(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクカートリッジ本体と、
前記インクカートリッジ本体内に配置され、インクの受け入れおよび収容に適合したインク容器と、
前記インク容器に隣接して配置されたフィルタであって、インクが前記フィルタを通過する際に前記インク容器から供給される前記インクを濾過するフィルタと、
前記インクカートリッジ本体上に設けられ、印刷媒体上への前記インクの吐出のために前記濾過インクを受け入れるように前記インク容器と流体連通したプリントヘッドチップと、
前記フィルタと前記プリントヘッドチップとの間に配置されたインクフィルタタワーと、を備え、
前記インクフィルタタワーは、
前記濾過インクを受け入れるインク入口通路と、
前記インク入口通路を通じて受け入れた前記濾過インクを保持するチャンバと、
前記チャンバ内に配置された複数の突起要素であって、前記濾過インクが前記チャンバの内部および前記複数の突起要素の周囲を通過し、互いに間隔を空けて実質的に平行に配置された複数の突起要素と、
前記チャンバ内に配置された複数の溝であって、前記複数の突起要素によって定義される複数の溝と、
前記インクフィルタタワー内に配置され、前記インクフィルタタワー内で前記濾過インクを撹拌する自由浮遊部材と、を備え、
前記自由浮遊部材は、架橋部材と、前記架橋部材から延びている互いに実質的に平行な複数のシャフトとを備え、
前記濾過インクを前記インクフィルタタワー内で撹拌するために、前記自由浮遊部材が前記インクフィルタタワー内で前記プリントヘッドアセンブリの運動方向とは反対の方向に摺動可能であるように、前記架橋部材が前記突起要素の上に位置し、且つ、前記複数のシャフトの少なくとも１つが前記複数の溝のうちの１つの中に位置するように、前記自由浮遊部材が前記インクフィルタタワー内に配置されている
プリントヘッドアセンブリ。
【請求項２】
さらに、前記複数のシャフトの別の少なくとも１つが前記インクフィルタタワーの前記チャンバ内であって前記複数の溝の外側に位置するように、前記自由浮遊部材が前記インクフィルタタワー内に配置されている
請求項１に記載のプリントヘッドアセンブリ。
【請求項３】
前記シャフトの前記溝内での位置を維持するように、前記自由浮遊部材が重み付けされている
請求項１に記載のプリントヘッドアセンブリ。
【請求項４】
前記自由浮遊部材は、ステンレス鋼製である
請求項１に記載のプリントヘッドアセンブリ。
【請求項５】
前記インクフィルタタワーが前記濾過インクで満たされる場合に、前記自由浮遊部材の移動が前記濾過インクによって潤滑化する
請求項１に記載のプリントヘッドアセンブリ。
【請求項６】
前記自由浮遊部材の前記架橋部材は、実質的に平坦な上面を有するバーを備え、
前記複数のシャフトは、矩形断面を有する柱を備える
請求項１に記載のプリントヘッドアセンブリ。
【請求項７】
前記自由浮遊部材の前記架橋部材は、湾曲した上面を備え、
前記複数のシャフトは、矩形断面を有する柱を備える
請求項１に記載のプリントヘッドアセンブリ。
【請求項８】
前記自由浮遊部材は、前記自由浮遊部材の前記架橋部材が前記自由浮遊部材の回動および摺動を可能にするロッドを備えるカムシャフトとして形成されており、前記複数のシャフトは、摺動可能であることに加えて前記ロッドにより形成される軸周りにも回転可能である
請求項１に記載のプリントヘッドアセンブリ。
【請求項９】
前記架橋部材および前記シャフトは、面取りされたエッジを有する
請求項１に記載のプリントヘッドアセンブリ。
【請求項１０】
ハウジングと、
前記ハウジング内に配置されたプリンタシャフトに沿って往復動するのに適合したキャリッジと、
制御機構により前記キャリッジが前記シャフトに沿って往復動するときに印刷媒体上にインクを吐出するように前記キャリッジ上に配置された、１つ以上のプリントヘッドアセンブリと、を備え、
前記１つ以上のプリントヘッドアセンブリのうちの少なくとも１つは、
インクカートリッジ本体と、
前記インクカートリッジ本体内に配置され、インクの受け入れおよび収容に適合したインク容器と、
前記インク容器に隣接して配置されたフィルタであって、インクが前記フィルタを通過する際に前記インク容器から供給される前記インクを濾過するフィルタと、
前記インクカートリッジ本体上に設けられ、印刷媒体上への前記インクの吐出のために濾過インクを受け入れるように前記インク容器と流体連通したプリントヘッドチップと、
前記フィルタと前記プリントヘッドチップとの間に配置されたインクフィルタタワーと、を備え、
前記インクフィルタタワーは、
前記濾過インクを受け入れるインク入口通路と、
前記インク入口通路を通って受け入れた前記濾過インクを保持するチャンバと、
前記プリントヘッドチップへと前記濾過インクが通過する前記チャンバ内に配置された複数の突起要素であって、前記濾過インクが前記チャンバの中および前記複数の突起要素の周りを通過し、互いに間隔を空けて実質的に平行に配置された複数の突起要素と、
