JP2957617B2 - インクジェット・プリント装置とインクジェット・プリント方法 - Google Patents

インクジェット・プリント装置とインクジェット・プリント方法

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JP2957617B2
JP2957617B2 JP1334688A JP33468889A JP2957617B2 JP 2957617 B2 JP2957617 B2 JP 2957617B2 JP 1334688 A JP1334688 A JP 1334688A JP 33468889 A JP33468889 A JP 33468889A JP 2957617 B2 JP2957617 B2 JP 2957617B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野 本発明はインクジェット・プリント・システムに関
し、特にそのシステムの環境に応じた操作範囲を拡張す
る方法と装置に関する。
〔従来技術とその問題点〕
インクジェット・プリンタは、静かなかつ高速動作
で、普通紙に対する高品質のプリント機能より極めて普
及している。これまで多様なインクジェット・プリント
方法が開発されている。
連続ジェット・プリント（continuous jet printin
g）と呼ばれる一つのインクジェット・プリント方法で
は、インクは圧力下でプリントヘッド内のノズルに送ら
れ、インクの連続的噴射が形成される。各ジェットは振
動によってインク滴流に分離され、これが荷電され、そ
して静電滴に偏向されて、プリント媒体又は後続の再循
環のための収集溝（collection gutter）のどちらかに
送られる。このようなプリント方法は、米国特許第3,59
6,275号等に記載されている。
静電引込みプリント（electrostatic pull printin
g）と呼ばれる他のインクジエット・プリント方法で
は、プリント・ノズル内のインクは圧力がゼロか低い正
の圧力下で、インク滴の流れに静電的に引き込まれる。
インク滴は２組の偏向電極間を飛ぶ。これらの電極はイ
ンク滴と飛ぶ方向と印字媒体上の所望位置への被着（de
position）を制御するように設けられる。このようなプ
リント方法は、例えば、米国特許第3,060,429号に開示
されている。
上述のプリント方法よりもよく知られている第３のプ
リント方法は「ドロップ・オン・デマンド（drop−on−
demand）」と呼ばれる方法である。この技術では、イン
クは大気圧以下でペン内に保持され、そして、必要に応
じて一度に一滴づつインク滴生成装置によって噴射され
る。これには２つの主要な噴射機構が使用される。これ
らは、熱バブルと圧電圧力波（piezoelectric pressure
wave）である。熱バブル・システムでは、インク滴生
成装置内の薄膜抵抗が加熱され、インクの小さい部分を
急激に蒸発させる。急激に膨張するインク蒸気によって
インクはノズルから移動し、インク滴の噴射を引き起こ
す米国特許第4,490,728号はこのような熱バブル・ドロ
ップ・オン・デマンド・システムの一例である。
圧電圧力波システムでは、圧電素子を使用してインク
滴生成装置内のインク容量を急激に圧縮し、それによっ
て圧力波が生成され、ノズルでのインク滴の噴射を引き
起こす、米国特許第3,832,579号はこのような圧電力圧
力波ドロップ・オン・デマンド・システムの一例であ
る。
ドロップ・オン・デマンド技術は静止状態で、インク
が噴射されるまでペン内に保持されるように、インク貯
めの中の圧力を大気圧以下にさせることが必要である。
この「減圧（underpressure）」（または「部分的真空
（partial vacuum）」）の大きさは極めて重大である。
減圧が小さすぎると、またはイク貯めの圧力が正である
場合、インクはインク滴生成装置から漏出する傾向があ
