(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
端部を備えるピストン部材と、前記ピストン部材の前記端部を所定の軸に沿って往復運動する第１の駆動機構と、垂直往復運動可能なキャップとを備え、前記キャップは、前記プリントヘッドが取り付けられる水平往復運動可能なキャリッジに関係して前記キャップの第１の予め決められた位置で、前記プリントヘッドを封止係合させるために、前記軸上に設けられた上部領域を有し、前記キャップは、前記プリントヘッドからそこに導入されるインク滴を受け入れるために設けられたレセプタクルを有し、前記レセプタクルは、前記軸上に設けられ、前記レセプタクルの下部領域を形成するダイヤフラムを有し、このダイヤフラムはその下側表面に前記ピストン部材の前記端部と作動的に係合する構造を備えており、前記キャップが前記プリントヘッドと封止係合する際、前記キャリッジと予め決められた同期がなされている前記ピストン部材の前記端部の垂直往復運動によって、前記ダイヤフラムがたわみ、前記プリントヘッドのプライミングを行い、インク滴がプリントヘッドから取り出し、前記レセプタクル内に収集し、前記キャップが前記ピストン部材の下り行程中にだけ前記プリントヘッドと封止係合することを特徴とするプライミング・システム。
【請求項２】
端部を有するピストン部材と、前記ピストン部材の前記端部を所定の軸に沿って往復運動させるための第１駆動機構と、垂直方向において往復運可能なキャップと、前記キャップは、プリントヘッドが取り付けられる水平方向において往復運動可能なキャリッジに対して前記キャップの第１の位置で前記プリントヘッドを封止係合させるための、前記軸に沿って配置された上部領域を有し、前記上部領域は、そこからインク滴が引き出される開口を有し、前記キャップは、プリントヘッドから誘導されるインク滴を受け入れるレセプタクルを含み、前記レセプタクルは、前記軸上に設けられ、前記レセプタクルの下側領域を画定するローリング型ダイヤフラムを有し、前記ダイヤフラムは、その下側表面に前記ピストン部材の前記端部と作動的に係合する構造を有し、前記キャップが可撓性ポリマー材料で一体形成された前記レセプタクルと前記ダイヤフラムとを含み、前記キャップが前記プリントヘッドと封止係合する際、前記キャリッジと予め決められた同期がなされる前記ピストン部材の前記端部のほぼ垂直往復運動によって前記ダイヤフラムがたわみ、前記プリントヘッドのプライミングをおこない、よって、インク滴が前記プリントヘッドから取り出され、前記レセプタクル内に収集され、前記キャップが前記ピストン部材の下り行程中にだけ前記プリントヘッドと封止係合するように、前記ピストン部材の往復運動と同期がなされ、前記キャップを前記第１の位置よりも下方の第２の位置へ下降させるための第２駆動機構とを具備することを特徴とするプライミング・システム。
【請求項３】
次の（イ）から（ト）の行程を含むインクジェットプリントヘッドのプライミングをおこなう方法であって、前記方法はキャリッジとキャップを使用し、前記キャップは前記プリントヘッドを封止係合するための上側周辺リップと柔軟性のある側壁で構成されるダイヤフラムとこれらのあいだに設けられ、前記プリントヘッドからのインク滴を受けるレセプタクルを含み、前記キャップは（ホ）から（ト）の行程でのみ前記プリントヘッドを封止係合するものである。
（イ）前記キャップを前記プリントヘッドより下降させ、
（ロ）前記プリントヘッドを前記キャリッジ上で水平方向に移動させ、前記キャップが前記プリントヘッドに接触せずに、前記キャップの柔軟性のある側壁で構成されるダイヤフラムを巻き込み、
（ハ）前記レセプタクルの容積を減少させ、
（ニ）前記プリントヘッドを継続して移動させ、前記キャップは前記プリントヘッドに向かって上昇し、
（ホ）前記キャップのリップを前記プリントヘッド付近で封止係合し、
（へ）前記リップと前記プリントヘッドの封止を維持し、
