JP2008513245A - 流体供給方法及び装置 - Google Patents

Abstract

貫流原理を用いて流体を沈着装置もしくはプリントヘッドに供給するための方法及び装置を提供する。プリントヘッドに出入りする流体の圧力は、それぞれの圧力制御器、好ましくは、トランスデューサ及び制御システムまたはウェアによってプリントヘッドにおいて直接制御される。圧力制御器は、一緒に一体化されてプリントヘッド上に装着され、もしくは、プリントヘッドとさらに一体化される。供給システムは、好ましくは、遠隔の貯蔵器を含む閉じたループを形成し、全システムは、流体の全自由表面が平均して負のゲージ圧力に露出されるように配列され得る。

Description

本発明は、小滴沈着装置（droplet deposition apparatus）のための流体供給システムに関し、特に、貫流原理で動作するオンデマンド型インクジェット（drop-on-demand inkjet）のプリント・ヘッドのためのインク供給システムに関するものである。

既知の貫流装置においては、プリント・ヘッド・ノズルを閉塞し得る気泡及び汚れ、並びにインクの粘度を変更してプリントの品質に影響を与え得るインク放出機構からの熱を除去するために、インクは、プリント・ヘッドから取り除かれる。ヘッドは、適切な温度におけるフィルタリングされたインクで補充される。インクの排除及び補充は、代表的には、連続的に行われ、除去されたインクは、プリント・ヘッドに戻される前にフィルタリングされて冷却される。貫流は、プリント・ヘッドのマニフォルドに制限され得るか、もしくは、各プリント・ヘッドの放出室を通され得、そこで、それぞれのインク放出ノズルにつかえていたかも知れない気泡または何等かの汚れを除去することができる。

このような装置は、本件出願人に属しかつ参照によりここに組み込まれるＷＯ００／３８９２８から知られており、図１に再現している。本件出願人に属しかつ参照によりここに組み込まれる、例えば、ＷＯ９１／１７０５１から知られている種類の貫流プリント・ヘッド２０１０は、そのチャンネル・アレイが水平に横たわり、そのノズルが２０２０において示される下方放出のために向けられるように配列されている（けれども水平でない配列も等しく可能である）。当該技術分野において知られているように、チャンネルは、該チャンネルの長手方向軸に対して横方向に変位され得る少なくとも１つの壁によって区画されており、それによりチャンネル内の流体に圧力波を発生し、該圧力波は、次に、ノズルからの小滴の放出を行う。壁は、圧電アクチュエータによって変位されており、該圧電アクチュエータは、長所的には、それら自体壁内に位置付けられて、当該技術で知られているようにシア・モードで動作する。

空気フィルタ２０４１を介して大気に開いている上側貯蔵器２０４０は、可撓性導管３０６０を介して中央入口マニフォルド２０３０に供給する。上側貯蔵器には、次に、ポンプ２０６０により下側貯蔵器２０５０からインクが供給される。ポンプ２０６０は、ノズルの平面Ｐ上の一定の高さＨ_Ｕに流体レベル２０８０を維持するような態様で、上側貯蔵器におけるセンサ２０７０によって制御される。下側貯蔵器２０５０において、流体レベル３０００は、インク貯蔵タンク（図示せず）に接続されるポンプ３０３０を制御するセンサ３０１０によってノズル平面Ｐ以下の一定の高さＨ_Ｌに維持される。フィルタ３０２０は、上側貯蔵器におけるのと同じ目的で働く。下側貯蔵器２０５０は、導管３０５０によってプリント・ヘッドの出口マニフォルド２０３５に接続される。

上側貯蔵器によってプリント・ヘッドの入口マニフォルドに与えられる正の圧力は、下側貯蔵器によってプリント・ヘッドの出口マニフォルドに与えられる負の圧力と一緒に、上述したアレイの流体室を通る流れを発生する。貫流プリント・ヘッドにおいて、チャンネルは流体の流れに対して比較的高いインピーダンスを表わし、代表的には、マニフォルドのインピーダンスよりも高い大きさの程度である。従って、チャンネルを通る所望の流量を維持するために、比較的大きい圧力差が入口及び出口マニフォルド間に維持されなければならない。チャンネル・ノズルからのインク放出の最大流量の１０倍に等しいチャンネルを通るインク流量は、WO００／３８９２８に述べられており、その図も本発明に与えられる。さらに、僅かに負の部分大気圧力（sub-atmospheric pressure）が、各プリント・ヘッド放出室のノズルにおいて創設され、それにより、インク供給チューブの移動や紙送り機構からの振動等の結果として、プリント・ヘッドの動作中に代表的には発生される種類の軽い正の圧力パルスを受ける場合でさえ、ノズルにおけるインクのメニスカス（ink meniscus）が破断しないのを確実にする。上述の装置は、インク供給貯蔵器及びプリント・ヘッドの相対的な垂直空間Ｈ_Ｕ、Ｈ_Ｌの注意深い制御を必要とするということが理解されるであろう。さらに、プリント・パターン（従って、プリント・ヘッドから実際に放出されるインクの量）における変化から帰結するプリント・ヘッドへの及びそれからのインクの流れにおける変化が、プリント・ヘッドにおける圧力に不当に影響を与えないということを確実にするために、貯蔵器とプリント・ヘッドとの間に大きい内孔のインク・パイプを用いることが必要であるということが発見されてきた。しかしながら、これらの要件は、また、このようなプリント・ヘッドが設置され得る態様を制限する。特に、基板を横切って移動するキャリッジ（往復台）上にプリント・ヘッドが装着される走査設置（scanning installations）は履行することが困難であり、とりわけ、プリントヘッドとインク・パイプとの双方を移動させることができるキャリッジ機構を必要とする。

本発明の一態様によれば、入口、出口を有し、かつ放出ノズルと連通する少なくとも１つの圧力室を含む小滴沈着装置に流体を供給するための流体供給装置であって、
小滴沈着装置に流体を供給しかつ小滴沈着装置から流体を受けるための流体貯蔵器と、
前記貯蔵器からの流体を受けて、前記入口における流体の圧力を第１の所定の値に維持するように適合された入口圧力制御器と、
前記貯蔵器に流体を戻して、前記出口における流体の圧力を第２の所定の値に維持するよう適合された出口圧力制御器と、
を備え、前記第１及び第２の値間の差は、前記少なくとも１つの圧力室を通る流体の流れを駆動する装置が提供される。

