(57)【要約】【課題】優れた印字ヘッド集積回路を提供する。【解決手段】印字ヘッド集積回路が提供される（７４）。印字ヘッド集積回路（７４）は、（ａ）基板の表側に形成された、それぞれが各々のノズル注入口（７３）を有する複数のノズル（８０１）と、（ｂ）複数のインク供給流路（６７）とを備える。各インク供給流路（６７）は、インクを基板の裏側からノズル注入口（７３）の対応するグループに供給するように構成される。さらには、各インク供給流路（６７）は、インクを成形インクマニホールド中の１つまたは複数の放出口（２７）から受け取るように寸法決めされる。相対的に幅広いインク供給流路（６７）は、印字ヘッド集積回路（７４）が成形インクマニホールドに直接接着されることを可能とし、位置合わせを容易にしかつ漏出を回避する。【選択図】図２１Ｂ
2008524033.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表側に形成された複数のノズルであって、各ノズルがノズル注入口を有する、当該複数のノズルと、
複数のインク供給流路であって、各インク供給流路が、前記基板の裏側から、対応するノズル注入口のグループにインクを供給するように構成されている、当該複数のインク供給流路と、
を備え、
各インク供給流路は、成形インクマニホールド中の１つまたは複数の放出口からインクを受け取るように寸法決めされている、
印字ヘッド集積回路。
【請求項２】
前記ノズルは横列で配置され、各横列は前記表側に沿って長手方向へ延び、
各インク供給流路は、前記裏側に沿って長手方向へ延び、かつ、インクを前記裏側からノズル注入口の対応する少なくとも１つの横列に供給するように構成されている、請求項１に記載の印字ヘッド集積回路。
【請求項３】
前記ノズルは横列の対で配置され、それぞれの対になった横列は、前記表側に沿って長手方向へ延び、
各インク供給流路は、前記裏側に沿って長手方向へ延び、かつ、インクを前記裏側からノズル注入口の対応する対になった横列に供給するように構成されている、請求項１に記載の印字ヘッド集積回路。
【請求項４】
各インク供給流路は少なくとも５０ミクロンの幅寸法を有する、請求項３に記載の印字ヘッド集積回路。
【請求項５】
各インク供給流路は少なくとも７０ミクロンの幅寸法を有する、請求項３に記載の印字ヘッド集積回路。
【請求項６】
各インク供給流路は、長さ方向に沿って１つまたは複数の横断ブリッジによって中断される、請求項３に記載の印字ヘッド集積回路。
【請求項７】
流路区間が、各インク供給流路に沿って離間された複数の横断ブリッジによって画定される、請求項６に記載の印字ヘッド集積回路。
【請求項８】
各横断ブリッジ間の前記長さ方向に沿った距離が少なくとも１０００ミクロンである、請求項７に記載の印字ヘッド集積回路。
【請求項９】
各横断ブリッジは、各流路区間が該流路区間に隣接する流路区間から封止されるように構成されている、請求項７に記載の印字ヘッド集積回路。
【請求項１０】
各横断ブリッジは、隣接する流路区間の間をインクが前記長さ方向に沿って流れるように構成されている、請求項７に記載の印字ヘッド集積回路。
【請求項１１】
各インク供給流路は４：１未満の縦横比を有し、前記縦横比は流路深さと流路幅との比によって画定される、請求項１に記載の印字ヘッド集積回路。
【請求項１２】
各インク供給流路は２：１未満の縦横比を有する、請求項１１に記載の印字ヘッド集積回路。
【請求項１３】
前記基板は１００ミクロン〜５００ミクロンの範囲内の厚さを有する、請求項１に記載の印字ヘッド集積回路。
【請求項１４】
前記基板は１２０ミクロン〜２５０ミクロンの範囲内の厚さを有する、請求項１に記載の印字ヘッド集積回路。
【請求項１５】
請求項１に記載の複数の印字ヘッド集積回路を備えるページ幅インクジェット印字ヘッド。
【請求項１６】
基板の表側に形成された、それぞれが各々のノズル注入口を有する複数のノズルと、
それぞれがインクを前記基板の裏側からノズル注入口の対応するグループに供給するように構成される複数のインク供給流路と、を備え、
各インク供給流路は、インクを成形インクマニホールド中の１つまたは複数の放出口から受け取るように寸法決めされるページ幅インクジェット印字ヘッド。
【請求項１７】
請求項１６に記載の前記印字ヘッドと、
それぞれがインク供給流路と位置合わせされる複数の放出口を有する、前記印字ヘッドの前記裏側に接着された成形インクマニホールドと、を備えるページ幅インクジェット印字ヘッド組立体。
【請求項１８】
前記印字ヘッドは、前記印字ヘッドと前記インクマニホールドとの間でサンドイッチ状に挟まれた接着薄膜によって、前記インクマニホールドに接着される、請求項１７に記載の印字ヘッド組立体。
【請求項１９】
複数の穴が前記接着薄膜中に画定され、各穴は、インクが前記放出口の１つからインク供給流路に流れることを可能とするように位置決めされる、請求項１８に記載の印字ヘッド組立体。
【請求項２０】
各放出口および各穴は、インクが前記インクマニホールドから横断ブリッジの両側の２つの流路区間に供給されるように、前記横断ブリッジにわたして位置決めされる、請求項１９に記載の印字ヘッド組立体。
【請求項２１】
請求項１７に記載の前記印字ヘッド組立体を備えるプリンタ。
【請求項２２】
ページ幅インクジェットプリンタである、請求項２１に記載のプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプリンタに関し、特にインクジェットプリンタに関する。本発明の特定の態様は、プリンタ用カートリッジ、印字ヘッドの設計および保守ばかりでなく、プリンタ動作の他の側面にも関する。
【０００２】
［関連出願の相互参照］
以下の特許および本発明の出願人または譲受人によって出願された出願が、相互参照により本明細書に組み込まれる。
【表１】
2008524033.tif 000003
【表２】
2008524033.tif 000004
幾つかの出願が整理番号によって列挙されている。これらは、願番が知られるところとなった時点で置き換えられる。
【背景技術】
【０００３】
従来、殆どの市販のインクジェットプリンタは、プリンタの一般的な構造および設計の一部を形成する印刷機構を有する。この点に関して、プリンタユニットの本体は、印字ヘッドおよび関連する媒体送達機構を収容するように典型的に作製され、かつこれらの機能構造はプリンタユニットと一体である。
【０００４】
これは、媒体が少しずつ逐次にプリンタユニットに通して前送りされるとき、媒体を左右に横切る印字ヘッドを使用するインクジェットプリンタに関して特に該当する。このような場合に、往復動する印字ヘッドは、それが媒体入力ローラと媒体出力ローラとの間のプリンタユニットの幅を横切り得るように、プリンタユニットの本体に典型的に搭載されており、媒体入力および出力ローラは、プリンタユニットの構造の一部を形成する。このようなプリンタユニットでは、交換のために印字ヘッドを取り外すことが可能であり得るが、媒体輸送ローラ、制御回路、および保守台など、印刷機構の他の部品は、プリンタユニットの内部に典型的に固定され、これらの部品の交換は、プリンタユニット全体を交換しないことには不可能である。
【０００５】
往復動型の印字ヘッドを使用するプリンタユニットは、その設計構造の中に固定されているばかりでなく、特に全色および／または写真品質の印刷作業を実行するときには、相当に低速である。これは、印字ヘッドが、媒体の表面にインクを堆積するために、静止している媒体を連続的に横切らねばならず、かつ画像の１本の線を堆積するために印字ヘッドの幾本もの帯筋を必要とし得ることによる。
【０００６】
最近では、媒体が印字ヘッドを通過して輸送されるとき、印字ヘッドが静止状態に留まり得るように、印刷媒体の全幅に延びる印字ヘッドを設けることが可能になった。このようなシステムは、もはや印字ヘッドが画像の線を堆積するために幾本もの帯筋を実行する必要がなく、その代わりに媒体が高速で通り過ぎていくときに、印字ヘッドが媒体上にインクを堆積できるので、印刷が行われ得る速度を大幅に向上させる。このような印字ヘッドは、毎分６０ページ近くの速度で、すなわち、これまで従来のインクジェットプリンタでは達成し得ない速度で、全色１６００ｄｐｉ印刷の実行を可能にした。
【０００７】
このようなページ幅印字ヘッドは、典型的に高精度および高速度の用紙移動を必要とし、したがって、印刷機構全体（印字ヘッド、用紙操作機構、および制御回路等）が、それに応じて高品質の出力を保証するように構成されねばならない。
【０００８】
したがって、プリンタユニットの標準的な本体の内部で容易に使用されることが可能であり、安定性のある高速印刷を可能とするように必要なすべての部品が構成されることを保証する様態で作製されるページ幅印字ヘッドを有する印刷機構を提供する必要性が存在する。
【発明の開示】
【０００９】
一態様によれば、本発明はインクジェットプリンタ用のカートリッジユニットを提供し、カートリッジユニットは、
インク貯蔵隔室と、インク噴射ノズルのアレイを有する印字ヘッド組立体に連結するインク供給システムとを備え、
インク貯蔵隔室は、可変貯蔵容積と、この隔室内部に負の圧力を生成するために可変貯蔵容積を拡張するように偏倚された変位可能な壁区間とを有し、
インクがインク噴射ノズルから偶発的に漏出しないようになっている。
【００１０】
負の圧力が存在しないと、インクのメニスカスがノズルから膨らみ得る。メニスカスは、ノズル口の縁に「くぎ付け」状態になり、インクの漏出を阻止する程に十分に強くなり得る。しかし、用紙粉塵または他の異物が、膨らむメニスカスがノズルリムにくぎ付け状態になることを最終的に阻止し、漏出が生じる。インク貯蔵容積中の負の圧力が、メニスカスをノズル口の中へ後退させる。メニスカスがノズルから外に膨れないので、ノズル表面上の用紙粉塵が表面張力を破壊して漏出を引き起こすことはない。
【００１１】
幾つかの実施形態では、インク貯蔵隔室は、可変インク貯蔵容積を画定するように柔軟な壁配置によって連結された対向壁区間を有し、対向壁区間の一方が、変位可能であり、可変インク貯蔵容積を拡張するように偏倚されるようになっている。対向壁区間は、一定の力のばねで偏倚され得る。
【００１２】
オプションとして、印字ヘッド組立体は、一緒に取り外しおよび交換するためにカートリッジユニットに固定される。別のオプションでは、印字ヘッド組立体はページ幅印字ヘッド組立体である。
【００１３】
第１の態様では、本発明は、インクジェットプリンタ用のカートリッジユニットを提供し、カートリッジユニットは、
インク貯蔵隔室と、インク噴射ノズルのアレイを有する印字ヘッド組立体に連結するインク供給システムとを備え、
インク貯蔵隔室は、可変貯蔵容積と、この隔室内部に負の圧力を生成するために可変貯蔵容積を拡張するように偏倚された変位可能な壁区間とを有する。
【００１４】
オプションとして、インク貯蔵隔室は、可変インク貯蔵容積を画定するように柔軟な壁配置によって連結された対向壁区間を有し、対向壁区間の一方が、変位可能であり、可変インク貯蔵容積を拡張するように偏倚されるようになっている。
【００１５】
オプションとして、対向壁区間は、一定の力のばねで偏倚される。
【００１６】
オプションとして、印字ヘッド組立体は、一緒に取り外しおよび交換するためのカートリッジユニットに固定される。
【００１７】
オプションとして、印字ヘッド組立体はページ幅印字ヘッド組立体である。
【００１８】
他の態様では、カートリッジユニットが提供されており、
負の圧力が印加されたインク貯蔵隔室は、このインク貯蔵隔室を補充する補充ユニットを受け入れる接合面を有し、接合面は注入口弁を有し、その弁は閉鎖構成に偏倚され、
充填ユニットは、
一定量のインクを収容する本体と、
接合面を解除可能に係合する係合構成と、
補充ユニットがインク接合面に係合するとき、本体中のインクがインク貯蔵隔室と流体連通するように、注入口弁を開放する注入口弁駆動部と、を備える。
【００１９】
他の態様では、カートリッジユニットが提供されており、
負の圧力が印加されたインク貯蔵隔室は、このインク貯蔵隔室を補充するインク補充ユニットを受け入れる接合面を有し、接合面は、通常は閉鎖された注入口弁と通常は開放されている放出口弁とを有し、両方がインク貯蔵隔室と流体連通しており、
充填ユニットは、
一定量のインクを収容する本体と、
インク放出口および弁駆動部構成を有する合体部分と、を備え、合体部分は、使用時に、カートリッジがインク貯蔵隔室中の負の圧力のために本体からのインクで充満するように、注入口弁および放出口弁を駆動するために接合面に解除可能に係合する。
【００２０】
他の態様では、カートリッジユニットが提供されており、
負の圧力が印加されたインク貯蔵隔室は、通常は開放されている放出口弁を経由して補充ユニットによって補充されるように配置され、
補充ユニットは、
一定量のインクを収容する本体と、
インク貯蔵隔室に解除自在に係合する係合構成と、
補充ユニットがインク貯蔵隔室に係合するときに放出口弁を閉鎖する放出口弁駆動部と、を備える。
【００２１】
他の態様では、カートリッジユニットが提供されており、
インク貯蔵隔室は、補充ユニットによって補充されるように配置され、
補充ユニットは、
一定量のインクを収容する本体と、
インク放出口と、
再加圧配置と、を備え、この配置は、補充ユニットがインク貯蔵隔室に係合すると、本体からのインクが、負の圧力によって、圧力が均等化するまで、インク放出口を介してインク貯蔵隔室の中へ引き込まれるときに、ユニットの一部が内向きに押し込まれることをもたらし、かつ引き続いて補充ユニットがインク貯蔵隔室から切り離されると、負の圧力を再確立するために、内向きに押し込まれたインク貯蔵隔室の一部を解放する。
【００２２】
他の態様では、カートリッジユニットが提供されており、
インク貯蔵隔室は、可変貯蔵容積を画定するために柔軟な壁構成によって連結された対向壁区間を有し、
カートリッジユニットは、ノズルのアレイを有する印字ヘッドにインクを供給するインク供給システムを備え、
対向壁区間の一方が、変位可能であり、ノズルからの偶発的なインク漏出を回避するために負の圧力をインク貯蔵隔室の中に創出するように、可変貯蔵容積を拡張するように偏倚される。
【００２３】
他の態様では、カートリッジユニットが提供されており、
インク貯蔵隔室は、このインク貯蔵隔室を補充する補充ユニットと解除可能に係合する接合面を有し、接合面は、インクが貯蔵隔室に流入し、かつそこから流出するのを制御する弁を有し、
補充ユニットは、
一定量のインクを収容する本体と、
インク放出口と、
補充ユニットが接合面に係合するときに弁を駆動する弁駆動部と、を備え、この弁駆動部は弁を所定の順序で駆動するようになっている。
【００２４】
他の態様では、カートリッジユニットを補充する補充ユニットに解除可能に係合する接合面をさらに備えるカートリッジユニットが提供されており、
インクジェットプリンタは、印字ヘッド、制御回路、および補充ユニットを組み込み、補充ユニットは、
一定量のインクを収容する本体と、
インク放出口と、
少なくとも１つのインク特性に関連する情報を格納するメモリ回路と、を備え、このメモリ回路は、使用時に、補充ユニット中のインクがプリンタに適切であるかどうかを確認するために、制御回路がこのメモリ回路に対して応答信号を送信することを可能とする。
【００２５】
インクジェットプリンタのインクジェット印字ヘッド用の印字ヘッド保守組立体を組み込むカートリッジユニットが提供されており、印字ヘッドは、ノズルのアレイが内部に形成されたノズル板を有し、
印字ヘッド保守組立体は、
印字ヘッドが使用されていないときにノズルのアレイに蓋をする着蓋器と、
ノズル板に係合しかつノズルを横切って拭い作業する掃除器と、を備え、この掃除器は着蓋器の両端間に位置決めされる。
【００２６】
他の態様では、カートリッジユニットが提供されており、インクジェットプリンタは、
ノズルのアレイを有する印字ヘッドと、
保守組立体であって、この組立体がノズルのアレイに蓋をする着蓋位置とノズルのアレイから離間された脱蓋位置との間で移動する保守組立体と、
保守組立体を着蓋位置と脱蓋位置との間で移動させる電動式駆動装置と、を備える。
【００２７】
他の態様では、カートリッジを補給するインク補充ユニットに係合する接合面をさらに備えるカートリッジユニットが提供されており、インク補充ユニットは、
インク貯蔵隔室と、
カートリッジの接合面に係合し、接合面上の注入口穴に連結するインク放出口を備える基部板を有する合体部分と、
接合面に解除可能に係合する係合構成と、を備え、係合構成は基部板の横断中心線上に形成され、インク放出口の中心は横断中心線から離間されている。
【００２８】
他の態様では、カートリッジを補給するインク補充ユニットに係合する接合面をさらに備えるカートリッジユニットが提供されており、
インク貯蔵隔室は、管状柔軟壁によって一部が画定され、
カートリッジユニットは、柔軟管状壁を所定量だけ締め付ける締付け機構をさらに備え、
インク補充ユニットは、
一定量のインクを収容する本体と、
カートリッジの接合面に係合する合体部分と、備え、合体部分は、接合面上の注入口穴に連結するインク放出口と、インク補充ユニットが接合面に係合するときに締付け機構を駆動し、かつインク補充ユニットが接合面から切り離れるときに締付け機構を解放する複数の締付け駆動部とを有する。
【００２９】
他の態様では、補充ユニットと、カートリッジを補給するインク補充ユニットに係合する接合面とをさらに備えるカートリッジユニットが提供されており、インク補充ユニットは、
一定量のインクを収容する本体と、
接合面中の相補的なインク注入口に係合するインク放出口と、
接合面中の開口の中に挿入するために本体から延びる差込み端と、を備え、
差込み端の横断面は、インク補充がカートリッジと正確に一致することを保証するために、開口によって画定された形状にキー止めされる。
【００３０】
他の態様では、カートリッジを補給するインク補充ユニットに係合可能なカートリッジユニットが提供されており、インク補充ユニットは、
インクを収容する本体と、
カートリッジ中の相補的なインク注入口に係合するインク放出口と、
所定量のインクが補充ユニットからカートリッジの中へ流入したとき、視覚的表示を提供する視覚的表示器と、を備える。
【００３１】
他の態様では、カートリッジユニットが提供され、
インクジェットプリンタは、
内部にアクセスするためのヒンジ留めパネルを有する外部筐体と、
インクカートリッジを支持するために、外部筐体の内部に収納された架台と、を備え、この架台はインクカートリッジの挿入および取出しを可能とするように開くヒンジ留め蓋を有し、
蓋のヒンジ軸およびパネルのヒンジ軸は平行であり、
蓋およびパネルは両方とも同じ方向へ開く。
【００３２】
他の態様では、カートリッジユニットが提供されており、インクジェットプリンタは、
ノズルのアレイを有する交換可能なページ幅印字ヘッドと電力および印刷データをノズルに伝達する印字ヘッド接点と、
電力および印刷データを印字ヘッド接点に供給する対応する接点と、
印字ヘッド接点および対応する接点が、印刷時に偏倚されて係合し、かつ印字ヘッドの搭載または脱着時に偏倚係合から解除されるようになっている選択的な偏倚機構と、を備える。
【００３３】
他の態様では、カートリッジユニットが提供されており、インクジェットプリンタは、
ノズルのアレイを有する交換可能なページ幅印字ヘッドと電力および印刷データをノズルに伝達する印字ヘッド接点と、
電力および印刷データを印字ヘッド接点に供給する対応する接点と、
開放位置と閉鎖位置との間で移動する蓋部材と、を備え、開放位置で印字ヘッドが搭載または脱着可能であり、蓋部材は印刷時に閉鎖位置にあり、蓋部材が閉鎖位置へ移動されるとき、印字ヘッド接点および対応する接点は移動されて係合し、蓋部材が開放位置へ移動されるとき、印字ヘッド接点および対応する接点は切り離れるようになっている。
【００３４】
他の態様では、
インクをインク隔室から印字ヘッドに供給するインク供給システムと、
１つまたは複数の保守機能を実行するために印字ヘッドに係合する保守台と、をさらに備えるカートリッジユニットが提供される。
【００３５】
他の態様では、架台によってインクジェットプリンタの内部に保持されるように配置されたカートリッジユニットが提供されており、架台は、貯蔵隔室にそれぞれ対応する複数の接合面を備え、各接合面は、対応するインク貯蔵隔室を補給するインク補充ユニットを受け入れるように構成される。
