(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント装置に設けられるワイパをクリーニング可能とするように一体に形成されるワイパクリーニングステーション、およびカートリッジ本体の前壁に設けられた凹形溝エリアを有し、該カートリッジ本体の内部で液体の供給を維持するように箱形状を有する形状に形成されるカートリッジ本体と、
前記カートリッジ本体内に収容される液体を噴射するために、前記液体の供給と液通するように、前記凹形溝エリアに取付けられたプリントヘッドと
を備え、
プリント装置に、水平方向に沿った直線上を移動するように取付け可能に構成されているプリントヘッドカートリッジであって、
前記カートリッジ本体の前壁は、前記移動方向及び前記カートリッジ本体の高さ方向に沿って配置され、
前記ワイパクリーニングステーションは、前記前壁から突出し、かつ前記高さ方向に沿うとともに前記移動方向に互いに間隔を空けて配置される一対の側壁と、一対の残留物蓄積段差と、一対の凹形残留物コレクタとを備えており、
前記凹形溝エリアは前記一対の側壁の間に配置され、
前記一対のクリーニング表面が、それぞれ前記側壁の前記凹形溝エリアと反対側の表面に設けられており、前記プリントヘッドを前記移動方向に移動させる際にワイパと係合するように構成され、前記カートリッジ本体の前壁に対して角度θとなるように前記高さ方向の上方に延在して形成され、
前記プリントヘッドと前記側壁との間に残留物蓄積溝が形成され、
前記一対の残留物蓄積段差が、落下するワイパの残留物を蓄積するように、それぞれ対応する前記クリーニング表面から前記移動方向に沿って配設され、
前記一対の凹形残留物コレクタが、前記凹形溝エリアを挟むと共に、前記プリントヘッドから拭き取られた残留物を蓄積させるように前記残留物蓄積溝と連通し、それぞれ対応する前記残留物蓄積段差の真下で、前記前壁にて開口するように凹状に形成され、かつ前記移動方向に沿ってそれぞれ配設され、
前記前壁、前記一対のクリーニング表面、および前記一対の残留物蓄積段差によって、一対の切り欠きエリアが画成され、
前記プリントヘッドが、停止して、前記移動経路に沿って反転移動する際、前記ワイパの摩耗を減少させるように、前記ワイパが前記切り欠きエリアと間隔を空けた状態となる構成となっていることを特徴とするプリントヘッドカートリッジ。
【請求項２】
前記前壁が、前記一対のクリーニング表面と一体に連結されていることを特徴とする請求項１に記載のプリントヘッドカートリッジ。
【請求項３】
前記一対のクリーニング表面の両方が、前記前壁に対して角度θとなるように配設され、前記クリーニング表面のそれぞれが、前記ワイパの先端部に最初に係合してから、前記ワイパを前記クリーニング表面のそれぞれに徐々に係合させるように、くさび型の側壁を形成していることを特徴とする請求項２に記載のプリントヘッドカートリッジ。
【請求項４】
前記角度θが、６０度となっていることを特徴とする請求項３に記載のプリントヘッドカートリッジ。
【請求項５】
前記角度θが、３０度以上かつ９０度以下となっていることを特徴とする請求項１に記載のプリントカートリッジ。
【請求項６】
前記角度θが、６０度以上かつ９０度以下となっていることを特徴とする請求項５に記載のプリントヘッドカートリッジ。
【請求項７】
前記角度θが、９０度となっていることを特徴とする請求項６に記載のプリントヘッドカートリッジ。
【請求項８】
水平方向に沿った直線上を移動するようにプリント装置に取付け可能に構成され、
インクの供給を維持するための箱形状の本体を備え、
該本体が細長い凹形エリアを有する前面部分を備え、
該凹形エリアが、プリントヘッドカートリッジ内にプリントヘッド機構を収容するための十分な深さおよび幅を有し、さらに前記前面部分から突出し、かつ前記本体の高さ方向に沿うとともに前記移動方向に互いに間隔を空けて配置される右側壁および左側壁の間に配置され、
プリント装置に設けられるワイパをクリーニング可能とするように前記前面部分に一体に連結されたワイパサービスステーションが設けられている、プリントヘッドカートリッジであって、
前記前面部分は、前記移動方向及び本体の高さ方向に沿って配置され、
前記ワイパサービスステーションが、右側段差および左側段差と、右側残留物コレクタおよび左側残留物コレクタと、右側ワイパクリーニング表面および左側ワイパクリーニング表面とを備え、
前記右側クリーニング表面および前記左側クリーニング表面が、それぞれ前記右側壁および前記左側壁の前記凹形エリアと反対側の表面を形成しており、
該右側段差および前記左側段差が、前記ワイパの残留物を蓄積するように、それぞれ対応する前記クリーニング表面から前記移動方向に沿って配設され、
