(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
側壁と上壁と下壁とを含むコ字状のキャップ本体部と、
前記上壁の開口部内に配置され、記録ヘッドアセンブリの上面に設けられる通気口をシールするベントシールと、
前記下壁の開口部内に配置され、前記記録ヘッドアセンブリのノズル板をシールするノズル板シールと、
前記下壁の開口部内の前記ノズル板シールを保持するノズル板シール保持部と、を備え、
前記キャップ本体部は、前記側壁に対して垂直な方向において、前記上壁の長さが前記記録ヘッドアセンブリの前記上面の長さよりも短く、かつ、前記下壁の長さが前記記録ヘッドアセンブリの下面の長さよりも短くなるように構成されている、記録ヘッド用キャップ。
【請求項２】
前記キャップ本体部、前記ベントシール、前記ノズル板シール、または、前記ノズル板シール保持部の少なくとも１つは、ナイロン製である、請求項１に記載の記録ヘッド用キャップ。
【請求項３】
前記キャップ本体部は、前記記録ヘッドアセンブリが記録ヘッド用キャップと係合するようにガイドする突起部を含む、請求項１に記載の記録ヘッド用キャップ。
【請求項４】
前記ベントシールは、円筒形状を有する、請求項１に記載の記録ヘッド用キャップ。
【請求項５】
前記ノズル板シールは、上部と下部とを含み、
前記下部には、開口部が形成され、
前記上部は、前記記録ヘッドアセンブリのノズル板と係合するように構成された隆起部を含む、請求項１に記載の記録ヘッド用キャップ。
【請求項６】
前記ノズル板シール保持部は、前記キャップ本体部の前記下壁の前記開口部内の所定位置に前記ノズル板シールを保持するように、前記ノズル板シールの前記開口部と係合するように構成された隆起部を含む、請求項５に記載の記録ヘッド用キャップ。
【請求項７】
前記ノズル板シール保持部は、前記ノズル板シールの前記隆起部の周囲を囲むように配置されるロック部材をさらに含み、
前記ロック部材は、前記ノズル板シールの前記下部と係合するように構成されている、請求項６に記載の記録ヘッド用キャップ。
【請求項８】
形を前記キャップ本体部の前記上壁まで延ばす突出部をさらに備え、
前記突出部は、形を前記上壁まで伸ばし、前記記録ヘッドアセンブリの蓋部の前記開口部と係合することによって、記録ヘッド用キャップが前記記録ヘッドアセンブリから取り外されることが可能になる前に、前記蓋部の前記開口部から取り外されるように構成されている、請求項１に記載の記録ヘッド用キャップ。
【請求項９】
記録ヘッドアセンブリと、
記録ヘッド用キャップと、を備え、
前記記録ヘッドアセンブリは、
ケトン、アセテートおよびアルコールベースのインクに適合するナイロン、ポリエーテルスルホン、ポリプロピレン、ポリエチレン、および、ポリオキシメチレンなどの材料により構成される材料群から選択された材料から作製され、チャンバにより画定されるインクカートリッジ本体部と、
前記インクカートリッジ本体部の前記チャンバ内に配置され、インクを受け入れて、収容するように構成されたインク貯留部と、
エアーベントを有し、前記インクカートリッジ本体部の前記チャンバ上に配置される蓋部と、
前記インクカートリッジ本体部に設けられ、印刷媒体上にインクを吐出するために、インクを前記インク貯留部から受け取れるように、前記インク貯留部と流体を受渡し可能に接続される記録ヘッドチップとを含み、
前記記録ヘッドアセンブリは、ノズル板を有し、
前記記録ヘッド用キャップは、
側壁と上壁と下壁とを有するコ字状のキャップ本体部と、
前記上壁の開口部内に配置され、前記記録ヘッドアセンブリの前記エアーベントに係合するように構成されるベントシールと、
前記下壁の開口部内に配置され、前記記録ヘッドアセンブリの前記ノズル板に係合するように構成されるノズル板シールと、
前記下壁の開口部内の前記ノズル板シールを保持するノズル板シール保持部と、を含み、
前記キャップ本体部は、前記側壁に対して垂直な方向において、前記上壁の長さが前記記録ヘッドアセンブリの上面の長さよりも短く、かつ、前記下壁の長さが前記記録ヘッドアセンブリの下面の長さよりも短くなるように構成されている、記録ヘッド用キャップと記録ヘッドアセンブリとの組み合わせ。
【請求項１０】
前記キャップ本体部、前記ベントシール、前記ノズル板シールまたは前記ノズル板シール保持部の少なくとも１つは、ナイロン製である、請求項９に記載の記録ヘッド用キャップと記録ヘッドアセンブリとの組み合わせ。
【請求項１１】
前記キャップ本体部は、前記記録ヘッドアセンブリが前記記録ヘッド用キャップと係合するようにガイドする突起部を有する、請求項９に記載の記録ヘッド用キャップと記録ヘッドアセンブリとの組み合わせ。
【請求項１２】