前記チャンバ内に配置された複数の溝であって、前記突起要素によって定義される複数の溝と、
前記インクフィルタタワー内に配置され、前記インクフィルタタワー内で前記濾過されたインクを撹拌する自由浮遊部材と、を備え、
前記自由浮遊部材は、架橋部材と、前記架橋部材から延びている互いに実質的に平行な複数のシャフトと、を備え、
前記濾過インクを前記インクフィルタタワー内で撹拌するために、前記自由浮遊部材が前記インクフィルタタワー内で前記プリントヘッドアセンブリの運動方向とは反対の方向に摺動可能であるように、前記架橋部材が前記突起要素の上に位置し、且つ、前記複数のシャフトの少なくとも１つが前記複数の溝のうちの１つの中に位置するように、前記自由浮遊部材が前記インクフィルタタワー内に配置されている
インクジェットプリンタ。
【請求項１１】
さらに、前記複数のシャフトの別の少なくとも１つが前記インクフィルタタワーの前記チャンバ内であって前記複数の溝の外側に位置するように、前記自由浮遊部材が前記インクフィルタタワー内に配置されている
請求項１０に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項１２】
前記シャフトの前記ノズル溝内での位置を維持するように、前記自由浮遊部材が重み付けされている
請求項１０に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項１３】
前記自由浮遊部材は、ステンレス鋼製である
請求項１０に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項１４】
前記インクフィルタタワーが前記濾過インクで満たされる場合に、前記自由浮遊部材の移動が前記濾過インクによって潤滑化する
請求項１０に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項１５】
前記自由浮遊部材の前記架橋部材は、実質的に平坦な上面を有するバーを備え、
前記複数のシャフトは、矩形断面を有する柱を備える
請求項１０に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項１６】
前記自由浮遊部材の前記架橋部材は、湾曲した上面を備え、
前記複数のシャフトは、矩形断面を有する柱を備える
請求項１０に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項１７】
前記自由浮遊部材は、前記自由浮遊部材の前記架橋部材が前記自由浮遊部材の回動および摺動を可能にするロッドを備えるカムシャフトとして形成されており、前記複数のシャフトは、摺動可能であることに加えて前記ロッドにより形成される軸周りにも回転可能である
請求項１０に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項１８】
前記架橋部材および前記シャフトは、面取りされたエッジを有する
請求項１０に記載のインクジェットプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広くはインクジェットプリンタに関し、より具体的には、インクジェットプリンタ用のプリント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通常、プリントヘッドおよびキャリアを含む。インクジェットプリントヘッドは、プリントヘッド本体、ノズル、およびそれに対応するインク吐出アクチュエータ、たとえばプリントヘッドチップ上のヒーターを備えることができる。これらのアクチュエータは、インクをノズルから印刷媒体上に、画像領域内の選択されたインクドット位置で吐出させる。キャリアはプリントヘッドを媒体に対して相対的に移動させ、その間、ノズルにてインクを加熱することなどによって、選択されたピクセル位置へとインクドットが噴出される。
【０００３】
いくつかのそのようなシステムにおいてインク容器は、インクが少ないときにタンクをプリントヘッドから離して取り替えまたは再充填ができるように、取り外し可能または分離可能なタンクを備える。プリントヘッド部品はその後に再使用できる。そのようなインクタンクシステムでは、プリントヘッド本体がインク容器と一体化しているシステムとは異なり、タンクとプリントヘッド本体との間に分離可能な流体接続が必要とされる。当該接続は、インクがタンクからノズルへ流れることを可能にしながら、空になったときにインクタンクを取り外せるように分離可能になっている。
【０００４】
プリントヘッドアセンブリはまた、いかなる混入物または破片も吐出器およびノズルから隔離するために、インク容器からノズルへと導くインク通路内にフィルタを含んでいてもよい。フィルタとノズルとの間に位置するチャンバは、濾過後のインクを収容するためインクフィルタタワーと呼ばれる。
