(57)【要約】      （修正有）【課題】相転移インクが空気口を塞ぐことを抑える、または防止することが可能な選択隔壁を有する相転移インク用容器を提供する。【解決手段】相転移インクジェットプリンタは、印字ヘッド１０１からの不適切なインクの射出を抑えるよう、または防止するよう設定された、加熱された相転移インク用容器１０２を含む。この容器は、大気への通気口を含んで、実質的に均一で正確な加熱されたインクの射出を提供する。フィルタなどの選択隔壁が、前記通気口に隣接して配置され、実質的にインクが通気口に侵入するのを防止し、なおも印刷中およびパージング中に、通気口が圧力を容器に誘導する。【選択図】図１
2014054837.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱された相転移インクを、印字ヘッドに供給する相転移インク用格納容器であって、
チャンバを画定して、加熱された相転移インクの供給を保持する筐体であって、加熱された相転移インクを前記チャンバに供給するよう設定された相転移インクの入口と、前記印字ヘッドに動作可能に接続し、前記チャンバから前記印字ヘッドに液体の相転移インクを供給するよう設定された相転移インクの出口と、前記チャンバを気体の圧力にさらすよう設定された通気口と、を含む筐体と、
前記通気口から所定の距離だけ間隔をあけて配置された選択隔壁であって、前記チャンバ内の圧力により前記液体の相転移インクが前記通気口内に流れ込むことを実質的に防止するよう設定されたサイズを有する複数の穴を含む選択隔壁と、を含む相転移インク用格納容器。
【請求項２】
前記選択隔壁が、疎油性の材料を含む、請求項１に記載の相転移インク用格納容器。
【請求項３】
前記選択隔壁が、疎油性の被膜を含んで前記加熱された相転移インクを弾く、請求項２に記載の相転移インク用格納容器。
【請求項４】
前記複数の穴が，それぞれ内面を画定し、前記疎油性の被膜が、前記内面に堆積する、請求項３に記載の相転移インク用格納容器。
【請求項５】
前記選択隔壁が、ポリイミドの材料を含む請求項４に記載の相転移インク用格納容器。
【請求項６】
前記ポリイミドの材料が、複数のレーザドリルの穴を含む、請求項５に記載の相転移インク用格納容器。
【請求項７】
前記疎油性の被膜が、フルオロデシルトリクロロシランの材料を含む、請求項６に記載の相転移インク用格納容器。
【請求項８】
前記疎油性の被膜には、非結晶のフッ素重合体の材料が含まれる、請求項６に記載の相転移インク用格納容器。
【請求項９】
前記筐体に動作可能に接続し、前記筐体を所定の温度に加熱して、前記チャンバ内の前記相転移インクを液化するよう設定された加熱器をさらに含む請求項１に記載の相転移インク用格納容器。
【請求項１０】
前記筐体が、前記通気口に隣接して配置された開口を含み、前記開口が、前記通気口の断面より大きな断面を含む、請求項９に記載の相転移インク用格納容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に相転移インクジェットプリンタに関し、より具体的には相転移インクが空気口を塞ぐことを抑える、または防止するための選択隔壁を有する相転移インク用容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、インクジェット印刷装置、またはプリンタは、少なくとも１つの印字ヘッドユニットを含み、この印字ヘッドユニットが、液体インクの滴を画像受取り部材の上に吐出する。インクジェットプリンタは、印字ヘッドを有し、これらの印字ヘッドが複数のインクジェットを動作させて、液体インクを画像受取部材の上に吐出する。プリンタ内に組み込まれるカートリッジ内の容器にインクを格納することができる。インクジェットプリンタでは、異なる種類のインクを使用することができる。使用するインクは、水性インク、またはインク乳化液でよい。別のインクジェットプリンタでは、ゲル状で供給されるインクを使用することができる。このゲルを所定の温度に加熱して、インクの粘度を変化させる、そのため、このインクは、印字ヘッドが吐出するのに適する。
【０００３】
その他のインクジェットプリンタでは、インクを固形で受取り、次いでその固体インクを溶解して、画像受取部材の上に吐出する液体インクを生成する。これらのインクを相転移インクと呼ぶ。この相転移インクは、周囲温度では個相を維持するが、高温になると液相へ遷移する。印字ヘッドユニットは、そのユニットに供給された溶解インクを画像受取部材上に吐出する。吐出されたインクが、画像受取部材に付着すると、そのインク滴が凝固する。これらの固体インクプリンタでは、固体インクは、ペレット、インクスティック、細粒またはその他の形状の形態でよい。固体インクのペレットまたはインクスティックは、一般にインク充填器内に配置され、供給シュートまたは経路を通って溶解装置に供給され、その供給されたインクが溶解される。次いで、溶解されたインクは、容器内に集められ、導管などを通って１つ以上の印字ヘッドへ供給される。
