インク再循環を備え曲線状の受像面に位置合わせしたインクジェット・イジェクタ・アレイ
【課題】受像部材の曲率に一致する様に多数のプリントヘッドを配置し、混色することなく除去インクを効率よく回収する。
【解決手段】プリントヘッドアセンブリ２００は、対応するインク容器を有する複数のインクジェット・イジェクタ・アレイ２１２Ａ〜２１２Ｄを含む。各インクジェットアレイは、開口層２０８に接合された複数のインクジェットスタック層２０４から形成されており、インクジェットアレイは、曲線状の受像面の周囲に所定の配置で位置している。インクジェットスタック層および開口層を介して形成されている溝３２０Ａ〜３２０Ｄは、各インクジェット・イジェクタ・アレイからの除去インクが混ざることを防ぎながら対応する容器に入ることを可能にする位置を占有する。
【解決手段】プリントヘッドアセンブリ２００は、対応するインク容器を有する複数のインクジェット・イジェクタ・アレイ２１２Ａ〜２１２Ｄを含む。各インクジェットアレイは、開口層２０８に接合された複数のインクジェットスタック層２０４から形成されており、インクジェットアレイは、曲線状の受像面の周囲に所定の配置で位置している。インクジェットスタック層および開口層を介して形成されている溝３２０Ａ〜３２０Ｄは、各インクジェット・イジェクタ・アレイからの除去インクが混ざることを防ぎながら対応する容器に入ることを可能にする位置を占有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般にインクジェット印刷システムに関し、より詳細にはそのようなシステムで使用されるプリントヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
固体インクジェット印刷システムが公知である。これらの印刷システムは、インクローダ、溶融装置、少なくとも１つのプリントヘッド、媒体搬送経路、回転受像部材、離型剤塗布システム、転写ローラおよび媒体容器を含む。スティック、ペレット、トローチなどの様々な形態の固体インクが、１つまたは複数の供給チャネルに挿入され、各供給チャネルは溶融装置で終端する。溶融装置は、固体インクを、固体インクが溶融し液体インクになる相変化温度に加熱する。液体インクはプリントヘッドに供給される。プリントヘッドコントローラは、画像データに対応する発射信号を生成してプリントヘッドを操作し、それによって、溶融インクを回転受像部材によって支持された液体層上に排出して受像部材上にインク画像を形成する。システム内の媒体サプライから媒体が取り出され、媒体搬送経路に沿って転写ローラと回転受像部材との間に選択的に形成されたニップに搬送される。媒体の到着は、ニップでの受像部材上のインク画像の到着と同期する。ニップでの圧力は、受像部材から媒体にインク画像を移動し固定することを促進する。媒体は、次いで、画像を支える媒体が集められることが可能な媒体容器に媒体搬送経路に沿って続く。
【０００３】
プリントヘッドは、操作中に何度も受像部材に向けられる滴としてインクを排出する代わりに、インクジェットイジェクタを介してインクを除去するために加圧されることがある。再循環のために除去インクを捕捉することは有利である。しかし、曲線状の受像部材を有する画像装置は、除去インクを再捕捉するプリントヘッドアセンブリに課題が生じる。多色画像装置は、例えば、再使用のためのインクの色の完全性を維持するために、インクの各色を別々に集め、再循環させる。プリントヘッド間にインク再捕捉構造を挿入すると、プロセス方向にプリントヘッドの長さが増大し、従って、プリントヘッドの互いからの間隔が増大する可能性がある。プリントヘッドが配置される範囲がプロセス方向に長くなるほど、プリントヘッドが受像部材の曲率に一致するようにプリントヘッドを適応させることは、ますます困難になる。したがって、受像部材の曲率に対する多数のプリントヘッドの配置および除去インクの効率的な回収は、インクジェットプリンタにおける重要な態様である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
少なくとも１つの実施形態では、改良された印刷装置が、曲線状の受像部材の周囲のプリントヘッドの配置を可能にする。印刷装置は、インクジェットイジェクタの第１のアレイを有する第１の複数のインクジェットスタック層と、インクジェットイジェクタの第２のアレイを有する第２の複数のインクジェットスタック層と、互いに所定の距離だけ離れた開口の第１のアレイおよび開口の第２のアレイを有する開口層であり、開口層は、第１の複数のインクジェットスタック層に接合されてインクジェットイジェクタの第１のアレイが開口の第１のアレイを介してインクを排出することを可能にし、第２の複数のインクジェットスタック層に接合されてインクジェットイジェクタの第２のアレイが開口の第２のアレイを介してインクを排出することを可能にするとともに、インクジェットイジェクタの第１のアレイおよびインクジェットイジェクタの第２のアレイが曲面の周囲に所定の配置で位置することを可能とする開口層と、を含む。
【０００５】
他の実施形態では、改良された印刷装置は、回転受像部材の周囲に多数のインクジェット・イジェクタ・アレイの位置合わせを促進する。印刷装置は、インクジェットイジェクタの第１のアレイおよびインクジェットイジェクタの第２のアレイを有する複数のインクジェットスタック層と、互いに所定の距離だけ離れた開口の第１のアレイおよび開口の第２のアレイを有する開口層であり、開口層は、第１の複数のインクジェットスタック層に接合されてインクジェットイジェクタの第１のアレイが開口の第１のアレイを介してインクを排出することを可能にし、第２の複数のインクジェットスタック層に接合されてインクジェットイジェクタの第２のアレイが開口の第２のアレイを介してインクを排出することを可能にするとともに、インクジェットイジェクタの第１のアレイおよびインクジェットイジェクタの第２のアレイが曲面の周囲に所定の配置で位置することを可能とする開口層と、を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】曲線状の受像部材と位置合わせした連結式プリントヘッドアセンブリを含む相変化インクプリンタの概略図である。
【図２】連結式プリントヘッドアセンブリの断面図である。
【図３】図２の連結式プリントヘッドアセンブリの正面図である。
【図４】除去インクを受けるための溝の正面図である。
【図５Ａ】２つのインクジェット・イジェクタ・アレイ間に位置する結合部の部分分解図である。
【図５Ｂ】開口層に接合された図５Ａのインクジェット・イジェクタ・アレイの図である。
【図６】インクジェットイジェクタスタック層に形成された結合部の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
システムおよび方法のための詳細のみならず、本明細書に開示されたシステムおよび方法のための環境の概略的な理解のために図面が参照される。図面では、同じ参照番号が、同じ要素を指定するために初めから終わりまで使用される。本明細書で使用するように、用語「プリンタ」は、受像部材上にマーキング剤を排出し、相変化、水性、溶剤型またはＵＶ硬化性インク等を使用するように構成された直接および間接インクジェットプリンタのみならず、写真複写機、ファクシミリ装置、多機能装置を含むように構成された任意の装置を称する。本明細書で使用するように、「除去インク」は、故意または偶然にかかわらず、受像部材に付着しない、インクジェットイジェクタからインクの任意の吐出を称する。除去インクは、除去の間にイジェクタから放出されたインクを称する。本明細書で使用するように、用語「結合部」は、曲がる、屈曲する、変形するまたは回転して、２つのセグメントが結合部の周囲に互いに対して移動することを可能にするように構成された平面アセンブリの２つのセグメント間に形成された任意の特徴を称する。複数の層を有する平面アセンブリ間に形成された結合部は、また、複数の層のうちのいくつかのセグメントが、セグメントが結合部の周囲を移動する場合に互いから離れることを可能にする。本明細書で使用するように、用語「連結式」は、１つまたは複数の結合部に沿って互いに対して曲がっている平面アセンブリの２つ以上のセグメントから形成された形状を称する。本明細書で使用するように、用語「プロセス」方向は、画像ドラムや印刷媒体などの受像部材の移動方向を称し、用語「クロスプロセス」方向は、受像部材の表面に沿ったプロセス方向に垂直な方向である。
