(57)【要約】【課題】プリンタカートリッジにおける不均一な流体室の枯渇による印刷品質の劣化の防止。【解決手段】本開示によれば、一例としてプリンタカートリッジが説明される。プリンタカートリッジは、印刷媒体上への流体の堆積中に前記流体に背圧を提供するための少なくとも１つの背圧室を含む。プリンタカートリッジは、少なくとも１つの背圧室と流体連通している複数の流体室をさらに含む。流体室は、プリントヘッドの一部に流体を提供する。隣接する流体室は、種々の弁を介して互いに選択的に流体連通される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷媒体上への流体の堆積中に前記流体に背圧を提供するための少なくとも１つの背圧室と、
前記少なくとも１つの背圧室と流体連通している複数の流体室と
を含み、
流体室は、プリントヘッドの一部に前記流体を提供し、
隣接する流体室が、少なくとも１つの弁を介して互いに選択的に流体連通される、プリンタカートリッジ。
【請求項２】
前記流体は、インクであり、前記プリンタカートリッジは、インクジェットカートリッジである、請求項１に記載のプリンタカートリッジ。
【請求項３】
前記複数の流体室に対応する複数の背圧室を含む、請求項１に記載のプリンタカートリッジ。
【請求項４】
前記複数の背圧室及び前記複数の流体室のうちの少なくとも一方が、アレイを成して配置され、
前記アレイは、前記流体が堆積される前記印刷媒体と同じ幅である、請求項３に記載のプリンタカートリッジ。
【請求項５】
前記隣接する流体室の圧力の差が前記少なくとも１つの弁の破壊圧力を超えたときに、前記少なくとも１つの弁は開かれる、請求項１に記載のプリンタカートリッジ。
【請求項６】
前記少なくとも１つの弁の破壊圧力は、前記複数の流体室のうちの何れの圧力もヘッド圧力よりも大きくなるような圧力である、請求項１に記載のプリンタカートリッジ。
【請求項７】
前記少なくとも１つの弁の破壊圧力は、前記複数の流体室のうちの何れの圧力も粗悪印刷品質圧力未満となるような圧力である、請求項１に記載のプリンタカートリッジ。
【請求項８】
前記弁の破壊圧力は、前記プリンタカートリッジの長さを流体室の数で割ったものに等しい、請求項１に記載のプリンタカートリッジ。
【請求項９】
印刷媒体上への流体の堆積中に前記流体に背圧を提供するための少なくとも１つの背圧室と、
各流体室が前記少なくとも１つの背圧室と流体連通している複数の流体室と
を含み、
流体室は、
前記流体室を隣接する流体室と接続する少なくとも１つの通路と、
通路上に配置された、隣接する流体室間における流体の流れを調節するための弁と、
前記流体を前記複数の流体室から印刷媒体上に移送するためのプリントヘッドと
を含む、流体給送システム。
【請求項１０】
前記プリントヘッドは、多数のプリントダイを含み、各プリントダイは、ある量の流体を印刷媒体上に堆積させるための多数のノズルを含み、
各ノズルが、
前記ある量の流体を保持するための発射室と、
前記ある量の流体を前記印刷媒体上に分注するための開口部と、
前記ある量の流体を前記開口部を通して吐出するための吐出器と
を含む、請求項９に記載のプリンタカートリッジ。
【請求項１１】
背圧室は、前記背圧室内に配置された、前記背圧室の圧力を調節するための発泡体インサートを含む、請求項９に記載の流体給送システム。
【請求項１２】
第１の弁は、対応する通路を通る第１の流体室から第２の流体室への流体の流れを許容し、第２の弁は、対応する通路を通る第２の流体室から第１の流体室への流体の流れを許容する、請求項９に記載の流体給送システム。
【請求項１３】
前記流体給送システムは、流体供給源に選択的に結合される、請求項９に記載の流体給送システム。
【請求項１４】
印刷媒体上への流体の堆積中に前記流体に背圧を提供するための複数の背圧室と、
プリントヘッドに流体を提供するために流体室の各々が前記複数の背圧室のうちの１つと流体連通している、複数の流体室と
を含み、
前記流体室の各々は、
隣接する流体室間における第１の方向の流体の流れを選択的に許容する、第１の通路及び弁と、
隣接する流体室間における第２の方向の流体の流れを選択的に許容する、第２の通路及び弁と
を含み、
前記複数の背圧室のアレイと前記複数の流体室のアレイのうちの少なくとも一方が、印刷媒体と同じ幅である、プリンタカートリッジ。
【請求項１５】
前記第１の通路及び弁と前記第２の通路及び弁は、前記プリントヘッド付近の前記流体室の出口付近にある、請求項１４に記載のプリンタカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
印刷システムは、インクのような印刷流体を、紙などの印刷媒体上に堆積させるために使用される。プリンタカートリッジのような流体容器は、プリントヘッドのような他の装置によって使用される流体を貯蔵している。流体給送システムは、流体容器からプリントヘッドに印刷流体を運ぶ。印刷システムのプリントヘッドは、印刷媒体上にインクまたは他の印刷流体を付着させる印刷システムの装置である。
【図面の簡単な説明】
【０００２】
添付の図面は、本明細書に記載された原理の様々な例を示すものであり、本明細書の一部である。図示した例は、単に説明のためのものであり、特許請求の範囲を制限するものではない。
