説明

インクジェットインクタンク用インク注入ポート

インクジェットプリントヘッド用の取り外し可能に取り付けできるインクタンクであって、インクタンクは、液体インクのためのリザーバを囲むハウジングと、ハウジングから外側に伸びるリムと、リムで囲まれたインク供給ポートと、リムで囲まれたインク注入ポートと、を有し、インク注入ポートは、液体インクをリザーバに供給するためにインク注入チューブを受け入れるように構成される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、概してインクジェットプリントヘッド用のインクタンクに関し、より具体的には取り外し可能に取り付けできるインクタンクのインク注入ポートに関する。
【背景技術】
【0002】
インクジェット印刷システムは典型的には、1つまたは複数のプリントヘッドとそれらに対応するインク供給部とを含む。各印刷ヘッドは、インク供給部に接続されたインク入口と液滴排出器のアレイとを含み、各排出器は、インク加圧室、排出アクチュエータおよびそこを通ってインクの液滴が排出されるノズルとから成る。排出アクチュエータは、オリフィスの外に液滴を推進させるために加圧室内のインクの一部を蒸発させるヒータ、または液滴を排出する圧力波を発生させるために加圧室内の壁の幾何学的形状を変化させる圧電素子を含む、様々なタイプの1つであり得る。液滴は典型的には、記録媒体がプリントヘッドに対して動かされるときに液滴排出器のための電子発射パルスに変換された画像データにしたがって画像を作るために用紙または他の記録媒体に向けられる。
【0003】
一般的なタイプのプリンタアーキテクチャはキャリッジプリンタであり、プリントヘッドノズルアレイは記録媒体への印刷のための対象領域の範囲よりやや狭く、プリントヘッドはキャリッジに取り付けられる。キャリッジプリンタにおいては、記録媒体は、媒体進行方向に沿って所定の距離だけ進められて、停止される。記録媒体が停止している間、液滴がノズルから排出されるので、プリントヘッドキャリッジは記録媒体進行方向に対して略垂直な方向に移動される。キャリッジが、記録媒体を横断している間に、画像の帯(swath)をプリントした後、記録媒体は進められ、キャリッジの移動方向は反転され、画像が帯ごとに生成される。
【0004】
キャリッジプリンタのインク供給部はキャリッジまたはキャリッジの外に取り付けられ得る。インク供給部がキャリッジに取り付けられる場合、インクタンクは印刷キャリッジとしてプリントヘッドに永久的に一体化され得るので、インクが使い果たされたときにプリントヘッドが交換される必要がある、またはインクタンクはプリントヘッドに取り外し可能に取り付けられ得るので、インクが使い果たされたときにインクタンク自体のみが交換される必要がある。
【0005】
1つのタイプの取り外し可能なインクタンクは、インク出口ポートの孔部材(ウィック(wick)または捕集部材とも呼ばれる)を備える。プリントヘッド入口ポートは、例えば入口端にフィルタ部材を持つ、直立管を備え得る。インクタンクがプリントヘッドに取り付けられるとき、インクタンクのウィックはプリントヘッド入口ポートの直立管のフィルタ部材と接触して保持される。インクタンクのインク出口ポートは、インクタンクが取り付けられたときにプリントヘッドの入口ポートを囲むガスケットに対して密封する面を有するリムを備える。ガスケットシールは、インクタンクからプリントヘッドへの略気密なインク通路を提供する。液体インクがウィックとプリントヘッドのノズルとの間の様々なインク通路を満たすように、いったんプリントヘッドが準備(呼び水を)されると、毛細管作用が印刷に必要とされるノズルへのインク供給に必要な力をもたらす。このようなインクタンクはプリントヘッドへの簡単できれいな取り付けを容易にする。
【0006】
ウィックを含む従来技術のインクタンクでは、フェルトまたはフォーム等の毛細管媒体が、インクをインクタンク内部に保持するとともにインクがプリントヘッドのノズルの外に垂れないように僅かな負のインク圧力を供給するために使用される。このインク保持毛細管媒体はしたがって、圧力調整器として機能するとともにインクをインク出口ポートのウィックに供給する。
【0007】
より詳細には特許文献1に記載されているように、毛細管媒体の小さい通路内の顔料粒子の動きの制限に部分的に起因して、顔料インク内の顔料粒子が、インクが毛細管媒体圧力調整器内に蓄えられるインクタンクの設計の中に沈殿し得ることが発見された。このような顔料粒子、特に大きい顔料粒子(例えば、30ナノメートルより大きい)の沈殿は、印刷プロセス中に欠陥のある画像をもたらし得る。結果として、インクを蓄えるために毛細管媒体を使用するインクタンクは、使用することができる顔料粒子のサイズの制限をもたらし得る。このような大きい粒子は印刷された領域のより高い光学濃度を提供するのに有益であり得るので、このような制限は不利になり得る。
【0008】
インクタンク用の異なるタイプの圧力調整器は、インクタンクのリザーバ内の液体インクの供給のための圧力調整を提供するスプリングを持つバッグ(または柔軟な壁)である。このようなインクタンクは、毛細管媒体に蓄えられたインクの場合より、顔料粒子が沈殿する傾向が少なくなり得る。加えて、特許文献2に開示されているように、柔軟な壁またはバッグと圧力調整のためのスプリングとを有するインクタンクは、圧力調整を行うために毛細管媒体インク貯蔵部を使用するインクタンクより効率的に(すなわち、使い果たされたリザーバに閉じ込められたインクが少ない)リザーバからインクを供給し得る。これは、インクタンク内の与えられた利用可能なインクの量に対して、インクタンク、プリントヘッドおよびプリンタのよりコンパクトな設計を可能にする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】米国特許出願第12/139,533号
