KR20060111900A

KR20060111900A - 액적 침착 장치

Info

Publication number: KR20060111900A
Application number: KR1020067001023A
Authority: KR
Inventors: 로버트 알랜 하비; 하워드 존 매닝
Original assignee: 자아 테크날러쥐 리미티드
Priority date: 2003-07-16
Filing date: 2004-07-16
Publication date: 2006-10-30
Also published as: JP2007516106A; CN1849218A; PL1646505T3; ATE512798T1; WO2005007415A3; RU2323832C2; EP1646505A2; WO2005007415A2; ES2367970T3; AU2004256980A1; RU2006104707A; JP4263742B2; GB0316584D0; BRPI0412682A; US7806515B2; US20070188564A1; CA2532801A1; EP1646505B1

Abstract

잉크제트 프린트헤드는 배열 방향으로 이격되고 각각 잉크 오리피스와 소통되는 배출 챔버들의 배열; 배출 챔버들과 소통되는 유출 충만 챔버들; 및, 배열 방향으로 연장되고 다공성 시이트를 통하여 충만 챔버들과 소통되는 유입과 유출 매니폴드들;을 가진다. 유입 및 유출 매니폴드 안에서는 배열 방향으로 실질적인 정미의 잉크 유동이 있는 반면에, 유입 또는 유출 충만 챔버 안에서는 배열 방향으로 실질적으로 정미의 유동이 없다. 따라서 잉크 압력은 배출 챔버들의 배열에 걸쳐서 일정하다.

Description

액적 침착 장치{Droplet Deposition Apparatus}

본 발명은 액적 침착 장치에 관한 것이며 특히 잉크 제트 프린터들에 관한 것이다.

잉크 제트 프린터들은 더 이상 단순히 사무용 인쇄기로서 간주해서는 아니되며, 그들의 다기능성은 그들이 현재 디지털 출판과 다른 산업상의 시장에서 이용된다는 것을 의미한다. 프린트헤드들이 500 개가 넘는 노즐들을 구비하는 것이 드문 사례가 아니며 2000 개가 넘는 노즐들을 구비하는 "페이지 넓이"의 프린트 헤드들이 가까운 장래에 상업적으로 이용 가능할 것이 기대된다.

프린트헤드를 통한 순환 잉크는 헤드의 밖에 위치된 열교환기에 의해 온도가 제어될 수 있기 때문에 인쇄할 때 그리고 인쇄하지 않을 때 유리한 영향이 미친다는 점이 밝혀졌다.

WO 00/38928 호에 개시된 다른 향상점은 배출 챔버를 통하여 잉크를 연속적으로 통과시키는 것이다. 이러한 것은 공기 또는 먼지가 노즐 안에 머무는 가능성을 감소시킴으로써, 그리고 새로운 잉크를 배출 챔버로 연속적으로 공급함으로써, 충분히 높은 유량에서 인쇄 헤드의 신뢰성을 향상시킨다.

이들 커다란 "페이지 넓이"의 인쇄 헤드들의 크기 때문에, 완전히 블랙으로 인쇄할 때, 즉, 모든 배출 챔버들이 그들의 최대 비율에서 인쇄될 때 헤드로부터 다량의 잉크가 배출된다. 오염물을 프린트 헤드의 밖으로 분출시키고 헤드를 일정한 온도에서 유지시키는 것을 돕기 위하여 종래 기술에서는 최대 인쇄 비율의 약 10 배의 유량을 이용하는 것이 제안되었다.

각각의 노즐은 인쇄 헤드의 길이를 따라서 배출 특성의 변화를 최소화시키도록 유사한 압력에 있어야 하며, 바람직스럽게는 대기압 바로 아래에 있어야 한다.

잉크는 신장된 유입 및 유출 매니폴드로부터 배출 챔버로 공급되는데, 이러한 매니폴드들은 배열(array)의 길이로 연장된 것이며, 매니폴드를 따른 압력 강하는 순환 비율, 매니폴드 크기 및, 잉크 특성들의 함수이다.

각각의 노즐에서 일정한 압력을 유지하도록, 헤드를 통한 잉크의 다량의 유동에 비추어, 커다란 유압 직경(hydraulic diameter)을 가진 유입과 유출 매니폴드를 제공하는 것이 필요하다.

프린트 헤드들은 통상적으로 선형의 배열로 배치된 노즐들을 가지며, 각각의 프린트 헤드의 선형 배열들이 평행하게 놓이도록 종종 인쇄기에서 함께 그룹을 이룬다. 이러한 배치에서 다중 칼러의 인쇄는 종이를 인쇄 헤드 아래로 한번에 통과시키는 것으로 가능하다. 종이 움직임에서의 변화는 프린트 헤드로부터 배출된 액적의 낙하 착지 위치에 대한 가장 큰 효과들중 하나를 야기하여 인쇄된 이미지에서 가시적인 결함을 발생시킬 가능성이 있다.

기판 움직임에서 변화의 효과들은 프린트 헤드들을 서로 근접하게 위치시킴으로써 감소될 수 있다. 그러나, 유입 및 유출 매니폴드들의 커다란 유압 직경은 종종 이것을 불가능하게 한다.

잉크는 값비싼 물품이며 잉크가 예를 들면 전자 구성 요소들 제조하도록 사용된 유체이거나 또는 생물학적인 유체와 같은 고가의 유체인 경우에, 커다란 매니폴드 안에 포함된 배출 유체의 체적은 인쇄 헤드의 경제적인 타당성에 비추어 과중한 것일 수 있다.

본 발명의 특정한 구현예들의 목적은 작고 보다 집약적인 매니폴드들을 제공하는 것이다.

대형의 매니폴드들은 대량의 잉크들을 유지하는데, 이것은 헤드의 움직임이 매니폴드 안에서 잉크의 "튐(sloshing)"을 시작하게 하므로 스캐닝 운반부에서의 인쇄 헤드의 이용을 억제한다. 잉크의 부피가 큰 것은 프린트 헤드의 질량을 더하게 하며 결과적으로 스캐닝 운반부의 비용을 더하게 한다.

따라서 본 발명의 특정한 구현예들의 목적은 스캐닝 운반부 또는 가동 운반부상에서 이용되는 매니폴드를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 특징에 따라서 액적 침착 장치가 제공되는데, 이것은 유입 매니폴드, 유출 매니폴드 및 적어도 하나의 액적 침착 오리피스와 소통되는 유체 챔버를 구비하며, 상기 유체 챔버는 다공성 요소에 의해서 상기 매니폴드들중 적어도 하나로부터 분리되며, 장치의 사용중에 상기 챔버를 통하여 상기 유출 매니폴드와 상기 유입 매니폴드 사이에 유체 유동이 있게 되며, 다공성 요소를 가로지르는 압력 강하는 상기 유동에서의 지배적인 압력 강하이다.

바람직스럽게는, 상기 유체 챔버는 다공성 요소에 의해서 상기 유입 매니폴드로부터 분리되고, 같거나 또는 다른 다공성 요소에 의해서 상기 유출 매니폴드로부터 분리된다.

유익하게는, 신장된 배열로서 배치된 복수개의 오리피스들이 상기 유체 챔버와 소통되고, 상기 유입 및 유출 매니폴드들의 어느 하나 또는 양쪽 모두가 상기 신장된 배열에 평행하게 연장된다.