る。減圧が大きすぎると、静止状態でインク滴生成装置
を通して空気が吸い込まれる。（インク滴生成装置はイ
ンク貯めの部分的真空に対してインクを引き込むことが
できるキャピラリ管より構成されていることにより、通
常、空気はインク滴生成装置を通して吸引されることは
ない。） ドロップ・オン・デマンド・システムに必要な減圧は
種々の方法で得ることができる。一つのシステムでは、
減圧はインクの表面がノズルのレベルよりも僅かに低く
なるようにインク貯めを、重力を利用して下げることに
よって得られる。しかし、このような位置決めは容易に
は達成できず、プリント・ヘッドの設計に重大な制約を
もたらす。この重力による減圧技術は，例えば、米国特
許第3,452,361号に記載されている。
必要な減圧を達成するための他の技術は、例えば、米
国特許第4,509,062号に開示されている。例えば、減圧
は、インクが引き出されると次第にへこむ袋型のインク
貯めを利用して達成される。弾力的な袋の回復力によっ
てインク貯め内のインク圧が空気よりも僅かに低く保た
れる。他の方法として、減圧は一端がインク貯め内のイ
ンクに浸され、他単はあふれ貯め（overflow catchbasi
n）と連結し、大気圧に開放されるキャピラリインク貯
め通気管を用いることによって達成される。インク貯め
からのインクの毛管引力はインク貯めに僅かな負の圧力
を誘導する。インクがインク貯めから噴射されるとこの
減圧が増加される。減圧がしきい値に到達すると、キャ
ピラリ管を通してインク貯めに少量の空気が引き込ま
れ、減圧がしきい値を超えることを防ぐ。
インク圧を大気圧下に保持するための上述の２つの技
術は多くの側面で好適でユニークであることが高く評価
されているにもかかわらず、幾つかの欠点がある。例え
ば、袋型システムは、望まれる程には容量効率（volume
tric efficiency）が良くない。インク貯めの容積の関
数として減圧変化を最小限にするため、袋は丸型である
ことが望ましい。しかし、最適の容量効率が得られるの
は、袋が長方形である場合である。（丸型の場合でも、
減圧は依然として袋のへこみ状態の関数であり、インク
貯め内のインクが排出されなくても、それ以上のインク
が引き出すことができなくなる値まで増加することがあ
る。） キャピラリ・システムは環境の変化に影響を受ける。
周囲温度が上昇すると、または大気圧が低下すると、イ
ンク貯め内にトラップされた空気が膨張する。この膨張
によってインクがインク貯めからプリントヘッド・ノズ
ルの外に押し出され、ユーザーが触れてしまうことがあ
る。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上述の従来の欠点を克服するインク
ジェットのインク貯めを提供することにある。
本発明の他の目的は、容量効率の高いインクジェット
のインク貯めからインクが漏出することなく動作可能な
圧力及び温度範囲を拡張するとにある。
〔発明の概要〕
本発明の一実施例では、インクジェット・プリントヘ
ッドには２つの部分を有するインク貯めが設けられる。
これらは、固定容積部と可変容積部である。固定容積部
は堅固なチャンバとすることができる。可変容積部は堅
固なチャンバの壁内の可とう性の袋とすることができ
る。容積効率を考慮すると、固定容積部は可変容積部よ
り大きいことが望ましい。
インク貯めの下側には、大気圧で動作するあふれ貯め
が設けられ、インクがそこに小さい連結したオリフィス
を介してインク貯めから圧力で送り込まれる。連結オリ
フィスは圧力差に応じてインクをインク貯めからあふれ
貯めへと移送し、そして流体（インクまたは空気）をあ
ふれ貯めからインク貯めへと逆送する双方の機能を果た
す。（オリフィスは場合によってはインツ貯めに空気を
誘導する機能を果たすので「気泡生成装置」と呼ばれる
ことがある。） 通常の動作では、インクがプリント・ノズルから噴射
されたときにインク貯めに残る部分的真空によって、最
