(57)【要約】【課題】複数のプリントヘッドと、マニフォールドと、複数の入口管と、を備えるプリントヘッドアセンブリを提供する。【解決手段】各プリントヘッドは、プリントヘッドに流体を受け入れるための流体入口と、基板に流体を付与するための一つ又は複数のノズルのセットと、を含む。複数のプリントヘッドに接続されるマニフォールドは、複数のプリントヘッドに供給される流体を受け入れるように構成された流体入口導管と、複数の流体入口チャンネルと、複数の流体入口バルブと、を含み、各流体入口チャンネルは流体入口導管をプリントヘッドの一つに接続し、各流体入口バルブは流体入口導管から流体入口チャンネルの一つへの流体の流れを制御するように構成される。各入口管は、プリントヘッドの一つ及びマニフォールドの一方と一体となった近位端と、そのプリントヘッド及びマニフォールドの他方と流体密な接続部によって接続される遠位端と、を有する。【選択図】図３
2011020435.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のプリントヘッドと、
前記複数のプリントヘッドに接続されるマニフォールドと、
複数の入口管と、
を備えるプリントヘッドアセンブリであって、
前記複数のプリントヘッドのそれぞれは、前記プリントヘッドに流体を受け入れるための流体入口と、基板に流体を付与するための一つ又は複数のノズルのセットと、を含み、
前記マニフォールドは、前記複数のプリントヘッドに供給される流体を受け入れるように構成された流体入口導管と、複数の流体入口チャンネルと、複数の流体入口バルブと、を含み、前記複数の流体入口チャンネルのそれぞれは、前記流体入口導管を前記複数のプリントヘッドの一つに接続し、前記複数の流体入口バルブのそれぞれは、前記流体入口導管から前記複数の流体入口チャンネルの一つへの流体の流れを制御するように構成され、
前記複数の入口管のそれぞれは、前記複数のプリントヘッドの一つ及び前記マニフォールドの一方と一体となった近位端と、前記一つのプリントヘッド及び前記マニフォールドの他方と流体密な接続部によって接続される遠位端と、を有し、単一の流体密な接続部によって前記マニフォールドの流体入口チャンネルを前記一つのプリントヘッドの流体入口に接続する、
プリントヘッドアセンブリ。
【請求項２】
前記マニフォールドは前記複数の入口管の長手方向と平行な方向に寸法ｍを有し、
前記流体入口導管から各プリントヘッドの前記流体入口まで延在する流路の長さが、前記寸法ｍの略１．５倍を超えない、
請求項１に記載のプリントヘッドアセンブリ。
【請求項３】
前記マニフォールドは前記複数の入口管の長手方向と平行な方向に寸法ｍを有し、
前記流体入口導管から各プリントヘッドの前記流体入口まで延在する流路の長さが、前記寸法ｍの略２倍を超えない、
請求項１に記載のプリントヘッドアセンブリ。
【請求項４】
各入口管の前記近位端は前記複数のプリントヘッドの一つと一体に形成され、
ラジアルシールが各入口管の前記遠位端と前記マニフォールドとの間に流体密な接続部を提供する、
請求項１乃至３のいずれかに記載のプリントヘッドアセンブリ。
【請求項５】
各入口管の前記近位端は前記マニフォールドと一体に形成され、
ラジアルシールが各入口管の前記遠位端と前記複数のプリントヘッドの一つとの間に流体密な接続部を提供する、
請求項１乃至３のいずれかに記載のプリントヘッドアセンブリ。
【請求項６】
前記複数の流体入口バルブのそれぞれは電磁バルブを備える、請求項１乃至５のいずれかに記載のプリントヘッドアセンブリ。
【請求項７】
前記電磁バルブのうちの少なくともいくつかは、前記マニフォールドの第１表面に接続され、前記第１表面は、前記マニフォールドの前記プリントヘッドに接続された第２表面の反対側に位置する、請求項６に記載のプリントヘッドアセンブリ。
【請求項８】
前記電磁バルブのうちの少なくともいくつかは、前記マニフォールドの第１表面に接続され、前記第１表面は、前記マニフォールドの前記プリントヘッドに接続された第２表面と実質的に垂直に位置する、請求項６に記載のプリントヘッドアセンブリ。
【請求項９】
複数の入口モータを更に備え、前記複数の入口モータのそれぞれは前記複数の流体入口バルブの一つを制御する、請求項１乃至８のいずれかに記載のプリントヘッドアセンブリ。
【請求項１０】
前記複数の流体入口バルブのそれぞれはボールバルブを備える、請求項９に記載のプリントヘッドアセンブリ。
【請求項１１】
前記複数の流体入口バルブのそれぞれはサーボバルブを備える、請求項９に記載のプリントヘッドアセンブリ。
【請求項１２】
複数のプリントヘッドと、
前記複数のプリントヘッドに接続されるマニフォールドと、
複数の入口管と、
複数の出口管と、
を備えるプリントヘッドアセンブリであって、
前記複数のプリントヘッドのそれぞれは、前記プリントヘッドに流体を受け入れるための流体入口と、基板に流体を付与するための一つ又は複数のノズルのセットと、前記プリントヘッドから流体を送り出すための流体出口と、を含み、
前記マニフォールドは、前記複数のプリントヘッドに供給される流体を受け入れるように構成された流体入口導管と、前記複数のプリントヘッドから流体を受け入れるように構成された流体出口導管と、複数の流体入口チャンネルと、複数の流体出口チャンネルと、複数の流体入口バルブと、複数の流体出口バルブと、を含み、前記複数の流体入口チャンネルのそれぞれは、前記流体入口導管を前記複数のプリントヘッドの一つに接続し、前記複数の流体出口チャンネルのそれぞれは、前記流体出口導管を前記複数のプリントヘッドの一つに接続し、前記複数の流体入口バルブのそれぞれは、前記流体入口導管から前記複数の流体入口チャンネルの一つへの流体の流れを制御するように構成され、前記複数の流体出口バルブのそれぞれは、前記複数の流体出口チャンネルの一つから前記流体出口導管への流体の流れを制御するように構成され、
