JPH02107453A - インクジェットプリンタのインク供給装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、プリンタに関するものであり、とりわけ、イ
ンクジェットプリンタのためのインク送出システムに関
するものである。

［従来技術およびその問題点コ コンピュータ及び情報を発生する同様のタイプの装置か
らの出力を、紙のようなプリント媒体にプリントするの
に、プリンタが用いられる。一般に利用可能なタイプの
プリンタには、衝撃式プリンタ、レーザープリンタ、及
び、インクジェットプリンタがある。インクジェットプ
リンタは、インク供給源から紙へ微細流（ファイン・ス
トリーム）または小滴の形でインクを転送する。

−船釣なタイプのインクジェットプリンタの１つが、熱
式（サーマル）インクジェットプリンタである。典型的
な熱式インクジェットプリンタの場合、所定のプリント
経路に沿って移動するプリントヘッドの放出キャビティ
内に、少量のインクが含まれている。放出キャビティは
、その壁面に電気抵抗器が設けられている。精密に設定
された時点に、電流がこの抵抗器に通されて、抵抗器が
加熱され、さらに、抵抗器にすぐ隣接したインクが加熱
されることになる。加熱されたインクの一部は、蒸発し
、膨張して、キャビティからインクの小滴を押し出し、
紙に衝突させて、付着させる。

本発明は、インクをプリントヘッドに供給する方法を取
り扱ったものである。プリントヘッドにインクを供給す
るため、多数のアプローチがなされてきた。従来式イン
クジェットプリンタの１つのタイプでは、インク供給は
、プリントヘッドに取りつけられた容器の内側に支持さ
れているサック内で行なわれる。容器内部は、大気圧を
わずかに下まわる圧力に保たれているので、サック内の
インクも、大気圧を少し下まわる圧力になる。この減圧
は、抵抗器に加熱パルスのない場合に、プリントヘッド
からインクが漏れるのを防止するために必要になる。

リザーバからのインクは、毛細管を通って放出キャビテ
ィへ吸い込まれる。放出されたインクとちょうど正確に
入れ代る量のインクが、毛細管を介して吸入されるので
、小滴の放出後、放出キャビティは、すぐに再充填され
ることになる。サラ標準になっている。

しかしながら、従来のリザーバシステムには、いくつか
の欠点がある。場合によっては、適正な負のシステム圧
の維持が困難なこともある。可動プリントヘッドにリザ
ーバが取りつけられるので、プリントヘッド、取付は具
、及び、横行メカニズムとその電源の重量及びコストが
、別のやり方で必要とされる重量及びコストよりも増大
することになる。サック内で形成される気泡が毛細管に
吸入されると、放出器がインク切れになって、インク放
出に支障をきたすことになる。

従来のインクジェットプリンタについてのもう１つの重
要な関心事は、プリントヘッドにおける熱の発生である
。各小満は、プリントヘッドから放出されるので、イン
クを蒸発させて、小滴を押しやるのに用いられる熱の一
部は、プリントヘッド内に保持されることになる。この
熱がしだいに上昇し、プリントヘッドの温度が変化して
、放出性能に変化を生じることになる。すなわち、高速
で、大量のインクを放出するように、プリントヘッドを
動作させると、その温度は、それ以上の動作に支障をき
たすほど上昇する可能性がある。熱の発生は、いくつか
のインクジェットプリンタにとって、プリント能力、出
力の質、及び、速度に制限を加える主要因の１つである
。

インクジェットプリンタにインクを供給する方法の改良
が必要とされている。新しいアプローチでは、このイン
ク供給システムが遭遇する問題を回避し、さらに、熱の
発生及び気泡のたまる問題の解決に寄与することが望ま
しい。本発明は、この要求を満たすものであり、さらに
、関連した利点が得られるようにするものである。