【０００８】
図１は、連結式プリントヘッドアセンブリ２００を含むプリンタ１０の実施形態を表す。説明するように、プリンタ１０は、以下に説明するように、その操作サブシステムおよびコンポーネントのすべてが直接または間接的に取り付けられたフレーム１１を含む。相変化インクプリンタ１０は画像部材１２を含み、画像部材１２は、画像ドラムの形態で示されるが、支持されたエンドレスベルトの形態に同様にすることができる。画像ドラム１２は受像面１４を有し、受像面１４は、方向１６に移動可能であり、受像面１４上に相変化インク画像が形成される。方向１７に回転可能な転写ローラ１９が、ドラム１２の表面１４に対してロードされて、転写ニップ１８を形成し、ニップ１８内で、表面１４上に形成されたインク画像が、加熱された媒体シート４９上に転写される。媒体シート４９は、ニップを介して移動する前に加熱されてもよい。
【０００９】
相変化インクプリンタ１０は、また、固体形態で１つの色相変化インクの少なくとも１つの源２２を有する相変化インク吐出サブシステム２０を含む。相変化インクプリンタ１０は、多色プリンタであるので、インク吐出システム２０は、相変化インクの４つの異なる色ＣＭＹＫ（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）を表す４つの源２２、２４、２６、２８を含む。相変化インク吐出システムは、また、相変化インクの固体形態を液体形態に溶融または相変化するための溶融装置（図示せず）を含む。相変化インク吐出システムは、連結式プリントヘッドアセンブリ２００を含むプリントヘッドシステム３０に液体インクを供給するのに適切である。アセンブリ２００に類似するプリントヘッドアセンブリは、少なくとも２つのインク容器、インクマニホールド、およびインクジェット・イジェクタ・アレイを含む。
【００１０】
図２は、４つのインク容器２１６Ａ〜２１６Ｄ、インクマニホールド２２０Ａ〜２２０Ｄおよびインクジェット・イジェクタ・アレイ２１２Ａ〜２１２Ｄをそれぞれ有するプリントヘッドアセンブリ２００のより詳細な図を表す。図１および図２を参照して、各インクマニホールド２２０Ａ〜２２０Ｄは、インク源２２、２４、２６および２８のうちの１つから溶融インクを受け、プリントヘッドアレイ２１２Ａ〜２１２Ｄのうちの１つのみに溶融インクをそれぞれ供給する。図１を単純化するために、インク源からマニホールド２２０Ａ〜２２０Ｄの流体接続は示されていない。各インク容器２１６Ａ〜２１６Ｄは、それぞれ、インクジェットイジェクタ２１２Ａ〜２１２Ｄの対応するアレイの下に位置して、除去操作の間にインクジェット・イジェクタ・アレイのうちの１つの面を伝って流れるインクを受ける。各インク容器２１６Ａ〜２１６Ｄは、各容器の真上のインクジェットイジェクタ２１２Ａ〜２１２Ｄの対応するアレイから単色インクを捕捉する。より詳細に以下に説明するように、各インクジェット・イジェクタ・アレイの最も近くに溝が位置して、イジェクタアレイ面を伝って流れるインクが、容器に入ることを可能にする。連結式プリントヘッドアセンブリ２００は、各インクジェット・イジェクタ・アレイ２１２Ａ〜２１２Ｄが、受像ドラム１２の曲面１４から実質的に一定の距離を有することを可能にする。したがって、プリントヘッドアセンブリ２００におけるインクジェットイジェクタの各アレイは、画像ドラム１２の中心から延在する半径に沿って位置合わせされている。プリントヘッドアセンブリ２００は、受像ドラム１２の中心に対して方向を合わせられて、重力によって、各インクジェット・イジェクタ・アレイ２１２Ａ〜２１２Ｄから流れる除去インクがインク容器２１６Ａ〜２１６Ｄのうちの対応するインク容器に促されることが可能となる。
【００１１】
さらに示すように、相変化インクプリンタ１０は、基板供給／ハンドリングシステム４０を含む。基板供給／ハンドリングシステム４０は、例えば、シートまたは基板供給源４２、４４、４８を含んでいてもよく、その供給源４８は、例えば、受像基板をカット紙４９の形態で格納し供給するための高容量紙供給または給送装置である。基板供給／ハンドリングシステム４０は、また、基板ヒータまたプレヒータアセンブリ５２を有する基板ハンドリング／処理システム５０を含む。示されるような相変化インクプリンタ１０は、また、原稿載置トレイ７２、原稿シート供給／検索装置７４、および原稿露光／走査システム７６を有する原稿給送装置７０を含んでいてもよい。
【００１２】
図１の実施例では、プリンタ１０の様々なサブシステム、コンポーネントおよび機能の操作および制御が、コントローラまたは電子サブシステム（ＥＳＳ）８０を用いて行われる。ＥＳＳまたはコントローラ８０は、電子記憶装置８４を備えた中央処理装置（ＣＰＵ）８２、およびディスプレイまたはユーザインターフェース（ＵＩ）８６を有する内蔵型専用ミニコンピュータであってもよい。さらに、ＣＰＵ８２は、走査システム７６、またはオンライン、またはワークステーション接続９０などの画像入力源と連結式プリントヘッドアセンブリ２００との間の画像データの流れを読み、捕捉し、準備し、管理する。図１に示すように、ＥＳＳまたはコントローラ８０は、以下に説明する連結式プリントヘッドアセンブリ２００の操作を含めて、他の印刷サブシステムおよび機能のすべてを操作し、制御するためのメインマルチタスクプロセッサである。別のプリンタの実施形態は、１つまたは複数のプリントヘッドアセンブリを含めて、様々な印刷サブシステムを操作するように構成された１つまたは複数の電子制御装置を含んでいてもよい。
【００１３】
操作中、生成される画像用の画像データは、走査システム７６、または処理および連結式プリントヘッドアセンブリ２００への出力のためのオンラインまたはワークステーション接続９０を介してコントローラ８０に送られる。さらに、コントローラ８０は、例えば、ユーザインターフェース８６を介してオペレータの入力から、関連するサブシステムおよびコンポーネント制御を決定および／または受け入れ、従ってそのような制御を実行する。その結果、適切な色固体形態の相変化インクが溶解され、プリントヘッドアセンブリ２００に送られる。コントローラは、プリントヘッドを操作して、受像面１４上の離型剤の層上にインクを排出して、画像データに対応するインク画像を形成する。受像基板は、源４２、４４、４８のうちのいずれか１つによって供給され、表面１４上に形成されたインク画像と時間が決められたレジストレーションでの受像部材１４と転写ローラ１９との間に形成されたニップに基板システム５０によって導かれる。インク画像および媒体がニップを通って移動するので、インク画像は表面１４から移動され、転写ニップ１８内の画像基板にしっかりと結合される。
【００１４】
図２および図３は、プリンタ１０などの画像装置での使用に適切な連結式プリントヘッドアセンブリ２００を表す。図２は、連結式プリントヘッドアセンブリ２００の断面図を示す。連結式プリントヘッドアセンブリ２００は、複数のインクジェットスタック層２０４、開口層２０８、インクジェット・イジェクタ・アレイ２１２Ａ〜２１２Ｄ、容器２１６Ａ〜２１６Ｄ、インクマニホールド２２０Ａ〜２２０Ｄ、およびフレキシブル回路２２８を含む。図３は、プリントヘッドアセンブリ２００の正面図を示し、さらに溝３２０Ａ〜３２０Ｄを示す。図２および図３の実施形態では、インクジェット・イジェクタ・アレイ２１２Ａ〜２１２Ｄは、クロスプロセス方向に幅を有し、矢印３０４および３０８によって示され、実質的に受像部材の十分な幅であるが、別の実施形態は、変化する幅または複数の一定間隔で配置された溝を備えたインクジェット・イジェクタ・アレイを有していてもよい。各インクマニホールド２２０Ａ〜２２０Ｄは、図１で見られるインク源２２〜２８などの複数のインク源のうちの１つから受けた溶融インクの供給を保持する。各インクジェット・イジェクタ・アレイ２１２Ａ〜２１２Ｄは、それぞれ、インクマニホールド２２０Ａ〜２２Ｄのうちの１つから溶融インクを受けるように構成された複数のインクジェットイジェクタを含む。プリントヘッドアセンブリ２００の実例の実施形態では、インクジェット・イジェクタ・アレイ２１２Ａ〜２１２Ｄは、それぞれ、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックを有するインクを排出するように構成されているが、別の実施形態は、異なる色のインク、より多いまたはより少ない色のインクを使用し、プリントヘッドアセンブリ２００で見られるものと異なった順にインクの色を配置してもよい。