【特許文献2】米国特許第7,086,725号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
さらにコンパクトなインクタンクの設計のために、リザーバに液体インクを注入する間に、インクタンクの空気隙間を実質的に取り除くことが望ましい。必要とされるのは、よりコンパクトな設計を可能にするインク注入ポートを有するインクタンクである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明は、上述の1つまたは複数の問題を克服することに向けられている。簡潔に要約すると、本発明の1つの態様によれば、本発明はインクジェットプリントヘッド用の取り外し可能に取り付けできるインクタンクに属し、インクタンクは、液体インクのためのリザーバを囲むハウジングと、ハウジングから外側に伸びるリムと、リムで囲まれたインク供給ポートと、リムで囲まれたインク注入ポートと、を有し、インク注入ポートは、液体インクをリザーバに供給するためにインク注入チューブを受け入れるように構成される。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】図1は、インクジェットプリンタシステムの概略図である。
【図2】図2は、プリントヘッドの一部の斜視図である。
【図3】図3は、キャリッジプリンタの一部の斜視図である。
【図4】図4は、キャリッジプリンタの例示的な用紙搬送路概略側面図である。
【図5】図5は、プリントヘッドの一部の斜視図である。
【図6】図6は、本発明の実施形態によるインクタンクの斜視図である。
【図7】図7は、本発明の実施形態によるインクタンクの斜視図である。
【図8】図8は、本発明の実施形態によるインクタンクの斜視図である。
【図9】図9は、本発明の実施形態によるポート部材の拡大斜視図である。
【図10】図10は、本発明の実施形態によるポート部材の拡大斜視図である。
【図11】図11は、本発明の実施形態によるインクタンクの断面図である。
【図12】図12は、本発明の実施形態による柔軟な壁を持つリザーバを有するインクタンクの斜視図である。
【図13】図13は、本発明の実施形態による柔軟な壁を持つリザーバを有するインクタンクの斜視図である。
【図14】図14は、本発明の実施形態によるインクタンクのためのインク注入プロセスの概略図である。
【図15】図15は、本発明の実施形態によるインクタンクの内部の図である。
【図16】図16は、本発明の実施形態によるインクタンクの断面図である。
【図17】図17は、隔壁シールの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
図1を参照すると、インクジェットプリンタシステム10の概略図が本発明の有用性のために示されるとともに、米国特許第7,350,902号に完全に記載される。インクジェットプリンタシステム10は画像データソース12を含む。この画像データソース12は、液滴を排出する命令であるものとしてコントローラ14により解釈されるデータ信号を供給する。コントローラ14は、印刷のために画像をレンダリングするための画像処理ユニット15を含み、信号をインクジェットプリントヘッド100に入力される電気エネルギパルスの電気パルスソース16に出力する。このインクジェットプリントヘッド100は少なくとも1つのインクジェットプリントヘッドダイ110を含む。
【0014】
図1に示された例では、2つのノズルアレイがある。第1のノズルアレイ120のノズル121は、第2のノズルアレイ130のノズル131より大きい開口面積を有する。この例では、2つのノズルアレイそれぞれは、ノズルの2つの千鳥状に配置された列のノズルを有し、各列はインチあたり600のノズル密度を有する。したがって、各アレイの有効ノズル密度はインチあたり1200(すなわち、図1ではd=1/1200インチ)である。記録媒体20上のピクセルが用紙進行方向に沿って連続的に番号が付けられた場合、アレイの一方の列のノズルは奇数のピクセルを印刷する一方、アレイの他方の列のノズルは偶数のピクセルを印刷する。
【0015】
各ノズルアレイに流体接続するのは対応するインク供給通路である。インク供給通路122は第1のノズルアレイ120と流体接続し、インク供給通路132は第2のノズルアレイ130と流体接続する。インク供給通路122および132の一部が、プリントヘッドダイ基板111を通る開口として図1に示される。1つまたは複数のインクジェットプリントヘッドダイ110がインクジェットプリントヘッド100に含まれるが、より明確にするために1つのインクジェットプリントヘッドダイ110のみが図1に示される。プリントヘッドダイは、図2に関して以下で説明されるように、支持部材に配置される。図1では、第1の流体源18がインク供給通路122を経由して第1のノズルアレイ120にインクを供給し、第2の流体源19がインク供給通路132を経由して第2のノズルアレイ130にインクを供給する。別個の流体源18および19が示されているが、ある応用では、インク供給通路122および132それぞれを経由して第1のノズルアレイ120および第2のノズルアレイ130の両方にインクを供給する単一の流体源を有することが有利であり得る。また、ある実施形態では、2つより少ないまたは2つより多いノズルアレイがプリントヘッドダイ110に含まれ得る。ある実施形態では、インクジェットプリントヘッドダイ110のすべてのノズルは、インクジェットプリントヘッドダイ110に複数のサイズのノズルを有するのではなく、同じサイズを有し得る。