적절하게는, 상기 유체 챔버 안에 배출 챔버들의 배열(array)이 있는데, 각각의 배출 챔버는 개별의 오리피스와 소통된다. 일 구현예에 있어서, 상기 유체 챔버는 배출 챔버들의 상기 배열에 의해 유입 챔버와 유출 챔버 안으로 분리되는데, 상기 배출 챔버들을 통하여 평행하게 상기 유입 및 상기 유출 챔버들 사이에 유체의 유동이 있다.

다른 특징에 있어서, 본 발명은 배열의 방향으로 이격된 배출 챔버들의 배열을 구비하는 액적 침착 장치로 이루어지는데, 배출 챔버들 각각은 액적 배출 오리피스와 소통되고; 적어도 하나의 충만 챔버는 배열의 방향으로 연장되고 배출 챔버들 각각과 소통되며; 유입 매니폴드는 배열의 방향으로 연장되어 요소를 통하여 충만 챔버와 소통되어 유체에 대한 저항을 제공하고; 사용중에, 유입 매니폴드로부터 충만 챔버를 통하여 유출 챔버로 유체의 유동이 있으며, 유입 매니폴드 안에는 배열의 방향으로 실질적인 정미의 유동(net flow)이 있고, 충만 챔버 안에는 배열의 방향으로 실질적으로 정미의 유동이 없다.

다른 특징에 있어서, 본 발명은 오리피스들의 라인(line)과 오리피스들의 상기 라인에 평행하게 연장된 잉크 공급 매니폴드를 가진 액적 침착 장치의 오리피스로 유체를 공급하는 방법으로 이루어지는데, 상기 방법은: 상기 매니폴드 안에 잉크를 공급하여 상기 오리피스들의 라인에 평행하게 오리피스로부터 배출될 수 있는 체적을 초과하는 체적으로 유동하는 단계; 및, 상기 잉크가 적어도 하나의 제한적인 요소를 통하여 충만 챔버의 안으로 유동하게 하는 단계;를 구비하고, 상기 충만 챔버 안의 유체 유동은 실질적으로 상기 오리피스들의 라인에 직교한다.

바람직스럽게는, 충만 챔버 안의 유체 압력이 상기 충만 챔버 안으로 개방된 포트(port)를 통하여 제어된다.

다른 특징에 있어서, 본 발명은 사용중에 스캐닝되는 프린트헤드를 구비하는 인쇄 장치로 이루어는데, 프린트헤드는 배열의 방향으로 이격되고 각각 잉크 오리피스와 소통되는 배출 챔버들의 배열; 각각의 배출 챔버들과 소통되는 유입 충만 챔버; 배열 방향으로 연장되고 다공성 요소를 통하여 유입 충만 챔버와 소통되는 유입 매니폴드; 각각의 배출 챔버들과 소통되는 유출 충만 챔버; 배열 방향으로 연장되고 같거나 또는 상이한 다공성 요소를 통하여 유출 충만 챔버와 소통되는 유출 매니폴드;를 구비하고, 사용중에 각각의 유출 챔버를 통하여 유체의 유동이 있고, 유입 매니폴드와 유출 매니폴드에서 배열의 방향으로 실질적인 정미(net)의 유동이 있고, 유입 또는 유출 충만 챔버 안에서 배열의 방향으로 실질적으로 정미의 유동이 없게 된다.

적절하게는, 압력 제어 수단이 상기 오리피스에서의 압력을 제어하도록 충만 챔버들과 소통되는데, 압력 제어 수단이 바람직스럽게는 직렬로 연결된 한쌍의 유체 저항들을 구비하고, 상기 저항들의 중간 지점은 제어 가능한 압력원과 연결된다.

본 발명의 일 형태에 있어서 액적 침착 장치가 제공되는데, 액적 침착 장치는: 액적 침착을 위한 오리피스와 소통되는 유체 챔버, 상기 챔버 안의 유체 압력을 제어하기 위한 수단, 길이를 따라서 압력의 강하를 각각 가지는 유입 매니폴드 및 유출 매니폴드, 유체를 상기 유입 매니폴드로부터 상기 챔버로 통과시킬 수 있는 공급 수단, 유체를 상기 챔버로부터 상기 유출 매니폴드로 통과시킬 수 있는 제거 수단을 구비하고, 상기 공급 수단 또는 상기 제거 수단을 가로지르는 압력 강하는 상기 유입 매니폴드 또는 상기 유출 매니폴드의 길이를 따른 전체적인 압력 강하 보다 크다.

액적을 오리피스 또는 노즐로부터 배출시킬 수 있는 액튜에이터들은 유체 챔버 안에 직접적으로 위치될 수 있다. 이와는 달리, 액튜에이터들을 구비하는 배출 챔버들의 열이 유체 챔버와 오리피스 사이의 소통에 제공될 수 있다. 바람직한 구현예에서 배출 챔버들은 유체 챔버를 2 개의 분리된 챔버들로 분리시키는데: 유입 충만 챔버와 유출 충만 챔버가 그것이다. 유입 충만 챔버는 배출 챔버들의 상류측에서 공급 수단과 배출 챔버들 사이에 위치된다. 유출 충만 챔버는 배출 챔버들의 하류측에서 제거 수단과 배출 챔버들 사이에 위치된다. 유입 충만 챔버와 유출 충만 챔버 사이에서 배출 챔버들을 통하여 유체 소통이 제공된다.

액튜에이터들은, 예를 들면, 전기장을 인가하는 것이 액튜에이터의 일부를 변형시킨다는 점에서 전기 기계적(electro-mechanic)이거나, 자기장을 적용하는 것이 액튜에이터의 일부의 변형을 야기한다는 점에서 자기적이거나, 유체에 에너지를 적용하는 것이 포말을 발생시킨다는 점에서 열적(thermal)이거나, 또는 그 어떤 다른 적절한 형태일 수 있다.

구조에 따라서 활성 또는 비활성의 벽들이 배출 챔버들을 한정할 수 있다.

유입 매니폴드로 공급된 압력의 헤드가 변화된다는 점에서 챔버 안의 압력을 제어하는 수단은 간접적일 수 있다. 이러한 수단은 예를 들면 외부의 펌프일 수 있다.

바람직한 구현예에 있어서, 압력원, 진공원 또는 대기에 개방된 튜브나 또는 포트가 챔버와 직접적으로 연결된다는 점에서, 챔버 안의 압력을 제어하기 위한 수단은 직접적이다. 챔버의 일부를 형성하는 다이아프램과 같은 다른 수단이 가능하다. 공급 수단 또는 제거 수단을 가로질러 압력 강하를 변화시키는 수단은 챔버 안의 압력을 제어하도록 사용될 수도 있다. 특히 바람직한 구현예에 있어서, 압력 챔버 안의 압력을 제어하기 위한 수단은 WO 03/022586 에서 설명되고 본원에 참조로서 포함되는 바와 같이 휘트스톤 브리지(Wheatstone bridge) 압력 제어를 구비한다.

이러한 형태의 압력 제어는 특정의 용도를 가지는데, 그러한 용도에서 유체 챔버는 유입 충만 챔버와 유출 충만 챔버로, 배출 챔버 안에 위치된 오리피스와 함께, 2 개 사이에 위치된 배출 챔버들에 의해 분리된다.

