JP2000037881A - 泡 弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インクジェットプリンタに用いた場合、イン
クを印字ヘッドの発射室に送る圧力を大気圧より低い所
定の差に維持し、印刷中に予定量のインクをオリフィス
から放出できるようにし、インクがオリフィスから漏れ
ないようにすることが可能な、泡弁及び泡弁系圧力調製
器を提供する。 【解決手段】 泡弁は、液体配給溝及び局部加熱装置を
備えている。液体配給溝は、上流部分及び上流部分の下
流にあるくびれを備えており、くびれには上流部分の断
面積より小さい断面積の開口がある。局部加熱装置は、
液体配給溝内に設置され、熱を発生して液体内に泡を核
生成し、拡大する。くびれは泡でシールを形成する形状
を成している。圧力調整器は、液体出口に接続された液
体配給溝、液体出口に隣接して設置されたセンサ、セン
サに応答して動作する制御器、及び局部加熱装置を備え
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体用圧力調整器
に関するものであり、更に詳細に記せば、インクジェッ
トプリンタの印字ヘッドの発射室へのインクをの流れを
制御する泡弁を使用する方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータ機器を備える家庭及び会社
の数が増えるにつれて、確実な、高速で且つ費用効果的
プリンタの必要性も増え続けている。近年、インクジェ
ットプリンタの印字品質が現在レーザプリンタの品質に
比肩する程度にまで大幅に改善されてきている。

【０００３】インクジェットプリンタの印字ヘッドは、
印字カートリッジを紙を横断して前後に移動させる往復
台に取付けられた印字カートリッジの部分を形成してい
る。印字ヘッドは、通常紙をプリンタを通じて移動させ
る方向に平行に且つ印字ヘッドの運動方向に垂直に整列
する線を成して設置された、多数のオリフィスを備えて
いる。各オリフィスは、加熱要素または圧電要素のよう
な発射要素が設置されている発射室の出口を構成してい
る。発射要素は、電気信号に応答して動作し、インクの
微小小滴をオリフィスから放出させる。貯蔵容器からの
インクは、印字ヘッドのインク多岐管により発射室に供
給される。印刷するとき、往復台が印字ヘッドを備えた
印字カートリッジをページを横断して移動させている間
にページがプリンタを通して送られ、印字ヘッドがイン
クを紙に供給できるようにする。印刷中の印字カートリ
ッジの急速運動、インク粘度、温度、及び高度の変化は
すべて、インクを印字ヘッドの各発射室に配給する圧力
を調整する際の困難の原因になる。

【０００４】いわゆる「軸上」装置においては、インク
ジェットプリンタの印字カートリッジは通常、印字ヘッ
ドの後に設置されたインク貯蔵容器を備えている。「軸
外」装置を有する更に新型のインクジェットプリンタで
は、わずかに少量のインクが印字カートリッジに貯えら
れ、主インク貯蔵容器は印字ヘッドから遠い場所に設置
されている。軸外装置では、インク配給管は、インクを
遠隔貯蔵容器から印字カートリッジに配給する。インク
配給管は、代表的軸上印字ヘッドのインク配給経路の長
さよりかなり長い。軸外装置は、印字カートリッジの質
量を減らし、このため印刷速度を上げることができ、ま
たは往復台走査機構の消費電力を減らすことができる。
軸外装置は他に、増大するインク貯蔵容量の選択の自由
を与える。しかし、軸外装置は、インク配給管によりイ
ンクを配給するのにポンプまたは重力送り装置を必要と
し、印字カートリッジの移動のためインク供給管が撓
む。これら二つの因子は、インクを印字ヘッドに配給す
る圧力を調整する際の上述の困難を一層大きくする。

【０００５】軸上及び軸外の両構成において、発射室で
所定インク圧力を維持することは、発射要素が動作する
とき予定量のインクを紙に配給するオリフィスにとって
決定的である。幾つかのインク圧力調整方法及び装置
は、インク圧力を所定の絶対圧力に調整するが、更に良
い圧力調整方法及び装置は、発射室内の大気圧以上のイ
ンク圧力はインクをオリフィスから漏洩させるので、発
射室内のインクの圧力を大気圧より低い所定圧力に調整
する。したがって、発射室内のインク圧力を大気圧より
低く維持してインクが漏洩しないようにすべきである。
他方、発射室内のインク圧力と大気圧との差が大きすぎ
ると、印刷中に紙に配給されるインクが不十分になる。
したがって、発射室内のインク圧力と大気圧との差を所
定範囲内に維持すべきである。

【０００６】インクジェットプリンタの発射室のインク
圧力を調整するのにばね袋インク貯蔵容器装置が広く使
用されている。ばね袋装置では、袋が空になるにつれ
て、ばねが袋に貯蔵されているインクを一定圧力に保持
する。これにより発射室に配給されるインクが一定圧力
に保たれる。発射室内のインク圧力と大気圧との差を所
定範囲内に維持するには別の方策が必要である。

【０００７】Ｂａｋｅｒに与えられ本開示の譲受人に譲
渡されている米国特許第第４，７７１，２９５号は、イ
ンク圧力を制御するのにインク貯蔵容器に設置された網
状ポリウレタンフォームを使用することを説明してい
る。このような装置は、しかし、所定の大きさの貯蔵容
器に貯蔵できるインクの体積を少なくする。その上、調
整インク圧力がフォーム内の細孔の大きさの変化により
変化する。

【０００８】Ｃｏｗｇｅｒ等に与えられ本開示の譲受人
に譲渡されている合衆国特許第４，７９４，４０９号
は、すべてフォームのような有孔部材により相互に接続
されている一次インク貯蔵容器、二次貯蔵容器、及びオ
リフィスから構成されたインクジェット印字ヘッドを説
明している。一次インク貯蔵容器内の圧力が周囲圧力に
対して変化するにつれて、インクがフォームを通して一
次貯蔵容器と二次貯蔵容器との間で前後に引き寄せられ
る。

【０００９】Ｈａｎｓｏｎ等に与えられた米国特許第
４，７９１，４３８号は、一次インク貯蔵容器、二次貯
蔵容器、及び貯蔵容器を相互接続する毛管部材を有する
インクジェット印字ヘッドを説明している。一次インク
貯蔵容器内の圧力が周囲圧力に対して変化するにつれ
て、インクが毛管を通して一次貯蔵容器と二次貯蔵容器
との間で前後に引き寄せられる。

【００１０】Ｃｏｗｇｅｒ等に与えられ本開示の譲受人
に譲渡されている「体積効率の改善されたインクジェッ
ト」という名称の米国特許第５，０１０，３５４号は、
毛管体積要素が入っている室を直接インク貯蔵容器に結
合した装置を説明している。インク貯蔵容器内の圧力
は、インク貯蔵容器に結合された泡発生器により規定さ
れる。室から遠いインク貯蔵容器の一部は、印字ヘッド
に結合されている。毛管体積要素内の圧力は、インク貯
蔵容器内の正常準大気圧より高いが、大気圧より低い。
周囲圧力及び正常範囲内の温度で動作している間は、イ
ンクは毛管体積要素に入らない。正常範囲外の温度及び
圧力を受けると、貯蔵容器内の高い圧力が毛管体積要素
に押し込まれる。これによりインク貯蔵容器内の圧力増
加が制限され、インクが印字ヘッドから放出されないよ
うになる。インク貯蔵容器内の圧力が正常範囲に戻るに
つれて、インク貯蔵容器はインクを毛管体積要素から引
き出す。この装置では、毛管要素はインク貯蔵容器の圧
力サージ保護装置として働く。毛管体積要素はインク貯
蔵容器内の圧力を制御するので、その体積をインク貯蔵
容器の体積と同程度のものとしなければならない。した
がって、この装置には、毛管体積要素の質量が印字ヘッ
ドの全質量を増大させ、毛管体積要素の製造を複雑にす
るという短所がある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】印字ヘッドへのインク
の流れを、したがってインクを印字ヘッドの発射室に配
給する圧力を制御するのに弁を使用することができる。
変形可能な膜のような、非機械的受動弁を使用できる
が、このような弁は、別々に製作して印字ヘッドに設置
する必要がある。印字ヘッドを製作するのに使用するの
と同じ製作プロセスを使用することができる弁を使用す
ることが好ましい。

【００１２】南カロライナ州ヒルトンヘッドの固体セン
サ及びアクチュエータ・ワークショップの「微小溝内の
泡を横断する微小規模のポンピング」１４４−１４７
（１９９６年６月２−６日）でＴｏｍａｓ Ｋ．Ｊｕｎ
とＣｈａｎｇ−Ｊｉｎ Ｋｉｍは、溝を通って流れる液
体を沸騰させることにより形成される静止蒸気泡が溝内
の流れに対する障害物として、したがって弁としての機
能として役立つことを暗示している。しかし、このよう
な弁は、溶解ガスを含んでいる通常の液体には、液体の
流れを回復しやすくないので、実用的でない。このよう
な液体を加熱すると溶解ガスが液体から解放される。液
体から解放された溶解ガスは加熱を中止するとき直ぐに
は崩壊しないガス泡を形成する。その上、このような弁
破壊圧力は、インクジェットプリンタの印字ヘッドに通
常使用されるインク配給圧力の範囲の最大値より小さ
い。破壊圧力は、下流で泡を駆動する、閉じた状態にあ
る弁に加わり、したがって閉じている弁を強制的に開く
圧力である。

【００１３】バークレイにあるカリフォルニア大学のＬ
ｉｗｅｉ Ｌｉｎの「微小電気機械的装置：微小溝、ニ
ードル、共振器、及び電気機械的フィルタ、の選択的封
入」という表題の博士論文、１９９３年、も微小溝内の
泡の形成及び移動を記している。微小ヒータを使用して
液体をその臨界温度に近い温度にまで加熱することによ
り泡を形成する。この論文は泡の移動の好適方向の流れ
溝の形状の影響をも説明している。

