JP2008511440A

JP2008511440A - 内部フィルタを有する液体射出器

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Publication number: JP2008511440A
Application number: JP2007530313A
Authority: JP
Inventors: アントニオカバル; トーマスミハエルステファニー; ロジャーガイマーカム; ジョンアンドリューレベンス; ウィリアムレイモンドツィンマリ
Original assignee: イーストマンコダックカンパニー
Priority date: 2004-08-30
Filing date: 2005-08-26
Publication date: 2008-04-17
Anticipated expiration: 2025-08-26
Also published as: EP1784309A2; WO2006026668A2; WO2006026668A3; JP4960234B2; US7370944B2; US20060044373A1

Abstract

液体射出器（１０）が提供される。この射出器は、液体チャンバ（２０）と液体サプライ（６０）とを有する。液体チャンバの一部は、ノズル孔（８０）を規定する。液体サプライ通過路（７０）は、液体チャンバと液体サプライとの間に位置する。液体サプライ通過路は、液体チャンバ及び液体サプライと液通している。複数のピラー（９０）が、液体サプライ通過路に懸架されている。液体チャンバの壁（１３０）は、液体サプライ通過路まで延在することができる。中央ピラー（９０ａ）はまた、中央ピラーの液体チャンバに位置する一部と、中央ピラーの液体サプライ通過路に位置する他の一部とを含むことができる。

Description

本発明は、一般的には液体射出器に関しており、より具体的には内部フィルタを有する液体射出器に関している。

インクジェット印刷システムは、テキスト及びイメージの再生及び生成のために世界中で盛んに使用されている。インクジェット印刷システムは、ドロップレット（液滴）の形態で液体を射出し、これらが、イメージに従った様式（image-wise fashion）で適切なレシーバの上に堆積される。普通の使用は、テキストの印刷及びイメージの再生を含む。射出される液体はインク又は顔料であることができて、用途は広く様々であることができるが、プリンタ、プロッタ、ファックス機、及びコピー機を含む。簡便のために、本発明の概念はサーマルインクジェットプリンタに関して議論され、これは、紙のような媒体の上に堆積されるべき液体の一つ又はそれ以上のサプライ又は溜まりを使用する。

インクは、プリントヘッドとしても知られている液体射出器機構に、サプライチャンネルを通じて液体射出器のチャンバに供給され、これは発射機構として熱抵抗器を含む。熱抵抗器を通じて電流を送ることで、抵抗器が加熱され、チャンバ内に蒸気の泡を形成させる。チャンバ内で拡大する蒸気の泡はそれから、チャンバ上に位置するオリフィスからインクドロップレットを排出させる。インクがオリフィスから排出されると、エネルギーが熱抵抗器から除去され、泡が崩壊し、インクがチャンバを再充填して他のシーケンスを始める。

米国特許第６５８２０６４号明細書米国特許第６５０２９２７号明細書米国特許第６４７８４１０号明細書米国特許第６６０１９４５号明細書米国特許第５７３４３９９号明細書米国特許第６１３７５１０号明細書米国特許第６５４０３３５号明細書米国特許第６１５８８４３号明細書

射出速度に対する必要性が増すにつれて、インク流を最大化するためのチャンバの動作の最適化に対する必要性もまた増す。加えて、スループット要件はまた、より多くのチャンバ及び射出オリフィスに対する必要性も意味する。インクジェットシステムの性能を向上するために必要とされる適切なバランスを維持することは、定常的な技術的なチャレンジである。

典型的なインクジェット印刷システムでは、フィルタ要素は一般的に、インクジェットチャンバのサプライポートへの入口に置かれている。テキサス州ヒューストンのヒューレット・パッカード社のCruz-Uribeらによる米国特許第6,582,064号を参照すると、フィルタとして機能する開口部を有する積み重ねられた薄膜層のスタックから作製された、一体化された流体フィルタを記述している。また、日本の東京のキャノン株式会社のNozawaによる米国特許第6,502,927号を参照すると、フィルタとしてのピラーを記述している。これらのフィルタは、インク導管の機能、ならびに、液体射出器のチャンバに入ってチャンバ又はオリフィスの詰まりを引き起こし、これにより発射チャンバを動作不能にする不純物、くず、及び気泡の送達を阻む機能のような、いくつかの機能を有している。

チャンバ及び形状（ジオメトリ）は、普通は動作性能を向上するように構成されている。カリフォルニア州パロアルトのヒューレット・パッカード社のPrasadらによる米国特許第6,478,410号を参照すると、より高いインクジェットドロップレット生成器の密度と、インク流の適切な制御を達成しようと試みる構造とのバランスをとろうと試みている。日本の東京のキャノン株式会社のKitakamiによる米国特許第6,601,945号を参照すると、インクドロップレットが微細な容積を有していても、高密度「フル排出（full discharge）」モードで排出されたインクドロップレットの記録媒体上への配置を妨げる「ウインドシールド液体ドロップレット」を使用することによって、画質の修正を試みている。

カリフォルニア州パロアルトのヒューレット・パッカード社のWeberらによる米国特許第5,734,399号は、漂遊粒子がインクフィードチャンネルに到達することを妨げる、成形されたバリア形状（ジオメトリ）を開示している。これらのバリアは、複数の内部バリアアイランドを有し、その各々にチャンバ及び特定のヒータ抵抗器が関連付けられるように構成されている。これらのバリアアイランドは、普通は、インク発射チャンバと普通はインクサプライとして知られているインクプレナムとの間の共通空間を占有する。

日本の東京のキャノン株式会社のTougeらによる米国特許第6,137,510号は、プリントヘッドに捉えられた気泡によって引き起こされる問題を妨げるためのインクジェットプリントヘッドを開示している。気泡は液体排出後にプリントヘッドに残され、この発明は、残留した泡を制御することによって、高信頼性でのドロップレットの射出を可能にする。

