JP4205183B2 - インク・ジェット・ペン装置とインク・ジェット・ペンの気泡駆逐方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、一般的にインク・ジェット技術に関し、より詳細には自由インク槽形式のインク・ジェット・ペンに関し、特に圧力調整を施した自由インク・インク・ジェット・ペンのエア駆逐に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インク・ジェット技術は、比較的よく開発されている。コンピュータのプリンタ、グラフィックス・プロッタ、ファクシミリ、等の市販製品は、インク・ジェット技術を用いてハードコピーを作成する。この技術の基本は、例えば、その参照によって本明細書に組み込まれる技術が、ヒューレット・パッカード・ジャーナル、第３６巻Ｎｏ．５（１９８５年５月）、第３９巻Ｎｏ．４（１９８８年８月）、第３９巻Ｎｏ．５（１９８８年１０月）、第４３巻Ｎｏ．４（１９９２年８月）、第４３巻Ｎｏ．６（１９９２年１２月）、および第４５巻Ｎｏ．１（１９９４年２月）、に開示されている。インク・ジェット装置はまた、W. J. Lloyd及びH. T. Taudによって”ハード・コピー出力装置（Output Hardcopy（原文のまま）Devices”(R. C. Durbeck and S. Sherr編集, Academic Press, San Diego, 1988)の第１３章で説明されている。
【０００３】
一般的に、熱インク・ジェットの分野においては、インク・ジェット・ペンは、加熱要素と組み合わせて構成されるオリフィス板を有するプリントヘッドを備えている。オリフィス板上ノズル近くのインクを熱励起して、インク滴が小型ノズルおよびオリフィスを通って印刷媒体上に噴出し、ドットマトリクスの操作を用いて英数字の文字または画像が形成される。圧電変換器を使用したもの等、他のタイプのインク滴発生装置も、当業者には公知である。
【０００４】
ペンそれ自体が、インクを貯蔵し印刷中適切な量のインクをプリントヘッドに供給する内蔵式の槽を有していてもよい。こういった、内蔵・使い捨て式のペンは、当業者には印刷カートリッジと呼ばれている。インクは、透過性フォーム材等の、印刷カートリッジ内に収容された媒体内に貯蔵することができる（例えば、本願出願人に譲渡されており、その参照によって本明細書に組み込まれる、米国特許番号第４，７７１，２９５号(Baker et al.)を参照のこと）。
または、ペンは自由インク形式の印刷カートリッジとすることもでき、この場合、インクは、米国特許番号第５，３５９，３５３号(Hunt et al.)（本願出願人に譲渡されており、その参照によって本明細書に組み込まれる）に示すような加圧されたインクのブラダーまたは袋等の内蔵式の槽から、プリントヘッド機構に供給される。ハードコピー機器に、印刷カートリッジではなくインクを補充できる形式のペンを用いる場合には、インクは通常、分離した外付けの補充用インク槽から、比較的永久的なペン本体およびプリントヘッド機構に供給される。初期のインク・ジェット・プリンタでは、米国特許番号第４，３１２，００７号(Winfield)（本願出願人に譲渡されており、その参照によって本明細書に組み込まれる）に示されたようなペン外の槽を用いた。さらに、大きな工作図面にプロットする等の用途では、置換用印刷カートリッジ内に収容できるよりもはるかに多量のインクを用いる必要があることがわかっている。従って、改良した、比較的大きな、ペン外つけインク槽システムも、より近年には開発されている。例えば、多色の外付けインク供給システムを開示している米国特許番号第４，８３１，３８９号(Chan)、低圧再循環ポンプシステムを用いたインク・ジェット・プリンタのインク送りシステムを開示している米国特許番号第４，９２９，９６３号(Balazar)、およびサービス・ステーションにおいて補充できるインク・ジェット・ペンを教示している米国特許番号第４，９６８，９９８号(Allen)、を参照できる（それぞれ、本願出願人に譲渡されており、その参照によって本明細書に組み込まれる）。
【０００５】
さらに、インク・ジェット・ペンは、略永久的なプリントヘッド機構と必要に応じて補充や置換ができる着脱式の搭載槽を有するように設計することもできる。搭載されていることを当業者にはオン・アクシス(on-axis)とも呼ぶ。搭載されていないときはオフ・アクシス(off-axis)の状態にある。
【０００６】
印刷カートリッジであっても、自由インク形式のインク・ジェット・ペンであっても、インク滴をプリントヘッドから印刷媒体上に「噴射する」信頼性のある効率的な手段を提供するが、プリントヘッドには通常、プリントヘッドが起動していないときにインクがオリフィスを通って自由に流れることを防止する機構が必要である。このような制御をしないと、インクは印刷表面上へ、またはプリンタ機構内へ漏れたり、「たれ」たりする能性がある。このように漏れたインクはまた、積み重なってプリントヘッドそれ自体にこびりつき、正確な動作を損なう可能性もある。ハードコピー機器の一部として、しばしば複雑なペンのサービス・ステーションが設けられ、そこでプリントヘッドをぬぐったり、動作させて過剰なインクを「吐出」せるようになっている。
【０００７】
この問題を緩和するために、プリントヘッド周囲の気圧よりもわずかに低い圧力をかけてインクを槽からプリントヘッドに供給する（当業者には「背圧」または「負圧」操作とも呼ばれる）インク・ジェット・プリンタが多い。効果的にするために、このペンの背圧は、所望の動作範囲内に一定にそして予測可能に維持されねばならない。すなわち、ペンの背圧は、ペンが使用されていないときにインクがオリフィスを通って自由に流れるという望ましくないことを防止できるよう十分大きいが、同時に、プリントヘッドが起動したときにはその背圧に打ち勝ってインク滴を一定で予測可能な方法で噴出することができるよう十分小さいものでなければならない。この背圧は、周囲の雰囲気および内部圧力の状況のどちらかあるいは両方における変化の影響を受ける。同様に、温度が変化すると、それによってインク・ジェット・ペン内のインクおよび空気が収縮または膨張する可能性があり、これもまた背圧に影響を与える。従って、こういった要因を考慮に入れて、背圧を所定の望ましい動作範囲内に維持する機構をインク・ジェット・ペンの設計に組み込まねばならない。
【０００８】
フォーム（発泡体）を使用した槽を備える印刷カートリッジにおいては、通常、所望の背圧を作り出すのにフォームの毛管作用で十分である。自由インク槽形式のインク・ジェット・ペンにおいては、容積を変えることができるインク収納供給容器が搭載されることが多い。例えば、槽は、膨張したり収縮できるように歪ませた柔軟な材料でできていてもよく、内部圧力調整装置を含むインク収納蓄積室が設けられていてもよい。米国特許番号第４，５０９，６０２号（本願出願人に譲渡されており、その参照によって本明細書に組み込まれる）においては、ばねがインクを満たしたブラダーの薄膜を外向きに引っ張り、インク槽の内部にわずかな負圧を作り出す。米国特許番号第４，６７７，４４７号（本願出願人に譲渡されており、その参照によって本明細書に組み込まれる）は、搭載されているインク槽を有する印刷装置内に、インク槽とインク・ジェット・プリントヘッドの間に一定の圧力差を維持する逆止弁を用いる技術を開示している。米国特許番号第４，９９２，８０２号（本願出願人に譲渡されており、その参照によって本明細書に組み込まれる）は、２つの圧力制御機構を用いて、インク・ジェット・ペンの環境的動作範囲を広げることを教示している。関係する米国特許出願番号第０８／０６５，９５７号(Seccombe et al.)は、外付けインク槽を用いた搭載インク・ジェット・ペンに配置されたダイアフラム形式の圧力調整器を開示している。インク槽には大気圧またはそれよりも高い正圧がかかっているので、「加圧」されており、かかる加圧の様々な機構が当業者には公知である。
