JP2003320681A - 再循環流体送出システム - Google Patents

再循環流体送出システム

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JP2003320681A
JP2003320681A JP2003121511A JP2003121511A JP2003320681A JP 2003320681 A JP2003320681 A JP 2003320681A JP 2003121511 A JP2003121511 A JP 2003121511A JP 2003121511 A JP2003121511 A JP 2003121511A JP 2003320681 A JP2003320681 A JP 2003320681A
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air
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Ashley E Childs
アシュリー・イー・チャイルズ
Louis C Barinaga
ルイス・シー・バリナガ
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 例えばインクジェットプリンタにおけるイン
ク供給などに使用する改善された流体送出システムを提
供する。 【解決手段】 流体送出システムは、印刷カートリッジ
50及び流体供給源30を含む。印刷カートリッジ50
は、ハウジング構造体52及び空気/流体セパレータ構
造体を含み、前記セパレータ構造体に流体連通する空気
抜き領域64を有する。流体エジェクタがハウジング構
造体52に取付けられ、ハウジング構造体52内の流体
プレナム58が流体エジェクタと流体連通される。ハウ
ジング構造体52内の自由流体リザーバ70は、流体プ
レナム58に液体連通する。流体再循環経路が、前記セ
パレータ構造体及び流体プレナム58を通して配設され
る。ポンプ構造体100は、流体及び空気を再循環経路
を介して再循環せしめる。流体供給源30は、リザーバ
70に連続的に又は断続的に流体的に結合される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばインクジェ
ットプリンタにおけるインク供給などに使用する流体送
出システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】レギュレータを使った(レギュレータ・
ベースの)インクジェット印刷カートリッジは、製造し
たときからペン内に残っているシステム内の空気,供給
動作中に入る空気,及びインク供給源からペンに送られ
る空気に対処するように設計されている。システム内の
空気は、カートリッジ本体の内部に溜まり、時間の経過
と共に拡散して大きくなる。従って、カートリッジは、
空気により障害が起こるまでの限られた寿命を有する。
カートリッジ内に空気を溜めるためには(貯蔵空気(wa
rehousing air)としても知られる)、空気の蓄積に対
応するために大きい内部容積を必要とする。そのような
システムは、有効寿命を損なうことなしにサイズを縮小
できない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】カートリッジ本体から
空気を抜く方法には、ノズルから空気及びインクを抜く
方法,ノズル以外の場所から空気及びインクを抜く方
法,インクを通さない空気透過膜で空気だけを抜く方法
がある。透過膜の解決策以外のこれらの方法は、全て、
使われなかったインクを溜めるタンクが必要であり、こ
のタンクは、プリンタ内の大きな容積を占め、プリンタ
全体のサイズを大きくする。透過膜の解決策は、ペンの
寿命の間に持ち堪えなければならない極めて丈夫な部材
を必要とし、またこの部材は極めて薄いため、そのよう
な特性は、実現が難しく、当該部材をカートリッジ内に
組み込むのを困難にしている。
【0004】再循環インク送出システムは、本質的に、
空気の影響を受けない。そのようなタイプのシステム
は、ペンのプリントヘッド領域から空気とインクを移動
させ、それらをフォーム・ブロック(foam block)内又
は重力によって分離し、インクをプリントヘッドに戻
す。再循環の駆動力は、一般に、インクを送るものと同
じである。
【0005】
【課題を解決するための手段】流体送出システムを開示
する。一実施例において、このシステムは、印刷カート
リッジと流体供給源とを含んでいる。印刷カートリッジ
は、ハウジング構造体と、ハウジング構造体内の空気/
流体セパレータ構造体とを含み、空気/流体セパレータ
構造体は、空気/流体セパレータ構造体と連通した空気
抜き領域を含んでいる。流体エジェクタが、ハウジング
構造体に取付けられ、ハウジング構造体内の流体プレナ
ムが、流体エジェクタと流体連通している。ハウジング
構造体内の流体リザーバは、負圧の状態で流体プレナム
に流体を供給するために流体プレナムと流体連通してい
る。空気/流体セパレータ構造体及び流体プレナムを介
してハウジング構造体内に流体再循環経路が提供され
る。ポンプ構造体は、ポンプ・モードにおいて流体再循
環経路に流体及び空気を再循環させ、再循環した流体か
ら気泡を分離し、空気抜き領域から大気に放出させるこ
とができる。流体供給源は、流体リザーバに連続的に又
は断続的に流体的に結合される。
【0006】本発明のこのような特徴及びその他の特徴
並びに利点は、添付図面に示したような本発明の実施形
態についての以下の詳細な説明から明らかになるであろ
う。
【0007】
【発明の実施の形態】図1は、プリンタ・キャリッジか
ら離れた位置に配置された、すなわち「オフ−アクシス
(off-axis)」で取付けられたインク供給源すなわち流
体供給源30を含む流体送出システム20の実施形態の
簡略化した断面図である。流体供給源30は、一般に流
体を通さない可撓性材料で作成された流路又は管40に
よって印刷カートリッジ50に接続されている。この実
施形態において、流体供給源30は、周囲圧力の下での
流体の供給を維持し、すなわち、流体供給源30は、負
のゲージ圧力の流体を提供しない。流体供給源30は、
管40の端が出口34に接続された流体リザーバ32を
含んでいる。このリザーバ32は、密閉された柔軟なバ
ッグ,通気孔38を備えた剛性の外部ケーシング36、
或いは他の適切な構造体によって構成することができ
る。
【0008】印刷カートリッジ50は、ニュージャージ
州のTicona,Summitから販売されている液
晶ポリマー(LCP),PPS,PET,ABSなどの
剛性材料で作成された構造体(ハウジング構造体)52
を含み、プリントヘッド56が取付けられた直立管(ス
タンドパイプ)領域54を画成している。プリントヘッ
ド56は、サーマル・インクジェット・ノズル・アレ
イ,圧電プリントヘッド、その他の流体放出装置であっ
てよい。流体放出装置に流体を供給するために、プリン
トヘッド56の近くに流体プレナム58が配置されてい
る。この流体プレナム58に流体を送るために2つの流
体源がある。第1の流体源は、空気/流体セパレータ構
造体を構成する毛管材料の集合体62が入れられた毛管
チャンバ60からのものである。第2の流体源は、流体
