JP2003118124A - 熱除去能力が強化された熱インクジェットプリンタおよびその製造方法 - Google Patents
熱除去能力が強化された熱インクジェットプリンタおよびその製造方法Info
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- Ink Jet (AREA)
- Accessory Devices And Overall Control Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱除去能力の増強された熱インクジェットプ
リンタを提供する。 【解決手段】 熱インクジェットプリンタは、インク本
体２４０を中に保持するようになっている熱インクジェ
ットプリントヘッドを有する。加熱要素２７０ａ、２７
０ｂは、熱を発生し、インク本体を加熱するために、イ
ンク本体と流体連通するようになっている。加熱要素に
よりインク本体が所定の温度に達すると、気泡２６０が
インク本体内に形成されてインク滴１８０を噴出する。
気泡の存在によりインク滴がプリンタの外に追いやられ
て記録媒体３０上に画像２０を形成する。伝導熱除去構
造２９０が加熱要素に熱的に連通していて、インク本体
にも流体連通している。加熱要素によって発生された熱
は、加熱要素から熱除去構造に伝達される。熱除去構造
は次に熱を、「無限」のヒートシンクとして機能するイ
ンク本体に引渡す。
リンタを提供する。 【解決手段】 熱インクジェットプリンタは、インク本
体２４０を中に保持するようになっている熱インクジェ
ットプリントヘッドを有する。加熱要素２７０ａ、２７
０ｂは、熱を発生し、インク本体を加熱するために、イ
ンク本体と流体連通するようになっている。加熱要素に
よりインク本体が所定の温度に達すると、気泡２６０が
インク本体内に形成されてインク滴１８０を噴出する。
気泡の存在によりインク滴がプリンタの外に追いやられ
て記録媒体３０上に画像２０を形成する。伝導熱除去構
造２９０が加熱要素に熱的に連通していて、インク本体
にも流体連通している。加熱要素によって発生された熱
は、加熱要素から熱除去構造に伝達される。熱除去構造
は次に熱を、「無限」のヒートシンクとして機能するイ
ンク本体に引渡す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一般にプリンタ装置
および方法に関し、より詳細には、熱除去能力を強化し
た、高速印刷に適合し熱抵抗器の寿命を長くした熱イン
クジェットプリンタ、およびそのプリンタの製造方法に
関する。
および方法に関し、より詳細には、熱除去能力を強化し
た、高速印刷に適合し熱抵抗器の寿命を長くした熱イン
クジェットプリンタ、およびそのプリンタの製造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】インクジェットプリンタは、画像通りに
インク滴を記録媒体上に噴出することによって、その記
録媒体上に画像を生成する。このプリンタが、普通紙に
印刷することができるだけでなく、ノンインパクト、静
音、低電力消費、低コストで動作する、という利点が、
インクジェットプリンタが市場に広く受け入れられてい
る主な理由である。
インク滴を記録媒体上に噴出することによって、その記
録媒体上に画像を生成する。このプリンタが、普通紙に
印刷することができるだけでなく、ノンインパクト、静
音、低電力消費、低コストで動作する、という利点が、
インクジェットプリンタが市場に広く受け入れられてい
る主な理由である。
【０００３】熱インクジェットプリンタの場合、プリン
トヘッド構造は、複数のノズルを含むノズル板をそれぞ
れ有する、単一または複数のインクカートリッジを含
む。それぞれのノズルは、プリントヘッドカートリッジ
内に形成した対応するインク噴出チャンバに連絡してい
る。カートリッジ内のそれぞれのインク噴出チャンバ
は、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、またはブラッ
クのインクを含んでいるインク供給槽から、インクを受
け取る。この点に関して、インク供給槽はカートリッジ
内にあって、「搭載された」すなわち内部インク槽を構
成していてもよい。または、「軸外」の、すなわち離れ
たインク供給槽から、管路によって、それぞれのカート
リッジに補給してもよい。いずれにせよ、それぞれのイ
ンク噴出チャンバはそれぞれのノズルに対向して形成さ
れているので、インク噴出チャンバとノズルとの間にイ
ンクがたまることができる。また、それぞれのインク噴
出チャンバ内には、抵抗ヒータが配置されており、抵抗
ヒータは、コントローラに接続されている。コントロー
ラは、一連の電気パルスを選択的にヒータに供給して、
ヒータを作動させる。コントローラがヒータに電気パル
スを供給すると、ヒータは、インクのうちのヒータに隣
接する部分を加熱し、インクのうちのヒータに隣接する
その部分が気化して気泡を形成するようにする。気泡が
形成されることによって、インク噴出チャンバ内のイン
クが加圧され、インク滴がノズルから噴出して、ノズル
に対向して配置された記録媒体上にマークを生成するよ
うになっている。
トヘッド構造は、複数のノズルを含むノズル板をそれぞ
れ有する、単一または複数のインクカートリッジを含
む。それぞれのノズルは、プリントヘッドカートリッジ
内に形成した対応するインク噴出チャンバに連絡してい
る。カートリッジ内のそれぞれのインク噴出チャンバ
は、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、またはブラッ
クのインクを含んでいるインク供給槽から、インクを受
け取る。この点に関して、インク供給槽はカートリッジ
内にあって、「搭載された」すなわち内部インク槽を構
成していてもよい。または、「軸外」の、すなわち離れ
たインク供給槽から、管路によって、それぞれのカート
リッジに補給してもよい。いずれにせよ、それぞれのイ
ンク噴出チャンバはそれぞれのノズルに対向して形成さ
れているので、インク噴出チャンバとノズルとの間にイ
ンクがたまることができる。また、それぞれのインク噴
出チャンバ内には、抵抗ヒータが配置されており、抵抗
ヒータは、コントローラに接続されている。コントロー
ラは、一連の電気パルスを選択的にヒータに供給して、
ヒータを作動させる。コントローラがヒータに電気パル
スを供給すると、ヒータは、インクのうちのヒータに隣
接する部分を加熱し、インクのうちのヒータに隣接する
その部分が気化して気泡を形成するようにする。気泡が
形成されることによって、インク噴出チャンバ内のイン
クが加圧され、インク滴がノズルから噴出して、ノズル
に対向して配置された記録媒体上にマークを生成するよ
うになっている。
【０００４】印刷中、プリントヘッドは、記録媒体上に
１スウォースの情報を印刷するために、コントローラが
インク噴出チャンバのうちの個々のものを選択的に発射
するときに、記録媒体の幅を横切って動く。そのスウォ
ースの情報の印刷後、プリンタはスウォース幅だけ記録
媒体を前進させ、上述の方法で、別のスウォースの情報
を印刷する。記録媒体上に所望の画像が印刷されるま
で、このプロセスが繰り返される。このような熱インク
ジェットプリンタは既知であり、例えば、Buckその他へ
の米国特許第４，５００，８９５号、Cowgerその他への
米国特許第４，７９４，４０９号、Bakerその他への米
国特許第４，７７１，２９５号、Ｋｅｅｆｅその他への
米国特許第５，２７８，５８４号、およびHewlett-Pack
ard Journal, Vol. 39, No.4（1988年8月）において説
明されている。さらに、印刷解像度を上げるために、ノ
ズルとそれぞれのヒータとを、プリントヘッド上で互い
に比較的接近して配置するのが、現在の慣例である。さ
らに、プリンタ速度を増大するために、プリントヘッド
内に比較的多数のノズルと対応するヒータとを含むこと
によって、印刷スウォースの幅を大きくする。プリンタ
速度増大をさらに支援するために、ヒータは通常、比較
的高周波数で発射される。
１スウォースの情報を印刷するために、コントローラが
インク噴出チャンバのうちの個々のものを選択的に発射
するときに、記録媒体の幅を横切って動く。そのスウォ
ースの情報の印刷後、プリンタはスウォース幅だけ記録
媒体を前進させ、上述の方法で、別のスウォースの情報
を印刷する。記録媒体上に所望の画像が印刷されるま
で、このプロセスが繰り返される。このような熱インク
ジェットプリンタは既知であり、例えば、Buckその他へ
の米国特許第４，５００，８９５号、Cowgerその他への
米国特許第４，７９４，４０９号、Bakerその他への米
国特許第４，７７１，２９５号、Ｋｅｅｆｅその他への
米国特許第５，２７８，５８４号、およびHewlett-Pack
ard Journal, Vol. 39, No.4（1988年8月）において説
明されている。さらに、印刷解像度を上げるために、ノ
ズルとそれぞれのヒータとを、プリントヘッド上で互い
に比較的接近して配置するのが、現在の慣例である。さ
らに、プリンタ速度を増大するために、プリントヘッド
内に比較的多数のノズルと対応するヒータとを含むこと
によって、印刷スウォースの幅を大きくする。プリンタ
速度増大をさらに支援するために、ヒータは通常、比較
的高周波数で発射される。
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６，１２０，１３９号明細書
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、印刷解像度と
プリンタ速度を上げるためにこのような努力をすると、
結果としてプリントヘッド内に過度の熱が発生してしま
う可能性がある、ということがわかっている。プリント
ヘッド内での過度の熱発生は、望ましくない。この点に
関して、熱インクジェットプリントヘッドにおける気泡
形成は温度の影響を直接受け、過度の熱発生は、適切な
気泡形成（例えば、気泡の大きさ）を妨げてしまう。ま
た、過度の熱が発生すると、インク滴の噴出が早くなり
過ぎる可能性がある。インク滴の噴出が早くなり過ぎる
と、それが今度は、記録媒体上に印刷異常（例えば、意
図しないインクマーク）を招く可能性がある。さらに、
過度の熱が発生することによって、意図しない気泡がイ
ンク内に蓄積し、それによって出口ノズルがふさがれ、
必要なときにインク滴の噴出が妨げられてしまう可能性
がある。さらに、過度の熱が発生すると、結局はヒータ
の動作寿命が短くなってしまう可能性がある。
プリンタ速度を上げるためにこのような努力をすると、
結果としてプリントヘッド内に過度の熱が発生してしま
う可能性がある、ということがわかっている。プリント
ヘッド内での過度の熱発生は、望ましくない。この点に
関して、熱インクジェットプリントヘッドにおける気泡
形成は温度の影響を直接受け、過度の熱発生は、適切な
気泡形成（例えば、気泡の大きさ）を妨げてしまう。ま
た、過度の熱が発生すると、インク滴の噴出が早くなり
