モードでは気体の供給を抑制することが好ましいが、簡略化された装置では、気体を供給する手段はすべてのモードで気体を連続して供給してもよい。

本発明の例として、インクジェットプリンタの分野で特別な用途が見出されている。容器は、インクを記録ヘッド、好ましくはインクジェット記録ヘッドに供給するように構成されていることが好ましい。

インクを記録ヘッドに直接または間接的に供給してもよいことが理解されるであろう。たとえば、インクを記録ヘッドの近くにある貯蔵部に供給してもよい。

記録ヘッドは容器から離れていることが好ましい。このことは、インクの脱気は記録ヘッドから離れた位置で行うことができ、それによって気泡が記録ヘッド内または記録ヘッドの近くで生じる危険性を減少させることができるため、特に有利であることがある。

好ましくは、この装置は、容器内の圧力を設定する手段をさらに有しており、制御装置は、圧力を設定する手段を、容器内の圧力をモードに従って脱気圧力またはインク送出圧力に設定するように制御するように構成されている。

前述したように、脱気はこの装置で２つのモードを用いて達成することができる。脱気圧力をインク送出圧力よりも低くしてもよく、それから、脱気モードで、溶けやすい気体をインクを通過させて泡立たせてもよい。その結果、インク内に溶けている気体のレベルは、インク送出圧力における飽和値よりも小さい、脱気圧力における平衡飽和値まで下がる。あるいは、気体を供給する手段が、空気よりもインクに溶けにくい気体の供給に用いられる場合、気体を供給する手段が脱気圧力よりも高い圧力で気体を供給するならば、インクを脱気するために脱気圧力をインク送出圧力よりも（低くしてもよいが）必ずしも低くする必要はない。

脱気モードにおける温度および圧力と気体の溶解度が、脱気モードでインク内に溶けている気体の平衡質量割合がインク送出圧力および温度における飽和質量割合の８０％を越えないように選択されることが好ましい。それは、インク送出圧力および温度における飽和質量割合の６０％を越えないことが好ましい。

この要件に従った脱気は、インクと、問題にしている条件とに応じて非常に様々な方法で容易に達成可能であることが、当業者には明らかであろう。我々は、例えば、通常の空気などの溶けやすい気体が脱気モードでインクを通って泡立つ場合、約４５０mbarの脱気圧力を用いると、インク内の気体の量が標準温度および標準圧力（ＳＴＰ）において約１０分で飽和値の６０％未満まで減る結果になるであろうことを見出した。特に温度が高い場合には、より高い圧力を用いてもよい。比較的溶けにくい気体を用いる場合、それによって、脱気モードで、より高い圧力でインクを通って泡立たせることができ、ヘリウムなど非常に溶けにくい気体を用いる場合、周囲温度および周囲圧力、またはインク送出温度およびインク送出圧力を用いてもよく、脱気が達成される。空気などの溶けやすい気体を、大気圧にほぼ等しいかまたは大気圧よりもわずかに低い脱気圧力と、通常は４０℃よりも高い、上昇した脱気温度で用いてもよい。他の条件では、気体の溶解度、脱気圧力、および脱気温度のさまざまな組み合わせを、概略を前に述べた所望の脱気の程度を達成するために用いてもよい。

判断基準は、気体がより溶けやすい場合には、より低い圧力および／またはより高い温度が必要であるということである。選択された温度および圧力と気体の選択が、容易に理解される実施条件に依存するであろう。たとえば、温度安定性の高いインクの場合、著しい圧力の減少よりも、ポンプ作用の要件を軽減する加熱が好ましいことがある。条件が変わることがあるものの、所定の一連の脱気条件の有効性を容易に試験できることが明らかであろう。最も簡単には、インクのサンプルを真空状態にして、インクの質量あたりの気体の放出量を計測する。脱気されずにインクジェット装置内のインク送出条件下に置かれているインクのサンプルを、インク内の気体の飽和割合を求めるために試験しなければならず、また、試験用の一連の脱気条件を用いてインクジェット装置内で脱気されている同じインクの他のサンプルも試験しなければならない。それから、脱気後のインク内の気体の質量割合を、飽和質量割合の百分率として表すことができ、これが所望の範囲内になければ、それに応じて、気体を減少させるために圧力を下げるかまたは温度を上げるという原理を用いて脱気条件を調整することができる。理解されるように、試験の条件を評価のために繰り返す必要はなく、通常の条件の下で所望の範囲内になる動作状況を定めることが必要なだけである。