を負のゲージ圧力下に維持する自由流体リザーバ構造体
70(本実施形態では、スプリング・バッグ・リザーバ
構造体70)からのものである。それぞれの流体源につ
いては、後でさらに詳しく説明する。
【0009】印刷カートリッジ50は、ポンプ構造体1
00を含んでおり、本実施形態においては、このポンプ
構造体100は、エラストマが内部駆動力によって押し
込まれた後にポンプ容積を回復させる内部ばねを有する
凸形状に形成されたエラストマ材料を含む膜ポンプ構造
体である。膜(ダイヤフラム)は、ハウジング構造体の
壁に形成された開口106を介してチャンバ104と連
通するポンプ・チャンバ102を取り囲んでいる。本実
施形態では、ポンプ膜(ポンプ・ダイヤフラム)は、外
部ポンプ・アクチュエータ110によって作動され、ポ
ンプ・サイクルの往動行程ではチャンバ102の容積が
実質的に縮小され、ポンプ・チャンバ102内の流体が
開口106からチャンバ104に送り込まれる。
【0010】印刷カートリッジ50は、全体を矢印80
で示した流体循環経路を構成する内部流体チャネルを含
んでいる。この流体チャネルは、ハウジング(ボディ)
構造体52の内側の周辺経路の全体にわたって配設され
たチャネル82,84,86及び88を含んでいる。逆
止め弁90及び92が、流体循環経路内に配置されてお
り、逆止め弁90は、毛管チャンバ60の上部入口に配
置され、逆止め弁92は、流体プレナム58の出口に配
置されている。これらの逆止め弁90,92は、それぞ
れ、一方向流量制御弁であり、流体圧力差がそれぞれの
逆止め弁90,92のクラッキング圧力を超えたときに
矢印80で示す方向にだけ流体の流れを可能にする。
【0011】毛管チャンバ60は、接着ポリエステル繊
維フォーム,ポリウレタン・フォーム,ガラスビーズな
どの毛管材料の集合体62が中に入れられている。毛管
材料62は、流体/空気セパレータの役割をする。この
機能は、空気ではなく流体を吸収する親水性の毛管材料
によって実現される。空気抜き領域64が、毛管集合体
62の上に設けられ、毛管材料の上に、ラビリンス通気
孔68から大気に放出される湿り空気の小さい容積を提
供する。フィルタ66は、流体チャネル84内に移動す
る毛管材料62を領域67から分離する。フィルタ66
は、例えば微細メッシュ・スクリーンで作成することが
できる。
【0012】一実施形態における構造体70は、図2の
横断面図に示したスプリング・バッグ構造体である。ハ
ウジング70Aは、ハウジング構造体52によって提供
されても或いは個別の構造体として構成されてもよく、
このハウジング70Aは、例えば柔軟なフィルム70B
を熱かしめ(heat staking)することによって封止され
る開口を備えた、ほぼ閉じられた構造体となされてい
る。例えば、フィルム70Bは、印刷カートリッジ50
から送られた流体に対して不透過性であり、例えばポリ
エチレンとSARAN(商標)から作成された粘弾性で
変形可能な多層膜である。ステンレス鋼,LCP,Ge
neral Electric Plastics社か
ら販売されているULTEM(商標)などの硬質材料か
らなる薄板が、フィルム70Bと、前記薄板とフィルム
70Bとを底壁70Fから引き離すバイアス構造体(付
勢手段としてのばね)70Eとの間に配置されている。
バイアス構造体70Eは、例えばコイルや板ばね等であ
る。流体は、フィルム70Bによってチャンバ70C内
に収容される。
【0013】図1を再び参照すると、構造体70は、第
3の逆止め弁94を介してチャネル88と連通するパー
ジ・ポート74を含んでおり、第3の逆止め弁94は、
チャンバ70Cからチャネル88及び流体循環経路80
への矢印76の方向の一方向の流体流れを可能にする。
構造体70は、さらに、導管72によって画成された独
立流路が連通する吸込口78を有している。チャンバ7
0に流体的に結合された吸込口78には、管40のカー
トリッジ端部が接続されている。従って、流体は、供給
源である流体リザーバ32から管40と吸込口72を通
ってチャンバ70に流れ込み、チャンバ70内の流体供
給源を補充(補給)することができるようになってい
る。
【0014】構造体70は、チャンバ77と連通した流
体チャネル85、フィルタ79、及び取出口75を有し
ている。流体は、ばね70Eの作用により、背圧すなわ
ち負のゲージ圧力の下でチャンバ70C内に維持され
る。流体は、適切な圧力条件の下で、チャンバ70Cか
らフィルタ79を介してチャンバ77に吸い込まれ、次
に流体チャネル85を介してチャネル84との接合部ま
で送られる。毛管チャンバ60とスプリング・バッグ・
チャンバ70Cは、チャネル84,85及びフィルタ6
6,79を介して流体連通している。従って、静状態の
下では、それぞれのチャンバ60,70C間の圧力は平
衡している。
【0015】毛管チャンバ60の容積は、チャンバ70
Cの容積よりも小さくてもよい。毛管チャンバ60の主
な機能は、流体/空気セパレータ機能を実現することで
あり、これにより、チャンバ60を比較的小さいサイズ
のものにすることができる。
【0016】流体が取り出されている間、すなわちプリ
ントヘッド56を作動させて流体液滴を放出するとき
に、流体は、スプリング・バッグ構造体若しくはレギュ
レータ・モジュールである自由流体リザーバ構造体70
から取り出されるが、印刷速度が遅いときすなわち流体
の流れが遅い状態で毛管構造体62が流体枯渇状態でな
い場合は、毛管チャンバ60から比較的少量の流体を取
り出すことができる。流体の流れが大きい間、流体は、
スプリング・バッグ構造若しくはレギュレータ・モジュ
ールである構造体70から供給される。
【0017】ポンプ100は、往復運動アクチュエータ
110によって作動されたときに、流体経路80に流体
を循環させ、スプリング・バッグ及び流体チャネルから
流体を再循環させる。従って、アクチュエータおよび膜
100の往動行程の際、チャンバ102は、潰され、流
体がポート106からチャンバ104を介して流体チャ
ネル88,82に送り込まれる。これが行われるとき、
逆止め弁90のクラッキング圧力を上回り、弁が開き、
流体及び蓄積された気泡がチャンバ60に入ることがで
きる。この場合、逆止め弁92及び94は、閉じた状態
のままである。気泡は、毛管チャンバ60内の毛管材料
の界面において流体から分離され、空間64に集まり、
通気孔68から空気中に放出される。これにより、毛管
構造体である毛管チャンバ60内に流体が充填され、同
時に流体から気泡が分離される。
【0018】ポンプ・アクチュエータ110の復動行程
の際に、膜(ダイヤフラム)100が膨らみ、チャンバ
104及び流路チャネル88からチャンバ102内に流
体が取り込まれる。これが行われるとき、逆止め弁92
及び94のクラッキング圧力を上回り、これらの逆止め
弁92及び94が開いて流体が流れる。なお、この場
合、一方の逆止め弁90は閉じている。逆止め弁94が
開いた状態の下では、気泡及び少量の流体が、チャンバ
70Cからチャネル88に放出される。また、流体は、
逆止め弁92を介して、流体プレナム58及びチャンバ
70Cの取出し口からチャンバ104に吸い込まれる。
流体は、また、チャンバ70C内の流体の背圧によっ
て、流体供給源30から管40及び吸込み弁(入口弁)
42を介してチャンバ70Cに吸い込まれてよい。