【０００３】
【図１】本明細書に記載された原理の一例による、流体連通している複数の流体室を有するプリンタカートリッジを示すブロック図である。
【図２】本明細書に記載された原理の一例による、流体連通している２つの流体室を示す水平断面図である。
【図３】本明細書に記載された原理の一例による、流体連通している２つの流体室間の弁の破壊圧力を示すグラフである。
【図４Ａ】本明細書に記載された原理の他の例による、流体連通している２つの流体室間に発生し得る圧力差を示すグラフである。
【図４Ｂ】本明細書に記載された原理の他の例による、流体連通している２つの流体室間に発生し得る圧力差を示すグラフである。
【図５】本明細書に記載された原理の他の例による、流体連通している複数の流体室を有するプリンタカートリッジを示すブロック図である。
【図６】本明細書に記載された原理の一例による、流体連通している複数の流体室を有する流体給送システムを示す図である。
【０００４】
全図面を通して、同一の参照符号は、必ずしも同一ではないが、類似の要素を示している。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
詳細な説明
上述したように、プリンタカートリッジは、他の装置に供給されるインクのような流体を貯蔵しており、その流体は、最終的には印刷媒体上に堆積される。プリントヘッドは、インクまたは他の印刷流体を紙などの印刷媒体上に堆積させるために使用される装置の一例である。このようなプリントヘッドは、開口部を有する種々のダイを含み、印刷流体は、開口部を通って印刷システムから用紙上に堆積される。吐出前に少量の印刷流体がプリントヘッドダイの発射室内にあり、熱抵抗器または圧電抵抗素子のような吐出器は、印刷流体の一部を開口部を通して発射室から印刷媒体上へと押し出す圧力を生成する。一つの特定タイプのプリントヘッドは、プリントヘッドダイのアレイが印刷媒体の印刷幅にわたるページ幅プリントヘッドである 。一部の例において、プリンタカートリッジの流体給送システムは、プリントヘッドに流体を供給する流体室を含む場合がある。このような印刷システムは、インクまたは他の印刷流体を印刷媒体上に堆積する際に効率的であるが、一部の環境は、既存の印刷システムにあまり適していない。
【０００６】
例えば、印刷流体が使用されるにつれて、印刷流体は流体室から抜き出され、空気と置換される。温度や圧力の変化により、空気は膨張し、インクをノズルからインクを押し出すことがある。これを調節するために、背圧室を使用して、このような液垂れを防止することがある。しかしながら、背圧室にはいくつかの制限がある。これらの制限は、プリンタカートリッジが、ページ幅プリントヘッドと共に使用されるページと同じ幅であるときに悪化する。例えば、ページ幅プリントヘッドは、その長さに起因して、及び対応するページ幅のプリンタカートリッジはページ幅プリンタカートリッジの高さに起因して、いずれも大きなヘッド圧力を受ける。一例において、これは、ページ幅プリンタカートリッジを横に傾けたときに、最も明白になり得る。プリンタカートリッジによっては、細孔径が小さい発泡体を使用して背圧を調節することにより、このヘッド圧力の増大に適応することを試みるものがある。しかしながら、そのような細孔径が小さい発泡体は、流速を減少させ、印刷流体内の顔料及び他の固体粒子を濾過して取り除いてしまうことがある。
【０００７】
プリンタカートリッジによっては、プリントヘッドダイまたは流体色の異なる組について、独立した背圧室及び流体室を有するものがある。しかしながら、このようにすると、異なる流体室の各々が、異なる速度でインクを抜き出されることがある。例えば、単色ページ幅アレイでは、ページの中心付近にある流体室が、プリンタカートリッジの周辺付近にある流体室よりも多く使用され、したがって、より速くインクを抜き出されることがある。このような不均一な印刷の結果、一部の流体室は、他の流体室よりも先に枯渇することがある。一つの流体室が枯渇したとユーザが判断すれば、他の流体室に流体が存在していても、プリンタカートリッジは廃棄される場合があるため、これは、無駄な流体の使用につながる可能性がある。さらにまた、不均一な流体室の枯渇は、ページの他の部分は十分な流体を受け取るがページの一部は十分な流体を受け取らない場合があるといった不均一な印刷の原因にもなり得る。このような不均一な印刷は、許容できない画像品質をもたらすことがある。
【０００８】
本明細書には、少なくとも１つの背圧室と複数の流体室とを含むプリンタカートリッジであって、各流体室が少なくとも１つの背圧室と流体連通している、プリンタカートリッジが記載されている。隣接する流体室は、互いに選択的に流体連通され、流体室の各々における利用可能な流体及び／又は圧力をより一貫した状態に保つことができるように構成されている。より具体的には、各流体室は、流体が隣接する流体室間を流れることを許容するように開く弁を含む。一部の例では、圧力と流体レベルが組み合わされ、２つの間の圧力差が、互いの相対的流体レベルを維持するために使用される。一部の例では、隣接する流体室間の圧力差が閾値レベルに達したときに、弁は開く。弁が開くと、流体は隣接する流体室間を自由に流れることができ、隣接する流体室間における利用可能な流体及び／又は圧力の均衡がとられる。利用可能な流体及び圧力が相対的に均衡すると、弁は閉じる。