【００３６】
他の態様では、カートリッジユニットが提供されており、プリンタは、
リソグラフィによるマスクエッチングおよび堆積技法を使用して、ウェーハ基板上に形成された印字ヘッド集積回路と、
媒体送り経路に隣接してプリンタの中に取り付けるための集積回路支持構造と、
集積回路支持構造と印字ヘッド集積回路との間にあって、印字ヘッド集積回路を集積回路支持構造に固定する重合体封止薄膜と、
を備える印字ヘッドを組み込む。
【００３７】
他の態様では、カートリッジユニットが提供されており、プリンタは、
基板上に形成されたインク噴射ノズルのアレイを有する印字ヘッド集積回路と、
少なくとも１つのインク貯蔵隔室との流体連通を確立する複数のインク供給導管と、
インク供給導管と印字ヘッド集積回路との間の重合体封止薄膜と、を備える印字ヘッドを組み込み、重合体薄膜は、噴射ノズルがインク供給導管と流体連通するように穴のアレイを有し、重合体封止薄膜は、厚さが２５ミクロンを上回る。
【００３８】
別の態様では、本発明はインクジェットプリンタ用のカートリッジユニットを提供し、カートリッジユニットは、
インク貯蔵隔室と、インク噴射ノズルのアレイを有する印字ヘッド組立体に連結するインク供給システムとを備え、
インク貯蔵隔室は、可変貯蔵容積と、この隔室内部に負の圧力を生成するために可変貯蔵容積を拡張するように偏倚される変位可能な壁区間とを有し、
インクがインク噴射ノズルから偶発的に漏出しないようになっている。
【００３９】
別の態様では、本発明はインクを印字ヘッド組立体に供給する負の圧力が印加されたインク貯蔵隔室を補充する補充ユニットを提供し、インク貯蔵隔室は補充ユニットを受け入れる接合面を有し、接合面は閉鎖構成に偏倚された注入口弁を有し、補充ユニットは、
一定量のインクを収容する本体と、
接合面に解除可能に係合する係合構成と、
本体の中のインクがインク貯蔵隔室と流体連通するように、補充ユニットがインク接合面に係合するときに注入口弁を開放する注入口弁駆動部と、を備える。
【００４０】
別の態様では、本発明はインクカートリッジ用のインク補充ユニットを提供し、インクカートリッジは、インクを印字ヘッド組立体に供給する、負の圧力が印加されたインク貯蔵隔室と補充ユニットを受け入れる接合面とを有し、接合面は、通常は閉鎖された注入口弁と、通常は開放されている放出口弁とを有し、両方がインク貯蔵隔室と流体連通しており、補充ユニットは、
一定量のインクを収容する本体と、
インク放出口および弁駆動部構成を有する合体部分と、を備え、使用時に、合体部分は、インク貯蔵隔室中の負の圧力のために、本体からのインクでカートリッジが満杯になるように、注入口弁および放出口弁を駆動するために接合面に解除可能に係合する。
【００４１】
別の態様では、本発明は、通常は開放されている放出口弁を経由してインクを印字ヘッド組立体に供給する、負の圧力が印加されたインク貯蔵隔室を補充する補充ユニットを提供し、補充ユニットは、
一定量のインクを収容する本体と、
インク貯蔵隔室に解除可能に係合する係合構成と、
補充ユニットがインク貯蔵隔室に係合するときに放出口弁を閉鎖する放出口弁駆動部と、を備える。
【００４２】
別の態様では、本発明は、ノズルのアレイを有する印字ヘッド組立体を補給するインク貯蔵隔室を補充する補充ユニットを提供し、使用時に、インク貯蔵隔室は、ノズルからの偶発的なインクの漏出を回避するために負の圧力に維持され、補充ユニットは、
一定量のインクを収容する本体と、
インク放出口と、
再加圧配置と、を備え、
補充ユニットがインク貯蔵隔室と係合すると、再加圧配置は、本体からのインクが負の圧力によって、圧力が均等化するまで、インク放出口を介してインク貯蔵隔室の中へ引き込まれるとき、カートリッジの一部が内向きに押し込まれることをもたらし、
引き続いて補充ユニットがインク貯蔵隔室から係合解除されると、再加圧配置は、負の圧力を再確立するために、内向きに押し込まれたインク貯蔵隔室の一部を解放する。
別の態様では、本発明はインクジェットプリンタ用のインクカートリッジを提供し、カートリッジは、
可変インク貯蔵容積を画定するために柔軟壁配置によって連結された対向壁区間を有するインク貯蔵隔室と、
ノズルのアレイを有する印字ヘッドにインクを供給するインク供給システムと、を備え、
対向壁区間の一方が、変位可能であり、ノズルからの偶発的なインクの漏出を回避するために、可変インク貯蔵容積を拡張してインク貯蔵隔室の中に負の圧力を創出するように偏倚される。
【００４３】
別の態様では、本発明は、補充ユニットと解除可能に係合する接合面を有するインク貯蔵隔室を補充する補充ユニットを提供し、接合面は、インクが貯蔵隔室の中へ流入しかつそこから流出するのを制御する弁を有し、補充ユニットは、
一定量のインクを収容する本体と、
インク放出口と、
補充ユニットが接合面に係合するとき弁を駆動する弁駆動部と、を備え、
弁駆動部は弁を所定の順序で駆動するようになっている。
【００４４】
別の態様では、本発明は、インクジェットプリンタの一部を形成するインクカートリッジを補充する補充ユニットを提供し、プリンタはまた、印字ヘッド、制御回路、および補充ユニットに解除可能に係合する接合面を有し、補充ユニットは、
一定量のインクを収容する本体と、
インク放出口と、
少なくとも１つのインク特性に関連する情報を格納するメモリ回路と、を備え、
このメモリ回路は、使用時に、補充ユニット中のインクがプリンタに適切であるかどうかを確認するために、制御回路がメモリ回路に対して応答信号を送信することを可能とする。
【００４５】
別の態様では、本発明は、インクジェット印字ヘッド用の印字ヘッド保守組立体を提供し、印字ヘッドは、ノズルのアレイが内部に形成されたノズル板を有し、印字ヘッド保守組立体は、
印字ヘッドが使用されていないときに、ノズルのアレイに蓋をする着蓋器と、
ノズル板に係合しかつノズルを横切って拭い作業する掃除器と、を備え、
掃除器は着蓋器の両端間に位置決めされる。
【００４６】
別の態様では、本発明は、
ノズルのアレイを有する印字ヘッドと、
ノズルのアレイに蓋をする着蓋位置と、ノズルのアレイから離間された脱蓋位置との間で移動する保守組立体と、
保守組立体を着蓋位置と脱蓋位置との間で移動させる電導式駆動装置と、を備えるインクジェットプリンタを提供する。
【００４７】
別の態様では、本発明は、インクジェットプリンタ中のインクカートリッジを補給するインク補充ユニットを提供し、
インクカートリッジは、インク補充ユニットに係合する接合面を有し、インク補充ユニットは、
インク貯蔵隔室と、
カートリッジの接合面に係合する合体部分であって、接合面上の注入口穴に連結するインク放出口を備える基部板を有する合体部分と、
基部板の横断中心線上に形成されている、接合面に解除可能に係合する係合構成と、を備え、
インク放出口の中心が横断中心線から離間されている。
【００４８】
別の態様では、本発明は、インクジェットプリンタ中のインクカートリッジを補給するインク補充ユニットを提供し、
インクカートリッジは、インク補充容器に係合する接合面と、一部が管状柔軟壁によって画定されたインク貯蔵隔室と、柔軟管状壁を所定量だけ締め付ける締付け機構とを有し、インク補充ユニットは、
一定量のインクを収容する本体と、
カートリッジの接合面に係合する合体部分と、を備え、合体部分は、接合面上の注入口穴に連結するインク放出口と、インク補充ユニットが接合面に係合するときに締付け機構を駆動し、かつインク補充ユニットが接合面から切り離れるときに締付け機構を解放する複数の締付け駆動部とを有する。
【００４９】
別の態様では、本発明は、インクジェットプリンタ中のインクカートリッジを補給するインク補充ユニットを提供し、
インクカートリッジはインク補充ユニットに係合する接合面を有し、インク補充ユニットは、
一定量のインクを収容する本体と、
接合面中の相補的なインク注入口に係合するインク放出口と、
接合面中の開口の中に挿入するために本体から延びる差込み端と、を備え、
差込み端の横断面は、インク補充容器がカートリッジと正確に一致することを保証するために、開口によって画定された形状にキー止めされる。
【００５０】
別の態様では、本発明は、インクジェットプリンタ中のインクカートリッジを補給するインク補充ユニットを提供し、
インク補充ユニットは、
インクを収容する本体と、
カートリッジ中の相補的なインク注入口に係合するインク放出口と、
所定量のインクが補充ユニットからカートリッジの中へ流入したとき、視覚的表示を提供する視覚的表示器と、を備える。
【００５１】
別の態様では、本発明は、
内部にアクセスするための、ヒンジ留めパネルを有する外部筐体と、
インクカートリッジを支持するために外部筐体の内部に収納された架台と、を備え、架台は、インクカートリッジの挿入および取出しを可能とするように開くヒンジ留め蓋を有し、
蓋のヒンジ軸およびパネルのヒンジ軸は平行であり、
蓋およびパネルは両方とも同じ方向へ開くインクジェットプリンタを提供する。
【００５２】
別の態様では、本発明は、
ノズルのアレイを有する交換可能なページ幅印字ヘッドと電力および印刷データをノズルに伝達する印字ヘッド接点と、
電力および印刷データを印字ヘッド接点に供給する対応する接点と、
選択的な偏倚機構と、を備え、
印字ヘッド接点および対応する接点が、印刷時に偏倚されて係合し、かつ印字ヘッドの搭載または脱着時に偏倚係合から解除されるようになっている、インクジェットプリンタを提供する。
【００５３】
別の態様では、本発明は、
ノズルのアレイを有する交換可能なページ幅印字ヘッドと電力および印刷データをノズルに伝達する印字ヘッド接点と、
電力および印刷データを印字ヘッド接点に供給する対応する接点と、
開放位置と閉鎖位置との間で移動する蓋部材と、を備え、
開放位置で印字ヘッドが搭載または脱着可能であり、蓋部材は、印刷時に閉鎖位置にあり、
蓋部材が閉鎖位置に移動されるとき、印字ヘッド接点および対応する接点は移動されて係合し、蓋部材が開放位置に移動されるとき、印字ヘッド接点および対応する接点は切り離れるようになっている、インクジェットプリンタを提供する。
【００５４】
別の態様では、本発明はインクジェットプリンタ用のカートリッジを提供し、カートリッジは、
少なくとも１つのインク貯蔵隔室と、
インクを該または各インク隔室から印字ヘッドに供給するインク供給システムと、
１つまたは複数の保守機能を実行するために印字ヘッドに係合する保守台と、を備える。
【００５５】
別の態様では、本発明は、インクカートリッジをインクジェットプリンタの内部に保持する架台を提供し、カートリッジは複数のインク貯蔵隔室を有し、架台は、
インク貯蔵隔室にそれぞれ対応する複数の接合面を備え、
各接合面は、対応するインク貯蔵隔室を補給するインク補充ユニットを受け入れるように構成される。
【００５６】
別の態様では、本発明は、
リソグラフィによるマスクエッチングおよび堆積技法を使用して、ウェーハ基板上に形成された印字ヘッド集積回路と、
媒体送り経路に隣接してプリンタの中に取り付けるための集積回路支持構造と、
集積回路支持構造と印字ヘッド集積回路との間にあって、印字ヘッド集積回路を集積回路支持構造に固定する重合体封止薄膜と、を備える印字ヘッドを提供する。
【００５７】
別の態様では、本発明は、インクジェットプリンタ用の印字ヘッドを提供し、印字ヘッドは、
基板上に形成されたインク噴射ノズルのアレイを有する印字ヘッド集積回路と、
少なくとも１つのインク貯蔵隔室との流体連通を確立する複数のインク供給導管と、
インク供給導管と印字ヘッド集積回路との間の重合体封止薄膜と、を備え、重合体薄膜は、噴射ノズルがインク供給導管と流体連通するように穴のアレイを有し、
重合体封止薄膜は、厚さが２５ミクロンを上回る。
【００５８】
別の態様では、本発明は、
基板の表側に形成された、それぞれが各々のノズル注入口を有する複数のノズルと、
インクを基板の裏側からノズル注入口の対応するグループに供給するように構成される複数のインク供給流路と、を備え、
各インク供給流路は、成形されたインクマニホールド中の１つまたは複数の放出口からインクを受け取るように寸法決めされる、印字ヘッド集積回路を提供する。
【００５９】
別の態様では、本発明は、
基板の表側に形成された、基板に沿って長手方向へ延びる横列で配置され、それぞれが各々のノズル注入口を有する複数のノズルと、
基板の裏側に沿って長手方向へ延び、それぞれがインクを裏側からノズル注入口の対応する少なくとも１つの横列に供給するように構成されている複数のインク供給流路と、を備え、
各インク供給流路は、その長さに沿って１つまたは複数の横断ブリッジによって中断される、印字ヘッド集積回路を提供する。
【００６０】
別の態様では、本発明は
基板の表側に形成された、それぞれが各々のノズル注入口を有する複数のノズルと、
それぞれがインクを基板の裏側からノズル注入口の対応するグループに供給するように構成される複数のインク供給流路と、を備え、
各インク供給流路は４：１未満の縦横比を有し、縦横比は、流路深さと流路幅との比によって画定される、印字ヘッド集積回路を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６１】
ここで、添付の図に示された好ましい実施形態を参照して、本発明が例示としてのみ説明される。
【００６２】
図１は、本発明を実施するプリンタユニット２を示す。媒体供給トレイ３が、印刷機構（プリンタ筐体の内部に隠れている）によって印刷されるべき媒体８を支持しかつ供給する。媒体８の印刷された用紙が、印刷機構から回収用の媒体出力トレイ４に送られる。使用者インターフェース５はＬＣＤ接触画面であり、使用者がプリンタユニット２の動作を制御することを可能とする。
【００６３】
図２は、内部空洞６の中に位置決めされた印刷機構１を露出させるようにプリンタユニット２の蓋７が開いた状態で示す。取り上げ器機構９が入力トレイ３（明瞭さのために図示せず）の中の媒体に係合し、個々の用紙を印刷機構１に送る。印刷機構１は、印刷およびそれに続いて媒体出力トレイ４（引っ込めた状態で示す）に送達するために、個々の用紙を捕らえ、印字ヘッド組立体（下で説明される）に通過させて用紙を送る。
【００６４】
図３は、どのようにプリンタユニット２が、一枚の用紙などの印刷媒体にコンピュータシステム７０２などの外部源から受け取った文書を印刷するために配置されるかを模式的に示す。この点に関して、プリンタユニット２は、予め処理されたデータを受け取るためにコンピュータシステム７０２との電気接続を含む。図示の特定の状況では、外部コンピュータシステム７０２は、文書を受け取り（ステップ７０３）、それをバッファリングし（ステップ７０４）かつそれをラスター化し（ステップ７０６）、次いでプリンタユニット２に伝達するためにそれを圧縮する（ステップ７０８）ステップを含む、文書の印刷に関わる様々なステップを実行するようにプログラムされる。
【００６５】
本発明の一実施形態に係るプリンタユニット２は、外部コンピュータシステム７０２から、圧縮された多層ページ画像の形態で文書を受け取るが、その場合に、制御電子機器７６６が画像をバッファリングし（ステップ７１０）、次いでさらに処理するために画像を展開する（ステップ７１２）。展開された連続階調層はディザリングされ（ステップ７１４）、次いで展開ステップからの黒色層が、ディザリングされた連続階調層に重ねて合成される（ステップ７１６）。コード化されたデータも、人間の眼には実質的に不可視である赤外線インクを使用して印刷されるように（所望であれば）、追加層を形成するために表示され得る（ステップ７１８）。黒色層、ディザリングされた連続階調層、および赤外線層は、印刷用印字ヘッドに供給されるページを形成する（ステップ７２２）ために組み合わされる（ステップ７２０）。
【００６６】
この特定の配置では、印刷されるべき文書に関連するデータは、テキストおよび線画用の高解像度の二水準マスク層と、画像または背景色用の中解像度の連続階調カラー画像層とに分割される。オプションとして、カラーテキストが、画像またはフラットカラーから取られたカラーデータによってテキストおよび線画に質感を与えるために、中解像度から高解像度までの連続階調質感層を追加することによって対応され得る。印刷アーキテクチャは、これらの連続階調層を画像データまたはフラットカラーデータとも呼び得る抽象的な「画像」および「質感」層で表現することによって、これらの連続階調層を一般化する。このように内容に基づくデータの層分割は、当業者には理解されるように、基本モードのミクストラスタコンテント（ＭＲＣ）モードに従う。ＭＲＣ基本モードと同様に、印刷アーキテクチャは、印刷されるべきデータが重なるとき、幾つかの場合に折衷を行う。特に、１つの形態では、すべての重なりが、明示的に折衷を実施する過程（衝突解消）で３層表現に低減される。
【００６７】
図４は、印刷機構制御装置７６６による印刷データ処理を詳述する。前述のように、データは、圧縮された多層ページ画像の形態でプリンタユニット２に送達されるが、この画像の前処理は、主としてソフトウェアに基づくコンピュータシステム７０２によって実行される。次いで、印刷機構制御装置７６６は、このデータを主としてハードウェアに基づくシステムを使用して処理する。
【００６８】
データを受け取ると、ディストリビュータ７３０が、プロプラエタリ表現からハードウェアに特定的な表現にデータを変換し、かつデータが適正なハードウェア装置に送られ、他方では、これらの装置へのデータ送信に対する制約条件または必要条件をいずれも遵守することを保証する。ディストリビュータ７３０は、変換されたデータを複数のパイプライン７３２の適切な１つに配布する。これらのパイプラインは相互に同一であり、本質的には、印刷可能なドット出力の組を生成するために圧縮機能、スケーリング機能、およびドット合成機能を行う。
【００６９】
各パイプライン７３２は、データを受け取るためのバッファ７３４を含む。連続階調デコンプレッサ７３６はカラー連続階調プレーンを復元し、マスクデコンプレッサは単調（テキスト）層を復元する。連続階調およびマスクスケーラ７４０および７４２が、ページが印刷されるべき媒体のサイズを考慮に入れるために、復元された連続階調プレーンおよびマスクプレーンをそれぞれスケーリングする。
【００７０】
次に、スケーリングされた連続階調プレーンは、ディザラ７４４によってディザリングされる。１つの形態では、確率的分散ドットディザが使用される。クラスタドット（または振幅変調）ディザとは異なり、分散ドット（または周波数変調）ディザは、眼によって空間的に統合されるとき、殆どドット解像度の限界まで高い空間周波数（すなわち、画像細部）を再現し、他方では、同時にその完全なカラー深度まで、より低い空間周波数を再現する。確率的なディザマトリックスが、画像全体に並べられるとき、好ましくない低い周波数のパターンが相対的になくなるように慎重に設計される。したがって、そのサイズは、特定の輝度レベル数に対応するために必要とされる最小サイズを典型的に超える（例えば、２５７輝度レベルでは１６×１６×８ビット）。
【００７１】
次に、ディザリングされたプレーンは、印刷に適切なドットデータを供給するために、ドット毎にドットコンポジタ７４６の中で合成される。このデータは、データ配布および駆動電子素子７４８に送られ、次に、これらの電子素子はデータを適正なノズル駆動部７５０に配布し、次に、これらの駆動部は、本明細書の後段でさらに詳細に説明される様態で、適正な時間に、インクを適正なノズル７５２から噴射させる。
【００７２】
理解されるように、印刷用の画像を処理するために印刷機構制御装置７６６の内部で使用される構成要素は、データが提示される様態に大きく依存する。この点に関して、印刷機構制御装置７６６が、より多くの処理を追加的なソフトウェアおよび／またはハードウェア構成要素を使用してプリンタユニット２の内部で実行し、よってコンピュータシステム７０２に対する依存度を低下させ得る。別法として、印刷機構制御装置７６６は、ソフトウェアおよび／またはハードウェア構成要素の数を減らして実行する処理量を減らし、よってデータをプリンタユニット２に送る前に画像をより高度な程度まで処理するために、コンピュータシステム７０２に依存してもよい。
【００７３】