【0019】ポンピングが終わった後に、毛管チャンバ
60が、流体によって過剰充填され、毛管材料が飽和状
態になり、チャンバ60への出口での背圧が比較的低く
なることがある。しかしながら、静状態では、2つのチ
ャンバが、チャネル84と85及びフィルタ66と79
を介して流体的に接続されているので、チャンバ60及
び70C内の圧力は等しくなる。従って、圧力の平衡を
とるために、チャンバ60からチャンバ70Cにある程
度流体が流れることがある。
【0020】ポンプ・サイクル数を監視して、構造体7
0が過剰充填されるのを防ぐことができる。これは、例
示的な実施態様では、プリンタ・コントローラによって
行うことができる。このポンプ・サイクルは、一般に、
カートリッジから空気を抜きたいときに希に行われる。
【0021】また、逆止め弁の開放圧力とフィルタと流
体チャネルによる圧力降下を適切に選択することによっ
て、チャンバ60及び70C内の流体の供給が満杯にな
ったときにカートリッジ50が供給源30からの流体の
吸い込みを自動的に止めるようにシステムを設定するこ
とができる。これは、チャンバ70C内の負圧が低下
し、その結果、吸込み弁42の両側の流体圧力差がその
開放圧力よりも低くなることにより生じる。
【0022】吸込み弁42の開放圧力の例は、水深−8
インチ(約20.3センチメートル)であり、従って、
チャンバ70Cは、水深−8インチ(約20.3センチ
メートル)の負圧になる。一実施例におけるチャンバ6
0は、過剰充填状態の−1インチ(約2.5センチメー
トル)から枯渇状態の水深−4インチ(約10.2セン
チメートル)の範囲の負圧を有する。チャンバ70C及
びチャンバ60は、静状態で圧力が等しくなる。
【0023】代表的な用途では、ポンプ・アクチュエー
タは、サービス・ステーションの位置に配置され、その
結果、印刷カートリッジを保持するキャリッジがサービ
ス・ポジッションまで移動されたときに、アクチュエー
タが、印刷カートリッジ上のポンプ膜の隣りになる。代
替として他の構成を使用することができる。
【0024】図1と図2に示した実施形態では、流体供
給源30は、通常の印刷動作とポンプ・モードとの間に
おいては、管40によって印刷カートリッジ50に連続
的に接続される。
【0025】図1の実施形態における例示的な流体供給
源30は、流体が取出し口から垂れるのを防ぐための背
圧を提供しない。流体が垂れるのを防ぐために、一般
に、ニードル−隔壁相互接続などの流体相互接続が使用
される。本実施形態では、スプリング・バッグ構造体7
0内に背圧をかけるために吸込み弁42が設けられてい
る。吸込み弁42は、圧力式又は機械式に動作する流体
制御弁であってよく、また流体供給源内の管すなわち流
体マニホールド内、或いは例えばスプリング・バッグ構
造体70の吸込口78(導管72)などの軸上に配置す
ることができる。吸込み弁42は、圧力で作動する実施
形態のケースで圧力差が開放圧力を超えたとき、或いは
機械式に操作されたときだけ開く。例えば、プレート7
0Dが構造体70の底壁70Fの近くにあるときにプレ
ート70Dが弁アクチュエータと接触した状態で、弁が
プレート70Dによって作動される。プレート70D
が、ばね70Eのバイアス(付勢力)に抗して底壁の方
に引き寄せられるときに、チャンバ70C内の背圧が高
くなる。圧力式又は機械式に吸込み弁42を開くことに
よって、流体が、供給源70からチャンバ70C内に開
放され、これによりチャンバ70C内の流体の背圧が低
下する。弁開放圧力又は弁アクチュエータの位置を適切
に選択することによって、良好な印刷品質を実現するよ
うにスプリング・バッグ構造体70の背圧動作範囲を設
定することができる。柔軟な壁と調整弁を備えた背圧レ
ギュレータは、「APPARATUS FOR PRO
VIDING INK TO AN INK JET
PRINT HEAD」と題された同時係属出願整理番
号09/748,059号に記載されている。
【0026】図2A及び図2Bは、圧力レギュレータ構
造体又はモジュールを構成するために、全体を参照数字
70Gで示した機械式に作動する吸込み弁を含むスプリ
ング・バッグ構造体70の代替実施形態を示している。
インク吸込み弁70Gは、エラストマ部分がオーバモー
ルドされた硬質プラスチック部品を含んでいる。吸込み
弁70Gは、予荷重されたばね70Jによって連続的に
係合された弁の細長い部分である剛性の細長い弁棒70
Lを有している。印刷の際、弁棒70Lは、プレート7
0Dと係合して、圧力レギュレータ・キャビティ(チャ
ンバ)70Cへのインクの流入を可能ならしめる。プレ
ート70Dと弁棒70Lとは、機械的に結合されておら
ず、従って吸込み弁70Gが閉じられたときに動作的に
切り離すことができる。この機能により、構造体70内
にトラップされた空気の補償が可能になる。吸込み弁7
0Gは、さらに、弁棒70Lと共に固定式に構成された
弁座ポケット70Mを備えている。この弁座ポケット7
0Mは、弁棒70Lの縦軸に対して直角である。弁座ポ
ケット70Mの上面には、エラストマの弾力変形可能な
弁座70Hが接着されている。この弁座70Hは、フル
オロシリコーン又はEPDMから作成されたものであ
る。弁座70Hは、軸70Iのまわりに回転可能であ
り、弁ノズル70Kを開閉し、プリントヘッドに送られ
るインクの圧力を維持するために必要に応じてインクが
チャンバ70Cに入ることを可能にする。ばね70Jと
プレート70Dとの接触によって、吸込み弁70Gは、
弁軸70Iのまわりに回転せしめられ、これに応じて、
弁座70Hが回動されて弁ノズル70Kが開閉される。
【0027】図2Aにおいて、圧力レギュレータは、定
常の状態であり、動作する準備ができている。これは、
印刷カートリッジ50の通常の状態である。圧力レギュ
レータに流体70Nが充填され、インクは負圧である。
ばね70Eが、プレート70Dをフィルム70Bに対し
て付勢している。圧力レギュレータの外側並びに柔軟な
壁70Bの外側面は、周囲圧力である。ばね70Jは、
弁ノズル70Kが閉じるように吸込み弁70Gを付勢し
て閉じた状態にする。
【0028】命令を受けると、プリンタが印刷を開始
し、図3のプリントヘッド56が、流体の液滴が印刷媒
体上に噴出されるような従来の方式で流体を噴射する。
プリントヘッド56による流体の噴射により、レギュレ
ータ内の圧力が下がる。その結果、周囲の気圧によっ
て、フィルム70B及び圧力プレート70Dがばね70
Eに抗して押される。実際には、フィルムは、柔軟な壁
70Bの両側の圧力差のために、ばね70Eに抗して潰
れる。この動きは、図2Bの矢印70Pで示されてい
る。
【0029】プリントヘッド56が流体を噴射すると
き、レギュレータ内の圧力は、プレート70Dが吸込み
弁70Gの弁棒70Lと接触するまで下がる。プレート
70Dは、ばね70Jの付勢力に打ち勝って、吸込み弁
70Gを弁軸70Iのまわりに回転させ、弁座70Hを
弁ノズル70Kから離し、弁ノズル70Kを開く。弁軸
70Iのまわりのこの回転運動は、矢印70R(図2
B)で示されている。次に、流体がチャンバ70C内に
流れ込み、チャンバ70C内の流体の圧力が上昇し、レ
ギュレータが、図2Aに示した状態に戻る。弁ノズル7
0Kの開閉,吸込み弁70Gの前後の揺動,及びレギュ
レータへのインク(流体)の充填は、所望の動作圧力で
