JP4332352B2 - 顔料流体送出システム - Google Patents

Description

［技術分野］
本発明は、インクジェットプリントシステムすなわち、顔料インク用にフィルタを使用するインクジェットプリントシステムに関する。特に、本発明は、分離可能なインク送出システム構成要素を流体的に相互接続させるためにフィルタ流体相互接続部ないしは流体相互接続口を用いる顔料流体送出システムである。フィルタ流体相互接続部は、インク供給容器やインクジェットプリントヘッド、インク容器受取りステーションのインクマニホルド構造等のインク送出システム構成要素間に、確実な流体相互接続を提供するように機能する。スクリーンフィルタ流体相互接続部はまた、インク送出システム構成要素が分離される際のインクの垂れ落ちを防止し、顔料インク送出システムの詰まりを防止し、かつインク供給容器からプリントヘッドへの廃物と気泡の通過を阻止する。

［発明の背景］
ビジネスの世界の至る所で、インクジェットプリントシステムは、画像再生に広く用いられている。インクジェットプリンタは、紙等のプリント媒体を横切って往復移動するキャリッジ内に取り付けられたインクジェットプリントヘッドを使用する場合が多い。プリントヘッドがプリント媒体に相対して移動する際に、制御システムがプリントヘッドを作動させ、インク滴をプリント媒体上に付着または噴射させて画像およびテキストを形成する。かかるシステムは、コンピュータプリンタ、プロッタ、コピー機およびファクシミリ機を含めた広範の適用例に用いることができる。

インクは、使い捨てプリントカートリッジの場合のように、プリントヘッドと一体となっているインク供給源、あるいはプリントヘッドとは個別に交換可能なインク供給源によりプリントヘッドに供給される。以前から用いられているタイプのプリントシステムは、キャリッジによって保持されたインク供給源を使用している。このインク供給源は、プリントヘッドと一体に形成されており、そのため、インクが使い果たされるとプリントヘッドおよびインク供給源の全体が交換される。あるいは、インク供給源は、キャリッジによって保持され、プリントヘッドとは個別に交換可能とすることもできる。さらなる代替として、インク供給源をプリントシステムに取り付けて、キャリッジにより移動することがないようにできる。インク供給源がキャリッジによって保持されない場合、インク供給源は、プリントヘッドと流体連通してプリントヘッドに補給することができるか、あるいはインク供給源が接続される補給ステーションに近接してプリントヘッドを位置決めすることによりインク供給源が断続的に接続され、それによって、プリントヘッドは補給ステーションからインクを補給される。一般に、インク供給源が個別に交換可能である場合、インク供給源は使い果たされると交換される。この場合、プリントヘッドは、プリントヘッドの寿命の終わりに交換される。インク供給源は、プリントシステム内のどこに位置するかに関係なくインクジェットプリントヘッドへ確実なインク供給を行うことが重要である。

インクジェットプリントシステムは通常、染料系インクまたは顔料インクを用いる。染料系インクでは、インクカラーは溶解状態にあり、インク自体によりインクカラーが決まる。したがって、染料系インクはすぐに溶解状態になる。顔料インクでは、インクカラーはキャリア流体ないしは担持体流体中に懸濁した粒子によって決まる。したがって、顔料インクでは、インクカラー粒子は懸濁状態をやめる、すなわち凝集するか、あるいはキャリア流体がインクカラー粒子を残して蒸発する可能性がある。これらの状況は、染料系インクでは断言されることではない。その理由は、染料系インクがすぐに溶解状態となり、染料系インクのインクカラーが沈殿したとしても、インクカラーがすぐに懸濁状態に戻るからである。染料系インクを用いるインク送出システムでは、フィルタを有する流体送出タワーを使用した流体相互接続部を用いて、インク容器や、プリントヘッド、キャリッジマニホルド等の分離可能なインク送出構成要素を流体的に結合する。

