JPH10504247A

JPH10504247A - 印字装置

Info

Publication number: JPH10504247A
Application number: JP8506436A
Authority: JP
Inventors: ギョランヴェンネルグルンド，; クリステルボストリョム，; アルフモリン，
Original assignee: エムアイティーモデュラーインクテクノロジーアイストックホルムエービー
Priority date: 1994-07-29
Filing date: 1995-07-28
Publication date: 1998-04-28
Also published as: EP0772527A1; SE9402605D0; ATE196879T1; EP0772527B1; WO1996004141A1; DE69519098D1; DE69519098T2; AU3090795A

Abstract

(57)【要約】紙上に文章や絵を印字するための印字装置（１０）を含むプリンタユニットであって、その印字ユニットは新鮮なインクタンク（８０）を含む第一貯蔵容器装置（７０）と、紙に対して移動可能でかつインクジェット印字ヘッド（２０）を備えたシャトル（３０）に新鮮なインクタンクからインクを輸送するための第一回路（１４０）とを含んでいる。インクジェット印字ヘッド（２０）はインクジェットを制御可能に作り出し、かつそれにより制御信号に従って紙にインクドットを施与するために配置されている。第一回路（１４０）は新鮮なインクタンクからシャトル（３０）上に配置された圧力波ダンパー（２００）にインクを導き、第二回路（２９４）は圧力波ダンパー（２００）からインクジェット印字ヘッド（２０）にインクを導く。圧力波ダンパーはシャトルの移動の結果としてインク中に起こる可能性のある圧力変化を平坦化し、かつ本質的に平坦な液体圧力でインクをインクジェット印字ヘッド（２０）に送出するために配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】印字装置本発明は請求の範囲１の導入部に記載されている形式の印字ユニットに関する。インクジェットプリンタのための印字装置は、制御信号に従って紙に対してインクを出力するように設けられたインクジェット印字ヘッドを含む。インクジェット印字ヘッドは紙に対して移動することができ紙の種々な部分に文章を作り出すことができるように移動可能に設けられる。インクジェット印字ヘッドにインクを供給するために印字ユニットにインク貯蔵器が設けられている。インクジェット印字ヘッドのノズルは、例えばノズル中またはノズルの周りにインクが乾燥するのを防ぐために、時折クリーニングする必要がある。クリーニングに関連して幾らかのインクが吸引されてインクジェット印字ヘッドから除かれ、この廃棄インクはどこかに貯蔵されねばならない。先行技術においてはこの問題は別個の廃棄インクのための堅固に取り付けられた容器を印字ユニットに設けることにより解決された。先行技術の問題はオペレータが廃棄インク容器を空にしまたは交換することをしばしば忘れることであり、これは過充填容器および最終的にはインクの洩れを導きかねない。先行技術の今一つの問題は新鮮なインク容器内に残っているインクの量をどのように管理するかである。多くの場合、最適の印字品質を保持するためには、インクジェット印字ヘッドはインクがある性能必要条件を満たしているかに左右される。もし間違ったタイプのインクが供給されると、最悪の場合は印字ヘッドを損傷することもある。先行技術での問題はオペレータが誤ってプリンタユニットに含まれるインクジェット印字ヘッドのためには間違ったタイプであるインクの置換インク容器を取り付けることができることであり、これが間違ったタイプのインクがインクシステムに出力されるとき印字ユニット内のある要素に致命的な損傷を導くことがありうることである。本発明の主目的は使用が容易で高性能の印字出力を作り出すプリンタユニットを提供することである。本発明の今一つの目的は信頼性があるかつ簡単な方式でインクジェット印字ヘッドに新鮮なインクを供給することのできるインク容器を提供することである。本発明の更に今一つの目的はプリンタユニットに取り外し可能に取り付けられる新鮮なインク容器と廃棄インク容器を組み合わせたインク容器ユニットを提供することにある。本発明の更に今一つの目的はインクの液体圧力に顕著な影響を与えることなく柔軟で曲げることのできるインク導管を提供することである。本発明の更に今一つの目的はいか程のインクが新鮮なインク容器から使用されたかをレジスタする新鮮なインク容器と一体化された状態ユニットを提供することである。本発明の更に今一つの目的は本質的にシャトルの移動から独立して均一な液体圧力で、インクジェット印字ヘッドにインクを供給することのできる移動シャトルに取り付けられたユニットを提供することである。本発明の更に今一つの目的はインクジェットノズルの効率的なクリーニングと廃棄インクを交換可能な廃棄容器に輸送するためのクリーニング装置を提供することである。説明から明らかになるであろうこれらのおよび他の目的は請求の範囲１の特徴とする部分に記載されている種類の装置を持つこの発明により達成される。他の特長およびこの発明による装置の更なる発展は他の請求の範囲で与えられる。図面の簡単な説明本発明を簡単に理解させかつ実行させるために、例示的例により次の図面を参照して本発明が説明されるであろう、図面において：図１は印字装置を含む、テレファックス機またはパーソナルコンピュータ用のプリンタにおけるような、プリンタユニットの概略図を示す。図２はこの発明の一実施例による印字装置の概略図を示す。図３はインクジェットノズルを持つインクジェット印字ヘッドの一部の概略図を示す。図４は電子式状態ユニットのブロックダイヤグラムを示す。図５Ａは新鮮なインクで満たされたインクタンク、廃棄インクのための容器および図４で示された状態ユニットを含む、この発明の第一実施例によるインク容器ユニットの概略図を示す。