(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットプリンタにおいて：
第１のポートおよび第２のポートを有するプリントヘッドと；
前記プリントヘッドにインクを供給するインク容器であって、供給ポートおよびリターンポートを具えるインク容器と；
前記供給ポートおよび前記第１のポートに相互連結している第１のインク導管と；
前記リターンポートおよび前記第２のポートに相互連結している第２のインク導管と；
インクを前記供給ポートから前記リターンポートに圧送するように構成されたポンプと；を具え、
前記第２のインク導管の長さの大部分が、前記第１のインク導管の長さの大部分よりも内側断面積が小さく；
前記インク容器が前記プリントヘッドの高さよりも下に配置され；
前記ポンプが前記第２のインク導管に配置された蠕動ポンプであり；
前記ポンプが前記プリントヘッドの高さよりも上に配置されていることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項２】
請求項１に記載のプリンタにおいて、前記第１および第２のインク導管が、それぞれ第１および第２の管材を具え、前記第２の管材が前記第１の管材よりも内径が小さいことを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項３】
請求項１に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記第２のインク導管が、前記第２のポートと前記ポンプとの間の第１のセクションと、前記ポンプと前記インク容器との間の第２のセクションとを具え、前記第１のセクションの全体が、前記プリントヘッドの高さ、またはそれよりも上にあることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項４】
請求項１に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記インク容器が大気に開放されていることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項５】
請求項１に記載のインクジェットプリンタにおいて、さらに：
前記第１のインク導管に連結された空気導管であって、大気と流体連通する給気口を有する空気導管と；
前記空気導管を通る空気の流れを制御するように構成された第１のバルブであって、前記プリントヘッドの高さより下に配置された第１のバルブと；
を具えることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項６】
請求項５に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記第１のインク導管が、前記インク容器と前記空気導管との間の第３のセクションと、前記空気導管と前記第１のポートとの間の第４のセクションとを具えることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項７】
請求項６に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記第４のセクションの全体が、前記第１のポートの高さ、またはそれよりも下にあることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項８】
請求項６に記載のインクジェットプリンタにおいて、さらに、前記第３のセクションを通るインクの流れを制御する第２のバルブを具えることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項９】
請求項８に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記第２のバルブがピンチ弁であることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項１０】
請求項９に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記第１のバルブがピンチ弁であることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項１１】
請求項１０に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記第１および第２のバルブが、多チャンネルのピンチ弁構造に収められ、当該多チャンネルのピンチ弁構造が、前記空気導管および前記第３のセクションのうちの少なくとも１つを閉塞するように構成されていることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項１２】