【００１５】
複数のインクジェットスタック層２０４は、限定されないが、トランスデューサ、ダイヤフラム、様々な流動性キャビティおよびルートを含む金属層、シリコンおよびポリマー層が挙げられる様々な材料から形成された層を含む。インクジェットイジェクタ２１２Ａ〜２１２Ｄの各アレイは、複数のインクジェットスタック層２０４から形成された複数のインクジェットイジェクタを含む。これらのイジェクタは、図３に示すように、各インクジェット・イジェクタ・アレイ２１２Ａ〜２１２Ｄの面にわたって所定のパターンで典型的に配置されている。様々なタイプのインクジェットイジェクタが、インクジェット・イジェクタ・アレイで使用されてもよく、インクジェットスタック層２０４に形成された、圧電または音響イジェクタ、サーマルイジェクタ、静電イジェクタ等を含んでいてもよい。開口層２０８は、各インクジェット・イジェクタ・アレイ２１２Ａ〜２１２Ｄ用のインクジェットイジェクタに対応する複数の開口ノズルアレイを含む。ノズルは、インクジェットイジェクタが受像面に向けてインク滴を排出することを可能とする。フレキシブル回路２２８は、インクジェットイジェクタおよびコントローラ（図示せず）に動作可能なように接続された複数の導線を含む。コントローラは、画像操作中に電気発射信号を生成し、１つまたは複数のインクジェットイジェクタは、インクジェットイジェクタを始動する発射信号に応じて受像面に向けてインク滴を排出する。
【００１６】
インクジェット・イジェクタ・アレイ２１２Ａ〜２１２Ｄの少なくとも１つは、除去操作中に加圧されて、除去インクが、開口層２０８の面を伝って流れるように、インクジェットイジェクタを介して、およびノズルからインクを促す。溝３２０Ａ〜３２０Ｄは、インクジェット・イジェクタ・アレイ２１２Ａ〜２１２Ｄの最も近くに位置して、各インクジェット・イジェクタ・アレイ２１２Ａ〜２１２Ｄからの除去インクが、容器２１６Ａ〜２１６Ｄのうちの１つにそれぞれ入ることを可能にする。溝３２０Ａ〜３２０Ｄは、すべてのインクジェットスタック層２０４および開口層２０８を介して形成されている。溝３２０Ａ〜３２０Ｄは、除去操作の間に異なる色を有するインクが混ざることを防ぎながら、除去インクが、対応する容器２１６Ａ〜２１６Ｄに入ることを可能にする位置を占有する。図４は、インクジェットアレイ４１２から除去インクを受けるように構成された単一溝４２０を表す。溝４２０の勾配付き壁４２４は、インクジェット・イジェクタ・アレイ４１２の幅に沿って延在する。この例において、勾配付き壁４２４の形状は、イジェクタアレイ４１２の表面に対して９０°未満の角度を形成して、溝４２０を介して除去インクの流れを促進する。勾配付き壁４２４を生成するために使用されることができる様々な方法としては、進歩的切断および形成型を介して勾配付き形状を形成することや、開口層２０８の一部を溝４２０に折り曲げることが挙げられる。溝のための別の構成は、イジェクタアレイ４１２の表面に垂直な壁または曲線状の形状を有する壁を有する溝を含んでいてもよい。溝を形成する別の方法としては、インクジェットスタックの各層に溝をそれぞれ形成することや、インクジェットスタック層がともに接合された後に溝を切断することが挙げられる。
【００１７】
除去インクは、インクジェットアレイ２１２Ａ〜２１２Ｄを伝って流れるので、重力、および除去インクと開口層２０８との間の表面張力は、対応する溝３２０Ａ〜３２０Ｄを介して除去インクを促す。いくつかの実施形態では、負圧源が、溝３２０Ａ〜３２０Ｄを介して負圧を付与して、除去操作の間に容器２１６Ａ〜２１６Ｄにインクを引き込んでもよい。各容器２１６Ａ〜２１６Ｄは、さらに、それぞれの容器に集められたインクと同じ色を有するインクの供給を保持するインク源またはインクマニホールドと流動的に連通している。各容器２１６Ａ〜２１６Ｄ内のインクは、画像操作で使用されるインク源またはマニホールドに再循環されてもよい。再循環プロセスは、除去インク中に存在する可能性がある気泡および汚染物質を取り除くことが可能である。
【００１８】
複数のインクジェットスタック層２０４の形成に使用される材料は、硬くて脆いいくつかの層を含んでいてもよく、一方、開口層２０８は、金属やポリマーなどの可撓性材料の１つまたは複数の層から形成されていてもよい。インクジェットスタック層２０４は、結合部２２４Ａ〜２２４Ｃなどの結合部を含み、結合部は、イジェクタアレイ２１２Ａ〜２１２Ｄ間に形成されている。これらの結合部２２４Ａ〜２２４Ｃは、製造工程の間に、クロスプロセス方向に複数のインクジェットスタック層２０４の各層にわたって形成される。これらの結合部は、破壊または屈曲することなく、インクジェットスタック層２０４の形成およびインクジェットスタック層２０４の開口層２０８への結合を可能にするのに十分に強い破壊強度を有するように構成されている。結合プロセスが完了した後、各結合部２２４Ａ〜２２４Ｃは、結合部が分離する開口層２０８に適用される屈曲力に応じて十分に曲がり、プリントヘッドアセンブリ２００の連結形状が形成されることを可能にする。しかし、開口層２０８は、開口層が影響を受けないで連結形状に従って曲がるような結合部によって形成されない。図３に見られるように、イジェクタアレイ２１２Ａ〜２１２Ｄは、複数のインクジェットスタック層２０４および開口層２０８上に互いに所定の距離に位置する。脆弱な結合部２２４Ａ〜２２４Ｃは、各結合部と周囲のインクジェット・イジェクタ・アレイとの間の十分なスペースで、複数のインクジェット・イジェクタ・アレイ２１２Ａ〜２１２Ｄにおいて隣接したインクジェット・イジェクタ・アレイ間に位置して、インクジェット・イジェクタ・アレイ２１２Ａ〜２１２Ｄを破損することなく各結合部の屈曲または破壊を可能にする。
【００１９】
イジェクタアレイ２１２Ａ〜２１２Ｄのインクジェットイジェクタは、インクジェットスタック層２０４の形成の間に、各イジェクタアレイにおける対応するインクジェットイジェクタが、画像操作中に受像部材上のクロスプロセス方向に互いに近接して着弾するインク滴を排出するように、クロスプロセス方向に互いに位置合わせされている。適切なクロスプロセス配置は、ＣＭＹＫインクなどの色の選択された数のインク滴のレジストレーションが、インク滴の組み合わせから形成された様々な色を備えた画像を生成することが可能である。結合部２２４Ａ〜２２４Ｃが屈曲してプリントヘッドアセンブリ２００におけるクロスプロセス配置を可能にした後、開口層２０８は、イジェクタアレイ２１２Ａ〜２１２Ｄのインクジェットイジェクタのクロスプロセス配置を維持する。したがって、開口層の完全性およびインクジェットスタック層の受像面の曲率に対して曲がる能力は、受像部材と開口層との間に一貫したギャップ距離を生成するように、受像部材の周囲のプリントヘッドアセンブリの位置合わせ後に、異なるインクジェット・イジェクタ・アレイによって生成されたインク滴のレジストレーションを保存する。
【００２０】
図５Ａは、インクジェットスタック層５０２Ａ〜５０２Ｃおよび開口層５２０を含むプリントヘッドアセンブリ５００の部分分解図を示す。インクジェットスタック層５０２Ａ〜５０２Ｃはともに接合されて、プリントヘッドアレイ５２４および５２８を形成する。アレイ５２４および５２８は、結合部５０４によって分離されている。図５Ｂは、開口プレート５２０がインクジェットスタック層５０２Ａ〜５０２Ｃに接合されたプリントヘッドアセンブリ５００を示す。インクジェットスタック層５０２Ａ〜５０２Ｃは、開口層５２０を除いて例示的インクジェットスタックを形成する。層５０２Ａ〜５０２Ｃは、インクジェット・イジェクタ・アレイ５２４および５２８を形成するトランスデューサ、ダイヤフラム、流動性キャビティおよびルートなどの様々な特徴を含む。図５Ａに示された３つの層は、多数の層を有するインクジェットスタックの単に実例でとなり、様々なインクジェットスタックの実施形態は、異なる数の層を有していてもよい。図５では、開口プレート５２０が示されており、開口プレート５２０は、インクジェットスタック層５０２Ａに接合されて、ノズル５３６などの開口層５２０において開口ノズルと位置合わせされた出口５３２などのインクジェットイジェクタが、イジェクタアレイ５２４および５２８からインク滴を排出または除去することが可能である。インクジェット・イジェクタ・アレイ５２４および５２８は、異なる色を有するインクを受け、排出してもよい。除去インクを受けるための溝などの様々な他の特徴も、インクジェットスタック層５０２Ａ〜５０２Ｃおよび開口層５２０を介して形成されてもよい。これらの特徴は、図５Ａおよび図５Ｂで図面を単純化するために省略されている。
