(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無極性のインクを噴射するインクジェットプリントヘッドのノズルをシールするための強磁性流体キャップシステムであって、
前記プリントヘッドに係合可能な支持構造と、
前記支持構造により支持される磁気素子と、
前記磁気素子に敷設され、前記支持構造が前記プリントヘッドに係合する場合に前記プリントヘッドノズルに接してシールする有極性の強磁性流動性流体と、
を備えることを特徴とする強磁性流体キャップシステム。
【請求項２】
有極性のインクを噴射するインクジェットプリントヘッドのノズルをシールするための強磁性流体キャップシステムであって、
前記プリントヘッドに係合可能な支持構造と、
前記支持構造により支持される磁気素子と、
前記磁気素子に敷設され、前記支持構造が前記プリントヘッドに係合する場合に前記プリントヘッドノズルに接してシールする無極性の強磁性流動性流体と、
を備えることを特徴とする強磁性流体キャップシステム。
【請求項３】
無極性または有極性のインクを噴射するノズルを有するインクジェットプリントヘッドを、非活動中にシールする方法にであって、
前記インクが無極性の場合に有極性の強磁性流動性流体で前記ノズルを被覆し、前記インクが有極性の場合に無極性の強磁性流動性流体で前記ノズルを被覆するステップと、
前記被覆ステップ中に前記強磁性流動性流体を磁気的にバイアスするステップと、
を含むことを特徴とするインクジェットプリントヘッドのシール方法。
【請求項４】
前記被覆ステップ中に、前記プリントヘッドに対して前記強磁性流動性流体を粘着ボンディングによって固着するステップをさらに含むことを特徴とする請求項３に記載のインクジェットプリントヘッドのシール方法。
【請求項５】
前記被覆ステップの後に前記ノズルを露出させるステップと、
その後、前記ノズルからのインクを前記強磁性流動性流体に吐き出すステップと、
前記吐き出しステップ中に、前記強磁性流動性流体を磁気的にバイアスするステップと、
前記吐き出しステップの後、前記強磁性流動性流体に堆積される前記インクを前記強磁性流動性流体の外表面に押し出すステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項３または４に記載のインクジェットプリントヘッドのシール方法。
【請求項６】
前記押し出しステップの後、前記強磁性流動性流体の外表面から前記押し出されたインクを擦り取るステップをさらに含むことを特徴とする請求項５に記載のインクジェットプリントヘッドのシール方法。
【請求項７】
前記強磁性流動性流体において微粒子片を堆積するステップと、
前記強磁性流動性流体において堆積された前記微粒子片を前記強磁性流動性流体の外表面に押し出すステップと、
前記露出ステップの後、前記強磁性流動性流体の外表面から前記微粒子片を擦り取るステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載のインクジェットプリントヘッドのシール方法。
【請求項８】
インクジェット印刷機構であって、
フレームと、
前記フレームにより支持される支持構造と、
無極性のインクを噴射するノズルを有するインクジェットプリントヘッドと、
前記支持構造により支持される磁気素子と、
前記磁気素子に敷設される有極性の強磁性流動性流体と、
を備えることを特徴とするインクジェット印刷機構。
【請求項９】
インクジェット印刷機構であって、
フレームと、
前記フレームにより支持される支持構造と、
有極性のインクを噴射するノズルを有するインクジェットプリントヘッドと、
前記支持構造により支持される磁気素子と、
前記磁気素子に敷設される無極性の強磁性流動性流体と、
を備えることを特徴とするインクジェット印刷機構。
【請求項１０】
前記強磁性流動性流体が、前記インクジェットプリントヘッドのノズルからのインクスピットを受け、
かつ、前記フレームに支持されて前記強磁性流動性流体により受けられるインクスピットを除去するスクレイパをさらに含むことを特徴とする請求項８または９に記載のインクジェット印刷機構。
【請求項１１】
インクジェット印刷機構にインストールされるインクジェットカートリッジであって、
リザーバと、
前記リザーバに格納される無極性のインクと、
前記インクを前記リザーバから噴射するノズルを有するプリントヘッドと、
前記ノズルをシールする着脱可能な強磁性流体シールアセンブリと、
を備え、前記シールアセンブリが、
前記プリントヘッドに着脱自在に係合可能な支持構造と、
前記支持構造により支持される磁気素子と、
前記磁気素子に敷設され、前記支持構造が前記プリントヘッドに係合する場合に前記ノズルをシールする有極性の強磁性流動性流体と、
を備えることを特徴とするインクジェットカートリッジ。
【請求項１２】
インクジェット印刷機構にインストールされるインクジェットカートリッジであって、
リザーバと、
前記リザーバに格納される有極性のインクと、
前記インクを前記リザーバから噴射するノズルを有するプリントヘッドと、
前記ノズルをシールする着脱可能な強磁性流体シールアセンブリと、
を備え、前記シールアセンブリが、
前記プリントヘッドに着脱自在に係合可能な支持構造と、
前記支持構造により支持される磁気素子と、
前記磁気素子に敷設され、前記支持構造が前記プリントヘッドに係合する場合に前記ノズルをシールする無極性の強磁性流動性流体と、
を備えることを特徴とするインクジェットカートリッジ。
【請求項１３】
前記支持構造は、粘着ボンディングを介して前記プリントヘッドに係合する粘着テープ構造を備えることを特徴とする請求項１１または１２に記載のインクジェットカートリッジ。
【請求項１４】
前記磁気素子は、可撓性磁気材料、電磁石、セラミック磁気材料または金属磁気材料であることを特徴とする請求項１３に記載のインクジェットカートリッジ。
【請求項１５】
前記リザーバは、複数のチャンバリザーバを備え、その少なくとも２つのチャンバが異なる色のインクを含み、
前記強磁性流動性流体は、前記ノズルにおける前記２つの異なる色のインクの混色をなくすようにしたことを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれかに記載のインクジェットカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、包括的にはインクジェット印刷機構に関し、特にインクジェットプリントヘッドを保全する強磁性流体インクジェットプリントヘッドシーリングおよびスピッティングシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット印刷機構は、本明細書中で全体的に「インク」といわれる着色料の滴をページ上に発射するペンを使用する。各ペンは、インク小滴を発射する非常に小さいノズルで形成されたプリントヘッドを有する。像を印刷するためには、プリントヘッドをページ上で前後に進めて、この移動の際にインク小滴を所望のパターンに発射する。プリントヘッド内部にある特定のインク放出機構は、圧電またはサーマルプリントヘッド技術等、当業者には周知の種々の様々な形式を採用している。たとえば、従前の２つのサーマルインクジェット放出機構は、ともに本発明の譲渡人であるHewlett-Packard Companyに譲渡されている米国特許第５，２７８，５８４号および第４，６８３，４８１号（共に、引用することによって本明細書の一部をなすものとする）に記載されている。サーマルシステムでは、インクチャネルと気化室とを含む障壁層は、ノズルオリフィス板と基板層との間に設けられている。この基板層は、通常、抵抗体等、気化室内部でインクを加熱するよう付勢(energize)された熱素子の線形アレイを含む。加熱すると、インク滴は、付勢された抵抗体に対応するノズルから放出される。プリントヘッドがページ上を移動する際に抵抗体を選択的に付勢することによって、インクは、印刷媒体にパターン状で発射され、所望の像（たとえば、画像、図表、テキスト）を形成する。