【0016】
ノズルに付随する液滴形成機構は図1には示されていない。液滴形成機構は多様なタイプのものであることができ、あるものは、インクの一部を蒸発させ、したがって液滴の排出を生じさせるための加熱要素を含む、または流体室の体積を収縮させ、したがって排出を生じさせるための圧電トランスデューサを含む、または(例えば、二層要素を加熱することにより)動かされ、したがって排出を生じさせるためのアクチュエータを含む。いずれにせよ、電気パルスソース16からの電気パルスは所望の堆積パターンに応じて様々な液滴排出器に送られる。図1の例では、より大きいノズル開口面積のために、第1のノズルアレイ120から排出された液滴181は、第2のノズルアレイ130から排出された液滴182より大きい。ノズルアレイ120および130それぞれに付随する液滴形成機構(図示せず)の典型的な他の態様もまた、異なるサイズの液滴のための液滴排出プロセスを最適化するために、異なったサイズにされる。作動中、インクの液滴は記録媒体20に堆積する。
【0017】
図2は、プリントヘッド250の一部の斜視図を示す。このプリントヘッド250はインクジェットプリントヘッド100の例である。プリントヘッド250は(図1のプリントヘッドダイ110と同じように)3つのプリントヘッドダイ251を含み、各プリントヘッドダイ251は2つのノズルアレイ253を有するので、プリントヘッド250は全部で6つのノズルアレイ253を含む。この例の6つのノズルアレイ253はそれぞれ、例えば、シアン、マゼンタ、黄、テキストブラック、フォトブラック、および無色の保護印刷流体等、別々のインク源(図2に示されていない)に接続され得る。6つのノズルアレイ253それぞれはノズルアレイ方向254に沿って配置され、ノズルアレイ方向254に沿った各ノズルアレイ253の長さは典型的には約1インチ以下である。記録媒体の典型的な長さは、写真プリント(4インチ×6インチ)に対して6インチまたは用紙(8.5×11インチ)に対して11インチである。したがって、フルイメージを印刷するために、記録媒体20を横断してプリントヘッド250が動く間に多くの帯が連続的に印刷される。帯の印刷に続いて、記録媒体20は、ノズルアレイ方向254と略平行である媒体進行方向に沿って進められる。
【0018】
例えばワイヤボンディングまたはタブ(TAB)ボンディング等により、プリントヘッドダイ251が電気的に相互接続されるフレックス回路257も図2に示される。相互接続はそれらを保護するために封入剤256により覆われる。フレックス回路257は、プリントヘッド250の側部の周りで曲がるとともにコネクタボード258に接続する。プリントヘッド250がキャリッジ200(図3参照)に取り付けられたとき、コネクタボード258はキャリッジ200のコネクタ(図示せず)に電気的に接続されるので、電気信号がプリントヘッドダイ251に伝達され得る。
【0019】
図3はデスクトップキャリッジプリンタの一部を示す。プリンタのいくつかの部品は、他の部品をより明確に見ることができるように、図3に示された表示から隠されている。プリンタシャシ300は、液滴がキャリッジ200に取り付けられたプリントヘッド250のプリントヘッドダイ251(図3に示されていない)から排出される間に、キャリッジ200が、プリンタシャシ300の右側306と左側307との間で、X軸に沿ったキャリッジ走査方向305に往復動する、印刷領域303を有する。キャリッジモータ380は、キャリッジ200をキャリッジ案内レール382に沿って動かすためにベルト384を動かす。エンコーダセンサ(図示せず)は、キャリッジ200に取り付けられるとともにエンコーダフェンス383に対するキャリッジの位置を示す。
【0020】
プリントヘッド250はキャリッジ200に取り付けられ、マルチチャンバインクタンク262およびシングルチャンバインクタンク264はプリントヘッド250に取り付けられる。取り付けられたインクタンクとともにプリントヘッドは時々プリントヘッド組立体と呼ばれる。プリントヘッド250の取り付け方向は図2の表示に対して回転されるので、プリントヘッドダイ251はプリントヘッド250の底部側に配置され、インクの液滴は図3の表示の印刷領域303の印刷媒体上に下方に排出される。この例では、マルチチャンバインクタンク262は、5つのインク源、シアン、マゼンタ、黄、フォトブラック、および無色の保護流体を含む一方、シングルチャンバインクタンク264はテキストブラックのためのインク源を含む。他の実施形態では、いくつかのインク源を保持するためにマルチチャンバインクタンクを有するのではなく、全てのインク源が個別のシングルチャンバインクタンクに保持される。用紙または他の記録媒体(本明細書では用紙または媒体と呼ばれることもある)は、プリンタシャシの前部308に向かう用紙装填進入方向302に沿って装填される。
【0021】
