JPS61130054A

JPS61130054A - インク・ジエツト・プリンタ

Info

Publication number: JPS61130054A
Application number: JP60265944A
Authority: JP
Inventors: Ii Piikema Toomasu; トーマス・イー・ピーケマ; Oo Biiheraa Jieimusu; ジエイムス・オー・ビーヘラー
Original assignee: Sony Tektronix Corp
Current assignee: Tektronix Japan Ltd
Priority date: 1984-11-28
Filing date: 1985-11-26
Publication date: 1986-06-17
Also published as: US4598303A

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、インク・ジェット・プリンタ、特に印刷媒体
上のインク滴の収束が向上するようにインク・ジェット
・ヘッドを動作させる装置に関する。

［従来の技術及び問題点］紙又は他の印刷媒体にインク滴を射出して画像及び文章
を形成するために１個以上のインク・ジェットを備えた
インク・ジェット・プリンタは、ますます普及しつつあ
る。カラー画像を形成するためには、複数のインク・ジ
ェット・プリンタ・ヘッドを備えたインク・ジェット・
プリンタを用いるが、各ヘッドには異なる色のインクを
供給する。

これらカラー・インクを、単独で、又は組み合わせて印
刷媒体に射出してカラー印刷を行なう。一般的に、印刷
に必要な総ての色は、シアン、マゼンタ及び黄色のイン
クの組合せから作られる。更に、黒色インクを用いて文
章を印刷したり、真の４色印刷を行なう。

従来構成では、印刷媒体を回転ドラムに取り付けて、イ
ンク・ジェット・ヘッドはこのドラムの軸に沿って移動
するトラベル・キャリジに取り付けている。このヘッド
は印刷媒体上の経路に沿って走査するので、各ヘッドの
微小なオリフィスから印刷媒体にインク滴を射出してこ
の印刷媒体上に画像を形成する。適当の制御システムが
、回転するドラムに同期してインク滴を発生させる。

ある色の画像を形成するには、印刷媒体上で１色以上の
インクを組み合わせる。即ち、第１色のインク滴を印刷
媒体上に加えた後、第２色のインク滴を重ね合わして、
所望色の画像を形成する。

インク滴が印刷媒体上の同じ位置で収束していないと、
即ち、２色のインク滴が互いに重なっていないと、画像
の色が乱れる。更に、インク・ジェット・ヘッドが、は
ぼ均一な大きさ及び形のインク滴を発生することが重要
である。インク滴が均一でないと、画像が乱れる。

インク・ジェット・プリンタ・システムの１つの基本的
な形式では、デマンドでインク滴を作っている。好適な
ドロップ・オン・デマンド・プリンタはミウラ等の米国
特許第４．１０６．０３２号に開示されている。乙のミ
ウラ等のプリンタでは、インクをインク・ジェット・ヘ
ッドのインク室ニ送る。インク滴が必要なときは、電気
パルスを圧電結晶に供給してこの結晶を収縮させる。そ
の結果、この結晶はインク室のインクと機械的に密着し
ているので、圧力波がこのインク室を介して伝わる。こ
れにより、インク室の内部インク滴形成オリフィスの出
口にインク滴を形成する。インク滴は、インク滴形成オ
リフィスから空気室を介してインク・ジェット・ヘッド
の主要外部オリフィスニ向かう。この主要外部オリフィ
スがインク滴を印刷媒体に導く。圧搾空気が空気室に送
られ、一般的に同心円的な空気の流れにインク滴を乗せ
るので、このインク滴は空気室を通過する。

この空気の流れが、印刷媒体へのインク滴の速度を加速
させ、印刷媒体へ供給するインク滴の精度を高める。

周知のあるインク・ジェット・プリンタでは、コピーを
印刷した後に、次のコピーを印刷するまで、一般的には
インク・ジェット・ヘッドを機械的キャップのある休止
位置に戻した。また、斯かるインク・ジェット・プリン
タの電源をオフにすると、空気の流れが停止し、通常こ
れら装置はインク室か°らのインクで空気室を満たす。

