JPH07256875A - インクジェット・プリンタ - Google Patents

インクジェット・プリンタ

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JPH07256875A
JPH07256875A JP7032519A JP3251995A JPH07256875A JP H07256875 A JPH07256875 A JP H07256875A JP 7032519 A JP7032519 A JP 7032519A JP 3251995 A JP3251995 A JP 3251995A JP H07256875 A JPH07256875 A JP H07256875A
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ink
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printhead
carriage
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ローレンス・アール・プロトキン
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ブルース・クーガー
Donald B Ouchida
ドナルド・ビー・オーチダ
Robert R Beeson
ロバート・アール・ビーソン
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J25/00—Actions or mechanisms not otherwise provided for
    • B41J25/34—Bodily-changeable print heads or carriages
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/19—Assembling head units

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  • Ink Jet (AREA)
  • Common Mechanisms (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ペンを損傷することなくプリントヘッドアセ
ンブリを交換できるようにする。 【構成】 キャリッジ３２にソケット４０が設けられ、
ソケット４０内に第１の導線５０が端部を露出させて取
付けられている。プリントヘッドアセンブリ３０は、ソ
ケット４０内に出入自在であり、外周側に露出された第
２の導線７０が取付けられている。プリントヘッドアセ
ンブリ３０をソケット４０内に装着したとき、第１の導
線５０と第２の導線７０が接触して導電路が形成され
る。第１の導線５０の端部は湾曲しており、第２の導線
７０の湾曲した端部に係止されて、プリントヘッドアセ
ンブリ３０が不用意に抜けないようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、インクジェット印字装
置に関し、特にプリントヘッドがユニットとして製造さ
れた後、ペン本体に取り外し可能に装着されるようなイ
ンクジェット印字装置のペンの構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】ヒューレット・パッカード社製造のデス
クジェット(DeskJet) という名称のプリンタ等のインク
ジェット・プリンタには、プリンタに搭載されたカート
リッジまたは「ペン」を有するものがある。ペンは、イ
ンクの槽を形成する本体と、プリンタを通って前進する
紙上に微小なインク滴を噴出するように動作するプリン
トヘッドアセンブリを有している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のイン
クジェット・プリンタは、プリントヘッドアセンブリが
取り外し不可能な状態でペン本体に取り付けられた構成
になっていた。したがって、ペンに損傷を与えることな
くプリントヘッドアセンブリを交換することはできなか
った。そこで、本発明の目的は上記課題を解消すること
にあり、ペンに損傷を与えることなくプリントヘッドア
センブリを交換できるようにしたインクジェッド・プリ
ンタを提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、修理や交換を
要する場合には、ペン本体またはキャリッジから容易に
取り外したり、容易に搭載したりすることができるプリ
ントヘッドアセンブリを、インクジェット・プリンタの
ペンに設けるような構成になっている。さらに、ペンの
組み立て時には、プリントヘッドアセンブリを他の部品
に取り付ける前に、プリントヘッドアセンブリの試験を
十分に行なうことができるようになっている。また、プ
リントヘッドアセンブリとキャリッジとの間の電気接続
を、インク等の液体に曝されないように確実にシールす
る機構も提供される。
【０００５】
【作用】本発明のインクジェット・プリンタにおいて
は、キャリッジ手段のソケットにプリントヘッドアセン
ブリを装着したとき、プリントヘッドアセンブリに取付
けられた第２の導線の端部が、ソケット内に露出した第
１の導線の端部に接触して導電路が形成される。したが
って、キャリッジ手段からプリントヘッドアセンブリを
容易に着脱することができる。
【０００６】
【実施例】次に、本発明に係わるインクジェット・プリ
