(57)【要約】【課題】インクジェットプリントヘッドの噴射口スタックを構成するプレートの数を少なくする。【解決手段】インクジェット外部インクマニホールド２０はマニホールド本体２２を有し、このマニホールド本体は、インクマニホールドチャンバと、これらのチャンバをインク溜めに接続するためのポート３１とを有する。インクマニホールドチャンバの上に接着層３２が配置され、これをシールする。この接着層３２には、インクマニホールドチャンバを噴射口スタックに接続するポート３４，３６，３８が設けられている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェット外部インクマニホールドであって、
一又は複数のインクチャンバと、前記インクチャンバをそれぞれのインク溜めに接続するために設けられたポートとを有するマニホールド本体と、
前記インクチャンバを噴射口スタックに接続するための一又は複数のポートを有する接着層であって、前記マニホールド内の前記インクチャンバの上に設けられてこれをシールし、前記マニホールドへの流体連通を提供する接着層と、
を有するインクジェット外部インクマニホールド。
【請求項２】
前記マニホールド本体は、単体の連続した部材を含む、請求項１に記載のマニホールド。
【請求項３】
前記単体の連続した部材は、機械加工されたアルミニウム、機械加工されたステンレス鋼、鋳造アルミニウム、およびプラスチックからなるグループから選択された一つの材料からなる、請求項２に記載のマニホールド。
【請求項４】
前記複数のインクチャンバは、前記マニホールド本体の幅を横切る方向に並んで配置された細長いチャンバ列であり、
一対のインクチャンバの間の壁が、インクチャンバの、互いに向かって延びる互い違い部分を規定する、請求項１に記載のマニホールド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインクジェット印刷、特に水性でないインクを画像を形成するよう噴射する場合に有益なインクジェットプリントヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近のインクジェットプリンタでは、インクジェットの噴射口スタックは、１６〜２０金でメッキしたステンレス鋼プレートを蝋付けして合わせたもので作られている。各プレートには空洞がエッチングによって形成されており、これらが整列して溝や通路が形成され、ここにインクを溜めて、溜めたインクを個々に噴出する。より大きな空洞が整列すればより長い通路となって、噴射口スタックの長さ方向に延びる。これらのより大きな通路はインクマニホールドが並んだものであり、インクを各色のインク噴射口の各々に供給する。最大８枚のプレートを用いてこうしたマニホールドを作り、十分に大きな断面を確保することで、マニホールドを噴射口スタックの内部に保持しながら固体インクで描いている場合に、個々の噴射口においてインクが欠乏しないようにしている。
【０００３】
本明細書で使われる「プリンタ」という単語は、デジタルコピー機、編集装置、ファックス装置、多機能装置等といった、任意の目的のためにプリント出力機能を行う任意の装置を含む。化学およびバイオ分析物が印刷された薄膜素子（chemical and bio assay printed thin film devices）、三次元モデル構築装置、その他の適用も含む。
【０００４】
下記特許文献１には、複数のプレートが積層されて形成されたインクジェットプリントヘッドが示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２５５７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
印刷速度を上げるためには、噴射口スタックに含まれる噴出口の数を増やしてもよいし、時間当たりの噴出回数を増やしてもよい。上記の設計のインクマニホールドを用いて噴射口の数や噴射回数を増やすためには、インクマニホールドの寸法を大きくする必要があるだろう。つまりこれは、より多くのプレートを使って十分に大きな断面を確保することを意味する。個々の金メッキステンレススチールプレートは高価なので、プレート数を増やすことは即、噴射口スタックのコスト増になる。
【０００７】
通常、噴射口スタックには４色のインクを用いる。各色のインク噴出口は噴射口スタックの表面に広く分布するように配置されている。各インクマニホールドからの通路は、広く分布された個々の噴射口に向かう経路に従って、互いに上下を横切るように設けられる。このために噴射口スタックの高さが増し、より多くのプレートが必要になる。この幾何図形的配列は噴射口スタックにおいて必要ではあるが、マニホールドから個々の噴射口への通路が比較的長く、遠回りになってしまう。そのため、インク流に抵抗が加わることになり、個々の噴射口へのインクの流量が制限される。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本明細書で説明するように、インクジェット外部インクマニホールドは、一又は複数のインクマニホールドチャンバと、チャンバを一又は複数のインク溜めに接続するために配置されたポートと、を有するマニホールド本体を有する。チャンバを噴射口スタックに接続するように配設された複数のポートを有する接着層は、一又は複数のインクマニホールドチャンバの上に設けられて、これをシールする。