請求項８に記載のインクジェットプリンタにおいて、さらに、前記ポンプと、前記第１のバルブと、前記第２のバルブとの動作を制御する制御装置を具えることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項１３】
請求項１に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記プリントヘッドがユーザ交換可能であることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項１４】
請求項１に記載のインクジェットプリンタにおいて、さらに、前記プリントヘッドに対する前記インク容器内のインクの高さを制御する圧力調整システムを具えることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項１５】
請求項１４に記載のインクジェットプリンタにおいて、さらに、前記インク容器と流体連通しているインク貯留器を具えることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項１６】
請求項１５に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記圧力調整システムが、前記インク貯留器から前記インク容器へのインクの流れを制御する制御弁を具えることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項１７】
請求項１に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記ポンプが可逆式ポンプであり、インクを前記リターンポートから前記供給ポートへ圧送するようにさらに構成されていることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインクジェットプリンタ用のインク搬送システムに関する。これは主にプリントヘッドから気泡を流し出すために開発された。
【背景技術】
【０００２】
Ｍｅｍｊｅｔ（登録商標）の技術を用いたインクジェットプリンタは、家庭用およびオフィス用（「ＳＯＨＯ」）プリンタや、ラベルプリンタや、大判プリンタを含む多くの異なる印刷フォーマット用に市販されている。Ｍｅｍｊｅｔプリンタは通常、ユーザ交換可能な１または複数の固定式のインクジェットプリントヘッドを具える。例えば、ＳＯＨＯプリンタは、ユーザー交換可能な単一の多色プリントヘッドを具え、高速のラベルプリンタは、媒体搬送方向に沿って並んだ複数のユーザ交換可能な単色プリントヘッドを具え、大判プリンタは、大判のページ幅にまたがるように互い違いに重なるよう配列された、複数のユーザ交換可能な多色プリントヘッドを具える。
【０００３】
ユーザがプリントヘッドを交換できるようにすることは、Ｍｅｍｊｅｔの技術の主な利点である。しかしながら、これはインクをプリントヘッドに供給するインク搬送システムにいくつかの要求を課す。例えば、インク搬送システムは、意図しないインク漏れが起こらないように、交換前に使い終わったプリントヘッドがデプライミングされるようにすべきであり、取り付けた後の新しいプリントヘッドはインクでプライミングできるようにすべきである。
【０００４】
これらの要求に加えて、インクジェットプリンタの「起動」時間を最小限にすることが望ましい。プリントヘッドに閉じ込められる気泡は長年の問題であって、印刷機器によく起こり、一般的にプリンタの「起動」時に行われる気泡除去作業の効率を改善することが望ましい。
【０００５】
インクジェットプリントヘッド用のインク搬送システムに対するいくつかのアプローチが、ＵＳ２０１１／００２５７６２、ＵＳ２０１１／０２７９５６６、およびＵＳ２０１１／０２７９５６２（すべて本出願人に譲渡済）に記載されており、これらの内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【０００６】
Ｍｅｍｊｅｔプリンタに関連して上述したインク搬送システムは、概して、インク容器と、プリントヘッドの第１および第２のインクポートとをそれぞれ相互連結する第１および第２のインク導管を有する閉ループシステムを具える。可逆式ポンプが、閉ループを巡ってインクを圧送するために第２のインク導管に配置されている。典型例では、プリントヘッドを通るインクや空気の流れを制御するためにピンチ弁が第１のインク導管に配置されている。ＵＳ２０１１／０２７９５６６およびＵＳ２０１１／０２７９５６２に示されているように、ポンプとピンチ弁は、プリントヘッドのプライミングやデプライミング、および他のメンテナンスやリカバリ動作の多くを提供するように調整されている。