図５は、上述の作業を実行するために必要な構成要素のブロック図を示す。この配置では、ハードウェアパイプライン７３２は、小規模／自宅兼用事務所用のプリンタ機構チップ（ＳｏＰＥＣ）７６６で実施される。図示のように、ＳｏＰＥＣ装置は、３つの別個のサブシステム、すなわち、中央演算処理装置（ＣＰＵ）サブシステム７７１、動的ランダムアクセス記憶装置（ＤＲＡＭ）サブシステム７７２、および印刷機構パイプライン（ＰＥＰ）サブシステム７７３から成る。
【００７４】
ＣＰＵサブシステム７７１は、他のサブシステムのすべての態様を制御しかつ構成するＣＰＵ  ７７５を含む。それは、印刷機構１のすべての要素をインターフェースしかつ同期するために全体的に対応する。それはまた、ＱＡチップ（下で説明される）への低速通信も制御する。ＣＰＵサブシステム７７１は、また、汎用入出力（ＧＰＩＯ、これはモータ制御部を含む）、割込み制御装置ユニット（ＩＣＵ）、ＬＳＳマスタ、および一般計時機構など、ＣＰＵ７７５を補助するための様々な周辺装置も内蔵する。ＣＰＵサブシステム上のシリアル通信ブロック（ＳＣＢ）は、ホストに全速ＵＳＢ  １．１インターフェースを設けるばかりでなく、他のＳｏＰＥＣ装置（図示せず）にＳｏＰＥＣ間インターフェース（ＩＳＩ）も設ける。
【００７５】
ＤＲＡＭサブシステム７７２は、ＣＰＵ、シリアル通信ブロック（ＳＣＢ）、およびＰＥＰサブシステム内部のブロックから要求を受け取る。ＤＲＡＭサブシステム７７２、特にＤＲＡＭインターフェースユニット（ＤＩＵ）は、様々な要求を調停し、かつどの要求がＤＲＡＭへのアクセスを勝ち取るべきかを判断する。ＤＩＵは、すべての要求側にＤＲＡＭへの十分なアクセスを許容するために、構成されたパラメータに基づいて調停する。ＤＩＵはまた、ページサイズ、バンク数、および再生速度など、ＤＲＡＭの実施態様細目を秘匿する。
【００７６】
印刷機構パイプライン（ＰＥＰ）サブシステム７７３は、圧縮されたページをＤＲＡＭから受け取り、印字ヘッドと直接的に通信する印字ヘッドインターフェース（ＰＨＩ）向けの所与の印字行に関して、これらのページを二水準ドットにする。ページ展開パイプラインの第１の段階は、連続階調解読器ユニット（ＣＤＵ）、無損失二水準解読器（ＬＢＤ）、および、必要であれば、タグ符号器（ＴＥ）である。ＣＤＵは、ＪＰＥＧ圧縮連続階調（典型的にはＣＭＹＫ）層を展開し、ＬＢＤは圧縮二水準層（典型的にはＫ）を展開し、かつＴＥは、プリンタユニット２がネットページ（Ｎｅｔｐａｇｅ）能力（ネットページシステムの詳細な説明に関しては相互参照文献を参照されたい）を有する場合には、後の描画（典型的にはＩＲまたはＫインクで）のために任意のネットページタグを符号化する。第１の段階からの出力は、バッファの組、すなわち、連続階調ＦＩＦＯ（先入れ先出し）ユニット（ＣＦＵ）、スポットＦＩＦＯユニット（ＳＦＵ）、およびタグＦＩＦＯユニット（ＴＦＵ）である。ＣＦＵおよびＳＦＵバッファはＤＲＡＭで実施される。
【００７７】
第２の段階は、中間階調コンポジタユニット（ＨＣＵ）であり、これは、連続階調層をディザリングし、得られる二水準のディザリングされた層に重ねて位置タグおよび二水準スポット層を合成する。
【００７８】
幾つもの合成オプションが、ＳｏＰＥＣ装置が使用される印字ヘッドに応じて実施され得る。すべてのチャンネルが印字ヘッドに存在し得るわけではないが、この段階から二水準データの６チャンネルまでが作成される。例えば、印字ヘッドは、ＫがＣＭＹチャンネルの中に押し込まれ、かつＩＲが無視された状態で、ＣＭＹのみであってもよい。別法として、ＩＲインクが使用可能でなければ（またはテスト目的のために）、任意の符号化されたタグがＫで印刷されてもよい。
【００７９】
第３の段階では、空きノズル補償器（ＤＮＣ）が、カラー冗長と、空きノズルデータを周囲ドットの中へエラー拡散することとによって、空きノズルを補償する。
【００８０】
得られる二水準の５チャンネルのドットデータ（典型的にはＣＭＹＫ、赤外線）がバファリングされ、ドットラインライタユニット（ＤＷＵ）によってＤＲＡＭに格納されたラインバッファの組に書き出される。
【００８１】
最後に、ドットデータが、ＤＲＡＭから再びロードされ、ドットＦＩＦＯによって印字ヘッドインターフェースに送られる。ドットＦＩＦＯは、システムクロックレイト（ｐｃｌｋ）でラインローダユニット（ＬＬＵ）からデータを受け取り、他方では、印字ヘッドインターフェース（ＰＨＩ）が、このＦＩＦＯからデータを取り出して、それをシステムクロックレイトの２／３倍の速度で印字ヘッドに送る。
【００８２】
好ましい形態では、ＤＲＡＭはサイズが２．５メガバイトであり、その中の約２メガバイトが、圧縮されたページ格納データのために使用可能である。圧縮されたページが２つ以上のバンドで受け取られるが、幾つかのバンドが記憶装置に格納されている。ページのバンドが、印刷のためにＰＥＰサブシステム７７３によって消費されると、新たなバンドがダウンロードされ得る。この新たなバンドは、現在のページまたは次のページ用であり得る。
【００８３】
バンディングを使用して、完全な圧縮されたページがダウンロードされる前に、ページを印刷することが可能であるが、データが常に印刷に使用可能であることを保証するために注意を払わねばならず、さもないとバッファアンダランが発生する恐れがある。
【００８４】
埋め込まれたＵＳＢ  １．１デバイスが、圧縮されたページデータおよび制御コマンドをホストＰＣから受け取り、かつＤＲＡＭに（または、下で説明されるように、マルチＳｏＰＥＣシステム中の別のＳｏＰＥＣ装置に）対するデータ移送を容易にする。
【００８５】
マルチＳｏＰＥＣ装置は、別法の実施形態で使用されることが可能であり、かつ特定の実施態様に応じて様々な機能を果たし得る。例えば、幾つかの場合では、ＳｏＰＥＣ装置が、その実装されているＤＲＡＭ用のみに使用されことが可能であり、他方で、別のＳｏＰＥＣ装置が、上で説明された様々な復元およびフォーマット機能を受け持つ。これはバッファアンダランの機会を減少させ得るものであり、このような機会は、プリンタが、ページ用のすべてのデータが受け取られる前に当該ページの印刷を開始し、かつ他のデータの受け取りが間に合わない場合に発生し得る。そのメモリバッファリング能力のために余分のＳｏＰＥＣ装置を追加すると、追加的なチップのその他の能力が利用されない場合であっても、バッファされ得るデータの量を倍増させる。
【００８６】
各ＳｏＰＥＣシステムは、プリンタ機構の品質と、印字ヘッドノズルが印刷中に損なわれないようにインク供給の品質と、印字ヘッドおよび機構が損なわれないように保証するソフトウェアの品質とを保証するために、相互に協働するように設計された幾つかの品質保証（ＱＡ）装置を有し得る。
【００８７】
通常、各印刷ＳｏＰＥＣが、関連するプリンタユニットＱＡを有し、それは、最大印刷速度などのプリンタユニット属性に関連する情報を格納する。カートリッジユニットはまた、インク残存量などのカートリッジ情報を格納するＱＡチップを内蔵してもよく、かつ空きノズルマッピングおよび印字ヘッド特徴などの印字ヘッドに特定的な情報を格納するＲＯＭとして（効果的にはＥＥＰＲＯＭとして）働くように構成されてもよい。補充ユニットもＱＡチップを内蔵してもよく、それは、インクの種類／色および補充用に存在するインク量などの補充インク情報を格納する。ＳｏＰＥＣ装置中のＣＰＵは、オプションとして、効果的にシリアルＥＥＰＲＯＭとして働くＱＡチップから、プログラムコードをロードしかつ実行し得る。最後に、ＳｏＰＥＣ装置中のＣＰＵは、論理ＱＡチップ（すなわち、ソフトウェアＱＡチップ）を実行する。
【００８８】
通常、本システム中のすべてのＱＡチップは物理的に同一であり、フラッシュメモリの内容のみが相互を区別する。
【００８９】
各ＳｏＰＥＣ装置は、システム認証およびインク使用課金用のＱＡ装置と通信し得る２つのＬＳＳシステムバスを有する。１つのバス当たり多くのＱＡ装置が使用されてもよく、かつ、本システム中のそれらの位置は、プリンタＱＡおよびインクＱＡ装置が別個のＬＳＳバス上に存在すべきである点を除けば、制約されることはない。
【００９０】
使用に際して、論理ＱＡは、残存インクを測定するためにインクＱＡと通信する。インクＱＡからの応答は、プリンタＱＡを参照して認証される。プリンタＱＡからの確認自体は、論理ＱＡによって認証され、それによって、追加的な認証水準をインクＱＡからの応答に間接的に追加する。
【００９１】
ＱＡチップ間で受け渡されたデータが、デジタル署名によって認証される。好ましい実施形態では、ＨＭＡＣ−ＳＨＡ１認証がデータ用に使用され、かつＲＳＡがプログラムコード用に使用されるが、これらの代わりに他の方式が使用されてもよい。
【００９２】
理解されるように、ＳｏＰＥＣ装置は、したがって、印刷機構１の動作全体を制御し、かつ本質的なデータ処理を実行するばかりでなく、下で論じられるように、印刷媒体の取り扱いを容易にするために印刷機構１の個々の構成要素の動作も同期および制御する。
【００９３】
印刷機構
印刷機構１が、図６および７に詳細に示されており、２つの主要部品、すなわち、カートリッジユニット１０および架台ユニット１２から成る。
【００９４】
カートリッジユニット１０は、架台ユニット１２の内部に収納されるように形作られかつサイズ決めされ、架台ユニットに装着された蓋組立体１１によって定位置に固定される。次に、架台ユニット１２は、上で論じられたように、印刷を容易にするためにプリンタユニット２の内部に固定されるように構成される。
【００９５】
図７は、カートリッジユニット１０が架台ユニット１２の中に固定され、蓋組立体１１が閉じられた、その組み立てられた形態で印刷機構１を示す。印刷機構１は、プリンタユニット２の使用者インターフェース５からの使用者入力に応答して、印刷に関連する様々な態様を制御する。これらの態様には、制御された様式で印字ヘッドに通過させて媒体を輸送すること、および通過する媒体の表面上への制御されたインクの噴射が含まれる。
【００９６】
カートリッジユニット
カートリッジユニット１０が、図８および９に詳細に示されている。図９の分解組立図を参照すると、カートリッジユニット１０は、一般に主要本体２０、インク貯蔵モジュール組立体２１、印字ヘッド組立体２２、および保守組立体２３から成る。
【００９７】
これらの部品のそれぞれが一体に組み立てられて、インク貯蔵手段をインク噴射手段と一体に組み合わせる一体型ユニットを形成する。このような配置は、印刷するために、必要に応じてインクが印字ヘッド組立体２２に直接供給され、インク貯蔵組立体または印字ヘッド組立体のいずれかまたは両方を交換する必要が存在すれば、それはカートリッジユニット１０全体を交換することによって容易に行える。
【００９８】
しかし、印字ヘッドの動作寿命は、インク供給源によって限定されるものではない。カートリッジユニット１０の頂部表面４２は、必要なときにインク貯蔵モジュール４５を補給するために、インクの補充用供給源と合体するための接合面６１を有する。インクの補充ユニットおよびカートリッジとの合体過程は、下でさらに詳細に論じられる。印字ヘッドの寿命をさらに延ばすために、カートリッジユニットは、印字ヘッドに蓋をし、拭い、かつ湿らせる一体型の印字ヘッド保守組立体２３を担持する。この組立体も下でさらに詳細に説明される。
【００９９】
主要本体
カートリッジユニット１０の主要本体２０が、図１０にさらに詳細に示されており、開いた頂部および開いた長手方向へ延びる側壁を有する実質的に長方形の枠組２５を備える。１対の支柱２６が、枠組の下側の両端から突出する。これらの支柱２６は、下で説明される様態で保守組立体２３を主要本体１０に取り付けるために設けられる。
【０１００】
インク放出口成形部２７は、主要本体２０の中に収納されるべきインク貯蔵モジュール４５のそれぞれに対応するインク放出口（図示せず）をその下側に有する。インク放出口のそれぞれが、１対の内向きに延びるシリコーン製のリング封止体を有する。これらのリング封止体は、インク放出口成形部２７と一緒に成形され、下で説明される印字ヘッド組立体に至るインク注入口に対接して封止する。インク放出口成形部２７は、長方形の枠組２５の下側に超音波溶接される。
【０１０１】
一連のインク縦樋３０が、枠組２５の一方の長手方向壁に沿って存在する。各縦樋３０は、その上方端に、各インク貯蔵モジュール（下で説明される）のインク放出口と封止連結を形成するためにＯリング封止体２９を有する。インク放出口成形部２７が本体２０に溶接されるとき、各インク縦樋３０が、成形部２７の下側の中の各インク放出口と流体連通する。
【０１０２】
空気スリーブ３１が加圧された空気源（図示せず）に連結され、空気流を印字ヘッド組立体の中へ供給するが、その組立体では、空気流は、用紙粉塵の詰まりを回避するために印字ヘッドノズルを横切って誘導される（下でさらに論じられる）。
【０１０３】
インク充填口３５が、各インク縦樋３０の下方部分の中に形成される。これらの充填口は、インク貯蔵組立体２１の初期充填専用である。インク貯蔵組立体の以後の補充はいずれも、下で説明されるインク補充ユニットを使用する。初期充填過程を補助するために、カートリッジユニット１０の頂部表面４２の中の通気穴４１（図９参照）に真空が印加される。通気穴４１は、各インク貯蔵モジュール４５の中のインクバッグ（下で説明される）の内部に連結される。インクは、充填口３５を介して供給され、インク縦樋３０を上ってインク貯蔵容積の中へ引き込まれる。充填過程中、カートリッジユニットは、通気穴４１が各々のインクバッグのそれぞれにおける最も高い点であるように傾けられ、真空が通気穴４１を介してインクを引き込むまで充填される。これは、各インクバッグが完全に充填されかつ空気が抜かれることを保証する。印字ヘッドに向かうインク流によって閉じ込められた気泡がノズルの動作に害を与え得ることを当業者は理解しよう。
【０１０４】
図１５から１７に示されているように、下方部材６５の一端に複数のプライミング注入口８５が設けられる。各プライミング注入口８５は、流路６７の１つと直接連通し、出荷および使用の前にインク貯蔵モジュール４５をインクとプライミングするための別のまたは追加的な手段を設ける。
【０１０５】
インク貯蔵モジュールが満杯であるとき、重合体封止球３３が充填口３５および通気穴４１の中へ挿入される。
【０１０６】
金属板３４が、カートリッジユニット１０に構造的な剛性を与えるために、枠組２５および放出口成形部３０の下側に取り付く。その金属板は、移動止め３８を枠組２５の後壁中の細穴（図示せず）の中へ引っ掛け、かつ逆目スナップ固締形成部３２の列が開口３７の外側の列の中へ留まるまで板３４を回転させることによって、定位置にスナップ固締される。
【０１０７】
板３４は、放出口成形部２７の下方表面から突出するインク放出口（図示せず）を受け入れる穴３９を有する。プレス加工された金属板３４はまた、枠組２５に対して下向きに突出する突縁部分４０を有し、その部分は、下でさらに詳細に論じられる負荷支持表面として働く。
【０１０８】
カートリッジユニット１０のインク貯蔵組立体の蓋２１が、図１１から１４に詳細に示されている。蓋２１は、密閉ユニットを形成するために主要本体２０の枠組２５と嵌め合うように構成される。図１１に最も適切に示されているように、インク貯蔵モジュール４５は、蓋２１の下側に取り付けられ、主要本体２０によって設けられた個々の空洞３６の中へ延びる（図１０参照）。
【０１０９】
インク貯蔵モジュール４５の１つが、切り離されて図１２、１３、および１４に示されている。インクバッグ４６は、インクが加圧状態で内部に保持されることを可能とする、マイラ（Ｍｙｌａｒ）（登録商標）などの柔軟性のある、空気不透過の熱可塑性薄膜から作製される。柔軟バッグ４６は、それにインクが充填されると拡張し、インクが消費されると潰れ得る。これは、図５４Ａから５４Ｄに示されている補充過程に関連して後段でさらに詳細に論じられる。
【０１１０】
インクバッグ４６は、上板部材４７と下板部材４８との間に延びる。このインクバッグは、気密封止するために板４７および４８に熱溶接（または同様に）される。上板部材４７は、弁挿入体４９を受け入れるように配置される。この弁挿入体は、注入口弁１６および放出口弁１８を有する。弁挿入体４９は、それがインクをインク補充ユニットから受け取るために頂部表面４２の中に形成された穴５１と、インクを印字ヘッド組立体２２に送達するための放出口５２とに直接連通し得るように位置決めされる。図１４に最も適切に示されているように、注入口弁１５は、上表面４２の中の穴５１の中に位置決めされた溝穴に通してインク補充ユニットのインク送達針（後段で論じられる）を受け入れる。注入口弁１６は閉じた状態に偏倚されており、補充ユニット（下で論じられる）がカートリッジユニット１０と合体するときに開く。
【０１１１】
逆に、放出口弁１８は開いた状態に偏倚されており、補充ユニットが合体するときに閉じる。フィルタ２１５が、上板部材４７の中の放出口弁に至る入口を覆う。このフィルタは、固体異物および気泡を除去するようにサイズ決めされる。上で論じられたように、圧縮可能な気泡はノズルの動作を妨げ得る。
【０１１２】
放出口弁は、縦樋襟部２１６につながる、蓋２１の下側の導管５２に連結する。インク貯蔵組立体２１が主要本体２０の中へ配置されるとき、襟部２１６は、縦樋３０の端部上のＯリング封止体２９に被さって封止する。
【０１１３】
上板４７は、弁挿入体４９を定位置に保持するために蓋２１の下側に取り付けられる。下板４８は、襟部５７と、蓋２１の下側から延びる４本の支柱１９の内側縁との内部で滑動する。板４８は、バッグ４６が満杯になって拡張するとき、支柱１９を滑り下りる。逆に、その板は、バッグ４６が空になるとき蓋２１に向かって滑り戻る。バッグ４６の長さは、下板４８が保持棒５５に達する前に、この板の移動を制限する。一定の力のばね５４が、この板４８を保持棒５５に向かって偏倚するために、保持棒５５と埋込みペグ５３との間に延びる。次に、このような偏倚は、バッグ４６を偏倚して拡張させ、それによってバッグ内部のインクを負の圧力に維持する。これは、インクが印字ヘッドノズルから漏出するのを回避する。
【０１１４】
バッグ締付け器
各インク貯蔵モジュール４５は、各補充動作後にインク中の負の圧力を再確立するためにバッグ締付け器４３を有する。締付け器４３は、支柱１９の端部に当接する下方襟部５７を有し、保持棒５５によって定位置に保持される。下板４８は、インクバッグ４６が空になるとき下方襟部５７の内部を上に向かって滑動する。４枚の曲がりパネル５８が、下方襟部５７から上方襟部５９まで上向きに延びる。パネル５８は、僅かに内向きに曲がる。インク補充ユニット（下で説明される）は、４つの締付け器駆動部を有する。補充がカートリッジユニットと合体するとき、締付け器駆動部は、上方襟部５９を下方襟部５７に向かって押すように蓋２１の中の開口６０を貫通する。これは、バッグ４６の各側面を圧迫するように、パネル５８の内向きの曲がりをさらに引き起こす。
【０１１５】
補充中、インクバッグ４６中の負の圧力はインクを補充ユニットから抜き出す。この負の圧力は、下板４８を保持棒５５に向かって偏倚する一定の力のばね５４によって生成される。インクバッグが満杯になるとき、負の圧力は消滅する。インクバッグ４６中の負の圧力が存在しないと、インクがノズルから漏出する恐れがある。負の圧力は、補充ニットがカートリッジから取り外されるとき、バッグ４６の中に再確立される。４つの締付け器駆動部が蓋２１の中の開口６０を通って後退するとき、曲がりパネル５８は、上方襟部５９を上板部材４７に向かって押し戻すことができる。パネル５８は、これらがバッグ４６の側面をそれほど圧迫している状態ではないように真っ直ぐになる。これはバッグ４６を僅かに膨らませ、注入口弁１６が閉ざされるとき、バッグの容積が僅かに増大して負の圧力を回復する。
【０１１６】
印字ヘッド組立体
印字ヘッド組立体２２が図１５から１８にさらに詳細に示されており、インクを放出口成形部２７（図１０）から受け取るように主要本体２０の下側に装着されるように適合される。
【０１１７】
印字ヘッド組立体２２は、支柱２６間で主要本体２０の下方に延びるように構成される細長い上方部材６２を一般に備える。複数のＵ字形クリップ６３が上方部材６２から突出する。これらは、剛性板３４の中に設けられた凹部３７を貫通し、印字ヘッド組立体２２を固定するために、主要本体２０の中に形成されたラグ（図示せず）によって捕捉される。
【０１１８】