プリントヘッド56の裏面にインクを提供するために何
度も繰り返されるステップである。
【0030】吸込み弁70Gの弁棒70Lは、プレート
70Dがばね70Eをある程度の距離だけ押した後にの
み弁棒70Lとプレート70Dとが接触するようにレギ
ュレータ内に位置決めされている。弁棒70Lとプレー
ト70Dが機械的に結合されていないので、これによ
り、印刷カートリッジ50は、構造体70の圧力レギュ
レータ内にトラップされた空気を補償することができ
る。
【0031】他の実施形態においては、吸込み弁42を
省略することができる。例えば、流体供給源30内に毛
管構造体を設けて、流体の背圧を提供することができ
る。もう1つの実施形態において、例えば流体供給源3
0をプリントヘッド56の高さよりも低く配置して負圧
を設定することにより、プリントヘッド56に対する流
体供給源30の相対位置によって設定されるプリントヘ
ッド56の高さに応じて、背圧を設定することができ
る。
【0032】図3は、本発明の態様を備えたインクジェ
ット・プリンタ150の概略図である。印刷カートリッ
ジ50は、システムの横動キャリッジ144に取付けら
れ、点線146で示された印刷ゾーンに配置された印刷
媒体に画像を印刷するために、キャリッジ・スウォース
軸140に沿って前進方向及び後進方向に駆動される。
流体供給源30は、キャリッジ144から離れた位置に
取付けられ、すなわち供給機構に「オフ−アクシス(of
f-axis)」の位置に取付けられる。印刷の際、流体供給
源30は、印刷カートリッジ50に連続的に接続され
る。印刷後においては、キャリッジ144は、プリンタ
・コントローラによって決められた時間に、スウォース
軸140に沿って、ポンプ・アクチュエータ120が配
置されたプリンタ内のサービス・ポジッションまで移動
される。次に、膜(ダイヤフラム)100(図1参照)
が、アクチュエータ120を構成するピストンによって
上方に押圧され、これによってチャンバ104及び流体
チャネル82,88内に正のゲージ圧が蓄積する。この
ゲージ圧力は、逆止め弁90のクラッキング圧力に達
し、その結果、流体と蓄積した空気の流れが、逆止め弁
90から毛管材料62に流れるまで蓄積する。流体から
分離された空気は、毛管材料62の上の空きスペース6
4に解放される。このスペース64は、ラビリンス通気
孔68に連通しており、それにより空気を大気に逃すこ
とができる。枯渇毛管材料に吸い込まれた流体は、毛管
材料62内の流体容積を補充し、これにより背圧が下が
る。
【0033】ポンプが圧縮された直後には、ピストン1
20が後退されて、ポンプ膜100をその元の形状に復
帰させることができる。この復帰は、いくつかの方法に
よって達成することができる。1つの例示的な方法は、
構造体をポンプの形状に構成することであり、これによ
り、構造体の固有の剛性によってポンプ膜が復元する。
もう1つの方法は、ピストンの変形に反発するばねを使
用して、ポンプを元の形状に復帰させることである。こ
の目的に適した膜ポンプは、Louis Barina
ga等による「OVERMOLDED ELASTOM
ERIC DIAPHRAGM PUMP FOR P
RESSURIZATION IN INKJET P
RINTING SYSTEMS」と題する2002年
1月16日に出願された同時係属出願整理番号10/0
50,220に記載されている。
【0034】ポンプ・チャンバの復帰行程の間に、チャ
ンバ104内の背圧が上昇する。ある一定の大きさにま
で上昇した後で、逆止め弁92がパチンと開き、流体プ
レナム56からチャンバ104に流体が流れ込むことを
可能にする。循環経路80からの流体の流れは、毛管材
料(まだ枯渇状態)、フィルタ66、流体チャネル、及
び再循環弁と関連した動圧損失のために制限される。こ
の損失のため、ポンプ膜のさらなる復帰(膨張)によっ
て、チャンバ104内の背圧がさらに上昇し続ける。背
圧が十分に上昇すると、スプリング・バッグ構造体70
のパージ弁94がパチンと開き、流体経路80とチャネ
ル88へ流体の流れを可能にする。スプリング・バッグ
・チャンバの負圧により、吸込み弁42が開き、流体供
給源30からチャンバ70Cへの流体の流入を可能にす
ることができる。
【0035】膜100がその最初の位置に戻った後に、
ピストン110は、ポンプを再び回転させる。逆止め弁
の開放圧力が、過剰充填が起こる前に吸込み弁42を閉
じる圧力平衡に達するように選択されていない場合に
は、パージ/補給動作のサイクル数を制限して、印刷カ
ートリッジの過剰充填を防ぐことができる。代替とし
て、前述のように、開放圧力を適切に選択して、過剰充
填が起こる前に吸込み弁42を閉じるように印刷カート
リッジ50内の圧力平衡を達成することができる。この
場合、前述のステップと同じステップは、最初のポンプ
・サイクルの後のサイクルの結果として起こるが、連続
するサイクルの間には重要な違いがある。サイクルが続
くとき、毛管材料62は、流体の流入によって枯渇して
いなくなる。この枯渇の低下によって、毛管材料62と
関連した動圧損失の量が減少し、循環経路80を含む流
体チャネル内の流体速度が増加する。流体チャネル内に
流れる流体が増えると、流体チャネル損失が増大する。
しかしながら、この実施例において、毛管材料62は、
毛管圧力損失が流体チャネル損失の増大よりも速く減少
するように選択される。その結果、循環経路と関連した
圧力損失の大きさが減少する。この圧力損失の減少のた
め、毛管構造体内の循環経路が、ポンプの復帰行程によ
って必要とされる全ての流れを充填できるようになり、
スプリング・バッグ構造体70から供給される流体が少
ない。所望の量の流体が毛管材料に入った後、ポンプ・
モードが終わる。この時点で、システムは、「設定値」
にあると考えられる。
【0036】図4は、本発明の態様による流体送出シス
テム22の代替の実施形態の概略的な断面図である。こ
のシステム22は、印刷動作において流体供給源30A
と印刷カートリッジ50が横断キャリッジ上で搬送され
る「スナッパ(snapper)」システムである。流体供給
源30Aは、一実施形態においては、ニードル−隔壁流
体相互接続の流体相互接続によって印刷カートリッジ5
0に取り外し可能に接続され、相互接続72Aは、ハウ
ジング52から突出する中空のニードル44Aであり、
ハウジング34Aに取付けられた隔壁36Aと相互接続
する。代替として、フォーム・フィルタ構造やニードル
−隔膜相互接続構造などの他のタイプの流体相互接続を
使用することができる。ニードル44Aは、吸込口78
を介してチャンバ70Cと流体連通している。その他の
点では、印刷カートリッジ50は、図1に関して説明し
た通りである。
【0037】流体供給源30Aが負圧手段を備えていな
い場合には、図1及び図2の実施形態において吸込み弁
42が動作するのと同じように、チャンバ70Cによっ
て加えられる圧力が開放圧力を超えたときにだけ開く逆
止め弁である流体取入れ制御弁31が提供される。その
ようなケースでは、流体供給源30Aを、柔軟なバッグ
又は通気孔付きの剛性容器内に保持することができる。
代替として、流体供給源は、毛管構造体やスプリング・
バッグ構造体などの負圧を作り出す手段を含むことがで
き、そのケースでは吸込み弁をなくすことができる。も
う1つの代替において、前流体供給源の負圧は、例えば
