JP4885879B2 - 流体滴下排出 - Google Patents

Description

本出願は、流体滴下排出（ｆｌｕｉｄ ｄｒｏｐ ｅｊｅｃｔｉｏｎ）の分野に関する。

多くのインクジェットシステムにおいて、インクはチャンバまたはオリフィス（ｏｒｉｆｉｃｅ）に接続された通路に供給され、インクは、オリフィスから、通常、通路と連絡する圧力生成面を有する圧電結晶によって通路のインクに付加された圧力の増減の連続的なサイクルの結果、ドロップバイドロップ（ｄｒｏｐ−ｂｙ−ｄｒｏｐ）で排出される。通路に導入されたインクが溶解空気を含む場合、圧力サイクルの圧力減少部分中のインクの減圧は、溶解空気が通路内のインクに小さな気泡を形成する原因となり得る。チャンバ内のインクの繰り返しの減圧はこれらの気泡を増加の原因となり、そのような気泡はインクジェット装置の故障を引き起こし得る。また、気泡は、ノズルでの容器からの流入による摂取によってインク通路へ導入され得、し、または、温度は噴出流体における空気の溶解性に影響を及ぼすのでインク温度が循環されると、形成し得る。例えば、水ベースの噴出流体が空気で飽和され次いで加熱されると、流体内の空気の溶解性は減少され、噴出流体は過飽和となり気泡を形成する傾向がある。

インクジェットヘッドに蓄積する気泡は、パージ（ｐｕｒｇｅ）されたインクが気泡をインクノズルから外へ運び出すようにインクヘッドプリントヘッドをパージすることによって除去され得る。一般に、より大きい気泡はより小さい気泡よりインク流体によってより簡単にパージされる。大きい気泡は流速が大きい領域をカバーし、一方、小さい気泡はコーナーで簡単に捕捉されるかまたは流速が小さい壁に付着し得る。気泡がチャネルの大きさに対して相当な割合まで増加すると、フローチャネルは気泡によって抑制されるので、流速は気泡の近辺において増加する。このことは気泡全体の圧力降下をさらに大きくし、気泡をより動き易くする。

インクジェットプリントヘッドは、従来２つの方法によってパージされる。即ち、ａ）インク供給を加圧することによって、インクをインクノズルから放出させる。ｂ）ノズルキャップをノズルプレートに適用することによってノズルを通してインクを吸い込む。

特許文献１、特許文献２、および同一人に譲渡された特許文献３は、インク供給システムを開示し、該インク供給システムにおいて、ポンプは圧力を生成し、容器内のインクを加圧し、インクをオリフィスを通してインクジェットヘッドから放出し、それによってインクと共に捕捉された空気を運ぶ。そのような流出パージシステムは、必然的に、パージ処理時にオリフィスから排出される相当な量のインクを収集し除去するために、比較的に高容量のインクノズルキャプチャおよび洗浄デバイスを必要とする。

圧力パージ方法は、インクプリントヘッド内のインク流体を加圧し、インク流体内の気泡サイズを減少させ、このことは気泡のパージをより難しくする。従って圧力インクパージを用いて気泡を除去することの有効性は基本的に制限される。
米国特許第４，４１９，６７７号明細書 米国特許第４，６５８，２７４号明細書 米国特許第４，９３７，５９８号明細書

（概要）
一局面において、滴下排出システムが開示される。滴下排出システムは、流体を排出するための複数のノズルを備えている滴下排出ヘッド、流体を滴下排出ヘッドに供給するように適合されたポンピングチャンバ、ノズル外に負圧を生成することによって流体をノズルからパージする能力のある流体パージユニット、および流体がノズルからパージされた場合滴下排出ヘッドへの流体フローの流体抵抗を増加させ得るフローレギュレータを含む。