前記ベントシールは、円筒形状を有する、請求項９に記載の記録ヘッド用キャップと記録ヘッドアセンブリとの組み合わせ。
【請求項１３】
前記ノズル板シールは、上部と下部とを有し、
前記下部には、開口部が形成され、
前記上部は、前記記録ヘッドアセンブリの前記ノズル板と係合するように構成された隆起部を有する、請求項９に記載の記録ヘッド用キャップと記録ヘッドアセンブリとの組み合わせ。
【請求項１４】
前記ノズル板シール保持部は、前記キャップ本体部の前記下壁の前記開口部内の所定位置に前記ノズル板シールを保持するように、前記ノズル板シールの前記開口部と係合するように構成された隆起部を含む、請求項１３に記載の記録ヘッド用キャップと記録ヘッドアセンブリとの組み合わせ。
【請求項１５】
前記ノズル板シール保持部は、前記ノズル板シールの前記隆起部の周囲を囲むように配置されるロック部材をさらに含み、
前記ロック部材は、前記ノズル板シールの前記下部と係合するように構成されている、請求項１４に記載の記録ヘッド用キャップと記録ヘッドアセンブリとの組み合わせ。
【請求項１６】
前記キャップ本体部の前記上壁から延びる突出部をさらに備え、
前記突出部は、前記記録ヘッド用キャップが前記記録ヘッドアセンブリから取り外される前に、前記記録ヘッドアセンブリの前記蓋部の開口部から取り外れるように、前記蓋部の前記開口部と係合するように構成されている、請求項９に記載の記録ヘッド用キャップと記録ヘッドアセンブリとの組み合わせ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、インクジェットプリンタに関し、特に、インクジェットプリンタ用記録ヘッドアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタは、一般的に、記録ヘッドと、搬送部とを含んでいる。インクジェットの記録ヘッドは、記録ヘッド本体と、ノズルと、記録ヘッドチップに接続するヒータなどの、対応インク吐出アクチュエータとを備えることができる。アクチュエータは、画像領域内の選択されたインクドット位置において、ノズルから印刷媒体にインクを噴射させる。搬送部は、たとえば、ノズルのインクを加熱することなどにより、選択された画素位置にインクドットが噴射される間に、記録ヘッドを媒体に対して移動させる。
【０００３】
これらのシステムでは、インク貯留部は、インクが少ないときに、タンクが記録ヘッドから分離され、交換または再充填されるように、取り外し可能な、または、分離可能なタンクを含む。その際、記録ヘッドの構成要素は、再使用することができる。これらのインクタンクシステムでは、記録ヘッド本体がインク貯留部と一体であるシステムとは対照的に、タンクと記録ヘッド本体との間に分離可能な流体接続部が必要となる。接続部は、インクがタンクからノズルに流れることを可能とし、空のときにインクタンクを取り外すことができるように分離可能である。記録ヘッドアセンブリは、エジェクタおよびノズルから汚染物質または異物を隔離するために、インク貯留部からノズルに至るインク通路内にフィルタを含むこともできる。
【０００４】
産業市場では、デジタル印刷の普及が進んでいる。この普及は、部品表（ＢＯＭ）および熱式のインクジェットプリンタの製造と関連した低コストという特徴のために、熱式のインク吐出技術にとってまたとない機会を与える。産業市場向けの記録ヘッドへの要求は、従来使用されてきたものとは異なるインクが使用されるため、様々であり、より挑戦的なものである。紫外線硬化性溶剤およびラテックスベースのインク化学物質は、非多孔質媒質（たとえば、上記の種々の基板）に湿潤し、浸透し、接着するように配合される。一般的に使用される溶剤は、通常、水よりも表面張力が低く、低い表面エネルギーの面／基板を濡らす。溶剤方式がもたらす他の特性は、インクの基板内への界面拡散による接着性および耐久性の改善をもたらす溶剤の能力である。これは、その業界で使用される様々な基板の非多孔性の性質、および、印刷された媒体が種々の環境にさらされるという事実のため、重要である。メチルエチルケトン（ＭＥＫ）または酢酸エチルなどのケトンおよびアセテートは、溶剤インクの配合物に最も使用される浸透溶剤のひとつである。現在、ＭＥＫベースのインクは、種々の包装用途および包装市場において、種々のプラスチック（ポリオレフィンベースの基板）に濡れて付着する能力のために、アルコールベースのインクを越える重大な利点をもたらしている。
【発明の概要】
【０００５】
現在、ＭＥＫの浸透性に耐えられる熱式のインクジェット記録ヘッドは、存在しない。したがって、本発明の目的は、ＭＥＫベースのインクを貯留して、基板に供給することができるインクジェット記録ヘッドを提供することである。
【０００６】