プリンタが動作を再開すると、空気の流れが再び生じる
。

したがって、空気室に再び発生した空気の流れにより、
空気室に以前満たされた総てのインクを主要外部オリフ
ィスからキャップに吹き出す。

これら従来の装置にＬよ、多くの欠点がある。特に、イ
ンク滴を印刷媒体の特定の位置に収束するのが困難であ
った。更に、これらインク・ジェット・プリンタが動作
すると、インク滴射出角がシフトすることが判った。こ
のインク滴射出角は、インク・ジェット・プリンタ・ヘ
ッドの主要外部オリフィスからのインク滴の経路ライン
とインク・ジェット・プリンタ・ヘッドの表面に垂直な
ラインとの間の角度である。また、この射出角のシフト
は印刷媒体上でのインク滴の収束を妨げる。

更にこれ等装置では、インク滴の大きさ及び形を均一に
維持するのに問題がある。

よって、これ等従来装置の欠点を解決するインク・ジェ
ット・プリンタのインク・ジェットを駆動する改良され
た装置が必要である。

したがって、本発明の目的の１つは、改良されたインク
・ジェット・プリンタ、特に印刷媒体上のインク滴の位
置制御を強化したかかるプリンタのインク・ジェット・
ヘッドを動作させる改良された装置の提供にある。

本発明の他の目的は、インク・ジェット・プリンタ・ヘ
ッドからのインク滴の射出角の持続性を改良して、印刷
媒体上でのインク滴の収束を向上させるインク・ジェッ
ト・プリンタの提供にある。

本発明の他の目的は、インク・ジェット・ヘッドが発生
したインク滴の大きさ及び形の均一性を向上させたイン
ク・ジェット・プリンタの提供にある。

［問題点を解決するための手段及び作用］インクで空気
室を満たした後に、インク・ジェット・プリンタを再起
動し、この空気室を介して空気の流れを再開しても、総
てのインクは直ちにこの空気室から離れない。そのかわ
り、わずかな量のインクが残る。本発明によれば、この
残ったインクの量、形及び位置カベインク・ジェット・
プリンタ・ヘッドから射出されたインク滴の射出角に影
響を与えることが判った。また、この残ったインクの量
及び形は射出されたインク滴の大きさ及び形に影響を与
える。更に、インク・ジェット・ヘッドが動作すると、
残ったインクの量が減少し、空気室内に残ったインクの
形が変化する。これ；よ主に、空気室からこの空気室を
通過する空気の流れにインクが吸収されるためと考えら
れる。

この残ったインクの変化により、インク・ジェット・プ
リンタの動作中、インク滴の噴射角が変化する。その結
果、インク・ジェット・プリンタ・ヘッドからのインク
滴のパターンは乱れ、インク滴は印刷媒体上で収束しな
い。更に、この残ったインクの変化により、インク・ジ
ェット・プリンタ・ヘッドからのインク滴の大きさ及び
形が変わる。

したがって、本発明では、インク・ジェット・プリンタ
・ヘッドからのインク滴の収束の乱れの原因、及びイン
ク・ジェット・ヘッドが発生したインク滴の大きさ及び
形の不均一性の原因を解決する。更に本発明によれば、
インク・ジェット・プリンタのインク・ジェット・プリ
ンタ・ヘッドが動作中に、空気室内に於いて残ったイン
クを比較的一定の量、形及び位置に維持する乙とにより
、これ等の問題を最小にする。これは、インクの一定な
幾何学的位置を維持するように、インク・ジェット・ヘ
ッドの空気室に時々インクを導くことにより行なう。

本発明では、空気室からの空気の流れを時々中断して、
インク室からのインクを空気室に入れ、この空気室に残
るインクを補充する。

更に本発明では、インク・ジェット・プリンタがコピー
を印刷する間隙の間に、空気室にインクを導いて、この
空気室に残るインクを補充する。

また本発明では、コピーの印刷の後にインク・ジェット
・ヘッドをそのキャップされた休止位置に戻して、各ヘ
ッドのインク室からのインクがヘッドの対応する空気室
に流れる間、空気室への空気の流れを阻止する。よって
、ヘッド内の空気の流れが再び発生すると、過剰なイン
クが空気室からキャップに吹き出す。過剰なインクが無
くなると、かかるインクの再補充サイクルの後に残った
インりと同様な量、形及び位置で、空気室内でインクが
残る。更にこの残ったインクは、プリンタの電源をオフ
した後にこのインク・ジェット・プリンタを再始動した
際に残ったインクと同様な大きさ、形及び位置となる。