【０００７】
気泡除去の効率を改善して、プリンタの「起動」時間を最小限にするように、ＵＳ２０１１／０２７９５６６およびＵＳ２０１１／０２７９５６２に示されているインク搬送システムを変更することが望ましい。
【発明の概要】
【０００８】
本発明にかかるインクジェットプリンタにおいて：
第１のポートおよび第２のポートを有するプリントヘッドと；
前記プリントヘッドにインクを供給するインク容器であって、供給ポートおよびリターンポートを具えるインク容器と；
前記供給ポートおよび前記第１のポートに相互連結している第１のインク導管と；
前記リターンポートおよび前記第２のポートに相互連結している第２のインク導管と；
インクを前記供給ポートから前記リターンポートに圧送するポンプと；を具え、
前記第２のインク導管は、前記第１のインク導管よりも内側断面積が小さいことを特徴とするインクジェットプリンタが提供される。
【０００９】
本発明にかかるプリンタは、第２のインク導管の相対的に小さい内側断面積によって、ポンプの作動時に、第１の導管に比べて第２の導管で速いインクの流速を有利に提供する。（流量は両方の導管で同じであるが、流速は第２の導管において速いことに留意されたい。）第２の導管でのこの相対的に速い流速は、速い流速で気泡を巻き込むことにより、第２の導管に閉じ込められた気泡の除去を実現する。したがって、これらの閉じ込められた気泡は、第２の導管からインク容器により効率よく戻され、ここで（例えば、大気中に逃がすことにより）除去される。インク容器がプリントヘッドの高さよりも下に配置されている場合、第２の導管で気泡は特に問題となる。それは気泡の自然の浮力が、第２の導管内の流れ方向に逆らう傾向があるためである。したがって、第２の導管内の流速を速くすると、第２のインク導管からの気泡の除去が促進され、プリントヘッドの最適なプライミングやフラッシングを有利に提供する。
【００１０】
本書で使用される「インク」への言及は、媒体基材に画像や表示を作成するためのすべての印刷可能な流体や、同様に固定液、赤外線インク、ＵＶインク、界面活性剤、薬剤、３Ｄプリント流体などのようなすべての機能化された流体も含むものと解釈される。
【００１１】
本書で使用される「第２のインク導管は、第１のインク導管よりも内側断面積が小さい」との表現は、第２のインク導管を通した流速が第１の導管を通した流速よりも概して速くなるように、第２のインク導管の長さの大部分では、第１のインク導管の長さの大部分よりも断面積が小さいことを意味すると解釈される。
【００１２】
好適には、前記第１および第２のインク導管は、少なくとも部分的に、それぞれ第１の管材および第２の管材によって画定され、ここで前記第２の管材は前記第１の管材よりも内径が小さい。前記管材は典型例では、円形の断面を有する柔軟なポリマー管材である。
【００１３】
好適には、前記ポンプは、前記第２の導管に配置された蠕動ポンプである。典型例では蠕動ポンプは、作動時に前記第２の導管を通してインクを圧送して、作動していないときは前記第２の導管を閉鎖するように構成されている。
【００１４】
好適には、前記ポンプは前記プリントヘッドの高さよりも上に配置される。ポンプをプリントヘッドの高さよりも上に配置すると、気泡の自然の浮力とほぼ一致する方向で、気泡がポンプの方へ有利に移動する。一度気泡がポンプを通過して移動すると、気泡はポンプが逆方向に作動しない限りプリントヘッドに戻ることができなくなる。
【００１５】
好適には、前記第２のインク導管が、前記第２のポートと前記ポンプとの間の第１のセクションと、前記ポンプと前記インク容器との間の第２のセクションとを具える。典型例では、第１のセクションは全体がプリントヘッドの高さ、またはそれよりも上にある。
【００１６】
好適には、前記プリンタがさらに：
前記第１のインク導管に連結された空気導管であって、大気と流体連通する給気口を有する空気導管と；
前記空気導管を通る空気の流れを制御するように構成された第１のバルブであって、前記プリントヘッドの高さより下に配置された第１のバルブと；を具える。
【００１７】
第１のバルブをプリントヘッドの高さより下に配置すると、第１のバルブが大気に開放されているときに、プリントヘッドノズルにおける負のインク圧力が有利に維持される。したがって、この構成は第１のバルブが開いているときに、ノズルからのインク垂れを最小限にする。（インクは、プリントヘッドノズル内のメニスカスの表面張力によって、プリントヘッドから空気導管に流れることはできない。）
【００１８】