휘트스톤 브리지는 유체로의 저항을 가진 4 개의 아암들을 구비하는데, 4 개의 아암들은: a) 유입 충만 챔버와 오리피스 사이에 있는 배출 챔버, b) 오리피스와 유출 충만 챔버 사이에 있는 배출 챔버, c) 유출 충만 챔버와 외부 압력 기준 지점 사이에 제공된 통로 및, d) 외부 압력 기준 지점과 유입 충만 챔버 사이에 제공된 통로들이다.

유체의 유동이 휘트스톤 브리지의 아암 둘레에 있을 수 있는데, 이것은 오리피스들을 통해 배출된 잉크의 전체 유량의 1 배 정도인 압력 기준 지점을 포함한다. 다른 값들이 크거나 작더라도 적절할 수 있다. 일부의 환경에서는 이러한 지점의 둘레에 제로의 유량이 있을 수 있다.

공급 수단은 챔버의 일 벽을 형성할 수 있거나, 챔버 안에 위치될 수 있거나, 또는 보조적인 챔버 안에서 챔버로부터 이격되거나, 또는 보조적인 챔버의 부분으로부터 이격되어 위치될 수 있다. 공급 수단이 바람직스럽게는 챔버의 길이를 따라서 잉크를 공급하며, 공급 수단으로부터 배출되는 잉크가 바람직스럽게는 공급 수단의 길이를 따라서 같은 압력에 있다. 이것은 챔버의 길이를 따라서 일정한 압력을 유리하게 제공한다.

공급 수단을 통해 챔버로 공급되는 유체의 유량이 바람직스럽게는 유체가 오리피스들을 통해 배출될 수 있는 유량보다 크다. 바람직스럽게는 이러한 비율이 다른 비율을 통한 최대 배출 비율의 10 배 정도이며, 예를 들면 잉크 안의 먼지나 공기의 양에 따라서, 또는 잉크가 구동 회로를 냉각시키도록 사용되는 경우에, 구동 회로에 의해 방산되는 열량에 따라서, 이러한 수치보다 적은 비율이 적절하게 될 것이다.

공급 수단은, 유체를 유입 매니폴드와 챔버 사이에 통과할 수 있게 하면서 높은 압력 강하를 제공하는 재료나 또는 구조로 형성되는 것이 바람직스럽다. 일 구현예에 있어서 재료는 예를 들면 다공성의 것일 수 있으며, 예를 들면, 그에 국한되는 것은 아니지만, 소결된 세라믹 또는 금속, 직조되거나 또는 메쉬화된 섬유 또는 화학적으로 에칭된 포일과 같이 에칭되거나, 절단되거나 또는 전기 성형된 구조체들일 수 있다. 바람직스럽게는 필터링 기능이 유체에 제공되도록 구멍의 크기들이 충분한 크기가 될 것이다. 구멍의 크기들은 50 ㎛ 이하인 것이 바람직스러우며 보다 바람직스럽게는 25 ㎛ 이하이다.

바람직한 구현예에 있어서 공급 수단을 가로지르는 압력 강하는 그것의 길이를 따라서 변화된다. 이것은 예를 들면 공급 수단의 단면적이나 또는 구멍 크기를 변화시킴으로써 달성될 수 있다.

다른 구현예에 있어서 압력 강하는 예를 들면 협소한 채널들을 제공하는 라미네이트된 플레이트들에 의해서 형성된 구조체에 의해 제공된다. 채널들의 단면적은, 예를 들면 채널 둘레의 부위를 가열하거나 냉각시킴으로써, 또는 자기장의 적용하에 형상의 체적을 변화시키는 재료를 채널 안에 침착시킴으로써, 작동하는 동안에 수정될 수 있다. 압전 세라믹은 적절한 재료의 예이다.

공급 매니폴드 안의 유체의 압력은 유체 챔버 안의 유체의 압력보다 크며, 공급 수단을 가로질러 현저한 압력 강하가 있게 된다. 공급 수단을 가로지르는 압력의 강하는 매니폴드의 길이를 가로지르는 전체 압력 강하 보다 크며 바람직스럽게는 현저하게 크다.

제거 수단은, 유체가 챔버와 유출 매니폴드 사이에서 통과될 수 있게 하면서, 높은 압력 강하를 제공하는 재료나 또는 구조체로 형성되는 것이 바람직스럽다. 적절한 재료의 예들은 공급 수단을 위해서 제안된 것들을 포함하며 적절하게는, 같은 재료가 양쪽을 위해서 사용될 수 있다. 구멍 크기들은 여과 기능을 제공할 필요가 없기 때문에, 구멍 크기들이 공급 수단의 것보다 클 수 있다. 바람직스럽게는, 구멍 크기들이 공급부와 제거부 사이에서 상이한 경우에, 구멍들의 수는 유동 저항을 동등하게 유지하도록 조절된다.

바람직스러운 구현예에 있어서, 제거 수단을 가로지르는 압력 강하는 그것의 길이를 따라서 변화한다. 이것은 예를 들면 공급 수단의 단면적이나 또는 구멍 크기를 변화시킴으로써 달성될 수 있다.

다른 구현예에 있어서, 압력 강하는 예를 들면 협소한 채널들을 제공하는 라미네이트된(laminated) 플레이트에 의해서 형성된 구조체에 의해 제공된다. 채널들의 단면적은 예를 들면 채널 둘레의 면적을 가열하거나 또는 냉각시킴으로써, 또는 자기장의 적용하에 형상의 체적이 변화되는 재료를 채널 안에 침착시킴으로써, 작동 동안에 변화될 수 있다. 압전 세라믹이 적절한 재료의 예이다.

제거 수단과 공급 수단이 바람직스럽게는 같은 재료로 형성되며, 일 구현예에 있어서 단일의 구성 요소일 수 있는데, 공급 기능을 제공하는 구성 요소의 일부 또는 일부분들 및, 제거 기능을 제공하는 구성 요소의 일부 또는 일부들이다. 대안의 구현예에서 이들은 2 개의 분리된 구성 요소들이다.

유출 매니폴드 안의 유체의 압력은 유체 챔버 안의 유체의 압력 보다 낮으며, 제거 수단을 가로질러서 현저한 압력 강하가 있다. 제거 수단을 가로지르는 압력 강하는 매니폴드의 길이를 따른 압력 강하 보다 크며 바람직스럽게는 현저하게 크다.

공급 수단 및/또는 제거 수단을 가로지르는 압력 강하는 유체 챔버를 가로지르는 압력 강하 보다 큰 것이 바람직스러우며, 현저하게 큰 것이 바람직스럽다.

유입 매니폴드와 유출 매니폴드는 공급 수단 및/또는 제거 수단이 튜브형인 경우에, 튜브 안의 보어(bore)들 일 수 있다. 이와는 달리, 공급 수단과 제거 수단에 의해 유체 챔버로부터 격리된 챔버들일 수 있다.

유입 매니폴드에 바람직스럽게는 외부 회로로부터 유체가 공급된다. 예를 들면, 펌프나 또는 중력과 같은 다른 수단이 이용되어 잉크 공급 매니폴드에서 요구되는 압력 헤드를 제공할 수 있다.

본 발명의 제 2 특징에 따라서, 유입 매니폴드, 유출 매니폴드 및, 적어도 하나의 오리피스와 소통되는 유체 챔버를 구비하는 액적 침착 장치가 제공되는데; 상기 유체 챔버는, 유체에 저항을 제공하고 상기 유체가 그것을 통해 통과할 수 있게 하는 적어도 하나의 요소에 의해서 상기 유입 매니폴드와 상기 유출 매니폴드로부터 분리되고; 상기 유입 매니폴드와 상기 유출 매니폴드 사이에서 상기 챔버를 통하여 상기 유체의 유동이 있으며, 압력 제어 수단은 상기 오리피스에서 압력을 제어하도록 상기 유체 챔버와 직접적으로 소통된다.

