JP2022528778A - 流体用インクジェット印刷ヘッド - Google Patents

Abstract

流体を分配するための印刷ヘッド（１０）が提供される。印刷ヘッドは、少なくとも１つのチャンバ（１２）と、少なくとも１つのチャンバに封入された圧電作動式流路分配器のアレイ（１４）と、マルチオリフィス分配板（１６）と、圧縮空気の供給源と空気流を方向付けるように構成された空気流コントローラとを含む空気分配要素（１８）と、を備えている。

Description

本発明は、流体を分配するための印刷ヘッドおよびシステム、特に流体分配システムにおける印刷ヘッドに関する。印刷ヘッドは、デジタル制御の圧電作動式流路分配器のアレイと空気分配要素で構成されており、結果として得られるシステムは、材料の浸透またはコーティングに必要な工業用流体の高精度の分配または投与が可能である。コーティングされる材料には、繊維、紙、織物、金属表面、プラスチック表面が含まれる。

精密コーティングは、分配器オリフィスのデジタル制御によって実現され、工業用流体の２Ｄおよび３Ｄ分布を目標値の数パーセント以内に制御できる。コーティングまたは投与のための流体の精密な塗布のこの原理は一般的であり、多くの産業用途に適用可能である。さらなる例示的な用途には、繊維コーティング、印刷用の段ボールへの前処理の適用、多層電池材料の製造、表示装置の要素の製造、金属鋳造用の３Ｄ印刷金型が含まれる。

現在、繊維コーティングは、主に大量の廃水（通常は繊維の重量の何倍も）が発生するため、環境に悪影響を与えるプロセスである。
従来のコーティングプロセスは、浴浸漬コーティング、スプレー、およびローラー塗布機構によるパディングである。これらの方法はすべて、一般に繊維材料を過剰摂取して、コーティングされる物質がコーティングプロセス全体を通して過剰に存在し続けることを保証し、コーティングされる物質を傾斜させて繊維材料を残す濃度勾配の生成を回避する。

伝統的に、浴浸漬コーティングは、コーティング材料の繊維表面への吸収を可能にするために行われる。このプロセスで使用される水の重量は、多くの場合、余分なものを洗い流すために必要になるため、繊維の重量の何倍にもなる。コーティングは水に実質的に不溶性であり得、繊維表面に吸着し、繊維に拡散して閉じ込められるまでに時間がかかる。代替として、コーティングはローラーの「パディング」プロセスを介して塗布され得る。

過剰なコーティングを塗布する必要なしに、必要なコーティングのみを繊維基板上に正確に分配するための本発明に基づく新しい工業用装置が生じたのは、この背景に対抗している。開示されたアプローチは、必要な量のコーティングを分配するだけで洗浄プロセスを排除または削減することにより、業界の持続可能性プロファイルの段階的変化を可能にする。この分野で公知のデジタル分配プロセス、すなわちデジタルインクジェット印刷は、工業用スループットで動作し、コーティングを３Ｄ基板の内部構造にそれぞれ供給するのに十分な高流量および十分に高い液滴速度で流体を分配することができない。

本発明の装置は、印刷ヘッドがコーティングを吸収するための繊維基板の容量の領域でコーティングを送達できるという利点を備えた、デジタル制御された投与システムを介して、コーティングなどの流体を２Ｄまたは３Ｄ基板、例えば、繊維および布地に塗布するのに適した工業用印刷ヘッドである。したがって、本開示の装置は、浸漬浴の必要性、および繊維から過剰なコーティングを洗浄する必要性を低減するために使用することができる。

段ボールは、バリア特性、印刷適性、および装飾を提供するために、コーティングでパターン化されることがよくある。これらのコーティングは現在、アナログ印刷技術またはスプレーコーティングを使用して塗布されている。

本発明の主題である印刷ヘッドは、従来のデジタルインクジェット印刷ヘッドでは利用できない一連の低中粘度コーティングをデジタルでパターン化することができる。これにより、必要な場合にのみコーティング機能を正確に適用できる。例えば、防水カートンボードの場合、コーティングは箱の外面にのみ塗布され得る。デジタル印刷の前処理の場合、コーティングは印刷される領域にのみ塗布され得る。

本発明の第１の態様によれば、流体を分配するための印刷ヘッドであって、少なくとも１つのチャンバと、少なくとも１つのチャンバに封入された圧電作動式流路分配器のアレイと、マルチオリフィス分配板と、圧縮空気の供給源と空気流を方向付けるように構成された空気流コントローラとを含む空気分配要素と、を備えた印刷ヘッドが提供される。

圧電作動式流路分配器のアレイを備えた印刷ヘッドを提供することにより、コーティング流体の浴を有する従来のコーティング方法の必要性が排除される。代わりに、霧化された流体の微小液滴を、制御された速度で材料に直接分配することができる。

空気分配要素は、例えば、液滴を下塗り領域に偏向させることによって、または空中で大きすぎる液滴を乾燥させることによって、分配された微小液滴の均一性を改善するために使用され得る。空気流は、印刷ヘッドの統合冷却システムとしても機能する。

圧電作動式流路分配器は、プロセッサによって制御することができ、プロセッサは、各圧電作動式流路分配器を独立して制御するように構成することができる。流路分配器をプロセッサで制御し、必要に応じて互いに独立して制御できるため、材料の吸光度容量に合わせて流体堆積量を正確に制御できる。これにより、分配される流体の種類を切り替えながら、瞬時の流体切り替えが可能になり、１回の染色で多成分材料を製造できるようになり、また、材料で検出された不均一な欠陥を自動的にインラインで修正できる可能性もある。例えば、下塗りされた流体領域が検出された場合、分配器から分配される流体の量を増やすことができる。

空気分配要素は、流路分配器の分配器先端に対して空気流を方向付けるように構成され得る。流路分配器の先端に対して空気流を方向付けることで、分配された流体の均一性をブロックまたは低下させる可能性のある、印刷ヘッド内の流体液滴の蓄積に関する既知の問題のリスクを低減できる。

いくつかの実施形態では、空気分配要素は、少なくとも２つの流路分配器の少なくとも１つの分配器先端に対して単一の空気流を方向付けるように構成され得る。２つの流路分配器の先端に対して単一の空気流を方向付けると、必要な空気分配要素の数が最大で半分に減り、印刷ヘッドのメンテナンスが少なくなり、必要な圧縮空気が少なくなり、ソリューション全体が安価になり、均質な印刷ヘッドとなり得る。