フィルタ／タワー流体相互接続部のフィルタは、インク送出システムが動作しているときに染料系インクの通過を可能にするが、インク送出構成要素が取り外される際にインクが垂れ落ちるのを防止する。さらに、フィルタ／タワー流体相互接続部のフィルタは、インク送出タワーへの、および最終的にプリントヘッドのプリント要素への気泡と粒状物質の通過を阻止することができる。気泡と粒状物質がプリント要素に入り込むと、プリント要素のインク送出チャネル、導管、チャンバ、オリフィスおよびインク噴射ノズルを詰まらせ、それにより、プリントヘッドの性能に悪影響を及ぼす可能性がある。この詰まりは、プリントヘッド内に１つまたは複数の動作不能な発射チャンバをもたらす可能性があり、これにより、詰まったプリントヘッドがその有効寿命を使い果たさないうちに新しいプリントヘッドと交換されることが必要となる。コストの点から、この作業過程は望ましくない。ろ過の恩恵をもたらすのに加えて、染料系インクを用いたフィルタ／タワー流体相互接続部は製造が経済的である。

顔料インク送出システムでは、凝集およびキャリア流体の蒸発は、ユーザが、分離可能なインク供給容器および／またはプリントヘッドをキャリッジマニホルドから取り外す際に特に問題となる。このような際に、インク容器、プリントヘッド、およびキャリッジマニホルド間の流体相互接続部が大気に晒され、流体相互接続部にあるキャリア流体は、これらの相互接続部を詰まらせ得るインクカラー粒子を残して即座に蒸発する可能性がある。蒸発による詰まりのほかに、容器、プリントヘッド、およびキャリッジが非常に長期にわたり固定状態のままである場合にインクカラー粒子がキャリア流体から沈殿し、その結果、同様に流体相互接続部を詰まらせる可能性がある。したがって、キャリア流体の蒸発時あるいはインクカラー粒子がキャリア流体内で沈殿した際にフィルタが容易に詰まってしまう可能性があるため、顔料インクを使用するインク送出システムは、フィルタ／タワー流体相互接続部を用いない。さらに、流体相互接続部と関連したインク送出チャネルが、液体架橋に起因する顔料インクの粘性の栓により詰まってしまう可能性がある。したがって、顔料インク用のインク送出システムは通常、（フィルタ／タワー流体相互接続部に比して）コストがより高い針／隔壁（セプタム）流体相互接続部を用い、この針／隔壁流体相互接続部は、針が隔壁を突き刺すため顔料インク詰まりを容易に排除または砕くことができる。

インク送出システムの構成要素のために改善された流体相互接続部が必要とされている。特に、懸濁状態をやめる（すなわち凝集する）インクカラー粒子によって、あるいはインクカラー粒子を残して蒸発するキャリア流体によって生じる顔料インク詰まりを被ることのないフィルタ／タワー流体相互接続部が必要とされている。さらに、フィルタ／タワー相互接続部に関連したインク送出チャネルは、液体架橋に起因する顔料インクの粘性の栓によって生じる詰まりを被ることがあってはならない。さらに、フィルタ／タワー流体相互接続部は、分離可能なインク供給容器およびプリントヘッドがキャリッジマニホルドから取り外される際に、インクの出口および入口にて顔料インクの垂れ落ち（すなわち漏れ）を防止すべきである。さらに、フィルタ／タワー流体相互接続部は、廃物と気泡が詰まるのを阻止するか、あるいはインク容器のインクリザーバからプリントヘッドのプリント要素へ顔料インクが流れるのを制限することを防ぐべきである。フィルタ／タワー流体相互接続部は、顔料インク送出システム構成要素の有効寿命の間、これらの機能を確実に行い、これらの構成要素を早期に交換することがないようにするとともに、それに伴うコストがかからないようにするべきである。最後に、フィルタ／タワー流体相互接続部は、製造が比較的容易であるとともに安価であり、サーマルインクジェットプリントシステムの顔料インク送出システムに用いられる構成要素中に組み込むのが比較的簡単であるべきである。

［発明の概要］
本発明は、顔料流体送出システムである。この顔料流体送出システムは、第１の構成要素と第２の構成要素とを備えている。第１の構成要素は、顔料流体供給源と流体連通する流体出口を有する。第２の構成要素は、第１の構成要素の流体出口に着脱自在に接続可能な流体入口を有する。流体入口は、顔料流体供給源と適合するフィルタを有する。