日本の東京のキャノン株式会社のSatoらによる米国特許第6,540,335号は、オリフィスプレートに増加した機械的強度を与えて且つ加えて気泡の有害な効果を低減する複数のリブの付与を開示している。これらのリブは、これらの保持された泡の効果を低減し、それによって信頼性のあるインクドロップレットの排出を達成する。

最後に、ケンタッキー州レキシントンのレックスマーク・インターナショナルのMurthyらによる米国特許第6,158,843号は、発射チャンバ内に垂直に延在しているが共通領域には延在していないピラーを開示している。

フィルタ要素はまた、隣接するノズルの間の水力学的相互作用において、重要な役割を果たす。インクジェット記録プロセスが何年にも渡って成熟するにつれて、インクジェット記録ヘッドがより高い記録速度を達成することへの要求も成熟してきた。所与の印刷システムの内部でお互いに隣接して位置している複数のノズルは、短い時間期間内で相互に関連してアドレスされなければならない。ノズルのこれらのブロックが発射されると、隣接した未発射の又は最近発射されたノズルの内部での安定性が負に影響されて、それによって、隣接したノズルの間の相互作用を実質的に増す。この逆水力学の発生は、内部フィルタリング要素と結合されて、チャンバ再充填時間に影響を与え、特定のチャンバがどれだけ迅速に再利用できるようになることが出来るかを制限する。チャンバ再充填時間はチャンバがどれだけ迅速に発射されることが出来るかに直接的に比例するので、フィルタ特性のマッチングが重要である。再充填効率を改善し且つ付加的にほこりのような不純物をフィルタリングする必要性を満足する特性は不可欠であり、両方を良好に行おうと試みる大抵の従来技術は、完全には成功してはいない。

本発明の一つの特徴によれば、液体ドロップ射出器は液体チャンバと液体サプライとを含む。液体チャンバの一部は、ノズル孔を規定する。液体サプライ通過路は、液体チャンバと液体サプライとの間に位置して、液体チャンバ及び液体サプライと液通している。複数のピラーが、液体サプライ通過路に懸架されている。

本発明の他の特徴によれば、液体ドロップ射出器は複数の液体チャンバを含み、その複数の液体チャンバの各々の一部がノズル孔を規定する。複数の液体チャンバの各々の他の一部は、隣接する液体チャンバの間に位置するある長さを有する壁を規定する。液体サプライ通過路は、複数の液体チャンバの各々と液通している。壁の長さが、液体サプライ通過路に延在している。

本発明の他の特徴によれば、液体ドロップ射出器は、液体チャンバ、液体サプライ、及び中央ピラーを含む。液体チャンバの一部は、ノズル孔を規定する。液体サプライ通過路は、液体チャンバと液体サプライとの間に位置して、液体チャンバ及び液体サプライと液通している。中央ピラーの一部が液体チャンバに位置し、中央ピラーの他の一部が液体サプライ通過路に位置する。

以下に提示される本発明の好適な実施形態の詳細な記述において、添付の図面が参照される。

本発明は、本発明に従った装置の一部を形成するか又はより直接的にそれと協働する要素に、特に向けられる。具体的に示されたり記述されたりしていない要素が当業者に良く知られた様々な形態を取り得ることが、理解されるべきである。

図１Ａを参照すると、液体ドロップ射出器１０（従来技術）の大きく拡大された部分平面図が詳しく示されている。液体チャンバ２０が存在し、イメージ再生のような幅広く多様な目的のために、ノズル孔８０を通って液体チャンバ２０から液体４０を強制的に射出する。チャンバブロック２１は、液体ドロップ射出器１０の内部のメニスカスリングをオーバーダンプするために使用される特徴である。液体４０は、共通領域５０を通って液体サプライ６０から供給され、液体チャンバ２０及び／又はノズル孔８０を詰まらせて、これにより液体ドロップ射出器の一部を使用不能にすることがある粒子をトラップするために使用されるピラー９０を通過して流れる。フィルタリング及びサポートの目的でピラー９０を使用することは、当該技術の実施者には常識である。

図１Ｂは、液体ドロップ射出器１０（従来技術）の部分平面図である。ブロック３０は、プリントヘッドに形成される気泡によって引き起こされる問題を防ぐように設計されている。液体サプライ通過路７０が、ブロック３０と液体チャンバ２０との間に存在している。図１Ａに詳しく示された共通領域５０がないことを指摘することは、有益である。

次に図１Ｃを参照すると、図１Ｂに詳しく示された部分平面図の断面図が示されている。ブロック３０によって、よく規定された一対の液体サプライ通過路７０が存在していることに留意されたい。これらの液体サプライ通過路７０は、液体ドロップ射出器１０（従来技術）の全長に沿って延びる。液体サプライ６０が、液体ドロップ射出器１０（従来技術）に対するインクの供給のために存在する。

図１Ｄは、本発明の液体ドロップ射出器１０の部分平面図を詳しく示している。ヒータ１７０が存在し、液体射出器１０のノズル孔８０を通って液体４０を射出する。液体チャンバ２０が、複数の液体チャンバ２０を物理的にお互いに隔離する機能を果たすチャンバ壁１３０によって存在する。本発明の場合には、複数のピラー９０が液体サプライ通過路７０の内部に懸架され、液体チャンバ２０の隣接する列がブロック３０によって隔離されている。図１Ｄにおいて、一つより多くのピラー９０が、個々の液体チャンバ２０に関連付けられるように液体サプライ通過路７０の内部に位置している。２つのピラー９０が、描写目的のみのために図１Ｄに示されている。２つより多くのピラー９０が液体サプライ通過路７０の内部に位置して個々の液体チャンバ２０に関連付けられることができることを理解されたい。

他のピラー９０と液体チャンバ２０との関連付けは、液体ドロップ射出器１０の企図された用途に依存して生じることができる。例えば、図１Ｅを参照すると、複数のピラー９０が、複数のピラー９０の各々のピラーが個々の液体チャンバ２０に関連付けられるように液体サプライ通過路７０の内部に位置している。