（ト）前記レセプタクルの容積を増加させ、よって、前記チャンバ内の圧力を減少させ、前記プリントヘッドからインクを取り出すことによって前記プリントヘッドのプライミングをおこなう。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は一般にインクジェット・プリンタのプリントヘッドのプライミングに関する。より詳細には、本発明は、インク滴を封止されたプリントヘッドからキャップの上部と下部の拡張部分の間に形成されたチャンバ内に引き込むために、プリントヘッド・キャリッジの運動によって自動的に起動される一体形成されたポンプ・ダイヤフラムを有するプライミング・キャップを含むチューブレス・システムに関するものである。
【０００２】
【従来技術とその問題点】
例えば、内燃エンジンのような自動車分野における流量制御調節弁（ｆｌｏｗ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｍｅｔｅｒｉｎｇ  ｖａｌｖｅｓ）に用いられている、ローリング式ダイヤフラム・アセンブリ（ｒｏｌｌｉｎｇ  ｄｉａｐｈｒａｇｍ  ａｓｓｅｍｂｌｉｅｓ）が知られており、また、ダイヤフラムが利用されているプリンティングの用途においては、インク貯蔵器からフレキシブルチューブ及び導管を介して少量のインクをプリンタへ注入する（ｐｕｍｐ）ディスク形ダイヤフラムと弁が従来より使用されてきた。インクジェット・プリントヘッドのプライミングと洗浄（ｆｌｕｓｈｉｎｇ）の最新の進歩は、１９９２年９月２１日に出願された米国特許出願番号第０７／９４９、３１８号に記載されている。ここでは、各プリントヘッド毎に真空洗浄管（ｖａｃｕｕｍ−ａｎｄ−ｆｌｕｓｈ  ｔｕｂｅ）、回転カム及び管のピンチオフ・フォロワ部材が必要であると同時に共通のダイヤフラム形ポンプ、駆動モータクラッチ機構及び駆動モータの順方向回転及び逆回転を同期的に制御するためのファームウェアが必要である。このシステムは複数のプリントヘッドに対してインクのプライミングおよび洗浄をおこない、よって、プリントヘッドのノズルの閉塞を防止するのには有効であるが、多くの移動部材を要し、製造及びメインテナンスにコストがかかり、管内にインクと粒子状物質が蓄積することがある。このシステムでは更にインクジェット・プリンタがその間に休止する、例えば、２０秒またはそれ以上の比較的長い循環期間が要求される。
【０００３】
【発明の目的】
本発明の目的は上述の問題点を解消し、チューブを必要としない、安価で簡単な構成のキャップと短時間でプライミングをおこない、インクおよびインク粒子の蓄積を排除するシステムを提供することにある。
【０００４】
【発明の概要】
本発明では、従来のインクジェット・プリントヘッドのプライミング・システムと比べて、少ない部品しか必要とせず、コストが低く、より高い信頼性が達成される。これは、ローリング型ダイヤフラムをプリントヘッド封止キャップの下側領域に一体形成させることによって、既存のプリンタ・キャリッジ駆動モータを利用して好適に実施することができ、ダイヤフラムは、キャップを支持するスレッドの水平運動及び差動垂直運動（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  ｖｅｒｔｉｃａｌ  ｍｏｖｅｍｅｎｔ）と同期してばね付勢レバーによって往復運動し、ここでは、プライミングは、プリントヘッドの逆方向プライミングを回避するために単一方向でおこなわれる。インクや他の粒子状物質によって閉塞する管はない。プリントヘッドが休止するプライミングの循環期間は５秒以下に短縮され、プリンタの長期期間にわたるスループットが向上される。本発明は、インク・ブロッタ（ｉｎｋ  ｂｌｏｔｔｅｒ）が装備されたマルチサービス・ステーション等のプリントヘッド・キャッピング・システムに組み入れることができる。
本発明の上記の及びその他の目的及び利点は以下に詳述する好適な実施例の説明によってさらに明らかとなる。
【０００５】
【実施例】
図１は本発明の一実施例であるプライミング・システム１０の正面図である。第１の好適な実施例では、システム１０は、インクジェット・プリントヘッド１６の下側のスレッド１４上に垂直に往復運動するように取り付けられたインクジェット・プリントヘッドのプライミング・キャップ１２を備えており、プリントヘッドは代表的には参照符号１８で全体的に示している、キャリッジ棒を含むキャリッジに水平に往復運動するように取り付けられている。
【０００６】