図4の側面図に概略的に示されるように、様々なローラがプリンタを通って媒体を進めるために使用される。この例では、ピックアップローラ320が、用紙または他の記録媒体の積み重ね370の最上部の1枚またはシート371を矢印の方向、用紙装填進入方向302に動かす。反転ローラ322は、用紙がプリンタシャシの後部309(図3も参照)から媒体進行方向304に沿って進み続けるように、用紙を(湾曲した後壁面と協働して)C形状経路の周りを移動させるように作用する。用紙は次に、印刷領域303を横切ってY軸に沿って進行させるために、供給ローラ312およびアイドラローラ323によって移動され、そしてそこから印刷された用紙が媒体進行方向304に沿って出るように、排紙ローラ324および星形ホイール325に移動する。供給ローラ312はその軸に沿った供給ローラ軸を含み、供給ローラギア311が供給ローラ軸に取り付けられる。供給ローラ312は、供給ローラ軸に取り付けられた独立したローラを含み得る、または供給ローラ軸上の薄い高摩擦コーティングを含み得る。ロータリエンコーダ(図示せず)は、供給ローラの角回転を監視するために供給ローラ軸に同軸に取り付けられ得る。
【0022】
用紙進行ローラに動力を供給するモータは図3に示されていないが、プリンタシャシ306の右側の孔310は、供給ローラギア311、および排出ローラ(図示せず)のためのギアに噛み合うために、モータギア(図示せず)が貫通する所である。通常の用紙のピックアップおよび給紙に関して、全てのローラが前進回転方向313に回転することが望ましい。図3の例では、プリンタシャシの左側307に面してメンテナンスステーション330がある。
【0023】
この例では、プリンタシャシの後部309に面して、電子ボード390が配置される。この電子ボード390は、ケーブル(図示せず)を介してプリントヘッドキャリッジ200と、そしてそこからプリントヘッド250と通信するためのケーブルコネクタ392を備える。また、電子ボードには一般的に、キャリッジモータ380および用紙進行モータのためのモータコントローラ、印刷プロセスを制御するためのプロセッサおよび/または他の制御装置(図1においてコントローラ14および画像処理ユニット15として概略的に示される)、およびホストコンピュータへのケーブルのためのオプションのコネクタが取り付けられる。
【0024】
図5は、取り付けられる交換可能なインクタンク262と264のどちらも無い(図2の表示に対して回転された)プリントヘッド250の斜視図を示す。マルチチャンバインクタンク262はインクタンク保持レセプタクル241に取り外し可能に取り付けでき、シングルチャンバインクタンク264はプリントヘッド250のインクタンク保持レセプタクル246に取り外し可能に取り付けできる。インクタンク保持レセプタクル241は、壁249によりインクタンク保持レセプタクル246から隔てられる。この壁249はまた、取り付け中にインクタンクを案内するのに役立ち得る。ある実施形態では、シングルチャンバインクタンク264の支柱280(図6参照)が、シングルチャンバインクタンク264の取り付け中にプリントヘッド250の孔244に挿入される。マルチチャンバインクタンク262の同様の支柱(図示せず)は、マルチチャンバインクタンク262の取り付け中にプリントヘッド250の孔243に挿入される。マルチチャンバインクタンク262がプリントヘッド250に取り付けられたときにマルチチャンバインクタンク262の出口ポート(図示せず)と接続する5つの入口ポート242が領域241に示され、1つの入口ポート242がシングルチャンバインクタンク264のインク供給ポート275(図6参照)のための領域246に示される。図5の例では、各入口ポート242は、プリントヘッド250の床から伸びる直立管240の形態を有する。典型的には、フィルタ(例えば、織物またはメッシュワイヤのフィルタ等、図示せず)が直立管240の端部245を覆う。直立管240の端部245の直径は、インクタンク262または264のインク供給ポート275(図6参照)の開口の直径より小さいので、各直立管240の端部245はインク供給ポート275の開口の対応するウィック276に接触して押し付けられる。言い換えると、ウィック276はインクタンクのプリントヘッド境界面部材として機能する。入口ポート242の直立管240を囲むプリントヘッド250の床には、弾性ガスケット247がある。インクタンクがプリントヘッド250の対応するインクタンク保持レセプタクル241または246に取り付けられるとき、インク供給ポート272におけるウィック276の入口ポート242の直立管240の端部245との接続のためにインクタンクはプリントヘッドと流体接続する。
【0025】
図6は、本発明の実施形態によるシングルチャンバインクタンク264の底面斜視図を示し、図7および8は本発明の実施形態によるシングルチャンバインクタンク264の反対側の側面斜視図を示す。インクタンクのハウジング270に囲まれるのは液体インクのためのリザーバである。ポート部材272がハウジング270の底部壁271から延びる。ポート部材272は外部リム273を有し、外部リム273は楕円形状である。リム273は典型的にはハウジング270から1センチメートル以下で外側に延びる。インク供給ポート275およびインク注入ポート278はリム273に囲まれる。ウィック276は、シングルチャンバインクタンク264のリザーバから対応するプリントヘッド250の入口ポートへのインクの移動のためにインク供給ポート275の開口に収容される。ウィック276は、様々な実施形態において、繊維状材料(例えばフェルト状の材料等)または焼結材料(例えば焼結プラスチック等)で作られ得る毛細管媒体である。リム273は、プリントヘッド250のガスケット247(図5参照)に対して、密封して取り付けられるように構成された面274を備える。リム273の面274は、インクタンクがプリントヘッド250に取り付けられたときにシールを形成するためにプリントヘッド250のガスケット247(図5参照)と接触して押し付けられる。気泡は小さいインク通路のインクの流れを妨げることができ、したがって印刷品質を低下させ得るので、ガスケット247に対する面274のシールは、プリントヘッド250への空気漏れを防ぐのに役立つ。ラッチレバー284が、インクタンクがプリントヘッド250に取り付けられているときに、シングルチャンバインクタンク264をインクタンク保持レセプタクル246に固定するために、ハウジング270から外側に延びる。