【００２１】
結合部５０４が示されており、結合部５０４は、インクジェット・イジェクタ・アレイ５２４、５２８間に位置するインクジェットイジェクタスタック層５０２Ａ〜５０２Ｃを介して形成されている。結合部５０４は、インクジェット・イジェクタ・アレイ５２４および５２８から結合部５０４を分離する十分な距離で位置して、インクジェットスタック層５０２Ａ〜５０２Ｃがインクジェット・イジェクタ・アレイ５２４および５２８を破損することなく、結合部５０４の周囲で屈曲することが可能である。結合部５０４は、本明細書で、インクジェットアレイ５２８を含む各層５０２Ａ〜５０２Ｃの部分とインクジェットアレイ５２４を含む部分との間を延在する結合歯５０８として見られる複数の特徴を含む。結合歯５０８間に形成されたギャップ５１２などのギャップは、結合部５０４に沿って、各インクジェットスタック層５０２Ａ〜５０２Ｃの引張強度を低減する。結合歯５０８は、プリントヘッドアレイ５２８を含むインクジェットスタック層５０２Ａ〜５０２Ｃのセクションから形成された底辺およびプリントヘッドアレイ５２４を含むインクジェットスタック層５０２Ａ〜５０２Ｃに接触する頂点を備えた三角形を有する。結合の特徴の別の形態は、結合部の一方または両側から延在する変形可能または脆弱なタブまたは壁の任意の数または形状を含んでいてもよい。
【００２２】
結合歯５０８の選択された構成は、インクジェットスタック層５０２Ａ〜５０２Ｃを形成し開口層５２０に接合しながら、影響を受けないために十分な強度を備えた結合部５０４をもたらす。結合部５０４の強度も、開口層５２０に適用された屈曲力に応じて曲がるまたは破壊することを可能にし、したがって、インクジェットイジェクタ５２４および５２８が結合部５０４の周囲を移動することを可能にするのに十分強い。開口層５２０は、結合部および結合部５０４で見られる結合歯を欠く。開口層５２０は、屈曲し、影響を受けないように構成されて、連結式プリントヘッドアセンブリを形成し、インクジェットスタック層５０２Ａ〜５０２Ｃは、開口層５２０に接合されたままである。開口層５２０は、開口層５２０が屈曲後に影響を受けないことを可能にしながら、結合部５０４に沿った曲げを促進する特徴を任意に含んでいてもよい。
【００２３】
図５Ｂに示すように、インクジェット・イジェクタ・アレイ５２４は、方向５４４に開口層５２０に適用された屈曲力に応じて方向５４４Ａに移動し、インクジェット・イジェクタ・アレイ５２８は、結合部５０４の周囲の方向５４４Ｂに移動する。いくつかの実施形態では、結合部５０４の結合歯５０８は破壊してインクジェット・イジェクタ・アレイ５２４および５２８を分離してもよく、一方、他の実施形態では、結合歯は影響を受けず、屈曲力に応じて曲がる。開口層５２０は、方向５４４Ａおよび５４４Ｂに屈曲し、インクジェットスタック層５０２Ａ〜５０２Ｃは、開口層５２０に接合されたままであり、連結式プリントヘッドアセンブリを形成する。開口層５２０に適用された屈曲度が選択されて、図１に示すような曲線状の受像面の周囲に所定の配置でインクジェット・イジェクタ・アレイが位置することを可能とする連結式プリントヘッドアセンブリを形成する。結合部５０４は、インクジェット・イジェクタ・アレイ５２４および５２８への破損を回避するための屈曲の間に、インクジェット・イジェクタ・アレイ５２４および５２８にセットされる機械的応力を低減する。連結式プリントヘッドアセンブリを形成する前後に、インクマニホールド、インク容器および電気回路を含む追加のプリントヘッドコンポーネントは、インクジェットスタック層５０２Ａ〜５０２Ｃおよび開口層５２０に取り付けられてもよい。
【００２４】
別の結合部の実施形態は、影響を受けない間に、屈曲力に応じて曲がるように構成されている。図６は、結合部６０４および結合部６０４を延在する複数の変形可能な対称脚６０８を備えて示された例示的なインクジェットスタック層６０２を表す。図６の実施形態では、対称脚６０８は、屈曲力に応じて破壊することなく、曲がり、変形する。対称脚６０８は、インクジェットスタック層６０２が連結位置に屈曲される場合に影響を受けないようにすることができる。１つまたは複数のインクジェットスタック層が変形可能な結合部を有するインクジェットスタックの実施形態では、インクジェットスタック層のうちのいくつかは、他のインクジェットスタック層またはプリントヘッドコンポーネントを接合する前に、連結形状に屈曲されてもよい。例えば、インクジェットスタック層が変形可能な結合部を含む実施形態では、インクジェットスタックは、連結式インクジェットスタックに開口層を接合する前に連結形状に屈曲されてもよい。
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般にインクジェット印刷システムに関し、より詳細にはそのようなシステムで使用されるプリントヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
固体インクジェット印刷システムが公知である。これらの印刷システムは、インクローダ、溶融装置、少なくとも１つのプリントヘッド、媒体搬送経路、回転受像部材、離型剤塗布システム、転写ローラおよび媒体容器を含む。スティック、ペレット、トローチなどの様々な形態の固体インクが、１つまたは複数の供給チャネルに挿入され、各供給チャネルは溶融装置で終端する。溶融装置は、固体インクを、固体インクが溶融し液体インクになる相変化温度に加熱する。液体インクはプリントヘッドに供給される。プリントヘッドコントローラは、画像データに対応する発射信号を生成してプリントヘッドを操作し、それによって、溶融インクを回転受像部材によって支持された液体層上に排出して受像部材上にインク画像を形成する。システム内の媒体サプライから媒体が取り出され、媒体搬送経路に沿って転写ローラと回転受像部材との間に選択的に形成されたニップに搬送される。媒体の到着は、ニップでの受像部材上のインク画像の到着と同期する。ニップでの圧力は、受像部材から媒体にインク画像を移動し固定することを促進する。媒体は、次いで、画像を支える媒体が集められることが可能な媒体容器に媒体搬送経路に沿って続く。
【０００３】
プリントヘッドは、操作中に何度も受像部材に向けられる滴としてインクを排出する代わりに、インクジェットイジェクタを介してインクを除去するために加圧されることがある。再循環のために除去インクを捕捉することは有利である。しかし、曲線状の受像部材を有する画像装置は、除去インクを再捕捉するプリントヘッドアセンブリに課題が生じる。多色画像装置は、例えば、再使用のためのインクの色の完全性を維持するために、インクの各色を別々に集め、再循環させる。プリントヘッド間にインク再捕捉構造を挿入すると、プロセス方向にプリントヘッドの長さが増大し、従って、プリントヘッドの互いからの間隔が増大する可能性がある。プリントヘッドが配置される範囲がプロセス方向に長くなるほど、プリントヘッドが受像部材の曲率に一致するようにプリントヘッドを適応させることは、ますます困難になる。したがって、受像部材の曲率に対する多数のプリントヘッドの配置および除去インクの効率的な回収は、インクジェットプリンタにおける重要な態様である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
少なくとも１つの実施形態では、改良された印刷装置が、曲線状の受像部材の周囲のプリントヘッドの配置を可能にする。印刷装置は、インクジェットイジェクタの第１のアレイを有する第１の複数のインクジェットスタック層と、インクジェットイジェクタの第２のアレイを有する第２の複数のインクジェットスタック層と、互いに所定の距離だけ離れた開口の第１のアレイおよび開口の第２のアレイを有する開口層であり、開口層は、第１の複数のインクジェットスタック層に接合されてインクジェットイジェクタの第１のアレイが開口の第１のアレイを介してインクを排出することを可能にし、第２の複数のインクジェットスタック層に接合されてインクジェットイジェクタの第２のアレイが開口の第２のアレイを介してインクを排出することを可能にするとともに、インクジェットイジェクタの第１のアレイおよびインクジェットイジェクタの第２のアレイが曲面の周囲に所定の配置で位置することを可能とする開口層と、を含む。