【００１４】最後に、「熱作動を採用した内部全反射光
学スイッチ」という名称の、本出願の譲受人に譲渡され
た、Ｆｏｕｑｕｅｔ等の米国特許第５，６９９，４６２
号は、導波路を通る光通信信号の通路を制御するための
切替え要素としてガスまたは蒸気泡を使用することを記
している。この特許は、泡が存在する溝の幅を広げて溝
方向の泡の移動を促進することを説明している。

【００１５】上の開示は、泡力学の幾つかの基本特性を
説明し、泡を使用して溝内の液体の流れを妨害すること
ができることを暗示しているが、インクジェットプリン
タの印字ヘッドへのインクの流れを制御する、したがっ
て印字ヘッド内のインクの圧力を調整する弁を提供する
のに泡を使用する実際的方法は未だ知られていない。そ
の上、インクジェットプリンタのインクの流れを調整す
るのに泡を使用すれば、泡が印字ヘッドに入らないよう
にする仕方を見いださなければならず、この場合、イン
クが発射室に流入しないようにすることにより印字品質
の問題が生ずる可能性がある。

【００１６】必要なのは、インクジェットプリンタの印
字ヘッドへのインクの流れを制御するのに、したがって
印字ヘッド内のインクの圧力を大気圧より低い所定の圧
力差に調整するのに使用できる泡弁である。また必要な
のは、印字ヘッドの製造の複雑さを有意に増大させるこ
となくこのようなインク流の制御を行ない、印字ヘッド
の質量を有意に増大させない泡弁である。最後に、必要
なのは泡を弁構造の場所に閉じこめて泡が印字ヘッド内
を下流に流れないようにする泡弁構造である。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、流れ方向の液
体の流れを制御する泡弁を提供する。泡弁は、液体配給
溝（チャンネル）及び局部加熱装置を備えている。液体
配給溝は、上流部分及び上流部分の下流にあるくびれを
備えている。くびれには上流部分の断面積より小さい断
面積の開口がある。局部加熱装置は、液体配給溝内に設
置され、熱を発生して液体内に泡を核生成し、拡大す
る。くびれは、泡でシールを形成する形状を成してい
る。局部加熱装置は、別にくびれに対して泡を移動さ
せ、液体の流れを制御する熱を発生する。

【００１８】局部加熱装置は、くびれに隣接して設置さ
れた下流ヒータ、及び下流ヒータの上流に設置された上
流ヒータを備えている。

【００１９】液体配給溝は別に、くびれに、またはくび
れの上流に設置された側方分岐を備えることができ、局
部加熱装置は、くびれに隣接して設置された下流ヒー
タ、及び側方分岐に設置された上流分岐を備えることが
できる。

【００２０】くびれは、液体配給溝の断面積が漸次小さ
くなる領域、液体配給溝の断面積が突然減少する領域、
または液体配給溝に設置された格子を備えることができ
る。

【００２１】泡弁は別に、その断面積がその長さ方向に
増大する漏斗形溝を備え、局部加熱装置は、泡を膨張さ
せて漏斗形溝に接触させることにより泡を溝に対して移
動させることができる。泡と漏斗形溝とが接触すると泡
を漏斗形溝の長さの方向に移動させる力が発生する。

【００２２】泡弁は別に、くびれの上流で液体配給経路
から突出する泡抽出装置を備えることができる。

【００２３】液体配給溝は、床及び床と共に正方形の隅
を形成する側壁を備えることができ、泡弁は別に、液体
配給溝の側壁と床との間の正方形の隅を満たして泡とく
びれとの間のシールの効果を向上させる隅肉を備えるこ
とができる。

【００２４】泡弁は別に、くびれの下流で液体配給溝に
結合された、毛管の配列を備えている圧力調整器を備え
ることができる。

【００２５】本発明はまた、液体を液体出口に送る圧力
を調整する圧力調整器を提供する。圧力調整器は、液体
出口に接続された液体配給溝、液体出口に隣接して設置
されたセンサ、センサに応答して動作する制御器、及び
局部加熱装置を備えている。液体配給溝は、上流部分、
及び上流部分と液体出口との間に設けられたくびれを備
えている。くびれにはその断面積が上流部分の断面積よ
り小さい開口がある。局部加熱装置は、液体配給溝内に
設置され、制御器に応答して熱を発生し、液体内に泡を
核生成し、拡大させる。くびれは、泡でシールを形成す
る大きさになっている。局部加熱装置は別に、熱を発生
して泡をくびれに対して移動させ、液体出口までの液体
の流れを制御する。

【００２６】局部加熱装置は、くびれに隣接して設置さ
れた下流ヒータ、及び下流ヒータの上流に設置された上
流ヒータを備えることができる。

【００２７】液体配給溝は別に、くびれに、またはくび
れの上流に設置された側方分岐を備えることができ、局
部加熱装置は、くびれに隣接して設置された下流ヒー
タ、及び側方分岐に設置された上流ヒータを備えること
ができる。

【００２８】くびれには液体配給溝の断面積が漸次減少
する領域、液体配給溝の断面積が突然減少する領域、及
び液体配給溝内に設置された格子がある。

【００２９】圧力調整器は別に、くびれの上流で液体配
給溝から突出する泡抽出装置を備えることができる。

【００３０】圧力調整器は別に、液体出口に隣接して設
置された二次圧力調整器を備えることができる。

【００３１】

【発明の実施の形態】インクをインクジェットプリンタ
の印字ヘッドにある発射室に送る圧力を大気圧より低い
所定の圧力差に調整すべきである。これにより、印刷
中、発射要素が発射室のオリフィスから予定量のインク
を確実に放出し、印刷が行なわれていないときインクが
オリフィスから漏れるのを確実に防止する。インクを印
字ヘッドの発射室に送る差圧が高すぎれば、予定量より
少ないインクがオリフィスから放出されることになる。
インクを印字ヘッドに送る差圧が低すぎれば、すなわ
ち、インクの絶対圧力が高すぎれば、発射要素は、適切
な量より多いインクをオリフィスから放出することにな
り、発射要素が動作せずにオリフィスからインクが放出
される可能性がある。

【００３２】本発明による泡弁系圧力調整器は、インク
を印字ヘッドの発射室に送る圧力を大気圧より低い所定
の差に維持する。圧力調整器は、印刷中予定量のインク
をオリフィスから放出できるようにし、インクがオリフ
ィスから漏れないようにする。圧力調整器は、費用効率
が良く且つ設計変更を迅速にしかも比較的低費用で組み
入れることができるように製作することができる。圧力
調整器を、液体の圧力を周囲圧力より低い所定の差に調
整しようとする他の装置に組み込むこともできる。本発
明による泡弁を、液体の流れを制御しようとする他の用
途に使用することができる。

【００３３】本発明による泡弁は、細長いインク配給溝
を通るインクの流れを制御するよう動作する。インク配
給溝は、その断面積がくびれの上流にあるインク配給溝
の断面積より小さい開口を備えたくびれを形成する形状
になっている。ヒータがインク蒸気の泡（インク泡）ま
たはインク内の溶解ガスの泡（ガス泡）を核生成して拡
大し、くびれに対する泡の位置を移動させることができ
る。くびれは他に、泡でシールを形成する形状になって
いる。泡がくびれに接触すると、インク流を止めるかま
たは実質的に減らすシールを形成する。これは泡弁の閉
じた状態を構成する。泡をくびれから遠くに移動させる
と、インクの流れを再開することができる。これは泡弁
の開いた状態を構成する。或る実施形態では、泡は、く
びれに対してインク配給溝の長軸方向に移動するが、他
の実施形態では、移動の方向は、長軸に実質的に垂直で
ある。

【００３４】本発明による泡弁では、泡は局部加熱装置
により核生成され、拡大され、移動する。本発明による
泡弁の或る実施形態では、局部加熱装置は、インクに温
度勾配を発生させることにより泡をくびれに対して移動
させる。温度勾配は、熱毛管作用により泡を低い温度の
領域から高い温度の領域に向かって移動させる。本発明
による泡弁の他の実施形態では、局部加熱装置は、泡を
拡大させて泡弁に形成された漏斗形溝に接触させること
により泡をくびれに対して移動させている。泡と漏斗形
溝との接触により、泡が漏斗形溝の断面積が増大する方
向に移動する。

【００３５】本発明による泡弁は、三つの主要パラメー
タを有することを特徴とする。破壊圧力は、くびれの下
流で泡を駆動する、閉じた弁に加わり、したがって閉じ
た弁を強制的に開くインク圧力である。漏れ流量は、所
定の印加圧力に応答して弁をその閉じた状態で通る流量
である。開流量は、所定の印加圧力に応答して弁をその
開いた状態で通る流量である。望ましい泡弁特性は、高
破壊圧力、低漏れ流量、及び高開流量である。

【００３６】本発明による泡弁では、くびれは、弁がそ
の閉じた状態にあるとき泡がそれに対するシールを形成
する表面を与えるよう整形されている。整形されたくび
れは、泡弁の漏れ流量を減少する。くびれは他に、弁が
その閉じた状態にあるとき泡に対する構造的固定装置を
提供する。これにより本発明による泡弁の破壊圧力が、
泡をインク配給溝を閉塞する場所に保持するのに熱勾配
に依存する泡弁に比較して大きくなる。

【００３７】本発明による圧力調整器では、本発明によ
る泡弁がセンサに応答して動作してインク配給溝を通る
インクの流れを制御し、したがってインクをインク出口
に送る圧力を調整する。

【００３８】本発明による泡弁及び本発明による圧力調
整器の実施形態を次に、泡弁が圧力調整器の部分を形成
し、圧力調整器がインクをインクジェットプリンタの印
字ヘッドに配給する圧力を調整する一例を参照して説明
する。説明しようとする例では、圧力調整器は、印字ヘ
ッドを印字カートリッジに取付けたとき印字ヘッドの後
に適合するチップにより具現されている。しかし、泡弁
主体圧力調整器を代わりに印字ヘッド内に統合すること
ができ、または印字ヘッドまでのインク流路のどこにで
も組み込むことができる。

