(57)【要約】  インクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整システムは、流体供給導管の入口端にそれぞれ第１及び第２バルブを介して接続される第１及び第２インク供給部を含んで構成される。印刷ヘッドマウントは、前記流体供給導管の出口端に接続される入口ポートと、廃棄リザーバに第１流体伝送導管及び第３バルブを介して接続される出口ポートと、を含む。印刷ヘッドカートリッジは、前記印刷ヘッドマウント内に取付けられ、前記印刷ヘッドマウントの前記入口及び出口ポートと流体連結する。温度制御要素及び温度センサは前記第１及び第２バルブの下流に配置され、コントローラは、前記温度制御要素、前記温度センサ、前記第１、第２及び第３バルブのそれぞれに接続される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整システムであって、
流体供給導管にそれぞれ第１及び第２バルブを介して接続される第１及び第２インク供給部と、
印刷ヘッドカートリッジを保持するように構成され、前記流体供給導管に接続される入口ポートと、廃棄リザーバに流体伝送導管及び第３バルブを介して接続される出口ポートとを含む印刷ヘッドマウントと、
前記第１、第２及び第３バルブのそれぞれに接続されるコントローラと、
を含んで構成される、インクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整システム。
【請求項２】
請求項１記載のインクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整システムであって、
前記第１及び第２バルブの下流に配置される温度制御要素及び温度センサと、
前記温度制御要素及び前記温度センサに接続される前記コントローラと、
を更に含んで構成される、インクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整システム。
【請求項３】
請求項２記載のインクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整システムであって、
前記温度制御要素及び前記温度センサは、前記印刷ヘッドマウント内のバルブキャビティに組み込まれる、インクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整システム。
【請求項４】
請求項２記載のインクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整システムであって、
前記温度制御要素及び前記温度センサは、前記インク供給マニホールド内に直列に配置される、インクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整システム。
【請求項５】
請求項１記載のインクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整システムであって、
前記流体供給マニホールドにそれぞれ第４及び第５バルブを介して接続される第１及び第２流体供給部と、
前記流体伝送導管に第６バルブを介して接続されるリサイクルリザーバと、
前記第４、第５及び第６バルブのそれぞれに接続される前記コントローラと、
を更に含んで構成される、インクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整システム。
【請求項６】
請求項５記載のインクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整システムであって、
前記第１及び第２流体供給部内の各流体は、空気、ヘリウム、アルゴン、窒素、酸素、水、溶剤、界面活性剤、水置換剤、保湿剤、及び、これらの組み合わせからなるグループから選択される流体である、インクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整システム。
【請求項７】
請求項６記載のインクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整システムであって、
前記第１、第２、第４及び第５バルブの下流に配置される温度制御要素及び温度センサと、
前記温度制御要素及び前記温度センサに接続される前記コントローラと、
を更に含んで構成される、インクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整システム。
【請求項８】
請求項７記載のインクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整システムであって、
前記温度制御要素及び前記温度センサは、前記印刷ヘッドマウント内のバルブキャビティに組み込まれる、インクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整システム。
【請求項９】
請求項８記載のインクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整システムであって、
前記温度制御要素及び前記温度センサは、前記流体供給マニホールドに直列に配置される、インクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整システム。
【請求項１０】
印刷ヘッドカートリッジを保持するように構成された印刷ヘッドマウントを含み、更に、流体供給導管にそれぞれ第１及び第２バルブを介して接続される第１及び第２インク供給部により供給を受ける前記流体供給導管に接続される入口ポートと、廃棄リザーバに流体伝送導管及び第３バルブを介して接続される出口ポートとを含む、インクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整方法であって、
前記印刷ヘッドマウントから第１印刷ヘッドカートリッジを取外すステップと、
前記第１バルブを閉じるステップと、
前記第３バルブを開くステップと、
前記第２バルブを開くステップと、
前記第２インク供給部からのインクが前記第３バルブを通過するに十分な第１の所定期間の経過を待つステップと、
前記第３バルブを閉じるステップと、
前記印刷ヘッドマウント内に第２印刷ヘッドカートリッジを差込むステップと、
を含んで構成される、インクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整方法。
【請求項１１】
請求項１０記載のインクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整方法であって、
前記第２バルブを開くステップと、前記第１の所定期間の経過を待つステップとの間に、温度センサにより計測された温度を所定温度範囲と比較し、必要であれば、温度制御要素を作動させて計測された温度を補正するステップを、更に含み、
前記第３バルブを閉じるステップは、前記第１の所定期間が経過し、かつ計測された温度が前記所定温度範囲内のときに、前記第３バルブを閉じることを含む、インクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整方法。
【請求項１２】
請求項１０記載のインクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整方法であって、
前記流体供給導管に第４バルブを介して接続される第１流体供給部と、前記流体伝送導管に第５バルブを介して接続されるリサイクルリザーバと、を更に含み、
前記第１バルブを閉じるステップと、前記第３バルブを開くステップとの間に、
前記第５バルブを開くステップと、
前記第４バルブを開くステップと、
前記第１流体供給部からの流体が前記第５バルブを通過するに十分な第２の所定期間の経過を待つステップと、
前記第５バルブを閉じるステップと、
前記第４バルブを閉じるステップと、を更に含む、インクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整方法。
【請求項１３】
請求項１２記載のインクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整方法であって、
前記第２バルブを開くステップと、前記第１の所定期間の経過を待つステップとの間に、温度センサにより計測された温度を所定温度範囲と比較し、必要であれば、温度制御要素を作動させて計測された温度を補正するステップを、更に含み、