［解決しようとする問題点および解決手段］本発明は、
インクジェットプリントのために改良されたインク供給
システムを提供するものである。新規のシステムは、固
定インク供給源が可動プリントへラドキャリッジに取り
つけられていないので、インク供給源がキャリッジに取
りつけられるシステムに比べると、キャリッジの重量が
減少する。それは、プリントヘッドにおける減圧を直接
、！！＋御することによって、確実に圧力を補正し、さ
らに、高い高度での使用といった条件についても調整可
能になっている。気泡は、該システムから、自動的にか
なりの程度まで除去されるので、気泡によってチャネル
がつまるといった事態の発生率が低下することになる。

インクは、毛細管に送り込む前に、フィルターにかけ、
異物によってつまる可能性を低下させることも可能であ
る。重要なのは、本発明によって、プリントヘッドが許
容できる低さの均一な温度に維持され、インクから気泡
が除去されて、プリントの速度及び量を増すことが可能
になるという点である。本発明のアプローチでは、複雑
でなく、あるいは、高価でもないコンポーネントが用い
られる。

本発明によれば、熱式インクジェットプリンタは、イン
クを入れるのに適したキャビティ、及び、キャビティに
隣接して、電流が通されると、キャビティ内のインクを
加熱するようになっている抵抗器を備えたインク放出器
と、インクを流すことが可能なインク流チャネルと、一
方の端がインク流チャネルに通じ、もう一方の端がイン
ク放出器のキャビティに通じている毛細管チャネルを有
するプリントヘッドと、インクを汲み出すポンプと、イ
ンク放出器のキャビティの下に位置する供給されるイン
クを収容しておくインクリザーバと、ポンプの高圧側か
らインク流チャネルの一方の端に延びるインク供給管と
、インク流チャネルのもう一方の側からリザーバに延び
る第１のインク戻り管と、リザーバからポンプの吸入側
に延びる第２のインク戻り管から構成されている。ここ
で用いられているように［〜の下に（ｂｅｌｏｗ）］と
いう用語は、２つのつながった素子の一方が、もう一方
のつながっている素子に比べて鉛直方向に関して（ａｂ
ｏｖｅ　ｔｈｅ　ｃｅｎｔｅｒ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅａｒ
ｔｈ）低い位置について−４いることを表わしており、
これによって、２つの素子間には静水圧ヘッドと圧力差
が存在することになる。

さらに−船釣には、プリンタは、インクをプリント媒体
に向けて放出する放出手段と、プリントヘッド手段に送
られるインク流からインクの一部を取り出し、取り出し
た部分を放出手段に供給するための供給手段を含んでお
り、プリント媒体に固形をプリントするプリントヘッド
手段と、ポンプ圧を加えてインク流をプリントヘッド手
段に押しやるポンプ手段と、供給手段によって取り出さ
れなかったインク部分をポンプ手段に送り返し、再循環
させて、プリントヘッド手段に戻すためのリターン手段
と、インク流圧を供給手段のポイントにおける大気圧未
満に保つ圧力制御手段を備えた、プリントヘッドを介し
てインク流を循環させる送出手段から構成される。

本プリンタの場合、プリントヘッドがプリントに必要と
するよりもはるかに多量のインクを絶えず循環させるよ
うになっている。インクの循重量は、一般に、比較可能
な時間期間において、プリントヘッドが放出する量の１
０００倍を超える。インクは、ポンプからプリントヘッ
ドのインク流チャネルに流れ、さらに、りず−バを介し
てポンプに送り返される。プリントヘッドにおいて、毛
細管チャネルは、一方の端がインク流チャネルに通じ、
もう一方の端が放出キャビティに通じていて、精確に正
しい量のインクがインク流チャネルから吸い取られ、キ
ャビティに送り込まれて、放出されたインクに入れ代わ
るようになっている。