ンタの実施例について、図１乃至図１４を参照して詳細
に説明する。本発明のインクジェット・プリンタは、図
１及び図２に示すようにキャリッジ手段３２に取り外し
可能に搭載されたプリントヘッドアセンブリ３０を有し
ている。キャリッジ手段３２は、プリンタ内の１組の案
内ロッド(guide rods)３４に沿ってスライドする(slid
e) よう装着され、公知の手段（電動エンドレスベルト
等）によって駆動される。このキャリッジ手段３２は、
プリンタを前進する一枚の紙のすぐ近くに隣接して前後
に走査する。プリンタのマイクロプロセッサからの制御
信号が、柔軟性のあるリボンタイプの多導体３６によっ
てキャリッジ手段３２に導かれる。プリントヘッドアセ
ンブリ３０がキャリッジ手段３２に装着されると、それ
らの部品上の関連する導線(electrical leads)が接続さ
れて、多導体３６からプリントヘッドアセンブリ３０に
電気信号が伝えられ、プリントヘッドアセンブリ３０に
取り付けられたプリントヘッド１１４がインク滴を噴出
するように動作する。
【０００７】次にキャリッジ手段３２の詳細について説
明する。キャリッジ手段３２は、ポリスルホン等のよう
に硬い軽量の材料で作ることができる。好適な１実施例
においては、図３の平面図に示すようにキャリッジ手段
３２が長方形に形成されている。キャリッジ手段３２の
両端には通し孔３８が設けられ、これらの通し孔３８の
中にプリンタの案内ロッド３４が挿入されている。キャ
リッジ手段３２の中央には、図１に示すようにソケット
４０が形成されている。ソケットの底面４２は、入口孔
４４とこれに隣接した出口孔４６を除いて平坦である。
これらの孔４４、４６によって、プリントヘッドアセン
ブリ３０が後述のインク供給システムと接続される。
【０００８】キャリッジ手段３２には、図３に示すよう
に、中に埋め込まれた複数の金属の導線５０が設けられ
ている。導線５０は、多導体３６からの制御信号をプリ
ントヘッドアセンブリ３０に伝達する。より詳細には、
図４に示すように、それぞれの導線５０には、キャリッ
ジ手段３２の底面６０から突出するピン端子(pin end)
５２が設けられている。ピン端子５２のそれぞれは、図
５に示すように多導体３６に設けられ(are carried) 、
銅の導体６２の１つの末端に溶接等によって接続されて
いる。導体６２は、プリンタのマイクロプロセッサから
出力されるプリントヘッド制御信号を伝達する。好まし
くは、フレキシブルな多導体３６は、キャリッジ手段３
２の底面６０に熱かしめやその他の方法で接合される。
多導体３６は、キャリッジ手段３２がプリンタの幅を横
切って往復運動をするときに、必要なだけ曲がるように
プリンタ内に配置されている。
【０００９】導線５０は、（図４示すように）多導体３
６からキャリッジ手段３２を通って延び、ソケット４０
内の対向する側壁(end walls) ６４でソケット４０側に
突出する曲げ端部(bowed ends)５４を有する。好ましく
は、導線５０は、これらの曲げ端部５４の形状を変形さ
せるような力に対抗する十分な厚さと幅を有しており、
これによって導線５０に対応する後述のプリントヘッド
アセンブリ３０上の導線７０と、ばねによって確実に接
続される。
【００１０】本説明を読むと明らかになるが、伝達(car
rier) 用の導線５０とプリントヘッドアセンブリ３０の
導線７０が接続される部分の近傍に、インクその他の液
体が入らないように確実にシールすることが望ましい。
この目的のために、図４に示すようにキャリッジ手段３
２の頂面(top surface) ６６にはソケット４０を囲む周
辺溝６８が形成されており、この周辺溝６８内には弾性
のあるＯリング７２が固定されている。後に明らかにな
るように、このＯリング７２が上述したシールを行う働
きをする。
【００１１】キャリッジ手段３２の頂面６６には、周辺
溝６８とソケット４０の間に凹部７４が形成され、これ
によって、図６に示すようにプリントヘッドアセンブリ
３０の頂面７６がキャリッジ手段３２の頂面６６と略同
一平面上にあるような形で、プリントヘッドアセンブリ
３０がソケット４０にはめ込まれる。
【００１２】次に、本発明にしたがって形成されたプリ
ントヘッドアセンブリ３０の詳細について、図１及び図
６乃至図９を参照して説明する。図１に示すように、プ
リントヘッドアセンブリ３０は、キャリッジ手段３２内
のソケット４０の形状と略一致するベース(base)８２を
有する硬いプラスチックの本体８０が設けられている。
【００１３】図６に示すように、ベース８２の裏側８４
には、硬い突出した入口パイプ８６及び同様の形の出口
パイプ８８が設けられている。入口パイプ８６の内径(b
ore)は、入口管路(conduit) ９０の一部を形成する。入
口管路９０は、プリントヘッドアセンブリ３０の本体８
０のベース８２を通って延びており、後述するようにプ
リントヘッドアセンブリ３０にインクを送り出す。同様
に、出口パイプ８８の内径は出口管路９２を形成する。
出口管路９２は、プリントヘッドアセンブリ３０の本体
８０のベース８２を通って延びており、プリントヘッド
１１４に供給されているもののプリントヘッド１１４か
ら噴出されないインクをインク供給部へ送り戻す。
【００１４】好ましくは、入口パイプ８６は目の細かい
スクリーンに覆われていて、空気や異物がプリントヘッ
ドアセンブリ３０内に入るのを防止する。入口パイプ８
６と出口パイプ８８との端部には、Ｏリング９６を支持
する環状のリブ(ribs)が形成されていて、弾性のある入
口チューブ９８と出口チューブ１００のそれぞれの内部