前記複数の入口管のそれぞれは、前記複数のプリントヘッドの一つ及び前記マニフォールドの一方と一体となった近位端と、前記一つのプリントヘッド及び前記マニフォールドの他方と流体密な接続部によって接続される遠位端と、を有し、単一の流体密な接続部によって前記マニフォールドの流体入口チャンネルを前記一つのプリントヘッドの流体入口に接続し、
前記複数の出口管のそれぞれは、前記複数のプリントヘッドの一つ及び前記マニフォールドの一方と一体となった近位端と、前記一つのプリントヘッド及び前記マニフォールドの他方と流体密な接続部によって接続される遠位端と、を有し、単一の流体密な接続部によって前記マニフォールドの流体出口チャンネルを前記一つのプリントヘッドの流体出口に接続する、
プリントヘッドアセンブリ。
【請求項１３】
前記マニフォールドは前記複数の入口管の長手方向と平行な方向に寸法ｍを有し、
前記流体入口導管から各プリントヘッドの前記流体入口まで延在する流路の長さが、前記寸法ｍの略１．５倍を超えない、
請求項１２に記載のプリントヘッドアセンブリ。
【請求項１４】
前記マニフォールドは前記複数の入口管の長手方向と平行な方向に寸法ｍを有し、
前記流体入口導管から各プリントヘッドの前記流体入口まで延在する流路の長さが、前記寸法ｍの略２倍を超えない、
請求項１２に記載のプリントヘッドアセンブリ。
【請求項１５】
前記流体入口導管は前記流体出口導管の上方に位置し、それにより前記流体入口導管と前記流体出口導管との間に圧力差が存在する、請求項１２乃至１４のいずれかに記載のプリントヘッドアセンブリ。
【請求項１６】
複数のプリントヘッドと、前記複数のプリントヘッドに接続されるマニフォールドと、を備えるプリントヘッドアセンブリであって、前記マニフォールドは、前記複数のプリントヘッドに供給される流体を受け入れるように構成された流体入口導管と、複数の流体入口チャンネルと、複数の流体入口バルブと、を含み、前記複数の流体入口チャンネルのそれぞれは、前記流体入口導管を前記複数のプリントヘッドの一つに接続し、前記複数の流体入口バルブのそれぞれは、前記流体入口導管から前記複数の流体入口チャンネルの一つへの流体の流れを制御するように構成される、プリントヘッドアセンブリのプリントヘッドに流体を充填する方法において、
（ａ）前記マニフォールドの前記複数の流体入口バルブを、第１のプリントヘッドに接続された第１の流体入口バルブを除いて全て閉鎖するステップと、
（ｂ）前記流体入口導管から前記第１のプリントヘッドに対応する第１の流体入口チャンネル及び前記開放された第１の流体入口バルブに流れる流体により、前記第１のプリントヘッドを充填するステップと、
を含む方法。
【請求項１７】
（ｃ）前記第１のプリントヘッドに流体が充填されたことを判断して前記第１の流体入口バルブを閉鎖するステップと、
（ｄ）前記複数のプリントヘッドのそれぞれについて、各プリントヘッドに流体が充填されるまで、前記ステップ（ａ）〜（ｃ）を繰り返すステップと、
を更に含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記マニフォールドは、前記複数のプリントヘッドのそれぞれに各プリントヘッドについて単一の流体密な入口接続部によって接続されている、請求項１６又は１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記マニフォールドは前記複数のプリントヘッドへの流体の流れの方向と平行な方向に寸法ｍを有し、
前記流体入口導管から前記複数のプリントヘッドのそれぞれの流体入口まで延在する各流路の長さが、前記寸法ｍの約２倍を超えない、
請求項１６乃至１８のいずれかに記載の方法。
【請求項２０】
前記マニフォールドは、前記複数のプリントヘッドから流体を受け入れるように構成された流体出口導管と、複数の流体出口チャンネルと、複数の流体出口バルブと、を更に含み、前記複数の流体出口チャンネルのそれぞれは、前記流体出口導管を前記複数のプリントヘッドの一つに接続し、前記複数の流体出口バルブのそれぞれは、前記複数の流体出口チャンネルの一つから前記流体出口導管への流体の流れを制御するように構成され、
前記ステップ（ａ）は、前記マニフォールドの前記複数の流体出口バルブの全てを閉鎖するステップを含む、
請求項１６乃至１９のいずれかに記載の方法。
【請求項２１】
前記マニフォールドは、前記複数のプリントヘッドのそれぞれに各プリントヘッドについて単一の流体密な入口接続部及び単一の流体密な出口接続部によって接続されている、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
複数のプリントヘッドと、前記複数のプリントヘッドに接続されるマニフォールドと、を備えるプリントヘッドアセンブリであって、前記マニフォールドは、前記複数のプリントヘッドに供給される流体を受け入れるように構成された流体入口導管と、複数の流体入口チャンネルと、複数の流体入口バルブと、を含み、前記複数の流体入口チャンネルのそれぞれは、前記流体入口導管を前記複数のプリントヘッドの一つに接続し、前記複数の流体入口バルブのそれぞれは、前記流体入口導管から前記複数の流体入口チャンネルの一つへの流体の流れを制御するように構成される、プリントヘッドアセンブリのプリントヘッドに流体を流す方法において、
（ａ）前記マニフォールドの前記複数の流体入口バルブを、第１のプリントヘッドに接続された第１の流体入口バルブを除いて全て閉鎖するステップと、
（ｂ）前記第１のプリントヘッドに備えられたノズルを通じて前記第１のプリントヘッドから気泡及び／又は混入物が排出されるまで、流体を前記第１のプリントヘッドに流すステップと、
を含む方法。
【請求項２３】
前記マニフォールドは、前記複数のプリントヘッドから流体を受け入れるように構成された流体出口導管と、複数の流体出口チャンネルと、複数の流体出口バルブと、を更に含み、前記複数の流体出口チャンネルのそれぞれは、前記流体出口導管を前記複数のプリントヘッドの一つに接続し、前記複数の流体出口バルブのそれぞれは、前記複数の流体出口チャンネルの一つから前記流体出口導管への流体の流れを制御するように構成され、
前記方法は、
