JPH10250079A - プリント装置およびプリント方法 - Google Patents
プリント装置およびプリント方法Info
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- JPH10250079A JPH10250079A JP9304047A JP30404797A JPH10250079A JP H10250079 A JPH10250079 A JP H10250079A JP 9304047 A JP9304047 A JP 9304047A JP 30404797 A JP30404797 A JP 30404797A JP H10250079 A JPH10250079 A JP H10250079A
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- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
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- B41J2/14016—Structure of bubble jet print heads
- B41J2/1408—Structure dealing with thermal variations, e.g. cooling device, thermal coefficients of materials
-
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- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
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- B41J2002/14387—Front shooter
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- B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
- B41J2202/07—Embodiments of or processes related to ink-jet heads dealing with air bubbles
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Geometry (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
- Ink Jet (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】プリントヘッド素子の冷却および生成される気
泡の取り込みを工夫する構造を提供する。 【解決手段】本発明は基板の裏面を通ってインク噴射チ
ャンバへ流入するインクの速度を上昇させるインク管路
を備える。増加されたインク速度は基板の熱を取り去る
以上のものである。これはインク管路に基板の裏面付近
に狭い開口を設けることによって達成される。気泡の生
成を回避するため、１以上のポケットを形成して気泡の
蓄積を許し、これにより、気泡はインク管路及びインク
噴射チャンバへのインクの流れに影響を及ぼさない。
泡の取り込みを工夫する構造を提供する。 【解決手段】本発明は基板の裏面を通ってインク噴射チ
ャンバへ流入するインクの速度を上昇させるインク管路
を備える。増加されたインク速度は基板の熱を取り去る
以上のものである。これはインク管路に基板の裏面付近
に狭い開口を設けることによって達成される。気泡の生
成を回避するため、１以上のポケットを形成して気泡の
蓄積を許し、これにより、気泡はインク管路及びインク
噴射チャンバへのインクの流れに影響を及ぼさない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、インクジェットプリン
タに関し、特に、プリンタのプリントヘッド部分に関す
るものである。
タに関し、特に、プリンタのプリントヘッド部分に関す
るものである。
【０００２】
【従来技術】図１は、インクジェットプリンタに用いら
れるプリントカートリッジ１０を示す。本発明は、プリ
ントカートリッジの内部構造に関するもので、図１のプ
リントカートリッジ１０を用いて、従来のプリントヘッ
ド構造および本発明のプリントヘッド構造を説明する。
れるプリントカートリッジ１０を示す。本発明は、プリ
ントカートリッジの内部構造に関するもので、図１のプ
リントカートリッジ１０を用いて、従来のプリントヘッ
ド構造および本発明のプリントヘッド構造を説明する。
【０００３】インクジェットのプリントカートリッジ１
０は、インク貯蔵器１２およびプリントヘッド１４を含
み、プリントヘッド１４は、自動テープボンディング(T
apeAutomated Bonding: TAB) を用いて形成される。プ
リントヘッド１４は、例えばレーザ・アブレーションに
よって柔軟性を有するポリマーのテープ１８に形成され
た互いに平行な２列のオフセットのノズル１７を備えた
ノズル部材１６を含む。
０は、インク貯蔵器１２およびプリントヘッド１４を含
み、プリントヘッド１４は、自動テープボンディング(T
apeAutomated Bonding: TAB) を用いて形成される。プ
リントヘッド１４は、例えばレーザ・アブレーションに
よって柔軟性を有するポリマーのテープ１８に形成され
た互いに平行な２列のオフセットのノズル１７を備えた
ノズル部材１６を含む。
【０００４】図２に示すテープ１８の裏面には、従来の
フォトリソグラフィーによるエッチングまたは／および
メッキ処理を用いて導電トレース１９が形成される。こ
れら導電トレースは、プリンタと相互接続するように設
計された大きな接触パッド２０（図１）に終端してい
る。プリントカートリッジ１０は、走査キャリッジ内に
取り付けられるように設計されており、接触パッド２０
がキャリッジ内のプリンタの電極と接触してプリントヘ
ッドに通電(energization)信号を供給する。
フォトリソグラフィーによるエッチングまたは／および
メッキ処理を用いて導電トレース１９が形成される。こ
れら導電トレースは、プリンタと相互接続するように設
計された大きな接触パッド２０（図１）に終端してい
る。プリントカートリッジ１０は、走査キャリッジ内に