【０００５】
他の実施形態では、改良された印刷装置は、回転受像部材の周囲に多数のインクジェット・イジェクタ・アレイの位置合わせを促進する。印刷装置は、インクジェットイジェクタの第１のアレイおよびインクジェットイジェクタの第２のアレイを有する複数のインクジェットスタック層と、互いに所定の距離だけ離れた開口の第１のアレイおよび開口の第２のアレイを有する開口層であり、開口層は、第１の複数のインクジェットスタック層に接合されてインクジェットイジェクタの第１のアレイが開口の第１のアレイを介してインクを排出することを可能にし、第２の複数のインクジェットスタック層に接合されてインクジェットイジェクタの第２のアレイが開口の第２のアレイを介してインクを排出することを可能にするとともに、インクジェットイジェクタの第１のアレイおよびインクジェットイジェクタの第２のアレイが曲面の周囲に所定の配置で位置することを可能とする開口層と、を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】曲線状の受像部材と位置合わせした連結式プリントヘッドアセンブリを含む相変化インクプリンタの概略図である。
【図２】連結式プリントヘッドアセンブリの断面図である。
【図３】図２の連結式プリントヘッドアセンブリの正面図である。
【図４】除去インクを受けるための溝の正面図である。
【図５Ａ】２つのインクジェット・イジェクタ・アレイ間に位置する結合部の部分分解図である。
【図５Ｂ】開口層に接合された図５Ａのインクジェット・イジェクタ・アレイの図である。
【図６】インクジェットイジェクタスタック層に形成された結合部の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
システムおよび方法のための詳細のみならず、本明細書に開示されたシステムおよび方法のための環境の概略的な理解のために図面が参照される。図面では、同じ参照番号が、同じ要素を指定するために初めから終わりまで使用される。本明細書で使用するように、用語「プリンタ」は、受像部材上にマーキング剤を排出し、相変化、水性、溶剤型またはＵＶ硬化性インク等を使用するように構成された直接および間接インクジェットプリンタのみならず、写真複写機、ファクシミリ装置、多機能装置を含むように構成された任意の装置を称する。本明細書で使用するように、「除去インク」は、故意または偶然にかかわらず、受像部材に付着しない、インクジェットイジェクタからインクの任意の吐出を称する。除去インクは、除去の間にイジェクタから放出されたインクを称する。本明細書で使用するように、用語「結合部」は、曲がる、屈曲する、変形するまたは回転して、２つのセグメントが結合部の周囲に互いに対して移動することを可能にするように構成された平面アセンブリの２つのセグメント間に形成された任意の特徴を称する。複数の層を有する平面アセンブリ間に形成された結合部は、また、複数の層のうちのいくつかのセグメントが、セグメントが結合部の周囲を移動する場合に互いから離れることを可能にする。本明細書で使用するように、用語「連結式」は、１つまたは複数の結合部に沿って互いに対して曲がっている平面アセンブリの２つ以上のセグメントから形成された形状を称する。本明細書で使用するように、用語「プロセス」方向は、画像ドラムや印刷媒体などの受像部材の移動方向を称し、用語「クロスプロセス」方向は、受像部材の表面に沿ったプロセス方向に垂直な方向である。
【０００８】
図１は、連結式プリントヘッドアセンブリ２００を含むプリンタ１０の実施形態を表す。説明するように、プリンタ１０は、以下に説明するように、その操作サブシステムおよびコンポーネントのすべてが直接または間接的に取り付けられたフレーム１１を含む。相変化インクプリンタ１０は画像部材１２を含み、画像部材１２は、画像ドラムの形態で示されるが、支持されたエンドレスベルトの形態に同様にすることができる。画像ドラム１２は受像面１４を有し、受像面１４は、方向１６に移動可能であり、受像面１４上に相変化インク画像が形成される。方向１７に回転可能な転写ローラ１９が、ドラム１２の表面１４に対してロードされて、転写ニップ１８を形成し、ニップ１８内で、表面１４上に形成されたインク画像が、加熱された媒体シート４９上に転写される。媒体シート４９は、ニップを介して移動する前に加熱されてもよい。
【０００９】
相変化インクプリンタ１０は、また、固体形態で１つの色相変化インクの少なくとも１つの源２２を有する相変化インク吐出サブシステム２０を含む。相変化インクプリンタ１０は、多色プリンタであるので、インク吐出システム２０は、相変化インクの４つの異なる色ＣＭＹＫ（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）を表す４つの源２２、２４、２６、２８を含む。相変化インク吐出システムは、また、相変化インクの固体形態を液体形態に溶融または相変化するための溶融装置（図示せず）を含む。相変化インク吐出システムは、連結式プリントヘッドアセンブリ２００を含むプリントヘッドシステム３０に液体インクを供給するのに適切である。アセンブリ２００に類似するプリントヘッドアセンブリは、少なくとも２つのインク容器、インクマニホールド、およびインクジェット・イジェクタ・アレイを含む。
【００１０】
図２は、４つのインク容器２１６Ａ〜２１６Ｄ、インクマニホールド２２０Ａ〜２２０Ｄおよびインクジェット・イジェクタ・アレイ２１２Ａ〜２１２Ｄをそれぞれ有するプリントヘッドアセンブリ２００のより詳細な図を表す。図１および図２を参照して、各インクマニホールド２２０Ａ〜２２０Ｄは、インク源２２、２４、２６および２８のうちの１つから溶融インクを受け、プリントヘッドアレイ２１２Ａ〜２１２Ｄのうちの１つのみに溶融インクをそれぞれ供給する。図１を単純化するために、インク源からマニホールド２２０Ａ〜２２０Ｄの流体接続は示されていない。各インク容器２１６Ａ〜２１６Ｄは、それぞれ、インクジェットイジェクタ２１２Ａ〜２１２Ｄの対応するアレイの下に位置して、除去操作の間にインクジェット・イジェクタ・アレイのうちの１つの面を伝って流れるインクを受ける。各インク容器２１６Ａ〜２１６Ｄは、各容器の真上のインクジェットイジェクタ２１２Ａ〜２１２Ｄの対応するアレイから単色インクを捕捉する。より詳細に以下に説明するように、各インクジェット・イジェクタ・アレイの最も近くに溝が位置して、イジェクタアレイ面を伝って流れるインクが、容器に入ることを可能にする。連結式プリントヘッドアセンブリ２００は、各インクジェット・イジェクタ・アレイ２１２Ａ〜２１２Ｄが、受像ドラム１２の曲面１４から実質的に一定の距離を有することを可能にする。したがって、プリントヘッドアセンブリ２００におけるインクジェットイジェクタの各アレイは、画像ドラム１２の中心から延在する半径に沿って位置合わせされている。プリントヘッドアセンブリ２００は、受像ドラム１２の中心に対して方向を合わせられて、重力によって、各インクジェット・イジェクタ・アレイ２１２Ａ〜２１２Ｄから流れる除去インクがインク容器２１６Ａ〜２１６Ｄのうちの対応するインク容器に促されることが可能となる。
【００１１】
さらに示すように、相変化インクプリンタ１０は、基板供給／ハンドリングシステム４０を含む。基板供給／ハンドリングシステム４０は、例えば、シートまたは基板供給源４２、４４、４８を含んでいてもよく、その供給源４８は、例えば、受像基板をカット紙４９の形態で格納し供給するための高容量紙供給または給送装置である。基板供給／ハンドリングシステム４０は、また、基板ヒータまたプレヒータアセンブリ５２を有する基板ハンドリング／処理システム５０を含む。示されるような相変化インクプリンタ１０は、また、原稿載置トレイ７２、原稿シート供給／検索装置７４、および原稿露光／走査システム７６を有する原稿給送装置７０を含んでいてもよい。
【００１２】