初にインク貯めの可とう性袋部がへこむ。ある量のイン
クがインク貯めから噴射された後、部分的真空は、小さ
い気泡生成オリフィスを通して、空気をあふれ貯めから
インク貯めへと引き込む（吸引）する点に到達する。オ
リフィスは所望の減圧（一実施例では、5inchesの水柱
圧）でこの気泡性動作が始まるような寸法に設定され
る。その後、プリントが継続すると、インクの連続的な
噴射によって生ずる付加的な減圧を対応する容積の空気
が気泡生成オリフィスを介して導入されることによって
調整する。
周囲温度が上昇すると、インク貯め内の空気は膨張し
（または、大気圧が減少しても同様の効果が得られ
る。）、袋は付加的なインク貯め容積を受け入れられる
ように回復し始め、へこまない状態まで膨張する。そう
することによって、袋は継続的にインクに袋の回復力を
与え、インク貯めの中の圧力を大気圧以下に維持し、イ
ンクをペン内に保持する。
温度が上昇した上述の実施例の場合（または大気圧が
減少した場合）、袋の回復力はインク貯めの容積が袋を
完全に膨張させるまで継続的にインク貯めを大気圧より
もわずかに低い圧力に維持する。この時点で、袋は容積
アキュミュレータの役割をもはやせず、インクは押し出
されて気泡生成オリフィスを通ってあふれ貯めへ流入す
る。（プリント・ノズル・オリフィスは気泡生成オリフ
ィスよりもかなり小さいので、インクはプリント・ノズ
ル・オリフィスから流れ出ることはない。従って、プリ
ント・ノズル・オリフィスを介してインクを流出させる
にはより高いインク貯めの圧力が必要とされる。気泡生
成オリフィスはより高い圧力に達する前にインク貯めの
圧力を減少させるので、一般に、上述の、より高い圧力
に達することはない。） その後、周囲温度が低下してインク貯めの中の空気圧
が拡張すると（または大気圧が上昇する場合についても
同様な作用がある）、インクは空になるまで圧力差によ
ってあふれ貯めから引き出される。その後、インク貯め
の中の部分的真空が、上述のように空気をオリフィスを
通してあふれ貯めへと引き込むのに十分な値になるま
で、袋はへこみ続ける。
これまでの説明は本発明に基づくインク・ジェット・
ペンの極めて特定の実施例に焦点を合わせてきたが、本
発明はより一般に次のように説明することができる。
（イ）インク貯め、 （ロ）インク貯めからインクを噴射するとによってその
内部に負の圧力を残すプリント・ヘッド、 （ハ）置換流体（空気またはインク）を制御可能に誘導
することによってインク貯め内の負の圧力を制限するた
めの第１圧力制御機構、 （ニ）その容積を変えることによってインク貯め内の負
の圧力を制限するための第２圧力制御機構、 本発明の上述の及びその他の目的、特徴及び利点は添
付図面を参照した以下の詳細な説明によってより明解に
理解される。
〔発明の実施例〕
第１図、２図に本発明の一実施例を示し、以下に図面
に基づいて、本発明を詳述する。インクジェット・プリ
ント装置は２個の部分を有するインク貯め12を含む。第
１部分14は固定容積部で、堅個な壁16,18,20,22,24等で
形成される。第２部分26は可変容積部で、壁の一つの開
口部の後部に取付けられた可とう性袋から構成される。
固定容積部14の下方にはその底部にプリントヘッド30
を備える筒部（Well）28が設けられる。インク貯め12か
らのインクはフィルタ32を介してプリントヘッド30に引
き出され、それによりインクは従来から周知の熱または
圧電作用によってプリント媒体へ噴射される。
筒部28の底部はまたインク貯め12をこの組立体の底部
に位置するあふれ貯め（catch basin）38に連結する小
さいオリフィス36（第2A図参照）が設けられている。オ
リフィス36は、２つの領域の圧力差に応じてインクがイ
ンク貯め12からあふれ貯め38へ流れ、流体（空気または
インク）をあふれ貯め38からインク貯め12へ流れるよう
にするという双方の機能を果たす。（前述のとおり、こ