前述した構成には、インクを収容手段内で制御可能な程度まで脱気できる利点がある。脱気後に、インクにその飽和レベルまで気体が再度溶けるには通常は数日間かかることがわかっており、本発明をプリンタシステムに用いる時に、多くの場合には、インクが供給されていない非作動期間中、つまりプリントジョブとプリントジョブの間に脱気を実行すれば十分である。前述した装置の脱気機能は、１００％飽和インク（たとえばセリコール（Sericol） UviJet EV シアン、マゼンタ、黄、または黒）を、脱気モードで約４５０mbarの圧力を用いて、１０分未満で５０％飽和まで減少させることができるほど効果的である。インクが、一般的な温度である３８℃で局所的なインク再充填システムによってヘッドに供給される場合、インクタンク内の、２７℃で６０％未満の飽和レベルのインクによってインクジェット記録ヘッドの信頼性のある動作が可能であるが、インクタンク内の、２７℃で９０％の飽和状態のインクでは信頼できないことが判っている。前述した飽和レベルの百分率は大気圧に関するものであり、したがって、加圧されたインクタンク内に保持されているインク内の気体の平衡レベルは１００％飽和を越えることになる。

脱気圧力はインク送出圧力よりも低いことが好ましい。制御装置は、さらに、容器内の圧力が前記インク送出圧力と前記脱気圧力の中間の中間圧力に設定される中間モードで動作するように構成されていることが好ましい。この装置は、インク容器に接続されている三方弁手段によって各モード間で制御されることが好ましい。

この装置は、容器内の温度を高い脱気温度に設定する手段をさらに有していることが好ましい。この装置は、インクを脱気温度よりも低いインク送出温度まで冷却する手段をさらに有していることがより好ましい。冷却する手段は容器の外側にあることが好ましい。脱気モードで、インク内に溶けている気体の低い平衡割合を得るために、インク送出条件に比べて、より高い脱気温度を、より低い脱気圧力に加えて、またはより低い脱気圧力の代わりに用いてもよい。冷却後、インク内に溶けている気体の量は、より低い温度での飽和値未満である。

好ましくは、この装置は、少なくとも１つの記録ヘッドと、１つの記録ヘッドまたは各記録ヘッドに付属している局所的なインク再充填システムとをさらに有しており、容器は、インク供給モードでインクを少なくとも１つの局所的なインク再充填システムに供給するように構成されている。この構成はプリンタ用に適している。局所的なインク再充填システムは、当該技術で周知のように、インクを複数の記録ヘッドに選択的に供給する。局所的なインク再充填システムの自由表面が、インクを１００％飽和に近づけると予測されることがある。実際には、このことが重大な影響を及ぼさない程度に、滞留時間が十分に短い。

好ましくは、脱気圧力は大気圧よりも低く、気体を供給する手段は、ほぼ大気圧の気体、好ましくは空気を供給するように構成されている。例えば窒素のような空気以外の気体を、例えば、空気から成分気体を抽出するフィルタ手段を用いて、大気圧で供給してもよい。脱気圧力は９００mbarより低いことがより好ましい。脱気圧力は６００mbarより低いことが最も好ましい。大気圧より低い脱気圧力を用いることは、脱気モードで供給される気体は大気圧の空気であってもよいことを意味し、これによって、比較的溶けにくい気体を周囲よりも高い圧力で供給するための運転費用が回避される。

