(57)【要約】【課題】流体噴射装置内にある流体を再循環させて、流体噴射装置から熱を取り去ることにより、流体噴射装置の温度を調整する、流体噴射装置用の温度調整システムを提供する。【解決手段】この温度調整システム（２００）は、流体リザーバ（２１０）と、流体噴射装置（２３０）と、この流体リザーバと流体噴射装置との間において流体を搬送する少なくとも１つの流体連通路（２５０、２５２）とを備え、流体噴射装置によって噴射されない流体を再循環させることによって、流体噴射装置の温度を所定の温度範囲内になるように調整する。【選択図】図２
2005231367.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体リザーバと、
流体噴射装置と、
前記流体リザーバと前記流体噴射装置との間において流体を搬送する少なくとも１つの流体連通路と、を備え、
前記流体噴射装置によって噴射されない流体を再循環させることによって、前記流体噴射装置の温度を所定の温度範囲内になるように調整する、
流体噴射装置用の温度調整システム。
【請求項２】
前記流体噴射装置の構成要素として熱伝導性基体をさらに備える、請求項１に記載の温度調整システム。
【請求項３】
前記熱伝導性基体が、前記流体噴射装置と前記少なくとも１つの流体連通路のうちの少なくとも１つとの両方に熱的に連結されている、請求項２に記載の温度調整システム。
【請求項４】
前記少なくとも１つの流体連通路の少なくとも一部が、前記熱伝導性基体に接触している、請求項２に記載の温度調整システム。
【請求項５】
前記少なくとも１つの流体連通路の少なくとも一部が、前記熱伝導性基体の内部にある、請求項４に記載の温度調整システム。
【請求項６】
前記流体噴射装置の温度を検出する温度センサをさらに備える、請求項１に記載の温度調整システム。
【請求項７】
前記温度センサによって所定の温度が検出されると、流体が前記流体噴射装置から前記流体リザーバへ搬送されるようにする、請求項６に記載の温度調整システム。
【請求項８】
前記流体噴射装置が、１つのダイ・モジュールを有するサーマル・インクジェット・プリントヘッドである、請求項１に記載の温度調整システム。
【請求項９】
前記流体噴射装置が、１つより多くのダイ・モジュールを有するサーマル・インクジェット・プリントヘッドである、請求項１に記載の温度調整システム。
【請求項１０】
請求項１に記載の温度調整システムを備える、インクジェット・プリント装置。
【請求項１１】
流体リザーバと、
中間流体コンテナと、
流体噴射装置と、
前記流体リザーバと前記中間流体コンテナとの間において流体を搬送する少なくとも１つの第１流体連通路と、
前記中間流体コンテナと前記流体噴射装置との間において流体を搬送する少なくとも１つの第２流体連通路と、を備え、
前記流体噴射装置によって噴射されない流体が、前記流体噴射装置から前記少なくとも１つの第２流体連通路を介して前記中間流体コンテナへ、且つ、前記中間流体コンテナから前記少なくとも１つの第１流体連通路を介して前記流体リザーバへ搬送されるようにすることによって、前記流体噴射装置の温度を調整する、
流体噴射装置用の温度調整システム。
【請求項１２】
前記流体噴射装置の構成要素として熱伝導性基体をさらに備える、請求項１１に記載の温度調整システム。
【請求項１３】
前記熱伝導性基体が、前記流体噴射装置と、前記少なくとも１つの第１流体連通路及び前記少なくとも１つの第２流体連通路のうちの少なくとも１つとの両方に熱的に連結されている、請求項１２に記載の温度調整システム。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの第２流体連通路の少なくとも一部が、前記熱伝導性基体に接触している、請求項１２に記載の温度調整システム。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの第２流体連通路の少なくとも一部が、前記熱伝導性基体の内部にある、請求項１４に記載の温度調整システム。
【請求項１６】
前記中間流体コンテナ内の流体の温度を検出する温度センサをさらに備える、請求項１１に記載の温度調整システム。
【請求項１７】
前記温度センサによって所定の温度が検出されると、流体が前記中間流体コンテナから前記流体リザーバへ搬送されるようにする、請求項１６に記載の温度調整システム。
【請求項１８】
前記流体噴射装置が、１つのダイ・モジュールを有するサーマル・インクジェット・プリントヘッドである、請求項１１に記載の温度調整システム。
【請求項１９】
前記流体噴射装置が、１つより多くのダイ・モジュールを有するサーマル・インクジェット・プリントヘッドである、請求項１１に記載の温度調整システム。
【請求項２０】
請求項１１に記載の温度調整システムを備える、インクジェット・プリント装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体噴射装置用の温度調整システム、及びそれを備えるインクジェット・プリント装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット・プリント装置は、高品質で且つ経済的なカラー及びモノクロ・プリントを行うことができるようになった結果、プリント分野において名が知られるようになった。インクジェット・プリント装置としては、圧電インクジェット・プリント装置及びサーマル・インクジェット・プリント装置が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。圧電インクジェット・プリント装置は、機械的に圧力を生成してインク・チャンバを変形させることによって、ノズルからインクを噴射する。サーマル・インクジェット・プリント装置は、ヒータ部材を作動させてインクを蒸発させることによって、インクを噴射する。