前記右側残留物コレクタおよび前記左側残留物コレクタが、前記ワイパ残留物およびプリントヘッド残留物を蓄積するように、前記右側段差および前記左側段差の下方で、前記前面部分にて開口するように凹状に形成され、かつ前記移動方向に沿って配置され、
前記右側クリーニング表面および前記左側クリーニング表面がそれぞれ前記右側壁および前記左側壁を形成しており、
前記プリントヘッドと前記右側側壁との間に右側残留物蓄積溝が形成され、
前記プリントヘッドと前記左側側壁との間に左側残留物蓄積溝が形成され、
前記右側残留物蓄積溝が前記右側残留物コレクタと連通し、
前記左側残留物蓄積溝が前記左側残留物コレクタと連通し、
前記右側段差が、前記ワイパに対して下方で、前記右側クリーニング表面から前記移動方向の右側に向かって延びるように配置され、
前記左側段差が、前記ワイパに対して下方で、前記左側クリーニング表面から前記移動方向の左側に向かって延びるように配置されていることを特徴とする、プリントヘッドカートリッジ。
【請求項９】
前記ワイパサービスステーションが一対のダムを備えており、前記一対のダムは、それぞれ前記残留物蓄積溝の一つを堰き止めると共に、前記右側残留物コレクタおよび前記左側残留物コレクタのうちの一つに溝に残ったインクを導くように構成されていることを特徴とする請求項８に記載のプリントヘッドカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット・プリントシステムおよびプリント方法に関する。特に、本発明は、インクジェット・トランザクションプリント装置およびトランザクションレシートのプリント方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
典型的なインクジェット・プリント装置は、通常、１つまたは複数のプリントヘッドをインク受け表面に対して所望の向きに支持する移動キャリッジユニットを備える。この点に関して、キャリッジユニットがインク受け表面に隣接した直線の移動経路に沿って移動する際に、プリントヘッドがインクをインク受け表面に噴射して、所望のしるしを形成する。
【０００３】
このようなプリントヘッドは、通常、インクをインク受け表面に向けて噴射するための複数の小さなオリフィスを備えるオリフィス板を有する。これら小さなノズルすなわち開口部に、またはその周囲に残留物が蓄積されるため、多くのインクジェットプリント装置は、吐出されたインク滴をキャップすると共に、拭き取り、キャッチする、プリントヘッドを清潔に保つよう促進するサービスステーションモジュールを備えている。このようなプリントヘッドへサービスを提供する際に必要な動作とは、かかる残留物の除去に利用されるワイパも周期的にクリーニングするよう確実にすることである。
【０００４】
【発明の解決しようとする課題】
このようなワイパのクリーニングに対する従来の解決策としては、サービスステーションモジュール内にワイパクリーニングステーションを設けるというものが挙げられる。この点に関して、ワイパクリーニングステーションが必要となるだけでなく、ワイパをクリーニングするために、特別なワイパクリーニング液も必要となる。このため、このようなワイパクリーニングステーションは、意図した目的を満足するものではあるが、ワイパクリーニングステーション部分は、プリント装置の寿命までもつよう要求され、かつ特別なクリーニング液を提供しなければならないため、プリンタを動作させるコストを上げてしまう。
【０００５】
したがって、プリント装置の寿命までもつよう要求されず、かついかなる特別なクリーニング液をも必要としない新規の改良されたインクジェットプリント装置が非常に望まれている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、幅の寸法が約６．５インチ以下であるベースと、該ベースに連結され、プリント装置の幅寸法に沿った移動経路に沿って直線移動するために搭載されるプリントヘッドカートリッジストールと、を備えるトランザクションプリント装置を提供する。ストールは、プリントヘッドカートリッジの下から支持して、約３インチの幅寸法を有するトランザクションレシートへのインクの噴射を促進するよう採寸される。プリントヘッドカートリッジは、内部にインク供給を保持するため、前壁部材、側壁部材、上壁部材、および底壁部材を含む略箱様形状を有するカートリッジ本体を備え、インク供給と液通するプリントヘッドは、カートリッジ本体内に収容されるインクを噴射し、前壁部材に一体的に接続され、外側に突出するボスは、プリントヘッドと前壁部材の間に間隔をあけると共に、トランザクションレシートプリントの際に、プリントヘッドカートリッジの線形並進を逆にすることを容易にするため、前壁部材に隣接して、一対のプリントヘッド線形並進を逆にするスペースを画定する。