(57)【要約】【課題】固体インク印刷システムで使用されるプリントヘッド・リザーバを提供する。【解決手段】プリントヘッド・リザーバは、インク入力ポート、該インク入力ポートを介して収容されるインクを保持するインク・リザーバ、インクを噴出口に分配するインクチャネル、及び、圧力が加えられると噴出インク経路から気泡を排出するためのチャネルの上部にある空気孔を有する。この空気孔は、ジェット・スタックから出る噴出流体経路とは別個のチャネルを有する。マニホールド・プレートは、インクを噴出経路に向けるために少なくとも１つのマニホールドを有する。各マニホールド・プレートは、底部エッジと上部エッジとを有し、この上部エッジはトラップを形成するようにスカラップ模様に形成され、マニホールド・プレート排気口は、空気がマニホールド・プレートの前方に出るようにマニホールド・プレートの裏側にあるサイホン・ベントに対応する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを保持する少なくとも１つのリザーバを有するリザーバと、
空気がインク経路から出ることを可能にするサイホン・ベントを有する吐出しプレートと、
インクを経路搬送する少なくとも１つのマニホールドとサイホン・ベントに対応するマニホールド排出口を有する、マニホールド・プレートと、
プリントヘッド・リザーバ・アセンブリから印刷基板へインクを転送するジェットの配列と前記サイホン・ベントに対応するジェット・スタック排出口を有するジェット・スタックと、
前記ジェット・スタックを作動するための、前記ジェット・スタックと前記マニホールド・プレートとの間にある回路基板であって、前記サイホン・ベントに対応する排気口を有する回路基板と、
を含む、プリントヘッド・リザーバ・アセンブリ。
【請求項２】
前記リザーバが、空気を前記サイホン・ベントに経路搬送するサイホンを含む、請求項１に記載のプリントヘッド・リザーバ・アセンブリ。
【請求項３】
前記サイホンが角度を付けて曲げられ、前記サイホン・ベントが前記サイホンの先端に存在する、請求項２に記載のプリントヘッド・リザーバ・アセンブリ。
【請求項４】
前記マニホールドが、該マニホールドのスカラップ模様のエッジから構成される少なくとも１つの空気トラップを含む、請求項１に記載のプリントヘッド・リザーバ・アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体インク印刷システムで使用されるプリントヘッド・リザーバに関する。
【背景技術】
【０００２】
固体インク・プリンタは、固形のインクを使用し、それを溶解させ、そして液状のインクをプリントヘッドに転送する。電力の作動サイクル中に、インクは固体から液体に、また固体などへと位相を変化させることになり、このことは一般に、プリンタにインクが存在する間に複数回にわたって発生する。こうした凍結／融解サイクルは、システム内に気泡を残存させ、該システムは、気泡が噴射できなくする可能性があるので、パージする必要がある。
【０００３】
パージすることは一般に、インク・ライン及びコンジットを「きれいにする」ために空気圧を使用することを必要とし、結果として空気及び廃棄インクがともにシステムから出ることになる。システムから出る空気量は、システムから出るインク量に対応する。現在の用途において、システムは一般に、インクをリザーバから、インク経路の「下流側」端部にある印刷基板へと転送するために使用される噴出部又はノズル内の空気を取り除く。最も遠く離れた上流側に位置する最も大きい気泡は一般に、最大量のインクがこうした気泡を取り除くことを必要とするが、これは、気泡の前にあるインクのすべてが、より完全な効率性で気泡を除去するためにパージされなければならないからである。この結果、大量の廃棄インクが生じることになる。
【０００４】
プリンタがより小型構造への動きを示しているので、気泡を除去することはよりいっそう効率が悪くなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、上記事実を考慮して、固体インク印刷システムを使用する際に、インク・リザーバ内で生じる空気は、噴射経路とは別個のチャネル及び排気口でシステムから流出するサイホン・ベントを備えたプリントヘッド・リザーバを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係るサイホン・ベントを備えたプリントヘッド・リザーバは、インクを保持する少なくとも１つのリザーバを有するリザーバと、空気がインク経路から出ることを可能にするサイホン・ベントを有する吐出しプレートと、インクを経路搬送する少なくとも１つのマニホールドとサイホン・ベントに対応するマニホールド排出口を有する、マニホールド・プレートと、プリントヘッド・リザーバ・アセンブリから印刷基板へインクを転送するジェットの配列とサイホン・ベントに対応するジェット・スタック排出口を有するジェット・スタックと、前記ジェット・スタックを作動するための、ジェット・スタックとマニホールド・プレートとの間にある回路基板であって、サイホン・ベントに対応する排気口を有する回路基板とを含むことを特徴とする。