このプリンタの場合、どの熱式インクジェットプリンタ
についても同じであるが、キャビティ内のインク圧が、
大気圧未満であることが重要である。圧力が大気圧以上
になると、抵抗器が加熱されなくても、キャビティから
インクが漏れる、すなわち、押し出されることになり、
結果として、漏出により、プリントの質が劣ることにな
る。現在のところ望ましいアプローチでは、物理的にプ
リントヘッドキャビティの下（すなわち、鉛直方向に関
して、□低いところに）に位置するインクレベルになっ
ている通気式インクリザーバを利用して、キャビティ内
の圧力に制御を加え、大気圧未満の選択レベルにするよ
うになっている。

インクリず一部は、プリントヘッドの下流にポンプルー
プをなしており、毛細管に吸入されなかった過剰インク
は、プリントヘッドから流出し、第１の戻り管を通って
リザーバに戻ることになる。

第１の戻り菅は、インクを大気圧の通気式すず一部に送
るので、第１の戻り菅における静水圧ヘッドと、該戻り
管内での流体抵抗による圧力損失を考慮すると、インク
流チャネル及びプリントヘッド放出キャビティ内の圧力
は、大気圧未満になる。

また、この構成によって、インク流チャネルと放出キャ
ビティ内の圧力に調整を加えるための制変化し、その結
果、インク流チャネルと放出キャビティにおける圧力が
逆方向へ、等しい量だけ変化することになる。このため
、放出キャビティにおける動作圧は、プリンタの設計に
おいて容易に調整することができる。最適な負圧は、現
在のところ、静水圧ヘッドの水で約１００〜１３０　ミ
Ｑメートルであり、この結果、直径が４３マイクロメー
トルの放出ノズルを有する一般的なインクジェットプリ
ンタの場合、漏出することなく、放出されたインクがス
ムーズに流れることになるものと信じられている。

本発明は、また、インク流の回路内にガス分離器を設け
、インクから蒸気及び気泡を除去できるようにするもの
である。気泡は、毛細管をふさいで、インク放出器の゛
インク切れを生じさせる可能た。また、インクから特定
の微粒子を除去するフィルターには、１ｉｆｆ１時に、
インクからガスを除去し、空気によって粒子フィルター
がつまらないようにし、プリントヘッド内に気泡が形成
される可能性の確度を低下させる分離器が含まれている
。

本発明のアプローチは、先行アプローチと対照しやすい
ものである。最も一般的な低圧の熱式インクジェットプ
リンタの場合、インクは、空気エンクロージャ内に取り
つけられたサック、または、代替案として、管によって
供給を受ける収容タンクに入っているが、これらは、全
て、プリントへラドキャリッジに取りつけられている。

放出されたインクと入れ替えるのに十分なだけのインク
が、プリントヘッドに送られる。放出されたインク量を
上まわる量が、プリントヘッドに対して流されることは
ない。プリントヘッドにおける負圧制御は、圧力法、真
空ポンプ、または、周期的自動メカニズムによって維持
される。

こうしたアプローチは、広範囲にわたる用途で利用可能
であるが、本アプローチによって克服される欠点がいく
つかある。インク供給または収容タンクは、本アプロー
チの場合、プリントへラドキャリッジに取りつけられて
いないので、プリントへ１ドキヤリツジの電型が減少し
、移動しやすくなる。減量は、とりわけ、大きい図形に
用いられる大形のインクジェットプリンタや、高速プリ
ンタにとって有利である。本発明では、インクを追加し
なければならない場合に、プリントを中断する必要がな
い。本再循環インク流は、インク流路及びプリントヘッ
ド内の気泡をリザーバに移動させ、そこで大気に戻すこ
とによって、チャネルがつまり、インク放出器にインク
切れを生じて、プリントを中断させるといったことがほ
とんどないようにするのにも有効である。絞り球または
真空ポンプのアプローチの場合、負圧を正確に、再現可
能なように制御するのが困難である。本プリンタの場合
、液圧ヘッドの優位性と、リザーバの高さの調整可能な
特徴によって、負圧が一定に維持され、また、容易に制
御可能になる。