取り付けられるように設計されており、接触パッド２０
がキャリッジ内のプリンタの電極と接触してプリントヘ
ッドに通電(energization)信号を供給する。
【０００５】導電トレース１９の端部をテープ１８の下
側に固定される基板２８上の電極にボンディングすると
きには、ウインドウ２２、２４が用いられる。電極はイ
ンク噴射素子に接続されており、各インク噴射素子は単
一のノズル１７に連結している。インク噴射素子は、ヒ
ータ抵抗器でもよい。テープ１８および基板２８の構成
のさらなる詳細については、本願明細書に組み込まれる
米国特許第5,278,584号に説明されている。
側に固定される基板２８上の電極にボンディングすると
きには、ウインドウ２２、２４が用いられる。電極はイ
ンク噴射素子に接続されており、各インク噴射素子は単
一のノズル１７に連結している。インク噴射素子は、ヒ
ータ抵抗器でもよい。テープ１８および基板２８の構成
のさらなる詳細については、本願明細書に組み込まれる
米国特許第5,278,584号に説明されている。
【０００６】図２にはまた、エッチングによって形成さ
れ、各インク噴射素子のインク噴射チャンバを形成して
いる障壁層３０が示されている。そこを通ってインクが
連結しているインク噴射チャンバに流入するインクチャ
ネル３２が示されている。
れ、各インク噴射素子のインク噴射チャンバを形成して
いる障壁層３０が示されている。そこを通ってインクが
連結しているインク噴射チャンバに流入するインクチャ
ネル３２が示されている。
【０００７】図３は、２つのインク噴射チャンバ４０へ
のインク３８の流れを示す、プリントカートリッジ１０
の３−３線断面図である。テープ１８の裏面は、接着剤
４３によって、プリントカートリッジ本体４２の岬部(h
eadland)４１に関して封止されている。インク３８は、
インク貯蔵器１２から流出して、基板２８の裏面と接触
し、基板２８の外縁のまわりから、種々のインク噴射チ
ャンバ４０に流入する。インク噴射素子４６が通電され
ると、関連するノズル１７からインク滴４８が媒体上に
噴射される。
のインク３８の流れを示す、プリントカートリッジ１０
の３−３線断面図である。テープ１８の裏面は、接着剤
４３によって、プリントカートリッジ本体４２の岬部(h
eadland)４１に関して封止されている。インク３８は、
インク貯蔵器１２から流出して、基板２８の裏面と接触
し、基板２８の外縁のまわりから、種々のインク噴射チ
ャンバ４０に流入する。インク噴射素子４６が通電され
ると、関連するノズル１７からインク滴４８が媒体上に
噴射される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】このようにインク供給
を設計することの利点のひとつは、基板２８の裏面に沿
って流れるインクによって、基板２８から熱を取り除く
ことである。インク３８が暖められると、インク中の空
気の溶解度は低くなる。これがおきると、空気はインク
３８から拡散して気泡５２を形成する。気泡５２は成長
し、浮かび上がって基板２８から離れる。気泡５２に行
き場を与えるために、インク管路５４は深く設計されて
いる。このようにしておかなければ、数百ページのプリ
ンティングのあいだに、気泡５２がインク管路５４を満
たして、プリントヘッドがインク切れ（starvation)を
起こしてしまう。
を設計することの利点のひとつは、基板２８の裏面に沿
って流れるインクによって、基板２８から熱を取り除く
ことである。インク３８が暖められると、インク中の空
気の溶解度は低くなる。これがおきると、空気はインク
３８から拡散して気泡５２を形成する。気泡５２は成長
し、浮かび上がって基板２８から離れる。気泡５２に行
き場を与えるために、インク管路５４は深く設計されて
いる。このようにしておかなければ、数百ページのプリ
ンティングのあいだに、気泡５２がインク管路５４を満
たして、プリントヘッドがインク切れ（starvation)を
起こしてしまう。
【０００９】この設計で発見された問題のひとつは、熱
的な制限あることである。基板２８の温度は、用途によ
っては、高くなりすぎてプリント品質を低下させてしま
い、基板２８の裏面を横切ってインクが流れても基板２
８を十分冷却することができない。プリント品質が低下
する理由のひとつとして、プリントヘッドが狭い温度範
囲（約４５℃〜７５℃）内で最適に動作するように精密
に調整されていることが考えられる。インク特性（例え
ば、粘性）および、気泡の核形成および成長を推進する
特性は、温度に強く依存するので、この温度範囲外で
は、プリントヘッドは最適に作動しない。動作中、プリ
ントヘッドは自動的に加熱されやすく、基板の温度は常
にこの温度範囲の下限よりも高いことが保証される。し
かし、基板の温度をこの温度範囲の上限よりも抑えてお
くことは困難である。高温においては、上述のインクの
変化および核形成以外の問題として、再沸騰等の問題が
起こる。
的な制限あることである。基板２８の温度は、用途によ
っては、高くなりすぎてプリント品質を低下させてしま
い、基板２８の裏面を横切ってインクが流れても基板２
８を十分冷却することができない。プリント品質が低下
する理由のひとつとして、プリントヘッドが狭い温度範
囲（約４５℃〜７５℃）内で最適に動作するように精密
に調整されていることが考えられる。インク特性（例え
ば、粘性）および、気泡の核形成および成長を推進する
特性は、温度に強く依存するので、この温度範囲外で
は、プリントヘッドは最適に作動しない。動作中、プリ
ントヘッドは自動的に加熱されやすく、基板の温度は常
にこの温度範囲の下限よりも高いことが保証される。し
かし、基板の温度をこの温度範囲の上限よりも抑えてお
くことは困難である。高温においては、上述のインクの
変化および核形成以外の問題として、再沸騰等の問題が
起こる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】従って、図３の構成を変
形して、基板２８をより良好に冷却すると共にプリント
ヘッドのインク切れを起こす可能性のある気泡の蓄積も
回避することが望ましい。
形して、基板２８をより良好に冷却すると共にプリント
ヘッドのインク切れを起こす可能性のある気泡の蓄積も
回避することが望ましい。
【００１１】本願明細書では、基板の裏面を横切って流
れるインクの速度を増加させるインクジェット・プリン
トヘッドのためのインクの管路が開示される。インク