本発明のＭＥＫを噴射する記録ヘッドの設計の性質のため、搬送材料への溶剤の漏れを防ぐために、搬送する間において、記録ヘッドを完全に密封する必要がある。したがって、本発明の他の目的は、通常の出荷環境において良好な密閉性を示すインクジェット記録ヘッドを提供することである。
【０００７】
本発明の実施形態の他の特徴および利点は、以下の発明の詳細な説明、添付の図面、および、特許請求の範囲から容易に明らかになるだろう。
【０００８】
本発明の例示的な実施形態の他の特徴および利点は、添付の図面と併せて以下の詳細な説明を参照することにより、より理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、従来のインクジェット記録ヘッドを示した斜視図である。
【図２】図２は、本発明の例示的な実施形態によるインクジェット記録ヘッドアセンブリに使用可能な従来のインクジェットプリンタの斜視図である。
【図３】図３は、本発明の例示的な実施形態による記録ヘッドアセンブリの分解斜視図である。
【図４】図４は、図３のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図５】図５は、図３のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図６】図６は、本発明の例示的な実施形態によるインク貯留部の分解斜視図である。
【図７Ａ】図７Ａは、本発明の例示的な実施形態によるマズルキャップ（ｍｕｚｚｌｅ  ｃａｐ）の斜視図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、図７Ａのマズルキャップの別の斜視図である。
【図８】図８は、Ａ−Ａ線に沿った図７Ａのマズルキャップの断面図である。
【図９】図９は、本発明の例示的な実施形態によるベントシールの斜視図である。
【図１０】図１０は、本発明の例示的な実施形態によるマズル本体に成形されたノズル板シール保持部の斜視図である。
【図１１】図１１は、本発明の例示的な実施形態によるノズル板シールの斜視図である。
【図１２】図１２は、Ｂ−Ｂ線に沿った図１１のノズル板シールの斜視断面図である。
【図１３】図１３は、本発明の例示的な実施形態によるノズル板シール保持部の斜視図である。
【図１４】図１４は、本発明の例示的な実施形態によるマズル本体に組み合わされたノズル板シールとノズル板シール保持部とを示した断面図である。
【図１５】図１５は、本発明の例示的な実施形態によるマズル本体に組み合わされたノズル板シールとノズル板シール保持部とを示した別の断面図である。
【図１６】図１６は、本発明の例示的な実施形態による記録ヘッドアセンブリに取り付けられるマズルキャップの断面図である。
【図１７】図１７は、本発明の例示的な実施形態による記録ヘッドアセンブリに組み合わされたマズルキャップの組み立てを示した断面図である。
【図１８】図１８は、本発明の例示的な実施形態による記録ヘッドアセンブリに組み合わされたマズルキャップの組み立てを示した断面図である。
【図１９】図１９は、本発明の例示的な実施形態による記録ヘッドアセンブリに組み合わされたマズルキャップの組み立てを示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本明細書で使用される見出しは、構造的な目的だけのものであり、明細書および特許請求の範囲を限定するものではない。本出願を通じて使用される「可能」および「できる」という単語は、強制的な意味（すなわち、しなければならない、の意味）ではなく、許容的な意味（すなわち、する能力がある、の意味）で使用される。同様に、「含む」、「含んでいる」および「含むこと」は、含んでいることを意味しており、限定されるものではない。理解を容易にするために、可能であれば、各図面に共通する同様の要素を示すために、同様の参照符号が使用される。
【００１１】
図１は、参照符号１１０１により全体が指示されるインクジェット記録ヘッドの全体を示している。記録ヘッド１１０１は、蓋部底面と本体部上面の境界１１７１の取付部または接続部を介して組み立てられ、蓋部１１６１と本体部１１６３とにより形成される本体部１１２７を、有している。筐体部の形状は、記録ヘッドを保持または含む外部装置、記録ヘッドに収容されるインクの量、および、記録ヘッドが１種類以上のインクを含むか否かによって変化し、依存する。いずれかの実施形態では、筐体部または本体部は、使用中に、インクジェット記録ヘッド内の背圧を適切に維持するために、フォームインサートやラングなどのような供給された初期のインクまたは再充填されたインクを保持するための区画を内部に少なくとも１つ有する。一実施形態では、内部区画は、インクの３つの供給部、特に、シアンインク、マゼンダインクおよびイエローインクの供給部を収容するための３つのチャンバを含む。他の実施形態では、区画は、ブラックインク、フォトインク、および／または、複数のシアンインク、マゼンダインクまたはイエローインクを含む。遠隔にあるバルクインクの供給部に区画を接続するための流体接続部（図示せず）があることが好ましい。
