JP2003237094A - 流体ジェット装置用メンテナンスモジュール - Google Patents

流体ジェット装置用メンテナンスモジュール

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単で単純な構造の、流体ジェット装置用メ
ンテナンスモジュールを提供する。 【解決手段】 メンテナンスモジュール（１０）は第一
プレート（１４）と第二プレート（４０）とを具備して
いる。第一プレートは、複数のオリフィス（２６）と真
空用開口部（２８）とを有している。第二プレートは、
細長いチャンネル（４８）を有している。チャンネルは
弧状の漏斗領域を形成している。第二プレートは、漏斗
領域が真空用開口部に沿って延在するように第一プレー
トに重なっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は流体ジェット装置に
関する。より詳しくは、本発明はインクジェット式印刷
装置とインクジェット式印刷装置のプリントヘッドに取
りつけるために形成されたメンテナンスモジュールに関
する。
【０００２】
【従来の技術】流体ジェット装置は広く使用されてい
る。そのような装置に特に使用される一つはインクジェ
ット式プリンタである。多数の基本的なタイプのインク
ジェット式プリンタがある。一つのタイプのプリンタは
作動流体（例えばインク）をプリントヘッドに移動する
ためにキャピラリ作用を利用するものである。インクは
プリントヘッドから一つ以上のオリフィスを介して目的
とする基板へ導入される。インクジェット式プリンタは
オリフィスを介してインクを導入するためのアクチュエ
ータを含んでいる。アクチュエータはピエゾ要素、熱転
写装置及び同様のものを含んでいてもよい。例示的なイ
ンクジェット式プリンタヘッドは、De Young等による特
許文献１に開示されている。
【０００３】通常、プリントヘッドは供給装置からアク
チュエータへオリフィスを介してのインク流れのために
形成された流路あるいはチャンバを含んでいる。プリン
トヘッドの通常運転時、インクは流路あるいはチャンバ
にアクチュエータの作動がインクを、アクチュエータを
介して流路内に吸引し、オリフィスを介して流出する。
しかしながら、流体チャンバに（オリフィスを介して）
流入する空気又はごみ又はホコリが、オリフィスにたま
り、流体ジェット装置の不適切な運転をもたらすことが
判明した。空気及びホコリは、流路におけるインク吸引
の減少をもたらし、さらにオリフィスを介してのインク
噴射の失敗を引きおこす。従って、プリントヘッドの効
果的な運転のために、インク流路あるいはチャンバは空
気やごみやホコリを回避しなければならず、さらに流路
はインク充填状態になければならないことが判明した。
【０００４】インクの空気混入を回避することによる
か、又はホコリがオリフィスにたまることを回避するこ
とにより、プリントヘッドの不適切な運転を防止するた
めに多くの装置、構造体及び方法が提案され使用されて
きた。これらの構造体及び方法のあるものは、空気混入
及びホコリのたまりを回避することを意図するものであ
り、またあるものは空気混入やホコリの影響を緩和する
ことを意図するものである。さらに他のあるものは、す
でに装置に混入した空気を除去、あるいはすでにオリフ
ィスにたまったホコリを除去することを意図しているも
のである。
【０００５】しかしながら、そのような“メンテナン
ス”用の構造は、プレート、流体（例えば空気）供給装
置、真空ライン及び同様なものから構成される装置を、
プリントヘッドの周囲に必要とすることが判明した。こ
れらの構造体及び方法の多くは効果のあることが判明し
たけれど、その複雑さのために装置全体としてのコスト
の増加をもたらし、かつ構造及び構成部品の複雑さゆえ
に装置の損傷を招くことが判明した。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第４４１８３５５号明細書
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従って、簡単で単純な
構造の、流体ジェット装置用メンテナンスモジュールが
必要である。最も好ましくは、そのようなメンテナンス
モジュールは流体ジェット装置にたまるかも知れない混
入空気及びホコリのために使用される、流体ジェット装
置からのパージ流体を集めることを容易にすることであ