【００３９】図１は、本発明による圧力調整器の第１の
実施形態を取付ける印字ヘッドを示す。圧力調整器は、
本発明による泡弁の第１の実施形態を組み込んでいる。
圧力調整器の別の図を図２−図８に示す。図面を明瞭に
するため、インク２４を図１でだけ暗線で示してある。
圧力調整器の第１の実施形態では、二つのヒータがくび
れの上流でインク配給溝内に縦列に設置されている。一
方のヒータはくびれに隣接し、他方は更に上流に設置さ
れている。ヒータは、選択的に作動して泡を核生成して
拡大させ、泡を下流に移動させて弁を閉じ、泡を上流に
移動させて弁を開く。

【００４０】図１は、印字ヘッド２の後に取り付けられ
た圧力調整器１０を示す。圧力調整器及び印字ヘッド
は、印字カートリッジ（図示せず）の部分を形成してい
る。図示した例では、圧力調整器及び印字ヘッドを別々
の構成要素として図示してある。代わりに、圧力調整器
が印字ヘッドと要素を共有することができる。

【００４１】印字ヘッド２で、インク２４を圧力調整器
１０からインク入力３を介して受ける。多岐管４がイン
クを、その一つを５で例示してある個別発射室に分配す
る。制御信号に応答して、発射室に設置されている、た
とえば、マイクロヒータまたは圧電要素とすることがで
きる発射要素６がオリフィス７にインクの微小滴を紙
（図示せず）の方に矢印８で示した方向に向けさせる。
図示した発射室、オリフィス、及び発射要素の数を大幅
に減らして図面を簡単にしてある。

【００４２】圧力調整器１０は、インク出口１４、イン
ク配給溝１６、インク入口１８、及び泡弁３０を備えて
いる。圧力調整器は他に、センサ３８及び図３に３７で
概略示した制御器を備えている。インク配給溝は、泡弁
が開いているときインクをインク入口からインク出口に
流すように、インク出口をインク入口に接続する。圧力
調整器はインク２４をインク入口１８で受取る。インク
は、２２で概略示したインク貯蔵容器により供給され
る。インク貯蔵容器は、印字カートリッジ（図示せず）
の部分を形成することができ、またはインク配給管（図
示せず）により印字カートリッジに接続することができ
る。インクは、インク入口からインク出口までインク配
給溝を通って矢印２６で示した方向に流れる。この方向
は、インク配給溝の長軸に一致している。インク出口１
４は、印字ヘッド２のインク入力３と流通している。

【００４３】次に図３−図８に、特に図３に転ずると、
本発明による泡弁３０が、上流部分３１及びくびれ３２
を備えた輪郭付きインク配給溝１６、及び上流ヒータ３
４及び下流ヒータ３５から成るヒータ装置から構成され
ている。くびれにはインク配給溝の上流部分より断面積
の小さい開口３３がある。くびれは、ヒータ装置がイン
ク配給溝を流れるインクを加熱するとき形成される泡で
シールを形成する形状になっている。したがって、くび
れの開口は、インク配給溝の上流部分より、幅が小さ
く、また別にまたは代わりに、小さい高さを有すること
ができる。

【００４４】図３に示した例では、くびれ３２は、上流
部分３１と開口３３との間で漸次減少するインク配給溝
１６の幅により形成されている。図４に示した例では、
くびれ３２は、上流部分と開口との間でインク配給溝１
６の幅が突然減少することにより形成されている。図５
及び図６に示した例では、上流部分３１の下流でインク
配給溝に設置された格子５４がくびれ３２を形成してい
る。格子は、図６に示したように、基板４５の主面に垂
直に設置された棒の配列から構成されている。棒の例示
の一つを５６で示してある。インク配給溝の高さは、別
にまたは代わりにくびれで減少することがある。

【００４５】図３−図５に示した泡弁３０の例の破壊圧
力は、泡３９の大きさとくびれ３２の開口３３の断面積
との間の関係によって決まる。図５に示した例では、格
子５４は、開口３３のような多数の狭い開口を与える
が、それらの断面積の各々は、図３及び図４に示した例
の開口の断面積より実質的に少ない。その結果、図５に
示した例は、他の二つの例より、破壊圧力が大きく、開
流量が小さい。

【００４６】図３−図５に示した三つの例ではすべて、
ヒータ３４及び３５がインク配給溝１６の長さ方向に縦
列に設置されている。下流ヒータ３５は、くびれに設置
されている。上流ヒータ３４は、ヒータ３５の上流で、
インク配給溝の上流領域に設置されている。

【００４７】インクジェットプリンタに使用する泡弁で
は、破壊圧力がインクがインク入口１８に配給される最
大圧力より実質的に大きくして泡がくびれの下流で印字
ヘッド内に押し込まれないようにしなければならない。
泡は、印字ヘッド内に入ることができれば印刷品質の問
題を生ずる可能性がある。くびれ３２の開口３３の断面
積がインク配給溝１６の上流部分３１の断面積と比較し
て小さいと、本発明による泡弁の破壊圧力が通常の泡弁
に対して大きくなる。泡弁３０の破壊圧力をインク入口
１８におけるインク配給圧力の正常範囲の最大値より十
分上にすることができる。したがって、泡弁３０は、イ
ンク配給溝を通るインク流を、インク配給溝の下流部分
に入り次に印字ヘッドに進む泡の問題を生ずることなく
制御することができる。

【００４８】図３はまた、ヒータを制御回路３７のそれ
ぞれの出力に電気的に接続する導電路または他の電気導
体を示している。例示導電路を３６で示す。導電路を概
略的に示して図面を簡単にしてある。制御回路は、ヒー
タ３４及び３５に加えられて泡を核生成させる電圧また
は電流を選択的に制御して泡の大きさを制御し、くびれ
３２に対する泡の位置を制御する。蒸気泡を使用する或
る実施形態では、制御回路はヒータの電気入力を選択的
に減らして泡を崩壊させることができる。図４及び図５
に示した例も、導電路及び制御器を備えているが、これ
らを省略して図面を簡単にしてある。

【００４９】泡弁３０の動作を次に図３を参照して説明
する。制御回路３７は、電圧または電流を上流ヒータ３
４に加えてインク２４の中に泡３９を核生成する。泡３
９を、インクをインクの臨界温度に近い温度にまで加熱
してインクの揮発成分を沸騰させる上流ヒータ３４によ
り作り出すことができるが、インクが溶解空気のような
溶解ガスを含んでいることが好ましい。この場合には、
インクを加熱する上流ヒータ３４がインクに溶解してい
るガスの幾らかを解放して泡を形成する。上に記したと
おり、インクから溶解ガスを解放することにより形成さ
れる泡をガス泡と言い、インクまたはインクの成分を沸
騰させることにより形成される泡を蒸気泡という。単独
で使用される言葉「泡」は、ガス泡及び蒸気泡の双方を
包含すると理解される。インクを加熱することにより解
放される溶解ガスは、加熱を中断するとインク内に急速
に再溶解しないが、インク蒸気は急速に凝縮する。した
がって、ガス泡は蒸気泡より安定である。

【００５０】泡３９を首尾よく核生成してから、上流ヒ
ータ３４による加熱を、泡がくびれ３２の最小幅より大
きいが上流領域３１の最小幅より小さいインク配給溝１
６の幅方向の直径まで膨張してしまうまで、続ける。イ
ンク配給溝の中の泡の大きさをインク配給溝の幅方向の
ヒータ３４の寸法及びヒータにより分配されるエネルギ
の量を適切に選択することにより設定できる。泡３９
は、インク配給溝１６を部分的に塞ぐが、インクの十分
な供給が泡の周りをインク出口１４まで流れることがで
きる。その結果、インク出口１４での圧力が周囲圧力に
向かって上昇する。インク出口の近くでインク配給溝に
設置された圧力センサ３８は、制御器３７に接続されて
制御器が、インクをインク出口に送る圧力を監視できる
ようにする出力を備えている。

【００５１】インク出口１４での最大圧力、すなわち、
大気圧より低い最小圧力差は、泡弁３０を閉じることに
より制限される。泡弁は、泡３９を下流に移動させてく
びれ３２に接触させることにより閉じられる。泡は、熱
い、且つ冷たいものから遠くにあるヒータの方に移動す
る。したがって、インク出口１４における上昇インク圧
力に対抗するのに、制御回路は、上流ヒータ３４の活動
を止め、下流ヒータ３５を作動させる。下流方向に生ず
る温度勾配は、泡３９をくびれの方に移動させる。泡が
くびれに当たると、インクがインク出口１４に流れない
ようにするシールをくびれで形成する。

【００５２】泡弁３０が閉じている間に印字ヘッドから
のインクの需要があると、インク出口１４でのインク圧
力が下がる。インク圧力が所定の最小値、すなわち、大
気圧より低い最大圧力差に達すると、泡弁は再び開いて
追加インクを印字ヘッドに流さなければならない。これ
は、二つの方法の一つで行なうことができる。第１は、
泡が蒸気泡であれば、制御器は下流ヒータ３５の活動を
止めることができる。これにより蒸気泡が崩壊し、この
ためインク配給溝が開く。制御器は次に上流ヒータ３４
を作動させて上流ヒータの位置で新しい泡を核形成さ
せ、膨張させる。新しい泡がその所要の大きさに達する
と、制御器は、上流ヒータへの電力入力を減らして泡の
大きさを維持し、泡を上流ヒータの位置に保持する。後
に、泡弁を閉じる必要が生ずると、制御器は、上流ヒー
タ３４の活動を止め、下流ヒータ３５を作動させて泡を
くびれ３２に接触させる。