【０００３】
このようなインクジェット・プリント装置では、インクを記録媒体上に噴射する機能を果たすプリントヘッドは、少なくとも１つの流体噴射ダイ・モジュールと、このダイ・モジュールが接合される基体と、インクをこのダイ・モジュールにもたらすインク・マニホールドと、電気信号をプリントヘッドに転送したりプリントヘッドから転送することができるようにする電気相互接続手段とから構成される。ダイ・モジュールは、圧電アクチュエータ又はサーマル・インクジェット・ヒータのような、多数の個別の液滴噴射部材を含むのが一般的である。多くのタイプのインクジェット・プリントヘッドでは、プリントヘッドにダイ・モジュールが１つだけある。１つのダイ・モジュールを用いる場合よりも速いプリント処理を可能にすることが望まれる他のタイプのインクジェット・プリントヘッドでは、プリントヘッド内に数個のダイ・モジュールが含まれる。流体噴射処理は、液滴噴射部材付近の局部温度に応じて行われるので、ダイ・モジュールが１つであっても数個であっても、液滴噴射部材を含む様々な領域において温度がある程度均一であることが重要である。さらに、温度が極度に高くなったり低くなると流体噴射が不安定になり得るので、温度を一定範囲内に保つことが重要である。
【０００４】
サーマル・インクジェット・プリントヘッドのダイ・モジュールは、インクを蒸発点まで加熱することによってインクを噴射するので、かなりの量の残留熱をもたらす。この残留熱は性能を変えてしまい、このような余分な熱がプリントヘッド内に残ると、最終的には噴射品質が変わってしまう。プリントヘッド性能における変化は、通常、液滴のサイズ、噴射シーケンス、又はその他の関連する噴射指標における変化によって表される。このような噴射指標は、許容可能な噴射品質の制御可能な範囲内にあるのが望ましい。長時間にわたる作業又は高画像密度の噴射(heavy coverage ejection)の際には、プリントヘッドの温度が温度許容限界を超えてしまうことがある。一回温度限界を超えてしまったら、通常、減速時間又は冷却時間を用いることによって、噴射品質を維持する。プリントヘッドの自己加熱に加え、様々な周囲条件によって、インクジェット・プリントヘッド又はその他の流体噴射装置の温度を有益に調整してもよい。
【０００５】
従来、インクジェット・プリントヘッドにおける熱を放散させるには、様々な装置及び方法が用いられている。多くのインクジェット・プリント装置は、熱的性能を向上させることによって処理能力を向上させている。プリントヘッド性能を向上させる１つの方法として、噴射されるインクに余分な熱を移してしまう方法がある。この方法では、プリントの際にプリントヘッドから高温インクが噴射されるので、結果的にいくらかのプリントヘッド冷却が行われることとなる。この方法でもまた、長時間にわたる作業又は高画像密度の噴射の際、プリントヘッドの温度が許容温度を超えてしまうことがある。
【０００６】
別の方法としては、吸熱性のある基体にダイ・モジュールを取り付ける方法がある。このような基体は、熱を蓄積する且つ／又は熱をプリントヘッドから取り去る。このような基体は、熱をプリントヘッドから除去するために、銅、アルミニウム、又はその他の熱伝導率の高い材料から構成されるのが一般的である。米国特許出願第１０／６００，５０７号（これは、参照によってその全体が本明細書中に組み込まれる）は、少なくとも１種類の熱伝導性充填材料を混合させたポリマーから成型されたこのような基体の様々な例示的実施形態を開示している。
【０００７】
しかしながら、この熱伝導性基体によって、プリントヘッドの重量、サイズ、コスト、及び／又はエネルギー使用量が増大する。受像媒体を通過して移動するダイ・モジュールに熱伝導性基体が取り付けられている場合、このような要素の増大はそれぞれ不都合となる。さらに、熱伝導性基体は、対流を介して熱を放散するのが一般的であり、サイズが小さいと本質的に効果がない。
【０００８】
図１は、既知のインクジェット・プリント・システム１００の図であり、インクがプリントヘッド１３０に供給される従来の１つの方法を示している。このシステム１００は、遠隔インク・リザーバ１１０とプリントヘッド１３０とを含む。このプリントヘッド１３０は、基体１３３に接合される少なくとも１つのダイ・モジュール１３２と、第１流体連通路１３４を介してインクをこのダイ・モジュール１３２にもたらすインク・マニホールド１３１とから構成される。電気相互接続手段のような、プリントヘッド１３０のその他の構成要素は図示していない。遠隔インク・リザーバ１１０は、インク・マニホールド１３１よりもはるかに多くの量のインクを収容するのが一般的である。遠隔インク・リザーバ１１０は、インク・マニホールド１３１の１０倍〜１０００倍の大きさであり得る。走査タイプのプリントヘッドの場合、このようなタイプのインク供給構造では、移動するプリントヘッドの質量を小さくとどめることができるため、走査するプリントヘッドの加速及び減速がプリンタに許容不可能なほど大きな力を及ぼすことはない。また、走査タイプのプリントヘッドの場合も静止タイプのプリントヘッドの場合も、全供給量のインクを収容するのに十分な空間がプリントヘッド付近にないのが一般的である。インク・リザーバ１１０とインク・マニホールド１３１とは、第２流体連通路１５０によって連通される。この第２流体連通路１５０によって、インク・リザーバ１１０に収容されているインクをインク・マニホールド１３１に供給することができる。次に、このインクは、必要に応じてダイ・モジュール１３２に供給され、プリントヘッド１３０から記録媒体上へ噴射される。