は、最終的にインク噴射チャンバに流入する。基板の裏
面を横切るインクの速度が増すと、その結果、基板から
より多くの熱が取り除かれる。このようなインクの速度
の増加は、そこを通ってインクが流れる必要のある、基
板の裏面に近接したインクの管路の開口部を狭くするこ
とによって達成される。
れるインクの速度を増加させるインクジェット・プリン
トヘッドのためのインクの管路が開示される。インク
は、最終的にインク噴射チャンバに流入する。基板の裏
面を横切るインクの速度が増すと、その結果、基板から
より多くの熱が取り除かれる。このようなインクの速度
の増加は、そこを通ってインクが流れる必要のある、基
板の裏面に近接したインクの管路の開口部を狭くするこ
とによって達成される。
【００１２】この新しい設計の結果として生じるさらな
る利点は、図３の従来の設計と比較して、インクからガ
ス抜けする空気が減少することである。これは、基板の
裏面上で起こる対流熱伝達が強まるために、基板の温
度、従って基板を取り囲むインクの温度が低下するから
である。低温になるほど、インクへの空気の溶解度は高
くなるので、その結果、形成される気泡が少なくなり、
ペン内にトラップされた気泡も少なくなる。
る利点は、図３の従来の設計と比較して、インクからガ
ス抜けする空気が減少することである。これは、基板の
裏面上で起こる対流熱伝達が強まるために、基板の温
度、従って基板を取り囲むインクの温度が低下するから
である。低温になるほど、インクへの空気の溶解度は高
くなるので、その結果、形成される気泡が少なくなり、
ペン内にトラップされた気泡も少なくなる。
【００１３】気泡が比較的狭いインクの管路内にトラッ
プされることを回避するため、インクの管路の両側には
ポケットが形成され、気泡がここに蓄積されることによ
り、基板の側面のまわりからインク噴射チャンバ内への
インクの流れに影響を与えない。
プされることを回避するため、インクの管路の両側には
ポケットが形成され、気泡がここに蓄積されることによ
り、基板の側面のまわりからインク噴射チャンバ内への
インクの流れに影響を与えない。
【００１４】本願発明の代替の実施例では、インクが流
れる中央スロットを有する基板に用いられ、基板の中央
スロットを通ってインクを供給するインク管路を比較的
狭くしてインク速度を増加させ、気泡のために中央のポ
ケットを設けることによって達成される。
れる中央スロットを有する基板に用いられ、基板の中央
スロットを通ってインクを供給するインク管路を比較的
狭くしてインク速度を増加させ、気泡のために中央のポ
ケットを設けることによって達成される。
【００１５】
【実施例】図４は、本発明の好適な実施例を示す、図１
の３−３線断面図である。他の図と同じ番号で識別され
る素子は同一のものであり、それ以上の説明は本願明細
書ではおこなわない。図４において、プラスチック製の
プリントカートリッジ本体５６は、インク管路６０がイ
ンクの流れをプリントカートリッジ１０内のインクチャ
ンバから基板２８の裏面に向け、基板２８の裏面と壁６
２、６３の間に存在する狭い間隙を通るように流れを向
けるものである。インク管路６０の端部の間隙は、図３
に示すインク管路５４と基板２８の間の間隙よりもずっ
と狭い。インク管路６０の壁６２、６３の端部は、基板
２８の裏面から約０．１２７ｍｍ（５ミル）で終端して
いるので、この狭い間隙が形成されている。この間隙の
範囲として許容できるのは、約３ミルから約１２ミル
で、インクの粘性および流量によって決まる。好適な一
実施例において、壁６２と壁６３の間の距離は、約１ｍ
ｍである。壁６２と壁６３の間の距離は、約１ｍｍから
５ｍｍの間であればどうあってもよい。基板２８の大き
さ、インクの粘度および流量によっては、この範囲外の
距離が適切になることもあるので注意する。壁６２、６
３の厚さは約０．５ｍｍであるが、これより薄い壁であ
っても機能する。壁６２、６３の厚さの下限は、装置の
熱的性能(thermal performance)よりも、製造公差によ
って決まる度合いが高い。０．５ｍｍよりも厚い壁であ
っても機能する。壁を厚くすると熱的性能はよくなる
が、圧力降下や気泡の許容範囲(bubble tolerance)は悪
くなる。
の３−３線断面図である。他の図と同じ番号で識別され
る素子は同一のものであり、それ以上の説明は本願明細
書ではおこなわない。図４において、プラスチック製の
プリントカートリッジ本体５６は、インク管路６０がイ
ンクの流れをプリントカートリッジ１０内のインクチャ
ンバから基板２８の裏面に向け、基板２８の裏面と壁６
２、６３の間に存在する狭い間隙を通るように流れを向
けるものである。インク管路６０の端部の間隙は、図３
に示すインク管路５４と基板２８の間の間隙よりもずっ
と狭い。インク管路６０の壁６２、６３の端部は、基板
２８の裏面から約０．１２７ｍｍ（５ミル）で終端して
いるので、この狭い間隙が形成されている。この間隙の
範囲として許容できるのは、約３ミルから約１２ミル
で、インクの粘性および流量によって決まる。好適な一
実施例において、壁６２と壁６３の間の距離は、約１ｍ
ｍである。壁６２と壁６３の間の距離は、約１ｍｍから
５ｍｍの間であればどうあってもよい。基板２８の大き
さ、インクの粘度および流量によっては、この範囲外の
距離が適切になることもあるので注意する。壁６２、６
３の厚さは約０．５ｍｍであるが、これより薄い壁であ
っても機能する。壁６２、６３の厚さの下限は、装置の
熱的性能(thermal performance)よりも、製造公差によ
って決まる度合いが高い。０．５ｍｍよりも厚い壁であ
っても機能する。壁を厚くすると熱的性能はよくなる
が、圧力降下や気泡の許容範囲(bubble tolerance)は悪
くなる。
【００１６】図３においても図４においてもノズル１７
から噴射されるインクは同じ体積であるが、インク管路
５４のあらゆる部分において流れに利用できる領域が大
きいのに比べてインク管路６０の端部に存在する間隙が
狭いために、図４において基板２８の裏面を横切るイン
クの速度は、図３における基板２８の裏面を横切るイン
クの速度よりもずっと速い。壁６２、６３の端部が基板
２８の裏面に近接していることによってインクの速度が
増し、それによって、基板２８の裏面から移動するイン
クへの熱の伝達が比較的大きくなる。加熱されたインク
は、基板２８の縁のまわりからインク噴射チャンバ４０
へ流入する。
から噴射されるインクは同じ体積であるが、インク管路
