JP3153584B2 - プリントヘッドアセンブリ及びプリントヘッド加熱防止方法 - Google Patents
プリントヘッドアセンブリ及びプリントヘッド加熱防止方法Info
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Description
【０００１】〔発明の背景〕 本発明はサーマルインクジェット印刷装置に関する、そ
して更に詳述すると、サーマルインクジェツトプリンタ
ヘッドのインク供給システムに関する。
して更に詳述すると、サーマルインクジェツトプリンタ
ヘッドのインク供給システムに関する。
【０００２】サーマルインクジェットプリンタは少なく
とも１個のプリントヘッドを有し、その中でサーマルエ
ネルギーパルスが使用されて、インクで満たされたチャ
ネル内でベーパーバブルを生じ、それによってインク小
滴をチャネルオリフィスから記録媒体の方へ放出させ
る。サーマルエネルギーパルスは通常、抵抗器によって
生じ、抵抗器の各々はチャネルの夫々のチャネルに設置
され、前記チャネルは電流パルスによって個々にアドレ
ス指定され、チャネル中のインクを加熱し且つ蒸発させ
ることが出来る。ベーパーバブルがチャネルのいづれの
中でも成長するにつれて、インクはチャネルオリフィス
から膨れ出て、遂には電流パルスが止まり、バブルが潰
れ始める。この段階に於いて、チャネル内のインクは引
き込み、そして膨れ出たインクから分離して、小滴を形
成し、チャネルから離れる方向へそして記録媒体の方向
へ移動する。このとき、チャネルは順繰りにインクを供
給容器から引き込む毛管作用によって再充填される。あ
る装置が通常、設けられて、プリントヘッドの使用時に
定期的にチャネルオリフィスを洗浄し、そしてプリント
ヘッドが使用されていないときには前記オリフィスを完
全に閉止して、前記プリントヘッドの中のインクの乾燥
を防止する場合がある。
とも１個のプリントヘッドを有し、その中でサーマルエ
ネルギーパルスが使用されて、インクで満たされたチャ
ネル内でベーパーバブルを生じ、それによってインク小
滴をチャネルオリフィスから記録媒体の方へ放出させ
る。サーマルエネルギーパルスは通常、抵抗器によって
生じ、抵抗器の各々はチャネルの夫々のチャネルに設置
され、前記チャネルは電流パルスによって個々にアドレ
ス指定され、チャネル中のインクを加熱し且つ蒸発させ
ることが出来る。ベーパーバブルがチャネルのいづれの
中でも成長するにつれて、インクはチャネルオリフィス
から膨れ出て、遂には電流パルスが止まり、バブルが潰
れ始める。この段階に於いて、チャネル内のインクは引
き込み、そして膨れ出たインクから分離して、小滴を形
成し、チャネルから離れる方向へそして記録媒体の方向
へ移動する。このとき、チャネルは順繰りにインクを供
給容器から引き込む毛管作用によって再充填される。あ
る装置が通常、設けられて、プリントヘッドの使用時に
定期的にチャネルオリフィスを洗浄し、そしてプリント
ヘッドが使用されていないときには前記オリフィスを完
全に閉止して、前記プリントヘッドの中のインクの乾燥
を防止する場合がある。
【０００３】サーマルインクジェットプリンタの一つの
形式がヨーロッパ特許第０，２１０，８４８号明細書に
記述されている。前記プリンタはキャリッジタイプであ
って、各々にそれ専用のインク供給カートリッジを備え
た複数個のプリントヘッドが往復運動キャリッジ上に取
り付けられている。各プリントヘッドのチャネルオリフ
ィスは前記キャリッジの移動線に直角に位置合せされ、
そして一群の情報はキャリッジが一方向に移動するにつ
れて、固定された記録媒体に印刷される。次に記録媒体
は印刷群の幅に等しい距離だけキャリッジ移動線に直角
に進められ、そして次にキャリッジは逆方向に移動し
て、もう一つの情報群を印刷する。それ専用のインクカ
ートリッジを備えた各プリントヘッドを提供する代わり
に、プリントヘッドキャリッジ上に取り付けられる必要
のない１個以上の供給タンクからインクが供給されるこ
とが可能である。
形式がヨーロッパ特許第０，２１０，８４８号明細書に
記述されている。前記プリンタはキャリッジタイプであ
って、各々にそれ専用のインク供給カートリッジを備え
た複数個のプリントヘッドが往復運動キャリッジ上に取
り付けられている。各プリントヘッドのチャネルオリフ
ィスは前記キャリッジの移動線に直角に位置合せされ、
そして一群の情報はキャリッジが一方向に移動するにつ
れて、固定された記録媒体に印刷される。次に記録媒体
は印刷群の幅に等しい距離だけキャリッジ移動線に直角
に進められ、そして次にキャリッジは逆方向に移動し
て、もう一つの情報群を印刷する。それ専用のインクカ
ートリッジを備えた各プリントヘッドを提供する代わり
に、プリントヘッドキャリッジ上に取り付けられる必要
のない１個以上の供給タンクからインクが供給されるこ
とが可能である。
【０００４】サーマルインクジェットプリンタのもう一
つの形式では、数個のプリントヘッドが正確に並置され
て、ページ幅アレイを固定した状態で形成し、一方記録
媒体は前記アレイの長さに直角の方向に一定速度で移動