図５Ｂは新鮮なインクで満たされたインクタンク、廃棄インクのための容器および図４で示された状態ユニットを含む、この発明の第二実施例によるインク容器ユニットの概略図を示す。図６Ａは新鮮なインクで満たされたインクタンクを持つ、この発明の第三実施例によるインク容器ユニットの概略図を示す。図６Ｂは本質的にインクが空になったインクタンクを持つ図６Ａによるインク容器ユニットの概略図を示す。図７Ａはインクタンクの連結部の一実施例を示す。図７Ｂはインクタンクの連結部の第二実施例を示す。図７Ｃは図７Ｂに示された連結部に連結することのできる小管の一実施例を示す。図８はこの発明の一実施例によるインク回路の側面図を示す。図９は図８に示されたインク回路の拡大部を示す。図１０はこの発明の一実施例による圧力波ダンパーの断面分解側面図である。図１１は圧力波ダンパーの一部を含むシャトルの一部の見取図である。図１２は図１１に示されたシャトルの一部を矢印Ａの方向に見た見取図である。図１３は図１２に示されたシャトルの一部を矢印Ｂの方向に見た見取図である。図１４はこの発明の一実施例によるクリーニングノズルの断面側面図である。図１５は図１４の矢印Ｃの方向に見たクリーニングノズルおよびその支持装置の側面図である。図１６は図１４の矢印Ｃの方向に見たクリーニングノズルおよびその支持装置の側面図である。図１７は図１５の矢印Ｅの方向に見た装置およびインクジェットヘッドを持つシャトルを示す。図１８はインクジェット印字ヘッドを持つシャトルがクリーニング位置にあるときの図１７の装置を示す。図１９はこの発明の一実施例による過剰インクのための膜ポンプの一部断面側面図を示す。図２０は図１９の拡大詳細図を示す。概要本発明の一実施例による印字装置はインクのための貯蔵容器、インクをインクジェット印字ヘッドを持つシャトルに輸送するための回路システムおよびインクジェット印字ヘッドのクリーニングのための装置、およびインクジェット印字ヘッドのクリーニング中に発生する廃棄インクを集めるための容器を含む。新鮮なインクのための貯蔵容器はこの発明の一実施例によれば廃棄インクを集めるための容器と一体化されている。本発明の第一実施例の説明本発明は図１に例示されるようにプリンタユニット１５に含まれることのできる印字装置１０に関する。プリンタユニット１５はテレファックス機であってもよく、そこでは印字ユニット１０はテレファックス機が受けるファックスメッセージの印字を実行する。この発明の変更実施例によれば、プリンタユニット１５はパーソナルコンピュータ用のプリンタであってもよい。印字装置１０は図２に略図的に例示されるようにシャトルユニット３０に取り付けられたインクジェット印字ヘッド２０を含む。シャトルユニット３０は紙の表面に本質的に平行な経路に沿って後方へそして前方へ走行することができるように配置され、その間にインクジェット印字ヘッドはインクのドットが正確なパターンで紙上に配列されるような方式でインクを出力する。インクジェット印字ヘッド２０はインクを噴出できるインクジェットノズルを持つ本質的に一つの線に沿って配列された６４のチャネルを持つ。ノズルから紙への距離は約１ｍｍである。インクジェット印字ヘッドは紙上の文章のラインに関して傾斜しており、従ってノズルがそれに沿って置かれているラインはシャトルがそれに沿って走行する経路に対して６５と８５度の間の角度αを形成する。この発明の一実施例によれば、角度α＝７２．４度である。シャトルがそれに沿って走行する経路は図３でＸ−軸によって示されている、紙上に作り出される文章のラインと本質的に平行である。インクノズルを起動することにより、本質的に２００ｄｐｉの密度で紙上にドットが置かれる。一実施例によれば、１インチ当り２０４ドットがＸ−方向にそして１インチ当り１９７ドットがＹ−方向（図３）に達成される。インクジェット印字ヘッドの一実施例によれば第三インクチャネル毎に同時に起動される。チャネルは三つのグループＡ，ＢおよびＣに分割される（図３）。二つの隣接するインクのドット間の高さ方向（Ｙ−方向）に得られる距離Δは約１／２００インチである。インクジェット印字ヘッド２０の起動はプリンタユニット１５のプロセッシングユニット４５からデータバス４０を経由して送出される信号で制御される。データバス４０は多重導体柔軟性ケーブルで作られている。柔軟性ケーブル４０はまた第一コネクタ５０に情報を送出し、それは状態ユニット６０の第二コネクタ５５に連結することができる。図２および図４状態ユニットは置換可能なインク再充填ユニット７０に含まれる。インク再充填ユニットは更に新しいインクのためのインクタンクおよび以下により詳細に説明される廃棄タンクを含む。状態ユニットの役務はつぎの二つである：１．インクタンクからいか程のインクが使用されたかを計算すること。それはインクジェット印字ヘッドによりいか程のドット数のインクが噴出されたかの追跡をオーダされたインクドットの数を数えることにより保つ。これらのオーダは柔軟性ケーブル４０を経由してインクジェット印字ヘッド２０および状態ユニット６０の両方に送出される。各インクドットは本質的に１００ピコリットルの容積に対応する。タンクは３３ｍｌの容積を持ち、それは紙上の５％程度を覆う文章の約１５００ページ分として充分である。２．製品情報を貯蔵すること。状態ユニットは再充填ユニットを識別するコードを備えたメモリユニットを持つ。再充填ユニットがプリンタまたはファックス機に取り付けられるとき、プリンタまたはファックス機のプロセッシングユニットがその識別のために再充填ユニットに問合せを行うことができる。これはもし状態ユニットにより送出された識別コードがプロセッシングユニットに貯蔵されている基準に対応するときだけプロセッシングユニットが再充填ユニットと共働するようにプログラムすることができることを意味する。図４は状態ユニットの概略図である。状態ユニットはコネクタ５５を含み、それを通してプリンタ／ファックス機のプロセッシングユニット４５に結合することができる。大量のデータが状態ユニットに貯蔵され、対応する指令を受けた後にプロセッシングユニットに選択されたデータブロックが送出される。更に、プロセッシングユニットは状態ユニットに情報のブロックを送出することができ、これらの情報ブロックを状態ユニットに含まれる第一メモリ手段７１に貯蔵するように状態ユニットに命令することができる。