別の局面において、インクジェットプリントヘッドをパージする方法が開示される。該方法は、ポンピングチャンバからインクジェットプリントヘッドへインクを供給すること、インクをポンピングチャンバへ供給するインク通路の流体抵抗を増加させること、インクをインクジェットプリントヘッドのインクジェットノズルからパージすること、およびインクをポンピングチャンバへ供給するインク通路の流体抵抗を減少させることを含む。

さらに別の局面において、流体排出システムにおいて流体をパージする方法は、流体を流体排出ノズルを含む流体排出ヘッドへ流体通路を通して供給すること、流体通路に沿った領域の流体アップストリームに対する流体抵抗を増加させること、流体を流体通路に沿った領域から流体をパージすることを含む。

システムおよび方法のインプリメンテーションは、以下の中の１つ以上を含み得る。滴下排出ヘッドは、インク流体を排出するように適合された複数のインクジェットノズルを備えているインクジェットプリントヘッドであり得る。フローレギュレータは、ポンピングチャンバへのインクフローを調整し得る。フローレギュレータは、受動素子または能動素子であり得る。フローレギュレータは、インクジェットプリンティングシステムの動作のモードに応答するコントロールユニットによって制御され得る。フローレギュレータは、１つ以上の可変バルブ、ソレノイドバルブ、サーボバルブまたは開／閉バイパスバルブと同時の流体抵抗を含み得る。インクパージユニットは、インクジェットノズルを外気から密閉し得るノズルキャップ、ならびに、ノズルキャップおよびインクジェットプリントヘッドによって生成される気密空間から空気をくみ出し、それによってインクジェットノズルからインクをパージするための負圧を生成するポンプを含み得る。機構は、インクジェットノズルにはめこみおよびインクジェットノズルから外すようにノズルキャプを動かし得る。インクパージユニットは、インクジェットプリントヘッドにあるインクジェットノズルのサブセットからインクをパージし得る。空気分離器は、インクをインクジェットプリントヘッドに供給するインク通路を通るインクと流体接触し得、空気分離器は、インク流体から溶解気体を除去し得る。インクジェットプリンティングシステムは、インクジェットノズルから排出されたインク滴を受け取るためのインクレシーバ、およびインクジェットプリントヘッドとインクレシーバとの間の相対的移動を生成するための移送機構をさらに備えている。インク容器は、ポンピングチャンバに供給されるインクを貯蔵し得る。フローレギュレータは、インク容器とポンピングチャンバとの間のインク通路に沿って、インク容器の中に、またはインク容器への入口に接続されたインク通路に沿って位置され得る。

システムおよび方法のインプリメンテーションは、以下の中の１つ以上を含み得る。インク通路を通るインクの流体抵抗は、インクジェットプリントヘッドのインクジェットノズルからインクをパージする前またはパージ中に増加される。インク通路を通るインクの流体抵抗は、インクジェットプリントヘッドのインクジェットノズルからインクをパージ中またはパージ後に減少される。方法は、インクジェットプリントヘッドの遊び時間の長さを追跡すること、インクジェットプリントヘッドの加速を追跡すること、およびインクジェットプリントヘッドのインク充填状態を追跡することをさらに含む。

実施形態は、以下の利点の中の１つ以上を含み得る。パージアレンジメントを有するインクジェットヘッドは、インクジェットプリントヘッドの従来のサックタイプ方法を改善する。フローレギュレータは、ポンピングチャンバ内の圧力降下が増加するように、インクパージ中にポンピングチャンバのインクフローアップストリームの流体抵抗を増加し得る。その結果、ポンピングチャンバにおけるインクの気泡は拡張し得、従ってより効果的に除去され得る。

別の可能な利点は、単純で信頼性ある機構がインクジェットプリンティングシステムから気泡を除去するために提供され得ることである。本システムおよび方法は、ガス抜きシステムの必要性を改善するかまたは除去し得る。