流体供給源をプリントヘッドより低い高さに位置決めす
ることにより、プリントヘッド56に対する供給源の高
さに応じて得られる。
【0038】図4の実施形態の空気パージ・ポンプ・モ
ードは、スナッパ・システムを保持するキャリッジをサ
ービス・ステーションまで移動させてポンプ膜100を
ポンプ・アクチュエータの近くに位置決めするという点
で、図1と図2の実施形態のパージ・モードと類似して
いる。ポンプ膜100の動作により、図及び図2の実施
形態に関して前に説明した動作と同じ動作が起こる。
【0039】図5及び図6に、本発明の態様による流体
送出システムの第3の実施形態を示す。これは、「少し
ずつ供給する(take-a-sip)」システム24であり、こ
のシステムでは、流体供給源がオフ−アクシスで取付け
られており、印刷カートリッジ50を搬送するキャリッ
ジがサービス・ステーションに周期的(定期的)に移動
されて、流体供給源との相互接続を確立して、チャンバ
70C内のオン−アクシス(on-axis)で取付けられた
流体供給源を少しずつ補充すると共に空気パージ(空気
抜き)を行う。従って、図1と図2の実施形態に関して
前に説明したものと同じように、ポンプ膜は、印刷カー
トリッジから空気を抜くために流体並びに空気を吸い上
げるためのサービス・ステーションの位置まで作動され
る。
【0040】前述のように、印刷カートリッジ50は、
図4の実施形態に関して前に説明したものと同じであ
り、流体相互接続72Aが、流体供給源30B内に配置
された隔壁36Aと係合する中空のニードル44Aを含
んでいる(図6参照)。流体供給源30Bに負圧手段が
ない場合には、図1と図2の実施形態において吸込み弁
42の動作と同じように、チャンバ70Cによって加え
られた圧力が開放圧力を超えたときにだけ開く逆止め弁
であってよい吸込み弁31が提供される。そのような場
合には、流体供給源30Bを、柔軟なバッグ或いは通気
孔38付きの剛性容器内に保持することができる。代替
として、流体供給源は、毛管構造体やスプリング・バッ
グ構造体などの負圧を作り出す手段を含むことができ、
その場合は、吸込み弁をなくすことができる。もう1つ
の代替において、流体供給源の負圧は、例えば流体供給
源をプリントヘッドより低く位置決めすることによっ
て、プリントヘッド56に対する高さによって実現され
る。
【0041】システム24の補充/パージ動作は、以下
の通りである。印刷カートリッジを保持するキャリッジ
がサービス・ステーションまで移動され、動作がチャン
バ70Cの補充を含む場合には、流体供給源30Bが印
刷カートリッジ50に流体的に接続される。空気を抜く
だけの場合には、すなわち補充をしない場合には、流体
供給源30Bは、印刷カートリッジ50に接続されな
い。この流体接続は、様々な方法で実現することができ
る。例えば、流体供給源50Bを、印刷カートリッジ・
キャリッジのスウォース軸と交差するサービス軸上を移
動するサービス・キャリッジ又はそり(sled)に取付け
ることができる。印刷カートリッジ及びキャリッジをサ
ービス・ステーションまで移動させた後に、サービス・
キャリッジが移動され、流体供給源と印刷カートリッジ
とが流体接続される。なお、他の構成を使用することも
できる。
【0042】印刷カートリッジが、流体供給源に流体的
に接続された状態の下で、ポンプ・アクチュエータは、
ポンプ膜100を作動するように位置決めされる。この
状態で、ポンプ膜100は非圧縮状態であり、ポンプ・
チャンバ102は流体で満たされており、スプリング・
バッグ・チャンバ70C及び毛管チャンバ60は、設定
値すなわちチャンバ70Cの静圧にある。この状態の下
でアクチュエータがポンプ膜100を圧縮すると、流体
が、流体チャネル88及び82及び開いた弁90を介し
てチャンバ60内に流れ込む。このとき、毛管材料62
は、設定値よりも飽和される。ポンプ・アクチュエータ
が後退するとき、ポンプ膜100のばねが後退し、流体
/空気が、毛管パージ弁94を介してチャンバ70Cか
ら、逆止め弁92を介して毛管構造体62から取り出さ
れ、流体再循環経路80からチャンバ102に充填され
る。また、スプリング・バッグ・チャンバ70Cは、供
給源30Bが接続されている場合には、流体供給源30
Bから流体を吸い込む。補充している間に、スプリング
・バッグ・チャンバ70Cは、背圧が設定値よりも高く
なり、背圧が流体を吸い込むのに十分に大きい間に、流
体供給源30Bから流体が補充される。この補充は、背
圧が設定値に達すると止まる。
【0043】流体の流れが少ない状態で印刷している
間、流体はスプリング・バッグ・チャンバ70Cから得
られる。流れが多い状態で印刷している間、流体は、ス
プリング・バッグ・チャンバ70Cから取り出され、ま
た一部が毛管チャンバ60から取り出される。
【0044】図7は、流体送出システム26のもう1つ
の実施形態を示している。このシステムは、管40を介
してキャリッジ取付け式印刷カートリッジ50Aに接続
されたオフ−アクシス流体供給源30を使用し、管40
内に吸込み弁42が配置されている。流体供給源30,
管40,及び吸込み弁42は、図1及び図2の実施形態
に関して前に説明したものと同じである。印刷カートリ
ッジ50Aは、毛管チャンバ60が、スプリング・バッ
グ構造体70と直列の経路内の上流に配置され、それに
より、毛管チャンバ60が、スプリング・バッグ・チャ
ンバ70Cに流体を供給するという点が前記印刷カート
リッジ50と異なる。この場合、チャンバ60内にフィ
ルタ66及び出力チャンバ67が配置されており、出口
ポート65が、出力チャンバ67とスプリング・バッグ
・チャンバ70Cとの間に流体連通を提供している。毛
管チャンバ60への入口ポート63の中には逆止め弁9
0が配置されている。
【0045】ポンプ膜100は、ハウジング構造体52
の側壁52Aに配置されている。前記印刷カートリッジ
50と同じように、管40の端が、流体再循環経路80
から分離された流体相互接続72及びスプリング・バッ
グ・チャンバ70Cに接続されている。
【0046】流体再循環経路80は、流体プレナム58
から逆止め弁92並びに流体経路82Aを通ってチャン
バ104に至り、そして逆止め弁90に至る。構造体7
0のパージ・ポート74は、構造体70の上側壁に配置
されたパージ逆止め弁94を有している。
【0047】チャンバ60の毛管材料62は、収容され
ている流体に背圧を提供する。このシステムは、毛管材
料62によって提供される背圧と、この実施形態では吸
込み弁42とによって設定される流体供給源の背圧との
平衡を維持する。プリントヘッド56が流体を放出して
いる間に、プリントヘッド56から噴射される流体は、
流体プレナム58から補充される。一方、スプリング・
バッグ構造体70からの流体が、フィルタ79及び出口
チャンバ77を通った後に流体チャネル85Aを介して
流体プレナム58に送られる。流体がチャンバ70Cか
ら引き出されるときに、チャンバ内の背圧は上昇する傾
向があり、毛管チャンバ60から出口65を介して最初
に補充流体が引き出される。毛管材料62は、背圧を、
実施例では、水深−1〜4インチ(約2.5〜10.1
センチメートル)の範囲(満杯から空まで)に設定す
る。この実施形態における吸込み弁42を備えた流体供
給源30は、水深−4〜8インチ(10.1〜20.2