トランザクションレシートのプリント方法は、プリントヘッドカートリッジおよびプリントヘッドワイパを互いに対して、実質的に６．５インチ未満の直線の移動経路に沿って一方向に移動し、インクをロール用紙の一部上に噴射して、トランザクションレシートの形成を促進すると共に、プリントヘッドをワイパでクリーニングすることを含む。プリントヘッドカートリッジおよびプリントヘッドワイパは、次に、直線の移動経路に沿って反対方向に互いに対して移動して、インクをロール用紙の他の部分に噴射し、さらにトランザクションレシートの形成を促進すると共に、プリントヘッドをワイパでクリーニングする。プリントヘッドカートリッジの移動は、トランザクションレシートがプリントされるまで、十分な回数分繰り返される。
【０００７】
添付図面と共に以下の本発明の実施形態の説明を参照することで、本発明の上記特徴および該特徴を得る方法がより明白となり、かつ本発明自体が最も良く理解されよう。
【０００８】
【発明の実施の形態】
ここで、図１に、本発明により構築されたトランザクションプリンタ１０等のインクジェットプリント装置を示す。トランザクションプリンタ１０は、通常の商業的なトランザクションにおいて、レシート等のプリントに利用されている。この点に関して、トランザクションプリンタ１０は、図１に示すトランザクションレシート１２等、トランザクションレシートのプリントに利用される消耗品を交換する目的のためだけに、操作者の介入を必要とする信頼性の高い様式で、使いやすいように構築される。
【０００９】
次に、図１を参照してトランザクションプリンタ１０についてより詳細に考慮する。プリンタ１０は、通常、用紙送出システム１８およびインク送出システム２０を内部に支持するためのベース１４を備える。用紙送出システム１８は、連続ロール用紙２２をプリントゾーン２４を通して移動させ、インクは、インク送出システム２０の部分を形成するプリントヘッドカートリッジ２６等、１つまたは複数の使い捨て式低プロファイルインクジェットプリントヘッドカートリッジから用紙２２に噴射される。
【００１０】
図１に最もよく示すように、インク送出システム２０は、プリントゾーン２４に隣接した直線の移動経路におけるスライドバー３２に沿って移動するキャリッジカートリッジストール３０の移動を制御するプリントエンジン２８を備える。また、プリントエンジン２８は、カートリッジ２６からのインクの噴射を制御して、トランザクションレシートの形成を促進する。キャリッジカートリッジストール３０の移動制御様式、およびカートリッジ２６からのインクの噴射様式は、インクジェットプリントの分野において既に知られているため、プリントエンジン２８の詳細については、以下これ以上詳細には説明しない。同様に、連続ロール用紙２２をプリントゾーン２４を通して移動させる用紙送出システム１８もまた、衝撃式プリンターの分野では既に知られているため、用紙送出システム１８についてはこれ以上詳細に説明しない。なお、カートリッジストール３０は、ブラックインクでのプリントのための単一カートリッジ２６、あるいはブラックおよび選択したカラーでのプリントのための一対のカートリッジ２６のいずれを収容してもよい。
【００１１】
次に、図２を参照して、インクジェットプリントヘッドカートリッジ２６についてより詳細に考慮する。インクジェットプリントヘッドカートリッジ２６は、通常、インク供給を保持するための略中空の構造を有するカートリッジ本体３４を含む。この点に関して、カートリッジ２６に設けられるインク供給は、ブラック、あるいは例えばマゼンタ、シアン、またはイエロー等のユーザが選択した色の速乾顔料インクである。
【００１２】
図２に最も良く示すように、カートリッジ本体３４は、後壁３７と、上壁３９と、底壁４１と、一対の側壁４３および４４それぞれと、前壁４６とを含む略箱様構造を有する。前壁４６に一体形成され、かつそこから外側に突出するものは、下部リップ６５において終端する傾斜上壁７１を有する前面部分３６である。前面部分３６の下部は、より詳細に後述するように、インクジェットプリントヘッドワイパクリーニングステーション４５の画定を助ける。インクジェットプリントヘッド４７は、前面部分３６の凹形溝エリア４２内に搭載され、ワイパクリーニングステーション４５の間に挟まれる。
【００１３】