前記マニフォールドの前記複数の流体出口バルブを、前記第１のプリントヘッドに接続された第１の流体出口バルブを除いて全て閉鎖するステップと、
流体を前記第１のプリントヘッドに対して流入及び流出させるステップと、
を更に含む請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
流体を前記第１のプリントヘッドの中に流した後、前記第１の流体入口バルブを閉鎖するステップと、
前記複数のプリントヘッドのそれぞれについて、各プリントヘッドから気泡及び／又は混入物が排出されるまで、前記ステップ（ａ）〜（ｂ）を繰り返すステップと、
を更に含む、請求項２２又は２３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント用流体吐出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
流体吐出システム、例えばインクジェットプリンタは、通常、インク供給部からノズルを含むプリントヘッドまでのインク流路を有し、ノズルからインク液滴が吐出される。インクは、ジェットプリンタから吐出され得る流体の一例に過ぎない。インク液滴の吐出は、例えば圧電変位素子、サーマルバブルジェット発生素子、静電変位素子などのアクチュエータによってインク流路内のインクを加圧することにより制御することができる。通常のプリントヘッドは、インク流路及び関連するアクチュエータの対応するアレイを備えたノズルの列又はアレイを有し、各ノズルからの液滴吐出を独立して制御することができる。いわゆる「ドロップ・オン・デマンド」式のプリントヘッドでは、各アクチュエータは、媒体上の所定の位置に液滴を選択的に吐出するように駆動される。プリントヘッドと媒体とは、プリント動作中に互いに対して移動することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００９／１４２９１０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
インクは、流体吐出システムの内部又は外部のどちらにあってもよい供給源から、プリントヘッドに提供される。インク供給源からプリントヘッドまでの流路が長くなるほど、流路に伴って必要となる接続部の数が増し、インク中に気泡が取り込まれる可能性が高くなる。気泡は、プリントヘッドによるプリントの品質に対して有害な影響を与え得る。気泡は、充填動作中又はプリント動作中に、長い流路に伴う漏洩によって取り込まれ得る。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、流体吐出システム用のプリントヘッドアセンブリに関する。概して、一態様において、本発明は、複数のプリントヘッドと、マニフォールドと、複数の入口管と、を備えるプリントヘッドアセンブリを提供する。複数のプリントヘッドのそれぞれは、プリントヘッドに流体を受け入れるための流体入口と、基板に流体を付与するための一つ又は複数のノズルのセットと、を含む。マニフォールドは、複数のプリントヘッドに接続される。マニフォールドは、複数のプリントヘッドに供給される流体を受け入れるように構成された流体入口導管と、複数の流体入口チャンネルと、複数の流体入口バルブと、を含み、複数の流体入口チャンネルのそれぞれは流体入口導管を複数のプリントヘッドの一つに接続し、複数の流体入口バルブのそれぞれは流体入口導管から複数の流体入口チャンネルの一つへの流体の流れを制御するように構成される。複数の入口管のそれぞれは、複数のプリントヘッドの一つ及びマニフォールドの一方と一体となった近位端と、そのプリントヘッド及びマニフォールドの他方と流体密な接続部によって接続される遠位端と、を有する。各入口管は、単一の流体密な接続部によって、マニフォールドの流体入口チャンネルをそのプリントヘッドの流体入口に接続する。
【０００６】
プリントヘッドアセンブリの実施態様は、以下の特徴のうちの一つ又は複数を有することができる。マニフォールドは、複数の入口管の長手方向と平行な方向に寸法ｍを有し、流体入口導管から各プリントヘッドの流体入口まで延在する流路の長さが、寸法ｍの略１．５倍を超えないことができる。他の実施態様では、流体入口導管から各プリントヘッドの流体入口まで延在する流路の長さは、寸法ｍの略２倍を超えない。各入口管の近位端は複数のプリントヘッドの一つと一体に形成されることができ、シール（例えば、ラジアルシール）が各入口管の遠位端とマニフォールドとの間に流体密な接続部を提供することができる。他の実施態様では、各入口管の近位端はマニフォールドと一体に形成されることができ、シールが各入口管の遠位端と複数のプリントヘッドの一つとの間に流体密な接続部を提供することができる。
【０００７】
複数の流体入口バルブのそれぞれは、電磁バルブであってもよい。電磁バルブのうちの少なくともいくつかは、マニフォールドの第１表面に接続されることができ、この第１表面は、マニフォールドのプリントヘッドに接続された第２表面の反対側に位置する。他の実施態様では、電磁バルブのうちの少なくともいくつかは、マニフォールドの第１表面に接続されることができ、この第１表面は、マニフォールドのプリントヘッドに接続された第２表面と実質的に垂直に位置する。プリントヘッドアセンブリは、複数の入口モータを更に備えることができ、各入口モータは複数の流体入口バルブの一つを制御する。例として、流体入口バルブは、ボールバルブ又はサーボバルブを含むことができる。
【０００８】