小滴沈着装置の入口及び出口における圧力を直接制御することにより、ノズルにおける圧力は、該装置（好ましくは多数ノズルのプリントヘッド・ユニット）までの及びからの流体供給における何らかの揺動または妨害とは無関係に、正確に維持される。入口及び出口圧力は、独立して制御され得る。入口及びノズル並びにノズル及び出口間のインピーダンスは、プリントヘッドの正確な製造に起因して高い程度の正確さで知られており、プリントヘッドの寿命に渡って実質的に一定である。従って、ノズル圧力は、プリント・パターンに起因して、ウェア、移動または流体流れの変動によって引き起こされる供給装置における何等かの圧力変動とは実質的に無関係に維持される。

好ましくは、流体は、貯蔵器を含む供給装置の回りを連続的に循環され、このことは、システム内の流体のすべてが、供給における流体の均一性を確保しかつよどんだインク場所と関連した問題を最小にして、すべての構成要素を通って周期的に通過するということを意味する。供給装置の各構成要素における流体状態を制御することにより、このような連続する循環は、インクの汚染の可能性を最小にする。特に長所的な装置において、貯蔵器は、部分真空に維持され、連続するインクの循環は、供給中の流体のすべてが平均して負の圧力を受けるということを確実にする。このような負の圧力は、流体内にガスが混入されるようになるのを実質的に阻止し、インク内の気泡に起因するプリントヘッドの故障の可能性を減少する。

沈着装置及び貯蔵器は、相対的に移動可能であり得、その場合において、圧力制御器は、沈着装置に対して固定された空間関係で配置されるのが長所的である。この方法でプリントヘッドと共に移動する圧力制御器は、相対移動によって発生される何等かの圧力パルスが、プリント・ヘッドの入口及び出口における圧力に影響を与えるのを阻止し、従って、プリントヘッドの正しい動作に影響を与えるのを阻止する。このことは、プリント・ヘッドが基板に対して走査されることを必要とする応用において特に有用である。入口及び出口圧力の制御器は、沈着装置上に装着されるのが好ましく、実用的には単一ユニットとして一体化され得る。このことは、可撓性の流れ及び戻り導管（そして任意選択的には圧力及び制御ラインのためのアンビリカル（導管コード））によって与えられるキャリッジ上に容易に装着され得る単一ユニットを提供する。上述したように、圧力は、プリントヘッドにおいて制御されるので、流れ及び戻り導管における圧力は、正確に維持される必要がない。圧力調整器は、可撓性導管の移動から帰結する何等かの圧力変動がプリントヘッドに影響を与えないと言うことを確実にする。さらに、走査質量（ｓｃａｎｎｉｎｇ ｍａｓｓ）は最小にされる。

プリントヘッドに入る流体の温度は、制御されるべきであり、プリントヘッドによって加熱されているプリントヘッドを出る流体からは隔離されるべきである、ということが知られている。従って、入口及び出口圧力制御器が一体化されるとき、入口流体経路は、出口流体経路から隔離されることが望ましい。

好適な実施形態において、入口及び出口圧力制御器は、入口及び出口における流体の静水頭（ｓｔａｔｉｃ ｈｅａｄ）を限定する流体の自由表面を有するタンクを備える。入口及び出口圧力は、さらに、自由表面上の空間における圧力によって制御され得る。自由表面上の圧力を制御することは、圧力制御器が、小滴沈着装置に対して任意の高さに置かれることを許容する。これらの圧力を、入口タンク上では大気圧であり、出口タンク上では負であるように選択することによって、制御器は、同じ高さに置かれ得、なおかつ、ノズル圧力を僅かに負の値に維持することができる。タンクにおける前記自由表面の高さは、望ましくは、オーバーフローイング・ウェアによって決定される。

タンクは、小滴沈着装置上に直接装着され得、導管は、タンクを入口及び出口に接続し得る。この導管を横切る圧力降下は、該装置を横切る圧力降下と比べて無視し得るはずである。導管は剛性であるのが好ましく、長さが２００ｍｍより小さいのが望ましく、１００ｍｍより小さいのが一層望ましい。導管は、５０ｍｍよりも長く無いのが最も望ましい。導管の内孔は、５ｍｍよりも大きいのが長所的であり、小滴沈着装置の入口及び出口の開口を整合させるように選択され得る。

システムは、前記貯蔵器から供給される複数の沈着装置を備え得る。さらに、複数の沈着装置は、前記複数の沈着装置の入口及び出口における流体圧力を所望の値に維持する前記圧力調整器と並列に接続され得る。これは、プリントの解像度及び／またはプリント・スワス（ｓｗａｔｈ）幅を高めるために、多数のプリント・ヘッドを並べて配列する場合に適切であり得る。幾つかのプリントヘッドは、望ましくは、入口及び出口圧力制御器と単一のユニットに一体化され得る。

第２の態様によれば、本発明は、入口、出口を有し、かつ放出ノズルと連通する少なくとも１つの圧力室を含む小滴沈着装置に流体を供給するための方法であって、
遠隔の供給からの流体の流れを、前記小滴沈着装置への入口において受けるステップと、
第１の所定の圧力で前記入口に流体を印加するステップと、
前記第１の圧力とは無関係な第２の所定の圧力で、前記小滴沈着装置の出口から流体を受けるステップと、
前記遠隔の供給へ流体の流れを、前記小滴沈着装置の出口から戻すステップと、
を含み、前記第１及び第２の所定の圧力間の差は、前記少なくとも１つの圧力室を通る流体の流れを駆動する方法を提供する。

本発明の第３の態様は、小滴沈着システムであって、
流体の入口、流体の出口、及び水滴放出のための少なくとも１つのノズルを有する沈着装置と、
流体貯蔵器、及び該貯蔵器から前記沈着装置を通して前記入口及び前記出口を介して前記貯蔵器に戻すよう流体を循環させるための流体供給回路を備える流体供給アセンブリと、
を備え、当該システムにおける流体の全自由表面に渡る平均圧力が周囲圧力以下であるように配列されている小滴沈着システムから成る。

さて、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

図２は、閉じられた熱管理される、ノズルにおける部分大気圧で放出室を通って再循環する流体の供給を示す。それは、ガス吸込み（gas absorbtion）の問題がないように（ノズルにおける以外に）大気から完全に密閉されているという利点を有する。システムは簡単であり、それ故、低価格でもある。それは、また、コンパクトでもあり、構成要素の配置に関して、特にその高さに関して柔軟でもある。ポンプは、上流への正の圧力及び下流への負の圧力を発生し、ポンプの速度は、最大のプリントヘッドの放出流れを超える流れが維持されるように選択されている。流れは、一般的には最大放出流量の１０倍であり、最大放出流量の３０倍までになり得る。

