(57)【要約】  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。
2013514907.tif 000002
【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。
【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
【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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【国際調査報告】
2013514907.tif 000020
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