【0026】
カバープレート285がハウジング270の一方の側面に取り付けられる(図7)一方、反対側の側面の剛体壁287がハウジング270に一体に形成される(図8)。カバープレート285および剛体壁287の両方から外側に延びるのは、インクタンク取り付け中にインクタンク保持レセプタクル246の壁249(図5参照)の上に乗る突起288である。ある実施形態では、支柱280は、リム273が延びる壁271とは違って、ハウジング270の異なる壁279から外側に延びる。支柱280に取り付けられるのは、電気接点282を備える電気デバイス281である。電気デバイス281は、例えば、インクタンクとその内容物、およびインクの使用量に関する情報を記憶するためのメモリデバイスまたは「スマートチップ」であり得る。代替的には、電気デバイス281は、インクタンクがキャリッジ200のプリントヘッド250に適切に取り付けられたことをプリンタコントローラ14に知らせるために、電気接点282を持つ受動回路のように単純であり得る。支柱280がプリントヘッド250の孔243または244(図5参照)を通って延びるときに、電気デバイス281の電気接点282は、キャリッジ200の電気コネクタ(図示せず)と接触する。
【0027】
特に、図5および6に示されたような、ポート部材272がハウジング270の1つの壁271から外側に延びるとともに、支柱280または位置合わせ機構がハウジングの異なる壁279から外側に延び、インク支持ポート275が対応する入口ポート242に接続される間プリントヘッド250の孔に挿入されなければならない実施形態に対して、インクタンクが最初に斜めに取り付けられ、次に所定の位置に回転されることが好ましい。このようなインクタンクの取り付けは、米国特許出願公開第2008/0151010号により詳細に記載されている。このようなインクタンクの取り付けに関して、ポート部材272およびそのリム273がタンクの取り付け方向に延ばされることは有利である。これは、図6の例に見られるように、楕円形状のリム273の理由である。リム273は楕円であるが、リム273に囲まれたインク供給ポート275は、プリントヘッド250の入口ポート242の直径より大きい直径を持つ略円形であり得る。円形のインク供給ポート275および楕円形のリム273を有することは、インク注入ポート278もまたポート部材272のリム273内に囲まれることを可能にする。インク注入ポート278に対する好ましい位置は、インク供給ポート275に隣接する、より具体的には、インク供給ポート275と支柱280が延びるハウジング270の壁279との間である。
【0028】
ポート部材272の(インクタンクの外側から見た)拡大底面斜視図が図9に示され、インク供給ポート275、ウィック276、インク注入ポート278、リム273、およびリム面274を備えている。ポート部材272は、ハウジング270(図6−8参照)から分離して、例えば、射出成形による成形品として作られ得る。その後、ポート部材272は、例えば、超音波溶接により、ハウジング270の壁271に付けられる。図10は、ポート部材272の内部を見ることができるように図9に対して回転したポート部材272の斜視図である。ポート部材272は、インク供給ポート275を備える第1の区画295と、インク注入ポート278を備える第2の区画296と、第1の区画295を第2の区画296から隔てる壁297と、ハウジング270の壁271へのポート部材272の取り付けのための取り付け面298とを有する。取り付け面298は壁297を含み得る。ハウジング270へのポート部材272の取り付け中、気密シールが第1の区画295と第2の区画296との間の壁297により提供され得る。ウィックは図10に示されていないので、インク供給ポート275の開口を見ることができる。ウィックは、ポート部材272をハウジング270に固定して取り付ける前に第1の区画295に収まる方形のフェルト状材料であり得る。
【0029】
図11は、図8のA−A’を通るシングルチャンバインクタンク264の断面図である。液体インクを保持するリザーバ265がハウジング270内に囲まれる。ウィック276は、インク供給ポート275の開口に第1の面を備えるので、インクタンクが取り付けられたときに第1の面はプリントヘッド250のインク入口ポート242(図5参照)に接触するように構成される。ウィック276の第1の面の反対側は第2の面である。以下に記載されるある実施形態では、メッシュスクリーン277がウィック276のこの第2の面に隣接して配置される。
【0030】