【０００９】
背圧は、プリントヘッドが正確に印刷できるよう、ある特定の許容限界内に制御しなければならない。印刷品質の変動は、背圧の変動と直接に関係している。背圧が低すぎると、その結果印刷品質が劣悪なものになりインク漏れが起こる可能性がある。背圧が高すぎると、プリントヘッドが枯渇する可能性があり、インク・ジェット・ペンを乾燥した状態で動かすとプリントヘッド機構にダメージを与える可能性があるため、これもまた印刷品質とプリントヘッドの寿命に影響を及ぼす。背圧は、印刷の状況にかかわらず維持されねばならないが、従来技術においては、オン・アクシスの供給容器におけるインクのレベルの関数として、またはインクの流量の関数として変動していた。従って、こういった正反対の動作の要求事項を達成するために、背圧機構への改良が必要である。
【００１０】
インク・ジェット・ペンにおいてさらに問題となるのは、プリントヘッドまたはオン・アクシスのインクの蓄積室内に気泡が入り込むということである。ちょうど槽内のインクの体積が、印刷動作によるインクの枯渇、温度または周囲の圧力の変動、等によって変化するように、局所的なインクの蓄積室の容積もまた変化する。自由インク蓄積室に気体が入り、気泡が自由インク蓄積室からプリントヘッド内に入った場合には、背圧の最適な動作範囲が影響を受ける可能性がある。例えば、エアは、プリントヘッドのオリフィス板を通って吸い込まれたり、インクの組成物からガス抜けしたり、遠隔インク供給容器から供給されたり、あるいはペン本体の材料を通って拡散して来さえする可能性がある。偏倚させる調整器機構は、プリントヘッド機構の局所的なインクの蓄積室内の背圧を所定範囲内に維持するために特に設計されるものであるので、このような、予測できない、従って考慮されていない気体は、動作に悪影響を与える可能性がある。さらに、インク・ジェットのノズルとインク蓄積室との水力が妨げられるほど、エアがたまる可能性もある。従って、温度や高度が変化するような移動の間に膨張する気体がオリフィスからインクを押し出さないようにするのに十分な動作限界を、プリントヘッドおよび調整器が有していない場合には、こういった気体を自由インク・蓄積室から除去せねばならない。
【００１１】
ペンを駆逐するかかる方法のひとつが、１９９５年８月２５日にR. W. Hallが出願し本発明と同じ譲受人に譲渡される米国特許出願番号第０８／５１９，３８４号に示されている。気体の分離および駆逐機構が、この機構に向かって気体が上がっていくように設計されたオン・アクシスのインク収納蓄積室を有するペン本体構成に組み込まれている。気体の分離および駆逐機構は周期的に真空にされて、気泡が除去され、且つインク収納蓄積室は遠隔槽から必要に応じて補充ができる。
【００１２】
本明細書で教示されたような自由インク、インク・ジェット、圧力調整器付きのペンにおいて、オン・アクシスのインクの蓄積室、調整器、およびプリントヘッド機構用の気体の駆逐および分離器機構も必要である。
【００１３】
【発明の目的】
本発明の目的は効率的なエア・駆逐により印刷品質を向上することにある。
【００１４】
【発明の概要】
その基本的態様として、本発明は、インクをインク槽からインク・ジェット・ペン装置に所定の送り圧力で供給する機構を有するインク槽と共に用いるようになっているインク・ジェット・ペン装置を提供する。
本発明は特に、
オン・アクシスのインクの蓄積室、蓄積室と水力連結されたインク・ジェットのプリントヘッド機構、および該蓄積室内に搭載され、インク槽から蓄積室に流入するインクを調整しインク・ジェット・プリントヘッドにおいて所定の背圧（略一定の値を有する）を維持する調整器機構、を有するインク・ジェット・ペン本体を設ける段階、
インク収納蓄積室を調整機構を経由してインク槽と連結する段階、
調整機構を経由するインク槽からのインクでインク収納蓄積室を充填する段階、および
インク収納蓄積室を充填する段階の後に、周期的に調整機構を開通(open flow)位置に強制しインクの蓄積室内の気泡をインク槽内に排出する段階
を含む、インクをインク槽からインク・ジェット・ペン装置に所定の送り圧力で供給するように連結された別個のインク槽と共に用いるようになっているインク・ジェット・ペン装置から気泡を駆逐する方法を提供する。
【００１５】
さらに、本発明は、加圧されたインクを水力連結器を経由してペン装置に供給するインク槽、およびペン装置に印刷媒体を供給する機構、を含むハードコピー装置用のインク・ジェット・ペン装置を提供する。このインク・ジェット・ペン装置はまた、ハードコピー装置の印刷動作中に印刷媒体にインク滴を運ぶプリントヘッド機構、プリントヘッド機構を上に搭載して、プリントヘッド機構が所定量の搭載された使用可能なインクを有するようにプリントヘッド機構用の搭載された供給インクを収容する、インク収納機構、インク収納機構内に封入され(enclosed)、インク槽機構からインク収納機構に流入するインクを調整し、インク槽機構からインク収納機構に流入するインクの流量が変わる間、プリントヘッド機構において所定の略一定の背圧を維持する、調整機構、および、インク収納機構が充填された後にインク収納機構内の気泡が水力連結器を経由して搭載された供給インクから排出されるように、インク槽機構からインク収納機構内にインクが流入するようにする位置に調整機構を強制する駆逐機構、も含む。
【００１６】
本発明の利点は、背圧調整器機構自体が、インクの蓄積室から気泡を駆逐するのに用いられる、ということである。
【００１７】
本発明の他の利点は、背圧調整器のタイプのインク・ジェット・ペンにさらに付け加える機構がなくても、気泡の駆逐の機能性が達成される、ということである。
【００１８】
本発明のさらなる利点は、部品をさらに付け加える必要がないので、製造が簡単になる、ということである。
【００１９】
本発明のさらなる利点は、蓄積室からの気泡を駆逐する方法が、プリントヘッドのノズルをプライムする、すなわち、気泡がインク入口を通って駆逐されている間にインクがノズルを通るように強制することによって、混在した少量のエアを除去するのに役立つこともできる、ということである。
【００２０】
本発明のさらなる他の利点は、駆逐の１サイクルの間にプリンタ内にインクを吐出することによってインクが浪費されず、インクがすべてリサイクルされる、ということである。
【００２１】
本発明の他の利点は、ガスを駆逐する工程と関連するプリンタ部品にインクが接触する可能性が略ゼロである、ということである。