概して、別の態様では、本発明は、複数のプリントヘッドを備えるプリントヘッドアセンブリを提供する。各プリントヘッドは、プリントヘッドに流体を受け入れるための流体入口と、基板に流体を付与するための一つ又は複数のノズルのセットと、プリントヘッドから流体を送り出すための流体出口と、を含む。プリントヘッドアセンブリは、複数のプリントヘッドに接続されるマニフォールドを更に備える。マニフォールドは、複数のプリントヘッドに供給される流体を受け入れるように構成された流体入口導管と、複数のプリントヘッドから流体を受け入れるように構成された流体出口導管と、複数の流体入口チャンネルと、複数の流体出口チャンネルと、複数の流体入口バルブと、複数の流体出口バルブと、を含み、複数の流体入口チャンネルのそれぞれは流体入口導管を複数のプリントヘッドの一つに接続し、複数の流体出口チャンネルのそれぞれは流体出口導管を複数のプリントヘッドの一つに接続し、複数の流体入口バルブのそれぞれは流体入口導管から複数の流体入口チャンネルの一つへの流体の流れを制御するように構成され、複数の流体出口バルブのそれぞれは複数の流体出口チャンネルの一つから流体出口導管への流体の流れを制御するように構成される。プリントヘッドアセンブリは、複数の入口管を更に備える。複数の入口管のそれぞれは、複数のプリントヘッドの一つ及びマニフォールドの一方と一体となった近位端と、そのプリントヘッド及びマニフォールドの他方と流体密な接続部によって接続される遠位端と、を有し、単一の流体密な接続部によってマニフォールドの流体入口チャンネルをそのプリントヘッドの流体入口に接続する。プリントヘッドアセンブリは、複数の出口管を更に備える。複数の出口管のそれぞれは、複数のプリントヘッドの一つ及びマニフォールドの一方と一体となった近位端と、そのプリントヘッド及びマニフォールドの他方と流体密な接続部によって接続される遠位端と、を有し、単一の流体密な接続部によってマニフォールドの流体出口チャンネルをそのプリントヘッドの流体出口に接続する。
【０００９】
プリントヘッドアセンブリの実施態様は、以下の特徴のうちの一つ又は複数を有することができる。マニフォールドは、複数の入口管の長手方向と平行な方向に寸法ｍを有し、流体入口導管から各プリントヘッドの流体入口まで延在する流路の長さが、寸法ｍの略１．５倍を超えないことができる。他の実施態様では、流体入口導管から各プリントヘッドの流体入口まで延在する流路の長さは、寸法ｍの略２倍を超えない。流体入口導管は流体出口導管の上方に位置することができ、それにより流体入口導管と流体出口導管との間に圧力差が存在する。
【００１０】
概して、別の態様では、本発明は方法を提供する。この方法は、複数のプリントヘッドに接続されたマニフォールドの複数の流体入口バルブを、第１のプリントヘッドに接続された第１の流体入口バルブを除いて全て閉鎖するステップ（ａ）を含む。マニフォールドは、複数のプリントヘッドに供給される流体を受け入れるように構成された流体入口導管と、複数の流体入口チャンネルと、複数の流体入口バルブと、を含み、複数の流体入口チャンネルのそれぞれは流体入口導管を複数のプリントヘッドの一つに接続し、複数の流体入口バルブのそれぞれは流体入口導管から複数の流体入口チャンネルの一つへの流体の流れを制御するように構成される。この方法は、更に、流体入口導管から第１のプリントヘッドに対応する第１の流体入口チャンネル及び開放された第１の流体入口バルブに流れる流体により、第１のプリントヘッドを充填するステップ（ｂ）を含む。
【００１１】
この方法の実施態様は、以下の特徴のうちの一つ又は複数を有することができる。この方法は、第１のプリントヘッドに流体が充填されたことを判断して第１の流体入口バルブを閉鎖するステップ（ｃ）と、複数のプリントヘッドのそれぞれについて、各プリントヘッドに流体が充填されるまで、ステップ（ａ）〜（ｃ）を繰り返すステップ（ｄ）と、を更に含むことができる。マニフォールドは、複数のプリントヘッドのそれぞれに各プリントヘッドについて単一の流体密な入口接続部によって接続されていてもよい。マニフォールドは、複数のプリントヘッドへの流体の流れの方向と平行な方向に寸法ｍを有し、流体入口導管から複数のプリントヘッドのそれぞれの流体入口まで延在する各流路の長さが、寸法ｍの約２倍を超えないことができる。
【００１２】
マニフォールドは、複数のプリントヘッドから流体を受け入れるように構成された流体出口導管と、複数の流体出口チャンネルと、複数の流体出口バルブと、を更に含むことができ、複数の流体出口チャンネルのそれぞれは流体出口導管を複数のプリントヘッドの一つに接続し、複数の流体出口バルブのそれぞれは複数の流体出口チャンネルの一つから流体出口導管への流体の流れを制御するように構成される。この方法は、ステップ（ａ）において、マニフォールドの複数の流体出口バルブの全てを閉鎖するステップを更に含むことができる。マニフォールドは、複数のプリントヘッドのそれぞれに各プリントヘッドについて単一の流体密な入口接続部及び単一の流体密な出口接続部によって接続されていてもよい。
【００１３】
概して、別の態様では、本発明は、複数のプリントヘッドに接続されたマニフォールドの複数の流体入口バルブを、第１のプリントヘッドに接続された第１の流体入口バルブを除いて全て閉鎖するステップ（ａ）と、第１のプリントヘッドに備えられたノズルを通じて第１のプリントヘッドから気泡及び／又は混入物が排出されるまで、流体を第１のプリントヘッドに流すステップ（ｂ）と、を含む方法を提供する。マニフォールドは、複数のプリントヘッドに供給される流体を受け入れるように構成された流体入口導管と、複数の流体入口チャンネルと、複数の流体入口バルブと、を含み、複数の流体入口チャンネルのそれぞれは流体入口導管を複数のプリントヘッドの一つに接続し、複数の流体入口バルブのそれぞれは流体入口導管から複数の流体入口チャンネルの一つへの流体の流れを制御するように構成される。
【００１４】
この方法の実施態様は、以下の特徴のうちの一つ又は複数を有することができる。この方法は、流体を第１のプリントヘッドの中に流した後、第１の流体入口バルブを閉鎖するステップと、複数のプリントヘッドのそれぞれについて、各プリントヘッドから気泡及び／又は混入物が排出されるまで、ステップ（ａ）〜（ｂ）を繰り返すステップと、を更に含むことができる。マニフォールドは、複数のプリントヘッドから流体を受け入れるように構成された流体出口導管と、複数の流体出口チャンネルと、複数の流体出口バルブと、を更に含むことができ、複数の流体出口チャンネルのそれぞれは流体出口導管を複数のプリントヘッドの一つに接続し、複数の流体出口バルブのそれぞれは複数の流体出口チャンネルの一つから流体出口導管への流体の流れを制御するように構成される。この方法は、マニフォールドの複数の流体出口バルブを、第１のプリントヘッドに接続された第１の流体出口バルブを除いて全て閉鎖するステップと、流体を第１のプリントヘッドに対して流入及び流出させるステップと、を更に含むことができる。
