JP2004501006A - プリントエンジン用インキ供給機構 - Google Patents

Abstract

プリントエンジン（５００）にインキを供給するためのインキ供給機構（７０２）は、とげ状突起部（７０４）を備える。ケーシング（７０６）が、とげ状突起部（７０４）の上方に取り付けられている。とげ状突起部（７０４）とケーシング（７０６）により、平行であるが隔離された、複数のインキ供給ギャラリー（７０８）が画定されている。プリントヘッド（５１６）にインキを供給するための、実質的に間隔をあけて並べられたインキ供給出口（７５０）がとげ状突起部（７０４）に画定されている。ギャラリー（７０８）の１つと流体連通するよう各出口を配置するために、供給流路（７１０）がその出口と関連している。

Description

【０００１】
発明の分野
本発明は、プリントエンジンに関する。本発明は、即時印刷デジタルカメラ用のプリントエンジンに特定の用途を有する。より詳しくは、本発明は、プリントエンジンのプリントヘッドにインキを供給するためのインキ供給機構に関する。
【０００２】
発明の背景
多色プリントヘッド、特にページ幅プリントヘッドにおいては、異なる色のインキ（これには、必要に応じて、赤外スペクトルだけで不可視であるインキが含まれる）を互いから厳密に隔離しながら、それらをプリントヘッドに供給することが必要である。プリントヘッドが小さな寸法であるために、種々の色のインキをプリントヘッドの種々の部分に正確に供給する装置が必要とされる。
【０００３】
また、プリントエンジンのコンパクト化を達成するために、可能な限りにおいてコンパクトなインキ供給機構を作ることが望ましい。
【０００４】
「ページ幅」とは、プリント媒体がプリントヘッドを通過するにつれ、プリントヘッドが、プリント媒体を横切ることなく、又はラスタすることなく、プリント媒体上に一度に一行印刷することを意味する。
【０００５】
発明の概要
本発明によれば、プリントエンジンのプリントヘッドにインキを供給するためのインキ供給機構が提供される。該インキ供給機構は、
とげ状突起部と、
とげ状突起部の上方に取り付けられたケーシングであって、とげ状突起部とケーシングは、平行ではあるが隔離された、複数のインキ供給ギャラリーを画定する、前記ケーシングと、
プリントヘッドにインキを供給するために、実質的に間隔をあけて並んでとげ状突起部に画定された、複数のインキ供給出口と、
各出口と関連して、ギャラリーのうちの１つと流体連通するようにその出口を配置する供給流路と、
を備える。
【０００６】
プリントヘッドは、プリント媒体上に様々な種類のインキを印刷するページ幅プリントヘッドであってよく、各種のインキ用に一群のマイクロエレクトロケミカルシステム（ＭＥＭＳ）装置を有している。そして、インキ供給機構は、プリントヘッドの各群のＭＥＭＳ装置用に、複数のインキ供給出口を備えてよい。
【０００７】
供給出口は群になって配置されおり、供給出口の各群は各種インキ用に１つの供給出口を備えていてよい。
【０００８】
出口は、とげ状突起部の中央の軸領域に配置されており、流路は、該中央領域から異なる方向に放射している各出口群の供給出口と関連していてよい。つまり、流路は、実質的に、供給出口の各群に関して掌状であってよい。
【０００９】
プリントヘッドは、インキ供給部材がインキ供給機構と連通して、とげ状突起部の中央の軸領域に受け入れられる。
【００１０】
空気供給路が、プリントヘッドに並んで、とげ状突起部に画定されてよい。
【００１１】