図１、図２及び図３Ａを合わせて参照すると、キャップ１２は好適にはインクジェット・プリントヘッドと封止係合する（ｓｅａｌｉｎｇｌｙ  ｅｎｇａｇｉｎｇ）周辺リップ領域１２ａａを含む第１の、例えば上部の拡張部分１２ａを含み、更に、第１の拡張部分１２ａの内部にはそれを介してインクが引き出される開口１２ｂが形成される。また、キャップ１２には、第１の、例えばその上部の領域の第１拡張部分１２ａと連結し、この拡張部分から直線的に拡張している側壁１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆ等のフレキシブル側壁が含まれていることが好ましく、これらは図１に示すように第１の拡張部分の周囲を少なくとも実質的に連続して延びている。また、キャップ１２には、側壁１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆの第２の領域、例えば下部領域と連結する第２の、例えば下部の拡張部分１２ｇを含んでいることが好ましく、これにより、図１で参照符号２０で全体的に示される実質的に封止されたチャンバ等のインクをその内部へ引き込むことができる公称容積（ｎｏｍｉｎａｌ  ｖｏｌｕｍｅ）を有するチャンバを形成している。
【０００７】
好適には、第２の拡張部分１２ｇはその内部に通常中央に配置された構成を有し、例えば、ピストンまたはピストン部材２２と嵌合する降伏可能に適合する穴１２ｇａａが内部に形成された厚壁の中央領域１２ｇａを有している。本願発明では、ピストン２２とキャップ１２の第１の拡張部分１２ａとを嵌合させる代替の手段を用いることができることも当業者には明らかである。更に、フレクシブル側壁１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆによって、ピストンの動作を介してチャンバ２０の容積を交互に増減させることができ、チャンバ２０内に相対的に減圧を生成し、第１の拡張部分１２ａのリップ領域１２ａａと封止係合されたプリントヘッド１６からインクを引き込むために、プリントヘッドのプライミングを施すことが可能である。従って、フイレクシブル側壁１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆは本願明細書では集合的にダイヤフラムと呼び、より詳細には、本発明の好適な実施例においては、当業者には明らかな理由より、ローリング型ダイヤフラムという。
【０００８】
第１及び第２の拡張部分１２ａ、１２ｇ並びにフレキシブル側壁１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆは任意の適切な材料、例えば可撓性ポリマー材料または他の弾性材料で一体成形されることが好ましい。図１に示すように、第２の拡張部分１２ｇの中央領域１２ｇａは、前述のピストン部材嵌合構造と通常一致しており、その周囲の周辺領域、すなわち環状領域１２ｇｂよりも厚い。更に図１に示すように、側壁１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆの厚さは周辺領域１２ｇｂ内の第２の拡張部分１２ｇの厚さと実質的に同一で、側壁の内側表面は第２の拡張部分のこの周辺領域と連続的に平滑に連結されていることが好ましい。キャップ１２の第２の拡張部分１２ｇと側壁１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆを本願明細書で述べるローリング型ダイヤフラムの構造を形成するため、第１と第２の拡張部分の一方のその二次元的な寸法が対応する他方の寸法よりも小さく、連結する側壁１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆは双方の間で傾斜するように構成される。
【０００９】
動作において、例えばピストン部材２２に誘導される往復軸Ａに通常沿った第２の拡張部分１２ｇの往復運動に応動して、側壁１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆがスムーズに「湾曲し（ｒｏｌｌ）」、「延びる（ｕｎｒｏｌｌ）」ことが理解される。好ましくは、第２の拡張部分１２ｇの前述のピストン部材嵌合構造を形成する穴１２ｇａａの内部領域は、少なくとも穴１２ｇａａの一部まで延びるピストン２２の端部２２ｂの拡大端部領域２２ａを装着させる溝付き環状ショルダが設けられる。
【００１０】