する。このタイプのプリンタはアヤタらの米国特許第
４，４６３，３５９号（図１７及び２０を参照方）に記
述されている。これらの特殊なプリンタでは、プリント
ヘッドは吸熱器として機能する共通金属板上に取り付け
られ、プリンタの作動中に発生する熱を効率的に発散す
る。
つの形式では、数個のプリントヘッドが正確に並置され
て、ページ幅アレイを固定した状態で形成し、一方記録
媒体は前記アレイの長さに直角の方向に一定速度で移動
する。このタイプのプリンタはアヤタらの米国特許第
４，４６３，３５９号（図１７及び２０を参照方）に記
述されている。これらの特殊なプリンタでは、プリント
ヘッドは吸熱器として機能する共通金属板上に取り付け
られ、プリンタの作動中に発生する熱を効率的に発散す
る。
【０００５】〔発明の概要〕 複数個のプリントヘッド並びに前記プリントヘッドと熱
交換関係にある共通吸熱器とから構成されたタイプのイ
ンクジェットプリンタ用の改良プリントヘッドアセンブ
リを提供するのが本発明の目的である。
交換関係にある共通吸熱器とから構成されたタイプのイ
ンクジェットプリンタ用の改良プリントヘッドアセンブ
リを提供するのが本発明の目的である。
【０００６】本発明によると、サーマルインクジェット
プリンタ用のプリントヘッドアセンブリには、インクを
プリントヘッドに供給するためのインク供給通路が設置
されているから、前記供給通路に沿って通過するインク
は熱をプリントヘッドアセンブリから受け取る。インク
供給通路はプリントヘッドアセンブリのプリントヘッド
と熱交換関係にある共通吸熱器を通過していて有利であ
る。
プリンタ用のプリントヘッドアセンブリには、インクを
プリントヘッドに供給するためのインク供給通路が設置
されているから、前記供給通路に沿って通過するインク
は熱をプリントヘッドアセンブリから受け取る。インク
供給通路はプリントヘッドアセンブリのプリントヘッド
と熱交換関係にある共通吸熱器を通過していて有利であ
る。
【０００７】本発明はまた同時に、インクを容器からプ
リントヘッドへ運ぶためのインク供給通路を有するプリ
ントヘッドアセンブリと、前記供給通路に連結され、そ
してプリントヘッドに供給されるインクが蓄積すること
が出来、それによってプリントヘッドに関するタンク位
置がインク噴出オリフィスにインク圧力を確立する位置
付けを与えるタンクと、タンクに大気への空気抜き（ベ
ント管）を設置したベント手段並びに、前記タンクから
容器への返却通路とを提供している。容器とタンク間の
インク供給通路はプリントヘッドアセンブリのプリント
ヘッドと熱交換関係にある共通吸熱器を通過している。
リントヘッドへ運ぶためのインク供給通路を有するプリ
ントヘッドアセンブリと、前記供給通路に連結され、そ
してプリントヘッドに供給されるインクが蓄積すること
が出来、それによってプリントヘッドに関するタンク位
置がインク噴出オリフィスにインク圧力を確立する位置
付けを与えるタンクと、タンクに大気への空気抜き（ベ
ント管）を設置したベント手段並びに、前記タンクから
容器への返却通路とを提供している。容器とタンク間の
インク供給通路はプリントヘッドアセンブリのプリント
ヘッドと熱交換関係にある共通吸熱器を通過している。
【０００８】本発明の実施例では、ポンプ手段が供給通
路に設けられて、インクを容器からタンクへ供給してい
る。キャッピング手段はまた同時に、プリントヘッドと
の係合用に設けられて、キャッピング手段を容器に連結
するサクション通路の他に、インク噴出オリフィスに蓋
をする。サクション手段はサクションをキャッピング手
段にそして恐らくまた例えば第一容器を経由してタンク
に適用するために設けられることがある。
路に設けられて、インクを容器からタンクへ供給してい
る。キャッピング手段はまた同時に、プリントヘッドと
の係合用に設けられて、キャッピング手段を容器に連結
するサクション通路の他に、インク噴出オリフィスに蓋
をする。サクション手段はサクションをキャッピング手
段にそして恐らくまた例えば第一容器を経由してタンク
に適用するために設けられることがある。
【０００９】〔図面の簡単な説明〕 例を用いることにより、本発明の実施例が添付図を引用
しながら記述されていて、その中で、図１は関連インク
供給システムを含んだサーマルインクジェットプリンタ
用のプリントヘッドアセンブリの図形である。図２はプ
リントヘッドアセンブリの一部の拡大された概略の透視
図である。そして、図３は共通吸熱器付きの複数個のプ
リントヘッドアセンブリを示した図形である。
しながら記述されていて、その中で、図１は関連インク
供給システムを含んだサーマルインクジェットプリンタ
用のプリントヘッドアセンブリの図形である。図２はプ
リントヘッドアセンブリの一部の拡大された概略の透視
図である。そして、図３は共通吸熱器付きの複数個のプ
リントヘッドアセンブリを示した図形である。
【００１０】〔好適な実施態様の説明〕 図１において点線で示された前記アセンブリのプリント
ヘッド１は電極板２（これは熱伝導性のものである）に
恒久的に取り付けられている。プリントヘッドは図２に