【０００３】
プリントヘッドを清浄および保護するために、通常、「サービスステーション」機構がプリンタシャーシ内部に取り付けられ、このステーション上でプリントヘッドを移動させて保守を行うことができる。格納の際、すなわち、非印刷期間、サービスステーションは、通常、プリントヘッドノズルを汚物および乾燥から密閉シールするエラストマーキャップシステムを有する。プライム(prime)し易くするために、プリントヘッド上で真空吸い上げを行うポンプユニットに連結されたエラストマー性のプライミングキャップを備えたプリンタもある。動作時、プリントヘッドの部分的閉塞または詰まりは、ノズルの１本１本から大量のインク小滴を発射することによって、「スピッティング（吐き出し：spitting）」として知られる清掃プロセスまたは浄化プロセスで定期的に清浄される。廃インクは、「インク溜め（spittoon）」として知られるサービスステーションの吐き出し貯蔵部に回収される。吐き出し後、キャップを外した後、または時には印刷中、ほとんどのサービスステーションが有する可撓性のエラストマーワイパによりプリントヘッド表面を拭き取って、インク残渣とともにプリントヘッドに蓄積された紙屑または他の屑を除去する。
【０００４】
印刷画像の清澄性（clarity）およびコントラストを向上するために、最近の研究では、インク自体の改良に重点を置いてきた。ブラックをより濃くし、かつカラーをより鮮明にした、より高速かつ耐水性の(waterfast)印刷を行うために、顔料系インクが開発されている。これらの顔料系インクは、以前の染料系インクに比べて固形物含有量が高く、新しいインクの光学的濃度が高くなる。両タイプのインクとも素早く乾くため、インクジェット印刷機構は普通紙を使用することができる。残念ながら、小型ノズルと乾きの早いインクとの組み合わせは、乾いたインクおよび微小塵埃粒子または紙繊維からだけでなく新しいインク自体に含まれる固形物によってもプリントヘッドが詰まりやすくなる。一部または全部を閉塞されたノズルは、印刷媒体上で滴下できなくなったり、または滴下方向を誤ってしまうことがあり、印刷品質の低下の原因となる。したがって、ノズルを清浄するためのスピッティングは、顔料系インクを使用する際には一層重要となる。これは、固形物の含有量が高いため、以前の染料系インクに比べて詰まりやすいという問題があることによる。
【０００５】
また、新たな顔料系インクに対する適切なキャップ戦略を探るとともに、染料系のマルチカラープリントヘッドを十分にキャップする点にも難点があった。キャップを被せることで、プリントヘッドノズル周辺の領域を密閉シールし、プリンタの非活動期間中にインクが乾いたり、または変質することのないようにしている。Hewlett-Packard Company製ＤｅｓｋＪｅｔ（商標）８５０Ｃカラーインクジェットプリンタは、顔料系ブラックペンをシールするためにエラストマー性のマルチリッジキャップシステムを採用した。バネ付勢されたスレッドが、ブラックとカラーの両キャップを支持し、プリントヘッドに徐々に係合することで、これらをデプライム(deprime)しないようにしている。周囲圧力の気圧変化といった、またはキャッププロセス中に体積変化からの軽率な過剰加圧または加圧不足をなくすためには、スレッドの下にエラストマー性の通気プラグとラビリンス通気路とを設けた通気システムが必要となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、従来のエラストマーキャップを単に変形しただけではないインクジェットプリントヘッドをシールする新規な方法、および従来のインク溜め（spittoon）を越えてプリントヘッドからのインク吐き出しに対処する新規な方法を、インクジェット印刷機構にインストールする前にインクジェットプリントヘッドをシールする新規な方法とともに見つけることが望ましい。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の一実施形態によれば、極性または無極性のいずれか一方を有するインクを噴射するインクジェットプリントヘッドのノズルをシールする強磁性流体キャップシステム（ferro fluidic capping system）が提供される。強磁性流体キャップシステムは、プリントヘッドと係合可能な支持構造と、この支持構造により支持される磁気素子とを備える。強磁性流動性流体は、磁気素子に敷設されて、上記支持構造がプリントヘッドに係合される場合にプリントヘッドノズルに接してシールする。強磁性流動性流体は、インクが無極性を有する場合に極性を有し、かつインクが極性を有する場合に無極性を有するように選択される。
【０００８】
本発明の別の一実施形態によれば、インクジェットプリントヘッドのインク噴射ノズルをシールする流体キャップシステムが提供される。流体キャップシステムは、プリントヘッドと係合可能な支持構造を備える。流体は、この支持構造により支持され、支持構造がプリントヘッドに係合される場合にプリントヘッドノズルに接してシールする。この流体は、プリントヘッドからその表面に吐き出されるインク残渣を押し出すように選択される。
【０００９】
本発明のさらに別の一実施形態によれば、極性または無極性のいずれか一方を有するインクを噴射するノズルを有するインクジェットプリントヘッドを非活動中にシールする方法が提供される。この方法は、インクが無極性を有する場合に極性を有し、かつインクが極性を有する場合に無極性を有するように選択される強磁性流動性流体でノズルを被覆するステップを含む。磁気バイアスステップ（magnettically biasing step）では、この被覆ステップ中に強磁性流動性流体を磁気的にバイアスする。
【００１０】
本発明のさらに別の一実施形態によれば、インクが極性または無極性のいずれか一方を有する、インクジェットプリントヘッドからのインクスピットの処理方法が提供される。この方法は、プリントヘッドからのインクスピットを受けるように配置された吐き出しターゲット(spit target)を提供するステップを含む。吐き出しターゲットは、インクが無極性を有する場合に極性を有し、かつインクが極性を有する場合に無極性を有するように選択される強磁性流動性流体の表面を有する。この方法は、この強磁性流動性流体の表面にプリントヘッドからのインクを吐き出すステップと、この吐き出しステップ中に強磁性流動性流体を磁気的にバイアスするステップとを含む。
【００１１】