インクの再溝境アプローチは、これまでに、１８Ｍ社の
インクジェットプリンタの一部に用いられているが、そ
れは、プリントヘッドから放出するため、インクのほと
んど全てが、放出キャビティに送られる高圧タイプのも
のであった。インクの一部は、電界偏向によってプリン
ト媒体に送られ、別の部分は、電界偏向によって戻りチ
ャネルに送られて、ポンプ、または、インク溜め（サン
プ）に戻される。本アプローチは、空の管システムの充
填時に生じる可能性のある；ポンプによって発生する最
大水圧が約４００ミＩＪメートルまでの低圧システムで
あるという点で、異なっている。

すなわち、本システムの圧力は、大気圧を杓子０．６ｐ
ｓｉ　（平方インチ当りボンド。但し、１インチは２．
５４ｃｍｏｌポンドは約４５４ｇ　０）上まわること゛
はなく、通常は、大気圧を−０，２ｐｓｉ下まわる値に
近いが、１８Ｍ社のシステムのような高圧システムの動
作圧は、約＋６０ｐｓｉである。本アプローチの場合、
はとんどのインクは、プリントヘッドから放出されずに
、ポンプに戻り、放出されるインクと入れ替えるのに十
分な量のインクだけが、放出テヤビティに吸入される。

本アプローチは、熱式インクジェットプリンタに用いる
のに適している母が、先行アプローチの場合は適してい
ない。

また、本発明のアプローチでは、ポンプの小形化が必要
となり、漏出の可能性は低下する。

本発明の他の特徴及び利点については、例示のため本発
明の特徴を図解した添付の図面に関連した、下記のさら
に詳細な説明から明らかになる。

［実施例］ 本発明は、そのコンポーネントが、第１図に示されてい
る、プリンタｌＯにおいて具現化されている。プリンタ
ｌＯには、キャリッジ１３に取りつけられたプリントへ
ラド１２が含まれており、キャリッジ１３は、さらに、
プリントヘッド支持バー１４にスライド可能な形で取り
つけられている。キャリッジ１３は、キャリッジ１３に
取りつけられたケーブル１６によって、バー１４上をス
ライドして移動することが可能になっている。ケーブル
１６は、プーリ１８の上に伸び、モータ２０によって動
作する。

インクは、ポンプ２２によってプリントへラド１２に送
られる。（ここで用いられているように、“インク”と
いう用語は、プリントヘッドによって、媒体に情報を記
録するために放出される液体を意味するものである。“
インク”という用語は、プリント技術の一部で用いられ
ているような狭い意味に限定されるものではない。）イ
ンク供給管２４は、ポンプ２２の放出−ポート２６から
プリントへラド１２に伸びている。ポンプ２２は複動式
ピストンポンプが望ましいが、螺動ポンプあるいは許容
し得る他の任意のタイプでもかまわない。ポンプは、そ
の放出ポート２６において、インク圧ヘッドの約４００
　ミリメートルに相当する、すなわち、平方インチ当り
０．６ポンドまでの圧力を生じるのが望ましい。

インク供給管２４は、まっすぐに伸びた管材料でもよい
が、インク流の質を改良するいくつかの修正を含めるの
が望ましい。−船釣なポンプ２２がその動作サイクルを
一巡する際、ポンプは、圧力の経時変化を伴って、イン
クを供給することになる。

圧力の変化を抑えるため、放出ボート２６に隣接したイ
ンク供給管２４に、アキュムレータ２Ｂがつなが＾って
いる。アキュムレータ２Ｂには、液体ヘッドの上にエア
スペースが設けられており、エアスペース内の空気が圧
縮されことによって、圧力の増大が阻止されるようにな
っている。さらに、圧力の変化を抑える助けとなるよう
に、インクの供給管には、アキュムレータ２８の下流に
、インクがプリントヘッド１２に流れていく途中で通る
ことになる直径を小さくしたある長さの部分３０が設け
られている。アキュムレータ２８と管材料の直径を縮小
した該長さの部分３０が、協働して、それぞれ、電気回
路におけるコンデンサと抵抗器に似た役割をし、サージ
を抑えて、インクがスムーズに流れるようにする。