る。最も好ましくは、そのようなメンテナンスモジュー
ルが、パージサイクル時に装置から噴出されたかも知れ
ない流体を取りのぞくために、流体ジェット装置を真空
引きするための装置と協働することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】メンテナンスモジュール
は、装置の前面を清浄に維持することを容易にするため
に、流体ジェット装置の前面に取りつけられる。モジュ
ールはお互いに取りつけられた第一及び第二プレートを
含んでいる。両プレートは縦軸と縦軸に直交する横軸と
を画成している。
【０００９】第一すなわち後方プレートは、流体ジェッ
ト装置の流体チャンバに重なるチャンバプレート／オリ
フィスプレートである。第一プレートはそこに形成され
た複数のオリフィスを有している。本実施例において、
第一プレートはわずかに離間したオリフィスの平行列を
有している。オリフィスは、縦軸に平行に第一プレート
の縦の縁の内側に延在している。
【００１０】第一プレートは、そこに形成された真空用
開口部を、第一プレートの横の縁附近に含んでいる。真
空用開口部は好ましくは縦軸に沿って形成され、かつ縦
軸と横軸とにより画成された平面に垂直に第一プレート
の中へ延在している。本実施例において、真空用開口部
は内側に向けてテーパのついた壁面を有している。
【００１１】メンテナンスモジュールを流体ジェット装
置に取りつけるために、第一プレートが複数の取りつけ
用開口部を含んでいてもよくて、その取りつけ用開口部
は第一プレートの対向している縦の縁に沿って縁の内側
に延在している。取りつけ用開口部は縦軸に平行に形成
され、かつオリフィスの外側に離間している。第一プレ
ートはその外周囲に延在しているフランジを含んでいて
もよい。
【００１２】第二プレートは第一プレートに取りつけら
れ好ましくは接着されている。第二プレートは、第一プ
レートを覆って延在している、第二プレートに形成され
た細長いチャンネルを有していて、オリフィスがその細
長いチャンネルを通して露出するようになっている。チ
ャンネルは、縦軸に平行に延在し好ましくは縦軸に関し
て対称的に形成された、対向している縦の縁により画成
されている。
【００１３】チャンネルはチャンネルの端部附近におい
てテーパ付きの縁を有している。テーパ付きの縁は弧状
の漏斗領域に集まっている。第二プレートは、漏斗領域
が真空用開口部の縁に沿って延在するように第一プレー
トに重なっている。本実施例において第二プレートは、
第一プレートの取りつけ用開口部に対応し上方で整列す
る、複数の留め金具用開口部を含んでいる。
【００１４】流体ジェット装置へのモジュールの整列を
容易にするために、メンテナンスモジュールがお互いに
整列する第一プレートと第二プレートとに形成された配
向用ノッチを含んでいてもよい。本実施例において、配
向用ノッチはフランジを除いて第一プレートにまで貫通
して形成されている。
【００１５】メンテナンスモジュールは、ポリマコーテ
ィングを有する第二プレートにより形成されてもよい。
コーティングはプレートを清浄状態に維持することを容
易にしている。
【００１６】本発明における、これらの及び他の特徴と
利点とは、以下の詳細な説明及び前述の特許請求の範囲
により明瞭になるであろう。
【００１７】本発明における長所及び利点が、当業者に
おいて以下の詳細な説明と図面とを検討することにより
明瞭になるであろう。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明は種々の形状の実施例が可
能である一方で、好適な実施例が図示され後述されてい
るものの、本開示は本発明の例示と考えるべきでありか
つ本発明を例示した特定の実施例に限定されるべきもの
ではないことは理解されるべきである。
【００１９】ここで引用しているすべての特許は、本開
示の明細書において特定の有無にかかわらず、参考とし
てここに包含するものです。
【００２０】本開示において、単数で記載の用語は単数
及び複数を含んでいて、逆に複数で表示の用語には単数
も含まれている。
【００２１】図１において、図示されたプリントヘッド
のような、例示の流体ジェット装置１２に取りつけたメ
ンテナンスモジュール１０が示されている。本発明はプ
リントヘッドあるいはインクジェット装置を参照して説
明されているけれど、当業者においては、本メンテナン
スモジュール１０は、インクジェット式プリントヘッ