この発明の一実施例によれば、第一メモリ手段はＥＥＰＲＯＭチップである。今一つの実施例によれば、それはＥＥＰＲＯＭカプセルである。状態ユニット６０は更にプロセッサ７２とＲＯＭの形の永久メモリ手段７４と揮発性のメモリ手段７６を含む。プロセッサ７２で実行するためのプログラムコードは永久的メモリ手段７４に貯蔵され、揮発性メモリ手段はワーキングメモリとして使用される。変数やプロトコルはプロセッサが計算しているとき揮発性メモリ手段に貯蔵される。プロセッシングユニット４５と状態ユニット間の通信は半二重で行われる。クロック信号はプロセッシングユニットから状態ユニットへ柔軟性ケーブル４０を経由して送出される。この通信のために特別の通信プロトコルが開発された。新鮮なインクタンクの全インク容量についての情報を持つ第一メモリ手段７１中にデータのセットが貯蔵される。プリンタユニットの使用中に、プロセッシングユニットは選択された瞬間毎に先の更新情報が送出された時間以後に使用されたインクの量についての更新情報を送出する。例えば、プロセッシングユニットは紙一枚が印字される毎に、量更新情報を送出することができる。状態ユニットはこの更新情報によって減算を実行し、それからインクの残留容量の見積りを計算する。印字されるインクの各ドットはインクの予定された容積に対応するので、この容量見積りはインクドットの数として計算することができる。選択可能な瞬間毎にプロセッシングユニットは情報を要求するために状態ユニットに問合せ命令を送ることができる。このような命令の例は“Query−Level” であり、これは状態ユニットがインクタンクのインク容量状態についての情報を送出するであろうことを意味する。命令Query−Levelの帰結として、状態ユニットは論理演算を実行し、これは次の三つの結果の一つを与えることができる：Ｉ．もし見積もられたインクの残留容量が最初の容量の２５％より大きければ状態ユニットは答“空でない”を送出する。 II．もし見積もられたインクの残留容量Ｘが最初の容量の間隔０＜Ｘ≦２５％内にあれば状態ユニットは答“直ぐ空になる”を送出する。 III．もし見積もられたインクの残留容量がゼロであれば状態ユニットは答“空である”を送出する。 “ドット計算”と呼ばれる命令はプロセッシングユニットが見積り残留インクの量についての情報を要求することを意味する。この命令の帰結として、プロセッサはメモリ手段７１に貯蔵された数値、これはまだ印字できるインクのドット数として計算されたドット数に対応する、を読取り、この値をプロセッシングユニットに送出する。上述の機能は、有利な方式で、例えばプロセッシングユニットに低インクレベルのための警報機能を備えることを可能とする。上述の如く、状態ユニットは更に製品情報を貯蔵することができる。これは例えばインク再充填ユニットのためのバッチ番号を含むことができる。プロセッシングユニットはメモリ手段のデータブロック中に選択されたデータを貯蔵することができ、プロセッシングユニットはまたこのデータを後の時点で読取ることを要求することができる。これはインク再充填ユニットが取り外され、後でファックス機／プリンタに戻されたかどうかをプロセッシングユニットが見出すことを可能とする。プロセッシングユニットは確認手順を含むことができ、それにより状態ユニットと通信した後に、状態ユニットから読取った製品情報によってインク再充填ユニットを受入れるかまたは受入れないかを確認する。プロセッシングユニットにこの製品情報を供給することはこの方式によりプロセッシングユニットに接続されたディスプレイにより、取り付けられたインク再充填ユニットがこのプリンタに適合するタイプであるかどうか、インクジェット印字ヘッドに適合するインクを含むかどうかを表示する可能性を与える。もし状態ユニットからプロセッシングユニットに送出された製品情報が確認手順中に受入れられないならば、そのときはこの発明の一実施例ではプロセッシングユニットは印字手段を完全に不動態状態に置くことができ、この方式により間違ったタイプのインクがインク容器から残余のインクシステムに送出されるのを防ぐことができる。もし状態ユニットからプロセッシングユニットに送られた製品情報が確認手順により受け入れられるならば、この発明の一実施例によればプロセッシングユニットは印字ユニットを始動状態に置くことができる、これは下記のクリーニング装置の説明と一緒により綿密に述べられるであろう。インクジェット印字ヘッド等のような、要素品目の最適な機能のためにそして印字が最適品質であるために、正しいインク品質は大変に重要であるので、この方式により改良された品質のインクのみがプリンタに使用されることを自動的に検査することを実行することは有利である。同２．５Ａ．５Ｂ，６Ａおよび６Ｂインクシステムは図２および５Ａに例示されるような上述の置換可能なインク再充填ユニット７０を含む。インク再充填ユニット７０は新しいときは本質的に液体インクで満たされている（図５Ａ）タンク空間８０を含む。インク再充填ユニット７０は更に、例えば印字ヘッドのノズルのクリーニング中に、その中に過剰のインクが送出される廃棄容器９０を含む。廃棄容器９０は完全にまたは部分的に多孔性材料１００で満たされており、これは廃棄容器９０に送出される液体インクを吸収し、かつ貯蔵するように設けられている。多孔性材料１００は、一実施例によれば、連続気泡を持つ発泡多孔性材料を含み、それはインクによって湿潤される。インク再充填ユニット７０はまた電子式状態ユニット６０を含み、これはなかんずく、タンク空間８０中にいか程のインクが残留しているかについての検査を持続する機能を持つ。インク再充填ユニット７０が置き換えられ、そして新しいインク再充填ユニット７０が取り付けられるとき、一方ではインクの新しい供給を行うという目的そして他方では空の廃棄容器を準備するという目的がかくして達成される。これはオペレータは新しい廃棄容器を持つ印字ユニットを同時に備え付けることなしに新しいインクの供給を持つ印字ユニットを意図することなく備え付けることができないことを、そしてこの方式により過充填廃棄容器の結果としてのインクの漏洩の危険が排除されることを意味する。