フィルター／ガス分離器３２は、ポンプ２２とプリント
ヘッド１２の間において、インク供給管に取りつけるの
が望ましい。インクがそれを通って流れる際、フィルタ
ー３２は、インク流から気泡や溶存ガスの一部を除去す
るだけではなく、粒状汚染物も除去する。フィルター／
ガス分離器３２には、入口１０２と出口１０４を備えた
容器１００が設けられている。インクが直径を縮小した
該長さの部分３０がら入口ポート１０２を通ってフィル
ター／ガス分離器３２に流入し、出口１０４を通ってフ
ィルター／ガス分離器３２から流出し、プリントへラド
１２に送られる。人口１０２と出口１０４の間には、イ
ンクが通らねばならないフィルター素子１０６が設けら
れている。該フィルター素子によって、インクから微粒
子が除去される。２５マイクロメートルのフィルター孔
を有するフィルター素子１０６で十分であることが、分
っている。

ポンプ２２によって生じる圧力下において、容器１００
にインクが充填される。インク内の気泡は、容器１００
内部の上部にまで浮上する。インクは、狭窄容積をなす
、直径を縮小した該長さの部分３゜からより容積の大き
い容器１００に流れ込むので、圧力の低下を生じ、イン
ク中の溶存ガスの一部が気泡を形成することになる。容
器１００の上部には、気泡を浮上させ、つながっている
ガス除去管１１０に送り込むことができるようにするの
に十分な直径ををする、ガス分離ボー）　１０８が設け
られている。ボー）　１０８及びガス除去管１１０が気
泡の浮上を可能ならしめるには、８ミリメートルの直径
で十分であることが分かっている。

インクは、また、ポンプ２２の圧力によって、ポー　ト
１０８及びガス除去管１１０を通って浮上する。

従って、システムにおける静水圧が上昇することになる
。ガス除去管１１０の上部において、ガス除太管１１０
内に、絞り１１２が配置されている。この絞り１１２は
、ガス除去管１１０に比べて直径がはるかに小さい管で
ある。実際には、絞り１１２には、内径が０．６　ミリ
メートルで、長さが３５ミリメートルあれば十分である
ことが分かっている。気泡は、絞り１１２の毛管現象に
打ち勝って、絞り（ｒｅｓｔローｃｔｉｏｎ）１１２か
らインクリザーバへガスとインクとを送り、インクリザ
ーバ内における液体インクのレベルを超えるレベルでイ
ンクを放出するダクト１１４に流入しなけ′ればならな
いので、運転停止時に、インクがダクト１１４に引き戻
されることはない。絞り１１２は、また、ボート１０８
のない容器１００の圧力を下まわるが、絞り１１２のな
い容器の圧力を上まわる背圧を、容器１００内のインク
に対してさらに加えることになる。戻り管５４がふさが
れ、ポンプ２２の動作速度が、十分に上昇すれば、この
設計によって、所望の場合には、プリントへラド１２に
おけるインク圧が上昇して、大気圧を超えるようにする
ことが可能である。圧力が上昇して大気圧を超えると、
インクが連続して放出され、また、インク流チャネル及
び毛細管システムに入り込んだ可能性のある気泡が放出
されることになる。システムの始動時または所望の時間
間隔で気泡を除去する正圧放出システムが、これによっ
て得られることになる。正圧モードの動作は、例えば、
始動時、あるいは、気泡によって損われた動作の検出時
に、キャリッジの横行範囲の一方の端に位置するサービ
スステーション領域へプリントヘッド１２を移動させる
ことによって実施可能になる。サービスステーションに
は、インクサンプ１１６が設けられており、システムの
気泡を除去するため、正圧によってその中へインクが放
出される。このパージの後、プリントへラド１２は、説
明通り、通常の形で動作する。