上方要素６２は、印字ヘッド組立体２２が主要本体２０に固定するとき、放出口成形部２７の中の放出口内部に受け入れられる複数の供給管６４を有する。供給管６４には、インク漏出に対する防護のために外部被覆が設けられてもよい。
【０１１９】
上方部材６２は、幾つもの利点をもたらす液晶重合体（ＬＣＰ）から作製される。この部材は、その熱膨張係数（ＣＴＥ）がシリコンの熱膨張率と同様であるように成形され得る。印字ヘッド集積回路７４（下で論じられる）および下に横たわる成形部におけるＣＴＥの大きな差は、構造全体の曲がりを引き起こし得ることが理解されよう。しかし、成形方向におけるＬＣＰのＣＴＥが、非成形方向におけるＣＴＥよりも遙かに小さいとき（〜２０ｐｐｍ／℃に比べて〜５ｐｐｍ／℃）、ＬＣＰ成形部の成形方向が、印字ヘッド集積回路（ＩＣ）７４の長手方向の広がりと一方向であることを保証するために注意が払われねばならない。ＬＣＰはまた、ポリカボネート、スチレン、ナイロン、ＰＥＴ、およびポリプロピレンなどの「通常のプラスチック」の弾性率の典型的には５倍の弾性率を有する相対的に高い剛性を有する。
【０１２０】
図１６に最も適切に示されているように、上方部材６２は、接着薄膜６６によってこの構造に接着される下方部材６５を受け入れるための開口流路構造を有する。下方部材６５もＬＣＰから作製され、その長さに沿って形成された複数のインク流路６７を有する。各インク流路６７は、インクを供給管６４の１つから受け取り、そのインクを印字ヘッド組立体２２の長さに沿って分配する。これらの流路は１ｍｍ幅であり、０．７５ｍｍの厚さの壁によって分離される。
【０１２１】
図示の実施形態では、下方部材６５は、その長さに沿って延びる５本の流路６７を有する。各流路６７は、異なる色のインクを混合する危険を低下させるために、インクを５本の供給管６４の１本のみから受け取り、次に、この供給管はインクをインク貯蔵モジュール４５（図１０参照）の１個から受け取る。この点に関して、接着薄膜６６はまた、下方部材６５が上方部材６２に組み付けられるとき、インクの交差流路混合を防止するために個々のインク流路６７を封止するように働く。
【０１２２】
各流路６７の底には、下方部材６５の底表面中に５つの横列の穴６９を設けるために一連の等間隔穴６９（図１７で最も適切に理解される）が存在する。穴６９の中心横列は、印字ヘッドＩＣ  ７４の直ぐ上方で、下方部材６５の中心線に沿って延びる。図２２Ａで最も適切に理解されるように、中心横列の両側にある穴６９の他の横列は、インクが印字ヘッドＩＣ  ７４に供給され得るように、各穴６９から中心に達する導管７０を必要とする。
【０１２３】
図１８を参照すると、印字ヘッドＩＣ  ７４が、重合体封止薄膜７１によって下方部材６５の下側に取り付けられる。この薄膜は、ＰＥＴまたはポリサルホン薄膜などの熱可塑性薄膜でもよいし、またはそれはエーエル  テクノロジーズ社（ＡＬ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）およびロジャーズ  コーポレーション社（Ｒｏｇｅｒｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）によって製造されたものなど、熱硬化性の薄膜の形態にあってもよい。重合体封止薄膜７１は、中心薄膜の両側に接着層を有する積層板であり、下方部材６５の下側に積層される。図１７、２２Ａ、および２２Ｂに示されているように、複数の穴７２が、印字ヘッドＩＣ  ７４と流路６７との間を流体連通するために、中心に配置されたインク送達点（穴６９の中心の横列および導管７０の端部）と一致するように接着薄膜７１を貫通してレーザ穿孔される。
【０１２４】
重合体封止薄膜７１の厚さは、それが設けるインク封止体の有効性にとって重大である。図２１から２２Ｂで最も適切に理解されるように、重合体封止薄膜は、印字ヘッドＩＣ  ７４の裏側のエッチングされた流路７７ばかりでなく、薄膜の他方側の導管７０も封止する。しかし、薄膜７１が導管７０の開放端を横切って封止するとき、その薄膜もまた膨らんだりまたは導管の中へ落ち込んだりし得る。導管７０の中へ落ち込む薄膜の区間は、印字ヘッドＩＣ  ７４中の幾本かのエッチングされた流路７７を横切って延びる。この落ち込みは、エッチングされた流路７７のそれぞれを分離する壁間に間隙をもたらし得る。明白なことであるが、これは封止体を破り、インクが印字ヘッドＩＣ  ７４からおよび／またはエッチングされた流路７７間から漏出することを許す。
【０１２５】
これに対して防護するために、重合体封止薄膜７１は、導管７０の中へ落ち込むことを考慮し、他方ではエッチングされた流路７７全体にわたって封止体を維持するほどに十分な厚さであるべきである。重合体封止薄膜７１の最小限度の厚さは、
１．  薄膜が落ち込む導管の幅と、
２．  薄膜の積層板構造中の接着層の厚さと、
３．  印字ヘッドＩＣ  ７４が接着層の中へ押し込まれているときの接着層の「剛性」と、
４．  積層板の中心薄膜材料の弾性率とに依存することになる。
【０１２６】
２５ミクロンの重合体封止薄膜７１の厚さが、図示された印字ヘッド組立体２２に適切である。しかし、厚さが５０、１００、または２００ミクロンにさえ達するまで増大すると、それに対応して、設けられた封止体の信頼性が増大することになる。
【０１２７】
インク送達注入口７３が、印字ヘッドＩＣ  ７４の「前」表面中に形成される。注入口７３は、これらの注入口に位置決めされた各々のノズル８０１（図２３から３６を参照して下で説明される）にインクを供給する。インクは、それぞれのおよびすべての個々の注入口７３にインクを供給するようにＩＣに送達されねばならない。したがって、個々の印字ヘッドＩＣ  ７４の内部の注入口７３は、インク供給の複雑さおよび配線の複雑さを軽減するために物理的にグループ分けされる。それらはまた、電力消費を最小化しかつ様々な印刷速度を可能とするために論理的にもグループ分けされる。
【０１２８】
各印字ヘッドＩＣ  ７４は、５つの異なるインクの色（Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ、およびＩＲ）を受け取りかつ印刷するように構成され、色毎に１２８０個のインク注入口を含み、これらのノズルが偶数および奇数ノズル（それぞれに６４０個）に分割されている。各色用の偶数および奇数ノズルが、印字ヘッドＩＣ  ７４上の異なる横列に設けられ、真の１６００ｄｐｉ印刷を実行するように垂直に位置合わせされており、つまりは、ノズル８０１が、図１９に明確に示されているように、１０個の横列で配置されている。単一の横列の２つの隣接するノズル８０１間の水平距離は３１．７５ミクロンであり、他方でノズルの横列間の垂直距離は、ノズルの発射順序に基づくが、横列は、典型的にはドット線の厳密な数に加えて、用紙が横列発射時の間に移動する距離に対応するドット線の数分の１ほどだけ分離される。同様に、所与の色に関するノズルの偶数および奇数横列は、下で説明されるように、それらがインク流路を共有し得るようになっていなければならない。
【０１２９】
先に暗示されたように、本発明は、ページ幅印刷に関し、したがって印字ヘッドＩＣ  ７４は、印字ヘッド組立体２２の幅に差し渡して水平に延びるように配置される。これを実現するために、個々の印字ヘッドＩＣ  ７４は、図１６および１７に示されているように、接着層７１の表面全体にわたって当接配置で互いに結合される。印字ヘッドＩＣ  ７４は、接着層の融点を超えてＩＣを加熱することによって重合体封止薄膜７１に付着されることが可能であり、次いでそれらを封止体薄膜７１の中に圧入するか、またはそれらを薄膜の中に圧入する前にレーザによってＩＣの下の接着層を融解する。別のオプションは、ＩＣを薄膜７１の中へ圧入する前に、ＩＣ（接着剤の融点を超えない）および接着層を両方とも加熱することである。
【０１３０】
個々の印字ヘッドＩＣ  ７４の長さは、約２０〜２２ｍｍである。Ａ４／米国手紙サイズのページを印刷するために、１１〜１２個の個々の印字ヘッドＩＣ  ７４が連続して相互に結合される。個々の印字ヘッドＩＣ  ７４の数は、他の幅の用紙に適応するように変更されてもよい。
【０１３１】
印字ヘッドＩＣ  ７４は、様々な方式で互いに結合され得る。ＩＣ  ７４を結合する１つの特定の様式が、図２０に示されている。この配置では、ＩＣ  ７４の端部が、互いに結合してＩＣの水平な線を形成するように形作られ、隣接するＩＣ間に垂直のずれは存在しない。実質的に４５°の角度を有する傾斜接合部がＩＣ間に設けられる。この接合縁は、直線的ではなく、位置決めを容易にするために鋸歯の外形を有し、ＩＣ  ７４は、接合縁に垂直に測定して約１１ミクロン離間されることが企図されている。この配置では、各横列の最も左のインク送達ノズル７３が、１０ラインピッチだけ下げられ、三角形構成で配置される。この配置は、接合部で、ある程度のノズルの重なりを与え、インクの液滴が印刷区域に沿って安定的に送達されることを保証するためにノズルのピッチを維持する。この配置はまた、十分な結合を確保するために、より多くのシリコンがＩＣ  ７４の縁に設けられることを保証する。ノズルの動作の制御がＳｏＰＥＣ装置（本明細書の後段で論じられる）によって実行される一方で、ノズルに対する補正が印字ヘッドの中で実行されてもよいし、または、貯蔵要件に応じてＳｏＰＥＣ装置によって実行されてもよい。この点に関して、ＩＣ  ７４の一端に配置されたノズルの下げられた三角形配置は、最小限の印字ヘッド上の貯蔵要件を与えることが理解されよう。しかし、貯蔵要件の重要性がより低い場合には、三角形以外の形状が使用され得るが、例えば、下げられた横列が台形の形態を取ってもよい。
【０１３２】
印字ヘッドＩＣの上表面には、その縁に沿って、ＳｏＰＥＣ装置からノズル７３の動作を制御するためにデータまたは電力を受け取る手段を提供する幾つもの接着パッド７５が設けられている。ＩＣ  ７４を接着層７１の表面上に適正に位置決めし、かつＩＣ  ７４が接着層７１の中に形成された穴７２と適正に位置合わせするように、これらのＩＣを位置合わせする際の補助のために、基準７６もＩＣ  ７４の表面上に設けられる。基準７６は、隣接するＩＣおよび接着層７１の表面に対してＩＣ  ７４の真の位置を示すための適切な位置決め機器によって容易に識別可能であり、かつＩＣ  ７４の縁におよび接着層７１の長さに沿って有利に位置決めされる標識の形態にある。
【０１３３】
重合体封止薄膜７１の中に形成された穴７２からインクを受け取り、そのインクをインク注入口７３に分配するために、各印字ヘッドＩＣ  ７４の下側が図２１に示されたように構成される。幾つものエッチングされた流路７７が設けられ、各流路７７が、１つの特定の色または種類のインクの送達専用の注入口７３の１対の横列と流体連通している。流路７７は、重合体封止薄膜７１の中の穴７２の幅と均等である約８０ミクロン幅であり、かつＩＣ  ７４の長さにわたって延びる。
【０１３４】
流路７７は、シリコンブリッジまたは壁７８によって区間に分割されるが、それらは印字ヘッドＩＣに、長手流路７７に対して横方向の追加的な強度を与える。シリコン壁７８間の流路７７の各区間は、それらの各々の注入口７３を経由して約１２８個のノズル８０１（６４個のノズル対）を補給する。
【０１３５】
流路７７は、印字ヘッドＩＣ  ７４の厚さに応じて、約１００から２００ミクロンの深さを典型的に有し、注入口７３の対になった横列と出会うが、各注入口は約２０ミクロンの深さを有する。注入口７３は、約１４×２８ミクロンの幅／長さ寸法を有し、インクを各々のノズル８０１に供給する。注入口７３は、印字ヘッドＩＣ  ７４の裏側で相対的に広い流路７７の中へ開くので、印字ヘッドＩＣ  ７４と下方部材６５との間に中間的な微小成形部の必要がない。流路７７は、接着層７１中のレーザ穿孔７２を経由してインクを下方部材６５の放出口から受け取るのに適切な寸法を有する。
【０１３６】
しかも、流路７７の配置は、これらの流路を画定するために使用される裏面エッチング処理を簡素化する。使用された印字ヘッド製造過程では、注入口７３は、ウェーハの表側からエッチングされ、次いでフォトレジストが詰められる。次に、ノズル８０１が、ＭＥＭＳ技法によって詰められた注入口に形成される。表側にノズル８０１が作製された後で、インク供給流路が、詰められた注入口と出会うようにウェーハの裏面からエッチングされる。最後に、フォトレジストの詰め物が灰化されて除去され、それによって表側ノズルと裏面インク供給流路との間を流体連通させる（印字ヘッドＩＣ製造過程のさらに詳細な説明に関しては、本出願人の同時係属であり、参照によりその内容が本明細書に組み込まれる米国特許出願第１０／７２８９７０号明細書および第１０／３０２２７４２号明細書を参照されたい）。
【０１３７】
裏面エッチングには、各ノズルからインク供給流路までの流体連通を確保するために注入口７３との正確な位置合わせが必要であることが理解されよう。従来、各注入口７３は、裏面からエッチングされた注入口と同様の幅／長さ寸法の個々のインク供給流路を有していた。これは、高度に異方性のエッチング処理を維持する点で、および各注入口７３との正確な位置合わせを実現する点で、裏面エッチング処理に対してかなり厳しい要求を課した。
【０１３８】
図２１に示された裏面流路配置は、従来の個別化された流路配置を凌ぐ幾つかの利点を有する。１つの利点は、流路７７のエッチング時における表側と裏面との間の位置合わせ精度が、各注入口に対して個々のインク供給流路を有する配置よりも厳しくないことである。別の利点は、インクを注入口７３の対になった横列に供給する各流路７７が、裏面エッチング処理に対する要求がより少ない相対的に低い縦横比を有することである。縦横比は、流路深さと流路幅との比として定義され、典型的には３：１未満または２：１未満である。低い縦横比は、より迅速なエッチング速度という追加的な利点を暗示し、かつ特化された異方性エッチング条件に対する必要性を潜在的に軽減し、それがさらにエッチング速度を上昇させる。さらには、低い縦横比は、注入口７３を詰めるために使用されるフォトレジストの上に蓄積し得る電荷の散逸を許容する。このような電荷を散逸することによって、裏面エッチング最前部が詰められた注入口７３と出会うとき、エッチフレアリング（等方性エッチング）が回避される。このようなエッチフレアリングは問題が多く、インク供給流路中に望ましくないスパイク突起をもたらし得る。
【０１３９】
図２２Ｂは、どのようにインクが、ノズル７３に供給するために、ＩＣ  ７４の下側の中に形成されたエッチング流路７７に供給されるかをさらに明白に示す。図示されたように、重合体封止薄膜７１を貫通して形成された穴７２が、シリコン壁７８が流路７７を区間に分割する箇所で、流路７７の１つに位置合わせされる。穴７２は幅が約８０ミクロンであり、その幅は、１つの穴７２がインクを流路７７の２つの区間に供給するように、流路７７の幅と実質的に同じである。これは、重合体封止薄膜７１の中に必要とされる穴７２の密度を半減させることが理解されよう。
【０１４０】
各印字ヘッドＩＣ  ７４を重合体封止薄膜７１の表面に装着しかつ位置合わせすることに続いて、可撓ＰＣＢ  ７９（図１８参照）が、ノズル８０１を制御しかつ動作させるために制御信号および電力を接合パッド７５に供給され得るように、ＩＣ  ７４の縁に沿って装着される。図１５にさらに詳細に示されているように、可撓ＰＣＢ  ７９は、印字ヘッド組立体２２から延びて、印字ヘッド組立体２２の周囲で折り曲げられる。
【０１４１】
可撓ＰＣＢ  ７９はまた、受け取られた電力およびデータ信号を制御するために、その長さに沿って配置された複数の減結合コンデンサ８１も有し得る。図１６に最も適切に示されたように、可撓ＰＣＢ  ７９は、架台ユニット１２の制御回路から電力およびまたはデータ信号を受け取るために、その長さに沿って形成された複数の電気接点１８０を有する。複数の穴８０も可撓ＰＣＢ  ７９の遠位縁に沿って形成され、これらの穴は、可撓ＰＣＢを主要本体２０の剛性板３４の突縁部分４０に装着する手段を設ける。可撓ＰＣＢ  ７９の電気接点が架台ユニット１２の電力およびデータ接点に接触する様態は、後段で説明される。
【０１４２】
図１８に示されているように、媒体遮蔽体８２が、通過する媒体と接触することによって生じ得る損傷から印字ヘッドＩＣ  ７４を保護する。媒体遮蔽体８２は、適切なクリップ固締配置または接着剤によって印字ヘッドＩＣ  ７４の上流で上方部材６２に装着される。このような様態で装着されるとき、印字ヘッドＩＣ  ７４は、通過する媒体の経路から外れた、媒体遮蔽体８２の表面の下方に位置する。
【０１４３】
空間８３が、媒体遮蔽体８２と上方６２および下方６５部材との間に設けられ、この空間は、空気圧縮機または同様物から圧縮された空気を収容し得る。この空間８３は、印字ヘッド組立体２２の長さに沿って延びるので、圧縮された空気は、印字ヘッド組立体２２の両端から空間８３に供給され、かつこの組立体に沿って均一に分配され得る。媒体遮蔽体８２の内表面には、媒体遮蔽体８２の長さに沿って均一に分配された複数の排気口を画定する一連のフィン８４が設けられるが、この遮蔽体を通過して、圧縮された空気が流れ、かつ媒体送達方向へ印字ヘッドＩＣ  ７４を横切って誘導される。この配置は、媒体と一緒に運ばれた粉塵および他の粒子物質（ノズルを詰まらせかつ損傷し得る）が印字ヘッドＩＣの表面上に付着するのを防止する役目をする。
【０１４４】
インク送達ノズル
ここで、図２３から３２を参照して、ノズルおよび対応する駆動部を備える、本発明に適切な種類のインク送達ノズル配置の一実施例が説明される。図３２は、シリコン基板８０１５の上に形成されたインク送達ノズル配置８０１のアレイを示す。各ノズル配置８０１は同一であるが、ノズル配置８０１のグループが、異なる色のインクまたは固定剤が供給されるように配置される。この点に関して、ノズル配置は横列で配置され、かつ相互に対して千鳥に配列されて、ノズルの単一横列によって可能であるよりも、印刷中のインクドットのより近接した隙間を可能とする。このような配置は高いノズル密度を設けることを可能とし、例えば、５０００個を超えるノズルが複数の千鳥配列された横列で配列されて、それぞれが、各横列中のノズル間で約３２ミクロンおよび隣接する横列間で約８０ミクロンの隙間を有する。多横列は冗長（所望であれば）も見込み、それによって１個のノズル当たりの所定の故障率を見込む。
【０１４５】
各ノズル配置８０１は、集積回路製造技法の産物である。特に、ノズル配置８０１は微小電子機械システム（ＭＥＭＳ）を画定する。
【０１４６】
説明を明瞭にしかつ容易にするために、図２３から３１を参照して、単一のノズル配置８０１の構造および動作が説明される。
【０１４７】
インクジェット印字ヘッド集積回路７４はシリコンウェーハ基板８０１５を有し、その上に０．３５ミクロンの１  Ｐ４Ｍ  １２ボルトＣＭＯＳ超小型演算処理電子素子が位置決めされている。
【０１４８】
二酸化珪素（または別法としてガラス）層８０１７が、基板８０１５の上に位置決めされる。二酸化珪素層８０１７はＣＭＯＳ誘電体層を画定する。ＣＭＯＳ最上位金属が、二酸化珪素層８０１７の上に位置決めされた、１対の位置合わせされたアルミニウム電極接点層８０３０を画定する。シリコンウェーハ基板８０１５および二酸化珪素層８０１７は共に、概ね円形の断面（平面図で）を有するインク注入口流路８０１４を画定するようにエッチングされる。ＣＭＯＳ金属１、ＣＭＯＳ金属２／３、およびＣＭＯＳ最上位金属のアルミニウム拡散障壁８０２８が、インク注入口流路８０１４周りの二酸化珪素層８０１７の中に位置決めされる。拡散障壁８０２８は、水酸基イオンが駆動電子素子層８０１７のＣＭＯＳ酸化物層を通って拡散するのを阻止する役目をする。
【０１４９】
窒化珪素の層８０３１の形態にある不活性化層が、アルミニウム接点層８０３０および二酸化珪素層８０１７の上に位置決めされる。接点層８０３０の上に位置決めされた不活性化層８０３１の各部分は、接点８０３０に対するアクセスを設けるために、内部に開口８０３２が画定されている。
【０１５０】
ノズル配置８０１は、環状ノズル壁８０３３によって画定されたノズルチャンバ８０２９を含み、このノズル壁は、ノズルルーフ８０３４の中の上端および平面図では円形である径方向の内部ノズルリム８０４で終端する。インク注入口流路８０１４は、ノズルチャンバ８０２９と流体連通している。ノズル壁の下端には、移動封止体リップ８０４０を含む移動リム８０１０が配置されている。周囲壁８０３８が、可動ノズルを包囲し、かつ、図２６に示されているようにノズルが休止しているとき、移動リム８０１０に隣接する静止封止体リップ８０３９を含む。流体封止体８０１１が、静止封止体リップ８０３９と移動封止体リップ８０４０との間に閉じ込められたインクの表面張力により形成される。これは、チャンバからのインクの漏出を防止し、他方で周囲壁８０３８とノズル壁８０３３との間に小さい抵抗結合をもたらす。