図１の実施例では、プリンタ１０の様々なサブシステム、コンポーネントおよび機能の操作および制御が、コントローラまたは電子サブシステム（ＥＳＳ）８０を用いて行われる。ＥＳＳまたはコントローラ８０は、電子記憶装置８４を備えた中央処理装置（ＣＰＵ）８２、およびディスプレイまたはユーザインターフェース（ＵＩ）８６を有する内蔵型専用ミニコンピュータであってもよい。さらに、ＣＰＵ８２は、走査システム７６、またはオンライン、またはワークステーション接続９０などの画像入力源と連結式プリントヘッドアセンブリ２００との間の画像データの流れを読み、捕捉し、準備し、管理する。図１に示すように、ＥＳＳまたはコントローラ８０は、以下に説明する連結式プリントヘッドアセンブリ２００の操作を含めて、他の印刷サブシステムおよび機能のすべてを操作し、制御するためのメインマルチタスクプロセッサである。別のプリンタの実施形態は、１つまたは複数のプリントヘッドアセンブリを含めて、様々な印刷サブシステムを操作するように構成された１つまたは複数の電子制御装置を含んでいてもよい。
【００１３】
操作中、生成される画像用の画像データは、走査システム７６、または処理および連結式プリントヘッドアセンブリ２００への出力のためのオンラインまたはワークステーション接続９０を介してコントローラ８０に送られる。さらに、コントローラ８０は、例えば、ユーザインターフェース８６を介してオペレータの入力から、関連するサブシステムおよびコンポーネント制御を決定および／または受け入れ、従ってそのような制御を実行する。その結果、適切な色固体形態の相変化インクが溶解され、プリントヘッドアセンブリ２００に送られる。コントローラは、プリントヘッドを操作して、受像面１４上の離型剤の層上にインクを排出して、画像データに対応するインク画像を形成する。受像基板は、源４２、４４、４８のうちのいずれか１つによって供給され、表面１４上に形成されたインク画像と時間が決められたレジストレーションでの受像部材１４と転写ローラ１９との間に形成されたニップに基板システム５０によって導かれる。インク画像および媒体がニップを通って移動するので、インク画像は表面１４から移動され、転写ニップ１８内の画像基板にしっかりと結合される。
【００１４】
図２および図３は、プリンタ１０などの画像装置での使用に適切な連結式プリントヘッドアセンブリ２００を表す。図２は、連結式プリントヘッドアセンブリ２００の断面図を示す。連結式プリントヘッドアセンブリ２００は、複数のインクジェットスタック層２０４、開口層２０８、インクジェット・イジェクタ・アレイ２１２Ａ〜２１２Ｄ、容器２１６Ａ〜２１６Ｄ、インクマニホールド２２０Ａ〜２２０Ｄ、およびフレキシブル回路２２８を含む。図３は、プリントヘッドアセンブリ２００の正面図を示し、さらに溝３２０Ａ〜３２０Ｄを示す。図２および図３の実施形態では、インクジェット・イジェクタ・アレイ２１２Ａ〜２１２Ｄは、クロスプロセス方向に幅を有し、矢印３０４および３０８によって示され、実質的に受像部材の十分な幅であるが、別の実施形態は、変化する幅または複数の一定間隔で配置された溝を備えたインクジェット・イジェクタ・アレイを有していてもよい。各インクマニホールド２２０Ａ〜２２０Ｄは、図１で見られるインク源２２〜２８などの複数のインク源のうちの１つから受けた溶融インクの供給を保持する。各インクジェット・イジェクタ・アレイ２１２Ａ〜２１２Ｄは、それぞれ、インクマニホールド２２０Ａ〜２２Ｄのうちの１つから溶融インクを受けるように構成された複数のインクジェットイジェクタを含む。プリントヘッドアセンブリ２００の実例の実施形態では、インクジェット・イジェクタ・アレイ２１２Ａ〜２１２Ｄは、それぞれ、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックを有するインクを排出するように構成されているが、別の実施形態は、異なる色のインク、より多いまたはより少ない色のインクを使用し、プリントヘッドアセンブリ２００で見られるものと異なった順にインクの色を配置してもよい。
【００１５】
複数のインクジェットスタック層２０４は、限定されないが、トランスデューサ、ダイヤフラム、様々な流動性キャビティおよびルートを含む金属層、シリコンおよびポリマー層が挙げられる様々な材料から形成された層を含む。インクジェットイジェクタ２１２Ａ〜２１２Ｄの各アレイは、複数のインクジェットスタック層２０４から形成された複数のインクジェットイジェクタを含む。これらのイジェクタは、図３に示すように、各インクジェット・イジェクタ・アレイ２１２Ａ〜２１２Ｄの面にわたって所定のパターンで典型的に配置されている。様々なタイプのインクジェットイジェクタが、インクジェット・イジェクタ・アレイで使用されてもよく、インクジェットスタック層２０４に形成された、圧電または音響イジェクタ、サーマルイジェクタ、静電イジェクタ等を含んでいてもよい。開口層２０８は、各インクジェット・イジェクタ・アレイ２１２Ａ〜２１２Ｄ用のインクジェットイジェクタに対応する複数の開口ノズルアレイを含む。ノズルは、インクジェットイジェクタが受像面に向けてインク滴を排出することを可能とする。フレキシブル回路２２８は、インクジェットイジェクタおよびコントローラ（図示せず）に動作可能なように接続された複数の導線を含む。コントローラは、画像操作中に電気発射信号を生成し、１つまたは複数のインクジェットイジェクタは、インクジェットイジェクタを始動する発射信号に応じて受像面に向けてインク滴を排出する。
【００１６】
インクジェット・イジェクタ・アレイ２１２Ａ〜２１２Ｄの少なくとも１つは、除去操作中に加圧されて、除去インクが、開口層２０８の面を伝って流れるように、インクジェットイジェクタを介して、およびノズルからインクを促す。溝３２０Ａ〜３２０Ｄは、インクジェット・イジェクタ・アレイ２１２Ａ〜２１２Ｄの最も近くに位置して、各インクジェット・イジェクタ・アレイ２１２Ａ〜２１２Ｄからの除去インクが、容器２１６Ａ〜２１６Ｄのうちの１つにそれぞれ入ることを可能にする。溝３２０Ａ〜３２０Ｄは、すべてのインクジェットスタック層２０４および開口層２０８を介して形成されている。溝３２０Ａ〜３２０Ｄは、除去操作の間に異なる色を有するインクが混ざることを防ぎながら、除去インクが、対応する容器２１６Ａ〜２１６Ｄに入ることを可能にする位置を占有する。図４は、インクジェットアレイ４１２から除去インクを受けるように構成された単一溝４２０を表す。溝４２０の勾配付き壁４２４は、インクジェット・イジェクタ・アレイ４１２の幅に沿って延在する。この例において、勾配付き壁４２４の形状は、イジェクタアレイ４１２の表面に対して９０°未満の角度を形成して、溝４２０を介して除去インクの流れを促進する。勾配付き壁４２４を生成するために使用されることができる様々な方法としては、進歩的切断および形成型を介して勾配付き形状を形成することや、開口層２０８の一部を溝４２０に折り曲げることが挙げられる。溝のための別の構成は、イジェクタアレイ４１２の表面に垂直な壁または曲線状の形状を有する壁を有する溝を含んでいてもよい。溝を形成する別の方法としては、インクジェットスタックの各層に溝をそれぞれ形成することや、インクジェットスタック層がともに接合された後に溝を切断することが挙げられる。
【００１７】
除去インクは、インクジェットアレイ２１２Ａ〜２１２Ｄを伝って流れるので、重力、および除去インクと開口層２０８との間の表面張力は、対応する溝３２０Ａ〜３２０Ｄを介して除去インクを促す。いくつかの実施形態では、負圧源が、溝３２０Ａ〜３２０Ｄを介して負圧を付与して、除去操作の間に容器２１６Ａ〜２１６Ｄにインクを引き込んでもよい。各容器２１６Ａ〜２１６Ｄは、さらに、それぞれの容器に集められたインクと同じ色を有するインクの供給を保持するインク源またはインクマニホールドと流動的に連通している。各容器２１６Ａ〜２１６Ｄ内のインクは、画像操作で使用されるインク源またはマニホールドに再循環されてもよい。再循環プロセスは、除去インク中に存在する可能性がある気泡および汚染物質を取り除くことが可能である。
【００１８】