【０００９】
外部インクジェットマニホールドを、本明細書で説明するように、インクジェットプリントヘッドに用いてもよい。プリントヘッドは、複数のプレートが積み上げられた噴射口スタックを有する。これらの積み上げられたプレートは、複数のインク噴射口を有する底プレートと、インク噴射口に接続された複数列の入口ポートを有する上部プレートとを含む。プリントヘッドは更に、一又は複数のインク溜めと流体連通、すなわち流体が流れ得るように接続し、複数列の入口ポートとも流体連通する外部インクマニホールドを有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
固体インク用のインクジェットプリンタでは、固体インクが溶かされてプリントヘッドに供給される。プリントヘッドは溶かされたインクを画像を形成するよう中間画像ドラムに移送させる。次に、画像がドラムからプリント媒体に転写される。この媒体はドラムに対向して捲かれている。プリントヘッド内では、異なる色の溶けたインクがプリントヘッド面上のインク噴出口に供給される。これは、プレート群に整列するようにエッチング形成された空洞によって構成される溝を通して行われる。噴出口の各々に適切な流量を供給するため、プリントヘッドは通常、溶けたインクを保持するマニホールドを有する。このマニホールドは、十分な量のインクを各インク噴出口に確実に供給できるようにする。本明細書で説明するように、マニホールドをプレート群の内部から外部に引き出して外部で嵌合するマニホールドとすることで、プリントヘッドに必要なプレートの数を軽減できる。
【００１１】
本明細書で説明する構造やシステムは固体インク用のインクジェットプリンタにとって利点があるが、外部インクマニホールド２０を、水性インクプリンタや熱作動プリントヘッドを含む他の型のインクプリンタに用いてもよいことがわかる。この外部インクマニホールド２０は、積み重ねられたプレートを用いて作られるプリントヘッドを使用する任意のインク分配システムにとって利点がある。
【００１２】
図１は、マニホールド本体２２の斜視図である。通常は噴射口スタックの内部に設けられるインクマニホールドの代わりとなる、インクマニホールドチャンバ２４、２６、２８、３０が設けられている。インクマニホールドを噴射口スタックの内部から外に出すことで、噴射口スタックを構成する際に必要なプレートの数が少なくなる。
【００１３】
図２は、噴射口スタック４０と外部インクマニホールド２０とを用いたプリントヘッド５０の一定比率表示ではない概略端面図である。噴射口スタック４０は複数の積み重ねられたプレートを有する。外部インクマニホールド２０は（配置が分かり易いように拡大して示す）、ポート３１を介して、インク溜め５２、５４、５６、５８と流体が行き来できるように接続されている。
【００１４】
図３は、マニホールド本体２２と、接着層３２と、噴射口スタック４０の分解斜視図である。図３は、図１に示すマニホールド本体２２とは反対側を示す。ここでは、図２に示すインク溜め５２、５４、５６、５８からインクが供給されるポート３１が見えている。図示するように、接着層３２が回路基板６６を別の接着層７０と共に挟んでいる。
【００１５】
図１〜図３を参照する。４本のインクマニホールドチャンバ２４、２６、２８、３０の各々はポート３１を有する。このポート３１は、チャンバを１個又は複数のインク溜め５２、５４、５６、５８に接続するように配置されている。接着層３２は４本のインクマニホールドチャンバ２４、２６、２８、３０の上に重なるように設けられてこれらをシールする。接着層３２は複数のポート３４、３６、３８を有する。これらのポート３４、３６、３８は、マニホールドチャンバを噴射口スタック４０に連結して、インクをインクマニホールドチャンバから噴射口スタックに流体連通するように配置されている。
【００１６】
最近の噴射口スタックでは、複数のプレートを使ってインクマニホールドを作っているが、マニホールド本体２２は１本の連続した部材で形成してもよい。マニホールド本体２２は機械加工されたステンレス鋼、機械加工されたアルミニウム、鋳造アルミニウムまたはプラスチックで作ってもよい。１本の連続した部材で製造するコストは、最近行われているように、エッチングして金メッキした多数のステンレス鋼板を製造して一緒に蝋付けするよりも、安い。
【００１７】
インクマニホールドチャンバ２４、２６、２８、３０は、マニホールド本体２２の幅４２にわたって整列配置された、概して細長いチャンバである。真ん中の２つのチャンバ２６、２８は、チャンバ対の長さ方向にわたって整列配置された、互いに向かって延びる互い違い部分４４、４６の間に壁４３を有する構成としてもよい。図３に示すような接着層３２上に設けられる１列に並んだポート３６を用いて、互い違い部分４４、４６によって、チャンバ２６、２８である真ん中の対に保持されるインクを噴射口スタック４０に供給することができる。一列のポート３６を用いることで、噴射口スタック４０の幅４８を狭くできる。