【０１５１】
図３０に最も適切に示されているように、径方向に延びる複数の凹部８０３５が、ノズルリム８０４周りにルーフ８０３４の中に画定される。これらの凹部８０３５は、インクがノズルリム８０４を通過して逃げる結果としての径方向のインク流を封じ込める役目をする。
【０１５２】
ノズル壁８０３３は、窒化珪素の層８０３１に装着された基部８０３７を備える、概ねＵ字形の外形を有する担持体８０３６に取り付けられているレバー配置の一部を形成する。
【０１５３】
このレバー配置はまた、ノズル壁から延びて、横方向剛化梁８０２２を組み込むレバーアーム８０１８も含む。レバーアーム８０１８は、窒化チタン（ＴｉＮ）から形成されており、図２６および３１に最も適切に示されているように、ノズル配置の両側に位置決めされた１対の受動梁８０６に装着される。受動梁８０６の他端は担持体８０３６に装着される。
【０１５４】
レバーアーム８０１８はまた、ＴｉＮから形成された駆動部梁８０７にも装着される。このような駆動梁への装着は、受動梁８０６への装着部よりも高い、小さいが重要な距離を置いた箇所で行われることに留意される。
【０１５５】
図２３および２９に最も適切に示されているように、駆動部梁８０７は、平面図では実質的にＵ字形状であり、電極８０９と対向する電極８０４１との間の電流経路を画定する。電極８０９および８０４１のそれぞれは、接点層８０３０中の各々の点に電気接続される。駆動部梁はまた、接点８０９を経由して電気接続されるばかりでなく、アンカ８０８に機械的に繋止される。アンカ８０８は、ノズル配置が動作中であるとき、図２６から２８の左側への駆動部梁８０７の動きを拘束するように構成される。
【０１５６】
駆動部梁８０７中のＴｉＮは導電性であるが、それは、電流が電極８０９と８０４１との間に流されるとき、自己加熱を経るのに十分な高い電気抵抗を有する。電流が受動梁８０６を通って流れることはなく、したがってこれらの梁は膨張しない。
【０１５７】
使用に際して、休止中の本装置には、表面張力の作用下でメニスカス８０３を画定するインク８０１３が充填される。インクは、メニスカスによってチャンバ８０２９の中に保持され、何らかの他の物理的作用が存在しなければ一般的に漏れ出すことはない。
【０１５８】
図２４に示されているように、インクをノズルから発射するために、駆動部梁８０７を通過する電流が、接点８０９と８０４１との間に流される。その抵抗による梁８０７の自己加熱が、梁を膨張させる。駆動部梁８０７の寸法および設計は、膨張の大部分が図２３から２５に関して水平方向であることを意味する。この膨張は、アンカ８０８によって左が拘束され、したがって、レバーアーム８０１８に隣接する駆動部梁８０７の端部が右に押しやられる。
【０１５９】
受動梁８０６の相対的な水平方向の剛直性は、これらの梁が、レバーアーム８０１８を水平方向へ大きく変位させることを防止する。しかし、受動梁および駆動部梁のレバーアームへの各取り付け点の相対的な変位が、レバーアーム８０１８を概ね下向きに移動させる捻り移動を引き起こす。このような移動は、事実上、枢動式またはヒンジ式の移動である。しかし、真の枢軸点が存在しないことは、回転が受動梁８０６の曲がりによって画定された枢軸領域付近であることを意味する。
【０１６０】
レバーアーム８０１８の下向き移動（および僅かな回転）は、受動梁８０６からノズル壁８０３３までの距離によって増幅される。ノズル壁およびルーフの下向き移動は、チャンバ８０２９の内部の圧力増大を引き起こし、メニスカスを図２４に示されたように膨らませる。インクの表面張力は、このような移動によって、流体封止体８０１１が、インクを漏出させることなく伸ばされることを意味することに留意されよう。
【０１６１】
図２５に示されているように、適切な時点で、駆動電流が停止され、かつ駆動部梁８０７は急速に冷却して収縮する。この収縮は、レバーアームに、その静止位置への戻りを開始させ、それによって、次にはチャンバ８０２９の中の圧力の低下をもたらす。膨らむインクおよびその固有の表面張力の運動量と、ノズルチャンバ８０２９の上向き移動によって引き起こされた負の圧力との相互作用は、隣接する印刷媒体に接触するまで上昇を続けるインク液滴８０２を画定するように、膨らむメニスカスの薄化、および最終的な跳ね出しを引き起こす。
【０１６２】
液滴８０２が分離した直後、メニスカス８０３は、図２５に示された凹形状を形成する。表面張力は、インクが注入口８０１４を通って上向きに吸い込まれてしまい、それによってノズル配置およびインクを図２３に示された静止状態に戻すまで、チャンバ８０２９の中の圧力を相対的に低い状態に留まらせる。
【０１６３】
ここで、本発明に適切な印字ヘッドノズル配置の別の種類が図３３を参照して説明される。再び、説明の明瞭さおよび容易さのために、単一のノズル配置１００１の構造および動作が説明される。
【０１６４】
ノズル配置１００１は、気泡を形成する加熱器要素駆動部型であり、内部にノズル１００３を有するノズル板１００２を備え、このノズルはノズルリム１００４と、このノズル板を貫通する開口１００５とを有する。ノズル板１００２は窒化シリコン構造からプラズマエッチングされるが、この構造は、引き続きエッチングされる犠牲材料の上に化学蒸着法（ＣＶＤ）によって堆積される。
【０１６５】
このノズル配置は、各ノズル１００３に関して、ノズル板が支持されている側壁１００６と、壁およびノズル板１００２によって画定されるチャンバ１００７と、多層基板１００８と、多層基板を貫通してこの基板の遠面（図示せず）に達する注入口通路１００９とを含む。輪状の細長い加熱器要素１０１０がチャンバ１００７の内部に懸架されており、この要素は懸架梁の形態にあるようになっている。図示されたノズル配置は、リソグラフィ処理によって形成される微小電子機械システム（ＭＥＭＳ）構造である。
【０１６６】
ノズル配置が使用されているとき、貯槽（図示せず）からのインク１０１１は、注入口通路１００９を経由してチャンバ１００７に進入して、このチャンバを充填するようになっている。その後で、１マイクロ秒を少し下回る間、加熱器要素１０１０が加熱されるが、この加熱は熱パルスの形態にある。加熱器要素１０１０は、この要素が加熱されるとき、それによってインクの中に蒸気気泡を生成させるように、チャンバ１００７の中のインク１０１１と熱接触していることが理解されよう。したがって、インク１０１１は気泡形成液を構成する。
【０１６７】
気泡１０１２は、一旦生成されると、チャンバ１００７の内部の圧力を増大させ、それによって、次にノズル１００３を介してインク１０１１の液滴１０１６を噴射させる。リム１００４は、液滴の誤誘導の機会を最小化するために、液滴１０１６が噴射されるとき、その誘導を補助する。
【０１６８】
１つの注入口通路１００９当たり唯一のノズル１００３およびチャンバ１００７が存在する理由は、要素１０１０の加熱および気泡１０１２の形成時に、チャンバの内部で生成された圧力波が、隣接するチャンバおよびそれに対応するノズルに影響を与えないようになっているためである。
【０１６９】
チャンバ１００７内部の圧力の増大は、ノズル１００３を介してインク１０１１を押し出すばかりでなく、注入口通路１００９を介して多少のインクを押し戻す。しかし、注入口通路１００９は、長さが約２００から３００ミクロンであり、直径が約１６ミクロンにすぎない。したがって、実質的に粘性抗力が存在する。その結果、チャンバ１００７中の圧力上昇の支配的な効果は、注入口通路１００９を介してインクを戻すのではなく、ノズル１００３を介して、噴射された液滴１０１６としてインクを強制的に押し出すことである。
【０１７０】
図３３に示されているように、インク液滴１０１６が噴射されているところが、液滴がちぎれる前のその「くびれ局面」時において示されている。この段階では、気泡１０１２は、既にその最大サイズに達しており、次に崩壊点１０１７に向かって崩壊し始めている。
【０１７１】
崩壊点１０１７に向かって気泡１０１２が崩壊していくと、多少のインク１０１１がノズル１００３の内部から（液滴の側面１０１８から）引き込まれ、かつ多少のインクが注入口通路１００９から崩壊点に向かって引き込まれることが生じる。このような様態で引き込まれたインク１０１１の殆どは、ノズル１００３から引き込まれ、液滴１０１６がちぎれる前に、この液滴の基部に環状の首１０１９を形成する。
【０１７２】
液滴１０１６は、ちぎれるためには、表面張力の力に打ち勝つためのある一定の運動量を必要とする。インク１０１１が気泡１０１２の崩壊によってノズル１００３から引き出されるとき、液滴がノズルから放出されるときの液滴の運動量が液滴のちぎれを許容するのに十分であるように、首１０１９の直径が減少し、それによって液滴を保持する表面張力の総量を減少させる。
【０１７３】
液滴１０１６がちぎれるとき、気泡１０１２が崩壊点１０１７に向かって崩壊していくと、矢印１０２０によって示された空洞現象力が引き起こされる。空洞現象が影響を及ぼす崩壊点１０１７の近傍には堅固な表面は存在しないことに留意されよう。
【０１７４】
ここで、本発明に適切な印字ヘッドノズル配置のさらに別の種類が図３４〜３６を参照して説明される。この種類は、インクを内蔵するノズルチャンバを有するインク送達ノズル配置と、チャンバ内部に位置決めされたパドルに連結された熱曲げ駆動部とを典型的に設ける。熱駆動部装置は、インクをノズルチャンバから噴射するように駆動される。好ましい本実施形態は、導電性トレースを導電加熱するための一連のテーパ付き部分を含む特定の熱曲げ駆動部を含む。この駆動部は、ノズルチャンバの溝穴付き壁に通して収容されたアームによってパドルに連結される。この駆動部アームは、ノズルチャンバ壁中の溝穴の表面と実質的に嵌め合うように嵌め合い形状を有する。
【０１７５】
最初に図３４（ａ）〜（ｃ）に注目すると、本実施形態のノズル配置の基本的な動作の模式図が提供されている。ノズルチャンバ５０１には、ノズルチャンバ５０１が上に位置するウェーハ基板を貫通してエッチングされ得るインク注入口流路５０３によって、インク５０２が充填されている。ノズルチャンバ５０１は、インクのメニスカスが周囲に生じるインク噴射口５０４をさらに含む。
【０１７６】
ノズルチャンバ５０１の内側に、ノズルチャンバ５０１の壁中の溝穴に通して駆動部５０８が相互連結されるパドル型装置５０７が存在する。この駆動部５０８は、支柱５１０の端部に隣接して配置された加熱器手段、例えば、５０９を含む。支柱５１０は基板に固定される。
【０１７７】
液滴をノズルチャンバ５０１から噴射することが所望されるとき、図３４（ｂ）に例示されたように、加熱器手段５０９が、熱膨張を経るように加熱される。好ましくは、加熱器手段５０９自体または駆動部５０８の他の部分は、高い曲げ効率を有する材料から構築されるが、その場合に曲げ効率は次にように定義される。
曲げ効率＝（ヤング係数×（熱膨張率））／（密度×比熱容量）
加熱器要素に適切な材料は、ガラス材料を曲げるように構成され得る銅ニッケル合金である。
【０１７８】
加熱器手段５０９は、支柱５１０付近の小さい熱膨張がパドル端の大きな動きをもたらすように駆動作用がパドル端５０７で拡大されるように、支柱５１０の端部に隣接して理想的に配置される。
【０１７９】
加熱器手段５０９およびそれによって引き起こされるパドルの動きは、図３４（ｂ）に例示されたように、急速な様態で膨張するインクのメニスカス５０５の周囲の圧力増大を引き起こす。加熱器電流はパルス式であり、インクは、インク流路５０３からの流入に加えて、口５０４から噴射される。
【０１８０】
引き続いて、パドル５０７が、その静止位置に再び戻るように動作停止される。動作停止は、一般に、インクをノズルチャンバの中へ再流入させる。ノズルリム外側のインクの前向き運動量と、それに対応する逆流とが、一般に、印刷媒体に向かって進む液滴５１２のくびれおよびちぎれをもたらす。崩壊したメニスカス５０５は、一般に、インク流の流路５０３を経由してインクをノズルチャンバ５０２の中へ吸い込む。遅れることなく、ノズルチャンバ５０１は、図３４（ａ）の位置に再び達するように補充され、引き続いて、ノズルチャンバはインクの別の液滴を噴射する準備が整う。
【０１８１】
図３５は、ノズル配置の側方斜視図を例示する。図３６は、図３５のノズル配置のアレイを通る断面図を例示する。これらの図では、先に導入された要素の数字付けが保持されている。
【０１８２】
最初に、駆動部５０８は、窒化チタン層５１７の頂部に形成された上方ガラス部分（非晶質二酸化珪素）５１６を含む一連のテーパ付き駆動部ユニット、例えば、５１５を含む。別法として、より高い曲げ効率を有する銅ニッケル合金層（以後キュプロニッケルと呼ばれる）が使用され得る。
【０１８３】
窒化チタン層５１７はテーパ付き形態にあり、したがって、抵抗性加熱が支柱５１０の端部付近に生じる。隣接する窒化チタン／ガラス部分５１５が、駆動部５０８に機械的な構造支持体も設けるブロック部分５１９で相互連結される。
【０１８４】
加熱器手段５０９は、加熱時に、駆動部５０８の軸に沿って発揮される曲げ力が最大化されるように、細長で離間された複数のテーパ付き駆動部ユニット５１５を理想的に含む。溝穴が、隣接するテーパ付きユニット５１５の間に画定され、各駆動部５０８が隣接する駆動部５０８に対して僅かに差異的に動作することを可能とする。
【０１８５】
ブロック部分５１９はアーム５２０に相互連結される。次に、アーム５２０は、ノズルチャンバ５０１の内側に形成された溝穴、例えば、５２２によって、ノズルチャンバ５０１の内側のパドル５０７に連結される。溝穴５２２は、一般に、アーム５２０の周囲のインクが流出する機会を最小化するようにアーム５２０の表面と嵌り合うように設計される。インクは、一般に、溝穴５２２の周囲の表面張力作用によってノズルチャンバ５０１の内部に保持される。
【０１８６】
アーム５２０を駆動することが所望されるとき、導電電流が、ノズル配置に必要な電力および制御回路を設ける下方ＣＭＯＳ層５０６に接続するブロック部分５１９の内部の窒化チタン層５１７を通って流される。この導電電流は、一般に、アーム２０の上向きの曲がりをもたらし、その結果としてインクがノズル５０４から噴射されることをもたらす、支柱５１０に隣接する窒化物層５１７の加熱をもたらす。噴射された液滴は、先に説明されたように、インクジェットプリンタ用に通常の様態でページに印刷される。
【０１８７】
ノズル配置のアレイが、単一の印字ヘッドを創出するように形成され得る。例えば、図３６には、印字ヘッドのアレイを形成するように交互配置で配列された多インク噴射ノズル配置を備える、一部が切断された様々なアレイの図が例示されている。当然のことであるが、全色アレイ等を含めて、アレイの異なる種類が考案され得る。
【０１８８】
説明された印字ヘッドシステムの構造は、「Ｉｍａｇｅ  Ｃｒｅａｔｉｏｎ  Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ（ＩＪ４１）」と題され、その内容が相互参照により完全に組み込まれる米国特許第６２４３１１３号に記載されたステップを適切に変更することにより、標準的なＭＥＭＳ技法を利用して進展し得る。
【０１８９】
集積回路７４は、この集積回路の長さおよび必要とされる所望の印刷特性に応じて、その表面に沿って配置された、上に説明のインク送達ノズルを５０００から１０００００個の間で有するように配置され得る。例えば、幅の狭い媒体では、所望の印刷結果を実現するために、印字ヘッド組立体の表面に沿って配置された５０００個のノズルのみで済ますことが可能であり、他方では、幅の広い媒体では、所望の印刷結果を実現するために、最小限１００００、２００００、または５００００個のノズルが、印字ヘッド組立体の長さに沿って設けられる必要があり得る。Ａ４または米国手紙サイズの媒体上の１６００ｄｐｉのまたは約１６００ｄｐｉの全色写真品質画像では、集積回路７４は、１色当たり１３８２４個のノズルを有し得る。したがって、印字ヘッド組立体２２が４色（Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ）で印刷できる場合には、集積回路７４は、その表面に沿って配置された約５３３９６個のノズルを有し得る。さらには、印字ヘッド組立体２２が６つの印刷流体（Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ、ＩＲ、および固定剤）を印刷できる場合では、これは、８２９４４個のノズルが集積回路７４の表面に設けられることになり得る。このようなすべての配置では、各ノズルに対応する電子素子は同じである。
【０１９０】
ここで、個々のインク送達ノズル配置が印字ヘッド組立体２２の内部で制御され得る様態が図３７〜４０を参照して説明される。
【０１９１】
図３７は、集積回路７４と、印刷機構１の制御電子機器内部に設けられたＳｏＰＥＣ装置（上で論じられた）対するその接続とを全体的に示す。上に論じられたように、集積回路７４は、各ノズルを発射するための反復論理回路を内蔵するノズルコアアレイ９０１と、ノズルを発射するためにタイミング信号を生成するためのノズル制御論理回路９０２とを含む。ノズル制御論理回路９０２は、高速リンクを経由してデータをＳｏＰＥＣ装置から受け取る。
【０１９２】
ノズル制御論理回路９０２は、電気コネクタの形態にあり得るリンク９０７を経由して、シリアルデータを印刷用ノズルアレイコアに送信するように構成される。ノズルアレイコア９０１に関する状態および他の動作情報が、同様に電気コネクタに設けられ得る別のリンク９０８を経由してノズル制御論理回路９０２に再び通信される。
【０１９３】
ノズルアレイコア９０１は、図３８および３９にさらに詳細に示される。図３８では、ノズルアレイコア９０１がノズル列９１１のアレイを含むことが分かる。このアレイは、発射／選択シフトレジスタ９１２および６色までのチャンネルを含み、これらのそれぞれが対応するドットシフトレジスタ９１３によって表されている。
【０１９４】
図３９に示されているように、発射／選択シフトレジスタ９１２は、順方向経路発射シフトレジスタ９３０、逆方向経路発射シフトレジスタ９３１、および選択シフトレジスタ９３２を含む。各ドットシフトレジスタ９１３は、奇数ドットシフトレジスタ９３３および偶数ドットシフトレジスタ９３４を含む。奇数および偶数ドットシフトレジスタ９３３および９３４は、データが奇数シフトレジスタ９３３によって一方向へクロックされ、次いで偶数シフトレジスタ９３４によって逆方向へクロックされるように、一端が接続される。最終的な偶数ドットシフトレジスタ以外のすべての出力は、多重変換装置９３５の一方の入力に供給される。この多重変換装置の当該入力は、製造後検査時に信号（コアスキャン）によって選択される。通常の動作では、コアスキャン信号が、多重変換装置９３５の他方の入力に供給されるドットデータ入力ドット［ｘ］を選択する。これは、各色に関するドット［ｘ］が、各々のドットシフトレジスタ９１３に供給されることをもたらす。
【０１９５】
ここで、単一の列Ｎが図４０を参照して説明される。図示された実施形態では、列Ｎが、６つのドットシフトレジスタのそれぞれに関する奇数データ値９３６および偶数データ値９３７を含む１２個のデータ値を有する。列Ｎはまた、順方向発射シフトレジスタ９３０からの奇数発射値９３８および逆方向発射シフトレジスタ９３１からの偶数発射値９３９を含み、これらの値は入力として多重変換装置９４０に供給される。多重変換装置９４０の出力は、選択シフトレジスタ９３２の中の選択値９４１によって制御される。この選択値がゼロであるとき、奇数発射値が出力であり、選択値が１であるとき、偶数発射値が出力である。
【０１９６】
奇数および偶数データ値９３６および９３７のそれぞれが、対応する奇数および偶数ドットラッチ９４２および９４３の各々に入力として提供される。
【０１９７】