【００１５】
本発明の実施態様は、以下の利点のうちの一つ又は複数を実現することができる。マニフォールドの入口導管とプリントヘッドへの入口との間の距離は比較的短く、単一の流体密な接続部を備えることができる。流路の長さを短くすると共に流体密な接続部の数を最小限に抑えると、流体への気泡の取込みを減らすことができる。気泡を減らすと、プリントヘッドによるプリントの品質を向上させることができる。流体を再循環させる機構を使用する実施態様では、単一の流体密な接続部を追加的に使用することによってプリントヘッドをマニフォールド内の出口導管に接続することができ、ここでも必要な接続部の数は最小限に抑えられる。プリントヘッド又はマニフォールドのいずれかと一体の入口管及び出口管を使用してこれらの二つの構成要素間の接続部を提供することにより、流体流路を比較的直線状（即ち、屈曲部又は他の接続部のないもの）とすることができ、これによってもまた、流体中に空気が取り込まれるリスクが低減する。流体接続部が設けられる数が減り、漏洩故障の可能性が低くなるため、プリントヘッドのマニフォールドとの接続が容易になる。全体として、本システムは、流体流路が短いため所要の流体量が少なくてもよく、これもまた利点となり得る。
【００１６】
本発明の一つ又は複数の実施形態の詳細を、添付図面及び以下の説明に示す。本発明の他の特徴、目的、及び利点は、説明及び図面、並びに特許請求の範囲から明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】フレームに取り付けられた複数のプリントヘッドに接続された例示的マニフォールドの斜視図
【図２】図１のマニフォールド及び例示的プリントヘッドを通る流体流路の簡略化した概要図
【図３】例示的プリントヘッドに接続された図１の例示的マニフォールドを示す断面図
【図４Ａ】代替的なマニフォールドの断面図
【図４Ｂ】別の代替的なマニフォールドの断面図
【図５】マニフォールドに接続されたプリントヘッドに流体を充填するためのプロセスを示すフローチャート
【図６】マニフォールドに接続されたプリントヘッドに対してメンテナンス動作を実施するためのプロセスを示すフローチャート                                    それぞれの図面における同様の参照番号及び名称は同様の要素を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
より広い幅にわたるノズルアレイを提供するように、複数のプリントヘッドを互いに隣接して配置することができる。図１に、フレーム１０２に取り付けられた複数のプリントヘッドを備える流体吐出システム１００を例示する。フレキシブル回路１０４及び１０６の列が、フレームの両側から上方に延在するように図示されている。フレキシブル回路の各対は列１０４のうちの一つの回路と列１０６のうちの一つの回路とから成り、フレーム１０２内に取り付けられたプリントヘッドの一つにフレキシブル回路が一対ずつ電気的に接続される。フレーム１０２の上方にマニフォールド１０８が配置され、マニフォールド１０８はプリントヘッドのそれぞれにプリント流体を供給するための流体入口導管を備える。図示の実施態様では、複数のバルブ１１０（本例では電磁バルブ）がマニフォールド１０８の上面に配置され、個々のバルブ１１０は流体入口導管から個々のプリントヘッドへの流体の流れを制御することができる。
【００１９】
プリントヘッドに供給された流体の一部がプリント動作で使用されない場合にプリントヘッドから戻って循環するようにプリントヘッドが再循環システムを備える実施態様では、マニフォールドは、プリントヘッドから流体を流し出すための流体出口導管も備えることができる。
【００２０】
図２は、プリントヘッド１１２に取り付けられたマニフォールド１０８の断面端面を示す簡略化した概要図であり、流体の流路を示す。本例では、マニフォールド１０８は、流体入口導管１１６及び流体出口導管１１８を備える。流体入口導管１１６は流体出口導管１１８より矢印１２０で示す高低差だけ上方に位置し、流体入口導管１１６と流体出口導管１１８との間に圧力差が生じる。流体入口導管１１６と流体出口導管１１８との間のこの圧力差（ΔＰ）が、流体入口導管１１６及び流体出口導管１１８と流体連通する各プリントヘッドに圧力差をもたらす。これにより、インクは、流体入口導管１１６から各プリントヘッド（例えばプリントヘッド１１２）に流れ込み、プリントヘッドを通って流れ（インクの一部はプリント動作によって消費される）、プリントヘッドから出て流体出口導管１１８に入る。つまり、入口の圧力は出口の圧力より高い。
【００２１】
図示の実施態様例では、マニフォールド１０８の上面に二つのバルブ１２２及び１２４が配置される。バルブ１２２は流体出口導管１１８と接続され、バルブ１２４は流体入口導管１１６と接続される。バルブ１２２及び１２４は、流体出口導管１１８及び流体入口導管１１６のそれぞれとプリントヘッド１１２との間の流体の流れを開閉するように動作することができる。図示の実施態様例では、流体は流体源からもたらされ、この流体源は流体吐出システム１００の内部又は外部のどちらにあってもよい。流体は、流体源から流体入口導管１１６に供給され、この流体入口導管１１６は、マニフォールド１０８の全長又は実質的全長にわたって延在する。流体入口導管１１６から流れる流体は、Ａ点から流体入口チャンネル１２６の第１部分を上方に流れ、入口バルブ１２４に入る。入口バルブ１２４が開放されているとき、流体は、流体入口チャンネル１２６の第２部分を下方に流れ、プリントヘッド１１２の流体入口（Ｂ点）に入る。