ポンプとノズルとの間のプリントヘッドの内部への流路を含む圧送回路（ポンピング回路：pumping circuit）は、その流体インピーダンスにおいて実質的に対称であるが、ノズルにおいて必要とされる小さい部分大気圧を発生するために、プリントヘッドへの入口を提供する回路の側は、僅かに高いインピーダンスを有する。対称の配列は最も便宜的であり、その理由は、ポンプがプリントヘッドから離れているようにすることが最も有用であるということに留意すべきであるが、しかし、非対称の実施形態も、導管のインピーダンスがそれに応じて偏向されるように構成され得る。

インク貯蔵器は、回路内のその位置に適切な圧力に維持される。示された実施形態においては、貯蔵器がポンプの入口に近接して配置されている場所で小さい真空が必要とされる； このことは、インクのガス化が減少され得るので有利であることが知られている。そのことは、空気が圧送回路におけるインクに接触しないようにインクが折りたたみ式の貯蔵器内に収容されている場合に有利である。与えられた圧力の適切な変化と共に回路内のいずれかの場所に貯蔵器をもたせることは実行可能である。放出性能（小滴形成）の観察はインク・システムの状態、及び例えば貯蔵器に与えられる圧力に対して行われる修正的な調整を知らせるために用いられ得る。さらに、システムの構成要素が特定の高さで配置されることが必要ならば、次に、貯蔵器の圧力は、ノズルの圧力を修正するために用いられる。

このシステムは、流体インピーダンスが適切に制御されるように構成要素及び流体の設計及び製造に注意することを必要とする。流体の粘性の均一性も流体インピーダンスに影響を与えるので、例えば、熱制御により、流体の温度を注意深く管理することが望ましいかもしれない。また、動作温度が起動後の短期間で達成されるように、回路内におけるインクの量（volume）、従って熱質量、を小さくすることも望ましいかもしれない。

ポンプは、圧力パルスがノズルのメニスカス（ノズルにおける圧力）を混乱させることができないように円滑であるべきである。ギヤ−・ポンプが適切な型の例である。

長所的には、ポンプの型の選択において一層大きい自由度を許容するように、貯蔵器は（内部の流体のかさ及びコンプライアンス並びに一層重要には容器／バッグそれ自体のコンプライアンスに起因して）緩衝器として動作する。熱制御ユニット（加熱器及び／または冷却器及び／または熱交換器）は同様の特性を呈する。最後に、適切なコンプライアンスを提供するのは導管（またはその領域）であり得る。コンプライアンス／緩衝性がポンプの流れ及び戻り管路の双方に与えられることが望ましいかもしれない。

長所的には、このシステムはインクが大気によるガス化を受けやすくないように構成され得る（あまり問題とならないノズル自体における以外では）。

要約すると、この第１の実施形態は、プリントヘッドと、ポンプと、導管と、貯蔵器と、回路に接続された熱制御器とを備える。事実上、製造許容差（公差）及び構成要素の摩耗（例えば、ポンプ）並びに流体の型／バッチにおける変動がシステムの圧力に変化をもたらすので、必要な許容差を維持することが困難であり得る。

従って、図３は、フィードバック・ループが圧送回路の圧力を制御するために用いられる場合に提案された代替的なシステムを示す。圧力センサは、プリントヘッドにまたはその近辺に配置され、制御システムを介してシステム圧力を管理するために用いられる。示された実施形態において、流量（ポンプ速度）または貯蔵器に与えられる圧力が制御されるように示されている。等しく、システム・インピーダンス（例えば、貯蔵器を介する導管の直径）に対する変化が与えられ得る。

長所的には、フィードバック・システムを含めることは、価格を節約するために用いられ得る。熱制御は除去され得、低い精度の構成要素が用いられ得る。しかしながら、熱制御を含めることは、この実施形態とも適合し得ることは変わりが無い。

（入口における）センサＰ_ＩＮとノズルとの間の及びノズルと（出口における）Ｐ_ＯＵＴとの間のインピーダンスは知られており、良好に制御されている（このことは、プリントヘッドの製造において用いられる精密な製造方法と共に容易である）。このことは、ノズルにおける圧力が、フィードバック・ループによって決定されかつそれを介して密接に制御されるのを許容する。

Ｐ_ＩＮ及びＰ_ＯＵＴ間の圧力差は、最大放出流量よりも相当に大きいはずであるプリントヘッドを通る流量を決定する。この流量は、ノズルから流体が放出されていない間、再循環システムにおいて一定である。

小さい負の圧力を受けているにもかかわらず、貯蔵器内の流体は大気ガスを液化し続けるであろう。ガスの吸込みを避けるために、部分大気圧は、ノズルにおいて必要とされる部分大気圧（５００−２０００Ｐａ）よりも相当低くなければならない。貯蔵器における圧力は、プリントヘッドの出口からの戻りパイプ（管路）のインピーダンスに打ち勝つよう選択されるべきであり、該インピーダンスは、他のものの中でもとりわけ、パイプの長さに依存する。図４の実施形態は、導管が短い場合（システムが密接に一体化されている場合）に流体抵抗器によって与えられる、または導管が長いまたは小さい直径のものである場合に導管自体によって（例えば、プリントヘッドが一緒に密接にパックされている場合の応用においてまたは走査（スキャニング：scanning）応用において）与えられる、さらなるインピーダンスを組み込んでいる。

長所的には、インク貯蔵器は、ガスの吸込みを避ける一層大きい部分大気圧を今や受けることができ、そして、プリントヘッドに近接した圧力が先の実施形態に従って留まっている間に、流体に活動的に脱ガスさせることができる。貯蔵器は、今や開放型のものであるべきであり、流体内で液化されたガスが自由に逃げることができるように、部分大気圧における空気（またはガス）が自由表面に与えられる。例えば、円筒形の貯蔵器に対して接線方向の入口を持たせ、表面上で‘渦を巻く’流体を入れることによって、貯蔵器に入る流体が或る時間期間の間表面に近接して留まるように、貯蔵器を配列するのが望ましい。供給中の流体を負の圧力にさらすことのさらなる長所は、（非水成の）流体が脱湿または除湿を受け得るということである。このような流体にとって、水蒸気は、負の圧力を提供する真空ポンプを通して除去される。これらのプロセスは、貯蔵器の内側の流体流路の注意深い設計によって加速され得る。前述したように、熱制御は、（示されていないが）このシステムと適合し得る。