別の可能な利点は、加圧方法または従来の吸上げタイプ方法より効果的な空気除去アレンジメントが提供され得ることである。従って、気泡は流体からより完全に除去され得る。

さらに別の可能な利点は、気泡は、ポンプステーションおよび／またはインク容器から効果的に除去され得ることである。比較において、フローレギュレータなしのシステムは、インクノズル出口において大きな圧力降下を有し、従って、インクジェットプリントヘッド内の気泡を除去することにより効果的でない。本発明において、気泡はポンピングチャンバ内で拡張され得、気泡はインクをプリントヘッドへ供給するより長く伸びたインク通路を通して除去され得る。より大きいインク体積の気泡は、インクパージのたびに除去され得、インクパージ動作の頻度はより少なくなり得、従って、メンテナンス停止時間を減少させ、インクの無駄を減らすと共にシステムスループットを増加させる。

さらに別の可能な利点は、インクパージの有効性がインクジェットプリンティング動作の有効性を犠牲にすることなく向上され得ることである。

１つ以上の実施形態の詳細は、添付の図面および以下の記述に提示される。本発明のその他の特徴、目的、および利点は、記述および図面から、および特許請求の範囲から明らかとなるであろう。

（詳細な説明）
図１に示されるように、インクジェットプリンティングシステム１００は、一般的にノズルプレート１２１上に並んで配置された複数のインクノズル１２０およびインクをノズル１２０に供給するためのポンピングチャンバ１３０を有するインクジェットプリントヘッドモジュール１１０、ポンピングチャンバ１３０に供給されるインクを貯蔵するためのインク容器１４０、およびインク容器１４０とポンピングチャンバ１３０との間の流体接続を提供するインク通路１５０を含む。印刷中、インク滴は、入力画像データに応答してインクノズル１２０から排出され、インクレシ−バに画像インクドットパターンを形成する。

インクジェットヘッドモジュール１１０は、圧電インクジェット、熱インクジェット、ＭＥＭＳベースのインクジェットプリントヘッド、およびその他のインク作動機構のタイプで存在し得る。例えば、全体の内容が本明細書に参考のとして引用されるＨｏｉｓｉｎｇｔｏｎらの米国特許第５，２６５，３１５号は、半導体プリントヘッド本体および圧電アクチュエータを有するプリントヘッドを記述している。プリントヘッド本体はシリコン製で、インク流体導管を規定するためにエッチングされる。ノズルオリフィスは、シリコン本体に取り付けられた別のノズルプレート１２１によって規定される。圧電アクチュエータは、印加された電圧に応答して形状を変化しまたは曲がる圧電材料の層を有する。圧電層の曲がりは、インク通路に沿って位置するポンピングチャンバにあるインクを加圧する。その他のインクジェットプリントヘッドは、上記および同一人に譲渡された米国特許出願第１０／１８９，９４７号、２００２年７月３日に出願された、名称「Ｐｒｉｎｔｈｅａｄ」の米国特許公開第２００４０００４６４９Ａ１号、および２００３年１０月１０日に出願された、名称「Ｐｒｉｎｔ ｈｅａｄ ｗｉｔｈ ｔｈｉｎ ｍｅｍｂｒａｎｅ」の米国仮特許出願第６０／５１０，４５９号に開示されている。これらの関連する特許出願および公開の内容は、本明細書に参考として引用される。

インク容器１４０は、インク容器１４０にインクを供給しインクフィルタ１６１を有するインク供給通路１６０を含む。インク容器１４０も、エアフィルタ１５６を有するエアインレット１５５を有し、エアインレット１５５は、インク容器１４０内のインクレベルの変動を可能にする。インク容器とポンピングチャンバ１３０との間にインク通路１５０に沿って位置するインクフローレギュレータ１７０は、インク通路１５０内のインク流体抵抗を変動させることが可能である。水ベースのインク、溶剤ベースのインク、溶融インク、染料または着色インクなどの様々なインクタイプが、インクジェットプリンティングシステム１００に使用され得る。