ド、接着剤噴射装置及び他の同様なものを含めて、限定
することなくいずれの流体ジェット装置１２にも使用可
能であることが理解されるであろう。前述したようにプ
リントヘッド１２は、作動時に流体を噴出あるいは押し
出す複数のアクチュエータ（図示されてない）を含んで
いる。流体は、前面プレートの複数のオリフィス（図示
されていない）を通って装置から流出する。
【００２２】メンテナンスモジュール１０は流体ジェッ
ト装置１２の前面に取りつけられる。メンテナンスモジ
ュール１０はチャンバプレート／オリフィスプレートと
見なされる後方プレート１４を含んでいる。後方プレー
ト１４は、長軸（縦軸）１６及び短軸（横軸）１８を形
成する、細長い部材である。後方プレート１４は複数の
取りつけ用穴２０を含んでいて、その取りつけ穴２０は
後方プレート２４の長軸１６に平行な細長い縁２２ａ、
２２ｂ各々に、隣接かつ平行に延在している。取りつけ
用穴２０は、２４において示されるように、メンテナン
スモジュール１０を流体ジェット装置に取りつけること
を可能にすべく、座ぐり加工あるいはテーパ加工されて
いて、モジュール１０を取りつけるために使用する留め
金具（図示されていない）が、モジュール１０に対して
同一高さ（あるいは凹部）になるようになっている。
【００２３】プレート１４はプレート１４に縦方向に沿
ってほぼ中央に形成された複数のオリフィス２６を含ん
でいる。本実施例において、オリフィス２６ａ、ｂの二
つの平行な列が、長手軸１６に平行にプレート１４に形
成されている。オリフィス２６ａ、ｂは、アクチュエー
タから基板へ噴出される流体用流路を提供している。
【００２４】後方プレート１４は、後方プレート１４の
短軸方向すなわち横方向の一方の縁３０の内側に形成さ
れた、真空用開口部２８を含んでいる。真空用開口部２
８は主軸方向あるいは縦軸方向の縁２２ａ、ｂの間で縁
３０の内側に形成されている（実質的に縦軸１６に沿っ
て）。好適な実施例において、真空用開口部２８は、３
２で示すように面取りすなわちテーパ付きの縁を有して
形成されている。すなわち、後方プレート表面３４と真
空用開口部２８との間に形成された角度は９０°未満で
ある（端部における鋭角を回避している）。
【００２５】後方プレート１４はさらに後方すなわち取
りつけ用フランジ３６を含んでいる。本実施例におい
て、フランジ３６は後方プレート１４の一部あるいは一
体品として形成されている。本実施例において、後方プ
レート１４が、モジュール１０に構造的一体性及び強度
を提供するために金属のような、剛な材料から作られて
いる。ノッチ３８が、一方の長軸方向の縁２２ａに沿っ
て後方プレート１４に形成されていてもよい。ノッチ３
８はプリントヘッド１２におけるモジュール１０の正し
い配向を容易にしている。現実施例において、ノッチ３
８は後方プレート１４の前面部分を貫通して延在してい
るけれど、後方フランジ３６へは延伸していない。
【００２６】メンテナンスモジュール１０は、後方プレ
ート１４に取りつけられたメンテナンスプレートすなわ
ち前方プレート４０を含んでいる。メンテナンスプレー
ト４０は、前方プレート４０の縦の縁４４ａ、ｂに平行
に内側に延在している、複数の留め金具用開口部４２を
含んでいる。メンテナンスプレートの留め金具用開口部
４２は後方プレートの取りつけ用穴２０に対応してい
る。そのメンテナンスプレート４０は比較的薄い部材
（約０．２５４mm（約１０mil すなわち１０／１０００
in））であり、留め金具用開口部４２は座ぐり加工とい
うよりは貫通開口部である。このことが、メンテナンス
モジュール１０を流体ジェット式ヘッド１２へ取りつけ
るために使用される留め金具（図示されていない）を同
一高さ（あるいは低い表面）に取りつけることも可能に
している。メンテナンスプレート４０は後方プレート３
８のノッチ３０に対応するノッチ４６を含んでいてもよ
い。このノッチ４６はプリントヘッド１２におけるモジ
ュール１０の正しい配向を保証するために使用される。
【００２７】細長い中央チャンネル４８がメンテナンス
プレート４０に形成されている。中央チャンネル４８は
留め金具用開口部４２の内部に（間に）形成されてい
て、後方プレートのオリフィス２６を完全に露出するた
めにメンテナンスプレート４０に縦に沿って延在してい
る。本実施例においてチャンネル４８は、一対のほぼ平
行で離間した縁５０ａ、ｂにより形成されていて、一方
の端部（５０ｃにおいて示すような）が半円形の縁５２