【００１２】
テープ自動化ボンド（ＴＡＢ）回路１２０１の部分１２０５は、筐体部の１つの表面１１８１に付着し、他の部分１２１１は、他の表面１２２１に付着する。図示されるように、２つの表面１１８１および１２２１は、縁部１２３１の周りに、互いに垂直に存在する。ＴＡＢ回路１２０１には、使用中において、ヒータチップ１２５１を、プリンタ、ファックス、コピー機、フォトプリンタ、プロッタ、および、複合機などの外部装置に、電気的に接続するための複数の入出力コネクタ１２４１が形成されている。複数の導体１２６１は、入出力コネクタ１２４１と、ヒータチップ１２５１の接続パッド１２８１とを電気的に接続および短絡させるＴＡＢ回路１２０１上に存在し、そのような接続を容易にするための種々の製造技術が知られている。８つの入出力コネクタ１２４１、８つの導体１２６１、および、８つの接続パッド１２８１が図示されているが、任意の数がここには含まれてもよい。コネクタ、導体および接続パッドの数は、それぞれ、互いに等しくなくてもよい。
【００１３】
ヒータチップ１２５１は、筐体部の内部のインク供給部に流体接続するインク通路１３２１を少なくとも１つ含む。基本的には、ヒータチップのインク通路の数は、筐体部の内部に含まれるインクの種類の数と１対１対応になる。その経路は、通常、横並び、または、端と端とが並ぶように、存在する。記録ヘッドの製造中において、ヒータチップ１２５１は、エポキシベースなどの技術分野において周知の種々の接着剤により、筐体部に取り付けられることが好ましい。図示されているように、ヒータチップは、流体発射要素、特に抵抗加熱要素、または、ヒータの４つの列（列Ａ〜列Ｄ）を含む。簡略化のために、ドットは列状のヒータを示し、典型的な記録ヘッドは、数百のヒータを含む。ヒータチップのヒータは、好ましくは、成長、堆積、マスキング、フォトリソグラフィおよび/またはエッチング、または、他の処理ステップを経て作られた一連の薄膜層として形成されるのが好ましい。他の図面に示されているように、複数の孔を有するノズル板は、使用中にノズル孔がインクを吐出するためのヒータと並ぶように薄膜処理の間にヒータチップ上に付着するか、または、ヒータチップと共に製造される。あるいは、ヒータチップは、電気機械的にインクを吐出するための圧電素子を流体発射素子として含む単なる半導体ダイである。しかしながら、本明細書で広く言及されるように、ヒータチップという用語は、インクの電気熱放出を意味する「ヒータ」という名称に関らず、両方の実施形態を包含する。さらに、ヒータチップ全体は、図示された頂部出射構造の代わりに、側部出射構造として構成されてもよい。
【００１４】
図２は、概して、参照符号１４０１により示され、記録ヘッド１１０１を収納するためのインクジェットプリンタ形式の外部装置を示している。プリンタ１４０１は、１つまたは複数の記録ヘッドを収容するための複数のスロット１４４１を有するキャリッジ１４２１を含む。当技術分野で周知のように、キャリッジ１４２１は、駆動ベルト１５０１に供給される駆動力により、印刷領域１４３１の上方にあるシャフト１４８１に沿って（コントローラ１５７１の出力部１５９１を介して）往復移動させられる。キャリッジ１４２１の往復移動は、給紙トレイ１５４１から印刷領域１４３１を経て排紙トレイ１５６１に至る用紙経路に沿って、プリンタ１４０１内を前進する用紙１５２１など印刷媒体に対して行われる。
【００１５】
印刷領域において、キャリッジ１４２１は、矢印により示す用紙の進行方向に略垂直な往復方向に往復移動する。記録ヘッドからのインク滴は、プリンタのマイクロプロセッサ、または、他のコントローラ１５７１の命令に従って、ヒータチップ１２５１（図１）から排出される。インク滴の放出タイミングは、印刷される画像の画素パターンに対応する。このようなパターンは、コンピュータ、スキャナ、カメラ、視覚的表示ユニット、個人情報補助装置などのプリンタの外部にあるコントローラ（拡張入力部を経由）に電気的に接続された装置により生成されることが多い。ユーザ選択インターフェース１６０１を有する制御パネル１５８１は、追加のプリンタ機能および堅牢性を可能にするために、コントローラ１５７１に入力部１６２１を設けてもよい。
【００１６】