【００５３】第２は、泡３９がガス泡または蒸気泡であ
るとき、制御器は、下流ヒータ３５の活動を止め、上流
ヒータ３４を作動させる。生ずる温度勾配が泡３９をイ
ンクの圧力に抗して上流ヒータの位置まで引き戻す。泡
がくびれ３２との接触から離れて移動するとインクの流
れが再開する。

【００５４】制御器３７は、３８で概略図示したセンサ
に応答して動作する。図示した実施形態では、センサは
泡弁３０とインク出口１４との間でインク配給溝１６に
設置された圧力センサである。代わりに、センサ３８が
印字ヘッドの発射要素に送られる制御信号及び泡弁に送
られる制御信号を監視することにより、インク出口１４
におけるインク圧力を計算することができる。センサ
は、インク出口における圧力をインクの供給と需要との
収支から計算する。泡弁の上流のインク配給装置の流れ
特性は、泡弁の、その閉状態及び開状態の流れ特性及び
印字ヘッドのそれぞれの発射要素が発射する都度印字ヘ
ッドの各オリフィスから放出されるインクの量が既知で
あるように、既知である。これらの特性、発射要素の発
射に関して集められた情報、及び泡弁制御信号を監視す
ることにより集められた情報から、センサは、インク出
口におけるインク圧力を計算する。センサは、インク圧
力の計算値を示す出力信号を制御器３７に伝える。

【００５５】上の説明において、上流ヒータ３４を作動
させることにより泡３９を核生成し拡大させるとして説
明している。泡を代わりに、泡弁３０を閉じる必要があ
るとき下流ヒータ３５により核生成し拡大させることが
できる。泡を核生成し拡大させるのに下流ヒータを使用
するのは上流ヒータを使用するより好ましくない。下流
ヒータにおけるインク流れ速度は、上流ヒータにおける
より大きく、新しく核生成された泡を下流ヒータから引
き離す能力が上流ヒータから引き離す能力より大きい。
新しく核生成された泡をヒータから引き離すことができ
るようにすることは、このような泡の大きさが、くびれ
３２を通過して下流に移動しやすい小さいものであるた
め望ましくない。くびれとして図５に示す格子５８を使
用すると、くびれを通過して下流に移動できる分離泡の
最大の大きさが小さくなる。

【００５６】圧力調整器１０を通常の技法を使用して製
作できるが、圧力調整器の好適実施形態は、部分的に微
小機械加工法を使用することにより製作される。単結晶
シリコン及び他の材料に小さい機械的構造を製作するの
に微小機械加工を使用することは既知であり、ここでは
詳細に説明しないことにする。圧力調整器１０と同一の
多数の圧力調整器が、単結晶シリコン・ウェーハの中及
び上に圧力調整器の構造要素を形成し、ウェーハを各圧
力調整器のインク出口を形成するカバーシートに結合
し、得られた構造を個々の圧力調整器に分割することに
より同時に作られる。カバーシートは、金属またはプラ
スチックのシートでよく、または他のシリコン・ウェー
ハでよい。代わりに、印字ヘッドの部分がカバーシート
として役立つことができる。各圧力調整器のインク出口
は、カバーシートの厚さを貫いて延長している。代わり
に、各圧力調整器のインク出口は、シリコン・ウェーハ
の厚さを貫いて延長することができる。

【００５７】単結晶シリコン・ウェーハの中及び上に圧
力調整器の構造要素を形成するとき、圧力調整器のイン
ク入口１８を、シリコン・ウェーハの厚さを貫く異方性
エッチングにより形成する。圧力調整器のヒータ３４及
び３５を形成するのに、下に更に詳細に説明するよう
に、通常の半導体プロセスを使用する。通常の半導体プ
ロセスは、ヒータへの電気接続を形成するのにも使用さ
れる。次に障壁層をシリコン・ウェーハに施す。障壁層
をポリイミドの層としてよいが、他の適切な有機または
無機の材料をポリイミドの代わりに使用できる。好適実
施形態では、障壁層は、マサチューセッツ州０２１６４
−１４１８、ニュートンにあるＭｉｖｒｏＣｈｅｍ Ｃ
ｏｒｐ．により市販されているＳＵ−８エポキシ主体ホ
トレジストのような、いわゆる高アスペクト比ホトレジ
ストの層である。ホトレジストの層を基板上で回転さ
せ、または基板に積み重ねて障壁層を形成し、圧力調整
器のインク配給溝１６を、通常のホトマスク・現像プロ
セスを利用して障壁層の部分を選択的に除去することに
より障壁層内に形成する。

【００５８】代わりに、インク配給溝を、たとえば、通
常のホトマスク・現像・エッチングプロセスを利用して
シリコン・ウェーハの部分を選択的に除去することによ
りシリコン・ウェーハ内に全体としてまたは部分的に形
成することができる。更に他の代案として、インク配給
溝を、たとえば、通常のホトマスク・現像・エッチング
プロセス、または通常のモールディング法を使用してカ
バーシート内に全体としてまたは部分的に形成すること
ができる。インク配給溝をウェーハ内にまたはカバーシ
ート内に全体としてまたは部分的に形成すると、障壁層
を省略できる。

【００５９】インク入口１８をシリコン基板４５の厚さ
を貫いて延長するように図示してあり、インク出口１４
をカバー板４２の厚さを貫いて延長するように図示して
あるが、インク入口が代わりに障壁層４３またはカバー
板４２を貫いて延長し、インク出口が代わりに障壁層ま
たは基板を貫いて延長することができる。

【００６０】図１及び図２は、集合的に圧力調整器１０
を形成するカバー板４２及びチップ４４を示す。カバー
板４２及びチップ４４は、元々それぞれ上述のカバーシ
ート及び上述のシリコン・ウェーハであった。チップ４
４は、シリコン基板４５及び障壁層４３を備えている。

【００６１】インク入口１８をシリコン基板４５の厚さ
を貫いて延長するように図示してあり、インク出口１４
をカバー板４２の厚さを貫いて延長するように図示して
あるが、インク入口が代わりに障壁層４３またはカバー
板４２を貫いて延長し、インク出口１４が代わりに障壁
層または基板を貫いて延長することができる。

【００６２】図７は、図２及び図４に示した圧力調整器
の拡大断面図であり、インク配給溝１６のくびれ３２の
部分を示している。障壁層４３が基板４５及びカバー板
４２と共に正方形の隅を形成し、正方形の隅を有するく
びれを生じていることを見ることができる。実質的に球
形の泡は、くびれの正方形の隅で漏れの少ないシールを
形成できない。泡がくびれで漏れの少ないシールを形成
できるようにするには、インク配給溝の各隅に好適には
隅肉を詰めることであり、その一つの例示を４９で示し
てある。

【００６３】隅肉は、インク配給溝１６に、エポキシの
ような流動性プラスチック材料を詰め、次に流動性プラ
スチック材料をインク配給溝から放出することにより形
成できる。表面張力が、流動性プラスチック材料がイン
ク配給溝の隅から完全には放出されないようにするの
で、インク配給溝の隅に流動性プラスチック材料の隅肉
が詰まったままになる。流動性プラスチック材料を硬化
させると、プラスチック材料の隅肉が詰まったインク配
給溝の隅が残る。

【００６４】図８は、チップ４４の部分の拡大断面図で
あり、上流ヒータ３４の構造を示す。基板４５は、その
一部しか図示されていないが、単結晶シリコンのウェー
ハの部分である。ウェーハの表面は、二酸化シリコンの
層５１で覆われている。この層をたとえば湿式酸化プロ
セスを行なうことにより形成できる。層５１は、ヒータ
と基板との間の熱的及び電気的絶縁を行なう。

【００６５】次にドープ処理済みポリシリコンの層を、
たとえば、低圧化学気相成長（ＬＰＣＶＤ）により二酸
化シリコンの層５１の上に堆積させ、次に焼きなまして
ドーパントを活性化する。ポリシリコンの層の部分を、
たとえば、プラズマ乾式エッチにより選択的に除去して
ヒータ３４を形成する。下流ヒータ３５を同じプロセス
で形成する。次に別の選択的ドーピングをヒータに施し
てそれらの導電性プロフィルを、したがって、それらの
熱発生プロフィルを規定する。次にアルミニウムのよう
な金属の層をウェーハの主面に堆積させ、選択的に除去
して、ヒータ３４及び３５及び圧力センサ３８を図３に
示した制御器３７に電気的に接続する導電路を形成す
る。ポリシリコンの代わりとして、ヒータを、ニッケル
またはタングステンのような金属から、または或る他の
適切な抵抗性材料から形成できる。

【００６６】窒化シリコンの層５３がヒータ３４及び３
５及びヒータを接続する導電路（図示せず）を覆ってい
る。窒化シリコンをたとえば、低圧化学気相成長（ＬＰ
ＣＶＤ）プロセスにより堆積することができる。層５３
は、ヒータとインクとの間の電気的絶縁及び機械的分離
を行なう。

【００６７】制御器３７を、二酸化シリコンの層５１を
堆積する前に通常の半導体回路製作技法を使用して基板
４５の表面の上及び下に別に形成することができる。こ
の場合には、二酸化シリコンの層５１に窓を形成して導
電路を制御器に接続できるようにする。

【００６８】泡弁３０が開くと、下流ヒータ３５から上
流にある泡３９をインクの圧力に抗して上流ヒータ３４
まで引き寄せるにはかなりな温度勾配が必要である。高
いインク圧力は、泡弁が開かないようにすることがあ
る。その上、上に記したように、ヒータ３４及び３５の
上方のインクの流れは、泡を核生成し拡大させる確実性
を減らし、インク流が新しく核生成された泡をくびれを
通って下流に運ぶ危険を生ずる。