かくして再充填ユニット７０は次の三つの要素を含む：１．新鮮なインクのためのインクタンク８０、２．使用された廃棄インクを受けるための廃棄タンク９０、３．電子式状態ユニット６０。この発明の一実施例によれば、新鮮なインクタンク８０は柔軟な壁を持つインク容器１２０がその中に備えられている空間１１０を含む。インク容器１２０はこの実施例によれば新鮮なインクが満たされた袋である（図５Ａ）。インクが使用されると、袋の容積は縮む。新鮮なインクタンク８０の堅い外壁の一つに開口１３０が設けられており、それを通してインクが使用されてインク袋が縮むときに形成される空間を満たすために空気が流入できる。新鮮なインクタンク８０の第二実施例によれば、インク容器１２０はインク充填空間を空気充填空間１３２から分離する柔軟な壁１３１を持つ（図５Ｂ）。柔軟な壁１３１は伸縮しやすい材料から作られ、それはその伸びた状態ではインク容器１２０の底面および四つの堅い側壁の内側の形状に本質的に対応する形状を持つ。柔軟な壁１３１はインク容器１２０のインクが本質的に空になるとき本質的に伸びた状態を取る。図５Ｂにおいてインク容器１２０はインクでほぼ半分満たされた状態が示されている。インク容器１２０は少なくとも一つの柔軟な壁を持つので、インクは液体圧力が認められるほどの影響を受けることなくそしてインクが空気と接触させられることなく容器から送出されることができる。インクジェット印字ヘッド中のインクの液体圧力を低く保つことは有利であり、それ故新鮮なインクタンクは新鮮なインクタンクのインク上面がインクジェット印字ヘッドが置かれている水平面よりわずかに低くなるように設けられる。できるだけ低いインク水準を達成するために、第三の実施例が示されており、そこでは新鮮なインクタンクは再充填ユニットの垂直な全ての最外壁の間に広がっており、そして廃棄タンク９０はインクタンクの上に置かれている（図６Ａおよび６Ｂ参照）。インクが使用されると空間１１０に空気を供給することができるように廃棄タンク９０を空気通路が貫通している。この新鮮なインクタンクの第三実施例においては、インクは袋の代りに五つの固定壁および一つの柔軟な壁の間に貯蔵されている。図７Ａ，７Ｂおよび７Ｃインクタンクの底面には穴を開けることのできる膜１３６を含む連結結合部１３４が設けられている（図６Ｂおよび図７Ａ参照）。図７Ｂはインクタンクの連結結合部の第二実施例の断面側面図を示す。この実施例によれば連結結合部１３４は圧縮可能なシール材料から作られたプラグ１３５を含む。プラグ１３５は例えばゴム材料から作ることができる。プラグはインク容器の底面のオリフィス１３７の形状に適合している。一実施例によれば、プラグは本質的に円筒状の形状をしており、インク容器の内側の方に対面する端面の周辺部はオリフィス１３７近くの肩１３８に対置される。プラグ１３５には通路１３５Ａが設けられており、その中に小管１３９が挿入される。小管を通路１３５Ａに案内するために、プラグには小管１３９の直径に本質的に対応する直径を持つ本質的に円筒状のへこみ１３５Ｂが設けられている。連結結合部１３４は更に連結結合部の外側に対して堅固にシールすることのできる膜１４１を含む。小管１３９の連結結合部１３４への連結時に、膜１４１は穴を開けられ、その後で小管が通路１３５Ａを開くように当初圧搾されて閉じられかつシールされた通路１３５Ａの方に小管がへこみ１３５Ｂによって案内され、そこで通路１３５Ａの壁が小管１３９の周囲に対してシール的に置かれる。一実施例によれば膜１４１はアルミニウムから作られる。固定および可動容器間のインク回路、図８および９インク再充填ユニットの挿入時に、インクタンク８０からシャトル３０に設けられた中間貯蔵タンク２００へインクを送出するインク回路１４０への結合が行われる（図２参照）。図７Ｃは小管１３９の実施例を示し、それは連結結合部１３４に連結される。小管は膜およびプラグに浸入することを意図する第一端に設けられた尖端を持つ本質的に堅い管状片を含む。ホース２０２が小管１３９の他端を越えて通されており、それは連結結合部１３４内に挿入されることを意図していない。小管は小管の第一端およびその尖端が垂直方向に向くことができるように、一方小管の第二部分が水平方向に向くように曲げられている。プリンタユニットはインク再充填ユニットのための保持装置を含み、この保持装置は小管のための接続具を含む。接続具は新しいインク再充填ユニットの取り付け時に連結結合部１３４が小管に接近するような方向を小管の第一端および尖端が指向する方向に小管を配向させるように設けられる。この発明の一実施例によれば、小管の第一端および尖端は垂直に向けられる。インク回路１４０はその第一端が可動シャトル３０の中間貯蔵タンク２００に接続されると一定の動きに従う。かくしてインク回路１４０はシャトルが印字中に前後に動くに従ってプリンタの使用中に曲がる。インクタンク８０と中間貯蔵タンク２００間のインク回路１４０は柔軟なホース２０２（図８参照）を含む。インク回路が曲がるときホースの同時圧搾を最少にするためにホース２０２の周りにスリーブ２０４が通されている。スリーブ２０４はホースの直径の変化を最少にし、この方法によりホースの容積の変化を最少にしまたは防ぐ。さもなければ柔軟なホースが曲げられるとき起こる望ましくない液体ポンピング効果の問題がこの方式により避けられる。かかる望ましくないポンピング効果はインクジェット印字ヘッド２０におけるインクの望ましくない圧力変化を導き、かくして印字性能をそこなう。ホース２０２はシャトルの移動時に回路に予定されたかつ明白な動きを与えるために真直ぐなときに密接して巻かれているコイルばねにより外装される。スリーブは、この発明の一実施例によれば、図９に略図的に示される如く、密接して巻かれている金属ワイヤーのコイルばねを含む。ワイヤーは非常に密接して巻かれているので、スリーブが完全に真直ぐなときはそれらは先行のワイヤー巻きに対置されその次に置かれる。ホース２０２は０．３から３．０ｍｍの範囲の、好ましくは１．０から２．０ｍｍの範囲の内径を持つ。