前記第３バルブを閉じるステップは、前記第１の所定期間が経過し、かつ計測された温度が前記所定温度範囲内のときに、前記第３バルブを閉じることを含む、インクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整方法。
【請求項１４】
請求項１２記載のインクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整方法であって、
前記流体供給導管に第６バルブを介して接続される第２流体供給部を更に含み、
前記第３バルブを開くステップと、前記第２バルブを開くステップとの間に、
前記第６バルブを開くステップと、
前記第２流体供給部からの流体が前記第３バルブを通過するに十分な第３の所定期間の経過を待つステップと、
前記第６バルブを閉じるステップと、を更に含む、インクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整方法。
【請求項１５】
請求項１４記載のインクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整方法であって、
前記第２バルブを開くステップと、前記第１の所定時間の経過を待つステップとの間に、温度センサにより計測された温度を所定温度範囲と比較し、必要であれば、温度制御要素を作動させて計測された温度を補正するステップを、更に含み、
前記第３バルブを閉じるステップは、前記第１の所定期間が経過し、かつ計測された温度が前記所定温度範囲内のときに、前記第３バルブを閉じることを含む、インクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整方法。
【請求項１６】
請求項１５記載のインクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整方法であって、
前記第１及び第２流体供給部内の各流体は、空気、ヘリウム、アルゴン、窒素、酸素、水、溶剤、界面活性剤、水置換剤、保湿剤、及び、これらの組み合わせからなるグループから選択される流体である、インクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整方法。
【請求項１７】
インクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整システムであって、
流体供給導管の入口端にそれぞれ第１及び第２バルブを介して接続される第１及び第２インク供給部と、
前記流体供給導管の出口端に接続される入口ポートと、廃棄リザーバに第１流体伝送導管及び第３バルブを介して接続される出口ポートとを含む印刷ヘッドマウントと、
前記印刷ヘッドマウント内に取付けられて前記印刷ヘッドマウントの前記入口及び出口ポートと流体連結する印刷ヘッドカートリッジと、
前記第１及び第２バルブの下流に配置される温度制御要素及び温度センサと、
前記温度制御要素、前記温度センサ、及び、前記第１、第２及び第３バルブのそれぞれに接続されるコントローラと、
を含んで構成される、インクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整システム。
【請求項１８】
請求項１７記載のインクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整システムであって、
前記流体供給導管の入口端に配置される第４バルブと、
前記第１及び第２インク供給部と前記第１流体伝送導管との間の流体連結を提供する第２流体伝送導管と、
前記第２流体伝送導管に配置される第５バルブと、
前記流体供給導管と前記廃棄リザーバとの間の流体連結を提供する第３流体伝送導管内の第６バルブと、
を更に含んで構成され、
前記コントローラは前記第４、第５及び第６バルブに接続される、インクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整システム。
【請求項１９】
請求項１７記載のインクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整システムであって、
前記流体供給マニホールドにそれぞれ第４及び第５バルブを介して接続される第１及び第２流体供給部と、
前記第１流体伝送導管に第６バルブを介して接続されるリサイクルリザーバと、
前記第４、第５及び第６バルブのそれぞれに接続される前記コントローラと、
を更に含んで構成される、インクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整システム。
【請求項２０】
請求項１９記載のインクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整システムであって、
前記温度センサは、前記印刷ヘッドカートリッジ内に配置される、インクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整システム。
【請求項２１】
請求項１９記載のインクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整システムであって、
前記第１及び第２流体供給部内の各流体は、空気、ヘリウム、アルゴン、窒素、酸素、水、溶剤、界面活性剤、水置換剤、保湿剤、及び、これらの組み合わせからなるグループから選択される流体である、インクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整システム。
【請求項２２】
請求項１９記載のインクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整システムであって、
前記流体供給導管の入口端に配置される第７バルブと、
前記第１、第２、第４及び第５バルブと前記第１流体伝送導管との間の流体連結を提供する第２流体伝送導管と、
前記第２流体伝送導管に配置される第８バルブと、
前記流体供給導管と、第１０バルブを介して前記リサイクルリザーバ、及び、第１１バルブを介して前記廃棄リザーバとの間の流体連結を提供する第３流体伝送導管内の第９バルブと、
を更に含んで構成され、
前記コントローラは前記第７、第８、第９、第１０及び第１１バルブに接続される、インクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整システム。
【請求項２３】
請求項２２記載のインクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整システムであって、
前記温度センサは、前記印刷ヘッドカートリッジ内に配置される、インクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整システム。
【請求項２４】
請求項２２記載のインクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整システムであって、
前記第１及び第２流体供給部内の各流体は、空気、ヘリウム、アルゴン、窒素、酸素、水、溶剤、界面活性剤、水置換剤、保湿剤、及び、これらの組み合わせからなるグループから選択される流体である、インクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整システム。
【請求項２５】
印刷ヘッドマウント内に取付けられて前記印刷ヘッドマウントの入口及び出口ポートと流体連結する第１印刷ヘッドカートリッジを含み、前記入口ポートが、流体供給導管の入口端にそれぞれ第１及び第２バルブを介して接続される第１及び第２インク供給部により供給を受ける前記流体供給導管の出口端に接続され、前記出口ポートが、廃棄リザーバに第１流体伝送導管及び第３バルブを介して接続される、インクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整方法であって、
前記印刷ヘッドマウントから前記第１印刷ヘッドカートリッジを取外すステップと、
前記第１バルブを閉じるステップと、
前記第３バブルを開くステップと、
前記第２バルブを開くステップと、
前記第２インク供給部からのインクが前記第３バルブを通過するに十分な第１の所定期間の経過を待つステップと、
前記第３バルブを閉じるステップと、
前記印刷ヘッドマウント内に第２印刷ヘッドカートリッジを差込むステップと、