【０００９】
図１に示したようなインクジェット・プリント・システムは、熱を放散させる能力が制限される。このようなシステムが制限されるのは、プリント作業の際にインクが噴射されることによってプリントヘッドと熱伝導性基体とが接触することでしか、熱を放散させることができないからである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記方法に長所があるにもかかわらず、依然として、インクジェット・プリントヘッドのような流体噴射システムの温度を調整するさらなる適切な方法の需要がある。本発明は、流体噴射システム内にある流体（例えば、インク・リザーバとプリントヘッドとの間でやりとりされるインク）を用い、例えば、この流体を再循環することにより流体エジェクタ（例えば、プリントヘッド）から熱を取り去ることによって、流体エジェクタの温度をインク・リザーバの温度に近づけるシステム、方法、及び構造を提供することによって、この需要に応えている。流体エジェクタ内の流体を、流体噴射システムのその他の部分及び／又は流体エジェクタから離れた場所へ搬送することによって、流体エジェクタにおける熱が放散される。
【００１１】
本発明は、流体噴射システムの温度を調整するシステム、方法、及び構造に関する。
【００１２】
本発明は別に、流体を再循環させて供給することにより流体噴射システムの温度を調整するシステム、方法、及び構造を提供する。
【００１３】
本発明は別に、熱伝導性素材(thermally conductive mass)を発熱流体エジェクタに用いた流体噴射システムを提供する。様々な例示的実施形態では、再循環されて供給される流体をこの熱伝導性素材と接触させることにより、熱を放散させることができる。また、本発明は、インクジェット・プリントヘッド、インク供給サブシステム、及び、このようなシステムを含むインクジェット・プリント装置にも関する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明による温度調整システムの様々な例示的実施形態は、インク・リザーバとプリントヘッドとを含み、これらは、インクをインク・リザーバからプリントヘッドへ供給する第１流体連通路と、インクをプリントヘッドからインク・リザーバへ戻す第２流体連通路とから成る、２つの流体連通路によって連通される。様々な例示的実施形態では、インクをプリントヘッドへ供給する流体連通路及び／又はインクをプリントヘッドからインク・リザーバへ戻す流体連通路は、熱伝導性基体と接触している。
【００１５】
本発明による温度調整システムのさらなる例示的実施形態は、インク・リザーバと、中間インク・コンテナと、プリントヘッドとを含む。様々な例示的実施形態では、インク・リザーバと中間インク・コンテナとは、インクをインク・リザーバから中間インク・コンテナへ供給する第１流体連通路と、インクを中間インク・コンテナからインク・リザーバへ戻す第２流体連通路とから成る、２つの流体連通路によって連通される。様々な例示的実施形態では、中間インク・コンテナとプリントヘッドとは、インクを中間インク・コンテナからプリントヘッドへ供給する第１流体連通路と、インクをプリントヘッドから中間インク・コンテナへ戻す第２流体連通路とから成る、２つの流体連通路によって連通される。様々な例示的実施形態では、インクを中間インク・コンテナからインク・リザーバへ戻す流体連通路及び／又はインクをインク・リザーバから中間インク・コンテナへ配送する流体連通路は、熱伝導性基体と接触している。
【００１６】
様々な例示的実施形態では、本発明によるインクジェット・プリントヘッド及びインク供給サブシステムは、本発明による温度調整システムを含むように製造されている。
【００１７】
様々な例示的実施形態では、本発明によるプリント装置は、本発明による温度調整システムを用いて製造された、インクジェット・プリントヘッド及びインク供給サブシステムを含む。
【００１８】
本発明の請求項１の態様は、流体リザーバと、流体噴射装置と、前記流体リザーバと前記流体噴射装置との間において流体を搬送する少なくとも１つの流体連通路とを備え、前記流体噴射装置によって噴射されない流体を再循環させることによって、前記流体噴射装置の温度を所定の温度範囲内になるように調整する、流体噴射装置用の温度調整システムである。
【００１９】
本発明の請求項２の態様は、請求項１の態様において、前記流体噴射装置の構成要素として熱伝導性基体をさらに備える。
【００２０】
本発明の請求項３の態様は、請求項２の態様において、前記熱伝導性基体が、前記流体噴射装置と前記少なくとも１つの流体連通路のうちの少なくとも１つとの両方に熱的に連結されている。
【００２１】