プリントヘッド４７の信頼性のある動作の改良を助けるために、プリント装置１０はまた、ワイパアセンブリ３８と、ワイパ４０とを備える。ワイパアセンブリ３８は、ワイパ４０と、プリントヘッドカートリッジ２６との間に妨害物を設けるように、用紙送出システム１８に搭載される。この点に関して、その上部に形成される微細に採寸されたオリフィス５８（図７）のセット上の、またはその周囲に蓄積された残留物をいずれも除去するために、プリントヘッド４７にも妨害物が設けられる。この点に関して、プリントヘッド４７とのワイパ４０の妨害物は、約０．２５ｍｍから約０．７５ｍｍの間に設定される。より好ましい設定は、約０．３５ｍｍから約０．６０ｍｍであり、最も好ましい設定は、約０．５０ｍｍである。プリントヘッドカートリッジ２６の前面部分３６によって画定されるワイパクリーニングステーション４５は、ワイパ４０およびプリントヘッド４７が相対的に移動する都度、ワイパ４０に蓄積された残留物を確実に除去する。
【００１４】
インク送出システム２０はさらに、カートリッジ本体３４の内部内の中空スペースによって画定されるチャンバ５０内に担持されるスポンジ４８を含む。スポンジ４８は、インク供給をカートリッジ本体３４の内部内に保持するためのものである。直立管（図示せず）は、チャンバ５０からプリントヘッド４７にプリント用液を搬送する。
【００１５】
次に、図７を参照してプリントヘッド４７についてより詳細に考慮する。プリントヘッド４７は、通常、プリントヘッド４７を、回路トレース５４および電気接点５６のセットを介して、プリントエンジン２８に電気接続するプリント回路５３を備える。すなわち、電気接点５６は、フレキシブル回路（図示せず）上の整合する接点を、キャリッジストール３０に対して個々に電気接続し、プリントエンジン２８とのプリントヘッド４７の電気的インタフェースを提供する。プリントヘッド４７のオリフィス５８等、個々の精緻に採寸されたオリフィスは、適切な制御信号がプリントエンジン２８により接点５６に加えられたときに、液を噴射する。精緻に採寸されたオリフィス５８は、プリントヘッドカートリッジ２６の前面部分３６が下にある凹形エリア４２の床に接着材で取り付けられた金属板部材６２に形成される。
【００１６】
チャンバ５０と、カートリッジ本体３４の前面部分３６に形成された液収容キャビティ６４の間に液通経路を設けるために、前面部分３６と金属板部材６２との間に貫通孔６６を形成する。
【００１７】
次に、プリントヘッドカートリッジ２６についてより詳細に考慮する。プリントヘッドカートリッジ２６は、通常、キャリッジストール３０に対するプリントヘッドカートリッジ２６の設置および取り外しを容易にするための、一体形成された外側に突出するタブ３５を備える。タブ３５は、カートリッジ本体３４の上壁３９に隣接するカートリッジ本体３４の後壁３７上に配置される。
【００１８】
上壁３９に一体形成される上部リップ５２は、後壁３７に隣接するカートリッジ本体３４の幅寸法Ｗの略全体にわたって延在する。底部リップ６０は、カートリッジ本体３４の底壁４１上の後壁３７の底部に隣接して配置される。底部リップ６０は、上部リップ５２の幅寸法の約半分である。この点に関して、上部リップ５２および底部リップ６０は、桶状部（図示せず）と協働して、アセンブリを製造する目的のために、カートリッジ本体３４が適切な向きになるよう促進する。
【００１９】
カートリッジ本体３４は、右側基準部材９３および左側基準部材９５を一体形成している。基準部材９３および９５は、側壁４３および４４それぞれに一体形成される。この点に関して、基準部材９３および９５はそれぞれ、側壁４３および４４それぞれの縦方向寸法Ｄの略全体にわたって延在する。基準部材９３および９５は、桶状部と協働して、組立目的のためにカートリッジ本体３４を適切な向きにすることで、プリントヘッドカートリッジ２６の製造の促進をさらに助けるために、カートリッジ本体３４に設けられる。
【００２０】
基準部材９３および９５はまた、プリントヘッドカートリッジ２６をカートリッジストール３０に適切に設置する際の助けにもなる。この点に関して、図２に最も良く示すように、基準部材９３および９５はそれぞれ、カートリッジ２６の前面部分３６から外側に延出し、カートリッジ２６のカートリッジストール３０への設置時に、前面部分３６とカートリッジストール３０の間に間隔を設ける。この間隔の距離としては、プリント目的のために、オリフィス５８と用紙２２の間の間隔が適切になるよう助けるものが選択される。
【００２１】
次に、図４から図６を参照して、前面部分３６についてより詳細に考慮する。前面部分３６は、一対の間隔のあけられた屈曲クリップクリーニングスロット３１および３３をそれぞれ備える。スロット３１および３３は、略長方形の形状を有し、プリント回路５３に隣接したプリントヘッド４７の両側に配置される。屈曲クリップクリーニングスロット３１および３３は、配置されている屈曲ケーブルクリップ（図示せず）を妨害することなく、プリントヘッドカートリッジ２６をカートリッジストール３０に置載できるようにする。
【００２２】