に、液体を確実にシールするようなはめ合い部が設けら
れている。
【００１５】入口チューブ９８はインクをインク供給容
器(supply)１９７（図１０）から導き、出口チューブ１
００はインクをインク供給容器１９７に戻す。好ましく
は、図６に示すように入口チューブ９８と出口チューブ
１００の端部は、接着剤のビード１０２などによってキ
ャリッジ手段３２に固定されている。これらのチューブ
９８、１００をキャリッジ手段３２に取り付けることに
よって、プリントヘッドアセンブリ３０がキャリッジ手
段３２に装着されたり取り外されたりするるとき、各パ
イプ８６、８８を容易にチューブ９８、１００に挿入し
たり取り外したりすすることができる。なお、説明を簡
単にするため、チューブ９８、１００は図１乃至図４に
は示していない。さらに、後述するようにキャリッジ手
段３２（したがってプリントヘッドアセンブリ３０）に
は、これらのチューブ９８、１００を用いることなくイ
ンクを供給してもよい。
【００１６】プリントヘッドアセンブリ３０におけるベ
ース８２のフランジ１０４（図１）は、ベース８２の側
面から突出しており、図６に示すように、キャリッジ手
段３２の頂面６６の凹部７４を超えて上方に延びてい
る。フランジ１０４は、凹部７４の上に配置され、凹部
７４を形成する窪みの深さと略同一の厚みを有する。フ
ランジ１０４の周辺溝６８を越えて延びる部分は、フラ
ンジ１０４と一体的に形成され下向きに突出したリップ
(lip) １０６を有する。プリントヘッドアセンブリ３０
がキ ャリッジ３２に装着されると、リップ１０６が周
辺 溝６８にはまり込んでＯリング７２を圧縮する。そ
の結果、プリントヘッドアセンブリ３０の頂面７６とキ
ャリッジ手段３２の頂面６６の間の小さい間隙１０８に
入り込んだいかなる液体も、キャリッジ手段３２のソケ
ット４０内へ（したがって、導線５０、７０がかみ合う
領域内へ）侵入するのが防止される。
【００１７】Ｏリング７２を他の場所に配置することも
可能であることが理解されるであろう。例えば、Ｏリン
グ７２はプリントヘッドアセンブリ３０のベース８２に
設けられたフランジ１０４の裏側や、キャリッジ手段３
２の頂面６６の凹部７４上に配置して、フランジ１０４
と凹部７４の底面との間で圧縮されるようにすることも
できる。このような他に採りうる方法(alternative) に
おいては、凹部７４は図５に示すものよりもいくぶん深
く凹ませ、リップ１０６は周辺溝８６内でぴったりはま
るように下側に延ばされるであろう。
【００１８】略長方形の凹部１１２（図８）が、プリン
トヘッドアセンブリ３０の本体８０の表面に形成されて
いる。プリントヘッドアセンブリ３０は、通例(general
ly)基礎部１２０と、これを覆うオリフィス板１１６を
有する（図６）。基礎部１２０は、凹部１１２の形状と
略一致していて、接着剤による接着等により凹部１１２
内に装着されている。金属またはプラスチックのオリフ
ィス板１１６は、基礎部１２０を覆い、基礎部１２０よ
りもわずかに幅が広い。図９に示すように、オリフィス
板１１６は内部にオリフィス１１８の通路（alley ）が
形成されており、それぞれのオリフィス１１８は、下記
に十分に説明するとおり、プリントヘッドアセンブリ３
０内に形成された射出チャンバ１４０に液体を送出す
る。
【００１９】図６乃至図９に特に示すように、プリント
ヘッドアセンブリ３０の本体８０内の凹部１１２は、対
向する整列機構(alignment features)１２２が凹部１１
２の縦方向の中心線に向かって内側に突出している両端
部を除き、一般的にプリントヘッドアセンブリ３０の基
礎部１２０よりも幅広に構成されている。凹部１１２の
端にある対向する一対の整列機構１２２の間の距離は、
プリントヘッドアセンブリ３０の基礎部１２０の幅と略
同一である。結果として、これらの整列機構１２２によ
って、凹部１１２の中心線と略一致した中心線を有する
プリントヘッドアセンブリ３０が固定される。
【００２０】プリントヘッドアセンブリ３０の基礎部１
２０の長辺部(long side edges) １２４（図９）は、凹
部１１２の対応する長辺部から間隔を開けて配置されて
いる。したがって、この間隔をおいた関係は、プリント
ヘッドアセンブリ３０の長辺部１２４と略同一の長さだ
け延びた細長い第１のインク通路１２６と、この第１の
インク通路１２６に対応した、プリントヘッドアセンブ
リ３０の他辺と略同一の長さに延びた第２のインク通路
１２８を形成する。通路１２６、１２８がそれらの略全
長にわたって、プリントヘッドアセンブリ３０の基礎部
１２０、プリントヘッドアセンブリ３０の本体８０、及
びオリフィス板１１６の裏側によって囲まれているとい
うことが理解されるであろう（図９）。
【００２１】図８に示すように、凹部１１２の凹面１１
３内に流入路(channel) １３０が形成されていて、入口
管路９０（図６）を第１のインク通路１２６の流入端ま
たは上流端に接続している。したがって、入口パイプ８
６に流れ込むインクは、図８において矢印で示すよう
に、流入路１３０及び第１のインク通路１２６を通る。
【００２２】第１のインク通路１２６の上流端と反対側
にある、第１のインク通路１２６の下流端においては、
インクはプリントヘッドアセンブリ３０の本体８０の凹
面１１３内に形成された斜路(cross-channel) １３４を
通って流れる。斜路１３４は、インクを凹部１１２の反
対側の長辺部に供給する。そして、インクが第２のイン
ク通路１２８の一端内に移動し、この第２のインク通路
１２８の全長にわたって流れる。第２のインク通路１２