【００２２】
本発明の他の目的、特徴、および利点は、以下の詳細な説明および添付の図面を考察すれば明白となろう。これら様々な描写を通じて、対応する参照番号は、対応する特徴を表す。
【００２３】
【発明の実施例】
以下に、本発明の具体的な実施例を詳細に参照する。これは、発明者が現在考える、本発明を実施する最良の態様を示す。本発明は、例としてインク・ジェット・ペンの構成に関して説明するが、当業者であれば、本発明は他の補充式インク・ペンに、いやそれどころか、液体圧力調整機構の多くに容易に適合させることができることが理解されよう。従って、説明する例としての実施例によっていかなる制限も意図されず、暗示もされない。
また、以下の参照図面は、特に言及しない限り、特定の縮尺率で描かれているわけではない。
【００２４】
図１を参照する。本発明による圧力調整装置は、ペン本体内の液体圧力レベルに基づいて選択的に弁を開閉して、遠隔インク槽からペン本体内へのインク流を調整するようになっている、弁のてこである。
【００２５】
間仕切りをしたインク収納蓄積室３ａ、３ｂおよびプリントヘッド機構７のプリントヘッド鼻部５を含むペン本体１が設けられている。通常ノズル板６および柔軟性のある回路８を有するプリントヘッド機構７は、鼻部５上に共同で搭載されるようになっている。インク収納蓄積室３ａの一部を含むペン本体の冠９は、ペン本体１に蓋をするようになっている。ペン本体の冠９の隔壁部材１１は、当業者に公知の何らかの適当な手段によって、遠隔正圧インク槽（図示せず）との連結機構を設けている。冠蓋１３と組み合わせて、インク収納蓄積室３ａ、３ｂは略液密である。すなわち、インクは、正圧遠隔インク槽から隔壁部材１１を通ってインク収容蓄積室３ａ内へ流れる。インク収容蓄積室３ａ内のインクは、圧力調整弁機構１２を経由して制御され、ペン本体のインク収容蓄積室３ｂおよび鼻部５内へ流れる。インクは、ペン本体のインク収容蓄積室３ｂから、インク出口管部材１５を経由して、プリントヘッド機構７内へ直接供給される。
【００２６】
図１に示すように、ペン本体の冠９を貫き冠蓋１３も貫いて蓋の通気孔１９‘として続く冠管２１の形で、周囲大気への通気孔１９が設けられている。組立の間に、膨張式の袋部材２３（しぼんだ状態で図示する）が略しぼんだ状態で取付部品２５で固定される。取付部品２５は、開口した管２７を含み、膨張式の袋部材２３が取付部品２５および開口した管２７の周り略シールされ、ペン本体の冠９とかみ合うときには開口した管２７が冠管２１を通して周囲の雰囲気の通気孔１９、１９’と整列するようになっている。このようにして、袋部材２３の内部は、周囲の雰囲気に通じているが、インク槽から隔壁部材１１を通ってインク収容蓄積室３ａ内へそしてその後弁機構１２を通ってインク収容蓄積室３ｂ内へ流れる加圧されたインクが進入しないように封止されている。
【００２７】
ペン本体の冠９には、偏倚用ばね３１を経由して、圧力調整用の弁起動部材２９が搭載されている。ばねで偏倚された弁起動部材２９は、てことしての役割を果たし、弁座３３を含んでペン本体のインク収容蓄積室３ａ、３ｂを通るインクの流れを調整し、弁の開閉は、プリントヘッド機構７の使用頻度(use rate)および後続のインク収容蓄積室３ｂ内の圧力によって決まる。組み立てられると、弁起動部材２９は、膨張式の袋部材２３に隣接する。なお、ばね３１は、たわんで入るとき略一定のばね力を及ぼすねじりばねである。
【００２８】
弁起動部材２９に隣接して搭載され、通気孔１９、１９‘を経由して周囲の気圧と連結された膨張式の袋部材２３に関して、袋部材２３は、周囲の気圧とインク収納蓄積室３ｂ内の圧力の差に応じて膨張したりしぼんだりし、弁座３３が弁機構１２を、膨張するときには開き、しぼむときには閉じる。
【００２９】
動作中、プリントヘッド機構７を経由して印刷が続くにつれてインク収納蓄積室３ｂは渇き始める。インク収容蓄積室３ｂが周囲の雰囲気に対してシールされているため、インク収容蓄積室３ｂ内の局所的なインク供給が減少するにつれて低圧状態が生じる。インク収容蓄積室３ｂ内で圧力が低くなるにつれて、周囲の雰囲気の通気孔１９、１９‘を経由した周囲の気圧によって、圧力差の増大を基に袋部材２３が膨張する。袋部材２３は次には弁起動部材２９を押し、袋部材２３が膨張するにつれて室３ｂ内のばね３１の力に逆らってその相対的な位置をますます変えていく。
【００３０】
言い換えれば、ばね３１は、インク収納蓄積室３ａ、３ｂの間の弁（図１では隠れている、鋳造したオリフィス、管、ニードル弁等）に逆らって弁座３３を押し、インクの流れを遮断する。インク・ジェット・プリントヘッド機構７における背圧が、所定の目標値の背圧よりも低いときには、膨張する袋部材２３が弁起動部材２９に力を及ぼし、ばね力に打ち勝って弁起動部材２９をてこのように作用させ、弁座３３を移動して、インクがインク収納蓄積室３ａからインク収納蓄積室３ｂ内に流れることができるようにする。インク・ジェット・プリントヘッド７における背圧が、目標値の背圧と等しいかそれをわずかに超えるときには、ばね３１の及ぼす力の大きさが袋部材２３の及ぼす力の大きさを超え、袋部材２３をしぼませる。弁起動部材２９は、ばねの力を受けて戻り、弁座３３がインクの流れを遮断する。
【００３１】
ねじりばねを用いることによって、カンチレバーばねを用いる米国特許出願番号第０８／０６５，９５７号(Seccombe et al.)に開示されたタイプのもの等の従来技術の圧力調整器よりも、明確に優れた利点がある。背圧の変動は、ばね力の変化に関係する可能性があり、弁機構１２を通るインクの流量に感応する。弁を通るインクの流量は、印刷密度が高くなるにつれて大きくなる。理想的には、印刷状態やインクのレベルの状態にかかわらず、一定の背圧が維持されるべきである。この目的を達成することは困難である、というのも、ばねをベースにしたシステムは以下の関係を基礎としているからである。
Ｆ＝ｋ×ｘ
ただしＦはばね力、ｋはばね定数、ｘはばねのたわみの量である。従って、いかなる与えられたたわみｘについても、ばね力が増大する量を小さくするためには、ばね定数ｋを小さくせねばならない。許容できる背圧目標値を得るためには、ばねはそれに応じてあらかじめ予備負荷せねばならない。本発明においては、コンパクトな空間内に比較的多数の有効巻線を組み合わせる手段を設けたねじりばねを用いることによって、ばね定数を小さくしている。したがって、径方向にあらかじめ予備負荷される。このように、この機構は、内部容量を余分に占めることなく所定の目標値にあらかじめ予備負荷され、容量はインクの貯蔵のためにより能率的に用いられる。図７を参照すると、ばねを予備負荷した調整器機構においてねじりばねを用いると、カンチレバーや引っ張り、または圧縮のタイプのばねを用いる場合に比べ、一定の背圧を保つための本質的な利点のあることがわかる。図7では、弁座の位置に対し背圧がどのように変化するかを示す。コイルばねのコイルは１０巻で、その他のパラメータは相互に等価になるように選んだ。大きさが問題になるかもしれないが、「ニゲーター(negator)」ばね（例えば、巻き尺におけるもの）もまた、略一定のばね力を与えるであろう。
【００３２】