【０００９】
具体的には、本明細書には、プリンタカートリッジが記載されている。プリンタカートリッジは、印刷媒体上への流体の堆積中に前記流体に背圧を提供するための少なくとも１つの背圧室と、前記少なくとも１つの背圧室と流体連通している複数の流体室とを含む。流体室は、プリントヘッドの一部に流体を提供する。隣接する流体室は、開かれた弁を介して互いに選択的に流体連通される。例えば、流体室は、ある時点では互いに流体連通され、別の時点では互いに流体連通されない場合がある。具体例として、隣接する流体室間の圧力差がある閾値よりも大きいとき、弁は開かれ、隣接する流体室は、互いに流体連通される。一方、圧力差が前記ある閾値未満であるとき、弁は閉じられ、隣接する流体室は、互いに流体連通されない。
【００１０】
本明細書には、印刷媒体上への流体の堆積中に前記流体に背圧を提供するための少なくとも１つの背圧室と、複数の流体室とを含む流体給送システムも記載されている。各流体室は、少なくとも１つの背圧室と流体連通している。流体室は、流体室を隣接する流体室と接続する少なくとも１つの通路を含む。通路上で、弁は、隣接する流体室間の流体の流れを調節する。流体給送システムは、複数の流体室から印刷媒体上に流体を移送するためのプリントヘッドをさらに含む。
【００１１】
本明細書には、印刷媒体上への流体の堆積中に前記流体に背圧を提供するための複数の背圧室と、複数の流体室とを含むプリンタカートリッジも記載されている。流体室の各々は、複数の背圧室のうちの１つと流体連通しており、プリントヘッドに流体を提供する。流体室の各々は、隣接する流体室間における第１の方向の流体の流れを選択的に許容するための第１の通路及び弁と、隣接する流体室間における第２の方向の流体の流れを選択的に許容するための第２の通路及び弁とを含む。換言すれば、流体の流れを選択的に許容するとは、弁と通路が、様々な時点で、流体の流れを許容するか、または流体の流れを阻止することができることを意味している。複数の背圧室のアレイと複数の流体室のアレイのうちの少なくとも一方は、印刷媒体と同じ幅である。
【００１２】
本開示の幾つかの特定の例は、隣接する流体室と流体連通している流体室を有するプリンタカートリッジ及び流体給送システムに関するものであり、これらは、（１）特定のプリントヘッドに見られる大きなヘッド圧力に適応すること、（２）より大きな流体容器設計を可能にすること、及び（３）ページ幅プリントヘッドに沿った不均一な印刷により引き起こされる残留流体を低減すること、といった以前に提供されていない多数の利点を提供する。ただし、本明細書に開示された装置及び方法は、多数の技術分野における他の欠陥に対処するのにも役立つことが分かっている。したがって、本明細書に開示されたシステム及び装置を、本明細書に記載された特定の要素または欠陥のみに対処するものとして解釈してはならない。
【００１３】
本明細書及び添付の特許請求の範囲において、「背圧」という用語または類似の用語は、流体室内に印刷流体を保持し、印刷流体がノズルから放出されることを防止する、周囲に対する負の圧力を意味している。
【００１４】
本明細書中及び添付の特許請求の範囲において、「共有」という用語は、複数の背圧室に流体を供給する流体室を意味している。
【００１５】
さらに、本明細書及び添付の特許請求の範囲において、「自由」という用語または類似の用語は、課された圧力を受けない流体を意味している。
【００１６】
さらにまた、本明細書及び添付の特許請求の範囲において、「破壊圧力」という用語は、その圧力のときに弁が開かれる圧力を意味している。圧力が破壊圧力よりも大きいときに、弁は開き、圧力がその弁の破壊圧力未満に減少すると、弁は閉じる。
【００１７】
さらにまた、本明細書及び添付の特許請求の範囲において、「ヘッド圧力」という用語は、ノズルからの印刷流体の液だれまたは望ましくない漏れを防止する、流体室内の背圧を意味している。
【００１８】
さらにまた、本明細書及び添付の特許請求の範囲において、「多数の」または類似の語は、１から無限大までを含む任意の正の数として広く理解されるべきことを意味している。零は数ではなく、数の存在を意味している。
【００１９】
以下の説明では、本システム及び方法を完全に理解してもらうために、説明の目的で、多数の特定の詳細が記載される。しかしながら、当業者には明らかであるように、本装置、システム及び方法は、これらの特定の詳細なしに実施されてもよい。本明細書における「一例」または類似の語の記載は、その例に関連して記載された特定の機能、構造、及び特性が、記載したように含まれているが、他の例では、含まれない場合もあることを意味している。
【００２０】
ここで図面を参照すると、図１は、本明細書に記載された原理の一例による、流体連通している複数の流体室（１０４）を有するプリンタカートリッジ（１００）を示すブロック図である。上述のように、プリンタカートリッジ（１００）は、印刷媒体上に流体を排出する装置に流体を供給するために使用される。例えば、流体は、インクであってもよく、プリンタカートリッジ（１００）は、プリントヘッドにインクを供給するインクジェットカートリッジであってもよく、プリントヘッドは、印刷媒体上にインクを堆積させ、テキストや画像を形成する。プリンタカートリッジ（１００）は、プリンタ等の画像形成装置において使用可能である。
