(57)【要約】【課題】プリントヘッドアセンブリの製造方法のなかには、プリントヘッドの加工中に、ダイヤフラムにおいて開口したポートがないことを必要とすることがある。そこで、プリントヘッドの加工後にダイヤフラムプレートにポートを開口するための構成を有するプリントヘッドアセンブリを提供する。【解決手段】流体チャンバ及び流体チャネルを含むボディと、ボディに取り付けられるように構成されたダイヤフラムプレート１０とを備える液滴放出装置において、ダイヤフラムプレート１０は、エッチングによって画定されたポートトレース５０を含み、ポートトレース５０は、部分的にエッチングされたポート外周６０と、部分的にエッチングされていないヒンジ領域６２とを有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴放出装置であって、
流体チャンバおよび流体チャネルを含むボディと、
前記ボディに取り付けられるように構成されたダイヤフラムプレートと、
を備え、
前記ダイヤフラムプレートが、外周によって画定された所定領域を含み、前記所定領域が、部分的にエッチングされた部分と、エッチングされていない外周部分と、を含む液滴放出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液滴放出装置であって、部分的にエッチングされた前記所定領域が、概ね円形、概ね楕円形、円弧状、または概ね線状のうちのいずれかである、部分的にエッチングされた外周部分を含む液滴放出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の液滴放出装置であって、部分的にエッチングされた前記所定領域が、部分的にエッチングされた前記外周部分と交差する部分的にエッチングされた線を含む液滴放出装置。
【請求項４】
請求項１に記載の液滴放出装置であって、部分的にエッチングされた前記所定領域が概ねＶ字形の部分を画定する液滴放出装置。
【請求項５】
請求項１に記載の液滴放出装置であって、前記ダイヤフラムプレートが、さらに、前記ダイヤフラムプレートの第２の面上の第２の所定領域に部分的にエッチングされた第２の外周部分を含む液滴放出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部分的にエッチングされたポートを含むダイヤフラムプレートを備える液滴放出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷された媒体を作成するためのドロップオンデマンドインクジェット技術が、例えば、プリンタ、プロッタ、ファクシミリ装置のような市販の製品に用いられてきている。一般に、インクジェット画像は、例えば、スタック状（層状）の金属プレートであって、その内部に流体チャンバおよびチャネルが形成されたもの（一般に、ジェットスタックアセンブリと称す）で構成されているプリントヘッドのなかに組み込まれた複数の液滴発生装置によって放出されたインク滴を受像面上において選択的に配置することによって形成される。インクは、インクタンクに貯められており、プリントヘッドアセンブリの背面のダイヤフラムプレートにおけるポートを通じて、プリントヘッドアセンブリに装填される。
【０００３】
プリントヘッドアセンブリの製造において、ジェットスタックアセンブリにダイヤフラムを組み込む前に、ダイヤフラムにポートが形成される。通常、ダイヤフラムを貫通してエッチングすることによってポートが形成される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
プリントヘッドアセンブリの製造方法のなかには、プリントヘッドの加工中に、ダイヤフラムにおいて開口したポートがないことを必要とすることがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は液滴放出装置であって、流体チャンバおよび流体チャネルを含むボディと、前記ボディに取り付けられるように構成されたダイヤフラムプレートと、を備え、前記ダイヤフラムプレートが、外周によって画定された所定領域を含み、前記所定領域が、部分的にエッチングされた部分と、エッチングされていない外周部分と、を含むことを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図１および図２は、それぞれ、プリントヘッドのためのプリントヘッドアセンブリ１を示す断面側面図および平面図である。プリントヘッドアセンブリ１は、ダイヤフラムプレート１０と、アパーチャプレート２０と、これらのアパーチャプレート２０およびダイヤフラムプレート１０の間のボディ３０とを含む。ボディ３０は、１つまたは複数の金属プレート（図示せず）で構成されているジェットスタックを含むことが可能であり、その内部には、これらのプレートが一体（１つのボディ）となるように組み立てられたときに流体チャネルおよび流体チャンバを形成する複数の開口を備える。プリントヘッドアセンブリ１は、概ね２．２８６ｍｍ（９０ミル）程度であることが可能である厚みＴＳを有する。