【００２２】
プリントヘッド１１２に供給された流体の一部は、プリント動作によって消費され、即ち、符号１２８で示す流れのように、一つ又は複数のノズルから吐出され得る。残りの流体は、流体出口からプリントヘッド１１２を出て、マニフォールド１０８の流体出口チャンネル１３０の第１部分に流れる。流体は、流体出口チャンネル１３０を上方に流れ、出口バルブ１２２に入る。バルブ１２２が開放されているとき、流体は、流体出口チャンネル１３０の第２部分を下方に流れ、流体出口導管１１８に入る。流体出口導管１１８は、マニフォールド１０８の全長又は実質的全長にわたって延在し、再循環した流体を流体源又は別の場所に送り戻す。
【００２３】
実施形態によっては、流体源は流体が周囲温度を上回る所定の温度に維持されるように加熱され、それにより例えば、インクの所望の粘度が維持される。流体は、プリントヘッドを通じて流れてから、同じ流体源に回収されることができ、それにより温度を維持することができる。或いは、流体は別の場所に回収されてもよく、その場所は流体源と流体連通していてもいなくてもどちらでもよい。例えば、流体を別の場所に回収することで、流体の色やタイプを変えたり、経時変化や劣化した流体を排出したり、流体をクリーニング用流体や貯蔵用流体と交換したりしてもよい。
【００２４】
各プリントヘッドとマニフォールド１０８との間の流体流路における接続部の数を最小限にすることにより、漏洩の可能性を減らすことができる。流体吐出システム１００が組み立てられた後に漏洩を修理することは、困難な場合がある。各プリントヘッドは、単一の入口接続部によって、及び再循環を有する実施態様では更に単一の出口接続部によって、マニフォールド１０８に接続することができる。
【００２５】
更に、各プリントヘッドの流体入口から流体入口導管までの流体流路の全長を、最短にすることができる。流体入口流路の長さを最短にすると、プリントヘッドへの充填に必要な流体量を減らすことができると共に、空気を取り込んで流体中に気泡を生じさせてしまうかもしれない領域を小さくできる。図示の実施態様では、流体入口導管からプリントヘッドの流体入口までの流体流路の長さは、Ａ点とＢ点との間の長さである。この流体流路の長さは、矢印１２１で示すマニフォールド１０８の高さｍと比較すると、ｍの２倍より短い。他の実施態様では、例えばバルブがマニフォールドの側面に位置する場合、流路の長さは更に短く例えばｍの１．５倍程度であり得る。
【００２６】
図３は、単一の入口接続部１４０及び単一の出口接続部１５２によって例示的なプリントヘッド１１２と接続されたマニフォールド１０８の断面図を示す。流体出口流路は流体入口流路と異なる平面上にあるため、出口接続部１５２は隠れ線で示される。本実施態様では、プリントヘッド１１２は、プリントヘッド１１２の上面から出てマニフォールド１０８の中まで延在する入口管１４２を備える。ラジアルシール１４４を使用して、マニフォールド１０８とプリントヘッド１１２との間に流体密な単一の入口接続部が設けられる。他のタイプのシール又は接続部が用いられてもよい。
【００２７】
プリントヘッド１１２は、プリントヘッド１１２の上面から出てマニフォールド１０８の中まで延在する出口管１５０も備える。本実施態様では、ラジアルシール１５４を使用して、マニフォールド１０８とプリントヘッド１１２との間に流体密な単一の出口接続部が設けられるが、他のタイプのシール又は接続部が用いられてもよい。
【００２８】
本実施態様では、入口管１４２及び出口管１５０の近位端は、プリントヘッド１１２と一体に接続されてプリントヘッド１１２の一部となっている。入口管１４２の近位端は流体受入口１２７と流体接続され、出口管１５０の近位端は流体排出口１２９と流体接続されている。入口管１４２及び出口管１５０の遠位端は、マニフォールド１０８の中まで延在する。流体の流れがプリントヘッド１１２に入る箇所は、図中のＢ点であり、プリントヘッドの流体入口と称することができる。
【００２９】
別の実施態様では、入口管１４２及び出口管１５０の一方又は両方の近位端が、マニフォールド１０８と一体に接続されてマニフォールド１０８の一部となっていて、入口管１４２及び出口管１５０の一方又は両方の遠位端が、プリントヘッド１１２の中まで延在する。こうした実施態様のいずれにおいても、マニフォールド１０８とプリントヘッド１１２との間に必要な入口接続部及び出口接続部は一つずつだけなので、漏洩のリスクが最小限に抑えられる。入口管１４２及び出口管１５０は、プリントヘッド１１２において使用され得るプリント流体に適合する材料から形成することができる。例えば、耐食鋼が用いられてもよい。他の実施態様では、射出成形された耐薬品性プラスチックポリマー、例えば、限定はしないが、ナイロン、ポリプロピレン、アセチル又は液晶高分子（ＬＣＰ）プラスチック樹脂が用いられる。
【００３０】
図３に戻り、図示の実施態様では、マニフォールド１０８の下面にシールクランププレート１５８が配置され、シールクランププレート１５８はラジアルシール１４４及び１５４を受け入れるための開口を備える。ラジアルシール１４４及び１５４は、マニフォールド１０８の座ぐり内に配置される。シールクランププレート１５８は、マニフォールド１０８にねじ止め等の方法で接続され、それによってシール１４４及び１５４をマニフォールド１０８内の所定位置に締め付ける。シールクランププレート１５８は、実施態様によっては例えばステンレス鋼等の金属で形成されるが、他の実施態様ではプラスチック等の異なる材料が用いられてもよい。好ましくは、シールクランププレート１５８に用いられる材料は、シール１４４及び１５４を所定位置に保持するよう硬いものである。
【００３１】