図１に戻って、弁起動部材２９はまた、供給インクがなくなり隔壁１１を通るインク収容蓄積室３ａ、３ｂ内への流れが止まると袋部材２３は結局完全に膨張する、という点で、インク切れ検出器１７の役割もするようになっている。装置内に様々な電気回路デバイスを集積して、インク収容蓄積室３ｂ内で弁起動部材２９が所定の位置に達したときにインク切れ状態が起こったという指示を行うことができる。例えば、図１に示す実施例において、弁起動部材２９が金属より構成されている場合には、プリントヘッド機構７の柔軟性のある回路８と関係する開回路の２つの電気接点５１、５３をペン本体１の壁を通して設けることができる。接点５１、５３から柔軟性のある回路８へのトレースは、当業者に公知の適当な方法で設けることができる。動作において、袋部材２３が膨張すると、弁起動部材２９は結局接点５１、５３を橋絡し、回路を閉じる。言い換えれば、弁起動部材２９は、回路ブレーカー装置の役割を果たす。または、金属ばね３１の両端５５、５７を同様に用いて回路を閉じることもできる。
【００３３】
電気回路が完成すると、点灯する指示器、トーンを出す装置、等のインク切れ状態指示器（図示せず）が、ユーザにインク供給容器を補充または交換するよう警告することができる。好ましくは、接点はプリントヘッドが完全に枯渇する前に閉じられ、ペンがデプライム状態に達する前にインク供給容器が補充できるようになっている。
【００３４】
図２、図３には、図1の実施例とは別の実施例を示す。ペン本体２０１は、インク収納蓄積室２０３を含む。プリントヘッド機構（ここでは示されていないが、図１のプリントヘッド機構７と同様）は、柔軟性のある回路２０７または当業者に公知の設計に従って決定した他の適当なインク出口位置に取り付けられるようになっている。ペン本体のベース部材２０９は、ばね搭載ポスト部２４１、内部にねじ穴２４５を有するばね張力調節ねじ座部２４３、および中空のインク入口管部材２４７を含む。
【００３５】
インク収納蓄積室２０３内の周辺部２２４の辺りに、ダイアフラム２２３が搭載されており、ペン本体のベース部材２０９を貫く相補型開口部２１９を実質的に封止している。ばね張力調節ねじ２４９に到達する開口部２１３‘を有する、蒸気を通さない蓋２１３により、液密のペン本体の封入容器が完成されている。蒸気を通さない蓋２１３は、好ましくは長い比較的幅の狭い溝２１４（図３のみ）の穴が開いており、ダイアフラム２２３が周囲の気圧の影響を受けやすくしたままで蒸気の損失を少なくしている。
【００３６】
ほぼ一定の力で偏倚させる機構、ねじりばね２３１が、ペン本体のベース部材２０９のばね搭載ポスト部２４１上に搭載されている。ねじりばね２３１は、ばね張力調節ねじ２４９とかみ合う座を形成する第１の端２３２を有するようになっている。ばね２３１の遠い方の端２３４は、細長く、導電性のポスト部材２３５を経由してプランジャ部材２２９に接続されたプランジャのアーム部２３０を支持するようになっている。プランジャのアーム部２３０はさらに、連結してより遠くの槽からのインクの管路の役割を果たす中空の穴２４７‘を有するインク入口管部材２４７とかみ合う、弁座２１１を支持するようになっている。一般的に、弁機構は市販のニードルおよび座のタイプとすることができ、弁の起動は、座が取り付けられているいかなる設計の便宜によって決定したプランジャのアームのアセンブリによっても行うことができる。背圧が所定の設計の背圧目標値と等しいときには、ばね２３１は、ダイアフラム２２３が及ぼす力と等しい力をプランジャのアーム部２３０に及ぼす。
【００３７】
図２および図３の実施例の動作を、図４に示す。図１に示す実施例の動作と同様、供給インクが枯渇すると、インク収容蓄積室２０３内の圧力が下がる。室の圧力が周囲の気圧よりも下がると、ダイアフラム２２３が室２０３内へと曲がる。この圧力差によって、加圧された遠隔槽からのインクを入口管穴２４７‘である管路を経由してペンおよびプリントヘッド機構に入れる弁機構が、開閉される。この、ダイアフラム２２３およびねじりばね２３１を用いたばねを搭載した調整器の実施例においては、力がバランスされている。ダイアフラム２２３はその力を、ペン内部のインク収納蓄積室２０３と周囲の雰囲気の圧力差から作り出している。ねじりばね２３１は、ダイアフラムの力と反対に作用するよう設計されており、平衡状態のバランスを達成し、ペンおよびプリントヘッドの設計に適当な所定の背圧を与える。このバランスの目標値（具体的なペンの設計のプリントヘッドの構成の要求事項によって決まる）は、大まかに設定しておいて、その後、設けられた、ばね止めの役割も果たす、調節ねじ２４９を回すことによって、調節することができる。圧力調整器の部品はすべて、ペン本体の封入容器内で、略ハーメチックシールされている。なお、この封入容器は、ばね２３１およびプランジャのアームのアセンブリ２２９、２３０、２３５の移動量を制限するものとしての役割も果たす。したがって、圧力調整器が大きな負圧を受けても、封入容器が、機構にダメージを与える可能性のある大きなたわみを防止する。蒸気を通さない蓋２１３を付け加えることによって、インク溶剤の蒸発が制限される。蓋２１３は、インク収容蓄積室２０３内のインクからガス抜けする蒸気を通さない、真鍮ホイル等の市販の材料で形成することができる。
【００３８】
また、なお、本実施例の目標値は、装置をいったん組み立ててから、ねじ２４９を用いて調節することができる。これにより、背圧をより厳密に制御することができ、印刷品質および製造歩留まりが向上する。
【００３９】
図２および図４に戻ると、図１の実施例と同様、この装置もまたインク切れ検出機構として用いることができる。図２に戻って、電気接点２５１は、インク収容蓄積室２０３内に適当に搭載されている。電気トレース２５４は、接点２５１を回路２５３に接続している。同様に、電気トレース２５５は、ねじりばね２３１を、導電性のねじ２４９を経由して回路２５３に接続している。槽がインク切れして管路穴２４７‘を通る流れがなくなると、図４に示すように、ダイアフラム２２３が曲がり、ポスト部材の端２３５が電気接点２５１に接する。このようにして、ポスト部材の端２３５と、トレース２５５を経由して電気回路２５３と接続されているねじりばね２３１の組み合わせにより、回路が完成し、電気接点２５１がトレース２５４を経由して電気回路２５３と接続される。この回路の完成を用いて、前の実施例と同様、インク切れ状態が継起される。
【００４０】
本発明のねじりばねの設計を比較的大きなてこの腕とともに用いれば、床面積がより小さな設計でもカンチレバー作用を与えても、同様の解決をすることができる。ねじりばねの構成によって、ばねシステムのばね定数はより小さくなり、それによって弁座の移動がより大きくなる。また、これによって、システムには必要なときにより高い流量にするための潜在能力が与えられる。一方、現行のカンチレバーばねのタイプの調整器システムにおいては、同様の流量を得るためのおなじてこ比を与えるのに十分な行程を有していない。
【００４１】
一般的に、ダイアフラムの面積を大きくすると、調整器機構の性能が改善される。性能を最適化するために、ダイアフラムの大きさはいかなる与えられたペン本体の大きさについても最大にするべきである。調整器機構の動く範囲を小さくするには他にもいくつか取り得る方法がある。調整器機構のダイアフラムは、必ずしも円形である必要はない。形ではなく、有効面積が、圧力調整を施したペンのシステムの力平衡方程式において必要なもののすべてなのである。従って、偏長の、または楕円形の、または正方形のダイアフラムでさえも、使用してよい。かかる実施例を、図５に示す。