【０００７】
また、前記リザーバは、空気を前記サイホン・ベントに経路搬送するサイホンを含む。前記サイホンは角度を付けて曲げられ、前記サイホン・ベントは前記サイホンの先端に存在する。
【０００８】
また、前記マニホールドが、該マニホールドのスカラップ模様のエッジから構成される少なくとも１つの空気トラップを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、固体インク・プリント・システムで使用されるプリントヘッド・リザーバの一例を示す。本明細書中で使用される「プリント・システム」は、インクを基板に転送するシステムを意味する。考えられる基板は、例えば紙や透過原稿などのハードコピー出力基板、及び、ピックアップ・ベルトやドラムなどの中間転写面を含む。プリント・システムは、プリンタ、ファックス装置、スキャナ、又は複写機に属することもできる。
【００１０】
図１において、プリントヘッド・リザーバ１０は、例えば１６で示される１つ以上のインク・リザーバを含み得る。インクは、入力インク・ポート１２を介してインク・リザーバに送り込まれる。入力インク・ポート１２は、図示しないインク源からインクを供給する供給管に接続することもできる。インク・リザーバ１６は、周囲外気に対する空気吹出し口１８を有する。フィルタ１４がインク・ポート１２及びリザーバ１６の間に存在し、第２のフィルタが空気吹出し口１８に存在することもある。圧力源は、パージ圧力を付与するように空気吹出し口１８に取り付けることもできる。
【００１１】
噴射経路は、噴出部につながる射出ポート２８にインクが移動されるチャネル２０を含む。図１の例において生成される廃棄インクは、主として、噴射経路２０に閉じ込められた空気の下流側のインクからもたらされることになる。これは、インクと混合される空気量が最大であるからである。このシステムは、噴射経路に閉じ込められた空気を管理するために他の機構を有する。
【００１２】
図２は、噴射経路に閉じ込められた空気の取り扱いを補助する吐出しプレート３０を備えたプリントヘッド・リザーバ１０の外観図を示す。吐出しプレート３０は、インクをインク・リザーバからジェット・スタックにパイプで供給するチャネル又はサイホン(siphon)３６を有する。図示した特定のプリントヘッド・リザーバは、４つのインク・リザーバ及び４つのチャネルを有する。インクは、印刷のためのジェット・スタックへの最終的な転送のために、サイホンを通ってインク吐出し口３２に移動する。現在の用途において、サイホン内に閉じ込められた空気は、これら同じ吐出し口から出る。図２の一例において、空気はサイホン内を移動し、浮力によって、噴射流体経路への出口より上のチャネルの上部まで上昇することになる。こうした空気はその後、サイホン・ベント３４を通って排出されることになり、これらサイホン・ベントは、連続した図面に示されるアセンブリの他のプレートにおける対応する排気口を有する。この排気経路は噴射流体経路から分離され、異なる位置が出口となる。
【００１３】
図３は、吐出しプレート３０及びマニホールド・プレート４０を備えたプリントヘッド・アセンブリ１０を示す。このマニホールド・プレートは、４２で示されるような少なくとも１つのマニホールドを有し、噴出部への転送準備のためにインクを分配する。この場合、４つのマニホールドは、異なる４色のインクを、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの噴出部に転送することになる。図４は、マニホールドの一部の詳細図を示す。
【００１４】
図４において、マニホールドは、２つのエッジ、即ち、上部エッジ４４及び底部エッジ４３を有する。４４で示されるようなマニホールドの上部エッジは、空気トラップを形成するためにスカラップ(scalloping)模様を有する。空気がマニホールド内のインク経路の上部まで浮き上がることになるので、空気トラップはこのような浮力を利用する。下側マニホールドは、より高度なスカラップ模様が形成され、よりよい閉じ込めを確実にする。この実施の形態において、インク経路のこの部分に閉じ込められた空気は、気泡が再びインクになり、凍結／溶融のサイクルの間に増加することのないように十分に小さい気泡になる。空気トラップは、浮力を介して空気をトラップするような形状であればよい。別の実施の形態において、サイホン・ベントと同様に、この閉じ込められた空気は、各スカラップ形状の頂点のベントにおいてジェット・スタックから排出される。
【００１５】