前記第２インク供給部からのインクで前記インクジェット印刷システムを動作させるステップと、
前記第２印刷ヘッドカートリッジ内に配置される温度センサにより前記第２インク供給部からのインクの温度を計測するステップと、
前記第２インク供給部からのインクの温度を第１の所定温度範囲と比較し、必要であれば、前記第２印刷ヘッドカートリッジ内に配置される前記温度センサの上流に配置される温度制御要素を活性化し、前記第２インク供給部からのインクの温度を前記第１の所定温度範囲内に補正するステップと、
を含んで構成されるインクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整方法。
【請求項２６】
請求項２５記載のインクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整方法であって、
前記流体供給導管の入口端に配置される第４バルブと、前記第１及び第２インク供給部と前記第１流体伝送導管との間の流体連結を提供する第２流体伝送導管に配置される第５バルブと、前記流体供給導管と前記廃棄リザーバとの間の流体連結を提供する第３流体伝送導管内の第６バルブと、を更に含み、
請求項２５の最後のステップの後に、
前記印刷ヘッドマウントから前記第２印刷ヘッドカートリッジを取外すステップと、
前記第４バルブを閉じるステップと、
前記第２バルブを閉じるステップと、
前記第６バルブを開くステップと、
前記第５バルブを開くステップと、
前記第１バルブを開くステップと、
前記第１インク供給部からのインクが前記第６バルブを通過するに十分な第２の所定期間の経過を待つステップと、
前記第６バルブを閉じるステップと、
前記印刷ヘッドマウント内に第３印刷ヘッドカートリッジを差込むステップと、
前記第１インク供給部からのインクで前記インクジェット印刷システムを動作させるステップと、
前記第３印刷ヘッドカートリッジ内に配置される温度センサにより前記第１インク供給部からのインクの温度を計測するステップと、
前記第１インク供給部からのインクの温度を第２の所定温度範囲と比較し、必要であれば、前記第３印刷ヘッドカートリッジ内に配置される前記温度センサの上流に配置される前記温度制御要素を活性化し、前記第１インク供給部からのインクの温度を前記第２の所定温度範囲内に補正するステップと、を更に含む、インクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整方法。
【請求項２７】
請求項２５記載のインクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整方法であって、
前記流体供給導管に第４バルブを介して接続される第１流体供給部と、前記第１流体伝送導管に第５バルブを介して接続されるリサイクルリザーバと、を更に含み、
前記第１バルブを閉じるステップと、前記第３バルブを開くステップとの間に、
前記第５バルブを開くステップと、
前記第４バルブを開くステップと、
第１流体供給部からの流体が前記第５バルブを通過するに十分な第２の所定期間の経過を待つステップと、
前記第５バルブを閉じるステップと、
前記第４バルブを閉じるステップと、を更に含む、インクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整方法
【請求項２８】
請求項２７記載のインクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整方法であって、
前記流体供給導管の入口端に配置される第６バルブと、
前記第１、第２及び第４バルブと前記第１流体伝送導管との間の流体連結を提供する第２流体伝送導管に配置される第７バルブと、
前記流体供給導管と、第９バルブを介して前記リサイクルリザーバ、及び、第１０バルブを介して前記廃棄リザーバとの間の流体連結を提供する第３流体伝送導管内の第８バルブと、を更に含み、
請求項２７の最後のステップの後に、
前記印刷ヘッドマウントから前記第２印刷ヘッドカートリッジを取外すステップと、
前記第６バルブを閉じるステップと、
前記第２バルブを閉じるステップと、
前記第９バルブを開くステップと、
前記第８バルブを開くステップと、
前記第７バルブを開くステップと、
前記第４バルブを開くステップと、
前記第１流体供給部からの流体が前記第９バルブを通過するに十分な第３の所定期間の経過を待つステップと、
前記第９バルブを閉じるステップと、
前記第４バルブを閉じるステップと、
前記第１０バルブを開くステップと、
前記第１バルブを開くステップと、
前記第１インク供給部からのインクが前記第１０バルブを通過するに十分な第４の所定期間の経過を待つステップと、
前記第１０バルブを閉じるステップと、
前記印刷ヘッドマウントに第３印刷ヘッドカートリッジを差込むステップと、
前記第１インク供給部からのインクで前記インクジェット印刷システムを動作させるステップと、
前記第３印刷ヘッドカートリッジ内に配置される温度センサにより前記第１インク供給部からのインクの温度を計測するステップと、
前記第１インク供給部からのインクの温度を第２の所定温度範囲と比較し、必要であれば、前記第３印刷ヘッドカートリッジ内に配置される前記温度センサの上流に配置される前記温度制御要素を活性化し、前記第１インク供給部からのインクの温度を前記第２の所定温度範囲内に補正するステップと、を更に含む、インクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整方法。
【請求項２９】
請求項２７記載のインクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整方法であって、
前記流体供給導管に第６バルブを介して接続される第２流体供給部を含み、
前記第３バルブを開くステップと、前記第２バルブを開くステップとの間に、
前記第６バルブを開くステップと、
前記第２流体供給部からの流体が前記第３バルブを通過するに十分な第３の所定期間の経過を待つステップと、
前記第６バルブを閉じるステップと、を更に含む、インクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整方法。
【請求項３０】
請求項２９記載のインクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整方法であって、
前記第１及び第２流体供給部内の各流体は、空気、ヘリウム、アルゴン、窒素、酸素、水、溶剤、界面活性剤、水置換剤、保湿剤、及び、これらの組み合わせからなるグループから選択される流体である、インクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整方法。
【請求項３１】
請求項２９記載のインクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整方法であって、
前記流体供給導管の入口端に配置される第７バルブと、
前記第１、第２、第４及び第６バルブと前記第１流体伝送導管との間の流体連結を提供する第２流体伝送導管に配置される第８バルブと、
前記流体供給導管と、第１０バルブを介して前記リサイクルリザーバ、及び、第１１バルブを介して前記廃棄リザーバとの間の流体連結を提供する第３流体伝送導管内の第９バルブと、を含み、
請求項２９の最後のステップの後に、
前記印刷ヘッドマウントから前記第２印刷ヘッドカートリッジを取外すステップと、
前記第７バルブを閉じるステップと、
前記第２バルブを閉じるステップと、
前記第１０バルブを開くステップと、
前記第９バルブを開くステップと、
前記第８バルブを開くステップと、
前記第４バルブを開くステップと、
前記第１流体供給部からの流体が前記第１０バルブを通過するに十分な第４の所定期間の経過を待つステップと、
前記第１０バルブを閉じるステップと、
前記第４バルブを閉じるステップと、
前記第１１バルブを開くステップと、
前記第６バルブを開くステップと、
前記第２流体供給部からの流体が前記第１１バルブを通過するに十分な第５の所定期間の経過を待つステップと、
前記第６バルブを閉じるステップと、
前記第１バルブを開くステップと、
前記第１インク供給部からのインクが前記第１１バルブを通過するに十分な第６の所定期間の経過を待つステップと、
前記第１１バルブを閉じるステップと、
前記印刷ヘッドマウントに第３印刷ヘッドカートリッジを差込むステップと、
前記第１インク供給部からのインクで前記インクジェット印刷システムを動作させるステップと、