【００２１】
プリンタカートリッジ（１００）は、少なくとも１つの背圧室（１０２）を含む。背圧室（１０２）は、流体室（１０４）内の流体に背圧を提供することにより、流体がノズルから漏れたり垂れたりすることを防止する。具体的には、背圧室（１０２）は、印刷媒体上への流体の堆積中に、流体吐出アセンブリのノズルに背圧を提供する。また、背圧室（１０２）は、画像形成装置が動作していないときに、ノズルから流体が垂れ落ちることを防止する。背圧室（１０２）によって提供される背圧は、周囲圧力に対して負の圧力である。
【００２２】
一部の例において、システム（１００）は、第２の流体室（１０４−２）と直接的に流体連通している単一の背圧室（１０２）を含む。この例では、第１の流体室（１０４−１）と第２の流体室（１０４−２）の間の弁（複数可）（１０６−１）、及び、第３の流体室（１０４−３）と第２の流体室（１０４−２）の間の弁（複数可）（１０６−２）が、第２の流体室（１０４−２）から第１の流体室（１０４−１）及び第３の流体室（１０４−３）にそれぞれ入る流体の流れを調節している。 したがって、単一の背圧室（１０２）の場合、第２の流体室（１０４−２）のような一部の流体室（１０４）は、背圧室（１０２）と直接的に流体連通しているのに対し、第１の流体室（１０４−１）及び第３の流体室（１０４−３）のような他の流体室（１０４）は、別の流体室を介して、背圧室（１０２）と間接的に流体連通している場合がある。図１は、単一の背圧室（１０２）を示しているが、図５に示されているような一部の例では、カートリッジ（１００）は、複数の背圧室（１０２）を含む場合がある。
【００２３】
プリンタカートリッジ（１００）は、少なくとも１つの背圧室（１０２）と流体連通している複数の流体室（１０４−１、１０４−２、１０４−３）をさらに含む。本明細書において、識別子「−＊」は、ある要素の特定の実例を意味している。例えば、（１０４−１）は、第１の流体室（１０４−１）を意味している。これに対し、識別子「−１」を持たない要素は、ある要素の一般的例を意味している。例えば、（１０４）は、流体室を一般的に意味している。流体室（１０４）は、その内部で流体が自由に流動することが可能な部屋である。例えば、流体室（１０４）内に、流体の移動を制限する構成要素は存在しない。
【００２４】
流体室（１０４）は、プリントヘッドの一部に、ある量の流体を提供する。例えば、画像形成装置において使用される場合、プリンタカートリッジ（１００）は、プリントヘッドのような流体吐出アセンブリと流体連通するように配置される場合がある。プリントヘッドは、印刷媒体上にインクを給送する多数の構成要素を含む。例えば、プリントヘッドは、複数のプリントヘッドダイを含み、各プリントヘッドダイは、印刷媒体上に、ある量の流体を堆積させるためのノズルを含む。この例では、各流体室（１０４）は、プリントヘッドの異なるプリントヘッドダイ（複数可）に流体を供給する。例えば、第１の流体室（１０４−１）は、矢印（１０８−１）で示されるように、プリントヘッドダイ（複数可）の第１のセットに流体を供給する。ここで、第１のセットは、１から始まり、１を含む、任意の数を含み得る。同様に、第２の流体室（１０４−２）及び第３の流体室（１０４−３）は、矢印（１０８−２）及び（１０８−３）で示されるように、プリントヘッドダイ（複数可）の第２のセット及びプリントヘッドダイ（複数可）の第３のセットに、それぞれ流体を供給する。流体室（１０４）は、アレイを成して配置される場合があり、アレイは、印刷媒体の幅にわたる場合がある。例えば、印刷媒体が、８．５インチ（２１５．９ミリメートル）×１１インチ（２７９．４ミリメートル）の用紙である場合、流体室（１０４）のアレイは、８．５インチ幅である場合がある。
【００２５】
隣接する流体室（１０４）は、互いに選択的に流体連通される場合がある。例えば、異なる流体室（１０４）において使用可能な流体レベル及び／又は圧力が異なる場合、弁（１０６−１、１０６−２）を開くことにより、より多くの流体を有する流体室（１０４）からより少ない流体を有する流体室（１０４）へ流体が流れることを許容する場合がある。
【００２６】
弁（１０６）は、様々な基準を用いて開閉されることができる。例えば、弁（１０６）は、隣接する流体室（１０４）間の圧力差により開閉される場合がある。例えば、第１の流体室（１０４−１）が、第２の流体室（１０４−２）よりも多くの利用可能な流体を有する場合、これら２つの間には、第１の流体室（１０４−１）から第２の流体室（１０４−２）へ流体が流れることを許容するように弁（１０６−１）を駆動するであろう圧力差が存在し、それによって、各室における利用可能な流体レベルの均衡がとられる。
【００２７】