過ぎる可能性がある。インク滴の噴出が早くなり過ぎる
と、それが今度は、記録媒体上に印刷異常（例えば、意
図しないインクマーク）を招く可能性がある。さらに、
過度の熱が発生することによって、意図しない気泡がイ
ンク内に蓄積し、それによって出口ノズルがふさがれ、
必要なときにインク滴の噴出が妨げられてしまう可能性
がある。さらに、過度の熱が発生すると、結局はヒータ
の動作寿命が短くなってしまう可能性がある。
【０００７】熱インクジェットプリントヘッドを冷却し
て、過度の熱発生を緩和する技術が知られている。Wint
hrop Childersその他の名義で本願の譲受人に譲渡され
ている、２０００年９月１９日に発行された「Ink Flow
Design To Provide Increased Heat Removal From An
Inkjet Printhead And To Provide For Air Accumulati
on」という名称の米国特許第６，１２０，１３９号によ
って、このような技術のひとつが開示されている。Chil
dersその他の特許は、基板を含むプリントヘッド装置を
有するインクジェットプリンタを開示している。基板上
には、インク噴出チャンバと、チャンバそれぞれのイン
ク噴出ヒータ抵抗器とが、形成されている。フローディ
レクタ（flow director）が、インク流を基板上へと誘
導し、インクが液滴噴出チャンバに向かって流れるとき
に基板からインク内に熱が伝わる。液滴噴出チャンバに
おいて、温まったインクが記録媒体上に噴出される。こ
のようにして、フローディレクタは、噴出インク滴への
伝熱が最大になるようにインク流路を振り向けるのに役
立つ。したがって、噴出したインク滴は、基板から、し
たがってプリントヘッド装置から熱を除去するヒートシ
ンクの役割を果たすように見える。しかし、インク滴自
体がヒートシンクの役割を果たす能力は限られている。
インク滴の体積が必然的に限られているからである。Ｃ
ｈｉｌｄｅｒｓその他の装置はその機能を意図どおりに
果たすが、限られた体積の噴出インク滴が持つことがで
きる熱除去能力以上に熱除去を強化することが望まし
い。したがって、Ｃｈｉｌｄｅｒｓその他の装置におい
て熱除去を強化すれば、プリンタ速度が増大しヒータ寿
命が長くなる。
て、過度の熱発生を緩和する技術が知られている。Wint
hrop Childersその他の名義で本願の譲受人に譲渡され
ている、２０００年９月１９日に発行された「Ink Flow
Design To Provide Increased Heat Removal From An
Inkjet Printhead And To Provide For Air Accumulati
on」という名称の米国特許第６，１２０，１３９号によ
って、このような技術のひとつが開示されている。Chil
dersその他の特許は、基板を含むプリントヘッド装置を
有するインクジェットプリンタを開示している。基板上
には、インク噴出チャンバと、チャンバそれぞれのイン
ク噴出ヒータ抵抗器とが、形成されている。フローディ
レクタ（flow director）が、インク流を基板上へと誘
導し、インクが液滴噴出チャンバに向かって流れるとき
に基板からインク内に熱が伝わる。液滴噴出チャンバに
おいて、温まったインクが記録媒体上に噴出される。こ
のようにして、フローディレクタは、噴出インク滴への
伝熱が最大になるようにインク流路を振り向けるのに役
立つ。したがって、噴出したインク滴は、基板から、し
たがってプリントヘッド装置から熱を除去するヒートシ
ンクの役割を果たすように見える。しかし、インク滴自
体がヒートシンクの役割を果たす能力は限られている。
インク滴の体積が必然的に限られているからである。Ｃ
ｈｉｌｄｅｒｓその他の装置はその機能を意図どおりに
果たすが、限られた体積の噴出インク滴が持つことがで
きる熱除去能力以上に熱除去を強化することが望まし
い。したがって、Ｃｈｉｌｄｅｒｓその他の装置におい
て熱除去を強化すれば、プリンタ速度が増大しヒータ寿
命が長くなる。
【０００８】したがって、高速印刷に適合し熱抵抗器の
寿命を長くした、熱除去能力を強化した熱インクジェッ
トプリンタ、およびそのプリンタの製造方法が、必要と
されている。
寿命を長くした、熱除去能力を強化した熱インクジェッ
トプリンタ、およびそのプリンタの製造方法が、必要と
されている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、その広範な形
において、熱除去能力を強化した熱インクジェットプリ
ンタに存在する。プリンタは、インク本体を保持するよ
うになっている熱インクジェットプリントヘッドと、コ
ントローラとを特徴とする。プリントヘッドは、インク
本体に流体連通するようになっている加熱要素と、加熱
要素に熱的に連通して加熱要素からインク本体に熱を伝
える熱除去構造とを含む。コントローラは、加熱要素に
結合している。
において、熱除去能力を強化した熱インクジェットプリ
ンタに存在する。プリンタは、インク本体を保持するよ
うになっている熱インクジェットプリントヘッドと、コ
ントローラとを特徴とする。プリントヘッドは、インク
本体に流体連通するようになっている加熱要素と、加熱
要素に熱的に連通して加熱要素からインク本体に熱を伝
える熱除去構造とを含む。コントローラは、加熱要素に
結合している。
【００１０】本発明の１態様によれば、熱インクジェッ
トプリンタは、内部にインク本体を保持するようになっ
ている熱インクジェットプリントヘッドを含む。プリン
トヘッドは、熱伝導基板と基板に結合した抵抗加熱要素
とを含む、インクカートリッジを含む。カートリッジは
また、加熱要素に対向して配置したノズルオリフィスを
有する、面板も含む。加熱要素は、インク本体に流体連
通し、熱を発生して、インク本体のうちの加熱要素に近
接した部分を加熱するようになっている。インク本体の
うちの加熱要素に近接したその部分が所定温度に達する
と、インク本体内の加熱要素とノズルオリフィスとの間
に、気泡が形成される。気泡の存在によって、ノズルオ
リフィスからインク滴が押し出され、記録媒体上に画像
を形成する。加熱要素には伝導熱除去構造が熱的に連通
しており、この伝導熱除去構造はまた、インク本体に流
体連通してもいる。加熱要素から基板を通って熱除去構
造内へと、熱が伝わる。すると熱除去構造は熱をインク
本体に引き渡す。インク本体は、熱除去を強化するため
の「無限」のヒートシンクとして機能する。
トプリンタは、内部にインク本体を保持するようになっ
ている熱インクジェットプリントヘッドを含む。プリン
トヘッドは、熱伝導基板と基板に結合した抵抗加熱要素
とを含む、インクカートリッジを含む。カートリッジは
また、加熱要素に対向して配置したノズルオリフィスを
有する、面板も含む。加熱要素は、インク本体に流体連
通し、熱を発生して、インク本体のうちの加熱要素に近
接した部分を加熱するようになっている。インク本体の
うちの加熱要素に近接したその部分が所定温度に達する
と、インク本体内の加熱要素とノズルオリフィスとの間
に、気泡が形成される。気泡の存在によって、ノズルオ
リフィスからインク滴が押し出され、記録媒体上に画像
を形成する。加熱要素には伝導熱除去構造が熱的に連通
しており、この伝導熱除去構造はまた、インク本体に流
体連通してもいる。加熱要素から基板を通って熱除去構
造内へと、熱が伝わる。すると熱除去構造は熱をインク
本体に引き渡す。インク本体は、熱除去を強化するため
の「無限」のヒートシンクとして機能する。
【００１１】本発明の特徴のひとつは、加熱要素が発生
する熱の除去を強化する熱除去構造を設けることであ
る。
する熱の除去を強化する熱除去構造を設けることであ
る。
【００１２】本発明の利点は、印刷速度が増大するとい
うことである。
うことである。
【００１３】本発明の他の利点は、本発明を利用するこ
とによって、適切な気泡形成（例えば、気泡の大きさ）
が可能になる、ということである。
とによって、適切な気泡形成（例えば、気泡の大きさ）
が可能になる、ということである。
【００１４】本発明のさらに他の利点は、インク滴の噴
出が早くなり過ぎるリスクを低減する、ということであ
る。
出が早くなり過ぎるリスクを低減する、ということであ
る。
【００１５】本発明のこれらおよびその他の特徴および
利点は、本発明の例示的実施形態を示し説明する図面と
ともに以下の詳細な説明を読めば、当業者には明白にな
ろう。
利点は、本発明の例示的実施形態を示し説明する図面と
ともに以下の詳細な説明を読めば、当業者には明白にな
ろう。
【００１６】本発明のさらに他の利点は、意図しない気
泡がインク内で蓄積してしまうリスクを低減する、とい
うことである。
泡がインク内で蓄積してしまうリスクを低減する、とい
うことである。
【００１７】さらに、本発明の他の利点は、本発明を利
用することによって、加熱要素の動作寿命が長くなる、
ということである。
用することによって、加熱要素の動作寿命が長くなる、
ということである。
【００１８】特許請求の範囲は、本発明の主題を特に指
摘しはっきりと特許を請求しているが、以下の説明を添
付図面とともに検討すれば、本発明がよりよく理解され
ると考えられる。
摘しはっきりと特許を請求しているが、以下の説明を添
付図面とともに検討すれば、本発明がよりよく理解され
ると考えられる。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明は、特に、本発明による装
置の一部を形成する、またはより直接に本発明による装
置と協働する、要素に向けられる。具体的に示したり説
明していない要素は、当業者に既知のさまざまな形態を
とってもよい、ということが理解されなければならな
い。
置の一部を形成する、またはより直接に本発明による装
置と協働する、要素に向けられる。具体的に示したり説
明していない要素は、当業者に既知のさまざまな形態を
とってもよい、ということが理解されなければならな
い。
【００２０】したがって、図１を参照して、記録媒体３
０上に画像２０を印刷する、概して１０で表す熱インク
ジェットプリンタを示す。記録媒体３０は、反射性の記
録媒体（例えば、紙）であっても、透過性の記録媒体
（例えば、透明シート）であっても、または、画像２０
を受け取るのに好適なその他のタイプの記録媒体であっ
てもよい。プリンタ１０は、ほどなく開示する各理由に
よって第１の開口部４５と第２の開口部４７とを有する
ハウジング４０を含む。ハウジング４０内には、ほどな
く開示する各理由によって開口部５５を画定している直
立フレーム５０が配置されている。フレーム５０には、
第１のモータ６０が接続されている。第１のモータ６０
はステッパモータでもよく、細長いスピンドル７０とか
み合ってスピンドル７０を回転させる。スピンドル７０
上には、複数のローラ８０が固定して搭載されている。
第１のモータ６０によってスピンドル７０が回転する
と、ローラ８０も回転する。フレーム５０には、細長い
摺動バー９０も接続されている。摺動バー９０は、スピ
ンドル７０に平行な方向を向いている。摺動バー９０に