図２は、先に図１Ｄに詳しく示されている液体ドロップ射出器１０の断面図を詳しく示しており、ノズル孔８０に実質的に垂直な壁２５の上に、液体サプライ通過路７０の直接的に内部におけるピラー９０の懸架を示している。再び、流体サプライ通過路７０の内部におけるピラー９０の懸架が、液体ドロップ射出器１０の従来技術の共通領域５０（図１Ａ）の外にピラー９０を動かすことによって、より短い液体チャンバ２０を許容することに留意されたい。ピラー９０を従来技術の共通領域５０の外に動かすことで、この空間を開放して、その完全な除去を可能にする。従来技術の共通領域５０の除去は液体チャンバ２０の短縮を可能にし、これによって、液体４０が流れる必要がある距離を短縮し、これによって液体４０の効果的なフィルタリングを確保しながら再充填時間を短縮する。

ここで図３を参照すると、本発明の液体ドロップ射出器１０の断面図が詳細に示されている。液体サプライ通過路７０は、液体４０のための閉じ込め部である。これが理解されるように、液体サプライ通過路７０は壁を有し、それはノズル孔８０に対して垂直及び平行の両方である。再び図３を参照すると、複数のピラー９０が示され、これは、液体サプライ通過路７０の第１の垂直な壁の上、ノズル孔８０に実質的に平行な壁３５の上に位置している。次に図４を参照すると、ピラー９０が、液体サプライ通過路７０の第２の垂直な壁の上に位置して示されている。図２は、ノズル８０に実質的に平行な壁の上に位置するピラー９０を、詳細に示している。

ここで図５を参照すると、本発明の液体ドロップ射出器１０の断面図が詳細に示されている。この図では、別個のノズルプレート１００が破線に沿って取り付けられて、液体ドロップ射出器１０に対するルーフを形成している。ノズルプレート１００はまた、液体サプライチャンバ２０及び液体サプライ通過路７０の両方を収容している。ピラー９０が、ノズルプレート１００から懸架されて示されている。このとき、ピラー９０が液体サプライ通過路７０にて、図３におけるようにノズル孔８０に垂直な平面及び図２に示されるようにノズル孔８０に平行な平面の両方において懸架されることができる点を理解されたい。

図６を参照すると、本発明の液体ドロップ射出器１０の大きく拡大された部分平面図が詳細に示されている。液体チャンバ２０が存在し、イメージ再生のような幅広く多様な目的のために、ノズル孔８０を通って液体チャンバ２０から液体４０を強制的に射出する。ブロック３０によって、よく規定された一対の液体サプライ通過路７０が存在していることに留意されたい。これらの液体サプライ通過路７０は、液体ドロップ射出器１０の全長に沿って延びる。

液体４０は液体サプライ通過路７０を介して供給され、液体チャンバ２０及び／又はノズル孔８０を詰まらせて、これにより液体ドロップ射出器の一部を使用不能にすることがある粒子をトラップするために使用されるピラー９０を通過して流れる。フィルタリング及びサポートの目的でピラー９０を使用することは、当該技術の実施者には常識である。これらのピラー９０は従来技術の共通領域５０（図１Ａ）に存在し、この領域は液体チャンバ２０と液体サプライ通過路７０との間に存在する。従来技術の共通領域５０（図１Ａ）の代わりに液体サプライ通過路７０の内部へのピラー９０の配置は、顕著に向上した再充填を可能にしながら、依然として効果的なフィルタリングを確保する。従来技術の共通領域５０（図１Ａ）内部へのこれらのピラー９０の従来技術の配置に対して、液体サプライ通過路７０の直接的な内部へのピラー９０のこの懸架は、液体チャンバ２０を再充填するために液体４０が流れる必要がある距離をより短くすることを可能にする。これより、液体ドロップ射出器１０の液体チャンバ２０の再充填時間が、実質的に改善される。図６も参照すると、中央ピラー９０ａが存在し、中央ピラー９０ａの第１の部分は液体チャンバの内部に位置し、中央ピラー９０ａの第２の部分は液体サプライ通過路７０の内部に位置する。

図７は、先に図６に詳細に示された液体ドロップ射出器１０の断面図を詳細に示し、液体サプライ通過路７０の直接的に内部へのピラー９０の懸架を示している。液体サプライ通過路７０の内部へのピラー９０の懸架が、液体ドロップ射出器１０の従来技術の共通領域５０（図１Ａ）の外にピラー９０を動かすことによって、より短い液体チャンバ２０を許容することに再び留意されたい。図７も参照すると、中央ピラー９０ａが存在し、中央ピラー９０ａの第１の部分は液体チャンバ２０の内部に位置し、中央ピラー９０ａの第２の部分は液体サプライ通過路７０の内部に位置する。

図８を参照すると、液体ドロップ射出器１０の液体サプライ通過路７０の内部に位置した中央ピラー９０ｂが詳細に示されている。ピラー９０ｂは頂部及び底部（２つの端部）を有する。ピラー９０ｂの頂端は液体サプライ通過路７０の第１の壁（又はルーフ１１０）に取り付けられ、ピラー９０ｂの底端は液体サプライ通過路７０の第２の壁（又はフロア１２０）に取り付けられる。ピラー９０ｂの第２の端（底）の第１の部分は液体チャンバ２０の内部に位置し、ピラー９０ｂの第２の端（底）の第２の部分は液体サプライ通過路７０の内部に位置する。

図９を参照すると、本発明の液体ドロップ射出器１０の大きく拡大された部分平面図が詳細に示されている。液体チャンバ２０が存在し、イメージ再生のような幅広く多様な目的のために、ノズル孔８０を通って液体チャンバ２０から液体４０を強制的に射出する。ブロック３０によって、よく規定された一対の液体サプライ通過路７０が存在していることに留意されたい。これらの液体サプライ通過路７０は、液体ドロップ射出器１０の全長に沿って延びる。