【００６９】図９−図１１は、本発明による泡弁の第２
の実施形態を取入れた本発明による圧力調整器の第２の
実施形態の三つの例のチップ１４４の平面図を示す。こ
の実施形態では、インク配給溝１１６は、泡を核生成し
て拡大させる側方分岐１５０を備えている。泡は、イン
ク配給溝の長軸に実質的に垂直な方向に移動してくびれ
に接触したり離れたりする。インク配給溝を通るインク
の流れから遠い側方分岐での核生成及び拡大は、核生成
プロセスの確実性を増し、小さい、新しく核生成された
泡がくびれの開口１３３を通って下流に運ばれる危険を
減らす。泡がインク流の方向を横断して移動するにも小
さい温度勾配が必要である。図１−図８に示した実施形
態の要素と同じである、図９−図１１に示した要素は、
同じ参照数字により示し、詳細には説明しないことにす
る。制御器及び制御器をヒータ及び圧力センサに接続す
る導電路を、図９−図１１から省略して図面を簡単にし
てある。

【００７０】インク配給溝１１６は、上流部分１３１を
備え、上流部分の下流にくびれ１３２を形成する形状を
成している。くびれにはインク配給溝の上流部分より小
さい断面積の開口１３３がある。くびれは、泡でシール
を形成する大きさになっている。インク配給溝は別に、
くびれの位置でインク配給溝の長軸に一般に垂直な方向
に延長している側方分岐１５０を備えている。下流ヒー
タ１３５は、くびれに隣接して設けられている。上流ヒ
ータ１３４は、側方分岐に設置されている。

【００７１】図９に示す実施形態では、くびれ１３２
は、上流部分１３１と開口１３３との間で漸次減少する
インク配給溝１６の幅により形成されている。図１０に
示した例では、くびれ１３２は、上流部分と開口との間
にインク配給溝の幅の突然の減少により形成されてい
る。図１１に示した例では、上流部分の下流でインク配
給溝に設置された格子１５４がくびれ１３２を形成して
いる。格子１５４は、図５及び図６に示した格子５４と
同様であり、各々が小さい断面積を有する多数の開口と
共にくびれを形成している。例示開口を１３３で示して
ある。格子の棒は、障壁層１４３の中に側方分岐１５０
を備えたインク配給溝を形成すると同じ動作で形成され
る。格子１５４は、図１１に示した例に、他の二つの例
の破壊圧力より大きい破壊圧力を与える。

【００７２】図１１に示した例は別に、インク入口１８
と側方分岐１５０との間でインク配給溝１１６に設置さ
れた随意選択の補助格子１６０を備えている。補助格子
は、インク入口１８とインク出口１４との間に負の圧力
勾配が生じた場合に泡３９が上流に移動しないようにす
る。図９及び図１０に示した例は、補助格子１６０と同
様の補助格子を備えることもできる。図９及び図１０に
示したくびれと同様のくびれを補助格子１６０の代わり
に使用して泡が上流に移動しないようにしてもよい。図
１−図５に示した実施形態はまた、補助格子または他の
上流くびれを備えることができる。

【００７３】泡弁１３０の動作を次に図９を参照して説
明する。上流ヒータ１３４に加えられる電圧または電流
が、上に図１−図５を参照して説明したように、インク
内に泡３９を核生成し、泡を、くびれ１３２で有効なシ
ールを形成するのに必要な直径まで拡大する。側方分岐
１５０での泡の核生成及び成長の期間中、インクはイン
ク配給溝１１６を通ってインク出口１４まで妨害されず
に流れる。その結果、インク出口１４でのインク圧力
は、大気圧に向かって上昇する。この圧力上昇を入口近
くでインク配給溝に設置された圧力センサにより検出す
る。

【００７４】インク出口１４における最大圧力、すなわ
ち、大気圧に対する最小圧力差は、泡弁１３０を閉じる
ことにより制限される。泡弁を、下流ヒータ１３５を作
動させ且つ、下流ヒータ１３４の活動を止めることによ
り閉じる。これにより泡３９が側方分岐１５０から横に
移動してインク配給溝１１６に入る。泡がくびれ１３２
と接触すると、くびれと共にシールを形成し、インクが
インク出口に流れないようにする。

【００７５】泡弁１３０が閉じた状態で印字ヘッドから
インクが要求されると、インク出口１４におけるインク
圧力が下がる。インク圧力が所定の最小値、すなわち、
大気圧に対する所定の最大圧力差に達すると、泡弁は再
び開いて追加インクを流さなければならない。上流ヒー
タ１３４がもう一度作動し、下流ヒータ１３５が遮断さ
れる。生ずる温度勾配により泡３９がインク配給溝１１
６から横に、側方分岐１５０にある上流ヒータの位置ま
で引き寄せられる。泡がもはやくびれ１３２に接触しな
くなると、インクはもう一度インク配給溝を通って自由
に流れることができる。

【００７６】図９−図１１に示した例では、側方分岐１
５０は、くびれ１３２の位置でインク配給溝１１６から
延長している。泡は、側方分岐とくびれとの間をインク
配給溝の長軸に実質的に垂直な方向に移動する。しか
し、側方分岐をくびれに設けると、泡で十分にシールし
ない不規則な形状のくびれを生ずる。その結果、泡弁が
比較的高い漏れ流量を有することがある。ここで説明し
たインク圧力調整の用途では、泡弁が比較的高い漏れ流
量を有していてもインク圧力を受容可能限界内に調整で
きる。低漏れ流量が必要な用途では、図１２に示した例
でのように、側方分岐をくびれの上流に設けることによ
り漏れを実質的に減らすことができる。

【００７７】図１２に示した例では、図９−図１１に示
した例と同じ要素を同じ参照数字を使用して示してある
が、側方分岐１５０をくびれ１３２を構成するインク配
給溝のテーパ部分の上流に設置してある。今丁度説明し
たように側方分岐を設置しなおすことにより、くびれ
は、泡がそれで低漏洩シールを形成できる対称テーパの
壁を備えることができる。

【００７８】上流ヒータ１３４を付勢して泡弁１３０を
開くと、泡３９はインク配給溝１１６の長軸に対して横
に移動し、別に泡が上流に移動する。しかし、上流移動
を与えるには図１−図３に示した実施形態の場合より小
さい温度勾配が必要である。

【００７９】側方分岐１５０は、図１３に示したよう
に、インク配給溝１１６から鋭角で突出することができ
る。

【００８０】図１０及び図１１に示した変形例での漏れ
流量を、側方分岐１５０をくびれ１３２から上流の位置
に移動させることによっても減らすことができる。

【００８１】インクがインク出口１４に分配される圧力
の最高最低間変動は、部分的に、泡弁１３０がその開状
態と閉状態との間で繰り返す周波数によって変わる。最
高最低間圧力変動は、動作周波数を増すことにより減る
が、これは弁の消費エネルギを増大させる。配給圧力の
最高最低間変動を、一次圧力調整器として泡弁を使用し
且つ二次圧力調整器を使用することにより消費エネルギ
を増大させることなく減らすことができる。図１４は、
二次圧力調整器の例として毛管配列１６２を示す。液体
の圧力を基準圧力（大気圧のような）より低い所定の差
に調整する毛管配列から構成される受動圧力調整器が、
この出願の譲受人に譲渡され、ここに参考のため記載し
た、Ｌｅｓｌｉｅ Ａ．Ｆｉｅｌｄ等の、「液体の圧力
を基準圧力より低い所定圧力差に設定する受動圧力調整
器」という名称の、同時出願の特許出願に説明されてい
る。この特許出願に記された受動圧力調整器の実施形態
のどれをも二次圧力調整器として使用することができ
る。たとえば、毛管配列を構成する毛管を、図示したよ
うに主面に平行に延長させる代わりに、基板の厚さを貫
いてチップ１４４の主面に垂直な方向にインク配給溝か
ら突出させることができる。

【００８２】図１４に示した実施形態では、障壁層１４
３を選択的に除去してインク配給溝１１６、側方分岐１
５０、及び格子１５４を形成するとき、除去（または保
持）すべき障壁層の部分を形成するマスクが別に、毛管
配列１６２を構成する毛管を形成する。各毛管は、毛管
の長さに垂直な平面内で正方形または長方形断面を備え
ている。インクは、毛管配列にまたは毛管配列から流れ
てインクを大気圧より低い一定圧力差に維持する。圧力
差は毛管内のインク表面を挟む圧力降下により規定され
る。圧力降下は、インクの表面張力及び毛管内のインク
表面の曲率によって決まる。

【００８３】また図１４に概略示してあるのは、毛管配
列１６２の中のインクレベルを決定するセンサの部分を
形成する電極１６４である。電極は、制御器１３７の入
力に接続されている。制御器は好適に、圧力センサから
の情報の代わりに毛管配列の中のインクレベルを示す情
報を使用してヒータ１３４及び１３５を制御し、泡弁を
開閉する。制御器が毛管配列内のインクレベルが所定の
上部レベルより上に上昇したことを検出すると、上流ヒ
ータ１３４の活動を止め、下流ヒータ１３５を作動させ
て泡弁を閉じる。泡弁が閉じている間、インク出口１４
を通って印字ヘッドに流れるインクは、毛管配列から引
き出され、毛管配列内のインクレベルを降下させる。制
御器が毛管配列内のインクレベルが低い方の所定レベル
より下に降下したことを検出すると、下流ヒータ１３５
の活動を止め、上流ヒータ１３４を作動させて泡弁を開
く。泡弁が開いている状態で、インク配給溝１１６を通
って流れるインクは、インク出口１４を通って印字ヘッ
ドに流れ、別に毛管配列に補給し、毛管内のインクレベ
ルをもう一度上昇させる。