空気を、大気に開放している入口からフィルタシステムを介してインク収容手段内に引き込むことができる。その圧力は、過度に高価な減圧システムを必要とせずに、記録ヘッドにおける気泡の生成を避けるための効果的な脱気が実現されるように選択される。考慮すべき他の要因は、脱気圧力が低すぎる場合、インク内の溶媒から出て来る気体の体積が大きくなりすぎ、それによって、気泡は三方弁手段内に入り、汚染を引き起こす結果になることがあるということである。

気泡破裂手段がインク容器と三方弁手段との間に設けられていることが好ましい。気泡破裂手段はフィルタを有していると好都合である。

この装置は、脱気モードでインクを容器に供給するように選択的に動作可能な、再充填可能なインク貯蔵部をさらに有していることが好ましい。再充填可能なインク貯蔵部は大気圧に曝されていることが好ましい。この装置には、インクの供給部が、インク容器の圧力状態にかかわらず装置の動作中に再充填可能であるという利点がある。

好ましくは、この装置は、容器と少なくとも１つの局所的なインク再充填装置の間に、動作可能に接続されている少なくとも１つのインク蓄積装置（ink accumulator）をさらに有しており、１つのインク蓄積装置または各インク蓄積装置は、インクを少なくとも１つの局所的なインク再充填システムに供給するように構成され、収容手段はインク蓄積装置にインクを供給するために選択的に動作可能である。この装置は、記録ヘッドへインクが供給されなくなることのないように、連続印刷中にインク収容手段を再充填できるように、インク収容手段と局所的なインク再充填システムの間に緩衝部を設けている。

一実施態様では、気体を供給する手段は、空気よりもインク内に溶けにくい気体を供給するように構成されていることが好ましい。気体はヘリウムであると好都合である。ほとんど溶けない気体を用いることで、インク容器内の圧力を下げる、または積極的に調整する必要が無くなり、それによって装置が簡単になり、収容手段がインクを供給するように動作可能な間にインクを脱気することができる。ヘリウムは安価で、加圧された容器内で容易に用いることができ、これは脱気装置に対して適切な選択になる。

気体を供給する手段は、気体を、インクの大部分を通って泡立つように供給するよう構成されていることが好ましい。気体を供給する手段は、導入された気体が上に向かって容器を通って泡立つように、容器の基部の近くに入口を有しているのが好都合である。脱気過程では、用いられる気体とインクの間の接触を最大にする完全な混合が必要であり、これは前述の構成によって比較的容易に実現される。

インク容器は、その水平方向の複数の寸法のうちの少なくとも１つよりも大きい高さを有していることが好ましい。インク容器は、水平方向のあらゆる寸法よりも大きい高さを有する概ね柱状であることがより好ましい。この構成によって、気体を供給する手段から上昇している気泡が、脱気中にインクの大部分を通過することができる。

各々が前記されている通りの、複数のインク収容および供給装置を有している印刷装置が設けられることが好ましい。各インク収容および供給装置は、異なる色のインクを収容していることがより好ましい。この装置は、カラー印刷用に適しており、脱気装置を、各容器用の同一の、気体を供給する手段または独立した、気体を供給する手段のいずれかを用いて、印刷システム内の任意の数のインク容器まで延長することができる。

この装置は、気体を供給する手段からインク容器に流れる気体を濾過するように位置する少なくとも１つのフィルタをさらに有することが好ましい。この装置は、気体を供給する手段からインク容器への気体の流れを制限する制限手段をさらに有することが好ましい。制限手段は少なくとも１つのフィルタによって実現されていることがより好ましい。インク容器に入る気体を濾過することで、インクが脱気中に汚染されるようになるのが防止され、気体の流れを制限することによって、脱気過程が活発になりすぎることが防止され、さらに、気体を供給する手段が限られた供給量を有する場合に、気体を節約する。

本発明のさらなる態様は、インクジェット装置の容器内のインクを脱気する方法であって、容器内の圧力が脱気圧力であり、かつ気体が気体供給手段によって、インクを通って泡立つように脱気圧力よりも高い圧力で供給される脱気モードと、容器内の圧力がインク送出圧力であるインク供給モードを含む、２つの動作のモードの間で前記インクジェット装置を制御することを含む方法を有する。