センチメートル)の流体背圧を有する。この例では、印
刷動作中に、チャンバ70Cの背圧が水深−4〜8イン
チ(10.1〜20.2センチメートル)に達するま
で、流体が毛管チャンバ60からスプリング・バッグ・
チャンバ70Cに吸い込まれ、その時点で、流体は、吸
込み弁42を介して流体供給源30からチャンバ70C
内に吸い込まれる。これは、毛管構造体のさらなる枯渇
により背圧がさらに上昇し、従って、流体供給源30か
ら管40及び吸込み弁42を通る経路の流体抵抗が最も
小さくなるためである。
【0048】印刷カートリッジ50Aの空気抜き動作と
流体補充動作は、印刷カートリッジ50に関して前に考
察したもとほぼ類似している。この実施形態では、ポン
プ構造体100は、ハウジングの側壁52Aに配置され
ており、従って、ポンプ・アクチュエータ(図7には示
していない)が、垂直方向のストロークではなく水平方
向のストロークで動作する。さらに、流体経路80は、
スプリング・バッグ構造体70内を通る。
【0049】小型で長寿命の印刷カートリッジを使用可
能にするために印刷カートリッジ内の空気を管理する流
体送出システムについて説明した。このシステムの実施
形態により、インク流量の多い印刷能力及び柔軟性をオ
ン−アクシスとオフ−アクシスの流体供給源で実現する
ことができる。インク供給源がオフ−アクシスで配置さ
れ、流体路又は管によって印刷カートリッジに接続され
た実施形態の場合には、オン−アクシスのリザーバに補
充する機能が提供される。代替のオフ−アクシスの実施
形態においては、管のコストと複雑さを高めることなく
印刷カートリッジに断続的かつ迅速に補充することがで
きる。さらに他の代替の実施形態において、流体供給源
を「スナッパ」構成で印刷カートリッジに接続すること
ができる。スナッパの実施形態は、オン−アクシスのイ
ンク供給源を備えた完全再循環式インク・システムであ
る。スプリング・バッグは、高インク流量を実現し、毛
管材料チャンバは、低流体流量印刷期間の空気/流体セ
パレータと流体送出経路の両方として働く。インク供給
源は、フォーム又はプリントヘッドより高さが低い流体
によって提供されるような背圧を有する。ポンプは、ス
プリング・バッグとインク・チャネルからインクを再循
環させる。
【0050】実施形態では、前に提供されたものを上回
る1つ又は複数の利点を提供する。レギュレータ又はス
プリング・バッグ構造体は、単純なフォーム式システム
が提供できるものを上回る高い範囲の流体流量を使用可
能にする。スプリング・バッグを使用して印刷カートリ
ッジのオン−アクシス部分に流体を送ることによって、
補充速度を早くすることができる。この実施形態では、
カートリッジに補充するために印刷を停止する必要がな
くなるので、レギュレータ付きの管を使用すると、連続
的な補充によってプリンタ全体を高速化することができ
る。補充している間に圧力平衡部分がない場合には、こ
れらのシステムに、クラッキング圧力がさらに高いより
丈夫な逆止め弁を使用することができる。スプリング・
バッグは毛管材料よりも体積効率が高いので、「少量給
排」システムにおいて補充が必要とされる前により多く
のインクが使用可能になる。毛管材料は、空気/インク
・セパレータとしてのみ機能するので、極めて小さくす
ることができる。
【0051】以上を要約すると、次の通りである。すな
わち、流体送出システムは、印刷カートリッジ及び流体
供給源を含んでいる。印刷カートリッジは、ハウジング
構造体と、このハウジング構造体内に配設された空気/
流体セパレータ構造体とを含んでいる。印刷カートリッ
ジは、空気/流体セパレータ構造体に流体連通する空気
抜き領域を含んでいる。流体エジェクタがハウジング構
造体に取付けられており、ハウジング構造体内の流体プ
レナムが流体エジェクタと流体連通された状態となされ
ている。ハウジング構造体内の自由流体リザーバは、負
圧の状態で流体を流体プレナムに供給するために流体プ
レナムに液体連通している。流体再循環経路が、ハウジ
ング構造体内において空気/流体セパレータ構造体及び
流体プレナムを通して配設されている。ポンプ構造体
は、ポンプ・モード中に流体及び空気を再循環経路を介
して再循環せしめる。流体供給源は、流体リザーバに連
続的に又は断続的に流体的に結合される。
【0052】以上説明した実施形態が、単に、本発明の
原理を表す可能な特定の実施形態を示すことを理解され
たい。本発明の範囲及び趣旨から逸脱することなく、当
業者は、これらの原理に従って他の構成を容易に案出す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る流体送出システムを
簡略化して示す断面図である。
【図2】図1の流体送出システムにおいて使用可能なス
プリング・バッグ構造体の一実施形態を概略的に示す断
面図である。
【図2A】機械作動式の吸込み弁を含むスプリング・バ
ッグ構造体の代替の実施形態を概略的に示す断面図であ
る。
【図2B】開いた状態の吸込み弁を示す他は図2Aと類
似した図である。
【図3】本発明の態様を実施する印刷システムの実施形
態を概略的に示すブロック図である。
【図4】本発明の態様による流体送出システムの代替の
実施形態を概略的に示す断面図である。
【図5】流体供給源がオフ−アクシスで取付けられ、印
刷カートリッジを搬送するキャリッジがサービス・ステ
ーションまで周期的(定期的)に移動される流体送出シ
ステムのさらに別の代替の実施形態を示す図である。
【図6】流体供給源がオフ−アクシスで取付けられ、印
刷カートリッジを搬送するキャリッジがサービス・ステ
ーションまで周期的(定期的)に移動される流体送出シ
ステムのさらに別の代替の実施形態を示す図である。
【図7】流体送出システムのさらにもう1つの代替の実
施形態を概略的に示す断面図である。
【符号の説明】
20 流体送出システム 30 流体供給源 32 供給リザーバ 34A ハウジング 38 通気孔 40 管 42 吸込み弁 44A ニードル 50 印刷カートリッジ 52 ハウジング構造体 56 プリントヘッド 58 流体プレナム 60 毛管チャンバ 62 毛管材料 64 空気抜き領域 65 取出口 66 フィルタ 67 出力チャンバ 68 ラビリンス通気孔 70 スプリング・バッグ構造体 72 吸込口 74 パージ・ポート 75 取出口 77 出口チャンバ 78 吸込み口 79 フィルタ 80 流体循環経路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ルイス・シー・バリナガ アメリカ合衆国オレゴン州97306,セイラ ム,ヴィンテージ・アヴェニュー・サウス イースト 2763 Fターム(参考) 2C056 EA15 EA26 EC20 EC62 KA02 KB09 KB26 KC02 KC11 KC16 KD02 KD08

Claims (40)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)(a) ハウジング構造体、 (b) 前記ハウジング構造体内に配置され、空気抜き
    領域を有する空気/流体セパレータ構造体、 (c) 前記ハウジング構造体に取付けられた流体エジ
    ェクタ、 (d) 前記流体エジェクタと流体連通する、前記ハウ