５４のあらゆる部分において流れに利用できる領域が大
きいのに比べてインク管路６０の端部に存在する間隙が
狭いために、図４において基板２８の裏面を横切るイン
クの速度は、図３における基板２８の裏面を横切るイン
クの速度よりもずっと速い。壁６２、６３の端部が基板
２８の裏面に近接していることによってインクの速度が
増し、それによって、基板２８の裏面から移動するイン
クへの熱の伝達が比較的大きくなる。加熱されたインク
は、基板２８の縁のまわりからインク噴射チャンバ４０
へ流入する。
【００１７】インクが暖まるにつれて、インク中の空気
の溶解度は低くなり、空気は気泡６６の形でインクから
放出される。このような気泡６６によってインクの流れ
が制限されてしまわないように、気泡蓄積チャンバ６
８、７０がプリントカートリッジ本体内に形成され、こ
ういった気泡を蓄積する。したがって、インク管路６０
を通り基板２８の縁のまわりからインク噴射チャンバ４
０内へのインクの流れは、気泡６６によって妨げられる
ことはない。好適な一実施例において、このようなチャ
ンバ６８、７０はそれぞれ２から３立方センチメートル
の容積を有する。しかし、予想されるガス抜けの程度に
よって、容積をこの好適な容積よりも大きくしたり小さ
くしたりすることが可能である。範囲として許容できる
のは、約１から５立方センチメートルである。チャンバ
６８、７０は、基板２８の長さに沿って伸びており、基
板２８上の全てのインクチャネル３２（図２）と液体を
伝達している。
の溶解度は低くなり、空気は気泡６６の形でインクから
放出される。このような気泡６６によってインクの流れ
が制限されてしまわないように、気泡蓄積チャンバ６
８、７０がプリントカートリッジ本体内に形成され、こ
ういった気泡を蓄積する。したがって、インク管路６０
を通り基板２８の縁のまわりからインク噴射チャンバ４
０内へのインクの流れは、気泡６６によって妨げられる
ことはない。好適な一実施例において、このようなチャ
ンバ６８、７０はそれぞれ２から３立方センチメートル
の容積を有する。しかし、予想されるガス抜けの程度に
よって、容積をこの好適な容積よりも大きくしたり小さ
くしたりすることが可能である。範囲として許容できる
のは、約１から５立方センチメートルである。チャンバ
６８、７０は、基板２８の長さに沿って伸びており、基
板２８上の全てのインクチャネル３２（図２）と液体を
伝達している。
【００１８】図５は、壁６２、６３、インク管路６０、
チャンバ６８、７０を示すため、基板２８と共にテープ
１８を取り除いた状態の、図１の好適な一実施例である
プリントカートリッジ１０の斜視図である。この実施例
において、基板２８の好適な長さは、約１．２７センチ
（約１／２インチ）であり、壁６２、６３の長さは約
１．２７センチ（約１／２インチ）よりもわずかに短く
なっている。
チャンバ６８、７０を示すため、基板２８と共にテープ
１８を取り除いた状態の、図１の好適な一実施例である
プリントカートリッジ１０の斜視図である。この実施例
において、基板２８の好適な長さは、約１．２７センチ
（約１／２インチ）であり、壁６２、６３の長さは約
１．２７センチ（約１／２インチ）よりもわずかに短く
なっている。
【００１９】岬領域(headland area)７４、７６には、
接着剤／シーラントが塗布されており、図２に示す組立
体が図１に示すようにプリントカートリッジ１０に固着
されている。領域７４、７６における接着剤／シーラン
トは上側方向に圧縮されており、基板２８の両端をプリ
ントカートリッジ本体に固着し、テープ１８の裏面の導
電トレースを絶縁することによって、導電体に近接する
いかなるインクによってもショートしない。岬部の壁７
８、７９の頂部に沿った接着剤／シーラントによって、
テープ１８はプリントカートリッジ本体に固着してい
る。
接着剤／シーラントが塗布されており、図２に示す組立
体が図１に示すようにプリントカートリッジ１０に固着
されている。領域７４、７６における接着剤／シーラン
トは上側方向に圧縮されており、基板２８の両端をプリ
ントカートリッジ本体に固着し、テープ１８の裏面の導
電トレースを絶縁することによって、導電体に近接する
いかなるインクによってもショートしない。岬部の壁７
８、７９の頂部に沿った接着剤／シーラントによって、
テープ１８はプリントカートリッジ本体に固着してい
る。
【００２０】図６は、インクチャンバ８０、インク管路
６０、壁６２、６３、気泡蓄積チャンバ６８、７０を示
す、テープ１８を取り除いた状態の、図１のプリントカ
ートリッジ１０本体の３−３線断面斜視図である。
６０、壁６２、６３、気泡蓄積チャンバ６８、７０を示
す、テープ１８を取り除いた状態の、図１のプリントカ
ートリッジ１０本体の３−３線断面斜視図である。
【００２１】好適な一実施例において、プリントカート
リッジ１０は、外部のインク源からインクが流入するイ
ンクバルブを有する。プリントカートリッジ１０の内部
のインクバルブは、周囲圧力とインクチャンバ８０内部
の圧力の圧力差を感知する内部のインク圧力調整器によ
って自動的に開閉し、インクチャンバ８０内を比較的一
定の負圧に維持している。この負圧によって、インクが
ノズル１７から流れ出ることを防ぐ。この内部の圧力調
整器およびインクリフィル(refill)機構の詳細な説明
は、例えば、本願明細書に組み込まれる、１９９６年８
月３０日に出願された、米国出願番号(serial number)
第０８／５５０，９０２号に説明されている。
リッジ１０は、外部のインク源からインクが流入するイ
ンクバルブを有する。プリントカートリッジ１０の内部
のインクバルブは、周囲圧力とインクチャンバ８０内部
の圧力の圧力差を感知する内部のインク圧力調整器によ
って自動的に開閉し、インクチャンバ８０内を比較的一
定の負圧に維持している。この負圧によって、インクが
ノズル１７から流れ出ることを防ぐ。この内部の圧力調
整器およびインクリフィル(refill)機構の詳細な説明
は、例えば、本願明細書に組み込まれる、１９９６年８
月３０日に出願された、米国出願番号(serial number)
第０８／５５０，９０２号に説明されている。
【００２２】本願発明は、基板を横切って流れるインク
の速度を増加させると共にインク管路をふさぐ気泡の生
成を回避するため、図７及び図８に示すような他のタイ
プのプリントヘッドに適用してもよい。
の速度を増加させると共にインク管路をふさぐ気泡の生