１つのインク滴を印刷または放出するために、流体発射素子（図１、列Ａ〜列Ｄのドット）には、少量のインクを急速に加熱するための少量の電流が一意に割り当てられる。これにより、インクがインクチャンバ内の一部分で気化し、インクがノズル板を介して印刷媒体に向けて吐出する。インク滴を放出するために必要な発射パルスは、単一発射パルスまたは分割発射パルスにより具現化し、接続パッド１２８１、導体１２６１、入出力コネクタ１２４１、および、コントローラ１５７１の間の接続部から入力端子（たとえば、接続パッド１２８１）上のヒータチップにおいて受け取られる。内部のヒータチップ配線は、１つまたは複数の流体発射素子に、入力端子から発射パルスを伝達する。
【００１７】
産業用プリンタにおいて動作させるために、本発明の例示的な実施形態による記録ヘッドは、ケトン、アセテートおよびアルコールベースのインクを収容できなければならない。たとえば、このようなインクに適合する特定の材料は、記録ヘッドの本体部および蓋部のために選択されてもよく、内部の特徴および記録ヘッドの背圧システムは、従来の記録ヘッドと比較して変更されてもよい。
【００１８】
図３は、記録ヘッドアセンブリの分解斜視図であり、図４および図５は、記録ヘッドアセンブリの断面図であり、本発明の例示的な実施形態では、記録ヘッドアセンブリは、概して、参照符号１により示される。記録ヘッドアセンブリ１は、インクカートリッジ本体部１０と、フィルタ２０と、フィルタキャップ３０と、ガスケット４０と、インク貯留部５０と、塞ぎボール６０と、蓋部７０とを含む。インクカートリッジ本体部１０は、基準形体１３を含んでいる。インクカートリッジ本体部１０は、インク貯留部５０を受け入れるように寸法決めされたチャンバ１２を含む。図面には１つのインク貯留部５０のみが図示されているが、１つまたは複数のカラーインクを収容するのに、複数のインク貯留部が設けられてもよい。インク貯留部５０は、チャンバ１２に一旦設置され、インクを送るための出口ポート５２を含み、ポート５２は、リップ部または拡張部などの適切なインターフェース構造を含むことができる。出口ポート５２は、設置時に取り外すことができる取外可能なシールを用いて密閉することができる。
【００１９】
インクカートリッジ本体部１０には、印刷媒体にインクを送るための複数のノズルを含む記録ヘッドチップ１１が取り付けられている。他の実施形態では、ノズルは、チップとは別の構造に設けられる。インクは、インク貯留部５０の出口ポート５２から、本体部１０の下部の経路を通って流れる。そして、インクは、本体部１０内を通り記録ヘッドチップ１１のマニホールドに流れ込み、チップ１１に形成されたヒータ素子または圧電素子を使用することなどにより、印刷媒体上に噴射するためのノズルにマニホールドから引き込まれる。システム１は、ノズルが媒体上の１つまたは複数の所望の位置にインクを落とすように、印刷媒体に対して移動される。
【００２０】
インクカートリッジ本体部１０の下部は、タワー１４を含む。タワー１４は、印刷のためのインクを受け取るための適切な拡張部、構造、ポートまたはインターフェースを含んでもよい。例示のタワー１４は、インクを流すことが可能な１つまたは複数の開口部１５を有する立ち上がった管状の拡張部または直立管を含む。別のタワー構成も可能であることは、当業者にとって容易に想像できる。
【００２１】
図４および図５に示すように、フィルタキャップ３０は、タワー１４に係合し、特に、タワー１４の直立した外周壁に溶接されることができる。フィルタキャップ３０は、インクカートリッジ本体部１０とインク貯留部５０との間の通路を設けるための導管またはガイド要素を含む。この例では、フィルタキャップ３０は、内部通路３２を介してインクを供給するための内部通路３２を含み、通路３２は、インク貯留部の端で小さい径の上側通路部３４と、インクカートリッジ本体部の端で大きい径の下側通路部３６とにより画定される。フィルタキャップ３０は、ナイロンなどのポリアミド、または、タワー１４、インクカートリッジ本体部１０、および／または、インク貯留部５０に対して流体に対する密閉性を付与可能な適切な材料により作製されてもよい。
【００２２】
フィルタキャップ３０の上側通路部３４は、インク貯留部５０の対応する出口ポート５２に係合して、インク貯留部５０からフィルタキャップ３０の通路３２に、インクが流れることを可能とする。シール部材は、フィルタキャップ３０に隣接して配置され、フィルタキャップ３０とインク貯留部５０との間の密閉を補助する。この例では、シール部材は、システムからの流体損失および蒸発損失を制御する流体シールを形成するために、上側通路部３４に係合するガスケット４０を含み、背圧を維持するためのシステムに空気が侵入することを防ぐ。ガスケット４０は、好適なエラストマー材料、または、良好な密閉性を有する別の材料により作製されてもよい。
【００２３】