【００８４】図１−図５、及び図９−図１３に示した実
施形態を二次圧力調整器、好適には今まさに説明したも
のと同様の毛管配列、に適合させる。

【００８５】上に説明した実施形態では、泡を核生成
し、所要の大きさに拡大し、次に前後に循環させてくび
れに接触させ、泡弁を開閉させる。このような循環の途
中で、泡に隣接するインクの加熱により更に多量のガス
または蒸気が泡に与えられるにつれて泡の大きさが成長
できる。泡は、インク配給溝の上流部分を閉塞する大き
さに達することができ、またはもはや側方分岐に再び入
ることができない。泡がガス泡であれば、泡弁の動作を
泡の中のガスの幾分をインクに再溶解させて泡がその元
の大きさを回復するのに必要な時間、中断することは実
際的でないことが非常多い。必要な時間は、時間（アワ
ー）の程度になり得る。したがって、或る用途では少な
くとも、泡弁が「使用済」泡を処分する装置を備えるこ
とが望ましい。このような装置を用いると、泡を泡弁の
多数サイクル使用してから処分することができる。代わ
りに及び好適に、新しい泡を、弁が閉じる都度使用する
ことができる。この場合には、弁が開く都度泡を処分す
る。

【００８６】図１５及び図１６は、本発明による泡弁の
第３の実施形態２３０を取入れた、本発明による圧力調
整器の第３の実施形態のチップ２４４を示す。これら実
施形態は、「使用済」泡をインク配給溝から抽出する泡
抽出装置を備えている。図示した例では、泡弁が閉じる
都度新しい泡をくびれに接触させる。このとき泡抽出装
置が泡をインク配給溝から抽出して弁を開く。その構成
要素の幾つかの幾何学的形態を変えることにより、泡弁
を修正して泡抽出装置が泡をインク配給溝から抽出する
前に多数の動作サイクルの途中で泡に弁を閉じさせる。
図１−図５、及び図９−図１３に示した実施形態に対応
する図１５及び図１６に示した実施形態の要素を同じ参
照数字を使用して示してあり、再び詳細に説明しないこ
とにする。

【００８７】図１５は、チップ２４４の部分を形成する
障壁層２４３の部分を選択的に除去することにより形成
される要素の形状を示す。インク配給溝２１６は、側方
分岐２５０、上流部分２３１、及びくびれ２３２を備え
ている。上流部分の側壁は円の弓形に沿う形状になって
いる。上流部分の側壁の一つを２３３で示してある。

【００８８】この実施形態では上流部分２３１の下流で
インク配給溝２１６に設置された格子２５４がくびれ２
３２を形成している。くびれは、多数の開口を備えてお
り、その一つの例示を２３３で示してあるが、その各々
の断面積は、上流部分２３１の断面積より小さい。くび
れは、格子を構成する棒の上流面を上流部分の曲がった
側壁と同じ円上に置くことにより泡（図１５には示して
ない）でシールを形成する形状をしている。例示棒２５
６の上流面を２５５で示してある。上流部分及びくびれ
の構成は、弁が閉じているとき泡の位置を安定にし、く
びれが泡で低漏洩シールを形成できるようにする。図９
及び図１０に示したくびれ構成を格子２５４の代わり
に、好適には曲がった側壁を有する上流部分と組み合わ
せて、使用することができる。

【００８９】インク配給溝２１６は、全般にインク配給
溝の長軸に垂直に延長する側方分岐２５０を備える形状
になっている。図示した例では、側方分岐は、インク配
給溝と接合するその口の方に漏斗状に開いている。側方
分岐は、インク配給溝の上流部分２３１の上流に設置さ
れているので、くびれ２３２の十分上流にある。泡と側
方分岐の漏斗形状との接触は、下に更に詳細に説明する
ように、泡を側方分岐からインク流内に放出して弁を閉
じる。側方分岐をくびれの十分上流に設置するとくびれ
のトポロジを最適にして泡による低漏洩シールを与え
る。泡は弁が開いているとき側方分岐に戻らないので、
側方分岐を上流部分の十分上流に設置することができ
る。弁が開いているとき泡を側方分岐に戻さない実施形
態では、図９−図１３に示した例でのように、側方分岐
を好適には更に近付けて設置するか、またはくびれに設
置し、側方分岐を漏斗状にしないか、または少し漏斗状
にしている。

【００９０】泡抽出装置２７０は、泡をインク配給溝の
上流部分２３１から抽出して泡を処分することにより泡
弁２３０を開く機構を与える。泡抽出装置は泡を大気に
または他の基準圧力源に捨てるので、泡抽出装置はイン
クをインク排出溝から漏れさせないようにするシール装
置を備えている。泡抽出装置は、一次抽出室２７２、二
次抽出室２７４、及びそれらの関連抽出ヒータを備えて
いる。抽出ヒータを下に説明する。泡抽出装置は、イン
ク配給溝２１６の上流部分２３１から好適に上流部分の
曲がった側壁により形成される円の半径に沿って広がっ
ている。泡抽出装置を側方分岐２５０と反対の側でイン
ク配給溝から突出しているように図示してあるが、側方
分岐と同じ側でインク配給溝から突出することができ
る。

【００９１】一次抽出室２７２及び二次抽出室２７４
は、縦列に設置され、双方が漏斗形状を成し、その幅が
インク配給溝からの距離の増大と共に増大するようにな
っている。 一次抽出室は、狭い口２７６でインク配給
溝の上流部分２３１に接合し、実質的に半円形の保持部
分２７８で終わっている。二次抽出室は、狭い口２８０
で一次抽出室に接合し、通気孔２８２で終わり、そこで
大気に開いている。

【００９２】図示した例では、補助格子２６０が側方分
岐２５０の上流でインク配給溝２１６に設置され、イン
ク配給溝の圧力勾配が反転した場合に泡がインク入口１
８に移動しないようにしている。上述のような補助格子
の代わりに他の形式の上流くびれを使用することができ
る。代わりに、上流くびれを省略してよい。

【００９３】圧力センサ３８は、泡弁２３０の下流でイ
ンク出口１４の位置の近くに設置され、インクをインク
出口に送る圧力を測定する。

【００９４】図１６は、泡弁２３０のヒータの場所を示
す。ヒータは、基板２４５の主面に設置され、上に図８
を参照して説明したヒータ３４と同じ構造を備えてい
る。破線で示したヒータの部分は、障壁層２４３の下に
ある。側方分岐２５０に設置された上流ヒータ２３４及
びくびれ２３２に隣接する上流部分２３１に設置された
下流ヒータ２３５の他に、泡弁２３０は、それぞれ一次
抽出室２７２及び二次抽出室２７４に設置された一次抽
出ヒータ２８４及び二次抽出ヒータ２８５を備えてい
る。両抽出ヒータは、長く且つ狭い。各抽出ヒータは、
そのそれぞれの抽出室の口から抽出室の長さの大部分の
上方に広がっている。抽出ヒータは、基板２４５の上、
下、または上方に形成された導電路により制御器（図示
せず）に電気的に接続されている。各抽出ヒータを制御
器により与えられる電圧または電流により選択的に付勢
することができる。制御器は圧力センサ３８または図１
−図５及び図１４を参照して上に説明したような圧力を
検出する或る他の方法に応答して動作する。

【００９５】或る用途では、側方分岐２５０及び上流ヒ
ータ２３４を省略できる。この場合には、泡をインク配
給溝２１６の上流部分２３１に、くびれ２３２に隣接し
て設置された下流ヒータにより核生成され拡大される。
核生成を下流ヒータにより行なえば、格子２５４は好適
に、小さい新しく核生成された泡をくびれを通して運ぶ
インクの能力を減らすくびれとして使用される。

【００９６】泡弁２３０の動作を次に図１７−図２０を
参照して説明する。

【００９７】図１７は、泡弁２３０をその開いた状態で
示す。この状態では、上流ヒータ２３４が作動し、予め
形成されている泡２３９を側方分岐２５０の中の所定位
置に保持する。他に、一次抽出ヒータ２８４が作動し、
泡２８９を維持する。作動したヒータを図１７−図２０
に星印の次に参照数字を付けて示してある。泡２８９
は、インク配給溝２１６の上流部分２３１から予め抽出
されている。泡２８９と漏斗型の一次抽出室２７２との
接触により泡２８９が保持位置２７８に保持される。こ
の位置で、泡２８９は、二次抽出室の口２８０とともに
シールを形成し、インクが泡抽出装置２７０から漏れな
いようにしている。

【００９８】インク配給溝２１６を通るインク流は、イ
ンク出口１４でのインク圧力を大気圧の方に上昇させ
る。インク出口の近くでインク配給溝に設置された圧力
センサ３８は、インクをインク出口に送る圧力を監視す
る。インク圧力が所定の最大圧力、すなわち、大気圧に
対する所定の最小圧力に達すると、泡弁２３０は閉じて
インク圧力が更に上昇しないようにしなければならな
い。泡弁を、上流ヒータ２３４及び一次抽出ヒータ２８
４の活動を止めることにより、及び下流ヒータ２３５を
作動させることにより閉じる。上流ヒータの活動を止
め、下流ヒータを作動させると、図１８に示したよう
に、泡２３９が、その進行が格子２５４により阻止され
るまで、下流ヒータに向かって移動する。この位置で、
泡２３９は、くびれ２３２及び一次抽出室２７２の口２
７６と共にシールを形成する。したがって、泡２３９は
インク配給溝２１６及び泡抽出装置２７０を共にシール
する。

【００９９】泡弁２３０を代わりに及び好適に、一次抽
出ヒータ２８４の活動を止め、下流ヒータ２３５を作動
させ、上流ヒータ２３４への電力入力を増し、次に上流
ヒータの活動を止めることにより閉じることができる。
上流ヒータにより消費される熱量の増大により泡２３９
が膨張して側方分岐２５０の漏斗状壁と接触する。これ
により側方分岐の口の方に向かう力が発生し、これによ
り泡が側方分岐からインク配給溝２１６の中に放出され
る。インク配給溝を通るインクの流れ、及び活動下流ヒ
ータに向かう温度勾配のため、その進行が格子２５４に
より阻止されるまで泡は下流に移動する。この位置で、
泡２３９は、くびれ２３２及び一次抽出室２７２の口２
７６とともにシールを形成する。