【０００４】
インクジェットプリンタは、１つ以上の印字ヘッドを含むことができる。各印字ヘッドは、個々にノズルのアレイを含み、これらのノズルがインク滴を開いた間隙に通し、画像受取部材に吐出して画像を形成する。画像受取部材は、記録媒体の連続ロール紙、１枚以上の媒体シート、あるいは印刷ドラムまたはエンドレスベルトなどの回転面でよい。この回転面上に印刷された画像は、その後、回転面と転写定着ローラとの間に形成された転写定着ニップの中で力学的な力により、連続ロール紙またはシートのどちらかの記録媒体に転写される。
【０００５】
インクジェットの印字ヘッドでは、個々に圧電アクチュエータ、サーマルアクチュエータ、または音響アクチュエータにより、力学的な力が生成され、この力により、時には発射信号と呼ばれる、電気電圧信号に対応して、インクで満たされた導管から、開口部を通ってインクが発射される。これらの信号の振幅、または電圧レベルにより、各滴の中で吐出されるインクの量が左右される。発射信号は、印字ヘッドの制御装置により、画像データに従って生成される。インクジェットプリンタは、この画像データに従って、画像受取部材上の特定の位置に個々のインク滴のパターンを印刷することにより印刷画像を形成する。インク滴が付着される位置は、時として「インク滴位置」「インク滴ポジション」あるいは「画素」と呼ばれる。したがって、画像データに従った画像受取部材上へのインク滴の配置と印刷動作を見なすことができる。
【０００６】
プリンタ、プリンタインク、および画像受取部材が使用されている環境は常に理想的であるわけではない。印刷エラーの原因がいくつも存在し、これらの原因は、インクによる汚染、相転移インクの不適切な加熱、およびプリンタの不適切な保守により生じる。それに加えて、印字ヘッド内の全てのインクジェットノズルは、保守なしで動作可能に維持されることはない。インクジェットノズルの中には、断続的にしか動作できなくなるものもある、つまり、これらのインクジェットノズルは、ある時には、インクを発射することができるが、ある時には、インクを発射することができない。このような断続的な発射を減らす、または無くすために、インクジェット印字ヘッド、およびインクをノズルに供給する容器は、フィルタを含み、このフィルタにより、汚染物を取り除く、または汚染物がインクジェットに侵入するのを阻止することができる。別のインクジェットプリンタ、具体的には、相転移インクが堆積されるインクジェットプリンタでは、パージ動作が行われ、常時、印字ヘッドノズルからインクが取り除かれる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
相転移プリンタは、夜間などの一定の時間動作しないと、相転移インクの粘度が増す可能性があり、凝固することすらある。一般には、このような状態変化は一時的であり、にプリンタが一定時間後に印刷するために必要な動作温度に戻った後、プリンタの適切な動作を脅かすリスクは発生しない、いつでもプリンタが印刷できる状態にあることを確保するため、パージ動作を行って、印字ヘッドのノズル内の全ての妨害物または気泡を取り除くことができる。しかし、中には相転移インクが、印字ヘッド、インク容器、およびインク導管をも含む、プリンタ内の別の位置に移動してしまい、その場所によっては、相転移インクが十分に液化しないケースもある。したがって、プリンタ内の相転移インクを適切に液化させることが困難、不可能な位置、または経済的なメリットのない位置に相転移インクが移ってしまう可能性を少なくすることが所望される。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
相転移インクジェットの印字ヘッド組立体は、加熱された相転移インク用容器を含み、この相転移インク用容器が、不適切に印字ヘッドのノズルからインクが射出されることを抑えるよう、あるいは防止するよう設定される。この容器は、大気への通気口を含んで、均一で正確な、加熱インクの射出を提供する。通気口に隣接して配置された、フィルタなどの選択隔壁により、インクの通気口への侵入を大幅に防止しながら、印刷中およびパージング中に通気口により容器内に圧力をかけられるようにする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、インクジェットプリンタのインク供給構成要素の一実施形態の概略ブロック図である。
【図２】図２は、インク容器を含む印刷位置の印字ヘッドの一実施形態の簡略化された概略側面断面図である。
【図３】図３は、非動作位置すなわち傾斜位置の印字ヘッドの一実施形態の簡略化された側面断面図である。