空気分配要素は、分配された流体を制御された方式で偏向させるために、流路分配器から分配された流体の流れと実質的に平行に空気流を方向付けるように構成され得る。空気流を流体の流れと実質的に平行に方向付けることにより、流体の液滴を導き、均質でより正確に方向付けられた液滴の分布を形成することができる。さらに、分配された流体を空気流で偏向させることにより、材料への流体の拡散領域を有利に制御し得、繊維への流体の適用のリアルタイムで用途の広い制御が可能になる。

空気分配要素は、１～１，０００Ｈｚの範囲の周波数で周期的に空気流を適用するように構成され得る。スプレーの周期的な偏向を使用して、隣接するノズル間の平均化を高め、流路分配器のアレイ全体に分配される流体の均一性を高めることができる。

分配されるガスは、圧縮空気を含み得、および／または圧縮空気であり得る。代替として、または追加として、分配されるガスは、ヘリウムまたは窒素などの不活性ガス、またはアンモニアなどの反応性ガスを含み得る。分配されるガスは、複数のガス成分を含み得る。

チャンバまたは各チャンバは、チャンバ内に負または正であり得る制御された圧力が存在するように、既知の組成および流れプロファイルの流体で満たされ得る。印刷ヘッドの内部構成要素を含むチャンバを十分に特性化された流体で満たすことにより、流路分配器のノズルからの望ましくない蒸発と流体の落下を低減することができ、チャンバを外部汚染から密閉するのに役立つ。さらに、制御された圧力は、流路分配器からの一定の流量を維持するのに役立ち得る。

印刷ヘッドは、マルチオリフィス分配板のオリフィスを通る流体の流れに抵抗するように構成されたシール層をさらに含み得る。
流路分配器の先端は、シール層の開口部と接触し、そこから突出するように構成することができ、さらに、圧電作動時に最小の摩擦または機械的抵抗でシール層に対して移動するように構成され得る。

シール層は、チャンバ内に封入された印刷ヘッド構成要素に追加の保護を提供し、分配された流体の望ましくない漏れを低減し得る。流路分配器のノズル先端をシール層と接触させながら突出することにより、流体を分配する実際のプロセスを妨げることなくシール層が機能することができる。

シール層は、複数の開口部を含む粘弾性膜であり得、膜は、マルチオリフィス分配板の各オリフィスを覆う。さらに、流路分配器がそこから突出するように構成されている膜の各開口部の直径は、流路分配器の先端の直径よりも小さくてもよい。これにより、圧電運動への機械的干渉を最小限に抑えながら、ノズル先端と膜を密接に接触させることで印刷ヘッドを密閉することができる。

いくつかの実施形態では、流路分配器がそこから突出するように構成されているシール層の各開口部の直径は、流路分配器の先端の直径よりも大きくてもよい。シール層と分配器との間のわずかに緩いシールは、分配器の共振周波数が変更または調整されるのを防ぎ得る。

代替として、または追加として、シール層は、分配器に減衰を提供し得る。いくつかの実施形態では、この減衰は望ましくない場合がある。例えば、使用中、分配要素は、振動して定在波を生成することができ、定在波は、少なくとも１つのノードと少なくとも１つの腹とを含み得る。したがって、シール層は、ノードの位置または実質的にその近くに配置することができ、ノードは、定在波システムにおける振動の振幅がゼロである点である。そうすることにより、ノードの振動に対するシールの減衰効果を低減または排除することができる。これにより、分配要素の分配特性を最適に保つことができる。

いくつかの実施形態では、シール層によって提供される減衰が望ましく、流路分配器がそこから突出するように構成される開口部の直径は、事前に指定された共振周波数を達成するために分配器に望ましい量の減衰を提供するように構成され得る。

シール層は、非湿潤性エラストマーまたは非湿潤性コーティングを備えたエラストマーから構成され得る。シール層は、疎水性材料で構成されていてもよく、および／または疎水性コーティングを含み得る。

いくつかの実施形態では、シール層は、金属または合金から構成され得る。金属または合金は、鋼および／またはアルミニウムを含み得る。いくつかの実施形態では、シール層は、コーティング層を含み得る。コーティング層は、ポリテトラフルオロエチレンを含み得る。

金属または合金のシール層は、シール層と分配要素との間に小さな間隙を含み得る。そのような実施形態では、印刷ヘッドは加圧され得、それ故、印刷ヘッドの内側から印刷ヘッドの外側への流体の流れを引き起こす。流体の流れは連続的であり、分配要素に実質的に平行であり得、汚染物質が流体の流れの方向に逆らって移動する必要があるので、汚染物質が印刷ヘッドに入るのを防ぐように構成され得る。

代替的または追加的に、マルチオリフィス分配板および／または流路分配器の先端は、非湿潤性コーティングを備えていてもよく、および／または疎水性材料および／または疎水性コーティングを使用して製造され得る。

疎水性材料および／またはコーティングは、シリコーンおよび／またはポリテトラフルオロエチレンを含み得る。
非湿潤性および／もしくは疎水性の材料ならびに／またはコーティングは、水性流体がシールによって、シール内またはシールの周囲に蓄積するのを防ぐことができる。

所与の流路分配器を通る流量は、所与の流路分配器のデューティサイクルによって制御することができる。
印刷ヘッドによって分配される流体の速度は、プロセッサによって決定される電圧によって制御可能であり得る。

プロセッサは、分配された流体の広がりをデジタル画像に基づいて制御するように構成され得る。
圧電作動式流路分配器は、プロセッサによって受信されるリアルタイムフィードバックに基づいて制御され得る。リアルタイムフィードバックには、コート重量の検出、色検出、流量検出、ノズル共振周波数、各ノズルの電気駆動要件、の少なくとも１つが含まれ得る。

いくつかの実施形態では、圧電作動式流路分配器は、流体が分配される基板に対して水平であり得る。いくつかの実施形態では、圧電作動式流路分配器は、流体がノズルシール領域に吸い上げられるのを防ぐために、流体が分配される基板に対して傾斜され得る。

いくつかの実施形態では、流路分配器は、水平から最大９０度、６０度、４５度、３０度、２５度、２０度、１５度、１０度、または５度に題され得る。いくつかの実施形態では、流路分配器は傾斜してはならない。例えば、流路分配器は、０から６０度の間、より好ましくは５から４５度の間、そして最も好ましくは１０から３０度の間に題され得る。

いくつかの実施形態では、流路分配要素は、実質的にタンクの底部の下に配置されている。このことは、分配要素内の流体が分配器から流出し、流体経路を詰まらせたり塞いだりしないようにするのに役立ち得る。

印刷ヘッドは、基板に対して往復運動で移動されて、分配された流体を広い領域に分配することができる。運動は、プロセッサによって受信されたリアルタイムフィードバックに少なくとも部分的に基づいて制御され得る。