空気室に残った。インクの大きさ、形及び位置は一定に
維持されるので、インク滴の大きさ、形及び射出角は一
層一定になる。

更に、本発明では空気室を介した空気の流れが中断する
ので、空気室の空気圧が下がる。同様にインク室のイン
ク圧力が増加する。これは、インク室からインク・ジェ
ット・ヘッドの空気室へのインクの流れを強化する。

［実施例］第１図は本発明によるインク・ジェット・プリンタ・ヘ
ッドを含んだインク滴発生モジュールの斜視図であり、
第２図は他の素子も含んだ第１図の線２−２に沿う断面
図である。これら第１図及び第２図のインク滴発生モジ
ュール１０ば、紙又（よ他の印刷媒体にインクを供給す
る。このモジュール１０は、後述するインク圧遷移抑制
システムを有する本体１２と、乙の本体に取り付けられ
たインク・ジェット・プリンタ・ヘッド１４とを備えた
小型のユニットである。インク・カートリッジ１６がイ
ンクを供給し、乙のインクは、導管１８、ライン２２か
ら空気を逃がす空気流出部分を有する３路バルブ２０、
及び導管２４を介して、本体のインク流通路２６に流れ
る。インク流通路２８は、本体１２の内部を介してイン
ク出口２８につながる。この出口２８から、インクはイ
ンク・ジェット・プリンタ・ヘッド１４のインク通路３
ｏに入る。このインク通路３０ば、インクをインク室３
２に供給する。このインク室を、カバー３３で閉じる。

インクはカバー３３のオリフィス３４を介してインク室
に入るが、このオリフィス３４はインク通路３０及びイ
ンク室３２の間を連絡する。

板３６ば、カバー３３から離し、インク・ジェット・プ
リンタ・ヘッド１４内でインク通路３０の側に配置する
。この板は、インク滴形成オリフィス３８を備えている
。後述のごとく、インク滴をオリフィス３８に発生し、
そこから外側に向ける。

図示した実施例に於いて、インク・ジェット・プリンタ
・ヘッド１４は、ミウラなどの米国特許第４．１０６．
０３２号に開示された如き空気援助ドロップ・オン・デ
マンド形式である。このインク・ジェット・プリンタ・
ヘッドの通常動作中には、圧搾空気源が必要であり、こ
の圧搾空気を空気ポンプ（空気供給源）４０により発生
する。

ポンプ４０からの空気は、空気パイプ４２、空気圧レギ
ュレータ４４、空気パイプ４６、通常は開いており、ソ
レノイドで駆動されるバルブ４８を介して、空気パイプ
５０がら空気多岐管５１に供給される。更に、後述する
目的で、導管４３をバルブ４８から導管４２に接続する
。パイプ４６がバルブを介してパイプ５０に結合すると
きは、このバルブ４８が導管４３を閉じる。

バルブ制御器５２を設け、この装置の通常動作中、バル
ブ４８のソレノイドを駆動して、導管４６がバルブを介
して導管５０と結合するような位置にバルブをシフトす
る。この状態では、圧搾空気が多岐管５１からパイプ５
４に沿って本体１２の空気通路５６に伝わる。多岐管５
１ばモジュール１０に類似した他の部分に繋がる付加的
な出口を備えている。本体１２に於いて、空気は通ＦＩ
＃Ｉ５６に沿い、空気出口５８を介してインク・ジェッ
ト・プリンタ・ヘッドの空気通路６０に伝わる。

通路６０からの空気は環状の空気室６２に入るが、この
空気室は空気室６４に繋がってる。空気室６４に入った
圧搾空気は一般に同心円の空気の流れを形成するカベこ
の空気の流れはインク滴形成オリフィス３８から、板６
８で終了するインク・ジェット・ヘッドの主要外部オリ
フィス６６を介して外側にインク滴を加速する。板６８
は板３６から離れており、それらの間に空気室６４を形
成する。

第２図及び第４図（第２図の線４−４に治ったインク・
ジェット・プリンタ・ヘッドの断面図）に最もよく示さ
れた環状スペーサ７０を設け、板３６及び６８間が分離
するように維持する。スペーサ７０の指部７２がこのス
ペーサの周囲から空気室６２を横切って伸び、この指部
の一部が板３６及び６８の間に挟まれる。この部分は板
６８を補強し、板３６及び６８間の間隙を維持する。同
時に、通路６２及び空気室６４間に空気が流れる。

