JPH07266579A

JPH07266579A - プライミングエレメント及びそれを用いたサーマルインクジェットプリンタ

Info

Publication number: JPH07266579A
Application number: JP7029381A
Authority: JP
Inventors: Herman A Hermanson; ハーマン・エイ・ハーマンソン
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1994-02-23
Filing date: 1995-02-17
Publication date: 1995-10-17
Also published as: US5572243A

Abstract

(57)【要約】【目的】インクジェットノズルプライミングや洗浄で
使用される負の圧力がかけられても壊れ難く、プライミ
ングや洗浄のためにプリントヘッドに大きな負の圧力を
かけることを可能にする。【構成】第一の壁部３２と、第一の壁部３２から一定
間隔離れた第二の壁部３４であって、第一の壁部３２と
第二の壁部３４の両方でその間に通路３０を形成するも
のと、第一の壁部３２を第二の壁部３４に接続し、通路
３０が開いた状態を保つように通路３０を横切る形に配
置されたサポート部３６とを含むプライミングエレメン
ト２２。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は一般的にインクジェット
印刷装置向けの保守部、特にサーマルインクジェットノ
ズルの真空プライミング(priming：インク充填) に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】テイラー (Taylor) の米国特許第４，５
６７，４９４号明細書では、サーマルインクジェットプ
リンタ向けのノズル清浄およびプライミング装置につい
て記述されている。中空の円筒形吸引カップには、吸込
管と結合するためのドレーンパイプが付いている。フォ
ーム製のもう１つのカップが１つ目のカップの空洞の中
に配置されている。吸込管は真空をかけることにより、
プリントヘッドからフォーム製のカップを通してインク
を吸引する。

【０００３】フィッシャー (Fisher) らの米国特許第
５，２１０，５５０号明細書はインクジェットプリンタ
用の保守部について記述している。保守部はプリントヘ
ッドのプライミングを行う他、プリントヘッド穴の中で
インクが乾燥するのを防ぐよう湿潤環境を維持する。リ
ップ付の弾力性あるシール部はプライミングと洗浄の間
にプリントヘッド面と接触する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の多くのプライミ
ング部で問題となっていた１つの点は、プライミング部
と小滴放射穴を有するプリントヘッド面の間の防水シー
ルが小滴放射穴をプライミング、洗浄するために真空を
かけるとプライミング部内で大きな負の圧力を起こすこ
とであった。このために、プライミング部の一部のエレ
メントが壊れたり、小滴放射穴のプライミング、洗浄の
ために望ましいレベルより低い負の圧力を生じる真空し
か使用できなくなる。本発明のプライミングエレメント
は、通常、インクジェットノズルプライミングや洗浄で
使用される負の圧力がかけられても壊れ難く、プライミ
ングや洗浄のためにプリントヘッドに大きな負の圧力を
かけることを可能にする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の１つの側面とし
て、第一の壁部と第二の壁部を持つプライミングエレメ
ントがあり、この第二の壁部は第一の壁部とは一定の距
離を置いて配置されており、両方の壁部が第一と第二の
壁部の間に通路を形成する。サポート部が第一壁部を第
二壁部に結合し、通路が常に開いた状態を保つよう横切
る形で置かれている。

【０００６】本発明のもう一つの側面として、第一の壁
部が第二の壁部から一定の距離で配置され、この両方で
第一と第二の壁部の間に通路を形成するような第一壁部
と第二壁部を含むプライミングエレメントを有するサー
マルインクジェットプリンタが提示されている。サポー
ト部が第一壁部を第二壁部に結合して、通路が常に開い
た状態を保つよう横切る形で置かれている。

【０００７】

【実施例】図１に示されたプリンタは供給容器６からイ
ンクを受けるよう結合され、キャリッジ４の上に搭載さ
れたプリントヘッドを有する。プリントヘッド２はイン
クを供給容器６から個々のインク放射穴すなわちノズル
（図１では図示されていない）へ送るための複数のイン
クチャンネル（図１では図示されていない）を含む。印
刷中、キャリッジ４は、矢印４Ａで示されるようにペー
ジを横切るように前後に往復運動をする。インク小滴
は、前述の形でプリントヘッドの選択されたノズルから
排出され、プリントヘッド２からインクを受け取る例え
ばカットシート、ロール紙、あるいはその他の材料の記
録媒体８の方に送られる。キャリッジ４が移動している
間（パス）、記録媒体８は静止状態にある。パスが１回
終わると、記録媒体８は矢印８Ａの方向に前進される。