対照的に、第１のバルブがプリントヘッドの高さより上に配置されると、第１のバルブが開放されたときに、プリントヘッドに正のインク圧力がかかり、これによりノズルからのインク垂れの危険性が増す。ユーザは肌や衣服などのインク汚れの危険性が増すため、インク垂れはプリントヘッドの交換時には非常に望ましくない。
【００１９】
好適には、前記第１のインク導管が、前記インク容器と前記空気導管との間の第３のセクションと、前記空気導管と前記第１のポートとの間の第４のセクションとを具える。
【００２０】
好適には、前記第４のセクションは全体が、前記第１のポートの高さ、またはそれよりも下にある。
【００２１】
好適には、前記プリンタは、前記第３のセクションを通るインクの流れを制御する第２のバルブを具える。
【００２２】
好適には、前記第２のバルブはピンチ弁である。
【００２３】
好適には、前記第１のバルブはピンチ弁である。
【００２４】
好適には、前記第１および第２のバルブが、多チャンネルの弁構造に収められている。
【００２５】
好適には、前記多チャンネルの弁構造は、前記空気導管および前記第３のセクションのうちの少なくとも１つを閉塞するように構成された多チャンネルのピンチ弁である。
【００２６】
好適には、前記プリンタは、前記ポンプと、前記第１のバルブと、前記第２のバルブとの動作を制御する制御装置を具える。
【００２７】
好適には、前記プリントヘッドがユーザ交換可能である。
【００２８】
好適には前記インク容器は前記プリントヘッドの高さよりも下に配置されている。
【００２９】
好適には、前記インク容器は、通常の印刷時にインクが重力および負の静水圧で前記プリントヘッドに供給されるように、大気に開放されている。
【００３０】
前記プリンタは、前記インク容器と流体連通しているインク貯留器（例えば、交換可能なインクカートリッジまたはインクタンク）を具えてもよい。
【００３１】
好適には、前記プリンタは、前記プリントヘッドに対する前記インク容器内のインクの高さを制御する圧力調整システムを具える。
【００３２】
好適には、前記圧力調整システムは、前記インク貯留器から前記インク容器へのインクの流れを制御する調整弁を具える。代替的に、前記圧力調整システムは、前記プリントヘッドに対する前記インク容器内のインクの高さをほぼ一定に維持するための、前記インク容器の特定の構成（例えば、平らな輪郭）であってもよい。
【００３３】
他の形態では：
第１のポートおよび第２のポートを有するプリントヘッドと；
前記プリントヘッドにインクを供給するインク容器であって、供給ポートおよびリターンポートを具えるインク容器と；
前記供給ポートおよび前記第１のポートに相互連結している第１のインク導管と；
前記リターンポートおよび前記第２のポートに相互連結している第２のインク導管と；
前記第２のインク導管に配置されたポンプと；を具え、
前記ポンプが前記プリントヘッドの高さよりも上に配置されていることを特徴とするインクジェットプリンタが提供されている。
【００３４】
好適には、前記第２のインク導管は、前記第１のインク導管よりも内側断面積が小さい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
本発明の実施例を、例示としてのみ添付図面を参照して説明する。
【００３６】
【図１】図１は、本発明にかかるインクジェットプリンタの概要を示す。
【図２】図２は、第１および第２のインク導管の断面斜視図を示す。
【図３】図３は、気泡を含んだ第２のインク導管の一部の概要を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
図１を参照すると、インクをプリントヘッドに供給するインク搬送システムを有するプリンタ１の概要が示されている。このインク搬送システムは、ＵＳ２０１１／０２７９５６６およびＵＳ２０１１／０２７９５６２に記載されたものと類似の機能を有し、これらの内容は参照により本書に組み込まれる。
【００３８】
プリンタ１は、第１のインク導管１０を介してプリントヘッド４の第１のポート８に連結された供給ポート６を有するインク容器２を具える。インク容器２のリターンポート１２は、第２のインク導管１６を介して、プリントヘッド４の第２のポート１４に連結されている。したがって、インク容器２と、第１のインク導管１０と、プリントヘッド４と、第２のインク導管１６とが流体の閉ループを画定する。典型例では、第１のインク導管１０と第２のインク導管１６は、柔軟な長い管材で構成されている。
【００３９】
プリントヘッド４は、第１のポート８と第１のインク導管１０とに解放可能に相互連結している第１の連結部３；および第２のポート１４と第２のインク導管１６とに解放可能に相互連結している第２の連結部５；によってユーザ交換可能である。プリントヘッド４のより具体的な説明と、これに関連する連結部は、例えばＵＳ２０１１／０２７９５６６に見つけることができる。