図４に最もよく示すように、細長い凹形エリア４２は、その中にプリントヘッド４７を収容するのに十分な深さおよび幅を有する。この点に関して、プリントヘッド４７が凹形エリア４２内に搭載されると、プリントヘッド４７は、凹形エリア４２の右側壁６９および左側壁７０と協働して、一対の残留物蓄積溝７３および７４をそれぞれ形成する。溝７３および７４は、それぞれ略長方形箱様形状を有する一対の凹形残留物キャッチャ７７および７９それぞれに延出する。残留物キャッチャ７７および７９は、一端が閉じており、かつ各溝７３および７４内に向けては開いているため、重力の作用で溝を流れ落ちる残留物を残留物キャッチャ７７および７９内に蓄積できる。一対のダム６７および６８は、溝に残留したインクを残留物キャッチャ７７および７９に向けるよう助けるため、各溝７３および７４をブロックする。
【００２３】
前面部分３６はさらに、前壁４６から外側に向けて垂直に延出する一対の間隔のあけられた側壁部材８１および８３を備える。側壁部材８１および８３は、凹形エリア４２に隣接して配置される一対のリップ８５および８７それぞれにおいて終端する。この点に関して、リップは、プリントヘッド４７に対して平行であるが、わずかに高い水平面に配置される。これは、側壁部材８１等の側壁部材にまず係合してから、リップ８７等のリップに係合するようにして、ワイパ４０のクリーニングを容易にするためである。図２に最も良く示すように、リップ８５および８７はそれぞれ、ワイパ４０のクリーニング表面に係合するクリーニング表面を提供するのに十分な幅を有する。
【００２４】
次に、図１および図２を参照して、ワイパクリーニングステーション４５の動作についてより詳細に考慮する。プリントヘッドカートリッジ２６およびワイパ４０が第１の方向に互いに対して移動するにつれて、プリントヘッドカートリッジ２６が、ワイパ４０の第１のクリーニング表面を側壁８１と係合させる。この同じ第１の方向に相対移動し続けるにつれ、ワイパ４０の第１のクリーニング表面がリップ８５の表面によって設けられる第２のクリーニング表面に沿って擦られる。この擦りアクションによって、ワイパ４０の第１のクリーニング表面上のあらゆる残留物を落とし、側壁８１から下部右側段差（plateau）９８に流し出す。リップ８５の表面から、ワイパ４０が溝７３にスナップ嵌めされて、残っているワイパの残留物をすべて溝７３および残留物蓄積キャッチャー７７に自由落下させる。
【００２５】
次に、ワイパ４０は、プリントヘッド４７のオリフィス５８を横切って移動し、ワイパ４０のクリーニング済み拭き取り表面でオリフィス５８をクリーニングする。ワイパ４０は、オリフィス５８をクリーニングした後、プリントヘッド４７からスナップ嵌めを解除して、反対側の溝７４に入り、あらゆる残留物をプリントヘッド４７から除去して、溝７４を自由落下させて溝７４および残留物蓄積キャッチャ７９に蓄積できるようにする。第１の方向に相対移動し続けるにつれ、ワイパの第１のクリーニング表面が壁７０に係合してから、リップ８７の表面に係合する。この係合および擦りアクションはさらに、ワイパの第１のクリーニング表面をクリーニングし、残留物を壁７０および溝７４から自由落下させ、残留物蓄積キャッチャ７９に蓄積できるようにする。ワイパ４０は、リップ８５の表面を通過した後、反対側の側壁８３にスナップ嵌めし、残っているあらゆる残留物を重力の作用で下部左側段差９９外に落とすようにする。
【００２６】
次に、図１および図２を参照して、ワイパクリーニングステーション４５の動作についてさらに考慮する。プリントヘッドカートリッジ２６およびワイパ４０が第２の方向すなわち第１の方向と反対の方向に互いに対して移動するにつれて、プリントヘッドカートリッジ２６が、ワイパ４０の第２のクリーニング表面を側壁８３と係合させる。この同じ第２の方向に相対移動し続けるにつれ、ワイパ４０の第２のクリーニング表面がリップ８７の表面によって設けられる第２のクリーニング表面に沿って擦られる。この擦りアクションによって、ワイパ４０の第２のクリーニング表面上のあらゆる残留物を落とし、側壁８３から下部左側段差９９に流し出す。リップ８７の表面から、ワイパ４０が溝７４にスナップ嵌めされて、残っているワイパの残留物をすべて溝７４および残留物蓄積キャッチャ７９に自由落下させる。
【００２７】