液体４０は液体サプライ通過路７０を介して供給され、最終的にノズル８０を通って射出される。チャンバ壁１３０が、隣接する液体チャンバ２０の間の隔壁として存在する。チャンバ壁１３０の長さが隣接する液体チャンバ２０の間のクロストークに正の効果を有することが、見出されてきている。このチャンバ壁１３０の液体サプライ通過路７０内へ及びその上方への延長は、隣接するチャンバ２０の間の流体のクロストーク連絡（クロストークとしても知られている）を最小化する。

この時点で、クロストークに対する主な物理的な原因が、蒸気の泡の生成及び成長の間の蒸気の泡との流体界面の加速による、液体のインパルス的な動きであることを理解されたい。このノズル間の結合及び引き続く相互作用を最小化するための以前のアプローチは、広く様々である。一例は、フィードチャンネルが長く且つ細くされる慣性的なデカップリングである。他の例は容量的なデカップリングであって、余分な孔がノズルプレート内に設けられて、射出ノズルにおけるメニスカスではなくこのダミーノズル内のメニスカスの振動を許容することによって、圧力サージを抑制する。他のものでは、流体チャンバ内で精巧な絞り及び拡張を使用して、この目的を達成する助けとしている。高いノズル密度及び現在の液体射出器の動作要件の高い周波数が与えられると、全ての上記の解決策は、せいぜいぎりぎりのものである。

本発明は、高いパッケージ密度を許容しながら隣接するノズルを顕著にデカップリングする解決策を提供する。図２で述べられた問題の多い従来技術の共通領域５０（図１Ａ）の除去と共に、液体チャンバ２０のチャンバ壁１３０の液体サプライ通過路７０内へのわずかな延長。この時点で、当該技術で実行されている様々な形状をしたフィルタ要素を使用した従来技術の共通領域５０（図１Ａ）を通したフィルタリングが、それが隣接するノズル間の高圧力領域の共有を維持するので、クロストークにとって極めて有害であることが理解される必要がある。従来技術の共通領域５０（図１Ａ）の除去、ならびに液体チャンバ２０のチャンバ壁１３０の液体サプライ通過路７０内へのわずかな延長は、クロストークを劇的に排除する上で成功をもたらす。これは、われわれが液体４０のインパルス的な動きを、図２で論じたように従来技術の共通領域５０（図１Ａ）の本質的に高圧力な領域ではなく、液体サプライ通過路７０のはるかに大きな低圧力領域に対向するように方向付けるために、生じている。この事実は、液体４０が、より高いチャンバ圧力を有する隣接する液体チャンバ２０を押すことを著しく困難にさせる。

図１０は、先に図９に詳細に示された液体ドロップ射出器１０の断面図を詳細に示し、チャンバ壁１３０の液体サプライ通過路７０内及びその上方への延長を示している。再び、従来技術の共通領域５０（図１Ａ）の除去、ならびに液体チャンバ２０のチャンバ壁１３０の液体サプライ通過路７０内へのわずかな延長が、先の段落で述べられた理由によって、クロストークを排除する上で成功をもたらす点に留意されたい。

図１１を参照すると、本発明の液体ドロップ射出器１０の大きく拡大された部分平面図が詳細に示されている。液体チャンバ２０が存在し、イメージ再生のような幅広く多様な目的のために、ノズル孔８０を通って液体チャンバ２０から液体４０を強制的に射出する。ブロック３０によって、よく規定された一対の液体サプライ通過路７０が存在していることに留意されたい。これらの液体サプライ通過路７０は、液体ドロップ射出器１０の全長に沿って延びる。

液体４０は液体サプライ通過路７０を介して供給され、最終的にノズル８０を通って射出される。チャンバ壁１３０が、隣接する液体チャンバ２０の間の隔壁として存在する。チャンバ壁１３０の長さが隣接する液体チャンバ２０の間のクロストークに正の効果を有することが、見出されてきている。このチャンバ壁１３０の液体サプライ通過路７０内へ及びその上方への延長は、隣接するチャンバ２０の間の流体のクロストーク連絡（クロストークとしても知られている）を最小化する。このクロストークの低減に加えて、フィルタリング能力を付加することもまた有益である。フィルタリング及びサポートの目的でピラー９０を使用することは、当該技術の実施者には常識である。これらのピラー９０は従来技術の共通領域５０に存在し、この領域は液体チャンバ２０と液体サプライ通過路７０との間に存在する。従来技術の共通領域５０（図１Ａ）の代わりに液体サプライ通過路７０の内部へのピラー９０の配置は、顕著に向上した再充填を可能にしながら、依然として効果的なフィルタリングを確保する。従来技術の共通領域５０（図１Ａ）内部へのこれらのピラー９０の従来技術の配置に対して、液体サプライ通過路７０の直接的な内部へのピラー９０のこの懸架は、液体チャンバ２０を再充填するために液体４０が流れる必要がある距離をより短くすることを可能にする。これより、前述したクロストークの低減と共に、液体ドロップ射出器１０の液体チャンバ２０の再充填時間が実質的に改善される。

図１２は、先に図１１に詳細に示された液体ドロップ射出器１０の断面図を詳細に示し、チャンバ壁１３０の液体サプライ通過路７０内及びその上方への延長を示している。再び、従来技術の共通領域５０（図１Ａ）の除去、ならびに液体チャンバ２０のチャンバ壁１３０の液体サプライ通過路７０内へのわずかな延長が、クロストークを排除する上で成功をもたらす点に留意されたい。加えて、従来技術の共通領域５０（図１Ａ）の代わりに液体サプライ通過路７０の内部へのピラー９０の配置は、顕著に向上した再充填を可能にしながら、依然として効果的なフィルタリングを確保する。

