JP4750357B2 - 飛沫発生装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリンター、特に、飛沫発生インクジェットプリンターに関する。

インクジェットプリンターは、もはや単にオフイスプリンターとして見なされることはなく、プリンターの汎用性は、今や、デジタル印刷機や他の工業マーケットで使用されていることを意味している。プリントヘッド（印刷ヘッド）が５００以上のノズルを有していることは、普通ではなくなっており、２０００以上のノズルを有する“ページ・ワイド”なプリンターヘッドが近い将来には商業的に利用可能となるであろうことは、予測されている。

これらプリントヘッドは、代表的には、“エンド・シュータ”である。即ち、チャネル即ち噴射チャンバは、インクが噴射されるインク入口並びにノズルを有している。インクは、インク入口を通ってチャンバの中に流れ、インクは、ノズルを介してチャンバから吐出される。

インク出口が、インク入口並びに噴射ノズルに加えて、噴射チャネルに加えられている場合には、所定の効果があることが、判っている。インクは、プリント中であっても、チャンネルを通って流される。このことは、ノズルをブロックする粒子もしくはバブルの発生を減じる助けとなっている。

これら工業用のプリンターのサイズのために、フルブラックプリントのときには、複数のヘッドから多量のインクが噴射される。即ち、噴射チャンバの全てが最大レートでプリントする。従来の印刷ヘッドでは、最大プリント流量の約１０倍の印刷ヘッドを通る流量が印刷ヘッドの塵埃を洗い流す助けとなるために使用されて、ヘッドを一定の温度に維持することが要求されている。

ノズルは、大気圧以上の圧力が噴射流体を洗い流すとができ、大気圧よりかなり低い圧力は、噴射チャンバの中に空気を吸引することになるので、大気圧以下に保たれることが、望まれている。これら両影響とも、安定した動作を与えず、従って好ましくない。インクを循環させるために、入口マニホールドと出口マニホールドとが、設けられている。これら入口マニホールドと出口マニホールドとの間で、印刷ヘッド内にかなりの圧力降下が生じ、ノズルでの正確な圧力を生じさせるために、入口マニホールドと出口マニホールドとの両方での圧力は、特定されることができる。入口マニホールドの圧力は、正圧であり、出口マニホールドの圧力は、入口圧力よりも僅かに高い負圧である。

これらの圧力は、上方リザーバと下方リザーバとを利用し、インクは、上方リザーバから印刷ヘッドに供給され、ポンプが下方リザーバに集まる噴射されなかったインクを上方リザーバに戻す重力供給システムを使用することにより、生じされ得る。この結果、必要な圧力が与えられる。

このような装置は、静的な適用には受け入れられることができ、大型の装置の場合には問題がないが、よりコンパクトなインク供給システムに対する必要性がある。本発明の目的は、この問題や他の問題に向けられている。

従って、本発明は、印刷ヘッドから流体を噴射させるための少なくとも１つのノズルを備えた少なくとも１つの印刷ヘッドと、所定の圧力で前記少なくとも１つの印刷ヘッドに流体を供給するための流体供給手段と、前記印刷ヘッドと並列に接続され、前記流体供給手段内に配置され、ノズルでの流体の圧力を制御するために、前記流体供給手段内の流体圧力を調節するための圧力制御手段とを具備する飛沫発生装置の一態様を有している。

好ましくは、加圧手段が、前記印刷ヘッドと圧力制御手段とに並行に、前記流体供給手段内に配置されている。

効果的には、前記加圧手段の下流で、前記流体供給手段内には、接続部が設けられており、この接続部は、前記流体供給手段を少なくとも２つのアームに分けており、また、前記接続部の下流で、前記圧力制御手段が一方のアーム内に位置され、前記印刷ヘッドが異なるアーム内に位置されている。

更なる接続部が、前記圧力制御手段の下流で、前記流体供給手段内に設けられており、この更なる接続部は、前記圧力制御手段からのアーム内の流体と前記印刷ヘッドからのアーム内の流体とを組み合わせた導管へと組み合わせることは、適している。