のオリフィス36は場合により気泡をインク貯めの中に誘
導する機能を果たすので気泡生成オリフィスと呼ばれる
こともある。）気泡生成オリフィス36のサイズはプリト
ヘッド・ノズルのオリフィスのサイズよりも大きくなる
ように選択されているので、過圧状態下では、インクは
プリントヘッド・ノズルよりも優先的に気泡生成オリフ
ィス36から流出する。しかし、気泡生成オリフィス36
は、インクの表面張力によってインクがそこから重力の
作用で追い出されることを防止するには十分小さいサイ
ズである。それには駆動圧力差がなければならない。図
示した実施例では、気泡生成オリフィスの直径は0.198m
m（0.078inches）であり、プリントヘド・ノズルの直径
は0.0508mm（0.0020inches）である。気泡生成オリフィ
スが導くあふれ貯め38は、袋26が取りつけられているプ
ラットフォーム24の下側で、そしてあふれ貯めの上側壁
内の通気口40によって大気圧へ通気させる。
動作において、インク貯め12には先ず開口部42を介し
てインクを充填し、その後、開口部42をプラグ44によっ
て密閉する。最初にペンでプリントすると、プリトヘッ
ドから噴射されたインクはインク貯め12内に対応する部
分的真空（partial vacuum）または減圧を残し、それに
よって可とう性袋27はへこみ始める。袋27がへこむとイ
ンク貯めの容積が減少し、そこでインクの継続的な噴射
によって部分的に真空を確立する速度が遅くなる。
インク貯めの圧力に対する袋による減速作用にもかか
わらず、減圧ひインクの継続的な噴射と共に増加し続け
る。この増加は、インク貯め12と通気されたあふれ貯め
との圧力差が、気泡を気泡生成オリフィス36を介してイ
ンク貯めへ引き出すのに十分な差となるまで続く。この
気泡はインク貯めから噴射されたインクと置き換わり、
それによってインク貯め中の部分的真空の一部を緩和さ
せる。その後、インクの継続的噴射によって袋27はそれ
以上へこまず、気泡生成オリフィス36を通して付加的な
気泡が引き出される。このように気泡生成オリフィス
は、インク貯めの圧力が完全に大気圧に達することを防
止するため、インク貯め内に空気を制御しながら誘導す
る圧力調整器として機能する。
第３図はインク貯めの減圧と噴射されたインク容量の
関係を示すグラフである。インクがインク貯めから噴射
される前に、可とう性袋の、インクをインク貯めに引き
込む回復力により、インク貯めは僅かに減圧状態にあ
る。プリントが開始されると、実線の曲線で示すよう
に、袋がへこむと共にゆっくりと減圧が確立されてい
く。減圧化を減速する可とう性袋がない場合は、点線の
曲線「Ａ」で示す通り、減圧は更に急速に増加してしま
う。） 噴射されたインクの容量が増加すると、袋がへこむ間
に折り重なる袋の非直線特性により、曲線は幾分不規則
になる。「Ｂ」と示された点においては、減圧は気泡を
気泡生成オリフィス36を通して引込み始めるのに十分な
値となり、その後、減圧はこの「気泡圧」（図示した実
施例では5inchesの水柱圧）の前後で安定する。減圧は
気泡が生成される毎に急激に降下し、次に継続的なイン
クの噴射と共に気泡圧に向かって再度増加する。再び気
泡圧に到達すると、別の気泡が生成され、低圧は再度降
下する。この過程はインク貯めからインクが空になるま
で続く。（第３図の「Ｃ」線は、気泡生成オリフィスを
除去した場合に生ずると想定される減圧を示す。減圧は
急激に上昇し、すぐにペンからのインク噴射を妨げるこ
とになることがわかる。） インクの噴射はインク貯め減圧に変化を生じさせる主
要な機構であるが、それが唯一のものではない。大気圧
や周囲温度等環境要因もまた誘因となる。例えば、イン
ク貯め外部の大気圧が上昇すると、インク貯め減圧（す
なわち、大気圧にして部分的真空）も増加する。同様
に、周囲温度が低下すると、インク貯めの中の空気が理
想気体の法則によって収縮し、それによってインク貯め