本発明の一態様では、顔料流体は、キャリア流体中に懸濁した粒子によって決まり、フィルタは、複数の孔を画成している粗織りスクリーン（open weave screen）である。複数の孔は、顔料流体を通過させるが、粒子の凝集およびキャリア流体の蒸発による詰まりを防止するようなサイズにされる。さらに、複数の孔は、第１の構成要素と第２の構成要素が取り外される際に顔料インクを保持する（すなわち垂れ落ちを防止する）ようなサイズである。本発明の他の態様では、複数の孔における各孔は、両端間寸法が２００μｍであり、深さ寸法（両端間寸法に垂直である）が１７０μｍである。本発明の別の態様では、複数の孔における各孔は、両端間寸法が１０６μｍであり、深さ寸法（両端間寸法に垂直である）が７０μｍである。本発明のさらに別の態様では、第２の構成要素の流体入口は、フィルタが取り付けられている上流端と、その反対側の下流端とを有する円筒形タワーを有する。円筒形チャネルが、タワーに垂直に延び、タワーの下流端と流体連通する。チャネルは直径が２．０ｍｍである。本発明のさらに他の態様では、第１の構成要素は交換可能な流体容器であり、第２の構成要素は交換可能なプリントヘッドである。本発明のさらに別の態様では、インク送出システムは、第２の構成要素の流体出口と着脱自在に接続可能な流体入口を有する第３の構成要素を備える。第３の構成要素の流体入口は、顔料流体供給源と適合するフィルタを有する。本発明のこの態様では、第１の構成要素は、顔料流体供給源を収容するリザーバを有する交換可能な流体容器であり、第２の構成要素は、交換可能な流体容器を着脱自在に受け取るようになっているマニホルドであり、第３の構成要素は、そのマニホルドによって着脱自在に受け取られるようになっている交換可能なプリントヘッドである。

別の実施形態では、本発明は流体相互接続部を提供する。流体相互接続部は、キャリア流体中に懸濁した粒子によって決まる顔料流体の供給源に接続可能であるようになっているタワー部材を有する。このタワー部材にはスクリーンが取り付けられている。このスクリーンは、顔料流体供給源から顔料流体を通過させるようなサイズにされるとともに、粒子の凝集およびキャリア流体の蒸発による詰まりを防止するようなサイズにされた複数の孔を画成している。

他の実施形態では、本発明はプリンタ構成要素を提供する。プリンタ構成要素は、流体入口を有するハウジングを備える。流体入口は顔料流体供給源と係脱可能である。流体入口は、顔料流体供給源から顔料流体を通過させるサイズにされた複数の孔であって、粒子の凝集およびキャリア流体の蒸発による詰まりを防止するようなサイズにされた複数の孔を画成しているフィルタを有する。

本発明のフィルタ／タワー流体相互接続部は、懸濁状態をやめた（すなわち凝集した）インクカラー粒子によって、またはインクカラー粒子を残して蒸発するキャリア流体によって生じる顔料インク詰まりを被ることがない。さらに、スクリーンフィルタ／タワー流体相互接続部と連結したインク送出チャネルは、液体架橋に起因する顔料インクの粘性の栓によって生じる詰まりを被ることがない。さらに、本発明のフィルタ／タワー流体相互接続部は、分離可能なインク送出構成要素が取り外される際の顔料インクの垂れ落ち（すなわち漏れ）を実質的に防止する。さらに、本発明のフィルタ／タワー流体相互接続部は、廃物と気泡が詰まるのを阻止するか、あるいはインク容器のインクリザーバからプリントヘッドのプリント要素へ顔料インクが流れるのを制限することを防ぐ。本発明のフィルタ／タワー相互接続部は、顔料インク送出システム構成要素の有効寿命の間、これらの機能を確実に行い、これらの構成要素を早期に交換することがないようにするとともに、それに伴うコストがかからないようにする。最後に、本発明のフィルタ／タワー流体相互接続部は、製造が比較的容易であるとともに安価であり、サーマルインクジェットプリントシステムの顔料インク送出システムに用いられる構成要素中に組み込むのが比較的簡単である。