各ドットラッチおよびその関連するデータ値が、ユニットセル９４４などのユニットセルを形成する。ユニットセルが、図４０にさらに詳細に示されている。ドットラッチ９４２は、奇数ドットシフトレジスタ９３３の要素を形成するＤ型フリップフロップ９４４によって保持されるデータ値９３６の出力を受け取るＤ型フリップフロップである。フリップフロップ９４４に対するデータ入力が、奇数ドットシフトレジスタの中の先行する要素の出力から提供される（但し、考慮下の要素がシフトレジスタ中の第１の要素ではなく、その場合に、その入力はドット［ｘ］値である）。ＬｓｙｎｃＬに供給された負のパルスが受け取られると、データがフリップフロップ９４４の出力からラッチ９４２の中へクロックされる。
【０１９８】
ラッチ９４２の出力は、３入力ＡＮＤゲート９４５に対する入力の１つとして提供される。ＡＮＤゲート９４５に対する他の入力は、Ｆｒ信号（多重変換器９４０の出力からの）およびパルスプロファイル信号Ｐｒである。ノズルの発射時間は、パルスプロファイル信号Ｐｒによって制御され、かつ、例えば、低電力供給（着脱式電源の実施形態における）により生じる低電圧状況を考慮するために延長され得る。これは、各ノズルが発射されるとき、インクの相対的に一定した量が、そこから効率的に噴射されることを保証することである。説明された実施形態では、プロファイル信号Ｐｒは各ドットシフトレジスタに関して同じであり、それによって複雑さ、費用、および性能間の均衡をもたらす。しかし、他の実施形態では、Ｐｒ信号は、全体的に印加され得るか（すなわち、すべてのノズルに関して同じである）、または各ユニットセルにまたは各ノズルに対してであっても個々に適応され得る。
【０１９９】
一旦、データがラッチ９４２の中へロードされると、発射イネーブルＦｒおよびパルスプロファイルＰｒ信号がＡＮＤゲート９４５に印加され、論理回路１を内蔵する各ラッチ９４２に関してインクのドットを噴射するためのノズルをトリガに組み合わせる。
【０２００】
各ノズルチャンネルに関する信号は次表に要約される。すなわち、
【表３】
2008524033.tif 000005
図４０に示されているように、現在の列中の１つの色、次の列の次の色、等々の発射を可能にするために、発射信号Ｆｒが対角線上に経路指定される。これは、時間遅延様式で現在の要求を６つの列にわたって拡散することによって、それを平均化する。
【０２０１】
ドットラッチと、様々なシフトレジスタを形成するラッチとは、本実施形態では完全に静的であり、かつＣＭＯＳ系である。ラッチの設計および構造は、集積回路工学および設計の当業者にはよく知られており、したがって本文書では詳細に説明されない。
【０２０２】
ノズル速度は、約６０ｐｐｍで、より高い速度ではそれ以上でも印刷が可能なプリンタユニット２では、２０ｋＨｚほどであり得る。ノズル速度の当該域では、印字ヘッド組立体２２全体によって噴射され得るインク量は、毎秒少なくとも５千万個の液滴である。しかし、より高速でより高い品質の印刷を提供するためにノズルの数が増やされるとき、毎秒少なくとも１億個の液滴、好ましくは毎秒少なくとも５億個の液滴、さらに好ましくは毎秒１０億個の液滴が送達され得る。このような速度では、インクの液滴は、ノズルによって、１個の液滴当たり約２５０ナノジュールの最大液滴噴射エネルギーで噴射される。
【０２０３】
したがって、これらの速度における印刷に対応するために、制御電子機器は、同じ速度で、ノズルがインクの液滴を噴射すべきかどうかを判断できねばならない。この点に関して、幾つかの場合では、制御電子機器は、ノズルが、毎秒少なくとも５千万回の判断速度で、インクの液滴を噴射するかどうかを判断できねばならない。これは、毎秒少なくとも１億回の判断または毎秒少なくとも５億回の判断に、多くの場合では、より高速かつより高品質の印刷用途では、毎秒少なくとも１０億回の判断にまで増加し得る。
【０２０４】
本発明のプリンタユニット２では、ノズル発射速度および印刷速度と共に、印字ヘッド組立体２２に設けられたノズル数の上述の範囲は、毎秒少なくとも５０ｃｍ２の面積印刷速度をもたらし、印刷速度によっては、毎秒少なくとも１００ｃｍ２、好ましくは毎秒少なくとも２００ｃｍ２、より高い速度では、毎秒少なくとも５００ｃｍ２をもたらすことがさらに好ましい。このような配置は、従来のプリンタユニットでは過去に実現不可能であった速度で媒体の面積を印刷できるプリンタユニット２を提供する。
【０２０５】
保守組立体
保守組立体２３が、図４１〜４４に詳細に示されており、先に図８で示されたように、この組立体は、印字ヘッド組立体２２に隣接して位置決めされるように、主要本体２０の支柱２６間に取り付けられる。
【０２０６】
保守組立体２３は、一般に組立体の様々な構成要素を内部に収容する保守台座８８から成る。保守台座８８は、その端部に１対の上向きに延びる舌部分８９を有する開放端型流路の形態にあり、この舌部分は、主要本体２０の支柱２６の上に嵌るように形作られ、保守組立体２３を定位置に固定するために、主要本体に設けられた保持突起と係合する。保守台座８８は、プレス加工された鋼板などの剛性および弾性を有する適切な金属材料から作製される。
【０２０７】
保守台座８８の基部は、図４３により明白に示されており、中心配置除去部分９０と、窓部分９２と、窓部分９２の両側から延びるばねアーム９１とを含む。一体型ばねアーム９１は、台座８８の内側で角度が付けられ、台座の板金をプレス加工することによって形成される。当然のことであるが、このばねアーム９１は、台座８８の開放流路の中へ配置された別個の挿入体であってもよい。
【０２０８】
剛性の挿入体９３が、保守組立体２３に追加された剛性を与えるために台座８８の内部に嵌るように設けられる。留め具要素９４が、剛性挿入体の基部から突出し、剛性挿入体９３が台座８８の内部に配置されるとき、台座８８の中心配置除去部分９０の中へ延びる。留め具要素９４は、下で説明されるように、着蓋状態と脱蓋状態との間で保守組立体を移動させるように設けられる。下方保守成形部９５が挿入体９３の内部に配置され、下方保守成形部９５の側面に沿って形成された幾つかの突出物９６を挿入体９３の側面に沿って設けられた対応する細穴９７に係合することによって、挿入体の内部に保持される。下方保守成形部９５は、適切なプラスチック材料から作製され、閉鎖端および開放頂部を有する本体を形成する。下方保守成形部９３の端部には、通気口９８が設けられる。通気口９８からの空気は、保守組立体を通気するためにフィルタ１８１を通過する。
【０２０９】
２本のピン要素９９が、下方保守成形部９５の基部から延びる。ピン要素９９は、下方保守成形部の基部に対するピン要素９９の多方向相対移動を可能とするようにゴムなどの柔軟ウェブによって基部に連結される。ピン要素９９は、剛性挿入体９３の基部中の２つの円形開口１００を貫通して、保守台座８８の窓部分９２の中に達する。
【０２１０】
保持体挿入体１０１が、下方保守成形部９５の内部にピン要素９９の上で支持される。保持体挿入体１０１は、被覆された鋼であり、内部に保持された吸収剤媒体１０２の細片に剛性の支持体を設ける。吸収剤媒体１０２は、別個の部分（２つの実質的に水平部分の間から上向きに延びる薄い垂直部分）の概ね逆Ｔ字形の組立体である。吸収剤媒体１０２は、ウレタン発泡体または同様物などの、インクを吸収しかつ保持できる任意の種類の材料から作製され得る。
【０２１１】
マイクロファイバ布地１０３が、２つの水平部分の周囲で、薄い垂直部分の上に嵌り、次いで、吸収剤媒体１０２を保持するための保持体挿入体１０１に付着する。マイクロファイバ布地１０３は吸収剤媒体１０２を引き込む。
【０２１２】
上方保守成形部１０４が、下方保守成形部９５の上に嵌り、これらの間にマイクロファイバ布地１０３、吸収剤媒体１０２、および保持体挿入体１０１を閉じ込める。上方保守成形部１０４は、その底表面に沿って適切な接着剤によって下方保守成形部９５の表面に付着される。上向きに突出するリム部分１０５が、マイクロファイバ布地１０３によって覆われた吸収剤媒体１０２の薄い垂直部分を越えて延びる。リム部分１０５は、上方保守成形部１０４が印字ヘッド組立体に蓋をするように接触されるとき、印字ヘッド組立体２２のノズルを封止するための開口周辺封止体を画定する。
【０２１３】
本配置では、上方保守成形部１０４、マイクロファイバ布地１０３、吸収剤媒体１０２、保持体挿入体１０１、下方保守成形部９５、および剛性挿入体９３が、保守台座８８の内部に嵌るように適合され、かつ台座のばねアームの上で支持される蓋ユニットを形成する。このユニットの内部では、マイクロファイバ布地１０３、吸収剤媒体１０２、および保持体挿入体１０１が、ピン要素９９の上で支持され、かつ下方保守成形部９５および上方保守成形部１０４によって画定された空間の内部で可動式のサブユニットを形成する。
【０２１４】
図４１に示されているように、この蓋ユニットは、上方保守成形部１０４の上に嵌り、かつ台座８８に固定する保持体要素１０６によって定位置に保持される。保持体要素１０６は、その上表面に沿って形成された溝穴１０７を有する開放端流路の形態にあり、この溝穴を通って、上方保守成形部１０４のリム部分１０５が突き出し、印字ヘッド組立体２２に蓋をするように係合し得る。保持体要素１０６の上表面は湾曲しており、印刷時に媒体案内装置として働く。
【０２１５】
保守組立体２３の構成要素は、このような様態で組み立てられるとき、上方保守成形部１０４が、印字ヘッド組立体２２に蓋をするために保持体要素１０６に対して移動可能であり、かつマイクロファイバ布地１０３および吸収剤媒体１０２が、印字ヘッド組立体２２のノズルの表面に接触してそれを拭うために上方保守成形部に対して移動可能であるように、保持体要素１０６および台座８８の内部に収容される。
【０２１６】
保守組立体２３が主要本体２０の支柱２６に組み付けられかつ装着されると、剛性挿入体の留め具要素９４が、台座８８の中心除去部分９０から延びる。ばねアーム９１の作用により、保守ユニット２３（先に画定された）は、上方保守成形部１０４のリム部分１０５が保持体要素１０６の溝穴１０７を貫通し、印字ヘッド組立体２２に接触して蓋をするように、台座８８の基部から持ち上げられる。この状態が図４４に示されており、着蓋状態と呼ばれ、それによって印字ヘッドのノズルは、リム部分１０５の内部で殆ど閉鎖された環境で封止され、インクが完全に乾燥してインクによって詰まる可能性は低い。この環境は殆ど閉鎖されているが、完全には閉鎖されておらず、したがって、リム１５の内部で生成された中程度真空の故に、保守組立体は、脱蓋状態に移動することを妨げられない。
【０２１７】
印字ヘッド組立体２２のノズルの近傍に存在する用紙粉塵または他の粒子物質をいずれも除去するために、印字ヘッドの表面は、マイクロファイバ布地１０３によって拭き取られ得る。これを実行するために、架台ユニットの中に存在するワイパ駆動部が、台座８８の窓部分９２の中へ延び、下方保守成形部９５の基部の中に設けられたピン要素９９に接触する。ワイパ駆動部によってピン９９に対して与えられた上向きの力はいずれも、これらのピンを保持体挿入体１０１に対接してさらに突出させ、それによってマイクロファイバ布地１０３が被覆されている吸収剤媒体１０２の垂直部分が、ノズルに近接する印字ヘッド組立体２２の表面に接触するまで、この垂直部分を上方保守成形部１０４のリム部分１０５の中へかつそれを越えて突出させる。マイクロファイバ布地１０３が存在することによって、接触が最小限にされることを保証し、かつ吸収剤媒体１０２の内部に保持されるべき、印字ヘッド組立体２２の表面に存在するインクまたは湿り気をいずれも引き付ける。ピン９９が任意の方向へ自由に動くので、ワイパ駆動部の横移動はいずれもノズル表面を横切ってマイクロファイバ布地１０３を横方向へ移動させ、よって拭い取りまたは掃除機能を実行する。次いで、ワイパ駆動部が切り離されると、本配置を、マイクロファイバ布地１０３および吸収剤媒体１０２がリム部分１０５の表面の下方にある位置に戻らせる。
【０２１８】
印刷を実行するために、保守組立体２３は、着蓋状態から印刷状態に移動されねばならない。これは、保守駆動部が、台座８８の中心除去部分９０を通って突き出す留め具要素９４を把持し、かつこの要素に下向きの力を印加することによって実現される。この下向きの力は、剛性挿入体９３を台座８８のばねアーム９１に対抗して台座の基部に向かって移動させる。この動きは、上方蓋成形部１０４の上方リム部分１０５が保持体要素１０６の外表面と面一になり、そこから突出しないように、このリム部分を保持体要素１０６の中に形成された溝穴１０７の中へ後退させる。保持体要素１０６は移動することがなく、定位置に固定されていることが理解されよう。これは、保持体要素１０６と印字ヘッド組立体２２との間に間隙を創出し、この間隙を通って媒体が印刷のために通過し得る。印刷状態または脱蓋状態では、保持体要素１０６は媒体案内装置として働き、媒体は、保持体要素に接触しており、媒体が印刷のために印字ヘッド組立体を通過するとき、保持体要素１０６の表面で支持される。
【０２１９】
架台ユニット
架台ユニット１２が図６および７に関連して示されており、一般にカートリッジユニット１０を収容するための開口１４を画定する主要本体１３と、カートリッジユニット１０を架台ユニット１２内部の定位置に固定するために開口を閉じるように適合される蓋組立体１１とから成る。
【０２２０】
架台ユニット１２の主要本体１３は、図４５Ａおよび４５Ｂに示された枠組構造１１０を含む。枠組構造１１０は、一般に２枚の端板１１１と、これらの端板１１１のそれぞれと連結する基部板１１２とを備える。カートリッジユニット１０が主要本体１３の内部に保持されるとき、このカートリッジユニットが駆動ローラ１１３と出口ローラ１１４との間に位置するように、駆動ローラ１１３および出口ローラ１１４の両端が端板１１１の間に装着される。駆動ローラ１１３および出口ローラ１１４はそれぞれが、端板１１１の一方に取り付けられ、駆動ベルトなどの駆動機構１１６によって駆動および出口ローラのそれぞれを駆動するブラシレスＤＣモータ１１５によって駆動される。このようなシステムは、媒体が印刷機構１を通り、カートリッジユニット１０の印字ヘッド組立体２２を過ぎて円滑かつ安定的に通過することを保証するように、駆動ローラ１１３および出口ローラ１１４の両方が同じ速度で駆動されることを保証する。
【０２２１】
保守駆動組立体１１７が、ＤＣモータ１１５に対向して、他方の端板１１１に取り付けられる。保守駆動組立体１１７は、保守歯車１１９とワイパ歯車１２０とに作用的に連結されるモータ１１８を備える。次に保守歯車１１９は、基部板１１２の内部で、ある一定の距離に延在して、鈎状端を有する棒の形態にある保守駆動部１２１に連結される。保守駆動部１２１の鈎状端は、上方リム部分１０５を着蓋状態と印刷状態との間で持ち上げ／降ろすために、保守組立体２３の留め具要素９４の内部に受け入れられるように形作られる。ワイパ歯車１２０は、１対の突起が延びる棒の形態にあるワイパ駆動部１２２に同様に連結される。ワイパ駆動部１２２は、同様に基部板１１２の内部に延び、突起は、それらが保守組立体２３のピン要素９９に接触するために、保守台座８８の基部の中に形成された窓部分９２と位置合わせされるように、ワイパ駆動部１２２に沿って位置決めされる。
【０２２２】
保守駆動組立体１１７が、図４６Ａおよび４６Ｂに分離して示されている。モータ１１８は二方向性であるので、モータが一方向へ動作すると、ワイパ歯車１２０を図４６Ａに示されているように、反時計回りに移動させる。ワイパ歯車１２０は、その表面に形成された隆起部分１２３を有し、ワイパ歯車１２０が回転するとき、その隆起部分がワイパ駆動部のアーム１２４と接触する。隆起部分１２３がアーム１２４に接触するとき、ワイパ駆動部１２２は、その上に形成された突起が保守台座８８の中の窓部分９２を通り、かつピン要素９９に対接して上向き方向へ移動し、それによってマイクロファイバ布地１０３を印字ヘッド組立体の表面に対接させるように枢動する。ワイパ歯車１２０がさらに回転すると、アーム１２４がその中立位置に戻ることになる。アーム１２４が乗り上げる、ワイパ歯車１２０上に形成された追加的な角度付き隆起部分１２５が存在することにより、横方向への動きがワイパ駆動部１２２に与えられることが可能であり、この横方向の動きは、戻りばね１２６に対抗してワイパ駆動部全体を横方向へ移動させる。感知器要素１２７が、印字ヘッドの状態が容易に測定され得るように、ワイパ駆動部の位置を感知するために設けられる。
【０２２３】
印字ヘッド組立体２２の着蓋状態を制御するために、モータ１１８が逆転され、ワイパ歯車１２０が、図４６Ａに示される時計回りおよび図４６Ｂに示される反時計回りに移動することになる。この方向へワイパ歯車１２０が回転すると、ワイパ駆動部が、保守組立体２３から離れて下向き方向へ枢動することを保証する。しかし、図４６Ｂにさらに明白に示されているように、この回転は、ワイパ歯車１２０の内表面に設けられたフリッパ歯車１２８を保守歯車１１９に噛み合わせ、次に、保守歯車１１９を反時計回り方向へ（図４６Ｂに示されているように）回転させる。同様に、保守歯車１１９の内表面に形成された突起１２９が、保守駆動部１２１の枢動アーム１３０に接触し、それによって保守駆動部の鈎状端を下向き方向へ移動させ、それは、次に、保守組立体２３の留め具要素９４を把持し、上方リム部分１０５を後退させて印刷状態を取らせる。同様に、感知器要素１２７は、モータ１１８の動作、したがって印字ヘッドの望ましい状態を制御するために、保守駆動部の位置を感知することができる。
【０２２４】
再び図４５Ａおよび４５Ｂを参照すると、１対のカートリッジユニット案内装置１３１が、カートリッジユニット１０を架台ユニット１２の中へ受け入れかつ案内するのを補助するために、端板１１１に装着される。案内装置１３１は、カートリッジユニット１０が架台ユニット１２に対して正確に向けられるようにカートリッジユニット１０の表面を受け入れるように角度が付けられている。
【０２２５】
印刷機構と印字ヘッド組立体２２のＩＣ  ５０との動作を制御するための制御電子素子が、プリント回路基板（ＰＣＢ）１３２の上に設けられる。図４５Ａに示されているように、ＰＣＢ  １３２の一方の面は、ＳｏＰＥＣ装置１３３と、外部源から受け取ったデータおよび電力を受け取りかつ分配するための関連構成要素１３４とを含み、他方ではＰＣＢの他方の面が、その下方縁に沿って電気接点１３５の横列を含み、この接点は、印字ヘッド組立体２２のノズルを制御するために可撓ＰＣＢ  ７９の上の対応する電気接点に電力およびデータ信号を送信する手段を設ける。
【０２２６】
図４７に分離して示されているように、ＰＣＢ  １３２は、ＰＣＢ組立体１４０の一部を形成し、２本のアーム１３６の間に取り付けられ、これらのアームのそれぞれがＰＣＢ  １３２を定位置に受け入れかつ保持するために鈎爪部１３７を有する。図４８に示されているように、各アーム１３６は、その上方部分の中に形成された、張力ばね１４２の鈎状部を受け入れるための溝１４１を有するが、この張力ばねの目的は下で説明される。
【０２２７】
ＰＣＢ  １３２が２本のアーム１３６の間に取り付けられるとき、このＰＣＢに安定性を与えるために、支持体棒１３８が、ＳｏＰＥＣ装置１３３および関連構成要素１３４を含む面側に、ＰＣＢ  １３２の底縁に沿って、アーム１３６およびＰＣＢに固定される。支持体棒１３８は、その下方表面に沿って複数の星形車１３９を有する。図４５Ａに示されているように、ＰＣＢ組立体１４０が端板１１１に取り付けられるとき、星形車は、これらの星形車が出口ローラ１１４の表面を把持するために支持体棒の下方表面に対して移動できるようにばね押しされる。
【０２２８】
図４９Ａに示されているように、熱遮蔽体１４３が、ＳｏＰＥＣ装置１３３を実質的に覆い、プリンタユニット２の近傍の内部に存在し得るＥＭＩのいずれからもＳｏＰＥＣ装置を保護するようにＰＣＢ  １３２に装着される。熱遮蔽体１４３はまた、その内部に設けられ、図４９Ａに示されているように、蓋組立体１１を閉鎖位置に固定するために蓋組立体の上に設けられたクリップと嵌め合うラッチ機構１４４を有する。
【０２２９】
ＰＣＢ組立体１４０は、アーム１３６の底に設けられた枢動点１４１で端板１１１に枢支される。この配置では、ＰＣＢ組立体１４０は、電気接点１３５が可撓ＰＣＢ  ７９の電気接点から隔たり、かつカートリッジユニット１０が架台ユニット１２から容易に取り外され得る開放位置と、電気接点１３５が、印字ヘッド組立体２２のノズルから、印刷を円滑にする制御データおよび電力を送信するために、可撓ＰＣＢ  ７９上に設けられた電気接点と作用的に接触している閉鎖位置との間で、その枢動点１４１回りに揺動することができる。