【０００８】印刷ゾーンの外側のプリンタの一方の端
に、プライミング／保守ステーション１０がある。印刷
操作が終了すると、プリントヘッドキャリッジ４はプラ
イミング保守ステーション１０の近くの位置で停止す
る。プライミング保守ステーション１０は第一ライン１
６を通してインクトラップ１４に結合するキャッピング
部材１２を含む。インクトラップ１４は第二のライン２
０を通して吸引ポンプ１８に結合している。吸引ポンプ
１８は負の圧力、すなわち真空をライン２０、１６そし
て、インクトラップ１４を通してキャッピング部材１２
にかける。インクトラップ１４はプライミングあるいは
保守操作の間にキャッピング部材１２によって引き付け
られたインクやその他の屑を捕捉する。

【０００９】キャリッジ４がプライミング／保守ステー
ション１０の正面で停止している時、キャッピング部材
１２はプリントヘッド２の方向に、キャッピング部材１
２に結合されたプライミングエレメント２２がプリント
ヘッド２に接触するまで移動させられる。接触するとプ
ライミングエレメント２２はプリントヘッド２の正面と
密接に結合し、インク放射穴を包囲する。

【００１０】この状況が図２に示されており、この図の
中でプリントヘッド２の複数のノズルすなわち穴２４は
そのプリントヘッドの正面２６に沿って配置されてお
り、複数のインク搬送チャンネル２８に結合されてい
る。実際のプリントヘッドは図１の矢印４Ａによって示
された往復運動の方向に直角に配列された線形アレイの
形の多数のノズルを有することがある。プライミングエ
レメント２２はプリントヘッド２の正面２６に、ぴった
り押さえ付けられていて、ノズル２４各々を囲み込む形
になっている。図２はプライミングエレメント２２の一
部を切り出した形で示しており、また図で分かり易いよ
うにプリントヘッド２から距離を置いた形で示していて
る。印刷が始まる前に、ポンプ１８はプライミングエレ
メント２２の中の通路３０に吸引をかけるように作動
し、プリントヘッドノズル２４からいくらかのインクや
屑を吸い取るようにする。このようにして、乾いたイン
クや気泡が除去される。図２に一部示されているプライ
ミングエレメント２２の他の特徴は、図３〜６でさらに
明白になる。

【００１１】プライミング／保守ステーション１０は新
しいインク供給容器６が設置された後、プリントヘッド
２をプライミングするのにも使用される。この場合、プ
ライミングエレメント２２がプリントヘッド２の正面２
６と接触する位置になった時、吸引ポンプ１８はプリン
トヘッド２からノズル２４とチャンネル２８を通して空
気を吸引するように作動し、印刷が始まる前にプリント
ヘッド２にインクが充分入った状態になるようにする。
保守ステーションは印刷運転中、印刷品質の劣化が明ら
かになった時、ノズル２４をクリヤするためノズル２４
に吸引をかけるのにも使用される。

【００１２】吸引ポンプ１８の運転は空気やインクをラ
イン１６を通してプライミングエレメント２２から吸引
するためにも使用される。プリントヘッド２から吸引さ
れたインクはインクトラップ１４の中で捕捉され、吸引
ポンプ１８の中にインクが入り、故障を起こすことを防
ぐ。通常、吸引ポンプ１８の運転はプリントヘッド２か
らプライミングエレメント２２が引き込まれる前に終了
する。インクの小滴はプリントヘッドの正面２６の上に
残り、そのまま残ると印刷品質に影響を与える場合があ
る。この余分なインクは真空除去方法、拭き取り法ある
いは他の既知の方法で除去することができる。同様に正
面２６も運転の間、紙の繊維や他の異物により汚染さ
れ、印刷品質に影響を与えることがある。

【００１３】図３は本発明のプライミングエレメント２
２を示したものである。前述のようにプライミングエレ
メント２２は通路３０を通して真空をかけることにより
ノズル２４から屑とインクを除去する。通常、６５〜１
４０インチＨ₂Ｏ（１６５０〜３５５６ｍｍＨ₂Ｏ）程
度の真空が使用される。通路３０はプライミングエレメ
ント２２全体に延び、ライン１６と２０とインクトラッ
プ１４を通して吸引ポンプ１８に結合している。プライ
ミングエレメント２２は一定間隔離れた第一の壁部３２
と第二の壁部３４を有している。第一の壁部３２と第二
の壁部３４の内側の表面は互いに実質的に平行である。
図３に示された具体例では、第一の壁部３２と第二の壁
部３４は両端で互いに接しているので、ノズルのプライ
ミング／保守に必要な適切な真空が保たれるようにプラ
イミングエレメント２２の両端が閉じた形になってい
る。しかし、第一の壁部３２と第二の壁部３４は、真空
がかけられるような通路を形成する他の方法で両端が結
合された個別のエレメントの形をとることもできる。例
えば、第一の壁部と第二の壁部に直角に、通路を形成す
る形で取り付けられた壁部を使用することもできる。