本発明のさらに別の一実施形態によれば、フレームと、このフレームにより支持される支持構造とを含むインクジェット印刷機構が提供される。この印刷機構は、極性または無極性のいずれか一方を有するインクを噴射するノズルを備えたインクジェットプリントヘッドを有する。また、印刷機構は、支持構造により支持される磁気素子を備える。強磁性流動性流体は、この磁気素子に敷設される。強磁性流動性流体は、インクが無極性を有する場合に極性を有し、かつインクが極性を有する場合に無極性を有するように選択される。
【００１２】
本発明のさらに別の一実施形態によれば、インクジェット印刷機構にインストールされるインクジェットカートリッジが提供される。カートリッジは、リザーバと、このリザーバに格納され、極性または無極性のいずれか一方を有するインクとを含む。カートリッジは、インクをリザーバから噴射するノズルを複数本有するプリントヘッドを備える。また、カートリッジは、ノズルをシールする着脱可能な強磁性流体シールアセンブリを有する。この強磁性流体シールアセンブリは、プリントヘッドと着脱自在に係合可能な支持構造と、この支持構造により支持される磁気素子とを含む。磁気素子には強磁性流動性流体が敷設され、支持構造がプリントヘッドと係合する場合にノズルをシールする。強磁性流動性流体は、インクが無極性を有する場合に極性を有し、かつインクが極性を有する場合に無極性を有するように選択される。
【００１３】
本発明の全体的な目的は、高速および効率的なプリントヘッド補給を提供することによって、特に高速乾燥の顔料系インク、共沈性インク、染料系インク、または超高速乾燥インクの使用時に鮮明な像の印刷を容易にするインクジェット印刷機構のプリントヘッドサービスステーションを提供することである。
【００１４】
本発明の別の目的は、インクジェット印刷機構へのインストール前に使用されるインクジェットプリントヘッドシールシステムを提供することである。
【００１５】
本発明のさらに別の目的は、より経済的で、これまでのエラストマーキャップに比べてより優れたシールを提供し、かつ一変形例において、インクジェットカートリッジを印刷機構にインストールする前の出荷中に使用可能とする新規キャップシステムを有するサービスステーションを提供することである。
【００１６】
本発明のさらに別の目的は、印刷機構において用いられる材料およびコンポーネントの許容度をより広範にする一方、隣接する色同士の相互汚染を招くことのない、より小型の印刷機のためにペン同士を接近させることを可能とする新規キャップシステムを有するサービスステーションを提供することである。
【００１７】
本発明のさらに別の目的は、プリントヘッドの吐き出しを容易にし、かつての高価な別のインク溜め（spittoons）を不要にするインクジェットプリントヘッドキャップシステムを提供することである。
【００１８】
本発明のさらに別の目的は、プリントヘッドを保全するために適宜効率よく達成されるインクジェットプリントヘッドを供給する方法を提供するとともに、常に高品位の像をプリントする信頼性ぼある堅牢な印刷機を消費者に提供することである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は、インクジェットプリンタ２０として図示される本発明にしたがって構成されたインクジェット印刷機構の一実施形態を示し、この印刷機構は、産業、職場、家庭または他の環境においてビジネスレポート、コレスポンデンス、デスクトップパブリッシング等の印刷に使用される。種々のインクジェット印刷機構が、市販化されている。たとえば、本発明を具体化し得る印刷機構には、いくつか挙げれば、プロッタ、ポータブル印刷機、コピー機、カメラ、ビデオプリンタ、ファクシミリ機器を含むものがある。便宜上、本発明の概念は、インクジェットプリンタ２０の環境において図示される。
【００２０】
プリンタコンポーネントがモデルごとに異なる場合があることは明らかであるが、典型的なインクジェットプリンタ２０は、ハウジングまたはケーシングエンクロージャー２４により囲まれ、プラスチック材であることが典型的なシャーシ２２を含む。印刷媒体のシートは、本発明により構成される適応型印刷媒体処理系２６によって印刷領域２５を通って搬送される。印刷媒体は、紙、カードストック、トランスパレンシイ(transparency)、マイラ等の任意のタイプの適当なシート素材としてもよいが、便宜上、図示の実施形態は、印刷媒体として紙を用いて説明される。印刷媒体処理系２６は、印刷前に用紙の複数シートを蓄積する給紙トレイ２８を有する。一連の従来のモータ駆動式用紙駆動ローラ（図示せず）を使用することで、印刷媒体をトレイ２８から印刷領域２５に進めて印刷することができる。印刷後、シートは、印刷済みシートを受けるために伸長して図示される一対の伸縮自在な出力乾燥用ウィング部材３０に着地する。ウィング３０は、出力トレイ部３２において乾燥中のすでに印刷されているシートの上に新たに印刷されたシートを暫時保持した後、湾曲矢印３３により示されるように側面に対して回動収納し、新たに印刷されたシートを出力トレイ３２に落下させる。媒体処理系２６は、異なるサイズの印刷媒体、たとえば、レター、リーガル、Ａ−４、封筒等に適応する、スライド式長さ調整バー３４等の一連の調整機構と、封筒搬送スロット３５とを有するようにしてもよい。
【００２１】
また、プリンタ２０は、マイクロプロセッサ３６として模式的に図示され、ホストデバイス、通常はパーソナルコンピュータ（図示せず）等のコンピュータからの命令を受けるプリンタコントローラも含む。実際、プリンタコントローラ機能の多くは、ホストコンピュータ、プリンタオンボードの電子機器、またはその間のインタラクションにより実行されるようにしてもよい。本明細書で使用される「プリンタコントローラ３６」は、ホストコンピュータ、プリンタ、その間に設けられた中間デバイス、または上記要素の組み合わせインタラクションにより実行されることにかかわらず、上記機能を包含する。また、プリンタコントローラ３６も、ケーシング２４の外側にあるキーパッド（図示せず）を通して提供されたユーザ入力に応答して動作する。ホストコンピュータに結合されたモニタを用いて、プリンタ状態、ホストコンピュータ上で作動している特定のプログラム等の視覚情報を操作者に表示することができる。パーソナルコンピュータ、キーボードおよび／またはマウスデバイス等のその入力デバイス、およびモニタは、すべて当業者には周知である。
【００２２】
キャリッジガイド軸３８は、シャーシ２２により支持され、インクジェットキャリッジ４０を、ガイド軸３８により画定される走査軸４２に沿って印刷領域２５上で前後に移動するよう摺動可能に支持する。キャリッジ支持系の１つの適当なタイプが、本願発明の譲渡人であるHewlett-Packard Companyに譲渡された米国特許第５，３６６，３０５号（引用することによって本明細書の一部をなすものとする。）に記載されている。従来のキャリッジ推進(propulsion)システムは、位置フィードバックシステムを含む、キャリッジ位置信号をコントローラ３６に伝達するキャリッジ４０を駆動するために使用可能である。たとえば、キャリッジ駆動ギアおよびＤＣモータアセンブリを結合することで、従来のやり方でペンキャリッジ４０に固定された無端ベルトを、プリンタコントローラ３６から受信された制御信号に応答して動作するモータにより駆動することができる。キャリッジ位置フィードバック情報をプリンタコントローラ３６に提供するために、光学、磁気、マイクロ波またはその他のタイプのエンコーダリーダをキャリッジ４０に搭載して、キャリッジ移動の経路に沿って延在するエンコーダストリップを読み取るようにしてもよい。