第２図に於いて、乙の装置の通常動作中、ポンプ４０か
らの圧搾空気は、導管８０、多岐管８２、導管８４を介
して、インク・カートリッジの内部空洞８６に伝わる。

この圧搾空気は、カートリッジの柔軟性のある折り畳み
式のインク収容バッグ８８からのインクに圧力を加え、
導管１８を介してモジュール１０に流す。多岐管８２ば
、インク・カートリッジの如き他の部分に結合した他の
出口も備えている。また、多岐管８２ばオリフィス８３
を備えており、この多岐管の過剰な空気を吐き出し、多
岐管内の圧力を制限する。

インク・ジェット・ヘッド１４は、従来方法により印刷
媒体上を走査する。印刷する際は、ＩＪ　−ド線９０（
第１図）を介してインク・ジェット・ヘッドの圧電結晶
９２（第２図）に電気パルスを供給する。パルスを供給
すると、この結晶が圧力波を生じ、この圧力波がインク
室３２からのインク滴にヘッドの内部インク形成オリフ
ィス３８方−］３− 向へ圧力を加える。インク滴が形成され、このインク滴
が内部オリフィスから外側に加速されるので、空気室６
４からの空気の流れが主要オリフィス６８を介して印刷
媒体方向にインク滴を加速する。

コピーを作成するのにインク・ジェット・プリンタを利
用しないとき、インク・ジェット・ヘッド１４を支持す
るカートリッジは一般に休止位置に戻る。この位置に於
いて、ヘッドは第２図に示すキャップ９８に接触し、キ
ャップが閉じられる。

コピーを作成するインク・ジェット・ヘラドラ利用しな
いとき、このキャップはオリフィス６６から漏れたイン
クを捕える。特定の時間、例えばプリンタの移動時又は
非使用時、インク・ジェット・プリンタへの電源を典型
的にはオフにする。この時、典型的には空気室６４がイ
ンクで満たされ、内部インク滴形成オリフィス３８に空
気の泡が形成する可能性が最小になる。この泡がインク
・ジェット・ヘッドを詰まらせ、インク・ジェット・ヘ
ッドの動作を妨げる。

インク・ジェット・プリンタへ再び電源を加えると、空
気が空気室６４を介して流れ、この空気室６４からいく
らかのインクを、主要外部開口６６を介してキャップに
吹き出す。しかし、オリフィス３８を囲む湿った領域又
はインクの溜まった領域１００（第４図）を拡大して示
すごとく、空気室内にインクが残る。所定のインク・ジ
ェット・プリンタ・ヘッドにとって、インクで満たされ
たヘッドがインクを吹き出した後に残ったインクの幾何
学的配置は、他の吹き出しサイクルの幾何学的配置と同
じである。この残ったインクは、インク滴がオリフィス
６６から印刷媒体に向かって射出するときの角度に影響
する。本発明を用いなければ、インク・ジェット・ヘッ
ドが動作すると、空気室に残ったインクはその量、形及
び位置が大幅に変化する。上述のごとく、インク・ジェ
ット・プリンタの動作中、この変化によりインク滴射出
角が変化する。更に、インク・ジェット・プリンタ・ヘ
ッドを離れるインク滴の大きさ及び形は、残ったインク
の量及び形の変化の影響を受ける。

本発明によれば、インクを時々空気室６４に導いてこの
空気室内にインクを補充し、この残ったインクの大きさ
及び形を一定に維持する。これば、インク・ジェット・
プリンタからインク滴が射出する際の角度の一様性を改
善する。また、これ（まかかるインク滴の大きさ及び形
の一定さも改善する。その結果、印刷媒体に供給される
インク滴の位置制御が改善する。

インク室３２及びインク通路３０のインク圧力に比較し
て空気室６４の空気圧を減少させて、この空気室６４に
インクの補充を行なう。空気圧が減少すると、インクが
空気室６４に流れ、インクを補充する。これは、インク
の満ちたインク・ジェット・プリンタ・ヘッドが吹き出
した場合と同様に空気室のインクを同じ幾何学的位置に
する。その結果、インク射出角、インク滴の大きさ及び
形の一定性が改善される。