図５は、緩衝器及び圧力調整作用がウェア（せき、堰）を含む装置に組み込まれている本発明のさらなる実施形態を示す。ポンプの出口からの流体は、流体レベルを維持するウェアに流れ込み、過度の流体はウェアを超えて流れて貯蔵器に戻される。入口ウェアより上のガス量（容積）には圧力が与えられ、及び／または、代替的には、静的なヘッドの高さが構成され得る。ウェアによって抑制されるインク量（容積）は、プリントヘッド入口に供給される。プリントヘッド出口を通って流れるインクは、第２のウェアに戻り、そこで、ガス圧力及び／または静水頭が与えられる。ウェアは、放出流体の自由表面の存在を維持するように作用する。流体のガス化は最小化され、その理由は、ウェア内のインク量（容積）が（貯蔵器のものと比べて）非常に小さくかつ再循環の流体速度に起因して一様に変化され、そしてガスに露出される流体面積も小さいからである。

さらに、インク貯蔵器に与えられる一層大きい負の圧力が、補充貯蔵器から流体を引き出すために用いられ、補充バルブを制御するためにシステム・レベル・センサが用いられる。補充貯蔵器は、インク貯蔵器の上または下に置かれ得る。プリントヘッドへの供給に先立って適切に条件付けられる（脱ガス化される、加圧される、加熱／冷却される、及びフィルタリングされる）ように、インク貯蔵器に‘新鮮な’流体が加えられるのが理想的であるということをさらに留意することが価値あることである。

図６は、図５の実施形態に対応するが、出口ウェアに戻る入口オーバーフロー及び制御バルブを含んでいる。要約すると、それは、プリントヘッドと、ポンプと、高いインピーダンスを有する導管と、貯蔵器と、圧力調整器とを備えている。

図７を参照すると、本発明によるインクジェット・プリンティング・システムは、第１の貯蔵器モジュール１０を備えており、該第１の貯蔵器モジュール１０は、入口及び出口導管１２、１４によって第２の圧力調整モジュール１６に接続されており、該第２の圧力調整モジュール１６は、さらなる導管６４、６６によってプリント・ヘッド２０に接続されており、プリント・ヘッド２０は、矢印１８によって示されるようにインクを沈積する。図２に点線で示されるように、種々の構成要素が、さらなる制御器モジュール１００から制御され得る。

プリントヘッド２０は、例えば２１で示されるプリンタ・キャリッジ上で、貯蔵器モジュール１０と相対的に移動可能であり、このため、導管１２、１４は可撓性の配管であり得る。圧力調整器１６は、対照的に、プリント・ヘッドと相対的に移動することが許容されておらず、また、プリンタ・キャリッジ２１に装着され得る。本発明によれば、圧力調整器１６は、プリント・ヘッドが走査されるにつれて例えば可撓性の管１２、１４の移動から帰結する圧力揺動が、プリント・ヘッドに伝えられないのを確実にする。圧力調整器とプリント・ヘッドとの間の固定された空間関係は、さらに、どんな圧力揺動も、後者の２つの構成要素を接続する管６４、６６に生じないのを確実にする。図８に示されるように、モジュール１６は、インク入口２４と、インク放出のためのノズル２２のアレイと、インク出口２６とを有するプリント・ヘッド２０を備える。電気付勢信号がケーブル２７を介してプリント・ヘッドに与えられる。インクは、矢印２８、３０によって示されるように、プリント・ヘッドを通して循環され、プリント・ヘッドの動作に対して妨害となり得る汚れ、気泡及び熱を取り除く。

知られているように、満足な動作は、プリント・ヘッド内の圧力と入口及び出口間の圧力差との双方が制御されるということを必要とする。このため、インクは、自由インク表面３４を有する入口タンク３２から入口２４に供給され、自由インク表面３４は、任意選択的なフィルタ５８を介して大気圧に露出されて、入口導管１２から条件付けられたインクが供給されるオーバフロー・ウェア３６によって維持される。機械的な調整手段（図示せず）は、ノズル２２上のインク表面３４の高さＨが調整されるのを許容し、そのＨの代表的な値は２５０ｍｍである。Ｈが大きいことを必要とされる場合、例えば、それが圧力調整器１６より下の幾つかの距離でプリント・ヘッド２０を配置することが必要な場合、インクの結果のヘッド（ｈｅａｄ）は、プリント・ヘッドの入口２４に対する動作圧力範囲を超え得る。このような環境においては、周囲よりも低い空気圧力がフィルタ５８を介して自由インク表面に与えられて、プリント・ヘッドの入口２４における圧力を修正し得る。

出口２６における圧力も、真空ライン４６を介して、代表的には−７０ｍｂａｒゲージの部分大気圧に露出されるけれども、出口タンク４２における自由表面４０によって決定される。表面４０は、プリント・ヘッドの出口２６から供給されるオーバフロー・ウェア４４によって維持される。出口タンク４２からのオーバーフロー５０は、出口導管１４を介してインク貯蔵器にフィードバックされる。

出口タンク４２は、ウェア４４の下流にあるフロート・バルブ５４を有しており、流体の作動レベルを導管１４への入口より上に維持し、空気がシステムに入るのを阻止し、かつ、プリント・ヘッドが最大放出速度で動作している場合であり得る、該レベルが降下する場合の真空が失われるのを阻止する。フロート・バルブ５４は、主貯蔵器７０における−４５０ｍｂａｒの公称真空度を手動で調整することによりほぼ中央範囲に維持される。フロート・バルブ５４は、次に、降下させることによりまたは上昇させることにより、それぞれ出口を多くまたは少なく妨害することにより、タンク４２への全流入（これは戻り流れ３０及び入口タンクのオーバーフロー４８の合計である）と整合するよう流出を制御する。

入口タンク３２から出口タンク４２へのオーバーフロー４８は、バルブ、例えば、初期の手動調整だけを必要とするニードル・バルブ５７によって制御される。その後、バルブを通る流れは、入口１２を介してポンプ７２からタンクに供給されるインクの量によって決定されるバルブ上のインクのヘッド（ｈｅａｄ）の制御によって実質的に一定に維持される。特に、センサ５３と組み合わせてフロート５２はインクのレベルを示す信号５６を提供し、該信号は、次に、以下に一層詳細に説明するインク供給ポンプ７２の速度を制御する制御器１００、１０２に供給される。このことは、一方の先端においてドレイン・フロー４８における空気の混入もしくは吸い込みを回避し、そして他方の先端においてウェア３６のあふれ（従って、関連の流体ヘッドにおける増加）を回避する。

５５に示されるように出口インク・タンク４２上に同様のセンサが設置され得、双方のタンク上のセンサは、フロート・バルブまたはフロートがその範囲の外側にあるときを示してオペレータに故障状況を警告するように働く。さらなるバルブ（おそらくソレノイド作動される）が、起動及び停止のための極度のレベル変化に対処するように提供され得る。