【００２３】
また、キャリッジ４０もガイド軸３８に沿って進められ、全体的に４４で矢示される、ケーシング２４の内部にある供給領域(servicing region)に進む。供給領域４４は、サービスステーション４５を収容し、これにより従来の各種プリントヘッド供給機能を提供できる。たとえば、サービスステーションフレーム４６は、一群のプリントヘッド供給器具を保持するが、これについてはさらに詳細を後述する。図１では、サービスステーションのプリントヘッド供給口４８は、サービスステーションフレーム４６により画定されるように図示される。
【００２４】
印刷領域２５において、媒体シートは、ブラックインクカートリッジ５０および／またはカラーインクカートリッジ５２等のインクジェットカートリッジからインクを受ける。カートリッジ５０および５２は、当業者からはしばしば「ペン（ｐｅｎ）」と呼ばれる。図示のカラーペン５２は、三色のペンであるが、いくつかの実施形態においては、１組の離間したモノクロームペンを使用してもよい。説明の目的で、カラーペン５２は顔料系インクを含むが、ペン５２は、シアン、イエロー、マゼンタ等三色の染料系インクカラーを含むとして説明される。ブラックインクペン５０は、本明細書において顔料系インクを含むとして説明される。ペン５０、５２には、熱可塑性、蝋またはパラフィン系インク等、また染料と顔料の両特性を有するハイブリッドまたは合成インク等、他のタイプのインクを使用してもよいことは明らかである。
【００２５】
図示のペン５０、５２は、インクの供給を蓄積するリザーバをそれぞれ備える。ペン５０、５２は、それぞれプリントヘッド５４、５６を有し、それぞれは、複数本のノズルを有するオリフィス板が、当業者には周知の方法でその間に形成されている。図示のプリントヘッド５４、５６は、サーマルインクジェットプリントヘッドであるが、圧電プリントヘッド等他のタイプのプリントヘッドを使用してもよい。プリントヘッド５４、５６は、典型的には、ノズルに対応する複数個の抵抗体を有する基板層を備える。選択された抵抗体を付勢すると、気泡が形成され、ノズルからインク滴が吐き出されて印刷領域２５の媒体に堆積する。プリントヘッド抵抗体は、従来のマルチ導体ストリップ（図示せず）によりコントローラ３６からプリントヘッドキャリッジ４０に搬送され、さらにキャリッジとペン５０、５２との従来の相互接続を介してプリントヘッド５４、５６に搬送されるコマンド制御信号のイネーブルまたは発信に応じて選択的に付勢される。
【００２６】
［強磁性流体インクジェットプリントヘッドシーリングおよびスピッティングシステム］
図２および図３は、本発明によりサービスステーション４５の一部として構成される、インクジェットプリントヘッドのシーリングおよびスピッティングを行う強磁性流体キャッピングおよびスピッティングシステム８０の一形式を示す。ペン５０、５２のプリントヘッド５４、５６のそれぞれを供給するために、サービスステーション４５は、可動プラットフォームまたはパレット８５の下面に沿って配置されたラックギア８４に係合して駆動するように結合されたステッパモータとピニオンギアのアセンブリ８２を含んでいる。ここで、アセンブリ８２のギアが、湾曲矢印８６の方向に回動すると、供給プラットフォーム８５は、図２の８８で矢示されるように左に移動する並進運動部材として図示されるが、回動プラットフォームまたは回動と並進移動の両方の動きを有する結合プラットフォームを使用してもよい。
【００２７】
強磁性流体サービスステーション８０は、パレット８５により種々の異なるやり方で支持可能なキャップスレッド（cap sled）９０を有し、ここでは、図２および図３に示すようにパレット８５およびスレッド９０に回動自在に連結される一対のバー９２と別の一対のバー９４を有する４本バーリンク機構が図示される。スレッド９０は、付勢部材を使用することで図２に示すように静止位置に付勢され、この付勢部材としては、一対の支持バーリンク９４を１つ以上スレッド８５の方に引っ張るように模式的に図示されるコイルバネ９５等がある。付勢バネ９５が、静止位置においてスレッド９０をパレット８５の方に引っ張るためにその他の方法として適用可能であることは、米国特許第５，６１４，９３０号（引用することによって本明細書の一部をなすものとする）に開示されたもの、またはHewlett-Packard Company製ＤｅｓｋＪｅｔ７２０Ｃ、７２２Ｃカラーインクジェットプリンタモデルにおいて初めて市場化されたものにおいても明らかである。種々の異なるサービスステーションスレッドが当業者に知られているが、そのすべてが、図２に示す静止位置にあり、かつ図３に示すようにプリントヘッド５４等のプリントヘッドをシールするキャップ位置にあるという特徴を共有している。
【００２８】
図２の静止位置から図３のキャップ位置に移動する際、図示のサービスステーション４５は、モータ／ギアアセンブリ８２を用いて、ラックギア８４を通してパレット８５を矢印８８の方向に駆動する。スレッド９０は、パレット８５が矢印８８の方向に移動すると、カートリッジ５０、５２またはキャリッジ４０のいずれかと最終的に接触する作動バー９６を備える。この接触に続いて、パレット８５を矢印８８の方向にさらに移動することで、スレッド９０を図３に示すキャップ位置に引き上げる。強磁性流体サービスステーション８０には、さらに擦り取りバー９８が、サービスステーションフレーム４６から下側に延びてインク溜め口（spittoon mouth）４８に隣接して設けられている。
【００２９】
サービスステーション８０は、本発明にしたがって構成されるプリントヘッド５４、５６をシールする強磁性流体キャッピングおよびスピッティングシステム１００を備える。スレッド９０は、キャップ着座凹部１０２を形成し、この中で磁石１０４を受ける。磁石１０４に重畳した強磁性流動性流体１０５を用いてプリントヘッド５４、５６を封止するが、図２および図３の図では簡単のためブラックペン５０のみを図示している。強磁性流動性流体１０５が、プリントヘッド５４、５６のノズルオリフィスに接触すると、流体は、ウォーターベッドがその上に横たわっている人の身体に合うのと同様にこれらを閉塞して蒸発しないようにする。
【００３０】
磁石１０４は、冷却装置、ファイルキャビネットおよびその他金属表面に物を付着させるために使用される、たとえば、大型の磁気広告標識等に使用されるものと同様の磁気素子であることが好ましい。北極と南極とを有する単純なバー磁石は、これらの「冷却装置」磁石程有効であるとは考えられない。これらの冷却装置式磁石は、交番(alternating)磁場から熱間押出し加工された通常の強磁性プラスチック（ferroplastics）である。このような磁石は、図２および図３に図示されるように交番の北極と南極とを有し、“Ｎ”は北極で正の極性を表し、“Ｓ”は南極で負の極性を表す。交番の北極および南極の極性は、上記図面において北極が“＋”南極が“−”として図示されている。いくつかの実施例において、これらのプラスチック押し出し成形された冷却装置式磁石に比べ大きい磁場強度が望ましい場合、電磁石、セラミック磁石、金属磁石またはセラミックまたは金属の複合磁石をさらに使用してもよい。また、磁石が成形中にまたは後で磁化される射出成形磁石を使用してもよい。また、磁石は、静電材料から構成され、テープとして構成されてもよい。しかしながら、冷却装置式磁石が好ましい理由は、スレッド９０の凹部１０２に合致しやすい所望の形状に容易に打ち抜くことができることによる。実際、これらの磁石は、スレッド９０上に形成された取り付け機能に合うような場所に簡単に嵌め合わせることができる特殊な形状に打ち抜かれる。