第２図を参照して上述したごと（、インク・ジェット・
プリンタの通常動作期間中、導管４６の圧搾空気はバル
ブ４８を介して導管５０に供給される。この導管５０か
ら、圧搾空気は、多岐管５１、導管５４、通路５６及び
６０、空気室６２を介して空気室６４に流れる。空気室
６４にインクを補充するには、コンピュータで駆動され
るリレー制御電子スイッチで構成してもよいバルブ制御
器５２が電流をバルブ４８のソレノイドに流す。これに
より、導管４６及び４３が結合し、空気が導管５０に流
れるのを阻止する位置にバルブがシフトする。これは、
空気が空気室６４に流れるのを阻止し、この空気室内の
空気圧内にインク滴を導く。

空気圧が下がると、インク通路３０及びインク室３２か
らのインクが空気室６４に流れ、そこにインクを補充す
る。プリンタの総てのインク・ジェット・ヘッドの空気
室内にインクを補充するのに十分な時間が経過した後、
バルブ４８はその通常動作位置に切り替り、導管４６及
び５０を再結合する。そして、空気が空気室６４を介し
て再び流れる。インク室内の過剰なインクはこのインク
室６４から主オリフィス６６を介して吹き出すので、空
気室に残ったインクは各補充の後と量及び形が同じであ
る。なお、バルブ４８及び制御器５２は、空気中断手段
を構成する。

図示した実施例では、インク・ジェット・ヘッド支持キ
ャリッジがその休止位置に戻り、インク・ジェット・ヘ
ッド１４がキャップ９８に接触したとき、空気の流れを
遮る。よって、空気室から出ｔこいかなる過剰インクも
キャップに補収され、流れ出さない。コピーの印刷の間
隙の間にキャリッジがその休止位置に戻っている限り、
この時にインクの再補充サイクルが繰り返される。リミ
ット・スイッチ又は他の従来のセンサーを用いて、キャ
リッジが休止位置に戻ったことを検知し、制御信号を発
生してもよい。この制御信号に応じて、制御器５２が上
述のごとくバルブ４８を制御して、インクをインク・ジ
ェット・ヘッドの空気室に入れる。タイマで決まる所定
期間後、制御器５２はバルブ４８を通常位置に戻し、空
気を空気室に再び流す。インクの再補充に必要な時間は
、各インク・ジェット・ヘッド・プリンタごとに経験的
に決まる。例えば、この再補充時間は０，７秒のオーダ
ーである。短い時間では、種々のインク゛ジェット・プ
リンタ・ヘッドの総てのインク溜まりをそのもとの状態
に再補充できず、不十分な結果となる。長い時間では、
空気の流れが空気室に再開したとき、必要以上のインク
がキャップ９８に吹き出す。

上述のごとく、インクを再補充するとき、バルブ４８は
導管４６を導管４３に接続する位置にシフトする。これ
により、安定化していない空気が、ポンプ４０から導管
４２．４３、バルブ４８、導管４６、多岐管８２、導管
８４を介してカートリッジ１６の空洞８６に流れる。こ
れは、インク・カートリッジ、インク＃Ｊ路３０、イン
ク室３２のインク圧を維持する。このインク圧が乍かっ
た場合、空気室６４内に空気の流れを再生すると、通常
動作状態のインク室内の圧力に比較して、この空気室内
の圧力は上昇する。更に、ヘッド１４のインク圧に比較
しての空気圧の上昇は、内部オリフィス３８に空気の泡
を形成し、ヘッドが詰まる。空気が空気室６４に流れる
のを阻止するときに、インク・カートリッジ１６への空
気圧を維持することにより、このリスクを最小にできる
。更に、安定化されていない空気がこれらの条件下でカ
ートリッジ１６の空洞８６に達するので、通路３０及び
インク室３２のインク圧が維持されないばかりか、増加
する傾向にある。よって、インク・ジェット・ヘッド１
４内のインク圧が増加する一方、空気室６４内の空気圧
が減少する。これは、空気の流れが遮られたとき、空気
室に流れるインクの比率を増加させる。よって、インク
を補充するのに必要な時間が短縮する。

空気室６４の大きさは小さく、例えば約０．００３ミリ
リツタであることに留意されたい。更に、典型的には、
カートリッジはインクが一杯のときに２００ミリリツタ
のオーダーである。したがって、インク溜まりを補充す
るには、カートリッジから非常に少ない量めインクが必
要になる。即ち、カートリッジの６００００の１以下が
必要となる。