８の下流端は、凹面１１３内に形成された流出路１３６
に液体を送り、この第２のインク通路１２８から出口管
路９２に液体を送るようになっている。したがって、図
８において矢印で示すように、インクは第２のインク通
路１２８及び流出路１３６を通って、出口管路９２内に
流れ込む。
【００２３】上述の内容から、各オリフィス１１８の射
出チャンバ１４０（図９）が形成されているプリントヘ
ッド１１４の両方のには、循環インクが供給されている
ことが理解されるであろう。図９は、プリントヘッドア
１１４の射出チャンバ１４０と、第１のインク通路１２
６の間の関係を拡大して詳細に示す。プリントヘッドア
センブリ３０の基礎部１２０は、オリフィス板１１６の
オリフィス１１８に対応させてその下層に設けられた多
数の薄膜抵抗器１４４を保持する基盤層１４２を有す
る。各薄膜抵抗器１４４は、不連続的な導電部材（図示
せず）と電気的に接続されている。各導電部材の他端
は、プリントヘッド１１４の短辺に露出しており、プリ
ントヘッド１１４の短辺に沿って並んだ電気接点アレイ
１４６を形成している（図６、図７）。プリントヘッド
１１４の電気接点アレイ１４６は、次に十分に説明する
ように、プリントヘッドアセンブリ３０内の導線に接合
されている。
【００２４】図９に示すプリントヘッド１１４の詳細図
において、ポリマー材料の薄いバリア層１４８が基盤層
１４２を覆い、対応する薄膜抵抗器１４４を囲む小容量
の(small-volume)射出チャンバ１４０が、例えば写真製
版工程によって形成されている。バリア層１４８の最外
縁部は、各射出チャンバ１４０の入口間隙を形成してい
る。この入口間隙を通ってインクが射出チャンバ１４０
に流れ込み、薄膜抵抗器１４４によって加熱され、プリ
ントヘッド１１４のオリフィス１１８を通って噴出され
る。
【００２５】プリントヘッド１１４の構成は、プリント
ヘッド１１４の長辺の縦方向の中心線の上で略対称であ
る。したがって、詳細には示していないが、第２のイン
ク通路１２８と、プリントヘッド１１４の対向する辺に
おける射出チャンバ１４０との関係が、第１のインク通
路１２６におけるインク供給システムと同様なインク供
給システムを提供するということが理解されるであろ
う。
【００２６】前記の説明においては、プリントヘッド１
１４の射出チャンバ１４０がプリントヘッド１１４の側
方に入口を有していたが、プリントヘッド１１４の中央
の裏側の通路からインクが送り込まれる入り口を有する
プリントヘッドもまた、本発明に用いることができると
いうことが考えられる。当業者であれば、このような中
央の射出チャンバと伝達を行う通路を設けるように、プ
リントヘッドアセンブリ３０の本体８０の凹部１１２を
設定することは容易であることが理解されるであろう。
【００２７】図１及び図６に最もよく示されているよう
に、プリントヘッドアセンブリ３０に保持された導線７
０は、プリントヘッドアセンブリ３０の本体８０の底近
くに各導線７０の曲げ端部１５２が露出しており、これ
がソケット４０の側壁６４に向かって突出するように配
置されている。プリントヘッドアセンブリ３０の導線７
０の曲げ端部１５２は、キャリッジ３２の導線５０の露
出した曲げ端部５４と整合していて、プリントヘッドア
センブリ３０のベース８２がソケット４０に挿入される
ときには、導線５０、７０がそれらの曲げ端部５４、１
５２において接触するようになっている。好ましくは、
対応する曲げ端部５４、１５２の突出の量は、プリント
ヘッドアセンブリ３０の導線７０がソケット４０の表面
４２に向かって移動するときに、両方の曲げ端部５４、
１５２が僅かに変形し、導線７０の端部１５２が導線５
０の曲げ端部５４の僅かに下方で、曲げ端部５４に押し
つけられてはめ込まれるようになっていて、これによっ
て、キャリッジ３２内にプリントヘッドアセンブリ３０
を固定するばね仕掛け様の機構が設けられる。
【００２８】プリントヘッドアセンブリ３０をキャリッ
ジ３２から容易に取り外すために、図２乃至図６に示す
ように、キャリッジ３２の裏側にクリアランスホール３
５が設けられていて、このクリアランスホール３５から
器具を挿入してプリントヘッドアセンブリ３０の底を押
し、プリントヘッドアセンブリ３０をソケット４０から
押し出すことができるようになっている。交換が必要な
場合には、キャリッジ３２のソケット４０に新しいプリ
ントヘッドアセンブリ３０を挿入することができる。キ
ャリッジ３２に装着する前に、プリントヘッドアセンブ
リ３０を十分に試験することができるということは、注
目すべきである。
【００２９】プリントヘッドアセンブリ３０の各導線７
０が埋め込まれた部分は、図６に示すように、プリント
ヘッドアセンブリ３０全体に亘って延びており、最後の
端部が平坦になっている。導線７０の平坦な端部は整列
されており、プリントヘッドアセンブリ３０上の接点の
両方の電気接点アレイ１４６と接触するための、導線７
０の端部の電気接点アレイ１５４を形成する（図６、図
７）。好ましくは、その上に導線７０の電気接点アレイ
１５４がある本体８０の縁部が僅かに凹んでおり、電気
接点アレイ１５４の高さがプリントヘッドアセンブリ３
０の電気接点アレイ１４６の高さとつり合うようになっ
ている。
【００３０】電気接点アレイ１５４の各端部は、図６及
び図７に示すように、従来の金線ボンディング技術また
はテープ・オートメーテッド・ボンディング（ＴＡＢ）
により形成されたコネクタ(connectors)１４７等の公知
の手段によって、対応するプリントヘッドアセンブリ３
０の電気接点アレイ１４６と接続されており、これによ