その方法は、容器内の圧力を、モードに応じて脱気圧力またはインク送出圧力に設定することをさらに含むことが好ましい。

脱気圧力はインク送出圧力よりも低いことが好ましい。

その方法は、容器内の温度を、高い脱気温度に設定することをさらに含むことが好ましい。その方法は、インクを、脱気温度よりも低いインク送出温度まで冷却することをさらに含むことがより好ましい。冷却は容器の外側で行われることが好ましい。脱気圧力は大気圧よりも低く、供給される気体は大気圧であり、好ましくは気体は空気であると好都合である。

供給される気体は空気よりもインクに溶けにくいと好都合である。

本発明は、実質的に、添付の図面を参照してここに記載される方法および／または装置に及ぶ。

本発明の一態様の任意の特徴を、本発明の他の態様に、任意の適切な組み合わせで適用してもよい。特に、方法の態様を装置の態様に適用してもよく、その逆にしてもよい。

本発明の好ましい特徴を、単に例として、添付の図面を参照して説明する。

以下は、単なる一例としての、本発明の一実施形態の詳細な説明であり、図１を参照する。

シアン、マゼンタ、黄、および黒のインクを収容することがある４つのインクタンク１０が示されている。これらのタンクは、動作中に、様々な量のインク１１を収容することがある。このシステムは、印刷時には、三方弁２０が複数のインクタンクをフィルタ２１と空気を加圧するポンプ２５とを介して空気入口２４に接続している第１の状態で動作する（可能であれば、加圧された空気の配管に入口２４を接続し、それによってポンプ２５を不要にすることもできる）。したがって、インクタンクは清浄な空気によって、大気圧よりも高い（通常は）数百ミリバールの圧力まで加圧される。このシステムの実際の実施例は、必要なときにだけポンプのスイッチがオンになるようにポンプを制御する第２の制御手段と、加圧された空気の緩衝部を設ける空間とを有していてもよい。

そのため、複数のインクは複数のインクタンク１０から外に出されるが、インクタンク内へ流れることは可能にするがインクタンクから外へ流れることは不可能にするように構成されている複数の逆止弁１２を通過することはできない。

そのため、インクは、公知の種類の局所的なインク再充填システム（不図示）に接続されている管２を介して逆止弁５を通過しなければならず、それによって、インクジェットプリンタによって必要とされるときにだけインクが流れることができる。このようなシステムの例は、国際公開第００６８０１８号に記載されている。前記した第１の状態では、インクシステムは、個別の液体ポンプを必要とせず、必要なときにはいつでもインクを局所的なインク再充填システムに供給することがわかる。

図１は、この装置をインクの脱気に使用できるようにする手段も示している。プリンタが動作していないときには、三方弁２０を、直接の出口２３を介してタンクを大気圧まで排気する第２の状態に設定し、それから、真空ポンプ３２とフィルタ３１と液体トラップ３０を介して複数のタンクを出口３４に接続する第３の状態に設定することができる。この第３の状態では、複数のタンク１０内の空気を、三方弁２０を介してポート９を通してポンプで排気することができるが、このようにして生じた真空によって、空気は、入口１５から微細なフィルタ１４を通り、続いて複数の粗いフィルタ１３と複数の逆止弁１２とを１つ１つ通って、複数のタンク１０内に流れ込む。複数の逆止弁５は、あらゆるインクが複数のタンク１０内に吸い込まれるのを止めている。複数の逆止弁１２は、第３の状態から第２の状態に切り替わる間にタンクが再び加圧される時に気泡がインクを通って泡立つのを止めるように、約２００mbarの「クラッキング」圧を有している逆流防止弁である。複数の逆止弁１２は、タンク内の圧力が、そうでない場合には第３の状態から第２の状態に切り替わるときに発生することがあるインクへの気体の再溶解を回避するように選択された、設定された閾値を越えたときに、脱気過程を停止するようになっている。