【００４０】
インク容器２は、インク容器の天蓋に配設された空気透過性膜の形態の空気弁１８を介して大気に開放されている。したがって、通常印刷時に、インクはプリントヘッド４に重力による負の静水圧（「背圧」）で供給される。プリントヘッド４のノズルプレート１９にかかる背圧の大きさは、インク容器２の中のインク２０のレベルに対する上方のノズルプレートの高さｈによって決定する。
【００４１】
プリンタ１は典型例では、インク容器２内のインクのレベルをほぼ一定に維持し、これにより高さｈおよび対応する背圧を一定に維持するための圧力調整システムを具える。図１に示すように、圧力調整システムは、圧力調整弁３０を有する供給導管２８を介して、インク容器２の吸入ポート２６に接続されたバルクインク貯留器２４を具える。いくつかの実施例では、吸入ポート２６とリターンポート１２は、第２のインク導管１６と供給導管２８を合流させることで、インク容器２の同じポートであってもよい。
【００４２】
圧力調整弁３０は、インク容器内のインクのレベルをほぼ一定に維持するように、インク貯留器２４からインク容器２へのインクの流れを制御する。ＵＳ２０１１／０２７９５６６に示されているように、弁３０は、インク容器２の内部にあるフロート機構によって機械的に制御されてもよい。しかしながら、インク容器２内のインクのレベルをモニタするインクレベルセンサと、インクレベルセンサからのフィードバックに基づいて弁３０の動作を電子的に制御する制御装置との組み合わせのような、他の形態の弁の制御が用いられてもよいことを理解されたい。
【００４３】
インク貯留器２４は典型例では、供給用連結部材３２を介して供給導管２８に連結されたユーザ交換可能なインクカートリッジである。代替的には、ＵＳ２０１１／０２７９５６２に示されているように、インク容器２は、インク貯留器２４と、供給導管２８と、調整弁３０とが存在しないようなユーザ交換可能なカートリッジであってもよい。インク容器２がユーザ交換可能なカートリッジであるときは、高さｈは、インクカートリッジの薄いか平坦なプロファイルにより、ほぼ一定に維持される。インク容器２の平坦な高さのプロファイルは、インクカートリッジの満杯と空に近い状態との間において、高さｈの変動を最小限にすることを確保する。
【００４４】
インク容器２、第１のインク導管１０、プリントヘッド４、および第２のインク導管１６を組み込んだ閉じた流体ループにより、プライミングとデプライミングと、他のプリントヘッドのメンテナンス動作とが実現する。第２のインク導管１６は、流体ループを巡ってインクを循環させるための可逆式蠕動ポンプ４０を具える。このようにして、第２のインク導管１６は、第２のポート１４とポンプ４０との間で画定された第１のセクション１６ａと、リターンポート１２とポンプ４０との間で画定された第２のセクション１６ｂとを具える。慣行としてのみであるが、ポンプ４０の「前」方向は、供給ポート６からリターンポート１２へ（すなわち図１に示す例では時計回りに）インクを圧送する方向に関し、ポンプの「逆」方向は、リターンポート１２から供給ポート６へ（すなわち図１に示す例では反時計回りに）インクを圧送する方向に関する。
【００４５】
ポンプ４０は、ピンチ弁構造４２と協同して、様々な流体の動作を調整する。ピンチ弁構造４２は、第１のピンチ弁４６と第２のピンチ弁４８とを具え、例えば、ＵＳ２０１１／０２７９５６６、ＵＳ２０１１／０２７９５６２、およびＵＳＳＮ６１／７５２８７３に示されているようなピンチ弁構造の形態をとってもよく、これらの内容は参照により本書に組み込まれる。
【００４６】
第１のピンチ弁４６は、第１のインク導管１０から分岐した空気導管５０を通る空気の流れを制御する。空気導管５０はエアフィルタ５２で終端しており、エアフィルタ５２は大気に開放され、閉じた流体ループへの吸気口として機能する。第１のピンチ弁４６は、第１のピンチ弁４６が開いたときのプリントヘッドノズルからのインク垂れを最小限にするために、ノズルプレートの高さよりも下に配置されている。
【００４７】
空気導管５０によって、第１のインク導管１０は、供給ポート６と空気導管５０との間の第３のセクション１０ａと、第１のポート８と空気導管５０との間の第４のセクション１０ｂに分けられる。第２のピンチ弁４８は、第１のインク導管１０の第３のセクション１０ａを通るインクの流れを制御する。
【００４８】
ポンプ４０、第１ピンチ弁４６、および第２のピンチ弁４８は、様々な流体動作を調整する制御装置４４によって制御される。以上のことから、図１に示すインク搬送システムは、多様な範囲の流体動作を提供することを理解されたい。表１は、プリンタ１で使用される流体動作のいくつかの例示のために、ピンチ弁とポンプのいくつかの状態を示している。もちろん、これらの流体動作の様々な組み合わせを用いることが可能である。