フローレギュレータ１７０は、動作のモードまたはステップによって流体抵抗を変化させることが可能である。フローレギュレータ１７０は、コントロールユニット１９５の制御下にある能動素子または独立型受動素子であり得る。

インクポンピングチャンバ１３０、インク容器１４０、およびインク通路１５０を含むインク導管内の液圧は、適切なインクジェットプリンティングおよびインクパージ動作のために制御される。インクジェットノズル１２０における不十分な（または過度の負の）液圧は、インクジェットノズル１２０内にインクのメニスカスが引込む原因となり得る。一方、インクジェットノズル１２０における過度の液圧は、インクジェットノズル１２０からの漏れの原因となり、ノズルプレート１２１におけるインクの溢れを起こし得る。容器内の流体に対する空気圧は、一般的に、ノズルにおける圧力が大気圧よりわずかに低い圧力を保つように制御される（例えば、水柱の１インチ〜４インチ）。

インクジェットプリンティングシステム１００は、また、インクジェットプリントヘッドモジュール１１０とインクレシービングメディア（ｉｎｋ ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ ｍｅｄｉａ）との間の相対的な動きを提供する機構（図示されていない）を含み得る。一実施形態において、インクジェットプリントヘッドモジュール１１０は、モータによってエンドレスベルトを介して第１の方向に沿って往復運動で移動し得る。移動の方向は、しばしば高速走査方向と呼ばれる。第２の機構は、インクレシービングメディアを第１の方向に垂直である第２の方向（低速走査）に沿って運び得る。インクジェットプリンティング動作中、インクジェットプリントヘッドモジュール１１０は、インク滴がインクレシービングメディアにおいてインクドットの列（ｓｗａｔｈ）を形成するようにする。別の実施形態において、ページ幅のインクジェットプリントヘッドモジュール１１０が、プリントヘッドバーまたはプリントヘッドモジュールのアセンブリによって形成される。インクジェットプリントヘッドモジュール１１０はプリンティング中静止しており、一方、インクレシービングメディアは、インクジェットプリントヘッドモジュール１１０に従って低速走査方向に沿って運ばれる。インクパージシステムおよび方法は、当技術において公知の様々なプリントヘッドアレンジメントと互換性がある。例えば、インクジェットプリンティングシステム１００は、全体の内容が本明細書に参考として引用される同一人に譲渡された米国特許第５，７７１，０５２号にて開示されているオフセットインクジェットモジュールを有するシングルパスインクジェットプリンタに適用可能である。

インクジェットプリンティングシステム１００は、また、インクパージユニット１８０を含む。インクパージユニット１８０は、インクジェットノズルを外気から密閉し得るノズルキャップ１８５を含む。インクパージユニット１８０は、また、コントロールユニット１９５の制御の下で、ノズルキャップ１８５およびノズルプレート１２１によって生成される気密空間から空気をポンプ出し得る吸上げポンプを含む。吸上げポンプは、インクジェットノズルからインクをパージするためのインクジェットノズルの外側に負圧を生成する。インクパージユニット１８０は、さらに、インクジェットノズル１２０を密閉するためにノズルキャップ１８５をノズルプレート１２１に係合するように方向１９２に沿ってノズルキャップ１８５を移動し得る機構（図示されていない）を含む。

圧力パージ方法と比較して、吸上げパージ方法は気泡をより効率的に除去し得る。吸上げタイプパージは、気泡を拡張するという利点を有する。しかしながら、下記のフローレギュレータなしの気泡拡張は、ほとんどプリントヘッド内のインク流体において発生し、気泡拡張の程度も限定される。インク圧力はポンピングチャンバ内でほんのわずか減少されるだけである。