マニホールドの前の噴射経路からの大量の空気は、図２に示される吐出しプレート上のサイホン・ベントを介してシステムから出ることになる。マニホールド・プレートは、サイホン・ベントに対応するマニホールド・プレート排気口４８を有する。さらに、マニホールド・プレートは、空気をマニホールド・プレート排気口に転送する、４６で示されるようなダイバータ・チャネル(diverter channel)を有する。これらの排気口は、連続するプレート上の排気口に対応し、プリントヘッド・リザーバ・アセンブリ内の空気吐出し経路を維持し、噴射経路から別個の経路内へ空気を排出させ得ることになる。
【００１６】
図５は、プリントヘッド・アセンブリの一例を示す。このアセンブリは、プリントヘッド・リザーバ１０、吐出しプレート３０、マニホールド・プレート４０、回路基板５０及びジェット・スタック６０を含む。回路基板５０は、印刷画像を形成するために、噴出部のそれぞれを起動させる制御回路構成を含む。起動若しくは作動された噴出部は、印刷基板上にインクの液滴を溶着させる。インクドットの選択的滴下又は非選択的滴下によって印刷された画像が形成される。
【００１７】
ジェット・スタック６０は、円５２で示されるような噴出部の配列を含む。このジェット・スタックは、実際に噴出部にインクを分配させるアクチュエータと共に、これら噴出部それら自体をも含んでいる。アクチュエータは回路基板からの制御信号を受信し、印刷信号を受信するこれらアクチュエータは噴出部を作動させてインク液滴を溶着させる。
【００１８】
回路基板は、マニホールド・プレート排気口及びサイホン・ベントに対応する回路基板排気口を含む。同様に、ジェット・スタックは、回路基板排気口、マニホールド・プレート排気口、及び最終的にサイホン・ベントに対応するジェット・スタック排気口を有する。これらの排気口は、インクを溶着させる噴出部の配列に加えて存在する。これにより、インク経路が空気経路から分離され、廃棄インクの量を減少させる。さらに、回路基板は、図３及び図４に示されるベント・ダイバータ・チャネル用のカバーとしての働きをする。この実施の形態では、タブ７０が、ベント・チャネルをカバーして、ジェット・スタック排気口まで空気を経路指定する。噴出部と同様に、すべての排気口は最終的にはスタックの出口であるが、円５４に示されるような分離した位置にある。
【００１９】
種々のプレートを貫通する排気口は、特定の抵抗を有することになる。排気口を形成するオリフィス(orifice)は、空気が排気口を通過してシステムから出ることを可能にするのに十分低い抵抗を有する必要があるが、空気が反対方向にシステムから出ることを防止するのに十分高い抵抗を有する必要がある。オリフィスの抵抗はその大きさに関連があり、オリフィスが大きくなるにつれて抵抗が小さくなる結果となる。オリフィスの直径が空気を排出可能にするのに十分大きいことが必要であるが、オリフィスの凹凸面は空気が入らないように十分な強度を有するように十分小さい必要がある。
【００２０】
このように、印刷システムにおいて増加した空気は、廃棄インクの量を過剰に生成させることなくシステムから出て行くことができる。前述したように、噴出部から最も離れたサイホン内のインクは、システム内に最も多くの空気を供給する。インク・リザーバ内の排出口によって、空気がインク経路の外側でシステムから流出することを可能にする。インク・リザーバ内で生じる空気は、パージ圧力が付加されるときに、噴射経路とは別個のチャネル及び排気口でシステムから流出する。
【００２１】
上記に開示された、さらにその他の特徴及び機能のいくつかのもの、あるいはそれらの代替方法が、他の多くの異なるシステムや用途に好ましく組み合わされ得ることを理解されたい。さらに、それらの種々の現在予見できない若しくは予期しない代替物、修正、変形、又は改良がその後、添付の特許請求の範囲によって網羅されることもまた意図される当業者によって実施され得ることもまた、同様である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】インク・リザーバの垂直断面図である。
【図２】プリントヘッド・リザーバ及び吐出しプレートの正面図である。
【図３】プリントヘッド・リザーバ、吐出しプレート、及びマニホールド・プレートの正面図である。
【図４】図３のマニホールド・プレートの一部の詳細図である。
【図５】プリントヘッド・リザーバ、吐出しプレート、マニホールド・プレート、回路基板、及びジェット・スタックの正面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０  プリントヘッド・リザーバ
２０  チャネル
３０  吐出しプレート
３２  インク吐出し口
３４  サイホン・ベント
３６  サイホン
４０  マニホールド・プレート
４２  マニホールド
５０  回路基板
６０  ジェット・スタック
７０  タブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2008143177.tif 000006
【図５】
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