【０００５】
インクジェット印刷のために通常使用するインクとしては、たとえば染料系インクおよび顔料系インクが挙げられる。顔料系インクの使用に関連する重大な問題は、プリントヘッドがしばらく待機しているときにプリントヘッドの（１つ以上の）主インク容器の底に粒子が沈殿することであった。この問題は、印刷面に速やかに付着するよう設計された顔料系インクについて特に言明されている。インクの沈殿は、プリントヘッド上のノズルが目詰まりし故障する原因となる可能性があり、印刷文書上に薄付きの着色を生じ得る。
【０００６】
フィルタの前のカートリッジの主インク容器内での沈殿問題を軽減するために様々な手法が検討されてきた。１つの手法は、プリントヘッドが移動するときに容器内で転がってインクをかき混ぜることのできる、浮遊するボールまたはロッドをインク容器内に据え付けることを伴う。より簡単な手法は、プリントヘッドをプリンタから取り外して振動させることである。
【０００７】
しかしながら、これらの手法はいずれも、インクフィルタタワーを有するプリントヘッド内のインクの沈殿への対処が十分でない。現在のところフィルタタワーは、インクを撹拌できる可動部を有していない。プリントヘッドを振動させることはこの目的のために特に効果的ではない。その上、インクフィルタタワーの大きさはインク容器の大きさに比べて非常に小さい。したがって、効果的でありながら、貼り付きおよび／または、濾過インクをノズルへと流す通路の妨害がないような、インクフィルタタワー内のインクを撹拌するための適切な要素を提供することは、挑戦に値する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、本発明の目的は、インクフィルタタワー内でインクを撹拌するための機構を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的を達成するために、自由浮遊部材、たとえば重み付けされたスライダーをプリントヘッドアセンブリのインクフィルタタワー内に組み込む。本発明の一実施形態において、インクフィルタタワーは突起要素、たとえば、タワーを横切って左右に広がるピラーを有する。これらのピラーの間には溝が形成されている。この設計のタワーのためにスライダーは、架橋部材と、架橋部材に接続された下向きの複数の実質的に平行なシャフトとを含む。タワーを組み立てる際、この設計のスライダーは、架橋部材が突起要素の上に位置し、かつシャフトの少なくとも１つが溝内に位置する状態で、自由に浮遊する位置に据え付けられる。スライダーがほぼ所望の垂直位置内に留まり、（１つ以上の）シャフトの所在によって（１つ以上の）溝内に拘束されてインクフィルタタワー内で実質的に横方向に移動するように、スライダーは重み付けされている。インクフィルタタワー内のインクは、スライダーの移動の潤滑剤としての役目を果たす。プリントヘッドアセンブリが往復運動する間、スライダーはプリントヘッドアセンブリの運動方向とは反対の方向に移動して、インクフィルタタワー内で濾過インクを撹拌する。
【００１０】
一実施形態において、架橋部材は平坦な上面を有するバーを備えても良く、シャフトは矩形断面を有する柱を備える。別の実施形態において、架橋部材は湾曲した上面を備えても良く、シャフトは矩形断面を有する柱を備える。また別の実施形態において、架橋部材は、スライダーの回動および摺動を可能にするロッドであり得、スライダーシャフトはロッドによって形成された軸に沿って回転可能である。
【００１１】
本発明の実施形態のその他の特徴および利点は、以下の詳細な説明、添付図面および添付の特許請求の範囲から容易に明らかになる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によるプリントヘッドアセンブリは、インクフィルタタワー内でインクを撹拌するための機構を提供することができる。
【００１３】
本発明の例示的実施形態の特徴および利点は、添付図面と照らし合わせながら以下の詳細な説明を参照することで、さらに完全に理解される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、一般的なプリントヘッドの斜視図である。
【図２】図２は、本発明の一例示的実施形態によるプリントヘッドアセンブリと一緒に使用可能な一般的なインクジェットプリンタの斜視図である。
【図３】図３は、本発明の一例示的実施形態によるプリント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ＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。
【図５】図５は、本発明の一例示的実施形態によるスライダーを描写する図３のプリントヘッドアセンブリの部分の側面図である。