【００４２】
圧力調整を施したペン本体５０１（カバーまたは側板を取り除いて示す）は、局部インク収納蓄積室５０３を有する。図１に示すもの等の適当なプリントヘッド機構が、印刷媒体のプラテン（図示せず）に関するペンの向きについて設計の便宜によって決定して取り付けられるようになっている。図２においてと同様、ばね搭載ポスト５４１（図２の要素２４１も見よ）、ばね張力調節ねじ座ポスト５４３（２４３、２４５、２４９も見よ）、および、中空のインク入口管部材５４７（２４７、２４７‘も見よ）が設けられている。インク入口管部材５４７により、簡単な(simple)管または他のインク管路（図示せず）等でインク収納蓄積室５０３を遠隔インク槽（図示せず）と連結する溝が設けられる。
【００４３】
インク収納蓄積室５０３内では、偏長のダイアフラム５２３（前記の２２３も見よ）がその周辺部の辺りに搭載されており、ペン本体５０１内の相補型空隙（この図では隠れている。２２４、２１９も見よ）を略シールしている。ポート５１９が空隙を周囲の大気と接続している。ポート５１９は、好ましくは、ダイアフラム５２３が周囲の気圧の変化の影響を受けやすくしたままで蒸気の損失を少なくするために、比較的長く幅狭の溝または迷路である。
【００４４】
ねじりばね５３１（２３１も見よ）が、ばね搭載ポスト部５４１上に搭載されている。ねじりばね５３１は、ばねのコイルに隣接しばね張力調節ねじ座ポスト５４３およびその中の調節ねじ（図示せず。しかし、図２の要素２３２、２４５、２４９を見よ）に連結された端５３２を有するように搭載されている。ねじりばね５３１の遠い方の延長部材５３４（２３４も見よ）は、プランジャのアーム部材５３０をを貫いて延びている。プランジャのアーム部材５３０は、プランジャのポスト部材５３５（２３５も見よ）に連結され、プランジャのポスト部材５３５が次にはプランジャ部材５２９（２２９も見よ）に連結されている。プランジャのアーム部材５３０はまた、弁座取り付け具５３０‘も有している。
【００４５】
インク入口管部材５４７の内側の範囲は、鋳造したオリフィス等のインク収納蓄積室５０３内への開口部を有し、室５０３内の弁座５３３およびねじりばねのアセンブリと共に作用して、弁機構としての役割を果たす。
【００４６】
図５に示す実施例の動作は、上述した図２ないし図４の先の実施例と略同じである。
【００４７】
次に図６および図６Ａを参照して、ダイアフラムのたわむ機構をできる限り摩擦のないものにすることが有利であることがわかっている。そのようにすることによって、背圧の変動が小さくなり、ペンの動作がより一定になる。ペン本体のベース部材６０９によって、ダイアフラム６２３およびプランジャ６２９の機構に図２ないし図５に示す実施例と同様の機構が与えられる。プランジャのアーム６３０は、自由に動くねじりばね６３１と連結されている。プランジャのアーム６３０のプランジャのポスト部材６３１‘は、ばね６３１の一端６３２をとらえて固定する凹み６３１“（図６Ａ）または他の機構を有している。プランジャのアーム６３０に沿ったスナップ６５０、または他の保持機構が、プランジャのアームのばね延長部材６３４をプランジャのアーム６３０にしっかり固定している。弁座６３３および入口弁機構６４７が、既に説明した先の実施例と略同一の方法で設けられている。反対側のばねの端６３２は、スナップ６５０’等で、ベース部材搭載ポスト６４３の凹み６４３‘内にとらえて固定されている（または、図２ないし図５の実施例に示すように調整するように設計されている）。
【００４８】
図６および図６Ａの実施例の動作は、図２ないし図５の実施例と同様である。ただし、この構成においては、ばねがその端で搭載され、ばねのコイルが自由に動き、ダイアフラムへの摩擦の影響が最小限になっている。
【００４９】
なお、この装置は、ペンのインク収納蓄積室を適当な背圧平衡に維持することに加えて、プリントヘッドを「プライム」することに用いることもできる。通気孔（図３の要素２１４を見よ）を通して圧力を入れる等によってダイアフラムを手動で押すことにより、調整器の弁は開状態に保持され、オリフィス板または気体駆逐通気機構を通してインクから何らかの空気または気体が吐出されるまでインクをインク収容蓄積室内に圧入することができる。
【００５０】
次に図８、図９、図１１、および図１２を参照して、本発明の他の実施例を述べる。図２ないし図６の実施例に用いられているもの等のダイアフラム方式の調整器が、図１に示す実施例の膨張式の袋部材２３により密接に関係ずけられた非常に簡単な機構で用いられる。
【００５１】
ペン本体１は、鼻部５（プリントヘッド機構のない状態で示す。図１の要素６、７、８参照）、ペン本体のインク収納蓄積室３Ａ、およびインクの蓄積室３Ｂを有する。なお、本発明は、インクの蓄積室が単一である実施例に限定されるものではなく、本願出願人に譲渡されており、その参照によって本明細書に組み込まれるPawlowski, Jr.他による米国特許出願番号第０８／６１１，１１１号において教示されているもの等、室が多数である実施態様に容易に適応できる。
【００５２】
ペンの蓋８１３には、略平らな、調整器用の取り付け具８６０が垂れ下がっている。取り付け具８６０は、インクの蓄積室３Ｂに差し込まれており、蓋８１３は、図９で一番よく見えるように、室３Ｂを効果的にシールしている。取り付け具８６０は、一段高くなった、室の縁８６２を、取り付け具の一方の表面８６４上に含み、表面８６４および縁８６２が図９のくぼみ９０１を部分的に形成するようになっている。好適な実施例において、縁８６２は円形であるが、特定のペンの実施に際し、他の形状を使うこともできる。図２ないし図６の実施例と同様に、インクを通さない柔軟性を有するダイアフラム８２３が用いられる。ダイアフラム８２３の周辺部は、液密にシールするように縁８６２の辺８６６に固着されている。従って、図１１の、ダイアフラム８２３の一方の表面１１０５は、くぼみ９０１の内壁を形成し、くぼみ９０１を本質的に液密にしている。すなわち、インクの蓄積室３Ｂが充填されているときには、取り付け具８６０上の調整器機構はインクの表面下に沈んでいるが、くぼみ９０１にはインクは入らない。
【００５３】
蓋８１３のチャネル８１４を経由するエア・ベント８１９（図８および図１０Ａ）は、中空の垂直に立ったエアパイプ（図１１も参照）を通って、エアの入口ポート９１１（図９および図１０Ａ）を経由してダイアフラムに封止されているくぼみ９０１に連結されている。従って、くぼみ９０１は、局所的な大気圧に維持されたエア室である。
【００５４】
図８および図１１に示すように、蓋８１３はインク供給ポート８４７を含む。インク供給ポート８４７は、インクを通さないプラスチック管等の適当な管路（図示せず）によってオフ・アクシスの（塔載されてない）インク供給容器（図示せず）に連結されるようになっており、水力が完成している。または、オン・アクシスの交換式のインク槽を、図１３Ａ、図１３Ｂ、図１４Ａ、および図１４Ｂに示すようにピギーバック式にはまるように、インク供給ポート８４７の上にはまるように設計することもできる。これについては、以下の本発明の方法に関してさらに説明する。