好ましい実施の形態においては、接続部がポンプの下流に設けられており、流体は、一方のアームに沿って印刷ヘッドに導かれ、他方のアームに沿って圧力基準ポイントに導かれ、また、これらアームは、ポンプに導く単一の導管を形成するように、更なるポイントで組み合わされている。基準ポイントＡは、基準ポイントＡでの圧力を、かくして、ノズルでの圧力を調節可能な手段に接続されている。好ましい実施の形態においては、この手段は、大気に連通し、ノズルでの圧力に影響を与えるように上昇もしくは下降され得る小型のリザーバである。異なる実施の形態においては、この圧力を調節する手段は、加圧されるコンテナーである。

印刷ヘッド内の抵抗を基準とした圧力基準アームでの抵抗の注意深い選定により、印刷ヘッドに平行に配設された遠隔ポイントでの圧力を取り扱うことにより、ノズルでの圧力の制御が可能である。

好ましくは、基準ポイントＡの上流の流れの抵抗と、少なくとも１つのノズルの上流の流れの抵抗とは、実質的に等しく、また、基準ポイントＣの下流の流れの抵抗と、少なくとも１つのノズルの下流の流れの抵抗とは、実質的に等しい。また、基準ポイントＡの両側の上流並びに下流導管の流れの抵抗は、実質的に同じである。

基準ポイントＡの両側の導管内の流れの抵抗は、リストリクターにより、特定されることができる。これらリストリクターは、特定の流れの抵抗を有するパイプのような簡単なハードウエア、もしくはバルブのような比較的複雑なハードウエアで良い。パイプが使用される場合には、腐食や塵埃の堆積が、システムの対称性を損なうことがないように、細い内径の短いパイプよりも適度の内径の長いパイプを使用されることが好ましい。

インクは、回路の印刷ヘッドのアーム内よりも高い流量で圧力制御アーム内を流れることが好ましい。このことは、単に、圧力制御アーム内をより多くのインクが流れるので、回路内の塵埃粒子が印刷ヘッドを流れる機会が少なくなることを意味している。

ポンプやフイルターは、両方とも“対称平面”に配置されることはできないので、システムの対称性は、完全ではない。しかし、ポンプによる低下とフイルターによる負荷とは、理論においては、重要なことではない。フイルターでの実質的な圧力降下もしくはポンプの消耗は、主リストリクター内の流量、かくして、主リストリクター間での圧力降下を単に低下させる。これは、また、本質的ではないが、印刷ヘッド内の流量を低下させる。

対称性に係わる他の要素は、インクが印刷ヘッドから噴射され、この間に特別な流れがヘッドに入り、少量が印刷ヘッドの下流の導管内に残ることである。代表的には最大プリント流量の１０倍の流れが、ヘッドに入り、これに対応して、最大プリント流量の９ないし１０倍の流れがヘッドから出る。そして、最大プリント流量の０ないし１倍の噴射流体が印刷ヘッドにより噴射される。

印刷ヘッドにより噴射されたインクを補うインクが、２つの供給アームが、ノズル並びに圧力基準ポイントＡの下流で組み合わされるポイントで、供給回路に好ましくは加えられる。

本発明の更なる実施の形態においては、印刷ヘッドは、走査キャリッジに装着されている。バルク供給リザーバと圧力調節リザーバとが、プリンターの静止部に装着され、他の全ての部品がキャリッジに装着されている。キャリッジの走行の両端での加速は、Ａでの結果の圧力変動を緩衝することにより、制御される。代わって、圧力調節リザーバが、印刷ヘッドのノズルの下方の地点で、キャリッジに装着されることができる。このことは、供給回路内の圧力での加速の影響を減じるので、効果的である。

他の態様において、本発明は、正のインク圧力が発生されるインク入口ポートと、インク噴射オリフィスと、負のインク圧力が発生されるインク出口ポートとを備えたインクチャンバを通るインクの流れを生じさせる方法において、第１のフローリストリクターと、基準圧力装置と、第２のフローリストリクターとの一連の接続部によって、基準圧力装置から離れた側の、第１並びに第２のフローリストリクターの端部で夫々正並びに負のインク圧力を規定するように、前記インクチャンバの外へのインクの流れと、インクチャンバの夫々の入口並びに出口ポートへの正並びに負のインク圧力の適用とを特徴とする方法である。