前記第３印刷ヘッドカートリッジ内に配置される温度センサにより前記第１インク供給部からのインクの温度を計測するステップと、
前記第１インク供給部からのインクの温度を第２の所定温度範囲と比較し、必要であれば、前記第３印刷ヘッドカートリッジ内に配置される前記温度センサの上流に配置される前記温度制御要素を活性化し、前記第１インク供給部からのインクの温度を前記第２の所定温度範囲内に補正するステップと、を更に含む、インクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００７年６月２９日出願の米国仮特許出願第６０／９３７，７８５号の利益を主張し、その全開示は、参照により、本明細書に組み入れられる。
【０００２】
本発明は、流体システム、より詳しくは、インクジェット印刷システムにおける制御及び伝達のためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
インクジェット印刷システムは、通常、１以上の印刷ヘッドと、１以上のインク供給部と、印刷システム内のインクの流れを調整する電子コントローラとを含む。インクは、通常、微小な液滴の形で、印刷ヘッドにおける独立にアドレス可能な複数のノズルを通り、所望の形態で印刷媒体に接触するように、印刷媒体へ向かう。一般に、印刷ヘッド及びこれらに組み込まれたノズルは、ノズルからのインクの噴出を適切に順序づけるように、１又は複数のアレイで構成される。印刷ヘッド及び／又は印刷媒体は互いに関連して動くことで、印刷媒体に移送されたインクから画像が形作られる。
【０００４】
１つのインクジェット印刷システムの構成において、複数の印刷ヘッドは、ジグザグ状に配置されて、印刷媒体の基準のページ幅にわたる印刷ヘッドアレイを形成する。印刷媒体は、印刷プロセス中、送られ、印刷ヘッドアレイは印刷媒体に対して固定される。このようなインクジェット印刷システムの構成は、高速度とインク配置の正確さとが求められる大量印刷に用いられる。
【０００５】
乾燥したインク、ダスト、印刷媒体繊維などの異物は、印刷ヘッドの表面上に集まり、ノズルを詰まらせ、そこからの適正なインクの噴出を阻み、また、インクジェット印刷システム内で用いられるインク又は他の流体の配送及び回収に用いられる流体伝送通路内を塞ぐようになる。加えて、インクジェット印刷システムが長期間使用されていないならば、流体伝送通路と印刷ヘッドは、伝送通路内の流体の流れをふさぎ、あるいは妨げる乾燥したインクや他の流体のかさぶたを蓄積しがちである。もしも、このような異物の堆積を許すなら、印刷品質の悪化を引き起こし、インクジェット印刷システムは流体の制限された流れによって損傷を受ける。印刷ヘッド及び流体伝送通路をインク及び異物から守ることは、インクジェット印刷システムの効率的で正確な動作に必須である。
【０００６】
一般に、インクジェット印刷システムの印刷ヘッド、ノズル、流体伝送通路、及び、インク供給リザーバは、複数の印刷ヘッドカートリッジの中にパッケージされる。しかしながら、これらの要素について様々な配置が可能であり、印刷ヘッド及び／又はカートリッジ用のキャリッジアッセンブリ又はマウント、延長された外部の流体伝送通路、及び、多様なインク及び流体のリザーバを含むことができる。多様なリザーバは、インクの供給、及び、インクジェット印刷システムのクリーニングのため、印刷ヘッド及び関連ノズルへ、又はこれらから、流体伝送通路を通る流体の供給の調整に用いられる。
【０００７】
インクジェット印刷システムを清掃する従来技術は、印刷ヘッドの廃棄、流体伝送通路及び／又は印刷ヘッドのバキューミング及び／又はフラッシング、及び、印刷システムの流体をこれらが乾燥する前に吸収することを含む。いくつかのインクジェット印刷システムは、また、これら及び他の清掃技術の組み合わせを用いて、印刷システムの徹底した除塵を成し遂げる。従来のインクジェット印刷システムにおいて、印刷ヘッド及び関連ノズルは、インクジェット印刷システムの流体供給及びクリーニングサイクル中になされるフラッシング、クリーニング、又は他のアクションの間、インクジェット印刷システムに組み込まれている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
印刷ヘッド、ノズル及び流体伝送通路への追加的なダメージを防止するためには、インクジェット印刷システム内の流体を、予め定められた許容温度範囲内に維持することが望ましい。インクジェット印刷システム内の流体の温度制御は、印刷ヘッド及びノズルの保護と延命に役立ち、印刷速度を改善し、印刷システムに対する他の制御されていない環境下での、一貫性のある色出力とパフォーマンスを可能にする。熱発生要素は、典型的には、印刷ヘッド及び関連ノズルに隣接して又は近傍に、しばしば温度センサと一緒にして、印刷システムにおける流体温度の制御に、必要により、用いられる。
【０００９】
そして、インクジェット印刷システムにおいて流体伝送を制御し流体温度を調整するシステムが提供されて、流体伝送通路及びシステムコンポーネント内の清掃を成し遂げ、インクジェット印刷システム全体の最適なパフォーマンスを実現することは、高く評価される。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の１つの特徴によれば、インクジェット印刷システムにおける流体伝送び温度調整システムは、流体供給導管にそれぞれ第１及び第２バルブを介して接続される第１及び第２インク供給部を含んで構成される。印刷ヘッドマウントは、印刷ヘッドカートリッジを保持するように構成され、前記流体供給導管に接続される入口ポートと、廃棄リザーバに流体伝送導管及び第３バルブを介して接続される出口ポートとを含む。コントローラは、前記第１、第２及び第３バルブのそれぞれに接続される。
【００１１】
本発明の他の特徴によれば、印刷ヘッドカートリッジを保持するように構成された印刷ヘッドマウントを含み、更に、流体供給導管にそれぞれ第１及び第２バルブを介して接続される第１及び第２インク供給部により供給を受ける前記流体供給導管に接続される入口ポートと、廃棄リザーバに流体伝達導管及び第３バルブを介して接続された出口ポートとを含む、インクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整方法であって、前記印刷ヘッドマウントから第１印刷ヘッドカートリッジを取外すステップと、前記第１バルブを閉じるステップとを含む。その方法は、更に、前記第３バルブを開くステップと、前記第２バルブを開くステップと、前記第２インク供給部からのインクが前記第３バルブを通過するに十分な第１の所定期間の経過を待つステップと、を含む。その方法は、更に、前記第３バルブを閉じるステップと、前記印刷ヘッドマウント内に第２印刷ヘッドカートリッジを差込むステップと、を含む。
【００１２】
本発明の更なる特徴によれば、インクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調整システムは、流体供給導管の入口端にそれぞれ第１及び第２のバルブを介して接続される第１及び第２供給部を含む。
印刷ヘッドマウントは、前記流体供給導管の出口端に接続される入口ポートと、廃棄リザーバに第１流体伝送導管及び第３バルブを介して接続される出口ポートとを含む。
印刷ヘッドカートリッジは、前記印刷ヘッドマウント内に取付けられ、前記印刷ヘッドマウントの前記入口及び出口ポートと流体連結する。
温度制御要素及び温度センサは、それぞれが前記第１及び第２バルブの下流に配置され、また、コントローラは、前記温度制御要素、前記温度センサ、及び、前記第１、第２及び第３バルブのそれぞれに接続される。
【００１３】