更に詳しく示されており、複数個のインクチャネル（図
では見えない）を含み、その各々は放出オリフィス１Ａ
で終結し、選択的にアドレス指定が可能な抵抗器（図示
せず）を含み、これは通電されたとき、インク小滴をオ
リフィスから記録媒体（図示せず）の方向へ放出させ
る。本発明に使用されたプリントヘッドの例は詳細に米
国特許第４，７７４，５３０号並びに第４，８９９，１
８１号明細書に記述されており、そしてこれらの特許は
参考用にこの中にも取り入れられている。抵抗器用のア
ドレス指定電極３は基板２（図１参照）の表面に形成さ
れ、そしてプリントヘッド上の抵抗器端子３Ａに連結さ
れており、その幾つかが図２に見られる。電極は絶縁層
による基板（図示せず）によって電気的に絶縁され、あ
るいは電極はプリント回路板（図示せず）上に形成され
そしてプリントヘッドに隣接した基板に接着されること
もあるから、直接的な熱通路は前記基板及びその上に取
り付けられた直接接触プリントヘッド間で保持されてい
る。アダプターブロック４は、それを通ってインクが充
填ホール４Ａ並びにプリントヘッドのマニホールドを経
由してプリントヘッドチャネルに供給されるが、前記充
填ホールを収容したプリントヘッド側のプリントヘッド
上に取り付けられ、そしてプリントヘッドのもう一つの
側は基板２の一方側に取り付けられている。共通吸熱器
５はプリントヘッド側と反対の基板側に取り付けられて
いる。アダプターブロック４は図２からは省略されてい
る。
ヘッド１は電極板２（これは熱伝導性のものである）に
恒久的に取り付けられている。プリントヘッドは図２に
更に詳しく示されており、複数個のインクチャネル（図
では見えない）を含み、その各々は放出オリフィス１Ａ
で終結し、選択的にアドレス指定が可能な抵抗器（図示
せず）を含み、これは通電されたとき、インク小滴をオ
リフィスから記録媒体（図示せず）の方向へ放出させ
る。本発明に使用されたプリントヘッドの例は詳細に米
国特許第４，７７４，５３０号並びに第４，８９９，１
８１号明細書に記述されており、そしてこれらの特許は
参考用にこの中にも取り入れられている。抵抗器用のア
ドレス指定電極３は基板２（図１参照）の表面に形成さ
れ、そしてプリントヘッド上の抵抗器端子３Ａに連結さ
れており、その幾つかが図２に見られる。電極は絶縁層
による基板（図示せず）によって電気的に絶縁され、あ
るいは電極はプリント回路板（図示せず）上に形成され
そしてプリントヘッドに隣接した基板に接着されること
もあるから、直接的な熱通路は前記基板及びその上に取
り付けられた直接接触プリントヘッド間で保持されてい
る。アダプターブロック４は、それを通ってインクが充
填ホール４Ａ並びにプリントヘッドのマニホールドを経
由してプリントヘッドチャネルに供給されるが、前記充
填ホールを収容したプリントヘッド側のプリントヘッド
上に取り付けられ、そしてプリントヘッドのもう一つの
側は基板２の一方側に取り付けられている。共通吸熱器
５はプリントヘッド側と反対の基板側に取り付けられて
いる。アダプターブロック４は図２からは省略されてい
る。
【００１１】プリントヘッド１用のインク供給源は主供
給タンク６に収容されている。インクはタンク出口９か
ら共通吸熱器５を通過し二次供給タンク１０へ延出して
いる配管８に設置されたポンプ７によって前記タンクか
ら供給されている。二次タンク１０の下部にある供給出
口１１は配管１２に接続され、インクをプリントヘッド
アダプターブロック４へ供給し、一方二次タンクの上部
にある返却出口１３は配管１４によって接続され、イン
クを主供給タンク６へ戻している。二次タンク１０の頂
部にはまた同時に空気抜き１５がある。
給タンク６に収容されている。インクはタンク出口９か
ら共通吸熱器５を通過し二次供給タンク１０へ延出して
いる配管８に設置されたポンプ７によって前記タンクか
ら供給されている。二次タンク１０の下部にある供給出
口１１は配管１２に接続され、インクをプリントヘッド
アダプターブロック４へ供給し、一方二次タンクの上部
にある返却出口１３は配管１４によって接続され、イン
クを主供給タンク６へ戻している。二次タンク１０の頂
部にはまた同時に空気抜き１５がある。
【００１２】プリントヘッドアダプターブロック４に供
給されるインクは充填ホール４Ａ（図２）を経由してプ
リントヘッドのマニホールドに流れる。プリントヘッド
のインクチャネルは通常のように毛管作用によって前記
マニホールドから満たされる。
給されるインクは充填ホール４Ａ（図２）を経由してプ
リントヘッドのマニホールドに流れる。プリントヘッド
のインクチャネルは通常のように毛管作用によって前記
マニホールドから満たされる。
【００１３】プリントヘッド用の保守装置１６は主供給
タンク６の頂部にある夫々のポートに配管１７によって
接続される。バキュームポンプ１８は、それは下記に説
明する通り、保守装置１６の操作に関連するが、また同
時に、主タンクの頂部にある夫々のポートに配管１９に
よって接続されている。
タンク６の頂部にある夫々のポートに配管１７によって