効果的には、前記基準圧力装置は、好ましくは制御可能で、大気圧であり得る規定された空気圧力にインクの面をさらすことにより動作する。
前記第１並びに第２のフローリストリクターは、前記インク噴射オリフィスでのインクの圧力が前記基準圧力装置により規定されるように、前記インク入口ポートとインク噴射オリフィスとの間と、前記インク噴射ポートとインク出口ポートとの間での、インクチャンバ内のインクの流れに対する規制でバランスがとられることが適している。

更に他の態様において、本発明は、ノズルでの圧力が遠隔ポイントにより制御され、この遠隔ポイントは、プリントヘッドと平行に配置されている、プリントヘッドにインクを供給する方法である。

また、更なる態様において、本発明は、ノズルを備えたインクチャンバにインクを供給する方法であって、平行な流れがインクチャンバ内と圧力制御路内とに発生され、これら平行な流れは、ノズルでの圧力が、圧力制御路内の基準ポイントに与えられる圧力により規定されるように、バランスがとられる、方法である。

好ましくは、前記基準圧力装置は、大気圧であり得る、規定され、好ましくは制御可能な空気圧力にインクの面をさらすことにより動作する。

好適には、前記圧力制御路を通るインクの流量は、前記インクチャンバを通るインクの流量よりも大きい。

図１は、従来技術に係わる重力送りインク供給回路を示す。印刷ヘッド１は、ヘッドの下側に配置されたノズルから液体２を噴射させることができる。ノズルを突出させたインクチャンバが、２つの平行なアレイに配設され、中心マニホールド３からインクが供給される。そして、射出されないインクは、２つの出口マニホールド４により印刷ヘッドから除去される。

インクは、上側のリザーバ５から印刷ヘッドに連続して供給される。このリザーバ内の液面は、レベルセンサー６により制御される。インクの流量は、最大粒滴射出量の１０倍のオーダーである。射出チャンバの小さいサイズと、これら射出チャンバ間の高い圧力降下とによって、高圧が、ノズルで僅かの負圧を生じさせるために、印刷ヘッドの中に発生することが必要である。この圧力は、リザーバ内の液体の高さとノズルとの間の差である圧力ヘッドＨ_ｕを与えることにより達成される。代表的には、入口マニホールドでの圧力は、＋２８００Ｐａのオーダーである。

チャンバ内のノズルは、入口マニホールド３と出口マニホールド４との間の中間に位置されている。かくして、ノズルのプリンター両側での圧力降下は、実質的に同じである。チャンバ内を流れたインクは、下側のリザーバに送られる。この下側のリザーバ内の液面は、レベルセンサー８によって、制御される。ノズルと下側のリザーバ内の液面との間の高さの差Ｈ_Ｌは、ノズルでの圧力規定し、これは、約−３２００Ｐ_ａの実質的な負圧でなければならない。これは、ノズルのところで、大気圧以下の圧力を生じさせる。

インクは、ポンプ９を使用し、フイルター１０を通って上側のリザーバに戻される。このような配設において、印刷ヘッドと圧力基準ポイントとは、直列に配設されている。

代表的には、Ｈ_ｕは、２８０ｍｍのオーダーであり、また、Ｈ_Ｌは、３２０ｍｍのオーダーである。ＷＯ００／３８９２８（ここで組み入れられる）が、このインク供給を詳細に開示しているので、ここでは、より詳細には説明されない。

図２は、要求されるインクジェット印刷ヘッドでの連続したフロードロップの斜視図である。圧電体ブロック２４が、鋸引き方法により、形成されたチャネル３２を有している。この圧電体ブロックは、これの厚さ方向に分極されており、電極(図示せず)が、前記チャネルを区画している各壁の両側に設けられている。これら壁の両側の電極間に電界をかけることによって、壁はせん断作用によって偏向して、チャネル内に含まれているインクに圧力をかける。この結果、粒滴が、カバープレート３４に形成されたノズル３０から噴射される。このような粒滴の噴射メカニズムは、良くしられており、例えば、ここに組み入れられるＥＰ−Ａ−０２７７７０３もしくはＥＰ−Ａ−０２７８５９０のような従来技術に開示されている。

