(57)【要約】インク供給のためのインクチャンバを含むインクジェットプリンタに関する。空気除去チャンバは、空気チャンバ、前記空気チャンバの周囲へのベントのための一方向リリーヅ弁を含む。圧縮可能部材が、空気を前記空気チャンバから前記一方向リリーフ弁を通って排気するために使用され、かつ前記一方向リリーフ弁が閉じている間に空気透過性膜へ減圧空気圧を与えるために使用される。キャリッジが、ノズルアレイ、前記インクチャンバ、前記膜及びキャリッジパスに沿った空気除去チャンバを進行させる。
2013510021.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットプリンタであり、前記インクジェットプリンタが：
（ａ）対応するインク入口を持つノズルのアレイと；
（ｂ）前記ノズルアレイに対応する前記インク入口に流通接続されたインク出口を含むインクチャンバと；
（ｃ）空気に透過性であるが液体に透過性でない膜と；
（ｄ）空気除去チャンバを含み、前記空気除去チャンバが：
（ｉ）空気チャンバと；
（ｉｉ）前記空気チャンバの空気の周囲への排気を可能とする開口位置と、前記空気チャンバの空気の周囲への排気をさせない閉位置を含む一方向リリーフ弁と；及び
（ｉｉｉ）前記リリーフ弁の開位置で前記リリーフ弁を通じて前記空気チャンバから空気を排気させるため、及び前記一方向リリーフ弁がその閉位置にある間に前記膜への低減された空気圧力を与えるための圧縮可能部材と；及び
（ｅ）前記ノズルアレイ、前記インクチャンバ、前記膜及び前記空気除去チャンバを、キャリッジスキャン方向にキャリッジスキャンパスに沿って持つキャリッジとを含む、インクジェットプリンタ。
【請求項２】
請求項１に記載のインクジェットプリンタであり、前記空気除去チャンバがさらに：
（ａ）前記一方向リリーフ弁の近くに設けられる前記空気チャンバの空気除去部；
（ｂ）前記空気チャンバの空気蓄積部；及び
（ｃ）前記空気蓄積部と前記空気除去部との間の一方向閉じ込め弁とを含み、
前記一方向閉じ込め弁が、空気が前記空気蓄積部と前記空気除去部との間を通ることができる開位置と、空気が前記空気蓄積部と前記空気除去部との間を通ることができない閉位置とを含む、インクジェットプリンタ。
【請求項３】
請求項１に記載のインクジェットプリンタであり、前記空気除去チャンバの前記圧縮可能部材が、前記キャリッジスキャン方向に実質的に平行である圧縮方向に沿って圧縮可能である、インクジェットプリンタ。
【請求項４】
請求項３に記載のインクジェットプリンタであり、さらに、前記キャリッジスキャンパスの第１の端部の近くに設けられる圧縮部材を含み、前記圧縮部材は前記圧縮可能部材を圧縮するために前記圧縮可能部材と係合可能である、インクジェットプリンタ。
【請求項５】
請求項４に記載のインクジェットプリンタであり、さらに、前記キャリッジスキャンパスの第２の端部に設けられるメンテナンスステーションを含み、前記第２の端部が前記第１の端部と反対側にある、インクジェットプリンタ。
【請求項６】
請求項４に記載のインクジェットプリンタであり、前記圧縮部材が突出部を含む、インクジェットプリンタ。
【請求項７】
請求項６に記載のインクジェットプリンタであり、前記突出部が前記圧縮可能部材と係合可能に整列する及び整列しないように移動可能である、インクジェットプリンタ。
【請求項８】
請求項７に記載のインクジェットプリンタであり、さらに、印刷媒体を進行させるモーターを含み、前記モーターが前記突出部を、前記圧縮可能部材と係合可能に整列する及び整列しないように動かすために選択的に接続可能である、インクジェットプリンタ。
【請求項９】
請求項７に記載のインクジェットプリンタであり、前記突出部が回転可能な台に設けられる、インクジェットプリンタ。
【請求項１０】
請求項７に記載のインクジェットプリンタであり、前記突出部が、前記キャリッジスキャン方向に実質的に平行な第１の方向から、前記キャッリジスキャン方向に実質的に平行でない第２の方向へ回転可能である、インクジェットプリンタ。
【請求項１１】
請求項４に記載のインクジェットプリンタであり、さらに、前記印刷操作を制御するための制御装置と、前記キャリッジスキャンパスに沿って前記キャリッジを動かすキャリッジモーターを含み、前記制御装置が、前記制御装置が前記キャッリジモーターに信号を送り前記キャリッジを前記圧縮可能部材と前記突出部とを係合させるために前記突出部の方に動かす時を決定するための命令を含む、インクジェットプリンタ。
【請求項１２】
請求項１１に記載のインクジェットプリンタであり、さらに、前記制御装置命令と操作的に関与するセンサを含む、インクジェットプリンタ。
【請求項１３】
請求項１１に記載のインクジェットプリンタであり、さらに、前記制御装置命令と操作的に関与するクロックを含む、インクジェットプリンタ。
【請求項１４】
請求項１１に記載のインクジェットプリンタであり、前記制御装置命令と操作的に関与するカウンターを含む、インクジェットプリンタ。
【請求項１５】
請求項７に記載のインクジェットプリンタであり、前記印刷操作を制御する制御装置を含み、前記制御装置が、前記突出部が前記圧縮可能部材と係合可能に整列するように動かすためのシグナルを送るべき時を決定する命令を含む、インクジェットプリンタ。
【請求項１６】
請求項１に記載のインクジェットプリンタであり、さらに、支持基体を含み、前記インクチャンバの前記インク出口と前記支持基体との間の距離が、前記空気除去チャンバと前記支持基体との間の距離よりも小さい、インクジェットプリンタ。
【請求項１７】
プリンタであり、前記プリンタは：
インク供給容器を含み、前記インク供給容器は；
気体チャンバ及びインクチャンバ；
印刷のためにインクを輸送するための前記インクチャンバ内の供給開口部；
前記気体チャンバ内の内部圧力の下で気体を放出するための前記気体チャンバ内のリリーフ開口部；
前記気体チャンバから前記インクチャンバへ気体の移動を防止するための前記気体チャンバ内の弁付き開口部；及び
前記インクチャンバから吸引により気体を除去するため、及び外部圧力により前記気体チャンバ内に前記気体を移動するための前記気体チャンバ内の開口部に接続される圧力源を含み、それにより前記気体チャンバ内の前記内部圧力を生成させる、プリンタ。
【請求項１８】
請求項１７に記載のプリンタであり、前記圧力源が、前記外部圧力を与えるための前記開口部に結合される圧縮可能区分け部を含む、プリンタ。
【請求項１９】
請求項１８に記載のプリンタであり、前記圧縮可能区分け部が、また拡張可能であり、かつ吸引により前記インクチャンバから前記気体を除去するための前記開口部に結合される、プリンタ。
【請求項２０】
請求項１８に記載のプリンタであり、さらに、前記圧縮可能区分け部が前記気体が前記気体チャンバ内へ外部圧力により移動させるための延長部を含む、プリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的にはインクジェットプリンタに関し、具体的には前記プリンタ内のプリントヘッドから空気を除去するための除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット印刷は、通常１以上のプリンタヘッドとそれらに対応するインク供給装置が含まれる。プリンタヘッドはインクジェットを含み、これはそのインク供給装置及び液滴吐出装置のアレイと接続され、それぞれの吐出装置はインク加圧チャンバ、吐出駆動装置及びノズルであってそこからインク滴々が吐出されるノズルを含む。前記吐出駆動装置は、前記ノズルから１液滴を吐出するために、前記チャンバ内のインクのいくらかを蒸発させるためのヒーターを含むタイプか、又は液滴を吐出するための圧力波を生成するために、前記インク加圧チャンバの壁形状を変化させる圧電装置を含むタイプの１つである。前記液滴は通常紙又は他の印刷媒体（ここで一般的に記録媒体又は記録紙として参照される場合がある）へ方向付けられ、前記印刷媒体が前記プリンタヘッドに対して移動するにつれて前記液滴吐出装置のために電気信号パルスに変換される画像データにより画像が生成され得る。