そのため、第３の状態では、上部空間内が低圧であるため、空気は複数のタンク１０内に入り、インクを通って泡立つ。この構成が、気体と液体を反応させるために用いられる公知の気泡塔と同様に働くことがわかる。各タンク１０の底部の圧力は、各タンク内のインクの量が異なるため、実際には異なることになるが、上部空間に作用する真空はばらつきが小さくなるのが好ましい。一実施形態では、第３の状態における上部空間内の圧力は約５００mbarである。

複数の粗いフィルタ１３は、ごみの粒子がインクに入るのを止めるが、この場合、複数のタンク１０内に入る空気の流速を制限するためにも用いられる。これらの２つの機能は、もちろん、別個の濾過手段と制限手段とを用いて達成することができる。図１に示されている実施形態では、フィルタ１３は、直径が４ｍｍのマイレクス ＦＧ デュラポア（Millex FG Durapore）０．４５ミクロンフィルタである。これによって、上部空間内の絶対圧力が５００mbarであるときに、標準温度および標準圧力（ＳＴＰ）において各タンク内への空気流を約０．５リットル／分にすることができる。複数の逆止弁１２は、それらのクラッキング圧のため、複数のフィルタ間の圧力差を約３００mbarまで小さくする。フィルタは、ごみによって塞がれるようになることがある単一のオリフィスに依存していないため、空気の流れを制限する効果的な方法である。フィルタがこのように制限装置として用いられる場合、流れを比較的わずかしか制限しないように、孔の大きさが小さいが面積が広い上流フィルタ１４によって、フィルタを保護するのが最良である。適切な保護フィルタ１４の一例は、複数のマイレクスＦＧフィルタ１３と共に用いられる、孔の大きさが０．２ミクロンであるワットマン（Whatman）１２ｍｌフィルタチューブ、部品６９８４−１２０２である。

脱気機能が完了した後、三方弁２０を、複数のインクタンクを大気圧にする第２の状態に設定し、その後に、印刷を可能にする第１の状態に戻すことができる。三方弁の操作は手動または自動で行うことができ、自動で行うことができる場合には、操作者がボタンを押して命令した時に、または、機械が、操作を行うのが適切であると検知した時（たとえば機械が所定の時間だけ非作動である時、または複数のインクタンクのうちの１つが再充填された時など）に機械自体によって、操作を行うことができる。

空気の代わりにヘリウムなどのほぼ不溶性のスパージング気体を用いる場合、加圧された気体の供給源を入口１５に接続し、複数のインクタンクが第１の状態で加圧されているときに前記の気体をインクタンクを通って泡立たせることによって、脱気をはるかに容易に達成することができる。複数のタンクを真空状態にする必要がなく有利であるが、前記の気体を供給する必要があり、それによって運転費用が発生する。

例として以下に記載する第２の実施形態では、このシステムは、インク貯蔵部を再充填する間さえも連続して印刷ができるように動作する。本実施形態は、以下で参照する図２に示されているとおりである。明瞭にするために、１色用のシステムが示されているが、このシステムは、図１に示されているように多色用に使用可能である。再充填可能なインク貯蔵部４０は常に大気圧であり、プリンタを停止せずに再充填できる。インクは貯蔵部４０から逆止弁４１および弁４５を通って流れ出すことができる。インクタンク１０は、第１の実施形態と同様に、三方弁２０を用いて、正のゲージ圧力で動作させてもよく、大気に連通させてもよく、または真空状態にしてもよい。インクタンク１０には、高レベルインクセンサ５０と低レベルインクセンサ５１が設けられている。

通常、このシステムは、タンク１０の上部空間は、三方弁２０、液体トラップ３０、フィルタ３１、および真空ポンプ３２を介して出口３４に接続されている第３の状態で、三方弁によって動作する。この状態で、空気は、入口１５、貫通フィルタ１３、および逆止弁１２を通して引き込まれ、タンク１０内に収容されているインクを通って泡立つことができる。したがって、インクは前述したように効果的に脱気される。インクタンク１０とプリンタの間には、逆止弁５と、インクをある圧力で保持し、かつインクをプリンタに放出する、接続された蓄積装置４２とがある。管２は公知の種類の局所的な再充填システム（不図示）に接続されており、それによって、インクジェットプリンタが必要としたときにだけインクが流入することができる。