【図４】図４は、動作位置すなわち傾斜位置の複数の穴を含む選択隔壁の簡略化された概略側面断面図である。
【図５】図５は、動作位置の複数の穴を含む選択隔壁の簡略化された概略側面断面図である。
【図６】図６は、複数の穴を含む選択隔壁の簡略化された概略斜視図である。
【図７】図７は、回転画像受取部材上に画像を印刷し、記録媒体に画像を転写するよう設定されたインクジェットプリンタの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本明細書で開示されるシステムおよび方法に関する環境、並びにシステムおよび方法に関する詳細の一般的な理解を得るために、本明細書全体に渡り図面を参照する。これらの図面では、同様の参照符号は同様の要素を示す。本明細書で使用される用語「プリンタ」または「印刷システム」とは、画像受取部材上にマーキング剤を吐出するよう設定された、全ての装置またはシステムのことを指し、その中には、複写機、ファクシミリ、多機能装置、並びに直接インクジェットプリンタおよび間接インクジェットプリンタ、および印刷媒体上に画像を形成するよう設定された全ての画像形成装置が含まれる。
【００１１】
図７には、本開示に関する構成要素を有する、従来技術のインクジェットプリンタ１０が示される。図示される実施形態では、プリンタ１０が、記録媒体のシート上に印刷するための固体インクによる印刷処理を実行する。インクジェットプリンタおよびインクジェット印字ヘッドは、図７に示されるプリンタ１０を参照して、下記に記載されているが、本明細書に開示される、主題の方法および装置は、ロール紙画像の基板上に、または記録媒体のシート上に直接インクを吐出する印字ヘッドを有する、全てのプリンタ、連続ロール紙用インクジェットプリンタ、またはカートリッジインクジェットプリンタ内で使用可能である。
【００１２】
図７には、従来技術による高速相転移インク用画像形成装置、すなわちプリンタ１０が示される。図示する通り、プリンタ１０は、フレーム１１を含み、このフレーム１１が下記に記載するオペレーションサブシステムおよび構成要素を直接支持する。プリンタ１０は、ドラムの形態で示されている画像受取部材１２を含むが、支持されたエンドレスベルトを含むでもよい。画像受取部材１２は、画像形成面１４を有し、この画像形成面１４は方向１６に移動可能であり、この画像形成面１４上に相転移インク画像が形成される。方向１７に回転可能な転写定着ローラ１９が、ドラム１２の面１４に対して押し付けられて、転写定着ニップ１８を形成し、面１４上に形成されたインク画像を、加熱された媒体シートなどの記録媒体４９上に転写定着させる。
【００１３】
高速の相転移インクプリンタ１０はまた、相転移インク供給サブシステム２０も含み、この相転移インク供給サブシステムが、１色の固形の相転移インクの供給源２２を少なくとも１つ有する。この相転移インクプリンタ１０は、マルチカラー画像形成装置のため、このインク供給システム２０は、４色の異なる色、ＣＹＭＫ（シアン、イエロー、マゼンタ、ブラック）の相転移インクを示す４つの供給源２２、２４、２６、２８を含む。また、インク供給システムは、固形の相転移インクを液状に溶解する、すなわち相転移させるための、溶解・制御装置２９（図１には図示せず）も含む。この相転移インク供給システム２９は、少なくとも１つの印字ヘッド組立体３２を含んだ印字ヘッドシステム３０に液状のインクを供給するために適している。各印字ヘッド組立体３２は、少なくとも１つの印字ヘッドを含み、これらの印字ヘッドは、画像受取部材１２の面１４上にインク滴を吐出して、その上にインク画像を形成するよう設定される。図示する通り、印刷装置１０は、大判用高速、すなわち大量処理用、マルチカラー画像形成装置であるため、印字ヘッドシステム３０は、多色インク用印字ヘッド組立体および複数の（例えば、２つの）独立印字ヘッド組立体３２および３４を含むが、独立印字ヘッド組立体の数は１つ以上でよい。
【００１４】
さらに図示する通り、この相転移インクプリンタ１０は、記録媒体供給・ハンドリングシステム４０を含み、この記録媒体供給・ハンドリングシステム４０は、媒体搬送部としても知られる。この記録媒体供給・ハンドリングシステム４０は、シートまたは基板の供給源４２、４４、４８を含むことができ、その中で、例えば、供給源４８が大容量の用紙供給装置、すなわち給紙装置であり、カット媒体シート４９の形態の画像受取り基板を格納する。記録媒体供給・ハンドリングシステム４０はまた、基板ハンドリング・処理システム５０も含み、この基板ハンドリング・処理システム５０には、基板加熱器組立体または予備加熱器組立体５２を有する。図示される相転移インクプリンタ１０は、原本給紙装置７０も含むことができ、この原本給紙装置が、ドキュメント保持トレイ７２と、ドキュメントシート給紙回収装置７４と、ドキュメント照射・走査システム７６とを有する。