【００３１】
図４〜図８は、本発明にしたがって構成される、ドラムプリンタ１１２と併用される際にペン５０のブラックプリントヘッド５４等のインクジェットプリントヘッドを１または複数本シールする強磁性流体キャッピングおよびスピッティングシステム１１０の代替の形式を示す。ドラムプリンタ１１２は、図１に関して上述した媒体処理系２６ではなく回転ドラム１１６を使用して、印刷領域１１５を通って１枚の媒体１１４を送る。ここで、ドラム１１６は、たとえば、真空力または機械的リンク機構（図示せず）を使用することによって媒体１１４を把持し、媒体処理系２６の駆動ローラが、１枚の媒体を印刷領域２５を通って移動してプリントヘッド５４、５６の下を通過させるようにしたときと同様に、この媒体をプリントヘッド５４を通って矢印１１８の方向に回転する。
【００３２】
ドラムプリンタシステム１１２のプリントヘッドは、ページ幅アレイであっても、またはプリンタ２０について上述したように、印刷領域１１５上を往復する１または複数本のプリントヘッドとしてもよい。また、光エンコーダシステムとコントローラ３６等のコントローラとを使用する位置フィードバック機構、トレイ２８および３２等の媒体供給および出力機構等、他の機構およびプリンタ２０について上述したサブシステムがドラム送りプリンタアセンブリ１１２に存在してもよく、またページ幅アレイプリントヘッドではなく離間したペンを使用する場合、ペンをキャリッジ４０等のキャリッジでペン５０を印刷領域１１５上で前後に移動できることは明らかである。
【００３３】
ドラムプリンタ機構１１２は、好ましくは、１分あたり１００ページを越えて印刷する高速印刷機構であり、高度な揮発性インクを必要とする場合もあるが、本明細書に記載する強磁性流体キャップシステム１００、１１０の概念は、ホットメルトインクシステムまたは蝋および他の高分子で作製された位相変化インク等他の種類のインクにより実現可能であると考えられる。ドラム送りプリンタ１１２において、高度な揮発性インクは、これらのインクがノズルを乾燥させることのないように非常に優れたキャップシステムを必要とする。また、これらの高度な揮発性インクは、ノズルでの乾燥を防ぐために頻繁な間隔で吐き出しを行う必要もある。これらのインクの乾燥に役立つように、印刷済み媒体を、次の操作のために出力時に緩衝(buffer)してもよい。
【００３４】
強磁性流動性流体は、米国ニューハンプシャー州NashuaにあるFerrofluid, Inc.等様々な製造元から入手可能である。キャップアセンブリ１１０に使用される等の強磁性流動性流体は、各種の興味ある特性を有する。大量の磁気微粒子および透磁性粒子が強磁性流動性流体１０５に懸濁されていると考えられる。これらの粒子は、定着せず重力により沈殿しないと考えられるが、これは、電荷が有効に付与されていることで塊状にならないことによる。また、分散剤を使用して、強磁性流体中の磁気粒子の塊化を回避してもよい。さらに、強磁性流動性流体１０５が磁石１０４により与えられる磁場、または磁場勾配にある場合、これらの磁気粒子が十分な高透磁率を有していれば、流体磁気粒子は、磁場が導く場所に移動しようとすると考えられる。なお、流体的に懸濁された磁気粒子は、流体から分離し、可能であれば磁石の方に移動すると考えられるため、この作用は、静電斥力が作用する場合であると考えられる。したがって、流体１０５において懸濁された磁気粒子は、これらの粒子間の相互反発により流体に残るが、バルク状の流体は、磁石１０４の両極に引きつけられ、これは、粒子も磁石１０４に引きつけられることによる。
【００３５】
正味効率（net effect）は、強磁性流動性流体が表面エネルギーの大きい材料のように作用するが、見かけの粘性もある程度は磁気的に向上しており、この特性により、強磁性流体は実験的局面(clutches)での使用に非常に相応しくなる。高表面エネルギー材料において、ファンデルワールス力（van der waais fors）は、静電であり、かつ場合によっては量子力学的力であり、強磁性流動性流体１０５の外側から分子を液体の内側へと断続的に引きつける。同様に、流体１０５における強磁性流体粒子は、磁石１０４に向かって絶えず引き寄せられる。これは、特に、各種インク粒子、塵、紙繊維、織地繊維、毛髪等の各種屑がプリントヘッドに堆積する場合、キャッププロセスに利点がある。類推により、毛髪または紙繊維が、高表面エネルギー材料である水銀の滴に含まれるとする。水銀は、その表面積を縮小し、かつその電位エネルギーを最小にするためにさらに球面形状を帯びる。同様に、図５に示すように、流体１０５の構成要素である強磁性流体磁気粒子は、毛髪１２０またはインク粒子１２２等の他の屑が引きつけられるのに比べ、より磁石１０４に引きつけられる。流体１０５において懸濁された強磁性流体粒子は、毛髪１２０およびインク粒子１２２の周りおよびその下を磁石１０４の方に向かって流動する傾向がある。毛髪１２０および屑粒子１２２は、図６において１２４で矢示されるように、強磁性流体のバルクから反発され、矢印１２４は、図５に示すように毛髪および屑１２０、１２２が流体１０５の中から移行して、図６の強磁性流動性流体の表面に押し出されることを示している。
【００３６】
強磁性流動性流体は、真空シールを行うような他の適用例に使用されてきた。強磁性流動性流体の１つの興味深い用途は、ディスクドライブ回転部分に対するシールに使用されていた。強磁性流動性流体の別の用途は、高真空室との機械的アクセスポートをシールすることであり、ここでは強磁性流体シールの段階がいくつか使用されている。また、強磁性流動性流体は、電磁石の高性能を図るために音響スピーカにも使用されてきた。強磁性流動性流体およびその現行の最適化に対するこれらの周知の用途は、キャップシステム１００、１１０における強磁性流動性流体の使用に非常に役に立っている。強磁性流動性流体に対する高真空用途では、超低蒸気圧と超低速蒸発が必要とされるが、この特徴は、図２〜図８に示すように、インクジェットプリントヘッドキャップシステム１００、１１０において望ましい。
【００３７】
インクジェットプリントヘッドをシールすることに加えて、強磁性流体キャップシステム１００および１１０は、図５に示すように、スピッティング（spitting）にも使用され、従来のインク溜めを交換または増強して、従来の技術の項で上述したように、プリントヘッドからのインクスピットを受ける。図５では、プリントヘッド５４の４本の典型的なノズルから吐き出されたインク１２５を模式的に表していることがわかる。毛髪１２０および微粒子片１２２について上述したように、強磁性流動性流体１０５に衝突してその中に入り込んだインク小滴は、小球体１２６になるか、またはこれら球体のインク小滴は、強磁性流動性流体１０５の表面を透過せずに該流体１０５の表面上で静止する。流体に入り込んだインク小滴１２６は、図６に示すように、毛髪および他の屑１２０、１２２について上述したしたように強磁性流動性流体により矢印１２４の方向に押し出される。