【０００３】
前記プリンタヘッドに対して前記印刷媒体の動きは、前記プリンタヘッドを一定に維持し、前記液滴が吐出される際に前記プリンタヘッドを通過するように構成され得る。この構造は、前記プリンタヘッドのノズル配列（アレイ）が、前記印刷媒体の幅にわたる全興味対象領域にアドレス可能である場合に適切である。そのようなプリンタヘッドはページワイドプリントヘッドと呼ばれる場合がある。プリンタの第２の構造はキャリッジプリンタであり、前記プリンタヘッドノズル配列が前記印刷媒体上の印刷興味領域の幅よりも小さく、前記プリンタヘッドがキャリッジ上に設けられてるものである。キャリッジプリンタでは、前記印刷媒体は印刷媒体進行方向に沿って所定の距離進められそこで止まる。前記印刷媒体が停止している間、前記プリントヘッドキャリッジがキャリッジスキャン方向に動かされ、その方向は液滴が前記ノズルから吐出される際に前記印刷媒体進行方向に実質的に垂直である。前記キャリッジが前記印刷媒体を横切る間に前記キャリッジが前記画像の一部をスウオッシュした後、印刷媒体は進められ、前記キャリッジの動き方向は逆転され、前記画像がスウオッシュごとに形成される。
【０００４】
インクジェットは、顔料や色素、種々の揮発性及び不揮発性成分、湿潤剤、画像耐久性増強剤及びキャリア又は溶媒を含む。インク処方物及びインク輸送の重要事項は、前記印刷媒体に高品質の画像を生成する能力である。画像品質は、前記液滴吐出装置へのインク供給装置から小さなインク通路を塞ぐ空気の泡が存在する場合に低下する。かかる空気の泡のより、吐出される液滴の意図する飛行方向を誤らせるか、又は意図するよりも少量の液滴容量とするか、又は吐出させないことなどの原因となり得る。空気の泡は種々の発生源から生じ得る。非気密性のインク供給に入る空気はインクに溶解し、例えば加熱操作温度で前記プリンタヘッドでインクから脱溶解（即ち溶液から出てくる）され得る。空気はまた前記プリントヘッドを通じて入り得る。インクタンクなどの交換可能なインク供給装置を持つプリンタヘッドでは、空気はまた、インクタンクが交換される際に前記プリンタヘッドに入り得る。
【０００５】
従来のインクジェットプリンタでは、プリントヘッドのメンテネンスステーションの一部がキャップであり、これはペリスタポンプやチューブポンプなどの吸引ポンプと接続されている。前記キャップは、前記インクの揮発成分の蒸発を防ぐために印刷しない間は面するプリンタヘッドノズルを包む。定期的に、前記吸引ポンプが駆動され、前記ノズルからインク及び望ましくな空気の泡を除く。前記ノズルを通じるインクのポンプ作用はあまり効率的ではなく、前記プリンタの全寿命にわたり相当のインクを無駄にする。インクが浪費されるだけでなく、加えて吸引により除去されるインクを吸収するため前記プリンタ内に廃棄用パッドが設けられる必要がある。前記廃棄されたインクと廃棄用パッドは望ましくない費用である。加えて、前記廃棄用パッドはプリンタ内で空間を取り、プリンタ容積をより大きくする。さらに前記廃棄インク及び廃棄用パッドはその後廃棄される必要がある。また、前記吸引操作は印刷作業を遅らせ得る。
【０００６】
必要とされるものは、空気を除くがインクをほとんど無駄にしないインクジェットプリンタヘッドについての空気除去装置であり、さらにコンパクト構造に適合し、低コストで環境に優しく、かつ印刷作業を遅らせることのない空気除去装置である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、空気を除くがインクをほとんど無駄にしないインクジェットプリンタヘッドについての空気除去装置であり、さらにコンパクト構造に適合し、低コストで環境に優しく、かつ印刷作業を遅らせることのない空気除去装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の好ましい実施態様は、インクジェットプリンタであって、インク吐出ノズル及び対応するインク入口を含む。インクチャンバは、インクを前記インク入口と流体的に接続される出口を通じて供給される。空気除去チャンバは、空気チャンバ、前記空気チャンバから周囲に排気可能な一方向リリーフ弁、及び排気を可能としない閉位置を含む。圧縮部材はその開位置で前記リリーフ弁を通じて前記空気チャンバから強制的に排気するため、かつ前記一方向リリーフ弁が閉位置の際に空気透過性膜に減圧空気圧を与えるために使用される。キャッリジが設けられ、ノズルアレイ、前記インクチャンバ、前記膜及び空気除去チャンバをキャリッジ方向でキャッリジスキャンパスに沿って支持する。前記空気除去チャンバは：前記一方向リリーフ弁の近くの空気除去部、空気蓄積部及び前記空気蓄積部と前記空気除去部との間に一方向閉じ込め弁を含む。前記一方向閉じ込め弁は、空気が前記空気蓄積部と空気除去部との間を通過させる開位置と、通過させない閉位置を含む。前記空気除去チャンバの圧縮可能部材は、前記キャリッジスキャン方向に実質的に平行である圧縮方向に沿って圧縮可能である。圧縮部材は、前記圧縮可能部材を圧縮するために前記キャリッジスキャンパスの第１の端部の近くに設けられる。
【０００９】
本発明の他の実施態様は、気体チャンバ及びインクチャンバを含むインク供給を持つプリンタを含む。前記インクチャンバ内の供給開口部はインクを印刷のために輸送する。前記気体チャンバ内の放出開口部は前記気体チャンバ内での内部圧力下で気体を放出する。前記気体チャンバ内の弁付き開口部は、気体が前記気体チャンバからインクチャンバへ移動することを防止し、前記気体チャンバ内の開口部へ結合される圧力源が気体を前記インクチャンバから吸引により除去する。これはまた、気体を前記気体チャンバ内に、前記気体チャンバ内の内部圧力を生じる外部圧力により移動させる。前記圧力源は、外部圧力を与えるために結合される圧縮可能な区分け部を含む。前記圧縮可能な区分け部はまた、吸引による前記インクチャンバから気体を除去するために拡張可能である。
【００１０】
本発明のこれらの、及びその他の側面及び課題は、以下の記載及び添付図面を参照することでより理解されるものとなろう。しかし理解されるべきことは、以下の記載は、本発明の好ましい実施態様及びいくつかの具体的な詳細を示すものであるが、これらは本発明を説明するためのものであり、なんら限定するものではない、ということである。種々の変更・変法が、本発明の範囲内で本発明の本質から離れることなくなされ得るものであり、従って本発明はそれらの変更・変法を全て含むものである。
【００１１】
以下の図面は、サイズ、角度の関係又は相対的位置について正確な寸法で描くことを意図するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、１つのインクジェットプリンタシステムの１つの模式図である。
【図２】図２は、本発明の１つの実施態様によるキャリッジプリンタの一部分の模式的斜視図である。