ってプリントヘッド３０の導線７０と、プリントヘッド
アセンブリ３０の薄膜抵抗器１４４の間に電気的通路が
設けられるようになっている。ここで、ある数の導線７
０と電気接点１４６（プリントヘッド１１４の各短辺に
おいて１１個の導線７０と対応する電気接点１４６）が
示されてはいるが、それらの導線７０と電気接点１４６
の数をより多く、またはより少なくしたものも用いるこ
とができる、ということは注目すべきである。２２個く
らい少ない（as few as ）導線７０を用いていれば、従
来の多重化技術を用いて、たとえば２００個の薄膜抵抗
器１４４（したがって、オリフィス１１８）のいかなる
１つにも制御信号を向けることができる。
【００３１】プリントヘッド１１４の短辺における電気
接点領域には、図１及び図６に示すように米国マサチュ
ーセッツ州レキシントンのW. R. Grace 社が製造するＵ
Ｖ９０００等のカプセル封じ材料１５６が充填されてい
る。好ましくは、カプセル封じ材料１５６は、オリフィ
ス板１１６の上面をもし越えるとしても、非常にわずか
にだけ突出するように塗布される。図７においては、分
かりやすくするために、カプセル封じ材料１５６は省略
している。
【００３２】上述したように、プリントヘッドアセンブ
リ３０には入口チューブ９８（図６）を経てインクを供
給し、未使用のインクを出口チューブ１００を経て戻す
ようにしてもよい。図１０は、インクをプリントヘッド
アセンブリ３０に供給するシステムを図式的に示したも
のである。システムは、インク供給容器１９７を有す
る。このインク供給容器１９７は、供給インクを貯蔵す
るのに適した容器であればいかなる容器も使用できる。
入口チューブ９８は、インク供給容器１９７とプリント
ヘッドアセンブリ３０の間をつなぎ、出口チューブ１０
０と同様に柔軟性があって、キャリッジ３２によってプ
リントヘッドアセンブリ３０が往復運動される間に必要
なだけ曲がる。
【００３３】出口チューブ１００は、圧力勾配を与えて
システムを通るインクの流れを発生させるための蠕動又
は膜ポンプ１９２に接続されている。好適な実施例にお
いて、システム内の液体圧力は周囲圧力よりも僅かに低
く維持されていて、射出チャンバ１４０が動作していな
いときに、プリントヘッド１１４のオリフィス１１８か
らインクが漏れないようになっている。しかし、システ
ム内の圧力を制御することにより、システム内で確立し
た部分的な真空や背圧が高くなり過ぎて、射出チャンバ
１４０内で発生した圧力がインク滴の噴出を妨げること
がないようにすることが望ましい。この目的のために、
真空調整器(vacuum regulator)１９４が出口チューブ１
００（又はシステム内の他の適宜な場所）に接続されて
いて、システム内の圧力が所定のしきい値のレベルより
も下がった場合には、限られた量の周囲の空気がシステ
ム内に入ることができるようになっている。好ましく
は、真空調整器１９４は調節可能で必要に応じてしきい
値のレベルを変更することができるようにするのがよ
い。
【００３４】必要であれば、主要な出口チューブ１００
と、入口パイプ８６上の目の細かいスクリーン９４（図
６）との間に、補助戻り(return)管路１９５を接続して
もよい。流量絞り(flow restrictor) １９９が補助戻り
管路１９５内の戻り流を制限して、補助戻り管路１９５
がスクリーン１９４の下で止められるいかなる空気も取
り除くが、それ以外の点ではプリントヘッド１１４への
流れを変えないようにしている。
【００３５】図１１乃至図１４を参照して、次に別の実
施例のプリントヘッド２３０について説明する。他のオ
リフィス板２１６と、プリントヘッド２３０の導線２７
０の端部の電気接点アレイ１５４（図１４）を、プリン
トヘッド２３０の電気接点アレイ１４６と接続する他の
技術が示されている。より詳細には、先に説明した金属
のオリフィス板１１６と、プリントヘッドアセンブリ３
０の電気接点１４６と導線７０の端部の電気接点アレイ
１５４を接続する金線ボンディング技術の代わりに、本
実施例のオリフィス板２１６はポリイミド等のプラスチ
ックで形成され、レーザで穴をあけて形成した(laser-a
blated) オリフィス２１８（図１３）を有する。プリ
ントヘッド２３０の残りの部分は、基礎部１２０を含め
て、先に説明したものと本質的に同様の構成である。
【００３６】オリフィス板２１６の裏側２２０（図１
３）には、オリフィス板２１６の各端に形成された導電
パターン２６６がある。各導電パターン２６６は、導電
トレース２７４に接続された外部接点２７０と内部接点
２７２が設けられたコネクタアレイを有する。内部接点
２７２は、それぞれプリントヘッド２３０上の電気接点
アレイ１４６の１つの接点と整合し、全て「Ｚ軸」はん
だ付け技術や導電接着剤等の適切な手段によってこれら
の接点と接続されている。導電パターン２６６の外部接
点２７０のそれぞれは、プリントヘッド２３０の導線２
７０の端部の電気接点１５４の対応する１つと整合し、
「Ｚ軸」はんだ付け、ペースト、ワイヤボンディング、
接着剤等の従来の手段によってその端部の電気接点１５
４に接続されている。
【００３７】本実施例のオリフィス板２１６は、プリン
トヘッド本体２８０に直接取り付けられている。この点
において、プリントヘッド本体２８０はその内部に、プ
リントヘッド２３０の基礎部１２０が配置された主要な
凹部２７６（図１２）を囲む周辺凹部２８２を規定して
いる。オリフィス板２１６の縁部は、周辺凹部２８２ま
で延びている(extend into) 。オリフィス板２１６は、
その縁部においてプリントヘッド本体２８０の周辺凹部