は、インクカートリッジホルダ１００が摺動可能にかみ
合っている。インクカートリッジホルダ１００は、複数
の略長方形のインクカートリッジ１１０ａ、１１０ｂ、
１１０ｃ、１１０ｄを保持するようになっている。イン
クカートリッジ１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０
ｄは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、およびブ
ラックのインク等の着色剤を収容している。
０上に画像２０を印刷する、概して１０で表す熱インク
ジェットプリンタを示す。記録媒体３０は、反射性の記
録媒体（例えば、紙）であっても、透過性の記録媒体
（例えば、透明シート）であっても、または、画像２０
を受け取るのに好適なその他のタイプの記録媒体であっ
てもよい。プリンタ１０は、ほどなく開示する各理由に
よって第１の開口部４５と第２の開口部４７とを有する
ハウジング４０を含む。ハウジング４０内には、ほどな
く開示する各理由によって開口部５５を画定している直
立フレーム５０が配置されている。フレーム５０には、
第１のモータ６０が接続されている。第１のモータ６０
はステッパモータでもよく、細長いスピンドル７０とか
み合ってスピンドル７０を回転させる。スピンドル７０
上には、複数のローラ８０が固定して搭載されている。
第１のモータ６０によってスピンドル７０が回転する
と、ローラ８０も回転する。フレーム５０には、細長い
摺動バー９０も接続されている。摺動バー９０は、スピ
ンドル７０に平行な方向を向いている。摺動バー９０に
は、インクカートリッジホルダ１００が摺動可能にかみ
合っている。インクカートリッジホルダ１００は、複数
の略長方形のインクカートリッジ１１０ａ、１１０ｂ、
１１０ｃ、１１０ｄを保持するようになっている。イン
クカートリッジ１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０
ｄは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、およびブ
ラックのインク等の着色剤を収容している。
【００２１】再び図１を参照して、フレーム５０には、
概して１２０で表すベルト駆動アセンブリも接続されて
いる。ベルト駆動アセンブリ１２０は、複数の対向して
配置した、フレーム５０に回転可能に接続したローラ１
３０ａ、１３０ｂを含む。ローラ１３０ｂ等、ローラの
うちの一方が、反転可能な第２のモータ１４０とかみ合
っている。第２のモータ１４０はステッパモータであっ
てもよく、ローラ１３０ｂを回転する。この場合ローラ
１３０ａは、ローラ１３０ｂが第２のモータ１４０によ
って回転する間、自由に回転するよう構成されている。
インクカートリッジホルダ１００に取り付けた連続ベル
ト１５０が、ローラ１３０ａ、１３０ｂに巻き付き、両
者間の距離にわたっている。したがって、以上の説明か
ら、ローラ１３０ｂが第２のモータ１４０とかみ合って
いるので、第２のモータ１４０を動作することによって
ローラ１３０ｂが回転する、ということが理解できる。
ベルト１５０がローラ１３０ｂとかみ合っているので、
ローラ１３０ｂが回転するとベルト１５０も回転する。
もちろん、ローラ１３０ａはベルト１５０とかみ合い自
由に回転可能なので、ベルト１５０が回転するとローラ
１３０ａもまた回転する。このようにして、反転可能な
第２のモータ１４０がベルト１５０を、最初は時計回り
の向きに、そして次は反時計回りの向きに回転すると、
カートリッジホルダ１００は、摺動バー９０に沿って左
右に摺動する、すなわち往復運動をする。このように左
右に往復運動することによって、カートリッジホルダ１
００とカートリッジホルダ１００が保持するカートリッ
ジ１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄとが、記録
媒体３０の幅を横切って、記録媒体３０上に１スウォー
スの情報を印刷することができる。そのスウォースの情
報の印刷後、スピンドル７０と、関連するローラ８０と
が、上で開示した方法で回転して、スウォース幅だけ記
録媒体３０を前進させ、別の１スウォースの情報を印刷
する。記録媒体３０上に所望の画像２０が印刷されるま
で、このプロセスが繰り返される。フレーム５０には、
コントローラ１６０も接続されている。コントローラ１
６０は、電気流路すなわち電線１７０ａ等によって、イ
ンクカートリッジ１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１
０ｄに電気的に接続して、インクカートリッジ１１０
ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄの動作を選択的に制
御し、インクカートリッジ１１０ａ、１１０ｂ、１１０
ｃ、１１０ｄがオンデマンドでインク滴１８０を噴出す
るようになっている（図２を参照されたい）。さらに、
図１に示すように、コントローラ１６０は、電気流路す
なわち電線１７０ｂ等によって、第２のモータ１４０に
電気的に接続して、第２のモータ１４０の動作を制御す
る。さらにコントローラ１６０は、別の電気流路すなわ
ち電線（図示せず）等によって、第１のモータ６０に電
気的に接続して、第１のモータ６０の動作を制御する。
さらにコントローラ１６０は、プリンタ１０に所属する
ピッカー機構（図示せず）に接続して、ピッカー機構の
動作を制御する。ピッカー機構は、第２の開口部４７を
通ってハウジング４０に挿入可能な記録媒体供給ビンま
たはトレイ１９０から、個々の記録媒体３０のシートを
「摘む」。この点に関して、ピッカー機構は、個々の記
録媒体３０を供給トレイ１９０から「摘み」、次に開口
部５５を通ってローラ８０とかみ合うように供給して、
記録媒体３０のシートが、インクカートリッジ１１０
ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄとローラ８０との間
に置かれるようにする。したがって、以上の説明から、
コントローラ１６０は、第１のモータ６０、第２のモー
タ１４０、ピッカー機構、およびインクカートリッジ１
１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄを同期して動作
するように制御し、記録媒体３０上に所望の画像２０を
生成する、ということが理解できる。コントローラ１６
０への入力は、パーソナルコンピュータやスキャナ等の
画像プロセッサ（図示せず）からであってもよい。
概して１２０で表すベルト駆動アセンブリも接続されて
いる。ベルト駆動アセンブリ１２０は、複数の対向して
配置した、フレーム５０に回転可能に接続したローラ１
３０ａ、１３０ｂを含む。ローラ１３０ｂ等、ローラの
うちの一方が、反転可能な第２のモータ１４０とかみ合
っている。第２のモータ１４０はステッパモータであっ
てもよく、ローラ１３０ｂを回転する。この場合ローラ
１３０ａは、ローラ１３０ｂが第２のモータ１４０によ
って回転する間、自由に回転するよう構成されている。
インクカートリッジホルダ１００に取り付けた連続ベル
ト１５０が、ローラ１３０ａ、１３０ｂに巻き付き、両
者間の距離にわたっている。したがって、以上の説明か
ら、ローラ１３０ｂが第２のモータ１４０とかみ合って
いるので、第２のモータ１４０を動作することによって
ローラ１３０ｂが回転する、ということが理解できる。
ベルト１５０がローラ１３０ｂとかみ合っているので、
ローラ１３０ｂが回転するとベルト１５０も回転する。
もちろん、ローラ１３０ａはベルト１５０とかみ合い自
由に回転可能なので、ベルト１５０が回転するとローラ
１３０ａもまた回転する。このようにして、反転可能な
第２のモータ１４０がベルト１５０を、最初は時計回り
の向きに、そして次は反時計回りの向きに回転すると、
カートリッジホルダ１００は、摺動バー９０に沿って左
右に摺動する、すなわち往復運動をする。このように左
右に往復運動することによって、カートリッジホルダ１
００とカートリッジホルダ１００が保持するカートリッ
ジ１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄとが、記録
媒体３０の幅を横切って、記録媒体３０上に１スウォー
スの情報を印刷することができる。そのスウォースの情
報の印刷後、スピンドル７０と、関連するローラ８０と
が、上で開示した方法で回転して、スウォース幅だけ記
録媒体３０を前進させ、別の１スウォースの情報を印刷
する。記録媒体３０上に所望の画像２０が印刷されるま
で、このプロセスが繰り返される。フレーム５０には、
コントローラ１６０も接続されている。コントローラ１
６０は、電気流路すなわち電線１７０ａ等によって、イ
ンクカートリッジ１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１
０ｄに電気的に接続して、インクカートリッジ１１０
ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄの動作を選択的に制
御し、インクカートリッジ１１０ａ、１１０ｂ、１１０
ｃ、１１０ｄがオンデマンドでインク滴１８０を噴出す
るようになっている（図２を参照されたい）。さらに、
図１に示すように、コントローラ１６０は、電気流路す
なわち電線１７０ｂ等によって、第２のモータ１４０に
電気的に接続して、第２のモータ１４０の動作を制御す
る。さらにコントローラ１６０は、別の電気流路すなわ
ち電線（図示せず）等によって、第１のモータ６０に電
気的に接続して、第１のモータ６０の動作を制御する。
さらにコントローラ１６０は、プリンタ１０に所属する
ピッカー機構（図示せず）に接続して、ピッカー機構の
動作を制御する。ピッカー機構は、第２の開口部４７を
通ってハウジング４０に挿入可能な記録媒体供給ビンま
たはトレイ１９０から、個々の記録媒体３０のシートを
「摘む」。この点に関して、ピッカー機構は、個々の記
録媒体３０を供給トレイ１９０から「摘み」、次に開口
部５５を通ってローラ８０とかみ合うように供給して、
記録媒体３０のシートが、インクカートリッジ１１０
ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄとローラ８０との間
に置かれるようにする。したがって、以上の説明から、
コントローラ１６０は、第１のモータ６０、第２のモー
タ１４０、ピッカー機構、およびインクカートリッジ１
１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄを同期して動作
するように制御し、記録媒体３０上に所望の画像２０を
生成する、ということが理解できる。コントローラ１６
０への入力は、パーソナルコンピュータやスキャナ等の
画像プロセッサ（図示せず）からであってもよい。
【００２２】次に図２および図３を参照して、第１の実
施形態の、インクカートリッジ１１０ａ等、インクカー
トリッジ１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄのう
ちの代表的なものを示す。インクカートリッジ１１０ａ
は、カートリッジシェル２００を含む。カートリッジシ
ェル２００は、第１の側壁２１０ａと、第１の側壁２１
０ａに対向しそれと平行に配置した第２の側壁２１０ｂ
とを含み、さらに、側壁２１０ａ、２１０ｂに一体的に
接続された頂壁２１０ｃを含む。底壁すなわちノズル板
２１０ｄが、側壁２１０ａ、２１０ｂにわたり両者に一
体的に接続され、かつ、頂壁２１０ｃに対向しそれと平
行に配置されている。ノズル板２１０ｄを貫いて、複数
の整列したノズルオリフィス２２０ａ、２２０ｂが形成
され、ノズルオリフィス２２０ａ、２２０ｂは互いに平
行な列になるように配置されている。もちろん、前壁
（図示せず）が、側壁２１０ａ、２１０ｂ、頂壁２１０
ｃ、およびノズル板２１０ｄに、一体的に接続されてい
る。さらに、後壁２２５が、側壁２１０ａ、２１０ｂ、
および頂壁２１０ｃに一体的に接続され、前壁と平行に
配置されている。したがって、すぐ上の説明から、側壁
２１０ａ、２１０ｂ、頂壁２１０ｃ、ノズル板２１０
ｄ、前壁、および後壁２２５が一緒になって、インク本
体２４０を収容するチャンバ２３０を画定している、と
いうことが理解できる。
施形態の、インクカートリッジ１１０ａ等、インクカー
トリッジ１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄのう
ちの代表的なものを示す。インクカートリッジ１１０ａ
は、カートリッジシェル２００を含む。カートリッジシ
ェル２００は、第１の側壁２１０ａと、第１の側壁２１
０ａに対向しそれと平行に配置した第２の側壁２１０ｂ
とを含み、さらに、側壁２１０ａ、２１０ｂに一体的に
接続された頂壁２１０ｃを含む。底壁すなわちノズル板
２１０ｄが、側壁２１０ａ、２１０ｂにわたり両者に一
体的に接続され、かつ、頂壁２１０ｃに対向しそれと平
行に配置されている。ノズル板２１０ｄを貫いて、複数
の整列したノズルオリフィス２２０ａ、２２０ｂが形成
され、ノズルオリフィス２２０ａ、２２０ｂは互いに平
行な列になるように配置されている。もちろん、前壁
（図示せず）が、側壁２１０ａ、２１０ｂ、頂壁２１０
ｃ、およびノズル板２１０ｄに、一体的に接続されてい
る。さらに、後壁２２５が、側壁２１０ａ、２１０ｂ、
および頂壁２１０ｃに一体的に接続され、前壁と平行に
配置されている。したがって、すぐ上の説明から、側壁
２１０ａ、２１０ｂ、頂壁２１０ｃ、ノズル板２１０
ｄ、前壁、および後壁２２５が一緒になって、インク本
体２４０を収容するチャンバ２３０を画定している、と
いうことが理解できる。
【００２３】依然として図２および図３を参照して、チ
ャンバ２３０内には、長方形の熱伝導ダイすなわち基板
２５０が配置されている。基板２５０は、頂面２５５
と、頂面２５５に対向する底面２５７とを画定してい
る。基板２５０は、ノズル板２１０ｄから間隔を置いて
配置されて両者の間に間隙を画定し、ほどなく開示する
方法で気泡２６０を形成する空間の余裕をみておく。基
板２５０は、好ましくは二酸化ケイ素で形成されている
が、希望であれば、プラスチック、金属、ガラス、また
はセラミックで形成されていてもよい。さらに基板２５
０は、ノズル板２１０ｄに結合したベース２６５に支持
されている。底面２５７には、長方形の基板２５０の長
さに沿って間隔を置いて配置し、それぞれのノズルオリ
フィス２２０ａに対向して配置した、複数の整列した第
１の加熱要素すなわち第１の薄膜熱抵抗器２７０ａが結
合している。さらに、底面２５７には、長方形の基板２
５０の長さに沿って間隔を置いて配置し、それぞれのノ
ズルオリフィス２２０ｂに対向して配置した、複数の整
列した第２の加熱要素すなわち第２の薄膜熱抵抗器２７
０ｂが結合している。それぞれの抵抗器２７０ａ、２７
０ｂは、前述のコントローラ１６０に電気接続してお
り、抵抗器２７０ａ、２７０ｂへの電流の流れをコント
ローラ１６０が選択的に制御するようになっている。も
ちろん、コントローラ１６０がいずれの抵抗器２７０
ａ、２７０ｂに電気を供給しても、その抵抗器２７０
ａ、２７０ｂは熱を発生し、それによって、その抵抗器
２７０ａ、２７０ｂに隣接するインクを加熱して、気泡
２６０を形成する。言い換えれば、コントローラ１６０
は、抵抗器２７０ａ、２７０ｂに複数の電気パルスを制
御可能に供給して選択的に抵抗器２７０ａ、２７０ｂに
通電し、気泡２６０が形成されるようにする。気泡２６
０はインク本体２４０を加圧して、抵抗器２７０ａ、２
７０ｂに対向して配置したノズルオリフィス２２０ａ、
２２０ｂから、インク滴１８０を押し出す、すなわちし
ぼり出す。１９９７年１０月３１日出願の「Ink Delive
ry System for High Speed Printing」という名称で本
願の譲受人に譲渡されている米国特許出願番号第０８／
９６２，０３１号においては、このような熱抵抗器２７
０ａ、２７０ｂと、関連する電気回路とがより充分に開
示されている。チャンバ２３０をインク槽領域２８５と
発射チャンバ領域２８７の２つに分けるフィルタ２８０
も、チャンバ２３０内に配置され側壁２１０ａ、２１０
ｂに接続されている。フィルタ２８０の目的は、インク
本体２４０から粒状物質をろ過して取り除き、そのよう
な粒状物質が移動してノズルオリフィス２２０ａ、２２
０ｂをふさいでしまうことがないようにする、というこ
とである。したがって、インク本体２４０は、インク槽
領域２８５からフィルタ２８０を通って発射チャンバ領
域２８７に流入し、抵抗器２７０ａ、２７０ｂに接触し
て、抵抗器２７０ａ、２７０ｂがインク本体２４０に流
体連通するようにする。
ャンバ２３０内には、長方形の熱伝導ダイすなわち基板
２５０が配置されている。基板２５０は、頂面２５５
と、頂面２５５に対向する底面２５７とを画定してい
る。基板２５０は、ノズル板２１０ｄから間隔を置いて
配置されて両者の間に間隙を画定し、ほどなく開示する
方法で気泡２６０を形成する空間の余裕をみておく。基
板２５０は、好ましくは二酸化ケイ素で形成されている
が、希望であれば、プラスチック、金属、ガラス、また
はセラミックで形成されていてもよい。さらに基板２５
０は、ノズル板２１０ｄに結合したベース２６５に支持
されている。底面２５７には、長方形の基板２５０の長
さに沿って間隔を置いて配置し、それぞれのノズルオリ
フィス２２０ａに対向して配置した、複数の整列した第
１の加熱要素すなわち第１の薄膜熱抵抗器２７０ａが結
合している。さらに、底面２５７には、長方形の基板２
５０の長さに沿って間隔を置いて配置し、それぞれのノ
ズルオリフィス２２０ｂに対向して配置した、複数の整
列した第２の加熱要素すなわち第２の薄膜熱抵抗器２７
０ｂが結合している。それぞれの抵抗器２７０ａ、２７
０ｂは、前述のコントローラ１６０に電気接続してお
り、抵抗器２７０ａ、２７０ｂへの電流の流れをコント
ローラ１６０が選択的に制御するようになっている。も
ちろん、コントローラ１６０がいずれの抵抗器２７０
ａ、２７０ｂに電気を供給しても、その抵抗器２７０
ａ、２７０ｂは熱を発生し、それによって、その抵抗器
２７０ａ、２７０ｂに隣接するインクを加熱して、気泡
２６０を形成する。言い換えれば、コントローラ１６０
は、抵抗器２７０ａ、２７０ｂに複数の電気パルスを制
御可能に供給して選択的に抵抗器２７０ａ、２７０ｂに
通電し、気泡２６０が形成されるようにする。気泡２６
０はインク本体２４０を加圧して、抵抗器２７０ａ、２
７０ｂに対向して配置したノズルオリフィス２２０ａ、
２２０ｂから、インク滴１８０を押し出す、すなわちし
ぼり出す。１９９７年１０月３１日出願の「Ink Delive
ry System for High Speed Printing」という名称で本
願の譲受人に譲渡されている米国特許出願番号第０８／
９６２，０３１号においては、このような熱抵抗器２７
０ａ、２７０ｂと、関連する電気回路とがより充分に開
示されている。チャンバ２３０をインク槽領域２８５と
発射チャンバ領域２８７の２つに分けるフィルタ２８０
も、チャンバ２３０内に配置され側壁２１０ａ、２１０
ｂに接続されている。フィルタ２８０の目的は、インク
本体２４０から粒状物質をろ過して取り除き、そのよう
な粒状物質が移動してノズルオリフィス２２０ａ、２２
０ｂをふさいでしまうことがないようにする、というこ
とである。したがって、インク本体２４０は、インク槽
領域２８５からフィルタ２８０を通って発射チャンバ領
域２８７に流入し、抵抗器２７０ａ、２７０ｂに接触し
て、抵抗器２７０ａ、２７０ｂがインク本体２４０に流
体連通するようにする。
【００２４】上述のように、プリントヘッド上の熱抵抗
器の数および密度を上げることと、熱抵抗器の発射周波
数を上げることとによって、印刷解像度と印刷速度とを
増大する、という従来技術の取り組みでは、結果として
プリントヘッド内に過度の熱が発生してしまう可能性が
ある。プリントヘッド内に過度の熱が発生すると、適切
な気泡形成が妨げられ、インク滴の噴出が早くなり過
ぎ、意図しない気泡がインク内に蓄積し、結局は抵抗器
の動作寿命が短くなってしまう可能性がある。したがっ
て、気泡の形成後にプリントヘッド内で抵抗器が発生す
る熱を除去することが、非常に望ましい。
器の数および密度を上げることと、熱抵抗器の発射周波
数を上げることとによって、印刷解像度と印刷速度とを
増大する、という従来技術の取り組みでは、結果として
プリントヘッド内に過度の熱が発生してしまう可能性が
ある。プリントヘッド内に過度の熱が発生すると、適切
な気泡形成が妨げられ、インク滴の噴出が早くなり過
ぎ、意図しない気泡がインク内に蓄積し、結局は抵抗器
の動作寿命が短くなってしまう可能性がある。したがっ
て、気泡の形成後にプリントヘッド内で抵抗器が発生す
る熱を除去することが、非常に望ましい。
【００２５】したがって、図２において最もよくわかる
ように、基板２５０の頂面２５５に、長方形の熱除去構
造２９０が接続されている。熱除去構造２９０は、熱伝
導率が２１２°Ｆ（１００°Ｃ）において約１１９Ｂｔ
ｕ／ｈｒ ｆｔ °Ｆであるアルミニウム等、熱伝導率
が高い材料でできている。または、熱除去構造２９０
は、ケイ酸カリウム、ケイ酸鉛、三元系炭化物（ternar
y carbide）、三元系酸化物、および三元系窒化物等、
熱伝導率が温度の上昇とともに上昇し温度の下降ととも
に下降するのがわかっている材料でできていてもよい。
熱除去構造２９０の幅は基板２５０の長さにわたってお
り、好ましくは、好適な熱伝導率が高い接着剤によっ
て、基板２５０に接続されている。さらに、以上の説明
から、熱除去構造２９０は、熱除去構造２９０がフィル
タ２８０を貫いて突出するような高さであってもよい、
ということが理解できる。
ように、基板２５０の頂面２５５に、長方形の熱除去構
造２９０が接続されている。熱除去構造２９０は、熱伝
導率が２１２°Ｆ（１００°Ｃ）において約１１９Ｂｔ
ｕ／ｈｒ ｆｔ °Ｆであるアルミニウム等、熱伝導率
が高い材料でできている。または、熱除去構造２９０
は、ケイ酸カリウム、ケイ酸鉛、三元系炭化物（ternar