【００１５】
印刷装置またはプリンタ１０の種々のサブシステム、構成要素の機能の操作および制御は、制御装置すなわち電子サブシステム（ＥＳＳ）８０を使用して行われる。このＥＳＳすなわち制御装置８０は、画像受取部材１２、溶解・制御装置２９、印字ヘッド組立体３２、３４（および、したがって印字ヘッド）、および基板供給・ハンドリングシステム４０に操作可能に接続する。ＥＳＳすなわち制御装置８０は、例えば、内蔵型専用ミニコンピュータであり、電子記憶装置８４、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を有するセントラルプロセッサユニット（ＣＰＵ）８２を含む。制御装置８０には、温度センサ５４が動作可能に接続する。この温度センサ５４は、画像受取部材１２が温度センサ５４を通過して回転するとき、画像受取部材面１４の温度を測定するよう設定される。一実施形態では、温度センサは、画像受取部材１２の選択部分の温度を測定するよう設定されたサーミスタである。温度センサからデータを受信し、画像受取部材１２の面１４の１か所以上の部分の温度を特定するよう制御装置８０は設定される。
【００１６】
ＥＳＳすなわち制御装置８０は、センサ入力・制御回路８８、並びに画素配置・制御回路８９を含むことができる。さらに、ＣＰＵ８２は、走査システム７６などの画像入力源、またはオンライン接続、すなわちワークステーション接続９０、および印字ヘッド組立体３２および３４の間の画像データフローを読み込み、取り込み、用意し、かつ管理する。ＥＳＳすなわち制御装置８０自体は、以下に説明する印刷処理を含んだ別の装置のサブシステムおよび機能の全て操作し制御するメインマルチタスクプロセッサである。
【００１７】
制御装置８０は、プログラム命令を実行するための汎用プログラマブルプロセッサまたは専用プログラマブルプロセッサを用いて実行可能である。プロラムされた機能を実行するために必要な命令およびデータを、プロセッサまたは制御装置に関連するメモリ内に格納可能である。プロセッサ、関連メモリ、およびインターフェース回路によりこの制御装置を構成して、処理を実行し、これにより、このプリンタは、画像受取部材を加熱させ、インクを付着させ、ドラム保守ユニットの繰り返しを実行させることができる。これらの構成要素は、プリント回路カード上で提供され得る、または特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）内の回路として提供され得る。各回路は独立したプロセッサで実行可能である、または複数の回路を同一のプロセッサ上で実行可能である。あるいは、これらの回路は超大規模集積（ＶＬＳＩ）回路内に設けられた個別の構成要素または個別の回路を用いて実行可能である。また、本明細書に記載の回路は、プロセッサ、ＡＳＩＣ、個別の構成要素、または超大規模集積（ＶＬＳＩ）回路の組み合わせを用いても実行可能である。それに加えて、制御装置８０は、関連サブシステム、構成部品の制御、例えば、ユーザインターフェース８６を介したオペレータによる入力を判定し、かつ／または、受け入れ、それに応じて、それらの制御を実行する。結果として、適切な色の固形の相転移インクが、溶解され、印字ヘッド組立体３２および３４へ供給される。さらに、本明細書に記載した通り、オペレータは、ユーザインターフェースで入力した命令を介して、１つ以上の印字ヘッドのパージング動作を実行することができる。いくつかの印刷動作では、単一のインク画像により画像形成装置部１２の全面が覆われ得る（シングルピッチ）、または複数のインク画像により画像形成装置部１２が覆われる（マルチピッチ）。さらに、インク画像を単一のパス内に置くことができる（シングルパス法）、あるいは画像を複数のパス内に置くことができる（マルチパス法）。マルチピッチの印刷アーキテクチャでは、画像受取部材の面は複数の部分に分けられ、各部分にはフルページの画像（すなわち、単一ピッチ）と、インターパネルゾーンすなわちスペースとが含まれる。例えば、２ピッチの画像受取部材１２では、画像受取部材１２が、１回転する間に、２つの画像を含むことができ、それぞれが単一の記録媒体シートに対応する。同様に、例えば、３ピッチの中間転写ドラムは、１つのパス、または画像受取部材１２が、１回転する間に、３つの画像を含むことができ、それぞれが単一の記録媒体シートに対応する。
【００１８】
制御装置８０の制御により、画像形成する方法に従って画像が画像受取部材１２上で形成された後、例示的なインクジェットプリンタ１０は、この処理を、画像すなわち転写定着ローラ１９上の画像を、画像受取部材１２から記録媒体４９上に転写定着する処理に変換する。この処理に従って、制御装置８０の制御のもと、記録媒体４９のシートは、搬送部によって、転写定着ローラ１９に隣接する位置へ転写され、次いで、転写定着ローラ１９と画像受取部材１２との間に形成されたニップの中を通過する。転写定着ローラ１９は、記録媒体４９の表の面を画像受取部材１２に対して押し付けるために、記録媒体４９の裏面に対して圧力をかける。