また、このような構造や他の構造、並びに単一及び二重列のアクチュエータは、従来技術、中でも、ＷＯ００／２４５８４並びにＷＯ００／２９２１７（これら２つの出願は、ここに組み入れられる）により良く知られている。

単一列のアクチュエータにおいては、インクは、ベース２６に形成されたポート２０を通ってアクチュエータに供給され、チャネルの反対側でベースにまた配設されたポート２２を通ってアクチュエータから除去される。支持体２８は、カバー３４とベース２６と共に、マニホールドを規定している。

図３は、図２のプリントヘッド（印刷ヘッド）の拡大図である。ノズル３０は、各チャネル３２の中心に配置されている。これらチャネルの各々の寸法は、比較的小さく、代表的には、幅が７５μｍのオーダーであり、深さが３００μｍであり、そして、長さが約１ｍｍである。ヘッドは、約６．２ｋＨｚの周波数で、５０ｐｌにまで粒滴をプリントすることができ、ノズルを通る最大の流量は、３．１ｘ１０^−１０ｍ^３／ｓであり、この流量の１０倍で、チャネルに沿う速度は、０．１４ｍ／ｓである。

幾らかのインクがノズルから噴射されるので、チャネルの初めの半分に沿う圧力低下は、チャネルの次の半分に沿う圧力低下よりも大きい。理論的には、これらは、図４で２つのリストリクター５６，５８として概略的に示されることができる。

本発明の好ましい実施の形態に係わるインク供給体が図４に示されている。単一列のスローフロー印刷ヘッドは、圧力基準ポイントＡと平行に配設（並列に接続）されている。そして、この基準ポイントＡとノズル３０とは、互いに、かつ、インクを基準ポイントＡとノズルとの両方に送ることができるようにポンプ５２と一定の特別な関係にある。

印刷ヘッドから流れた噴出されないインクは、基準ポイントＡから流れるインクと組合わされ、ボンプに送るために使用される。ノズルから噴射されるインクに代わるインクが、バルク供給リザーバ５４から基準ポイントＡとノズルとの一方か両方の下流のインクに供給される。

概略的には、印刷ヘッド内のチャネルとマニホールドとは、リストリクター５６，５８として示されている。ノズルは、チャネル内の中心に位置されているので、リストリクター５６，５８の各々は、実質的に同じ抵抗を与える。

基準ポイントＡの両側には、リストリクター６０，６２が配置されている。これらリストリクターは、インクが回路を流れているときには、約＋２８００Ｐａの正圧が、リストリクター６０の反対側に生じると共に、約−３２００Ｐａの負圧が、リストリクター６２の反対側に生じるように、互いにバランスがとられている。

前記回路は、印刷ヘッドに入る（即ち、リストリクター５８の上流側）圧力が、同様に＋２８００Ｐａとなり、かつ、印刷ヘッドから離れる（即ち、リストリクター５６の下流側）圧力が、同様に−３２００Ｐａとなるように、バランスがとられている。これらリストリクターにより与えられる圧力降下により、圧力基準ポイントＡでの圧力と実質的に同じ圧力がノズルで生じる。

前記リストリクターは、小さいボア（孔）の短い片）か大きいボアの長い片かの、所定の長さを有するパイプで、単に良い。この例では、ボアは、腐食もしくは塵埃の堆積がシステムの対称性に重要な影響を与えないような適度の内径を有している。代わって、バルブの使用は、比較的動作汎用性を与えるであろう。

基準ポイントＡでの圧力は、大気に解放された小さい制御リザーバ６４内に収容されている液体の高さにより制御される。リザーバの液面を高くすることにより、基準ポイントＡでの圧力は、高くなり、この結果、供給回路内の全ての圧力は、また、対応した値だけ上昇する。この簡単な動きにより、ノズル内の圧力は、上昇され得る。