別の実施形態に従って、フローレギュレータは、インク容器１４０のインク供給通路１６０に沿って取り付けられ得る。この実施形態におけるフローレギュレータは、バルブまたは可変フロー抵抗であり得る。流体抵抗は、通常のインク供給モードまたはインクジェットプリンティングモードにおいては低い。流体抵抗は、インクジェトプリントヘッドのパージ中、増加される。この実施形態におけるインク供給通路は、インク容器１４０内で空気が拡張する余地がほとんどないか全くないように、好ましくはインクで満たされる（インク容器１４０内にほとんど空気のスペースがない）。そして、ポンピングチャンバ１３０およびインク容器１４０内でのインク圧力の降下は、インクジェットプリントヘッドモジュール１１０からインクの過剰量をパージすることなく、達成され得る。ポンピングチャンバ内での気泡除去の有効性は大幅に改善される。

別の実施形態において、インクフローに対する抵抗は、インク容器１４０内で調整され得る。インク容器１４０は、バルブなどのインクレギュレータが配置され得る狭い抑制されたインク通路を含み得る。インクフローに対する抵抗は、上記と同様に調整され得る。

図２は、改良された吸上げタイプのパージのためのフローレギュレータ１７０と適応可能なフローリストリクター（ｆｌｏｗ ｒｅｓｔｒｉｃｔｏｒ）２００を例示する。フローリストリクター２００は、高流量において抵抗を増す独立型受動素子である。フローリストリクター２００は、広いフローインレットチャネル２１０および狭いフローアウトレットチャネル２２０を含む。フローリストリクター２００は、さらに、フロート２３０を含む。例えば、インクパージ中の高流量において、フロート２３０とアウトレットチャネル２２０との間の流速度は増加し、流体圧力は減少する。フロート２３０はアウトレットチャネル２２０に引き寄せられ、従って、フロート２３０はインク流体のフローを抑制する。

フローレギュレータ１７０によるフロー抑制は、また、ソレノイドバルブまたはサーボバルブなどの能動素子を用いて達成され得る。フレキシブルチューブは、ソレノイドまたはモータ駆動アクチュエータによって圧縮されるか摘み取られる。高流量が存在する場合、より抑制的となるチェックバルブが使用され得る。可変フロー抑制は、可変バルブまたは開／閉バイパスバルブと同時のフロー抵抗によって達成され得る。能動素子は、インクジェットプリンティングシステムの動作モードに従ってコントロールユニット１９５によって制御される。一実施形態において、フロー情報をコントロールユニット１９５に送るために流量センサがフロー通路に取り付けられ得、コントロールユニット１９５は、次に、意図する動作モード（様々な印刷速度での印刷、インク再充填モード、メンテナンスモード、インクパージモードなど）に対する適切なフロー抵抗を達成するためにフローレギュレータ１７０に送られる制御情報を決定し得る。

一実施形態において、インクジェットプリンティングシステム１００は、パージの前またはパージ中に導入されるインクフロー通路における拘束を含む。この拘束は、ポンピングチャンバ１３０の上流であり、吸上げパージ中ポンピングチャンバ全体において相当な圧力降下を有する。この圧力降下は、ポンピングチャンバ１３０内の圧力の減少を引き起こし、そこにあるどの気泡も拡張させ気泡をパージし易くする。小さい気泡はフロー速度がより遅いコーナーで容易に捕らえられまたは壁に付着されるので、インク流体にある気泡は、より小さい気泡より容易にパージされ得る。拡張された気泡は、フロー速度がより高く、気泡全体の圧力降下がより大きく、それが表面エネルギに打ち勝つ手助けをして気泡を移動させる領域に動く。気泡がチャネルの大きさに対して相当な割合まで大きくなると、フローチャネルは気泡によって抑制されるため、フロー速度は気泡の近辺で増加する。このことは、さらに気泡全体の圧力降下を大きくし、移動をよりし易くする。ポンピングチャンバ１３０の拘束上流も、インクノズル１２０における圧力降下を減らす効果を有することに注意されたい。ポンピングチャンバ１３０に供給されるインクに対する流体抵抗は、インクジェットプリントヘッドのインクジェットノズルからインクパージした後（またはインクパージ中に）、減少する。