添付図面は、本発明のさらなる理解を与えるために含まれ、本明細書に組み込まれており、本明細書の一部をなす。図面が本発明の実施形態を示すとともに、記載が本発明の原理を説明する役割を果たす。本発明の他の実施形態および本発明の多くの意図された利点は、添付図面（図中、同様の参照番号は同様の部品を示す）とともに考えると、以下の詳細な記載を参照することで、よりよく理解されるにつれて容易に評価されるであろう。

［好ましい実施形態の詳細な説明］
本発明によるフィルタ流体相互接続部４０（図３を参照）は、図１ないし図３に全体として示したサーマルインクジェットプリントシステム１０の交換可能な流体容器１２、受取りステーション１４のマニホルド１５、およびプリントヘッドカートリッジ１６を流体的に結合するのに有用である。

図１において、カバーが開いた状態で図示されているプリントシステム１０は、受取りステーション１４に取り付けられた少なくとも１つの交換可能な流体容器１２を有する。好適な一実施形態では、プリントシステム１０は、２つの交換可能な流体容器１２を有し、一方はブラックインク供給源を収容する単色カラー用流体容器１２であり、もう一方はシアン、マゼンタおよびイエローの顔料インク供給源を収容する多色カラー用流体容器１２である。交換可能な流体容器１２が受取りステーション１４内に適正に取り付けられる場合、顔料インク等の顔料流体が、交換可能な流体容器１２から少なくとも１つのインクジェットプリントヘッドカートリッジ１６へ、受取りステーション１４のマニホルド１５（図２および図３）を介して供給される。顔料インクは、キャリア流体中に懸濁したインクカラー粒子によって決まる。一般に、プリントシステム１０は、一方がブラックの顔料インク供給源からのプリント用の単色カラープリントヘッドカートリッジ１６、もう一方がシアン、マゼンタ、およびイエローの顔料インク供給源からのプリント用の多色カラープリントヘッドカートリッジ１６であるといったような少なくとも２つの交換可能なプリントヘッドカートリッジ１６を有する。好適な一実施形態では、プリントシステム１０は、４つの交換可能なプリントヘッドカートリッジ１６を有し、各プリントヘッドカートリッジ１６がブラック、シアン、マゼンタ、およびイエローの顔料インク供給源のそれぞれからのプリント用に用いられるようにする。

動作の際、インクジェットプリントヘッドカートリッジ１６は、プリンタ部１８からの作動信号に応答して、プリント媒体２２上に顔料流体を付着させる。顔料流体がプリントヘッドカートリッジ１６から噴射されるにつれて、プリントヘッドカートリッジ１６は流体容器１２から顔料インクを補給される。好適な一実施形態では、交換可能な流体容器１２、受取りステーション１４、マニホルド１５、および交換可能なインクジェットプリントヘッドカートリッジ１６はそれぞれ、プリント媒体２２に相対移動してプリントを行う走査キャリッジ２０の一部である。プリンタ部分１８は、プリント媒体２２を受け取るための媒体トレイ２４を含む。プリント媒体２２がプリントゾーンを通って前進するにつれて、走査キャリッジ２０は、プリント媒体２２に相対してプリントヘッドカートリッジ１６を移動させる。プリンタ部１８は、プリントヘッドカートリッジ１６を選択的に作動して、プリント媒体２２上に顔料流体を付着させることでプリントを行う。

図１の走査キャリッジ２０は、摺動ロッド２６に沿って摺動して、プリント媒体２２の幅に沿ってプリントする。位置決め手段（図示せず）は、走査キャリッジ２０を正確に位置決めするのに用いられる。さらに、走査キャリッジ２０が摺動ロッド２６に沿って移動するにつれて、紙前進機構（図示せず）がプリントゾーン内でプリント媒体２２を移動させる。リボンケーブル２８等の、電気的結合（electrical link）によりプリントヘッドカートリッジ１６を選択的に作動させるために電気信号が走査キャリッジ２０に供給される。