【図３】図３は、図２と類似の模式的斜視図であり、突出部が係合配列からはずれるように回転されている。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明の１つの実施態様による空気除去チャンバを持つプリントヘッドを含むプリンタヘッドアセンブリの拡大した斜視正面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図４Ａのプリンタヘッドで使用され得るプリンタヘッドダイのノズルの正面図である。
【図５Ａ】図５Ａは、図４Ａのプリンタヘッドと類似のプリンタヘッドの斜視側面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図４Ａの空気除去チャンバの斜視側面図である。
【図６Ａ】図６Ａは、本発明の１つの実施態様によるプリンタヘッドアセンブリの断面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、本発明で使用され得る一方向弁の例である。
【図７Ａ】図７Ａは、本発明の１つの実施態様による１つの配置基板と２つのプリンタヘッドの拡大斜視図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、前記プリンタヘッドダイと接続される出口開口部を持つ図７Ａの配置基板の斜視側面図である。
【図７Ｃ】図７Ｃ前記は、本発明の１つの実施態様による、プリンタヘッド及びインクタンクの一部の模式的上面図である。
【図８】図８は、本発明の１つの実施態様によるキャリッジプリンタの一部の模式的斜視図である。
【図９】図９は、本発明の１つの実施態様によるキャリッジプリンタの一部の模式的斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、１つのインクジェットプリンタシステム１０の模式図であり、本発明のために有用なもので、これについては米国特許番号第７３５０９０２号に記載されており、この全内容は参照されて本明細書に援用される。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を含み、これは液滴を吐出するように命令されると、制御装置１４により解釈されてデータシグナルを生成する。制御装置１４は、画像を印刷のためにレンダリングのための画像処理ユニット１５を含み、かつ電気エネルギーパルスの電気パルス源１６へシグナルを出力し、前記パルスはインクジェットプリンタヘッド１００へ入力される。前記インクジェットプリンタヘッド１００は少なくとも１つのプリンタヘッド第１１０を含む。
【００１４】
図１に示される例では、２つのノズルアレイ（配列）が存在する。前記第１のノズルアレイ１２０のノズル１２１は前記第２のノズルアレイ１３０内のノズル１３１よりも大きい開口部を持つ。この例では、前記２つのノズルアレイのそれぞれは２つの千鳥（ねじれ状、スタッガード）行のノズルを持ちそれぞれの行はノズル密度６００／インチを持つ。それぞれのアレイでの効果的なノズル密度は１２００／インチ（即ち図１ではｄ＝１／１２００インチである）である。前記記録媒体２０上での画素が前記紙の進行方向に沿って連続的に数字付けられる場合には、１つのアレイの１つの行からのノズルは奇数番号の画素を印刷し、前記アレイに他の業からのノズルは偶数番号の画素を印刷する。
【００１５】
それぞれのノズルアレイはインク輸送通路と流通する。インク輸送通路１２２は前記第１のノズルアレイ１２０と流通し、インク輸送通路１３２は前記第２のノズルアレイ１３０と流通する。インク輸送通路１２２及び１３２の部分は、プリンタヘッドダイ基板１１１を通じる開口部として図１に示される。１以上のインクジェットプリンタヘッドダイ１１０が、インクジェットプリンタヘッド１００に含まれるが、明確にするために図１では１つのみのインクジェットプリンタヘッドダイ１１０が示される。前記プリンタヘッドダイは、以下図２に関して説明するように支持部材上に設けられる。図１では、第１の流体源１８がインク輸送通路１２２を介して第１のノズルアレイ１２０へインクを供給する。また第２の流体源１９がインク輸送通路１３２を介して第２のノズルアレイ１３０へインクを供給する。別々の流体源１８及び１９が示されているが、応用によっては、１つの流体源が、前記第１のノズルアレイ１２０及び第２のノズルアレイ１３０へ、インク輸送通路１２２及び１３２を介して供給することも有利である。また実施態様により、２未満又は２を超えるノズルアレイがプリンタヘッドダイ１１０に含まれ得る。いくつかの実施態様では、インクジェットプリンタヘッドダイ１１０の全てのノズルが、インクジェットプリンタヘッドダイ１１０の複数のサイズを有するよりもむしろ、同じサイズであり得る。
【００１６】
図１には示されていないが、液滴形成機構は前記ノズルに関連する。液滴形成機構は種々のタイプがある。そのいくつかはインクの一部を蒸発させる加熱要素を含み、それにより液滴を吐出させるタイプである。又は流体チャンバの容積を圧縮するための圧電トランスデューサを含み、それにより吐出させるタイプである。又はアクチュエータを含み、これは（例えば二重層要素を加熱して）動かし、それにより吐出させるタイプである。全ての場合に、電気パルス源１６からの電気パルスが、望ましい堆積パターンにより種々の液滴吐出装置へ送られる。図１の例では、前記第１のノズルアレイ１２０から吐出された液滴１８１は、前記より大きいノズル開口部により前記第２のノズルアレイ１３０から吐出される液滴１８２よりも大きい。通常、ノズルアレイ１２０及び１３０とそれぞれ関連する前記液滴形成機構の他の側面はまた、前記異なるサイズの液滴について前記液滴吐出プロセスを最適化するために異なるようにサイズ化される。操作の間、インクの液滴は記録媒体２０に堆積される。前記ノズルが前記液滴吐出装置の最も見える部分であることから、用語、液滴吐出アレイ及びのノズルアレイはここでは場合により交換可能に使用される。
【００１７】
図２は、本発明の１つの実施態様によるデスクトップキャリッジプリンタの部分の模式的斜視図を示す。本プリンタのいくつかの部品は、図２では隠されているが、その他の部品はより明瞭に見ることができる。プリンタシャーシ３００は、キャリッジスキャン方向３０５内を往復移動するキャッリジを横切る印刷領域３０３を含み、一方インクの液滴がキャリッジ２００上に設けられるプリンタヘッド２５０から吐出される。文字ＡＢＣＤは、紙又は他の記録媒体部分３７１上の印刷領域で印刷された画像部分を示す。キャリッジモーター３８０は、キャリッジガイドロッド３８２に沿ってキャリッジ２００を動かすためにベルト３８４を動かす。エンコーダセンサー（図示されていない）がキャリッジ２００に設けられ、エンコーダ３８３に関してキャリッジ位置を示す。
【００１８】
プリンタヘッド２５０はキャリッジ２００に設けられ、インクタンク２６２がインクをプリンタヘッド２５０に供給するために設けられ、インクタンクは、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックなどの色、又はその他の記録流体を含む。場合により、いくつかのインクタンクは、例えばシアン、マゼンタ及びイエローの１つのマルチチャンバインク供給に束にされる。以下説明するように、異なるインクタンク２６２からのインクは、異なるノズルアレイに与えられる。
【００１９】