【００５５】
図１１の、中空の垂直に立ったエアパイプ１１０１は、取り付け具８６０の、一段高くなった室の縁８６２とは反対側の表面１１０３上にある。垂直に立ったパイプ１１０１は、インク供給ポート８４７を、弁で調整されるインクのポート９０３（図９および１２）と水力している。槽からのインクは、圧力（大気圧またはそれよりも高い圧力）下で、インク供給ポート８４７の中空の穴８４７‘および垂直に立ったインクパイプ１１０１を通って、インクの蓄積室３Ｂに流入する。ダイアフラム８２３の、くぼみ９０１の内壁を形成する表面１１０５とは反対側の表面９０５（図９および図１２）は、プランジャ８２９に固定されている。プランジャ８２９は、取り付け具８６０の支持ベアリング９０９、１１０９に回転可能にはまる、固定され横になった心棒９０７（図９、図１１、および図１２）を含む。前の実施例において用いられるばね３１、２３１、５３１、６３１と類似した偏倚機構（図示せず）を用いて、適当な背圧目標値が設定される。ダイアフラム８２３が所定の背圧目標値に偏倚された位置にありインクの蓄積室３Ｂが略満たされている（前の実施例に関して詳細に説明したように）場合に弁座８７２がインクのポート９０３とかみ合うように、弁座８７２を保持する弁８７０がプランジャ８２９に固定されている。従って、大気圧の背圧に対する不均衡が起こらない限り、インクはオフ・アクシスの供給容器から供給ポート８４７およびインクのポート９０３を通ってインクの蓄積室３Ｂに流入しない。すなわち、前の実施例と同様、蓄積室３Ｂ内のインクが枯渇するにつれての圧力の不均衡のために、ダイアフラム８２３が大気圧によってくぼみ９０１から外側へたわむと、プランジャ８２９が心棒９０７を中心に回転し、弁座８７２がインクのポート９０３から遠ざかる向きに引っ張られ、インクの蓄積室３Ｂが補充される。
【００５６】
インクの蓄積室３Ｂのエア駆逐は、以下の方法で達成される。図１３Ａおよび図１３Ｂは、使い捨て式で交換式のインクが充填されたカートリッジ等のピギーバック式のインク供給容器１３０１がその上で供給ポート８４７にはまっている、図８ないし図１２に示す自由インク・インク・ジェット・ペンを描写している。図示の状態、すなわち駆逐前の状態では、インク供給容器１３０１は、インクの一部量１３０３を内部に収容している。インクの蓄積室３Ｂは、鼻部５内に示すインクの一部量１３０３‘を有すると共に、室３Ｂの残りの部分においては空気その他の気体を有する。図１３Ｂで一番よく見えるように、調整器機構では、ダイアフラム８２３はたわんでいない位置で示されている。弁座８７２は、インクのポート９０３に当たってかみ合っている。インクの蓄積室３Ｂを充填するためには、内部のエアを駆逐しなければならない。
【００５７】
次に図１４Ａおよび図１４Ｂに移って、大気圧よりも高い正圧を与える何らかの適当な機構１４０１が、本発明の装置に接触し、その正圧が蓋８１３のベント８１９に与えられる。かかる圧力は、ペンが用いられているハードコピー装置のサービス・ステーション機構に組み込まれた簡単なポンプ（図示せず）による等で与えることができるが、好ましくは、この駆逐工程がエンド・ユーザに「それとわからない」ようにするために、この動作は自動化されている。エアの正圧によって、ダイアフラム８２３は、図１４Ｂに示すように、くぼみ９０１から外側に追いやられる。これにより、プランジャ８２９を経由して、インクのポート９０３が開く。圧力が増大するにつれて、気泡が、インクの蓄積室３Ｂから、インクのポート９０３を通って、気泡がプリントヘッドの性能に影響を及ぼさない場所であるインク供給容器１３０１内へと押し出される。これと均等の、完全に機械的な機構を設計して、インクのポート９０３を開くようにダイアフラム８２３を強制するのに用いたエアの正圧機構の代わりとすることもできる、ということは容易にわかる。
【００５８】
駆逐後、正圧は除去される。すると、上述の通常の調整器の動作に従い、圧力差によって、インク１３０３は供給容器１３０１からインクの蓄積室３Ｂに流入する。気泡および気体が飽和したインクは「最も軽い」ものなので、気泡および気体が飽和したインクは、この方法によって最初に押し出される。
【００５９】
それぞれのペンの厳密な設計によるが、大気圧から747.3-14945Pa（水柱３インチ乃至６０インチ）高い範囲の圧力であれば、気泡をインクの蓄積室３Ｂから除去するのに十分であろうということがわかった。圧力がこれより高いと、ノズル板６を通って垂れ過ぎ、ダイアフラムが張り裂けたり永久的に変形して調整器機構の動作が妨げられる可能性がある。正圧をかけることによってノズル板を通って望ましくない垂れが起こるので、いかなる特定の設計についても垂れが同時に起こることなく駆逐が達成される理想的な圧力を決定することもできはするが、当業者に公知のサービス・ステーション機構の一部としてのプリントヘッドのキャップ１４０３を設けてかかる有害な反応を防ぐ方がより簡単である。
【００６０】
本発明によれば、インク供給槽から（米国特許出願番号第０８／５１９３８４号に説明された発明を用いることによって等）とペンとオフ・アクシスのインク供給槽の間の何らかの管路から（本願出願人に譲渡されており、その参照によって本明細書に組み込まれる、N. Pawlowski, Jr.による１９９５年１２月４日出願米国特許出願番号第０８／５６６６４４号において教示されているように）、のどちらによってもまた、気泡を排出したり駆逐することができる、ということに注意せよ。
【００６１】
本発明の好適なおよび他の実施例の上記の説明は、例示および説明のために行ったものである。上記の説明は、網羅的なものとして意図されたものではなく、本発明を開示されたまさにその形式に制限するように意図されたものではない。明らかに、当業者には、多くの修正および変形が明白である。同様に、同じ結果を達成するために、説明したいかなる工程の段階も他の段階と互いに交換することができる。実施例は、本発明の原理およびその最良の態様の実際的な用途を最も良く説明し、それによって他の当業者が意図した特定の用途に適するような様々な実施例について、および様々な修正と共に、本発明を理解することができるように、選択し説明したものである。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲およびそれらの均等物によって規定されるよう意図されているが、以下に本発明の実施態様のいくつかを示す。
【００６２】
（実施態様１）
別個のインク槽からインク・ジェット・ペン装置に所定の送圧でインクを供給するように連結されたインク・ジェット・ペン装置から気泡を駆逐する方法において、
オン・アクシスのインクの蓄積室（３Ｂ；２０３；５０３）、前記蓄積室（３Ｂ；２０３；５０３）と水力連結されたインク・ジェットのプリントヘッド機構（７）、および前記蓄積室（３Ｂ；２０３；５０３）内に搭載され前記インク槽（１３０１）から前記蓄積室（３Ｂ；２０３；５０３）に流入するインク（１３０３）を調整し前記インク・ジェットのプリントヘッド機構（７）において所定の略一定背圧を維持する調整手段（１２；２０９−２４９；５１１−５４１；６２９−６５０；８２９−９０９）、とを有するインク・ジェット・ペン本体（１、５）を設ける段階、