次に、ワイパ４０は、プリントヘッド４７のオリフィス５８を横切って移動し、ワイパ４０の第２のクリーニング済み拭き取り表面でオリフィス５８をクリーニングする。ワイパ４０は、オリフィス５８をクリーニングした後、プリントヘッド４７からスナップ嵌めを解除して、反対側の溝７３に入り、あらゆる残留物をプリントヘッド４７から除去し、溝７３を自由落下させて溝７３および残留物蓄積キャッチャー７７に蓄積できるようにする。第２の方向に相対移動し続けるにつれ、ワイパの第２のクリーニング表面が壁６９に係合してから、リップ８５の表面に係合する。この係合および擦りアクションはさらに、ワイパの第２のクリーニング表面をクリーニングし、残留物を壁６９および溝７３を自由落下させ、残留物蓄積キャッチャー７７に蓄積できるようにする。ワイパ４０は、リップ８５の表面を通過した後、反対側の側壁８１にスナップ嵌めし、残っているあらゆる残留物を重力の作用で下部左側段差９８外に落とすようにする。
【００２８】
ワイパ４０の第１のクリーニング表面およびワイパ４０の第２のクリーニング表面の上記クリーニングアクションは、プリントヘッドカートリッジ２６のインク供給が使い果たされるまで、繰り返される。この時に、プリントヘッドカートリッジ２６が交換されて、新しいワイパステーションが設けられることになる。また、当業者は、段差９８および９９それぞれの上の隆起した前面部分の各側の概して５５および５７で示す切り欠きエリアにより、ワイパをプリントヘッドから係合解除することができ、これは次に、実質的にワイパを全く摩耗せずに、プリントヘッドカートリッジの線形並進運動を逆にすることができることを理解されたい。切り欠きエリア５５および５７はまた、中央に配置されるサービスステーションをプリント装置１０内に配置できるようにするため、プリント装置１０の全体幅がかなり低減される。
【００２９】
次に、図７乃至図１０を参照して、プリントヘッド４７の完全に一体化されたサーマル（ＦＩＴ：Fully Integrated Thermal)液噴射アーキテクチャについてより詳細に考慮する。サーマルインクジェットプリントヘッド４７は、最も好ましくはガラス板（すなわち、非晶質の、通常非導電性材料）として形成される基板７２（図９および図１０）を含む。平面図に示すように、基板７２は、略長方形の形状を有する。最も好ましくは、ガラス基板は、普通のガラス窓に利用される安価な種類のソーダ石灰ガラスから形成されるため、プリントヘッド４７を極めて低価格で製造可能であるものとしている。プリントヘッド４７は、シリコンまたは他の晶質半導体材料を必要とする従来技術を利用したプリントヘッドと比較して考えた場合に、特に経済的であり、製造が安価である。
【００３０】
ガラス基板７２上には、複数層の薄膜構造７５が形成される。さらに説明するように、プリントヘッド４７の製造中、薄膜構造７５は、それぞれ基板７２の平面形状全体をカバーすると共に、それと一致する、順にかつ重ねて付着される実質的に複数の薄膜層で形成される。ここでも、基板７２のこの平面形状については、図７および図８からわかる。これら薄膜層の選択されたものが基板７２上に形成されると、例えば、接点５６およびプリント回路５３を画定するために、続けてパターニングおよびエッチング動作を用いるが、これについてはより詳細に後述する。
【００３１】
薄膜構造７５は、金属製ヒートシンクと、基板７２の上に付着される拡散隔壁薄膜層７６（図５および図６）を含む。層７６は、基板７２の平面形状全体をカバーし、好ましくは、約１から２ミクロン厚のクロムで形成される。あるいは、層７６は、他の金属および合金で形成してもよい。例えば、薄膜ヒートシンクおよび拡散隔壁層７６は、金、パラジウム、またはプラチナ、あるいはこれらまたは他の金属の合金で形成してもよい。
【００３２】
金属製薄膜層７６上に、絶縁薄膜層７８が形成される。絶縁層７８は、酸化シリコンで形成されることが好ましく、約１から２ミクロンの厚さである。ここでも、この絶縁層７８は、基板７２の平面形状全体をカバーするとともに、これと一致する。
【００３３】
次に、基板７２上かつ絶縁層７６上に、抵抗薄膜層８０が形成される。抵抗薄膜層８０は、タンタルとアルミニウムの合金で形成されることが好ましく、また、約６００オングストロームの厚さであることが好ましい。抵抗薄膜層８０は、基板７２の平面形状全体をカバーするとともにこれと一致するが、この広さを維持しない。すなわち、抵抗薄膜層８０は、プリント回路５３のトレース５４、各接点５６、および複数のプリント抵抗器８２のエリアそれぞれと一致するエリア（図９、および図８において概して矢印付きの符号８２で示す）のみをカバーするようになるまで、後にパターニングされて、エッチングバックされる。
【００３４】