種々のローラーが、前記プリンタを通って記録媒体を進めるために使用される。図２では、フィードローラー３１２及びパッシブローラー３２３が媒体進行方向３０４に沿って記録媒体部３７１を進行させる。前記媒体進行方向３０４は、実質的に印刷領域３０３を横切るキャリッジスキャン方向３０５に実質的に垂直であり、印刷されるべき画像の第２のスウオッシュのために前記記録媒体を位置させる。放出ローラー３２４は、前記印刷された媒体を取り出す出力領域に向かって記録媒体部３７１を進行させ続ける。スターホイール（図示されていない）は放出ローラー３２４に対して記録媒体部３７１を保持する。
【００２０】
記録媒体の通常の長さは写真印刷（４インチｘ６インチ）で６インチ、紙（８．５ｘ１１インチ）で１１インチである。従って、全画像を印刷するために、記録媒体部３７１を横切るプリンタヘッドシャーシ２５０が動く間に、いくつかのスウオッシュが連続的に印刷される。１つのスウオッシュの印刷に続いて、記録媒体２０が媒体進行方向３０４に沿って進められる。フィードローラー３１２は、前記フィードローラーシャフトに設けられる別のローラーを含むことができ、又は前記フィードローラーシャフトの薄い高摩擦コーティングを含むことができる。ロータリーエンコーダー（図示されていない）が、前記フィードローラー３１２の角回転をモニターするために前記フィードローラーに同軸に設けられ得る。フィードローラー３１２と放出ローラー３２４を含む前記紙進行ローラーを駆動するモーターは図２には示されていない。通常の紙をフィードするために、フィードローラー３１２及び放出ローラー３２４が前方回転方向３１３で駆動される。
【００２１】
この例では、前記プリンタシャーシ３００の後に向かって、電子回路ボード３９０が設けられ、これはケーブル（図示されていない）を介してプリンタヘッドキャッリジ２００へ交信し、そこからプリンタヘッド２５０へ交信するためのケーブルコネクタを含む。また、前記電子回路ボード上には通常、キャリッジモーター３８０及び紙送りモーターを制御するためのモーター制御装置、プロセッサー及び／又はその他の前記印刷プロセスを制御するための制御電子回路（図１には制御装置１４及び画像処置ユニット１５として模式的に示される）、及び場合によりホストコンピュータへのケーブルのためのコネクターが設けられる。
【００２２】
前記プリンタシャーシ３００の右側は、図２の例においてメンテネンスステーション３３０である。メンテネンスステーション３３０は、プリンタヘッド２５０のノズル表面を掃除するためのワイパー（図示されていない）を含み、同様に前記インクの揮発成分の蒸発を低減させるために前記ノズル表面に対して封止するキャップ３３２を含み得る。多くの従来のプリンタには、プリンタヘッドのノズルが機能しなくなった場合に、ノズルからインク及び空気を吸引するために前記キャップが設けられている。
【００２３】
プリンタヘッド２５０から空気を除去する異なる１つの方法が図２に示され、以下本発明の実施態様に基づきより詳細に説明される。空気除去チャンバ２２０がプリンタヘッド２５０に設けられる。ベロー２２２などの圧縮可能部材が前記空気除去チャンバ２２０の一部である。ベロー２２２は圧縮化能であるので、これにより前記空気除去チャンバ２２０から空気を一方向バルブ２２４を通じて追い出す。ベロー２２２は、圧縮状態から自発的に拡張するように構成されている。ベロー２２２が拡張すると、前記空気除去チャンバ２２０内の圧力を下げ、これにより以下さらに詳細に説明するようにプリンタヘッド２５０から空気を除去する。ベロー２２２は、キャッリジスキャン方向３０５に実質的に平行な圧縮方向２２３に沿って圧縮される。ベロー２２２は、例えばプリンタシャーシ３００の壁３０６から伸びる突出物３４０などの圧縮部材と同じ線上にある。ベロー２２２を圧縮するために、キャリッジ２００は壁３０６に向かって突出部３４０がベロー２２２に係合するまで動かされる。前記キャッリジ２００の位置がエンコーダー３８３に関して追跡されることから、壁３０６に向かってキャリッジ２００の移動の量が正確に制御され、それによりベロー２２２の圧縮の量が前記キャリッジが壁３０６に向かって移動する際に突出部３４０により制御される。キャリッジ２００は突出部３４０に関して既定位置に向かってベロー２２２が動くように制御され、キャリッジ２００が前記ベロー２２２が突出部３４０に当たった後、既定の距離動かされ得る。制御装置１４（図１参照）は、キャリッジモーター３８０へ、キャリッジ２００が突出部３４０とベロー２２２を圧縮するために係合するように動かすためのシグナルを送る時を決めるための命令を含む。ベロー２２２の圧縮の望ましい量が達成された後は、制御装置１４はキャリッジモーター３８０に、キャリッジが前記壁３０６から離れるように動かすためにシグナルを送ることができる。ベロー２２２は、ゆっくりと拡張するのである程度の時間内で部分的に圧縮が維持され、それにより空気除去チャンバ２２０内の空気圧を低減させ続ける。
【００２４】
突出部３４０は前記キャリッジスキャンパスの１つの端部近くに設けられる。図２で示されるように、いくつかの実施態様で、メンテネンスステーション３３０は、キャリッジスキャン方向３０５に沿って前記キャリッジスキャン路の反対側の端部に設けられる。突出部３４０を設けるために必要なプリンタシャーシ３００の必要な幅を低減するために、図２で示されるように、いくつかの実施態様では、突出部３４０が移動可能な突出部台３４２に付設され、前記台が突出部３４０をベロー２２２と係合可能な配置に又はその配置から動かされることを可能とし、前記キャリッジ２００が突出部３４０がベロー２２２と係合することなく壁３０６近くに設けられ得ることとなる。図２で示される実施態様で、突出部台３４２がシャフト３４４により壁３０６へずらして接続される。突出部台３４２は、回転方向矢印３４６により示されるように軸３４４の回りを前後に回転され得る。前記突出部台３４２が図２で示される位置にある場合、突出部３４０はベロー２２２と係合するために整列する位置にある。前記突出部台３４２が図３で示される位置に回転される場合には、突出部３４０は整列する位置にはなく、ベロー２２２と係合することはない。回転方向３４６は、フィードローラー３１２の前向き３１３及び逆向き方向に沿うものであることから、フィードローラー３１２を進行させるために使用される同じモーターを用いる突出部３４０を、ギア列又はベルト（図示されていない）などの選択的に接続可能なリンク部を用いて、回転することは単純である。米国特許出願公開公報番号２００９／０１７４７３３の内容はここで参照されて本明細書に援用される。ここには、前記同じモーターを用いる複数のプリンタ機能を駆動する装置又は方法が開示され、前記モーターは前記フィードローラー３１２からの力を選択的に外し、そのモーターを、前記突出部を、必要に応じて前記ベロー２２２のパス内に入るか又は外すかするために使用するために使用され得る。制御装置１４（図１参照）は、前記突出部３４０をベロー２２２と係合可能に整列させるか又は整列させないように動かすためのシグナルを何時送るかに関しての命令を含むことができる。
【００２５】