【図６】図６（ａ）は、プリンタキャリアが右側方向に移動するときのスライダーの左側への移動を例示する、図５に示すスライダーを有するインクフィルタタワーの上面図である。図６（ｂ）は、プリンタキャリアが左側方向に移動するときのスライダーの右側への移動を例示する、図５に示すスライダーを有するインクフィルタタワーの上面図である。
【図７】図７は、本発明による平坦な頂部を有するスライダーの第１の実施形態の斜視図である。
【図８】図８は、本発明による湾曲した頂部を有するスライダーの第２の実施形態の斜視図である。
【図９】図９は、本発明によるカムシャフトの形を有するスライダーの第３の実施形態の斜視図である。
【図１０】図１０は、図９のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、本発明の第１の実施形態による図７のスライダーの側面立面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、図１１Ａのスライダーの上面図である。
【図１１Ｃ】図１１Ｃは、図１１ＢのＸＩ−ＸＩ線に沿うスライダーの断面図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、本発明の第２の実施形態による図８のスライダーの側面立面図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、図１２Ａのスライダーの上面図である。
【図１２Ｃ】図１２Ｃは、図１２ＡのＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿うスライダーの断面図である。
【図１２Ｄ】図１２Ｄは、図１２Ａのスライダーの側面図である。
【図１３Ａ】図１３Ａは、本発明の第３の実施形態による図９のスライダーの側面立面図である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、図１３Ａのスライダーの上面図である。
【図１３Ｃ】図１３Ｃは、図１３ＡのＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿うスライダーの断面図である。
【図１３Ｄ】図１３Ｄは、図１３Ａのスライダーの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本明細書で使用する見出し項目は、構成上の目的しかなく、明細書または特許請求の範囲を限定するために使用するものではない。本出願全体で使用する「してもよい」および「できる」という言葉は、強制（つまり「ねばならぬ」）の意味ではなく、許容（つまり「可能性がある」）の意味で使用している。同様に、「含む」および「含んでいる」という言葉は、何かを含むが限定的ではないことを意味する。理解しやすいように、可能な場合は、諸図に共通する類似の要素を表すのに類似の番号を付与している。
【００１６】
図１は、全体的に参照番号１０１で表されるインクジェットプリントヘッドを示す。プリントヘッド１０１は、蓋１６１と本体１６３とで形成されているハウジング１２７を有しており、蓋の底面と本体の上面とをインターフェース１７１において取り付けるかまたは接続することで一体に組み立てられている。ハウジングの形状は、プリントヘッドを担持または収容する外部デバイス、プリントヘッドに収容されるインク量、およびプリントヘッドが１種類以上の異なるインクを収容するかどうかに依って様々である。いずれの実施形態でも、ハウジングまたは本体は、その内部に、初回または補充のインク、および使用中にインクジェットプリントヘッド内の適切な背圧を維持するためのフォームインサート、ラングなどの構造物を保持するためのコンパートメントを少なくとも１つは有している。別の実施形態では、コンパートメントは、ブラックインク、フォトインクおよび／またはシアンインク、マゼンタインクもしくはイエローインクのうちの複数種を収容している。（１つ以上の）コンパートメントを遠隔の大容量インク源に接続する流体接続部（図示せず）が存在し得ることが理解される。
【００１７】
テープ自動接合（ＴＡＢ）回路２０１の１つの部分２０５が、ハウジングの１つの表面１８１に接着し、別の部分２１１が別の表面２２１に接着している。図示のように、これらの２つの表面１８１、２２１は、エッジ２３１のところで互いに対して直角に存在している。ＴＡＢ回路２０１には複数の入力／出力（Ｉ／Ｏ）コネクタ２４１が作製されており、使用中にヒーターチップ２５１をプリンタ、ファックス機、コピー機、写真複写機、プロッター、複合機などの外部デバイスに電気的に接続する。ＴＡＢ回路２０１には複数の導電体２６１が存在して、Ｉ／Ｏコネクタ２４１をヒーターチップ２５１の接合パッド２８１に電気的に接続したり短絡したりするが、そのような接続を容易にする様々な製造技法は知られている。なお、８つのＩ／Ｏコネクタ２４１、８つの導電体２６１、および８つの接合パッド２８１を示しているが、本明細書では任意の数が包含されることが理解される。また、そのようなコネクタ、導電体および接合パッドの数は、互いに同じでなくてもよいことも理解される。
