【手続補正書】
【提出日】平成19年6月8日(2007.6.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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、
請求項１から３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項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、請求項１から４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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、請求項１から７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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、請求項１から１０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項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、請求項１から１１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１３】
前記脱気圧力は９００mbar（９０ｋＰａ）よりも低い、請求項１から１２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１４】
前記脱気圧力は６００mbar（６０ｋＰａ）よりも低い、請求項１から１３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項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１項に記載の装置。
【請求項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、請求項１から１５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１７】
前記気体はヘリウムである、請求項１６に記載の装置。
【請求項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、請求項１から１７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項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、請求項１から１８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項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、請求項１から１９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項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、請求項１から２０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２２】
各々が、請求項１から２１のいずれか１項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。
【請求項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。
【請求項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、請求項１から２３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項２７】
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。
【請求項２８】
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２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記脱気圧力は前記インク送出圧力よりも低い、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
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２７から２９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３１】
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３０に記載の方法。
【請求項３２】
冷却は前記容器の外側で行われる、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
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２７から３２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３４】
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２７から３３のいずれか１項に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
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（約４５ｋＰａ）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。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
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（約４５ｋＰａ）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。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
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（９０ｋＰａ）より低いことがより好ましい。脱気圧力は６００mbar（６０ｋＰａ）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。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
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（数十キロパスカル）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。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
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（約２０ｋＰａ）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。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
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（約５０ｋＰａ）である。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
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（５０ｋＰａ）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（約３０ｋＰａ）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。