本発明の請求項４の態様は、請求項２の態様において、前記少なくとも１つの流体連通路の少なくとも一部が、前記熱伝導性基体に接触している。
【００２２】
本発明の請求項５の態様は、請求項４の態様において、前記少なくとも１つの流体連通路の少なくとも一部が、前記熱伝導性基体の内部にある。
【００２３】
本発明の請求項６の態様は、請求項１の態様において、前記流体噴射装置の温度を検出する温度センサをさらに備える。
【００２４】
本発明の請求項７の態様は、請求項６の態様において、前記温度センサによって所定の温度が検出されると、流体が前記流体噴射装置から前記流体リザーバへ搬送されるようにする。
【００２５】
本発明の請求項８の態様は、請求項１の態様において、前記流体噴射装置が、１つのダイ・モジュールを有するサーマル・インクジェット・プリントヘッドである。
【００２６】
本発明の請求項９の態様は、請求項１の態様において、前記流体噴射装置が、１つより多くのダイ・モジュールを有するサーマル・インクジェット・プリントヘッドである。
【００２７】
本発明の請求項１０の態様は、請求項１に記載の温度調整システムを備える、インクジェット・プリント装置である。
【００２８】
本発明の請求項１１の態様は、流体リザーバと、中間流体コンテナと、流体噴射装置と、前記流体リザーバと前記中間流体コンテナとの間において流体を搬送する少なくとも１つの第１流体連通路と、前記中間流体コンテナと前記流体噴射装置との間において流体を搬送する少なくとも１つの第２流体連通路とを備え、前記流体噴射装置によって噴射されない流体が、前記流体噴射装置から前記少なくとも１つの第２流体連通路を介して前記中間流体コンテナへ、且つ、前記中間流体コンテナから前記少なくとも１つの第１流体連通路を介して前記流体リザーバへ搬送されるようにすることによって、前記流体噴射装置の温度を調整する、流体噴射装置用の温度調整システムである。
【００２９】
本発明の請求項１２の態様は、請求項１１の態様において、前記流体噴射装置の構成要素として熱伝導性基体をさらに備える。
【００３０】
本発明の請求項１３の態様は、請求項１２の態様において、前記熱伝導性基体が、前記流体噴射装置と、前記少なくとも１つの第１流体連通路及び前記少なくとも１つの第２流体連通路のうちの少なくとも１つとの両方に熱的に連結されている。
【００３１】
本発明の請求項１４の態様は、請求項１２の態様において、前記少なくとも１つの第２流体連通路の少なくとも一部が、前記熱伝導性基体に接触している。
【００３２】
本発明の請求項１５の態様は、請求項１４の態様において、前記少なくとも１つの第２流体連通路の少なくとも一部が、前記熱伝導性基体の内部にある。
【００３３】
本発明の請求項１６の態様は、請求項１１の態様において、前記中間流体コンテナ内の流体の温度を検出する温度センサをさらに備える。
【００３４】
本発明の請求項１７の態様は、請求項１６の態様において、前記温度センサによって所定の温度が検出されると、流体が前記中間流体コンテナから前記流体リザーバへ搬送されるようにする。
【００３５】
本発明の請求項１８の態様は、請求項１１の態様において、前記流体噴射装置が、１つのダイ・モジュールを有するサーマル・インクジェット・プリントヘッドである。
【００３６】
本発明の請求項１９の態様は、請求項１１の態様において、前記流体噴射装置が、１つより多くのダイ・モジュールを有するサーマル・インクジェット・プリントヘッドである。
【００３７】
本発明の請求項２０の態様は、請求項１１に記載の温度調整システムを備える、インクジェット・プリント装置である。
【００３８】
本発明及び本発明のその他の態様並びにそれらのさらなる特徴をより良く理解するために、添付の図面及び以下の説明を参照する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
本発明の様々な例示的実施形態を、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００４０】
図２は、本発明によるインクジェット・プリント装置用の温度調整システム２００の１つの例示的実施形態の略図であり、インクがどのようにプリントヘッド２３０に供給されるかを示している。この温度調整システム２００は、任意の第１温度センサ２１５を備えたインク・リザーバ２１０と、流体噴射装置としてのプリントヘッド２３０と、第１流体連通路２５０と、第２流体連通路２５２とを含む。プリントヘッド２３０は、熱伝導性基体２３３に接合された少なくとも１つのダイ・モジュール２３２と、このダイ・モジュール２３２に第３流体連通路２３４を介してインクを供給するインク・マニホールド２３１とから構成される。第２流体連通路２５２は、熱伝導性基体２３３と接触している。任意で、プリントヘッド２３０に第２温度センサ２３５がある。様々な例示的実施形態では、この第２温度センサ２３５は、ダイ・モジュール２３２又は熱伝導性基体２３３上に設置される。さらなる例示的実施形態では、この第２温度センサ２３５は、インク・マニホールド２３１の中に又はインク・マニホールド２３１に隣接して設置される。
【００４１】