次に、パターニングされておらず、かつエッチングされていない抵抗層８０上に、金属導体薄膜層８４が形成される。金属導体薄膜層８４は、好ましくはアルミニウムで形成され、約０．５ミクロン厚である。ここでも、この金属導体薄膜層８４は、まず、基板７２の平面形状全体をカバーするとともに、これと一致するよう形成される。しかし、導体層８４もまた、プリント回路５３のトレース５４を画定するとともに、接点５６を画定するエリアのみをカバーするよう後にパターニングされ、エッチングバックされる。より詳細には、導体層８４はまず、プリント抵抗器８２の場所においてエッチングにより除去されて、プリント回路５３のトレース５４の間に延びる抵抗薄膜層８０の一部が、これらトレース５４間の導体経路のみを提供するようにする。後に、エッチング動作がさらに行われ、トレース５４および接点パッド５６の場所を除き、基板７２の平面形状全体にわたり、導体層６４およびその下にある抵抗層６０の双方を除去する。図９からわかるように、このエッチング動作により、トレース５４および接点パッド５６を絶縁層７８上に浮き上がらせた状態にする。
【００３５】
したがって、上記を鑑みて、プリントヘッド４７の動作中、電流が、トレース５４を介してプリント抵抗器８２の１個の両側に繋がっている２つの接点５６の間に加えられると、各プリント抵抗器８２への電流およびそこからの電流が、導体薄膜層８４およびその下の抵抗薄膜層８０の組み合わせによって、プリント回路５３のトレースに運ばれることが理解されよう。導体層６４は、抵抗層８０よりもはるかに低い抵抗を有するため、この電流の大部分は、導体薄膜層８４に流れる。しかし、プリント抵抗器８２自体では、下にある抵抗層８０のみが搬送に利用可能である（上にある導体層６４は、局所的にエッチングにより除去されている）。プリント抵抗器８２は、抵抗層８０の精緻に採寸されたエリアである。したがって、プリント抵抗器８２は、エネルギを迅速に散逸させ、熱を発散させることができる。しかし、また、図７に最も良く示し、かつ金属製ヒートシンク層７６が基板７２の平面形状の略全体をカバーすることを想起すると、このヒートシンク層７６が、抵抗器８２からの熱を吸収するために抵抗器８２の下にあり、かつそこから余分な熱を放散する広いエリア（すなわち、本質的にプリントヘッド４７の平面エリア全体）を有することが理解されよう。したがって、動作中のプリントヘッド４７は、望ましい低温度を維持し、ガラス基板を用いた従来のプリントヘッドでは今まで不可能であった発射反復率で動作することが可能である。
【００３６】
図１０において部分断面図を示すように、上述したパターニングおよびエッチングステップ以前、かつ貫通孔６６の形成以前の、第１の製造中間製品９０が、上述した製造ステップから得られる。第１の製造中間製品９０は、基板７２と、薄膜層７６、７８、８０、および８４とを有し、該薄膜層はそれぞれ、基板７２の平面形状の略全体をカバーすると共に、それと一致している。第１の製造中間製品９０は、上述したパターニングおよびエッチング工程を受けて、実質的に図４および図５に示すような第２の製造中間製品９２を生成する。第２の製造中間製品９２の上に、一対のパッシベーション薄膜層８６（図９）が形成されるが、これは図６において破線で示されている。このパッシベーション薄膜層８６は、窒化シリコンの第１の基板層８８と、それに続く炭化ケイ素の第２の基板層８９とを含む。部分的に図９に示すように、プリントヘッド４７の完成に必要なのは、金属製板部材４４をプリントオリフィス５８に、プリント抵抗器８２と位置合わせして接着剤で取り付けるということだけである。
【００３７】
以上を鑑みれば、薄膜構造７４を、様々な技術を用いて、基板７２上に形成することができることが理解できるであろう。概略としては、１つまたは複数の蒸着工程中に、第１および第２の中間製品になると共に、完成されたプリントヘッド４７になるワークピースを、無線周波数エネルギにさらしてもよい。特に、パッシベーション層８８および８９の形成中に、第２の製造中間製品９２は、層の蒸着を補助するため、高温および無線周波数エネルギにさらされる。製品９２を高温で無線周波数エネルギにさらしている間、金属製ヒートシンク７６は、ナトリウムがソーダ石灰ガラス基板７２からプリントヘッド４７の他の薄膜構造に移動しないように、拡散隔壁として機能する。特に、ナトリウムのパッシベーション層８８への移動が防止されていない場合、ナトリウムは、パッシベーション層に損傷を生じさせる可能性があり、この層は、該損傷においては、インクジェット滴の噴射後泡がつぶれる度に、プリント用液において発生する空洞現象に対して長く耐えることができない。しかし、ヒートシンク層７６がプリントヘッド４７の平面形状全体をカバーするため、ガラス基板７２からのナトリウムが、金属製ヒートシンク層７６上の薄膜層構造に移動可能な場所はない。したがって、ガラス基板７２からのナトリウムによる薄膜構造７４の汚染が防止される。
【００３８】