制御装置１４に対して、キャリッジ２００及び／又は突出部３４０を動かして、ベロー２２２が突出部３４０に当たり圧縮されるようにする命令は、事象毎、時間基準、カウント基準、センサ基準又はこれらの組み合わせによる。事象毎の例としては、前記制御装置１４に対し適切なシグナルを送り、前記プリンタが起動される際に、又はメンテナンス操作（例えばふき取り（ｗｉｐｉｎｇ））が実施される直前直後に、又は印刷作業の最後のページが印刷された後に、ベロー２２２が圧縮させる、ものである。時間基準命令の１例としては、前記制御装置１４に対し適切なシグナルを送り、前記ベロー２２２が最後に圧縮された後１時間後に圧縮されるようにする、ものである。カウント基準命令の例としては、前記制御装置１４に対し適切なシグナルを送り、既定の数のページが印刷された後、又は既定の数のメンテナンスサイクルが実施された後に、ベロー２２２が圧縮されるようにする、ものである。センサ基準命令の例としては、前記制御装置１４に対し適切なシグナルを送り、光学センサが１以上のジェットが機能していないことを検出する時、又は熱センサがプリンタヘッドが既定の温度を超えていることを検出する時に、ベロー２２２を圧縮されるように、するものである。組み合わせによる例としては、前記制御装置１４に対し適切なシグナルを送り、プリンタヘッドが既定の長さの器官よりも長く既定の温度を超えることを示すときに、ベロー２２２を圧縮されるように、することである。制御装置１４からの命令は、ベロー２２２を完全に圧縮させるか圧縮させないか又はその代わりにエンコーダー３８３に対してモニターされるようにキャリッジ２００を対応する量により動かすことでベロー２２２を複数の既定量の１つに圧縮させる、かのいずれかが可能である。
【００２６】
インク内に溶けた空気は溶け出す傾向があり、インクの温度が上げられると溶液から出ていくことから、いくつかの実施態様ではプリンタヘッドからの空気除去の方法は、前記空気除去チャンバを介して減圧空気圧を与えながらプリンタヘッドの一部を加熱することを含む。この方法は、熱インクジェットのプリンタヘッドについては容易である。熱インクジェットのプリンタヘッドは液滴吐出装置を持つプリンタヘッドダイを含み、これは前記ノズルからインクの液滴を吐出するためにインクを蒸発させるためのヒーターを含むからである。前記ヒーターを加熱するための電気パルスは液滴を吐出させるために十分な強さと長さであり得るものであり、又は電気パルスは液滴吐出閾値よりも小さいものであり得る。種々の実施態様で、制御装置１４は、ベロー２２２が拡張して空気除去チャンバ２２０内で減圧を与えプリンタヘッド２５０から空気を追い出すことが可能となる時間の前又はその間に、前記プリンタヘッド２５１を加熱するためのパルスを生成するか又は生成しないことが可能である。
【００２７】
プリンタヘッド２５０及び空気除去チャンバ２２０は図４Ａにさらに詳細に示される。ここで使用される用語、プリンタヘッドアセンブリ２１０とは、プリンタヘッド２５０及びその部品を含み、同様に空気除去チャンバ２２０及びその部品を含む。以下の下向き矢印により、空気除去チャンバ２２０がプリンタヘッド２５０とどのように組み合わされるのかを示す。図４Ａ前記で示される空気除去チャンバ２２０の追加の部品は一方向閉じ込め弁２２８を含み、空気除去チャンバ２２０を空気蓄積チャンバ２３０と空気排除チャンバ２３２に分ける。さらに、一方向リリーフ弁２２４としてフラッパ弁の一例が示される。ファスナー２２５は前記フラッパ弁を空気除去チャンバの外側表面へ接続する。前記フラッパ弁は通常弾性材料シートからなり、その通常の状態で、空気除去チャンバ２３２内で空気ベント２２６をカバーし封止している。同様に、一方向閉じ込め弁２２８はまた、フラッパ弁であってよく、空気通路２３１を封止してカバーする。通常、一方向リリーフ弁２２４及び一方向閉じ込め弁２２８は共に閉じられている。空気排除チャンバ２３２内の圧力は回りの圧力より十分に高く、これにより一方向リリーフ弁２２４を開放位置にし、空気量を一方向リリーフ弁２２４を通って空気排除チャンバ２３２から排除する。その後弾性材料の戻り力が一方向リリーフ弁２２４を再び閉じ、空気はもはや空気排除２２６を通って排除されない。同様に、空気蓄積チャンバ２３０内の圧力が空気排除チャンバ２３２内の圧力よりも十分大きく、それにより一方向閉じ込め弁２２８が開かれ、空気が空気蓄積チャンバ２３０から空気排除チャンバ２３２へ空気通路２３１を通って移動される。その後、弾性材料の戻り力が前記一方向閉じ込め弁２２８を再び閉じる。
【００２８】
プリンタヘッド２５０は、複数のインクチャンバを含むプリンタヘッド本体２４０を含む。図４Ａで示される例では、インクチャンバ２４１、２４２、２４３及び２４４は、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローインクをそれぞれ含む。他の実施態様は、４よりも多いインクチャンバを持ち得る。又は４未満のインクチャンバを持ち得る。インクはそれぞれの入口部２４５からインクチャンバ２４１〜２４４に入り、場合により前記インクチャンバから粒子状デブリなどの汚染物を保持するようにフィルタによりカバーされ得る。それぞれのインクチャンバ２４１、２４２、２４３及び２４４の上部は、対応する膜２３６、２３７、２３８及び２３９である。膜２３６〜２３９は空気を通過させるが液体を通過させない。言い換えると、空気は膜２３６〜２３９を通過できるが、インクは通過できないということである。
【００２９】
インクはインクチャンバ２４１〜２４４を、それぞれのインク出口２４６を通って出てプリンタヘッドダイ２５１へ供給する。プリンタヘッドダイ２５１は、ノズル面２５２上にノズルアレイ２５７（図４Ｂ）を含み、異なるインクチャンバ２４１〜２４４からインクを供給される異なノズルアレイを含む。図４Ａには、２つのプリンタヘッドダイ２５１があり、それぞれは２つのノズルアレイを含む。図４Ｂには、４つ全てのノズルアレイ２５７が、１つのプリンタヘッドダイ２５１上に交互に示される。ノズルアレイ２５７は、アレイ方向２５４に沿って配置され、お互いにアレイ分離方向２５８に沿って分離されたアレイを持つ。通常、プリンタヘッドダイ２５１のコストを低減するために、前記アレイ分離方向２５８に沿った全幅をその方向沿ったプリンタヘッド本体２４０の幅に比較して小さく維持することが望ましい。いくつかの実施態様では図４Ａに示されるように、マニホールド２４７が、インクをそれぞれのインクチャンバ２４１〜２４４のインク出口２４６から、前記ノズル面２５２と反対側のプリンタヘッドダイ２５１の側上の対応するインク入口２５６へ送るために使用される。インクはインク入口２５６から対応するインクフィード２５５（図４Ｂ）へ、かつそこから対応するノズルアレイ２５７へ流れる。図４Ａのプリンタヘッドダイ２５１の下の小丸は、異なるノズルアレイ２５７から吐出される異なる色の液滴を表す。内側のインクチャンバ２４２及び２４３については、図４Ａの例ではプリンタヘッドダイ２５１の上に実質的に垂直に位置され、プリンタヘッドダイ２５１からプリンタヘッドインク出口２４６へ対応するマニホールド通路は実質的に垂直であり得る。外側のインクチャンバ２４１及び２４４については、対応するマニホールド通路２４８はより伸ばされた水平部分又はやや傾斜した部分を持ち得る。プリンタヘッドダイ２５１は、いくつかの実施態様では、プリンタヘッドダイ２５１とマニホールド２４７の間に設けられる配置基板上に設けられ得る。いくつかの実施態様では、図４Ａに示されるようにマニホールド２４７は前記配置基板である。
【００３０】