図１は、特定数の背圧室（１０２）及び流体室（１０４）を示しているが、プリンタカートリッジ（１００）には、任意数のこれらの構成要素が存在する場合がある。具体的には、図１は、１つの背圧室（１０２）及び３つの流体室（１０４）を示しているが、カートリッジ（１００）は、任意数の背圧室（１０２）及び流体室（１０４）を含むことができる。例えば、システムは、２つの背圧室（１０２）及び２つの流体室（１０４）を含む場合がある。
【００２８】
背圧室（１０２）と流体室（１０４）は、互いに選択的に流体連通され、それによって、ノズル垂れを防止する適度の背圧を可能にするとともに、適当な印刷品質、さらには、異なる利用可能な印刷流体レベルを有する流体室（１０４）の望ましくない結果の軽減を可能にする 。例えば、プリンタカートリッジ（１００）の寿命の開始時に、流体室（１０４）は、ほぼ同じ量の、対応するプリントヘッドダイにとって利用可能な流体を有することができる。一方、流体連通された流体室（１０４）が無ければ、寿命の終了時に、流体室（１０４）内の流体の不均一な分布は、不均一な印刷をもたらす可能性がある。インクが流体室（１０４）間を流れることを許容することにより、流体室（１０４）内の利用可能な流体の均一な分布が維持され、したがって、不均一な流体レベル及び不均一な印刷が低減される。
【００２９】
図２は、本明細書に記載された原理の一例による、流体連通している２つの流体室（１０４−１、１０４−２）を示す水平断面図である。図１が正面図であるから、１対の隣接する流体室（１０４−１、１０４−２）間に、１つの弁（１０６）が示されている。しかしながら、図２に示されているように、隣接する流体室（１０４−１、１０４−２）間に、複数の弁（１０６−１、１０６−２）が存在していてもよい。弁（１０６）は、ある方向の流体の流れを許容するが、第２の方向の流体の流れは阻止する一方向弁であってもよい。図２は２つの弁（１０６）を示しているが、一部の例では、単一の弁（１０６）を実施する場合がある。例えば、２つの弁（１０６−１、１０６−２）を使用する場合、弁（１０６−１、１０６−２）は、単一方向弁である場合がある。一方、単一の弁（１０６）を使用する場合、単一の弁（１０６）は、双方向弁（１０６）である場合がある。さらに、単一の弁（１０６）は、一方向の流体の流れを許容する単一方向弁（１０６）であってもよい。
【００３０】
２つの弁を有する例に関して、第１の流体室（１０４−１）の背圧の大きさが、第２の流体室（１０４−２）の背圧の大きさよりも低く、２つの間の圧力差が、第１の弁（１０６−１）の破壊圧力の大きさよりも大きい状況では、第１の弁（１０６−１）を開くことにより、流体が第１の流体室（１０４−１）から第２の流体室（１０４−２）へ流れ込むことを許容する場合がある。
【００３１】
これに対し、第２の流体室（１０４−２）の背圧の大きさが、第１の流体室（１０４−１）の背圧の大きさよりも低く、２つの間の圧力差が、第２の弁（１０６−２）の破壊圧力の大きさよりも大きい場合、第１の弁（１０６−２）を開くことにより、流体が第２の流体室（１０４−２）から第１の流体室（１０４−１）へ流れ込むことを許容する場合がある。圧力差と流体の流れに関する詳細については、図３、図４Ａ、及び図４Ｂに関連して以下で説明される。
【００３２】
図３は、本明細書に記載された原理の一例による、流体連通している流体室（図１、１０４）間の弁（１０６）の破壊圧力を示すグラフである。より具体的には、図３は、上述した様々な圧力差状態及び対応する流体の流れを示している。図３のグラフにおいて、背圧は、縦軸で示されている。上述したように、背圧は、周囲圧力に対する負の圧力である。したがって、縦軸上で鉛直に動くことは、グラフ上、背圧が、より低い圧力に対して「負」であることを意味している。図３は、２つの異なる流体室（図１、１０４）の背圧を示している。具体的には、グラフの左側（３１４−１）が、第１の流体室（図１、１０４−１）の背圧を示しており、グラフの右側（３１４−２）が、第２の流体室（図１、１０４−１２）の背圧を示している 。上述したように、圧力差（３１０）が弁（図１、１０６）の破壊圧力よりも大きくなると、弁（図１、１０６）は開き、流体が２つの流体室（図１、１０４）の間を自由に流れるようになる。点線は、流体が第２の流体室（図１、１０４−２）から第１の流体室（図１、１０４−１）へ流れ込む圧力差状態を表しており、実線は、流体が第１の流体室（図１、１０４−１）から第２の流体室（図１、１０４−２）へ流れ込む圧力差状態を表している。
【００３３】
一部の例では、弁（図１、１０６）の破壊圧力は、複数の流体室（図１、１０４）のうちの何れの圧力もヘッド圧力よりも大きくなるような圧力である場合がある。ヘッド圧力は、流体がノズルから漏れ出ることを防止する圧力である。より具体的には、図３に示されているように、ヘッド圧力（３１６）が存在する場合、所与の流体室（図１、１０４）内の背圧がそのヘッド圧力（３１６）よりも小さいと、流体はノズルから滴り出る場合がある。したがって、図３に示されるように、弁（図１、１０６）の破壊圧力は、流体で満たされた各室（図１、１０４）の圧力がヘッド圧力（３１６）を下回らないような圧力である場合がある。
【００３４】