よって、インク溜まりの補充を頻繁に行なわなくても十
分な性能が得られるが、インク・カートリッジの寿命に
大幅な影響を与えないように、各プリントの間にインク
溜まりを補充してもよい。

インク・ジェット・プリンタのインク・ジェット・プリ
ンタ・ヘッド１４は、このヘッドに供給されるインクの
任意の微粒子物質により詰まる。

この詰まりは、ヘッドに供給されるインク内に入り、運
ばれる空気の泡による。

また、空気援助インク・ジェット・プリンタ・ヘッドに
とって、インク通路３０及びインク室３２のインク圧力
と、空気通路６０の空気圧力との圧力差は重要である。

更に、各ヘッドに最適な圧力差は、通常ヘッドの製作者
が決める。この圧力差を最初に決定する従来方法は、イ
ンク・カートリッジの高さに対し、ヘッドをｈＯに持ち
上げる。

インク・ジェット・プリンタの通常動作中、インク供給
経路内に圧力変動が生じる。これら圧力差は、例えば、
使用中にプリンタをがたがたさせることによる。インク
経路３０内の圧力が空気室６４の圧力に比較して低下す
ると、オリフィス３８で形成したインク滴に空気が吸収
されるおそれがある。これが生じると、ヘッドが詰まり
、印刷が停止する。

この欠点を最小にするには、遷移圧力抑制システムを本
体１２内に設け、モジュール１０へのインク供給パイプ
内の高周波及び低周波圧力遷移を抑制及び減衰させる。

これにより、インク供給パイプ内の圧力低下を最小にす
ると共に、プリンタ・ヘッドがオリフィス３８を泡で詰
まらせるおそれも最小にする。更に、ヘッドに達するイ
ンクの流れから空気の泡を除き、汚染を除く機構を本体
１２内に設ける。

図示した実施例では、第３図に示すごとく、本体１２を
複数の部分で構成する。特に本体１２は、バルブ本体支
持／泡捕獲部分１６０、インク・フィルタ支持／収容部
分１６２、隔壁本体支持部分１６４、後述のごとくプリ
ンタ・ヘッド１４を取り付けるヘッド保持部分１６６を
備えている。これら本体部分の各々に１対のピンを設け
、これらピンは隣接した本体部分の対応する開口と一致
して、これら本体部分を一線上にし、互いに結合させる
。

第２図に於いて、インク経＃！２６に沿って流れるイン
クは、本体部分１６０内の空洞１７２に入る。空洞１７
２からのインクは、フィルタ１６８を介し、通ｇ＠２６
に沿って、プリンタ・ヘッド１４に流れる。フィルタ１
６８は、ヘッドの機能を妨げる大きさの微粒子物質及び
泡をろ過する。−例として、フィルタ１６８は、周囲ガ
スケット１７０（第２及び第３図）と一体に形成した５
ミクロンのメツシュ・ステンレス鋼スクリーンでモヨい
。このフィルタを本体部分１６０及び１６２間に位置決
めし、フィルタ支持本体部分１６２の座部１６９内に置
く。このガスケット１７０は、これら本体部分間の間隙
を密封すると共に、これら本体部分間を通過する位置に
ある空気通路５６も密封する。フィルタ１６８に達した
空気の泡は、通路２６を介してインク・ジェット・ヘッ
ド１４に入るのが阻止される。これ等捕えた泡が上昇し
、空洞１７２内に集まる。通常キャップ１７６で閉じた
排気口１７４を必要に応じて大気と通しさせ、空洞１７
２がら空気を抜く。キャップ１７６を取り除き、この部
屋にインクを供給することにより、空洞１７２内の空気
を排気口１７４を介して押し出す。

インク・パイプ圧力の短期間の圧力遷移、特に、高周波
変動は、インク圧供給路の圧力を低下させる。これら圧
力の低下により、ヘッドのインク滴形成オリフィス３８
内に空気が入り、プリンタ・ヘッドに空気の泡が詰まる
。これら圧力遷移を減衰させ、インク供給パイプ内の負
の圧力低下を最小にするか、無くすには、本体１２内に
高周波インク遷移抑制機構を設ける。図示した実施例で
は、この機構を、インクの流れを制限するフィルタ１６
８及び隔壁１８０で構成する。乙の圧力遷移抑制器は、
低バンドパス電気ＲＣフィルタのように動作する。高周
波圧力遷移の減衰を最大にするために、大きな流体フィ
ルタＲＣ時定数が望ましい。