【００３８】
この強磁性流動性流体１０５によるインク小滴１２６の排斥(reject)は、以下の３個の機構を通してなされると考えられる。第１に、インク１２５に極性があり、かつ強磁性流動性流体１０５が無極性である場合、インクは、引きつけ合って図示のようにインク球体１２６になる。第２に、インク１２５が無極性であり、強磁性流動性流体１０５に極性があった場合、強磁性流動性流体１０５は引きつけ合うため、ここでもインクが図示のように球体１２６になる。第３に、いずれの場合においても、強磁性流動性流体は、磁石１０４に引きつけられ、インク小滴１２６は、強磁性流動性流体１０５から矢印１２４の方向に排出される。
【００３９】
ここで、プリントヘッド５４からのインク飛沫球体１２６が、図６に示すように他の汚物１２０および１２２とともに強磁性流動性流体１０５の表面上に付着しているため、強磁性流体キャップ１００、１１０は、好ましくはプリントヘッド５４をシールする前に清浄して、これらの汚物がノズルに入り込まないようにする。ドラム１１６を図示の実施形態において略全回転である矢印１１８の方向に回転した後、液体キャップ１１０は、キャップスクレイパ部材１３０に接触する。キャップスクレイパ１３０は、強磁性流動性流体１０５を滑っていき(skim)汚物１２０、１２２およびインク小滴１２６を強磁性流動性流体の表面から除去し、これらの汚物および小滴を図８の領域１３２等の回収領域に堆積するように位置決めされる。オプションとして、回収領域は、全体または一部を吸収部材１３３で裏張り（lined）されてもよく、この吸収部材は、フェルト、プレスボード、連続気泡フォームスポンジ（open cell foam sponge）または他の当業者に周知の材料等の液体吸収材で構成されてもよい。
【００４０】
図８において、プリントヘッド５４は、プリントヘッドを強磁性流動性流体に接触させるか、または強磁性流体キャップ１１０を持ち上げてプリントヘッド５４に接触させるか、あるいはプリントヘッド５４とキャップ１１０の両方を移動して互いに噛み合うようにすることによって、強磁性流動性流体１０５からシールしている。図８のキャップ位置を達成するための種々の異なる機構が当業者に周知であり、たとえば、傾斜(ramp)、レバー、ソレノイド、空気圧アクチュエータおよび他のかかる機構は、すべて当業者には周知である。図２および図３の並進移動式スレッドの実施形態において、キャップ掻き出しは、キャップユニット１００をプリントヘッド５４、５６から外してこれらのプリントヘッドを供給領域４４から出すことにより達成され、これにより、パレット８５が矢印８８の方向に移動して、キャップスクレイパ９８が強磁性流動性流体１０５の表面上を通過することで、図７に示すものと同一の清浄アクションが達成される。不要な屑１２０、１２２およびインク小滴１２６を強磁性流動性流体１０５から除去することに加え、スクレイパ部材１３０、９８は、他の場合には強磁性流動性流体の表面上に形成されるおそれのあるインク石筍を、その上で凝固しているインクスピット１２６から除去する助けにもなっている。
【００４１】
強磁性流体キャップスクレイパ９８，１３０に使用される材料は、高表面エネルギーかつ高融点のプラスチック、たとえば、ニューヨーク州SchenectadyにあるGeneral Electric Companyから供給されるＮＯＲＹＬであってもよい。キャップスクレイパ９８、１３０の先端は、切り欠きが形成されてもよく、インク小滴１２６を先端から飛ばすようにウィッキング通路を設けてもよく、たとえば、Hewlett-Packard Company製ＤｅｓｋＪｅｔ８５０Ｃモデルのカラーインクジェットプリンタのワイパスクレイパに初めて採用されたような、またはHewlett-Packard Company製ＰｈｏｔｏＳｍａｒｔカラーフォトインクジェットプリンタのワイパに採用されるようなものがある。あるいは、キャップスクレイパ９８、１３０の先端は、レーキ形状としてもよく、または強磁性流動性流体１０５の表面上で固体微粒子１２０、１２２およびインク小球体１２６をすくい上げたり掻き出すように微細なメッシュ状としてもよく、これにより、これらの微粒子はすべてスクレイパ９８、１３０で捕獲される。さらに、スクレイパ部材９８、１３０は、一部または全体を、セルロース繊維等の吸収材、または焼結されたポリウレタン発泡体で作製してもよく、ウィッキング通路を設けたことで、毛管力(capillary force)によりインク小滴１２６をワイパ先端から飛ばすことができる一方、インク小滴１２６における揮発性物質が乾燥して、吸収性スクレイパには固体残渣しか残さないようにしている。
【００４２】
図４〜図８のドラムプリンタの実施形態１１２に着目すると、たとえば、１分あたり１００枚を上回るオーダの高スループットを実現するために、プリントヘッドは、高揮発性インクを使用する必要がある可能性があることを上述した。かかる高速ドラムプリンタにおいて、プリントヘッド５４、５６は、１秒あたり２乃至３回程度強磁性流体キャップ１１０に吐き出して、どのノズルもすぐに発射できるようにしておく必要がある。したがって、数分おきに、ドラム１１６は、停止と移動をよりゆっくり行う必要があり、これにより、スクレイパ１３０は、矢印１３４（図５および図６）で示す擦り取り位置に移動して、インク小滴１２６および他の屑１２０、１２２を強磁性流体キャップ１１０から除去する。図７の擦り取り動作にしたがって、スクレイパ１３０は、矢印１３６に示すようにドラム１１６から放射状に移動する。ドラムプリンタ１１２がＯＦＦになると、キャップ１１０は、まず図７に示すように擦り取られ、次に図８に示すキャップ位置に移動される。プリントヘッド５４、５６は、ドラム１１６の方に放射状に数ミリメートル移動し、キャップ１１０に接触してプリントヘッドを強磁性流動性流体１０５でシールすることが好ましい。キャップを半径方向外側に移動して静止状態のプリントヘッドと接触させたり、またはキャップとプリントヘッドの両方を互いに噛み合うまで移動する等、種々の異なる機構を使用してプリントヘッドおよびキャップ１１０を相互に密封接触させることができる。実際、キャップステーションは、プリンタの、全体的にドラム１１６から離間した、プリントヘッドが供給される固定の供給場所に配置されてもよく、たとえば、サービスステーション４５または当業者に周知の他の作動機構を用いてキャップとプリントヘッドを相互に密封接触させてもよい。
【００４３】