とげ状突起部が、支持部材上に支持されており、とげ状突起部と支持部材との間には、プリントヘッドに電気信号を供給するための電気コネクタが閉じ込められて保持されていてよい。電気コネクタは、テープ自動付着（ＴＡＢ）膜を備えていてよい。可撓性回路基板がＴＡＢ膜に電気的に接続されており、支持部材が起伏形成物を備えていてよく、これによりＴＡＢ膜と電気的に接触するように可撓性回路基板が圧迫される。
【００１２】
ケーシング上方に、ケーシングを保護して座面を画定するためにキャップ部分が受け入れられてよい。分離手段は、プリント媒体の一片を、その上に像がプリントされた後に、プリント媒体の供給物の残りから分離するために、座面を圧迫する。
【００１３】
図面の詳細な説明
図面において、参照番号５００は一般的に、本発明に係るプリントエンジンを示す。プリントエンジン５００はプリントエンジンアセンブリ５０２を備え、そこにプリントロールカートリッジ５０４が着脱自在に取付け可能である。
【００１４】
プリントカートリッジ５０４は、それぞれＰＣＴ／ＡＵ００／００７４１及びＰＣＴ／ＡＵ００／００７４２として本願と同時に出願した「Ａ　Ｐｒｉｎｔ　Ｃａｒｔｒｉｄｇｅ」（事件整理番号ＣＡ０２）及び「Ａｎ　Ｉｎｋ　Ｃａｒｔｒｉｄｇｅ」（事件整理番号ＣＡ０４）と称する我々の同時継続出願により詳しく記載されており、それの開示の内容を参照によってここに明確に組み込む。
【００１５】
プリントエンジンアセンブリ５０２は第一のサブアセンブリ５０６及び第二のプリントヘッドサブアセンブリ５０８を備える。
【００１６】
サブアセンブリ５０６はシャーシ５１０を備える。シャーシ５１０は、インキ供給路５１４がそこに成形される第一の成形物５１２を備える。インキ供給路５１４は、プリントヘッドサブアセンブリ５０８のプリントカートリッジ５０４からプリントヘッド５１６へ（図５〜７）インキを供給する。プリントヘッド５１６は４色、又は３色と赤外光スペクトル内でだけ見ることができるインキ（以下「赤外インキ」と呼ぶ）で印刷する。したがって、成形物５１２には空気供給路５１８と共に４つのインキ供給路５１４が画定される。空気供給路５１８は、プリントヘッド５１６に空気を供給して、プリントヘッド５１６のノズルガードに異物が蓄積するのを防止する。
【００１７】
シャーシ５１０はさらにカバー成形物５２０を備える。カバー成形物５２０はその上にポンプ５２２を支持する。ポンプ５２２は吸込みポンプであり、それは空気入口ピン５２４及び空気取入口５２６を介してプリントカートリッジ５０４内のエアフィルタを通して空気を引き込む。空気は出口開口部５２８を通してシャーシ５１０の空気供給路５１８内に追い込まれる。
【００１８】
シャーシ５１０はさらに、ステッパモータ５３０の形の第一の駆動モータを支持する。ステッパモータ５３０は第一の歯車列を介してポンプ５２２を駆動する。ステッパモータ５３０はまた、第二の歯車列５３８を介してプリントカートリッジ５０４のローラアセンブリ５３６の駆動ローラ５３４（図５）にも接続される。歯車列５３８は駆動ローラ５３４の端に担持された係合可能なエレメント５４０（図２）を係合する。ステッパモータ５３０はしたがって、サブアセンブリ５０８のプリントヘッド５１２へのプリント媒体５４２の供給を制御して、プリント媒体がプリントヘッド５１６の下を通過するときにそこに画像が印刷されることを可能にする。また、ステッパモータ５３０はプリント媒体５４２を前進させるためにだけ作動するので、ポンプ５２２はプリント媒体５４２に印刷が行なわれるときにプリントヘッド５１６上に空気を吹き付けるためにだけ作動することにも注意されたい。
【００１９】
シャーシ５１０の成形物５１２はまた、インキ供給路５１４と連通しているピン５４４の形の複数のインキ供給導管をも支持する。インキ供給ピン５４４は、プリントカートリッジ５０４のインキチャンバ又はインキ溜め５４８（図５）からプリントヘッド５１６に供給されるインキを引き出すために、プリントカートリッジ５０４の弾性カラーアセンブリ５４６を介して受容される。