しかし、システムの動作開始時に空気が混ざるのを阻止
するため、このＲＣ時定数は空気供給システムの時定数
よりも、より低いことが重要である。

更に、このモジュールを通るインクの標準直流流速を妨
げないように、ＲＣフィルタの抵抗成分が流体の流れに
対し比較的低い抵抗値であることが望ましい。したがっ
て、低い抵抗値で高いＲＣ時定数を得るためには、比較
的高い容量が必要である。

上述した好適な実施例の圧力遷移抑制器に於いて、フィ
ルタ１６８ばＲＣインク圧遷移抑制器の抵抗成分を含む
。この抑制器の容量成分は隔壁１８０により与える。隔
壁本体支持部分１６４の対応形状の座部１８１に隔壁１
８０を配置する。また、この隔壁をガスケットの一部と
して形成し、このガスケットの一部は、インク通路２６
及び空気通路５６が本体部分１６．２及び１６４間で伸
びる位置で、これらインク通路及び空気通路を密封する
。

第２図に示すように、インク溜め部１８２を隔壁１８０
のインク側に設ける。この隔壁の反対側は、通路１８３
を介して空気供給通路５６に通じた空気受は室５６に面
している。したがって、通常動作中、ポンプ４０からの
安定化した空気は、上述のごとくインクカートリッジ１
６に圧力を加えるばかりでなく、導管５４を介して隔壁
の一方の側にも圧力を加える。隔壁間の圧力差が低けれ
ば、この隔壁による容量が高くなる。理論的には、この
圧力差を零に減らすのが望ましい。しかし、プリンタ・
ヘッド１４を動作させるには、このヘッドにおいて、イ
ンク及び空気の間に圧力差が必要である。したがって、
ヘッドでインク及び空気の間に所望の相対圧力差を与え
るためにｈｏを決定した後に、隔壁の両側の圧力を高さ
ｈｅで決定する。代表例では、ヘッド・オリフィス圧力
差が３インチの水圧で、隔壁の圧力差は約３．５インチ
の水圧である。隔壁のこの比較的低い圧力差により、小
゛さな隔壁から非常に大きな容量が得られる。

これは、本体１２の大きさを小さくする。この構造によ
り得られた比較的高い容量のために、フィルタ６８によ
る流体の流れに対する低い抵抗でも、比較的高いＲＣ時
定数が得られる。

また、この構成では、隔壁１８０の空気側１８４に圧力
を加えるのと同じ空気供給源によりイン２６一りに圧力を加える。したがって、空気室にインクを補充
する期間を除いて、空気供給圧力の変化は、インク供給
圧力に同様の影響を与える。その結果、空気圧が変化し
ても、隔壁の圧力差及びそれによる容量は見掛は上一定
である。更に、例えばプリンタの移動中に空気供給シス
テムが突然停止したとしても、容量が圧力遷移抑制シス
テム内に依然存在する。

この遷移抑制型ば、空気援助のないインク・ジェット・
プリンタにも適用出来る。この場合、インク・カートリ
ッジに圧力を加える空気供給源が空洞１８４に圧力を加
えてもよい。代わりに、空洞１８４を大気に露呈するか
、異なる空気供給源により圧力を加えてもよい。

また、このモジュールは、インク圧の低周波変動を抑制
する機構を備えている。この機構は、ＲＣロウパス流体
フィルタにより大幅に減衰される空気圧に対するインク
圧の長期間の低下を補償する。

図示した実施例では、この低周波圧力遷移抑制機構は、
バルブ閉じディスク１９６が移動するハウジング１９２
を有するチェック・バルブ１９０を備えている。このデ
ィスク１９６が第２図に示す位置（第４図も参照）にあ
ると、流体はインク通路２６に沿いバルブを介して流れ
る。バルブ１９０の上側のインク供給パイプの圧力が低
下すると、ディスク１９６が上側に移動し、通路２６を
閉じる。このディスク１９６ば、インクよりも小さい比
重の物質で形成する。よって、ディスク１９６は、閉位
置に向かって自然に浮く傾向がある。