本発明の更にもう１つの特徴によれば、インクジェット印刷システムにおける流体伝送及び温度調節方法は、印刷ヘッドマウント内に取付けられて前記印刷ヘッドマウントの入口及び出口ポートと流体連結する第１印刷ヘッドカートリッジを含む。前記入口ポートは、流体供給導管の入口端にそれぞれ第１及び第２バルブを介して接続される第１及び第２インク供給部により供給を受ける前記流体供給導管の出口端に接続される。前記出口ポートは、廃棄リザーバに第１流体伝送導管及び第３バルブを介して接続される。前記方法は、前記印刷ヘッドマウントから前記第１印刷ヘッドカートリッジを取外すステップと、前記第１バルブを閉じるステップと、前記第３バルブを開くステップと、前記第２バルブを開くステップと、前記第２インク供給部からのインクが前記第３バルブを通過するに十分な第１の所定期間の経過を待つステップと、を含む。その方法は、更に、前記第３バルブを閉じるステップと、前記印刷ヘッドマウント内に第２印刷ヘッドカートリッジを差込むステップと、前記第２インク供給部からのインクで前記インクジェット印刷システムを動作させるステップと、を含む。その方法は、更に、前記第２印刷ヘッドカートリッジ内に配置された温度センサから前記第２インク供給部からのインクの温度を計測するステップと、前記第２インク供給部からのインクの温度を第１の所定温度範囲と比較し、必要であれば、前記第２印刷ヘッドカートリッジ内に配置される前記温度センサの上流に配置される温度制御要素を活性化し、前記第２インク供給部からのインクの温度を前記第１の所定温度範囲内に補正するステップと、を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態によるインクジェット印刷システム用の流体制御システムの概略図
【図２】本発明の他の実施形態によるインクジェット印刷システム用の流体制御システムの概略図
【図３】本発明の一実施形態に用いられる流体加圧システムの一実施形態の概略図
【図４】本発明の一実施形態による印刷ヘッドマウントの斜視図
【図５】図４の５−５線に沿う断面図
【図６】温度調整要素の一実施形態を示す、図４の５−５線に沿う断面図
【図７】温度調整要素の他の実施形態を示す概略図
【図８】図１の流体制御システムの動作の一実施形態を示すフローチャート
【図９Ａ】図２の流体制御システムの動作の一実施形態を示すフローチャート
【図９Ｂ】図２の流体制御システムの動作の他の実施形態を示すフローチャート
【図１０】温度調整要素の動作の一実施形態を示すフローチャート
【図１１】本発明の更なる実施形態によるインクジェット印刷システム用の流体制御システムの概略図
【図１２】本発明の更に他の実施形態によるインクジェット印刷システム用の流体制御システムの概略図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図面を参照し、図１及び図２は、印刷ヘッドマウント６６へ行き来する各種流体の伝送のための流体制御システム５０、５０’を概略的に示す。流体制御要素を用いるインクジェット印刷システムは、目的で変化し、印刷システムが、１つの印刷ヘッドを対応する印刷ヘッドマウントと共に含んでもよいし、又は、それぞれが複数の印刷ヘッド及びマウントを包含する複合印刷アレイを含むように更に複合化されてもよい。このように、本明細書で述べる流体制御システム５０、５０’は、所望するインクジェット印刷システムの複雑度及び込入り度合に従って拡大縮小可能である。印刷システムの定位置に組み込まれた印刷ヘッドマウント６６に接続される流体制御システム５０、５０’を有することは、印刷システムから印刷ヘッドマウント６６を取外すことなく、印刷ヘッドマウント６６をフラッシング及び／又はクリーニングすることを可能にし、印刷システムへの印刷ヘッドマウント６６の脱着作業に費やされる時間を節約することができる。定位置に組み込まれたままでの印刷ヘッドマウント６６のフラッシングは、また、流体制御システム５０、５０’のコンポーネントとのオペレータの相互作用を制限し、それが印刷システムに戻されるときに、印刷ヘッドマウント６６のその後の再調整にて起こるコンポーネントへのダメージ及びエラーを可能な限り制限する。
【００１６】
図１の実施形態において、流体制御システム５０は、第１インクリザーバ５２と第２インクリザーバ５６とを含む。第２インクリザーバ５６は、第１のインクリザーバ５２とは異なる色のインクを収容することができる。両第１及び第２インクリザーバ５２、５６は流体伝送導管７４を通じて印刷ヘッドマウント６６の入口７８に接続される。本明細書で述べる各流体伝送導管は、当技術分野で周知なように、流体を運ぶことが可能な可能な、柔軟性又は剛性を有する、チューブ、パイプ、ホース或いは他のあらゆる導管であってよい。流体伝送導管７４は、流体伝送導管５４と５８に接続する分岐導管である。導管５４は反対側で第１インクリザーバ５２に接続され、導管５８は第２インクリザーバ５６に接続される。バルブ６８、７０は、それぞれ、導管５４、５８に沿う流体の流れを調整すべく、導管５４、５８に配置される。コントローラ６４は、バルブ６８、７０の他、まだ説明していない複数のバルブにも、電気的に接続されて、それらの動作を制御する。流体伝送導管６２は、印刷ヘッドマウント６６の出口７８を廃棄リザーバ６０に接続する。バルブ７２は、前記バルブ６８、７０が前記導管５４、５８中に配置されるのと同様に、導管６２中に配置される。コントローラ６４はまたバルブ７２に電気的に接続されて、その動作を制御する。各バルブ６８、７０、７２の他、以下に説明する複数の他のバルブも、流体伝送導管内に配置可能な、電気的に制御されるソレノイドバルブ又は他のあらゆる適切なバルブとすることができる。コントローラ６４は、リアルタイムクロック及び他の入力に応答し、本明細書に記載の方法に従って流体制御システム５０、５０’におけるバルブの開閉を制御するコンピュータ又はマイクロプロセッサなどの、電子デバイスとすることができる。
【００１７】
図２に示される他の実施形態において、流体制御システム５０’は、図１に関して上記で説明した要素に加え、流体伝送導管７４を通じて印刷ヘッドマウント入口７６に接続される第１及び第２流体リザーバ８０、８４を含む。第１及び第２流体リザーバ８０、８４は、空気（又は、ヘリウム、アルゴン、窒素、酸素などのような他の気体）、水、界面活性剤、溶剤、水置換剤、保湿剤、又は、流体制御システム５０’の機能性及び存続性のクリーン化又は維持に有利なありとあらゆる化学物質の組み合わせを収容することができる。一実施形態において、前記第１及び第２リザーバの一方若しくは両方は、脱イオン水において商標名サーフィノール（Surfynol）（登録商標）としてエアープロダクツ（Air Products）によって販売される界面活性剤などの、約０．４％の界面活性剤の組み合わせを収容してもよい。第１及び第２流体リザーバ８０、８４用の流体伝送導管８２、８６は、個々に、図２に示され、前記導管７４へ集合される。バルブ９２は導管８２中に配置され、バルブ９４は導管８６中に配置され、各バルブ９２、９４は各導管８２、８６に沿う流れを調整する。コントローラ６４はまたバルブ９２、９４に電気的に接続されて、それらの動作を制御する。
【００１８】
図２の実施形態において、流体伝送導管６２は、流体伝送導管９８の一端にて追加の流体伝送導管９０と共に分岐している。流体伝送導管９８の他端は印刷ヘッドマウント出口７８に接続する。リサイクルリザーバ８８は、バルブ９６を用いて、導管９０に接続され、バルブ９６は、コントローラ６４に接続されて、それにより制御され、導管９０中に配置される。リサイクルリザーバ８８は、流体伝送導管のクリーニングサイクルの間、流体制御システム５０’を通過する使用可能なインク又は流体を受け入れるのに用いられる。
【００１９】
当然のことながら、いくつでも追加のインク又は流体リザーバが流体制御システム５０、５０’に接続されてよい。各追加のインクリザーバは、ユニークな色のインクを収容してもよく、追加の流体伝送導管及び制御バルブを通じて流体制御システム５０、５０’に接続されてもよい。各追加の流体リザーバは、流体制御システム５０又は５０’のフラッシングとクリーニングに役立つ、異なる又は類似の流体を収容してもよく、また、追加の導管とバルブによってシステムに接続してもよい。流体制御システム５０、５０’の機能及び動作は以下に更に詳細に述べられる。
【００２０】
次に図３を見ると、流体加圧システム１００が示されている。このようなシステムは、流体制御システム５０又は５０’に接続され、その一部として用いられ、加圧リザーバ１１８は、リザーバ５２、５６、８０、８４又は追加リザーバのいずれか１つであり、また、流体供給導管１１２は、導管５４、５８、８２、８６又は追加導管のいずれか１つである。加圧システム１００において、流体リザーバ１０２は、接続流体供給導管１０４中に配置されるポンプ１０６を用いて、加圧リザーバ１１８に接続する。圧縮流体の他のリザーバ１０８は、導管１１４中に配置されるバルブ１１０を用いて、流体供給導管１１４を通じて加圧リザーバ１１８に結合される。コントローラ６４はまた、流体加圧システム１００における要素、すなわちポンプ１０６、バルブ１１０、及び、加圧リザーバ１１８における流体レベルを電気的に検出できる流体レベルセンサ１１６に接続されて、それらを制御する。
【００２１】