プリントヘッド１１２の上面に位置決めプレート１６２を配置することができ、位置決めプレート１６２は、シールクランププレート１５８に設けられた入口管１４２及び出口管１５０を受け入れるための開口に対する入口管１４２及び出口管１５０の正確な位置を提供するように、精密に位置決めされた開口を備える。位置決めプレート１６２は、実質的に剛性の材料、例えばステンレス鋼又はプラスチックから形成することができる。高精度を実現するために、インバール又はコバール等の熱膨張係数が小さい材料が用いられてもよい。インバールはニッケル鋼合金であり、総称的に６４ＦｅＮｉとしても知られている。コバールは、鉄−ニッケル−コバルト合金である。
【００３２】
図示の実施態様では、入口管１４２及び出口管１５０を介したプリントヘッド１１２とマニフォールド１０８との間の接続部は、実質的に強固である。入口管１４２及び出口管１５０は、フレーム１０２の内側裏面に当接するように配置されたフランジ１４３及び１５１をそれぞれ備える。入口管１４２及び出口管１５０のそれぞれの外側の一部分にねじ部が設けられ、それにより入口管１４２及び出口管１５０のそれぞれの外側にナット１６４及び１６６をねじ止めすることができる。ナット１６４及び１６６が、位置決めプレート１６２の上面へ、下方に締められると、フランジ１４３及び１５１が、入口管１４２及び出口管１５０の垂直方向上方への移動を阻止し、したがって入口管１４２及び出口管１５０は、位置決めプレート１６２及びマニフォールド１０８に対して所定位置に強固に固定される。
【００３３】
プリントヘッド１１２とマニフォールド１０８との間に強固な接続があることが好ましいが、入口管１４２及び出口管１５０はそれぞれ柔軟部１７０及び１７２を備えることができ、それにより入口管１４２及び出口管１５０の、それらが通過する位置決めプレート１６２の開口に対する位置ずれのうちの幾分かが補われる。柔軟部１７０及び１７２により、入口管１４２及び出口管１５０の近位端は幾分か横方向に動くことが可能となり、したがってプリントヘッド１１２に働く応力が低減される。この応力は、プリントヘッド１１２それ自体の、フレーム１０２に取り付けられた隣接するプリントヘッドに対する位置ずれにつながり得るものである。柔軟部１７０及び１７２は、入口管１４２及び出口管１５０と同時に成形されて管と一体であってもよく、又は入口管１４２及び出口管１５０を接続するためにプリントヘッド１１２に設けられた接続口に接着されていてもよい。入口管１４２及び出口管１５０は、フレーム１０２の上部に形成された開口も通過する。フレーム１０２に形成された開口は、位置決めプレート１６２の開口によって確定される入口管１４２及び出口管１５０の位置決めに影響しないように、入口管１４２及び出口管１５０に比べて大きい。上述のとおり、位置決めプレート１６２の開口は、入口管１４２及び出口管１５０をマニフォールド１０８に対して確実に整列させるために精密に配置される。
【００３４】
図示の流体吐出システムの実施態様では、フレーム１０２は実質的にＵ字型の部品であり、それに対してプリントヘッドが取り付けられる。図３に示す例では、プリントヘッド１１２は下端に翼状の部分を備える。翼状の部分はプレート１１３に固定され、実施態様によっては、このプレート１１３はガラスで形成することができる。プレート１１３はフレーム１０２に固定される。実施態様によっては、プレート１１３はフレーム１０２にねじ止め等の非永久的な方法で固定され、したがって取り外すことができる。そして、プリントヘッド１１２の翼状の部分が、例えば接着剤を使用して、プレート１１３に永久的に接着される。プリントヘッドをフレームに取り付けるこの技法については、内容全体が参照により本明細書に援用される２００８年５月２３日にＫｅｖｉｎ  Ｖｏｎ  Ｅｓｓｅｎらにより出願された「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｍｏｕｎｔｉｎｇ  ａ  Ｆｌｕｉｄ  Ｅｊｅｃｔｉｏｎ  Ｍｏｄｕｌｅ」と題される米国仮特許出願第６１／０５５，９１１号に更に詳細に記載されている。
【００３５】
実施態様によっては、マニフォールド１０８は、複数のモジュールの列として形成することができ、その場合は一つのモジュールが一つの（又は一群の）プリントヘッド１１２に対応する。これにより、任意の所要数のマニフォールドモジュールを使用して、いかなる数のプリントヘッドにも対応することができる。かかる実施態様において、ねじ棒が、一連のマニフォールドモジュールの長さにわたって延在し、モジュールを一体に固定してもよい。再び図３を参照すると、図示の実施態様では、ねじ切りされた内面を有する二つのねじ棒受孔１７４及び１７６が備えられ、断面図に示されている。二本のねじ棒がねじ棒受孔１７４及び１７６にねじ込まれることにより、図示のマニフォールドモジュールが他のマニフォールドモジュールと一続きに接続される。図１を参照すると、二本のねじ棒１７８及び１８０の端部が示されている。他の技法を用いて一連のマニフォールドモジュールを互いに接続してもよく、ねじ棒の使用は一例に過ぎない。他の実施態様では、マニフォールド１０８はモジュール式ではなく、特定のセットのプリントヘッド１１２に合わせて選択された長さを有して形成される。他の実施態様では、マニフォールド１０８はモジュール式ではなく、特定のセットのプリントヘッド１１２に合わせて適当なサイズに後で切り詰めることができる長さを有して形成される。
【００３６】
マニフォールド１０８は、機械加工された金属、例えば、ステンレス鋼又はアルミニウムから形成することができる。他の実施態様では、マニフォールドは、射出成形プラスチック、例えば、ナイロン、ポリプロピレン又は液晶高分子（ＬＣＰ）プラスチック樹脂から形成することができる。入口導管及び出口導管は、任意に、非腐食性材料で被覆することができる。例えば、マニフォールドがアルミニウムで形成される場合、導管にニッケルめっきを施して腐食を防止することができる。使用される材料は、流体吐出システムで用いられる流体に応じて異なってもよく、以上に挙げた材料はいくつかの例に過ぎない。
【００３７】