【００１８】
ヒーターチップ２５１は、ハウジング内部のインク供給部と流体接続する少なくとも１つのインクビア３２１を収容している。典型的には、ヒーターチップのインクビアの数は、ハウジング内部に収容されているインクの種類の数と１対１の対応である。ビアはふつう横並びまたは縦並びになっている。プリントヘッドの製造中、ヒーターチップ２５１は、好ましくは、当業界では周知の種々の接着剤、エポキシなどのうちのいずれかによりハウジングに取り付けられる。図示のように、ヒーターチップは、４列（Ａ列〜Ｄ列）の流体噴射素子、特には抵抗加熱素子、またはヒーターを収容している。わかりやすいように、列中のヒーターをドットで表しているが、典型的なプリントヘッドには何百というヒーターが収容されている。ヒーターチップのヒーターは、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／またはエッチングもしくはその他の処理ステップにより、一連の薄膜層として形成されることが理解される。他の図に示す、複数のノズル穴を有するノズルプレートは、薄膜処理中、インクを使用中に吐出するためにノズル穴がヒーターと揃うように、ヒーターチップに重ねて接着されるかまたはヒーターチップと一緒に製造される。あるいは、ヒーターチップは、電気機械的にインクを吐出する、流体噴射素子として圧電素子を収容する単なる半導体ダイである。しかし、本明細書で広義に述べるように、ヒーターチップという用語は、「ヒーター」という名称がインクの電熱的な吐出を示唆するものの、両方の実施形態を包含する。またさらに、全ヒーターチップは、図示のような上面発射構造の代わりに側面発射構造として構成してもよい。
【００１９】
図２は、全体的に参照番号４０１で表される、プリントヘッド１０１を収容するインクジェットプリンタの形態での外部デバイスを示す。プリンタ４０１は、１つ以上のプリントヘッドを収容する複数のスロット４４１を有するキャリッジ４２１を含む。キャリッジ４２１は、当業界では周知のように、ドライブベルト５０１に供給される推進力によって、シャフト４８１に沿って（コントローラ５７１の出力５９１により）印刷ゾーン４３１の上方で往復動させられる。キャリッジ４２１の往復動は、プリンタ４０１内で給紙トレイ５４１から用紙搬送路に沿って印刷ゾーン４３１を通過し排紙トレイ５６１へと送られる用紙５２１などの印刷媒体に対して相対的に実行される。
【００２０】
印刷ゾーンでは、キャリッジ４２１は、矢印で示すように、用紙送り方向に対して概ね垂直の往復動方向に往復動する。そのようなときに、プリント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５７１の指令に応じてヒーターチップ２５１（図１）から吐出されることになる。インク滴放出のタイミングは、印刷中の画像のピクセルパターンに対応する。多くの場合、そのようなパターンは、プリンタ外部の、コントローラに（外部入力により）電気的に接続されたデバイス、たとえばコンピュータ、スキャナ、カメラ、視覚的表示装置、携帯情報端末、またはその他で生成される。ユーザー選択インターフェース６０１を有するコントロールパネル５８１も、コントローラ５７１に入力６２１を与えて、プリンタの追加の性能や堅牢性を可能にし得る。
【００２１】
インク一滴を印刷または放出するために、流体噴射素子（図１のＡ列〜Ｄ列のドット）に少量の電流が個別に流されて、少量のインクを急速に加熱する。それによってインクは局所のインクチャンバ内で蒸発し、ノズルプレートから印刷媒体に向けて吐出される。そのようなインク滴を放出するのに必要な噴射パルスは、単一またはスプリット噴射パルスを具現化してもよく、接合パッド２８１、導電体２６１、Ｉ／Ｏコネクタ２４１およびコントローラ５７１間の接続から入力端子（たとえば接合パッド２８１）のヒーターチップで受信される。入力端子からの噴射パルスは、内部ヒーターチップ配線により、１つまたは多数の流体噴射素子へと搬送される。
【００２２】
図３は、本発明の一例示的実施形態による全体的に参照番号１で示されるプリントヘッドアセンブリの分解斜視図であり、図４および図５はその断面図である。プリントヘッドアセンブリ１は、インクカートリッジ本体１０、フィルタ２０、フィルタキャップ３０、ガスケット４０、インク容器５０、栓ボール６０および蓋７０を含む。インクカートリッジ本体１０は、インク容器５０を受け入れるように寸法決めおよび構成されたチャンバ１２を有する。図ではインク容器５０を１つしか示していないが、複数のインク容器を備えて１種以上のカラーインクを収容することもできることを理解されたい。インク容器５０は、チャンバ１２内に据え付けられてすぐにインクを配送するための流出ポート５２を含み、ポート５２はリップまたはエクステンションなどの適切なインターフェース構造を含み得る。取り外し可能な封止を使用して流出ポート５２を封止することができ、据え付け時に当該封止を取り外すことができる。