ある実施形態では、リザーバ265は、柔軟な壁と圧力調整を提供するスプリングとを備える。図12はスプリング232を示すが、他の特徴をより明確に示すために図12では柔軟な壁は隠されている。図13は図12と類似するが、柔軟な壁230を示している。図7、12および13を比較すると、図13の柔軟な壁230の膨張の範囲は、それを明確に示すために誇張されている。実際、柔軟な壁230はカバープレート285の位置を越えて拡張しない。同様に、柔軟な壁230を拡張するために圧力を提供するスプリング232およびプレート234(図12)もカバープレート285の位置を越えて伸びない。ある実施形態では、指部231が、注入プロセス中にどの程度柔軟な壁230が外側に拡張し得るかを制限するために、柔軟な壁230に押し付けられる。指部231は、どれくらいの容積のインクがリザーバ265に注入されることが望まれるかに応じて、異なる場所に配置され得る。スプリング232はハウジング270の剛体壁287を押す。液体インクは、剛体壁287と柔軟な壁230との間のリザーバ265内に収容される。インクが印刷によりリザーバ265から使い果たされると、インクがプリントヘッド250のノズルの外に垂れないように、スプリング232および柔軟な壁230はインクの適切な負圧を保持する。このような実施形態では、メッシュスクリーン277の機能はインク供給ポート275を通る空気の通過を制御することである。スクリーン277がインクにより湿っているとき、空気は通過することができないので、適切な負圧が保持され得る。
【0031】
湿ったスクリーン277がインク供給ポート275を通る空気の通過を防ぐこのような実施形態では、図14の断面図に示されるように、ポート部材272を上方に向けてインクタンクに注入することが有利であり得る。インク注入ポート278は、インク源220に接続されるインク注入チューブ222を受け入れるように構成される。インク注入の開始時に、プレート234、スプリング232および柔軟な壁230(図13参照)は剛体壁287(図12参照)に対して実質的に圧縮されているので、リザーバ265には空気がほとんどない。あるいは、インク注入の開始時に、空気はインク注入ポート275を通ってリザーバ265に入ることが可能であるとともに、柔軟な壁230の拡張は、リザーバ265の上限インク注入レベルを調整するためにスプリング232を圧縮する方向に柔軟な壁230を押す指部231(図13参照)により制限され得る。インクがインク注入チューブ222を通ってインク源220からリザーバ265に流れ込むと、柔軟な壁230は剛体壁287から外側に拡張する傾向がある。ある実施形態では、カップリング接続部225がインク供給ポート275の上に取り付けられ、真空源226がインク注入中にインク供給ポート275を通じて空気をリザーバ265の外に吸引する。リザ−バ265の容積は典型的には、注入中の跳ね返りを避けるために所望の堆積より僅かに大きく設定される。所望の量のインクがリザーバ265に注入されたとき、インクの流れが停止されるとともに真空源226は過剰な空気を引き出すために使用される。任意選択で、圧力ゲージ224が、このステップにおいて真空源226が空気を引き出す間に圧力を監視するために使用される。インクがスクリーン277に接触するように十分な空気が引き出されたとき、圧力レベルが変化し、例えば、バルブ(図示せず)を閉じることにより、真空源226から真空を適用することを停止するために信号が送られ得る。リザーバ265は典型的には、50ml以下の容量を有するが、より低い注入容積でも満たされ得る
インク注入プロセスがポート部材272を上に向けて行われるべきであるこのような実施形態に対して、インク注入ポート278が、ポート部材272が配置されたハウジング270の同じ壁271に配置されるべきであることは当然であり得る。インク注入ポート278がリム273内を除く他の場所で壁271から外に延びた場合、シングルチャンバインクタンク264のプリントヘッド250への取り付け(図5参照)を妨害する。他方、インク注入ポート278がハウジング270の内側に延びた場合、柔軟な壁230の拡張を妨害することになり、インク注入ポート278の最も低い内側部分の上に注入することを妨害することになる。したがって、与えられた量のインクを保持するために、インク注入ポート278をリム273内にするとともに外側に延ばすことは、よりコンパクトな設計をもたらす。したがって、インク注入ポート278をポート部材272のリム273(これはインク供給ポート275も囲む)内に配置することの利点が明らかにされた。
【0032】
図15は、プレート234の後ろに圧縮されるとともに他の詳細を見ることができるように隠されている柔軟な壁230を持つシングルチャンバインクタンク264の内部の図を示す。孔286はインク注入ポート278に接続されるとともに、リザーバ265が最後までインクが注入され得るように端部が内部表面292と同一平面になる。リブ291は、インクを注入するにつれて、内部表面292から離れて柔軟な壁230を保持する。インクタンク264が図15のように向けられたとき、インクはインクスロット294を通ってウィック276(図16参照)に入り得る。
【0033】
インク注入プロセスが完了し液体インクがリザーバに供給されたとき、図16に示されるように、インク注入ポート278をシール(密封)するように構成された栓290が、インク注入ポート278に挿入される。栓290は、例えば、柔軟なボール(compliant ball)であり得るとともに、インク注入ポート278に圧入され得る。インクタンクを再補充するために栓を取り外すことは困難であり得るが、ある場合には行うことができる。
【0034】
図17は、インク注入ポート278がスリット238を持つ隔壁236を備える実施形態の底面図を示す。このような実施形態では、インク注入チューブ(図14参照)はスリット238を経由して隔壁236に挿入される。注入後、インク注入チューブ222は引き抜かれ、スリット238は隔壁236をシールするために後退して閉じる。このような実施形態は、インクタンクを再補充することにより寄与する。
【0035】