リアルタイムフィードバックは、基板全体の色検出に基づいていてもよい。
印刷ヘッド内に増大された空気圧があり、それにより少なくとも１つのチャンバの内側から流路分配器の先端に向かう方向に空気流を引き起こし得る。

印刷ヘッドは、流路分配器の先端を囲む追加のチャンバをさらに含み得る。
印刷ヘッドは、冷却機構をさらに含み得、冷却機構は、印刷ヘッドに動作可能に接続されたケーシングを含み得る。ケーシングは、水または空気などの流体を含むように構成することができ、流体は、印刷ヘッドから熱を吸収するように構成され、したがって、印刷ヘッドを冷却する。複数の印刷ヘッドが存在するいくつかの実施形態では、水冷が好ましい冷却機構であり得る。

代替として、または追加として、各印刷ヘッドは、印刷ヘッドの近くで暖かい空気を循環／移動させ、それをより冷たい空気と交換し、したがって印刷ヘッドを冷却するように構成されたファンを備え得る。単一の印刷ヘッドが存在するいくつかの実施形態では、空冷が好ましい冷却機構であり得る。

さらに、本発明によれば、複数の印刷ヘッドに流体を供給するためのシステムが提供され、システムは、複数の印刷ヘッドから分配される流体を保持するための複数のタンクと、流体供給チャンバと、流体供給チャンバ内の流体レベルを検出するためのセンサと、流体供給チャンバと複数のタンクのそれぞれとの間の供給速度および排出速度を制御するための再循環フィードであって、流体供給速度および流体排出速度は、センサによって検出された流体レベルに少なくとも部分的に基づいてプロセッサによって決定される、再循環フィードと、を備えている。

複数の印刷ヘッドへの動的でデジタル制御可能な再循環フィードにより、システムは常に各タンク内の十分なレベルの流体を維持し、不要な流体を主タンクに戻し、廃液を減らし、一定の流体の流れを維持し、したがって効率が向上する。

いくつかの実施形態では、システムは、複数の印刷ヘッドから分配される流体を保持するための単一のタンクを含み得る。
流体供給チャンバと複数のタンクのそれぞれとの間の供給速度および排出は、各タンクについて同じであり得る。複数のヘッダタンクのそれぞれへの均一な供給速度および排出速度を維持することにより、各タンク内の流体のレベルがほぼ同じになり得、したがって、単一の流体供給チャンバからの供給速度および排出速度を制御する単一のセンサによって決定することができる。これにより、１つのセンサで複数のヘッダタンクの流体レベルを効果的に監視できるため、アセンブリのコストと複雑さが軽減される。

センサは静電容量センサであり、システムは、センサのスイッチオンに応答して、複数のタンクのそれぞれへの供給速度を増加させ、複数のタンクのそれぞれからの排出速度を減少させ、センサのスイッチオフに応じて、複数のタンクのそれぞれへの供給速度を減少させ、複数のタンクのそれぞれからの排出速度を増加させるように構成され得る。

いくつかの実施形態では、センサは、タンク内の流体の静水頭を測定するように構成され得る。複数のタンクが提供される実施形態では、センサは、各タンクの静水頭を測定するために提供される。

代替として、または追加として、センサは圧力センサであり、システムは、センサが低圧を検出したことに応答して、複数のタンクのそれぞれへの供給速度を増加させ、複数のタンクのそれぞれからの排出速度を減少させ、センサが高圧を検出したことに応答して、複数のタンクのそれぞれへの供給速度を減少させ、複数のタンクのそれぞれからの排出速度を増加させるように構成され得る。

少なくとも１つの流体流路は、複数のタンクのそれぞれの入口および出口を流体供給チャンバに接続することができ、各タンクの流体流路は、等しい抵抗であり得る。
各タンクの出口は、各タンクの入口よりも高いレベルに配置することができ、堰の原理に基づいて各タンクの最大流体レベルを作り出し得る。

複数のタンクのそれぞれは、タンク入口に隣接して配置された真空ブリードバルブをさらに含み得、真空ブリードバルブは、タンク内の圧力が所定の限界を超えた場合に低抵抗流路を提供するように構成され得る。ヘッダタンクの圧力は、流体供給の近くにある真空ブリードバルブを使用することで安定させることができ、これにより、タンク流体の高さの急激な増加によって引き起こされる過圧を最小限に抑え、低抵抗ルートを介してヘッドスペースから空気を逃がすことができる。

システムは、少なくとも１つの真空ポンプをさらに含み得、真空ポンプは、複数のタンクのそれぞれにおける圧力を制御するように構成され得る。ヘッダタンクの圧力は、ヘッドスペースに適用される真空を使用して設定できる。印刷ヘッドからの流体の分配はタンク内の流体圧力に非常に敏感であるため、流体の正確な分配は安定したヘッダタンク圧力に大きく依存する。

複数のタンクの各タンクは、堰の原理に基づいてそれぞれのタンク内の流体レベルを制御するように構成された調整可能な仕切りをさらに備え得る。
複数のタンクの各タンクの流体出口は、流体が排出されるレベルを調整することによって、それぞれのタンク内の流体レベルを制御するように調整および構成され得る。

システムの圧力制御は、調整ごとに１秒未満のレイテンシを伴う閉ループにすることができる。
システムは、流体を加熱および／または攪拌するようにさらに構成され得る。

システムは、流体を脱気および／または濾過するようにさらに構成され得る。
システムは、各タンク内の流体を再循環させるために使用されるポンプを含み得る。
このシステムは、流体の移動を最小限に抑え、繊維上に分配された流体の均一性を最大にするように構成された赤外線ヒーターをさらに含み得る。

システムは、繊維への気流の浸透を制御するように構成された真空ポンプをさらに含み得る。真空ポンプは、チャネルに動作可能に接続することができ、チャネルは、印刷ヘッドの下に実質的に配置される。より具体的には、チャネルは、印刷ヘッドから分配された流体を受け入れるように構成された繊維の下に実質的に配置され得る。

チャネルは、真空ポンプによって負に加圧することができ、分配要素の近くから繊維を通ってチャネルに空気を引き込むように構成することができる。そうすることで、印刷ヘッドから分配される流体の広がりをさらに減らすことができ、および／または繊維への流体の浸透の制御を高めることができる。

システムは、チャネルと繊維との間に配置されたフィルタをさらに含み得、フィルタは、流体および／または汚染物質がチャネルに入るのを防ぐように構成される。フィルタは使い捨ておよび／または取り外し可能であり得る。フィルタを取り外したら、洗浄して再利用できる。流体および／または汚染物質がチャネルに入るのを防ぐためにフィルタを追加すると、フィルタが真空ポンプに入るのも防止されるため、システムのメンテナンス要件が軽減される。