【００２３】
インクカートリッジ本体１０には、印刷媒体にインクを配送するための複数のノズルを含むプリントヘッドチップ（または「ノズルプレート」）１１が取り付けられている。他の実施形態では、チップから独立した構造物上にノズルが形成される。インクは、インク容器５０の流出ポート５２から、本体１０の下側部分のチャネル内を流れる。インクは次に、本体１０内をプリントヘッドチップ１１内のマニフォールドへと流れ、そこから、チップ１１に形成されたヒーター素子または圧電素子を用いるなどによりノズルへと引かれて印刷媒体上に吐出される。システム１は、ノズルが媒体上の所望の１つ以上の位置にインクを滴下するように、印刷媒体に対して相対的に移動する。
【００２４】
インクカートリッジ本体１０の下側部分は、タワー１４（または「インクフィルタタワー」）を含む。タワー１４は、印刷用インクを受けるための、任意の適切な入口通路、エクステンション、構造物、ポートまたはインターフェースを含み得る。この例のタワー１４は、インク容器５０からタワー１４内のチャンバ７５により形成される別の容器へとインクを流し得る１つ以上の開口部１５を有する、インクの立ち上がった管状エクステンションすなわち立て管を含む。チャンバ７５の底に取り付けられた多数の突起要素、たとえばピラー８１、８２、８３は、互いに間隔を空けて実質的に平行に配置されている。図５には３つのピラーしか示していないが、当業者であれば、下記のスライダーなどの自由浮遊部材のための実質的に平行なガイド要素を本質的に形成する別の個数のピラーがこのタワー内に存在し得ることを理解するであろう。ピラーの列の間隔は「溝」を定義すると言い表せる。
【００２５】
図４に示すように、フィルタキャップ３０はタワー１４と係合し、具体的には、タワー１４の直立した外側周壁に溶接により取り付けられ得る。フィルタキャップ３０は、インクカートリッジ本体１０とインク容器５０との間に通路を提供するコンジットまたはガイド部品を含む。この例では、フィルタキャップ３０は内部通路３２を含み、ここを通ってインクが提供される。通路３２は、インク容器端部の小径上側通路部分３４およびインクカートリッジ本体端部の大径下側通路部分３６によって定義されている。フィルタキャップ３０はポリアミド、たとえばナイロンなどまたは、タワー１４、インクカートリッジ本体１０および／もしくはインク容器５０に対して流体耐性の封止を提供できる他の適切な材料で作製され得る。
【００２６】
フィルタキャップ３０の上側通路部分３４は、対応するインク容器５０の流出ポート５２と係合して、インクをインク容器５０からフィルタキャップ３０の通路３２へと流入させる。封止部材がフィルタキャップ３０に隣接して配置されて、フィルタキャップ３０とインク容器５０との間の封止を補助している。この例において封止部材は、流体封止を生成してシステムからの流体および蒸発ロスを制御し、空気が当該システムに入るのを防いで背圧を維持するために、上側通路部分３４と係合するガスケット４０を含む。ガスケット４０は、適切なエラストマー材、または他の良好な封止特性を有する材料で作製され得る。
【００２７】
フィルタ２０は、インク内の混入物がプリントヘッドチップに到達しないように濾過をする。フィルタ２０はまた、毛管機能も提供でき、必要に応じてプリントヘッドチップへとインクを通過させるが、空気がプリントヘッドチップに入ることは阻止する。フィルタ２０は、金属織物、高分子織物、または他のメッシュ、スクリーン、または織物材料で作製され得る。たとえば、ステンレス鋼オランダ織りまたはステンレス鋼ランダム織り材料を使ってフィルタ２０を形成することができる。フィルタ２０は、タワー１４内にインサート射出成形されてもよく、あるいはインクカートリッジ本体１０内に配置されてもよい。別の例として、インクカートリッジ本体１０に対してフィルタ２０の熱かしめを行ってもよい。
【００２８】
インクカートリッジ本体１０および関連する蓋７０を形成するのに使う材料は、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、ポリエチレンならびにポリオキシメチレン、またはケトン系、アセテート系およびアルコール系のインクに適合するその他の材料であり得る。これらの材料は浸透による蒸気ロスを呈するため、インク容器５０の形態で第２の境界が提供されてもよい。この意味で、インク容器５０は、ポリプロピレンおよび／またはポリエチレン系の材料で作製されて、十分な浸透バリアを作成することができる。インク容器５０はまた、発泡体またはフェルト材料を備えている。インク容器５０は、インクカートリッジ本体１０に第１の浸透境界を提供し、インク容器５０がインクカートリッジ本体１０および蓋７０の内部に取り付けられたときに、長さ対面積比の大きな蛇行排気路が作り出される。この蛇行路は、高い湿度環境を維持しながら空気を通り抜けさせ、それは、蒸発ロスを低減し、システムからの浸透を大幅に軽減する。