一部の例では、弁（図１、１０６）の破壊圧力は、複数の流体室（図１、１０４）のうちの何れの圧力も粗悪印刷品質圧力（３１８）未満となるような圧力である場合がある。本明細書において、粗悪印刷品質圧力とは、流体室（図１、１０４）内にあるインクが流体吐出システムから出てゆくことを阻止する圧力を意味している。例えば、印刷中に、流体室（図１、１０４）内の背圧が大きすぎる場合、流体吐出システムは、その背圧に打ち勝ち、ノズルからインクを放出させるだけの十分なエネルギーを生成することができない。その結果、液滴の誤発射や不発射が発生する。流体吐出システムが流体滴を適切に放出することができないこの背圧は、粗悪印刷品質圧力と呼ばれる場合がある。したがって、図３に示されているように、弁（図１、１０６）の破壊圧力は、流体で満たされた各室（図１、１０４）内の圧力が粗悪印刷品質圧力（３１８）を上回らないような圧力である場合がある。
【００３５】
具体的数値例として、弁の破壊圧力は、水柱インチで測定される場合があり、３〜５水柱インチの圧力を有する場合がある。このような値は、ヘッド圧力（３１６）よりも大きく、粗悪印刷品質圧力（３１８）よりも小さい場合がある。具体的破壊圧力について具体的に言及したが、弁（図１、１０６）の破壊圧力は、プリンタカートリッジ（図１、１００）の特性による。例えば、各背圧室（図１、１０２）内に生成される所望の背圧は、背圧室（図１、１０２）の数、及び背圧室（図１、１０２）のアレイの幅による場合がある。より具体的には、破壊圧力は、プリンタカートリッジ（図１、１００）の長さを流体室（図１、１０４）の数で割ったものに等しい場合がある。
【００３６】
図４Ａ及び図４Ｂは、本明細書に記載された原理の別の例による、流体連通している流体室（図１、１０４）間の弁（図１、１０６）の破壊圧力を示すグラフである。図４Ａ及び図４Ｂにおいて、背圧は、横軸に沿った時間の関数として、縦軸に沿って測定される。図４Ａでは、第１の流体室（図１、１０４−１）の背圧（４１２−１）が、第２の流体室（図１、１０４−２）の背圧（４１２−２）よりも急速に負になりつつあり、その結果、圧力差が増大している。圧力差が特定の閾値（３１０）、すなわち、弁（図１、１０６）の破壊圧力に達すると、ライン（４２０）で示されているように、弁（図１、１０６）は開き、流体は流体室間を自由に流れ、流体室（図１、１０４−１、１０４−２）内の圧力は均等化される。
【００３７】
これに対し、図４Ｂでは、第２の流体室（図１、１０４−２）の背圧（４１２−２）が、第１の流体室（図１、１０４−１）の背圧（４１２−１）よりも急速に負になりつつあり、その結果、圧力差が増大している。圧力差が特定の閾値（３１０）、すなわち、弁（図１、１０６）の破壊圧力に達すると、ライン（４２０）で示されているように、弁（図１、１０６）は開き、流体は流体室間を自由に流れ、流体室（図１、１０４−１、１０４−２）内の圧力は均等化される。
【００３８】
図４Ａ及び図４Ｂは、ライン（４２０）の時点で弁（図１、１０６）が開いた後の圧力の均等化を示しているが、圧力は均等化されなくてもよい。例えば、弁（図１、１０６）の待機時間によっては、圧力差が、維持される場合もある。ただし、弁（図１、１０６）の開放により、２つの流体室間の圧力差が、特定の閾値（３１０）よりも大きくなることはない。なお、図４Ａ及び図４Ｂにおいて、背圧（４１２−１、４１２−２）はいずれも、粗悪印刷品質圧力（３１８）を上回ることはなく、また、ヘッド圧力（３１６）を下回ることもない。
【００３９】
図５は、本明細書に記載された原理の別の例による、流体連通している複数の流体室を有するプリンタカートリッジ（１００）を示す図である。上述のように、プリンタカートリッジ（１００）は、複数の流体室（１０４）と選択的に流体連通する複数の背圧室（１０２）を含む場合がある。背圧室（１０２）は、印刷媒体上に堆積されるべき流体に対して背圧を提供し、流体室（１０２）は、プリントヘッドに流体を提供する。
【００４０】
背圧室（１０２−１、１０２−２、１０２−３）は、ある幅にわたるようにアレイを成して配置される場合がある。例えば、背圧室（１０２−１、１０２−２、１０２−３）のアレイは、流体が堆積されることになる印刷媒体の幅にわたる場合がある。例えば、印刷媒体が８．５インチ×１１インチのレター用紙である場合、背圧室（１０２）のアレイは、８．５インチ幅である場合がある。
【００４１】
背圧室（１０２）のアレイを有することにより、各室によって提供される背圧の大きさを低減することができる。例えば、ページ幅アレイでは、単一の背圧室が、ページ幅アレイの全幅から生じる圧力に適応するように設計されるあ場合があり、ページ幅アレイは、８．５インチ以上のヘッドであることがある。細孔を有する発砲材が使用されることがあるため、そのような背圧を提供することは困難であるが、そのような背圧の提供によれば、背圧室（１０２）を通る流体の流れは抑制され、それによって、印刷品質に影響を及ぼす流れは抑制される。そのような高レベルの背圧は、達成することが困難であるだけでなく、印刷品質にも影響を与える。なぜなら、そのような高い背圧は、プリントヘッドの吐出器が打ち勝つことができる大きさを上回ることがあり、その結果、ノズルからの流体滴の誤発射や不発射が発生するからである。したがって、要約すれば、区分けされた背圧室（１０２）によれば、各背圧室（１０２）により生成される背圧の大きさを低減することができる。
【００４２】