タンク３２及び４２は、一緒に、圧力調整器６０を限定し、該圧力調整器６０は、プリント・ヘッド２０と一緒にプリント・ヘッド・モジュール１６を作り上げる。上述したように、（暖かい）出口インクから（冷たい）入口インクを熱的に絶縁することが望ましい。上述した配列において、バイパス・フロー４８は、入口から出口のみを通過し、従って、問題ではないが、しかしながら、タンク３２及び４２には、特に単一のユニットとして一体化されているときに、或る程度の熱絶縁が提供されるべきであることに注意されたし。

調整器と、それぞれのプリント・ヘッド入口及び出口との間の圧力差における変動を最小にするために、調整器６０は、プリント・ヘッド２０上の固定された垂直距離で配置されるのが好ましく、ヘッドに対して同様のフットプリントを占めるのが長所的である（けれども、例えば、異なって曲折した接続によって他の配向も可能であるが）。同様に、入口及び出口圧力上への流れ変動の影響を最小にするために、調整器とプリント・ヘッドとの間の接続６４及び６６は、好ましくは大きい直径のものであり、代表的には、上述した配列においては６ｍｍの内孔（ボア）のものである。このことは、１秒につき約１００ｍｍの代表的なインク速度、並びに、それぞれ約０．５と１ｍｂａｒの対応の動的圧力及び摩擦圧力降下に帰結する。これは、上述したようにインクの流れが＋／−５％だけ変化するにつれて＋／−５％変化し得る。しかしながら、＋／−７５マイクロバールのこのような変動が、プリント・ヘッドの入口及び出口マニフォルド間での６０ｍｂａｒの圧力降下と比較して無視し得る。実際、４ｍｂａｒまでの変動、すなわちプリント・ヘッドの入口及び出口間の圧力降下の＋／−７％までの変動は、プリント・ヘッドの動作に何等悪影響を与えることなく可能であると信じられている。この制限において、調整器／プリント・ヘッド接続は、圧力調整器をプリント・ヘッドのマニフォルド自体に一体化することにより全く不要にされ得る。

プリント・ヘッド・モジュール１６における圧力調整器６０は、入口及び出口導管１２、１４が、プリント・ヘッド２０の圧力要件と無関係に選択されるのを許容する。小さい内孔の可撓性パイプは、プリント・ヘッドが容易に移動するのを許容し、そして、真空ライン４６及びプリント・ヘッドの入力信号ケーブル２７、さらにフロート位置データ、バルブ制御信号等のためのさらなるリードと一緒に、単一の共通の電気ケーブル（アンビリカル）に組み込まれ得る。電子インターフェース・ボード及びコネクタもまた便宜的にプリント・ヘッド・モジュールに組み込まれ得る。

さらに、小さい内孔のパイプは、内部のインクの速度が、プリントヘッド入口におけるセンサとインク供給モジュールにおけるヒータとの間の熱制御応答時間を大いに高めるのを確実にする。受容可能な制御が１分間に１メートルの導管内の平均速度で達成され得るけれども、１分間にほぼ１６メートル以上の速度は、走査応用に良好に適した一層大きい柔軟性の狭い導管に帰結する。

図９は、上述の素子を組み込んだプリント・ヘッド・モジュール１６の好適な実施形態の断面図である。プリント・ヘッドを通る公称流量は１分間につき２００ｍｌ（ノズルを通して放出されるインクの量に依存して＋／−５％）であり、プリント・ヘッドの入口及び出口間の圧力差に対する代表的な値は、５０〜８０ｍｂａｒの範囲にあり、公称的には７０ｍｂａｒであり、他方、ノズルにおける公称部分大気静止圧力は、マイナス１０ｍｂａｒゲージ（＋／−１ｍｂａｒ）であるけれども、−３０ｍｂａｒと同程度に低い圧力が成功裏に働くということが分かっている。

インク・タンク３２には、ウェア３６によって決定されるインク表面レベル３４より下に延びる入口導管１２からのインクが供給される。同時に、該導管には、インク表面レベルより上の１つまたは２つ以上の開口３３が設けられ、該開口は、導管内における何等かの圧力揺動（例えば、以下に説明したポンプ７２によって引き起こされる）が消失するのを許容し、従って、プリント・ヘッドへの供給に何等影響を与えないのを許容する。さらに、開口３３は、インクの流れの方向（導管１２の長手方向軸）において短く作られ得、それにより、インクが表面３４より上の空間における空気に露出される時間の量（上述した形態において約２０ｍｓまで）を最小にする。さらに、空気が拡散し得るインク流れの任意の外部層が、開口３３を通してウェア３４の下流のウェア・プールに流される。

上述の手段は、主貯蔵器７０に生じるインクの脱ガス（もしくは少なくともガス吸収の回避）の利点が失われないのを確実にする。以下に詳細に説明するように、インクは、マイナス４００ｍｂａｒの代表的な圧力において貯蔵器内のその時間の約６０％を費やし、ヒータまたはパイプ内の圧力下でシールされたその時間の約３５％を費やす。大気圧における空気への露出は入口タンクだけで生じ、そこで、ライン４８、出口タンク４２及び出口導管１４を介して主貯蔵器にフィードバックされる前に、約１０ｍｌの代表的な量が、約１０秒間、約１０平方センチメートルの面積に渡って露出される。

図８の例において、調整器は、その上部のウェアがプリント・ヘッド・ノズルのすぐ上の２５０ｍｍに位置付けられるように、かつ、調整器とプリント・ヘッドとの間の全パイプ損失が約３ｍｂａｒであるように位置付けられる。ウェアは、また、加速度の影響を最小にするようにプリント・ヘッド・モジュールが走査されるべき方向に狭くされており、約２５ｍｍのウェアの幅が、０．４ｇの加速度のもとで５ｍｍ以下（約０．５ｍｂａｒに等価）だけ貯蔵器の中央におけるレベルを下げている。

圧力調整器のウェアが正しく動作するために、圧力調整器を通して圧送されたインクの量は、プリント・ヘッドを通って流れるインクの量を、好ましくは少なくとも２０％だけ超えていなければならない。一層高い過度の速度は、おそらく１００％でさえ、プリント・ヘッドにおけるインクが起動後に正しい動作温度に達するためにかかる時間を減少する。インクは、１分につき１６メートルの流れ速度に対応する、上で与えられた流量で、ユニット９２の中央からプリント・ヘッド２０まで移行するために２０秒かかり得る。結果として、温度制御５のシステムに対する時間期間は、数分であり得、（２４°Ｃの代表的な周囲起動温度からの）ウォームアップ時間は約３０分であり得る。