製造者は、特に、プリントヘッドに適合するように、優れた画像品質を持つように、および長持ちする印刷となるように、インクを設計するまたは供給しているので、使い果たされたインクタンクの再補充は、製造者または認定された供給者によるもの以外は一般に推奨されないが、ある場合には行われ得る。再補充は、リザーバに汚れを持ち込まず、また柔軟な壁230等内部の機構を損傷することがないように、注意深く行われなければならない。インクタンクを得た後、ポート部材272のリム273に囲まれたインク注入ポート278の通路が(栓290を取り除くことによりまたは隔壁236を開放することにより)開放され、インク注入チューブ222はインク注入ポート278に挿入され、上述の最初の注入のためのステップが実行される。この場合には、指部231ではなく、カバープレート285がリザーバ265の注入容積を設定し得る。
【0036】
要約すると、本発明はインクジェットプリントヘッド用の取り外し可能に取り付けできるインクタンクに属し、インクタンクは、液体インクのためのリザーバを囲むハウジングと、ハウジングから外側に伸びるリムと、リムで囲まれたインク供給ポートと、リムで囲まれたインク注入ポートと、を有し、インク注入ポートは、液体インクをリザーバに供給するためにインク注入チューブを受け入れるように構成される。
【0037】
本発明は、特にいくつかの好適な実施形態を参照して詳細に説明されているが、様々な変形および修正が本発明の精神および本発明の範囲内で成し遂げられ得ることが理解されるであろう。
【符号の説明】
【0038】
10 インクジェットプリンタシステム
12 画像データソース
14 コントローラ
15 画像処理ユニット
16 電気パルスソース
18 第1の流体源
19 第2の流体源
20 記録媒体
100 インクジェットプリントヘッド
110 インクジェットプリントヘッドダイ
111 基板
120 第1のノズルアレイ
121 ノズル
122 (第1のノズルアレイに対する)インク供給通路
130 第2のノズルアレイ
131 ノズル
132 (第2のノズルアレイに対する)インク供給通路
181 (第1のノズルアレイから排出された)液滴
182 (第2のノズルアレイから排出された)液滴
200 キャリッジ
220 インク源
222 インク注入チューブ
224 圧力ゲージ
225 カップリング接続部
226 真空源
230 柔軟な壁
231 指部
232 スプリング
234 プレート
236 隔壁
238 スリット
240 直立管
241 (マルチチャンバインクタンクを取り付けるための)領域
242 入口ポート
243 孔
244 孔
245 端部
246 (シングルチャンバインクタンクを取り付けるための)領域
247 ガスケット
249 壁
250 プリントヘッド
251 プリントヘッドダイ
253 ノズルアレイ
254 ノズルアレイ方向
256 封入剤
257 フレックス回路
258 コネクタボード
262 マルチチャンバインクタンク
264 シングルチャンバインクタンク
265 リザーバ
270 ハウジング
271 壁
272 ポート部材
273 リム
274 面
275 インク供給ポート
276 ウィック
277 スクリーン
278 インク注入ポート
279 壁
280 支柱
281 電気デバイス
282 電気接点
284 ラッチレバー
285 カバープレート
286 孔
287 剛体壁
288 突起
290 栓
291 リブ
292 内部表面
294 インクスロット
295 区画
296 区画
297 壁
298 取り付け面
300 プリンタシャシ
302 用紙装填進入方向
303 印刷領域
304 媒体進行方向
305 キャリッジ走査方向
306 プリンタシャシの右側
307 プリンタシャシの左側
308 プリンタシャシの前部
309 プリンタシャシの後部
310 (用紙進行モータ駆動ギアのための)孔
311 供給ローラギア
312 供給ローラ
313 (供給ローラの)前進回転方向
320 ピックアップローラ
322 反転ローラ
323 アイドラローラ
324 排紙ローラ
325 星形ホイール
330 メンテナンスステーション
370 媒体の積み重ね
371 媒体の最上部の1枚
380 キャリッジモータ
382 キャリッジ案内レール
383 エンコーダフェンス
384 ベルト
390 プリンタ電子ボード
392 ケーブルコネクタ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
インクジェットプリントヘッド用の取り外し可能に取り付けできるインクタンクであって、前記インクタンクは:
(a)液体インクのためのリザーバを囲むハウジングと;
(b)前記ハウジングから外側に伸びるリムと;
(c)前記リムで囲まれたインク供給ポートと;
(d)前記リムで囲まれたインク注入ポートであって、前記液体インクを前記リザーバに供給するためにインク注入チューブを受け入れるように構成された、インク注入ポートと;を有する、
取り外し可能に取り付けできるインクタンク。
【請求項2】
前記リムは、前記インクタンクが前記プリントヘッドに取り付けられたときに、前記プリントヘッドのガスケットに対して密封して取り付けられるように構成された面を含む、
請求項1に記載の取り外し可能に取り付けできるインクタンク。
【請求項3】
前記インク供給ポートは、前記インクタンクが前記プリントヘッドに取り付けられたときに、前記プリントヘッドのインク入口ポートに接触するように構成されたプリントヘッド境界面部材をさらに含む、
請求項1に記載の取り外し可能に取り付けできるインクタンク。
【請求項4】
前記プリントヘッド境界面部材は毛細管媒体である、
請求項3に記載の取り外し可能に取り付けできるインクタンク。
【請求項5】