プリンタヘッド２５０から空気除去の方法は、図２及び図４Ａを参照しつつ説明される。キャリッジ２００は、キャリッジスキャン方向３０５に沿って壁３０６の方に、ベロー２２２が、キャリッジスキャン方向３０５に平行である圧縮方向２２３に沿って突出部３４０により圧縮されるまで動かされる。ベロー２２２内にあった空気は空気排除チャンバ２３２内に押し出され、それにより前記チャンバ内の圧力を上昇させ、通常閉鎖の一方向リリーフ弁２２４が開かれてある量の空気量が排除される。その後一方向リリーフ弁２２４が閉じられる。キャリッジ２００が壁３０６から離れるように動いた後、ベロー２２２は拡張することができる。ベロー２２２が拡張すると、ベロー２２２中及び排除チャンバ２３２の全容量が増加する。圧力は気体の容積の逆比例し、空気排除チャンバ２３２内の圧力がベロー２２２が拡張するにつれて減少する。空気排除チャンバ２３２の圧力が、空気蓄積チャンバ２３０内の圧力よりも十分小さくなると、一方向閉じ込め弁２２８が開かれ、空気蓄積チャンバ２３０から空気排除チャンバ２３２へ空気通路２３１を通って、いくらかの空気が通る。これにより、空気蓄積チャンバ２３０内の圧力を一方向閉じ込め弁２２８が閉じるまで低下し（一方空気排除チャンバ２３２内の圧力を上げる傾向がある）、かつ空気通路２３１は再び閉じられ、もはや空気が空気蓄積チャンバ２３０及び空気排除チャンバ２３２の間を通過することができなくなる。空気蓄積チャンバ２３０内の減圧空気圧が膜２３６〜２３９に適用される。言い換えると、空気蓄積チャンバ２３０内の圧力はインクチャンバ２４１〜２４４内の圧力よりも低い。その結果、空気は、プリンタヘッド２５０のインクチャンバ２４１〜２４４から膜２３６〜２３９を通って引き出される。ベロー２２２は拡張を続け、空気はインクチャンバ２４１〜２４４から空気蓄積チャンバ２３０へ引き出され続けると、空気蓄積チャンバ２３０内の空気圧は再び空気排除チャンバ２３２内の空気圧を十分超え、一方向閉じ込め弁２２８を開き、それにより空気蓄積チャンバ２３０内の圧力を再び減圧レベルにする。キャリッジ２００が壁３０６へ再び動き突出部３４０と当たりベロー２２２を圧縮すると、空気蓄積チャンバ２３０から空気排除チャンバ２３２とベロー２２２へ移動した空気が一方向リリーフ弁２２４を通って排除される。通常、ベロー２２２の圧縮の間、一方向閉じ込め弁２２８はその通常の閉鎖位置にある。しかしながら、一方向閉じ込め弁２２８が、ベロー２２２が圧縮され始める際に開いた場合には、空気排除チャンバ２３２内の増加圧力は、一方向閉じ込め弁２２８を閉じさせ、さらに圧力が空気排除チャンバ２３２内で蓄積されて空気をベント２２６から追い出す。
【００３１】
いくつかの好ましい形状についての詳細は図４Ａに示される。空気排除チャンバ２２０の空気蓄積チャンバ２３０は、圧縮方向２２３に沿って長さ寸法Ｌ１を持つ。第１の膜（例えば膜２３６）の最外側端から第２の膜（例えば膜２３９）の反対側の最外側端への距離Ｌ２は好ましくはＬ１よりも小さい。この方法で、単一の排除チャンバ２２０は、対応する複数の膜を通じて複数のインクチャンバから空気を取り出しことができる。図４Ａでは、１つの空気排除チャンバ２２０は、４つのインクチャンバ２４１〜２４４についての空気管理を提供することができる。というのは空気蓄積チャンバ２３０は、対応する４つの膜２３６〜２３９に減圧圧力を適用することができるからである。
【００３２】
ノズルアレイ２５７はノズルアレイ方向２５４に沿って配置され、この方向は実質的に媒体進行方向３０４に平行である。ノズルアレイ分離方向２５８は実質的にキャリッジスキャン方向３０５に平行である。インクチャンバインク出口２４６からプリンタヘッドダイインク入口２５６への接続を簡単にするために、従って、インクチャンバ２４１〜２４４は好ましくはキャリッジスキャン方向３０５に沿ってお互いからずれて配置される。ベロー２２２の圧縮方向２２３はまた、実質的にキャリッジスキャン方向３０５に平行であり、インクチャンバ２４１〜２４４は好ましくは、圧縮方向に実質的に平行な方向に沿ってお互いにずれて配置される。また、キャリッジスキャン方向３０５は媒体進行方向３０４に実質的に垂直であることから、圧縮方向２２３は実質的にアレイ方向２５４に垂直である、ということになる。さらに、図２を参照して、プリンタシャーシ３００の印刷領域３０３の面は、キャリッジスキャン方向３０５及び媒体進行方向３０４の両方に実質的に平行である。プリンタヘッド２５０がプリンタヘッドシャーシ３００内に設けられる場合、膜２３６〜２３９は好ましくはインク出口２４８、プリンタヘッドダイインク入口２５６及び入口部２４５上に、以下説明されるように、インクを通じて上昇する空気泡を処理するために、実質的に垂直であることが好ましい。言い換えると、膜２３６〜２３９はノズルアレイ２５７（即ち、液滴吐出装置のアレイ（配列）２３５からずらして設けられ、アレイ方向２５４及び圧縮方向２２３の両方に実質的に垂直である。
【００３３】
図５Ａは図４Ａと類似するプリンタヘッド２５０の斜視図を示す。ただし図５Ａは膜配置方向２３５に平行な軸の回りに回転されている。図５Ｂは空気排除チャンバ２２０の同様に回転された図である。図５Ａは、インクチャンバ２４１の側壁から見たものであり、空気泡２１６が、液体インク２１８を通って、膜配置方向２３５に実質的に平行な方向に上昇している様子を表す。空気泡２１６はインク出口２４６及びプリンタヘッド２５０の入口部２４５から上昇する。インク出口２４６からの空気泡２１６は、例えば、加熱温度でインク２１８から溶け出す空気によりプリンタヘッドダイ２５１から由来し得る。入口部２４５の空気泡２１６は、例えばインクタンク２６２の交換の際に由来する（図２参照）。空気除去チャンバ２２０は両方の源からの泡除去に効果的である。インクチャンバ２４１の前記開口垂直形状は、液体インク２１８上の空気空間２１７に導き及び前記空気空間２１７から膜２３６へ導くものであり、液体インク２１８を通じて、浮力により空気空間２１７及び膜２３６の方向に空気泡２１６が自由に上昇させる。かかる垂直形状を説明する他の方法は、図３をまた参照して、インクチャンバ２４１とプリンタシャーシ３００の支持基体３０２の間の距離が空気除去チャンバ及び支持基体３０２の間の距離Ｓよりも小さいことである。同様に、インクチャンバ２４１のインク出口２４６とプリンタシャーシ３００の支持基体３０２との間の距離は、空気除去チャンバ２２０と支持基体３０２の間の距離Ｓよりも小さい（インク出口２４６は明確にするために図３には示されていない）。
【００３４】
図６Ａは、本発明の１つの実施態様によるプリンタヘッドアセンブリ２１０の断面図である。この実施態様では、圧縮スプリング２１５が、空気除去チャンバ２３２内の固定支持体２１３とベロー２２２の端部近くの移動可能な支持体２１４との間に設けられる。圧縮スプリング２１５は、ベロー２２２が、ベロー２２２が圧縮方向２２３に沿って圧縮された後に拡張することを補助する。いくつかの他の実施態様では、ベロー２２２は、ベローが圧縮スプリングを使用せずに拡張するために必要な拡張力を提供する十分な弾性性質を持つ材料からなる。ベロー２２２内に圧縮スプリング２１５を設けることで、ベロー２２２のために安価な又はより最適な材料の使用を可能とする。ベロー２２２の非可動端部２１２は、空気が前記ベロー２２２の内部と空気排除チャンバ２３２の内部との間を自由に流れ得るように空気排除チャンバ２３２へ固定される。
【００３５】
図６Ａは、図６Ｂで示されるように、両方ともフラッパ弁である場合の、一方向リリーフ弁２２４と一方向閉じ込め弁２２８の両方の開及び閉位置を示す。一方向リリーフ弁２２４の空気ベント２２６に対する通常閉位置がグレー形状実線長方形で示される。前記空気ベント２２６から離れた開位置が点線で示される。同様に空気通路２３１に対する一方向閉じ込め弁２２８の通常閉位置が、グレー形状実線長方形で示され、一方空気通利２３１から離れた開位置は点線で示される。