프린트헤드는 스캐닝 운반부상에 장착될 수 있다.

제 3 의 특징에 따르면, 유입 매니폴드, 유출 매니폴드 및, 적어도 하나의 오리피스와 소통되는 유체 챔버를 구비하는 프린트헤드를 구비하는 액적 침착 장치가 제공된다.

적어도 하나의 요소에 의해서 상기 유입 매니폴드와 상기 유출 매니폴드로부터 분리된 상기 유체 챔버는 유체에 저항을 제공하고 상기 유체가 그것을 통과할 수 있게 하며; 상기 유입 매니폴드와 상기 유출 매니폴드 사이에서 상기 챔버를 통하여 유체의 유동이 있다.

적어도 하나의 상기 요소를 가로지르는 압력 강하는 프린트 헤드 안의 지배적인 압력 강하이다.

상기 장치는 상기 오리피스에서 압력을 제어하도록 상기 유체 챔버와 직접적으로 소통되는 압력 제어 수단을 더 구비한다.

유입 매니폴드, 다공성 방벽(porous barrier), 유체 챔버 및, 배출 챔버들은 단일의 에칭된 박판(sheet)으로부터 형성될 수 있다.

본 발명의 제 4 특징에 따라서, 배출 노즐과 소통되는 챔버를 구비하는 액적 침착 장치가 제공되는데, 공급 수단은 유체를 상기 챔버로 실질적으로 그것의 길이를 따라서 균일하게 제공하도록 실질적으로 챔버의 길이로 연장되며, 상기 챔버는 유체를 상기 챔버로부터 실질적으로 그것의 길이를 따라서 제거하도록 실질적으로 그것의 길이를 따라서 연장된 제거 수단을 더 구비하고, 순환 유체의 본체는 상기 공급 수단과 상기 제거 수단 사이의 상기 챔버를 통과한다.

공급 수단과 제거 수단은 챔버의 일 벽을 형성하는 높은 압력 강하의 필터 재료 또는 소결된 플레이트로 형성될 수 있다.

공급 수단과 제거 수단은 상기 챔버로부터 이격된 대기 챔버(antechamber)에 위치될 수 있다.

위에서 설명된 압력 제어 수단들중 그 어느 것이라도 챔버와 소통되게 제공될 수 있어서 압력을 제어한다.

여기에 설명된 발명은 또한 방법에 관한 것이기도 하다.

본 발명의 제 5 특징에 따르면 오리피스들의 라인과 상기 오리피스들에 평행하게 연장된 잉크 공급 매니폴드를 가진 액적 침착 장치의 오리피스로 유체를 공급하는 방법이 제공되는데, 상기 방법은: 잉크를 상기 매니폴드 안에 공급하여 상기 잉크가 오리피스들로부터 배출될 수 있는 것을 초과하는 체적으로 오리피스들의 상기 라인에 실질적으로 평행하게 유동하는 단계 및, 상기 잉크를 적어도 하나의 제한 요소를 통하여 유체 챔버 안으로 유동시키는 단계를 구비하며, 상기 유체 챔버 안의 유체의 유동은 오리피스들의 상기 라인에 실질적으로 평행하지 않다.

본원 명세서에서 사용되는 다공성이라는 용어는 특성이 다공성인 재료에 제한되도록 의도된 것은 아니며, 오히려 구멍들이 절단되거나 또는 형성된 재료를 포함하도록 의도된다. 본 발명의 구현예들에서 사용되는 바로서 다공성 재료에서 구멍들의 수는 다공성 재료를 통하여 유체를 수용하는 배출 챔버들의 수보다 훨씬 클 것이다 (적어도 1 배 그리고 통상적으로 수배의 크기로 크게 될 것이다).

본 발명은 이제 단지 하나의 예로서 도면을 참조하여 설명될 것이다.

도 1 은 종래 기술에 따른 잉크 공급 매니폴드를 도시한다.

도 2 는 종래 기술에 따른 관통 유동 잉크 제트 프린트헤드를 도시한다.

도 3 은 종래 기술에 따른 잉크 공급 회로를 도시한다.

도 4a 및, 도 4b 는 본 발명의 일 구현예에 따른 잉크 공급부를 도시한다.

도 5a 및, 도 5b 는 본 발명의 제 2 구현에에 따른 잉크 공급부의 변형예를 도시한다.

도 6 은 잉크를 프린트헤드로 공급하기 위한 본 발명에 따른 잉크 순환 시스템을 도시한다.

도 7 은 잉크를 프린트헤드로 공급하기 위한 본 발명에 따른 다른 잉크 순환 시스템을 도시한다.

도 8 은 본 발명에 따른 잉크 공급 매니폴드를 도시한다.

도 9 는 본 발명에 따른 단부 슈터(end shooter) 프린트헤드를 도시한다.

도 10a 내지 도 10g 는 라미네이트되었을 때 본 발명에 따른 프린트헤드를 형성하는 복수개의 층들을 도시한다.

도 11 은 잉크 공급 지지부상에 장착된, 도 10 의 복수개의 모듈들을 도시한다.

도 1 은 종래 기술에 따른 잉크제트 프린터의 잉크 공급 지지부를 도시한다. 도면은 매니폴드 구조를 통한 단면도로서, 잉크의 공급을 제어하는 것에 더하여, 도면에 도시되지 않은 노즐을 통하여 잉크를 분사하도록 조절될 수 있는 압전 요소를 위한 지지를 그것의 상부 표면에서 제공한다. 압전 요소들은 도 2 를 참조하여 이후에 설명된다.

도 1 에 있어서, 중앙의 잉크 매니폴드(920)는 배열(array)의 길이를 따라서 (도면 번호 915 로 도시된 바와 같이) 일 방향으로 유동하는 잉크를 가진다. 배열의 상부와 베이스 플레이트(970)내에 형성된 도관(930)은 잉크가 압력 챔버(미도시)들에 도달될 수 있게 하여 잉크는 노즐을 통하여 배출되고, 배출되지 않은 잉크는 2 개의 포트(940,950)들을 통하여 유출 매니폴드(910)로 순환된다. 외측 매니폴드 안의 잉크는 프린트헤드의 길이에 걸쳐서 그 어떤 열적인 그래디언트(gradient)라도 최소화시키기 위하여 반대 방향(935)으로 유동한다.

대기압에 대하여 양의 압력이 펌프에 의해서 유입 매니폴드로의 입구에 설정되며, 대기압에 대하여 음의 압력은 유출 매니폴드의 출구에 설정된다.

그 어떤 유압 시스템에서도 매니폴드를 따라서, 공급 지지부 구멍(930,940,950)을 통하여 그리고 베이스 플레이트(970) 안에 제공된 포트들에서 압력 그래디언트와 압력 강하들이 있게 된다.

프린트헤드 안의 매니폴드는, 유입부가 (통상적으로) 최대 인쇄 유량의 10 배를 운반하는 반면에, 유출 매니폴드는 최대 인쇄 유량의 9 내지 10 배 사이를 운반하므로 커야할 필요가 있다. 노즐들에서의 압력의 균일성은 유입 매니폴드의 입구와 유출 매니폴드의 출구 사이의 압력 차이가 배출 챔버에 의해서 지배되는 것을 보장함으로써 유지된다.