成を回避するため、図７及び図８に示すような他のタイ
プのプリントヘッドに適用してもよい。
【００２３】図７は、図１のプリントカートリッジ１０
が中央から供給するインクスロット８４を基板８６に組
み込まれている、図１の３−３線断面図である。インク
８７は、プリントカートリッジ本体９０内に形成された
インク管路８８を通り、インクスロット８４を通って流
れる。そして、インク８７は、外側方向に流れ、インク
噴射チャンバ９２に流入する。
が中央から供給するインクスロット８４を基板８６に組
み込まれている、図１の３−３線断面図である。インク
８７は、プリントカートリッジ本体９０内に形成された
インク管路８８を通り、インクスロット８４を通って流
れる。そして、インク８７は、外側方向に流れ、インク
噴射チャンバ９２に流入する。
【００２４】本発明に従えば、図７に示すような従来の
中央から供給する設計に対して、図８に示すように変形
することができる。図８では、インク管路９４、９６
は、壁９８、９９、１００、１０１によって形成され
る。基板８６の裏面と壁９９、１００の間に形成された
狭い間隙によって、インク１０４は比較的高速で基板８
６のより大きい表面積に沿って流れ、基板８６の中央の
インクスロット８４を通って進む前に、基板８６から熱
を取り除く。基板８６によってインク１０４が加熱され
たときにインク１０４から放出される気泡１１０を蓄積
する中央の気泡蓄積チャンバ１０８を図に示す。図８に
示したプリントヘッドの完全な構成は、当業者が本願明
細書を読めば容易に理解することができるのは明らかで
ある。
中央から供給する設計に対して、図８に示すように変形
することができる。図８では、インク管路９４、９６
は、壁９８、９９、１００、１０１によって形成され
る。基板８６の裏面と壁９９、１００の間に形成された
狭い間隙によって、インク１０４は比較的高速で基板８
６のより大きい表面積に沿って流れ、基板８６の中央の
インクスロット８４を通って進む前に、基板８６から熱
を取り除く。基板８６によってインク１０４が加熱され
たときにインク１０４から放出される気泡１１０を蓄積
する中央の気泡蓄積チャンバ１０８を図に示す。図８に
示したプリントヘッドの完全な構成は、当業者が本願明
細書を読めば容易に理解することができるのは明らかで
ある。
【００２５】このように、改良したプリントカートリッ
ジの様々な実施例を説明してきた。このようなプリント
カートリッジは、一回の使い捨てのカートリッジであっ
ても、再充填（リフィル）することができるカートリッ
ジであっても、外部のインク供給容器と接続されたカー
トリッジであってもよい。
ジの様々な実施例を説明してきた。このようなプリント
カートリッジは、一回の使い捨てのカートリッジであっ
ても、再充填（リフィル）することができるカートリッ
ジであっても、外部のインク供給容器と接続されたカー
トリッジであってもよい。
【００２６】本願明細書で説明した気泡蓄積チャンバの
容積は、プリントカートリッジの予想寿命にわたって蓄
積される気泡を蓄えておくのに十分であるべきである。
インクへの空気の溶解度曲線は、インクのタイプが異な
れば違うので、気泡蓄積チャンバの最小容積は、使用す
るインクのタイプによって決まる。
容積は、プリントカートリッジの予想寿命にわたって蓄
積される気泡を蓄えておくのに十分であるべきである。
インクへの空気の溶解度曲線は、インクのタイプが異な
れば違うので、気泡蓄積チャンバの最小容積は、使用す
るインクのタイプによって決まる。
【００２７】新規なインク管路を設けることによって基
板からさらに熱を取り除くことができるので、プリント
ヘッドは、プリント品質に悪影響を与えることなくより
高速で動作することができる。基板に熱交換器等の付属
装置を何ら取り付けることなく、このように熱的性能を
向上させることができる。このような付属装置を取り付
けるとなると、さらに、構成が複雑になりコストも高く
なる。
板からさらに熱を取り除くことができるので、プリント
ヘッドは、プリント品質に悪影響を与えることなくより
高速で動作することができる。基板に熱交換器等の付属
装置を何ら取り付けることなく、このように熱的性能を
向上させることができる。このような付属装置を取り付
けるとなると、さらに、構成が複雑になりコストも高く
なる。
【００２８】図９は、本発明のプリントカートリッジ１
０を組み込んだインクジェットプリンタ１２０の斜視図
である。図９に示す実施例において、走査キャリッジ１
２２は、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローのそれ
ぞれのカラー用に１つずつの４つのプリントカートリッ
ジ１０を収容している。走査キャリッジ１００は、媒体
上にインクのドットをプリントしながら、プリントゾー
ンを横切ってロッド１２４に沿って左右に動く。１回ま
たは多数回走査してから、媒体はキャリッジ１２２の走
査方向と垂直な方向に前進し、プリントが再開される。
用紙１２６が、入力用紙トレイ１２８からプリントゾー
ンに供給され、プリント後の出力トレイ１３０に送られ
る。キャリッジ１２２の走査および紙１２６の運搬の機
構は、従来のものであってもよい。
０を組み込んだインクジェットプリンタ１２０の斜視図
である。図９に示す実施例において、走査キャリッジ１
２２は、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローのそれ
ぞれのカラー用に１つずつの４つのプリントカートリッ
ジ１０を収容している。走査キャリッジ１００は、媒体
上にインクのドットをプリントしながら、プリントゾー
ンを横切ってロッド１２４に沿って左右に動く。１回ま
たは多数回走査してから、媒体はキャリッジ１２２の走
査方向と垂直な方向に前進し、プリントが再開される。
用紙１２６が、入力用紙トレイ１２８からプリントゾー
ンに供給され、プリント後の出力トレイ１３０に送られ
る。キャリッジ１２２の走査および紙１２６の運搬の機
構は、従来のものであってもよい。
【００２９】本発明の原理、好適な実施例、動作の形態
を上に説明した。しかし、本発明は、説明した実施例に
限定されると解釈されるべきではない。従って、上に説
明した実施例は、限定的ではなく例示的であるとみなさ
れるべきであり、添付の特許請求の範囲に規定される本
発明の範囲から逸脱することなく当業者がそういった実
施例を変形することができるということが理解されるべ
きである。