に接続していて、対向している縁（５０ｄにおいて示す
ような、真空用開口部２８に重なっている）はお互いに
向けてテーパが付いていて弧状の中央領域５０ｅで終点
となっている。弧状の中央領域５０ｅは、後方プレート
１４において真空用開口部２８を覆って終点となってい
る漏斗領域を画成している。チャンネルの縁のテーパ
（５０ｄにおける）オリフィス２６から流出されるけれ
ど基板へは噴出されない流体を導入することを容易にし
ている。例えば注入あるいは充てんサイクルの際、オリ
フィス２６からインクがしたたり落ちる場合又はオリフ
ィス２６からインクが流出する場合、例えば、チャンネ
ルの縁５０ａ、ｂとテーパ５０ｄと漏斗領域５０ｅと
は、流体（例えばインク）を真空用開口部２８へ導入す
るようになっている。
【００２８】図６において、種々のテーパ（メンテナン
スプレートのチャンネル５０ｄ、ｅとチャンバプレート
／オリフィスプレートの真空用開口３２とにおける）が
Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸を引用して説明されるであろう。
なお、Ｘ軸は後方プレートの横軸すなわち短軸１８に平
行であって、Ｙ軸は後方プレートの縦軸すなわち長軸１
６に平行であり、Ｚ軸はプレート１４に直交すなわちＸ
軸とＹ軸で規定される平面に直交している。メンテナン
スプレートのチャンネルの５０ｄにおけるような縁はＹ
軸方向内側に向けて（お互いに向けて）テーパがついて
いて、後方プレートの真空用開口部の３２におけるよう
な縁はＺ軸方向内側に向けてテーパがついている。この
多方向式テーパは、チャンネル４８内の流体を、単にチ
ャンネル４８の基部のテーパの付いた領域（５０ｄにお
けるような）に集めるというよりは、むしろ真空用開口
部２８に向けてその中へ導入することを容易にしている
ことが判明した。このことがメンテナンスプレートのチ
ャンネル４８内におけるチャンバプレート／オリフィス
プレート１４の前面を落下するいずれの流体をも除去す
なわち真空吸引することを非常に容易なものとしてい
る。
【００２９】前述したように、メンテナンスプレート４
０は金属好ましくはステンレス鋼から作られている。し
かしながら、プレート４０は比較的薄い要素である。こ
のため、メンテナンスプレート４０は好ましくは、例え
ば接着剤により後方プレート１４に接着されている。接
着剤は、いずれのオリフィス２６内部あるいは近傍にお
いて接着剤の露出を回避するように塗布されるべきであ
る。コーティング（５４で示すような）をメンテナンス
プレート４０外表面に塗布してもよいことが判明してい
る。例えば、ＴＥＦＬＯＮ（登録商標名）のようなフッ
素樹脂のコーティング５４は、プレート４０の洗浄を容
易にしかつプレート４０にほこりがないように保つため
に塗布されてもよい。
【００３０】本流体ジェット式装置１２及びメンテナン
スモジュール１０は垂直方向（すなわち縦軸１６が垂
直）に図示されているけれど、当業者においては、本発
明の範囲及び精神を逸脱することなく、本プレート１０
を水平向きあるいは垂直と水平との間の角度のジェット
式装置へ取りつけるために配向してもよいことは理解さ
れるであろう。
【００３１】前述から、本発明における新規な概念の精
神及び範囲を逸脱することなく多くの修正及び変更が可
能であることは理解されるべきであろう。例示した特定
の実施例に限定することを意図したり、意味したりする
ものではないことが理解されるべきである。本開示は前
述の特許請求の範囲により、特許請求の範囲にかかわる
ようなすべての修正を保護することを意図しているもの
である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施例であるメンテナンスモ
ジュールを取りつけた例示のプリントヘッドの斜視図で
ある。
【図２】図２は、図１におけるメンテナンスモジュール
の正面図である。
【図３】図３は、メンテナンスモジュールの右側側面図
である。
【図４】図４は、メンテナンスモジュールの左側側面図
である。
【図５】図５は、メンテナンスモジュールの平面図であ
る。
【図６】図６は、図１における円で囲んだ部分に示す、
メンテナンスモジュール下部の部分図である。
【符号の説明】