蓄積装置には、インクタンク１０の高レベルセンサおよび低レベルセンサと同様に作動する高レベルセンサおよび低レベルセンサ（不図示）が設けられている。蓄積装置４２内のインク高さがその低レベルセンサよりも下降すると、インクタンク１０は（上部空間が大気に接続されている）第２の状態になり、その後に、上部空間が加圧されている第１の状態になる。上部空間の加圧は、圧力が、蓄積装置４２を完全に満たすのに必要な圧力を越えるように行われ、そのため、インクはインクタンク１０から逆止弁を通って流れ、蓄積装置４２を満たす（局所的なインク再充填システムが開いている場合には、インクの一部が局所的なインク再充填システム内に直接流れ込むこともあることに注意）。蓄積装置４２内のインク高さがその高レベルスイッチに到達すると、インクタンク１０は第２の状態になり、インクの流れを止め、その後に第３の状態になる。

タンク１０内のインク高さが低レベルインクセンサ５１の高さよりも下降すると、三方弁は、タンク１０を、真空ポンプ３２、フィルタ３１、および液体トラップ３０を介して入口３４に接続する前記第３の状態になり、弁４５が開かれ、インクが貯蔵部４０からタンク１０内に流れ込むことができるようになる。タンク１０内のインク高さが高レベルインクセンサ５０に到達すると、弁４５が閉じられる。

本発明は、単に例として前に説明されており、本発明の範囲内で詳細部分を修正できることが理解されるであろう。

この説明と（しかるべき場合には）請求の範囲と図面に開示されている各々の特徴は、単独でまたは適切な組み合わせで実現することができる。

インクを脱気する手段を有しているインク供給システムを模式的に示す図である。 インクを脱気する手段を有しているインク供給システムの他の例を模式的に示す図である。

Claims (35)