【００３６】
空気除去チャンバ２２０内の封止が気密であることは必要ない。インクチャンバ２４１〜２４４から膜２３６〜２３９を通って空気が空気排除チャンバ２２０に入る空気及び種々の封止での空気の漏れの効果を含めて、周囲圧力と空気排除チャンバ２２０での圧力間の圧力差を失うための時間定数は、いくつかの実施態様では約５秒と約１時間の間であり得る。
【００３７】
図６Ａは、空気泡２１６が、インクチャンバ２４１〜２４４内のインク出口２４６から液体インク２１８を通って液体インク２１８の上の空気空間２１７の方へ自由に上昇することを示す。内部インクチャンバ２４２及び２４３について、プリンタヘッドダイインク入口２５６からインク入口２４６へのマニホールド２４７を通って空気排除チャンバ２２０への空気空間２１７へのインク通路全体は実質的に垂直であり、かつこれは空気泡２１６の動きに好ましい。プリンタヘッドダイ２５１のコストを下げるため、及び十分なインクをインクチャンバ２４１〜２４４に供給するためには通常、最外側インク入口２５６間の距離は、最外側のインクチャンバ２４１と２４４間の距離よりもいくらか小さく、従って図６Ａで示されるような実施態様について、外側マニホールド通路２４８は水平よりもやや傾斜した部分を持つ。
【００３８】
他の実施態様では、図７Ｃに示されるラップアラウンドインクチャンバ形状が、前記プリンタヘッドダイ２５１から前記液体インク２１８上の空気空間２１７へ空気泡の流れの全てのために、たとえインクチャンバの外側のためにも、より垂直な通路を与えるために使用され得る。前記ラップアラウンドインクチャンバ形状は、図７Ａでの拡大図で示されるようにプリンタヘッドダイ構成と整合性があり、そこでインク入口２５６は、前記アレイ分離方向２５８に沿ったインク入口２５６間の空間よりもノズルアレイ方向２５４に沿ってより長い。２つの傾向が、このプリンタヘッドダイ構成をより有利なものとする。印刷速度はより長いプリントスウオッシュ、即ちより長いノズルアレイ長さを持つことで増加する。プリンタヘッドダイのコストは、前記ダイの領域を縮小することで下げられる。従って低コスト、高速度プリンタヘッドを与えるために、ノズルアレイ間の空間よりも長いノズルアレイを持つことが有利である。図７Ａに示される実施態様では、２つのプリンタヘッドダイ２５１があり、それぞれは２つのノズルアレイをノズル面２５２に持ち、かつ対応するインク入口２５６をノズル面２５２の反対側の面上に持つ。プリンタヘッドダイ２５１のインク入口面は、配置基板２７０のダイ結合面２７２へ、通常流体接続を与えるためにインクと整合性のダイ結合接着剤で、気密に固定される。配置基板２７０は、配置基板通路２７４を含み、プリンタヘッドのインクチャンバからインクをプリンタヘッドダイへ供給する。図７Ａに示される実施態様では、配置基板通路２７４は靴の形状をしている。配置基板２７０のダイ結合面２７２上に、配置基板通路が細長い出口開口部２７６（図７Ｂ参照）として出ている。これはプリンタヘッドダイ２５１の同様に形状化されたインク入口２５６と合わせるに適している。配置基板２７０のプリンタヘッド配置面２７５上に配置基板通路２７４が、より小さな入口開口部２７８として出ており、これらはノズルアレイ方向２５４に沿ってお互いに交互にねじれ形状である。言い換えると、アレイ方向２５４へ平行な２つの隣接する入口開口部２７８の間の変位は成分ｃ１と、アレイ分離方向に平行な成分ｃ２を持つ。多くの実施態様で、ｃ１はｃ２よりも大きい。図７Ａに示される実施態様では入口開口部２７８のねじれ形状を与えるために隣接する靴形状配置基板通路２７４はお互いに反対方向に向けられている。細長い出口開口部２７６は、前記配置基板２７０の内部の配置基板通路２７４の部分により流体的により小さな入口開口部２７８に結合される。
【００３９】
プリンタヘッド２８０のラップアラウンドインクチャンバ形状は図７Ｃ上部で示される。プリンタヘッド本体２８８は、複数のインクチャンバ２８１〜２８４と、インクチャンバ２８１〜２８４のための入口部２８６の直線配置を含む。プリンタヘッド本体２８８は、第１の外側壁２９５と前記第１の外側壁と反対側の第２の外側壁２９６を含む。第１の外側壁２９５は前記入口部２８６の近位に位置される（即ち前記入口部２８６に又はその近くに）、一方第２の外側壁２９６は前記入口部２８６から遠位に位置される。この実施態様で、前記外側インクチャンバ２８１及び２８４はＬ形状であり、前記内部インクチャンバ２８２と２８３をラップアラウンドする。その結果、外側のインクチャンバ２８１と２８４は、第１の外側壁２９５近くに位置する第１の部分と、第２の外側壁２９６の近くに位置する第２の部分を持つ。内側のインクチャンバ２８２と２８３はそれぞれ、第１の外側壁２９５の近くに位置する部分を持つが、しかし第２の外側壁２９６近くに位置する部分は持たない。それぞれのインクチャンバは、液体は透過しない空気透過膜２８５、入口部２８６及びインク出口２８７を含む。インク出口２８７は、配置基板２７０のプリンタヘッド配置面上のより小さな入口開口部２７８と同じねじれ状構成でインクチャンバ２８１〜２８４の底部面状に設けられる。前記インクチャンバ２８１〜２８４のそれぞれのインク出口２８７は、配置基板２７０上の対応する入口開口部２７８と、例えばガスケットシールを用いて接続されている。インクチャンバ２８１〜２８４は、液体インクを含み、前記液体インクの上のインクチャンバで空気空間を持つ。これは、図５Ａ及び６Ａで示される液体インク２１８と空気空間２１７と同じである。空気泡が、配置基板入口開口部２７８及びインクチャンバ２８１〜２８４の対応するインク出口２８７から空気空間へ相当な垂直移動通路があるから（外側インクチャンバ２８１と２８４同様、内側インクチャンバ２８２と２８３について）、空気空間へ空気泡移動は妨げられない。実際に、前記垂直移動通路は、プリンタヘッドダイ２５１のインク入口２５６へ伸び、そこで前記インク入口２５６はノズルアレイ２５７に対応する（図４Ｂ）。加えて、空気泡のための、入口部２８６から空気空間への実質的に垂直の移動路があることから、空気泡の入口部２８６から対応するインクチャンバの上部の空気空間への移動はまた妨げられない。インクチャンバ２８１〜２８４内の膜２８５の部分は、膜２８５が対応するインクチャンバの空気空間と接触している限り、及び前記膜が前記空気排除チャンバ寸法内に適合し得る限り、重要ではない。
【００４０】