図１を参照すると、本発明に係るインクジェット・キャリッジが取り付けられたプリントヘッドのチューブレス・プライミングシステム１０は、１）端部２２ｂを備えるピストン部材２２、２）ピストン部材２２の端部２２ｂを軸Ａ等の予め決められた軸に沿って往復運動させるための第１の駆動機構２４、３）通常垂直往復運動可能なキャップ１２とを含むもので、該キャップは第１の所定の位置（例えば、図１に示した位置）で、プリントヘッド１６が取り付けられた水平往復運動可能なキャリッジ１８に対してプリントヘッド１６を封止係合させるための、軸Ａに沿って設けられた、好ましくはリップ領域１２ａａを含む上部領域１２ａを有している。キャップ１２は、プリントヘッドから誘導されたインク滴を受容するために一体に形成された、これも２０で全体的に示したリセプタクルを有していることが好ましい。
【００１１】
図１と図２とを合わせて参照すると、本発明の第１の実施例に示される第１の駆動機構２４は、その端部２６ａに作動的に接続しているピストン部材２２を有するピボット部材もしくはレバーもしくはロッカー・アーム２６の形態をとっており、ピン止めされた第２の端部２６ｂは、プリンタのキャリッジの水平の往復運動と同期したピストン部材２２のほぼ垂直な往復運動を生ずるために、任意の適宜の駆動機構（例えば、第１の実施例ではキャップ取付けスレッドのカムＣとカムフォロワーＦの機構と、スレッド取付けベースと戻りばねＳ）によって、アーム２６がそれを中心に往復のピボット運動を行う軸を形成している。本発明においては、ピストン部材２２の往復運動を誘導する任意の適切な手段を用いることができることは当業者にとって理解される。
【００１２】
図１に示すように、リセプタクル２０は好ましくはリセプタクルの下部領域の境界を定める軸Ａに沿ったダイヤフラムを有しており、このダイヤフラムはその下側表面にピストン部材と作動的に係合する構造を有している。ダイヤフラムは、キャップ１２がプリントヘッドのプライミングを行うためにプリントヘッドと封止係合した状態で、キャリッジ１８との所定の同期がなされたピストン部材２２のほぼ垂直の往復運動によって撓み、それによってインク滴をプリントヘッドから流出させ、リセプタクルで収集される。
【００１３】
好ましくは、参照符号２８で示した第２の駆動機構が設けられる。これは、キャップ１２がピストン部材２２の下り行程（ｄｏｗｎｓｔｒｏｋｅ）中だけプリントヘッド１６と封止状態で係合するように、ピストン部材２２の往復運動と所定の同期がなされ、キャップ１２を第１の所定位置よりも下側の第２の所定位置へ下降させるための駆動機構である。第２の駆動機構２８には好適に本発明のキャップ１２が取り付けられた可動スレッド１４が作動的に接続しており、スレッド１４はキャリッジ１８の横方向の往復運動と所定の同期がなされ、垂直の往復運動を可能とする。本発明に係るシステム１０の一実施例では、スレッド１４の降下によってキャップ１２が第２の所定位置まで降下する。
【００１４】
ここに説明し、図示した第１の好適な実施例で用いられた第２の駆動機構は図１及び図３Ａ〜図３Ｆに示すカムとカムフォロワー機構の構成であり、例えば、１９９２年９月２１日に出願された米国特許出願番号第０７／９４９，１９７号に記載されている。代わりに、第２の駆動機構２８はプリンタの制御装置によって生成される駆動信号に応動してスレッド１４を交互に上昇させ、下降させるステップモータの構成でもよい。スレッド１４は任意の適切な手段で交互に上昇させ、下降させる往復運動することが可能であることは当業者には理解される。
【００１５】
図２は図１と対応するものであるが、本発明のシステム１０を側面図で示している。図１と図２と図３Ｃを比較すると明らかであるが、チャンバもしくはリセプタクル２０は最大容積から最小容積まで縮小され、側壁１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆは湾曲し、あるいは、実質的に平滑に折り曲がり、ピストン２２の下り行程中において、拡張部分１２ａのリップ領域１２ａａの封止状態の係合によってチャンバ２０内に真空が生ずる。ピストン２２が例えば図３Ｃに示した位置から図１に示した位置に戻ると、インクジェット・プリントヘッド１６の一つまたはそれ以上のペンのプライミングが施され、インク滴が強制的にペンのオリフィスから排出され、拡張部分１２ａの穴１２ａｂを通過して、チャンバもしくはリセプタクル２０へ滴下する。このようにして、インクジェット・プリントヘッド１６は、これまでは必要であった、備えられた各ペンごとに対応するプライミング構造から離れた位置にある共通のリセプタクルまで延びるチューブを用いることなく、プライミングをおこなうことができる。