1. インクを収容し、脱気し、供給するインクジェット装置であって、
   前記インク用の容器と、
   気体を、前記インクを通って泡立つように前記容器に供給する手段と、
   前記容器内の圧力が脱気圧力であり、かつ前記の気体を供給する手段が、前記気体を、前記インクを通って泡立つように前記脱気圧力よりも高い圧力で供給するよう制御される脱気モードと、前記容器内の圧力がインク送出圧力であるインク供給モードを含む、少なくとも２つのモードで動作するように、少なくとも前記の気体を供給する手段を制御する制御装置と、
   を有するインクジェット装置。
2. 前記容器はインクを記録ヘッドに供給するように構成されている、請求項１に記載の装置。
3. 前記容器から離れている記録ヘッドをさらに有する、請求項１または請求項２に記載の装置。
4. 前記容器内の前記圧力を設定する手段をさらに有しており、
   前記制御装置は、前記の圧力を設定する手段を、前記容器内の前記圧力を前記モードに従って前記脱気圧力または前記インク送出圧力に設定するように制御するよう構成されている、
   先行する請求項のいずれかに記載の装置。
5. 前記脱気モードにおける温度および圧力と前記気体の溶解度が、前記脱気モードで前記インク内に溶けている気体の平衡質量割合が前記インク送出圧力および温度における飽和質量割合の８０％を越えないように選択される、先行する請求項のいずれかに記載の装置。
6. 前記脱気モードで前記インク内に溶けている前記気体の前記平衡質量割合は、前記インク送出圧力および温度における前記飽和質量割合の６０％を越えない、請求項５に記載の装置。
7. 前記脱気圧力は前記インク送出圧力よりも低い、請求項４に記載の装置。
8. 前記容器内の温度を、高い脱気温度に設定する手段をさらに有する、先行する請求項のいずれかに記載の装置。
9. 前記インクを前記脱気温度よりも低いインク送出温度まで冷却する手段をさらに有する、請求項８に記載の装置。
10. 前記冷却する手段は前記容器の外側にある、請求項９に記載の装置。
11. 少なくとも１つの記録ヘッドと、１つの前記記録ヘッドまたは前記各記録ヘッドに付属している局所的なインク再充填システムとをさらに有しており、前記容器は、前記インク供給モードでインクを前記少なくとも１つの局所的なインク再充填システムに供給するように構成されている、先行する請求項のいずれかに記載の装置。
12. 前記脱気圧力は大気圧よりも低く、前記の気体を供給する手段は実質的に大気圧の気体、好ましくは空気を供給するように構成されている、先行する請求項のいずれかに記載の装置。
13. 前記脱気圧力は９００mbarよりも低い、先行する請求項のいずれかに記載の装置。
14. 前記脱気圧力は６００mbarよりも低い、先行する請求項のいずれかに記載の装置。
15. 前記インク容器と前記の圧力を設定する手段の間に、気泡破裂手段をさらに有する、請求項４から１４のいずれかに記載の装置。
16. 前記の気体を供給する手段は、空気よりも前記インクに溶けにくい気体を供給するように構成されている、先行する請求項のいずれかに記載の装置。
17. 前記気体はヘリウムである、請求項１６に記載の装置。
18. 前記の気体を供給する手段は、気体を、前記インクの大部分を通って泡立つように供給するよう構成されている、先行する請求項のいずれかに記載の装置。
19. 前記の気体を供給する手段は、導入された前記気体が上に向かって前記容器を通って泡立つように、前記容器の基部の近くに入口を有している、先行する請求項のいずれかに記載の装置。
20. 前記インク容器は、その水平方向の複数の寸法のうちの少なくとも１つよりも大きい高さを有している、先行する請求項のいずれかに記載の装置。
21. 前記インク容器は、水平方向のあらゆる寸法よりも大きい高さを有する概ね柱状である、先行する請求項のいずれかに記載の装置。
22. 各々が先行する請求項のいずれかに記載されている複数のインクジェット装置を有する、印刷装置。
23. 前記各インクジェット装置は異なる色のインクを収容している、請求項２２に記載の装置。
24. 前記の気体を供給する手段から前記インク容器に流れる気体を濾過するように位置する少なくとも１つのフィルタをさらに有する、先行する請求項のいずれかに記載の装置。
25. 前記の気体を供給する手段から前記インク容器への気体の流れを制限する制限手段をさらに有する、請求項２４に記載の装置。
26. 前記制限手段は前記少なくとも１つのフィルタによって実現されている、請求項２５に記載の装置。
27. 実質的に、添付図面を参照してここに記載されている装置。
28. インクジェット装置の容器内のインクを脱気する方法であって、前記容器内の圧力が脱気圧力であり、かつ気体が気体供給手段によって、前記インクを通って泡立つように前記脱気圧力よりも高い圧力で供給される脱気モードと、前記容器内の圧力がインク送出圧力であるインク供給モードを含む、２つの動作のモードの間で前記インクジェット装置を制御することを含む、方法。
29. 前記容器内の圧力を、前記モードに応じて前記脱気圧力または前記インク送出圧力に設定することをさらに含む、請求項２８に記載の方法。
30. 前記脱気圧力は前記インク送出圧力よりも低い、請求項２９に記載の方法。
31. 前記容器内の温度を、高い脱気温度に設定することをさらに含む、請求項２６から２８のいずれかに記載の方法。
32. 前記インクを、前記脱気温度よりも低いインク送出温度まで冷却することをさらに含む、請求項３１に記載の方法。
33. 冷却は前記容器の外側で行われる、請求項３２に記載の方法。
34. 前記脱気圧力は大気圧よりも低く、供給される前記気体は大気圧であり、好ましくは前記気体は空気である、請求項２８から３３のいずれかに記載の方法。
35. 供給される前記気体は空気よりも前記インクに溶けにくい、請求項２８から３４のいずれかに記載の方法。

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