２８２に熱でかしめられている。
【００３８】オリフィス２１６の裏側２２０上の導電パ
ターン２６６（図１３）は、好ましくは、破線で示した
連続的なエンボスメント(embossments) ２８７で囲まれ
ている。エンボスメント２８７は、熱でかしめられると
流動して(flow)、これらの導電パターン２６６と、導線
２７０の端部の電気接点１５４及び電気接点１４６との
接合部の周囲に液体を通さないシールを施し、インクそ
の他の液体が接合部に侵入できないようにする。したが
って、今説明した構成では、カプセル封じ材料が必要な
いことが理解できるであろう。
【００３９】プリントヘッド２３０内の主要な凹部２７
６がプリントヘッド２３０を受け、先に説明した実施例
と同様に、インクをプリントヘッド２１４に向けるた
め、その下層にある流入路１３０、斜路１３４、流出路
１３６を有する、ということは注目すべきである。
【００４０】図１１もまた、インクをプリントヘッド２
１４に供給する他の機構を示す。本実施例において、離
れたインク供給容器１９７へと延びるチューブは用いら
れていない。その代わりに、フォーム２０４を充填した
容器２００がキャリッジ２３２の裏側２０２に取り外し
可能に搭載され、突出する入口パイプ２８６及び出口パ
イプ２８８（上に説明した各パイプ８６、８８と同様の
もの）がフォーム２０４に押しつけられてフォーム２０
４を圧縮するようになっている。フォーム２０４はイン
クがしみ込んでいて、フォームの平均孔径（約０．２ｍ
ｍ）ではプリントヘッド２３０が動作していないとき
に、インクがプリントヘッド２１４を通って漏れること
を防ぐのに十分な毛管現象が得られる。
【００４１】フォーム２０４内のインクは、両方のパイ
プ２８６、２８８を通ってプリントヘッド２１４へ向か
って流れることができる。両方のパイプ２８６、２８８
の端部は目の細かいスクリーン２９４に覆われていて、
フォーム２０４を充填した容器２００が交換のため取り
外された後でも、インクは毛管現象の力でプリントヘッ
ド２３０内のスクリーン２９４とオリフィス２１８の間
に保持される。
【００４２】本実施例において、両方のパイプ２８６、
２８８は、インクをプリントヘッド２１４に向ける入口
の役をする。しかし、このようなパイプを１つだけ用い
ることもできる、ということが指摘される。このような
単一のパイプを用いた実施例は、上に説明した射出チャ
ンバ１４０にインクを供給する側面チャネル(side chan
nels) と中央チャネル(central channel) のどちらかを
有するプリントヘッドに用いることができる。
【００４３】さらに、今述べた単一のパイプを用いた実
施例には、入口チューブ９８等のチューブを経てインク
を供給することができる。図１０に示すもの等の供給シ
ステムが本実施例と共に用いるように適応されるであろ
う。この点において、ポンプ（ポンプ１９２のような）
および戻り管路（絞り１９９を有する戻り管路１９５の
ような）は、先に説明した目的のために接続してもよい
(may) が、入口チューブ（チューブ１００のような）は
存在しないであろう。
【００４４】好ましくは、キャリッジ２３２には下向き
に突出した周辺リブ２１０（図１２）が形成される。周
辺リブ２１０は特色(feature) ２１２（図示のディンプ
ル等）を有し、容器２００のキャリッジ２３２に押しつ
けられてはまっている部分と、キャリッジ２３２とをか
み合わせることができる。容器２００とキャリッジ２３
２の容易に取り外し可能なばね仕掛けタイプのはめ合い
として、多くの機構の何れを用いてもよい、ということ
が理解されるであろう。
【００４５】前述の発明は、好適な実施例及び他の実施
例に関連して説明したが、当業者であれば、添付の特許
請求の範囲及びこれらの同等物で規定される本発明から
逸脱することなく、様々の変更および変化を本明細書で
説明した機構及び方法に代えることができる、というこ
とが理解されるであろう。
【００４６】例えば、キャリッジ３２に多くのソケット
を構成してそれぞれのソケット内にプリントヘッドがは
まるようにすることができる。プリントヘッドの数と配
置は、プリンタを通って移動する紙の幅全体にプリント
ヘッドが及び、それによってキャリッジが往復運動をす
る必要がなくなるようにすることもできる。
【００４７】上述した内容をまとめると次のようにな
る。 〔１〕 内部にソケット（４０）が形成されると共に、
前記ソケット（４０）に(thereto) 取り付けられて前記
ソケット（４０）内に端部が露出された第１の導線(con
ductive leads)（５０）を有するキャリッジ（３２）
と、前記キャリッジ（３２）に取り外し可能に搭載され
ると共に、インクジェットのプリントヘッド（１１４）
と、前記プリントヘッド（１１４）に接続されて露出さ
れた端部を有する第２の導線（７０）が設けられ、一部
が前記ソケット（４０）内にはめ込まれることにより、
前記第１の導線（５０）の端部が前記第２の導線（７
０）の端部に接触して、前記第１の導線（５０）及び前
記第２の導線（７０）の間に導電路が設けられるプリン
トヘッド（３０）と、前記キャリッジ（３２）に結合さ
れてインクを前記プリントヘッド（３０）に供給するイ
ンク供給部（１９７）と、を有することを特徴とするイ
ンクジェット・プリンタ。
【００４８】〔２〕 前記第１及び第２の導線（５０、
７０）間の接点が、前記キャリッジ（３２）の前記ソケ
ット（４０）からの取り外しに抵抗するように形成され
ていることを特徴とする上記〔１〕記載のインクジェッ
ト・プリンタ。