複数のインクジェットスタック層２０４の形成に使用される材料は、硬くて脆いいくつかの層を含んでいてもよく、一方、開口層２０８は、金属やポリマーなどの可撓性材料の１つまたは複数の層から形成されていてもよい。インクジェットスタック層２０４は、結合部２２４Ａ〜２２４Ｃなどの結合部を含み、結合部は、イジェクタアレイ２１２Ａ〜２１２Ｄ間に形成されている。これらの結合部２２４Ａ〜２２４Ｃは、製造工程の間に、クロスプロセス方向に複数のインクジェットスタック層２０４の各層にわたって形成される。これらの結合部は、破壊または屈曲することなく、インクジェットスタック層２０４の形成およびインクジェットスタック層２０４の開口層２０８への結合を可能にするのに十分に強い破壊強度を有するように構成されている。結合プロセスが完了した後、各結合部２２４Ａ〜２２４Ｃは、結合部が分離する開口層２０８に適用される屈曲力に応じて十分に曲がり、プリントヘッドアセンブリ２００の連結形状が形成されることを可能にする。しかし、開口層２０８は、開口層が影響を受けないで連結形状に従って曲がるような結合部によって形成されない。図３に見られるように、イジェクタアレイ２１２Ａ〜２１２Ｄは、複数のインクジェットスタック層２０４および開口層２０８上に互いに所定の距離に位置する。脆弱な結合部２２４Ａ〜２２４Ｃは、各結合部と周囲のインクジェット・イジェクタ・アレイとの間の十分なスペースで、複数のインクジェット・イジェクタ・アレイ２１２Ａ〜２１２Ｄにおいて隣接したインクジェット・イジェクタ・アレイ間に位置して、インクジェット・イジェクタ・アレイ２１２Ａ〜２１２Ｄを破損することなく各結合部の屈曲または破壊を可能にする。
【００１９】
イジェクタアレイ２１２Ａ〜２１２Ｄのインクジェットイジェクタは、インクジェットスタック層２０４の形成の間に、各イジェクタアレイにおける対応するインクジェットイジェクタが、画像操作中に受像部材上のクロスプロセス方向に互いに近接して着弾するインク滴を排出するように、クロスプロセス方向に互いに位置合わせされている。適切なクロスプロセス配置は、ＣＭＹＫインクなどの色の選択された数のインク滴のレジストレーションが、インク滴の組み合わせから形成された様々な色を備えた画像を生成することが可能である。結合部２２４Ａ〜２２４Ｃが屈曲してプリントヘッドアセンブリ２００におけるクロスプロセス配置を可能にした後、開口層２０８は、イジェクタアレイ２１２Ａ〜２１２Ｄのインクジェットイジェクタのクロスプロセス配置を維持する。したがって、開口層の完全性およびインクジェットスタック層の受像面の曲率に対して曲がる能力は、受像部材と開口層との間に一貫したギャップ距離を生成するように、受像部材の周囲のプリントヘッドアセンブリの位置合わせ後に、異なるインクジェット・イジェクタ・アレイによって生成されたインク滴のレジストレーションを保存する。
【００２０】
図５Ａは、インクジェットスタック層５０２Ａ〜５０２Ｃおよび開口層５２０を含むプリントヘッドアセンブリ５００の部分分解図を示す。インクジェットスタック層５０２Ａ〜５０２Ｃはともに接合されて、プリントヘッドアレイ５２４および５２８を形成する。アレイ５２４および５２８は、結合部５０４によって分離されている。図５Ｂは、開口プレート５２０がインクジェットスタック層５０２Ａ〜５０２Ｃに接合されたプリントヘッドアセンブリ５００を示す。インクジェットスタック層５０２Ａ〜５０２Ｃは、開口層５２０を除いて例示的インクジェットスタックを形成する。層５０２Ａ〜５０２Ｃは、インクジェット・イジェクタ・アレイ５２４および５２８を形成するトランスデューサ、ダイヤフラム、流動性キャビティおよびルートなどの様々な特徴を含む。図５Ａに示された３つの層は、多数の層を有するインクジェットスタックの単に実例でとなり、様々なインクジェットスタックの実施形態は、異なる数の層を有していてもよい。図５では、開口プレート５２０が示されており、開口プレート５２０は、インクジェットスタック層５０２Ａに接合されて、ノズル５３６などの開口層５２０において開口ノズルと位置合わせされた出口５３２などのインクジェットイジェクタが、イジェクタアレイ５２４および５２８からインク滴を排出または除去することが可能である。インクジェット・イジェクタ・アレイ５２４および５２８は、異なる色を有するインクを受け、排出してもよい。除去インクを受けるための溝などの様々な他の特徴も、インクジェットスタック層５０２Ａ〜５０２Ｃおよび開口層５２０を介して形成されてもよい。これらの特徴は、図５Ａおよび図５Ｂで図面を単純化するために省略されている。
【００２１】
結合部５０４が示されており、結合部５０４は、インクジェット・イジェクタ・アレイ５２４、５２８間に位置するインクジェットイジェクタスタック層５０２Ａ〜５０２Ｃを介して形成されている。結合部５０４は、インクジェット・イジェクタ・アレイ５２４および５２８から結合部５０４を分離する十分な距離で位置して、インクジェットスタック層５０２Ａ〜５０２Ｃがインクジェット・イジェクタ・アレイ５２４および５２８を破損することなく、結合部５０４の周囲で屈曲することが可能である。結合部５０４は、本明細書で、インクジェットアレイ５２８を含む各層５０２Ａ〜５０２Ｃの部分とインクジェットアレイ５２４を含む部分との間を延在する結合歯５０８として見られる複数の特徴を含む。結合歯５０８間に形成されたギャップ５１２などのギャップは、結合部５０４に沿って、各インクジェットスタック層５０２Ａ〜５０２Ｃの引張強度を低減する。結合歯５０８は、プリントヘッドアレイ５２８を含むインクジェットスタック層５０２Ａ〜５０２Ｃのセクションから形成された底辺およびプリントヘッドアレイ５２４を含むインクジェットスタック層５０２Ａ〜５０２Ｃに接触する頂点を備えた三角形を有する。結合の特徴の別の形態は、結合部の一方または両側から延在する変形可能または脆弱なタブまたは壁の任意の数または形状を含んでいてもよい。
【００２２】
結合歯５０８の選択された構成は、インクジェットスタック層５０２Ａ〜５０２Ｃを形成し開口層５２０に接合しながら、影響を受けないために十分な強度を備えた結合部５０４をもたらす。結合部５０４の強度も、開口層５２０に適用された屈曲力に応じて曲がるまたは破壊することを可能にし、したがって、インクジェットイジェクタ５２４および５２８が結合部５０４の周囲を移動することを可能にするのに十分強い。開口層５２０は、結合部および結合部５０４で見られる結合歯を欠く。開口層５２０は、屈曲し、影響を受けないように構成されて、連結式プリントヘッドアセンブリを形成し、インクジェットスタック層５０２Ａ〜５０２Ｃは、開口層５２０に接合されたままである。開口層５２０は、開口層５２０が屈曲後に影響を受けないことを可能にしながら、結合部５０４に沿った曲げを促進する特徴を任意に含んでいてもよい。
【００２３】
図５Ｂに示すように、インクジェット・イジェクタ・アレイ５２４は、方向５４４に開口層５２０に適用された屈曲力に応じて方向５４４Ａに移動し、インクジェット・イジェクタ・アレイ５２８は、結合部５０４の周囲の方向５４４Ｂに移動する。いくつかの実施形態では、結合部５０４の結合歯５０８は破壊してインクジェット・イジェクタ・アレイ５２４および５２８を分離してもよく、一方、他の実施形態では、結合歯は影響を受けず、屈曲力に応じて曲がる。開口層５２０は、方向５４４Ａおよび５４４Ｂに屈曲し、インクジェットスタック層５０２Ａ〜５０２Ｃは、開口層５２０に接合されたままであり、連結式プリントヘッドアセンブリを形成する。開口層５２０に適用された屈曲度が選択されて、図１に示すような曲線状の受像面の周囲に所定の配置でインクジェット・イジェクタ・アレイが位置することを可能とする連結式プリントヘッドアセンブリを形成する。結合部５０４は、インクジェット・イジェクタ・アレイ５２４および５２８への破損を回避するための屈曲の間に、インクジェット・イジェクタ・アレイ５２４および５２８にセットされる機械的応力を低減する。連結式プリントヘッドアセンブリを形成する前後に、インクマニホールド、インク容器および電気回路を含む追加のプリントヘッドコンポーネントは、インクジェットスタック層５０２Ａ〜５０２Ｃおよび開口層５２０に取り付けられてもよい。
【００２４】
別の結合部の実施形態は、影響を受けない間に、屈曲力に応じて曲がるように構成されている。図６は、結合部６０４および結合部６０４を延在する複数の変形可能な対称脚６０８を備えて示された例示的なインクジェットスタック層６０２を表す。図６の実施形態では、対称脚６０８は、屈曲力に応じて破壊することなく、曲がり、変形する。対称脚６０８は、インクジェットスタック層６０２が連結位置に屈曲される場合に影響を受けないようにすることができる。１つまたは複数のインクジェットスタック層が変形可能な結合部を有するインクジェットスタックの実施形態では、インクジェットスタック層のうちのいくつかは、他のインクジェットスタック層またはプリントヘッドコンポーネントを接合する前に、連結形状に屈曲されてもよい。例えば、インクジェットスタック層が変形可能な結合部を含む実施形態では、インクジェットスタックは、連結式インクジェットスタックに開口層を接合する前に連結形状に屈曲されてもよい。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷装置であって、