接続される。バキュームポンプ１８は、それは下記に説
明する通り、保守装置１６の操作に関連するが、また同
時に、主タンクの頂部にある夫々のポートに配管１９に
よって接続されている。
【００１４】システムがインク流路配管、例えば供給及
び返却配管８、１４並びにプリントヘッドアダプターブ
ロック４に適切な流体フィルタを含むことは理解でき
る。
び返却配管８、１４並びにプリントヘッドアダプターブ
ロック４に適切な流体フィルタを含むことは理解でき
る。
【００１５】図１に示したプリントヘッドアセンブリの
操作をここで説明する。そして先ず最初に前記アセンブ
リが一部分を形成しているプリンタは既に運転中である
から、ポンプ７は作動中であり、インクは主タンク６か
ら吸い込まれていると仮定する。ポンプ７はあらゆる条
件の下で、インクが印刷用に二次タンクから引き戻され
る速度に少なくとも等しい速度でインクを二次タンク１
０に供給する（即ち供給出口１１を経由して）。従っ
て、二次タンク１０内のインクレベルは上昇することが
ある。そしてそれが返却出口１３にまで達した場合に
は、過剰インクは配管１４を経由して主供給タンクに戻
される。
操作をここで説明する。そして先ず最初に前記アセンブ
リが一部分を形成しているプリンタは既に運転中である
から、ポンプ７は作動中であり、インクは主タンク６か
ら吸い込まれていると仮定する。ポンプ７はあらゆる条
件の下で、インクが印刷用に二次タンクから引き戻され
る速度に少なくとも等しい速度でインクを二次タンク１
０に供給する（即ち供給出口１１を経由して）。従っ
て、二次タンク１０内のインクレベルは上昇することが
ある。そしてそれが返却出口１３にまで達した場合に
は、過剰インクは配管１４を経由して主供給タンクに戻
される。
【００１６】プリントヘッド１では、インク液滴が周知
のようにインクチャネル内のベーパーバブルの形成によ
ってチャネルオリフィスから放出される。各放出に続い
て、チャネルは既に説明した通り、インクを二次タンク
１０から受けたアダプターブロック４から毛管作用によ
って再充填される。
のようにインクチャネル内のベーパーバブルの形成によ
ってチャネルオリフィスから放出される。各放出に続い
て、チャネルは既に説明した通り、インクを二次タンク
１０から受けたアダプターブロック４から毛管作用によ
って再充填される。
【００１７】主供給タンク６から二次タンク１０への通
過時に、インクはインクチャネルのヒータ抵抗器の近く
にあるプリントヘッドの共通吸熱器５を通過し、加熱さ
れる。従って、インクは主供給タンク６のインクよりも
高い温度で二次タンク１０に達する、そしてそれにより
プリントヘッドが作動する高温により好都合である。
過時に、インクはインクチャネルのヒータ抵抗器の近く
にあるプリントヘッドの共通吸熱器５を通過し、加熱さ
れる。従って、インクは主供給タンク６のインクよりも
高い温度で二次タンク１０に達する、そしてそれにより
プリントヘッドが作動する高温により好都合である。
【００１８】保守装置１６は、その構造が型通りのもの
であって詳細に述べる必要もないが、プリントヘッド１
の方へそしてそれから離れて移動可能であり、プリンタ
の使用時にチャネルオリフィスを洗浄するために、そし
てまたプリンタがシャットダウンしているとき、即ち長
期間にわたって使用されないとき、プリントヘッドに蓋
をするためにも使用される。後者の場合、保守装置１６
（常に幾らかのインクを含んでいる）はプリントヘッド
１に向って閉ざされているから、プリントヘッドのチャ
ネルオリフィスは前記保守装置の密封され、インクを含
んだチェンバーに通じている。このようにして、液体イ
ンク溶剤のチャネルオリフィスからの蒸発速度は遅速さ
れる。プリンタの作動が再開すると、保守装置１６はプ
リントヘッドから離れて移動し、バキュームポンプ１８
が始動し、インクポンプがこれに続く、そしてプリント
ヘッドヒータ２１、温度センサ２３及び温度制御器２２
が図２に示し且つ後程議論する通り、作動に入る。保守
装置１６は、バキュームポンプ１８に接続されて主タン
ク６に通じているが、このときプリントヘッドの向い側
に戻され、サクションをチャネルオリフィスに適用する
ことによってプリントヘッドに呼びインクを差し且つ洗
浄する。インクはオリフィスを通って保守装置１６に吸
い込まれ、それによってプリントヘッドのインク充填を
確実にし、一方全ての空気あるいは異物、例えばインク
チャネルに蓄積したかも知れない汚れや乾燥インクを除
去し、そして保守装置１６は次に再度引っ込められる。
保守装置１６がプリントヘッドから離れるにつれて、イ
ンクはチャネルオリフィスを通って流れるのが止まり、
それに代って、バキュームポンプ１８が空気にプリント
ヘッドを横断して吸気させ、オリフィスを含むプリント
ヘッド面上に蓄積したかも知れない全ての残留インク、
特に噴出小滴に指向性をもたらす恐れのあるオリフィス
周辺のインクを一掃する。もし望むならば、印刷を開始
する前に、プリントヘッドをここで作動し、インク小滴
を保守装置１６に向けて、洗浄操作を完了することも可
能である。プリンタの作動中であっても、必要に応じ