これは、インク圧が低下したとき、ディスク１９６がバ
ルブを閉じるのに要する時間を短縮する。

更に、空洞１７２からのインクは、ディスク１９６が閉
位置に移動するのを助ける。即ち、長期間圧力が低下す
ると、隔壁１８０は空気室１８４から流体溜め室に向か
って移動する。この隔壁の移動が、ディスクの密着を助
ける方向に流体を押す。

密着の目的のため（と、ガスケット２０２を隔壁支持部
分１６４及びヘッド保持部分１６６の間に配置する。本
体１２からのインク出口及び空気出口であるスリーブ２
８及び５８をガスッケト２０２の一部として形成する。

これらスリーブ２８及び５８は、ヘッド支持本体部分１
６６の対応するスリーブ受は開口２０４に嵌合する。ス
リーブ２８は、インク通路２６及び３０を相互接続する
。

また、スリーブ５８は、空気通路５６及び６０を相互接
続する。

次のように、ヘッド支持本体部分１６６は、インク滴発
生モジュール１０をプリンタのキャリッジに取り付ける
。ヘッド支持本体部分１６６は、スロット２１６を有す
る取り付はブラケット２１４を備えている。このブラケ
ット２１４は、プリンタのキャリッジの一部であるキャ
リッジ接続ブラケット２１８上にある。キャリッジ締め
付はネジ２２０は、スペーシング・ブロック２１７、ス
ロット２１６を介してキャリッジ支持ブラケット２１８
にねじ込まれ、モジュール１０をキャリッジに固定する
。

代表的なプリンタでは、複数のモジュールを併設する。

そして、印刷媒体上の共通路にオリフィス６６が収束す
るように、初めにこれらオリフィスを一線上にすること
が必要である。本発明では、この初期収束調整をキャリ
ッジ・ネジ２２０を緩め、モジュールを所望位置に移動
させ、ネジを再び締めることにより行なう。上述のごと
く、インク・ジェット・プリンタの動作中、空気室６４
にインクを補充することにより、収束を強化する。

ヘッド離間脚２１０及び２１２は、ヘッド支持本体部分
１６６の下側外面から突出する。プリンタ・ヘッドの製
造者が通常設けた許容範囲に応じて、ヘッド及び印刷媒
体間の距離を決定する乙とが重要である。脚２１０．２
１２をヘッドに応じて異なる長さで形成して、必要な間
隔を設ける。

即ち、印刷媒体に対し固定位置で本体１２をキャリッジ
取り付はブラケット２１８上に保持する。

また、インク・ジェット・ヘッド１４を脚２１０．２１
２に対して設ける。したがって、脚２１０．２１２の長
さが、主インク滴オリフィス６６及び印刷媒体間の距離
を決める。

各本体部分の開口２２５を介して伸びる締め具により本
体組立体１２を一体にし、ナツト２２８（第３図参照）
により固定する。また、インク・プリンタ・ヘッド締め
具２２８　（第１図）（よ、本体部分の対応する開口２
２９（第３図）を介して伸び、ヘッド１４の上側面にね
じ込まれ、ヘッドを本体に固定する。

［発明の効果］上述のごとく本発明によれば、印刷媒体に供給されるイ
ンク滴の精度が向上する。特に、印刷媒体の共通路に治
ったインク滴の収束が向上する。

更に、インク・ジェット・プリンタ・ヘッドが発生した
インク滴の大きさ及び形の均一性が改善される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好適な実施例の斜視図、第２図は他の
部分も含む第１図の線２−２に沿う断面図、第３図は第
１図の分解斜視図、第４図は第２図の線４−４に沿う底
面図である。図において、１６はインク・カートリッジ、１８及び２
４はインク供給導管、３２はインク室、４０は空気供給
源、４８及び５２は空気中断手段、５４は空気供給導管
、６４は空気室である。

Claims

【特許請求の範囲】

インク・カートリッジから加圧されたインクをインク室
に供給するインク供給導管と、空気供給源から圧搾空気
を空気室に供給する空気供給導管と、上記空気室への空
気の供給を選択的に中断し、上記インク室から上記空気
室にインクを流して上記空気室にインクを補充する空気
中断手段とを具えたことを特徴とするインク・ジェット
・プリンタ。