【０２３０】
図４９Ｂに示されているように、遊びローラ組立体１４５が、架台ユニット１２の後部で端板１１１に固定され、駆動ローラ１１３の表面に接触しかつそれと一緒に回転するように位置決めされる複数のローラ車１４６を含む。遊びローラ組立体１４５は、プリンタユニット２の取り上げ器機構９から印刷機構１に渡される媒体がいずれも、印刷のためにカートリッジユニット１０の印字ヘッド組立体２２を通過して輸送するために、駆動ローラ１１３と遊びローラ組立体１１４５のローラ車１４６との間に把持されることを保証する。
【０２３１】
蓋組立体１１が、その閉鎖位置で図４９Ａおよび４９Ｂに示されており、端板１１１に、その上方後部で枢支される。１対の装着板１４７が、蓋組立体をピン１４８によって端板１１１に装着するために蓋組立体１１から延びる。装着板１４７は、ピン１４８を越えて延び、その内部には穴が形成されており、その穴の中へ図４８に関連して先に論じられた張力ばね１４２の自由端が受け入れられる。
【０２３２】
蓋組立体１１が、図４９Ｂに示されているように閉鎖位置にあるとき、このばねは完全緊張の状態にあり、それは、次に、図５０Ａに断面で示されているように、ＰＣＢ組立体４０を閉鎖位置に向かって枢動させる。この位置では、ＰＣＢ  １３２の電気接点１３５は印字ヘッド組立体２２の可撓ＰＣＢ  ７９の対応する電気接点と作用的に接触しており、電力およびデータ信号が、これらの接点間で移送され得るようになっている。
【０２３３】
蓋組立体が、図４９Ｃに示されているように、その開放位置に移動されるとき、装着板１４７が架台組立体の前面に向かって枢動し、それによってばね１４２の中の緊張が解放され、ばねを緩んだ状態にさせる。これは、次に、ＰＣＢ組立体が、離れるように図５０Ｂに示された開放位置へ枢動することを可能とする。当該位置では、ＰＣＢ  １３２の電気接点１３５は、印字ヘッド組立体２２の可撓ＰＣＢ  ７９の対応する接点から切り離れ、それによってカートリッジユニット１０が架台ユニット１２から取り外されるのを可能とする。
【０２３４】
この点に関して、蓋組立体１１の開／閉動作はまた、カートリッジユニット１０と架台ユニット１２との間の電気接続の切／入機能を実行する。
【０２３５】
再び図４９Ａ〜４９Ｃを参照すると、蓋組立体１１が、その上表面の中に形成された幾つもの合体口１４９を含む。図示された実施形態では、５つの合体口１４９が存在しており、各合体口がインク貯蔵モジュール４５の１つに対応する。各合体口１４９は、補充インクをインク貯蔵モジュール４５に供給するためにインク補充ユニットを受け入れるように形作られている上向きに突出するリップ部分を有する。図４９Ｃにさらに明白に示されているように、各合体口１４９には、大きな、実質的に円形の開口１５１と２つの小さい円形開口１５２とが内部に設けられており、これらは、インクの送達が、インク補充ユニットとカートリッジユニット１０との間で、下に説明される様態で行われることを可能とする。
【０２３６】
４つのＴ字形開口１８２が、補充容器上のバッグ締付け器駆動部を受け入れるために、各合体部分１４９のかどに位置決めされる。これらは、インク貯蔵モジュール４５に関連して上で簡単に論じられたが、下でさらに詳細に論じられる。
【０２３７】
補充ユニット
図５１Ａ〜５１Ｃは、補充インクをカートリッジユニット１０に供給するためのインク補充ユニット１５５を示す。インク補充ユニット１５５は、内部インク補充構成要素を収容する基部組立体１５６と、この基部組立体１５６の上に嵌る蓋１５７とを備えるユニットとして提供される。基部組立体および蓋は、プラスチック材料から成形可能であり、基部組立体１５６は単体としてまたは部分で成形されてもよい。
【０２３８】
基部組立体１５６の下側が、図５１Ｂにさらに詳細に示されており、インク補充ユニットを合体位置に保持するために、この基部組立体から突出し、蓋組立体１１の中に形成された合体口１４９と嵌め合う畝部分１６０を含む。実質的に円筒形のインク放出口１５８も、インクをカートリッジユニット１０の中へ送達するために、基部組立体の下側から突出する。２つの弁駆動ピン１５９も、インク貯蔵モジュール４５の注入口弁および放出口弁をそれぞれ駆動するために、基部組立体１５６の下側から突出する。図示された実施形態では、２つの弁駆動ピン１５９は、適切な一方向曲がり抵抗および座屈強度のために三角星形断面を有する。ＱＡチップ１６１も、基部組立体１５６の下側から突出するように設けられ、その上に複数のＱＡチップ接点１６２が露出されており、これらの接点は、インク補充ユニット１５５が蓋組立体１１と合体されるとき、この蓋組立体の中に設けられたＱＡチップ読み取り器によって読み取られる。
【０２３９】
締付け器駆動部１９０が、基部組立体１５６の各かどに隣接するところから突出する。締付け器駆動部１９０は、それらの端部が僅かに弓形になり、丸味が付けられている。カートリッジユニット１０の頂部４２の中の締付け器口６０（図１４参照）は、それに対応して弓形である。丸味が付けられた端部および弓形断面は、使用者が１つの締付け器駆動部１９０をその対応する口６０と容易に位置合わせすることを可能とし、湾曲した表面は、その他の締付け器駆動部１９０をそれらの各々の口６０と位置合わせ状態に直感的に案内する。これは、迅速にかつ使用者による最小限の細かい位置決めによって、補充ユニットを接合面６１と合体する助けとなる。図５１Ｂに最も適切に示されているように、各締付け器駆動部１９０は、控補強材１９１を有する。これは、使用者が補充ユニットを合体口と位置合わせするときに過剰な力を印加する場合に大きな横方向の力に耐えるために、締付け器駆動部１９０に高い曲げ強さを与える。
【０２４０】
図１２を参照して上で説明されたように、締付け器駆動部１９０は、インク貯蔵モジュール４５のバッグ締付け器４３を駆動する。
【０２４１】
基部組立体１５６はまた、充填口１９２を有する。バッグ１６３は、この口を介してその最初のインク充填量を収容し、この口は、次いでプラスチック封止球１９３によって封止される。
【０２４２】
図５１Ｃの分解組立図を参照すると、インクバッグ１６３が、その内部に補充インクを貯蔵するために基部組立体１５６の内表面に封止され、インクがインク補充ユニット１５５に供給され／そこから取り出されるとき、インクバッグ１６３が拡張し／潰れることを可能とする変型可能な材料から作製される。インク送達針１６４が、バッグ１６３と基部組立体１５６との間に設けられた空間の中に延び、インクが放出口１５８に流れるための通路を設ける。インク送達針１６４の端部は、円筒形放出口１５８の中へ延び、円筒形放出口１５８の開放端の内部の圧縮ばね１６６によってばね押しされる封止体リング１６５によって包囲される。インク補充ユニット１５５がカートリッジユニット１０と合体されていないとき、送達針は封止体リング１６５によって保護される。さらなる予防策として、プラスチックキャップ１８７が、放出口に被るように滑らされ、僅かな干渉嵌めによって定位置に保持される。
【０２４３】
インク水準表示器１６７もインク補充ユニット１５５の蓋１５７の内部に設けられる。インク水準表示器１６７は、着色区間などの表示部分１６８を有する柔軟な細片を備える。この細片は、バッグ１６３の内部のインク供給量が消耗されるとき、すなわち、バッグが実質的に空であるとき、表示部分１６８が蓋１５７の頂部表面中に設けられた透明な窓１６９と位置合わせされるように、その細片の端部が変形可能なインクバッグ１６３の上表面に、かつその中心が蓋１５７の下側に付着される。この点に関して、他の任意の時点で、すなわち、バッグが実質的に空ではないとき、表示部分が視野から隠される。
【０２４４】
インクが定量分配されるとき、インクバッグ材料の性質が、非均一様態でバッグを変形させかつ潰れさせる。バッグの上表面の各縁は同じ率で潰れる可能性は低い。したがって、インク水準表示器１６７の長さは、一旦、変形可能なバッグの上表面のすべての縁が完全に潰れたら、表示器部分１６８のみが蓋１５７の中の窓１６９と位置合わせすることを保証する。インク水準表示器細片２８２は、最初に折り畳まれた状態にあり、表示部分１６８は、バッグ１６３が満杯のとき、窓１６９から隠されるように細片２８２の上に配置されている。細片１６７は、両端が、バッグの上表面の対向する縁に付着される。これらの端部の中間の点（図示せず）が、透明な窓１６９の下方に固定される。バッグ４６が完全に潰れるとき、細片１６７は長くなりかつ広がる。これによって、以前には隠されていた表示部分１６８が、窓１６９を介して視野に入る。インク水準表示器１６７の使用は、１つの補充ユニット１５５が完全には消耗されていない場合に、その補充ユニットが反復補充動作のために使用され得ることを意味する。これは、１回の動作でカートリッジユニット１０の対応するインク貯蔵モジュール４５を補充するのに必要なインクの量が、補充ユニットの容量よりも少ないときに行われ得る。
【０２４５】
蓋１５７は、インクバッグ１６３およびインク水準表示器１６７を封入するために基部組立体１５６の一部の上に嵌る。同様に、Ｕ字形の合体止め具１８３が、合体されるときに、その脚部がカートリッジユニット１０に係合するために基部組立体１５６を越えて延びるように蓋１５７の上に嵌る。止め具１８３の対向脚部のクリップ１７０が、カートリッジユニット１０の側面上にスナップ固締する。これによって、インクを確実にかつ効率的に移送するために、補充ユニット１５５を蓋組立体１１に対して実質的に固着された状態で保持する。
【０２４６】
１対の対向する板ばね１８４が、蓋１５７の側面を押し付けるためにＵ字形止め具の各脚部の内側から延びる。各板ばねに隣接して、枢軸１８５が、蓋１５７の側面上の支点棚部１８６に係合するように設計される。この板ばねは脚部を外向きに押すが、枢軸１８５が支点１８６に係合すると、クリップは、カートリッジユニット１０との係合を維持するように内向きに梃子によって動かされる。
【０２４７】
標識パネル１８８が、止め具１８３の外表面に取り付けられる。標識パネル１８８は、商標および他の情報を表示することができる。そのパネルまた、補充容器内部のインクと一致するように色分けされ得る。標識パネル１８８はまた、各脚部上に指掛かりパッド１８９を有する。指掛かりパッド１８９は、これらの箇所における指の圧力が、クリップ１７０をカートリッジユニット１０との係合から切り離すために、板ばね１８４の力に打ち勝つように位置決めされる。次いで、補充ユニット１５５は、蓋組立体１１の合体口１４９から引き離される。
【０２４８】
図５２は、カートリッジユニット１０のインク貯蔵モジュール組立体１１の接合面６１の１つと直接合体された補充ユニット１５５を示す。蓋組立体１１および架台ユニットの他の部分は、明瞭にするために割愛されている。補充ユニット１５５は、それが１つの特定の向きのみで合体口１４９の内部に受け入れられるように形作られるか、または「キー止めされる」。Ｕ字形止め具１８３の各脚部の端部は、使用者がユニット１５５を後ろ前に合体しようとする可能が低いようにかなり幅が異なる。円筒形インク放出口１５８は、同様に補充ユニット１５５を後ろ前に合体しないように防護するために、横断中心線からずらされている。先に論じられたように、合体口１４９の基部は、円筒形インク放出口１５８が中へ受け入れられる大きな円形開口１５１と、弁駆動部１５９が中へ受け入れられる２つのより小さい開口１５２とを有する。これらの相互作用要素のそれぞれの断面は、特定の各インク貯蔵モジュール４５を補充するために、適正に色分けされたインク補充ユニットのみが適正な向きで使用され得るように形作られている。例えば、弁駆動部１５９の２つの三角星形断面はそれぞれが、対応する三角星形口のみと嵌る数多くの組合せを与え、各組合せが一致する回転向きを有するように回転され得る。
【０２４９】
補充ユニット１５５のＱＡチップ１６１のＱＡチップ接点１６２と嵌め合い、かつＱＡチップに格納された情報の読み取りおよび受け取りを行うために、ＱＡチップ読み取り器１７２も合体口１４９の基部の中に設けられる。このような情報には、補充ユニット１５５の貯蔵容量（例えば、約３０から約５０ｍｌ）、補充ユニット１５５の内部に収容されたインクの色、およびインク補充ユニット１５５の内部に収容されたインクの供給元が含まれ得る。この情報は、補充ユニット１５５が合体口１４９の内部の定位置に合体されるとき、架台ユニット１２の制御回路に直ちに転送され得る。例えば、架台ユニット１２の制御回路は、補充を容易にするために、インク貯蔵モジュール４５のどれが補充を必要としているか、ならびに補充ユニット１５５がインクの適正な種類／色および分量を収容しているかどうかを判断することができる。
【０２５０】
図５３にさらに明白に示されているように、各インク貯蔵モジュール４５（図１０参照）の弁挿入体４９は、インク注入口１５が、合体口１４９の中に形成された大きな円形開口１５１と位置合わせされ、かつインク注入口および放出口弁１６および１８（三角星開口１５２によって不明瞭になっている）が、より小さい円形開口１５２と位置合わせされるようにそれぞれ配置される。インク補充ユニット１５５が合体口１４９の内部で定位置に置かれるとき、補充ユニット１５５のインク放出口１５８は、インク貯蔵組立体４５のインク注入口１５に接触し、弁駆動部ピン１５９は、インク注入口弁１６およびインク放出口弁１８のそれぞれに接触する。
【０２５１】
当該位置では、インク送達針１６４は、ばね押し封止体リング１６５が、インク注入口１５の表面周囲に緊密な封止体を形成するように円筒形インク放出口１５８内部に後退するとき、弁挿入体４９のインク注入口１５を突き通す。封止体リング１６５は、インク送達針１６４に「乗り」上げることが可能であり、補充ユニット１５５が合体口１４９から取り外されると、この封止体リングは、封止体ばね１６６によってその保護位置に戻される。
【０２５２】
先に論じられたように、インク貯蔵モジュール４５のインクバッグ４６の内部に保持されたインクは、インクバッグ４６に一定の拡張力を印加するばね要素５４により一定の負の圧力状態にある。これはインクの中に負の圧力または背圧を生成し、それによってインクが印字ヘッド組立体２２のノズルから漏出するのを防止する。この背圧はまた、補充ユニットが定位置に合体されるとき、補充インクを補充ユニット１５５から引き込む簡素な手段を設ける。補充ユニット１５５のインクバッグ（大気圧にある）とインク貯蔵モジュール４５のインクバッグとの間の圧力勾配により、インク送達針１６４がインク注入口１５を突き通すとき、補充インクは、単に補充ユニット１５５からインク貯蔵モジュール４５のインクバッグ４６の中へ流入するだけである。
【０２５３】
補充動作と印刷動作とを交互に行うために、かつインクが補充時にノズルから漏出しないように印字ヘッド組立体２２の中のインクを一定の背圧状態に維持するために、上で論じられたように、弁１６および１８が弁挿入体の中に設けられる。両方の弁は、補充ユニットが合体口１４９と定位置に合体されるとき、弁駆動部ピン１５９によって制御される。これらの弁が制御される様態が、図５４Ａ〜５４Ｄに関連して示される。
【０２５４】
図５４Ａおよび５４Ｂは、図５３の線Ａ−Ａおよび線Ｂ−Ｂの各々に沿った異なる断面図を示し、補充前の弁配置の状態を例示し、図５４Ｃおよび５４Ｄは、補充中の弁配置の状態を例示する図５４Ａおよび５４Ｂの図をそれぞれ示す。
【０２５５】
図５４Ａおよび５４Ｂに示されているように、補充前では、インク注入口弁１６が閉鎖位置にあり、それによってインクまたは空気の通路がインク注入口１５に進入しかつインクバッグ４６の中へ進むことを防止する。これが図５４Ｂに示されているが、その図では、インク注入口１５とインク注入口弁１６との間の通路の中に存在するインクはいずれも当該空間の中に留まる。Ｏリング封止体が、補充ユニット１５５のインク送達針１６４の周囲に気密封止体を維持するためにインク注入口１５に設けられる。この状態では、インク放出口弁１８が開放位置になり、それによってインクがインク放出口５２から流出し、インク縦樋３０を下降して、印字ヘッド組立体２２に達するように通路を設ける。論じられたように、ばね要素５４は、インクバッグ４６の内部に背圧の状態を確立し、印字ヘッド２２は、印刷中に当該背圧に対抗してインクをインクバッグ４６から引き出す。
【０２５６】
図５４Ｃおよび５４Ｄに示されているように、補充中では、インク補充ユニット１５５は、インク放出口１５８が弁挿入体４９のインク注入口１５と係合され、かつ弁駆動部ピン１５９が弁１６および１８と係合するように合体口１４９の中へ合体される。図５４Ｃに示されているように、弁駆動部ピンがインク放出口弁１８と接触すると、この弁１８が押下させられて閉じ、それによってインクがインク放出口５２から印字ヘッド組立体２２にそれ以上流れるのを防止する。この点に関して、閉じたインク放出口弁１８から印字ヘッド組立体２２に至る通路の中に存在するインクは、インク放出口弁１８が開くまで静止状態に留まる。
【０２５７】
図５４Ｄにさらに明白に示されているように、弁駆動部ピン１５９が、インク注入口弁１６に接触して弁を押下するときに、弁が開いて、インクが補充ユニット１５５からインクバッグ４６に流れるための通路を可能とする。インクバッグ４６の中に存在する背圧により、インクは差圧によりインクバッグの中へ引き込まれ、インクバッグ４６が満杯になってインクで拡張するとき、ばね要素５４は、インクバッグ４６と保持要素５５との間に一定の力を維持し、それによって、インクバッグ４６の中のインク内部の一定の背圧も維持する。これは、インクバッグ４６がその最大容量に達し、それによってインクバッグ４６の中に存在するインクの圧力が補充ユニット１５５のインクの圧力と均等化し、それ以上のインクが補充ユニット１５５から引き込まれなくなるまで続く。
【０２５８】
バッグ締付け器駆動部１９０が、側部パネル５８を内側に曲げてバッグ４６を締め付けるために、上方締付け器襟部５９を下方締付け器襟部５７に向かって押すように開口６０を貫通する。図１２を参照して上で論じられたように、バッグ締付け器４３は、補充ユニットが取り外されるとき、締付けを解除することによってインクバッグ４６中の負の圧力を再確立する。
【０２５９】
本発明が、その典型的な実施形態を参照して例示および説明されたが、本発明の範囲および趣旨から逸脱することなく、様々な変更が当業者には明白であり、かつ当業者によって様々な変更が容易に実施され得る。したがって、本明細書に添付された特許請求の範囲を本明細書に記載された説明に限定することが企図されているのではなく、その請求範囲が広く解釈されることを企図するものである。
【０２６０】
以下のパラグラフの組（Ａ）および（Ｂ）は、本出願の開示に関連する様々な態様を説明する。これらは、特許請求された主題の一部を形成するものと解釈されるべきではない。
【０２６１】
パラグラフの組（Ａ）
１．基板の表側に形成された、基板に沿って長手方向へ延びる横列で配置され、それぞれが各々のノズル注入口を有する複数のノズルと、
基板の裏側に沿って長手方向へ延び、それぞれがインクを裏側からノズル注入口の対応する少なくとも１つの横列に供給するように構成されている複数のインク供給流路と、を備え、
各インク供給流路は、その長さに沿って１つまたは複数の横断ブリッジによって中断される印字ヘッド集積回路。
２．流路区間が、各インク供給流路に沿って離間された複数の横断ブリッジによって画定される、パラグラフ１に説明された印字ヘッド集積回路。
３．各横断ブリッジ間の長手方向距離が少なくとも１０００ミクロンである、パラグラフ３に説明された印字ヘッド集積回路。
４．各横断ブリッジは、各流路区間が、その隣接する流路区間から封止されるように構成される、パラグラフ２に説明された印字ヘッド集積回路。
５．各横断ブリッジは、インクが隣接する流路区間と流路区間との間を長手方向へ流れるように構成される、パラグラフ２に説明された印字ヘッド集積回路。
６．ノズルは、横列の対で配置され、それぞれの対になった横列が表側に沿って長手方向へ延び、各インク供給流路は、裏側に沿って長手方向へ延び、かつインクを裏側からノズル注入口の対応する対になった横列に供給するように構成されている、パラグラフ１に説明された印字ヘッド集積回路。
７．各インク供給流路は少なくとも５０ミクロンの幅寸法を有する、パラグラフ１に説明された印字ヘッド集積回路。
８．各インク供給流路は少なくとも７０ミクロンの幅寸法を有する、パラグラフ１に説明された印字ヘッド集積回路。