y carbide）、三元系酸化物、および三元系窒化物等、
熱伝導率が温度の上昇とともに上昇し温度の下降ととも
に下降するのがわかっている材料でできていてもよい。
熱除去構造２９０の幅は基板２５０の長さにわたってお
り、好ましくは、好適な熱伝導率が高い接着剤によっ
て、基板２５０に接続されている。さらに、以上の説明
から、熱除去構造２９０は、熱除去構造２９０がフィル
タ２８０を貫いて突出するような高さであってもよい、
ということが理解できる。
【００２６】依然として図２を参照して、抵抗器２７０
ａ、２７０ｂのうちの選択したものをコントローラ１６
０が通電すると、気泡２６０の形成時に抵抗器２７０
ａ、２７０ｂから基板２５０に熱が伝わる。この熱は、
基板２５０を通って熱除去構造２９０に伝導する。熱除
去構造２９０はこの熱を、周囲のインク本体２４０に引
き渡す。この点に関して、インク本体２４０は体積が約
２０立方センチメートルであり、したがって、「無限」
のヒートシンクとして効果的に機能する。インク滴１８
０によって基板２５０を離れる熱もいくらかはあるが、
インク滴１８０の体積（例えば、約４から２０ピコリッ
トルの間）は限られている。したがって、インク滴１８
０によって基板２５０から奪われる熱の量も、同様に限
られている。しかし本発明の熱除去構造２９０は、本質
的により多くの熱を基板２５０から除去する。熱除去構
造２９０がこの熱を、略無限のヒートシンク（すなわ
ち、インク本体２４０）に引き渡すからである。
ａ、２７０ｂのうちの選択したものをコントローラ１６
０が通電すると、気泡２６０の形成時に抵抗器２７０
ａ、２７０ｂから基板２５０に熱が伝わる。この熱は、
基板２５０を通って熱除去構造２９０に伝導する。熱除
去構造２９０はこの熱を、周囲のインク本体２４０に引
き渡す。この点に関して、インク本体２４０は体積が約
２０立方センチメートルであり、したがって、「無限」
のヒートシンクとして効果的に機能する。インク滴１８
０によって基板２５０を離れる熱もいくらかはあるが、
インク滴１８０の体積（例えば、約４から２０ピコリッ
トルの間）は限られている。したがって、インク滴１８
０によって基板２５０から奪われる熱の量も、同様に限
られている。しかし本発明の熱除去構造２９０は、本質
的により多くの熱を基板２５０から除去する。熱除去構
造２９０がこの熱を、略無限のヒートシンク（すなわ
ち、インク本体２４０）に引き渡すからである。
【００２７】図４を参照して、第２の実施形態のインク
カートリッジ１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ
のうちの代表的なものを示す。インクカートリッジ１１
０ａ等の、この第２の実施形態のインクカートリッジ
は、熱除去構造２９０が、熱伝導率が２１２°Ｆ（１０
０°Ｃ）において約９．４Ｂｔｕ／ｈｒ ｆｔ °Ｆで
あるステンレス鋼等の多孔性の焼結フィルタ材料であ
る、ということを除いては、第１の実施形態のインクカ
ートリッジと略同様である。熱除去構造２９０は、底面
２５７以外の基板２５０のすべての表面を覆い、カート
リッジ１１０ａの側壁２１０ａ、２１０ｂ、後壁２２
５、および前壁と接触する状態まで延びている。すぐ上
の説明から、熱除去構造２９０は、インク本体２４０の
ろ過を行うとともに基板２５０から熱を除去するとい
う、二重の機能を果たす、ということが理解できる。し
たがって、熱除去構造２９０によって、好都合なこと
に、別個のフィルタ部材が不要になる。
カートリッジ１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ
のうちの代表的なものを示す。インクカートリッジ１１
０ａ等の、この第２の実施形態のインクカートリッジ
は、熱除去構造２９０が、熱伝導率が２１２°Ｆ（１０
０°Ｃ）において約９．４Ｂｔｕ／ｈｒ ｆｔ °Ｆで
あるステンレス鋼等の多孔性の焼結フィルタ材料であ
る、ということを除いては、第１の実施形態のインクカ
ートリッジと略同様である。熱除去構造２９０は、底面
２５７以外の基板２５０のすべての表面を覆い、カート
リッジ１１０ａの側壁２１０ａ、２１０ｂ、後壁２２
５、および前壁と接触する状態まで延びている。すぐ上
の説明から、熱除去構造２９０は、インク本体２４０の
ろ過を行うとともに基板２５０から熱を除去するとい
う、二重の機能を果たす、ということが理解できる。し
たがって、熱除去構造２９０によって、好都合なこと
に、別個のフィルタ部材が不要になる。
【００２８】図５を参照して、第３の実施形態のインク
カートリッジ１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ
のうちの代表的なものを示す。インクカートリッジ１１
０ａ等の、この第３の実施形態のインクカートリッジ
は、熱除去構造２９０が、所定温度の水やインク等の水
性冷却剤３０５を収容する冷却チャンバ３００を形成し
ている、ということを除いては、第１の実施形態のイン
クカートリッジと略同様である。この所定温度は、イン
ク本体２４０の温度よりも低くてよい。冷却剤３０５は
基板２５０の頂面２５５と接触し、基板２５０から冷却
剤３０５に熱が伝わるようになっている。熱除去構造２
９０はまた、インク本体２４０内へと延び、冷却剤３０
５で満たされた、複数の指状の突出部すなわち隆起部３
１０も形成している。隆起部３１０が存在することによ
って、熱除去構造２９０の表面積が増大し、熱除去構造
２９０（したがって基板２５０）からインク本体２４０
への伝熱が強化される。
カートリッジ１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ
のうちの代表的なものを示す。インクカートリッジ１１
０ａ等の、この第３の実施形態のインクカートリッジ
は、熱除去構造２９０が、所定温度の水やインク等の水
性冷却剤３０５を収容する冷却チャンバ３００を形成し
ている、ということを除いては、第１の実施形態のイン
クカートリッジと略同様である。この所定温度は、イン
ク本体２４０の温度よりも低くてよい。冷却剤３０５は
基板２５０の頂面２５５と接触し、基板２５０から冷却
剤３０５に熱が伝わるようになっている。熱除去構造２
９０はまた、インク本体２４０内へと延び、冷却剤３０
５で満たされた、複数の指状の突出部すなわち隆起部３
１０も形成している。隆起部３１０が存在することによ
って、熱除去構造２９０の表面積が増大し、熱除去構造
２９０（したがって基板２５０）からインク本体２４０
への伝熱が強化される。
【００２９】図６を参照して、第４の実施形態のインク
カートリッジ１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ
のうちの代表的なものを示す。インクカートリッジ１１
０ａ等の、この第４の実施形態のインクカートリッジ
は、熱除去構造２９０と基板２５０とが１つの単体部材
として一体的に形成されている、ということを除いて
は、第１の実施形態のインクカートリッジと略同様であ
る。すなわち、間の溝３２５によって分離された、複数
の互いに隣接し細長く互いに平行なフィン３２０が、基
板２５０の頂面２５５上に取り付けられている、または
エッチングによって形成されている。フィン３２０と、
関連する溝３２５とは、長方形の基板２５０の長さに沿
って長手方向に延びている。フィン３２０が存在するこ
とによって、単体になっている熱除去構造２９０および
基板２５０の表面積が増大し、インク本体２４０への伝
熱が強化される。
カートリッジ１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ
のうちの代表的なものを示す。インクカートリッジ１１
０ａ等の、この第４の実施形態のインクカートリッジ
は、熱除去構造２９０と基板２５０とが１つの単体部材
として一体的に形成されている、ということを除いて
は、第１の実施形態のインクカートリッジと略同様であ
る。すなわち、間の溝３２５によって分離された、複数
の互いに隣接し細長く互いに平行なフィン３２０が、基
板２５０の頂面２５５上に取り付けられている、または
エッチングによって形成されている。フィン３２０と、
関連する溝３２５とは、長方形の基板２５０の長さに沿
って長手方向に延びている。フィン３２０が存在するこ
とによって、単体になっている熱除去構造２９０および
基板２５０の表面積が増大し、インク本体２４０への伝
熱が強化される。
【００３０】図７を参照して、第５の実施形態のインク
カートリッジ１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ
のうちの代表的なものを示す。インクカートリッジ１１
０ａ等の、この第５の実施形態のインクカートリッジ
は、熱除去構造が、例えば側壁２１０ａの内側に接続さ
れた回転可能なプロペラ３４０の形態の、第１の実施形
態の撹拌器３３０を含む、ということを除いては、第１
の実施形態のインクカートリッジと略同様である。プロ
ペラ３４０は、プロペラ３４０を回転させるモータ３３
５とかみ合っている。プロペラ３４０はインク本体２４
０に流体連通してインク本体２４０を撹拌し、基板２５
０からインク本体２４０に伝わる熱が、インク本体２４
０全体にわたって均一に拡散するようになっている。イ
ンク本体２４０全体にわたって熱を均一に拡散すること
によって、基板２５０付近からの熱除去を支援する。言
い換えれば、プロペラ３４０によって、インク槽領域２
８５と発射チャンバ領域２８７において熱の強制対流が
行われ、自然に生じる対流のみで達成可能であるよりも
伝熱がより強化される。
カートリッジ１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ
のうちの代表的なものを示す。インクカートリッジ１１
０ａ等の、この第５の実施形態のインクカートリッジ
は、熱除去構造が、例えば側壁２１０ａの内側に接続さ
れた回転可能なプロペラ３４０の形態の、第１の実施形
態の撹拌器３３０を含む、ということを除いては、第１
の実施形態のインクカートリッジと略同様である。プロ
ペラ３４０は、プロペラ３４０を回転させるモータ３３
５とかみ合っている。プロペラ３４０はインク本体２４
０に流体連通してインク本体２４０を撹拌し、基板２５
０からインク本体２４０に伝わる熱が、インク本体２４
０全体にわたって均一に拡散するようになっている。イ
ンク本体２４０全体にわたって熱を均一に拡散すること
によって、基板２５０付近からの熱除去を支援する。言
い換えれば、プロペラ３４０によって、インク槽領域２
８５と発射チャンバ領域２８７において熱の強制対流が
行われ、自然に生じる対流のみで達成可能であるよりも
伝熱がより強化される。
【００３１】図８を参照して、第６の実施形態のインク
カートリッジ１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ
のうちの代表的なものを示す。インクカートリッジ１１
０ａ等の、この第６の実施形態のインクカートリッジ
は、熱除去構造が、カートリッジ１１０ａの側壁２１０
ａに配置した揺動可能な弾性を有する膜３６０の形の、