運転中、コントローラ６４は、ポンプ１０６を操作し、リザーバ１０２内の流体を、導管１０４を通し、ポンプ１０６を通して、加圧リザーバ１１８内に引き込む。コントローラ６４は、またバルブ１１０を開き、圧縮流体１０８を導管１１４を通して加圧リザーバ１１８内に流入させ、リザーバ１１８内の流体を環境圧力より高圧に加圧された状態にする。上記の動作は、コントローラ６４にフィードバックを提供するレベルセンサ１１６により調整され、リザーバ１１８はリザーバ１０２からの流体を予め定められた最適レベルに満たすことができる。流体制御システム５０又は５０’のバルブが開いたとき、リザーバ１１８内の流体は、流体制御システム５０又は５０’の流体伝送導管に沿って、導管１１２を通じて低加圧環境に引かれるようになる。
【００２２】
図４に、印刷ヘッドマウント６６の一実施形態が斜視図で示されている。ノズル、流体伝送通路及び第２インクリザーバを保持する印刷ヘッドカートリッジ（図示せず）は、印刷ヘッドマウント６６内に配置され、図４に示されるようなクロスバー及びフックの使用を含む各種の方法でそこに固定される。印刷ヘッドマウント入口７６及び出口７８は、それぞれ、アダプター１２２付きの入口チューブ１２０、及び、アダプター１２６付きの出口チューブ１２４に接続された状態で示されている。このようなチューブ１２０、１２４、及び、アダプター１２２、１２６又は他の適切なコネクターは、流体制御システム５０又は５０’において印刷ヘッドマウント６６を流体伝送導管に接続するために用いられる。流体制御システム５０において、アダプター１２２は前記分岐導管７４に接続し、アダプター１２６は前記導管６２に接続する。流体制御システム５０’において、アダプター１２２はまた前記分岐導管７４に接続するが、アダプター１２６は前記分岐導管９８に接続する。
【００２３】
図５は、図４の印刷ヘッドマウント６６の一実施形態の断面図であり、印刷ヘッドマウント６６及びバルブキャビティ１３２の一実施形態を示す。バルブキャビティ１３２は、前記入口７６と流体連結される入口ポート１２８と、前記出口７８と流体連結される出口ポート１３０とを包含する。キャビティ１３２内のプランジャ１３８は、一端においてスプリング１３４上に取付けられ、一方、プランジャ１３８の他端は突出インク出口１３６内に延在している。印刷動作中、印刷ヘッドカートリッジ（図示せず）は印刷ヘッドマウント６６内に差込まれており、スプリング１３４は圧縮され、プランジャ１３８を突出インク出口１３６を通って下方へ付勢し、バルブキャビティ１３２内の通路を開いてキャビティ１３２から突出インク出口１３６を通って印刷ヘッドカートリッジへ流体を伝送する。こうして、印刷ヘッドカートリッジ（図示せず）が印刷ヘッドマウント６６内に取付けられたとき、印刷ヘッドカートリッジは、突出インク出口１３６を介して前記入口７６及び前記出口７８と流体連結する。印刷ヘッドカートリッジ（図示せず）が印刷ヘッドマウント６６から取外されたとき、スプリング１３４はプランジャ１３８を上方へ変位させて、突出インク出口１３６を閉じる。
【００２４】
図６及び図７を参照し、流体制御システム５０又は５０’用の温度調整の多様な技術が提供され、これは、温度制御要素１４０、例えば加熱要素、冷却要素、又は加熱及び冷却要素の組み合わせの使用を含み、コントローラ６４に接続されて、１又は多数の流体伝送導管及び／又は印刷ヘッドマウント６６に近接又は接触して配置され、流体制御システム要素へ熱を伝送し又はそれらから熱を放出する。多様で独立した加熱及び／又は冷却要素（図示せず）はまた、コントローラ６４に接続され、かつ、これによって別々に制御されて使用される。１又は複数の温度センサ１４２は、流体制御システム５０又は５０’の要素間に配置され、コントローラ６４に提供されるフィードバックとして、流体制御システム５０又は５０’内の各種位置にて温度を感知及び報知する。
【００２５】
図６の実施形態において、温度制御要素１４０は、バルブキャビティ１３２に組み込まれ、作動制御用のコントローラ６４に印刷ヘッドマウント６６を通って接続する。流体温度のフィードバック用の温度センサ１４２も同様にバルブキャビティ１３２に組み込まれ、フィードバック目的のためコントローラ６４に接続する。図７では、温度制御要素１４０は、温度センサ１４２と共に、流体伝送導管７４に沿って連続的に配置され、温度制御要素１４０及び温度センサ１４２の両方への制御ラインは操作及びフィードバックのためコントローラ６４に接続する。
【００２６】
インクジェット印刷システムが一定期間の持続した印刷動作を行うとき、特定の印刷ヘッドマウント６６又は複合印刷ヘッドマウント６６に供給されているインクを異なる種類あるいは色のインクに変更することは、望ましいことである。また、流体伝送導管、リザーバ、及び／又は、印刷ヘッドマウント６６を最初にフラッシングし、流体制御システム５０又は５０’の要素内に含まれるであろう破片、インク、及び／又は他の流体を一掃することも、望ましいことである。
【００２７】
図８に示される動作は、図１に示された流体制御システム５０を通じての流体伝送方法２００の一実施形態を示している。最初に、インクジェット印刷システムの印刷動作が停止する。そして、各印刷ヘッドカートリッジは、ステップ２０２に記載されているように、その各印刷ヘッドマウント６６から取外される。次に、ステップ２０４にて、コントローラ６４は、第１インクリザーバ５２に接続される導管５４中に配置されるバルブ６８を閉操作する。ステップ２０６にて、コントローラ６４は、第２インクリザーバ５６に接続される導管５８中に配置されるバルブ７０を開操作する。バルブ７０が開くと、インクは、導管５８に沿い、分岐導管７４を通って、印刷ヘッドマウント入口７６へ向かい、入口ポート１２８を通って、バルブキャビティ１３２の中へ流れることができる。また、ステップ２０６にて、コントローラ６４は、廃棄リザーバ６０と流体連結する導管６２中のバルブ７２を開操作する。インクがバルブキャビティ１３２へ伝送されると、出口ポート１３０にて印刷ヘッドマウント６６から押出され、印刷ヘッドマウント出口７８を通り、導管６２に沿って、廃棄リザーバ６０内に向かう。
【００２８】
ステップ２０８にて、一実施形態において、予め定められた時間間隔の経過は、流体制御システムが第２インクリザーバ５６からのインクを印刷ヘッドマウント６６へ、更に続いて廃棄リザーバ６０へ供給し、第１インクリザーバ５２からの余剰インクについて、印刷ヘッドマウント６６及び導管５８、７４、６２をフラッシングするのを可能にする。もう１つの実施形態において、予め定められた時間間隔は、第２インクリザーバ５６からのインクがバルブ７２を通過するに十分なものとする。別の実施形態において、インク伝送時間は、回転エンコーダ等のセンサによって評価され、その時間間隔は、流量を計測するときに回転エンコーダによって発生される予め定められたパルスカウントとして測定される。評価時間間隔でないならば、方法２００はステップ２０８へリターンする。しかしながら、評価時間間隔に達した場合、方法２００はステップ２１０へ進む。
【００２９】
ステップ２１０にて、望ましいインクの移行が起こると、コントローラ６４は、バルブ７２を閉じて、廃棄リザーバ６０へのインクの伝送を停止させる。ステップ２１２では、印刷ヘッドカートリッジが印刷ヘッドマウント６６に挿入され、上述のようなマウント６６から印刷ヘッドカートリッジへの流体連結を許容する。望ましくは、印刷ヘッドマウント６６内に挿入された印刷ヘッドカートリッジが、インクを持っていない新しいカートリッジ、第２インクリザーバ５６によって印刷ヘッドマウント６６に供給されたものと同じインクを持つ新しいカートリッジ、又は、完全にクリーンにされた以前に使用されたカートリッジであって、連続的な印刷動作に用いられる新しいインクを受け入れる準備ができているとよい。印刷ヘッドカートリッジが挿入された後、インクジェット印刷システムの印刷動作の再開が可能となる。
【００３０】
図９Ａは、図２に示された流体制御システム５０’を通じての流体伝送方法２５０の一実施形態を示す。上記方法２００と同様、インクジェット印刷システムの印刷動作は停止され、ステップ２５２に記載されているように、各印刷ヘッドカートリッジはその各印刷ヘッドマウント６６から取外される。また、方法２００と同様、印刷ヘッドカートリッジが印刷ヘッドマウント６６から取外された後、ステップ２５４にて、コントローラ６４は、第１インクリザーバ５２に接続される導管５４中に配置されるバルブ６８を閉操作する。ステップ２５６にて、コントローラ６４は、第１流体リザーバ８０に接続される導管８２中に配置されるバルブ９２を開く。バルブ９２が開くと、第１流体リザーバ８０からの流体は、導管８２に沿い、分岐導管７４を通って、印刷ヘッドマウント入口７６へ向かい、入口ポート１２８を通って、バルブキャビティ１３２内に流れることができる。と同時に、コントローラ６４は、導管９０中のバルブ９６を開操作し、リサイクルリザーバ８８と流体連結する。第１インクリザーバ５２からの残存するインクは、第１流体リザーバ８０からの流体によって、制御システム５０’から追い出され、低圧力の通路の方へ、分岐導管９８を通り、導管９０を通って、リサイクルリザーバ８８内へ向かう。