    ジング構造体内の流体プレナム、 (e) 負圧の状態で前記流体プレナムに流体を供給す
    るために前記流体プレナムと流体連通する、前記ハウジ
    ング構造体内の自由流体リザーバ、 (f) 前記空気/流体セパレータ構造体及び前記流体
    プレナムを通る、前記ハウジング構造体内の流体再循環
    経路、 (g) ポンプ・モードにおいて前記再循環経路に流体
    及び空気を再循環させるためのポンプ構造体であって、
    気泡を再循環されている流体から分離して前記空気抜き
    領域から大気に放出するために設けられたポンプ構造
    体、をそれぞれ備える印刷カートリッジと、 (B) 前記自由流体リザーバに負圧の状態で流体を供
    給するために、前記自由流体リザーバに連続的又は断続
    的に流体的に結合される流体供給源と、を含むことを特
    徴とする流体送出システム。
  2. 【請求項2】 前記流体再循環経路の中に、再循環方向
    だけの流体の流れを可能にする少なくとも1つの逆止め
    弁が配置されることを特徴とする請求項1に記載の流体
    送出システム。
  3. 【請求項3】 前記ポンプ構造体が、前記ハウジング構
    造体に取付けられることを特徴とする請求項1に記載の
    流体送出システム。
  4. 【請求項4】 前記流体エジェクタが、インクジェット
    プリントヘッドであることを特徴とする請求項1に記載
    の流体送出システム。
  5. 【請求項5】 前記流体供給源を前記自由流体リザーバ
    に取り外し可能に接続する流体相互接続構造をさらに含
    むことを特徴とする請求項1に記載の流体送出システ
    ム。
  6. 【請求項6】 前記流体供給源及び前記自由流体リザー
    バが、前記印刷カートリッジによって実行される印刷動
    作中に連続的に接続され、前記流体相互接続によって前
    記流体供給源から前記自由流体チャンバに補充流体が送
    られることを特徴とする請求項5に記載の流体送出シス
    テム。
  7. 【請求項7】 前記印刷カートリッジ及び前記流体供給
    源が、印刷動作中に、横動するプリンタ・キャリッジに
    よって搬送されることを特徴とする請求項6に記載の流
    体送出システム。
  8. 【請求項8】 印刷動作中に、前記印刷カートリッジ
    が、横動するプリンタ・キャリッジによって搬送され、
    前記流体供給源が、前記プリンタ・キャリッジから離れ
    た位置に取付けられることを特徴とする請求項5に記載
    の流体送出システム。
  9. 【請求項9】 前記流体供給源及び前記印刷カートリッ
    ジが、補充モードにおいて断続的に接続可能であり、前
    記印刷カートリッジによって実行される印刷動作中に分
    離されることを特徴とする請求項5に記載の流体送出シ
    ステム。
  10. 【請求項10】 前記ポンプ構造体が、前記印刷カート
    リッジのハウジング構造体に取付けられることを特徴と
    する請求項9に記載の流体送出システム。
  11. 【請求項11】 補充モード又は再循環モードにおいて
    前記ポンプ構造体を作動させるポンプ・アクチュエータ
    をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の流体送
    出システム。
  12. 【請求項12】 前記空気/流体セパレータ構造体が、
    毛管材料の集合体を含むことを特徴とする請求項1に記
    載の流体送出システム。
  13. 【請求項13】 前記自由流体リザーバは、前記ポンプ
    ・モードにおける空気及び流体のパージを可能にするパ
    ージ用の逆止め弁を介して再循環経路と流体連通したパ
    ージ・ポートを含むことを特徴とする請求項1に記載の
    流体送出システム。
  14. 【請求項14】 前記ポンプ構造体が、前記流体プレナ
    ムと前記空気/流体セパレータ構造体との間の前記流体
    再循環経路の近くに配置されており、第1の逆止め弁
    が、前記流体プレナムと前記ポンプ構造体との間の前記
    流体再循環経路に配置されることを特徴とする請求項1
    に記載の流体送出システム。
  15. 【請求項15】 第2の逆止め弁が、空気/流体セパレ
    ータ構造体への入口の近くの前記流体再循環経路内に配
    置されることを特徴とする請求項14に記載の流体送出
    システム。
  16. 【請求項16】 前記ポンプ構造体がポンプ膜を含み、
    前記ポンプ膜の圧縮によって、前記第2の逆止め弁が開
    いて流体が前記空気/流体セパレータ構造体内に流れ込
    み、前記ポンプ膜の次の弛緩によって、前記第2の逆止
    め弁が閉じ、前記第1の逆止め弁が開き、前記流体プレ
    ナムから前記流体再循環経路に流体が流れ込むことを特
    徴とする請求項15に記載の流体送出システム。
  17. 【請求項17】 前記自由流体リザーバのパージ出口に
    配置され、開いたときに前記パージ出口に流体と空気が
    流れることを可能にするパージ弁をさらに含み、前記パ
    ージ弁が、前記ポンプ膜の次の弛緩の際に開くことを特
    徴とする請求項16に記載の流体送出システム。
  18. 【請求項18】 前記自由流体リザーバは、スプリング
    ・バッグ・チャンバと、バイアス構造体によって膨張位
    置にバイアスされる柔軟な壁とを含むことを特徴とする
    請求項1に記載の流体送出システム。
  19. 【請求項19】 前記流体供給源が、前記自由流体リザ
    ーバ内に負圧をかける吸込み弁を介して前記印刷カート
    リッジに流体的に結合されることを特徴とする請求項1
    に記載の流体送出システム。
  20. 【請求項20】 前記空気/流体セパレータと前記自由
    流体リザーバとを接続する流体チャネルをさらに含み、
    静状態の下で、前記空気/流体セパレータ内の負圧と前
    記自由流体リザーバ内の負圧とによって、前記流体チャ
    ネル内の流体の流れが均一になることを特徴とする請求
    項1に記載の流体送出システム。
  21. 【請求項21】(A)(a) ハウジング構造体、 (b) 気泡を流体から分離して前記気泡を前記ハウジ
    ング構造体から放出するために前記ハウジング構造体内
    に配設された空気/流体セパレータ構造体、 (c) 前記ハウジング構造体に取付けられた流体エジ
    ェクタ、 (d) 前記流体エジェクタと流体連通する、前記ハウ
    ジング構造体内の流体プレナム、 (e) 負圧の状態で前記流体プレナムに流体を供給す
    るために前記流体プレナム及び前記空気/流体セパレー
    タと流体連通する、前記ハウジング構造体内の自由流体
    リザーバ、 (f) 前記空気/流体セパレータ構造体と前記流体プ
    レナムを通る、前記ハウジング構造体内の流体再循環経
    路、 (g) ポンプ・モードにおいて前記再循環経路に流体
    及び空気を再循環させるために前記ハウジング構造体に
    取付けられたポンプ構造体であって、気泡を再循環流体
    から分離して前記気泡を前記ハウジング構造体から放出
    するために設けられたポンプ構造体、をそれぞれ備える