【００１６】
図３Ａから図３Ｆはシステム１０の動作の様々な段階をやや簡略化して示している。図３Ａは、スレッド１４が降下され、本発明のプライミング・キャップ１２が圧縮されていない状態で、チャンバの容積が最大である最初の動作段階、すなわち開始段階にあるシステム１０を示している。図３Ｂはスレッド１４は降下状態で、キャップ１２の圧縮が開始されたその後の動作段階にあるシステムを示している。図３Ｃは、スレッド１４は依然として降下状態で（キャリッジ１８によって左側に移動され、レバー２６の第２の端部２６ｂがスレッドの傾斜付きカム表面へのぼっており）、キャップ１２が完全に圧縮されて、チャンバの容積が最小となる、更に後の動作段階にあるシステム１０を示している。図３Ｄは、スレッド１４の上昇によってキャップの装着が開始されているが、キャップ１２は完全に圧縮しているが、未だそのリップ領域１２ａａとプリントヘッド１６には接触していない、更に後の動作段階にあるシステム１０を示している。図３Ｅは、既に完全に圧縮されたキャップ１２がプリントヘッド１６と封止状態で係合し、その間にキャップの暫時的な圧縮解除によってインクがインクジェット・プリントヘッド１６から引き出される、プライミング動作段階にあるシステム１０を示している。ばねＳ、カムＣ及びフォロワーＦの連携動作によって、レバー２６が制御可能にピストン２２をその初期の、上昇していない位置に戻す。
【００１７】
ここで述べる「キャッピング（ｃａｐｐｉｎｇ）」は、プリントヘッドを大気圧へと通気する必要がある従来のキャッピングとは異なり、キャップ１２のリップ領域１２ａａがプリントヘッド１６と封止状態で係合することを意味するものであることは容易に理解される。図４で明らかに示されるように、本発明に係るプライミング・キャップ及びそのシステムは前述の従来のプリントヘッドのキャッピングと互換性があり、しかもここに説明したプリントヘッドのプライミングのユニークな利点を備えている。
【００１８】
最後に、図３Ｆではキャップ１２によるプライミングが終了した最後の動作段階にあるシステム１０を示している。レバー２６は完全に初期位置に戻り、作動的に接続しているピストン部材２２の第１の端部２２ａの下り行程と、キャップ１２の圧縮解除が完了したことを示している。重要な点として、図３Ｄ、３Ｅ及び３Ｆを対比することによって、キャップ１２が圧縮されるピストン部材２２の上り行程中にはプリントヘッド１６はキャッピングされず、ピストン部材２２の下行程の開始と同時又は直後にキャッピングされることが理解される。このようにして、プリントヘッド１６にはヘッド部分が生成されず、ここに説明する本発明のプライミング・キャップ１２によって促進されるプライミング段階の開始時に真空が生成されるだけである。それによってプリントヘッドを損傷させる不都合な正の加圧をプリントヘッド１６に加えることを回避することができる。
【００１９】
図４はプライミング・キャップが蓄積したインクを除去するためのインク・ブロッタを含むマルチサービス・ステーションで回転するように取り付けられた本発明に係るシステム１０の他の実施例を示している。この好適な本発明の別の実施例では、回転部材３０がキャップ１２とプリントヘッド１６の間の第１の所定の近接位置（例えば、図４に示した位置）に回転されると、プリントヘッド１６と選択的に封止係合するように回転部材３０にキャップ１２が取り付けられている。例えば、従来のキャップ１２及び従来のワイパー３４を含む別のサービス・ステーションを回転部材３０に備えてもよい。図４には更に、回転部材３０がキャップ１２とブロッタ３６との間の第２の所定の近接位置に回転すると、リセプタクル２０に収集されたインクを吸い取るために、プリントヘッド１６と弧状の間隔を隔てて回転部材の周囲の近傍に配設されたブロッダ３６が示されている。この第２の所定位置は図４に示したブロッダ３６の位置に対応しており、回転部材３０はもちろんインクジェット・プリンタの制御装置により制御されたステップモータ等の任意の予め定義された手段によって単一方向にも双方向にも回動可能であることが理解される。本発明のプライミング・キャップ１２の容量は代表的には５００〜１０００のプライミング周期であるが例えば図４の別の実施例のブロッダ３６を使用して、各プライミング周期の後にプライミング・キャップ１２からインクを吸い取ることが便利である。