流量絞りのアプローチは、また、インクから気泡を分離
し、インクから除去して、気泡がフィルター素子１０６
を通って、プリントヘッド１２に送り込まれることがな
いようにするのを助けることになる。

フィルター／ガス分離器３２のガス分離機能がなければ
、容器１００は、最終的には、ガスで満たされ、インク
が流れなくなるということも考えられる。

プリントへラド１２の内部構造については、第２図にさ
らに詳しく示されている。プリントヘッド１２には、基
板３６を取りつける支持プレート３４が備わっている。

第２図に断面図で示されたインク流チャネル３８は、支
持プレート３４に形成されている。

ポンプ２２によって送り出されるインクは、インク供給
管２４を通って、次に、インク流チャネル３８に入り込
み、これを通って流れることになる。

プリントヘッドには、また、少なくとも１つの、通常は
複数のインク放出器が設けられているが、これらは、基
板３６の外側に向いた表面４２に隣接して放出キャビテ
ィを備えていることが望ましい。

表面４２には、ノズルプレート４３が重なっており、ス
ペーサ４７によって分離されている。ノズルプレート４
３には、オリフィス４４のような開口部が設けられてい
る。インクは、オリフィス４４を介してキャビティ４０
から外側へ押し出され、プリントヘッド１２に隣接して
配置された媒体４６にぶつかる。キャビティ４０の壁面
の１つには、薄膜電気抵抗器５５が形成されている。キ
ャビティ４０内のインクは、指令があると、抵抗器４５
に電流が通されて、加熱される。電流が十分に増大する
と、インクの一部が蒸発し、キャビティ４０からインク
の小滴を押し出して、媒体４６にぶつける。

インクは、毛細管チャネル４８によって、インク流チャ
ネル３８から放出キャビティ４０に供給される。

毛細管チャネル４８は、一方の端がインク流チャネル３
８に通じ、もう一方の端がキャビティ４０に通じている
。

毛細管の力によって、インク流チャネル３８からインク
が吸い取られ、毛細管チャネル４８を介してキャビティ
４０へ送り込まれる。インク流チャネル３８から吸引さ
れて、毛細管チャネル４８へ送り込まれるインクの量は
、プリントヘッド１２から放出されるインクの量によっ
て決まり、その量とちょうど等しい。別個になったポン
プ、レギュレータ、あるいは、制御装置は、不要である
。毛細管チャネル４日は、毛細管の力が働くことによっ
て、インク流チャネル３８からのインクの吸引を可能な
らしめるのに十分な、小さい寸法を備える必要がある。

はとんどのプリントヘッドには、複数のこうした放出器
及びキャビティが含まれているので、いくつかの場所で
、毛細管チャネルを分岐し、複数のキャビティにインク
を送り込めるようにすることができる。典型的な望まし
い動作を行うプリントへラド１２の場合、毛細管チャネ
ル４８には、インク流チャネル３８に最も近接して配置
された主送りチャネル５０部分と、主送りチャネル５０
から個々のキャビティ４０へのいくつかの副チャネル５
２が含まれている。（代替案として、インク流チャネル
から別個になった各キャビティへ、多数の別個になった
毛細管チャネルを延ばすことも可能である。）例えば、
制限を加えるものではないが、本発明に従って作られた
プリントヘッド１２の１つにおいては、主送りチャネル
５０の幅は、約１　ミＩＪメートルで、副チャネル５２
の幅は、５８マイクロメートルである。オリフィス４４
の直径は、４３マイクロメートルである。