インクジェットプリンティングシステム１００は、インクフローレギュレータ１７０を少なくとも２つのモードで動作させる。即ち、ａ）インクジェットプリントヘッドモジュール１１０への通常のインク供給のための低インク流体抵抗モードであって、低インク流体抵抗モードは、インクジェットプリンティングおよびポンピングチャンバ１３０へのインク再充填などの動作モードに適用されるモードと、ｂ）ポンピングチャンバ１３０における圧力降下を増加させるためのインクジェットプリントヘッドモジュール１１０におけるインクパージ、および上記のようにインクジェットプリントヘッドモジュール１１０から気泡を除去する有効性のための高インク流体抵抗モードである。

１つの利点は、プリントヘッドの気泡上流が効果的に除去され得ることである。従って、気泡はインク流体がより大量の場合またはインク通路がより長く伸びている場合により完全に除去される。この特徴は、インクパージ動作の頻度をより少なくし、従って、メンテナンス停止時間を減少させ、インクの無駄を減らすと共にシステムスループットを増加させる。

別の利点は、インクジェットプリントヘッドモジュール１１０へのインクフローはインクジェットプリンティング時、低抵抗に保たれるので、インクパージの有効性は、インクジェットプリンティングの有効性および質を犠牲にすることなく向上されることである。

他の実施形態に従って、インクジェットプリントヘッド内のインクノズルは、サブグループにおいてパージされ得る。この方法は、各ジェットによる流量を増加させ、このことは、パージを促進し、パージ処理によるインクの消費量（即ち、浪費量）も減らす。インクノズルのサブセットのパージは、ノズルキャップ部材および切り換え機構に接続された吸上げポンプによって達成され得る。ノズルキャップ部材は隔壁を用いて形成される。吸上げポンプは、切り換え機構によって選択された仕切りチャンバにおけるノズル行のみにおいてパージ動作を実行するように駆動される。サブグループでインクジェットプリントヘッドのインクノズルをパージすることの詳細は、全体の内容が本明細書に参考のために引用される米国特許第６，４６７，８７２号に開示されている。インクジェットプリントヘッドのノズルのサブセットがパージされる場合、気泡が残りのノズルを通ってインクに取り込まれないように、プリントヘッドのノズルの残りは密閉される必要がある。インクノズルのサブセットを通してインクをパージすることは、ノズルにおける圧力降下を増加させ、ノズルに直接接続されたインク導管における圧力降下を減少させる傾向があることはさらに注意されるべきである。従って、各サブセットにおけるインクノズルの数は、最適な気泡除去のために最適化される必要がある。

他の実施形態において、インクジェットプリンティングシステム１００は、動作履歴およびインクジェットプリントヘッドモジュール１１０のインクパージのための規則を記憶するコンピュータプロセッサを含む。一般的にインクパージ動作は以下の事象の後に実行される。
ａ）インクジェットプリントヘッドモジュール１１０が長期間使用されていないで、その間、気泡がインク流体に形成し蓄積し得る。
ｂ）インク容器１４０またはポンピングチャンバ１３０のインクがなくなり、新しいインク流体が再充填される必要がある。新しいインクは、ガス抜きされない場合、新しい気泡をインク通路に持ち込む傾向がある。
ｃ）インクジェットプリントヘッドモジュール１１０は、高加速で輸送された。例えば、インクジェットプリントヘッドモジュール１１０の高加速は、プリンタが衝撃を受けた場合発生し得る。インクジェットプリントヘッドモジュール１１０の高加速移動は、空気をインクジェットノズルに取り込ませる傾向がある。