第２の実施形態の撹拌器３５０を含む、ということを除
いては、第１の実施形態のインクカートリッジと略同様
である。膜３６０は、ゴムでもよく、膜３６０をインク
本体２４０内へと伸ばすピストン部材３６５とかみ合っ
ている。ピストン部材３６５は、ピストン部材３６５を
作動させるピストンアクチュエータ３６７とかみ合って
おり、ピストン部材３６５が両方向の矢印３６８の方向
に往復運動するようになっている。膜３６０は、揺動す
る方法でインク本体２４０内へと弾性的に伸びてインク
本体２４０を撹拌し、基板２５０からインク本体２４０
に伝わる熱が、インク本体２４０全体にわたって均一に
拡散するようになっている。インク本体２４０全体にわ
たって熱を均一に拡散することによって、基板２５０付
近からの熱除去を支援する。言い換えれば、膜３６０に
よって、インク槽領域２８５と発射チャンバ領域２８７
において熱の強制対流が行われ、自然に生じる対流のみ
で達成可能であるよりも伝熱がより強化される。
カートリッジ１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ
のうちの代表的なものを示す。インクカートリッジ１１
０ａ等の、この第６の実施形態のインクカートリッジ
は、熱除去構造が、カートリッジ１１０ａの側壁２１０
ａに配置した揺動可能な弾性を有する膜３６０の形の、
第２の実施形態の撹拌器３５０を含む、ということを除
いては、第１の実施形態のインクカートリッジと略同様
である。膜３６０は、ゴムでもよく、膜３６０をインク
本体２４０内へと伸ばすピストン部材３６５とかみ合っ
ている。ピストン部材３６５は、ピストン部材３６５を
作動させるピストンアクチュエータ３６７とかみ合って
おり、ピストン部材３６５が両方向の矢印３６８の方向
に往復運動するようになっている。膜３６０は、揺動す
る方法でインク本体２４０内へと弾性的に伸びてインク
本体２４０を撹拌し、基板２５０からインク本体２４０
に伝わる熱が、インク本体２４０全体にわたって均一に
拡散するようになっている。インク本体２４０全体にわ
たって熱を均一に拡散することによって、基板２５０付
近からの熱除去を支援する。言い換えれば、膜３６０に
よって、インク槽領域２８５と発射チャンバ領域２８７
において熱の強制対流が行われ、自然に生じる対流のみ
で達成可能であるよりも伝熱がより強化される。
【００３２】図９および図１０を参照して、第７の実施
形態のインクカートリッジ１１０ａ、１１０ｂ、１１０
ｃ、１１０ｄのうちの代表的なものを示す。インクカー
トリッジ１１０ａ等の、この第７の実施形態のインクカ
ートリッジは、熱除去構造が、基板２５０とノズル板２
１０ｄとに接続されその両者の間に置かれた細長い隔壁
３７０を含む、ということを除いては、第１の実施形態
のインクカートリッジと略同様である。ほどなく開示す
る各理由によって、隔壁３７０内には、複数の第１の凹
み３７５ａと第２の凹み３７５ｂとが形成されている。
隔壁３７０は、長方形の基板２５０の長さにわたってお
り、抵抗器２７０ａと２７０ｂとの間に広がっている。
このようにして隔壁３７０は、発射チャンバ領域２８７
を、第１のインク流路（ink flow channel）３８０ａと
第２のインク流路３８０ｂとに分割している。第２のイ
ンク流路３８０ｂは、第１のインク流路３８０ａと平行
に延びている。第１の凹み３７５ａ内には第１の抵抗器
２７０ａが配置されており、第２の凹み３７５ｂ内には
第２の抵抗器２７０ｂが配置されている。さらに、第１
のインク流路３８０ａ内に、それぞれの第１の抵抗器２
７０ａに隣接して、第１の障壁ブロック４１０ａが配置
されている（そのうちの２つのみを示す）。第１の障壁
ブロック４１０ａは、ノズル板２１０ｄと基板２５０と
に接続されている。さらに、第２のインク流路３８０ｂ
内に、それぞれの第２の抵抗器２７０ｂに隣接して、第
２の障壁ブロック４１０ｂが配置されている（そのうち
の２つのみを示す）。第２の障壁ブロック４１０ｂは、
ノズル板２１０ｄと基板２５０とに接続されている。障
壁ブロック４１０ａ、４１０ｂの目的は、抵抗器２７０
ａ、２７０ｂの発射事象毎に発生する、凹み３７５ａ／
ｂを通る冷却インクの流れを増大させるために、圧力差
を凹み３７５ａ／ｂ内に生成する、ということである。
形態のインクカートリッジ１１０ａ、１１０ｂ、１１０
ｃ、１１０ｄのうちの代表的なものを示す。インクカー
トリッジ１１０ａ等の、この第７の実施形態のインクカ
ートリッジは、熱除去構造が、基板２５０とノズル板２
１０ｄとに接続されその両者の間に置かれた細長い隔壁
３７０を含む、ということを除いては、第１の実施形態
のインクカートリッジと略同様である。ほどなく開示す
る各理由によって、隔壁３７０内には、複数の第１の凹
み３７５ａと第２の凹み３７５ｂとが形成されている。
隔壁３７０は、長方形の基板２５０の長さにわたってお
り、抵抗器２７０ａと２７０ｂとの間に広がっている。
このようにして隔壁３７０は、発射チャンバ領域２８７
を、第１のインク流路（ink flow channel）３８０ａと
第２のインク流路３８０ｂとに分割している。第２のイ
ンク流路３８０ｂは、第１のインク流路３８０ａと平行
に延びている。第１の凹み３７５ａ内には第１の抵抗器
２７０ａが配置されており、第２の凹み３７５ｂ内には
第２の抵抗器２７０ｂが配置されている。さらに、第１
のインク流路３８０ａ内に、それぞれの第１の抵抗器２
７０ａに隣接して、第１の障壁ブロック４１０ａが配置
されている（そのうちの２つのみを示す）。第１の障壁
ブロック４１０ａは、ノズル板２１０ｄと基板２５０と
に接続されている。さらに、第２のインク流路３８０ｂ
内に、それぞれの第２の抵抗器２７０ｂに隣接して、第
２の障壁ブロック４１０ｂが配置されている（そのうち
の２つのみを示す）。第２の障壁ブロック４１０ｂは、
ノズル板２１０ｄと基板２５０とに接続されている。障
壁ブロック４１０ａ、４１０ｂの目的は、抵抗器２７０
ａ、２７０ｂの発射事象毎に発生する、凹み３７５ａ／
ｂを通る冷却インクの流れを増大させるために、圧力差
を凹み３７５ａ／ｂ内に生成する、ということである。
【００３３】図１１および図１２を参照して、第８の実
施形態のインクカートリッジ１１０ａ、１１０ｂ、１１
０ｃ、１１０ｄのうちの代表的なものを示す。インクカ
ートリッジ１１０ａ等の、この第８の実施形態のインク
カートリッジは、１つの単体部材として熱除去構造２９
０が基板２５０と一体的に形成されており、基板２５０
と熱除去構造２９０とを含む単体構造に沿って長手方向
に延びる第１のトンネル４１２ａと第２のトンネル４１
２ｂとを形成するようになっている、ということを除い
ては、第１の実施形態のインクカートリッジと略同様で
ある。ポンプ（図示せず）が、両方向の矢印４１５ａ、
４１５ｂで示す方向に、冷却剤をトンネル４１２ａ、４
１２ｂに出し入れして、基板２５０と熱除去構造２９０
とを組み合わせたものから熱を除去する。
施形態のインクカートリッジ１１０ａ、１１０ｂ、１１
０ｃ、１１０ｄのうちの代表的なものを示す。インクカ
ートリッジ１１０ａ等の、この第８の実施形態のインク
カートリッジは、１つの単体部材として熱除去構造２９
０が基板２５０と一体的に形成されており、基板２５０
と熱除去構造２９０とを含む単体構造に沿って長手方向
に延びる第１のトンネル４１２ａと第２のトンネル４１
２ｂとを形成するようになっている、ということを除い
ては、第１の実施形態のインクカートリッジと略同様で
ある。ポンプ（図示せず）が、両方向の矢印４１５ａ、
４１５ｂで示す方向に、冷却剤をトンネル４１２ａ、４
１２ｂに出し入れして、基板２５０と熱除去構造２９０
とを組み合わせたものから熱を除去する。
【００３４】図１３ないし図１５を参照して、第９の実
施形態のインクカートリッジ１１０ａ、１１０ｂ、１１
０ｃ、１１０ｄのうちの代表的なものを示す。インクカ
ートリッジ１１０ａ等の、この第９の実施形態のインク
カートリッジは、熱除去構造２９０が、概して４２０で
表す、基板２５０から熱を除去する長方形のラジエータ
アセンブリを含む、ということを除いては、第１の実施
形態のインクカートリッジと同様である。ラジエータア
センブリ４２０は、基板２５０の頂面２５５に接続され
たラジエータブロック４３０を含む。ラジエータブロッ
ク４３０は、好適な熱伝導率が高い接着剤等によって、
頂面２５５に接続されている。ラジエータブロック４３
０はカバー４３５を含み、ラジエータブロック４３０内
に長手方向に形成された曲がりくねったインク流路４４
０を形成している。また、ラジエータブロック４３０
は、流路４４０にインクが入るためのインク入口４４５
と、流路４４０からインクが出るためのインク出口４４
７とを形成している。流路４４０内のインクは、流路４
４０内に配置された概して４５０で表す第１の実施形態
の内部マイクロポンプアセンブリの動作によって流れ
る。マイクロポンプアセンブリ４５０は、概して４６０
で表すホイールを含む。ホイール４６０は、自由に回転
可能な回転軸４７０を含む。回転軸４７０のまわりに
は、複数の互いに間隔を置いて配置した磁気スポーク４
８０が配置され、回転軸４７０に接続されている。スポ
ーク４８０を、スポーク４８０に電磁力を及ぼす複数の
電磁石４９０が取り囲んでいる。電磁石４９０は、電磁
石４９０を選択的に作動させる電気接点４９５に接続さ
れている。この点に関して、電気接点４９５は、コント
ローラ１６０に接続され、電気接点４９５に電流を制御
可能に供給することができる。電磁石４９０は時計回り
の方法で順次通電され、磁気スポーク４８０が、スポー
ク４８０に及ぼされる電磁力のために、矢印４９７の向
きに時計回りの方法で回転するようにする。このように
して、マイクロポンプアセンブリ４５０はインクをイン
ク流路４４０を通って動かし、基板２５０から熱を除去
する。言い換えれば、基板２５０は発射チャンバ領域２
８７からラジエータブロック４３０に熱を伝え、続い
て、ポンプによってインク流路４４０を通って動かされ
たインクが、その熱を除去し、インク本体２４０に引き
渡す。または、曲がりくねったインク流路４４０を基板
２５０の裏側にエッチングによって形成して、それによ
って、ラジエータアセンブリ４２０を不要にし、カバー
４３５のみを必要とするようにしてもよい。
施形態のインクカートリッジ１１０ａ、１１０ｂ、１１
０ｃ、１１０ｄのうちの代表的なものを示す。インクカ
ートリッジ１１０ａ等の、この第９の実施形態のインク
カートリッジは、熱除去構造２９０が、概して４２０で
表す、基板２５０から熱を除去する長方形のラジエータ
アセンブリを含む、ということを除いては、第１の実施
形態のインクカートリッジと同様である。ラジエータア
センブリ４２０は、基板２５０の頂面２５５に接続され
たラジエータブロック４３０を含む。ラジエータブロッ
ク４３０は、好適な熱伝導率が高い接着剤等によって、
頂面２５５に接続されている。ラジエータブロック４３
０はカバー４３５を含み、ラジエータブロック４３０内
に長手方向に形成された曲がりくねったインク流路４４
０を形成している。また、ラジエータブロック４３０