プリントヘッドがインクジェット印刷機構２０、１１２にインストールされる場合の強磁性流体キャップ１００、１１０によりプリントヘッドをシールする種々の異なる方法を説明してきたが、この強磁性流体シールプロセスには他の用途がある。たとえば、図９に示すように、ペン５０のブラックプリントヘッド５４等のプリントヘッドは、本発明にしたがって構成される強磁性流体シールアセンブリ１４０による搬送中にシールされてもよい。ここで、磁気材料１０４’が粘着される粘着テープ１４２が設けられ、この磁気材料は、磁気材料１０４について上述したものとしてもよい。磁気材料１０４’に重畳した強磁性流動性液体１０５は、粘着テープ１４２によりプリントヘッド５４からシールされる位置に保持される。この移送シールの実施例１４０において、キャップ１００、１１０について上述した冷却装置式磁石を使用するのではなく、オーディオまたはビデオ記録テープに使用される磁気材料または他の磁気記録媒体等、より可撓性のある磁気材料を使用することが好ましい。
【００４４】
強磁性流体シールプロセスは、粘着テープ１４２、さらに磁気材料１０４’までも省略することによって、図９に示す移送シールのコストのばらつきをさらに低減することができる。なお、強磁性流動性流体１０５は、流体をノズルの中に押し上げるようにプリントヘッドに適用可能であり、インクを現在のインクジェットカートリッジにおいて行う場合とちょうど同じように毛管力下でそのまま残ることが考えられる。強磁性流動性流体１０５はノズルに残留する一方、蒸発は省略されるため、流体１０５のみが出荷中にキャップとして作用する。非強磁性流動性液体シールを使用してもよいが、残念ながら、吐き出しおよび／または拭き取りプロセスにより単にかかるシールが除去されるだけでよい。強磁性流体キャップの有意な利点は、カートリッジがプリンタにインストールされている場合に磁石１０４により得られる磁気的引き寄せによりカートリッジのノズルから流体１０５が除去されることであり、消費者が粘着テープシールを除去する必要性が軽減される。
【００４５】
強磁性流動性流体１０５が、図１０における様々な条件下でプリントヘッドノズルをシールする様相を説明する前に、プリントヘッドノズルをシールする最も初期の試みの１つの概説に続いて、強磁性流体材料の構造を順に説明する。インクジェット印刷は、まずブラックインクのプリントヘッドが開発されたことから始まった。そして、プリントヘッド５６の従来物等、シアン、マゼンタおよびイエローインクを分注するマルチカラープリントヘッドがすぐ後に続いた。ブラックプリントヘッドをシールするかつての試みは、平坦状のエラストマーシートをプリントヘッドオリフィス板に直接押しつけるものであった。平坦状のエラストマーキャップがオリフィス板に直接押しつけられると、オリフィス板とエラストマーシートとの間の毛管流路により、インクがノズルから吐き出され、キャップ／オリフィス板のインタフェースの外側境界面まで移動する。これらの外側境界面に達すると、インクは周囲空気に曝され、インクの揮発成分は蒸発し、固体状のインク残渣がキャップとオリフィス板との間に残ってしまう。この固体インク残渣は、より多くの毛管流路を形成するように作用し、これに沿って残渣はオリフィス板と接触し、かつこれに沿って残渣はエラストマーシートに接触した。すでに流出しているインクから残った固体残渣によって形成されたこれらの追加の毛管流路により、より多くのインクがノズルから吐き出され、キャップ／オリフィス板のインタフェースの外側境界面まで移動し、そこで蒸発する。この残念な漏出サイクルにより、大量の固体インク残渣がオリフィス板にすぐに堆積し、オリフィスの汚物に関連する典型的な問題をすべてもらたす。
【００４６】
また、マルチカラープリントヘッドを平坦状のエラストマーキャップでシールする際、色の相互汚染(cross contamination)も重大な問題となる。この平坦状のエラストマーシートをオリフィス板に直接押し当てると、オリフィス板とエラストマーシートとの間には毛管流路が形成される。毛管力下で、インクは、ノズルから吐き出されてこれらの毛管流路に入り込み、隣接ノズルにまで達することも数多くあり、マルチカラープリントヘッドの場合には、インクカラーの相互汚染および混色を招き、または一色が浸出して別のカラーのノズルに入り込むことさえある。したがって、印刷開始の際、得られた像は、この相互汚染により濁った不純色でプリントされる。
【００４７】
強磁性流動性流体キャップシステム１００、１１０、１４０は、この相互汚染を回避し、無極性の強磁性流動性流体１０５を極性のインクとともに使用する場合、あるいは極性の強磁性流動性流体１０５を無極性のインクとともに使用する場合に特に優れたシールをもたらす。極性の強磁性流動性流体１０５の各種例として、水、グリコール、イソプロピルアルコール、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）が挙げられる。実際、現在のインクジェットインクは多くが水性である。無極性の材料の例として、油脂、ガソリン、ポリプロピレン、蝋が挙げられる。分子は、真性な電荷分配がその分子に亘ってなされ、実際には、静電ダイポールの集積があり、単一静電ダイポールとして最もよくみられることが多いことはよく知られている。本質的により極性のある分子は、極性の少ない配向の分子の場合と比べて互いに引きつけ合う。インクジェットオリフィス板のように固体であっても、表面構成要素は様々であり、インク分子に対して極性の多い少ないで現れる。導電性オリフィス板の表面の電子は、極性のある分子の電荷を反映する傾向があり、反対の極性同士が引きつけ合うことは周知であるため、オリフィス板分子は、極性のあるインク分子を引きつける隣接する別の極性の分子としてインク分子に現れる。非金属性のオリフィス板の場合、表面分子の電子分布は、ともに表面エネルギーの特性を規定する。
【００４８】
図１０は、無極性の強磁性流動性流体１０５を極性のインクとともに使用する場合、または極性の強磁性流動性流体１０５を無極性のインクとともに使用する場合に発生すると考えられることを図示しており、ここで、インクは部材番号１２５’としてラベルされている。図１０において、強磁性流動性流体１０５は、プリントヘッドノズル１５０をシールしてメニスカス１５２を形成するように適合されていることがわかる。この場合、強磁性流動性流体１０５は、僅かだが過剰加圧されており、メニスカス１５２をノズル１５０に押し込み、いずれのインクも毛管力によりノズル１５０から吐き出されないようになっているという利点がある。したがって、この最良の場合のシナリオにおいて、強磁性流体キャップシステム１００、１１０、１４０が提供するノズルシールは、上記で簡単に説明した従前のエラストマーシートキャップのみに対して優れているわけではない。蒸発も完全に抑制されるため、強磁性流体キャップシステム１００、１１０、１４０は、密閉室を有する多数組のプリントヘッドノズルを取り囲んでいるカップ型エラストマーキャップに対しても優れている。
【００４９】
強磁性流体キャップ液体がノズルに深く押し込められている場合、他の有利な効果もある。たとえば、強磁性流動性流体が定着分子から流出し得る場合である。また、強磁性流動性流体は、プリントヘッドコンポーネントを、長期にわたる保存期間中に化学的侵食を与える可能性のあるインクから保護するためにも使用される。強磁性流動性流体が図１０に示す場合よりノズルに深く押し込まれた場合、強磁性流動性流体が立ち去った領域にインクが充填するために、キャップ取り外しプロセスをさらにゆっくりと進める必要がある。ノズル内に残留している強磁性流動性流体があれば、吐き出しプロセスによりこれをパージすることができる。
【００５０】
［結論］