インク流チャネル３８を通るインクのごくわずかな部分
しか、毛細管チャネル４８によって吸引されない。一般
に、毛細管チャネル４８によって吸引されるインクの体
積流量は、インク流チャネル３８を通るインクの体積流
量の、０，１％未満である。毛細管チャネル４８に吸引
されなかった、残りの量のインクは、リザーバに戻り、
第１図に示す方法で再循環することになる。

プリントヘッド１２の出口側、すなわち、プリントヘッ
ドにおけるインク流チャネル３８の出口側からリザーバ
５６まで、第１のインク戻り管５４がのびている。リザ
ーバ５６には、ある量のインク６２が収容されている。

第１の戻り管５４は、インク６２のレベルを下まわるポ
イントで、リザーバにインクをあける。本発明における
特定の利点の１つは、リザーバに極めて大量のインクを
収容することができるので、インクを追加せずに、長期
間にわたってプリンタを働かせることができるというこ
とである。インク充填ボトル６３によって、インク６２
のレベルが一定に保たれる。インクの追加が必要な場合
には、オフィスのウォータクーラのように、ボトル６３
が取り替えられる。インクの供給源を元どおり補充する
際、プリンタの動作を中断する必要がない。

第１のインク戻り管５４は、インク６２のレベルより下
で、リザーバ５６に通じ合っている。プリントへラド１
２からのインクが、容器５８に流入しリザーバ５６内の
インク量が増大する。このとき、戻り管５４に圧力が生
じてインクが容器５８に入る際、戻り管５４を流れるイ
ンクの気泡が大気に解放される。

同時に、第２のインク戻り管６４を通るある量のインク
６２からインクが吸引される。第２のインク戻り管６４
は一方の端が、容器５８の低部近くに通じているため、
インク６２の表面の下に位置することになり、もう一方
の端は、ポンプ２２の吸入すなわち入力側に通じている
。ポンプの吸入によって、リザーバ５６からインクが取
り出され、ポンプ２２内に入り込む。ポンプ２２は、加
圧して、インク供給管２４、インク流チャネル３８（毛
細管チャネル４８によって、少量のインクが吸引される
）、第１のインク戻り管５４を介して、リザーバ５６に
インクを送り返す。

インクリザーバ５６は、物理的に、プリントヘッド１２
の下に配置されている。この結果、プリントへラド１２
のつながっているキャビティ４ｏ内における圧力が、大
気圧未満になる。（本書で用いられているように、「正
」圧及び「負Ｊ圧は、大気圧る。インク戻り管５４内に
おけるインク柱によって生じる圧力を大気圧から引くと
、インクの流れていない場合における、プリントヘッド
１２キヤビテイ４０内での圧力が求められる。従って、
キャビティ４０内の圧力は、インク流量が少ない場合に
は、大気圧未満となり、流量絞りによる戻り管５４内の
圧力降下は、高さの差による液圧未満になる。これは、
所望の結果であり、ノズル４４を通じてのインクの漏出
及び排出が阻止され、ヘッド１２の放出チャンバ内にお
けるインク流の動力学に合わせて、正しい負圧に維持さ
れる。大気圧に関する負圧が、キャビティ４０内で維持
されなければ、抵抗器４５によって加熱されなくても、
インクの損失を生じる可能性がある。負圧の大きさは、
リザーバ５６内におけるインクのレベルとプリントヘッ
ド１２の位置との高さの差によって決まる。（管の全長
に沿った圧力降下のような他の影響も生じる可能性があ
るが、これらは、本システムの場合、一般にわずかな大
きさであり、解析によって有効に減少させることが可能
である′。）〜 本発明のインク流システムに適合すれば、プリントヘッ
ドにおいて負のインク圧を生じる他の実施可能な方法を
受けいれることも可能である。

本発明のインク流アプローチの場合、設計者は、リザー
バ５６を上下させるだけで、プリントヘッドにおける負
圧の大きさを直接制御することができる。特定のヘッド
に関するこの経験から明らかになったことは、リザーバ
５６をプリントへラド１２の下に配置して、約１００〜
１３０　ミリメートルのインク液圧の負圧（平方インチ
当り約０．１４〜０，１９ポンドの負圧に対応する）が
生じるようにするのが望ましいということである。