ここで図１３を参照すると、本発明の液体ドロップ射出器１０の断面図が詳細に示されている。液体サプライ通過路７０は、液体４０のための閉じ込め部である。これが理解されるように、液体サプライ通過路７０は壁を有し、それはノズル孔８０に対して垂直及び平行の両方である。再び図１３を参照すると、ピラー９０が、液体サプライ通過路７０の第１の垂直な壁の上に位置して示されている。次に図１４を参照すると、ピラー９０が、液体サプライ通過路７０の第２の垂直な壁の上に位置して示されている。図１２は、ノズル８０に実質的に平行な壁の上に位置するピラー９０を、詳細に示している。

ここで図１５を参照すると、本発明の液体ドロップ射出器１０の断面図が詳細に示されている。この図では、別個のノズルプレート１００が破線に沿って取り付けられて、液体ドロップ射出器１０に対するルーフを形成している。ノズルプレート１００はまた、液体サプライチャンバ２０及び液体サプライ通過路７０の両方を収容している。ピラー９０が、ノズルプレート１００から懸架されて示されている。このとき、ピラー９０が液体サプライ通過路７０にて、ノズル孔８０に垂直な壁２５及びノズル孔８０に平行な壁３５の両方の上に懸架されることができる点を理解されたい。

図１３及び図１２のそれぞれの参照に戻ると、本発明の液体ドロップ射出器１０の側面図が詳細に示されている。図１３は、ピラー９０が液体サプライ通過路７０にて、液体チャンバ２０のノズル孔８０に垂直な平面において懸架されていることを詳細に示している。図１２は、ピラー９０が液体サプライ通過路７０にて、液体チャンバ２０のノズル孔８０に平行な平面において懸架されていることを詳細に示している。

図１６を参照すると、本発明の液体ドロップ射出器１０の大きく拡大された部分平面図が詳細に示されている。液体チャンバ２０が存在し、イメージ再生のような幅広く多様な目的のために、ノズル孔８０を通って液体チャンバ２０から液体４０を強制的に射出する。ブロック３０によって、よく規定された一対の液体サプライ通過路７０が存在していることに留意されたい。これらの液体サプライ通過路７０は、液体ドロップ射出器１０の全長に沿って延びる。液体４０は液体サプライ通過路７０を介して供給され、液体チャンバ２０及び／又はノズル孔８０を詰まらせて、これにより液体ドロップ射出器の一部を使用不能にすることがある粒子をトラップするために使用されるピラー９０を通過して流れる。フィルタリング及びサポートの目的でピラー９０を使用することは、当該技術の実施者には常識である。液体サプライ通過路７０の内部へのピラー９０の配置は、顕著に向上した再充填を可能にしながら、依然として効果的なフィルタリングを確保する。液体サプライ通過路７０の直接的な内部へのピラー９０のこの配置は、液体チャンバ２０を再充填するために液体４０が流れる必要がある距離をより短くすることを可能にする。これより、液体ドロップ射出器１０の液体チャンバ２０の再充填時間が、実質的に改善される。図１６も参照すると、中央ピラー９０ａが存在し、中央ピラー９０ａの第１の部分は液体チャンバ２０の内部に位置し、中央ピラー９０ａの第２の部分は液体サプライ通過路７０の内部に位置する。

図１７は、先に図１６に詳細に示された液体ドロップ射出器１０の断面図を詳細に示し、液体サプライ通過路７０の直接的に内部へのピラー９０の懸架を示している。液体サプライ通過路７０の内部へのピラー９０の懸架が、より短い液体チャンバ２０を許容することに再び留意されたい。図１６も参照すると、中央ピラー９０ａが存在し、中央ピラー９０ａの第１の部分は液体チャンバの内部に位置し、中央ピラー９０ａの第２の部分は液体サプライ通過路７０の内部に位置する。

図１８を参照すると、液体ドロップ射出器１０の液体サプライ通過路７０の内部に位置した中央ピラー９０ｂが詳細に示されている。ピラー９０ｂは頂部及び底部（２つの端部）を有する。ピラー９０ｂの頂端は液体サプライ通過路７０の第１の壁（又はルーフ１１０）に取り付けられ、ピラー９０ｂの底端は液体サプライ通過路７０の第２の壁（又はフロア１２０）に取り付けられる。ピラー９０ｂの第２の端（底）の第１の部分は液体チャンバ２０の内部に位置し、ピラー９０ｂの第２の端（底）の第２の部分は液体サプライ通過路７０の内部に位置する。

図１９を参照すると、本発明の液体ドロップ射出器１０の大きく拡大された部分平面図が詳細に示されている。液体チャンバ２０が存在し、イメージ再生のような幅広く多様な目的のために、ノズル孔８０を通って液体チャンバ２０から液体４０を強制的に射出する。ブロック３０によって、よく規定された一対の液体サプライ通過路７０が存在していることに留意されたい。これらの液体サプライ通過路７０は、液体ドロップ射出器１０の全長に沿って延びる。液体４０は液体サプライ通過路７０を介して供給され、液体チャンバ２０及び／又はノズル孔８０を詰まらせて、これにより液体ドロップ射出器の一部を使用不能にすることがある粒子をトラップするために使用される中央ピラー９０ａを通過して流れる。図１９も参照すると、中央ピラー９０ａが、液体チャンバ２０の内部に位置する第１の部分と、液体サプライ通過路７０の内部に位置する第２の部分とを有することに留意されたい。

図２０は、先に図１９に詳細に示された液体ドロップ射出器１０の断面図を詳細に示し、液体サプライ通過路７０の直接的に内部へのピラー９０ａの懸架を示している。再び、ピラー９０ａが、液体チャンバ２０の内部に位置する第１の部分と、液体サプライ通過路７０の内部に位置する第２の部分とを有することに留意されたい。

ここで図２１を参照すると、液体チャンバ２０の内部に位置する第１の部分と液体サプライ通過路７０の内部に位置する第２の部分とを有するピラー９０ｂが、詳細に示されている。ピラー９０ｂは頂部及び底部（２つの端部）を有する。ピラー９０ｂの頂端は液体サプライ通過路７０の第１の壁（又はルーフ１１０）に取り付けられ、底端は液体サプライ通過路７０の第２の壁（又はフロア１２０）に取り付けられる。ピラー９０ｂの第２の端（底）の第１の部分は液体チャンバ２０の内部に位置し、ピラー９０ｂの第２の端（底）の第２の部分は液体サプライ通過路７０の内部に位置する。