前記インクの蓄積室（３Ｂ；２０３；５０３）を前記調整手段（１２；２０９−２４９；５１１−５４１；６２９−６５０；８２９−９０９）を経由して前記インク槽（１３０１）と連結する段階、
前記調整手段（１２；２０９−２４９；５１１−５４１；６２９−６５０；８２９−９０９）を経由する前記インク槽からのインク（１３０３）で前記インクの蓄積室（３Ｂ；２０３；５０３）を充填する段階、および
前記インクの蓄積室（３Ｂ；２０３；５０３）を充填する前記段階の後に、周期的に前記調整手段（１２；２０９−２４９；５１１−５４１；６２９−６５０；８２９−９０９）を開通位置に強制し前記インクの蓄積室（３Ｂ；２０３；５０３）内の気泡を前記インク槽（１３０１）内に排出する段階
とを含むインク・ジェット・ペンの気泡駆逐方法。
【００６３】
（実施態様２）
周期的に前記調整手段（１２；２０９−２４９；５１１−５４１；６２９−６５０；８２９−９０９）を開通位置に強制し前記インクの蓄積室（３Ｂ；２０３；５０３）内の気泡を前記インク槽内に排出する前記段階が、
気泡がインク入口弁（２７、３３；２４７、２１１；５４７、５１１；６４７、６３３；８４７、９０３、８７０、８７２）を通って流出するように、前記調整手段（１２；２０９−２４９；５１１−５４１；６２９−６５０；８２９−９０９）内に正の気圧を導入し、前記インク入口弁（２７、３３；２４７、２１１；５４７、５１１；６４７、６３３；８４７、９０３、８７０、８７２）を開くこと
を特徴とする、実施態様１に記載のインク・ジェット・ペンの気泡駆逐方法。
【００６４】
（実施態様３）前記正の気圧を導入するに際して、前記インク入口弁（２７、３３；２４７、２１１；５４７、５１１；６４７、６３３；８４７、９０３、８７０、８７２）を開くのに必要な圧力よりも大きく、前記調整手段（１２；２０９−２４９；５１１−５４１；６２９−６５０；８２９−９０９）または前記プリントヘッド機構（７）に損傷を与える圧力よりも小さい、正の気圧を導入することを特徴とする、実施態様２に記載のインク・ジェット・ペンの気泡駆逐方法。
（実施態様４）前記正の気圧を導入するに際してさらに、大気圧より747.3-14945Pa高い範囲の正の気圧を導入することを特徴とする、実施態様３に記載のインク・ジェット・ペンの気泡駆逐方法。
【００６５】
（実施態様５）
周期的に前記調整手段（１２；２０９−２４９；５１１−５４１；６２９−６５０；８２９−９０９）を開通位置に強制し前記インクの蓄積室（３Ｂ；２０３；５０３）内の気泡を前記インク槽内に排出する前記段階の前に、
前記プリントヘッド機構（７）にキャップをする段階
を含む、実施態様１、２、３、または４に記載のインク・ジェット・ペンの気泡駆逐方法。
【００６６】
（実施態様６）
加圧されたインク（１３０３）を水力連結器（例えば８４７‘）を経由してインク・ジェット・ペン装置に供給するインク槽手段（例えば１３０１）、およびペン装置に印刷媒体を供給する手段を含むハードコピー装置用のインク・ジェット・ペン装置において、
前記ハードコピー装置の印刷動作中に印刷媒体にインク（１３０３）滴を運ぶプリントヘッド手段（７）、
前記プリントヘッド手段（７）を搭載し、前記プリントヘッド手段（７）用の搭載された供給インク（１３０３’）を収容する、インク収納手段（３Ｂ；２０３；５０３）、
前記インク収納手段（３Ｂ；２０３；５０３）内に封入され、前記インク槽手段（例えば１３０１）から前記インク収納手段（３Ｂ；２０３；５０３）機構に流入するインク（１３０３）を調整し、前記インク槽手段（例えば１３０１）から前記インク収納手段（３Ｂ；２０３；５０３）に流入するインク（１３０３）の流量が変動しても前記プリントヘッド手段（７）において所定の略一定の背圧を維持する、調整手段（１２；２０９−２４９；５１１−５４１；６２９−６５０；８２９−９０９）、および
前記インク収納手段（３Ｂ；２０３；５０３）にインクが充填された後に前記インク収納手段（３Ｂ；２０３；５０３）内の気泡が前記水力連結器（例えば８４７‘）を経由して前記搭載された供給インク（１３０３）から排出されるように、前記インク槽手段（例えば１３０１）から前記インク収納手段（３Ｂ；２０３；５０３）にインク（１３０３）が流入するようにする位置に前記調整手段（１２；２０９−２４９；５１１−５４１；６２９−６５０；８２９−９０９）を強制する、駆逐機構（８１９、８１４、１１１、９１１）
を含むインク・ジェット・ペン装置。
【００６７】
（実施態様７）
前記調整手段（１２；２０９−２４９；５１１−５４１；６２９−６５０；８２９−９０９）がさらに、
前記インク槽手段（例えば１３０１）から前記インク収納手段（３Ｂ；２０３；５０３）に流入するインク（１３０３）を制御する弁手段（２７、３３；２４７、２１１；５４７、５１１；６４７、６３３；８４７、９０３、８７０、８７２）、
前記弁手段（２７、３３；２４７、２１１；５４７、５１１；６４７、６３３；８４７、９０３、８７０、８７２）と連結され、略一定の偏倚力を有し、周囲の気圧と前記略一定の偏倚力の間の圧力差による力に応答して前記弁手段（２７、３３；２４７、２１１；５４７、５１１；６４７、６３３；８４７、９０３、８７０、８７２）、および
前記偏倚力よりも大きな力を与える駆逐手段
を備えたことを特徴とする、実施態様６に記載のインク・ジェット・ペン装置。
【００６８】
（実施態様８）前記駆逐手段が、前記弁手段（２７、３３；２４７、２１１；５４７、５１１；６４７、６３３；８４７、９０３、８７０、８７２）を動かすために強制された気圧を前記装置内に導入する手段（１１１１、９１１）を特徴とする、実施態様７に記載のインク・ジェット・ペン装置。
（実施態様９）前記弁手段（２７、３３；２４７、２１１；５４７、５１１；６４７、６３３；８４７、９０３、８７０、８７２）がさらに、前記弁手段（２７、３３；２４７、２１１；５４７、５１１；６４７、６３３；８４７、９０３、８７０、８７２）を開くように強制し、エアが前記インク収納手段（３Ｂ；２０３；５０３）から前記インク槽手段（例えば１３０１）内に進むようにする手段（１１１１、９１１）を特徴とする、実施態様７に記載のインク・ジェット・ペン装置。
【００６９】
（実施態様１０）
前記インク槽手段（１３０１）が、前記装置の入口ポート（８４７）に取り付けられるようになっている交換式のインクのカートリッジであること
を特徴とする、
実施態様６、７、８、または９に記載のインク・ジェット・ペン装置
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の、分解概略斜視図である。
【図２】本発明の第２の実施例の、概略斜視断面である。
【図３】図２に示すものと同様の本発明の実施例の、分解概略斜視図である。
【図４】完全に開位置にある弁および弁座を説明するための図２に示す本発明の実施例の他の概略斜視断面である。
【図５】ペン本体のカバープレートを取り除いた、本発明の他の実施例の概略斜視図である。
【図６】本発明の部品として用いた「摩擦のない」回動機構の概略斜視図である。
【図６Ａ】図６の詳細図である。