同様に、前記制御リザーバを下げることにより、基準ポイントＡでの圧力は、低くなり、この結果、供給回路内の全ての圧力は、また、対応した値だけ下降する。この簡単な動きにより、ノズル内の圧力は、下降されうる。

小型のリザーバ内の圧力を変えることにより、メンテナンスのためのノズルでのパージもしくは吸引に良い影響を与えることができる。

前記供給回路内の液圧流れについて説明すると、ポンプは、プリンター内は最大噴射レートの少なくとも１０倍の流れと、圧力参照ポイントＡでは、好ましくは、この流れ以上の流れとを果たすことができるようなサイズにされなければならない。最大噴射レートの約２０倍の圧力基準ポイントＡでの高い流れが好ましい。

かくして、ポンプは、最大噴射レートの３０倍、即ち、９．３ｘ１０^−９ｍ^３／ｓのポンピングができなければならない。プリンター用のインクは、０ないし３．１ｘ１０^−１０ｍ^３／ｓの流量（０と３．１ｘ１０ ^−１０ ｍ ^３ ／ｓとの間の流量）でシステムに供給される。これは、代表的にはスムーズな流れでは供給されないが、約３０倍の流量の流れと組合わされることにより、変動は、無視できる。実際、このシステムは、ポンプにより発生される如何なる流れのサージに対しても影響を受けないことが判っている。この理由は、回路内でできるだけコンパクトとなるように配置されるので、ボンプの出口での流れの変動が、ポンプの入口での流れの対応する変動により整合性がとられるからである。

圧力基準ポイントを通過する流れの流量はヘッドを通る流れの流量の２倍であるから、フイルター６６に捕捉されなかったシステム内の塵埃粒子は、印刷ヘッドよりも圧力基準回路を流れる確率が２倍となる。この結果粒子は、フイルター６６を、ヘッドよりも多く（２倍）流れることになる。かくして、粒子が印刷ヘッド内で詰まりを生じさせる機会が更に減じられる。

前記圧力基準ポイントＡを通る大きい流量のインクが、望ましいけれども、これは、必須ではない。重要な流量は、印刷ヘッドでの流量であり、この流量は、最大プリント流量の好ましくは１０倍である。かくして、詰まる可能性は、圧力基準ポイントを大流量で流れなくても、減じられる。

二重列の印刷ヘッドのための概念が、図５に示されている。インクは、単一の中心マニホールドから平行に２列に供給され、そして、２列の噴射チャンバから噴射されないインクは、出口マニホールドで組合わされる。

図４並びに５の破線Ｂ−Ｂは、本発明の更なる実施の形態に係わる走査適用での装備の配置を示している。この線の右側の回路は、走査キャリッジに取り替えら、一方線Ｂ−Ｂの左側のリザーバは固定されている。

キャリッジの加速により生じる圧力変動は、小型のリザーバ６４を使用して緩衝され得る。この小型のリザーバと圧力基準ポイントＡとの間のパイプは、回路内でインクの流れを果たさせるパイプよりも小さくできるので、圧力変動は、小型のリザーバの高さの比較的小さい変化により制御され得るか、小型のリザーバが大気並びに積極的に制御された圧力に対して遮断されている場合には、液体の上方の空間内の圧力の比較的僅かの変化により制御されることができる。

走査配設のための異なる実施の形態において、小型のリザーバが、キャリッジに設けられ得る。このリザーバが、プリントヘッドの下方に配置される場合には、静電圧力基準リザーバは、必要ではない。しかし、小型のリザーバをプリントヘッドの下方に配置するのが不都合な場合には、上方に配置され得、また、小型のリザーバから静電圧力制御装置へ至る空気パイプが、ポイントＡに矯正圧力を生じさせるために使用され得る。この空気パイプが、増加のもとでの圧力差を生じさせることはないのは効果的である。