の正味容積が対応して減少し、更にそれに伴い、インク
貯めの減圧が対応して増加する。いずれの場合も、袋及
び気泡生成オリフィスは前述のようにインク貯めの減圧
のこのような変化に反作用し、減圧を所望値に近い値に
調整する働きをする。
環境要因はまたインク貯めの減圧を減少させる傾向が
ある。（すなわち、インク圧を大気圧に接近するよう
に、又は大気圧以上にさえ上昇させる。）この状態は、
例えば、大気圧が低下し、または周囲温度が上昇すると
生ずる。このような場合、袋は回復し、へこまない状態
（non−collapsed state）まで膨張して、上昇した圧力
を減少させ、その作用を消す。そうすることによって、
袋の回復力が継続的にインクへ印加され、インク貯め中
にインクを保持する。
大気圧の低下が続くと、または周囲温度が上昇し続け
ると、袋はインクに回復力を加え続け、袋が完全に膨張
するまでインクを大気圧以下に維持する。その後、イン
ク圧が更に増加すると、インクは気泡生成オリフィス36
を通してあふれ貯め38へ流れる。
この時点で、袋27は完全に膨張し、あふれ貯め38にイ
ンクが含まれている。その後、条件が変化しインク貯め
の減圧が増加すると（すなわち、インク貯めからのイク
の噴射、大気圧の上昇、周囲温度の低下等による）、ペ
ン10はインクを気泡生成オリフィス36を介してあふれ貯
め38からインク貯め12内に引き込む。この状態では、ペ
ンはあふれ貯めに空気だけが含まれているときとは異な
る動作をすることに注意する。あふれ貯めが空気だけを
含み、そして、減圧が増加すると、減圧は袋がへこむこ
とによって緩和される。しかしながら、あふれ貯めがイ
ンクを含む場合、減圧はあふれ貯めからインク貯めへイ
ンクを引き出すことによって緩和される。この差は、イ
ンクを引き込む圧力よりも高い圧力差が必要なインクが
充填されたインク貯めに気泡を引き込むことに起因す
る。気泡は、インク貯めの中で気泡形成する前に克服し
なければならない表面張力を備えている。あふれ貯めか
らのインクはこれを有しない。
インク貯めからのインクの継続的な噴射（または減圧
を増加させようとする環境上の変化）によってインクは
あふれ貯め中のインクがなくなるまで連続的にあふれ貯
めからインク貯めに引き出される。その後、状況はペン
の使用前、すなわち、あふれ貯めは乾燥しており、袋が
完全に膨張した状態と同様である。インクが更にペンか
ら噴射されると（またはこれに対応する環境上の変化に
よって）、袋はへこむ。そのへこんだ状態（または、部
分的にへこんだ状態）では、袋はインクに対し回復力を
与え、それによってインク貯めの圧力は大気圧以下に保
持される。インクが更に噴射されると袋はしぼみ、袋の
回復力（すなわち、インク貯めの減圧）が、気泡生成オ
リフィス36を通って気泡が引き込まれる点に到達するま
で、袋はへこみ続ける。その後、この過程はほぼ前述の
ように継続し、インク貯めの減圧が気泡圧を超える毎に
気泡は気泡生成オリフィス36を通って生成される。第2A
図からわかるように、あふれ貯めへ導く気泡生成オリフ
ィス36は、あふれ貯めの最も低い位置にはない。あふれ
貯めは、その上のインクがそれ自体の表面張力によって
直立状態でつながる（bead）ように、プラスチックで形
成されることが望ましい。それによって、オリフィス36
はそれがあふれ貯めの床部よりも高いにもかかわらずあ
ふれ貯めをほぼ完全に空にすることができる。オリフィ
スがあふれ貯めのかど46の付近に位置することからもま
たインクの完全な回収を手伝うことになる。何故なら
ば、インクは、それが誘導されたこのかどに集積する傾
向があるからである。
これまでの説明から、重要な必要条件の一つは、袋の
回復圧が気泡圧と大気圧の間となるように袋27（すなわ
ち、その材料と形状）を設計することである。すなわ
ち、袋は、（０〜5inches）の水柱圧の間の部分的真空
を含む範囲でへこむように設計することが望ましい。袋
がこの範囲で動作しないこと、気泡生成オリフィスは袋