【００２０】
ＤＣモータである第二のモータ５５０は、クリップ５５２を介してシャーシ５１０のカバー成形物５２０に支持される。モータ５５０は、カッタアームアセンブリ５５４の形の分離手段を駆動して、プリント媒体の一片をプリント媒体の残りから分離するために設けられる。モータ５５０は、その出力シャフト上に傘歯車を担持する。傘歯車５５６は、カッタアセンブリ５５４のウォーム歯車５６０に担持された傘歯車５５８と噛み合う。ウォーム歯車５６０は、プリントヘッドサブアセンブリ５０８のシャーシ台板５６４に軸受５６２を介して回転自在に支持される。
【００２１】
カッタアセンブリ５５４は、取付ブロック５７０上の弾力性のある可撓性アーム５６８上に支持されカッタホイール５６６を備える。ウォーム歯車５６０は、ウォーム歯車５６０が回転するときに取付けブロック５７０及びカッタホイール５６６がシャーシ台板５６４を横切るように、取付けブロック５７０を通過する。取付けブロック５７０は台板５６４のリップ５７２に寄り掛かり、ウォーム歯車５６０に対する取付ブロック５７０の回転を阻止する。さらに、プリント媒体５４２の切断を行なうために、カッタホイール５６６はプリントヘッドサブアセンブリ５０８の上部筐体又はキャップ部分５７４にも寄り掛かる。このキャップ部分５７４は金属部分である。したがって、カッタホイール５６６がキャップ部分５７４を横切るときに、はさみ状切断動作がプリント媒体に行なわれて、画像が印刷されたプリント媒体５４２の部分が分離される。
【００２２】
サブアセンブリ５０６はイジェクタ機構５７６を備える。イジェクタ機構５７６はシャージ５１０に担持され、イジェクタ機構５７６を挟んでシャーシ５１０に固定するクリップ５８０を有するカラー５７８ーを持つ。カラー５７８は弾性材料のインサート５８２をその中に支持する。弾性インサート５８２は複数の開口部５８４を画定する。開口部５８４はピン５４４の入口開口部を閉鎖して、ピン５４４内への異物の侵入を阻止し、そうすることでインキ供給路５１４及びプリントヘッド５１６への侵入を阻止する。加えて、インサート５８４は、同じ目的で空気入口ピン５２４の入口開口部を閉鎖するランド又はプラットフォーム５８６を画定する。
【００２３】
図面の図３により詳細に示すように、カートリッジ５０４がプリントエンジン５００から取り外されるときに、カラー５７８をシャーシ５１０に対して間隔を置いた位置に押しやるために、コイルばね５８８がシャーシ５１０とカラー５７８の間に配設される。図面の図４では後退位置にあるイジェクタ機構５７６が示されている。
【００２４】
プリントヘッドサブアセンブリ５０８は、先に述べたように、台板５６４を備える。キャップ機構５９０が台板５６４上に変位可能に支持され、プリントヘッド５１６に向けて、及びそこから離れるように変位可能である。キャップ機構５９０は、キャリア５９３上に配設された矩形リブ５９２を備える。キャリアは変位機構５９４によって支持され、それはプリントヘッド５１６が作動していないときにリブ５９２をプリントヘッド５１６と界接状態に変位される。逆に、プリントヘッド５１６が作動しているときに、変位機構はリブ５９２を後退させてプリントヘッド５１６と界接しないように作動する。
【００２５】
プリントヘッドサブアセンブリ５０８は、プリントヘッド５１６が取り付けられているプリントヘッド支持成形物５９６を備える。成形物５９６は、成形物５９６に配設されたインサート５９９と共に、画像がそこに印刷されるときにプリント媒体５４２が通過する流路５９８を画定する。成形物５９６には、キャップ機構５９０がキャップ位置にあるときにそこを通して突出する溝７００が画定される。