本発明によれば、少なくとも１つのタンク内の流体を充填、再充填、および／または排出するための方法がさらに提供される。タンクを充填および／または再充填する方法は、供給タンクから印刷ヘッドを供給し、タンクを負に加圧して、インクなどの所望の流体でタンクを目標レベルまで満たす分配要素から流体が滴下するのを防ぐステップと、タンク内の再循環を確立するステップと、分配要素を完全に満たすためにタンク内の負圧を下げ、ノズルにペンダントドロップが形成されないようにするステップと、のうちの少なくとも１つを含み得る。

タンクを排水する方法は、分配要素から流体が滴下するのを防ぐために、タンクを負に加圧するステップと、タンクへの流体供給を停止するステップと、戻りポンプを使用して、タンクを供給タンクに排出するステップと、のうちの少なくとも１つを含み得る。

タンクを排水する方法は、洗剤組成物をタンクに添加し、前述のステップを繰り返すステップをさらに含み得る。洗剤組成物は、水およびドデシル硫酸ナトリウムであり得る。洗剤組成物を追加すると、タンク内に残っている流体が希釈され、その後タンクから排出される。このステップは、ノズルからの流体出力をチェックすることによってタンクがきれいであると決定されるまで、複数回繰り返され得る。

いくつかの実施形態では、分配要素内の流体が完全にタンクに引き戻されるように、タンクは負に加圧され得る。
いくつかの実施形態では、タンクの内面は、ポリテトラフルオロエチレンなどの疎水性材料でコーティングされ得る。疎水性コーティングにより、流体をタンクからより簡単に排出することができる。さらに、そのようなコーティングにより、排水と補充との間にタンクを洗浄する必要性から生じるメンテナンスコストを削減することができる。

次いで、本発明が、添付の図を参照して、例としてのみさらに説明される。

本発明による印刷ヘッドの例を示す図である。 本発明による印刷ヘッドの別の例の等角図および側面図である。 本発明による印刷ヘッドの別の例の等角図および側面図である。 本発明による印刷ヘッドの別の例の等角図および側面図である。 図１のいずれかの印刷ヘッドの一部を形成する、圧電作動式流路分配器およびマルチオリフィス分配板の例示的なアレイの上面図を示す図である。 流体を分配する例示的な圧電作動式流路分配器の側面図を示す図である。 圧電作動式流路分配器の先端に対して空気流を方向付ける空気分配要素の例示的な構成の側面図である。 例示的な液滴拡散に対する空気分配要素の効果の図である。 空気分配要素の空気流コントローラの構成例を示す図である。 流路分配器と接触しているシール層の例示的な構成の側面図である。 複数の開口部を含む例示的なシール層構成要素の上面図である。 圧電作動式流路分配器を囲むチャンバの１つの可能な構成を示す図であり、流路分配器の先端の周りに配置された追加のチャンバがあり、分配器先端の周りの気流およびガス組成を制御するために使用される。 図１のいずれかの印刷ヘッドなどの印刷ヘッドに流体を供給するためのシステムを示す図である。 各ヘッダタンク内の流体レベルおよびメニスカス圧力が調整可能な堰によって制御される実施形態を示す図である。 各ヘッダタンク内の流体レベルおよびメニスカス圧力が調整可能な堰によって制御される実施形態を示す図である。 各ヘッダタンクの出口が調整可能である実施形態を示す図である。 各ヘッダタンクの出口が調整可能である実施形態を示す図である。 本発明によるシステムのデジタル構成要素のブロック図を示す図である。

本開示の様々な態様をさらに説明するために、本開示の特定の実施形態を、添付の図面と併せて詳細に説明する。
図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃおよび図１Ｄを参照すると、印刷ヘッド１０の２つの例が示される。図１Ａに示される例は、１２１ｍｍの印刷幅を提供する４８個の圧電作動式流路分配器１４の適度なアレイを備えたコンパクトな印刷ヘッド１０である。図１Ｂ、図１Ｃおよび図１Ｄは、細長いチャンバ１２と、チャンバ１２に封入された７２０個の圧電作動式流路分配器１４の大きなアレイとを含む１．８ｍ幅の印刷ヘッドの側面図および等角図である。圧電作動式流路分配器１４は、例えば、流体の流れを方向付けるのに適した中空針の形態である。図１Ａから図１Ｄに示されている２つの例は、同じ主要な機能を備えており、以下の説明は各例に等しく適用される。

印刷ヘッド１０は、圧電作動式流路分配器１４の先端が突出するように構成されているマルチオリフィス分配板１６をさらに備えている。図２Ａに示されるように、流路分配器１４の先端は、流体を分配するのに適したノズルの形態である。

有利なことに、圧電作動式流路分配器１４のアレイを提供することは、過剰量のコーティングを含む流体の浴を必要とする従来のコーティング方法の必要性を取り除く。代わりに、本開示の装置は、霧化された流体の微小液滴を、制御された速度で、繊維または布地などの基板材料上に直接分配するように構成される。

図１Ａおよび図１Ｂ、図１Ｃおよび図１Ｄのそれぞれに示される印刷ヘッド１０は、空気分配要素１８をさらに含み、空気分配要素１８は、圧縮空気の供給源２０および空気流２１を方向付けるように構成される空気流コントローラ２２を含む。

空気分配要素１８を使用して、液滴の広がりを制御し、液滴を下塗り領域に偏向させるか、代替として、空気流２１を空中で大きすぎる乾燥液滴に適用することによって、基板上に分配された微小液滴の均一性を改善することができる。

空気分配要素１８から分配される空気流２１は、同時に、印刷ヘッド１０が過熱するのを防ぐための統合冷却システムとして機能し得る。
また、図１Ａから図１Ｄに示されているのは、以降「ヘッダタンク」と呼ばれるタンク３４である。ヘッダタンク３４は、印刷ヘッド１０から分配される流体を保持するように構成される。図１Ａに示す例では、タンクは１００ｍｌから２．５ｌの分配される流体を保持する。

ここで図２Ａを参照すると、流路分配器１４のアレイの構成例がより詳細に示されている。
図示の構成では、中空針の形態である流路分配器１４の長さは、マルチオリフィス分配板１６のオリフィス２８を通って突出する針のノズル先端を備えた分配された流体の方向に実質的に垂直である。

流路分配器１４は、垂直圧電アクチュエータ（図示せず）による作動に応答して流体を分配するように構成される。
特に、作動時に、流路分配器１４のそれぞれは、流路の長さに実質的に垂直な方向に、非常に小さいまたは霧化された流体の液滴を分配する。

圧電アクチュエータは図示されていないが、一実施形態では、流路は、流路分配器の針と接触している複数の圧電アクチュエータによって作動され得る。例えば、流路に垂直に取り付けられた２つの圧電アクチュエータがあり得、流体が堆積されている基板の方向に垂直な流路の制御を可能にする。