図２２を参照すると、液体ドロップ射出器１０の液体サプライ通過路７０の内部に位置する懸架されたピラー９０の追加を詳細に示している。ピラー９０の一端が液体サプライ通過路７０の第１の壁（又はルーフ１１０）に取り付けられ、第２の又は底端が液体サプライ通過路７０に自由につりさがっていることに留意されたい。液体サプライ通過路７０の内部へのピラー９０の配置は、顕著に向上した再充填を可能にしながら、依然として効果的なフィルタリングを確保する。

図２３を参照すると、液体ドロップ射出器１０の液体サプライ通過路７０の内部に位置する代替的なピラー９０の追加を詳細に示している。ピラー９０の一端が液体サプライ通過路７０の第１の垂直な壁に取り付けられ、第２の又は底端が液体サプライ通過路７０に自由につりさがっている。液体サプライ通過路７０の内部へのピラー９０の配置は、顕著に向上した再充填を可能にしながら、依然として効果的なフィルタリングを確保する。

図２４を参照すると、液体ドロップ射出器１０の液体サプライ通過路７０の内部に位置するさらに他の代替的なピラー９０の追加を詳細に示している。ピラー９０の一端が液体サプライ通過路７０の第２の垂直な壁に取り付けられ、第２の又は底端が液体サプライ通過路７０に自由につりさがっている。液体サプライ通過路７０の内部へのピラー９０の配置は、顕著に向上した再充填を可能にしながら、依然として効果的なフィルタリングを確保する。

図２及び図３が両方とも、本発明の液体ドロップ射出器１０の側面図であることに留意されたい。液体サプライ通過路７０の領域を参照すると、複数の壁が存在する。図２は、ノズル孔２５に垂直な壁を詳細に示しており、それにピラー９０が取り付けられている。図３は、ピラー９０が取り付けられた、ノズル孔に平行な壁を詳細に示している。

ここで図２５を参照すると、本発明の液体ドロップ射出器１０の側面図を詳細に示している。液体サプライ通過路７０の領域を参照すると、複数の壁が存在する。この構成では、ノズルプレート１００が液体チャンバ２０を覆っている。図２５は、液体チャンバ２０と液体サプライ通過路７０との間に延在するノズルプレート１００を詳細に示しており、それには、ピラー９０及び中央ピラー９０ｂが取り付けられている。

図２３及び図２２のそれぞれの参照に戻ると、本発明の液体ドロップ射出器１０の側面図が詳細に示されている。図２３は、ピラー９０が液体サプライ通過路７０にて、ノズル孔８０の断面図に垂直な平面から見たときにノズル孔８０に垂直な平面において懸架されていることを詳細に示している。図２２は、ピラー９０が液体サプライ通過路７０にて、ノズル孔８０の断面図に垂直な平面から見たときにノズル孔８０に平行な平面において懸架されていることを詳細に示している。

図２６を参照すると、本発明の液体ドロップ射出器１０の側面図が詳細に示されており、液体チャンバ２０が存在し、イメージ再生のような幅広く多様な目的のために、ノズル孔８０を通って液体チャンバ２０から液体４０を強制的に射出する。ブロック３０によって、よく規定された一対の液体サプライ通過路７０が存在していることに留意されたい。これらの液体サプライ通過路７０は、液体ドロップ射出器１０の全長に沿って延びる。これは複数の液体サプライ通過路７０を規定し、ブロック３０のそれぞれの側に一つずつ存在し、液体ドロップ射出器１０に関連付けられている。ドロップ形成機構１４０が、液体チャンバ２０の内部に存在する。

ここで図２７及び図２８を参照すると、本発明の液体ドロップ射出器１０の側面図が詳細に示されている。液体チャンバ２０が存在し、イメージ再生のような幅広く多様な目的のために、ノズル孔８０を通って液体チャンバ２０から液体４０を強制的に射出する。ブロック３０によって、よく規定された一対の液体サプライ通過路７０が存在していることに留意されたい。これらの液体サプライ通過路７０は、液体ドロップ射出器１０の全長に沿って延びる。図２７は、ヒータが液体チャンバ２０のノズル孔８０の下１５０に存在する実施形態を詳細に示している。図２８は、ヒータが液体チャンバ２０のノズル孔８０の隣１６０に存在する実施形態を詳細に示している。

最後に図２９を参照すると、本発明の液体ドロップ射出器１０の側面図が詳細に示されている。液体チャンバ２０が存在し、イメージ再生のような幅広く多様な目的のために、ノズル孔８０を通って液体チャンバ２０から液体４０を強制的に射出する。ブロック３０によって、よく規定された一対の液体サプライ通過路７０が存在していることに留意されたい。これらの液体サプライ通過路７０は、液体ドロップ射出器１０の全長に沿って延びる。液体ドロップ射出器１０の内部に存在するピラー９０が様々な形状及び構成を具現化することができ、それが、円形である形状及びその断面の縁が様々な閉曲線を形成する形状を含むことを、理解されたい。