【００１９】
次に、図１を参照すると、改良されたプリンタシステム１０は、溶解・制御装置２９を含む。制御装置８０および印字ヘッド組立体３２を含んだ、図１の概略ブロック図で示す通り、印字ヘッド組立体３２は、１つまたは複数の印字ヘッド１０１または印字ヘッド１０１を含み、これらの印字ヘッド１０１は、それぞれが印字ヘッド１０１に流体接続する複数の内蔵型インク容器１０２、１０４、１０６、１０８からインクを受ける。これらの内蔵型インク容器１０２、１０４、１０６、１０８はそれぞれ、複数の遠隔インク容器１１０、１１２、１１４、１１６から、インク供給経路１１８、１２０、１２２、および２４を介してインクを受ける。
【００２０】
図７のインク供給システム２０は、遠隔インク容器１１０、１１２、１１４、１１６にインクを供給する。図示されるインクジェットプリンタ１０は、相転移インク用画像形成装置である。したがって、このインク供給システムは、少なくとも１色の固形の相転移インクの少なくとも１つの供給源を有する相転移インク供給システム２０を含む。また、相転移インク供給システムは、溶解装置も含み、この溶解装置が、固形の相転移インクを液体状態に溶解し、その溶解されたインクを適切な遠隔インク容器に供給する。
【００２１】
遠隔インク容器１１０、１１２、１１４、１１６は、溶解された相転移インクを内蔵型インク容器１０２、１０４、１０６、１０８に供給するよう設定される。一実施形態では、例え、遠隔インク容器１１０、１１２、１１４、１１６に圧縮空気で選択的に圧力をかけることができ、この圧縮空気は、圧縮空気の供給源１３０により、複数の弁１３２、１３４、１３６、１３８を介して供給される。遠隔の容器１１０、１１２、１１４、１１６から、印字ヘッド組立体３２内に組み込み可能な容器１０２、１０４、１０６、１０８へのインクの流れは、液体で圧力をかけられ得る、または、例えば、重力で圧力をかけられ得る。出力弁１４０、１４２、１４４、１４６を設けて、内蔵型インク容器１０２、１０４、１０６、１０８へのインクの流れを制御する。
【００２２】
例えば、遠隔インク容器１１０、１１２、１１４、１１６に選択的に圧力をかけることにより、かつ１つ以上の空気経路または導管１５０、１５２、１５４、１５６に圧力をかけることにより、内蔵型インク容器１０２、１０４、１０６、１０８が選択的に加圧され得る。それぞれの弁１６０、１６２、１６４、１６６の制御のもと、各導管１５０、１５２、１５４、１５６が選択的に加圧され得る。あるいは、例えば出力弁１４０、１４２、１４４、１４６を閉めることにより、かつ１つ以上の所望の空気経路１５０、１５２、１５４、１５６に圧力をかけることにより、インク供給経路１１８、１２０、１２２、１２４が閉まり得る。内蔵型インク容器１０２、１０４、１０６、１０８圧力をかけて、例えば、印字ヘッド３２上でクリーニング動作すなわちパージング動作を実行することができる。各弁１６０、１６２、１６４、１６６のうちの１つ以上を開くことにより、各内蔵型容器１０２、１０４、１０６、１０８に対して選択的にパージ動作を実行することができる。したがって、関連したノズルを通して単一色インクにパージ動作を実行することができる。内蔵型インク容器１０２、１０４、１０６、１０８と、遠隔インク容器１１０、１１２、１１４、１１６とは加熱可能であり、溶解した固体インクを格納するよう設定される。インク供給経路１１８、１２０、１２２、１２４も加熱可能である。
【００２３】
例えば、１つ以上の弁１６０、１６２、１６４、１６６を制御して、空気経路１５０、１５２、１５４、１５６に大気への通気口を開けることにより、通常印刷動作中は内蔵型インク容器１０２、１０４、１０６、１０８に大気への空気口を設ける。遠隔インク容器１１０、１１２、１１４、および１１６からの圧力をかけないインクの搬送中（すなわち、内蔵型インク容器１０２、１０４、１０６、および１０８に圧力をかけることなくインクを搬送するとき）、内蔵型インク容器１０２、１０４、１０６、１０８に大気への空気口を設けることもできる。
【００２４】
図２には、インク容器１０２のうちの１つを含む印字ヘッド組立体３２の一実施形態の断面図が示される。インクが供給経路１１８を介して、印字ヘッド１０１まで到達した後、液体インクは内蔵型容器１０２内に集められる。図７に示す通り、画像受取部材上に、または記録媒体にシート（図示せず）に直接インクを吐出する複数のインクジェットを含んだノズル２０２のアレイとインクが流体連結するよう内蔵型容器は設定される。
【００２５】