プリントヘッドを通って、プリントヘッドからリザーバ
に流れるインクによって、熱が除去され、プリントの需
要量に関係なく、プリントヘッドにおける動作温度を低
い、安定した状態に保ことか可能になる。インク内の気
泡は、システムから絶えず除去され、先行技術によるイ
ンクジェットプリンタに見うけられた、システムが気泡
によってつまるという問題が回避されるようになってい
る。

インクリザーバ、ポンプ、及び、その他のインク供給シ
ステムに関する構成要素は、プリンタのフレームに取り
つけられており、プリントヘッド、あるいは、プリント
へラドキャリッジには取りつけられないので、プリント
ヘッド及びプリントへラドキャリッジの重量が低く保た
れる。従って、プリントヘッド支持構造における強度の
要件が緩和されることになり、質量の減少のため、プリ
ントヘッドの移動は、指令に対する応答性を高めること
になる。

インク供給管２４と第１のインク戻り管５４をプリント
へラド１２にまで導くため、第３図に示すように、供給
管理メカニズム７０が考案されている。移動性支持体（
トラベリングサポート）７４に、一対のプーリ７２が取
りつけられる。プーリ７２は、２つの平行なトラック７
６上を転勤する。各プーリ７２には、凹状の外表面７８
が備わり、それぞれの管２４及び５４を、プーリ７２上
に装着することができるようになっている。トラック７
６は、プリントヘッド１２及びキャリッジ１３を支持す
る支持バー１４と平行をなしており、トラック７６の一
方は、支持バー１４に隣接している。管は、プーリ７２
上をプリントへラドｌ？まで延びており、そこで、イン
ク流チャネル３８の流入側と流出側に通じている。プリ
ントヘッド１２が、モータ２０によって、支持バー１４
に沿って移動する際、管２４及び５４は、回転につれて
、プーリ７２上を転勤する。各ユニットの距離ずつ、プ
リントへラド１２が進行し、移動性支持体７４は、同じ
方向に半分の距離だけ移動する。この構成によって、管
２４及び５４は、一定の高さに保持され、プリントヘッ
ド１２に対する接続がしっかり維持される。

部分とからみ合う状態が回避されることになる。

本発明は、とりわけ、大形の高出力プリンタの構成に有
効な、制御性の高い方法で、プリントヘッドにインクを
供給するものである。例示を目的として、本発明の特定
の実施例について詳細な説明を加えてきたが、本発明の
精神及び範囲を逸脱することなく、各種修正を加えるこ
とが可能である。従って、本発明は、特許請求の範囲に
よる場合を除き制限を受けることはない。

［効果］ 本発明は、以上のように構成され作用するものであるか
ら上記した課題を解決することができるという効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例に係り、第１図はインクジェット
プリンタのインク供給装置およびそのインク流路の概要
を示す図、第２図はプリントヘッドの側面図、第３図は
プリントヘッドとインク供給回収ラインの動きを管理す
るための、管の引き回しの態様を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. プリント媒体にプリントを行なうためのインク射出手段
   を具備するプリントヘッドと、前記プリントヘッドへ供
   給されたインクうちから一部引き戻されたインクを前記
   プリントヘッドに供給する手段と、前記プリントヘッド
   を介するインクの還流を行わせるため前記プリントヘッ
   ドに向けてインクに圧力をかけるポンプ手段と、前記イ
   ンク供給手段に戻らなかったインクの一部を前記ポンプ
   に戻して前記プリントヘッドへ還流させるための戻し手
   段と、前記インクの圧力が大気圧未満に維持するための
   圧力調整手段とを具備することを特徴とするインクジェ
   ットプリンタのインク供給装置。