て、保守装置１６をプリントヘッドに向ってそして次に
それから離して移動し、バキュームによって誘発された
空気流をプリントヘッド面に吹き流してどんなインクも
除去することによってプリントヘッドを洗浄することが
可能である。プリンタが再び休止されると、インクポン
プ７は止められ、そしてプリントヘッドヒータ並びに温
度制御器は休止される。バキュームポンプ１８が次に止
められ、そして保守装置１６がプリントヘッドに向って
閉じられ、既に説明した通り、後者に蓋をする。配管１
７と保守装置１６との接続が設置されて、幾らかのイン
クが装置内に留まって湿度環境を与え、既に説明した通
り、プリントヘッドオリフィスからの蒸発を遅らせるこ
とを確実にする。
であって詳細に述べる必要もないが、プリントヘッド１
の方へそしてそれから離れて移動可能であり、プリンタ
の使用時にチャネルオリフィスを洗浄するために、そし
てまたプリンタがシャットダウンしているとき、即ち長
期間にわたって使用されないとき、プリントヘッドに蓋
をするためにも使用される。後者の場合、保守装置１６
（常に幾らかのインクを含んでいる）はプリントヘッド
１に向って閉ざされているから、プリントヘッドのチャ
ネルオリフィスは前記保守装置の密封され、インクを含
んだチェンバーに通じている。このようにして、液体イ
ンク溶剤のチャネルオリフィスからの蒸発速度は遅速さ
れる。プリンタの作動が再開すると、保守装置１６はプ
リントヘッドから離れて移動し、バキュームポンプ１８
が始動し、インクポンプがこれに続く、そしてプリント
ヘッドヒータ２１、温度センサ２３及び温度制御器２２
が図２に示し且つ後程議論する通り、作動に入る。保守
装置１６は、バキュームポンプ１８に接続されて主タン
ク６に通じているが、このときプリントヘッドの向い側
に戻され、サクションをチャネルオリフィスに適用する
ことによってプリントヘッドに呼びインクを差し且つ洗
浄する。インクはオリフィスを通って保守装置１６に吸
い込まれ、それによってプリントヘッドのインク充填を
確実にし、一方全ての空気あるいは異物、例えばインク
チャネルに蓄積したかも知れない汚れや乾燥インクを除
去し、そして保守装置１６は次に再度引っ込められる。
保守装置１６がプリントヘッドから離れるにつれて、イ
ンクはチャネルオリフィスを通って流れるのが止まり、
それに代って、バキュームポンプ１８が空気にプリント
ヘッドを横断して吸気させ、オリフィスを含むプリント
ヘッド面上に蓄積したかも知れない全ての残留インク、
特に噴出小滴に指向性をもたらす恐れのあるオリフィス
周辺のインクを一掃する。もし望むならば、印刷を開始
する前に、プリントヘッドをここで作動し、インク小滴
を保守装置１６に向けて、洗浄操作を完了することも可
能である。プリンタの作動中であっても、必要に応じ
て、保守装置１６をプリントヘッドに向ってそして次に
それから離して移動し、バキュームによって誘発された
空気流をプリントヘッド面に吹き流してどんなインクも
除去することによってプリントヘッドを洗浄することが
可能である。プリンタが再び休止されると、インクポン
プ７は止められ、そしてプリントヘッドヒータ並びに温
度制御器は休止される。バキュームポンプ１８が次に止
められ、そして保守装置１６がプリントヘッドに向って
閉じられ、既に説明した通り、後者に蓋をする。配管１
７と保守装置１６との接続が設置されて、幾らかのイン
クが装置内に留まって湿度環境を与え、既に説明した通
り、プリントヘッドオリフィスからの蒸発を遅らせるこ
とを確実にする。
【００１９】保守装置１６は図示した通り主供給タンク
６を通す代りに直接的にバキュームポンプ１８に接続し
てもよい。然し乍ら、示された配列は洗浄操作時にプリ
ントヘッドから吸い込まれたインクが直接、主供給タン
ク６に流れ、一方二次タンクの返却出口１３はサクショ
ン源（主タンクの頂部経由で）に接続されて過充填の防
止を確実にするという利点を有している。然ももう一つ
の選択として、インクポンプ７はプリントヘッド１に呼
びインクを差す際、作動する必要がない。その場合、二
次タンク１０からの返却配管１４にあるバルブ２０はプ
ライミング時には閉じられるから、バキュームポンプ１
８が作動するとき二次タンク１０から引き込まれるイン
クだけがプライミングに必要なインクである。
６を通す代りに直接的にバキュームポンプ１８に接続し
てもよい。然し乍ら、示された配列は洗浄操作時にプリ
ントヘッドから吸い込まれたインクが直接、主供給タン
ク６に流れ、一方二次タンクの返却出口１３はサクショ
ン源（主タンクの頂部経由で）に接続されて過充填の防
止を確実にするという利点を有している。然ももう一つ
の選択として、インクポンプ７はプリントヘッド１に呼
びインクを差す際、作動する必要がない。その場合、二
次タンク１０からの返却配管１４にあるバルブ２０はプ
ライミング時には閉じられるから、バキュームポンプ１
８が作動するとき二次タンク１０から引き込まれるイン
クだけがプライミングに必要なインクである。
【００２０】プリントヘッドのチャネルオリフィスのイ
ンク圧力は僅かな低減レベル、一般的には水柱で−０．