따라서 매니폴드(920,910)와 포트(930,940,950)들은 유입 및 유출 매니폴드를 따라서 포트(930,940,950)들을 통한 압력 강하를 최소화시키도록 커야할 필요가 있다.

도 2 는 액튜에이터의 구조와 유동 경로를 상세하게 도시한다. 유출 챔버로 잉크를 공급하도록 베이스 플레이트(970) 안에 제공된 포트(974)들은 PZT(110a,110b)의 2 개 열에 형성된 배출 챔버(982)에 의해 3 개의 부분(980,980',980" )들로 분할된다. 유출 포트(972)들은 잉크가 충만 챔버로부터 공급 지지부로 유동할 수 있게 한다.

채널들은 압전 요소(110a,110b)들에서 톱질로 형성되어 배출 챔버를 제공한다. 전기전인 연결 트랙(미도시)들은 기판(970) 상에서 형성되어 채널을 둘러싸는 벽들의 각 측부상에서 칩(chip,미도시)들을 전극(미도시)들에 연결한다. 벽들의 각 측부상에 형성된 전극들 사이의 전기장이 활성화되었을 때 압전 벽들이 전단 모드(shear mode)로 편향되어 벽들의 상부에 접합된 덮개 플레이트(986)상에 형성된 노즐(984)로부터 잉크 액적을 배출시키도록 압전 벽들은 극성을 가진다.

프린트 헤드에 대한 특히 훌륭한 잉크 공급부가 도 3 에 도시되어 있다. 도 3 에 도시된 장치는, 도 2 에 도시된 개별 압전 요소(110a,110b)들에 의해 설정된 배출 챔버들의 2 개의 평행한 열들 보다는, 단일 열의 배출 챔버들을 가진다. 그러나 작동의 원리는 동일하다. 단일 열의 프린트 헤드(68)는 노즐(30)의 각 측에서 2 개의 저항기(58,56)로서 개략적으로 도시되어 있다. 유입 매니폴드(920), 포트(974)들 및, 도 2 의 배출 챔버의 절반은 노즐의 상류측의 저항부(resistor,58)를 구성한다. 유출 매니폴드(910), 포트(972)들 및, 도 2 의 배출 챔버의 절반은 노즐의 하류측의 저항부(56)를 구성한다. 노즐이 배출 챔버들을 따라서 중간에 위치하지 않았다면, 저항부(56,58)의 값에 대한 배출 챔버가 구성하는 기여도는 변화할 것이다. 적절하게는, 저항부(56,58)에 의해 이루어지는 유체 저항들은 실질적으로 동일하다.

펌프(52)는 전기적인 휘트스톤(Wheatstone) 브리지 회로와 유사한 배치로서 프린트헤드(68)와 압력 기준 아암을 공급한다. 필터(66)는 잉크에 대한 세정 기능을 제공한다. 저항부(60)와 저항부(62)는 저항부(58) 및, 저항부(56)와 각각 정합(match)되며, 바람직스럽게는 4 개의 모든 레지스터들이 정합된다. 노즐에서의 압력은 압력 기준 지점("A")과 소통되는 작은 저장조(64)의 높이를 올리거나 내림으로써 제어될 수 있다. 프린트헤드를 통한 잉크의 유동은 기준 아암을 통한 잉크의 유동보다 크다. 저장조(54)는 증발을 통하여, 또는 배출에 의해서 노즐로부터 손실된 것을 보상하도록 유체를 회로로 제공한다.

도 1, 도 2 및, 도 3 에 도시된 종래 기술의 프린트헤드가 많은 유용한 특징들을 가지는 반면에, 이것은 매니폴드에서 큰 체적의 잉크를 이용하여야 한다.

종래 기술의 유용한 특징들이 유지되지만, 대량의 매니폴드 체적들에 대한 필요성이 제거된 본 발명의 구현예들이 이제 설명될 것이다.

도 4a 및, 도 4b 는 본 발명의 일 구현예를 개략적인 형태로 도시하는데, 도 4a 는 사시도이며, 도 4b 는 단면도이다.

베이스 플레이트(970)에는 다공성의 소결 세라믹이 제공된다.

유체 챔버(980)는 베이스 플레이트(970) 상에 위치된 공통의 지지부(984a)에 장착된 액튜에이터(984)를 구비한다. 지지부(984a)는 모든 필요한 전기적인 연결부들을 유지할 수 있다. 이러한 장치에서 액튜에이터는 근접한 액튜에이터로부터 벽들에 의해서 분리되지 않는다. 액튜에이터를 가로질러서 잉크의 유동은 여전히 실 질적으로 화살표(D)의 방향으로 이루어진다. 각각의 액튜에이터는 대응하는 노즐(30)을 가진다.

다공성 플레이트(970)를 가로지른 압력 강하는 각각의 매니폴드의 길이를 따른 압력 강하보다 현저하게 크게 설치된다 (이러한 문장에서 길이는 도 4a 에서 지면의 밖으로 나오는 방향이며, 그에 의해서 유입 매니폴드(930)의 길이를 따른 그 어떤 압력 강하에도 불구하고 유체 챔버 유입부(980)의 길이를 따라서 실질적으로 일정한 압력을 유지한다).

바람직스럽게는, 플레이트(970)의 구멍들이 유입 및/또는 유출 매니폴드의 길이에 따라서 크기 및/또는 분포에서 변화함으로써, 매니폴드마다 유입부 또는 유출부로부터 이탈되는 방향으로 매니폴드를 따라서 점성 저항과 다른 유동 저항의 증가를 보상하도록, 다공성 플레이트의 저항이 감소된다. 이러한 방식으로, 유입 매니폴드(930)의 길이를 따른 그 어떤 압력 강하에도 불구하고, 유체 챔버 유입부(980)의 길이를 따라서 정확하게 일정한 압력이 유지될 수 있다.

유리하게는, 이러한 점이 매니폴드(930)의 크기를 감소시킬 수 있는데, 이는 더 이상 그것의 길이를 따라서 일정한 압력을 유지시킬 필요가 없고, 길이에 따른 커다란 압력 편차라 할지라도 매니폴드의 길이에 따른 압력의 강하와 비교하여 다공성 지지부(970)를 가로질러 압력 강하를 이룸으로써 균등화시킬 수 있기 때문이다.

이러한 구현예에서, 다공성 지지부에 의해 충만 공간으로부터 분리된 유입 및 유출 매니폴드를 제공함으로써, 매니폴드를 따른 잉크의 유동은 매니폴드의 길 이에 수직인 챔버를 가로지르는 유동으로 변환된다.

도 4 의 구조에 있어서, 액튜에이터들은 지지부(970)의 상부에 제공된다. 액튜에이터들은 열 에너지를 유체로 제공하고 그에 의해서 유체가 노즐을 통하여 배출되는 히터의 형태를 취할 수 있다. 충만 챔버 안의 유체의 평행 유동은 각각의 액튜에이터에서 정지 상태일 때 같은 압력을 제공한다.