スリーブとホースはホースの外径が本質的にスリーブの内径に本質的に対応するように互いに適合されており、従ってホースの下側はシャトルの動きの結果として回路が曲げられた部分の全体に沿って半径方向に支持される。回路１４０内に起こりうる圧力変化がインクジェット印字ヘッド２０におけるインク圧力に影響する危険を更に最少にするために、回路１４０とインクジェット印字ヘッド２０間に配置された中間貯蔵タンク２００がある。中間貯蔵タンク２００は移動可能なシャトル３０上に取り付けられている。移動可能なシャトルトのインク容器、図１０．１１，１２および１３固定取り付けインクタンク８０とシャトル上に取り付けられた中間貯蔵タンク２００の組合せにより達成される利点はプリンタが移動可能なシャトルが大量のインクを装填されることなく大量のインクに接近することができることである。この方式により、そうでなければシャトルの大きな質量の結果として対応する大きなシャトル３０の慣性力により起こるであろう問題が避けられる。主タンク８０からのインク回路１４０は、図１０に例示されるように中間貯蔵タンクの入口開口２０５にインクを導く。中間貯蔵タンク２００は空間２１０を含む。その空間は柔軟なかつ伸縮可能な膜２２０により二つの副空間に分割されている。主タンクからのインクは副空間の一つ２３０、これはまたインク室２３０として知られている、に導かれる。五つの堅い壁２３２，２３３，２３４および柔軟な膜２２０により境界を定められている、インク室２３０は、プリンタの正常機能中はインクで完全に満たされている。柔軟な膜２２０は入口開口２０５から来るまたはシャトルの移動の結果として起こりうる如何なる圧力波も減衰する。中間貯蔵タンクのこの実施例によれば、膜２２０は伸縮可能でかつインク室がその最小容積を持つ状態では本質的に平坦である。多数のリブ２５０がインク室２３０の堅い壁２３３の内側２４０に配置されている。これらのリブは膜２２０のための支持体を形成し、それによりこれらのリブ２５０はインク室が持つことのできる最小容積を限定するのに役立つ。インク室２３０は膜がリブ２５０の各々の外方端面２６０に対して載置されるとき本質的に最小容積を持つ。この発明の一実施例によれば、底面からのリブの高さは側壁２３２および２３４のそれよりもそれぞれ幾分か高く、このことは柔軟なかつ伸縮可能な膜がリブを覆って伸ばされ、かつこの方式により予定の値に予備伸張されることを意味する。高度差は図１０に寸法βにより示されている。リブの固定面に対向する側に空間２１０に対する限界を形成するために蓋２７０が配置される。蓋は壁２３２の端面２８０に対してシール接触している。蓋には一つまたはそれ以上の開口２７２が設けられており、それは空間２１０内の第二副空間に空気を通す。この発明の一実施例によれば、膜２２０は蓋２７０の周面と端面２８０間に締付けられることにより固定される。インク室２３０の最大実容積は膜２２０が蓋２７０の内面２８２に対して置かれるように強制されるときに達成される。上述の如く、インクは入口開口２０５を経由してインク室２３０に入るが、この入口開口は側壁２３２に配置することができる。図１０に示される如く、出口開口２９０が入口開口２０５の位置に対応する位置、しかし対向側壁２３４のそばの位置に置かれる。出口開口２９０はかくしてインク室２３０の対向端に配置される。出口開口はインク回路２９４によりインクジェット印字ヘッド２０に連結される（図２）。出口開口２９０を通って輸送されるインクはかくしてインクジェット印字ヘッドに送出される。出口２９０とインクジェット印字ヘッド間で、インクはフィルターを通過する。図１１は圧力波ダンパーの一部を構成するシャトル片２９６の見取図である。印字機能中にシャトルは図１１の線Ｘに沿って移動可能である。印字ユニットが平坦な水平面上に置かれているとき移動の線Ｘは水平である。図１２は矢印Ａの方向に見た、図１１のシャトル片２９６の見取図である。インクジェット印字ヘッド２０はシャトル片２９６の図１２に示された側に取り付けられる。図１３は矢印Ｂの方向に見た、図１２のシャトル片の見取図である。図１３の軸Ｚは軸Ｘが水平のとき垂直でありうる方向を示す。図１３のＸ軸が水平であり、Ｚ軸が垂直であるとき、インク室２３０の下方の堅い側壁３００は水平に配向された面を形成する。底側壁３００に対向する側壁３１０は、そのとき出口２９０が入口２０５より少しだけ高く位置するようにその面が幾分傾くように配向されている。出口２９０は図１３に示される如く、面２４０の上方左隅に配置されている。インクジェット印字ヘッドのためのクリーニングステーション、図１４−２０プリンタ装置１０は更にインクジェット印字ヘッド２０のインクノズルをクリーニングするためのクリーニングステーションを含む。ある量の文章が印字された後、例えば一枚のＡ４用紙が印字されたとき、クリーニング工程が実行される。このクリーニング工程中、シャトルは末端位置に動き、そこでクリーニングノズル４１０がインクジェット印字ヘッド２０に対置させられる（図２および１４をそれぞれ参照）。クリーニングノズル４１０はゴムから作られたシールリム４１２を含み、それはインクジェット印字ヘッドと接触するとき、インクが洩れるのを防ぎかつ空気がインクジェット印字ヘッドノズル中に導入されるのを防ぐ。クリーニングノズルはインク浸透性と組み合わされたインク吸収性を持つ吸収素子４１４をシールリング内に含む。クリーニングフェーズ中にインクジェット印字ヘッドの方に対面する吸収素子の表面はインクジェット印字ヘッドから予定の距離に置かれる。吸収素子とインクジェット印字ヘッド間の距離はほぼ１ｍｍから２ｍｍでありうる。回路４４０がクリーニングノズル４１０に連結されており、かつポンプ４５０に連結されており、それはインクジェット印字ヘッド２０のノズルからある量のインクを吸い出すように配置されている。これは、なかんずく、インクジェット印字ヘッドの狭いインクチャネルまたはノズルのどれかにくっついている可能性のある如何なる可能性のある小さい空気泡もクリーニングノズルを経由して回路４４０に吸い出され、更に廃棄タンク９０に輸送されることを意味する。