【表１】
0006335165.tif 000002
【００４９】
通常の印刷（「印刷」モード）のときは、プリントヘッド４は、重力による負の背圧でインク容器２からインクを引き込む。このモードでは、蠕動ポンプ４０は閉止弁として機能すると同時に、第１のピンチ弁４６は閉じていて、第２のピンチ弁４８は開いており、これによりインクが供給ポート６からプリントヘッド４の第１のポート８に流れることが可能となる。
【００５０】
プリントヘッドのプライミングやフラッシング（「プライミング」モード）のときは、インクは前方向に（すなわち図１に示す例では時計回りに）閉じた流体ループを巡り循環する。このモードでは、蠕動ポンプ４０は前方に圧送する方向で作動すると同時に、第１のピンチ弁は閉じていて、第２のピンチ弁４８は開いており、これによりインクがプリントヘッド４を介して供給ポートからリターンポート１２へ流れることが可能となる。このようなプライミングは、デプライミングされたプリントヘッドをインクでプライミングし、または本システムから気泡を流し出すために用いることができる。流し出された気泡は、インク容器２に戻され、ここで空気弁１８を介して大気に排出される。
【００５１】
「スタンバイ」モードでは、ポンプ４０はスイッチが切られると同時に、第１のピンチ弁４６は閉じて、第２のピンチ弁４８は開かれる。「スタンバイ」モードは、プリントヘッド４でのインクの負の静水圧を維持し、これによりプリンタのアイドル時におけるノズルプレートでの色の混合が最小限となる。通常、インクのノズルからの蒸発を最小限にするために、プリントヘッドはこのモードではキャップされている（例えば、その内容が参照により本書に組み込まれているＵＳ２０１１／０２７９５１９を参照されたい）。
【００５２】
プリントヘッド４の各ノズルをインクで完全にプライミングするために、および／またはノズルの目詰まりを除去するために、「パルス」モードが使用されてもよい。「パルス」モードでは、第１および第２のピンチ弁４６および４８を閉じると同時に、ポンプ４０を逆方向に（すなわち図１に示す例では反時計回りに）作動させ、インクをプリントヘッド４のノズルプレート１９に画定されたノズルに通す。
【００５３】
使用済みのプリントヘッド４を交換するために、プリンタから外す前に、プリントヘッドのデプライミングが必要である。「デプライミング」モードでは、第１のピンチ弁４６が開き、第２ピンチ弁４８が閉じて、ポンプ４０は前方向に作動して、空気導管５０を介して大気から空気が引き込まれる。プリトヘッド４はインクのデプライミングがなされると、プリンタは「ＮＵＬＬ」モードにセットされ、これはプリントヘッドをインク供給から隔離して、これによりインク垂れが最小限となり安全なプリントヘッドの取り外しが可能となる。
【００５４】
プリンタ１はスイッチが入れられると、または（例えば、新たなプリントジョブが送信されることにより）アイドル期間から起動すると、インク搬送システムは、プリントヘッド４が印刷の準備状態にあることを確保しなければならない。典型例では、これはプライミングおよび／またはパルス動作を含み、通常は、例えば最後のプリントジョブから一定の時間でなされる他の様々なメンテナンス動作（例えばワイピングやスピッティングなど）と組み合わされる。
【００５５】
高速のインクジェット印刷の分野、実際はすべての種類の印刷の分野において、ユーザは概して、プリントジョブがプリンタに送信されて数秒以内で印刷が開始されることを期待する。プリンタの起動中に生じる遅延は、とくにプリントジョブが比較的短い場合には、ユーザにとっていらだたしいものである。それでも、これら「起動」作業は、最初の印刷から適切な印刷品質を確保するために不可欠である。
【００５６】
プリンタの「起動」の間に費やされるかなりの量の時間は、プリントヘッド４およびインク搬送システムから気泡を流し出すために使われている。気泡は、インクジェットプリンタの長年の問題であり、もし気泡が流体導管および／またはノズルをブロックしたら、印刷品質の重大な損失をもたらすことになる。一般的に、気泡はインクのガス放出によって生じ；プリンタが一定の時間アイドル状態におかれ、とくにこの間に温度の変動（例えば昼／夜の温度の変動）が生じると、かなりの量の放出された気泡がインク搬送システムに生じうる。これらの気泡は、印刷開始前に可能な限り除去すべきであり、これはインク搬送システムを通して、インクを十分な時間循環させることにより達成される。
【００５７】