그러나 도 5a 에 도시된 바와 같이, 유체 챔버(980)는 2 개 또는 그 이상의 분리된 챔버로 분리될 수 있는데, 이것은 유입 충만 챔버(980')와 유출 충만 챔버(980")로서 배출 챔버(990)를 통해 유체 연결된다. 이들 배출 챔버들은 유입과 유출 매니폴드(930,940)들 사이의 유체 챔버 안에 위치된다. PZT(110)의 블록(block)은 개별의 배출 챔버(990)를 한정하도록 매니폴드의 길이에 수직으로 톱질 형성(sawing)되고, 챔버 안의 잉크 유동에 평행인 배출 채널들을 가진다. 유체는 채널을 통하여 연속적으로 순환하여 세정과 냉각 기능을 제공한다. 벽들은 배출 채널들의 신장에 직교하도록 극성을 가지고 벽의 각 측에 제공된 전극들은 전기장이 벽을 가로질러 통과할 수 있게 한다. 벽들을 가로질러 통과된 전기장은 벽들이 채널들의 안으로 또는 밖으로 편향되게 하여 잉크의 액적이 배출되게 한다.

도 5b 는 변형예를 도시하는데, 여기에서는 (도 2 의 장치와 같이) PZT의 2 개의 톱질 형성된 블록(110a,110b)들이 공통의 유입 매니폴드와 공통의 유입 충만 챔버로부터 공급되는, 배출 챔버의 분리된, 배면을 맞댄 배열을 제공한다.

도 4 및, 도 5 의 구현예들에서, 그리고 유체가 노즐을 지나서 유동하는 그 어떤 구현예에서, 노즐에서의 압력은 도 3 에 주어진 예에 기초하여 향상된 "휘트 스톤 브리지(Wheatstone Bridge)" 잉크 공급부를 이용하여 제어될 수 있다. 본 발명에 따른 향상된 잉크 공급은 도 6을 참조하여 설명될 것이다.

배출 채널(990)은 노즐의 상류측에 있는 저항(R2)과 노즐의 하류측에 있는 저항(R1)을 가지는 저항으로서 도시되었다. 잉크 공급부의 압력 기준 아암내에 있는 저항(R3,R4)은 이러한 저항들의 균형을 이룬다.

잉크의 유동은 프린트 헤드와 유입(930) 및 유출(940) 매니폴드들을 이루는 제 2 의 회로 둘레에 제공된다. 제 2 펌프(53)는 잉크를 이러한 회로 둘레에 펌프시키도록 제공된다. 가능한 경우에, 모든 다른 참조 번호들이 도 3 의 번호들과 동일하다.

시스템 안의 압력과 유량들은 다음과 같이 표시될 수 있다. 유입 매니폴드(930)의 길이를 따르는 압력 Pi(x), 유입 충만 챔버(980')안의 압력 Pf(x), 노즐(30)에서의 압력 Pn(x), 유출 충만 챔버(980")내에서의 압력 Pr(x), 유출 매니폴드(940) 안에서의 압력 Po(x), 유입 매니폴드 안에서의 체적 유량 Vi(x), 유입 충만 챔버 안에서의 체적 유량 Vf(x), 유출 충만 챔버 안에서의 체적 유량 Vr(x) 및, 유출 매니폴드에서의 체적 유량 Vo(x).

압력들과 유량들은 소형 저장조(64)에 의해서 부과된 압력(Pc), 펌프(V1,V2)들의 펌프 유량 대 압력 특성들과 유압 저항; 여기에서 Q 와 같도록 취해진 외부 저항기(R4,R5)와 다공성 요소를 통한 저항(R) 및, 채널을 통한 저항 s 에 의해서 결정된다.

배열(array)의 적당한 길이에 걸쳐서 평균화된 채널 v(x)을 통한 체적 유량 은 이러한 해석에 있어서 시간 동안 일정한 것으로 가정된다.

설명된 장치에서 다공성 요소는 공급 수단과 제거 수단을 모두 제공하는 공통의 구성 요소이며 따라서 저항(R)은 실질적으로 공급과 제거에 대하여 같다. 특정의 장치들에서, 상이한 다공성 요소들이 공급측과 제거측에 제공될 것이다. 특정의 경우들에 있어서, 외부 입자들이 유체 챔버 안으로 들어가는 것을 억제하고 그러나 외부 입자의 제거를 증진시키도록, 구멍의 크기가 제거 측에서보다도 공급 측에서 작은 것이 유용하다. 저항들은 각각의 경우에 구멍들의 수를 변화시킴으로써 여전히 같게 만들어질 수 있다. 물론 공급과 제거에 대한 저항들이 상이한 것도 가능하다.

프린트헤드가 인쇄를 하고 있지 않을 때 (v=0), 노즐에서의 압력은 Pc 로서, 작은 저장조에 의해서 결정되며 통상적으로 약간 음의 값이다. 프린트헤드가 균일하게 인쇄할 때, v≠0, 모든 노즐들에서의 압력은 다음과 같은 양으로 강하된다.

s.v.[QL/(2s)+1+s/(2LQ)]/[1+s/(LQ)]

펌프들이 부가적인 압력 강하에 대처할 수 있다면 다공성 방벽(barrier)의 투과성은 문제를 발생시키지 않으면서 사용하는 동안 폐색(blockade)등을 통해 제한될 수 있도록, 상기의 계산은 R 과 독립적인 것이다.

인쇄시의 노즐 압력 강하는 다음과 같이 Q 와 함께 강하한다:Q<<s/L 이라면, 압력 강하는 1/2 sv 이다. Q>>s/L 이라면, 압력 강하는 vQL/2 이며 과도한 것으로 밝혀졌다. Q=sL 이라면, 노즐 인쇄 강하는 받아들일만한 sv 이다.

Q<<s/L 인 경우에, Vi 의 유량은 챔버 안에서 음의 유량을 회피하도록 매우 커야만 한다. 음의 유량은 기준 아암을 통하여 순환되는 제 2 펌프로부터의 유량에 의해 야기된다.

V2 가 최대 인쇄 유량의 실질적으로 약 10 배인 경우에, 시스템은 유입 매니폴드의 길이를 따라서 상당한 압력 강하를 견딜 수 있다.

Q=s/L 인 경우에, 시스템 안의 유량은 제한부(restrictor)들을 통해서 (V1-vL+V2)/2이고, 채널을 통하여 (V1+vL+V2)/2이고, 유입 매니폴드 안에서 V2 이고, 유입 충만 챔버에서 (V1+vL-V2)/2 이고, 유출 충만 챔버에서 (V1-V2)/2 이다. V1=V2=10vL 이라면, 채널들 안에서의 소망되는 관통 유량이 달성되지만, (채널들을 통한 것이 아닌) 충만 챔버들 안과 밖으로의 유량들은 작다. 충만 챔버들과 유입 및 유출 매니폴드들은 원하지 않는 압력 강하를 나타내지 않으면서 작을 수 있다.

도 7 에 있어서, 2 중의 펌프(52,53)들은 단일의 펌프(52)에 의해서 대체되는데, 여기에서 부가적인 저항(R5,R6)들이 제공되어서 이것이 R3 와 R4 와 함께 브리지로서 작용하고 노즐에서의 압력을 제어한다. R5 는 다공성 벽(970)의 저항과 같은 정도이다.

펌프(52)의 체적 유량은 이제 최대 인쇄 유량의 거의 20 배이다. 절반은 R5 와 R3를 통하여, 다음에는 R4 와 R6 를 통하여 유동하며, 다른 절반은 인쇄 헤드 안의 다공성 요소를 통하여 유동한다. 유체 챔버의 밖으로나 또는 안으로 유동이 거의 없으며 따라서 유체 챔버의 내측을 따라서 압력 강하가 없다.