を上に説明した。しかし、本発明は、説明した実施例に
限定されると解釈されるべきではない。従って、上に説
明した実施例は、限定的ではなく例示的であるとみなさ
れるべきであり、添付の特許請求の範囲に規定される本
発明の範囲から逸脱することなく当業者がそういった実
施例を変形することができるということが理解されるべ
きである。
【００３０】以上、本発明の実施例について詳述した
が、以下、本発明の各実施態様の例を示す。 （実施態様１）プリントされる媒体に対向し、その上に
インク噴射チャンバおよび前記インク噴射チャンバ内の
インク噴射素子が設けられる表面および裏面を有する基
板と、前記基板の前記裏面付近で終端する第１の壁およ
び第２の壁を有するインク管路と、これにより、インク
は前記インク管路を通って前記基板の前記裏面の少なく
とも一部を横切って流れ、前記インク噴射チャンバに流
入するものであり、前記基板によって前記インクが加熱
されて生じる気泡を蓄積する、少なくとも１つの気泡蓄
積チャンバを含むプリント装置。 （実施態様２）前記インク管路は、前記基板の前記裏面
の中央に沿って開口部を有する単一のインクチャネルで
あり、インクが前記開口部から前記基板の前記裏面を横
切って前記基板の外縁に沿って流れ、前記インク噴射チ
ャンバに流入することを特徴とする前項(1)記載のプリ
ント装置。 （実施態様３）前記気泡蓄積チャンバは、前記インクが
前記基板の前記裏面を横切って流れるときに加熱されて
生成される気泡が上昇して前記気泡蓄積チャンバ内に蓄
積されるように配置されることを特徴とする前項(1)又
は(2)記載のプリント装置。 （実施態様４）前記基板の前記裏面と前記第１の壁およ
び前記第２の壁の端部の間の間隙が約１２ミルよりも小
さいことを特徴とする前項(1)又は(2)又は(3)記載のプ
リント装置。 （実施態様５）前記基板の前記裏面に近接する前記第１
の壁と前記第２の壁の間の距離が約５ミリメートルより
も小さいことを特徴とする先の実施態様のいずれかに記
載のプリント装置。 （実施態様６）前記少なくとも１つの気泡蓄積チャンバ
の全容積が約１立方センチメートルよりも大きいことを
特徴とする先の実施態様のいずれかに記載のプリント装
置。 （実施態様７）前記少なくとも１つの気泡蓄積チャンバ
は、前記第１の壁の側の第１の気泡蓄積チャンバおよび
前記第２の壁の側の第２の気泡蓄積チャンバを含むこと
を特徴とする、先の実施態様のいずれかに記載のプリン
ト装置。 （実施態様８）前記基板、前記インク管路および前記少
なくとも１つの気泡蓄積チャンバは、インクジェットプ
リンタ内の走査キャリッジに挿入されるようにプリント
カートリッジ内に設けられ、前記プリントカートリッジ
がさらに前記インク管路へ通じるインクチャンバを含む
ことを特徴とする、先の実施態様のいずれかに記載のプ
リント装置。 （実施態様９）前記プリントカートリッジにプリントす
る媒体を横切って走査させながら、前記インク噴射チャ
ンバからインクを噴射する通電信号を前記インク噴射素
子に供給するインクジェットプリンタをさらに含む、先
の実施態様のいずれかに記載のプリント装置。 （実施態様１０）プリンタが実施する方法において、プ
リントゾーンを横切ってキャリッジを走査し、前記キャ
リッジ内に搭載され、裏面およびプリントする媒体に対
向しその上にそれぞれのインク噴射チャンバ内の前記イ
ンク噴射素子が配置されている表面を有する基板を含む
プリントヘッドの中のインク噴射素子に通電信号を供給
し、前記基板の前記裏面に近接した開口部を有するイン
ク管路を通ってインクを供給し、前記インクが前記開口
部を通り前記基板の前記裏面の少なくとも一部を横切っ
て通り、前記インク噴射チャンバに流入するものであ
り、前記基板によって前記インクが加熱されたときに前
記インクから放出された気泡を１またはそれ以上の気泡
蓄積チャンバに蓄積することを含むプリント方法。
が、以下、本発明の各実施態様の例を示す。 （実施態様１）プリントされる媒体に対向し、その上に
インク噴射チャンバおよび前記インク噴射チャンバ内の
インク噴射素子が設けられる表面および裏面を有する基
板と、前記基板の前記裏面付近で終端する第１の壁およ
び第２の壁を有するインク管路と、これにより、インク
は前記インク管路を通って前記基板の前記裏面の少なく
とも一部を横切って流れ、前記インク噴射チャンバに流
入するものであり、前記基板によって前記インクが加熱
されて生じる気泡を蓄積する、少なくとも１つの気泡蓄
積チャンバを含むプリント装置。 （実施態様２）前記インク管路は、前記基板の前記裏面
の中央に沿って開口部を有する単一のインクチャネルで
あり、インクが前記開口部から前記基板の前記裏面を横
切って前記基板の外縁に沿って流れ、前記インク噴射チ
ャンバに流入することを特徴とする前項(1)記載のプリ
ント装置。 （実施態様３）前記気泡蓄積チャンバは、前記インクが
前記基板の前記裏面を横切って流れるときに加熱されて
生成される気泡が上昇して前記気泡蓄積チャンバ内に蓄
積されるように配置されることを特徴とする前項(1)又
は(2)記載のプリント装置。 （実施態様４）前記基板の前記裏面と前記第１の壁およ
び前記第２の壁の端部の間の間隙が約１２ミルよりも小
さいことを特徴とする前項(1)又は(2)又は(3)記載のプ
リント装置。 （実施態様５）前記基板の前記裏面に近接する前記第１
の壁と前記第２の壁の間の距離が約５ミリメートルより
も小さいことを特徴とする先の実施態様のいずれかに記
載のプリント装置。 （実施態様６）前記少なくとも１つの気泡蓄積チャンバ
の全容積が約１立方センチメートルよりも大きいことを
特徴とする先の実施態様のいずれかに記載のプリント装
置。 （実施態様７）前記少なくとも１つの気泡蓄積チャンバ
は、前記第１の壁の側の第１の気泡蓄積チャンバおよび
前記第２の壁の側の第２の気泡蓄積チャンバを含むこと
を特徴とする、先の実施態様のいずれかに記載のプリン
ト装置。 （実施態様８）前記基板、前記インク管路および前記少
なくとも１つの気泡蓄積チャンバは、インクジェットプ
リンタ内の走査キャリッジに挿入されるようにプリント
カートリッジ内に設けられ、前記プリントカートリッジ
がさらに前記インク管路へ通じるインクチャンバを含む
ことを特徴とする、先の実施態様のいずれかに記載のプ
リント装置。 （実施態様９）前記プリントカートリッジにプリントす
る媒体を横切って走査させながら、前記インク噴射チャ
ンバからインクを噴射する通電信号を前記インク噴射素