気泡はインク中で自然の浮力を有し、インク搬送システムの最も高い地点に向かって上昇しようとする。気泡はインクの流れと反対方向に自然に移動するため、この浮力が、気泡を第２のインク導管１６を通して、インク容器２のリターンポート１２の方へ移動させることを比較的困難にする。気泡が第２のインク導管からプリントヘッド４に再導入されることは望ましくないため、「パルス」動作の実行時に気泡が第２のインク導管１６にあると問題となることが、さらに理解されるであろう。
【００５８】
プライミングやフラッシング時に、第２のインク導管１６にある気泡のリターンポート１２の方への移動を促進させるために、第２のインク導管は第１のインク導管１０に比べて相対的に内径が小さい。図２は、それぞれの内径ｄ１およびｄ２を有する、第１のインク導管１０および第２のインク導管１６の断面斜視図を示す。第２のインク導管１６の内径ｄ２は、第１のインク導管の内径ｄ１よりも相対的に小さい。
【００５９】
典型例では、第２のインク導管１６は、第１のインク導管１０の断面積よりも、少なくとも２分の１未満、または少なくとも３分の１未満である断面積を有する。所定の流量では、これは第２のインク導管１６の流速を、第１のインク導管１０の流速の少なくとも２倍、または少なくとも３倍に変換させる。典型例では、ｄ１：ｄ２の比率は４：１から５：１の範囲である。例えば、第２のインク導管１６の内径ｄ２は約１から２ｍｍの範囲であり、第１のインク導管１０の内径ｄ１は約２から４ｍｍの範囲とすることができる。好適な一実施例では、第１のインク導管１０の内径ｄ１は、第２のインク導管１６の内径ｄ２の２倍である。
【００６０】
上に示したように、第２のインク導管１６の相対的に小さな内径ｄ２により、第２のインク導管１６を通るインクの流速が増し、これによりインクの流れが相対的に速くなり気泡の引き込みが促進される。これが、他の場合よりもより迅速に、気泡を第２のインク導管１６から除去することを補助する。さらなる利点は、第２のインク導管１６に「取り残された」インクの量が減ることである。
【００６１】
一方で、第１のインク導管１０内のすべての気泡は、プライミング動作時にインクの流れに自然に従い、インクの流れにさらに引き込まれるようにすることは必要ない。したがって、第１のインク導管１０の内径ｄ１は、印刷の要件に最適化することができる。通常、第１のインク導管１０の内径を相対的に大きくすることが、プリントヘッド４への円滑なインクの搬送、および目詰まりのリスクの低減に関して望ましい。
【００６２】
第２のインク導管１６の内径を第１のインク導管１０に比べて小さくする方法に加えて、気泡の除去はさらに、蠕動ポンプ４０をノズルプレート１９の高さよりも上に配置することにより高められる。したがって、図３を参照すると、気泡６０は第２のインク導管の第１のセクション１６ａを通って、蠕動ポンプ４０の方へ上昇しようとする。気泡が蠕動ポンプ４０を通過して第２のインク導管の第２のセクション１６ｂへ移動すると、ポンプが逆方向に作動しない限り、気泡は逆方向にポンプを通過してプリントヘッド４に戻ることはできない。ポンプが逆方向に作動しているときに（例えば「パルス」動作時に）、気泡がプリントヘッド４に戻らないようにするため、第２のインク導管の第１のセクション１６ａの容積は、「パルス」動作時にプリントヘッドを通過するインクの容積よりも好適に大きい。自明であるが、第２のセクション１６ｂの気泡が「パルス」動作時にプリントヘッド４に再び入るようになることは望ましくなく、第１のセクション１６ａの十分な容積がこれが起こるリスクを最小限に抑えることを確実にしている。
【００６３】
上述のように、上に示したこれらの方法は、プリンタ１での気泡の除去の効率を最適化し、それゆえに、気泡をインク搬送システムから流し出すために要する時間の量を削減することで、「起動」時間の削減が可能となる。
【００６４】
明確にするために、本発明は単一のインク流路に関して記載されている。しかしながら、もちろん本発明は、複数のインク流路（例えばＣＭＹＫ、ＣＭＹＫＫ、ＣＭＹなど）にも使用できることが理解されるであろう。例えば、プリントヘッド４はＮ個のインク容器２からインクが供給されるＮ本のインク流路を具え、各々のＮ個のインク容器２はそれぞれの第１および第２のインク導管１０および１６を介してプリントヘッドに連結されてもよい。（典型例では、Ｎは２から１０までの整数である。）インク流路が複数の場合、プリンタ１は典型例では、インク搬送システムにおいて、複数流路の蠕動ポンプ４０、複数流路のピンチ弁構造４２、および複数流路のプリントヘッド連結部３と５のような、共有の構成要素を使用する。
【００６５】
勿論、本発明は例示としてのみ記述されており、添付された特許請求の範囲によって規定された本発明の範囲内において、詳細の変更例が創作されうることが理解されるであろう。
【図１】
0006335165.tif 000003
【図２】
0006335165.tif 000004
【図３】
0006335165.tif 000005