インクパージは、インクジェットノズルプレート１２１のぬぐい、インクジェットノズルの発射などのその他のプリントヘッドメンテナンス動作に関連して適用され得る。例えば、パージ後、インクジェットノズルプレート１２１は、ブレード（金属、ゴムまたはプラスチック）でぬぐわれ、および／またはスポンジまたは吸取紙様の材料でぬぐわれ得る。インクジェットノズルプレート１２１は、また、円筒形ワイパーでぬぐわれ得る。さらに、メンテナンスユニットは、パージ中排出されたインクを受け取り、パージ後オリフィスプレートをきれいにするようにオリフィスプレートを係合するためにパッドまたは紙ウェブを含み得る。パージ中排出されたインクを受け取り、パージ後オリフィスプレートをきれいにするようにオリフィスプレートを係合させるパッドまたは紙のウェブを有するメンテナンスユニットの詳細は、全体の内容が本明細書に参考として引用される同一人に譲渡された米国特許第５，５５７，３０５号および米国特許第６，３５７，８６７号に開示されている。

別の実施形態において、インク流体のパージは、インクジェットノズル以外の領域で発生し得る。例えば、流体領域は、インク容器、ポンピングチャンバ、または流体通路に沿う領域を含み得る。流体に対する流体抵抗は、図２に示されるようなリストリクターによって領域のアップストリームでまず増加する。次いで、気泡は、領域の流体出口または流体通路に沿った領域のダウンストリームで、インクパージシステム（１９０に類似）を使用して負圧を与えることによってパージされる。流体に対する流体抵抗はパージ後、減少する。

パージ機構は、また、溶解空気をインクから除去するための空気分離器と組み合わせて動作し得る。内容が本明細書に参考として引用される同一人に譲渡された米国特許第４，９４０，９９５号は、明細書に記載される溶解気体をインクから除去するためのデバイスが開示され、インクジェットヘッドにつながる長く伸びたインク通路が２つの透過性フッ素含有膜の間に形成される。膜は、膜を所定の位置に保持するための支持部材を含む高圧空気によって支持される。減少した圧力は、高圧に付加され、膜表面にかすを蓄積することなくインク通路のインクから溶解気体を抽出する。増加した圧力は、また、高圧に付加され得、パージのためにインクをインクジェットヘッドから排出する。インクジェットヘッド内において、インクはインクジェットがインクを噴出していない場合でも、オリフィスから排気通路へ対流的に循環される。

インクジェットプリンティングシステムが上に述べられているが、他の実施形態は、流体を排出するための複数のノズルを備えている滴下排出ヘッド、流体を滴下排出ヘッドに供給するためのポンピングチャンバ、およびノズルの外側に負圧を生成することによって流体をノズルからパージする流体パージユニットを備えている滴下排出システムを含む。容器から滴下排出ヘッドに流体フローを調整するためのフローレギュレータが提供され、フローレギュレータは、流体がノズルからパージされるとき、流体抵抗を増加させる。

記述されたインクジェットプリンティングシステムと互換性があるインクタイプは、水ベースのインク、溶剤ベースのインク、および溶融インクを含む。インクの着色剤は、染料または顔料を含み得る。システムと互換性があるその他の流体は、ポリマー溶液、ゲル溶液、粒子または低分子量分子を含む溶液を含み得、これらの溶液は、任意の着色剤を含むかまたは含み得ない。

図１は、インクパージユニットを有するインクジェットプリンティングシステムのブロック図である。 図２は、図１のインクパージユニットと互換性があるフローリストリクターの断面図を例示する。

Claims (16)