휘트스톤 브리지의 압력 기준 아암 둘레의 유동은 매우 작기 때문에, 일부의 환경에서는 이러한 구조를 양의 또는 음의 압력원으로의 단순 연결로 대체하는 것이 가능하다. 특정의 구현예들에 있어서, 이것은 휘트스톤 브리지 장치에 의해 요구되는 바로서 충만 챔버들로부터 2 개의 유출부들에 반대되는 유체 챔버들로부터 단일 유출부에 의해 달성된다.

도 8 에 설명된 다른 구현예에서, 다공성 요소(970)는 충만 공간의 하나의 벽을 형성하지 않지만 대기 챔버(931,941)의 안에 위치되며, 대기 챔버는 유체 챔버(982)와 소통되거나 또는 충만 챔버(980',980")로 분할된다. 다공성 요소는 보어(bore)를 가진 튜브이다. 보어는 유입 매니폴드(930)를 형성하고 유체는 요소(970)를 통하여 유입 대기 챔버(931) 안으로 통과된다. 베이스 플레이트 안에 형성된 포트(972)들은 충만 챔버(980')와 유입 대기 챔버(931) 사이에 유체 소통을 제공한다.

상기의 구현예들은 모두 노즐들과 배출 챔버들을 유체 챔버의 안에서 잉크 유입부와 잉크 유출부 사이에 위치시켰다. 낮은 압력 강하와, 작은 매니폴드들 및 잉크 순환을 제공하지만 인쇄 헤드에도 유용한 성능은 통상적으로 단부 슈터(end shooter)들로서 알려져 있다.

단부-슈터 헤드들은 전체적으로 잉크를 순환시키지 않지만, 단부 벽 안에 위치된 노즐과 단일의 잉크 유입부를 가진 챔버들을 가진다. 도 9 는 그러한 구조를 도시한다.

유입 매니폴드(930)는 프린트헤드의 길이에 걸쳐서 연장되며 다공성 세라믹 플레이트(970)를 통하여 유체 챔버(980)로 잉크를 공급한다. 유출 매니폴드(940)는 충만 챔버로부터 잉크를 제거하며 일정한 순환을 허용한다. 단부 슈터 배출 챔버(990)는 유체 챔버의 일측으로 제공되며 유체 챔버로부터 잉크가 공급된다. 덮개(992)는 배출 챔버의 상부와 유체 챔버의 상부를 모두 덮도록 사용될 수 있다. 상기 압력 제어 메카니즘들의 그 어떤 것도 유체 챔버 안의 압력을 제어하도록 사용될 수 있다.

도 10 에 도시된 바와 같이, 구조체는 복수개의 모듈로부터 형성될 수 있으며, 각각의 모듈은 플레이트(a 내지 g)들의 라미네이트된 적층부로서 형성된다. 각각의 모듈은 제 1 플레이트(들)에서 열을 지어 배치된 다수의 노즐(994)들을 가진다. 노즐(994)들은 제 2 플레이트(b) 안에 형성된 개별의 압력 챔버(996)와 소통된다. 플레이트(c) 안의 다수의 포트(997,998)들은 플레이트(d) 안에서 서로 맞물려서 한정된 개별의 유입 및 유출 충만 챔버(931,941)들과 압력 챔버(996)들 사이에서 소통된다.

연결부(961,963)들은 외부 압력 제어부와 소통되는 유입 및 유출 충만 챔버(931,941)들 각각에 제공된다. 플레이트(e) 안의 다공성 방벽(970)은, 충만 챔버들을 형성하는 플레이트(d)와, 상호 맞물린 유입 및 유출 매니폴드(930,940)들을 형성하는 다른 플레이트(f) 사이에서 라미네이트된다.

4 개의 포트(961,963,967,969)들을 가진 덮개 플레이트(965)는 매니폴드들을 폐쇄한다. 플레이트들이 바람직스럽게는 PZT 의 열팽창 계수에 근접하는 열팽창 계수를 가진 재료로 형성되는데, 예를 들면 Nilo 42 로 형성된다.

모듈들이 그 자체로서 사용될 수 있거나 또는 잉크 공급 지지부에 장착되어 사용될 수 있다. 도 11 에 도시된 지지부는 4 개의 도관(1000,1001,1002,1003)들을 구비하는데, 이들은 유입 매니폴드, 유입 충만 챔버, 유출 충만 챔버 및, 유출 매니폴드와 각각 소통된다. 모듈들이 바람직스럽게는 도 11 에 도시된 바와 같이 지지부에 제거 가능하게 장착되는 것이 바람직스럽다.

본 발명은 단지 예로서 설명되었으며 다양한 변형들이 본 발명의 범위로부터 이탈함이 없이 가능하다.

따라서, 설명된 다공성 재료는 유체가 통과될 수 있게 하면서 높은 압력 강하를 제공하는 재료 또는 구조의 일 예로서, 재료 또는 구조에 걸친 측정 가능한 압력의 편차는 재료 또는 구조를 통한 압력 강하보다 (적어도 10 배, 바람직스럽게느 100 배로) 실질적으로 크다. 소결된 세라믹이나 금속, 직조(woven)되거나 또는 메쉬화된(meshed) 섬유, 또는 화학적으로 에칭된 포일과 같이 에칭되거나, 절단되거나 또는 전기 성형된 구조체들은 다공성 재료의 일 예들이다. 매니폴드의 길이가 수평이 아니라면, 매니폴드의 길이를 따른 다공성 요소의 다공성에서 제안된 선택적 변형들은 중력 효과를 보상하도록 이용될 수도 있다.

압력을 제어하기 위한 상기의 휘트스톤 브리지 장치가 유용하지만 필수적인 것은 아니다. 이러한 장치가 채용된다면, 대기압에 개방되고 높이가 제어 가능한 상기의 저장조는 제어 가능한 압력원으로 대체될 수 있다.

본원의 명세서(청구항들을 포함한다)에 개시되고, 그리고/또는 도면들에 도시된 각각의 특징부들은 다른 개시되고 그리고/또는 설명된 특징부들과 독립적으로나 또는 조합되어 포함될 수 있다.

본 발명은 잉크 제트 프린터등에서 이용될 수 있다.

Claims

유입 매니폴드, 유출 매니폴드 및 적어도 하나의 액적 침착 오리피스와 소통되는 유체 챔버를 구비하는 액적 침착 장치로서, 상기 유체 챔버는 다공성 요소에 의해 상기 매니폴드들중 적어도 하나로부터 분리되고, 장치의 이용중에 상기 유입 매니폴드와 상기 유출 매니폴드 사이에서 상기 챔버를 통하여 유체의 유동이 있고, 다공성 요소를 가로지르는 압력 강하가 상기 유동에서 지배적인 압력 강하인, 액적 침착 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 유체 챔버는 다공성 요소에 의해 상기 유입 매니폴드로부터 분리되고, 같거나 또는 상이한 다공성 요소에 의해 상기 유출 매니폴드로부터 분리되는, 액적 침착 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

신장된 배열(array)로서 배치된 복수개의 오리피스들이 상기 유체 챔버와 소통되는, 액적 침착 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 유입 매니폴드와 유출 매니폴드의 어느 하나 또는 양쪽 모두가 상기 신 장된 배열에 평행하게 연장되는, 액적 침착 장치.
전기한 항들중 어느 한 항에 있어서,