このウォームアップ時間は、局部温度のオーバーシュートを顧慮せずにシステムの熱質量のすべてをウォームアップするように、（図４及び６のシステムにおいて約６０ｋＪの）熱の量を起動時におけるシステムに急速に置くことによって減少され得る。循環しているインクは、熱をすぐに消散し、そして、プリント・ヘッドがその動作温度に接近すると、上述の制御システムは、スイッチ・オンされ得る。特に、ユニット９２におけるカートリッジ・ヒータがプリセット時間の間に最初にスイッチ・オンされ、その後に、目標温度へユニット９２からの温度フィードバックで制御され、該目標温度は、２つのモジュールを接続する導管１２において例えば生じる熱損失を許容するようプリント・ヘッドの動作温度を超えるものである。上述の配列において、この目標温度は、代表的には、公称プリント・ヘッド動作温度を、プリント・ヘッド動作温度及び周囲間の温度差の５０％だけ超えるものであり、例えば、４０°Ｃの公称動作温度及び２４°Ｃの周囲温度に対して４８°Ｃのヒータ温度である。システムの温度が安定化してプリント・ヘッドがその動作温度に接近すると、制御はプリント・ヘッド・センサ９４からの温度フィードバックに切換えられ、最終の動作温度までの残りの数度をプリント・ヘッドに急速にもたらして印刷（プリンティング）が始動するのを許容する。以下に説明するように、このレジーム（ｒｅｇｉｍｅ）は別の制御器モジュールによって履行され得る。さらに、制御器は、未来の機会に適切なヒータのデューティ・サイクルを採用し得るように、周囲、ヒータ及びプリント・ヘッド間の種々の温度差を自己教示して記録し得る。動作温度は、もちろん、例えば必要なインクの粘性を達成するために、インクの種類に依存して調整され得る。インクがサスペンション（懸濁液）である場合、アジテータ（攪拌機）が、それ自体既知であるように主貯蔵器及び／または副貯蔵器に加えられ得る。

インクの温度に依存するインクの粘度がその動作値に近くなるまで、減少された速度でポンプ７２を動作させることは普通であるということに留意されたい。このような減少は、システム全体を通して熱が循環される速度を減少するということ、そして、インク温度における増加を加速することにより、システム全体を通して熱が全速度で循環され得る点を上述の制御のレジームが繰り上げて、さらにシステムのウォームアップ時間を減少するということが認識されるであろう。代替的にまたは追加的に、印刷（プリンティング）が行われるべきときまでにウォームアップしてしまうように、時間切換えがシステムを早期に起動するために用いられ得る。圧力調整器またはプリント・ヘッド上のセンサに近接してヒータを配列することは、また、システムのウォームアップ性能に影響を与えるであろう。

図１０及び１１は、スタッキングまたはラック装着に適切な小さいブロックでパッケージングされるのが好ましい貯蔵器モジュール１０の構成要素を示す。タンク７０は、真空接続８６を介して真空下に保持されるインクの作業量（代表的には、２００ｍｌ）を格納する。プリント・ヘッド・モジュール１６の外にインクを抜き取ることに加えて、この真空はまたガス吸収を阻止し、そしてインクを能動的に脱ガスする（３４°Ｃの代表的な温度及びマイナス４５０ｍｂａｒゲージの圧力においてタンク７０内のその時間の約８０％を費やすインクの結果として）。それは、また、（ボトル８２及びフィルタ５４からの）新鮮なインクが、ソレノイド・バルブ７８を介してタンク内に引き上げられるのを許容し、ソレノイド弁７８は、センサ８０によって感知されるフロート７６のレベルが或るレベル以下に落ちたときはいつも開く。タンク７０は、また、全システムにおけるインクが変更されるのを許容するよう、手動のドレイン・バルブ８６をも有している。

インクは、例えば５ミクロンのカプセル・フィルタ７４であるフィルタと、インク加熱／冷却ユニット９２とによって最初に条件付けられている、例えば膜板ポンプ７２であるポンプによって、タンク７０から入口導管１２に圧送される。インク加熱／冷却ユニット９２は、アルミニウムのブロック８８に埋設されたステンレス鋼のコイル９０と周囲の２つのカートリッジ・ヒータ（図示せず）とを備え得る。これもアルミニウム内に埋設された第２の外側コイル９３は、所望に応じて水を冷却するために用いられ得る。

ユニット９２は、入口タンク３２上またはプリント・ヘッド・モジュールの供給パイプ６４上のセンサ９４からの信号に依存して制御され得る。しかしながら、４ｍの長さ及び４ｍｍの内孔のヒースされない（ｕｎｈｅａｔｈｅｄ）入口導管１２によって貯蔵器モジュールに接続されたプリント・ヘッド・モジュールの代表的な配列のために、

種々のバルブ、ポンプ、ヒータ及び実際プリント・ヘッドそれ自体のための制御器は、図１２に概略的に示される貯蔵器モジュール１０とは別の、さらなるモジュール内に配置されるのが長所的であり得る。制御器モジュール１００は、ポンプ７２の適切な速度を設定するようプリント・ヘッド・モジュール１６からのフロート信号５６を処理するセクション１０２と、適切な電力を供給することによりヒータ９２を制御するよう温度信号９４を用いるセクション１０４とを有する。制御器は、また、フロートの高または低レベル並びに指示及びアラーム目的のための余分なスイッチ出力を取り扱うようプリント・ヘッド・モジュールにおけるバルブを制御し得る。それは、貯蔵器タンク１０に高真空（代表的にはマイナス４５０ｍｂａｒゲージ）及びプリント・ヘッド・モジュール１６に低真空（代表的にはマイナス７０ｍｂａｒゲージ）を供給するための局部圧力指示を有する２つの手動または電子的セットの真空調整器１０８、１１０と、真空エジェクタ１０６または内蔵の真空ポンプを駆動するよう、工場の空気供給１１２への接続を有し得る。各プリント・ヘッド・モジュールにおいて個々に制御されている圧力の結果として、単一の貯蔵器及び制御器モジュールが、幾つかのプリント・ヘッドをサービスするために用いられ得る。さらに、１つの制御器が幾つかの貯蔵器モジュールを制御し得、それらすべてに、同じ２つの真空レベルを供給する。

図１３に示されるように、システムは、単一の貯蔵器モジュール１０から供給される複数のプリント・ヘッド２０を備え得、それにより、必要とされる貯蔵器モジュールの数を減少する。さらに、単一の圧力調整器１６が、図１４に示されるように、幾つかのプリント・ヘッド２０に対する流体圧力を調整し得る。このことは、それ自体既知である５つのプリント・スワス（ｓｗａｔｈ）幅及び／またはプリントの解像度を高めるために、複数のプリント・ヘッドが並んで配列されている場合に適切であり得る。この概念のさらなる拡張は図１５に示されており、それにおいて、入口圧力制御器１０２及び出口圧力制御器１０４は、各々、長い圧力バス１０６に接続されている。圧力制御器は、それぞれ、入口及び出口パイプ１０３及び１０５、並びに、任意選択的な制御及び圧力ライン（図示せず）によって供給される。圧力バスは、その長さに沿って圧力変動が実質的に無いのを確実にするように大きい断面積（１０８において点線で示されている）を有するべきである。幾つかのプリントヘッド１１０は、次に、短い導管１１２を介してバスの長さに沿って接続されているが、プリントヘッドは、バスに直接等しく接続されることもできる。このことは、幾つかの交換可能なヘッドのためにヘッドにおける直接圧力制御を有するコンパクトなプリント・モジュールを提供する。