のへこみが促進される前に常に過度のインク貯めの減圧
を減少させる働きをするので、袋はインク貯め圧の減圧
の調整に対して有効ではない。図示した実施例では、袋
27は厚さ0.6096mm（0.024inches）、曲率半径11.455mm
（0.45inches）のエチレン・プロピレン二重結合単量体
から成る。
本発明の好適な実施例では、袋は完全な半球形を呈す
ることができないようにされている。このような形状
は、へこみを阻害する。その代わり、袋に、製造過程で
またはくぼみフィンガ48によってくぼみを与える（第１
図参照）。この構成によって、袋は減圧が増加すると直
ちにへみ始め、へこみ始める前に半球形の袋のように高
い初期減圧は必要ない。
第４図と第５図に発明の他の実施例を示す。第４図の
実施例では、インク貯めの可変容積部は、バック50によ
って形成される。バッグ50はその内部に端部片52を有
し、ばね54によって完全に開いた位置へ押圧される。ば
ね54は、バッグの端部片52とインク貯めの頂部のはねボ
ス56との間でバイアスされる。半球形の袋の不規則なへ
こみが回避されているので、インク貯めの減圧が噴射さ
れたインク容量のより直線的な関数であることを除く
と、第４図の実施例の動作は第１図、２図の実施例の動
作とほぼ同一である。
第５図はインク貯めの可変容積部として、圧延ダイヤ
フラム58を使用していること以外は第１、２及び４図と
同一である。ころがりダイヤフラムもインク貯めの減圧
の増加に応じてほぼ直線的に動作する。
第６図は発明の他の実施例を示す。この実施例では、
インク貯めの可変容積部は固定容積部の下にではなく上
に配置されている。ここでは、可変容積部は、ピストン
62、取付け部材64及びばね66と組み合わせてころがりダ
イヤフラム60を備える。
動作において、インク貯め12に最初にインクを充填
し、ピストン62がばね66によって完全に上方の位置へ押
し上げ、それによってダイヤフラム60を完全に引き伸ば
す。インクはペンから噴射され、インク貯めの減圧は増
加する。減圧が増加すると、ピストン62は底部プラット
フォーム68と接触して完全に止まるまで、極めて小さい
摩擦で下降する。インクがインク貯めから更に噴射され
ると、空気が気泡生成オリフィス36を通ってインク貯め
に入り、インク貯めの減圧を調整する。この空気は累積
する。
この場合も温度と高度の変化（外部的作用）はペンに
作用し、インク貯めの減圧は減少する。これが起きる
と、ピストン62は、ピストンとばね力に対して作用する
現時点における平衡ではない空気圧によって垂直に上方
に移動する。この運動によってペンは以前の状態により
僅かに少ない新たな減圧の平衡が再確立される。この過
程はピストン／ダイヤフラム／ばね部品がそれらの元の
最上部の垂直位置に達するまで継続する。
望まれれば、第６図のペンに、空気がインク貯めに不
慮に入ることを防止するため、球チェック弁（ball che
ck valve）70を取り付けることができる。ペン（または
ペンが取付けられたプリンタ）が反転すると、インクが
気泡生成オリフィス36から流出し、空気が自由にインク
貯めに入り込むことができ、減圧をゼロに減少すること
がわかる。一方、それによって少量のインクがペンのプ
リント・オリフィス（printing orifii）から流出す
る。インク貯め内に空気が制限なく入り込むこともまた
ピストン／ダイヤフラム組立体を空気がインク貯めにあ
ることによって元の伸長位置へ戻すことによって得るペ
ンの温度及び上昇に対する補正能力が損なわれる。
このような望ましくない条件を避けるため、球チェッ
ク弁72は、ペンの反転毎に気泡生成オリフィスの位置付
近に備えられた座74まで下降し、それによって気泡生成
オリフィスを有効的に密封し、インク貯めの減圧を保持
する。ペンが通常の位置に戻ると、球は座から下降し、
通常の減圧調整を再開することができる。第６図に示さ
れた実施する例では、球チェック弁70は、任意の形態の