２から−２．０インチ（−０．５から−５．１ｃｍ）の
範囲で維持されるのが通常受け入れられている。図面に
示した配列では、チャネルオリフィスに関する二次タン
ク１０の位置は後者でのインク圧力を決定する、そして
調整されて負圧力ヘットが確立され、チャネルオリフィ
スの所要インク圧力が達成されることを確実にする。イ
ンク中に生じる圧力サージの可能性はベント１５での二
次タンク１０の大気への空気抜きによって軽減される。
ンク圧力は僅かな低減レベル、一般的には水柱で−０．
２から−２．０インチ（−０．５から−５．１ｃｍ）の
範囲で維持されるのが通常受け入れられている。図面に
示した配列では、チャネルオリフィスに関する二次タン
ク１０の位置は後者でのインク圧力を決定する、そして
調整されて負圧力ヘットが確立され、チャネルオリフィ
スの所要インク圧力が達成されることを確実にする。イ
ンク中に生じる圧力サージの可能性はベント１５での二
次タンク１０の大気への空気抜きによって軽減される。
【００２１】カラープリンタ（図示せず）では、複数個
のプリントヘッドアセンブリ（一般的には４個）が設け
られており、各々のアセンブリは図１に示した通りであ
って、特殊カラーのインクを放出するために使用されて
いる。プリントヘッドが取り付けられているカラープリ
ンタ用の共通吸熱器５は図３に図示した通り全てのアセ
ンブリに共通であるが、各プリントヘッドは共通吸熱器
の夫々の冷却フィン５Ａに取り付けられ、そして各プリ
ントヘッドはそれ専用の主並びに二次インクタンク６、
１０並びにそれ専用の保守装置１６を有している。共通
吸熱器５に接した複数個のプリントヘッドアセンブリは
プリントヘッドからのインクが蒸着される記録媒体を横
断して往復運動を行うキャリッジ（図示せず）上に取り
付けられている。
のプリントヘッドアセンブリ（一般的には４個）が設け
られており、各々のアセンブリは図１に示した通りであ
って、特殊カラーのインクを放出するために使用されて
いる。プリントヘッドが取り付けられているカラープリ
ンタ用の共通吸熱器５は図３に図示した通り全てのアセ
ンブリに共通であるが、各プリントヘッドは共通吸熱器
の夫々の冷却フィン５Ａに取り付けられ、そして各プリ
ントヘッドはそれ専用の主並びに二次インクタンク６、
１０並びにそれ専用の保守装置１６を有している。共通
吸熱器５に接した複数個のプリントヘッドアセンブリは
プリントヘッドからのインクが蒸着される記録媒体を横
断して往復運動を行うキャリッジ（図示せず）上に取り
付けられている。
【００２２】満足した操作のために、プリントヘッド１
は軽使用の条件下においても、一定の高温に十分保持さ
れることが望ましい。これを確実なものにするために、
ヒータ２１が設けられて、温度制御器２２（図３には図
示しないが、図２には示されている）の制御の下で共通
吸熱器を加熱している。各プリントヘッドは勿論またそ
れ専用のチャネル抵抗器により作動時に加熱され、加熱
程度はプリントヘッドが使用される度合いに依存する、
即ち、カラーインクを多量に使用し放出するプリントヘ
ッドはカラーインクを少量だけ使用し放出するプリント
ヘッドに比較してそのチャネル抵抗器からより多くの熱
量を受ける。各プリントヘッド毎のインク供給装置は図
１を引用して上記で説明した通り、重使用の期間中に所
要レベルを超えるプリントヘッド温度上昇の危険を低減
する（チャネル抵抗器加熱のため）、その理由としては
過剰熱はインクが共通吸熱器を通り複数個の二次タンク
１０に流れることによってプリントヘッドから運び出さ
れるからである。各カラーインクは夫々のプリントヘッ
ドが使用されないときでも、共通吸熱器フィンを通って
循環するから、インクの各々は比較的重使用（そして最
も高温の）のプリントヘッドからの熱除去に寄与する。
インクによって与えられる冷却の度合いはインクが流れ
るプリントヘッドアセンブリと夫々の主タンク６間の温
度差に直接比例し、そして主タンクからのインクの流速
に直接比例する。従って、流速は設計によって大気温度
の最悪ケースの条件及び印刷条件にも順応させるに十分
に高く設定することが可能であり、また流速は運転条件
に従って制御することが可能である。過剰なインク流量
の使用はプリントヘッドヒータ２１にそうでない場合に
必要とされるよりも多くの熱量を与えさせる。
は軽使用の条件下においても、一定の高温に十分保持さ
れることが望ましい。これを確実なものにするために、
ヒータ２１が設けられて、温度制御器２２（図３には図
示しないが、図２には示されている）の制御の下で共通
吸熱器を加熱している。各プリントヘッドは勿論またそ
れ専用のチャネル抵抗器により作動時に加熱され、加熱
程度はプリントヘッドが使用される度合いに依存する、
即ち、カラーインクを多量に使用し放出するプリントヘ
ッドはカラーインクを少量だけ使用し放出するプリント
ヘッドに比較してそのチャネル抵抗器からより多くの熱
量を受ける。各プリントヘッド毎のインク供給装置は図
１を引用して上記で説明した通り、重使用の期間中に所
要レベルを超えるプリントヘッド温度上昇の危険を低減