【００２６】
インキ供給機構７０２は、キャップ部５７４の下にインサート５９９によって支持される。インキ供給機構７０２は、とげ状突起部７０４及びとげ状突起部７０４に取り付けられたケーシング７０６を備えている。流路７１０（図７）を介してプリントヘッド５１６にインキを供給するために、とげ状突起部７０４及びケーシング７０６はそれらの間に、シャーシ５１０内のインキ供給路５１４と連通したインキ供給ギャラリー７０８を画定する。
【００２７】
空気供給路７１１（図８）は、プリントヘッド５１６と並んでとげ状突起部７０４内に画定される。
【００２８】
電気信号は、インサート５９９とインキ供給機構７０２との間に閉じ込められて保持されたＴＡＢ膜７１２を介してプリントヘッド５１６に供給される。
【００２９】
成形物５９６は傾斜ウィング部７１４を備える。可撓性プリント回路基板（ＰＣＢ）７１６はウィング部７１４に支持されて固定される。可撓性ＰＣＢ７１６は、インサート５９９のリブ７１８を介してＴＡＢ膜７１２と係合するように圧迫されることによって、ＴＡＢ膜７１２と電気的に接触する。可撓性ＰＣＢ７１６はその上にバスバー７２０を支持している。バスバー７２０は、プリントヘッド５１６及びプリントエンジン５００の他の電力供給される構成部品に電力を提供する。さらに、カートリッジ５０４がプリントエンジン５００と互換可能でありかつそれに応従することを確保するＱＡチップ（図示せず）と共に、カメラプリントエンジン制御チップ７２１が可撓性ＰＣＢ上に支持される。この目的のために、ＰＣＢ７１６はプリントカートリッジ５０４の接点７２５と係合する接点７２３を備える。
【００３０】
図面の図７により明瞭に示す通り、プリントヘッド自体が、シリコンウエハ７２４上に配設されたノズルガード７２２を備える。インキは、インキ供給部材７２６を介してプリントヘッド５１６のノズル配列７５７に供給される。インキ供給部材７２６は、要求に応じてインキをプリントヘッド５１６のノズルの配列に供給するために、インキ供給機構７０２の流路７１０の出口と連通する。
【００３１】
図面の図１４により詳細に示されているインキ供給部材７２６は、シリコンウエハ７２４上に取り付けられたシリコンウエハブロックである。部材７２６は、その中に形成されたチャネル７２８を有する。チャネル７２８は、部材７２６の長さで伸張する。先に述べたように、プリントヘッド５１６は、群になって配設されたノズル（図示せず）を有する多色プリントヘッドである。各群は、一つの色又は赤外インキをプリントする。ノズル７５７は、シリコンウエハ７２４の反対表面７３２上に取り付けられる部材７２６を用いて、シリコンウエハ７２４の表面７３０上に取り付けられたＭＥＭＳ装置である。各ノズルは、ウエハ７２４を通って伸張するインキ供給流路７３４によって供給される。
【００３２】
したがって、ブロック７２６の各チャネル７２８は、流路７３４の関連する群と通じている。各チャネル７２８は、複数のインキ入口開口部７３６、７３８、７４０及び７４２を有する。例えば、インキ入口開口部７３６は、ウエハ７２４のインキ供給流路７３４の第一の群に黒色インキを供給する。代わりとして、３色及び赤外インキが供給される場合には、インキ入口開口部７３６は、ノズルの第一の群に流路７３４を介して赤外インキを供給する。インキ入口開口部７３８は、ノズルの第二の群に入口流路７３４を介してマゼンタインキを供給する。インキ入口開口部７４０は、ノズルの第三の群に流路７３４を介して黄色インキを供給する。入口開口部の最後の群７４２は、ノズルの第四の群に流路７３４を介してシアンインキを供給する。
【００３３】