作動中、プリントに用いられるインクは、インク・リザーバ２１０を起点とする。インクは、このインク・リザーバ２１０から第１流体連通路２５０を介してプリントヘッド２３０へ搬送される。プリントヘッド２３０に供給されたインクのうちのいくらかが、記録媒体上に噴射される。余分なインクは、プリントヘッド２３０から第２流体連通路２５２を介してインク・リザーバ２１０へ戻すことができる。上述したように、プリントヘッド２３０の作動は熱を発生させ、この熱はプリントに悪影響を与え得る。当然のこととして、或いは、許容範囲外の温度が第１温度センサ２１５及び／又は第２温度センサ２３５によって検出された場合に、インクをプリントヘッド２３０から第２流体連通路２５２を介してインク・リザーバ２１０へ搬送することができる。このインクは、プリントヘッド２３０からインク・リザーバ２１０へ搬送される際に、プリントヘッド２３０が発生させた熱エネルギーをプリントヘッド２３０から取り去る。インク・リザーバ２１０は、実質的にインク・マニホールド２３１よりも大きいのが一般的であり、サーマル・プリントヘッドの場合は特に、プリントヘッド２３０から送られてくるインクよりも低い温度のインクを収容するのが一般的である。従って、プリントヘッド２３０内の相対的に小量の高温インクが、インク・リザーバ２１０内の相対的に大量のインクと合わさると、熱エネルギーは、量が多い方のインクに放散される。高温インクがプリントヘッド２３０からインク・リザーバ２１０へ搬送された後、プリント用のインクがさらに必要とされる場合には、再度、インクがインク・リザーバ２１０から第１流体連通路２５０を介してプリントヘッド２３０へ搬送される。
【００４２】
この構造では、高温プリントヘッドからさらなる量の熱を取り去ることができるので、図１に示した構造よりも温度を適切に制御することができる。これにより、プリント品質を低下させる傾向にあるプリントヘッドの熱作用に直面することなく、プリント時間を延長することができる。当然、他のタイプの流体噴射システムでは、流体エジェクタが余分な熱を発生しないこともある。このようなシステムでも、流体エジェクタの温度をほぼ均一なレベルに且つ／又は一定の所望の温度範囲内に維持することは、やはり有用であり得る。上述した例示的実施形態は、プリントヘッドから発生した余分な熱を放散させる場合に適用できるが、より一般的な場合として、流体噴射システムの温度を、このシステムにおける周囲条件及び熱放散に応じて、プリントヘッドのような流体エジェクタよりも高い又は低い或いは同程度の所望の温度範囲内に維持する傾向に至る。
【００４３】
様々な例示的実施形態では、本発明によるインクジェット・プリント装置用の温度調整システムは、プリントヘッドと別個のインク・リザーバとを含む。このプリントヘッドは、１つ以上のダイ・モジュールと１つのインク・マニホールドとを含み得る。様々な例示的実施形態では、このインク・リザーバ及びプリントヘッドは、インクを収容することができると共にプリントを行うことができれば、どのような適切な方法で位置付け及び成形してもよい。
【００４４】
様々な例示的実施形態では、インク・リザーバとプリントヘッドとを連通させる流体連通路は、インク・リザーバとプリントヘッドとを連結すると共にインクを収容及び搬送するのに適していれば、どのようなタイプの流体連通路であってもよい。様々な例示的実施形態では、導管は、可撓性のある管類であり得る。様々な例示的実施形態では、導管は、インクの流れを調整するバルブを含み得る。様々な例示的実施形態では、それぞれが一方向の搬送を行うことができる２つの別個の流体連通路の代わりに、インクをある場所へ搬送したりある場所から搬送するのを制御することができる１つの流体連通路を用いてもよい。
【００４５】
様々な例示的実施形態では、インク・リザーバ、プリントヘッド、及びこれらの間にある流体連通路は、インクを収容及び／又は搬送すると共にプリント機能を行うのに適していれば、どのような１種類以上の材料から形成されてもよい。様々な例示的実施形態では、インク・リザーバ及びインク・マニホールドは、耐熱性ポリマーから形成され得る。様々な例示的実施形態では、流体連通路は、耐熱性エラストマーから形成され得る。
【００４６】
様々な例示的実施形態では、熱伝導性基体は、プリントヘッドから発生した熱を放散させることができれば、どのような適切な方法で位置付け及び成形してもよい。様々な例示的実施形態では、この熱伝導性基体は、熱伝導性接着剤によってプリントヘッドに直接的に付着又は接着される。様々な例示的実施形態では、この熱伝導性基体は、熱伝導率の良い材料から形成される。いくつかのこのような実施形態では、この熱伝導性基体は、アルミニウム、銅、及び／又は熱伝導性ポリマーから形成され得る。温度センサは、温度を検出及び報告するものであれば、どのような既知の又は今後開発されるデバイス若しくは装置であってもよい。
【００４７】
図２に示した例示的実施形態では、インクは、インクをインク・リザーバ２１０からインク・マニホールド２３１へ搬送する第１流体連通路２５０を介してインク・リザーバから流れると共に、インクをインク・マニホールド２３１から熱伝導性基体２３３を通って又は横断してインク・リザーバ２１０へ搬送する第２流体連通路２５２を介してインク・リザーバへ流れる。インクが熱伝導性基体２３３を通って又は横断して流れるようにすることによって、プリントヘッド２３０からインク・リザーバ２１０への熱伝達をより効率的にすることができる。いくつかの例示的実施形態では、第２流体連通路２５２は、インク・マニホールド２３１から熱伝導性基体２３３に接触せずにインク・リザーバ２１０へ直接的に続く。
【００４８】