流路およびアクチュエータの構成により、分解能制御のいくつかの要素、すなわち、アレイ内の個々のノズルの基板移動方向に垂直な固定オフセット、ならびに、基板の進行方向に垂直な振動、および分配された流体の堆積幅、を実現できる。

図８に概略的に示されているものを含むいくつかの実施形態では、圧電作動要素１４のアレイは、プロセッサ５０、例えば、マイクロプロセッサによって動作される。プロセッサ５０は、個々の分配器がより少ないもしくはより多い流体を分配するように、または異なる周波数で分配するように操作されるように、各圧電作動式流路分配器を独立して制御するように構成される。

プロセッサ５０によって制御され、必要に応じて互いに独立して制御することができる流路分配器１４を有することにより、材料の決定された吸光度容量に一致するように流体堆積量の正確な制御が可能になる。これはまた、瞬時の流体切り替えを可能にし、基板材料に分配される流体の種類を切り替え、したがって、単一のコーティング実行で多成分材料の製造を可能にする。

さらに、基板材料上に分配された流体の均一性に欠陥が検出された場合、上記の構成により、そのような不均一性の自動インライン補正が可能になる。例えば、下塗りされた流体領域が検出された場合、分配器から分配される流体の量を増やすことができる。

圧電作動式流路分配器１４のアレイは、均一な長さの真っ直ぐな針状分配器の単一の列として示されているが、アレイの他の構成が本明細書で企図される。例えば、アレイは、複数の列の分配器、または様々な長さの分配器を含み得る。流路分配器１４は、湾曲していても、または互いに対して異なる角度で湾曲していてもよい。

図２Ｂは、図２Ａに関連して上記で説明された構成における単一の流路分配器１４の側面図を示す。さらに、空気分配要素１８からの空気流２１が、流路分配器１４のノズルに適用されていることが示されている。いくつかの実施形態では、空気流２１は、分配された流体の進行方向に実質的に平行である。

ここで図３Ａを参照すると、印刷ヘッド１０の空気分配要素１８は、流路分配器１４のアレイの分配器先端に対して空気流２１を方向付けるように構成されていることが示されている。空気流２１は、流路分配器１４の長さに実質的に垂直な方向であり、分配された流体の進行方向に実質的に平行である。

そうすることで、空気分配要素１８は、流体が分配されている基板上の分配された流体の液滴の広がりプロファイルを制御するために、流路分配器１４から分配された流体の液滴を偏向させる。

液滴拡散プロファイルの例が図３Ｂに示されており、図３Ｂは、空気分配要素１８からの空気２１の適用された流れがない場合の液滴プロファイル５０の形状、および、空気分配要素１８からの空気２１の適用された流れを伴う液滴プロファイル５２の形状を示している。

有益なことに、液滴プロファイルおよび拡散を制御することにより、流体をより高い分解能で分配することができる。空気流２１の速度は、空気流コントローラ２２によって制御されて、所望の分解能を達成することができ、空気流を使用して、分配された流体を偏向させ、したがって方向付けることができる。

さらに、空気流２１を流路分配器の先端に方向付けることにより、インクなどの他の種類の流体を分配するための印刷ヘッドにおける既知の問題のリスクが低減され、分配された流体は、分配要素のノズル先端に蓄積し、ノズルをブロックするか、または分配された流体の均一性を低下させる。

空気流２１で分配された流体を偏向させ、したがって材料への流体の拡散領域を制御する能力はまた、繊維への流体の適用のリアルタイムで用途の広い制御を可能にする。
いくつかの実施形態では、空気分配要素１８の空気流コントローラ２２は、空気流２１が分配された液滴に周期的に適用されるように構成される。例えば、空気流コントローラは、１～１，０００Ｈｚの範囲の周波数で空気流を分配させ得る。

スプレーの周期的な偏向を使用して、隣接するノズル間の平均化を高め、流路分配器のアレイ全体に分配される流体の均一性を高めることができる。
いくつかの実施形態では、空気流は、２～１０ＰＳＩまたは１４～６９ｋＰａの範囲の圧力で、毎分０．０２８３～２．８３ｍ^３（１～１００立方フィート）または０．０００４７～０．０４７ｍ^３ｓ^－１の流量で駆動される。

ここで図４を参照すると、空気流２１を方向付けるための空気分配要素１８の構成例がより詳細に示されている。
示されるように、空気分配要素は、圧縮空気２０の供給源からの空気流を漏斗および方向付けるように設計されたケーシングに封入されている。ケーシングは、圧縮空気２０の供給源からの供給に近づくほど広くなり、空気が分配されるケーシング内の点で狭くなるように構成される。そのような構成により、空気流２１が高速かつ高分解能で分配されることが可能になる。

空気流コントローラ２２は、空気が分配されるかどうかを制御するためのケーシング内の弁の形をとることができる。空気流コントローラ２２は、プロセッサによってデジタル制御される。例えば、空気流コントローラは、プロセッサ５０によって制御され得る。

ここで図５を参照すると、本開示のさらなる態様が説明され、印刷ヘッド１０は、マルチオリフィス分配板１６のオリフィス２８を通る流体の流れに抵抗するように構成されたシール層２６をさらに含む。

シール層２６は、いくつかの開口部３０で構成され、各開口部３０は、流路分配器１４のアレイの先端が突出するマルチオリフィス分配板１６のオリフィス２８と整列するように構成される。流路分配器がそこから突出するように構成されているシール層２６の各開口部３０の直径は、流路分配器１４の先端の直径よりも小さく、突出した先端が、シール層２６の開口部３０の縁部と密接に接触して配置され、印刷ヘッド１０のチャンバ１２を効果的にシールするようになっている。

例示的な実施形態では、シール層２６は、シリコーンまたはフルオロポリマーなどの粘弾性材料から構成されるマルチオリフィス板である。シール層２６は、例えば、粘弾性膜であり得る。シール層のオリフィスは、通常、流路分配器１４の先端のオリフィスよりも直径が約１０％小さい。例えば、外径９００ミクロンの流路分配針は、直径８００ミクロンの開口部でシールする必要がある。

上記の構成は、流路分配器１４が作動されるときに最小の摩擦または機械的抵抗でシール層に対して流路分配器１４の移動を可能にしながら、チャンバ１２内の流体を効果的にシールする。したがって、本開示のシール層は、流体の分配を阻害しない。

いくつかの実施形態では、シール層２６は、非湿潤性エラストマーまたは非湿潤性コーティング３１を備えたエラストマーから構成される。必要に応じて、マルチオリフィス分配板１６および流路分配器１４の先端にも、非湿潤性コーティングが提供される。シール層と非湿潤性コーティングは、チャンバ内に封入された構成要素に追加の保護を提供し、分配された流体の不要な漏れを低減する。