入口開口部７３６、７３８、７４０、７４２の各々は、横に伸張する密閉材料ビーズ７４４を介して、近隣の開口部から隔離されている。インキ供給機構７０２は、開口部（７３６〜７４２）を互いに隔離するように、部材７２６の上面７４６を圧迫することが認識されよう。
【００３４】
また、ＴＡＢ膜が、接着剤７４８を介してウエハ７２４の表面７３０に結合されていることにも注意されたい。ビーズ７４８は、ウエハ７２４の側面に対して液密シール（ｆｌｕｉｄ ｔｉｇｈｔ ｓｅａｌ）をさらに形成する。
【００３５】
各ＭＥＭＳ装置７５７から排出されるインキは、ノズルガード７２２の流路７５０を通って排出される。ノズルガードの表面７５２と、ノズルガード７２２とウエハ７２４の間の領域７５４とを、外部からの粒子の無い状態に維持するために、ノズルガード７２２の表面７５２上に、そして入口開口部７５６を介して領域７５４の中へと空気が吹きかけられる。
【００３６】
部材７２６は、シリコンウエハであり、したがって、チャネル７２８及び入口開口部（７３６〜７４２）は、エッチング技術により、ウエハ７２６に形成されている。
【００３７】
図１０から図１３を参照すると、インキ供給機構の断面が示されている。断面は、インキ供給機構７０２に沿って、０．５ミリの間隔を互いにあけている。先に述べたように、インキ供給機構７０２のとげ状突起部７０４は、ギャラリー７０８からプリントヘッド５１６の部材７２６へインキを供給するために、そこに画定された複数の流路７１０を有する。
【００３８】
各ギャラリー７０８が、それと関連する複数の流路７１０を有することはいうまでもない。プリントヘッド５１６の部材７２６と関連する入口開口部７３６、７３８、７４０又は７４２があるように、各ギャラリー７０８と関連する流路７１０がある。
【００３９】
したがって、図面の図１０で示されるように、ギャラリー７０８．１と連通する各流路７１０は、部材７２６にあるその関連する開口部７４２にインキを供給する。ギャラリー７０８．１は、プリントヘッド５１６にシアンインキを供給する。
【００４０】
図面の図１１で示すように、ギャラリー７０８．２は、ギャラリー７０８．２と流体連通にある流路７１０を介して、部材７２６の開口部７３６と流体連通している。ギャラリー７０８．２は、プリントヘッド５１６に、場合により、黒色インキ又は赤外インキを供給する。
【００４１】
ギャラリー７０８．３（図１２）は、ギャラリー７０８．３と流体連通にある流路７１０を介して、部材７２６の開口部７４０と流体連通している。ギャラリー７０８．３は、プリントヘッド５１６に黄色インキを供給する。
【００４２】
最後に、ギャラリー７０８．４は、プリントヘッド５１６にマゼンタインキを供給するために、部材７２６の開口部７３８と、これらの開口部７３８にインキを供給する流路７１０と連通する。
【００４３】
したがって、本発明の利点は、インキ供給部材７２６との組み合わせで、プリントヘッド５１６にインキを供給するためのインキ供給機構７０２として、プラスチックス成形を利用できることである。流路７３４間の間隔は、１００ミクロンのオーダーである。これに対して、開口部（７３６〜７４２）間の間隔、したがって供給流路７１０間の間隔は、０．５ミリのオーダーである。開口部間の間隔が１００ミクロンのオーダーである装置を製造することよりも、０．５ミリ間隔で間隔のあいた流路を有する装置を成形することのほうが容易なことはいうまでもない。
【００４４】
広範囲に記載される本発明の精神又は範囲から逸脱することなく、多数の変形及び／又は変化を施すことができることを当業者は理解されるであろう。したがって、本実施形態はあらゆる点で例証であって、限定ではないと考慮されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明に係る構成要素を備える、プリントエンジンの三次元図である。