前記毛細管媒体は、第1の面および前記第1の面の反対側の第2の面を含み、
前記第1の面は前記プリントヘッドの前記入口ポートに接触するように構成され、
メッシュスクリーンが前記毛細管媒体の前記第2の面に隣接して配置される、
請求項4に記載の取り外し可能に取り付けできるインクタンク。
【請求項6】
前記液体インクが前記リザーバに供給された後に前記インク注入ポートを密封するように構成された栓をさらに有する、
請求項1に記載の取り外し可能に取り付けできるインクタンク。
【請求項7】
前記栓はボールである、
請求項6に記載の取り外し可能に取り付けできるインクタンク。
【請求項8】
前記ボールは柔軟な材料で形成されている、
請求項7に記載の取り外し可能に取り付けできるインクタンク。
【請求項9】
前記ボールは前記インク注入ポートに圧入される、
請求項7に記載の取り外し可能に取り付けできるインクタンク。
【請求項10】
前記インク注入ポートは隔壁を含む、
請求項1に記載の取り外し可能に取り付けできるインクタンク。
【請求項11】
前記リザーバは柔軟な壁を含む、
請求項1に記載の取り外し可能に取り付けできるインクタンク。
【請求項12】
前記リザーバは、前記柔軟な壁の一部に対向する略剛体の壁をさらに含む、
請求項11に記載の取り外し可能に取り付けできるインクタンク。
【請求項13】
前記リザーバは、前記柔軟な壁と前記略剛体の壁との間にインクを収容する、
請求項12に記載の取り外し可能に取り付けできるインクタンク。
【請求項14】
前記リザーバは、前記柔軟な壁と前記略剛体の壁との間にスプリングを収容する、
請求項11に記載の取り外し可能に取り付けできるインクタンク。
【請求項15】
前記ハウジングは第1および第2の壁を含み、
前記リムは前記第1の壁から外側に延び、支柱が前記第2の壁から外側に延び、電気デバイスが前記支柱に取り付けられる、
請求項1に記載の取り外し可能に取り付けできるインクタンク。
【請求項16】
前記リムは楕円形状である、
請求項1に記載の取り外し可能に取り付けできるインクタンク。
【請求項17】
前記リザーバは、50ml以下の保持容量を含む、
請求項1に記載の取り外し可能に取り付けできるインクタンク。
【請求項18】
前記リムは、1cm以下で前記ハウジングから外側に延びる、
請求項1に記載の取り外し可能に取り付けできるインクタンク。
【請求項19】
前記リム、前記インク供給ポートおよび前記インク注入ポートは、前記ハウジングに固定して取り付けられる成形された部品により提供される、
請求項1に記載の取り外し可能に取り付けできるインクタンク。
【請求項20】
前記成形された部品は:
(a)前記インク供給ポートを含む第1の区画と;
(b)前記インク注入ポートを含む第2の区画と;
(c)前記第1の区画と前記第2の区画とを隔てる壁と;を含む、
請求項19に記載の取り外し可能に取り付けできるインクタンク。
【請求項21】
前記固定して取り付けられる成形された部品の前記第1の区画と前記第2の区画との間に気密シールをさらに有する、
請求項20に記載の取り外し可能に取り付けできるインクタンク。
【請求項22】
a)1つまたは複数の取り外し可能に取り付けできるインクタンクであって、
i)液体インクのためのリザーバを囲むハウジングと;
ii)前記ハウジングから外側に伸びるリムと;
iii)前記リムで囲まれたインク供給ポートと;
iv)前記リムで囲まれたインク注入ポートであって、前記液体インクを前記リザーバに供給するためにインク注入チューブを受け入れるように構成された、インク注入ポートと;を有する、
インクタンクと;
b)インクジェットプリントヘッドであって:
i)前記1つまたは複数の取り外し可能に取り付けできるインクタンクを受け止めるインクタンク保持レセプタクルと;
ii)前記インクタンクの前記リム内の前記インク供給ポートに接触するように構成された1つまたは複数のインク入口ポートと;を有する、
インクジェットプリントヘッドと;を有する、
インクジェットプリントヘッド組立体。
【請求項23】
前記インクジェットプリントヘッドは、前記1つまたは複数のインク入口ポートの周りに配置された柔軟なガスケットをさらに有し、
前記柔軟なガスケットは、前記インクタンクが前記インクジェットプリントヘッドの前記インクタンク保持レセプタクルに取り付けられたときに、前記インクタンクの前記リムの面に対して密封するように構成される、
請求項22に記載のインクジェットプリントヘッド組立体。
【請求項24】
前記インクタンクは、支柱および前記支柱に取り付けられた電気デバイスをさらに有し、
前記インクジェットプリントヘッドの前記インクタンク保持レセプタクルは、前記インクタンクが前記インクジェットプリントヘッドの前記インクタンク保持レセプタクルに取り付けられたときに、前記支柱が内部に延びる孔をさらに含む、
請求項22に記載のインクジェットプリントヘッド組立体。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【公表番号】特表2013−514907(P2013−514907A)
【公表日】平成25年5月2日(2013.5.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−544620(P2012−544620)
【出願日】平成22年12月8日(2010.12.8)
【国際出願番号】PCT/US2010/059439
【国際公開番号】WO2011/084321
【国際公開日】平成23年7月14日(2011.7.14)
【出願人】(590000846)イーストマン コダック カンパニー (1,594)
【Fターム(参考)】