【００１４】従来の技術では、第一の壁部３２と第二の
壁部３４は真空をかけると互いに重なるように倒れ、通
路３０を塞ぎ、それによりプリントヘッドの正面２６に
適正な真空をかけられなくなることがあった。通路３０
が真空をかけても塞がれないようにするため、１つある
いは複数のサポート部３６を通路３０を横切る形に置
き、第一の壁部３２と第二の壁部３４のそれぞれの内側
の表面に接続させる。通路３０を横切る形で付けた１つ
あるいは複数のサポート部３６が真空をかけても通路３
０が塞がることを防止する。図３で示されるように、第
一サポート部３６Ａ、第二サポート部３６Ｂと第三サポ
ート部３６Ｃが通路を横切るように付けられている。複
数あるサポート部３６Ａ、ＢとＣのそれぞれは、隣接す
るサポート部３６から一定距離置いて配置されており、
間に空間３８を形成している。プライミングエレメント
２２の壁部の端に一番近いサポート部も空間を形成して
いる。

【００１５】図３で分かるように、サポート部３６Ａ、
３６Ｂと３６Ｃは第一の壁部３２の上面と第二の壁部３
４の上面から一定の間隔だけ僅かに引っ込んだ形になっ
ている。サポート部３６が引っ込んでいる様子は後で説
明する図５および６でよりはっきり示される。

【００１６】第一の壁部３２と第二の壁部３４によって
形成された通路３０は長さをＡとする。長さＡは本適用
例のノズルの線型アレイ全体を包囲するのに十分な長さ
となっている。第一の壁部３２と第二の壁部３４により
形成された通路３０の幅Ｂは約０．０２５インチ（０．
６３５ｍｍ）で、ノズルの線型アレイの幅よりやや大き
いだけである。図３で示されるように、第一の壁部３２
と第二の壁部３４は単体部４０から形成され、この単体
部４０は周りに取り付けられたスカート部すなわちエプ
ロン部４２から突出する形になっている。スカート部４
２はキャッピング部材１２にプライミングエレメント２
２が適正に取り付けられるように用意された搭載穴４４
を有する弾性、伸縮性のある材料で出来たほぼ平な平板
である。

【００１７】図４は図３で示したプライミングエレメン
ト２２の反対側を示している。図４で分かるように、エ
プロン部４２の反対側には、搭載用突起４６が複数付い
ている。搭載用突起４６と穴４４はプライミングエレメ
ント２２をキャッピング部材１２に搭載するための構造
である。この分野で熟練した人に知られた他の構造を使
うことも可能である。また、第一の壁部３２と第二の壁
部３４だけを含み、スカート４２を含まないプライミン
グエレメント２２を工夫することも可能である。前述の
ように、第一と第二の壁部により形成される通路３０は
プライミングエレメント２２の中まで続いている。しか
し、図４で示すように通路３０は図３の長さＡ、幅Ｂの
通路よりここで大きくなる。通路３０は、ここではＣと
して示す長さを図３の通路３０の長さＡより長くするこ
とにより、大きくすることができる。さらに、通路３０
はＢより大きいＤの幅を有する。

【００１８】通路３０のサイズの違いは、図３の線５−
５に沿って見た立体断面図である図５で分かり易く表さ
れている。第一の空洞４８は図３で示されるように長さ
Ａ、幅Ｂで、サポート部３６の上部に形成されている
が、図３で示されるように長さＣ、幅Ｄで、サポート部
３６の反対側に形成された第二の空洞５０より小さい。
サポート部３６をプライミングエレメント２２の上面５
２よりより下方に後退させることにより、プライミング
操作の間、ノズル２４のいずれかがサポート部によって
妨害させるのを防ぐ。プライミングエレメント２２の上
面はノズルを適切にプライミングし、保守するために連
続的開口部を形成しなければならないので、サポート部
３６は上面５２より下方に後退している。開口部幅Ｂの
０．０２５インチ（０．６３５ｍｍ）と同じだけ後退す
れば十分である。