    印刷カートリッジと、 (B) 前記自由流体リザーバに負圧の状態で流体を供
    給するために流体放出動作中に前記自由流体リザーバに
    流体的に結合される流体供給源と、を含むことを特徴と
    する流体送出流体送出システム。
  22. 【請求項22】 前記流体再循環経路の中に、再循環方
    向だけの流体の流れを可能にする少なくとも1つの逆止
    め弁が配置されることを特徴とする請求項21に記載の
    流体送出システム。
  23. 【請求項23】 前記流体エジェクタが、インクジェッ
    トプリントヘッドであることを特徴とする請求項21に
    記載の流体送出システム。
  24. 【請求項24】 前記流体供給源を前記自由流体リザー
    バに取り外し可能に接続する流体相互接続構造をさらに
    含むことを特徴とする請求項21に記載の流体送出シス
    テム。
  25. 【請求項25】 前記印刷カートリッジが、印刷動作中
    に横動するプリンタ・キャリッジによって搬送され、前
    記流体供給源が、前記プリンタ・キャリッジから離れた
    位置に取付けられることを特徴とする請求項21に記載
    の流体送出システム。
  26. 【請求項26】 補充モード又は再循環モードにおいて
    前記ポンプ構造体を作動させるポンプ・アクチュエータ
    をさらに含むことを特徴とする請求項21に記載の流体
    送出システム。
  27. 【請求項27】 前記空気/流体セパレータ構造体が、
    毛管材料の集合体を含むことを特徴とする請求項21に
    記載の流体送出システム。
  28. 【請求項28】 前記ポンプ構造体が、前記流体プレナ
    ムと前記空気/流体セパレータ構造体との間の流体経路
    内に配置され、第1の逆止め弁が、前記流体プレナムと
    ポンプ構造体との間の前記流体経路内に配置されること
    を特徴とする請求項21に記載の流体送出システム。
  29. 【請求項29】 第2の逆止め弁が、前記空気/流体セ
    パレータ構造体の入口近くの流体経路内に配置されるこ
    とを特徴とする請求項28に記載の流体送出システム。
  30. 【請求項30】 前記ポンプ構造体がポンプ膜を含み、
    前記ポンプ膜の圧縮によって前記第2の逆止め弁が開
    き、流体が前記空気/流体セパレータ構造体内に流れ込
    み、前記ポンプ膜の次の弛緩によって、前記第2の逆止
    め弁が閉じ、前記第1の逆止め弁が開いて、前記流体プ
    レナムから前記流体経路内に流体が流れ込むことを特徴
    とする請求項29に記載の流体送出システム。
  31. 【請求項31】 前記自由流体リザーバのパージ出口に
    配置され、前記パージ弁が開いたときに流体と気流が前
    記パージ出口から流れ出ることを可能にするパージ弁を
    さらに含み、前記パージ弁が、前記膜の前記次の弛緩の
    際に開くことを特徴とする請求項30に記載の流体送出
    システム。
  32. 【請求項32】 前記自由流体リザーバが、スプリング
    ・バッグ・チャンバと、バイアス構造体によって膨張位
    置にバイアスされる柔軟な壁とを含むことを特徴とする
    請求項21に記載の流体送出システム。
  33. 【請求項33】 前記流体供給源が、前記自由流体リザ
    ーバ内に負圧をかける吸込み逆止め弁を介して前記印刷
    カートリッジに流体的に結合されることを特徴とする請
    求項21に記載の流体送出システム。
  34. 【請求項34】(A)(a) ハウジング構造体、 (b) 前記ハウジング構造体に取付けられた流体エジ
    ェクタ、 (c) 気泡を流体から分離して前記気泡を前記ハウジ
    ング構造体から放出するために前記ハウジング構造体内
    に配設された空気/流体セパレータ構造体、 (d) 前記流体エジェクタと流体連通する、ハウジン
    グ構造体内の流体プレナム、 (e) 負圧の状態で前記流体プレナムに流体を供給す
    るために前記流体プレナム及び前記空気/流体セパレー
    タと流体連通する、前記ハウジング構造体内の自由流体
    リザーバ、 (f) 前記空気/流体セパレータ構造体,前記自由流
    体リザーバ,及び前記流体プレナムを通る前記ハウジン
    グ構造体内の流体再循環経路、 (g) ポンプ・モードにおいて前記再循環経路に流体
    及び空気を再循環させるために前記ハウジング構造体に
    取付けられたポンプ構造体であって、前記空気/流体セ
    パレータ,前記自由流体リザーバ,及び前記流体プレナ
    ムに前記流体を通して前記流体及び前記ハウジング構造
    体から気泡を抜くために設けられたポンプ構造体、をそ
    れぞれ備えた印刷カートリッジと、 (B) 前記自由流体リザーバに負圧の状態で流体を供
    給するために流体放出動作中に前記自由流体リザーバに
    流体的に結合される流体供給源と、を含むことを特徴と
    する流体送出流体送出システム。
  35. 【請求項35】 前記ポンプ構造体が、前記流体プレナ
    ムと前記空気/流体セパレータ構造体との間の流体経路
    に配置され、流体プレナムの出口における前記流体経路
    内に、第1の弁圧力差を超えたときに前記流体プレナム
    から前記空気/流体セパレータ構造体への方向だけ流体
    の流れを可能にする第1の逆止め弁が配置されることを
    特徴とする請求項34に記載の流体送出システム。
  36. 【請求項36】 前記空気/流体セパレータ構造体の入
    口近くの前記流体経路内に、第2の弁圧力差を超えたと
    きに前記流体プレナムから前記空気/流体セパレータ構
    造体への方向だけ流体の流れを可能にする第2の逆止め
    弁が配置されることを特徴とする請求項35に記載の流
    体送出システム。
  37. 【請求項37】 前記ポンプ構造体がポンプ膜を含み、
    前記ポンプ膜の圧縮によって、前記第2の逆止め弁が開
    き、流体が前記空気/流体セパレータ構造体に流れ込
    み、前記ポンプ膜の次の弛緩によって、前記第2の逆止
    め弁が閉じ、前記第1の逆止め弁が開いて、前記流体プ
    レナムから前記流体経路に流体が流れ込むことを特徴と
    する請求項36に記載の流体送出システム。
  38. 【請求項38】 前記自由流体リザーバのパージ出口に
    配置され、開いたときに前記パージ出口からの流体と空
    気の流れを可能にするパージ弁をさらに含み、前記パー
    ジ弁が、前記ポンプ膜の次の弛緩の際に開くことを特徴
    とする請求項37に記載の流体送出システム。
  39. 【請求項39】 前記自由流体リザーバが、バイアス構
    造体によって膨張位置にバイアスされるスプリング・バ
    ッグ・チャンバ及び柔軟な壁を含むことを特徴とする請
    求項34に記載の流体送出システム。
  40. 【請求項40】 前記流体供給源が、前記自由流体リザ
    ーバ内に負圧をかける吸込み逆止め弁を介して前記印刷
    カートリッジに流体的に結合されることを特徴とする請
    求項39に記載の流体送出システム。
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