図６は、ページワイドアレイのためのインク供給機構を示す。主ポンプ１００は、圧力制御リザーバ１０２とプリントヘッド１０４との両方を備えた回路にインクを循環させる。

前記ポンプの下流には、流れ制御バルブ１０６と、塵埃粒子を除去するためのフイルター１０８とが配置されている。この流れ制御バルブは、毎分１ないし７リットルの安定した流量を維持する。また、パイプのボアは、直径が約１０ｍｍである。

前記フイルターの下流で、回路は、平行な２つの分離回路に分けられている。１１０，１１２，１１４で示された第１の回路は、狭いボアのチューブで形成されており、大気圧にさらされた圧力制御リザーバ１０２への接続部を有する。この狭いボアのチューブは、２ｍｍのオーダの直径であり、これの長さは、圧力制御リザーバ内の圧力がプリントヘッドのノズルに反映されるように設定されている。この圧力制御リザーバ１０２は、約１００ｍｌのインクを収容する。

第２の回路１１０，１１６，１１４は、プリントヘッド（印刷ヘッド）１０４を備えている。通常は閉じられているバイパスバルブ１１８と、流量計１２０とが、動作を促進するために設けられている。ヘッドでの流量は、代表的には、毎分１ないし７リットル（毎分１リットルと７リットルとの間）である。パイプのボア（孔）は、１０ｍｍのオーダーである。

前記２つの回路は、ポイント１１４で合流し、インクは、ポンプに戻るように流される。別の回路からのインクが、このポイントで前記インクに加えられる。この別の回路は、毎分１リットル以下の流量でインクを前記ポイントに送るポンプ１２２を有している。インクは、ろ過されて、圧力制御リザーバ１０２に供給される。前記主ポンプ１００への供給のための補給インクは、このポイントで取り除かれる。

前記圧力制御リザーバ内のインクのレベルは、堰により制御され、余ったインクは、補給ポンプ１２２に供給するために使用される下方のバルクインクリザーバ１２４へと出口を通って流れる。

更に有効なインクの供給が、図７に示されるように単一のユニットとして、主フイルター１０８と、圧力制御リザーバ１０２と、狭いボアのチューブ１３０，１３２とを与えることにより、達成され得る。

この実施の形態において、圧力制御リザーバ１０２は、フイルターの上方の位置で単一のユニット内に配置され、また、このユニット自身は、１０ｃｍｘ１０ｃｍｘ２０ｃｍのオーダのサイズを有している。説明を容易にするために、圧力制御リザーバを備えた単一のユニットの部分は、ヘッダー部と称され、また、フイルターを備えた部分は、フイルター部と称されている。前記ヘッダー部は、３ｃｍの高さであり、また、堰１３４は、大気に連通したヘッダー部内の液体のレベルを決定する。小さいブリード孔１３６により、空気がフイルター部からヘッダー部に流れることが可能になっている。

プリントヘッド１０４によりプリントされた液体に代る補充の液体が、ポンプ１２２によって、リザーバから供給される。この補充の液体は、ヘッダー部に直接に供給され、過度の液体は、堰１３４を越えて流れ、フイルター部の孔が形成されていないチューブ１３８を通ってリザーバに戻る。前記補充の液体は、ヘッダー部に入る前にろ過され得る。そして、この部分を通るインクの流量は、比較的低く、代表的には、１リットル／分である。

主インクの循環回路を調節するために、ポンプ、好ましくは、マグネットポンプが、インクがフイルター１０８に達する前に、インクを冷却するようにクーラにインクを供給する。このためのチューブの出口は、フイルター内に位置されている。このフイルター１０８は、好ましくは、５ｃｍのＯＤと１３ｃｍの高さと５μのポアサイズとを有する筒状のフイルターである。インクは、フイルターを通り、また、フイルターのハウジングのベースに向けて位置された出口が、インクをプリントヘッドに送るために使用されている。この構造により、ブリード部１３６よりも空気がフイルターを通らなければならず、プリントヘッドを通る前にフイルターのハウジング内でインクが下方に流れるので、システムが空気に対して耐性があるので有効である。

狭いボア１３０，１３２は、プリントヘッドの入口からプリントヘッドの出口ヘのヘッダー部を介するインクの流れを可能にし、ブリッジの２つのアームとして機能する。ヘッダータンク部内の液体のレベルは、圧力基準であり、ノズルでの圧力を設定する。