する（チャネル抵抗器加熱のため）、その理由としては
過剰熱はインクが共通吸熱器を通り複数個の二次タンク
１０に流れることによってプリントヘッドから運び出さ
れるからである。各カラーインクは夫々のプリントヘッ
ドが使用されないときでも、共通吸熱器フィンを通って
循環するから、インクの各々は比較的重使用（そして最
も高温の）のプリントヘッドからの熱除去に寄与する。
インクによって与えられる冷却の度合いはインクが流れ
るプリントヘッドアセンブリと夫々の主タンク６間の温
度差に直接比例し、そして主タンクからのインクの流速
に直接比例する。従って、流速は設計によって大気温度
の最悪ケースの条件及び印刷条件にも順応させるに十分
に高く設定することが可能であり、また流速は運転条件
に従って制御することが可能である。過剰なインク流量
の使用はプリントヘッドヒータ２１にそうでない場合に
必要とされるよりも多くの熱量を与えさせる。
【００２３】図に示した配列は、それが共通プリントヘ
ッドヒータ２１並びに関連温度制御器２２付きの共通温
度センサ２３の使用を可能にし、プリントヘッド１が軽
使用の期間中でも、プリントヘッドが重使用の期間中に
過熱される恐れもなく、適正温度に保持されることを確
実にする点から、プリントヘッド温度の効果的制御の達
成を可能にしている。温度センサによって感知された温
度に基づいて、温度制御器は必要に応じてヒータに通電
し、共通吸熱器５の所要温度を維持し、それに取り付け
られ且つそれとの優れた熱伝導界面を有するプリントヘ
ッドの温度をそれがまた制御する。更に加えて、共通吸
熱器５を通過時にインクが受ける熱はインクをプリント
ヘッドの温度に調整し、そしてまたインクがプリントヘ
ッドに達する前にそれがインクからの過剰溶存ガスの排
出を促進することから、インクを脱気する有益な効果を
有している。インクから分離し、そして二次タンク１０
に集まる空気は全てベント１５を通じて除去することが
出来る。
ッドヒータ２１並びに関連温度制御器２２付きの共通温
度センサ２３の使用を可能にし、プリントヘッド１が軽
使用の期間中でも、プリントヘッドが重使用の期間中に
過熱される恐れもなく、適正温度に保持されることを確
実にする点から、プリントヘッド温度の効果的制御の達
成を可能にしている。温度センサによって感知された温
度に基づいて、温度制御器は必要に応じてヒータに通電
し、共通吸熱器５の所要温度を維持し、それに取り付け
られ且つそれとの優れた熱伝導界面を有するプリントヘ
ッドの温度をそれがまた制御する。更に加えて、共通吸
熱器５を通過時にインクが受ける熱はインクをプリント
ヘッドの温度に調整し、そしてまたインクがプリントヘ
ッドに達する前にそれがインクからの過剰溶存ガスの排
出を促進することから、インクを脱気する有益な効果を
有している。インクから分離し、そして二次タンク１０
に集まる空気は全てベント１５を通じて除去することが
出来る。
【００２４】図に示した装置はこれまでに説明したキャ
リッジタイプのプリンタに使用することが出来る、そし
てまた同時に共通吸熱器並びにページ幅プリンタに見ら
れるような大形遠隔供給源を備えた大規模で、固定形の
プリントヘッドアレイにも適用することが可能である。
図１に示したシステムの他の構成部品の中にはプリント
ヘッド（あるいはその中の幾つか）によって共有するこ
との出来るものがある。例えば、２個以上の主タンク６
がある場合でも（例えば、カラープリンタの場合のよう
に）単一バキュームポンプ１８だけが必要である。図２
に示したプリントヘッドの形状は重要な特徴ではなく、
そしてプリントヘッドの他の形状が使用されてもよい。
リッジタイプのプリンタに使用することが出来る、そし
てまた同時に共通吸熱器並びにページ幅プリンタに見ら
れるような大形遠隔供給源を備えた大規模で、固定形の
プリントヘッドアレイにも適用することが可能である。
図１に示したシステムの他の構成部品の中にはプリント
ヘッド（あるいはその中の幾つか）によって共有するこ
との出来るものがある。例えば、２個以上の主タンク６
がある場合でも（例えば、カラープリンタの場合のよう
に）単一バキュームポンプ１８だけが必要である。図２
に示したプリントヘッドの形状は重要な特徴ではなく、
そしてプリントヘッドの他の形状が使用されてもよい。
【図１】 関連インク供給システムを含んだサーマルイ
ンクジェットプリンタ用のプリントヘッドアセンブリの
図形である。
ンクジェットプリンタ用のプリントヘッドアセンブリの
図形である。
【図２】 プリントヘッドアセンブリの一部の拡大され
た概略の透視図である。
た概略の透視図である。
【図３】 共通吸熱器付きの複数個のプリントヘッドア
センブリを示した図形である。
センブリを示した図形である。
１ プリントヘッド、１Ａ オリフィス、２ 電極板、
３ アドレス指定電極、３Ａ 抵抗器端子、４ アダプ
ターブロック、４Ａ 充填ホール、５ 共通吸熱器、５
Ａ 冷却フィン、６ 主供給タンク、８ 配管、９ タ
ンク出口、１０二次供給タンク、１１ 供給出口、１２
配管、１３ 返却出口、１４ 配管、１５ ベント、
１６ 保守装置、１７ 配管、１８ バキュームポン