したがって、最初に印刷機構にインストールする前に、強磁性流体キャッピングおよびスピッティングシステム８０、１１０を、新しいインクジェットカートリッジを工場からの出荷中にシールする強磁性流体移送シールシステム１４０とともに使用することで実現可能な利点が各種ある。たとえば、インクジェットプリンタ２０、１１２の文脈において、従前のキャップシステムにおいて必要とされるようなエラストマーキャップのスレッド９０またはドラム１１６の高価なオンサート（onsert）成形は最早必要なくなった。さらに、プリンタの寿命中、通気路機構を形成するために特殊材料または追加部品を必要とすることが多かったが、高価な狭い通気路を使用して内部キャップ圧を軽減（relieve）する必要もない。さらに、強磁性流体キャップシステムは、オリフィス板を汚れにくくさせ、ノズルからの蒸発を低速にすることによって、従前のインクジェットプリンタにより必要とされるプリントヘッドを拭き取る必要を減退またはなくす機能も果たすことができる。
【００５１】
さらに、強磁性流動性流体１０５の性質を想定して、特に無極性の強磁性流動性流体１０５を極性のインクとともに使用する場合、プリントヘッド５４、５６からのインクの蒸発速度がゼロになる。さらに、強磁性流動性流体１０５は、圧力変化、相対湿度、経時的蒸発および他の環境的変化等の環境的要因からプリントヘッドノズルを総合的に遮蔽している。これらの環境的変化は、従前のエラストマーキャップを使用することでプリントヘッドに影響を及ぼし、または通気路、ダイアフラム、毛管流路等、これらの問題に取り組むための特殊なエラストマーキャップ設計が必要であった。さらに、強磁性流体キャップ１００、１１０の使用により、プリンタ２０における許容度が緩和され、すなわち、構成部品は、最早、現行のインクジェットプリンタのような高精度で作製される必要はなくなる。これは、強磁性流動性流体１０５が枕またはクッションの役割を果たし、厚みが十分であればこれらの様々な許容度を吸収してインクジェットプリンタ２０、１２２を組み立てる際に必要となる部品をより節約できることによる。また、許容度が緩和されれば、キャップのペンに対する引き上げの動きを行う必要がなくなり、キャップ位置の内外に流体１０５の表面上でプリントヘッドが滑動できる。かかるシステムは、サービスステーションとプリンタのコストおよびサイズともに削減できる点で利点がある。
【００５２】
複数プリントヘッドを用いて様々なカラーインクを分注する、インクジェットプリンタ２０において実現される別の利点は、キャップユニットにおけるインクの相互汚染を全体的に回避できる点である。このように相互汚染がゼロという要因により、様々なカラーのプリントヘッドノズルを互いに接近させてバックすることができるため、「フットプリント」のより少ない、すなわち、プリンタを着座するためにデスクまたは他の作業面上に必要とされるスペース量が少ないプリンタが得られる。様々なカラーのノズル間には流体通路をなくすことができるため、カートリッジ内部の背圧が少ない１つの色が、隣接ノズルのリザーバからのインクを引き寄せる危険はない。さらに、強磁性流体キャップシステムは、上記色が同様のタイプのカラムにこれ以上分割できない場合にノズルの形状を異ならせることが可能である。
【００５３】
強磁性流体キャップシステム１００、１１０のさらなる利点は、従前のインクジェットプリンタにおいて必要とされる、プリントヘッド５４、５６をシールする際、エラストマーキャップを圧搾する力が必要なくなることである。このように強磁性流体キャップ１００、１１０を使用してキャップ力を低減したことにより、サービスステーション４５等サービスステーションに使用されるモータが小型で済むため、より安価な部品で動作が高速になる。さらに、特にドラムプリンタセッティング１１２において、強磁性流体キャップシステム１００、１１０を使用することで、高度の揮発性インクが使用しやすくなる。たとえば、これらの高度の揮発性インクの中には、キシレン、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）溶剤タイプのインクを使用しているものもある。本明細書において記載される概念は、特許請求される強磁性流体システムの原理から逸脱しない限り、インクジェット印刷機構の文脈において種々の異なる方法で実施され得るものであって、上記ではそのごく一部を記載したにすぎないことは明らかである。たとえば、強磁性流体システムは、往復運動するプリントヘッドプリンタ２０とドラム送りプリンタ１１２について説明してきたが、ベルト送りプリンタ等他の印刷構成でも特許請求される強磁性流体システムを援用し得ることが明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】インクジェットプリントヘッドを保全する本発明の強磁性流体インクジェットプリントヘッドシーリングおよびスピッティングシステムの一形式を含むインクジェット印刷機構の一形式の一部切断概略斜視図である。
【図２】図１の並進移動可能な強磁性流体供給ステーションの一形式において、キャップをする前の状態を示す概略側面図である。
【図３】図１および図２の強磁性流体供給ステーションにおいて、キャップ位置での状態を示す概略側面図である。
【図４】強磁性流体供給ステーションの他の形式であって、ドラムを回転させて媒体をプリントヘッドを通過させるドラム表面上に用紙等の印刷媒体を保持するドラム送りインクジェット印刷機構の環境においてキャップを被せる前の状態を示す概略側面図である。
【図５】図４の強磁性流体供給ステーションの拡大側面図であって、プリントヘッドからのインクスピットを受けている状態を示す。
【図６】図４の強磁性流体供給ステーションの拡大側面図であって、プリントジョブを開始する直前のスピッティングルーチンの後のプリントヘッドの状態を示す。
【図７】図４の強磁性流体供給ステーションの拡大側面図であって、キャップをする直前のインク残渣および他の屑をプリントヘッドキャップから清浄する動作過程を示す。
【図８】図４の強磁性流体供給ステーションの拡大側面図であって、プリントヘッドにキャップをしている状態を示す。
【図９】本発明の強磁性流動性流体がプリントヘッドノズルをシールするやり方を示す拡大側面図である。
【図１０】本発明の強磁性流動性流体がプリントヘッドノズルをシールするやり方を示す拡大側面図である。
【符号の説明】
２０  インクジェット印刷機構
５４  インクジェットプリントヘッド
５６  インクジェットプリントヘッド
１００  強磁性流体キャップシステム
１０２  凹部支持構造
１０４，１０４’  磁気素子
１０５  強磁性流動性流体
１１０  強磁性流体キャップシステム
１１２  インクジェット印刷機構
１２０  屑
１２２  屑
１２５，１２５’  インク
１２６  インク残渣
１３０  スクレイパ
１４０  強磁性流体シールシステム
１５０  プリントヘッドノズル
【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９】
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【図１０】
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