容器１０２は、底壁２０４および頂壁２０６を含み、それぞれ前壁２０８および後壁２１０に動作可能に接続する。第１の側壁２１２および第２の側壁（図示せず）が、底壁２０４および頂壁２０６と、前壁２０８および後壁２１０と、に動作可能に接続して、供給する相転移インク２１６を保持するチャンバ２１４を画定する。一実施形態では、容器１０２はアルミニウムなどの金属で形成され、加熱器（図示せず）により加熱されて、溶解状態すなわち液体状態の相転移インクの温度を維持する。相転移インクの一実施形態では、液化されたインクの温度は、９０℃〜１１５℃でよい。
【００２６】
ノズル２０２のアレイに通して方向２１８にインクを吐出するために、遠隔インク容器１１０などの遠隔インク容器のうちの１つからインクが供給される。インク容器１１０でインクを加熱し、加熱された導管１１８を通るインクの流れは出力弁１４０により制御される。加熱されたインクは、後壁２１０に形成されたインクの入口２２０を通って導管１１８に沿って方向２１９への流れ、加熱されたチャンバ２１４内に格納される。インクの入口２２０には、導管１１８に動作可能に接続するよう適用した取り付け具が含まれ得る。
【００２７】
ノズル２０２のアレイを通ってインクを吐出できるようにするために、容器１０２は後壁２１０に配置された通気口すなわち通気口の開口２２１を含む。この通気口２２１はまた、取り付け具を含むことができ、この取り付け具が通気口２２１と導管１５０とに動作可能に接続する。通気口２２１は、インクの入口２２０と同一の壁に配置されて示されているが、別の壁に配置することも可能性である。この通気口２２１は換気口とも呼ばれる。さらに、この通気口２２１を、（図示する通り）インクの液面２２２の上に配置して、空気経路弁１６０と導管１５０とを介して、通気口２２１を圧力源１３０に連通可能にする。弁１６０を開閉することにより、適切にインクを吐出させるための、およびパージング動作を実行するための、圧力をチャンバにかけることができる。圧力を方向２２２にチャンバへ向けてかけることができる、またはチャンバへかけることができる。印刷中、一実施形態では、弁１６０により大気に通気することができ、圧力源は、大気に対して開くよう適用される、すなわち大気圧と同等の圧力を供給するよう適用される。
【００２８】
本明細書に記載した通り、固体インク用印字ヘッドは、インク格納容器内に換気口を含み、容器がインクを充填、保持しながら「呼吸」可能にする。換気口を機能させなければ、印字ヘッドに供給するためのインクを保持する容器１０２にインクを充填している最中に、正の圧力が誘導され得る。結果として、インクがノズルから垂れる可能性があり、多くのノズルの機能が停止する可能性があり、これにより、次いでユーザは、印字ヘッドに対してパージ動作を行わなければならない。大気への通気口を機能させなければ、インクをノズルから吐出するとき、インクを保持する容器１０２内に真空状態が発生する可能性がある。真空状態が特定のレベルに達すると、ノズル不安定になり得、大量のノズルの機能が停止する可能性があり、パージ動作が必要となる。大気への容器通気口が塞がれた場合、１つ以上のノズルの機能が、部分的に、または完全に停止する可能性がある。通気口の障害が持続した場合、印字ヘッドのノズルのパージング動作によって問題を修正できなくなり、印字ヘッド組立体または印字ヘッド全体を交換する。
【００２９】
加熱されたインクが空気口内に入ると、または圧力源と空気口とに動作可能に接続する導管内に入ると、容器内の空気口が塞がれる可能性がある。プリンタをある場所から別の場所に、インクを液化した状態で移動させると、故障モードが発生する可能性がある。適切な処置を施すことなくプリンタを移動させた場合、加熱されたインクが飛び散り、すなわち空気口に侵入し、そのインクが冷えて固化した後、大気への通気口の経路に詰まる可能性がある。場合によっては、プリンタをユーザの机上で１方の側から他方の側に移動に移動させることで、空気口または空気の導管にインクが飛び散る可能性がある。
【００３０】
通気口２２１内にインクが侵入する可能性を少なくする、または削除するために、通気口２２１は円、長方形、またはその他の断面形状を含み得る、より大きな開口２２４に接続する。通気口２２１が、円の開口として画定されると、通気口２２１の直径は、長さ「ｄ」の直径を有する。同様に後壁２１０に形成され、通気口２２１に動作可能に接続する開口２２４は、一般に、少なくとも直径が通気口２２１に対して大きい。図示されている実施形態では、開口２２４が、長さ「Ｄ」の直径を有する円の形状を画定し、この長さ「Ｄ」は、通気口２２１の直径「ｄ」の長さよりも長い。したがって、長さＤに沿って切り取られた開口２２４の断面によって画定された面積は、長さｄに沿って切り取られた通気口２２１の断面によって画定された面積より大きい。開口２２１から開口２２４へのサイズ変化により、印字ヘッドのパージ動作中に圧力が過度に降下することを防止することができる。