非湿潤性コーティングは、以下の材料、すなわち、パリレン、フルオロポリマー、ポリオレフィン、ポリイミドなどの疎水性ポリマー、のいずれかから選択される。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の濡れ防止、低接着性の表面コーティングは、反応物混合物の反応生成物である。反応混合物は、少なくとも１つのトリイソシアネートと、エトキシル化スペーサを含むパーフルオロポリエーテルジオール化合物とから構成され得る。いくつかの実施形態において、適切なトリイソシアネートは、Ｄｅｓｍｏｄｕｒ（登録商標）Ｍｏｎｄｕｒ（登録商標）またはＩｍｐｒａｎｉｌ（登録商標）、例えば、Ｂａｙｅｒ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅから入手可能なＤｅｓｍｏｄｕｒ（登録商標）Ｎ ３３００、Ｄｅｓｍｏｄｕｒ（登録商標）Ｎ ３７９０の名前で得られる。

ここで図６を参照すると、圧電作動式流路分配器１４を封入するチャンバ１２の例示的な構成が示されており、チャンバ１２は、流路分配器１４の先端を取り囲む追加のチャンバ２４を含み、追加のチャンバ２４は、分配器先端の周りの気流およびガス組成のさらなる程度の制御を提供するために使用される。

例えば、追加のチャンバは、－１００～１０００ｍｍＨ_２Ｏまたは－９８０～９８００パスカルの範囲でチャンバ内の圧力が制御されるように、既知の組成および流れプロファイルの流体で満たされ得る。いくつかの実施形態では、同じまたは異なる制御された圧力がチャンバ１２に適用される。

印刷ヘッド１０の内部構成要素を含むチャンバ１２を周知の流体で満たすことにより、流路分配器１４のノズルからの流体の望ましくない蒸発または落下を低減し、ならびにチャンバ１２を外部汚染から密閉するのに役立つ。さらに、制御された圧力は、流路分配器１４からの一定の流量を維持するのに役立つ。

次に、図７を参照して、複数の印刷ヘッドに流体を供給するためのシステム３２について説明する。流体が供給される印刷ヘッドは、例えば、上記の印刷ヘッド１０と同じである。

システム３２は、複数の印刷ヘッド１０のそれぞれに対応する複数のヘッダタンク３４を含み、その結果、各ヘッダタンク３４は、各それぞれの印刷ヘッド１０によって分配される流体を含む。システム３２は、複数のタンク３４のそれぞれに流体を供給するための流体供給チャンバ３８と、流体供給チャンバ内の流体のレベルを検出するためのセンサ３６とをさらに備える。

システム３２は、流体供給チャンバ３８と複数のタンク３４のそれぞれとの間の供給速度および排出速度を制御するためのデジタル制御された再循環フィード４０をさらに備え、流体供給速度および流体排出速度は、センサ３６によって検出された流体レベルに少なくとも部分的に基づいて、プロセッサによって決定される。

各ヘッダタンク３４は、再循環フィードから流体を受け取るための入口４２と、再循環フィード４０によって流体が排出され、流体供給チャンバ３８に戻される出口４４とを備える。

システム３２の上記の態様は、各ヘッダタンク３４内で常に十分なレベルの流体を維持し、不要または未使用の流体を流体供給チャンバ３８に戻すことができる動的なデジタル制御可能なシステムを提供する。これにより、廃液が減少し、一定の流体の流れが維持されて詰まりのリスクが軽減され、効率が向上する。

さらに、いくつかの実施形態では、流体供給チャンバ３８と複数のヘッダタンク３４のそれぞれとの間の供給速度および排出は、各タンクについて同じであり、流体供給チャンバ３８と各ヘッダタンク３４との間の流体流路は等しい抵抗であり、各ヘッダタンク３４に出入りする流体の実質的に均一な流れを維持する。

複数のヘッダタンク３４のそれぞれへの実質的に均一な供給速度および排出速度を維持することにより、各タンク内の流体のレベルはほぼ同じになり、したがって、単一の流体供給チャンバ３８からの供給速度および排出速度を制御する単一のセンサによって決定することができる。この構成は、単一のセンサ３６が複数のヘッダタンクの流体レベルを効果的に監視および維持することを可能にすることにより、アセンブリのコストおよび複雑さを低減する。

したがって、上記の構成では、流体レベルが流体供給チャンバ３８内の特定の点より上に到達したことをセンサ３６が検出したことに応答して、システムは、複数のタンク３４のそれぞれへの供給速度を増加させ、複数のタンク３４のそれぞれからの排出速度を減少させるように構成される。同様に、流体供給チャンバ３８内の流体レベルが特定の点より下に到達したことをセンサが検出したことに応答して、システム３２は、複数のタンク３４のそれぞれへの供給速度を減少させ、複数のタンクのそれぞれからの排出速度を増加させるように構成される。

いくつかの実施形態では、上記の構成は、変動が１ｍｍ未満の流体供給チャンバ３８内の周期的に変動するレベルの流体レベルを可能にし、タンク圧力を＋／－０．５ｍｍの範囲内に維持する。

流体供給タンクのレベルは、インフィードおよびアウトフィードポンプによって維持される。
いくつかの実施形態では、センサは、＋／－０．２５ｍｍのオン／オフレベル変化を伴う静電容量センサである。インフィードポンプは、レベルセンサがオフのときにアウトフィードポンプよりも流量を増やしてタンクレベルを上げるようにプログラムされており、レベルセンサがオンのときは逆になり、タンクレベルが低下する。

いくつかの実施形態では、各ヘッダタンク３４の流体出口は、各タンク３４の入口４２よりも高いレベルに配置され、流体の偶発的な過剰供給の場合に各タンクの最大流体レベルを作り出す。

いくつかの実施形態では、複数のタンク３４のそれぞれは、タンク入口４２に隣接して配置された真空ブリードバルブ４６をさらに含む。真空ブリードバルブは、タンク３４内の圧力が所定の限界を超えた場合に低抵抗流路を提供するように構成される。システム３２のこの態様は、空気が低抵抗経路を介してヘッドスペースから逃げることを可能にすることによって、タンク流体の高さの急激な増加によって引き起こされる過圧に対して最小限に抑え、ヘッダタンク圧力を安定させることができることを保証する。

印刷ヘッドからの流体の分配はタンク内の流体圧力に非常に敏感であり、２ｍｍ Ｈ_２０または２０Ｐａを超える変動が流体の分配で観察される。したがって、流体の正確な分配は安定したヘッダタンク圧力に大きく依存する。