ものを用いることができる。
最後に、第６図のペンはあふれ貯め内に吸収フォーム
（absorbent foam）76を備えることが図示される。この
フォームは外部的作用によってあふれ貯めに送られたイ
ンクをとらえ、そして、保持し、インクがら通気口から
流出することを防止する。
同時に、そして常に、吸収フォームは、空気が通気口
と気泡生成オリフィスとの間を自由に通過することを可
能とし、正常な減圧調整を保証にする。このフォームは
本発明に係るあらゆる実施例に使用でき、そしてインク
をユーザーに近づけない最後の手段でもある。
以上説明したように、本発明では、従来技術よりもた
くさんの利点を有する。主なものとして、インク貯めが
インクをペン内に保持することができる圧力と温度の範
囲が拡大したことがある。付加な利点として、本発明に
より、あふれ貯めを初期充填のインクの一部を貯えるこ
とができ、それによって容積効率を向上させる。更に、
インクは、強くへこんだ（tightly collapsed）袋内で
何もとられないので、インクのほぼ全てをプリントに活
用することができる。（第１図の袋27内に残ったインク
は全てペンを傾けることによって移すことができるの
で、インクは筒部28内に流入し、そこからプリントでき
る。） この発明の原理を好適な実施例とその幾つかの変形を
参照して説明してきたが、発明はこのような原理から逸
脱することなく構成と細部を変更できることは明白であ
る。例えば、発明はあふれ貯めの上側に通気口を設けた
が、例えば第６図に示すようなあふれ貯めの床部から上
方に延びる通気管等の別の形状の通気口を代わりに使用
してもよい。同様に、発明はインク貯めを気泡生成装置
に連結する気泡生成オリフィスを参照して説明してき
が、例えば米国特許第4,677,447号に説明されているチ
ェック弁等の別の多様な弁機構を使用するとも可能であ
る。
発明の原理を応用できる実施態様と用途が広範囲であ
るので、ここに記された実施例は、例示のためにだけで
あり、発明の範囲を限定するものではないことは明らか
である。
〔発明の効果〕
以上説明したように、大気圧、周囲温度変化等の環境
変化に耐性のある、インクの容積効率を向上させること
が可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例であるインクジェット・プリ
ント装置の側断面図。 第2A図は第１図の正断面図。 第2B図は第2A図の部分詳細図。 第３図は第１図のインクジェット・プリント装置の動作
説明図。 第４図は本発明の他の実施例であるインクジェット・プ
リント装置の側断面図。 第５図は本発明の別の実施例の側断面図。 第６図は本発明の更に別の実施例の側断面図。 10、40、50、60:インクジェット・プリント装置、 12:インク貯め、14:固定容積部、 26:袋、28:筒部、 30:プリントヘッド、32:フィルタ、 38:あふれ貯め、36:オリフィス、 44:プラグ、50:バック、 52:端部片、54:ばね、 58:圧延ダイヤフラム、 60:ころがりダイヤフラム 62:ピストン、66:ばね。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−231759（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−5872（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−82353（ＪＰ，Ａ) 特公 昭58−30829（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B41J 2/175 800

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】第１の容積を有するインク貯めと、 前記インク貯めからインクを噴射させるプリントヘッド