図２は、受取りステーション１４内に適正に取り付けられた一対の交換可能な流体容器１２を示した、走査キャリッジ２０の一部の斜視図である。明確にするため、単一プリントヘッドカートリッジ１６のみが受取りステーション１４のマニホルド１５と流体連通した状態で示されている。図２に見られるように、交換可能な流体容器１２のそれぞれは、交換可能な流体容器１２を受取りステーション１４に固定するためのラッチ３０を有する。さらに、受取りステーション１４は、交換可能な流体容器１２の対応するキーイング（キー締め）機構（図示せず）と相互作用する１組のキー３２を有する。交換可能な流体容器１２のキーイング機構は、受取りステーション１４のキー３２と相互作用して、確実に、交換可能な流体容器１２が受取りステーション１４と適合するようにする。

図３は、本発明による流体入口すなわちフィルタ流体相互接続部４０を有する、受取りステーション１４のマニホルド１５を示し、さらに、同様に本発明による流体入口すなわちフィルタ流体相互接続部４０を有する、交換可能なプリントヘッドカートリッジ１６を示している。マニホルド１５のフィルタ流体相互接続部４０およびプリントヘッドカートリッジ１６のフィルタ流体相互接続部４０は実質的に同様であるため、マニホルド１５に関連したフィルタ流体相互接続部のみを詳細に説明する。さらに、マニホルド１５は、フィルタ流体相互接続部４０のうち４つ（すなわち、ブラック用および３色カラー用の交換可能な流体容器１２のブラック、シアン、マゼンタ、およびイエローの顔料インク供給源それぞれのプリント用に１つずつ）を有することを理解されたい。さらに、好適な一実施形態では、ブラック、シアン、マゼンタおよびイエローのプリントヘッドカートリッジ１６のそれぞれは、ブラック、シアン、マゼンタおよびイエローのプリントヘッドインク供給源からのプリントのために単一のフィルタ流体接続部４０を有する。図３は、ブラック用流体容器１２およびブラック用プリントヘッドカートリッジ１６のみの内部の断面図である。

図３に見られるように、スクリーンフィルタ流体相互接続部４０は、上流端４４およびその反対側の下流端４６を有する円筒形流体送出タワー４２を有する。好適な一実施形態では、タワー４２は内径が３．５ｍｍである。上流端４４は、フィルタ５０（図４を参照）を支持する周縁レッジ４８を有し、このレッジ４８は上流端４４に熱固定されている。好適な一実地形態では、フィルタ５０は、ステンレス鋼のストランドを織って作られた粗織りスクリーンである。図４および図５に見られるように、フィルタ５０は、複数の正方形状の孔５２を画成している。正方形状の孔５２が図示されているが、円形または矩形等、他の形状の孔も使用可能であることを理解されたい。各孔５２は、長さ寸法が「Ｌ」、幅寸法が「Ｗ」である。各孔５２は正方形状であるため、長さ寸法「Ｌ」は幅寸法「Ｗ」に等しく、したがって、長さ寸法「Ｌ」および幅寸法「Ｗ」は、この説明の残りの部分では、単純に、孔５２の縁間寸法と呼ばれる。各孔５２の縁間寸法（すなわち、長さ寸法「Ｌ」または幅寸法「Ｗ」）は少なくとも５０μｍであり、かつ５００μｍ未満である。さらに具体的には、各孔５２の縁間寸法は少なくとも１００μｍである。

好適な一実施形態では、マニホルド１５に関連したフィルタ流体相互接続部４０のフィルタ５０の各孔５２の縁間寸法は、１０６μｍであり、プリントヘッド１６に関連したフィルタ流体相互接続部４０のフィルタ５０の各孔５２の縁間寸法は、２００μｍである。プリントヘッド１６に関連したフィルタ５０の孔５２は、マニホルド１５に関連したフィルタ５０の孔５２よりも大きくすることで、プリントヘッド１６内へ十分な空気の通過を容易に可能にして、ベーパーロック(vaper lock)を防止するようにする。