図７Ｃで示される実施態様で、インクチャンバ２８１は入口部２８６を含み、これはインクチャンバ２８２の入口部２８６に隣接する。インク出口２８７のねじれ状構成及びプリンタヘッド２８０のラップアラウンドインクチャンバ形状のために、インクチャンバ２８１のインク出口２８７は、インクチャンバ２８２のインク出口２８７からずらされて設けられ、前記２つの出口２８７の間のずれがノズルアレイ方向２５４に平行である成分ｃ１と、前記アレイ分離方向２５８に平行な成分ｃ２とを持つ（図７Ａ参照）。ラップアラウンドインクチャンバ形状の他の実施は、インクチャンバ間で分けられる内側壁の構成と関連するべきである。以下の説明では、インクチャンバ２８１、２８２、２８３及び２８４（即ちそれぞれ、第１、第２、第３及び第４）についての数字変更は、これらのインクチャンバについて対応する入口部の位置に基づく。第２のインクチャンバ２８２（第１のインクチャンバ）の入口部２８６は、第１のインクチャンバ２８１（第１の外側チャンバ）の入口部２８６と第３のインクチャンバ２８３（第２の内側チャンバ）の間である。同様に、第３のインクチャンバ２８３（第２の内側チャンバ）の入口部２８６は、第２のインクチャンバ２８２（第１の内側チャンバ）の入口部２８６と第４のインクチャンバ２８４（第２の外側チャンバ）との間である。壁２９１は、第１のインクチャンバ２８１と第２のインクチャンバ２８２の間に分けられる。壁２９１は、第２のインクチャンバ２８２と第３のインクチャンバ２８３の間に分けられた壁２９４に交差し、壁２９１はさらに、第１のインクチャンバ２８１、第２のインクチャンバ２８２及び第３のインクチャンバ２８３の間に分けられる壁２９２に伸びる。壁２９２はまた、第３のインクチャンバ２８３と第４のインクチャンバ２８４の間に分けられる。壁２９３は、第２の外側壁２９６と交差し、第１のインクチャンバ２８１及び第４のインクチャンバ２８４の間を分ける。壁２９３は実質的に壁２９２に垂直である。
【００４１】
図７Ｃで示される実施態様では、取り外し可能なインクタンク２６２のタンク部分２６３は、インクチャンバ２８１〜２８４のそれぞれの入口部２８６へ流通接続されている。図７Ｃでアレイ分離方向に沿って左から右へ、インクチャンバ２８１〜２８４の入口部２８６へ供給される異なる色インクはＹＭＣＫ（イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラック）である。プリンタヘッド２８０のラップラウンドインクチャンバ形状の結果は、インクチャンバ２８１〜２８４のインク出口２８７が、アレイ分離方向２５８に沿って異なる順序ＭＹＣＫで配置される。
【００４２】
図８は、本発明の１つの実施態様を示し、ここでインクは、離れたインク供給２６５からプリンタヘッド２５０のインクチャンバ２４１に、移動可能なキャッリジ２００上に設けられるインクタンクからよりはむしろはプリンタヘッドシャーシ３００上に静置配置された離れたインク供給２６５から供給される。インクは、入口部２４６へ接続されたフレキシブルチューブ２６６を通ってインクチャンバ２４１へ供給される。明確にするために、フレキシブルチューブ２６６は、図８の４つの入口部の１つにのみ接続される。空気除去チャンバ２２０は、他の実施態様に関しての説明と類似の方式で操作する。
【００４３】
図９は、突出部３４０を、図２と３に関して上記説明とは異なる方式でベロー２２２と係合可能整列に入れたり出したりを可能に移動させる実施態様を示す。図９に記載の実施態様では、突出部３４０は壁３０６に回転可能に設けられる。圧縮方向２２３に沿ってベロー２２２を圧縮することが望まれる場合には、吐出部３４０は壁３０６から図２に示されるキャリッジスキャン方向３０５に実質的に平行な方向に沿って壁３０６から外向きに伸びて方向付けられる。突出部３４０をベロー２２２との整列から移動することが望まれる場合には、図９に示されるように壁３０６に対して回転され、突出部３４０が、キャッリジスキャン方向３０５に実質的に平行でない方向にする。
【００４４】
本発明の実施態様はインクを除去することなく空気を排除するものであり、従来のプリンタと比較してインクの浪費が少ない。従来のプリンタで使用される廃棄インクパッドは除くことができるか、又は少なくとも、ジェットから吐き出すようなメンテナンス操作を行うためのサイズを低減することができる。このことは、プリンタをより経済的な操作、より環境にやさしくかつコンパクトにすることができる。さらに、本発明の空気除去方法は、連続的な時間間隔でプリンタヘッドへ供給される空気除去チャンバから圧力を低減することでいかなる時にも実行され、プリンタヘッドから空気を除去するための印刷操作を遅延させる必要がなくなる。
【符号の説明】
【００４５】
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  制御装置
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タヘッド
１１０  インクジェットプリンタヘッドダイ
１１１  基板
１２０  第１のノズルアレイ
１２１  ノズル
１２２  インク輸送通路（第１のノズルアレイのための）
１３０  第２のノズルアレイ
１３１  ノズル
１３２  インク輸送通路（第２のノズルアレイのための）
１８１  液滴（第１のノズルから吐出される）
１８２  液滴（第２のノズルから吐出される）
２００  キャリッジ
２１０  プリンタヘッドアセンブリ
２１２  非移動端部
２１３  固定支持部
２１４  可動支持部
２１５  圧縮スプリング
２１６  空気泡
２１７  空気空間
２１８  液体インク
２２０  空気除去チャンバ
２２２  ベロー
２２３  圧縮方向
２２４  一方向リリーフ弁
２２５  ファスナー
２２６  空気ベント
２２８  一方向閉じ込め弁
２３０  空気通路
２３２  空気除去チャンバ
２３５  膜配置方向
２３６  膜
２３７  膜
２３８  膜
２３９  膜
２４０  プリンタヘッド本体
２４１  インクチャンバ
２４２  インクチャンバ
２４３  インクチャンバ
２４４  インクチャンバ
２４５  インク入口部
２４６  インク出口
２４８  マニホールド通路
２５０  プリンタヘッド
２５１  プリンタヘッドダイ
２５２  ノズル面
２５３  ノズルアレイ
２５４  ノズルアレイ方向
２５５  インク供給
２５６  インク入口
２５７  ノズルアレイ
２５８  アレイ分離方向
２６２  インクタンク
２６５  遠隔インク供給
２６６  フレキシブルチューブ
２７０  配置基板
２７２  ダイ結合面
２７４  配置基板通路
２７５  プリンタヘッド配置面
２７６  出口開口部
２７８  入口開口部
２８０  プリンタヘッド
２８１  インクチャンバ
２８２  インクチャンバ
２８３  インクチャンバ
２８４  インクチャンバ
２８５  膜
２８６  入口部
２８７  インク出口
２８８  プリンタヘッド本体
２９１  壁
２９２  壁
２９３  壁
２９５  第１の外側壁
２９６  第２の外側壁
３００  プリンタシャーシ
３０２  支持基体
３０３  印刷領域
３０４  媒体進行方向
３０５  キャッリジスキャン方向
３０６  壁
３１２  フィードローラー
３１３  前方回転方向（フィードローラーの）
３２３  パッシブローラー
３２４  放出ローラー３３０メンテナンスステーション
３３２  キャップ
３４０  突出部
３４２  突出部台
３４４  シャフト
３４６  回転方向
３７１  記録媒体部
３８０  キャッリジモーター
３８２  キャッリジガイドロッド
３８３  エンコーダー
３８４  ベルト
３９０  電子回路基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
2013510021.tif 000006
【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
2013510021.tif 000008
【図５Ｂ】
2013510021.tif 000009
【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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