フィルタ２０は、記録ヘッドチップに到達するインク中の汚染物質をろ過する。フィルタ２０は、記録ヘッドチップへの要求に応じて、インクを通過させ、記録ヘッドチップ内への空気の通過を防止することを可能にする毛細管機能を提供することもできる。フィルタ２０は、金属織物、ポリマー織物、または、別のメッシュ、網、織り材料により作製されることができる。たとえば、フィルタ２０を形成するために、ステンレス鋼製の綾織またはステンレス鋼のランダム織物を使用することができる。フィルタ２０は、タワー１４にインサート射出成形されてもよいし、そうでなければ、インクカートリッジ本体部１０内に配置されてもよい。別例として、フィルタ２０は、インクカートリッジ本体部１０に熱により固着されてもよい。
【００２４】
インクカートリッジ本体部１０および関連する蓋部７０を作製するのに使用される材料は、たとえば、ナイロン（たとえば、ナイロン６，６、ナイロン６、ナイロン６，１２）、ポリエーテルスルホン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリオキシメチレン、または、ケトン、アセテートおよびアルコールベースのインクに適合する別の材料であってもよい。これらの材料は、透過により、蒸気漏れによる損失を示すので、インク貯留部５０の形状に第２境界が設けられてもよい。この点に関して、インク貯留部５０は、十分な透過障壁を形成するために、ポリプロピレンおよび/またはポリエチレンベースの材料で作られてもよい。従来の背圧装置は、ケトン、アセテートおよびアルコールベースのインクにより、容易に浸透される発泡材料またはフェルト材料から作製されていることによって、インク貯留部５０は、背圧装置として機能するように設けられている。インク貯留部５０は、インクカートリッジ本体部１０の第１透過境界を構成し、インク貯留部５０がインクカートリッジ本体部１０および蓋部７０の内部に取り付けられる際に、面積に対する長さ比の高い曲りくねった経路が形成される。この曲りくねった経路は、高湿度環境を維持しながら空気を通過させて、蒸発損失を減少させるとともに、システムからの透過を大幅に減少させる。
【００２５】
図６は、インク貯留部５０の分解斜視図である。インク貯留部５０は、周辺フレーム５１、バネ５３、側板５４および側壁５５から構成されている。フレーム５１は、概ね、長方形形状であり、両側が開放されている。フレーム５１は、ポリプロピレンおよび/またはポリエチレンベースの材料から作製されてもよい。インク充填孔５６は、フレーム５１の上部に配置されている。この点に関して、蓋部は、フレーム５１のインク充填孔５６に対応する開口部７２と、関連するマズルキャップを所定位置（以下でより詳細に説明する箇所）に固定するための通気口７４および窪み７６とを含む。塞ぎボール６０は、インク貯留部５０からのインクの漏れを防止しながら、インク貯留部５０内へのインクの通過を可能とするために、インク充填孔５６内に配置されてもよい。バネ５３は、３１６ステンレス鋼または別の互換性のある材料から作製されてもよく、背圧を発生させるために、側板５４に力を伝達するために使用される。側板５４は、３１６ステンレス鋼または別の互換性のある材料から作製されてもよく、システムの背圧を発生させる剛性表面領域として作用する。側板５４は、いずれかの端部において、バネ５３に取り付けられてもよい。例示的な実施形態では、側板５４は、必ずしも必要ではないが、側壁５５に取り付けてもよい。側壁５５は、熱成形され、その際、フレーム５１の側面に溶接されてインクを貯蔵するのに必要なチャンバを形成する多層ポリマーフィルムから作製される。側壁５５を形成するために使用されるポリマーフィルムは、たとえば、熱成形されたポリプロピレンおよび/またはポリエチレンフィルムであってもよい。
【００２６】
印刷中において、インクは、ノズルから吐出され、フィルタ２０の下方の負圧を増加させる。この負圧は、フィルタ２０の上方からタワー１４内に、インクを引き込む。インク貯留部５０は、タワー１４と直接流体接続しているので、インク貯留部５０内の負の背圧も、増加する。負の背圧は、側壁５５および側板５４を引っ張り、バネ５３をさらに潰す。バネ５３は、システムの静的な背圧を維持し、決定するものである。
【００２７】