図２に示した例示的実施形態では、第１流体連通路２５０は、インク・リザーバ２１０からインク・マニホールド２３１へ続く。このインク・マニホールド２３１から、インクは、プリントを行うために、第３流体連通路２３４を介してダイ・モジュール２３２へ流れると共に、インクの流れによって冷却を行うために、第２流体連通路２５２を介し熱伝導性基体２３３を横断して又は通って流れる。次に、このインクは、熱伝導性基体２３３からインク・リザーバ２１０へ第２流体連通路２５２を介して流れる。当然のことながら、この第２流体連通路２５２は、インク・マニホールド２３１から熱伝導性基体２３３へ通じる第１の導管と、熱伝導性基体２３３からインク・リザーバ２１０へ通じる第２の導管とから成る、２つの別個の導管を含んでいてもよい。
【００４９】
図３は、本発明によるインクジェット・プリント装置用の温度調整システム３００の１つの例示的実施形態の略図であり、インクがどのようにプリントヘッド３３０に供給されるかを示している。この温度調整システム３００は、任意の第１温度センサ３１５を備えたインク・リザーバ３１０と、プリントヘッド３３０と、第１流体連通路３５０と、第２流体連通路３５２とを含む。プリントヘッド３３０は、熱伝導性基体３３３に接合された少なくとも１つのダイ・モジュール３３２と、このダイ・モジュール３３２に第３流体連通路３３４を介してインクを供給するインク・マニホールド３３１とから構成される。第１流体連通路３５０は、熱伝導性基体３３３と接触している。任意で、プリントヘッド３３０に第２温度センサ３３５がある。
【００５０】
作動中、図３に示した例示的実施形態は、図２に示した例示的実施形態と同様に機能する。しかしながら、インクの流れの方向が逆である。第１流体連通路３５０は、インク・リザーバ３１０から熱伝導性基体３３３を横断して又は通ってインクを搬送する。この熱伝導性基体３３３から、第１流体連通路３５０は、インクをインク・マニホールド３３１へ搬送する。このインクのうちのいくらかは、プリントを行うために、第３流体連通路３３４を介してダイ・モジュール３３２へ搬送される一方で、このインクのうちのいくらかは、第２流体連通路３５２を介してインク・リザーバ３１０へ戻される。当然のことながら、第１流体連通路３５０は、インク・リザーバ３１０から熱伝導性基体３３３へ通じる第１の導管と、熱伝導性基体３３３からインク・マニホールド３３１へ通じる第２の導管とから成る、２つの別個の導管を含んでいてもよい。
【００５１】
図４は、本発明によるインクジェット・プリント装置用の温度調整システム４００の１つの例示的実施形態の略図であり、インクがどのようにプリントヘッド４３０に供給されるかを示している。この温度調整システム４００は、インク・リザーバ４１０と、中間インク・コンテナ４２０と、プリントヘッド４３０とを含む。このプリントヘッド４３０は、インク・マニホールド４３１と、ダイ・モジュール４３２と、熱伝導性基体４３３とを含む。この熱伝導性基体４３３は、熱伝導性接着剤によってダイ・モジュール４３２に直接的に付着又は接着される。インク・リザーバ４１０と中間インク・コンテナ４２０とは、第１流体連通路４４０によって連通される。この第１流体連通路４４０によって、インク・リザーバ４１０に収容されているインクを中間インク・コンテナ４２０に供給することができる。中間インク・コンテナ４２０は、インク・リザーバ４１０よりもはるかに少ない量のインクを収容するのが一般的であり、これによって、より急速に所望の熱安定状態に到達し得る。さらに、この中間インク・コンテナ４２０は、任意で、温度センサ４２５と加熱／冷却サブシステム４２２とを含む。この加熱／冷却サブシステム４２２は、中間インク・コンテナ４２０内のインクの温度を上昇又は低下させるための冷却ファン、熱電冷却器、電熱器、又はその他の同種の手段を、任意の温度制御回路と共に含み得る。中間インク・コンテナ４２０とプリントヘッド４３０とは、第２流体連通路４５０及び第３流体連通路４５２によって連通される。第２流体連通路４５０によって、中間インク・コンテナ４２０に収容されているインクをプリントヘッド４３０に供給することができる。また、第３流体連通路４５２によって、プリントヘッド４３０内にあるインクを中間インク・コンテナ４２０へ戻すことができる。中間インク・コンテナ４２０とインク・リザーバ４１０とは、第４流体連通路４４２によって連通される。この第４流体連通路４４２によって、中間インク・コンテナ４２０内のインクをインク・リザーバ４１０へ戻すことができる。
【００５２】
作動中、プリントに用いられるインクは、インク・リザーバ４１０を起点とする。インクは、このインク・リザーバ４１０から第１流体連通路４４０を介して中間インク・コンテナ４２０へ搬送される。この中間インク・コンテナ４２０において、加熱／冷却サブシステム４２２を用いてインク温度を任意で制御してもよい。プリントが要求されると、インクは、この中間インク・コンテナ４２０から第２流体連通路４５０を介してプリントヘッド４３０へ搬送される。このインクのうちのいくらかが、インク・マニホールド４３１から第５流体連通路４３４を介してダイ・モジュール４３２へ供給され、記録媒体上に噴射される。余分なインクと、これに関連してプリントヘッド４３０から発生した熱エネルギーは、プリントヘッド４３０から第３流体連通路４５２を介して中間インク・コンテナ４２０へ戻すことができる。当然のこととして、或いは、余分な熱が検出された場合に、インクを中間インク・コンテナ４２０から第４流体連通路４４２を介してインク・リザーバ４１０へ搬送することができる。このインク・リザーバ４１０は、中間インク・コンテナ４２０内のインクよりも温度が低いのが一般的であり、プリントヘッド４３０から離れている。従って、中間インク・コンテナ４２０内の高温インクがインク・リザーバ４１０へ搬送されると、熱エネルギーが放散される。このインクは、少なくともある程度冷却された後、インク・リザーバ４１０から第１流体連通路４４０を介して中間インク・コンテナ４２０へ搬送される。