各背圧室（１０２）によって提供される背圧の大きさは、背圧室（１０２）のアレイの幅、及び背圧室（１０２）の数による場合がある。例えば、８．５×１１インチの用紙に印刷するためのページ幅アレイを収容するために、背圧室（１０２）のアレイの幅が９インチであり、かつ、図５に示されているように、もし３つの背圧室（１０２）があった場合、各背圧は、少なくとも３インチの圧力を提供するように設計され、例えば、３〜５インチの圧力を提供するように設計される場合がある。
【００４３】
この例では、各流体室（１０４）が、対応する背圧室（１０２）と流体連通している場合がある。例えば、第１の流体室（１０４−１）は、第１の背圧室（１０２−１）と流体連通している場合がある。同様に、第２及び第３の流体室（１０４−２、１０４−３）は、第２及び第３の背圧室（１０２−２、１０２−３）とそれぞれ流体連通している場合がある。
【００４４】
背圧を提供するために、背圧室（１０２）は、背圧提供構成要素を含む。例えば、背圧室（１０２）は、背圧室（１０２）の圧力を調節するために、背圧室（１０２）内に配置された発泡体インサートを含む場合がある。発泡体インサートは、毛管作用により、ノズル流出を防止する背圧を提供する。別の例では、他の形態の圧力調節構成要素を実施する場合がある。例えば、背圧室（１０４）は、背圧流体室（１０４）内の圧力を調節するためのばね袋アセンブリを含む。
【００４５】
さらに、図５に示されているように、隣接する流体室（１０２）間には、複数の通路（５２２）が存在する場合がある。上に示したように、より具体的には、一部の例では、隣接する流体室（１０４）間に、単一の弁（１０６）が配置される。ただし、他の例では、複数の弁（１０６）が、隣接する流体室（１０４）間の流体の流れを調節する。通路（５２２）に沿って配置された弁（１０６）によって、流体の流れを調節するための通路（５２２）の開閉が可能になる。図５は正面図であるため、通路（５２２）及び弁（１０６）の一部が、見えていない。隣接する流体室（１０４）間に設けられた複数の通路（５２２）は、図２に、より明確に示されている。通路（５２２）及び弁（１０６）は、単方向である場合があり、第１の通路（５２２）及び弁（１０６）によって、隣接する流体室（１０４）間において流体が第１の方向に流れることが選択的に許容され、第２の通路（５２２）及び弁（１０６）によって、隣接する流体室（１０４）間において流体が第２の方向に流れることが選択的に許容されるように構成される場合がある。
【００４６】
図５に示されているように、通路（５２２）及び弁（１０６）は、流体室（１０４）の出口に近接して流体室（１０４）の底部付近に配置される場合があり、流体室（１０４）の出口から、流体室（１０４）からの流体はプリントヘッドに渡される。これによって、隣接する流体室（１０４）間で流体レベルを、低レベルであっても均等化することができる。
【００４７】
一部の例では、プリンタカートリッジ（１００）は、主流体供給部を含む場合があり、背圧室（１０２）は、管またはホースを介して、主流体供給部に選択的に結合される場合がある。流体室（１０４）と同様に、主流体供給部内の流体は、流れを妨げられることなく、自由に流れることができる。主流体供給部は、例えば、主流体供給の内部を周囲の状況に露出させる通気口により、環境圧力に置かれる場合がある。複数の背圧室（１０２）が、主流体供給部と流体連通している。
【００４８】
一部の例では、プリンタカートリッジ（１００）は、ページ幅プリントヘッドと共に使用されるページ幅プリンタカートリッジである。換言すれば、複数の背圧室（１０２）のアレイと複数の流体室（１０４）のアレイのうちの少なくとも一方は、印刷媒体と同じ幅である。用紙の幅と対比してアレイについて具体的に言及したが、アレイは、用紙の長さと対比されてもよい。ページ幅プリンタカートリッジ（１００）は、印刷流体を印刷媒体上に堆積させるときに、印刷媒体とプリンタカートリッジ（１００）のいずれかの横方向の動きを軽減する。これにより、プリンタカートリッジ（１００）を移動させるために通常ならは使用されるであろう機械的装置による破壊の可能性が低減される。また、ページ幅プリンタカートリッジによれば、より速い印刷速度、及びより一貫したページ移動が可能となる。対応する図に示された例は、本説明を制限することを意図するものではない。むしろ、本明細書に記載された原理に関連して、様々なタイプのプリンタカートリッジ（１００）を使用することができる。
【００４９】
図６は、本明細書に記載された原理の一例による、流体連通している複数の流体室（１０４）を有する流体給送システム（６２６）を示す図である。流体給送システム（６２６）は、上で説明したものと同様に、少なくとも１つの背圧室（１０２）と複数の流体室とを含む場合がある。システム（６２６）は、上記のように、隣接する流体室（１０４）間における流体の流れを選択的に許容する複数の通路（５２２）及び弁（１０６）をさらに含む場合がある。単純化のために、それらの構成要素の一部のほんの幾つかが参照符号で示されている。
【００５０】