【００１９】もう一つの具体例では、サポート部３６の
下に位置するチェンバー５０が第一のチェンバー４８と
同じ長さＡと幅Ｂを有する。しかし、サポート部３６の
下に位置するチェンバー５０の容量を全体的な幅と長さ
を増大することにより拡大すると真空をかけてもチェン
バー５０が塞がる可能性がなくなることがわかってい
る。

【００２０】図６は図３の線６−６に沿って切り出した
プライミングエレメント２２の断面立面図を示してい
る。図６は第一の空洞４８と第二の空洞５０がサポート
部３６に対してどのような位置関係になっているかを示
している。特に、サポート部３６が上面５２からずれた
位置にあり、空洞５０が空洞４８より大きいことが示さ
れている。

【００２１】要約すると非倒壊 (non-collapsible)の特
徴を有するサーマルインクジェットプリントヘッド用の
プライミングエレメントが記述されている。従って、本
発明では真空をかけても倒壊し難いプライミングエレメ
ントが提示されている。本発明のプライミングエレメン
トは大きな負の圧力がかかることを可能にし、プリント
ヘッドノズルのプライミングと保守がより有効にできる
ようになっている。本発明は、弾性、伸縮性のあるゴ
ム、あるいはその他の人工材質から１つの単体として形
成させることができる。

【００２２】本発明はそれに関する特定の具体例に関連
して説明されているが、当業者であればいろいろな代
案、改造、変形が考えられるであろう。例えば、チェン
バー４８を形成する第一の壁部３２と第二の壁部３４の
内側の表面を互いにほぼ平行でなく、ある角度に配置す
ることができる。同様に、チェンバー５０を形成する第
一と第二の壁部の内側の表面が互いにほぼ平行でなく、
この発明の範囲内で別の形をとることもできる。プライ
ミングされるノズルの線型アレイの長さにより、その他
の具体例も可能である。

【００２３】本発明は真空をかけた時、その力でプライ
ミングエレメントが倒壊するのを防ぐサポート部を含む
ので、本発明は全幅アレイを含む任意の長さのノズルの
線型アレイに使用することができる。さらに、プライミ
ングエレメント２２の幅Ｂは２次元アレイのノズルに利
用できるように拡大することもできる。従って、サポー
ト部３６は１つでもよいし、プライミングエレメント２
２の倒壊を防ぐようにプライミングエレメント２２に沿
って間隔をあけて設置された複数のサポート部を持つよ
うにすることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】サーマルインクジェットプリンタの斜視図で
ある。

【図２】図１のサーマルインクジェットプリンタのプ
リントヘッドとプライミング／保守ステーションの一部
を示す断面立面図である。

【図３】本発明のプライミングエレメントを一方の側
から見た斜視図である。

【図４】図３で図示されたプライミングエレメントを
反対側から見た斜視図である。

【図５】図３のプライミングエレメントを線５−５に
沿って取り出し、矢印の方向に見た断面立面図である。

【図６】図３のプライミングエレメントを線６−６に
沿って取り出し、矢印の方向に見た断面立面図である。

【符号の説明】

２プリントヘッド、４キャリッジ、６供給容器、
８記録媒体、１０プライミング／保守ステーショ
ン、１２キャッピング部材、１４インクトラップ、
１６，２０ライン、１８吸引ポンプ、２２プライ
ミングエレメント、２４穴（ノズル）、２６正面、
２８チャンネル、３０通路、３２第一の壁部、３
４第二の壁部、３６サポート部、４０単体部、４
２スカート部、４４穴、４６搭載用突起、４８
第一の空洞、５０第二の空洞

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】次のものを含むプライミングエレメン
ト：第一の壁部；前記第一の壁部から一定間隔離れた第二の
壁部であって、前記第一の壁部と前記第二の壁部の両方
でその間に通路を形成するもの；及び前記第一の壁部を
前記第二の壁部に接続し、前記通路が開いた状態を保つ
ように通路を横切る形に配置されたサポート部。
【請求項２】次のものを含むサーマルインクジェット
プリンタ：第一の壁部と、同第一の壁部から一定間隔離
れた第二の壁部とを含み、前記第一の壁部と前記第二の
壁部は両方でその間に通路を形成しており、かつ、前記
第一の壁部を第二の壁部に接続し、通路が開いた状態を
保つように通路を横切る形に配置されたサポート部を含
む、プライミングエレメント。