【０１００】泡２３９が泡抽出装置２７０の口２７６を
シールするインク配給溝の上流部分の所定位置にある
と、泡２８９はもはや泡抽出装置をシールする必要がな
く、一次抽出室２７２から抽出されることができる。こ
れは、二次抽出室２７４の二次抽出ヒータ２８５を作動
させることにより行なわれる。二次抽出ヒータは狭いか
ら、所定印加電圧に対して比較的高い温度を発生する。
二次抽出室と一次抽出室との間に生ずる温度勾配が泡２
８９を、図１９に示すように、狭い口２８０を通して二
次抽出室に引き込む。泡２８９が、二次抽出室内のその
表面の部分２８６の半径が一次抽出室内のその表面の部
分２８８の半径より大きい程度に二次抽出室内に引き込
まれると、表面張力により発生する力が、二次抽出ヒー
タの活動が止まっていても、泡を二次抽出室内に完全に
引き込む。このとき二次抽出室の漏斗型形状が泡を漏れ
口２８２を通して大気に放出する。図１９はまた、再び
活動して新しい泡２９０を核形成し泡弁２３０を次回に
閉じるための準備が済んでいる上流ヒータ２３４を示
す。下流ヒータ２３５を随意に、活動させたままにして
泡２３９を維持することができる。

【０１０１】泡弁２３０が閉じている間に印字ヘッドか
らインクの需要があると、インク出口１４におけるイン
ク圧力が下がる。圧力センサ３８がインク圧力が所定の
最小、すなわち、大気圧より下の所定の最大圧力差に達
していることを検出すると、泡弁２３０が再び開いて追
加インクを印字ヘッドに流さなければならない。これ
は、下流ヒータ２３５及び二次抽出ヒータ２８５の活動
を止め、一次抽出ヒータ２８４を作動させることにより
行なわれる。一次抽出ヒータは狭いから、所定印加電圧
に対して比較的高い温度を発生する。一次抽出室２７２
とインク配給溝の上流部分２３１との間に生ずる温度勾
配が、図２０に示すように、泡２３９を狭い口２７６を
通して一次抽出室に引き込む。泡２３９が、一次抽出室
内のその表面の部分の半径がインク配給溝の上流部分の
その表面の部分の半径より大きい程度に一次抽出室内に
引き込まれると、表面張力により発生する力が、一次抽
出ヒータが遮断されていても、泡を一次抽出室内に完全
に引き込む。このとき一次抽出室の漏斗型形状が泡を保
持部分２７８の中に移動させ、そこで泡が二次抽出室２
７４の口２８２に接触し、図１７に示したように、泡抽
出装置２７０をシールする。図２０はまた、活動して新
しい泡２９０を泡弁２３０を次回に閉じるのに使用する
のに必要な大きさに維持する上流ヒータ２３４を示して
いる。

【０１０２】泡抽出装置２７０を上に、泡抽出装置が一
次抽出室及び二次抽出室の縦列装置、及び核抽出室内の
抽出ヒータから構成されている例を参照して説明してあ
る。しかし、大気圧に対して比較的高い圧力で動作する
泡弁では、縦列装置は、各々が抽出ヒータを備えた一つ
以上の別の抽出室を備えることができる。

【０１０３】図１５及び図１６に示した本発明による圧
力調整器の第３の実施形態に図２１に示した毛管配列２
６２のような二次圧力調整器を取付けることができる。
毛管配列は、図１４にしめした毛管配列１６２と同様に
構成され、同様に動作するので、ここでは再び説明はし
ない。電極２６４が毛管配列２６２の中にインクレベル
を決定するセンサの部分を形成している。電極は、制御
器（図示せず）に接続されている。制御器は電極に応答
して動作し、毛管配列内のインクレベルを示す情報を発
生する。制御器は圧力センサからの情報の代わりにこの
情報を使用してヒータ２３４及び２３５を制御して泡弁
を開閉する。

【０１０４】図２１に示した泡弁の実施形態は別に、二
次抽出室２７４と毛管２９４とを相互接続する排出経路
２９２を備えている。排出経路は、インクが二次抽出室
からインク配給溝に戻る経路を与える。これによりイン
クは、漏れ口２８２から放出されないようになる。代わ
りに、二次抽出室に蓄積されたインクが排出経路２９２
及び毛管２９４によりインク配給溝に戻る。インクの表
面張力及びインクと排出経路との接触角が二次抽出室の
インクが、毛管内のインクの表面のレベルが排出経路と
毛管との接合部より上に上昇するまで、毛管２９４の中
に入らないようにする。毛管配列及び排出経路の形状を
好適に上述のように障壁層２４３の中に形成することが
できる。

【０１０５】本発明を、インクをインクジェットプリン
タの印字ヘッドに配給する圧力を調整する泡弁及び圧力
調整器を参照して説明してきたが、本発明に従う泡弁を
液体の流れを制御するのに使用でき、圧力調整器を他の
多数の用途で液体の圧力を調整するのに使用できる。泡
弁または圧力調整器に供給される液体の圧力が個別泡弁
の破壊圧力より大きい用途では、更に大きい有効破壊圧
力を有する多要素泡弁を、二つ以上の泡弁を鎖状に連結
することにより作ることができる。

【０１０６】本発明を、ヒータを作動させ、活動停止さ
せることにより動作する泡弁の実施形態を参照して説明
してきたが、泡弁を代わりに、それぞれ、ヒータが消散
する熱の量を増減することにより動作させることができ
る。

【０１０７】本発明を、単一の泡を核生成し、拡大し、
且つ移動させる実施形態を参照して説明してきたが、代
わりに小さい泡の集合体を核生成し、拡大し、且つ単一
泡の代わりに集合的に移動させることができる。

【０１０８】本発明を、格子がインク配給溝を等しい幅
の対応する溝に分割する多数の棒から構成される実施形
態を参照して説明してきたが、これは本発明にとって決
定的なものではない。格子を１本の棒のように少ない棒
から構成でき、最も広い溝の断面積がインク配給溝の上
流部分の断面積より小さい限り、溝の幅を不等にするこ
とができる。

【０１０９】この開示は、本発明の例示実施形態を詳細
に説明しているが、本発明は、説明した精密な実施形態
に限定されるものではなく、種々の修正案を、付記した
特許請求の範囲が規定する本発明の範囲内で実施するこ
とができることを理解すべきである。

【０１１０】本発明の要旨及び好ましい態様を以下に示
す。 （１）液体の流れを流れ方向に制御する泡弁であって、
断面積を有する上流部分、及び上流部分の下流にあり、
上流部分の断面積より小さい断面積を有する開口を備え
ているくびれ、を備えている液体配給溝、及び液体配給
溝に設置され、液体内に泡を核生成し拡大する熱を発生
する局部加熱手段、を備えている泡弁において、くびれ
が泡と共にシールを形成する形状を成していること、及
び局部加熱手段が別に泡をくびれに対して移動させ液体
の流れを制御する熱を発生するためのものである泡弁。 （２）局部加熱手段が、くびれに隣接して設置された下
流ヒータ、及び下流ヒータの上流に設置された上流ヒー
タ、を備えている前記（１）に記載の泡弁。 （３）液体配給溝が別にくびれの（ａ）位置、及び
（ｂ）上流、の一方に設けられた側方分岐を備えている
こと、及び局部加熱手段が、くびれに隣接して設置され
た下流ヒータ、及び側方分岐に設置された上流ヒータ、
を備えている前記（１）に記載の泡弁。 （４）側方分岐がくびれの上流に設けられている前記
（３）に記載の泡弁。 （５）くびれは第１のくびれであること、及び上流部分
は側方分岐の上流に第２のくびれを形成する形状を成し
ている前記（３）に記載の泡弁。 （６）側方分岐は、インク配給溝から鋭角で突出してい
る前記（３）に記載の泡弁。 （７）上流ヒータは、泡を核生成し拡大する前記（３）
に記載の泡弁。 （８）くびれは、液体配給溝の断面積が漸次減少する領
域を備えている前記（１）に記載の泡弁。 （９）くびれは、液体配給溝の断面積が突然減少する領
域を備えている前記（１）に記載の泡弁。 （１０）くびれは、インク配給溝に設けられた格子を備
えている前記（９）に記載の泡弁。 （１１）泡弁は別に、長さ及び長さ方向に増大する断面
積を有する漏斗型の溝を備えていること、及び局部加熱
手段は、泡を拡大させて漏斗型の溝に接触させることに
より泡をくびれに対して移動させ、泡と漏斗型の溝との
接触により泡を漏斗型溝の長さ方向に移動させる前記
（１）に記載の泡弁。 （１２）別に、くびれの上流で液体配給経路から延長し
ている泡抽出装置を備えている前記（１）に記載の泡
弁。 （１３）泡抽出装置は、第１の抽出室及び第２の抽出室
の縦列装置であって、各抽出室は液体配給溝からの距離
の増大とともに漏斗形に開く幅を有し、第１の抽出室
は、くびれ形状で終端して泡と共にシールを形成し、第
２の抽出室は漏れ口で終端している縦列装置、及び各抽
出室に設置された細長い抽出ヒータ、を備えている前記
（１２）に記載の泡弁。 （１４）液体配給溝の上流部分は円の弓形に沿う形状の
曲がった側壁を備えていること、くびれは液体配給溝に
設置された格子を備え、格子はそれぞれの上流面を有す
る複数の棒を備え、棒は、上流面が円に沿うような形状
を成していること、液体配給溝は別に、上流部分の上流
に設けられた側方分岐を備えていること、局部加熱手段
御は、くびれに隣接して設置された下流ヒータ、及び側
方分岐に設置された上流ヒータ、を備えていること、及
び泡抽出装置は、上流部分から延長している、前記（１
３）に記載の泡弁。 （１５）液体配給溝は床及び側壁を備え、側壁は床と共
に正方形の隅を形成していること、及び泡弁は他に、液
体配給溝の側壁と床との間の正方形の隅を埋める隅肉を
備えている前記（１）に記載の泡弁。 （１６）泡弁は別に、その上に局部加熱手段を設置する
基板であって単結晶シリコンを備えている基板、及び基
板により支持され、高アスペクト比ホトレジストを備え
ている障壁層であって、障壁層の部分は除去されて液体
配給溝を形成し、障壁層及び基板はそれぞれ液体配給溝
の床及び側壁を形成し、側壁は床と共に正方形の隅を形
成し、隅肉はエポキシから構成されている障壁層、を備
えている前記（１５）に記載の泡弁。 （１７）別に、くびれの下流で液体配給溝に結合された
圧力調整器を備え、圧力調整器は、毛管の配列を備えて
いる前記（１）に記載の泡弁。 （１８）液体を液体出口に配給する圧力を調整する圧力
調整器であって、圧力調整器が、液体出口に接続された
液体配給溝であって、液体配給溝が断面積を有する上流
部分、及び上流部分と液体出口との間に設けられ、上流
部分の断面積より小さい断面積を有する開口を備えてい
るくびれ、を備えている液体配給溝、液体出口に隣接し
て設置されたセンサ、センサに応答して動作する制御
器、制御器に応答して動作し、液体内の泡を核生成し且
つ拡大する熱を発生する、液体配給溝内に設置されてい
る局部加熱手段、を備えて成り、くびれは泡と共にシー
ルを形成する形状を成していること、及び局部加熱手段
は、別に、泡をくびれに対して移動させて液体出口まで
の液体の流れを制御する熱を発生するためのものであ
る、圧力調整器。 （１９）局部加熱手段は、くびれに隣接して設置された
下流ヒータ、及び下流ヒータの上流に設置された上流ヒ
ータ、を備えている前記（１８）に記載の圧力調整器。 （２０）液体配給溝は別に、くびれの（ａ）位置、及び
（ｂ）上流の一方に設けられた側方分岐を備えているこ
と、及び局部加熱手段は、くびれに隣接して設置された
下流ヒータ、及び側方分岐に設置された上流ヒータを備
えていることを特徴とする前記（１８）に記載の圧力調
整器。 （２１）くびれは、液体配給溝の断面積が漸次減少する
領域を備えている前記（１８）に記載の圧力調整器。 （２２）くびれは、液体配給溝の断面積が突然減少する
領域を備えている前記（１８）に記載の圧力調整器。 （２３）くびれは液体配給溝に設置された格子を備えて
いる前記（２２）に記載の圧力調整器。 （２４）別に、くびれの上流で液体配給溝から突出して
いる泡抽出装置を備えている前記（１８）に記載の圧力
調整器。 （２５）別に、液体を液体出口に配給する圧力を毛管内
の液体表面を挟む圧力降下により決定する毛管の配列を
備えている二次圧力調整器、及び泡抽出装置と毛管の一
つとを相互接続する液体戻り経路、を備えている前記
（２４）に記載の圧力調整器。 （２６）別に，液体出口に隣接して設置された二次圧力
調節器を備えている前記（１８）に記載の圧力調整器。 （２７）二次圧力調整器は毛管の配列を備え、液体を液
体出口に配給する圧力を毛管内の液体表面を挟む圧力降
下により決定する前記（２６）に記載の圧力調整器。 （２８）センサは毛管内の液体のレベルを検出する手段
を備えている前記（２６）に記載の圧力調整器。