これはクリーニング後に、インクジェット印字ヘッドの全てのインクチャネルが完全に新鮮なインクで満たされること、そして同様にクリーニングノズル中の多孔性吸収素子が液状のインクで飽和されることを意味する。クリーニングノズルのゴムシールは空気がインクジェット印字ヘッドのノズルと接触することを防ぎ、この方式によりたとえシャトルが長時間アイドル位置にとどまってもインクの新鮮な性質が保持される。吸い出されたインクは廃棄物として処理されるべきで、ポンプ４５０から廃棄回路４６０を経由して廃棄タンク９０に送出される（図２参照）。プリンタユニットがアイドル位置にとどまっているとき、すなわち印字が実行されていないとき、そのときインクジェット印字ヘッド２０はクリーニングステーションに置かれる。これは次の態様で起こる：シャトルとヘッドはクリーニング位置に動く。シャトルはそのとき機械的位置センサーを押し、それによりクリーニングノズルが押し出され、インクジェット印字ヘッドと接触させられる。上述の如く、吸引フェーズが実行される。この吸引フェーズは上記の目的を達成するために予定の時間続く。これはクリーニングノズル中にある吸収素子４１４が完全にインクでぬれることを意味する。これはインクジェット印字ヘッドの前方にあるクリーニングノズルの接近可能容積中のインクが乾燥しないこと、そしてこの方式により、そうでなければ起こるであろうインクジェットノズルの閉塞という問題が避けられる。この状態でシャトルは次の印字出力が命令されるまで休止位置にとどまることができる。上述のクリーニング工程または休止フェーズの後、インクジェット印字ヘッドはワイパーブレード４７０を通過し、それはインクノズルが置かれている表面をふき取る。これはインクジェット印字ヘッドの表面にくっついているかもしれない可能な廃物または過剰なインクの粒子が取り除かれることを意味する。図１５は図１４の矢印Ｃの方向に見た、クリーニングノズルおよびその懸垂装置４７５の図である。クリーニングノズル４１０はインクのための開口を持つインクジェット印字ヘッドの表面の全体を覆うような形状をしている。インクジェット印字ヘッドは傾斜して配置されているので、ノズル４１０はその開口４８０が対応する態様に配向されるように取り付けられる。ワイパーブレード４７０はクリーニングノズル４１０の直ぐ左に配置されている。図１７は矢印Ｅの方向に見た、図１５の装置とインクジェット印字ヘッド２０を持つシャトル３０を示す。シャトル３０は懸垂装置４７５の多数のセンサー突起部と共働するように配置されている起動小部品４９０を含む。図１７はシャトルが連続印字中に通常停止し移動方向を変える右転回位置にあるシャトルを示す。矢印５００の尖端はこの発明の一実施例によればインクジェット印字ヘッドがその上に文章を作り出す紙の一枚の右端の位置を示す。シャトル３０は図１７のＸ軸と平行な方向およびＸ軸と反対の平行な方向に動きうる。シャトルが図１７に示された位置にあるとき、そして通常の印字機能中に更にシャトル経路の左の方にあるとき、そのときは懸垂装置４７５は図１７に示される如く安定な休止位置にある。クリーニングノズル４１０は引っ込んだ位置にありかつカム素子５１０に固定されており、それは図１７に破線で示されている。カム素子５１０は回転可能に懸垂されており、回転点５２０のまわりに回転可能である。シャトルが図１７に示された位置からクリーニング位置に動くとき、起動小部品４９０がＬ−形のリンク素子５４０の第一起動リップ５３０と会合する。リンク素子５４０は回転軸５５０の周りに回転可能である。図１８はクリーニング位置に置かれたシャトルを持つ装置を示す。図１７と１８の比較により、転回位置（図１７）からクリーニング位置（図１８）へのシャトルの動きはリンク素子５４０を本質的にシャトル３０の方向にリップ５６０を押すことになることがわかる。リップ５６０はリンク素子５７０に取り付けられており、それは回転軸５２０の周りに回転可能である。リンク素子５７０は中間リンク５８０およびリンク素子５９０と共働し、かつコイルばね６００と協力してトグル接合装置６１０を形成する。カム素子５１０とクリーニングノズル４１０はリンク素子５７０の動きに直接従属して動くことが可能で、これは起動小部品４９０が図１７の装置に示される如く、起動リップ５３０を右に動かすとき、ノズル４１０がその休止位置（図１７）からインクジェット印字ヘッドに対面する位置（図１８）に動くことを意味する。線６２０と６２５に注目せよ。線６２０は回転点５２０とリンク素子５７０が回転可能に中間リンク５８０に固定されているヒンジ点６３０との間に走っている。線６２５は回転軸６３０と中間リンク５８０が回転可能にリンク素子５９０に固定されている回転軸６４０との間に走っている。トグル接合装置６１０は二つの安定な位置をとり、その第一は図１７に示されており、その第二は図１８に示されている。線６２０と６２５が平行であるとき、トグル接合装置６１０は不安定な平衡位置（図示せず）にあり、この不安定な平衡位置は装置６１０が安定な位置の間を動く度毎に通過する。シャトルの転回位置（図１７）からそのクリーニング位置（図１８）への距離は０．３ｍｍより大きく、好ましくは０．８ｍｍから１０ｍｍの範囲にある。この発明の一実施例によれば、その距離はほぼ１ｍｍである。上述の如く、ノズル４１０はクリーニング位置においてインクジェット印字ヘッド２０に対して接触させられる。ノズル４１０が図１８に示された位置をとったとき、ポンプ４５０は起動され、それからインクの一定量がインクジェット印字ヘッドのインクノズルを通して吸い出される。一実施例によれば、ポンプは膜ポンプで、それは電気機械的に動力を供給され、起動されたときは３ｍｍ³から３０ｍｍ³の範囲の容量を吸引する一ポンプ行程を作り出すことができる。この発明の一実施例によれば、ポンプはポンプ行程当りほぼ１０ｍｍ³の容量を吸引する。図１９はこの発明の一実施例によるポンプ４５０を示す。廃棄インク回路４４０は底部分７１０の入口開口７００に連結されている。入口開口７００は第一逆止弁７２０に導かれており、これは入口７００からの流体をポンプ室７３０に導くためにのみ配置されている（図１９および２０参照）。ポンプ室７３０は、なかんずく、ケーシング７４０および可動膜７５０によって限定されている。