【００１８】
外部インクマニホールド２０が、噴射口スタック４０の上に設けられ、噴射口スタック４０の上部に設けられた複数の入口ポート６０、６２、６４と流体が流れることができるように接続している。図２には、２つのポート６２が一定比率ではなく図示されており、これによって、中間チャンバ２６、２８が噴射口スタック４０と連通していることを示す。図３に示すように、ポート６２は噴射口スタック４０の中央に一列に配置される。
【００１９】
インクマニホールドチャンバ２４、２６、２８、３０の各々には、別の色のインクが溜められる。このインクは、インク溜め５２、５４、５６、５８から供給されたインクである。
【００２０】
接着層がマニホールド本体２２と噴射口スタック４０との間に配置される。接着層によって外部マニホールド２０を噴射口スタック４０に固着する。接着層は、第１の接着層３２と、回路基板６６と、第２の接着層７０とを有する。回路基板６６は接着層３２、７０によって挟まれ、噴射口スタック４０を動作させるための電気信号を送出する。第２の接着層７０は回路基板７１を含む。これは、回路基板６６の底に設けられたコンタクトパッド（図示せず）と、噴射口スタック４０上のアクチュエータ（図示せず）との間で電気経路を提供する。アクチュエータは通常、ヒータ、圧電性アクチュエータ（ＰＺＴ）、または超小型電気機械膜である。これらのアクチュエータは全て電気接触が必要であり、これは回路６６および下部接着層７０によって提供される。
【００２１】
外部インクマニホールド２０が噴射口スタック４０から取り出されている、つまり外部に設けられているので、噴射口スタック内では、より直接的な経路を通してインクをインクマニホールド２０から噴射口スタック４０内のインク噴出口に供給できる。こうしたより直接的な経路を用いることで、インクが噴射口スタックを通って移動する際にインクにかかる抵抗を軽減する。これによって流量や噴射回数を増やすことができる。
【００２２】
噴射口スタック４０は、複数列になった入口ポート６０、６２、６４を有する上部プレートを含む複数のプレートが積み上げられて形成される。ここでは、図を簡単にするために、噴射口スタック４０を単体として示す。インクマニホールド２０を噴射口スタック４０からなくしているので、噴射口スタック４０を、１６枚以上のプレートを積み重ねる代わりに、６枚または７枚のプレートを積み重ねて形成することができ、噴射口スタック４０のコスト、したがって図２に示すプリントヘッド５０の全体的なコストが軽減されうる。
【００２３】
図３では、噴射口スタック４０上に３列の入口ポート６０、６２、６４を図示しているが、本明細書の説明は、これよりも多いまたは少ない数の列を用いる場合も含む。３列の入口ポート６０、６２、６４は上部プレート６６の長さ方向にわたって配列され、真ん中の列６２は上部プレート６６の中心部分に配置される。
【００２４】
したがって、入口ポート６０からなる第１の列は、第１の色のインクをインクマニホールドチャンバ２４から第１の組のインク噴出口に供給する。入口ポート６４からなる第３の列は、第４の色のインクをインクマニホールドチャンバ３０から第２の組のインク噴出口に供給する。入口ポート６２からなる真ん中の列の互い違いポートは、第２および第３の色をそれぞれチャンバ２６、２８の真ん中の対から第３および第４の組のインク噴出口に供給する。
【００２５】
上記およびそれ以外の多様な特徴や機能の変形や代替物を所望通りに組み合わせて、他の多くの異なるシステムや適用にしてもよいことが分かるだろう。現在は予見または予想されていない多様な代替物、修正、変形、または改良が今後、当業者によってなされるかもしれないが、本願は、これらをも含む。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】下記の説明に係る外部インクマニホールドの斜視図である。
【図２】下記の説明に係る噴射口スタックに固定された外部インクマニホールドを示すプリントヘッドの概略図である。
【図３】下記の説明に係る外部インクマニホールドおよび噴射口スタックの分解斜視図である。
【符号の説明】
【００２７】
２０  外部インクマニホールド、２２  マニホールド本体、２４，２６，２８，３０  インクマニホールドチャンバ、３１  ポート、３２，７０  接着層、３４，３６，３８  ポート、４０  噴射口スタック、４３  壁、４４，４６  互い違い部分、５０  プリントヘッド、５２，５４，５６，５８  インク溜め、６０，６２，６４  入口ポート、６６  回路基板、７１  回路基板。
【図１】
2007182076.tif 000003
【図２】
2007182076.tif 000004
【図３】
2007182076.tif 000005