プ、１９配管、２１ プリントヘッドヒータ、２２ 温
度制御器、２３ 共通温度センサ
３ アドレス指定電極、３Ａ 抵抗器端子、４ アダプ
ターブロック、４Ａ 充填ホール、５ 共通吸熱器、５
Ａ 冷却フィン、６ 主供給タンク、８ 配管、９ タ
ンク出口、１０二次供給タンク、１１ 供給出口、１２
配管、１３ 返却出口、１４ 配管、１５ ベント、
１６ 保守装置、１７ 配管、１８ バキュームポン
プ、１９配管、２１ プリントヘッドヒータ、２２ 温
度制御器、２３ 共通温度センサ
フロントページの続き (72)発明者 ハーマン・エイ・ハーマンソン アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14526 ペンフィールド ペンフィール ドロード 2240 (72)発明者 ロジャー・ジー・マーカム アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14580 ウエブスター チャンピオンア ベニュー 179 (56)参考文献 特開 平３−15557（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B41J 2/175
Claims (2)
- 【請求項１】 インク小滴を記録媒体に付着させるため
のサーマルインクジェットプリンタ用のプリントヘッド
アセンブリであって、 その各々が少なくともその中に１個のインクチャネル
と、前記チャネルの一端にあるインク噴出オリフィス
と、熱を前記チャネル中のインクに加えインク小滴を前
記インク噴出オリフィスから放出させ、そして記録媒体
の方へ推進させるために操作可能な加熱素子とを有する
複数個のプリントヘッド、 プリントヘッドと結合されて熱交換を行う全てのプリン
トヘッドアセンブリに共通の共通吸熱器、共通吸熱器を加熱するヒータ、 プリントヘッドを作動時に加熱するチャンネル抵抗器、 各プリントヘッドが、インクがインク供給源から共通吸
熱器を経由して供給される、空気抜きを有する二次タン
クに接続されてインクが供給される インク供給通路を有
していることを特徴とするプリントヘッドアセンブリ。 - 【請求項２】 共通吸熱器の所定の別々の位置に結合さ
れた複数個のプリントヘッドを有し、その各々が有する
オリフィスから必要に応じてインク小滴を噴出し、かつ
記録媒体に付着させるサーマルインクジェットプリンタ
の重使用時における個々のプリントヘッドの過熱防止操
作方法であって、 （ａ）インクをインク供給源から各プリントヘッド用
に、プリントヘッドの夫々に接した共通吸熱器の一部を
通じ、同時に各プリントヘッド用に二次タンクへ送り込
み、二次タンクに送り込む前にヒータで加熱された共通
吸熱器によりインクを加熱し、インクの通過による熱の
移動により共通吸熱器に結合されたプリントヘッドの加
熱を防止するステップ、 （ｂ）共通吸熱器で加熱されたインクを前記二次タンク
を経由して前記プリントヘッドへ供給するステップ、 （ｃ）温度センサによって感知された温度に基づいて、
温度制御器により必要に応じてヒータに通電して共通吸
熱器の所要温度を維持し、共通吸熱器に結合され たプリ
ントヘッドの温度を制御して重使用中の過熱を防止する
ステップを有することを特徴とする重使用時におけるサ
ーマルインクジェットの個々のプリントヘッドの過熱防
止方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US608863 | 1990-11-05 | ||
| US07/608,863 US5121130A (en) | 1990-11-05 | 1990-11-05 | Thermal ink jet printing apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04284258A JPH04284258A (ja) | 1992-10-08 |
| JP3153584B2 true JP3153584B2 (ja) | 2001-04-09 |
Family
ID=24438359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28475991A Expired - Fee Related JP3153584B2 (ja) | 1990-11-05 | 1991-10-30 | プリントヘッドアセンブリ及びプリントヘッド加熱防止方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5121130A (ja) |
| JP (1) | JP3153584B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200477863Y1 (ko) * | 2015-03-13 | 2015-07-30 | 케이에스아이 주식회사 | 주차카메라 |
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