図５に見られるように、各孔５２は、縁間寸法に垂直な深さ寸法「Ｈ」を有する。各孔５２の深さ寸法「Ｈ」は少なくとも５０μｍであり、かつ５００μｍ未満である。好適な一実施形態では、マニホルド１５に関連したフィルタ５０の各孔５２の深さ寸法「Ｈ」は、７０μｍであり、プリントヘッド１６に関連したフィルタ５０の各孔５２の深さ寸法「Ｈ」は、１７０μｍである。したがって、マニホルド１５に関連したフィルタ５０の各孔５２は、縁間寸法に対する深さ寸法の比率が、約０．６５であり、プリントヘッド１６に関連したフィルタ５０の各孔５２は、縁間寸法に対する深さ寸法の比率が、約０．８５である。

全般に、マニホルド１５およびプリントヘッド１６の双方のフィルタ５０の孔５２は、流体容器１２およびプリントヘッド１６がマニホルド１５から取り外される際にインクを保持して垂れ落ちを防止するほど小さいサイズにされる。さらに、マニホルド１５およびプリントヘッド１６の双方のフィルタ５０の孔５２は、インク容器１２およびプリントヘッド１６が受取りステーション１４から取り外される際に起こり得る、インクカラー粒子が凝集する（すなわち、インクカラー粒子が懸濁状態をやめる）こと（インク容器１２、プリントヘッド１６、およびマニホルド１５が非常に長期にわたり固定状態のままである場合に起こり得る）、および／またはインクカラー粒子を残したままにするキャリア流体の蒸発による孔５２の詰まりを防止するほど大きなサイズにされる。

図３に見られるように、交換可能なインク容器１２は、顔料流体供給源を収容するリザーバ部６２を画成しているハウジング６０を有する。特に、リザーバ部６２は、内部に毛管貯留部材６４が配置されている。毛管貯留部材６４は、プリントシステム１０の受取りステーション１４に対するインク容器１２の挿脱の際に顔料インクを保持してリザーバ６２からのインクの漏れを防止するのに十分な毛管作用を有する孔部材である。毛管力は、温度変化および圧力変化等の広範な環境条件にわたり、インクリザーバ６２からの顔料インクの漏れを防止するのに十分大きくなければならない。さらに、毛管貯留部材６４の毛管作用は、リザーバ部６２の全ての向き、ならびにインク容器１２が通常の取り扱いの際に被り得る中程度の衝撃および振動に対し、顔料インクをインクリザーバ内に保持するのに十分なものである。好適な毛管貯留部材６４は、熱結合したポリマー繊維網である。

図３に見られるように、交換可能なインク容器１２のハウジング６０は、ハウジング６０内の貫通口によって画定される流体出口６６を有する。スクリーン６８は、毛管貯留部材６４と流体出口６６との間に配置される。受取りステーション１４への交換可能なインク容器１２の挿入時に、マニホルド１５の流体相互接続部４０のタワー４２の上流端４４（受取りステーション１４へ開口６３を通って延出している）は、流体出口６６へ渡り、スクリーン６８を保持し、かつ毛管６４を押圧し、タワー４２の上流端４４の付近に毛管作用が高まった領域を形成する。この毛管作用が高まった領域は、顔料インクが孔５２を通って、方向矢印７０によって示されるようにタワー４２へ入るようにフィルタ５０へ顔料インクを引き寄せる。マニホルド１５のフィルタ５０は、顔料インクと適合している。特に、マニホルド１５のフィルタ５０の孔５２は、流体容器１２がマニホルド１５から取り外される際に、インクを保持するとともに垂れ落ちを防止し、かつ気泡および廃物がフィルタ５０を通過してタワー４２に入り込むのを阻止するほど小さいサイズにされており、また、インク容器１２が受取りステーション１４から取り外される（それによって、マニホルド１５から取り外される）際に起こり得る、インクカラー粒子が凝集する（すなわち、インクカラー粒子が懸濁状態をやめる）こと（インク容器１２およびマニホルド１５が非常に長期にわたり固定状態のままである場合に起こり得る）、および／またはインクカラー粒子を残したままにするキャリア流体の蒸発による孔５２の詰まりを防止するのに十分な大きさのサイズにされている。タワー４２の周囲のエラストマー流体シール７１が、流体の漏れを防止し、流体出口６６と流体相互接続部４０との係合境界面におけるキャリア流体の蒸発を阻止する。