【図２】
プリントエンジンの三次元組立分解図である。
【図３】
プリントエンジンと共に使用される着脱自在のプリントカートリッジを取り外した状態のプリントエンジンの三次元図である。
【図４】
プリントカートリッジが破線で示されるプリントエンジンの三次元背面図である。
【図５】
プリントエンジンの三次元断面図である。
【図６】
プリントエンジンのプリントヘッドサブアセンブリの三次元組立分解図である。
【図７】
プリントヘッドサブアセンブリの部分切欠図である。
【図８】
キャップ機構がキャップ位置にある状態のプリントヘッドサブアセンブリの断面端面図である。
【図９】
キャップ機構がキャップ外し位置にある状態のプリントヘッドサブアセンブリである。
【図１０】
本発明に係るインキ供給機構を備える、プリントヘッドサブアセンブリの部分を示す種々の断面である。
【図１１】
本発明に係るインキ供給機構を備える、プリントヘッドサブアセンブリの部分を示す種々の断面である。
【図１２】
本発明に係るインキ供給機構を備える、プリントヘッドサブアセンブリの部分を示す種々の断面である。
【図１３】
本発明に係るインキ供給機構を備える、プリントヘッドサブアセンブリの部分を示す種々の断面である。
【図１４】
図１０〜図１３のインキ供給機構と連通するプリントヘッドの拡大された三次元概略図である。

Claims (10)

1. プリントエンジンのプリントヘッドにインキを供給するためのインキ供給機構であって、
   とげ状突起部と、
   とげ状突起部の上方に取り付けられたケーシングであって、とげ状突起部とケーシングは、平行であるが隔離された、複数のインキ供給ギャラリーを画定する、前記ケーシングと、
   プリントヘッドにインキを供給するために、とげ状突起部に、実質的に間隔をあけて並んで画定された、複数のインキ供給出口と、
   各出口をギャラリーの１つと流体連通させて配置するために、各出口と関連した供給流路と、
   を備えた、前記インキ供給機構。
2. プリントヘッドが、プリント媒体に様々な種類のインキをプリントするページ幅プリントヘッドであり、該プリントヘッドは、各種インキ用に一群のマイクロエレクトロケミカル（ＭＥＭＳ）装置を有し、インキ供給機構が、プリントヘッドＭＥＭＳ装置の各群用に、複数のインキ供給出口を備える、請求項１に記載のインキ供給機構。
3. 供給出口が群になって配置されおり、供給出口の各群は、各種インキ用に１つの供給出口を備える、請求項２に記載のインキ供給機構。
4. 出口が、とげ状突起部の中央の軸領域に配設されており、流路が、前記中央領域から異なる方向に放射している各出口群の供給出口と関連している、請求項３に記載のインキ供給機構。
5. プリントヘッドが、とげ状突起部の中央の軸領域に受け入れられる、請求項５に記載のインキ供給機構。
6. 空気供給路が、プリントヘッドに並んでとげ状突起部に画定されている、請求項５に記載のインキ供給機構。
7. とげ状突起部が、支持部材上に支持されており、とげ状突起部と支持部材との間には、プリントヘッドに電気信号を供給するための電気コネクタが閉じ込められて保持されている、請求項５に記載のインキ供給機構。
8. 電気コネクタが、テープ自動付着（ＴＡＢ）膜を備えている、請求項７に記載のインキ供給機構。
9. 可撓性回路基板が、ＴＡＢ膜に電気的に接続されており、支持部材は、ＴＡＢ膜と電気的に接触するよう可撓性回路基板を圧迫する起伏形成物を備える、請求項８に記載のインキ供給機構。
10. ケーシングの上方にキャップ部分が受け入れられる、請求項１に記載のインキ供給機構。