JP2001130018A - 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 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インクジェットへのインストール前後でイン
クジェットプリントヘッドを保全する。 【解決手段】 強磁性流体キャップシステム１００は、
プリントヘッド５４と係合可能な支持構造１０２と、こ
の支持構造１０２により支持される磁気素子１０４とを
備える。強磁性流動性流体１０５は、磁気素子１０４に
敷設されて、支持構造１０２がプリントヘッド５４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１０５は、インクが無極性を有す
る場合に極性を有し、インクが極性を有する場合に無極
性を有する。

Description

【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５，２７
８，５８４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(ene
rgize)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：sp
itting）」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(w
aterfast)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(trans
parency)、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２
６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３
５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３
６」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５
４、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４
０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５，６１４，９３
０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 Co
mpany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（spitto
on 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（ferroplastic
s）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１
０２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９
０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１
０５の構成要素である強磁性流体磁気粒子は、毛髪１２
０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１０
５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１
０５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、１１
０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（sp
itting）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１１
０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１
２６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（line
d）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 s
ponge）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(ram
p)、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１２
６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９８，１３
０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ＮＯＲ
ＹＬ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１
２６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Ｄｅｓ
ｋＪｅｔ８５０Ｃ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９
８、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 forc
e)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１
１２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１
３０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１
０５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１０
０、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１０
５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１５
２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（re
lieve）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、１１
０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１０
０、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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェファーソン・ピー・ウォード アメリカ合衆国ワシントン州98606，ブラ ッシュ・プレイリー，ノース・イースト・ ホームステッド・ドライブ 17903 (72)発明者 ドーン・エム・ビーチノウ・フード アメリカ合衆国オレゴン州97201，ポート ランド，サウス・ウェスト・リバリッジ 5858，＃１

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 極性または無極性のいずれかを有するイ
   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
   してシールする強磁性流動性流体であって、前記インク
   が無極性を有する場合に極性を有し、かつ前記インクが
   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。
2. 【請求項２】 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、前記支持構造が前記プリ
   ントヘッドに係合され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流体であって、前記プリントヘッ
   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
   うに選択される流体と、 を備える流体キャップシステム。
3. 【請求項３】 前記流体が強磁性流動性流体であり、前
   記キャップシステムは、前記強磁性流動性流体と前記支
   持構造との間に挟持される磁気素子をさらに含むことを
   特徴とする請求項２に記載の流体キャップシステム。
4. 【請求項４】 前記支持構造は、インクジェット印刷機
   構にインストールされる場合に、前記インクジェットプ
   リントヘッドのノズルをシールするキャップスレッドを
   前記インクジェット印刷機構内に備えることを特徴とす
   る請求項１乃至３のいずれかに記載の流体キャップシス
   テム。
5. 【請求項５】 前記強磁性流動性流体は、インクジェッ
   ト印刷機構において前記支持構造により配置され、前記
   インクジェット印刷機構にインストールされる場合に、
   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
   クスピットを受けることを特徴とする請求項１乃至３の
   いずれかに記載の流体キャップシステム。
6. 【請求項６】 前記支持構造は、粘着ボンディングによ
   り前記プリントヘッドに係合する粘着テープ構造を備
   え、これにより、インクジェット印刷機構へのインスト
   ール前に前記インクジェットプリントヘッドのノズルを
   シールすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか
   に記載の流体キャップシステム。
7. 【請求項７】 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１または３に記載の流体キャップ
   システム。
8. 【請求項８】 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にであって、 前記インクが無極性を有する場合に極性を有し、かつ前
   記インクが極性を有する場合に無極性を有するように選
   択される前記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。
9. 【請求項９】 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８に記載のインクジェットプリントヘッドのシ
   ール方法。
10. 【請求項１０】 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８または９に記載
    のインクジェットプリントヘッドのシール方法。
11. 【請求項１１】 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１
    ０に記載のインクジェットプリントヘッドのシール方
    法。
12. 【請求項１２】 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１０に記載のイン
    クジェットプリントヘッドのシール方法。
13. 【請求項１３】 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、 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、前記インクが無極性を有する
    場合に極性を有し、かつ前記インク（１２５）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前記強磁
    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。
14. 【請求項１４】 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１３に記載のイン
    クジェット印刷機構。
15. 【請求項１５】 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、極性または無極性のいずれか
    一方を有するインクと、 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し、前記イ
    ンクが無極性を有する場合に極性を有し、かつ前記イン
    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。
16. 【請求項１６】 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１５に記載のインクジェ
    ットカートリッジ。
17. 【請求項１７】 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１６に記載のインクジェットカー
    トリッジ。
18. 【請求項１８】 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用
    にしたことを特徴とする請求項１５乃至１７のいずれか
    に記載のインクジェットカートリッジ。