【００５３】
図４に示した例示的実施形態では、インクは、インクを中間インク・コンテナ４２０からインク・マニホールド４３１へ搬送する第２流体連通路４５０を介して、且つ、インクをインク・マニホールド４３１から熱伝導性基体４３３を通って又は横断して中間インク・コンテナ４２０へ搬送する第３流体連通路４５２を介して、中間インク・コンテナ４２０とプリントヘッド４３０との間を流れる。インクが熱伝導性基体４３３を通って又は横断して流れるようにすることによって、プリントヘッド４３０からインク・リザーバ４１０への熱伝達をより効率的にすることができる。いくつかの例示的実施形態では、第３流体連通路４５２は、インク・マニホールド４３１から熱伝導性基体４３３に接触せずに中間インク・コンテナ４２０へ直接的に続く。当然のことながら、この第３流体連通路４５２は、インク・マニホールド４３１から熱伝導性基体４３３へ通じる第１の導管と、熱伝導性基体４３３から中間インク・コンテナ４２０へ通じる第２の導管とから成る、２つの別個の導管を含んでいてもよい。
【００５４】
様々な例示的実施形態では、インク・リザーバ及びプリントヘッドと同様に、この中間インク・コンテナは、インクを収容することができると共にプリントを行うことができれば、どのような適切な方法で位置付け及び成形してもよい。様々な例示的実施形態では、本発明によるインクジェット・プリント装置用の温度調整システムは、プリントヘッドと、別個のインク・リザーバと、別個の中間インク・コンテナとを含む。
【００５５】
様々な例示的実施形態では、インク・リザーバを中間インク・コンテナに連通させる流体連通路は、これらの部材を連結すると共にインクを収容及び搬送するのに適していれば、どのようなタイプの流体連通路であってもよい。様々な例示的実施形態では、導管は、可撓性のある管類であり得る。様々な例示的実施形態では、導管は、インクの流れを調整するバルブを含み得る。
【００５６】
様々な例示的実施形態では、中間インク・コンテナ、及び、中間インク・コンテナとインク・リザーバとの間にある導管は、インクを収容及び／又は搬送すると共にプリント機能を行うのに適していれば、どのような１種類以上の材料から形成されてもよい。様々な例示的実施形態では、中間インク・コンテナは、耐熱性ポリマーから形成され得る。様々な例示的実施形態では、流体連通路は、耐熱性エラストマーから形成され得る。様々な例示的実施形態では、中間インク・コンテナは、熱をインクから周囲空気へ放出する熱伝導性基体として機能するように、金属又は導電性ポリマーのような熱伝導性材料から形成され得る。
【００５７】
図５は、本発明によるインクジェット・プリント装置用の温度調整システム５００の１つの例示的実施形態の略図であり、インクがどのようにプリントヘッド５３０に供給されるかを示している。この温度調整システム５００は、インク・リザーバ５１０と、中間インク・コンテナ５２０と、プリントヘッド５３０とを含む。このプリントヘッド５３０は、インク・マニホールド５３１と、ダイ・モジュール５３２と、熱伝導性基体５３３とを含む。この熱伝導性基体５３３は、熱伝導性接着剤によってダイ・モジュール５３２に直接的に付着又は接着される。インク・リザーバ５１０と中間インク・コンテナ５２０とは、第１流体連通路５４０によって連通される。この第１流体連通路５４０によって、インク・リザーバ５１０に収容されているインクを中間インク・コンテナ５２０に供給することができる。中間インク・コンテナ５２０は、任意で、温度センサ５２５と加熱／冷却サブシステム５２２とを含む。この加熱／冷却サブシステム５２２は、中間インク・コンテナ５２０内のインクの温度を上昇又は低下させるための冷却ファン、熱電冷却器、電熱器、又はその他の同種の手段を、任意の温度制御回路と共に含み得る。中間インク・コンテナ５２０とプリントヘッド５３０とは、第２流体連通路５５０及び第３流体連通路５５２によって連通される。第２流体連通路５５０によって、中間インク・コンテナ５２０に収容されているインクをプリントヘッド５３０に供給することができる。また、第３流体連通路５５２によって、プリントヘッド５３０内にあるインクを中間インク・コンテナ５２０へ戻すことができる。中間インク・コンテナ５２０とインク・リザーバ５１０とは、第４流体連通路５４２によって連通される。この第４流体連通路５４２によって、中間インク・コンテナ５２０内のインクをインク・リザーバ５１０へ戻すことができる。
【００５８】