【０１１１】

【発明の効果】本発明による泡弁系圧力調整器は、例え
ば，インクジェットプリンタに適用した場合，インクを
印字ヘッドの発射室に送る圧力を大気圧より低い所定の
差に維持することができる。また，圧力調整器は、印刷
中予定量のインクをオリフィスから放出できるように
し、インクがオリフィスから漏れないようにすることが
できる。更にまた，本発明の圧力調整器は、費用効率が
良く且つ設計変更を迅速にしかも比較的低費用で組み入
れることができるように製作することができる。なた，
本発明の圧力調整器を、液体の圧力を周囲圧力より低い
所定の差に調整しようとする他の装置に組み込むことも
でき，本発明による泡弁を、液体の流れを制御しようと
する他の用途に使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による泡弁の第１の実施形態を組み込ん
だ本発明による圧力調整器の第１の実施形態の断面図で
ある。

【図２】本発明による圧力調整器及び泡弁の第１の実施
形態の断面図であり、インクを影を付けずに図示して圧
力調整器の構造的特徴を更に明瞭に示してある。

【図３】図２に示す圧力調整器の実施形態の部分を形成
するチップの上面図である。

【図４】図２に示す圧力調整器の実施形態の部分を形成
するチップの上面図であり、くびれの代わりの形態を示
している。

【図５】図２に示す圧力調整器の実施形態の部分を形成
するチップの上面図であり、くびれの代わりの形態を示
している。

【図６】図５に示すチップの断面図であり、格子の詳細
を示している。

【図７】図２に示す圧力調整器の断面図であり、インク
配給溝に設置されて、泡がくびれで形成するシールを改
善する隅肉を示している。

【図８】図３に示すチップの部分の断面図であり、上流
ヒータの構造の一例を示している。

【図９】本発明による泡弁の第２の実施形態を組み込ん
だ圧力調整器の第２の実施形態の部分を形成するチップ
の上面図である。

【図１０】本発明による圧力調整器及び泡弁の第２の実
施形態の部分を形成するチップの上面図であり、くびれ
の代わりの形態を示している。

【図１１】本発明による圧力調整器及び泡弁の第２の実
施形態の部分を形成するチップの上面図であり、くびれ
の代わりの形態を示している。

【図１２】本発明による圧力調整器及び泡弁の第２の実
施形態の第１の変形例の部分を形成するチップの上面図
である。この変形例では、側方分岐がくびれの上流に設
けられている。

【図１３】本発明による圧力調整器及び泡弁の第２の実
施形態の第２の変形例の部分を形成するチップの上面図
である。この変形例では、側方分岐が鋭角を成してイン
ク配給溝から延長している。

【図１４】本発明による圧力調整器及び泡弁の第２の実
施形態の第３の変形例の部分を形成するチップの上面図
である。この変形例は、毛管の配列から構成される二次
圧力調整器を備えている。

【図１５】本発明による泡弁の第３の実施形態を組み込
んだ圧力調整器の第３の実施形態の部分を形成するチッ
プの上面図である。この実施形態は、泡抽出装置を備え
ている。ヒータを図１５から省略して図面を簡単にして
ある。

【図１６】本発明による泡弁の第３の実施形態を組み込
んだ圧力調整器の第３の実施形態の部分を形成するチッ
プの上面図である。この実施形態は、泡抽出装置を備え
ている。ヒータを図１５から省略して図面を簡単にして
ある。

【図１７】本発明による圧力調整器及び泡弁の第３の実
施形態の部分を形成するチップの上面図である。これら
の図は、泡弁の動作を示している。

【図１８】本発明による圧力調整器及び泡弁の第３の実
施形態の部分を形成するチップの上面図である。これら
の図は、泡弁の動作を示している。

【図１９】本発明による圧力調整器及び泡弁の第３の実
施形態の部分を形成するチップの上面図である。これら
の図は、泡弁の動作を示している。

【図２０】本発明による圧力調整器及び泡弁の第３の実
施形態の部分を形成するチップの上面図である。これら
の図は、泡弁の動作を示している。

【図２１】本発明による圧力調整器及び泡弁の第３の実
施形態の一変形例の部分を形成するチップの上面図であ
る。この変形例は、毛管の配列及び泡抽出装置と毛管配
列の毛管の一つとの間に延長するインク戻り経路から構
成される二次圧力調整器を備えている。

【符号の説明】

２ 印字ヘッド １０ 圧力調整器 １４ インク出口 １６ 液体配給溝 １８ インク入口 ３０ 泡弁 ３１ 上流部分 ３２ くびれ ３３ 開口 ３４ 上流ヒータ ３５ 下流ヒータ １５０ 側方分岐

フロントページの続き (72)発明者 ステファノ・シアフィノ アメリカ合衆国 カリフォルニア州，メン ロ・パーク，チェスター・ストリート 227 (72)発明者 フィリップ・ダブリュー・バース アメリカ合衆国 カリフォルニア州，ポー トラ・バレイ，ウェイサイド・ロード 811 (72)発明者 ストールズ・ティー・ホウン アメリカ合衆国 カリフォルニア州，ブリ スベン，シエラ・ポイント・ロード 715 (72)発明者 ナオト・エイ・カワムラ アメリカ合衆国 オレゴン州，コーバリ ス，エス・ダブリュー・アベナ・プレイス 5635 (72)発明者 デヴィッド・ケイ・ドナルド アメリカ合衆国 カリフォルニア州，マウ ンテン・ビュー，サウワーズ・ディー・ア ール・ナンバー・ダブリュー 206 49 (72)発明者 チャニング・アール・ロバートソン アメリカ合衆国 カリフォルニア州，スタ ンフォード，ヴァルニイエー・プレイス 1089 (72)発明者 ジョナサン・ディー・サルバイテス アメリカ合衆国 メリーランド州，アナポ リス，ハーバー・ゲイツ・ドライブ 2000

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体の流れを流れ方向に制御する泡弁で
   あって、 断面積を有する上流部分、及び上流部分の下流にあり、
   上流部分の断面積より小さい断面積を有する開口を備え
   ているくびれ、を備えている液体配給溝（チャンネ
   ル）、及び液体配給溝に設置され、液体内に泡を核生成
   し拡大する熱を発生する局部加熱手段、を備えている泡
   弁において、 くびれが泡と共にシールを形成する形状を成しているこ
   と、及び局部加熱手段が別に泡をくびれに対して移動さ
   せ液体の流れを制御する熱を発生するためのものである
   ことを特徴とする泡弁。