本発明は、例としてのみ説明されてきており、広範な種々の変更が本発明の範囲から逸脱することなく行われ得るということを理解すべきである。特に、本発明は上述の特定の圧力調整器に制限されるものでは無く、所定の動作範囲内に流体圧力を維持するための任意の適切な手段を用いることができる。

従来技術のインク供給装置を示す図である。 閉じられた再循環のインク供給を示す図である。 フィードバックを含めた図２の改良を示す図である。 入口及び出口ウェアを含めた図２のインク供給のさらなる実施形態を示す図である。 入口及び出口ウェアを含めた図２のインク供給のさらなる実施形態を示す図である。 本発明によるインクジェット・プリンティング・システムの実施形態を示す概略図である。 システムのプリント・ヘッド・モジュールの実施形態を示す概略図である。 プリント・ヘッド・モジュールの好適な実施形態を示す破断図である。 システムの第１の貯蔵器モジュールを示す概略図である。 貯蔵器モジュールの好適な実施形態を示す破断図である。 システムの第３の制御器モジュールを示す概略図である。 ２つのプリントヘッドを用いた本発明の実施形態を示す図である。 ２つのプリントヘッドを用いた本発明のさらなる実施形態を示す図である。 複数のプリントヘッドを用いた本発明の実施形態を示す図である。 複数のプリントヘッドのための圧力制御ユニットを示す図である。

符号の説明

１０ 第１の貯蔵器モジュール
１２ 入口導管
１４ 出口導管
１６ 第２の圧力調整モジュール
２０ プリント・ヘッド
２１ プリンタ・キャリッジ
２２ ノズル
２４ インク入口
２６ インク出口
２７ ケーブル
３２ 入口タンク
３３ 開口
３４ 自由インク表面
３６ オーバフロー・ウェア
４０ 自由表面
４２ 出口タンク
４４ オーバフロー・ウェア
４６ 真空ライン
５２ フロート
５３ センサ
５４ フロート・バルブ
５７ ニードル・バルブ
５８ フィルタ
６０ 圧力調整器
６４、６６ 導管
７０ 主貯蔵器
７２ ポンプ
７４ カプセル・フィルタ
７６ フロート
７８ ソレノイド・バルブ
８０ センサ
８２ ボトル
８６ ドレイン・バルブ
９０ ステンレス鋼のコイル
９２ インク加熱／冷却ユニット
９３ 第２の外側コイル
９４ プリント・ヘッド・センサ
１００ 制御器モジュール
１０２ 入口圧力制御器
１０３ 入口パイプ
１０５ 出口パイプ
１０４ 出口圧力制御器
１０６ 真空エジェクタ
１０８、１１０ 真空調整器
１１２ 短い導管

Claims (50)