1. 滴下排出システムであって、
   流体を排出するように構成された複数のノズルを備えている滴下排出ヘッドと、
   該流体を該複数のノズルに供給するように構成されたポンピングチャンバと、
   該ポンピングチャンバを流体容器に流体接続する流体通路と、
   該滴下排出ヘッドの外側に負圧を生成することによって該ノズルから外に該流体をパージする能力のある、該ノズルに隣接した流体パージユニットと、
   該流体が該滴下排出ヘッドの全てのノズルから外にパージされ、該ポンピングチャンバからの該ノズルを介する該ノズルの外へのフローが引き起こされるときに、該流体通路を介する流体フローを止めることなく、該流体通路を介する該滴下排出ヘッドの全てのノズルへの該流体フローのフロー抵抗を増加させるように構成されているフローレギュレータであって、該フローレギュレータは、インクパージの間、該流体フローの流速が高いときに該流体フローを抑制するように移動するフロートを含む受動素子である、フローレギュレータと、
   該フローレギュレータが該流体通路を介する該流体フローの該フロー抵抗を増加させている間に、該流体パージユニットと該フローレギュレータとを制御し、負圧を生成するように構成されているコントロールユニットと
   を備えている、滴下排出システム。
2. 前記滴下排出ヘッドは、インク流体を排出するように構成された複数のインクジェットノズルを備えているインクジェットプリントヘッドである、請求項１に記載の滴下排出システム。
3. 前記フローレギュレータは、前記ポンピングチャンバへの流体フローを調整する能力がある、請求項１に記載の滴下排出システム。
4. 前記フローレギュレータは、前記滴下排出システムの動作モードに応じて前記コントロールユニットによって制御される、請求項１に記載の滴下排出システム。
5. 前記ノズルを密閉し外気から気密にするように構成されたノズルキャップと、
   該ノズルキャップと前記滴下排出ヘッドとよって、形成された気密空間から外に空気をくみ出し、それによって前記流体を該ノズルから外にパージするための負圧を生成するように構成されたポンプと
   を備えている、請求項１に記載の滴下排出システム。
6. 前記流体パージユニットは、前記滴下排出ヘッドにある前記ノズルのサブセットから前記流体をパージする能力がある、請求項１に記載の滴下排出システム。
7. 流体を前記滴下排出ヘッドに供給するフロー通路に沿う前記流体と流体接触する空気分離器をさらに備えており、該空気分離器は該流体から溶解気体を除去する能力がある、請求項１に記載の滴下排出システム。
8. 流体排出ヘッドをパージする方法であって、
   流体通路に沿う流体を該流体排出ヘッドのポンピングチャンバに供給することであって、該流体排出ヘッドは、該ポンピングチャンバに流体接続された複数のノズルを有している、ことと、
   該流体通路に沿う流体フローを止めることなく、該流体通路に沿って該流体排出ヘッドの全てのノズルに供給されている該流体に対するフロー抵抗を増加させることであって、該フロー抵抗は、該流体フローの流速が高いときに該流体フローを抑制するようにように移動するフロートを含む受動素子を用いて増加される、ことと、
   増加されたフロー抵抗を有する該流体通路から該流体排出ヘッドの全てのノズルの外に該流体をパージすることと
   を包含する、方法。
9. 前記流体を前記ノズルからパージすることは、負空気圧を該ノズルに与えることを含む、請求項８に記載の方法。
10. 前記流体を前記流体排出ヘッドからパージすることは、負空気圧を前記流体排出ヘッドのアウトレットに与えることを含む、請求項８に記載の方法。
11. 前記流体排出ヘッドの遊び時間、該流体排出ヘッドの加速、または該流体排出ヘッドの流体充填状態のうちの１つ以上を追跡することによって、前記ノズルから前記流体をパージすることを開始することをさらに包含する、請求項８に記載の方法。
12. 前記流体排出ヘッドの前記遊び時間を追跡することをさらに包含する、請求項１１に記載の方法。
13. 前記流体排出ヘッドの前記加速を追跡することをさらに包含する、請求項１１に記載の方法。
14. 前記流体排出ヘッドの前記流体充填状態を追跡することをさらに包含する、請求項１１に記載の方法。
15. 前記流体排出ヘッドは、インクを排出するように構成された複数のインクジェットノズルを備えているインクジェットプリントヘッドである、請求項８に記載の方法。
16. 前記流体抵抗を増加させることは、インクを前記ポンピングチャンバに供給する前記流体通路において起こる、請求項８に記載の方法。

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