【００３１】
一実施形態において、予め定められた時間間隔がステップ２５８にて評価され、ステップ２６０にてコントローラ６４がリサイクルリザーバ８８を流体経路に接続しているバルブ９６の閉弁を達成する前に、第１流体リザーバ８０からの流体が流体経路に沿って少なくともバルブ９６を通過するのを許容する。また、コントローラ６４はバルブ９２を閉じるように行動し、第１流体リザーバ８０からの流体の流れを停止する。他の実施形態では、センサを用いて、ステップ２５８にて評価される時間間隔を決定してもよい。ステップ２５８に記載した前記間隔は、例えば、リサイクルリザーバ８８が、印刷動作又はその他にて再使用可能な、第１インクリザーバ５２からのあらゆる残存かつ生存するインクを集めるのを許容するように、決定され、第１流体リザーバ８０から出てくる流体で品質低下したり希薄化した流体の回収を避ける。ステップ２５８にて前記時間間隔が評価された時点で、バルブ９２と９６は閉じる。
【００３２】
この実施形態において、流体制御システムは、第２インクリザーバ５６からのインクが流体制御システム５０’の導管内に流れ、印刷ヘッドマウント６６を満たすのを許容するのに十分清浄である。バルブ７０及び７２はステップ２６２にて開かれ、第２インクリザーバ５６からのインクは、導管５８内に流れ、分岐導管７４を通って、入口７６に入り、入口ポート１２８を通って、印刷ヘッドマウント６６のバルブキャビティ１３２内に入ることが許容される。第２インクリザーバ５６からのインクは、出口ポート１３０を通り、出口７８を出て、導管９０を通って流れる。第２インクリザーバ５６からのインクは、ステップ２６４での評価される時間間隔の間、流れ、その時間間隔は、例えば、第２インクリザーバ５６からのインクが少なくともバルブ７２の下流に達するのを許容するように、決定される。バルブ７２は、ステップ２６６にて閉じ、印刷ヘッドカートリッジはステップ２６８にて印刷ヘッドマウント６６内に挿入されて、前述のように、印刷ヘッドマウント６６とカートリッジとの間の流体連結を許可する。方法２５０において使用される印刷ヘッドカートリッジは、前記方法２００において説明した形式のものであればよい。印刷ヘッドカートリッジのインストール後、インクジェット印刷システムの印刷動作が再開される。
【００３３】
図９Ｂは、図２に示された流体制御システム５０’を通じての流体伝送方法３００の他の実施形態を示す。この実施形態は、図９Ａに関する上述の実施形態と同一のステップを含み、例えば、本実施形態のステップ３０２〜３１０は上述の実施形態のステップ２５２〜２６０と同一である。しかしながら、この実施形態においては、ステップ３１２にて、第２流体が流体制御システム５０’に導入してもよい。すなわち、コントローラ６４が、バルブ９４、７２を開操作して第２流体リザーバ８４及び廃棄リザーバ６０を流体制御システム５０’に接続する。第２流体リザーバ８４からの流体は、導管８６を通り、分岐導管７４を通って、入口７６に入り、また入口ポート１２８を通って、バルブキャビティ１３２内に流れる。そして、この流体は、分岐導管９８に沿い、導管６２を通って、廃棄リザーバ６０内に入る経路をたどる。第２流体リザーバ８４からの流体は、ステップ３１４で評価される時間間隔の間、流れ、この時間間隔が計測されると、例えば、第２流体リザーバ８４からの流体が廃棄リザーバ６０に到達できるようになる。
【００３４】
一実施形態において、第２流体リザーバ８４は、第２インクが前記システム５０’に導入される前に、あらゆる残っているインク又は他の流体の流体制御システム５０’の導管をクリアにするために、加圧ガスで満たされているとよい。このような実施形態においては、リリースバルブ又はポート（図示せず）が、廃棄リザーバ６０上、又は、廃棄リザーバ６０内に流体を回収している間、前記システム５０’からの加圧ガスの分散を可能にするように、近傍に、配置されてもよい。他の実施形態において、第１流体リザーバ８０は、第２流体が前記システム５０’に導入される前に、あらゆる残っているインク又は他の流体の流体制御システム５０’の導管をクリアにするために、加圧ガスで満たされているとよい。
【００３５】
ステップ３１６にて、第２流体リザーバ８４からの所望の伝送が起きたとき、コントローラ６４は、バルブ９４を閉じるように操作し、第２流体リザーバ８４との接続を断つ。バルブ７０は、ステップ３１８にて開き、第２インクリザーバ５６からのインクは、導管５８の中に入り、分岐導管７４を通り、入口７６に入り、入口ポート１２８を通って、印刷ヘッドマウント６６のバルブキャビティ１３２内に流れる。第２インクリザーバ５６からのインクは、ステップ３２０での評価時間間隔の間、流れ、この時間間隔が計測されると、例えば、第２インクリザーバ５６からのインクが少なくともバルブ７２の下流に達することができるようになる。ステップ３２２にて、バルブ７２は閉じられる。
【００３６】
ステップ３２４では、印刷ヘッドカーリッジが印刷ヘッドマウント６６内に挿入され、前述のように、印刷ヘッドマウント６６とカートリッジとの間の流体連結を可能にする。方法３００において使用される印刷ヘッドカートリッジは、前記方法２００及び２５０において説明した形式のものであればよい。印刷ヘッドカートリッジのインストール後、インクジェット印刷システムの印刷動作が再開可能となる。
【００３７】
図１０には、方法４００が示され、流体制御システム５０又は５０’の１又は複数の実施形態に用いられる温度調整要素の動作を記載している。ステップ４０２において、コントローラ６４は、１又は複数の温度センサ１４２（図６及び図７に示される）からの入力を探し求め、前記温度センサ１４２付近の流体の温度が予め定められた値あるいは予め定めた範囲内かどうかを判定する。ＹＥＳであれば、方法４００は以下に述べるようにステップ４０６へ続く。一方、ＮＯであれば、方法４００はステップ４０４へ続き、コントローラ６４は１又は複数の温度制御要素１４０（同様に図６及び図７に示される）を活性化する。この機能は、１又は複数の温度制御要素１４０付近の流体を暖めるか冷やして所望の温度にするように働く。１又は複数の温度制御要素１４０が関与しているときに、方法４００はステップ４０２へ戻り、再び１又は複数の温度センサ１４２を調査する。１又は複数の温度センサ１４２から受信した温度測定値が、その予め定められた値又は予め定められた範囲内であるとき、あるいは、もしステップ４０２にて１又は複数の温度センサ１４２から受信した温度測定値が、初期に理想的な範囲内の受け入れ可能な温度であれば、方法４００はステップ４０６へ続き、信号又はその欠如がコントローラ６４から取得され、１又は複数の温度制御要素１４０を出力低下させる。方法４００はステップ４０２へ戻り、再びセンサ１４２を調査する。このような温度調整方法４００は、方法２００又は２５０に関連づけられるか、その中に挿入されるとよい。一実施形態において、流体制御システム５０又は５０’における流体の所望の温度が達成されたとき、印刷ヘッドカートリッジは印刷ヘッドマウント６６に差込まれ、これは方法２００のステップ２１２及び方法２５０のステップ３２０に関して前述した通りである。フラッシング及び／又はクリーニングプロセスの間に流体制御システム５０、５０’の装置を所望の温度範囲内に維持する能力は、流体制御システム５０、５０’を印刷プロセスにおいて即時使用することを可能にし、印刷が再開される前に装置を所望の温度範囲内にもちきたすことに付随するいかなる遅れもない。
【００３８】