インクジェットイジェクタの第１のアレイおよびインクジェットイジェクタの第２のアレイを有する複数のインクジェットスタック層と、
互いに所定の距離だけ離れた開口の第１のアレイおよび開口の第２のアレイを有する開口層であり、前記開口層は、前記第１の複数のインクジェットスタック層に接合されてインクジェットイジェクタの前記第１のアレイが開口の前記第１のアレイを介してインクを排出することを可能にし、前記第２の複数のインクジェットスタック層に接合されてインクジェットイジェクタの前記第２のアレイが開口の前記第２のアレイを介してインクを排出することを可能にするとともに、インクジェットイジェクタの前記第１のアレイおよびインクジェットイジェクタの前記第２のアレイが曲面の周囲に所定の配置で位置することを可能とする開口層と、
を含む、印刷装置。
【請求項２】
インクジェットイジェクタの前記第１のアレイとインクジェットイジェクタの前記第２のアレイとの間に形成された結合部であり、前記結合部は、開口層が固定されてインクジェットイジェクタの前記第１のアレイおよびインクジェットイジェクタの前記第２のアレイが曲面の周囲に所定の配置で位置することを可能とすることに応じて、インクジェットイジェクタの前記第１のアレイがインクジェットイジェクタの前記第２のアレイに対して移動することを可能とする結合部をさらに含む、請求項１の印刷装置。
【請求項３】
前記結合部は、前記複数のインクジェットスタック層における各インクジェットスタック層の複数の結合歯をさらに含み、各インクジェットスタック層の前記複数の結合歯は、インクジェットイジェクタの前記第１のアレイとインクジェットイジェクタの前記第２のアレイとの間の領域に形成されている、請求項２の印刷装置。
【請求項４】
前記結合歯は三角形である、請求項３の印刷装置。
【請求項５】
前記結合部は、前記第１の複数のインクジェットスタック層の各インクジェットスタック層と、前記第２の複数のインクジェットスタック層の各インクジェットスタック層との間の複数の脚をさらに含み、前記複数の脚の各脚は、前記開口層が屈曲されることに応じて変形するように構成されている、請求項２の印刷装置。
【請求項６】
開口の前記第１のアレイと開口の前記第２のアレイとの間の前記開口層に形成された第１の溝をさらに含み、前記第１の溝は、開口の第１のアレイから除去されたインクが開口層を介して流出することが可能である、請求項２の印刷装置。
【請求項７】
前記開口層に形成された第２の溝をさらに含み、前記第２の溝は、開口の前記第２のアレイから除去されたインクが前記開口層を介して流出することを可能にするように位置する、請求項６の印刷装置。
【請求項８】
インクジェットスタックイジェクタの前記第１のアレイと、インクジェットスタックイジェクタの前記第２のアレイとの前記所定の配置は、インクジェットスタックイジェクタの前記第１のアレイおよびインクジェットスタックイジェクタの前記第２のアレイが画像ドラムの中心からの半径で位置合わせ可能である、請求項１の印刷装置。
【請求項９】
前記複数のインクジェットスタック層は、前記開口層の前記第１の溝と流動的に連通して、前記開口層の前記第１の溝に入るインクを受ける容器をさらに含む、請求項７の印刷装置。
【請求項１０】
前記複数のインクジェットスタック層は、前記開口層の前記第２の溝と流動的に連通して前記、開口層の前記第２の溝に入るインクを受ける他の容器をさらに含む、請求項９の印刷装置。
【請求項１】
印刷装置であって、
インクジェットイジェクタの第１のアレイおよびインクジェットイジェクタの第２のアレイを有する複数のインクジェットスタック層と、
互いに所定の距離だけ離れた開口の第１のアレイおよび開口の第２のアレイを有する開口層であり、前記開口層は、前記第１の複数のインクジェットスタック層に接合されてインクジェットイジェクタの前記第１のアレイが開口の前記第１のアレイを介してインクを排出することを可能にし、前記第２の複数のインクジェットスタック層に接合されてインクジェットイジェクタの前記第２のアレイが開口の前記第２のアレイを介してインクを排出することを可能にするとともに、インクジェットイジェクタの前記第１のアレイおよびインクジェットイジェクタの前記第２のアレイが曲面の周囲に所定の配置で位置することを可能とする開口層と、
を含む、印刷装置。
【請求項２】
インクジェットイジェクタの前記第１のアレイとインクジェットイジェクタの前記第２のアレイとの間に形成された結合部であり、前記結合部は、開口層が固定されてインクジェットイジェクタの前記第１のアレイおよびインクジェットイジェクタの前記第２のアレイが曲面の周囲に所定の配置で位置することを可能とすることに応じて、インクジェットイジェクタの前記第１のアレイがインクジェットイジェクタの前記第２のアレイに対して移動することを可能とする結合部をさらに含む、請求項１の印刷装置。
【請求項３】
前記結合部は、前記複数のインクジェットスタック層における各インクジェットスタック層の複数の結合歯をさらに含み、各インクジェットスタック層の前記複数の結合歯は、インクジェットイジェクタの前記第１のアレイとインクジェットイジェクタの前記第２のアレイとの間の領域に形成されている、請求項２の印刷装置。
【請求項４】
前記結合歯は三角形である、請求項３の印刷装置。
【請求項５】
前記結合部は、前記第１の複数のインクジェットスタック層の各インクジェットスタック層と、前記第２の複数のインクジェットスタック層の各インクジェットスタック層との間の複数の脚をさらに含み、前記複数の脚の各脚は、前記開口層が屈曲されることに応じて変形するように構成されている、請求項２の印刷装置。
【請求項６】
開口の前記第１のアレイと開口の前記第２のアレイとの間の前記開口層に形成された第１の溝をさらに含み、前記第１の溝は、開口の第１のアレイから除去されたインクが開口層を介して流出することが可能である、請求項２の印刷装置。
【請求項７】
前記開口層に形成された第２の溝をさらに含み、前記第２の溝は、開口の前記第２のアレイから除去されたインクが前記開口層を介して流出することを可能にするように位置する、請求項６の印刷装置。
【請求項８】
インクジェットスタックイジェクタの前記第１のアレイと、インクジェットスタックイジェクタの前記第２のアレイとの前記所定の配置は、インクジェットスタックイジェクタの前記第１のアレイおよびインクジェットスタックイジェクタの前記第２のアレイが画像ドラムの中心からの半径で位置合わせ可能である、請求項１の印刷装置。
【請求項９】
前記複数のインクジェットスタック層は、前記開口層の前記第１の溝と流動的に連通して、前記開口層の前記第１の溝に入るインクを受ける容器をさらに含む、請求項７の印刷装置。
【請求項１０】
前記複数のインクジェットスタック層は、前記開口層の前記第２の溝と流動的に連通して前記、開口層の前記第２の溝に入るインクを受ける他の容器をさらに含む、請求項９の印刷装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１０６４９８（Ｐ２０１２−１０６４９８Ａ）
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４２８２５（Ｐ２０１１−２４２８２５）
【出願日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【出願人】（５９６１７０１７０）ゼロックス コーポレイション (1,961)
【氏名又は名称原語表記】ＸＥＲＯＸ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【出願人】（５９６１７０１７０）ゼロックス コーポレイション (1,961)
【氏名又は名称原語表記】ＸＥＲＯＸ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]