    と、 インクの噴射によって前記インク貯めの圧力は低下する
    ものであり、 前記インク貯めと連通し、前記インク貯めの圧力の低下
    を前記インク貯めの容積を第１の容積から第２の容積へ
    変化させることによって制限する第１の圧力制御手段
    と、 前記インク貯めと連通し、前記インク貯めが第２の容積
    に達すると、前記インク貯めの圧力の低下を前記インク
    貯めに流体を導入することによって制限する第２の圧力
    制御手段とを含むことを特徴とするインクジェット・プ
    リント装置。
  2. 【請求項２】前記第１の圧力制御手段は、前記インク貯
    めの圧力に応じて可動する部材であることを特徴とする
    請求項第１項記載のインクジェット・プリント装置。
  3. 【請求項３】前記インク貯めの負圧がしきい値以下のと
    き前記第２の圧力制御手段は動作しないことを特徴とす
    る請求項第２項記載のインクジェット・プリント装置。
  4. 【請求項４】請求項第２項記載のインクジェット・プリ
    ント装置において、前記可動部材は前記インク貯めの容
    積を増加させるばね手段を含むことを特徴とするインク
    ジェット・プリント装置。
  5. 【請求項５】前記第２の圧力制御手段は、前記インク貯
    めの負圧がしきい値を超えた場合にのみ、前記インク貯
    めに流体を導入させる手段を含むことを特徴とする請求
    項第１項記載のインクジェット・プリント装置。
  6. 【請求項６】請求項第５項記載のインクジェット・プリ
    ント装置において、 前記第２の圧力制御手段は、あふれ貯めと、前記あふれ
    貯めを大気圧と連結させる手段と、前記インク貯めと前
    記あふれ貯めの圧力差に応じて前記インク貯めが前記あ
    ふれ貯めから流体を引き出すことができる流路を確立す
    るオリフィス手段と、前記あふれ貯めから前記インク貯
    めへ流入する流体の流れを制限し、前記インク貯めの圧
    力が完全に大気圧に到達することを防ぐ圧力調整手段を
    含むことを特徴とするインクジェット・プリント装置。
  7. 【請求項７】請求項第５項記載のインクジェット・プリ
    ント装置において、 前記第１の圧力制御手段は、前記インク貯めの第１の圧
    力範囲で動作し、前記インクが前記あふれ貯めへ前記オ
    リフィス手段を介して移動することを防ぐためにインク
    貯めの圧力変化を緩和させることを特徴とするインクジ
    ェット・プリント装置。
  8. 【請求項８】インク貯めと前記インク貯めからインクを
    噴射させるプリントヘッドと前記インク貯めと連通し、
    予め決められた圧力範囲の負圧を前記インク貯めの容積
    を変化させて制御する手段とを含み、前記インク貯めと
    連通し、前記インク貯めの負圧が前記圧力範囲の上限を
    超えたとき、前記インク貯めに流体を導入して前記イン
    ク貯めの負圧の変化を制御する手段を含むことを特徴と
    するインクジェット・プリント装置。
  9. 【請求項９】第１の操作期間において、インク貯めの容
    積を変化させることによってインクの貯めの減圧を調整
    し、 第２の操作期間において、前記インク貯めの容積の変化
    を止めて、前記インク貯めに空気を導入することによっ
    て前記インク貯めの減圧を調整する工程を含むことを特
    徴とするインクジェット・プリント方法。
  10. 【請求項１０】特許請求の範囲第９項記載のインクジェ
    ット・プリント方法はさらに第３の操作期間において、
    前記インク貯めからあふれ貯めにインクを送り込むこと
    によって前記インク貯めの圧力を制限する工程を含むこ
    とを特徴とするインクジェット・プリント方法。
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