インクは、適当な速度で狭いボアのチューブを流れ、また、圧力制御リザーバ１０２は、空気がリターンボア１３２に吸引されないようなサイズとなっている。

これらチューブでの抵抗は、プリントヘッド（印刷ヘッド）への入口チューブ並びに出口チューブに適合されており、プリントヘッドへの流体の流量は、１リットル／分のオーダーである。プリントヘッドにインクを供給するチューブと、プリントヘッドからのチューブとのサイズは、空気が集まることを防止し、更に、過度の圧力降下を防ぐのに充分なインクの流速を可能にするようなサイズでなければならない。実際には、７ｍｍの内径を有する１０ｍｍボア（孔）が好ましいことが判っている。１０ｍｍの内径で直径が１２ｍｍのボアが使用される場合には、インクの流れは、幾らかの空気が集まってしまうように遅くなることが判っているが、これは、インクの流れに容易に戻すことができる。

この明細書（この用語は請求範囲も含んでいる）で説明され並びに／もしくは図面に示された各態様は、他の開示並びに／もしくは図示された態様とは独立もしくは組み合わされた本発明に含まれることができる。

従来技術に係わる重力送りインク供給回路を示す。 スルーフローインクジェットプリントヘッドを示す。 図２のプリントヘッドの拡大図である。 本発明に係わる単一列のプリントヘッドのためのインク供給回路を示す。 本発明に係わる二重列のプリントヘッドのためのインク供給回路を示す。 ページワイドアレイのためのインク供給回路を示す。 プリントヘッドのためのさらなる回路を示す。

Claims (28)