本発明が、そのある好適な実施形態を特に参照して詳細に記述されてきたが、変形及び改変が本発明の範囲内で行われることができる点を理解されたい。

従来技術の液体ドロップ射出器の内部構造の部分平面図である。従来技術の液体ドロップ射出器の内部構造の第２の部分平面図である。線１Ｃ−１Ｃに沿ってとられた図１Ｂの従来技術の液体ドロップ射出器の内部構造の第２の断面側面図である。線図２−図２に沿った断面を示す本発明の液体ドロップ射出器の部分平面図である。線図２−図２に沿った断面を示す本発明の液体ドロップ射出器の他の部分平面図である。図１Ｄに詳しく示されている液体ドロップ射出器の内部構造の断面側面図である。液体サプライ通過路の壁から懸架された複数のピラーを詳しく示している本発明の液体ドロップ射出器の側面図である。液体サプライ通過路の壁から懸架された複数のピラーの第２の配置を詳しく示している本発明の液体ドロップ射出器の側面図である。液体サプライ通過路の壁から懸架された複数のピラーの他の配置を詳しく示している本発明の液体ドロップ射出器の側面図であり、ドロップ射出器がノズルプレートを備えている図である。本発明の液体ドロップ射出器の内部構造の部分平面図であり、その液体ドロップ射出器に関連した中央ピラーを示す図である。図６に詳しく示されている液体ドロップ射出器の内部構造の代替的な断面側面図である。図７に詳しく示されている液体ドロップ射出器の第２の内部構成の断面側面図である。本発明の液体ドロップ射出器の内部構造の部分平面図である。図９に詳しく示されている液体ドロップ射出器の内部構造の断面側面図である。液体通過路に懸架された複数のピラーを詳しく示している本発明の液体ドロップ射出器の内部構造の部分平面図である。液体通過路に懸架された複数のピラーを詳しく示している図１１に示された液体ドロップ射出器の内部構造の断面側面図である。液体サプライ通過路の壁から懸架された複数のピラーを詳しく示している本発明の液体ドロップ射出器の側面図である。液体サプライ通過路の壁から懸架された複数のピラーの第２の配置を詳しく示している本発明の液体ドロップ射出器の側面図である。ドロップ射出器のノズルプレート上の、あるいはノズルプレートに平行又は垂直であることが出来る壁の上の複数のピラーの配置を詳しく示している本発明の液体ドロップ射出器の側面図である。本発明の液体ドロップ射出器の内部構造の部分平面図であって、液体ドロップ射出器に関連付けられた中央ピラーと共に、懸架された複数のピラーを示す図である。図１６に詳しく示された液体ドロップ射出器の内部構造の代替的な断面側面図である。図１７に詳しく示された液体ドロップ射出器の第２の内部構成の断面側面図である。本発明の液体ドロップ射出器の内部構造の部分平面図である。図１９に詳しく示された液体ドロップ射出器の内部構造の断面側面図である。図２０に詳しく示された液体ドロップ射出器の代替的な構造の第２の断面側面図である。液体サプライ通過路の壁から懸架された複数のピラーを追加した、図２１に詳しく示された液体ドロップ射出器の他の内部構成の断面側面図である。第１の壁に取り付けられた複数のピラーを追加した、図２２に詳しく示された液体ドロップ射出器の他の内部構成の断面側面図である。第２の壁に取り付けられた複数のピラーを追加した、図２２に詳しく示された液体ドロップ射出器の他の内部構成の断面側面図である。ドロップ射出器がノズルプレートから構成されている液体ドロップ射出器の他の内部構成の断面側面図である。液体チャンバに関連付けられたドロップ形成機構が存在する図を詳しく示している本発明の液体ドロップ射出器の断面図である。ノズル孔の下にヒータが存在する図を詳しく示している本発明の液体ドロップ射出器の断面図である。ノズル孔に隣接してヒータが存在する図を詳しく示している本発明の液体ドロップ射出器の断面図である。本発明の液体ドロップ射出器の内部構成の部分平面図である。

符号の説明

１０液体ドロップ射出器、２０液体チャンバ、２１中央ブロック、２５ノズル孔に垂直な壁、３０ブロック、３５ノズル孔に平行な壁、４０液体、５０共通領域、６０液体サプライ、７０液体サプライ通過路、８０ノズル孔、９０ピラー、１００ノズルプレート、１１０ルーフ、１２０フロア、１３０チャンバ壁、１４０ドロップ形成機構、１５０下のヒータ、１６０隣のヒータ。