したがって、いくつかの実施形態では、システムは、少なくとも１つの真空ポンプ４８をさらに含み、真空ポンプは、複数のヘッダタンク３４のそれぞれのヘッドスペース内の圧力を制御するように構成される。真空ポンプは、圧力の周期的な変動を最小限に抑えるために、高周波圧電空気ポンプであり得る。

ここで、図８Ａ、図８Ｂ、図９Ａおよび図９Ｂを参照して、ヘッダタンク３４および再循環フィード４０の構成例をより詳細に説明する。
図８Ａおよび図８Ｂは、複数の各ヘッダタンク３４内の流体レベルおよびメニスカス圧力が調整可能な堰４５によって制御される実施形態を示している。特に、各ヘッダタンク３４は、流体入口４２が上からタンクの第１の部分に流体を供給し、回転可能、格納式、または他の方法で調整可能な堰がタンクの第２の部分から第１の部分を分割するように構成され、流体出口４４は、タンク３４の第２の部分の壁の低い位置に配置されている。

そのような構成では、調整可能な堰４５の高さを回転、収縮、または他の方法で調整することにより、タンクの第１の部分の流体が堰を越えてタンクの第２の部分にこぼれ、流体出口４４を通って排出されるレベルを変更することによって、タンク内の流体レベルの制御が可能になる。このような構成により、真空ポンプが不要になる。

図８Ａでは、ヘッダタンク３４が閉じた構成で示されている。図８Ｂでは、ヘッダタンク３４が開いた構成で示されている。図８Ｂの開いた構成により、タンクの洗浄およびメンテナンスが簡素化される。

図示の実施形態は、タンクの垂直上に配置された流体入口４２と、後壁の低い位置に配置された流体出口４４とを示しているが、他の構成も可能であり、流体の入口と出口の両方をヘッダタンクの任意の側壁の上または任意の側壁上に配置することができる。

流体レベルとメニスカス圧力を制御するための代替ヘッダタンク構成を図９Ａおよび図９Ｂに示す。
図９Ａおよび図９Ｂの実施形態では、調整可能な堰の代わりに、流体出口４４自体が調整可能である。例えば、図示の実施形態では、流体入口４２および流体出口４４の両方は、ヘッダタンク３４の垂直上に配置され、流体出口４４は、ヘッダタンク３４に到達するレベルが制御可能であるように、格納式または他の方法で調整可能である。したがって、流体出口４４がタンク内に到達するレベルを使用して、タンク３４内の流体レベルを制御することができる。

図９Ａでは、ヘッダタンク３４が閉じた構成で示されている。図９Ｂでは、ヘッダタンク３４が開いた構成で示されている。図９Ｂの開いた構成により、タンクの洗浄およびメンテナンスが簡素化される。

ここで図１０を参照して、本発明の要素のデジタル制御をより詳細に説明する。
上記のように、圧電作動式流路分配器１４のアレイは、プロセッサ５０によって個別に独立して制御される。同様に、空気分配要素１８からの空気流２１は、プロセッサ５０または別のプロセッサであり得るプロセッサによってデジタル制御される空気流コントローラ２２によって調整される。さらに、センサ３６および再循環フィード４０は両方とも、センサ３６からの読み取りに基づいて上記の供給速度および排出速度を決定するプロセッサと通信している。制御プロセッサは、プロセッサ５０または別のプロセッサであり得る。

図示の実施形態では、同じプロセッサ５０は、圧電作動式流路分配器１４のアレイ、空気流コントローラ２２、およびセンサ３６および再循環フィード４０と通信し、それらを制御している。

例示的な実施形態では、プロセッサ５０は、マイクロコントローラ、チップ上のシステム、またはシングルボードコンピュータに対応する。プロセッサ５０は、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、およびインターフェースを含む。特定の他の実施形態では、プロセッサ５０は、複数の揮発性メモリ、不揮発性メモリ、および／またはインターフェースを含み得る。揮発性メモリ、不揮発性メモリ、およびインターフェースは、バスまたは他の形式の相互接続を介して相互に通信する。プロセッサ５０は、コンピュータ可読命令、例えば、本明細書に記載のシステムの特定の態様を制御するための１つまたは複数のコンピュータプログラムを実行する。コンピュータ可読命令は、不揮発性メモリに保存される。プロセッサ５０は、バッテリを含み得る電源から電力を供給される。

Claims (35)