【０００７】
説明のための具体例として、プリントヘッドアセンブリ１のダイヤフラムプレート（またはダイヤフラム）１０は、一般に、タンク（図示せず）およびプリントヘッドアセンブリ１内のチャンバ４２の連絡を可能にするポート４０（４０ａ，４０ｂ）を含む。ポート４０は、湾曲した形状であることが可能であり、具体例としての円形ポートが、０．２５４ｍｍ（１０ミル）以上、６．３５ｍｍ（２５０ミル）以下の直径ＤＰを有する。
【０００８】
図３は、プリントヘッドアセンブリ１のダイヤフラム１０上に形成された第１の実施の形態による部分的にエッチングされたポートトレース５０を示す平面図である。説明のための具体例として、この実施の形態は、部分的にエッチングされた円弧６０を有する湾曲したポート外周またはポート境界を含み、そのかなりの部分が、ダイヤフラムプレート１０の材料のなかに入り込むように部分的にエッチングされて構成されている。エッチングされていないヒンジ領域６２が、湾曲したポート境界の残りの部分において残存する。この実施の形態では、部分的にエッチングされた円弧６０が、ポート境界の約９０％を構成するが、より大きな比率またはより小さな比率を所望の効果が得られるように用いることもできる。
【０００９】
図４および図５は、穿孔（piercing）後の、図３のポート４０（４０ａ）を示す平面図および断面側面図である。ポート領域      ０に圧力が加えられると、部分的にエッチングされた円弧６０に沿ってダイヤフラムプレート１０が破断する。それによってポート４０ａが開口させられ、ダイヤフラムプレート１０の押下または穿孔された部分によって、リーフレット５２が形成される。
【００１０】
一般に、リーフレット５２は、押下後に、ダイヤフラムプレート１０に対してある角度をなして配置される。容易に認識されることであるが、リーフレット５２は、ダイヤフラムプレート１０の平面から外れることが可能である一方で、エッチングされていないヒンジ領域６２は、リーフレット５２を保持することによって、リーフレット５２が切り離れないようにする。
【００１１】
ダイヤフラムプレート１０を作成するために用いる材料は、押下後に、リーフレット５２が、わずかに反発することを許容するものであってもよい。所定のダイヤフラムプレート１０の材料の場合に、ヒンジ領域６２の破断を伴うことなくリーフレット５２の最大の折れ曲がりが得られるようにヒンジ領域６２を構成することが可能である。
【００１２】
図６は、ダイヤフラムプレート１０上に形成された部分的にエッチングされたポートトレースの第２の実施の形態を示す平面図である。説明のための具体例として、この実施の形態における部分的なエッチングは、湾曲したポート境界を含み、それに接して、４つのポート境界部分エッチング６０が、ダイヤフラムプレート１０の材料のなかに入り込むように部分的にエッチングされている。対応する４つの、エッチングされていないポート境界ヒンジ６２が、湾曲したポート境界またはポート外周において残存する。さらに、２つの概ね線状の部分エッチング６４が部分的にエッチングされ、その各々の概ね線状の部分エッチングは、この実施の形態において、ポート境界を横切るように延在し、２つのポート境界部分エッチングを連結している。
【００１３】
上記の部分エッチングにより、４つ一組の部分的にエッチングされた領域５２が得られるということが認識されるはずである。１つ１つのリーフレット５２が、パイ状、Ｖ字形、またはくさび形の形状であることが可能であり、リーフレット５２またはポートトレースのいずれかを、部分的にエッチングされた所定部分とみなすことが可能である。
【００１４】