【００４９】〔３〕 前記プリントヘッド（３０）と前
記キャリッジ（３２）の間で、液体が移動することを妨
げるシール手段（７２）を有することを特徴とする上記
〔１〕記載のインクジェット・プリンタ。
【００５０】〔４〕 前記シール手段（７２）が、前記
プリントヘッドアセンブリ（３０）と前記キャリッジ
（３２）の間に配置されたエラストマーであることを特
徴とする上記〔１〕記載のインクジェット・プリンタ。
【００５１】〔５〕 前記第１及び第２の導線（５０、
７０）の接触する端部を包むシール手段（７２）を有す
ることを特徴とする上記〔１〕記載のインクジェット・
プリンタ。
【００５２】〔６〕 前記プリントヘッドアセンブリ
（３０）を前記キャリッジ（３２）に装着したとき、前
記プリントヘッドアセンブリ（３０）が前記インク供給
容器（１９７）と結合されるように、前記キャリッジ
（３２）に前記インク供給容器（１９７）を結合する結
合手段を有することを特徴とする上記〔１〕記載のイン
クジェット・プリンタ。
【００５３】〔７〕 前記結合手段が、インクを前記プ
リントヘッドアセンブリ（３０）内に導くと共に、前記
プリントヘッドアセンブリ（３０）から突出する少なく
とも１つのパイプ（８６）を有することを特徴とする上
記〔１〕記載のインクジェット・プリンタ。
【００５４】〔８〕 前記インク供給容器（１９７）が
前記キャリッジ手段（３２）に結合され、前記プリント
ヘッドアセンブリ（３０）が前記キャリッジ手段（３
２）に装着されるときには常に、前記突出したパイプ
（８６）がはめ込まれるチューブ（９８）を有すること
を特徴とする上記〔７〕記載のインクジェット・プリン
タ。
【００５５】
〔９〕 前記プリントヘッドアセンブリ
（３０）が前記キャリッジ手段（３２）に装着されると
きに常に、前記突出したパイプ（８６）と接続されるイ
ンクを保持したフォームの容器（｛２０４｝１９７）を
有することを特徴とする上記〔７〕記載のインクジェッ
ト・プリンタ。
【００５６】〔１０〕 インクを前記プリントヘッドア
センブリ（３０）から導くように配置されると共に、前
記プリントヘッドアセンブリ（３０）から突出する第２
のパイプ（８８）を、前記結合手段が有することを特徴
とする上記〔６〕記載のインクジェット・プリンタ。
【００５７】〔１１〕 前記プリントヘッドアセンブリ
（３０）が前記キャリッジ手段（３２）に装着されると
きには常に、前記突出したパイプ（８５、８８）がそれ
ぞれはまり込む２つのチューブ（９８、１００）を、前
記インク供給容器（１９７）が有することを特徴とする
上記〔１０〕記載のインクジェット・プリンタ。
【００５８】〔１２〕 一方の前記チューブ（９８）を
通して前記プリントヘッドアセンブリ（３０）にインク
を送り、他方の前記チューブ（１００）を通して前記プ
リントヘッドアセンブリ（３０）からインクを戻す循環
手段を、前記インク供給容器（１９７）が有することを
特徴とする上記〔１１〕記載のインクジェット・プリン
タ。
【００５９】〔１３〕 前記キャリッジ手段（３２）に
開放可能に取り付けられたインク供給容器（１９７）を
有することを特徴とする上記〔１〕記載のインクジェッ
ト・プリンタ。
【００６０】〔１４〕 内部にソケット（４０）が形成
されると共に、前記ソケット（４０）に取り付けられて
前記ソケット（４０）内で露出した端部が設けられた第
１の導線（５０）を有するキャリッジ手段（３２）と、
前記キャリッジ手段（３２）に取り外し可能に装着され
ると共に、インクジェットのプリントヘッド（１１４）
に接続され、前記プリントヘッド（１１４）から突出す
る露出した端部を形成する第２の組の導線（７０）を有
し、その一部が前記ソケット（４０）内にはめ込まれ
て、前記第１の導線（５０）の端部が前記第２の導線
（７０）の端部と接触することによって、前記第１及び
第２の導線（５０、７０）の間に導電通路を設けるプリ
ントヘッドアセンブリ（３０）を有し、前記プリントヘ
ッドアセンブリ（３０）が前記ソケット（４０）に装着
されるときには常に、前記第１及び第２の導線（５０、
７０）の端部が係合することによって、前記プリントヘ
ッドアセンブリ（３０）が前記キャリッジ手段（３２）
に固定されることを特徴とするインクジェット・プリン
タ。
【００６１】〔１５〕 前記プリントヘッドアセンブリ
（２３０）が保持する前記プリントヘッド（２１４）
に、一端に電気接点を有する基礎部（１２０）が設けら
れ、前記第２の導線（７０）が前記プリントヘッド（２
１４）の近傍に他の端部を有し、前記第２の導線（７
０）の他端部と前記プリントヘッド（２１４）の接点を
接続する接続手段が前記プリントヘッドアセンブリ（２
３０）に設けられたことを特徴とする上記〔１４〕記載
のインクジェット・プリンタ。
【００６２】〔１６〕 前記プリントヘッド（２１４）
が前記基礎部（１２０）を覆うために装着されたオリフ
ィス板（２１６）を有し、前記接続手段が前記オリフィ
ス板（２１６）上にあり、前記第２の導線（７０）の前
記他の端部と前記プリントヘッド（２１４）の前記接点
とを接続するように配置された導電パターン（２６６）
を有することを特徴とする上記〔１５〕記載のインクジ
ェット・プリンタ。
【００６３】〔１７〕 前記第１の導線（５０）が、前
記キャリッジ手段（３２）に装着された柔軟性のある多
導体（３６）にも接続されていることを特徴とする上記
〔１４〕記載のインクジェット・プリンタ。
【００６４】〔１８〕 プリントヘッド（１１４）をキ
ャリッジ手段（３２）に装着して、前記プリントヘッド
（１１４）とキャリッジ手段（３２）が電気的に接続さ