子に供給するインクジェットプリンタをさらに含む、先
の実施態様のいずれかに記載のプリント装置。 （実施態様１０）プリンタが実施する方法において、プ
リントゾーンを横切ってキャリッジを走査し、前記キャ
リッジ内に搭載され、裏面およびプリントする媒体に対
向しその上にそれぞれのインク噴射チャンバ内の前記イ
ンク噴射素子が配置されている表面を有する基板を含む
プリントヘッドの中のインク噴射素子に通電信号を供給
し、前記基板の前記裏面に近接した開口部を有するイン
ク管路を通ってインクを供給し、前記インクが前記開口
部を通り前記基板の前記裏面の少なくとも一部を横切っ
て通り、前記インク噴射チャンバに流入するものであ
り、前記基板によって前記インクが加熱されたときに前
記インクから放出された気泡を１またはそれ以上の気泡
蓄積チャンバに蓄積することを含むプリント方法。
【図１】本発明を組み込むことができる従来のプリント
カートリッジの斜視図。
カートリッジの斜視図。
【図２】図１のプリントカートリッジから取り外された
従来のプリントヘッド部分の一実施例を示す図。
従来のプリントヘッド部分の一実施例を示す図。
【図３】従来のプリントヘッドの図１の３−３線断面
図。
図。
【図４】本発明の一実施例を示す図。
【図５】本発明の一実施例が設置された、テープ１８が
取り外された状態のプリントカートリッジの部分概略
図。
取り外された状態のプリントカートリッジの部分概略
図。
【図６】本発明の一実施例が設置されたプリントカート
リッジの断面図。
リッジの断面図。
【図７】従来の中央から供給するプリントヘッドの断面
図。
図。
【図８】本発明の他の実施例を示す図。
【図９】本発明が用いられたプリントカートリッジが組
み込まれるインクジェットプリンタの概略図。
み込まれるインクジェットプリンタの概略図。
１０：プリントカートリッジ １８：テープ ２８、８６：基板 ４０：インク噴射チャンバ ４６：インク噴射素子 ６０：インク管路 ６８、７０、１０８：気泡蓄積チャンバ ８０：インクチャンバ １２０：プリンタ １２２：走査キャリッジ
Claims (1)
- 【請求項１】プリントされる媒体に対向し、その上にイ
ンク噴射チャンバおよび前記インク噴射チャンバ内のイ
ンク噴射素子が設けられる表面および裏面を有する基板
と、前記基板の前記裏面付近で終端する第１の壁および
第２の壁を有するインク管路と、これにより、インクは
前記インク管路を通って前記基板の前記裏面の少なくと
も一部を横切って流れ、前記インク噴射チャンバに流入
するものであり、前記基板によって前記インクが加熱さ
れて生じる気泡を蓄積する、少なくとも１つの気泡蓄積
チャンバを含むプリント装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US748,726 | 1996-11-13 | ||
| US08/748,726 US5815185A (en) | 1996-11-13 | 1996-11-13 | Ink flow heat exchanger for inkjet printhead |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10250079A true JPH10250079A (ja) | 1998-09-22 |
Family
ID=25010655
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9304047A Pending JPH10250079A (ja) | 1996-11-13 | 1997-11-06 | プリント装置およびプリント方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5815185A (ja) |
| EP (1) | EP0842778B1 (ja) |
| JP (1) | JPH10250079A (ja) |
| DE (1) | DE69722745T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8337000B2 (en) | 2009-02-09 | 2012-12-25 | Canon Finetech Inc. | Inkjet print head and ink storage apparatus |
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| US7114801B2 (en) * | 1995-04-27 | 2006-10-03 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Method and apparatus for providing ink to an ink jet printing system |
| US6183078B1 (en) * | 1996-02-28 | 2001-02-06 | Hewlett-Packard Company | Ink delivery system for high speed printing |
| US6120139A (en) * | 1996-11-13 | 2000-09-19 | Hewlett-Packard Company | Ink flow design to provide increased heat removal from an inkjet printhead and to provide for air accumulation |
| JP4141523B2 (ja) | 1997-03-19 | 2008-08-27 | セイコーエプソン株式会社 | インク供給流路の弁装置 |
| US6234622B1 (en) * | 1997-04-30 | 2001-05-22 | Hewlett-Packard Company | Ink delivery system that utilizes a separate insertable filter carrier |
| US6030071A (en) * | 1997-07-03 | 2000-02-29 | Lexmark International, Inc. | Printhead having heating element conductors arranged in a matrix |