出荷時において、インクジェット記録ヘッドは、記録ヘッドの内部の背圧が変化する可能性があり、漏れを引き起こす可能性がある温度や大気の変化がみられる。水性インクを使用することは、輸送袋を開く際に、手にインクが付着して顧客が不快に感じることに繋がる可能性があるが、しかし、溶剤ベースのインクが導入されると、袋が開かれた際に、可燃性蒸気が放出されることがあるという更なる危険性が存在する。この点に関して、本発明の例示的な実施形態によるマズルキャップは、出荷中に記録ヘッドを完全に密閉したまま保持し、記録ヘッドの空洞内の圧力を周囲の大気と等しくなるように維持し、マズルキャップの除去時に垂れおよび記録ヘッドへの空気の取り込みの危険性を最小限にする。垂れは、周囲へのインク垂れを生じさせて、顧客の不快感を招き、空気の取り込みは、印刷品質を低下させる。この目的を達成するために、本発明の例示的な実施形態によるマズルキャップは、ノズル板を傷つけることなく、各ノズルを覆うノズル板を密閉し、記録ヘッドの大気ベントも密閉して、空気圧の変化が背圧装置に達するのを防止する。これらの密閉の開放は、問題の発生を防止するために、特定の順番で行われる。特に、大気ベントは、ノズルを開くことに先立って、記録ヘッド内の圧力を均等にするために、最初に開かなければならない。
【００２８】
図７Ａおよび図７Ｂは、マズルキャップの斜視図であり、図８は、マズルキャップの断面図であり、本発明の例示的な実施形態では、マズルキャップは、概して、参照符号１００により示される。マズルキャップ１００は、主本体部１１０と、ベントシール１２０と、ノズル板シール１３０と、ノズル板シール保持部１４０とを含む。主本体部１１０は、側壁１１２と、上壁１１４と、下壁１１６とを含む単一の部材であってもよい。主本体部１１０は、インクにより劣化しないように、噴出されるケトンおよびアセテートベースのインクと互換性があるプラスチックにより作製される。たとえば、主本体部１１０は、ナイロン（たとえば、ナイロン６，６、ナイロン６、ナイロン６，１２）、ポリエーテルスルホン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリオキシメチレン、または、ケトン、アセテートおよびアルコールベースのインクに適合する別の材料により作製されてもよい。主本体部１１０は、突出部１１３およびスナップロック要素１１９などのガイド要素およびロック要素を含む。以下でさらに詳細に説明するように、これらの特徴点は、記録ヘッドアセンブリ１の開口部を覆い、マズルキャップ１００を記録ヘッドアセンブリ１の所定位置に固定するように、ベントシール１２０およびノズル板シール１３０を記録ヘッドアセンブリ１に対して可能な限り正確に配置する。主本体部１１０は、公差の積み重ねを最小にするために、記録ヘッドの基準形体１３に直接割り当てられる基準形体１５２も含んでいてもよい。この点に関して、主本体部１１０は、記録ヘッド本体部１０の基準形体１３を押すことにより、主本体部１１０の基準形体１５２に係合するように力を加える基準面付勢要素１５４（図１９）を含んでいてもよい。
【００２９】
図９は、経時的な圧縮永久ひずみを減少させて、ケトンおよびアセテート溶剤インクに対する最大の抵抗力を備えるように、ペルオキシド硬化エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）材料のような熱硬化性エラストマーにより作製されるのが好ましいベントシール１２０の斜視図である。ベントシール１２０は、大気と直接連通している記録ヘッドアセンブリ１の開口部を塞ぎ、そうでなければ、開口部は、印刷中にインクが移動している間に、空気が記録ヘッドアセンブリ１の内部に入ることを可能にする。ベントシール１２０は、互いに異なる直径を有する略円筒形状の要素部である。特に、ベントシール１２０は、開口部の周りに立ち上がるリムを有する蓋部７０の通気口７４に連通するシール面部１２２を含む。これは、最少の力で開口部を密閉する。シール面部１２２よりも小さな直径を有する圧縮ロック部１２４は、圧縮ロック部１２４と開口部１１５との間に締りばめを形成するように、マズルキャップ１００の主本体部１１０の上壁１１４の開口部１１５に圧縮される。圧縮ロック部１２４よりも小さい直径を有するアセンブリ引込部１２６は、ベントシール１２０をツールによりつかみ、ベントシール１２０を所定位置に引っ張る。
【００３０】
図１０に示すように、ノズル板シール保持部１４０は、ツールおよび要素のコストを低減し、追加要素を考慮する必要性をなくすために、マズル本体部１１０に成形されてもよい。マズルキャップ１００の使用前に、ノズル板シール保持部１４０は、マズルキャップ１１０によりねじ曲げられて、ノズル板シール１３０に押し込まれる。
【００３１】