【００３１】
選択隔壁２３０、すなわちフィルタを、開口２２４内に配置することができ、（図５を参照されたい）通気口の開口２２１から距離Ｄ１だけずらして、直径Ｄと奥行きＤ１を有する空間２３１を画定する。この空間２３１は、通気口２２１と隔壁２３０の面との間の領域である。この選択隔壁２３０は、複数の穴すなわち開口２３２を含み（図４、図５、および図６を参照されたい）、これらの開口により、正の圧力または負の圧力を、圧力源１３０からチャンバ２１４にかけることができる。圧力源１３０により、チャンバ２１４にかけられる圧力の量の著しい変化を防止するために、この選択隔壁２３０は、空間２３１により通気口２２１から間隔をあけられる。通気口２２１と開口２２４とは、異なる形状を有して示されているが、通気口２２１と開口２２４は、通気口２２１から開口２２４に連続して変化する内壁を有する単一の開口として画定することができ、その開口が円錐の容積を有する経路を形成する。さらに、開口２２４と同じサイズを有する隔壁２３０が図２に示される。この構成により隔壁２３０に対する取り付け位置が提供されるが、別の実施形態では、隔壁２３０は開口２２４より大きくてよく、後壁２１０の面、あるいは後壁２１０または頂壁２０６の他の構造に動作可能に接続する。
【００３２】
選択隔壁２３０は疎油性の膜を含むことができ、この膜は通気口２２１とチャンバ２１４との間に配置される。この膜には、液体インクのメニスカス強度が全圧力より勝り、穴を通過するインクを、通気口２２１内にまたは関連する空気経路内に押し留めるようなサイズを有する穴、すなわち細孔が含まれる。そのような圧力には、印字ヘッドの傾斜から生じる圧路力、容器内に飛び散るインクから生じる圧力、または発生した真空から生じる圧力が含まれ得る。圧力が取り除かれると、この膜からチャンバ２１４内にインクが滑り落ちることができるように、この選択隔壁は低い表面エネルギーを含む。
【００３３】
図３には、１つの位置が示される。この位置により、印字ヘッド組立体３２の傾斜により、インクが後壁２１０に沿って選択隔壁２３０の位置へ移動することができる。しかし、この位置では、選択隔壁２３０の位置および性質により、液体インクは通気口２２１または供給経路１５０に侵入しない。図３では、図示する通り印字ヘッド組立体３２が傾斜すると、選択隔壁２３０にはインクに、より正の圧力が加えられる。この隔壁２３０がなければ、インクは導管１５０内へ流れ込む。導管が常に加熱されているわけではない、この実施形態では、インクが凝固し、圧力源１３０および大気への空気経路を塞ぐ恐れがある。この状態では、インクがチャンバ２１４内に充填され、または印字ヘッド組立体３２から堆積した場合、容器の変化によるインクの容積により加えられる正または負の圧力により、大量のノズルがインクの吐出を停止する可能性がある。加熱したインクの導管を有するプリンタ内でさえ、選択隔壁２３０により空気経路の障害物を少なくする、または除去することができる。例えば、インク導管に熱が加えられるプリンタの中には、インクが容器内に充填されていないとき電源切り、それにより消費電力を抑えるものもある。これらの期間中、フィルタがなければ、通気口が塞がれる可能性がある。同様に、インクが導管内を流れ圧力源に戻る場合にフィルタがないと、圧力源が遮断され、容器への空気経路が塞がれる可能性がある。
【００３４】
通気口２２１がインクにより塞がれることを実質的に防止し、なおも通気口２２１を介した容器１０２への加圧を可能にするために、表面張力、および／または、フィルタ２３０の接触角の制御を選択して、フィルタ上にインクが溜まらないようにする。フィルタ２３０は、材料内の穴のサイズを選択することで十分な疎油性を有する材料を含むことができる。材料を選択して、その材料の本質的な特性としての所望の疎油性を提供することができ、別の実施形態では、被膜を支持する下部材料が所望の疎油性を含む必要がないように、選択された材料に疎油性の被膜を施すことができる。
【００３５】
図４は、図３に図示されるような非動作位置すなわち傾斜位置の複数の穴２３２を含む選択隔壁２３０の簡略化された側面の概略断面図である。図４の描写では、穴２３２は、図示された寸法に拡大され、選択隔壁２３０内に穴のサイズまたは実際の数は描かれていない。図４で見られる通り、それぞれの穴２３２が内面２３４を有する経路を画定するように、隔壁２３０は厚さ「Ｔ」を含む。フィルタ２３０が疎油性の被膜で覆われた場合、その被膜が穴２３２を画定する経路の内面２３４を含む、フィルタ２３０の全ての面に堆積し得る。印字ヘッドが図３のように配置された場合、圧力がフィルタ２３４に加えられ、インク滴２３６はメニスカスを形成することができ、それにより、インクの表面張力により、インクを経路の内面２３４から離れて保持することができる。図５で示す通り、印字ヘッドの向きが、動作位置に変更されたとき圧力が解放されると、インク２３６はその面から弾かれ、フィルタ２３０の面から滑り落ちる。同様に、底部の滴をインク容器へ滑り落ちる直前の最後の状態にして、フィルタ２３０の頂部から底部の順番で示される順序でインク滴２３６が流れ得る。印字ヘッド３２内に飛び散るインクによる圧力、または発生した真空による圧力により、フィルタ２３０の面上で同様のインクの流れが発生する可能性がある。記載された疎油性の特性を有するフィルタを設けることにより、凝固したインクにより発生する補正動作および現場故障は大幅に低減される、すなわち防止される。