1. 流体を噴射させるための少なくとも１つのノズルを備えた少なくとも１つの印刷ヘッドと、
   前記少なくとも１つの印刷ヘッドに接続され、所定の圧力の流体を前記少なくとも１つの印刷ヘッドに供給するための流体供給手段と、
   前記印刷ヘッドと並列して流体が流れるように、印刷ヘッドに並列に接続され、前記流体供給手段内に配置され、前記ノズルでの流体の圧力を制御するために、前記流体供給手段内の流体圧力を調節するための圧力制御部を有する圧力制御手段とを具備する飛沫発生装置。
2. 加圧手段が、前記印刷ヘッドと圧力制御部とに並列に接続され、前記流体供給手段内に配置されている請求項１の装置。
3. 前記加圧手段の下流で、前記流体供給手段内には、第１の接続部が設けられており、この接続部は、前記流体供給手段を流体が中を流れる第１並びに第２のアームに分けており、また、前記接続部の下流で、前記圧力制御部が前記第１のアーム内に位置され、前記印刷ヘッドが前記第２のアーム内に位置されている請求項２の装置。
4. 第２の接続部が、前記圧力制御部の下流で、前記流体供給手段内に設けられており、この第２の接続部は、前記圧力制御部からの前記第１のアーム内の流体と前記印刷ヘッドからの前記第２のアーム内の流体とを一緒にするように、前記第１のアームと第２のアームとを接続している、請求項３の装置。
5. 前記第２の接続部は、導管によって前記加圧手段に接続されており、加圧手段に流体を供給する請求項４の装置。
6. 前記加圧手段は、ポンプである請求項２ないし５のいずれか１の装置。
7. 前記第１の接続部と圧力制御部との間の第１のアームでの抵抗と、前記第１の接続部と印刷ヘッドのノズルとの間の第２のアームでの抵抗とは、等しい請求項３ないし６のいずれか１の装置。
8. 前記第２の接続部と前記圧力制御部との間の第１のアームでの抵抗と、前記第２の接続部と印刷ヘッドのノズルとの間のアームでの抵抗とは、等しい請求項３ないし７のいずれか１の装置。
9. 前記圧力制御手段は、大気圧にさらされた液面を有する流体を収容し、この流体を前記圧力制御部に供給するリザーバを有する請求項１ないし８のいずれか１の装置。
10. 前記リザーバを上下させることが可能な手段を具備する請求項９の装置。
11. 前記液面は、前記ノズルよりも低い請求項９もしくは１０の装置。
12. 前記液面は、前記ノズルよりも高い請求項９もしくは１０の装置。
13. 前記ノズルは、噴射チャンバ内に配置されている請求項１ないし１２のいずれか１の装置。
14. 前記噴射チャンバには、入口マニホールドから液体が供給され、また、液体が、出口マニホールドにより噴射チャンバから排出され、そして、前記入口マニホールドと出口マニホールドとは、異なるマニホールドである請求項１３の装置。
15. 正のインク圧力が発生されるインク入口ポートと、インク噴射オリフィスと、負のインク圧力が発生されるインク出口ポートとを備えたインクチャンバを通るインクの流れを生じさせる方法において、中を流れるインクの流量を制限する第１のリストリクターと、インクの圧力を基準値に維持するように動作可能な圧力手段と、中を流れるインクの流量を制限する第２のリストリクターとをこの順序で直列に接続した接続部によって、圧力制御手段とは反対側の、第１並びに第２のリストリクターの端部で夫々正並びに負のインク圧力と、前記インクチャンバの外へのインクの流れと、前記インクチャンバの入口並びに出口ポートへの正並びに負のインク圧力とを規定しており、前記圧力制御手段は、前記11制御し、前記接続部とインクチャンバとには、インクが並列状態で流れることを特徴とする方法。
16. 前記圧力制御手段は、規定された空気圧力にインクの面をさらすことにより動作する請求項１５の方法。
17. 前記規定された空気圧力は、制御可能である請求項１６の方法。
18. 前記規定された空気圧力は、大気圧である請求項１７の方法。
19. 前記インクの面の高さは、制御可能である請求項１８の方法。
20. 前記第１並びに第２のリストリクターは、前記インク噴射オリフィスでのインクの圧力が前記圧力制御手段により規定されるように、前記インク入口ポートとインク噴射オリフィスとの間と、前記インク噴射ポートとインク出口ポートとの間での、インクチャンバ内のインクの流れに対する規制でバランスがとられる請求項１５ないし１９のいずれか１の方法。
21. 前記接続部を通るインクの流量は、前記インクチャンバを通るインクの流量よりも大きい請求項１５ないし２０のいずれか１の方法。
22. 前記インクチャンバは、互いに並列に接続された複数のインクチャンバであり、前記正並びに負のインク圧力の夫々は、前記複数のインクチャンバの共通のインク入口ポートと共通のインク出口ポートとに与えられる請求項１５ないし２１のいずれか１の方法。
23. ノズルを備えたインクチャンバにインクを供給する方法であって、第１のインクの流れがインクチャンバ内に発生され、第２のインクの流れが圧力制御路内に発生され、前記第１のインクの流れと第２のインクの流れとは、並列な流れであり、
    前記圧力制御路は、中に基準ポイントを有し、
    前記インクチャンバの上流側の第１のインクの流れと下流側の第１のインクの流れとの圧力低下と、前記基準ポイントの上流側の第２のインクの流れと下流側の第２のインクの流れとの圧力低下とは、前記ノズルのところでのインクの流れが、前記圧力制御路中の基準ポイントのところに与えられるインクの流れの圧力により規定されるように、バランスがとられ、
    前記圧力制御路は、第１のリストリクターと、前記基準ポイントを規定する圧力制御手段と、第２のリストリクターとの一連の接続部とを有し、
    前記圧力制御手段は、前記第１のリストリクターと第２のリストリクターとの間の圧力を基準ポイントの所で制御するように、動作可能である方法。
24. 前記圧力制御手段は、規定された空気圧力にインクの面をさらすことにより動作する請求項２３の方法。
25. 前記規定された空気圧力は、制御可能である請求項２４の方法。
26. 前記規定された空気圧力は、大気圧である請求項２４の方法。
27. 前記インクの面の高さは、制御可能である請求項２６の方法。
28. 前記圧力制御路を通るインクの流量は、前記インクチャンバを通るインクの流量よりも大きい請求項１５ないし２７のいずれか１の方法。

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