れるようにする方法において、前記キャリッジ手段（３
２）内にソケット（４０）を設け、前記ソケット（４
０）内に露出した端部を有する第１の導線（５０）を前
記ソケット（４０）に取り付け、一端が前記プリントヘ
ッド（１１４）に接続された第２の導線（７０）を保持
する本体（８０）を、前記プリントヘッド（１１４）に
取り付け、前記第２の導線（７０）を各端部が露出する
ように配置し、前記プリントヘッド（１１４）を前記ソ
ケット（４０）内に移動して、前記第２の導線（７０）
の露出した端部が前記第１の導線（５０）の露出した端
部に接触するようにしたことを特徴とする方法。
【００６５】〔１９〕 前記導線（５０）の露出した端
部のうち少なくとも１つ（５４）が、前記キャリッジ手
段（３２）から前記プリントヘッドアセンブリ（３０）
を取り外すときに抵抗するように形成されていることを
特徴とする上記〔１８〕記載の方法。
【００６６】〔２０〕 前記キャリッジ手段（３２）と
前記本体（８０）の間に、液体管路を設けることを特徴
とする上記〔１８〕記載の方法。
【００６７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のインクジ
ェット・プリンタは、キャリッジ手段のソケットに端部
が露出された第１の導線が設けられ、キャリッジ手段に
取り外し可能なプリントヘッドアセンブリが設けられ、
露出された端部を有する第２の導線がプリントヘッドア
センブリに設けられ、プリントヘッドアセンブリの一部
がソケット内にはめ込まれることにより、第１の導線の
端部が第２の導線の端部に接触して、第１の導線及び第
２の導線の間に導電路が設けられ、インクをプリントヘ
ッドに供給するインク供給部がキャリッジに結合された
ものである。したがって、このインクジェット・プリン
タによれば、ペンを傷つけることなくプリントヘッドア
センブリをキャリッジ手段から容易に取り外したり、容
易に取付けたりすることが可能であり、プリントヘッド
アセンブリの組立前にプリントヘッドアセンブリを十分
に試験することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるインクジェット・プリンタのプ
リントヘッドの斜視図である。
【図２】印字のときにプリントヘッドを保持するキャリ
ッジの斜視図である。
【図３】キャリッジの平面図である。
【図４】キャリッジを示す図３の４−４線の断面図であ
る。
【図５】キャリッジの底面図である。
【図６】プリントヘッドが装着された状態におけるキャ
リッジを示す図３の４−４線の断面図である。
【図７】キャリッジに搭載されたプリントヘッドの平面
図である。
【図８】図６の８−８線の断面図である。
【図９】図７の９−９線の一部拡大断面図(section) で
ある。
【図１０】本発明に係わるインクジェット・プリンタの
循環インク供給システムの図である。
【図１１】他のインク供給システムを有するプリントヘ
ッドの他の実施例の断面図である。
【図１２】図１１の断面図の一部を拡大して示した図で
ある。
【図１３】図１２の１３−１３線の断面図である。
【図１４】図１２の１４−１４線の断面図である。
【符号の説明】
３０、２３０ プリントヘッドアセンブリ ３２、２３２ キャリッジ ３６ 多導体 ４０ ソケット ５０、７０ 導線 ５４、７４ 曲げ端部 ７２ Ｏリング ８０ 本体 ８６ 入口パイプ ８８ 出口パイプ ９８ 入口チューブ １００ 出口チューブ １１４、２１４ プリントヘッド １１６、２１６ オリフィス板 １２０ 基礎部 １９７ インク供給容器 ２６６ 導電パターン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ４１Ｊ 25/28 Ｚ (72)発明者 ドナルド・ビー・オーチダ アメリカ合衆国オレゴン州コーヴァリス ノースウエスト・オーデン 2887 (72)発明者 ロバート・アール・ビーソン アメリカ合衆国オレゴン州コーヴァリス ノースイースト・アーノルド・アヴェニュ ー 7235

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内部にソケット（４０）が形成されると
    共に、前記ソケット（４０）に(thereto) 取り付けられ
    て前記ソケット（４０）内に端部が露出された第１の導
    線(conductive leads)（５０）を有するキャリッジ手段
    （３２）と、 前記キャリッジ手段（３２）に取り外し可能に搭載され
    ると共に、インクジェットのプリントヘッド（１１４）
    と、前記プリントヘッド（１１４）に接続されて露出さ
    れた端部を有する第２の導線（７０）が設けられ、一部
    が前記ソケット（４０）内にはめ込まれることにより、
    前記第１の導線（５０）の端部が前記第２の導線（７
    ０）の端部に接触して、前記第１の導線（５０）及び前
    記第２の導線（７０）の間に導電路が設けられるプリン
    トヘッドアセンブリ（３０）と、 前記キャリッジ手段（３２）に結合されてインクを前記
    プリントヘッドアセンブリ（３０）に供給するインク供
    給容器（１９７）と、 を有することを特徴とするインクジェット・プリンタ。
JP03251995A 1994-02-23 1995-02-21 インクジェット・プリンタのペンアセンブリおよび装着方法 Expired - Fee Related JP3454447B2 (ja)

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