1. 入口、出口を有し、かつ放出ノズルと連通する少なくとも１つの圧力室を含む小滴沈着装置に流体を供給するための流体供給装置であって、
   小滴沈着装置に流体を供給しかつ小滴沈着装置から流体を受けるための流体貯蔵器と、
   前記貯蔵器からの流体を受けて、前記入口における流体の圧力を第１の所定の値に維持するように適合された入口圧力制御器と、
   前記貯蔵器に流体を戻して、前記出口における流体の圧力を第２の所定の値に維持するよう適合された出口圧力制御器と、
   を備え、前記第１及び第２の値間の差は、前記少なくとも１つの圧力室を通る流体の流れを駆動する装置。
2. 小滴沈着中に、流体は、前記出口圧力制御器から前記貯蔵器を通して前記入口圧力制御器に絶え間なく循環する請求項１に記載の装置。
3. 前記入口圧力制御器は、何等かの変動とは無関係に前記入口における流体の圧力を前記入口に供給される流体の圧力に維持する請求項１または２に記載の装置。
4. 前記出口圧力制御器は、何等かの変動とは無関係に前記出口における流体の圧力を前記出口から戻された流体の圧力に維持する請求項１乃至３のいずれかに記載の装置。
5. 前記入口圧力制御器は、前記小滴沈着装置に対して空間的に固定されている請求項１乃至４のいずれかに記載の装置。
6. 前記出口圧力制御器は、前記小滴沈着装置に対して空間的に固定されている請求項１乃至５のいずれかに記載の装置。
7. 前記入口及び出口圧力制御器は、小滴沈着装置に対して実質的に同じ高さで配置されている請求項１乃至６のいずれかに記載の装置。
8. 前記入口及び出口圧力制御器は、単一のユニットに一体化されている請求項１乃至７のいずれかに記載の装置。
9. 前記圧力制御器は、前記小滴沈着装置に装着されている請求項１乃至８のいずれかに記載の装置。
10. 前記圧力制御器及び前記小滴沈着装置は、単一のユニットに一体化されている請求項１乃至９のいずれかに記載の装置。
11. 前記入口圧力制御器は、前記入口に接続された第１のタンクを備え、該第１のタンク内の流体の自由表面は前記入口における静水頭（ｓｔａｔｉｃ ｈｅａｄ）を限定する請求項１乃至１０のいずれかに記載の装置。
12. 前記第１のタンク内の前記自由表面の高さは、オーバーフローするウェアによって決定される請求項１１に記載の装置。
13. 前記第１のタンク内の前記自由表面は、大気圧を受ける請求項１１または１２に記載の装置。
14. 前記出口圧力制御器は、前記出口に接続された第２のタンクを備え、該第２のタンク内の流体の自由表面は、前記出口における流体の静水頭を限定する請求項１乃至１３のいずれかに記載の装置。
15. 前記第２のタンク内の前記自由表面の高さは、オーバフローするウェアによって決定される請求項１４に記載の装置。
16. 前記自由表面は、負の圧力を受ける請求項１４または１５に記載の装置。
17. 前記圧力制御器は、さらに、オーバフローする流体が通過するそれぞれのトラフ（trough）を備える請求項１２または１５に記載の装置。
18. 前記第１のタンク内の流体の流量は、前記第１のタンクのオーバフロー・トラフ内の流体のレベルに依存して制御される請求項１７に記載の装置。
19. 前記第１のタンクのオーバフロー・トラフから前記第２のタンクのオーバフロー・トラフまでの流体の流れのためのバイパス通路を含む請求項１７または１８に記載の装置。
20. 前記第２のタンクのオーバフロー・トラフ内の流体のレベルは、前記第２のタンクのオーバフロー・トラフから前記貯蔵器への流量を制御する請求項１７、１８または１９に記載の装置。
21. 前記圧力制御器は、前記タンクを前記入口に接続する導管を含む請求項１１乃至２０のいずれかに記載の装置。
22. 前記導管は、実質的に剛性である請求項２１に記載の装置。
23. 前記導管は、長さにおいて１００ｍｍより短い請求項２１または２２に記載の装置。
24. 前記導管を横切る圧力降下は、前記小滴沈着装置を横切る圧力降下の５パーセントより小さい請求項２１乃至２３のいずれかに記載の装置。
25. 前記導管を横切る圧力降下は、５ｍｂａｒよりも小さい請求項２１乃至２４のいずれかに記載の装置。
26. 前記導管は、５ｍｍよりも大きい内孔を有する請求項２１乃至２５のいずれかに記載の装置。
27. 前記遠隔の貯蔵器を、前記第１または第２のいずれかの所定圧力よりも負の圧力に維持するための真空源を含む請求項１乃至２６のいずれかに記載の装置。
28. 前記貯蔵器及び前記小滴沈着装置間で流体を圧送するためのポンプを含み、前記入口における流体圧力は、前記ポンプと、前記ポンプ及び入口間の流体インピーダンスとによって決定され、前記入口圧力制御器は、前記入口における流体圧力を監視して、前記第１の所定値を維持するよう前記ポンプを制御する請求項１乃至１０のいずれかに記載の装置。
29. 前記出口における流体圧力は、前記遠隔の貯蔵器における負の圧力と、前記遠隔の貯蔵器及び出口間の流体インピーダンスとによって決定され、前記出口圧力制御器は、前記出口における流体圧力を監視して、前記第１の所定値を維持するよう前記真空源を制御する請求項２７に記載の装置。
30. 構成要素間の前記流体インピーダンスは，これらの構成要素を接続する流体導管のインピーダンスである請求項２８または２９に記載の装置。
31. 構成要素間の前記流体インピーダンスは、これら構成要素間の１つまたは２つ以上の流れ制限器のインピーダンスを含む請求項２８または２９に記載の装置。
32. 小滴沈着装置は、流体貯蔵器に対して移動可能である請求項１乃至３１のいずれかに記載の装置。
33. １つ以上の小滴沈着装置が、各入口及び出口圧力制御器と関連している請求項１乃至３２のいずれかに記載の装置。
34. 前記１つ以上の装置は並列に接続され、各装置の入口及び出口における圧力は、それぞれ、前記入口及び出口圧力制御器によって維持される請求項３３に記載の装置。
35. 前記１つ以上の装置及び前記入口及び出口圧力制御器は、単一のユニットに一体化される請求項３４に記載の装置。
36. 入口、出口を有し、かつ放出ノズルと連通する少なくとも１つの圧力室を含む小滴沈着装置に流体を供給するための方法であって、
    遠隔の供給からの流体の流れを、前記小滴沈着装置への入口において受けるステップと、
    第１の所定の圧力で前記入口に流体を印加するステップと、
    前記第１の圧力とは無関係な第２の所定の圧力で、前記小滴沈着装置の出口から流体を受けるステップと、
    前記遠隔の供給へ流体の流れを、前記小滴沈着装置の出口から戻すステップと、
    を含み、前記第１及び第２の所定の圧力間の差は、前記少なくとも１つの圧力室を通る流体の流れを駆動する方法。
37. 前記遠隔の供給からの前記流体の流れは、前記第１の所定の圧力とは異なった圧力で前記入口で受けられる請求項３６に記載の方法。
38. 前記遠隔の供給への前記流体の流れは、前記第２の所定の圧力とは異なった圧力で前記出口から戻される請求項３６または３７に記載の方法。
39. 小滴沈着中に前記遠隔の供給を通して絶え間なくインクを循環させるステップをさらに含む請求項３６乃至３８のいずれかに記載の方法。
40. 前記第１の圧力または第２の圧力のいずれかよりも実質的に負の圧力に前記遠隔の供給を維持するステップをさらに含む請求項３６乃至３９のいずれかに記載の方法。
41. 前記入口に流体を印加する前記ステップは、前記入口における流体の静水頭を維持するステップを含む請求項３６乃至４０のいずれかに記載の方法。
42. 前記出口から流体を受けるステップは、前記出口における流体の静水頭を維持するステップを含む請求項３６乃至４１のいずれかに記載の方法。
43. 前記第１または第２の所定の圧力は、前記静水頭、及び該静水頭を限定する流体の自由表面に印加される圧力によって決定される請求項４１または４２に記載の方法。
44. 前記第１の所定の圧力は、前記遠隔の供給から流体を圧送するポンプと、該ポンプ及び前記入口間の流体インピーダンスとによって創設される請求項３６乃至４０のいずれかに記載の方法。
45. 前記入口における流体の圧力を監視し、前記第１の所定の圧力を維持するよう前記ポンプを調節するステップをさらに含む請求項４４に記載の方法。
46. 前記第２の所定の圧力は、前記遠隔の供給から流体を圧送するポンプと、該ポンプ及び前記出口間の流体インピーダンスとによって創設される請求項３６乃至４０のいずれかに記載の方法。
47. 前記出口における流体の圧力を監視し、前記第２の所定の圧力を維持するよう前記ポンプを調節するステップをさらに含む請求項４６に記載の方法。
48. 遠隔の供給は負の圧力に維持され、前記第２の所定の圧力は、前記遠隔の供給における前記負の圧力と、前記遠隔の供給及び前記出口間の流体インピーダンスとによって創設される請求項３６乃至４０のいずれかに記載の方法。
49. 前記出口における流体の圧力を監視し、前記第１の所定の圧力を維持するよう前記負の圧力を調節するステップをさらに含む請求項４８に記載の方法。
50. 小滴沈着システムであって、
    流体の入口、流体の出口、及び水滴放出のための少なくとも１つのノズルを有する沈着装置と、
    流体貯蔵器、及び該貯蔵器から前記沈着装置を通して前記入口及び前記出口を介して前記貯蔵器に戻すよう流体を循環させるための流体供給回路を備える流体供給アセンブリと、
    を備え、当該システムにおける流体の全自由表面に渡る平均圧力が周囲圧力以下であるように配列されている小滴沈着システム。

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