は、流路４４０にインクが入るためのインク入口４４５
と、流路４４０からインクが出るためのインク出口４４
７とを形成している。流路４４０内のインクは、流路４
４０内に配置された概して４５０で表す第１の実施形態
の内部マイクロポンプアセンブリの動作によって流れ
る。マイクロポンプアセンブリ４５０は、概して４６０
で表すホイールを含む。ホイール４６０は、自由に回転
可能な回転軸４７０を含む。回転軸４７０のまわりに
は、複数の互いに間隔を置いて配置した磁気スポーク４
８０が配置され、回転軸４７０に接続されている。スポ
ーク４８０を、スポーク４８０に電磁力を及ぼす複数の
電磁石４９０が取り囲んでいる。電磁石４９０は、電磁
石４９０を選択的に作動させる電気接点４９５に接続さ
れている。この点に関して、電気接点４９５は、コント
ローラ１６０に接続され、電気接点４９５に電流を制御
可能に供給することができる。電磁石４９０は時計回り
の方法で順次通電され、磁気スポーク４８０が、スポー
ク４８０に及ぼされる電磁力のために、矢印４９７の向
きに時計回りの方法で回転するようにする。このように
して、マイクロポンプアセンブリ４５０はインクをイン
ク流路４４０を通って動かし、基板２５０から熱を除去
する。言い換えれば、基板２５０は発射チャンバ領域２
８７からラジエータブロック４３０に熱を伝え、続い
て、ポンプによってインク流路４４０を通って動かされ
たインクが、その熱を除去し、インク本体２４０に引き
渡す。または、曲がりくねったインク流路４４０を基板
２５０の裏側にエッチングによって形成して、それによ
って、ラジエータアセンブリ４２０を不要にし、カバー
４３５のみを必要とするようにしてもよい。
【００３５】図１６および図１７を参照して、第１０の
実施形態のインクカートリッジ１１０ａ、１１０ｂ、１
１０ｃ、１１０ｄのうちの代表的なものを示す。インク
カートリッジ１１０ａ等の、この第１０の実施形態のイ
ンクカートリッジは、内部マイクロポンプアセンブリ４
５０がないということを除いては、第９の実施形態のイ
ンクカートリッジと同様である。その代わりに、ラジエ
ータブロック４３０の外部にあり出口４４７に接続され
たポンプ５００が、インクをインク流路４４０を通って
動かし、基板２５０から熱を除去する。基板２５０から
除去した熱は、ポンプ５００によってインク本体２４０
に引き渡される。または、曲がりくねったインク流路４
４０を基板２５０の裏側にエッチングによって形成し
て、それによって、ラジエータアセンブリ４２０を不要
にし、カバー４３５およびポンプ５００のみを必要とす
るようにしてもよい。
実施形態のインクカートリッジ１１０ａ、１１０ｂ、１
１０ｃ、１１０ｄのうちの代表的なものを示す。インク
カートリッジ１１０ａ等の、この第１０の実施形態のイ
ンクカートリッジは、内部マイクロポンプアセンブリ４
５０がないということを除いては、第９の実施形態のイ
ンクカートリッジと同様である。その代わりに、ラジエ
ータブロック４３０の外部にあり出口４４７に接続され
たポンプ５００が、インクをインク流路４４０を通って
動かし、基板２５０から熱を除去する。基板２５０から
除去した熱は、ポンプ５００によってインク本体２４０
に引き渡される。または、曲がりくねったインク流路４
４０を基板２５０の裏側にエッチングによって形成し
て、それによって、ラジエータアセンブリ４２０を不要
にし、カバー４３５およびポンプ５００のみを必要とす
るようにしてもよい。
【００３６】図１８および図１９を参照して、第１１の
実施形態のインクカートリッジ１１０ａ、１１０ｂ、１
１０ｃ、１１０ｄのうちの代表的なものを示す。インク
カートリッジ１１０ａ等の、この第１１の実施形態のイ
ンクカートリッジは、ラジエータブロック４３０がな
く、第１の実施形態のマイクロポンプアセンブリ４５０
の代わりに、概して５１０で表す第２の実施形態のマイ
クロポンプアセンブリを用いる、ということを除いて
は、第９の実施形態のインクカートリッジと同様であ
る。第２の実施形態のマイクロポンプアセンブリ５１０
は、基板２５０の頂面２５５に形成した流路すなわち溝
５３０内に配置した、複数の互いに間隔を置いて配置し
た熱抵抗器５２０を含む。溝５３０は、基板２５０に沿
って長手方向に延びており、それぞれが抵抗器５２０を
収容するアルコーブ５３７を含む複数の相互接続された
セル５３５を含む。それぞれのセル５３５はさらに、狭
窄部５４０へと先細になっていく拡張部５３９を含む。
抵抗器５２０は、タイミングをとった発射パルスによっ
てインクを溝５３０を通って動かす。この機構は当該技
術分野において概して、差動補充（differential refil
l）と呼ばれている。または、所望であれば、抵抗器５
２０ではなく圧電部材５２５を用いてもよい。
実施形態のインクカートリッジ１１０ａ、１１０ｂ、１
１０ｃ、１１０ｄのうちの代表的なものを示す。インク
カートリッジ１１０ａ等の、この第１１の実施形態のイ
ンクカートリッジは、ラジエータブロック４３０がな
く、第１の実施形態のマイクロポンプアセンブリ４５０
の代わりに、概して５１０で表す第２の実施形態のマイ
クロポンプアセンブリを用いる、ということを除いて
は、第９の実施形態のインクカートリッジと同様であ
る。第２の実施形態のマイクロポンプアセンブリ５１０
は、基板２５０の頂面２５５に形成した流路すなわち溝
５３０内に配置した、複数の互いに間隔を置いて配置し
た熱抵抗器５２０を含む。溝５３０は、基板２５０に沿
って長手方向に延びており、それぞれが抵抗器５２０を
収容するアルコーブ５３７を含む複数の相互接続された
セル５３５を含む。それぞれのセル５３５はさらに、狭
窄部５４０へと先細になっていく拡張部５３９を含む。
抵抗器５２０は、タイミングをとった発射パルスによっ
てインクを溝５３０を通って動かす。この機構は当該技
術分野において概して、差動補充（differential refil
l）と呼ばれている。または、所望であれば、抵抗器５
２０ではなく圧電部材５２５を用いてもよい。
【００３７】図２０ないし図２２を参照して、第１２の
実施形態のインクカートリッジ１１０ａ、１１０ｂ、１
１０ｃ、１１０ｄのうちの代表的なものを示す。インク
カートリッジ１１０ａ等の、この第１２の実施形態のイ
ンクカートリッジは、熱除去構造２９０が、基板２５０
内を長手方向に走る、第１の管（canal）５５０ａと第
２の管５５０ｂ等の複数の互いに平行なインク流路を含
む、ということを除いては、第９の実施形態のインクカ
ートリッジと同様である。伝導体ブリッジ（conductor
bridge）５６０ａが、抵抗器２７０ａを、その関連する
管５５０ａに相互接続している（図示）。また、伝導体
ブリッジ５６０ｂが、抵抗器２７０ｂを、その関連する
管５５０ｂに相互接続している（図示）。抵抗器２７０
ａ、２７０ｂが発生する熱は、熱伝導体ブリッジ５６０
ａ、５６０ｂによって管５５０ａ、５５０ｂ内に伝導さ
れる。第１の管５５０ａおよび第２の管５５０ｂに沿っ
て流れるインクは、熱伝導体ブリッジ５６０ａ、５６０
ｂと接触し、抵抗器２７０ａ、２７０ｂが発生した熱を
熱伝導体ブリッジ５６０ａ、５６０ｂが引き取り、その
熱を、管５５０ａ、５５０ｂ内のインクに引き渡すよう
にする。このようにして、熱はインク本体２４０に引き
渡される。
実施形態のインクカートリッジ１１０ａ、１１０ｂ、１
１０ｃ、１１０ｄのうちの代表的なものを示す。インク
カートリッジ１１０ａ等の、この第１２の実施形態のイ
ンクカートリッジは、熱除去構造２９０が、基板２５０
内を長手方向に走る、第１の管（canal）５５０ａと第
２の管５５０ｂ等の複数の互いに平行なインク流路を含
む、ということを除いては、第９の実施形態のインクカ
ートリッジと同様である。伝導体ブリッジ（conductor
bridge）５６０ａが、抵抗器２７０ａを、その関連する
管５５０ａに相互接続している（図示）。また、伝導体
ブリッジ５６０ｂが、抵抗器２７０ｂを、その関連する
管５５０ｂに相互接続している（図示）。抵抗器２７０
ａ、２７０ｂが発生する熱は、熱伝導体ブリッジ５６０
ａ、５６０ｂによって管５５０ａ、５５０ｂ内に伝導さ
れる。第１の管５５０ａおよび第２の管５５０ｂに沿っ
て流れるインクは、熱伝導体ブリッジ５６０ａ、５６０
ｂと接触し、抵抗器２７０ａ、２７０ｂが発生した熱を
熱伝導体ブリッジ５６０ａ、５６０ｂが引き取り、その
熱を、管５５０ａ、５５０ｂ内のインクに引き渡すよう
にする。このようにして、熱はインク本体２４０に引き
渡される。
【００３８】
【発明の効果】上記説明から、本発明の利点は、印刷速
度が増大するということである、ということが理解でき
る。これは、プリントヘッドからの伝熱が強化され、そ
れによって抵抗器の発射周波数を上げることができるか
らである。抵抗器の発射周波数が上がれば、印刷速度を
増大することができる。
度が増大するということである、ということが理解でき
る。これは、プリントヘッドからの伝熱が強化され、そ
れによって抵抗器の発射周波数を上げることができるか
らである。抵抗器の発射周波数が上がれば、印刷速度を
増大することができる。
【００３９】本発明の他の利点は、本発明を利用するこ
とによって、適切な気泡形成（例えば、気泡の大きさ）
が可能になる、ということである。これは、熱除去を強
化することによって、過度の熱発生が改善されるからで
ある。
とによって、適切な気泡形成（例えば、気泡の大きさ）
が可能になる、ということである。これは、熱除去を強
化することによって、過度の熱発生が改善されるからで
ある。
【００４０】本発明のさらに他の利点は、インク滴の噴
出が早くなり過ぎるリスクを低減する、ということであ
る。これは、過度に熱が発生するとインク滴の噴出が早
くなり過ぎる可能性があるが、本発明によって過度の熱
が除去されるからである。
出が早くなり過ぎるリスクを低減する、ということであ
る。これは、過度に熱が発生するとインク滴の噴出が早
くなり過ぎる可能性があるが、本発明によって過度の熱
が除去されるからである。
【００４１】本発明のさらに他の利点は、意図しない気
泡がインク内で蓄積してしまうリスクを低減する、とい
うことである。過度に熱が発生すると、意図しない気泡
が蓄積してしまうが、本発明を利用することによって、
過度の熱発生が緩和される。
泡がインク内で蓄積してしまうリスクを低減する、とい
うことである。過度に熱が発生すると、意図しない気泡
が蓄積してしまうが、本発明を利用することによって、
過度の熱発生が緩和される。
【００４２】さらに、本発明の他の利点は、本発明を利
用することによって、抵抗ヒータの動作寿命が長くな
る、ということである。これは、過度の熱が発生すると
経時的に抵抗ヒータが損なわれるが、本発明を利用する
ことによって、過度の熱発生が緩和されるからである。
用することによって、抵抗ヒータの動作寿命が長くな
る、ということである。これは、過度の熱が発生すると
経時的に抵抗ヒータが損なわれるが、本発明を利用する
ことによって、過度の熱発生が緩和されるからである。
【００４３】本発明を、その好ましい実施形態を特に参
照して説明したが、当業者であれば、本発明から逸脱す