１０…メンテナンスモジュール １２…流体ジェット装置 １４…第一プレート、後方プレート ２６…オリフィス ２８…真空用開口部 ４０…第二プレート、前方プレート ４８…チャンネル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハ ブイ．ドゥオン アメリカ合衆国，コネチカット 06759, リッチフィールド，ゴーシェン ロード 447 (72)発明者 ボプタ キー アメリカ合衆国，コネチカット 06810, ダンベリー，コールピット ヒル ロード 65 Ｆターム(参考） 2C056 EA16 JB00 JC18 KD10

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 流体ジェット装置用メンテナンスモジュ
    ールが第一プレートと第二プレートとを具備していて：
    該第一プレートは、縦軸と該縦軸に直交している横軸と
    を画成しており、縦軸に平行に該第一プレートの縦の縁
    の内側に延在している、該第一プレートに形成された複
    数のオリフィスを有していて、さらに該第一プレートの
    横の縁附近において該第一プレートに形成された真空用
    開口部を含んでおり、該真空用開口部が該縦軸と該横軸
    とに画成された平面に直交して形成されていて；該第二
    プレートは、該第一プレートに取りつけられており、縦
    軸と該縦軸に直交している横軸とを画成していて、該第
    二プレートは該第一プレートを覆って延在している細長
    いチャンネルを有し該オリフィスが該細長いチャンネル
    を通して露出されるようになっており、該細長いチャン
    ネルは、該縦軸に平行に延在している対向した縦の縁に
    より画成されていて、さらに弧状の漏斗領域に集まるテ
    ーパ付きの縁を該細長いチャンネルの端部附近に有して
    おり、該第二プレートは、該漏斗領域が該真空用開口部
    の縁に沿って延在するように該第一プレートに重なって
    いる；ところの流体ジェット装置用メンテナンスモジュ
    ール。
  2. 【請求項２】 該真空用開口部が該縦軸に形成されてい
    るところの、さらに該細長いチャンネルが該縦軸に関し
    て対称的に形成されているところの、請求項１に記載の
    流体ジェット装置用メンテナンスモジュール。
  3. 【請求項３】 該第一プレートが、該第一プレートに形
    成された複数の取りつけ用開口部を含んでいて、該取り
    つけ用開口部は、該第一プレートの対向している縦の縁
    に沿って、かつ該縦軸に平行に、さらに該オリフィスか
    ら外側に離間して延在しているところの、請求項１に記
    載の流体ジェット装置用メンテナンスモジュール。
  4. 【請求項４】 該取りつけ用開口部が座ぐり加工されて
    いるところの、請求項３に記載の流体ジェット装置用メ
    ンテナンスモジュール。
  5. 【請求項５】 該第二プレートが、該第一プレートの取
    りつけ用穴に対応し上方で整列している複数の留め金具
    開口部を含んでいるところの、請求項３に記載の流体ジ
    ェット装置用メンテナンスモジュール。
  6. 【請求項６】 該真空用開口部が内側に向けてテーパの
    ついた壁面を有して形成されているところの、請求項１
    に記載の流体ジェット装置用メンテナンスモジュール。
  7. 【請求項７】 該第二プレートに形成された配向用ノッ
    チと該第一プレートを部分的に貫通して形成された配向
    用ノッチとを含んでいて、両方の該ノッチがお互いに整
    列しているところの、請求項１に記載の流体ジェット装
    置用メンテナンスモジュール。
  8. 【請求項８】 該第一プレートが、該第一プレートの外
    周囲に延在しているフランジを含んでいるところの、請
    求項１に記載の流体ジェット装置用メンテナンスモジュ
    ール。
  9. 【請求項９】 該第二プレートがポリマーコーティング
    を有しているところの、請求項１に記載の流体ジェット
    装置用メンテナンスモジュール。
  10. 【請求項１０】 該第二プレートが該第一プレートに接
    着されているところの、請求項１に記載の流体ジェット
    装置用メンテナンスモジュール。
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Cited By (3)

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