９．各インク供給流路は４：１未満の縦横比を有し、縦横比は、流路深さと流路幅との比によって画定される、パラグラフ１に説明された印字ヘッド集積回路。
１０．各インク供給流路は２：１未満の縦横比を有する、パラグラフ９に説明された印字ヘッド集積回路。
１１．基板は１００から５００ミクロンの範囲内の厚さを有する、パラグラフ１に説明された印字ヘッド集積回路。
１２．基板は１２０から２５０ミクロンの範囲内の厚さを有する、パラグラフ１に説明された印字ヘッド集積回路。
１３．パラグラフ１に説明された複数の印字ヘッド集積回路を備えるページ幅インクジェット印字ヘッド。
１４．基板の表側に形成された、基板に沿って長手方向へ延びる横列で配置され、それぞれが各々のノズル注入口を有する複数のノズルと、
基板の裏側に沿って長手方向へ延び、それぞれがインクを裏側からノズル注入口の対応する横列に供給するように構成されている複数のインク供給流路と、を備え、
各インク供給流路は、その長さに沿って１つまたは複数の横断ブリッジによって中断されるページ幅インクジェット印字ヘッド。
１５．パラグラフ１４に説明された印字ヘッドと、
それぞれがインク供給流路と位置合わせされる複数の放出口を有する、印字ヘッドの裏側に接着された成形インクマニホールドと、を備えるページ幅インクジェット印字ヘッド組立体。
１６．印字ヘッドは、印字ヘッドとインクマニホールドとの間でサンドイッチ状に挟まれた接着薄膜によって、インクマニホールドに接着される、パラグラフ１５に説明された印字ヘッド組立体。
１７．複数の穴が接着薄膜の中に画定され、各穴は、インクが該放出口の１つからインク供給流路に流れることを可能とするように位置決めされる、パラグラフ１６に説明された印字ヘッド組立体。
１８．各放出口および各穴は、インクがインクマニホールドから横断ブリッジの両側の２つの流路区間に供給されるように、横断ブリッジにわたして位置決めされる、パラグラフ１７に説明された印字ヘッド組立体。
１９．パラグラフ１５に従う印字ヘッド組立体を備えるプリンタ。
２０．ページ幅インクジェットプリンタである、パラグラフ１９に説明されたプリンタ。
【０２６２】
パラグラフの組（Ｂ）
１．基板の表側に形成された、基板に沿って長手方向へ延びる横列で配置され、それぞれが各々のノズル注入口を有する複数のノズルと、
基板の裏側に沿って長手方向へ延び、それぞれがインクを裏側からノズル注入口の対応する少なくとも１つの横列に供給するように構成されている複数のインク供給流路と、を備え、
各インク供給流路は、その長さに沿って１つまたは複数の横断ブリッジによって中断される印字ヘッド集積回路。
２．流路区間が、各インク供給流路に沿って離間された複数の横断ブリッジによって画定される、パラグラフ１に説明された印字ヘッド集積回路。
３．各横断ブリッジ間の長手方向距離が少なくとも１０００ミクロンである、パラグラフ３に説明された印字ヘッド集積回路。
４．各横断ブリッジは、各流路区間が、その隣接する流路区間から封止されるように構成される、パラグラフ２に説明された印字ヘッド集積回路。
５．各横断ブリッジは、インクが隣接する流路区間と流路区間との間を長手方向へ流れるように構成される、パラグラフ２に説明された印字ヘッド集積回路。
６．ノズルは、横列の対で配置され、それぞれの対になった横列が表側に沿って長手方向へ延び、各インク供給流路は、裏側に沿って長手方向へ延び、かつインクを裏側からノズル注入口の対応する対になった横列に供給するように構成されている、パラグラフ１に説明された印字ヘッド集積回路。
７．各インク供給流路は少なくとも５０ミクロンの幅寸法を有する、パラグラフ１に説明された印字ヘッド集積回路。
８．各インク供給流路は少なくとも７０ミクロンの幅寸法を有する、パラグラフ１に説明された印字ヘッド集積回路。
９．各インク供給流路は４：１未満の縦横比を有し、縦横比は、流路深さと流路幅との比によって画定される、パラグラフ１に説明された印字ヘッド集積回路。
１０．各インク供給流路は２：１未満の縦横比を有する、パラグラフ９に説明された印字ヘッド集積回路。
１１．基板は１００から５００ミクロンの範囲内の厚さを有する、パラグラフ１に説明された印字ヘッド集積回路。
１２．基板は１２０から２５０ミクロンの範囲内の厚さを有する、パラグラフ１に説明された印字ヘッド集積回路。
１３．請求項１に説明された複数の印字ヘッド集積回路を備えるページ幅インクジェット印字ヘッド。
１４．基板の表側に形成された、基板に沿って長手方向へ延びる横列で配置され、それぞれが各々のノズル注入口を有する複数のノズルと、
基板の裏側に沿って長手方向へ延び、それぞれがインクを裏側からノズル注入口の対応する横列に供給するように構成されている複数のインク供給流路と、を備え、
各インク供給流路は、その長さに沿って１つまたは複数の横断ブリッジによって中断されるページ幅インクジェット印字ヘッド。
１５．請求項１４に説明された印字ヘッドと、
それぞれがインク供給流路と位置合わせされる複数の放出口を有する、印字ヘッドの裏側に接着された成形インクマニホールドと、を備えるページ幅インクジェット印字ヘッド組立体。
１６．印字ヘッドは、印字ヘッドとインクマニホールドとの間でサンドイッチ状に挟まれた接着薄膜によって、インクマニホールドに接着される、パラグラフ１５に説明された印字ヘッド組立体。
１７．複数の穴が接着薄膜の中に画定され、各穴は、インクが該放出口の１つからインク供給流路に流れることを可能とするように位置決めされる、パラグラフ１６に説明された印字ヘッド組立体。
１８．各放出口および各穴は、インクがインクマニホールドから横断ブリッジの両側の２つの流路区間に供給されるように、横断ブリッジにわたして位置決めされる、パラグラフ１７に説明された印字ヘッド組立体。
１９．パラグラフ１５に説明された印字ヘッド組立体を備えるプリンタ。
２０．ページ幅インクジェットプリンタである、パラグラフ１９に説明されたプリンタ。
【図面の簡単な説明】
【０２６３】
【図１】入力トレイの中に用紙を備え、回収トレイが引き出されているプリンタを示す正面斜視図である。
【図２】内部を露出するために筐体が開放されている、図１のプリンタユニット（入力トレイに用紙はなく、回収トレイが引っ込めてある）を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る印刷システムにおける文書データの流れを示す模式図である。
【図４】図３の印刷システムで使用されるアーキテクチャを示すさらに詳細な模式図である。
【図５】図３の印刷システムで使用される制御電子機器の実施形態を示すブロック図である。
【図６】開いている蓋組立体を備える架台と、そこから取り外されたカートリッジユニットを示す斜視図である。
【図７】蓋組立体がその閉鎖位置にある、図６の架台ユニットを示す図である。
【図８】図６のカートリッジユニットを示す正面斜視図である。
【図９】図８のカートリッジユニットを示す分解組立斜視図である。
【図１０】図９に示されたカートリッジユニットの主要本体を示す分解組立正面斜視図である。
【図１１】図９に示された主要本体中に位置するインク貯蔵モジュール組立体を示す底面斜視図である。
【図１２】図１１に示されたインク貯蔵モジュールの１つを示す分解組立斜視図である。
【図１３】図１２に示されたインク貯蔵モジュールの底面斜視図である。
【図１４】図１２に示されたインク貯蔵モジュールの上面斜視図である。
【図１５】図９に示された印字ヘッド組立体を示す上面斜視図である。
【図１６】図１５に示された印字ヘッド組立体を示す分解組立図である。
【図１７】図１５に示された印字ヘッド組立体を示す逆転した分解組立図である。
【図１８】図１５の印字ヘッド組立体を示す断面端面図である。
【図１９】図１６から１８に示された印字ヘッド集積回路モジュールの下がった三角形端を示す拡大部分斜視図である。
【図２０】図１６から１９に示された２つの印字ヘッド集積回路モジュール間の接合箇所を示す拡大斜視図である。
【図２１Ａ】図１９に示された印字ヘッド集積回路を示す裏面図である。
【図２１Ｂ】図２１Ａに示されたインク流路を示す斜視横断面図である。
【図２２Ａ】図１５の印字ヘッド組立体を示す透明上面図を示す図であり、特に、インクを印字ヘッド集積回路に供給するインク導管を示す。
【図２２Ｂ】図２２Ａの部分拡大図である。
【図２３】本発明に使用するための、最初の状態におけるインク噴射用の単一ノズルを示す垂直断面図である。
【図２４】最初の駆動局面時における、図２３のノズルを示す垂直断面図である。
【図２５】駆動局面後の、図２４のノズルを示す垂直断面図である。
【図２６】図２５に示された駆動状態における、図２３のノズルを示す斜視部分垂直断面図である。
【図２７】インクが割愛されている、図２３のノズルを示す斜視垂直断面図である。
【図２８】図２７のノズルを示す垂直断面図である。
【図２９】図２４に示された駆動状態における、図２３のノズルを示す斜視部分垂直断面図である。
【図３０】図２３のノズルを示す平面図である。
【図３１】明瞭にするためにレバーアームおよび可動式ノズルが除去されている、図２３のノズルを示す平面図である。
【図３２】図２３に示された種類の複数のノズル配置を組み込む印字ヘッドチップの一部を示す斜視垂直断面図である。
【図３３】気泡形成加熱器要素駆動部型のインク噴射インク用の単一ノズルのインクチャンバを通る模式的な断面図である。
【図３４Ａ】熱曲げ駆動部の基本的な動作原理を示す図である。
【図３４Ｂ】熱曲げ駆動部の基本的な動作原理を示す図である。
【図３４Ｃ】熱曲げ駆動部の基本的な動作原理を示す図である。
【図３５】図３４に従って構成された単一のインクジェットノズル配置を示す３次元図である。
【図３６】図３５に示されたノズル配置のアレイを示す図である。
【図３７】本発明のプリンタに使用するためのＣＭＯＳ駆動装置および制御ブロックを示す模式図である。
【図３８】図３７のＣＭＯＳブロックにおけるノズル列とドットシフトレジスタとの間の関係を示す模式図である。
【図３９】ユニットセルと、図３８のノズル列とドットシフトレジスタに対するその関係とを示すさらに詳細な模式図である。
【図４０】本発明のプリンタ中の単一のプリンタノズルに関する論理回路を示す回路図である。
【図４１】図９に示されたカートリッジユニットの保守組立体を示す正面斜視図である。
【図４２】図４１の保守組立体を示す分解組立正面斜視図である。
【図４３】図４１の保守組立体の下側を示す分解組立正面斜視図である。
【図４４】着蓋状態にある、本発明のカートリッジユニットに作用的に取り付けられた保守組立体を示す断面図である。
【図４５Ａ】本発明の一実施形態に係る架台ユニットの枠組構成を示す正面および背面斜視図である。
【図４５Ｂ】本発明の一実施形態に係る架台ユニットの枠組構成を示す正面および背面斜視図である。
【図４６Ａ】図４５Ａおよび４５Ｂの枠組構成から離されている、本発明の保守駆動部組立体を示す左側および右側斜視図である。
【図４６Ｂ】図４５Ａおよび４５Ｂの枠組構成から離されている、本発明の保守駆動部組立体を示す左側および右側斜視図である。
【図４７】ＰＣＢ組立体に組み付けられた、図４５Ａおよび４５Ｂの支持体棒組立体を示す斜視図である。
【図４８】蓋組立体に関連するばね要素に連結された、図４７の支持体棒組立体のアームを示す斜視側面図である。
【図４９Ａ】本発明の一実施形態に係る架台ユニットを示す様々な図である。
【図４９Ｂ】本発明の一実施形態に係る架台ユニットを示す様々な図である。
【図４９Ｃ】本発明の一実施形態に係る架台ユニットを示す様々な図である。
【図５０Ａ】蓋組立体がそれぞれ閉鎖位置および開放位置にある架台ユニットを示す断面側面図である。
【図５０Ｂ】蓋組立体がそれぞれ閉鎖位置および開放位置にある架台ユニットを示す断面側面図である。
【図５１Ａ】本発明の一実施形態に係るインク補充ユニットを示す上面および下面斜視図である。
【図５１Ｂ】本発明の一実施形態に係るインク補充ユニットを示す上面および下面斜視図である。
【図５１Ｃ】図５１Ａおよび５１Ｂのインク補充ユニットを示す分解組立図である。
【図５２】蓋組立体の合体口と合体された、図５１Ａおよび５１Ｂのインク補充ユニットを示す斜視図である。
【図５３】カートリッジが内側にあり、かつ蓋が閉鎖された架台を示す平面図である。
【図５４Ａ】図５３の線Ａ−Ａに沿ったインク補充ユニットおよび印刷機構を示す断面図である。
【図５４Ｂ】図５３の線Ｂ−Ｂに沿ったインク補充ユニットおよび印刷機構を示す断面図である。
【図５４Ｃ】図５３の線Ｃ−Ｃに沿った、印刷機構との合体位置にあるインク補充ユニットを示す断面図である。
【図５４Ｄ】図５３の線Ｄ−Ｄに沿った、印刷機構との合体位置にあるインク補充ユニットを示す断面図である。
【図１】
2008524033.tif 000006
【図２】
2008524033.tif 000007
【図３】
2008524033.tif 000008
【図４】
2008524033.tif 000009
【図５】
2008524033.tif 000010
【図６】
2008524033.tif 000011
【図７】
2008524033.tif 000012
【図８】
2008524033.tif 000013
【図９】
2008524033.tif 000014
【図１０】
2008524033.tif 000015
【図１１】
2008524033.tif 000016
【図１２】
2008524033.tif 000017
【図１３】
2008524033.tif 000018
【図１４】
2008524033.tif 000019
【図１５】
2008524033.tif 000020
【図１６】
2008524033.tif 000021
【図１７】
2008524033.tif 000022
【図１８】
2008524033.tif 000023
【図１９】
2008524033.tif 000024
【図２０】
2008524033.tif 000025
【図２１Ａ】
2008524033.tif 000026
【図２１Ｂ】
2008524033.tif 000027
【図２２Ａ】
2008524033.tif 000028
【図２２Ｂ】
2008524033.tif 000029
【図２３】
2008524033.tif 000030
【図２４】
2008524033.tif 000031
【図２５】
2008524033.tif 000032
【図２６】
2008524033.tif 000033
【図２７】
2008524033.tif 000034
【図２８】
2008524033.tif 000035
【図２９】
2008524033.tif 000036
【図３０】
2008524033.tif 000037
【図３１】
2008524033.tif 000038
【図３２】
2008524033.tif 000039
【図３３】
2008524033.tif 000040
【図３４（Ａ）】
2008524033.tif 000041
【図３４（Ｂ）】
2008524033.tif 000042
【図３４（Ｃ）】
2008524033.tif 000043
【図３５】
2008524033.tif 000044
【図３６】
2008524033.tif 000045
【図３７】
2008524033.tif 000046
【図３８】
2008524033.tif 000047
【図３９】
2008524033.tif 000048
【図４０】
2008524033.tif 000049
【図４１】
2008524033.tif 000050
【図４２】
2008524033.tif 000051
【図４３】
2008524033.tif 000052
【図４４】
2008524033.tif 000053
【図４５Ａ】
2008524033.tif 000054
【図４５Ｂ】
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【図４６Ａ】
2008524033.tif 000056
【図４６Ｂ】
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【図４７】
2008524033.tif 000058
【図４８】
2008524033.tif 000059
【図４９Ａ】
2008524033.tif 000060
【図４９Ｂ】
2008524033.tif 000061
【図４９Ｃ】
2008524033.tif 000062
【図５０Ａ】
2008524033.tif 000063
【図５０Ｂ】
2008524033.tif 000064
【図５１Ａ】
2008524033.tif 000065
【図５１Ｂ】
2008524033.tif 000066
【図５１Ｃ】
2008524033.tif 000067
【図５２】
2008524033.tif 000068
【図５３】
2008524033.tif 000069
【図５４Ａ】
2008524033.tif 000070
【図５４Ｂ】
2008524033.tif 000071
【図５４Ｃ】
2008524033.tif 000072
【図５４Ｄ】
2008524033.tif 000073
【手続補正書】
【提出日】平成19年8月9日(2007.8.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表側に形成された複数のノズルであって、各ノズルがノズル注入口を有する、当該複数のノズルと、
複数のインク供給流路であって、各インク供給流路が、前記基板の裏側から、対応するノズル注入口のグループにインクを供給するように構成されている、当該複数のインク供給流路と、
を備え、
各インク供給流路は、成形インクマニホールド中の１つまたは複数の放出口からインクを受け取るように寸法決めされている、
印字ヘッド集積回路。
【請求項２】
前記ノズルは横列で配置され、各横列は前記表側に沿って長手方向へ延び、
各インク供給流路は、前記裏側に沿って長手方向へ延び、かつ、インクを前記裏側からノズル注入口の対応する少なくとも１つの横列に供給するように構成されている、請求項１に記載の印字ヘッド集積回路。
【請求項３】
前記ノズルは横列の対で配置され、それぞれの対になった横列は、前記表側に沿って長手方向へ延び、
各インク供給流路は、前記裏側に沿って長手方向へ延び、かつ、インクを前記裏側からノズル注入口の対応する対になった横列に供給するように構成されている、請求項１に記載の印字ヘッド集積回路。
【請求項４】
各インク供給流路は少なくとも５０ミクロンの幅寸法を有する、請求項３に記載の印字ヘッド集積回路。
【請求項５】
各インク供給流路は少なくとも７０ミクロンの幅寸法を有する、請求項３に記載の印字ヘッド集積回路。
【請求項６】
各インク供給流路は、長さ方向に沿って１つまたは複数の横断ブリッジによって中断される、請求項３に記載の印字ヘッド集積回路。
【請求項７】
流路区間が、各インク供給流路に沿って離間された複数の横断ブリッジによって画定される、請求項６に記載の印字ヘッド集積回路。
【請求項８】
各横断ブリッジ間の前記長さ方向に沿った距離が少なくとも１０００ミクロンである、請求項７に記載の印字ヘッド集積回路。
【請求項９】
各横断ブリッジは、各流路区間が該流路区間に隣接する流路区間から封止されるように構成されている、請求項７に記載の印字ヘッド集積回路。
【請求項１０】
各横断ブリッジは、隣接する流路区間の間をインクが前記長さ方向に沿って流れるように構成されている、請求項７に記載の印字ヘッド集積回路。
【請求項１１】
各インク供給流路は４：１未満の縦横比を有し、前記縦横比は流路深さと流路幅との比によって画定される、請求項１に記載の印字ヘッド集積回路。
【請求項１２】
各インク供給流路は２：１未満の縦横比を有する、請求項１１に記載の印字ヘッド集積回路。
【請求項１３】
前記基板は１００ミクロン〜５００ミクロンの範囲内の厚さを有する、請求項１に記載の印字ヘッド集積回路。
【請求項１４】
前記基板は１２０ミクロン〜２５０ミクロンの範囲内の厚さを有する、請求項１に記載の印字ヘッド集積回路。
【国際調査報告】
2008524033.tif 000074
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