図３に見られるように、マニホルド１５は、貫通口により画定される流体出口７２を有する。流体出口７２は、タワー４２に対し略垂直に延在する円筒形チャネル７４を介して流体相互接続部４０のタワー４２の下流端４６と流体連通している。チャネル７４は、１．２ｍｍよりも大きな内径寸法「Ｄ」を有する。好適な一実施形態では、チャネル７４の内径寸法「Ｄ」は２．０ｍｍである。チャネル７４は、顔料インクにチャネル７４の内径にわたって液体架橋を形成させる表面張力に起因する粘性の栓による詰まりを被らないようにするほど十分に大きなサイズにされている。マニホルド１５の流体出口７２は、プリントヘッドカートリッジ１６の流体相互接続部４０を着脱自在に受け入れる。

マニホルド１５の流体相互接続部４０がインク容器１２の流体出口６６について機能するのと同様に、プリントヘッドカートリッジ１６のハウジング７７の流体相互接続部４０は、マニホルド１５の流体出口７２について機能する。特に、プリントヘッド１６のフィルタ５０は顔料インクと適合しており、プリントヘッド１６のフィルタ５０の孔５２は、流体容器１２がマニホルド１５から取り外される際にインクを保持するとともに垂れ落ちるのを防止し、かつ気泡と廃物がフィルタ５０を通過してタワー４２に入り込むのを阻止するほど小さいサイズにされている。さらに、プリントヘッド１６のフィルタ５０の孔５２は、プリントヘッド１６が受取りステーション１４から取り外される（それによって、マニホルド１５から取り外される）際に起こり得る、インクカラー粒子が凝集する（すなわち、インクカラー粒子が懸濁状態をやめる）こと（プリントヘッド１６およびマニホルド１５が非常に長期にわたり固定状態のままである場合に起こり得る）、および／またはインクカラー粒子を残したままにするキャリア流体の蒸発による孔５２の詰まりを防止するのに十分な大きさのサイズにされている。

マニホルド１５の流体出口７２は、マニホルド毛管部材８０を有する。マニホルド１５とのプリントヘッドカートリッジ１６の係合時に、プリントヘッドカートリッジ１６の流体相互接続部４０のタワー４２は、マニホルド毛管部材８０を押圧し、タワー４２の上流端４４の付近に毛管作用の増した領域を形成する。毛管作用の増したこの領域は、顔料インクをプリントヘッド１６のフィルタ５０へ顔料インクを引き寄せて、顔料インクが、孔５２を通過して、タワー４２へ入り込み、かつ、方向矢印８２で表すように、プリントヘッドカートリッジ１６の圧力調整器９０に至るようにする。

図６は、マニホルド１５がなくされており、インク容器１２がプリントヘッドカートリッジ１６に着脱自在に直接連結されている、代替の実施形態を示す。この代替の実施形態では、同様の部品は同様の符号を付けられている。この代替の実施形態では、プリントヘッドカートリッジ１６の流体相互接続部４０は、インク容器１２の流体出口６６について機能する。