【図７】本発明に用いることができる種々のばね機構のばねのたわみと背圧の関係を示すグラフである。
【図８】本発明によるエア駆逐機構を組み込んでインク・ジェットの背圧を調整したプリントヘッドの蓄積室の他の実施例の、部分分解斜視図である。
【図９】 本発明により組み立てた図８に示す機構の部分切り欠き斜視図である。
【図１０Ａ】図９に示す本発明の実施例の部分切り欠き側面図である。
【図１０Ｂ】図１０ＡのＢ−Ｂ線断面図である。
【図１１】図８、図9、図１０Ａおよび図１０Ｂに示す本発明の分解斜視図である。
【図１２】図１１に示す本発明の実施例の、図11と異なる角度からの分解斜視図である。
【図１３Ａ】図８ないし図１２に示す実施例の駆逐前の状態を説明するための断面図である。
【図１３Ｂ】図８ないし図１２に示す実施例の駆逐前の状態を説明するための図１３Ａとは異なる断面図である。
【図１４Ａ】図８ないし図１２に示す実施例の駆逐中の状態を説明するための断面図である。
【図１４Ｂ】図８ないし図１２に示す実施例の駆逐中の状態を説明するための図１４Ａとは異なる断面図である。
【符号の説明】
１・・・ ペン本体
３ａ、３Ａ… インク収納蓄積室、
３ｂ、３Ｂ・・・ペン本体インク蓄積室
５・・・ 鼻部
７・・・ プリントヘッド機構
１２・・・ 弁機構
２７・・・ 管
３３・・・ 弁座
２０３・・・ インク収納蓄積室
２１１・・・ 弁座
２１３・・・ 蓋
２２３・・・ ダイアフラム
２３０・・・ プランジャのアーム部
２３１・・・ ねじりばね
２３５・・・ ポスト部材
２４７・・・ インク入口管部材
２４９・・・ ばね張力調節ねじ
５０３・・・ インク収納蓄積室
５１１・・・ 弁座
５１９・・・ ポート
５２３・・・ ダイアフラム
５３０・・・ プランジャのアーム部材
５３０‘・・・ 弁座取り付け具
５３１・・・ ねじりばね
５４７・・・ インク入口管部材
６２３・・・ ダイアフラム
６２９・・・ プランジャ
６３０・・・ プランジャのアーム
６３１・・・ ねじりばね
６３３・・・ 弁座
６４７・・・ 入口弁機構
８２３・・・ ダイアフラム
８２９・・・ プランジャ
８４７・・・ インク供給ポート
８４７‘・・・ 中空の穴
８６０・・・ 取り付け具
８７０・・・ 弁
８７２・・・ 弁座
９０１・・・ くぼみ
９０３・・・ インクのポート
９０７・・・ 心棒
９０９・・・ 支持ベアリング
９１１・・・ エアの入口ポート
１１１１・・・ 垂直に立ったエアパイプ
１３０１・・・ インク供給容器

Claims (10)

1. 別個のインク槽からインク・ジェット・ペン装置に所定の送圧でインクを供給するように連結された該インク・ジェット・ペン装置から気泡を駆逐する方法において、
   前記インク槽の下に置かれたオン・アクシスのインクの蓄積室、前記蓄積室と水力連結されたインク・ジェットのプリントヘッド機構、および前記蓄積室内に搭載され前記インク槽からインク入口弁を経由して前記蓄積室に流入するインクを調整し前記インク・ジェットのプリントヘッド機構において所定の略一定背圧を維持するために該背圧が目標背圧未満の場合には前記入口弁を開き該背圧が該目標背圧以上の場合には前記入口弁を閉じる調整手段、を有するインク・ジェット・ペン本体を設ける第一段階、
   前記インクの蓄積室を前記調整手段を経由して前記インク槽と連結する第二段階、
   前記インク入口弁を経由する前記インク槽からのインクで前記インクの蓄積室を充填する第三段階、および
   前記第三段階の後に、周期的に前記インク入口弁を開くように前記調整手段を強制し前記インクの蓄積室内の気泡を前記インク槽内に排出する第四段階、を含むインク・ジェット・ペンの気泡駆逐方法。
2. 前記第四段階において、前記気泡が前記インク入口弁を通って流出するように、前記調整手段内に正の気圧を導入して前記目標背圧を高くして前記インク入口弁を開くことを特徴とする、請求項１に記載のインク・ジェット・ペンの気泡駆逐方法。
3. 前記正の気圧が、前記インク入口弁を開くのに必要な圧力よりも大きく、前記調整手段または前記プリントヘッド機構に損傷を与える圧力よりも小さい、ことを特徴とする、請求項２に記載のインク・ジェット・ペンの気泡駆逐方法。
4. 前記正の気圧がさらに、大気圧より747.3Pa-14945Pa高い範囲の正の気圧であることを特徴とする、請求項３に記載のインク・ジェット・ペンの気泡駆逐方法。
5. 前記第四段階の前に、前記プリントヘッド機構にキャップをする段階を含む、請求項１、２、３、または４のいずれか一項に記載のインク・ジェット・ペンの気泡駆逐方法。
6. 加圧されたインクを水力連結器を経由してインク・ジェット・ペン装置に供給する別個のインク槽手段、および該インク・ジェット・ペン装置に印刷媒体を供給する手段とを含むハードコピー装置用のインク・ジェット・ペン装置において、
   前記ハードコピー装置の印刷動作中に前記印刷媒体にインク滴を運ぶプリントヘッド手段、
   前記プリントヘッド手段を搭載し、前記プリントヘッド手段用の搭載された供給インクを収容し、該プリントヘッドが所定量のインクを有するようにする、前記別個のインク槽手段の下に置かれたインク収納手段、
   前記インク収納手段内に封入され、前記インク槽手段から前記インク収納手段に前記水力連結器を経由して流入するインクを調整し、前記インク槽手段から前記インク収納手段に流入するインクの流量が変動しても前記プリントヘッド手段において所定の略一定背圧を維持するために該背圧が目標背圧未満の場合には前記水力連結器を開に制御し前記背圧が前記目標背圧以上の場合には前記水力連結器を閉に制御する、調整手段、
   および
   前記インク収納手段にインクが充填された後に前記インク収納手段内の気泡が前記水力連結器を経由して前記搭載された供給インクから排出されるように、前記インク槽手段から前記インク収納手段にインクが流入するようにする位置に前記水力連結器を強制する、駆逐機構を含むインク・ジェット・ペン装置。
7. 前記調整手段がさらに、
   前記水力連結器内に設けられ、前記インク槽手段から前記インク収納手段に流入するインクを制御する弁手段、
   前記弁手段と連結され、前記背圧としての所定の偏倚力を有し、前記目標背圧としての周囲の気圧が前記偏倚力を超えるのに応答して前記弁手段を開にし前記目標背圧としての周囲の気圧が前記偏倚力以下となるのに応答して前記弁手段を閉にする偏倚手段、および
   前記偏倚力よりも大きな力を与える駆逐手段とを備えたことを特徴とする、請求項６に記載のインク・ジェット・ペン装置。
8. 前記駆逐手段が、前記目標背圧を高くするために強制された正の気圧を導入する、請求項７に記載のインク・ジェット・ペン装置。
9. 前記弁手段がさらに、前記弁手段を開くように強制し、エアが前記インク収納手段から前記インク槽手段内に進むようにする、請求項７に記載のインク・ジェット・ペン装置。
10. 入口ポートを有し、前記インク槽手段が、前記入口ポートに取り付けられるようになっている交換式のカートリッジであることを特徴とする、請求項６、７、８、または９のいずれか一項に記載のインク・ジェット・ペン装置。

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