次に図３を参照して、本発明により構築された別のプリントヘッドカートリッジ１２６を示す。プリントヘッドカートリッジ１２６は、前面部分の構造以外は、プリントヘッドカートリッジ２６と略同一である。この点に関して、プリントヘッドカートリッジ１２６は、隆起した前面部分１３６に一体接続されたカートリッジ本体１３４を含む。隆起した前面部分１３６は、側壁と外部段差とが相互接続されている以外は、前面部分３６と略同一である。この点に関して、前面部分１３６は、それぞれ角度θで段差１９８および１９９それぞれから上向きに延出する（但し、角度θは、３０度以上かつ９０度以下、好ましくは、６０度以上かつ９０度以下、さらに好ましくは６０度又は９０度である）一対の側壁１８１および１８３を含む。側壁１８１および１８３はそれぞれ、リップ１８５およびリップ１８７等のリップにおいて終端する。上記から、くさび形側壁１８１および１８３がまずワイパ４０の先端部分と係合し始めてから、徐々に第１のクリーニング表面、およびかかるクリーニング表面に対してより多くの擦り取りアクションを提供する第２のクリーニング表面のそれぞれに係合することを、当業者は理解されたい。
【００３９】
本発明の特定の実施形態を開示したが、各種の異なる変形が可能であり、かつこれらが特許請求の範囲の趣旨および範囲内にあるものと意図されることを理解されたい。したがって、本明細書に提示した厳密な要約または開示に制限する意図はない。この点に関して、当業者はさらに、本発明の趣旨または中心をなす特徴から逸脱せずに、本発明を他の具体的な形態で実施しうることを理解しよう。本発明の上記説明は、本発明の特に好ましい例示的な実施形態のみを開示するため、他の変更が本発明の範囲内にあるものとして認識されることを理解されたい。例えば、本発明のガラス基板は、平面において長方形を有するものと説明されたが、本発明の実施に、他の平面形状を同様に形成することができるということが意図される。したがって、本発明は、本明細書に詳細に記載された特定の実施形態に制限されない。本発明の趣旨およびその範囲は、特許請求の範囲に記載された内容による。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、ワイパクリーニングステーション部分はプリント装置の寿命までもつよう要求されず、いかなる特別なクリーニング液をも必要としないので、プリンタを動作させるコストを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明により構築された、一体型プリントヘッドおよびプリントヘッドワイパクリーニングステーションを備える例示的な使い捨て式インクジェット・プリントカートリッジを用いたインクジェットプリント装置の斜視図である。
【図２】  図１のプリント装置に使用することの可能な一体型インクジェットプリントヘッドおよびプリントヘッドワイパステーションを備える例示的な使い捨て式プリントカートリッジである。
【図３】  図１のプリント装置に使用することの可能な一体型インクジェットプリントヘッドおよびプリントヘッドワイパステーションを備える別の例示的な使い捨て式プリントカートリッジである。
【図４】  図２のプリントカートリッジ前面の平面図である。
【図５】  図４の線５−５に沿った概略的な部分拡大断面図である。
【図６】  図４の線６−６に沿った概略的な部分拡大断面図である。
【図７】  図２のプリントカートリッジのプリントヘッド前面をかなり拡大した平面図である。
【図８】  説明を明確にするために、いくつかの部分を取り外したプリントヘッド前面を図７と同様にかなり拡大した平面図である。
【図９】  図８の線５−５に沿った概略部分断面図であり、図８の図と比較してかなり拡大して示している。
【図１０】  製造工程段階でのプリントヘッドの一部の概略断面図であり、図９に見られる部分と同様なものである。
【符号の説明】
１４  ベース
２６  プリントヘッドカートリッジ
３０  プリントヘッドカートリッジストール
３４、１３４  カートリッジ本体
３６、１３６  前壁
４０  ワイパ
４２  凹形溝エリア
４５  ワイパクリーニングステーション
４７  プリントヘッド
５５、５７  切り欠きエリア
８１、８３、１８１、１８３  クリーニング表面
９８、９９、１９８、１９９  残留物蓄積段差
７７、７９  残留物コレクタ
【図１】
0004928664.tif 000002
【図２】
0004928664.tif 000003
【図３】
0004928664.tif 000004
【図４】
0004928664.tif 000005
【図５】
0004928664.tif 000006
【図６】
0004928664.tif 000007
【図７】
0004928664.tif 000008
【図８】
0004928664.tif 000009
【図９】
0004928664.tif 000010
【図１０】
0004928664.tif 000011