Claims

一部がノズル孔を規定する液体チャンバと、
液体サプライと、
前記液体チャンバと前記液体サプライとの間に位置して、前記液体チャンバ及び前記液体サプライと液通している液体サプライ通過路と、
前記液体サプライ通過路に懸架されている複数のピラーと、
を備える、液体ドロップ射出器。
前記液体サプライ通過路が壁を有し、前記ピラーが前記液体サプライ通過路の壁から懸架されている、請求項１に記載の液体ドロップ射出器。
前記液体サプライ通過路の壁が、前記ノズル孔の断面視野に垂直な平面から見ると、前記ノズル孔に実質的に垂直である、請求項２に記載の液体ドロップ射出器。
前記液体サプライ通過路の壁が、前記ノズル孔の断面視野に垂直な平面から見ると、前記ノズル孔に平行である、請求項２に記載の液体ドロップ射出器。
前記液体チャンバの前記ノズル孔を規定する一部が前記液体チャンバと前記液体サプライ通過路との間に延在しているノズルプレートを含み、前記ピラーが前記ノズルプレートから懸架されている、請求項１に記載の液体ドロップ射出器。
前記ピラーが、前記ノズル孔の断面視野に垂直な平面から見ると前記ノズル孔に垂直な平面内で前記液体サプライ通過路に懸架されている、請求項１に記載の液体ドロップ射出器。
前記ピラーが、前記ノズル孔の断面視野に垂直な平面から見ると前記ノズル孔に平行な平面内で前記液体サプライ通過路に懸架されている、請求項１に記載の液体ドロップ射出器。
中央ピラーをさらに備えており、前記中央ピラーの一部が前記液体チャンバに位置し、且つ前記中央ピラーの他の一部が前記液体サプライ通過路に位置する、請求項１に記載の液体ドロップ射出器。
前記中央ピラーが２つの端を有しており、一つの端が前記液体チャンバと前記液体サプライ通過路とに共通の壁に取り付けられており、第２の端の一部が前記液体サプライ通過路と前記液体チャンバとに共通の他の壁に取り付けられ、且つ第２の端の他の一部が前記液体サプライ通過路に懸架されている、請求項８に記載の液体ドロップ射出器。
複数の液体チャンバであって、前記複数の液体チャンバの各々の一部がノズル孔を規定し、前記複数の液体チャンバの各々の他の一部が隣接する液体チャンバの間に位置する壁を規定し、前記壁がある長さを有している、複数の液体チャンバと、
前記複数の液体チャンバの各々と液通している液体サプライ通過路と、
を備えており、
前記壁の前記長さが前記液体サプライ通過路に延在している、液体ドロップ射出器。
前記液体サプライ通過路に懸架されている複数のピラーをさらに備えている、請求項１０に記載の液体ドロップ射出器。
前記液体サプライ通過路が壁を有しており、前記ピラーが前記液体サプライ通過路の壁から懸架されている、請求項１１に記載の液体ドロップ射出器。
前記液体サプライ通過路の壁が、前記ノズル孔の断面視野に垂直な平面から見ると前記ノズル孔に実質的に垂直である、請求項１２に記載の液体ドロップ射出器。
前記液体サプライ通過路の壁が、前記ノズル孔の断面視野に垂直な平面から見ると前記ノズル孔に平行である、請求項１２に記載の液体ドロップ射出器。
前記液体チャンバの前記ノズル孔を規定する一部が前記液体チャンバと前記液体サプライ通過路との間に延在しているノズルプレートを含み、前記ピラーが前記ノズルプレートから懸架されている、請求項１１に記載の液体ドロップ射出器。
前記ピラーが、前記ノズル孔の断面視野に垂直な平面から見ると前記ノズル孔に垂直な平面内で前記液体サプライ通過路に懸架されている、請求項１１に記載の液体ドロップ射出器。
前記ピラーが、前記ノズル孔の断面視野に垂直な平面から見ると前記ノズル孔に平行な平面内で前記液体サプライ通過路に懸架されている、請求項１１に記載の液体ドロップ射出器。
中央ピラーをさらに備えており、前記中央ピラーの一部が前記液体チャンバに位置し、且つ前記中央ピラーの他の一部が前記液体サプライ通過路に位置する、請求項１０に記載の液体ドロップ射出器。
前記中央ピラーが２つの端を有しており、一つの端が前記液体チャンバと前記液体サプライ通過路とに共通の壁に取り付けられており、第２の端の一部が前記液体サプライ通過路と前記液体チャンバとに共通の他の壁に取り付けられ、且つ第２の端の他の一部が前記液体サプライ通過路に懸架されている、請求項１８に記載の液体ドロップ射出器。
一部がノズル孔を規定する液体チャンバと、
液体サプライと、
前記液体チャンバと前記液体サプライとの間に位置して、前記液体チャンバ及び前記液体サプライと液通している液体サプライ通過路と、
中央ピラーであって、前記中央ピラーの一部が前記液体チャンバに位置し且つ前記中央ピラーの他の一部が前記液体サプライ通過路に位置する、中央ピラーと、
を備える、液体ドロップ射出器。
前記中央ピラーが２つの端を有しており、一つの端が前記液体チャンバと前記液体サプライ通過路とに共通の壁に取り付けられており、第２の端の一部が前記液体サプライ通過路と前記液体チャンバとに共通の他の壁に取り付けられ、且つ第２の端の他の一部が前記液体サプライ通過路に懸架されている、請求項２０に記載の液体ドロップ射出器。
前記液体サプライ通過路に懸架されている複数のピラーをさらに備えている、請求項２０に記載の液体ドロップ射出器。
前記液体サプライ通過路が壁を有しており、前記ピラーが前記液体サプライ通過路の壁から懸架されている、請求項２２に記載の液体ドロップ射出器。
前記液体サプライ通過路の壁が、前記ノズル孔の断面視野に垂直な平面から見ると前記ノズル孔に実質的に垂直である、請求項２３に記載の液体ドロップ射出器。
前記液体サプライ通過路の壁が、前記ノズル孔の断面視野に垂直な平面から見ると前記ノズル孔に平行である、請求項２３に記載の液体ドロップ射出器。
前記液体チャンバの前記ノズル孔を規定する一部が前記液体チャンバと前記液体サプライ通過路との間に延在しているノズルプレートを含み、前記ピラーが前記ノズルプレートから懸架されている、請求項２２に記載の液体ドロップ射出器。
前記ピラーが、前記ノズル孔の断面視野に垂直な平面から見ると前記ノズル孔に垂直な平面内で前記液体サプライ通過路に懸架されている、請求項２２に記載の液体ドロップ射出器。
前記ピラーが、前記ノズル孔の断面視野に垂直な平面から見ると前記ノズル孔に平行な平面内で前記液体サプライ通過路に懸架されている、請求項２２に記載の液体ドロップ射出器。
前記液体チャンバと動作的に関係付けられているドロップ形成機構をさらに備えている、請求項１に記載の液体ドロップ射出器。
ドロップ形成機構がヒータを含む、請求項２９に記載の液体ドロップ射出器。
前記ヒータが前記ノズル孔に隣接して位置している、請求項３０に記載の液体ドロップ射出器。
前記ヒータが前記液体チャンバに位置している、請求項３０に記載の液体ドロップ射出器。
前記ピラーが断面形状を有し、前記断面形状の一部が円形である、請求項１に記載の液体ドロップ射出器。
前記ピラーが縁を有する断面形状を有し、前記断面形状の前記縁が閉曲線を形成する、請求項１に記載の液体ドロップ射出器。
複数の付加的な液体チャンバをさらに備えており、前記各々の付加的な液体チャンバの一部がノズル孔を規定し、前記各々の付加的な液体チャンバが前記液体サプライ通過路と液通している、請求項１に記載の液体ドロップ射出器。
前記複数のピラーが前記複数の液体チャンバの一つに関連付けられている、請求項１１に記載の液体ドロップ射出器。
前記複数のピラーのうちの一つのピラーが前記複数の液体チャンバのうちの一つのチャンバに関連付けられている、請求項１１に記載の液体ドロップ射出器。