膜７５０はソレノイド７６０に置換可能に配置されている軸７５５に固定されている。ソレノイドが起動されると軸７５５には膜７５０を逆止弁７２０から取り除こうとする力が働く。この方式によりポンプ室７３０に減圧が形成され、逆止弁はその後通路７７０を開き廃棄インクまたは他の流体、例えば空気、を室７３０に入れる（図２０）。図１９の円で囲んだ部分７８０は図２０に拡大して示されている。逆止弁７２０は柔軟で弾力的な材料の一片で作ることができ、それは足７９０と足に固定されているリップ素子８００，８１０を含む。リップ８００，８１０は互いに対置させることができ、この態様により弁の逆方向をシールする。弁が前進方向に導くときは、リップ８００と８１０は分離する。ポンプ４５０は第二逆止弁８２０を含み、これは流体をその前進方向に導くときはポンプ室７３０を出口開口８３０と連結する。図２との関連で述べたインク回路４６０は出口開口８３０に結合されている。一実施例によれば、膜７５０はハウジング７４０の端面とヒール板８４０との間に導入されたその周辺部を持つ。膜ポンプ４５０は更に電子式温度調節器８５０を含む。オペレータが新しいインク含有容器７０を固定し、プロセッシングユニット４５が上述の確認工程により新しい容器を容認すると、印字ユニットは始動状態に置かれる。始動状態において、開始工程が実行される、これはシャトル３０がクリーニング位置（図１８）に行き、ポンプ４５０が起動されて調整可能な数のポンプ行程が実行されることを意味する。このポンプ行程の数はインクシステムのパラメータ、例えば回路１４０，２９４および４４０、中間貯蔵タンク２００およびクリーニングノズル４１０の容積、により適合させられ、そしてインクタンクの交換中に回路１４０中に恐らく入ってくるであろう全ての空気が上述のインクシステムの部分から吸い出されて、インクジェット印字ヘッドが次の印字フェーズ時にインクを受け入れることを確実とすることを保証する目的を持つ。それにより、開始工程は終了し、通常のクリーニングサイクルが先に述べた工程によって行われポンプ４５０が一ポンプ行程を実行したときにとる状態と均等なアイドル状態をシャトルはとる。印字ユニットはそのときアイドルにあり、クリーニングノズルのシールリム４１２はインクジェット印字ヘッドのノズル周りの環境が乾燥を防ぐようにインク溶媒で飽和されていることを確実とする。プロセッシングユニットがその後で印字するための制御信号を送ると、起動小部品４９０が起動リップ５３０から離れるように動くようにシャトルを動かすモータが起動される（図１８）。リンク素子５７０は第一転回リップ８５０を含み、シャトルが図１８に示された位置を離れるとき、起動小部品４９０が第一転回リップ８５０と会合し、これがリンク素子５７０を回転軸５２０の周りに反時計方向に回転させることになる。しかし、トグル接合装置は不安定平衡位置を通過しない、なぜなら転回リップ８５０がこの目的のために調整された高さを持つからである、このことはばね６００のばね力がリップ８５０およびリンク素子の縁８６０を起動小部品４９０に対して押し付けることを意味する。リンク素子が上述の如く反時計方向に回転させられると、クリーニングノズル４１０はまたシールリム４１２がもはやヘッド２０に対置しないようにインクジェット印字ヘッド２０から移動する。さて、シャトルが矢印Ｆの方向に（図１８）わずかに動くと、それによってノズル４１０のそばに配置されているワイパーブレード４７０がインク開口を備えているインクジェット印字ヘッドの表面と接触させられる。インクジェット印字ヘッドがワイパーブレード４７０を通過し、ワイパーブレード４７０がインクジェットノズルの全てを通過したとき、起動小部品４９０はリンク素子５７０の第二転回リップ９００と接触させられる。起動小部品４９０はそのときリンク素子を更にわずかだけ反時計方向に回転させるように強制し、トグル接合装置６１０は不安定平衡位置を通過し、その後でばね６００はトグル接合装置６１０を図１７に示された安定位置に強制する。この位置では、ノズル４１０とワイパーブレード４７０の両者は引っ込んだ位置にあり、従って印字中にそれらはヘッド２０と接触させられない。印字装置１０はそのとき印字の準備が完了する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者モリン，アルフスウェーデン，エス−117 50 ストックホルム，ヴィンドゥラガルヴェゲン４

Claims

【特許請求の範囲】１．一枚の紙上に文章や絵を印字するための印字装置を含むプリンタユニットであって、更にその印字ユニットが新鮮なインクタンク（８０）を含む第一貯蔵容器装置（７０）と、紙に対して移動可能で、制御信号の制御下にインクジェットを制御可能に作り出し、かつこの方式によりインクのドットを紙に施与するために配置されているインクジェット印字ヘッド（２０）を備えたシャトル（３０）に新鮮なインクタンクからインクを輸送するための第一回路（１４０）と、を含むものにおいて、第一回路（１４０）が新鮮なインクタンクからシャトル（３０）上に配置された圧力波ダンパー（２００）にインクを導くものであること、そして第二回路（２９４）が圧力波ダンパー（２００）からインクジェットヘッド（２０）にインクを導くものであること、更に圧力波ダンパーがシャトルの移動の結果としてインク中に起こる可能性のある圧力変化を平坦化するために、かつ本質的に平坦な液体圧力でインクをインクジェット印字ヘッド（２０）に送出するために配置されていることを特徴とするプリンタユニット。２．圧力波ダンパーが柔軟な膜（２２０）により二つの副空間に分割されている空間（２１０）を含むこと、更に第一インク回路が第一副空間の一端に結合されており、かつインクをインクジェット印字ヘッド（２０）に輸送するための第二回路が第一副空間の対向端に連結されていること、そして第一副空間がインクの流れに対して横切って置かれた複数のリブを含むことを特徴とする請求の範囲１に記載のプリンタユニット。３．膜が弾力的であり、かつ第一副空間の堅い内部側面を形成する壁の表面間に予備伸張されており、更に第二副空間が空気で満たされていることを特徴とする請求の範囲２に記載のプリンタユニット。