| US6820966B1 (en) | 1998-10-24 | 2004-11-23 | Xaar Technology Limited | Droplet deposition apparatus |
| US6231168B1 (en) | 1999-04-30 | 2001-05-15 | Hewlett-Packard Company | Ink jet print head with flow control manifold shape |
| US6244696B1 (en) * | 1999-04-30 | 2001-06-12 | Hewlett-Packard Company | Inkjet print cartridge design for decreasing ink shorts by using an elevated substrate support surface to increase adhesive sealing of the printhead from ink penetration |
| US6132033A (en) * | 1999-04-30 | 2000-10-17 | Hewlett-Packard Company | Inkjet print head with flow control manifold and columnar structures |
| JP2001058409A (ja) | 1999-08-23 | 2001-03-06 | Canon Inc | インクジェット記録ヘッド、インクジェット記録ヘッドカーリッジ、およびインクジェット記録装置 |
| US6132034A (en) * | 1999-08-30 | 2000-10-17 | Hewlett-Packard Company | Ink jet print head with flow control contour |
| US6491377B1 (en) | 1999-08-30 | 2002-12-10 | Hewlett-Packard Company | High print quality printhead |
| US6644791B1 (en) | 2002-08-23 | 2003-11-11 | Xerox Corporation | Ink jet printhead having efficient heat dissipation and removal of air |
| US6719405B1 (en) | 2003-03-25 | 2004-04-13 | Lexmark International, Inc. | Inkjet printhead having convex wall bubble chamber |
| US7651209B2 (en) * | 2005-07-13 | 2010-01-26 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Flow passage |
| US8926077B2 (en) | 2013-02-26 | 2015-01-06 | Inx International Ink Company | Ink supply system for ink jet printers |
| CN111070900B (zh) * | 2020-01-17 | 2021-01-29 | 福州大学 | 一种去除打印墨水气泡的压电喷墨打印装置及其控制方法 |
| CN112265376B (zh) * | 2020-10-13 | 2022-06-14 | 武汉科技大学 | 一种可寻址式电流体喷墨打印头及打印方法 |
| CN114393927A (zh) * | 2022-01-25 | 2022-04-26 | 珠海富力特电子有限公司 | 喷墨打印设备及其阀门组件 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03240546A (ja) * | 1990-02-19 | 1991-10-25 | Silk Giken Kk | インクジェット式印字ヘッド |
| US5459498A (en) * | 1991-05-01 | 1995-10-17 | Hewlett-Packard Company | Ink-cooled thermal ink jet printhead |
| US5278584A (en) * | 1992-04-02 | 1994-01-11 | Hewlett-Packard Company | Ink delivery system for an inkjet printhead |
-
1996
- 1996-11-13 US US08/748,726 patent/US5815185A/en not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-10-31 EP EP97308764A patent/EP0842778B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-10-31 DE DE69722745T patent/DE69722745T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-11-06 JP JP9304047A patent/JPH10250079A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8337000B2 (en) | 2009-02-09 | 2012-12-25 | Canon Finetech Inc. | Inkjet print head and ink storage apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0842778B1 (en) | 2003-06-11 |
| DE69722745D1 (de) | 2003-07-17 |
| EP0842778A3 (en) | 1999-11-24 |
| EP0842778A2 (en) | 1998-05-20 |
| DE69722745T2 (de) | 2004-05-19 |
| US5815185A (en) | 1998-09-29 |
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