【００２９】
図５を参照して、インクフィルタタワー１４はまた、タワー１４内でのインクの沈殿を防止するためにインクフィルタタワー１４内に据え付けられている重み付けされた金属製スライダー８０などの自由浮遊部材を有する。スライダー８０は、タワー１４内の他の要素に物理的に接続されていないという意味において自由浮遊性である。スライダー８０は、インクフィルタタワー１４の上にインクフィルタ３０を溶接により取り付ける前にインクフィルタタワー内に据え付けられる。その後、インクフィルタ２０の上に取り付けられるインク容器５０内にフェルトまたは発泡体を据え付ける。フェルトまたは発泡体を据え付けた後、インクが容器内に注入されてインクフィルタタワー内へと通過する。
【００３０】
スライダー８０は概して、その上側にある接続バーまたはロッドなどの架橋部材８８と、シャフトを接続する架橋部材８８に一体形成された多数の垂直な矩形のシャフト８４、８５、８６とで構成される。シャフト８４、８５および８６は、典型的には封止されており、中空でなくても中空芯を有していてもよいが、互いに実質的に平行であるように架橋部材から下向きに突出している。スライダーシャフトは、実質的に平行であるが、等しい幅を有する必要はない。実際には、インクを可能な限り撹拌する一方でスライダーがなおも自由に浮遊できるように、スライダーシャフトは溝の内外のいずれにおいても可能な限り大きな寸法を有することが望ましい。
【００３１】
スライダー８０は、少なくともいくつかのシャフト８４、８５が溝８９、９０内に位置する一方でシャフト８６などの１つ以上のシャフトがチャンバ７５内で通路８３に隣接するものの溝の外側にあるように、インクフィルタタワー１４内に配置される。架橋部材８８およびシャフトの構造および重みは、スライダー８０をピラーに対して相対的に自由に浮遊する位置に拘束して、捻れまたは貼り付きを起こすことなくプリントヘッドアセンブリの左右への実質的な横移動を可能にする。チャンバ７５内のインクは、インクフィルタタワー内でのスライダーの左右前後への移動を可能にする潤滑剤としての役目を果たすが、インクの粘度はまた、スライダーの移動が急速すぎないようにスライダーの移動を遅くする。
【００３２】
スライダー８０の左右の移動は、印刷中のプリントヘッドキャリアの往復運動によって開始される。スライダー８０の運動方向はプリントヘッドアセンブリの運動方向とは反対である。したがって、図６（ａ）に示すように、キャリアが右に動くときにスライダー８０は左に動く。同様に、図６（ｂ）に示すように、キャリアが左に動くときにスライダー８０は右に動く。これは、ノズルプレート領域の近傍および周辺にあるインクを含めてインクフィルタタワー内のインクの撹拌を助け、さもなければ発生するインクの沈殿を軽減する。また、インクの撹拌は、プリンタを使用しない期間の後などにおいて既に沈殿したインクの混合をも助ける。
【００３３】
速度に関して、インクジェットプリンタのキャリアはたとえば３０インチ／秒で移動し、６００ピクセル／インチを生成し得る。これは、キャリアがおおよそ１８ｋＨｚ＝（３０インチ／秒）×（６００ピクセル／インチ）＝１８，０００ピクセル／秒で機能することを可能にする。これらのキャリア速度では、スライダーは、たとえば１４〜１５インチ／秒でキャリアの往復動方向とは反対の方向に移動し得る。キャリア速度に加えて、スライダーのスピードはスライダーの重みおよびインクの組成などの要因に依存し得る。しかしながら、スライダーの実際の移動速度はいかなる特定値にも限定されない。
【００３４】
この設計のインクフィルタタワーは、インクの沈殿が問題となる顔料系インクに特に有用である。現在のところ、インクジェットプリンタでの使用にはモノクロ用インクのみ、即ちブラックインクのみが典型的に顔料系になっている。しかし、本発明はその他の色の顔料系インクでも有用である。
【００３５】
スライダー８０は、ステンレス鋼などの金属材料で形成され得、万が一使用インクが金属と悪い相互作用をする場合に金属とインクとの直接接触を防止するために、カプセル化またはコーティングされ得る。
【００３６】
スライダー８０は、インクフィルタタワー内でのスライダーの移動を促進するために重み付けされている。一実施形態において、スライダーの重みはおおよそ０．４５〜０．５グラムの範囲である。
【００３７】
図７は、本発明によるスライダー８０の第１の実施形態の斜視図である。この実施形態においてスライダー８０’は、実質的に平坦な上面８８’を有する架橋部材と、チャネル８７ａ、８７ｂによって隔離された下向きのシャフト８４’、８５’および８６’とを有する。これらのシャフトは矩形断面を有する柱状の形であることがわかる。シャフト８６’はシャフト８４’および８５’よりも幅広であり得る。これは、溝の外側にシャフト８６’が位置しており、かつインクを最大限に撹拌するためにより大きな断面のシャフトを収容する空間がチャンバ７５内にある場合に望ましくなり得る。図示された実施形態において、架橋部材８１’の周囲およびシャフトの垂直エッジは、スライダーの運動を強化しかつスライダーの貼り付きを防止するために面取りされていてもよい。