ることなく、好ましい実施形態の各要素にさまざまな変
更を行ってもよく、好ましい実施形態の各要素の代わり
に均等物を用いてもよい、ということを理解しよう。例
えば、音波もまた、発射チャンバ領域内に導入してイン
ク本体を撹拌し、インク本体内に渦流を生成してもよ
い。インク本体内に渦流を生成すると、インク本体全体
にわたって熱が拡散する。インク本体全体にわたって熱
が拡散することによって、熱抵抗器付近からの熱除去が
強化される。
照して説明したが、当業者であれば、本発明から逸脱す
ることなく、好ましい実施形態の各要素にさまざまな変
更を行ってもよく、好ましい実施形態の各要素の代わり
に均等物を用いてもよい、ということを理解しよう。例
えば、音波もまた、発射チャンバ領域内に導入してイン
ク本体を撹拌し、インク本体内に渦流を生成してもよ
い。インク本体内に渦流を生成すると、インク本体全体
にわたって熱が拡散する。インク本体全体にわたって熱
が拡散することによって、熱抵抗器付近からの熱除去が
強化される。
【００４４】したがって、高速印刷に適合し熱抵抗器の
寿命を長くした、熱除去能力を強化した熱インクジェッ
トプリンタ、およびそのプリンタの製造方法が、提供さ
れる。
寿命を長くした、熱除去能力を強化した熱インクジェッ
トプリンタ、およびそのプリンタの製造方法が、提供さ
れる。
【図１】一部を切り欠いて分かりやすくした、複数のイ
ンクカートリッジを含むプリントヘッドを含む本発明に
よる熱インクジェットプリンタの斜視図である。
ンクカートリッジを含むプリントヘッドを含む本発明に
よる熱インクジェットプリンタの斜視図である。
【図２】第１の実施形態のそれぞれのカートリッジの立
面図である。
面図である。
【図３】図２のライン３−３に沿った立面図である。
【図４】第２の実施形態のカートリッジのうちの代表的
なものの立面図である。
なものの立面図である。
【図５】第３の実施形態のカートリッジのうちの代表的
なものの立面図である。
なものの立面図である。
【図６】第４の実施形態のカートリッジのうちの代表的
なものの立面図である。
なものの立面図である。
【図７】第５の実施形態のカートリッジのうちの代表的
なものの立面図である。
なものの立面図である。
【図８】第６の実施形態のカートリッジのうちの代表的
なものの立面図である。
なものの立面図である。
【図９】第７の実施形態のカートリッジのうちの代表的
なものの斜視立面図である。
なものの斜視立面図である。
【図１０】図９のライン１０−１０に沿った部分立面図
である。
である。
【図１１】第８の実施形態のカートリッジのうちの代表
的なものの斜視部分立面図である。
的なものの斜視部分立面図である。
【図１２】図１１のライン１２−１２に沿った部分立面
図である。
図である。
【図１３】第９の実施形態のカートリッジのうちの代表
的なものの斜視部分立面図である。
的なものの斜視部分立面図である。
【図１４】一部を取り除いて分かりやすくした、第９の
実施形態のカートリッジの分解斜視部分立面図である。
実施形態のカートリッジの分解斜視部分立面図である。
【図１５】第９の実施形態のカートリッジの部分図であ
る。
る。
【図１６】第１０の実施形態のカートリッジのうちの代
表的なものの斜視部分立面図である。
表的なものの斜視部分立面図である。
【図１７】一部を取り除いて分かりやすくした、第１０
の実施形態のカートリッジの分解斜視部分立面図であ
る。
の実施形態のカートリッジの分解斜視部分立面図であ
る。
【図１８】一部を取り除いて分かりやすくした、第１１
の実施形態のカートリッジのうちの代表的なものの分解
斜視部分立面図である。
の実施形態のカートリッジのうちの代表的なものの分解
斜視部分立面図である。
【図１９】第１１の実施形態のカートリッジの部分図で
ある。
ある。
【図２０】一部を取り除いて分かりやすくした、第１２
の実施形態のカートリッジのうちの代表的なものの分解
斜視部分立面図である。
の実施形態のカートリッジのうちの代表的なものの分解
斜視部分立面図である。
【図２１】第１２の実施形態のカートリッジの部分図で
ある。
ある。
【図２２】第１２の実施形態のカートリッジの部分斜視
図である。
図である。
１０：熱インクジェットプリンタ
２０：画像
３０：記録媒体
１８０：インク滴
２４０：インク本体
２６０：気泡
２７０ａ、２７０ｂ：加熱要素
２９０：熱除去構造
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ブレア・バトラー
アメリカ合衆国カリフォルニア州92126,
サン・ディエゴ，ブラローン・ウェイ
8843
Ｆターム(参考） 2C057 AF65 AF93 AG99 AM40 AP71
BA13
Claims (32)
- 【請求項１】 熱除去能力が強化された熱インクジェッ
トプリンタにおいて、 インク本体を保持するようになっている熱インクジェッ
トプリントヘッドであって、 前記インク本体に流体連通するようになっている加熱要
素と、 前記加熱要素に熱的に連通して該加熱要素から前記イン
ク本体に熱を伝える熱除去構造と、 を有するプリントヘッドと、 前記加熱要素に結合されたコントローラと、を備えてい
るプリンタ。 - 【請求項２】 前記熱除去構造は多孔性である、請求項
１に記載のプリンタ。 - 【請求項３】 前記熱除去構造は、冷却剤を収容する冷
却チャンバを内部に形成している、請求項１に記載のプ
リンタ。 - 【請求項４】 前記熱除去構造は、前記冷却剤で満たさ
れ前記インクチャンバに熱的に連通する隆起部を形成し
ている、請求項３に記載のプリンタ。 - 【請求項５】 前記熱除去構造はフィンを備えている、
請求項１に記載のプリンタ。 - 【請求項６】 前記熱除去構造は撹拌器を備えている、
請求項１に記載のプリンタ。 - 【請求項７】 前記熱除去構造は、内部に冷却剤流路を
形成している、請求項１に記載のプリンタ。 - 【請求項８】 前記熱除去構造は、前記流路に結合され
たポンプを備えている、請求項７に記載のプリンタ。 - 【請求項９】 前記熱除去構造は、前記加熱要素と前記
流路とを相互接続する熱伝導体ブリッジを備えている、
請求項７に記載のプリンタ。 - 【請求項１０】 熱除去能力が強化された熱インクジェ
ットプリンタにおいて、 内部にインク本体を保持するようになっている熱インク
ジェットプリントヘッドであって、 前記インク本体に流体連通して熱を発生して前記インク
本体を加熱するようになっており、該インク本体内に気
泡が形成されるようにする、抵抗加熱要素と、 前記加熱要素に熱的に連通し前記インク本体に流体連通
して、前記加熱要素から前記インク本体に熱を伝える、
熱除去構造と、 を有するプリントヘッドと、 前記加熱要素に結合されて、該加熱要素に複数の電気パ
ルスを制御可能に供給して、前記加熱要素を通電する、
コントローラと、を備えているプリンタ。 - 【請求項１１】 前記熱除去構造が、 前記加熱要素に結合されて、該加熱要素を支持し該加熱
要素から自らを通して熱を伝える、熱伝導支持部材と、 前記支持部材に結合され前記インク本体に流体連通し
て、前記支持部材から前記インク本体に熱を伝える、熱
伝導ヒートシンクと、を備えている、請求項１０に記載
のプリンタ。 - 【請求項１２】 前記ヒートシンクは多孔性で前記イン
ク本体をろ過している、請求項１１に記載のプリンタ。 - 【請求項１３】 前記ヒートシンクは、内部に熱伝導冷
却剤を封入する冷却チャンバを形成する封入容器を備え
ている、請求項１１に記載のプリンタ。 - 【請求項１４】 前記封入容器は、前記インク本体内に
突出して前記封入容器の伝熱表面積を増大する隆起部を
形成し、該隆起部は、前記チャンバに熱的に連通する凹
みを内部に形成し、該凹みは、前記冷却剤を収容するよ
うになっている、請求項１３に記載のプリンタ。 - 【請求項１５】 前記熱除去構造は、一体的に形成され
前記熱除去構造の伝熱表面積を増大する冷却フィンを備
えている、請求項１０に記載のプリンタ。 - 【請求項１６】 前記熱除去構造が、前記インク本体に
流体連通して該インク本体を撹拌し前記熱が前記インク
本体全体にわたって拡散するようにする撹拌器を備えて
いる、請求項１０に記載のプリンタ。 - 【請求項１７】 前記撹拌器が回転可能なプロペラを備
えている、請求項１６に記載のプリンタ。 - 【請求項１８】 前記撹拌器が揺動可能な膜を備えてい
る、請求項１６に記載のプリンタ。 - 【請求項１９】 前記熱除去構造が、それに沿って冷却
剤が通過する冷却剤流路を内部に形成している、請求項
１０に記載のプリンタ。 - 【請求項２０】 前記熱除去構造が、前記流路に結合し
て該流路に沿って前記冷却剤を送り込むポンプを備えて
いる、請求項１９に記載のプリンタ。 - 【請求項２１】 前記ポンプが、伝えられた複数のタイ
ミングをとった電気パルスに応答して曲がることができ
る圧電部材を備えている、請求項２０に記載のプリン
タ。 - 【請求項２２】 前記ポンプが、伝えられた複数のタイ
ミングをとった電気パルスに応答して前記冷却剤を加熱
することができる熱抵抗器ユニットを備えている、請求
項２０に記載のプリンタ。 - 【請求項２３】 前記熱除去構造が、前記加熱要素と前
記流路とを相互接続して前記加熱要素から前記流路に熱
を伝える熱伝導体ブリッジを備えている、請求項１９に
記載のプリンタ。 - 【請求項２４】 熱除去能力が強化された熱インクジェ
ットプリンタの製造方法において、 インク本体に流体連通するようになっている加熱要素を
設けるステップと、 前記加熱要素から前記インク本体に熱を伝えるために、
前記加熱要素に熱的に連通するように熱除去構造を配置
するステップと、 前記加熱要素にコントローラを結合するステップと、を
含む方法。 - 【請求項２５】 前記熱除去構造を配置する前記ステッ
プが、多孔性の熱除去構造を配置するステップを含む、
請求項２４に記載の方法。 - 【請求項２６】 前記熱除去構造内に冷却剤を収容する
冷却チャンバを形成するステップをさらに含む、請求項
２４に記載の方法。 - 【請求項２７】 前記熱除去構造から外向きに突出し、
前記チャンバに熱的に連通する中空の内部を有して、前
記冷却剤で満たされるようになっている隆起部を形成す
るステップをさらに含む、請求項２６に記載の方法。 - 【請求項２８】 前記熱除去構造の表面上にフィンを形
成するステップをさらに含む、請求項２４に記載の方
法。 - 【請求項２９】 前記熱除去構造に撹拌器を結合するス
テップをさらに含む、請求項２４に記載の方法。 - 【請求項３０】 前記熱除去構造内に冷却剤流路を形成
するステップをさらに含む、請求項２４に記載の方法。 - 【請求項３１】 前記流路にポンプを結合するステップ
をさらに含む、請求項３０に記載の方法。 - 【請求項３２】 前記加熱要素と前記流路とに熱伝導体
ブリッジを相互接続するステップをさらに含む、請求項
３０に記載の方法。
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|---|---|
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