1. 流体を分配するための印刷ヘッド（１０）であって、
   少なくとも１つのチャンバ（１２）と、
   前記少なくとも１つのチャンバに封入された圧電作動式流路分配器のアレイ（１４）と、
   マルチオリフィス分配板（１６）と、
   圧縮空気（２０）の供給源と、空気流を方向付けるように構成された空気流コントローラ（２２）と、を含む空気分配要素（１８）と、
   を備えた、
   印刷ヘッド。
2. 前記圧電作動式流路分配器は、プロセッサ（５０）によって制御され、
   前記プロセッサは、各圧電作動式流路分配器を独立に制御するように構成されている、
   請求項１に記載の印刷ヘッド。
3. 前記空気分配要素は、前記流路分配器の分配器先端に対して空気流を方向付けるように構成されている、
   請求項１または２に記載の印刷ヘッド。
4. 前記空気分配要素は、前記空気流を、前記流路分配器から分配された前記流体の流れに対して略平行に方向付けて、前記分配された流体を制御された方式で偏向させるように構成されている、
   請求項３に記載の印刷ヘッド。
5. 前記空気分配要素は、１～１，０００Ｈｚの範囲の周波数で周期的に前記空気流を適用するように構成されている、
   請求項１～４のいずれか一項に記載の印刷ヘッド。
6. 前記または各チャンバは、前記チャンバ内に負または正であり得る制御された圧力が存在するように、既知の組成および流れプロファイルを有する流体で満たされている、
   請求項１～５のいずれか一項に記載の印刷ヘッド。
7. 前記マルチオリフィス分配板のオリフィス（２８）を通る流体の流れに抵抗するように構成されたシール層（２６）をさらに備えた、
   請求項１～６のいずれか一項に記載の印刷ヘッド。
8. 前記流路分配器の先端は、前記シール層の開口部（３０）と接触し、前記開口部（３０）から突出するように構成され、
   前記流路分配器の先端は、さらに、圧電作動時に最小の摩擦または機械的抵抗を伴って前記シール層に対して移動するように構成されている、
   請求項７に記載の印刷ヘッド。
9. 前記シール層は、複数の開口部を含む粘弾性膜であり、
   前記膜は、前記マルチオリフィス分配板の各オリフィスを覆い、
   前記流路分配器がそこから突出するように構成されている前記膜の各開口部の直径は、前記流路分配器の先端の直径よりも小さい、
   請求項７または８に記載の印刷ヘッド。
10. 前記シール層は、非湿潤性エラストマーまたは非湿潤性コーティングを備えたエラストマーから構成されている、
    請求項７～９のいずれか一項に記載の印刷ヘッド。
11. 前記マルチオリフィス分配板および／または前記流路分配器の先端に、非湿潤性コーティングが設けられている、
    請求項１～１０のいずれか一項に記載の印刷ヘッド。
12. 所与の流路分配器を通る流量は、前記所与の流路分配器のデューティサイクルによって制御される、
    請求項１～１１のいずれか一項に記載の印刷ヘッド。
13. 前記印刷ヘッドによって分配される流体の速度は、前記プロセッサによって決定される電圧によって制御可能である、
    請求項１～１２のいずれか一項に記載の印刷ヘッド。
14. 前記プロセッサは、分配された流体の広がりをデジタル画像に基づいて制御する、
    請求項１～１３のいずれか一項に記載の印刷ヘッド。
15. 前記圧電作動式流路分配器は、前記プロセッサによって受信されるリアルタイムフィードバックに基づいて制御され、
    前記リアルタイムフィードバックは、
    ａ）コート重量の検出、
    ｂ）色検出、
    ｃ）流量検出、
    ｄ）ノズル共振周波数、
    ｅ）各ノズルの電気駆動要件、
    のうちの少なくとも１つを含む、
    請求項１～１４のいずれか一項に記載の印刷ヘッド。
16. 前記圧電作動式流路は、前記ノズルシール領域に流体が吸い上げられるのを防ぐために流体が分配される基板に対して傾斜している、
    請求項１～１５のいずれか一項に記載の印刷ヘッド。
17. 前記印刷ヘッドは、前記基板に対して往復運動で移動されて、前記分配された流体を広い領域に分配する、
    請求項１６に記載の印刷ヘッド。
18. 前記運動は、前記プロセッサによって受信されたリアルタイムフィードバックに少なくとも部分的に基づいて制御される、
    請求項１７に記載の印刷ヘッド。
19. 前記リアルタイムフィードバックは、前記基板全体の色検出に基づく、
    請求項１８に記載の印刷ヘッド。
20. 前記印刷ヘッド内に増大された空気圧があり、
    前記空気圧は、前記少なくとも１つのチャンバの内側から前記流路分配器の先端に向かう方向に空気流を引き起こす、
    請求項１～１９のいずれか一項に記載の印刷ヘッド。
21. 前記印刷ヘッドは、前記流路分配器の先端を囲む追加のチャンバをさらに含む、
    請求項１～２０のいずれか一項に記載の印刷ヘッド。
22. 請求項１～２１のいずれか一項に記載の複数の印刷ヘッドに流体を供給するためのシステム（３２）であって、
    前記複数の印刷ヘッドから分配される流体を保持するための複数のタンク（３４）と、
    流体供給チャンバ（３８）と、
    前記流体供給チャンバ内の流体レベルを検出するためのセンサ（３６）と、
    前記流体供給チャンバと前記複数のタンクのそれぞれとの間の供給速度および排出速度を制御するための再循環フィード（４０）であって、前記流体供給速度および前記流体排出速度は、前記センサによって検出された前記流体レベルに少なくとも部分的に基づいて前記プロセッサによって決定される、再循環フィード（４０）と、
    を備えた、
    システム。
23. 前記流体供給チャンバと前記複数のタンクのそれぞれとの間の前記供給速度および排出は、各タンクについて同じである、
    請求項２２に記載のシステム。
24. 前記センサは、静電容量センサであり、
    前記システムは、
    前記センサのスイッチオンに応答して、前記複数のタンクのそれぞれへの前記供給速度を増加させ、前記複数のタンクのそれぞれからの前記排出速度を減少させ、
    前記センサのスイッチオフに応じて、前記複数のタンクのそれぞれへの供給速度を減少させ、前記複数のタンクのそれぞれからの前記排出速度を増加させる
    ように構成されている、
    請求項２２または２３に記載のシステム。
25. 前記センサは、圧力センサであり、
    前記システムは、
    前記センサが低圧を検出したことに応答して、前記複数のタンクのそれぞれへの前記供給速度を増加させ、前記複数のタンクのそれぞれからの前記排出速度を減少させ、
    前記センサが高圧を検出したことに応答して、前記複数のタンクのそれぞれへの供給速度を減少させ、前記複数のタンクのそれぞれからの前記排出速度を増加させる
    ように構成されている、
    請求項２２または２３に記載のシステム。
26. 流体流路が、前記複数のタンクのそれぞれの入口（４２）および出口（４４）を前記流体供給チャンバに接続し、
    各タンクの前記流体流路は、抵抗が等しい、
    請求項２２～２５のいずれか一項に記載のシステム。
27. 各タンクの前記出口は、各タンクの前記入口よりも高いレベルに配置され、堰の原理に基づいて各タンクの最大流体レベルを作り出す、
    請求項２６に記載のシステム。
28. 前記複数のタンクのそれぞれは、前記タンク入口に隣接して配置された真空ブリードバルブ（４６）をさらに備え、
    前記真空ブリードバルブは、前記タンク内の圧力が所定の限界を超えた場合に低抵抗流路を提供するように構成されている、
    請求項２６または２７に記載のシステム。
29. 前記システムは、少なくとも１つの真空ポンプ（４８）をさらに備え、
    前記真空ポンプは、前記複数のタンクのそれぞれの前記圧力を制御するように構成されている、
    請求項２２～２８のいずれか一項に記載のシステム。
30. 前記複数のタンクの各タンクが、堰の原理に基づいてそれぞれのタンク内の前記流体レベルを制御するように構成された調整可能な仕切りをさらに備えている、
    請求項２２～２８のいずれか一項に記載のシステム。
31. 前記複数のタンクの各タンクの前記流体出口が調整可能であり、
    各タンクの前記流体出口は、流体が排出されるレベルを調整することによって、それぞれのタンク内の前記流体レベルを制御するように構成されている、
    請求項２６～２８のいずれか一項に記載のシステム。
32. 前記圧力制御は、調整ごとに１秒未満のレイテンシを伴う閉ループである、
    請求項２９に記載のシステム。
33. 前記システムは、前記流体を加熱および／または攪拌するようにさらに構成されている、
    請求項２２～３２のいずれか一項に記載のシステム。
34. 前記システムは、前記流体を脱気および／または濾過するようにさらに構成されている、
    請求項２２～３３のいずれか一項に記載のシステム。
35. 各タンク内の流体を再循環させるためにポンプが使用される、
    請求項２２～３４のいずれか一項に記載のシステム。

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