本発明のフィルタ／タワー流体相互接続部４０は、インク容器１２およびプリントヘッドカートリッジ１６がマニホルド１５から取り外される際にインクを保持するとともにインクの垂れ落ちを実質的に防止する。さらに、本発明のフィルタ／タワー流体相互接続部４０は、懸濁状態をやめた（すなわち凝集した）インクカラー粒子により、またはインクカラー粒子を残して蒸発するキャリア流体により生じる顔料インクの詰まりを被ることがない。さらに、フィルタ／タワー流体相互接続部４０に関連したインク送出チャネル７４は、液体架橋に起因する顔料インクの粘性の栓によって生じる詰まりを被ることがない。さらに、本発明のフィルタ／タワー流体相互接続部４０は、廃物と気泡の詰まりを阻止するか、あるいはインク容器１２のインクリザーバ６２からプリントヘッド１６のプリント要素へ顔料インクが流れるのを保持する。本発明のフィルタ／タワー流体相互接続部４０は、顔料インク送出システム構成要素の有効寿命の間、これらの機能を確実に行い、これらの構成要素を早期に交換することがないようにするとともに、それに伴うコストがかからないようにする。最後に、本発明のフィルタ／タワー流体相互接続部４０は、製造が比較的容易であるとともに安価であり、サーマルインクジェットプリントシステムの顔料インク送出システムに用いられる構成要素中に組み込むのが比較的簡単である。

本発明を好適な実施形態に言及して説明してきたが、当業者は、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、形態上および細部に変更がなされ得ることを理解するであろう。

複数の交換可能なインク容器と、受取りステーションと、本発明によるフィルタ流体相互接続部を組み込んだ複数の交換可能なインクジェットプリントヘッドカートリッジとを示すようにカバーが開けられている、サーマルインクジェットプリントシステムの斜視図である。 交換可能なインク容器と１つまたは複数のプリントヘッドカートリッジとの間に流体連通を与えるマニホルドを有する受取りステーション内に配置された交換可能なインク容器を示した、走査キャリッジの一部の斜視図である。 交換可能なインク容器、および本発明によるフィルタ流体相互接続部を用いてマニホルドと流体結合している交換可能なプリントヘッドカートリッジの部分断面図である。 図３に示したフィルタ流体相互接続部のスクリーンフィルタを大幅に拡大して示す平面図である。 図４の線５−５に沿ったスクリーンフィルタの断面図である。 本発明によるフィルタ流体相互接続部を用いて、交換可能なインク容器が交換可能なプリントヘッドカートリッジに直接流体的に結合している代替の実施形態を示す部分的な断面図である。

符号の説明

１２ 流体容器（第１の構成要素）
１５ マニホルド（第１の構成要素、第２の構成要素）
１６ プリントヘッドカートリッジ（第２の構成要素、プリントヘッド、第３の構成要素）
４０ フィルタ流体相互接続部（流体入口）
４２ 円筒形流体送出タワー
４４ 上流端
４６ 下流端
５０ フィルタ
５２ 孔（複数の孔）
６２ リザーバ部（リザーバ）
６６、７２ 流体出口
７４ 円筒形チャネル（円筒形流体送出チャネル）
Ｄ 内径寸法（直径寸法）
Ｈ 深さ寸法
Ｌ 長さ寸法（縁間寸法）
Ｗ 幅寸法（縁間寸法）

Claims (1)

1. 流体出口を備え、前記流体出口が顔料流体供給源と流体連通する第１の構成要素と、
   前記第１の構成要素の前記流体出口と着脱自在に接続された流体入口を備え、前記流体入口にはフィルタが配設されている第２の構成要素であって、前記流体入口は、上流端とその反対側の下流端とを有する円筒形流体送出タワーを含み、前記流体入口は、前記円筒形流体送出タワーに略垂直であるとともに前記円筒形流体送出タワーの前記下流端と流体連通する円筒形流体送出チャネルによって画定され、前記フィルタは前記上流端に配置されており、前記流体入口と流体連通する流体出口を備え、該流体出口には毛管部材が設けられた第２の構成要素と、
   前記第２の構成要素の前記流体出口と着脱自在に接続された流体入口を備え、この流体入口にはフィルタが配設されている第３の構成要素とを備え、
   前記第２の構成要素のフィルタと前記第３の構成要素のフィルタとは、複数の円形又は矩形の孔それぞれを有し、前記複数の孔の各孔は、少なくとも５０μｍ以上かつ５００μｍ未満の内周の径方向寸法を有するものか又は少なくとも５０μｍ以上かつ５００μｍ未満の対向する辺間の寸法を有するものである、顔料流体送出システム。

Images