【００３６】
前述した通り、印刷モードの間、相転移インク用印字ヘッドを加熱して、相転移インクを液体状態に維持することができる。しかし、プリンタが使用されていないとき、そのプリンタは、省エネモードに入り得、相転移インクを印刷するための液体状態に維持するための熱が下げられ得る。例えば、日中にプリンタが所定の一定時間の間、使用されない状態でいる場合、プリンタは省エネモードになり得る、あるいは夜間などのより長い時間の停止状態により、省エネモードに入り得る。印刷を再開するとき、温度を上げてインクの温度を印刷温度に戻す。
【００３７】
通常、印字ヘッド３２と、容器１０２、１０４、１０６、１０８とは、十分に加熱されてインクを液体状態に維持する。省エネモードで熱が下げられる期間など、いくつかの場合では、インクがフィルタに接触し、フィルタ２３０の面上で凝固する可能性がある。フィルタ２３０により、インクが通気口２２１へ侵入することを防いでいるが、フィルタ２３０上で凝固したインクにより、圧力源１３０から通気口２３１を介して供給される圧力の加圧が妨害されてしまう可能性がある。しかし、印字ヘッドおよび容器が印刷するための動作温度に戻った後、空洞内の温度は、フィルタ２３０上で凝固したインクを溶解するのに十分になり得る。印字ヘッドおよび容器を印刷温度に戻した後、フィルタ２３０上のインクは、今度は液化し、流落ちて容器内に戻り、圧力源１３０からの動作圧力が維持され得る。万が一インクが通気口フィルタから十分に流れない場合には、次に、パージ動作により、十分な圧力が加えられて、通気口のフィルタの穴の残余インクが除去される。
【００３８】
図５にはまた、空間２３１が示され、この空間２３１により、通気口２２１とフィルタ２３０との間に過渡的な容積が設けられる。フィルタ２３０は、より大きな開口２２４内に嵌合するサイズで示されているが、フィルタ２３０を開口２２４と同じサイズにする必要がないよう、このフィルタ２３０を開口２２４の外側に配置することができる。通気口２２１とフィルタ２３０との間に、過渡的な容積を設けることにより、フィルタ２３０と通気口２２０との間の界面の圧力の変化を大幅に抑えて、背圧が容器に動作可能に接続する導管内のインクの流れに影響を及ぼすことを避けることができる。
【００３９】
図６は、第１の面２３８から第２の面２４０に延在する複数の穴２３２を含む選択隔壁２３０の一実施形態の簡略化された概略斜視図である。隔壁２３０は円形で示されているが、他の形状も可能である。一実施形態では、隔壁２３０は、１０μｍの穴のアレイを有するポリテトラフルオロエチレンの材料から成るディスクを含む。穴は隔壁２３０全体に渡って所定のパターンで、または不規則に配列される。穴はレーザドリルにより材料に開けることができる。別の実施形態では、成形処理の１部の間に形成された穴を含んで隔壁２３０を形成することができる。あるいは、穴はフィルタ内に形成され得る、フィルタを貫通して打ち抜かれ得る、または疎油性の繊維のプレスされたメッシュから作られ得る。相転移インクの特性を判定することにより、穴のサイズ、材料の種類、材料の面特性、およびもし使用されれば疎油性の被膜の特性を調整することで、フィルタを最適化することができる。別の実施形態では、隔壁はポリイミドの材料を含むことができ、このポリイミドの材料は直径が１０μｍから４０μｍの範囲で、約１０μｍから２０μｍの距離だて間隔をあけた、複数のレーザドリルの穴を有する。一実施形態では、フィルタ内の全ての穴の全面積は約２ｍｍ２から２０ｍｍ２である。材料に穴をあけた後、その材料をフルオロデシルトリクロロシランまたはＤｕＰｏｎｔ  Ｆｌｕｏｒｏｐｏｌｙｍｅｒｓ社（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅ）で市販されるＴｅｆｌｏｎ（商標）ＡＦ１６００などの、非結晶のフッ素重合体などの疎油性の被膜で覆うことができる。
【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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