作動中、図５に示した例示的実施形態は、図４に示した例示的実施形態と同様に機能する。しかしながら、中間インク・コンテナ５２０とインク・マニホールド５３１との間におけるインクの流れの方向が逆である。第２流体連通路５５０は、中間インク・コンテナ５２０から熱伝導性基体５３３を横断して又は通ってインクを搬送する。この熱伝導性基体５３３から、第２流体連通路５５０は、インクをインク・マニホールド５３１へ搬送する。このインクのうちのいくらかは、プリントを行うために、第５流体連通路５３４を介してダイ・モジュール５３２へ搬送される一方で、このインクのうちのいくらかは、第３流体連通路５５２を介して中間インク・コンテナ５２０へ戻される。当然のことながら、第２流体連通路５５０は、中間インク・コンテナ５２０から熱伝導性基体５３３へ通じる第１の導管と、熱伝導性基体５３３からインク・マニホールド５３１へ通じる第２の導管とから成る、２つの別個の導管を含んでいてもよい。
【００５９】
上述したように、様々な例示的実施形態では、流体連通路のうちの１つ以上が熱伝導性基体に接触する。図６〜図８は、流体連通路と熱伝導性基体とを接触させる様々な例示的方法を示している。流体連通路の熱伝導性基体と接触する部分の表面積を大きくする（例えば、流体連通路の少なくとも一部を熱伝導性基体の内側に形成するか、又は、流体連通路の熱伝導性基体と接触する部分の長さを長くする）と、この接触による熱放散効果が高まる。図６〜図８に示した流体連通路及び熱伝導性基体の構造は、本発明の範囲を限定することを意図したものではない。図６〜図８に示した構造の多数の変形物が、当業者には明らかであろう。
【００６０】
図６（ａ）及び６（ｂ）は、本発明による熱伝導性基体６７０の１つの例示的実施形態を示している。この熱伝導性基体６７０は、流体連通路６４２と接触している。この実施形態では、流体連通路６４２の外側表面の一部が、熱伝導性基体６７０の平面と接触している。
【００６１】
図７（ａ）及び７（ｂ）は、本発明による熱伝導性基体７７０の１つの例示的実施形態を示している。この熱伝導性基体７７０は、流体連通路７４２と接触している。この実施形態では、流体連通路７４２の一部が、熱伝導性基体７７０の内部にある。
【００６２】
図８（ａ）及び８（ｂ）は、本発明による熱伝導性基体８７０の１つの例示的実施形態を示している。この熱伝導性基体８７０は、流体連通路８４２と接触している。この実施形態では、流体連通路８４２の一部が、熱伝導性基体８７０の内部にある。この流体連通路８４２の熱伝導性基体８７０の内部にある部分は、流体連通路８４２の熱伝導性基体８７０と接触する表面積を大きくするために、曲線状、コイル状、正弦波状、又はその他の形状にしてもよい。
【００６３】
本発明を、上に略述した例示的実施形態に関して説明してきたが、少なくとも当業者には、既知のものであっても、現在のところ不測である又は不測であり得るものであっても、様々な代替物、修正物、変形物、改良物、及び／又は実質的な等価物が明らかとなるであろう。従って、上述したような本発明の例示的実施形態は、例示を意図するものであって、限定を意図するものではない。本発明の精神及び範囲を逸脱しない限り、様々な変更を行ってもよい。ゆえに、出願時の（及び補正される）特許請求の範囲は、既知の又は今後開発される代替物、修正物、変形物、改良物、及び／又は実質的な等価物を全て含むことを意図する。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】既知のインクジェット・プリント・システムの略図である。
【図２】本発明によるインクジェット・プリント装置用の温度調整システムの１つの例示的実施形態の略図である。
【図３】本発明によるインクジェット・プリント装置用の温度調整システムの１つの例示的実施形態の略図である。
【図４】本発明によるインクジェット・プリント装置用の温度調整システムの１つの例示的実施形態の略図である。
【図５】本発明によるインクジェット・プリント装置用の温度調整システムの１つの例示的実施形態の略図である。
【図６】（ａ）は本発明による熱伝導性基体の１つの例示的実施形態の正面断面図であり、（ｂ）は本発明による熱伝導性基体の１つの例示的実施形態の側面断面図である。
【図７】（ａ）は本発明による熱伝導性基体の１つの例示的実施形態の正面断面図であり、（ｂ）は本発明による熱伝導性基体の１つの例示的実施形態の側面断面図である。
【図８】（ａ）は本発明による熱伝導性基体の１つの例示的実施形態の正面断面図であり、（ｂ）は本発明による熱伝導性基体の１つの例示的実施形態の側面断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１００    インクジェット・プリント・システム
１３０、２３０、３３０、４３０、５３０    プリントヘッド（流体噴射装置）
１３４、２５０、３５０、４４０、５４０    第１流体連通路
１５０、２５２、３５２、４５０、５５０    第２流体連通路
２００、３００、４００、５００    温度調整システム
２３４、３３４、４５２、５５２    第３流体連通路
４４２、５４２    第４流体連通路
４３４、５３４    第５流体連通路
６４２、７４２、８４２    流体連通路
６７０、７７０、８７０    熱伝導性基体
【図１】
2005231367.tif 000003
【図２】
2005231367.tif 000004
【図３】
2005231367.tif 000005
【図４】
2005231367.tif 000006
【図５】
2005231367.tif 000007
【図６】
2005231367.tif 000008
【図７】
2005231367.tif 000009
【図８】
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