상기 유체 챔버 안에 배출 챔버들의 배열을 더 구비하고, 각각의 배출 챔버는 개별의 오리피스와 소통되는, 액적 침착 장치.
제 5 항에 있어서,

상기 유체 챔버는 배출 챔버들의 상기 배열에 의해 유입 챔버와 유출 챔버로 분리되고, 상기 유입 챔버와 상기 유출 챔버 사이에서 상기 배출 챔버들을 통하여 평행하게 유체의 유동이 있는, 액적 침착 장치.
제 6 항에 있어서,

각각의 상기 오리피스는 배출 챔버를 따라서 중간에 개별의 배출 챔버와 소통되는, 액적 침착 장치.
전기한 항들중 어느 한 항에 있어서,

상기 다공성 요소는 평탄한, 액적 침착 장치.
전기한 항들중 어느 한 항에 있어서,

상기 다공성 요소는 다공성 재료의 평탄한 박판(sheet)을 구비하며, 상기 유 입 매니폴드와 상기 유출 매니폴드는 박판의 일측에 놓이고 유체 챔버는 박판의 다른 측에 놓이는, 액적 침착 장치.
제 1 항 내지 제 8 항의 어느 한 항에 있어서,

상기 다공성 요소는 튜브형인, 액적 침착 장치.
제 8 항 내지 제 10 항의 어느 한 항에 있어서,

상기 다공성 요소는 소결된 재료인, 액적 침착 장치.
제 8 항 내지 제 10 항의 어느 한 항에 있어서,

상기 다공성 요소는 메쉬(mesh)인, 액적 침착 장치.
제 1 항 내지 제 12 항의 어느 한 항에 있어서,

휘트스톤 브리지 장치(Wheatstone bridge arrangement)가 오리피스에서 압력을 제어하도록 제공되는, 액적 침착 장치.
배열 방향으로 이격되고, 각각 액적 배출 오리피스와 소통되는 배출 챔버들의 배열; 배열의 방향으로 연장되고 각각의 배출 챔버들과 소통되는 적어도 하나의 충만 챔버; 및, 배열 방향으로 연장되고 유체에 저항을 제공하는 요소를 통하여 충만 챔버와 소통되는 유입 매니폴드;를 구비하고, 사용중에, 유입 매니폴드로부터 충만 챔버를 통하여 배출 챔버들로 유체의 유동이 있으며, 유입 매니폴드 안에는 배열 방향으로 실질적인 정미의 유동(net flow)이 있으며, 충만 챔버 안에는 배열 방향으로 실질적으로 정미의 유동이 없는, 액적 침착 장치.
제 14 항에 있어서,

배열 방향으로 연장되고, 유체에 저항을 제공하는 같거나 또는 상이한 요소를 통하여 같거나 또는 상이한 충만 챔버와 소통되는 유출 매니폴드를 더 구비하는, 액적 침착 장치.
제 15 항에 있어서,

사용중에 유입 매니폴드로부터 유입 충만 챔버를 통하고, 배출 챔버를 통하며, 유출 충만 챔버를 통하여 유출 매니폴드로 유체의 유동이 있고, 유입 매니폴드와 유출 매니폴드 양쪽으로 배열 방향에서 실질적인 정미의 유동이 있고, 유입 또는 유출 충만 챔버의 어느 방향으로도 배열의 방향에서 실질적으로 정미의 유동이 없는, 액적 침착 장치.
제 16 항에 있어서,

상기 오리피스에서 압력을 제어하도록 충만 챔버들과 소통하는 압력 제어 수단을 더 구비하는, 액적 침착 장치.
제 17 항에 있어서,

압력 제어 수단은 제어 가능한 압력원과 연결되어 있는 상기 저항의 중간 지점과 직렬로 연결된 한쌍의 유체 저항들을 구비하는, 액적 침착 장치.
제 14 항 내지 제 18 항의 어느 한 항에 있어서,

상기 요소는 다공성 재료로 형성되고 배열의 방향으로 연장되는, 액적 침착 장치.
제 18 항에 있어서,

상기 요소의 다공성은 배열 방향에서 변화되는, 액적 침착 장치.
오리피스들의 라인(line) 및, 상기 오리피스들의 라인에 평행하게 연장된 잉크 공급 매니폴드를 가진 액적 침착 장치의 오리피스로 유체를 공급하는 방법으로서, 상기 방법은: 상기 매니폴드 안에 잉크를 공급하여 오리피스들의 상기 라인에 실질적으로 평행하게 오리피스들로부터 배출될 수 있는 체적을 초과하는 체적으로 유동하게 하는 단계 및, 상기 잉크를 적어도 하나의 제한 요소를 통하여 충만 챔버 안으로 유동하게 하는 단계를 구비하고, 상기 충만 챔버 안의 유체 유동은 오리피스들의 상기 라인에 대하여 실질적으로 직교하는, 유체를 액적 침착 장치의 오리피스로 공급하는 방법.
제 21 항에 있어서,

충만 챔버 안의 유체의 압력은 상기 충만 챔버 안으로 개방된 포트를 통하여 제어되는, 유체를 액적 침착 장치의 오리피스로 공급하는 방법.
제 21 항 또는 제 22 항에 있어서,

오리피스로부터 배출된 것을 초과하는 유체를 충만 챔버로부터 다공성 요소를 통하여 유출 매니폴드로 유동하게 하는 단계를 더 구비하는, 유체를 액적 침착 장치의 오리피스로 공급하는 방법.
제 22 항에 있어서,

배출 채널들은 상기 충만 챔버 내에서 소통되고, 상기 유체는 상기 배출 채널들을 통하여 평행하게 유동하는, 유체를 액적 침착 장치의 오리피스로 공급하는 방법.
사용중에 스캐닝되는 프린트헤드를 구비하는 인쇄 장치로서, 프린트헤드는: 배열 방향으로 이격되고 각각 잉크 오리피스와 소통되는 배출 챔버들의 배열; 각각의 배출 챔버들과 소통되는 유입 충만 챔버; 배열 방향으로 연장되고 다공성 요소를 통하여 유입 충만 챔버와 소통되는 유입 매니폴드; 각각의 배출 챔버들과 소통되는 유출 충만 챔버; 배열 방향으로 연장되고 같거나 또는 다른 다공성 요소를 통하여 유출 충만 챔버와 소통되는 유출 매니폴드;를 구비하며, 사용중에 각각의 배 출 챔버들을 통하여 유체의 유동이 있고, 유입 및 유출 매니폴드 안에서 배열의 방향으로 실질적인 정미의 유동이 있고, 유입 또는 유출 충만 챔버 안에서 배열의 방향으로 실질적으로 정미의 유동이 없는, 인쇄 장치.
제 25 항에 있어서,

상기 오리피스에서의 압력을 제어하도록 충만 챔버들과 소통되는 압력 제어 수단을 더 구비하는, 인쇄 장치.
제 26 항에 있어서,

압력 제어 수단은 제어 가능한 압력원과 연결된 상기 저항의 중간 지점과 직렬로 연결된 한쌍의 유체 저항들을 구비하는, 인쇄 장치.
제 25 항 내지 제 27 항의 어느 한 항에 있어서,

유입 매니폴드와 유출 매니폴드 사이에 연결된 제 1 의 잉크 펌프 및, 유입 충만 챔버와 유출 충만 챔버 사이에 연결된 제 2 의 잉크 펌프를 구비하는, 인쇄 장치.
제 28 항에 있어서,

상기 펌프들중 적어도 하나는 프린트헤드상에 유지되는, 인쇄 장치.