方法４００はまた、追加の流体制御方法から独立し、流体制御システム５０又は５０’の流体温度を調査し、これに応じて流体温度を調整するコントローラ６４を用いる。例えば、一実施形態において、インクジェット印刷システムの印刷動作中に印刷ヘッドマウント６６内に取付けられている印刷ヘッドカートリッジは、そのカートリッジ（図示せず）のキャビティ内にセンサを包含し、印刷ヘッドカートリッジを通って流れるインクの温度が予め定められた値又は予め定められた範囲内かどうかを判定できる。印刷ヘッドカートリッジ内に配置される温度制御要素は、印刷ヘッドマウント６６内で、又は流体制御システム５０、５０’内の他の場所で、上述の方法４００によって記載したように、インク温度の調整に適用される。他の実施形態において、センサは、インクジェット印刷システムの印刷動作中に印刷ヘッドマウント６６内に取付けられている印刷ヘッドカートリッジのボディ内に組み込まれてもよく、センサは、流体制御システム５０又は５０’内、例えば印刷ヘッドマウント６６内に配置された温度制御要素用のフィードバックとして、印刷ヘッドカートリッジのボディ温度の測定値を提供する。
【００３９】
流体制御システム、例えば流体制御システム５０又は５０’の流体伝送導管において、インクが、長期間、停滞するとき、インクは、品質低下及び／又は濃くなり、流体制御システムの動作に問題を引き起こす。図１１に示されるような流体制御システム５００の他の実施形態は、インクが停滞状態になることから防止する動作の選択モードを提供することにより、インクの停滞によって引き起こされる問題の防止を容易にする。流体制御システム５００は、上記の図１で説明した流体制御システム５０と類似するが、次のような相違を含む。バルブ５０２は、流体伝送導管５４と５８に接続する分岐管に近接する流体伝送導管７４の入口端に配置される。他のバルブ５０４は、流体伝送導管６２を、流体伝送導管５４と５８に接続する分岐管に接続する流体伝送導管の中に配置される。更に他のバルブ５０６は、流体伝送導管７４を廃棄リザーバ６０に接続する流体伝送導管５０８の中に配置される。
【００４０】
コントローラ６４は、バルブ５０２、５０４、及び、５０６に電気的に接続されて、これらの動作を制御し、流体制御システム５００を２つの選択モードに操作できる。第１の操作モードでは、バルブ５０２が開保持、バルブ５０４と５０６が閉保持され、インクが流体伝送導管７４及び入口７６を介して印刷ヘッドマウント６６に供給される。この第１の操作モードでは、流体制御システム５００は、図８に示すと共に、図１の流体制御システム５０の装置に関し上述した、フラッシング方法を実行することができる。
【００４１】
第２の操作モードでは、バルブ５０２が閉保持、バルブ５０４が開保持され、インクは流体伝送導管６２及び出口７８を介して印刷ヘッドマウント６６に供給される。図８に示されるフラッシング法はまた、第２の操作モードのとき、流体制御システム５００によって実行される。図８を参照して説明すると、ステップ２０６では第２の操作モードにおいてバルブ７０と５０６を開く。更に、ステップ２０８の時間経過Ｔ１は、例えば、第２インクリザーバ５６からのインクが、流体伝送導管６２と７４を通ってバルブ５０６を通過するのに十分な、予め定めた時間間隔である。この実施形態において定期的に第１及び第２の操作モードを交互に実行することは、流体伝送導管６２又は７４のいずれかにおけるインクの停滞を防ぐこととなる。
【００４２】
流体制御システム５００’の更なる実施形態は、図１２に示され、図２にて上述した流体制御システム５０’と類似するが、次のような相違を含む。バルブ５１０は、流体伝送導管５４、５８、８２、８６と接続する分岐管の直下流の流体伝送導管７４の入口端に配置される。他のバルブ５１２は、流体伝送導管６２、９０に接続する分岐管と流体伝送導管５４、５８、８２、８６に接続する分岐管との間の流体連結を提供する流体伝送導管中に配置される。バルブ５１４、５１６は、廃棄リザーバ６０及びリサイクルリザーバ８８に接続される流体伝送導管５１８、５２０を、それぞれ、バルブ５２４を介してバルブ５１０下流の流体伝送導管７４との流体連結を提供する流体伝送導管５２２に接続する。
【００４３】
コントローラ６４は、バルブ５１０、５１２、５１４、５１６、５２４と電気的に接続されて、これらの動作を制御し、流体制御システムに２つの選択モードの操作を可能にする。第１の操作モードでは，バルブ５１０が開保持、バルブ５１２、５１４が閉保持され、インクは流体伝送導管７４及び入口７６を介して印刷ヘッドマウント６６に供給される。この第１の操作モードでは、流体制御システム５００’は、図２に示された流体制御システム５０’の装置に関して図９Ａと図９Ｂに示されかつ上述されたフラッシング法を実行することができる。
【００４４】
第２の操作モードでは、バルブ５１０が閉保持され、バルブ５１２が開保持され、インクは流体伝送導管９８及び出口７８を介して印刷ヘッドマウント６６に供給される。
図９Ａと図９Ｂに示されるフラッシング法は、第２の操作モードのとき、流体制御システム５００’によって実行される。図９Ａを参照して説明すると、ステップ２５６では第２の操作モードにおいてバルブ９２、５１６、５２４を開く。ステップ２５６の時間経過Ｔ１は、例えば、第１流体リザーバ８０からの流体が、流体伝送導管９８、７４、５２２を通って、バルブ５１６を通過するに十分な、予め定められた時間間隔である。ステップ２６０ではバルブ９２と５１６を閉じ、ステップ２６２ではバルブ７０と５１４を開く。ステップ２６４の時間経過Ｔ２は、例えば、第２インクリザーバ５６からのインクが、流体伝送導管９８、７４、５２２を通ってバルブ５１４を通過するに十分な、予め定められた時間間隔である。ステップ２６６ではバルブ５１４と５２４を閉じる。
【００４５】
図９Ｂを参照して説明すると、ステップ３０２〜３１０は、図９Ａに示した方法のステップ２５２〜２６０と同一であり、第２の操作モードにおいて流体制御システム５００’をフラッシングする、ステップ３１２では第２の操作モードにおいてバルブ９４、５１４、５２４を開く。ステップ３１４の時間経過Ｔ２は、例えば、第２流体リザーバ８４からの流体が、流体伝送導管９８、７４、５２２を通って、バルブ５１４を通過するに十分な、予め定められた時間間隔である。ステップ３１６ではバルブ９４を閉じ、ステップ３１８ではバルブ７０を開く。ステップ３２０の時間経過Ｔ３は、例えば、第２インクリザーバ５６からのインクが、流体伝送導管９８、７４、５２２を通ってバルブ５１４を通過するに十分な、予め定められた時間間隔である。ステップ３２２ではバルブ５１４、５２４を閉じる。この実施形態において定期的に第１及び第２の操作モードを交互に実施することは、流体伝送導管７４又は９８のいずれかにおけるインクの停滞を防ぐこととなる。
【００４６】
以上の本開示の説明は、単なる例示として本開示の実施形態を開示及び説明したもので、本開示を開示された正確な形に徹底したり限定する趣旨ではない。当業者によってわかるように、本開示は、本開示の精神、新規性、又は本質的特徴から逸脱することなく、他の特定の形態に具現され、改良され、上記の教示を考慮して変更されることができる。従って、本開示の開示は、説明に役立てることを目的とするもので、次に掲げる請求の範囲に記述している本開示の範囲について限定するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
インクジェットシステムにおける流体伝送及び温度調整システム及び方法が提示される。印刷ヘッドマウントへのインク供給が停止され、１以上の流体が印刷ヘッドマウントを通ってフラッシングされる。その流体はリサイクル用に回収されるか、廃液として処分される。温度制御システムは、印刷システムに組み込まれて、装置及び装置内の流体の温度を所望の温度範囲に維持する。温度制御システムは、流体が印刷ヘッドマウントを通ってフラッシングされる間、及び／又は、インクジェット印刷システムの動作中、装置及び装置内の流体の温度を維持するようにすることができる。更に、インク及びフラッシュ流体は、複数の操作モードにおいて印刷ヘッドマウントへ供給され、装置内のインクの停滞防止を容易にする。
【００４８】
本発明に対する多数の改良は、前述の説明を考慮して当業者にとって明らかとなる。従って、この説明は、説明に役立てるためにのみなされていると解釈され、当業者が発明を作り・使い、実行するベストモードを教示することを可能にする目的で提示される。添付の請求の範囲内に入るあらゆる修正に対する排他的な権利が確保される。全ての特許、特許公報と出願、及び、ここで引用された他の参考文献は、参照によってその全開示を組み入れられる。
【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７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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