図１１は、ノズル板シール１３０の斜視図であり、図１２は、ノズル板シール１３０の断面図である。ノズル板シール１３０は、上部１３１と、下部１３４とを含み、概ね、下部が開放された直方体形状の要素である。ノズル板シール１３０は、経時的な圧縮永久ひずみを減少させて、ケトンおよびアセテート溶剤インクに対する最大の抵抗力を備えるように、ペルオキシド硬化エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）材料のような熱硬化性エラストマーから作製されるのが好ましい。ノズル板シールの上部１３１の上面は、シール面１３２を形成する隆起部を含む。シール面１３２は、ノズルの良好な密閉を可能にするように、滑らかに仕上げられている。下部１３４の周囲は、ノズル板シール１３０をマズル本体部１１０の対応する開口部１１７に配置し、以下でさらに詳細に述べるように、ノズル板シール保持部１４０と共に使用される際に、下部１３４の周囲は、ノズル板シール１３０をマズル本体部１１０の中心に配置する。上部１３１の下面は、曲がることにより、ノズル板に加えられる力を低減し、密閉を補助するためにノズル板に均等な力の分布を与える曲がりフロア１３６を形成する。ノズル板シール１３０の上部１３１は、組み立てられた場合に、ノズル板シール１３０の停止部として機能する保持リップ１３８を形成するように、下部１３４上に伸び広がっている。
【００３２】
図１３は、ナイロンなどのようなプラスチック材料により作製されることが好ましいノズル板シール保持部１４０の斜視図である。ノズル板シール保持部１４０は、隆起部１４２を有する上面を含む。歯形状のロック突起部１４４は、隆起部１４２の周囲を囲むように配置されている。上面も、リム１４６を形成する隆起した周囲を含む。
【００３３】
図１４および図１５に示すように、マズルキャップ１００を組み立てるために、ノズル板シール１３０が開口部１１７内に配置された後、ノズル板シール保持部１４０は、ノズル板シール１３０の開放された底部内に、ノズル板シール保持部１４０の隆起部１４２をスライドさせることにより、ノズル板シール１３０に係合される。ノズル板シール１３０をマズル本体部の開口部１１７の中心に滑らかに配置する一方、ロック突起部１４４は、ノズル板シール１３０を所定位置に保持するために、ノズル板シール１３０のエラストマー材料に食い込む。
【００３４】
図１６〜図１８は、記録ヘッドアセンブリ１上のマズルキャップ１００の組み合わせを示す。ベントシール１２０が記録ヘッドアセンブリ１の蓋部７０の通気口に係合して、密閉する前に、マズルキャップ１００は、ノズル板シール１３０がノズル板に係合し、密閉するように、記録ヘッドアセンブリ１に配置されている。特に、図１６に示すように、マズルキャップ１００が記録ヘッドアセンブリ１に組み付けられると、ノズル板シール１３０に適切に位置合わせするために、記録ヘッドの基準は、ガイド部１１３によりガイドされ、マズル本体部１１０の基準パッドにバイアスされる。図１７および図１８に示すように、記録ヘッドアセンブリ１にマズルキャップ１００を配置する一連のステップは、マズルキャップ１００の下部を、記録ヘッドアセンブリ１の下部に係合させる第１ステップを含み、その際、スナップロック要素１１９が窪み７６に係合するように、蓋部７０上にスナップロック要素１１９をスライドさせて、それによって、記録ヘッドアセンブリ１に対する所定位置にマズルキャップ１００をロックする。スナップロック要素１１９を蓋部７０の窪み７６に係合させることは、ベントシール１２０が通気口７４上に適切に配置されることを保証するとともに、ノズル板シール１３０がひずむことによりノズル板１３に密接に係合することになり、これによって、ノズル板１３の損傷を防止するとともに、ノズル板１３への均一な力を維持する。マズルキャップ１００を取り外す際には、スナップロック要素１１９は、最初に、蓋部７０から外さなければならない。これにより、ノズル板シール１３０の除去前に、記録ヘッドの内部の空気圧を大気に等しくすることができ、それによって、圧力差により圧力低下を最小限することができる。
【００３５】
本発明の特定の実施形態を図示および記載したが、本発明の意図および範囲から逸脱しない範囲において種々の別の変更および修正を行うことができることは、当業者にとって明らかであろう。したがって、添付の特許請求の範囲において、本発明の範囲内にあるこのような変更および修正をすべて網羅することが意図されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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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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【図１８】
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【図１９】
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