【００２０】
勿論、種々のサービス・ステーションを装備することによって、回転部材３０によって他のサービスを施すことができる。例えば、プリントヘッド１６のワイピング、吐き出し（ｓｐｉｔｔｉｎｇ）及び／又は他の所望のサービスを行うことができる。プリンタを比較的長期間にわたって使用しない場合のために、プリントヘッドにキャッピングしている間にプリントヘッドに必要な通気を行うことによって、低コストで一つのサービス・ステーション位置にプライミングとキャッピング構造とを統合することが可能である。言い換えると、本願明細書に開示されているように、比較的短い期間のプライミング期間中にプリントヘッドに真空封止を施し、更に、周知のように比較的長いキャッピング期間中にはプリントヘッドの通気を施すために、プライミング・キャップ１２をやや複雑に設計することもできる。
【００２１】
以上、本発明の実施例について詳述したが、以下に本発明の各実施多様毎に列挙する。
（１）  インクジェット・プリントヘッドと封止係合する周辺リップ領域を含み、インクが引き出される開口が内部に形成される第１の拡張部分と、前記第１の拡張部分とその第１の領域が接続し、前記第１の拡張部分より延びている可撓性側壁と、前記側壁は、前記第１の拡張部分の周囲に連続的に延長しており、インクが引き込まれる容積を備えた実質的に封止されているチャンバを形成する前記側壁の第２領域と連結する第２の拡張部分とを具備し、前記第２の拡張部分はその中央に設けられたピストンと係合する構造を有するもので、前記側壁によって前記チャンバの容積をピストン動作で交互に増加させたり、減少させることができ、前記チャンバ内に比較的減圧された圧力を生成し、前記リップ領域と封止係合されたプリントヘッドへインクを与え、プリントヘッドのプライミングをおこなうことを特徴とするプライミング・キャップである。
【００２２】
（２）  前記第１及び第２の拡張部分と前記側壁とを可撓性のポリマー材料によって一体形成していることを特徴とする前項（１）記載のプライミング・キャップである。
【００２３】
（３）  前記構造と一致する前記第２の拡張部分の中央領域はその周りの周辺領域よりも厚いことを特徴とする前項（２）記載のプライミング・キャップである。
【００２４】
（４）    前記側壁の前記第２の領域の厚さは、前記周辺領域内の前記第２の拡張部分の厚さと実質的に同じで、前記側壁の内側表面が前記第２の拡張部分の前記周辺領域と連続的に平滑に連結していることを特徴とする前項（３）記載のプライミング・キャップである。
【００２５】
（５）    前記第１と第２の拡張部分の一方の二次元寸法が他方に比べて小さく、前記側壁は双方の拡張部分の間で傾斜しているローリング型ダイヤフラムを形成することを特徴とする前項（４）記載のプライミング・キャップである。
【００２６】
（６）  前記第２の拡張部分の前記構造は、その内部に形成された穴を含み、この穴の内部の周囲領域は前記穴の少なくとも一部まで延びるピストンの拡大端部領域を装着させるための溝付き環状ショルダを含むことを特徴とする前項（４）記載のプライミング・キャップである。
【００２７】
（７）    端部を備えるピストン部材と、前記ピストン部材の前記端部を所定の軸に沿って往復運動する第１の駆動機構と、垂直往復運動可能なキャップとを備え、前記キャップは、前記プリントヘッドが取り付けられる水平往復運動可能なキャリッジに関係して前記キャップの第１の予め決められた位置で、前記プリントヘッドを封止係合させるために、前記軸上に設けられた上部領域を有し、前記キャップは、前記プリントヘッドからそこに導入されるインク滴を受け入れるために設けられたレセプタクルを有し、前記レセプタクルは、前記軸上に設けられ、前記レセプタクルの下部領域を形成するダイヤフラムを有し、このダイヤフラムはその下側表面に前記ピストン部材の前記端部と作動的に係合する構造を備えており、前記キャップが前記プリントヘッドと封止係合する際、前記キャリッジと予め決められた同期がなされている前記ピストン部材の前記端部の垂直往復運動によって、前記ダイヤフラムがたわみ、前記プリントヘッドのプライミングを行い、インク滴がプリントヘッドから取り出し、前記レセプタクル内に収集することを特徴とするプライミング・システムである。