４．状態ユニットが置換可能な第一貯蔵容器装置（７０）の近くに配置され、プリンタユニットに連結可能であること、そして状態ユニットがプロセッサユニット（７２）および第一永久メモリ手段（７１，７４）を含むこと、そして状態ユニットがプロセッシングユニット（４５）に機能的に連結可能であることを特徴とする先行請求の範囲のいずれか一つに記載のプリンタユニット。５．第一永久メモリ手段（７１）が読取りかつ書込み可能であること、そして状態ユニットが制御信号の影響下に第一永久メモリ手段（７１）のカウント値を変更すること、そしてこの方式により新鮮なインクタンクから受けたインクの量に対応する水準値を作り出すことを特徴とする請求の範囲４に記載のプリンタユニット。６．状態ユニットの第一永久メモリ手段（７４）が新鮮なインクタンクに貯蔵されたインクに依存する識別コードを備えたデータフィールドを含むことを特徴とする請求の範囲３または４に記載のプリンタユニット。７．プロセッシングユニット（４５）が識別コードに依存して印字ユニットの機能を決定することを特徴とする先行請求の範囲のいずれか一つに記載のプリンタユニット。８．インク容器からインクジェット印字ヘッドを含む移動可能なシャトルユニットにインクを送出するために配置されたインク回路を含むこと、更にそのインク回路が印字ユニット中に可動的に配置されており、かつたわむことができること、そして第一端が移動可能なシャトルユニットに連結されていること、そしてインク回路の第二端が印字装置中の取り外し可能な堅固に取り付けられたインク容器に連結可能であること、そして回路が柔軟なホースを含み、その周りにコイルばね素子が通されており、それがシャトルの移動中に回路が曲げられるときのホースの半径方向の変化を最少にし、それによりインクの圧力変化の生成を最少にしまたは排除することを特徴とする先行請求の範囲のいずれか一つに記載のプリンタユニット。９．インクジェット印字ヘッド上のインクノズルのためのクリーニング装置を含むこと、そのクリーニング装置がシャトルの位置に従ってインクジェット印字ヘッドに対して動くようにそしてシールリム（４１２）によりインクジェットヘッドと本質的にシール的に接触するように配置されているクリーニングノズル（４１０）を含んでいること、そしてクリーニングノズル（４１０）が第二制御信号に従ってクリーニングノズル（４１０）から予定の量の流体を吸引するように配置されたポンプ（４５０）に連結されていることを特徴とする先行請求の範囲のいずれか一つに記載のプリンタユニット。 10．ポンプ（４５０）が膜ポンプであり、それが戻し弁装置と共働して第二制御信号に従って一ポンプ行程または調整可能な数のポンプ行程のいずれかを実行するように配置されていることを特徴とする請求の範囲９に記載のプリンタユニット。 11．中間貯蔵タンクにおいて、それが印字装置の移動可能なシャトルに配置されていること、そしてそれが柔軟な膜（２２０）により二つの副空間に分割されている空間（２１０）を含むこと、更にその中間貯蔵タンクにインクを送出する第一インク回路が第一副空間の一端に連結されていること、そしてインクをインクジェット印字ヘッド（２０）に輸送する第二回路が第一副空間の対向端に連結されていること、そして第一副空間がインクの流れに対して横切って置かれた複数のリブを含み、それが膜（２２０）と共働してインクに起こる可能性のある圧力波を減衰することを特徴とする中間貯蔵タンク。 12．状態ユニットにおいて、それがプリンタユニットに連結可能な取り外し可能なインク貯蔵容器装置（７０，８０）中に配置されていること、そしてその状態ユニットがプロセッサユニット（７２）および永久メモリ手段を含むこと、そしてその状態ユニットがプロセッシングユニット（４５）に機能的に連結可能であることを特徴とする状態ユニット。 13．インク容器ユニットにおいて、そのインク容器ユニット（７０）が印字装置に取り外し可能に取り付けられていること、そしてそのインク容器ユニットがインクを貯蔵することを意図するインクタンク（８０）、廃棄インクを集めるための廃棄タンクおよびメモリ手段を含んでいる電子式状態ユニットを含むこと、更にそのインクタンクがインクタンクの容積を変化させてインクが本質的に不変の圧力を持つことを可能とする少なくとも一つの柔軟な壁を含むことを特徴とするインク容器ユニット。 14．インクを輸送するためのインク回路において、それが印字装置のインクジェット印字ヘッドを含む移動可能なシャトルユニットにインク容器からインクを送出するために配置されており、更にそのインク回路がプリンタユニット中に可動的に配置されておりかつたわむことができ、そして一端が移動可能なシャトル素子に連結されており、そしてインク回路の他端が印字装置に堅固に取り付けられた取り外し可能なインク容器に連結可能であり、そして回路が柔軟なホースを含みその周りにコイルばね素子が通されており、それがシャトルの移動中に回路が曲げられるときホースの半径方向の変化を最少にし、それによりインク中に圧力変化が起こることを最少にしまたは排除することを特徴とするインクを輸送するためのインク回路。 15．インクジェット印字ヘッド上のインクノズルのためのクリーニング装置であって、それがシャトルの位置に従ってインクジェット印字ヘッドに対して移動し、かつシールリム（４１２）により本質的にシール的にインクジェット印字ヘッドと接触させられるように配置されているクリーニングノズル（４１０）を含むものにおいて、クリーニングノズル（４１０）が第二制御信号に従ってクリーニングノズル（４１０）から予定の量の流体を吸い出すように配置されたポンプ（４５０）に連結されていることを特徴とするクリーニング装置。 16．ポンプ（４５０）が膜ポンプであり、それが逆止弁装置と共働して第二制御信号に従って一ポンプ行程または調整可能な数のポンプ行程のいずれかを作り出すように配置されていることを特徴とする請求の範囲１５に記載のクリーニング装置。 17．インクジェットノズルを持つインクジェット印字ヘッドのためのクリーニング装置において、クリーニングノズルがインク浸透性の吸収素子（４１４）を含むことを特徴とするクリーニング装置。