図７および図８は、穿孔後または押下後の、図６の開口ポート４０（４０ｂ）を示す平面図および断面側面図である。ダイヤフラム１０の側からポート領域５０に圧力が加えられた後、ダイヤフラムプレート１０の材料が、ポート境界部分エッチング６０および概ね線状の部分エッチング６４に沿って破断する。それによってポート４０ｂが開口させられ、ダイヤフラムプレート１０の押下または穿孔された部分によって、リーフレット５２が形成される。押下されたリーフレット５２は、ダイヤフラムプレート１０の平面から外れて存在する。流体チャンバ４２を内蔵するプリントヘッドボディ３０にダイヤフラムプレート１０が取り付けられる実施の形態では、リーフレット５２は、そのボディのなかに入り込むようにチャンバ４２の方に向かって折り曲げることができるということが認識されるであろう。
【００１５】
第２の実施の形態におけるポート境界部分エッチング６０の数を４つに限定しなくてもよい。その他の実施の形態において、部分的にエッチングされた円弧と、交互になっているエッチングされていない円弧と、をダイヤフラムプレート１０上に配設することが可能である。概ね線状の部分エッチング６４が部分的にエッチングされ、その各々の概ね線状の部分エッチング６４が、ポート領域５０内に配設され、ポート境界上の少なくとも１つの部分的にエッチングされた円弧６０に連結することになるであろう。
【００１６】
さらなる説明のための具体例として、図６の実施の形態と同様の実施の形態（図示せず）を、３つの部分的にエッチングされた円弧と、３つの放射状かつ概ね線状の部分エッチングと、を有し、その各々の概ね線状の部分エッチングが、概ね、ポート境界の中央領域から部分的にエッチングされた円弧の方に延在するように構成することもできる。言うまでもないが、様々な部分的にエッチングされた円弧／概ね線状の部分エッチングの構成を用いて、種々のマルチリーフレット構造を作成するようにしてもよく、そのような変形例およびマルチリーフレット構造は、本開示の範囲内である。
【００１７】
さらなる実施の形態では、部分的なエッチングを、ダイヤフラム１０の反対側または第２の面に対して行う。この部分的なエッチングにおいて、ダイヤフラム１０の第１の面におけるエッチングを模倣してもよいが、そうでなくてもよい。一例として、部分的にエッチングされていないヒンジ領域６２をダイヤフラム１０の反対側において部分的にエッチングして、ヒンジ動作を容易にしたり、特定の軌跡またはパターンにおけるヒンジ動作を促進したりしてもよい。
【００１８】
このポートトレース５０の１つの利点としては、ポートトレース５０が、部分的なエッチングステップにおいて成形されてから、穿孔されて開口ポート４０を形成するという点がある。従って、この方法によれば、楕円形、円鋸歯状、またはその他のポート境界形状を任意に用いることが可能である。
【００１９】
同様に、部分的にエッチングされた円弧が同じ長さであることは必須ではなく、異なる長さの部分エッチングを用いて、同等でないリーフレットになるようにしてもよい。さらに、図６〜図８における概ね線状の部分エッチングは、概ね線状でなくてもよく、その代わりに、円弧または曲線の形状に部分的にエッチングされるようにしてもよい。そのようなリーフレットの変形例は、その開口ポートを通って流体チャンバのなかに流れ込むインクの流動特性に影響を及ぼすように用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】プリントヘッドのためのジェットスタックアセンブリを示す断面側面図である。
【図２】図１のジェットスタックアセンブリを示す平面図である。
【図３】部分的にエッチングされたポートの第１の実施の形態を示す平面図である。
【図４】穿孔後の、第１の実施の形態による部分的にエッチングされたポートを示す平面図である。
【図５】穿孔後の、図４の部分的にエッチングされたポートを示す断面側面図である。
【図６】部分的にエッチングされたポートの第２の実施の形態を示す平面図である。
【図７】穿孔後の、第２の実施の形態による部分的にエッチングされたポートを示す平面図である。
【図８】穿孔後の、図７の部分的にエッチングされたポートを示す断面側面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  プリントヘッドアセンブリ、１０  ダイヤフラムプレート（ダイヤフラム）、２０  アパーチャプレート、４０，４０ａ，４０ｂ  ポート、４２  チャンバ、５０  ポートトレース（ポート領域）、５２  リーフレット、６０  円弧、６２  ヒンジ領域。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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