【００２８】
（８）    前記キャップが前記ピストン部材の下り行程中にだけプリントヘッドと封止係合するように、前記ピストン部材の往復運動と同期がなされ、前記キャップを前記第１の位置よりも下側の第２の位置へ下降させる第２の駆動機構を更に備えたことを特徴とする前項（７）記載のプライミング・システムである。
【００２９】
（９）    前記第２の駆動機構と作動的に連結し、前記キャップに取り付けらる可動スレッドを備え、このスレッドが降下すると前記キャップが降下するように構成された前項（８）記載のプライミング・システムである。
【００３０】
（１０）    前記キャップに取り付けられる回転部材を備え、この回転部材は前記キャップと前記プリントヘッドとの間の第１の位置の近傍に回転されると、前記プリントヘッドと選択的に封止係合するように構成されたことを特徴とする前項（８）記載のプライミング・システムである。
【００３１】
（１１）  前記プリントヘッドと弧状の間隔を隔てて前記回転部材の周囲の近傍に配設されたブラッダを備え、前記回転部材が前記キャップと前記ブラッダとの間の第２の近接位置へ回転されると、前記リセプタクル内に収集されたインクを吸い取るように構成されることを特徴とする前項（１０）記載のプライミング・システムである。
【００３２】
（１２）  前記キャップがその上部の拡がりに前記プリントヘッドと封止係合してふたをする周辺リップ領域を含む上部拡張部分を備え、前記上部拡張部分は、インクを取り出すことができる、その内部に形成された開口を有し、前記キャップは、更に前記上部の拡張部分と連結し、ここから下方に延びた可撓性側壁を含み、前記側壁が前記上部の拡張部分の周りに連続的に延長しているとともに、前記キャップは更に前記側壁の下部の拡がりと連結して、インクを内部に引き込むことができる容積を備える密封されたチャンバを形成する下部の拡張部分を備え、前記下部拡張部分は、その底面のほぼ中央に位置し、前記ピストン部材と係合するための構造を有し、前記側壁によって前記チャンバの容積をピストン動作によって交互に増加および減少させることを可能にし、前記チャンバ内に前記リップ領域と封止係合されたプリントヘッドからインクを引き出すための比較的減圧された圧力を生成することにより、プリントヘッドのプライミングをおこなうことを特徴とする前項（７）記載のプライミング・システムである。
【００３３】
（１３）    前記上部及び下部の拡張部分と前記キャップの前記側壁は、可撓性ポリマー材料によって一体形成されることを特徴とする前項（１２）記載のプライミング・システムである。
【００３４】
（１４）    前記構造と一致する前記下部の拡張部分の中央領域がその周りの周辺領域よりも厚いことを特徴とする前項（１３）記載のプライミング・システムである。
【００３５】
（１５）    前記側壁の前記下部の拡がりの厚さが前記周辺領域内の前記下部拡張部分の厚さと同じであるとともに前記側壁の内側表面が前記下部拡張部分の前記周辺領域と連続的に平滑に連結していることを特徴とする前項（１４）記載のプライミング・システムである。
【００３６】
（１６）    前記下部拡張部分の二次元寸法は前記上部拡張部分より小さく、前記側壁は双方の拡張部分の間で傾斜したローリング型ダイヤフラムより形成されることを特徴とする前項（１５）記載のプライミング・システムである。
【００３７】
（１７）    前記下部拡張部分の前記構造が内部に形成された穴を含み、この穴の内部の周囲領域が、前記穴の少なくとも一部分まで延びるピストンの拡大端部領域を装着させるための溝付き環状ショルダを含むことを特徴とする前項（１６）記載のプライミング・システムである。
【００３８】