【００３８】
図８は、本発明によるスライダー８０の第２の実施形態の斜視図である。この実施形態においてスライダー８０’’は、湾曲した上面８８’’を有する架橋部材と、矩形断面を有する柱状の形のシャフト８４’’、８５’’および８６’’とを有する。図７に示す実施形態と同様に、シャフト８６’’はシャフト８４’’および８５’’よりも幅広であってもよく、スライダー８０’’のエッジは面取りされていてもよい。
【００３９】
図９は、本発明によるスライダー８０の第３の実施形態の斜視図である。この実施形態においてスライダー８０’’’は、架橋部材８８’’’がロッドでありシャフト８４’’’、８５’’’および８６’’’が丸い扇形の断面を有する、カムシャフトとして形作られている。８４’’’、８５’’’および８６’’’の側壁は互いに実質的に平行に維持される。この設計は、スライダー８８’’’がピラー８１、８２、８３を横切って摺動するだけでなくロッド８８’’’によって形成される軸周りに回動もできるように、自由浮遊スライダーの運動にさらなる自由度を加え、インクの撹拌を向上させ、インクの沈殿を防止する。図１０は、図９のＸ−Ｘ線において見たときの第３の実施形態によるスライダー８０’’’の斜視図を示す。
【００４０】
図１１〜図１３は、図７〜図９に示すスライダー８０の３つの異なる実施形態についての可能な寸法の例を（ｍｍ単位で）示す。
【００４１】
図１１Ａは、本発明の第１の実施形態による図７のスライダーの側面立面図である。図１１Ｂは、図１１Ａのスライダーの上面図である。図１１Ｃは、図１１ＢのＸＩ−ＸＩ線に沿うスライダーの断面図である。
【００４２】
図１２Ａは、本発明の第２の実施形態による図８のスライダーの側面立面図である。図１２Ｂは、図１２Ａのスライダーの上面図である。図１２Ｃは、図１２ＡのＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿うスライダーの断面図である。図１２Ｄは、図１２Ａのスライダーの側面図である。
【００４３】
図１３Ａは、本発明の第３の実施形態による図９のスライダーの側面立面図である。図１３Ｂは、図１３Ａのスライダーの上面図である。図１３Ｃは、図１３ＡのＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿うスライダーの断面図である。図１３Ｄは、図１３Ａのスライダーの側面図である。
【００４４】
このように、本発明は、インクフィルタタワー内のインクを撹拌するのに役立ち、それによって、プリントヘッドアセンブリのノズルの機能停止を少なくし、印刷サンプルのより濃い着色を可能にする。
【００４５】
本発明の具体的な実施形態を例示し説明してきたが、当業者にとっては本発明の精神と範囲を逸脱しない様々な他の変化形態および変更形態が明白である。したがって、本発明の範囲内のそのような変化形態および変更形態は全て別記の請求項に含まれるものとする。
【符号の説明】
【００４６】
１  プリントヘッドアセンブリ
１０  インクカートリッジ本体
１１  プリントヘッドチップ
１２  チャンバ
１４  インクフィルタタワー
１５  開口部
２０，３０  インクフィルタ
３２  内部通路
３４  上側通路部分
３６  下側通路部分
４０  ガスケット
５０  インク容器
５２  流出ポート
６０  栓ボール
７０  蓋
７５  チャンバ
８０，８０’，８０’’，８０’’’  スライダー
８１，８２，８３  ピラー
８４，８４’，８４’’，８４’’’，８５，８５’，８５’’，８５’’’，８６，８６’，８６’’，８６’’’  シャフト
８７ａ，８７ｂ  チャネル
８８，８８’’’  架橋部材
８８’，８８’’  上面
８９，９０  溝
１０１  プリントヘッド
１２７  ハウジング
１６１  蓋
１６３  本体
１７１  インターフェース
１８１，２２１  表面
２０１  ＴＡＢ回路
２１１  部分
２３１  エッジ
２４１  Ｉ／Ｏコネクタ
２５１  ヒーターチップ
２６１  導電体
２８１  接合パッド
３２１  インクビア
４０１  プリンタ
４２１  キャリッジ
４４１  スロット
４３１  印刷ゾーン
４８１  シャフト
５０１  ドライブベルト
５２１  用紙
５４１  給紙トレイ
５６１  排紙トレイ
５７１  コントローラ
５８１  コントロールパネル
５９１  出力
６０１  ユーザー選択インターフェース
６２１  入力
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１３Ｄ】
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