流体給送システム（６２６）は、プリントヘッド（６２８）のような流体吐出装置をさらに含む。プリントヘッド（６２８）は、流体を表面上に堆積させるための多数の構成要素を含む。例えば、プリントヘッド（６２８）は、多数のプリントヘッドダイを含む。各プリントヘッドダイは、多数のノズルを含む。プリントヘッドダイのノズルは、種々の列又はアレイを成して配置される場合があり、ノズルからの流体の適当な順序の吐出により、文字、記号、及び／又は、他のグラフィックス若しくは画像が印刷媒体上に印刷されるように構成される場合がある。一例において、発射されるノズルの数は、プリントヘッド（６２８）上の利用可能な定義されたノズルの総数よりも少ない数である場合がある。上述したように、各流体室（１０４）は、異なるプリントヘッドダイに対応する場合があり、換言すれば、プリントヘッド（６２８）の異なる部分に対応する場合がある。なお、以下の説明では、単純化のために、それらの構成要素の一部のほんの幾つかが参照符号で識別される。さらに、図６は、縮尺通りではない。例えば、図６に示されているノズルは、流体室（１０４）よりもはるかに小さい場合がある。さらに、図６に示されたよりも多くのノズルが存在していてもよい。それらの構成要素は、縮尺通りに描かれたものでも、構成要素の特定の数量を表すものでもなく、流体室が多数のノズルに流体を渡すという概念を表したものである。
【００５１】
流体がインクである例では、ノズルの第１のサブセットが、第１の色のインクを吐出し、第２のサブセットのノズルが、第２の色のインクを吐出する場合がある。ノズルの種々の別のグループが、別の色のインクのために予約される場合がある。適当な時点で、画像を形成するために種々の電気信号がプリントヘッド（６２８）に渡され、電気信号は、プリントヘッド（６２８）にノズルから印刷媒体の表面上に流体の小滴を噴射させる。これらの液滴が結合し、印刷媒体の表面上に画像を形成する。本明細書及び添付の特許請求の範囲において、印刷媒体は、紙、カードストック、透明シート、ポリエステル、合板、発泡ボード、布、及びキャンバス等のような任意のタイプの適当なシート材またはロール材であってよい。別の例として、印刷媒体は、食用基板であってもよい。
【００５２】
プリントヘッドダイの説明に戻ると、プリントヘッドダイは、ある量の流体を印刷媒体上に堆積させるための多数のノズルを含む。印刷媒体上に流体を堆積させるために、ノズルは、種々の行、列、または他の形態のアレイを成して配置される場合がある。単純化のために、１つの流体室（１０４）当たり１つのノズルが示されているが、任意数のノズルが、任意の向きで、対応する流体室（１０４）と流体連通している場合がある。各ノズルは、開口部（６３２）から分注されることになる、対応する流体室（１０４）から受け取ったある量の流体を保持するための発射室（６３０）を含む。
【００５３】
プリントヘッドダイは、開口部（６３２）を通して前記ある量の流体を吐出するための吐出器（６３４）をさらに含む。単純化のために、図６では、特定の構成要素の１つの実例が、参照符号で識別されている。吐出器（６３４）は、発射抵抗器若しくは他の熱素子、圧電要素、または、発射室（６３０）から流体を吐出するための他の機構を含む。例えば、吐出器（６３４）は、発射抵抗器であってもよい。発射抵抗器は、印加電圧に応答して加熱される。発射抵抗器が加熱されると、発射室（６３０）内の流体の一部が気化し、気泡を形成する。この気泡は、液状流体を開口部（６３２）から印刷媒体上に押し出す。気化による流体の気泡がはじけると、発射室（６３０）内の真空圧力は、流体供給部から流体を発射室（６３０）内に引き込み、このプロセスが繰り返される。この例では、プリントヘッド（６２８）は、サーマルインクジェットプリントヘッド（６２８）である場合がある。
【００５４】
別の例では、吐出器（６３４）は、圧電素子である場合がある。電圧が印加されると、圧電素子は、形状を変化させ、発射室（６３０）内に、流体を開口部から印刷媒体上に押し出す圧力パルスを生成する。この例では、プリントヘッド（６２８）は、圧電式インクジェットプリントヘッドである場合がある。
【００５５】
本開示の幾つかの特定の例は、隣接する流体室と流体連通している流体室を有するプリンタカートリッジ及び流体給送システムに関するものであり、これらは、（１）特定のプリントヘッドに見られる大きなヘッド圧力に適応すること、（２）より大きな流体容器設計を可能にすること、及び（３）ページ幅プリントヘッドに沿った不均一な印刷により引き起こされる残留流体を低減すること、といった以前に提供されていない多数の利点を提供する。ただし、本明細書に開示された装置及び方法は、多数の技術分野における他の欠陥に対処するのにも役立つことが分かっている。したがって、本明細書に開示されたシステム及び装置を、本明細書に記載された特定の要素または欠陥のみに対処するものとして解釈してはならない。
【００５６】
上記の説明は、記載した原理の種々の例を例示し説明するために提示されたものである。この説明は、網羅的であることを意図するものでも、それらの原理を開示した何れかの厳密な形に限定することを意図するものではない。上記の教示に鑑みて、多くの修正および変形が可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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