（１８）  端部を有するピストン部材と、前記ピストン部材の前記端部を所定の軸に沿って往復運動させるための第１駆動機構と、垂直往復運可能なキャップと、前記キャップは、プリントヘッドが取り付けられる水平往復運動可能なキャリッジに対して前記キャップの第１の位置で前記プリントヘッドを封止係合させるための、前記軸に沿って配置された上部領域を有し、前記上部領域は、そこからインク滴が引き出される開口を有し、前記キャップは、プリントヘッドから誘導されるインク滴を受け入れるレセプタクルを含み、前記レセプタクルは、前記軸上に設けられ、前記レセプタクルの下側領域を画定するローリング型ダイヤフラムを有し、前記ダイヤフラムは、その下側表面に前記ピストン部材の前記端部と作動的に係合する構造を有し、前記キャップが可撓性ポリマー材料で一体形成された前記リセプタクルと前記ダイヤフラムとを含み、前記キヤップが前記プリントヘッドと封止係合する際、前記キャリッジと予め決められた同期がなされる前記ピストン部材の前記端部のほぼ垂直往復運動によって前記ダイヤフラムがたわみ、前記プリントヘッドのプライミングをおこない、よって、インク滴が前記プリントヘッドから取り出され、前記レセプタクル内に収集され、前記キャップが前記ピストン部材の下り行程中にだけ前記プリントヘッドと封止係合するように、前記ピストン部材の往復運動と同期がなされ、前記キャップを前記第１の位置よりも下方の第２の位置へ下降させるための第２駆動機構とを具備することを特徴とするプライミング・システムである。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本願発明により、プライミング・キャップとそのためのシステムが得られ、共通のダイヤフラム・ポンプと単一又は複数のプリントヘッドと対応する単一又は複数のプライミング機構との間に延び、さらに、単一又は複数のプライミング機構と共通のインク・リセプタクルとの間に延びるチューブの必要がない。本発明に従って、インクジェット・プリントヘッドのプライミングは、チューブを使用することなく、又、単一又は複数のプリントヘッドのための複数の複雑なプライミング・アセンブリを使用することなく単一又は複数のプリントヘッドに対して行われる。本発明のプライミング・キャップとそのためのシステムは、例えば、プリンタの既存のキャリッジ・モータにより駆動されるスレッドのカムとカムフォロワー機構や、レバーやばねを含む最も簡単な駆動機構を用いて、単一又は複数のインクジェット・プリントヘッドを有するプリンタにおいて比較的容易に且つ安価で製造することができ、維持することができる。キャップは射出成形等の比較的安価なツールを用いて比較的安価に製造することができる。動作において、単一又は複数のプリントヘッドのプライミングは短い循環期間で達成することができ、従ってプライミングのためのプリンタのオフラインの期間を最小にとどめることができる。
【００４０】
これまで本発明を前述のような動作原理と好適な実施例に基づいて説明してきたが、特許請求の範囲を離れることなく、形態や細部の様々な変更を行うことができることは当業者にとっては自明のことである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な一実施例であるプライミング・キャップ及びプライミング・システムの正面図。
【図２】図１の側面図。
【図３Ａ】図１および図２に示す本発明の一実施例の動作を説明するための断面図。
【図３Ｂ】図１および図２に示す本発明の一実施例の動作を説明するための断面図。
【図３Ｃ】図１および図２に示す本発明の一実施例の動作を説明するための断面図。
【図３Ｄ】図１および図２に示す本発明の一実施例の動作を説明するための断面図。
【図３Ｅ】図１および図２に示す本発明の一実施例の動作を説明するための断面図。
【図３Ｆ】図１および図２に示す本発明の一実施例の動作を説明するための断面図。
【図４】本発明の他の実施例であるプライミング・キャップおよびプライミング・システムの概略図。
【符号の説明】
１０：プライミング・システム
１２：キャップ
１６：プリントヘッド
１８：キャリッジ
２０：レセプタクル
２２：ピストン
２４、２８：駆動機構
３０：回転部材
３６：ブラッダ
Ｓ：ばね
Ｃ：カム
Ｆ：カムフォロワー
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図４】
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