位置決めプレート１６２は、精密に機械加工することができると共に熱膨張係数が低い材料で形成することにより、温度変化に起因する位置決めプレート１６２の膨張及び収縮を防止することができる。適した材料の例としては、限定はされないが、インバール及びコバールが挙げられる。実施態様によっては、温度の変動によって生じる位置決めプレート１６２とマニフォールド１０８との整列のずれのリスクを低減するため、位置決めプレート１６２とマニフォールド１０８とを熱膨張係数が実質的に同じ材料で形成してもよい。
【００３８】
再び図３を参照すると、プリントヘッド１１２の実施態様例における再循環流路が、概略的に示されている。プリントヘッド１１２に流れ込む流体は、プリントヘッド本体１８２に向かって下方に送られる。流体の一部、例えば５０％超、場合によっては約７０％が、中心リブ１８６とプリントヘッド本体１８２との間の間隙１８４を通じて流れる。この流体は、経路１８８に沿って、上方へ流れ戻りプリントヘッド１１２から出て再循環する。残りの流体は、プリントヘッド本体１８２に流れ込み、入口流路に送り込まれて、プリントヘッド本体１８２に設けられた一つ又は複数のポンプ室に至る。この流体の一部は、プリント動作によって消費され、即ち、ノズルプレート１９０に設けられた一つ又は複数のノズルを通じて吐出されることができる。プリント動作で消費されなかった流体は全て、一つ又は複数のポンプ室から出て、一つ又は複数の回収流路に送り込まれ、再循環経路１８８に沿って上方に流れ、プリントヘッド１１２から出て、再循環する。プリントヘッド１１２及び再循環流路は、様々な構成が可能であり、説明した構成は単なる例示に過ぎない。
【００３９】
説明のための非限定的な一例では、プリントヘッド１１２は、シリコン製のプリントヘッド本体１８２と、一つ又は複数の圧電アクチュエータと、を備えていてもよい。プリントヘッド本体は、ポンプ室を画成するようにエッチングされたシリコン製であってもよい。ノズルは、プリントヘッド本体１８２に取り付けられた別体の基板（即ち、ノズルプレート１９０）によって画成することができる。圧電アクチュエータは、印加電圧に応じて形状が変化即ち撓曲する圧電材料の層を有していてもよい。圧電層の撓曲は、ポンプ室の壁を形成する膜の撓曲をもたらす。膜の撓曲により、インク流路に沿って位置するポンプ室内のインクが加圧され、インク液滴がノズルから吐出される。圧電アクチュエータは、膜に接着されていてもよい。
【００４０】
図４Ａに、マニフォールド４００の別の実施態様を示す。この実施態様では、マニフォールド４００は、入口導管４０２及び出口導管４０４を備える。入口導管４０２は、出口導管４０４の上方に位置し、入口導管４０２と出口導管４０４との間に圧力差が生じる。付随的に、ねじ棒を受け入れてマニフォールド４００が他のマニフォールドと一続きに取り付けられるようにする二つのねじ棒受孔４０６及び４０８が備えられてもよい。図４Ａは、流体出口チャンネル４１０と交差する平面におけるマニフォールド４００の断面図を示す。流体入口チャンネルは、この断面図上では見えない。
【００４１】
本実施態様では、図３に示される実施態様の場合のように流体出口チャンネルによりプリント流体がマニフォールドの上面に配置されたバルブを通って送られるのではなく、バルブ４１２がマニフォールド４００内に出口導管４０４に比較的近接して備えられる。バルブ４１２は、マニフォールド４００の外側上面に配置されたモータ４１４によって制御される。他の実施態様では、モータは、マニフォールド４００の側面に配置されてもよく、又はマニフォールド自体の中に内蔵されてもよい。バルブ４１２は、モータによって制御可能な任意のバルブ４１２、例えば、ボールバルブ又はサーボバルブであり得る。モータ４１４から駆動軸４１６がマニフォールド４００を通じてバルブ４１２まで延在し、これを使用してバルブ４１２を、開放位置と、閉鎖位置と、実施態様によっては部分的に開放された位置と、の間で駆動することができる。実施態様によっては、モータ４１４は、シール摩擦を有するバルブを高トルク及び低速で回転することができる減速ギヤ付きモータや高トルクのステッパモータであってもよい。他のタイプのモータが用いられてもよい。
【００４２】
図示の断面図では見えないが、第２のモータが、マニフォールド４００内に流体入口導管４０２に近接して配置された第２のバルブを制御することができ、それにより入口導管４０２から流体入口チャンネルへの流体の流れが制御される。
【００４３】
好ましくは、バルブをマニフォールド４００内かつ入口導管４０２及び出口導管４０４に近接して配置すると、マニフォールド４００内の流路長が短くなる。流体流路が短いほど、システム内に必要なプリント流体が少なくなると共に、流体流路内に空気を取り込むリスクが低減する。更に、バルブは、比例バルブであってもよく、即ち、開放位置と閉鎖位置との間に一つ又は複数の位置を有してもよい。適用によっては、一方又は両方のバルブの中間位置を用いることにより、流体の流れを、例えば流体の粘度に基づいて調整することが望ましいこともある。
【００４４】
図４Ｂに示す他の実施態様では、流体入口チャンネル４３４及び流体出口チャンネル４３２の両方の流体の流れを制御することができるバルブ４２８を、単一のモータ４２４を使用して制御することができる。図４Ｂに示すマニフォールド４３０では、モータ４２４に接続された駆動軸４２６によって駆動されるバルブ４２８に、入口導管４２２及び出口導管４２０の両方が接続される。バルブ４２８の一例はスプール弁であり、スプール弁は、複数の位置を含むことができて、例えば、（１）入口及び出口の両方を開放、（２）入口及び出口の両方を閉鎖、（３）入口を開放して出口は閉鎖、及び（４）入口を閉鎖して出口は開放、とすることができる。実施態様によっては、入口バルブ及び出口バルブのそれぞれを部分的に開放する追加的な位置があり得る。
【００４５】
図５に示すフローチャートは、マニフォールドに接続された一連のプリントヘッドに流体を充填するためのプロセス５００を表す。例えば、図１のモジュール式マニフォールド１０８に取り付けられて示されるプリントヘッドに、このプロセス５００を使用してプリント流体が充填され得る。プロセス５００は、例えば、図３に示されるマニフォールド１０８又は図４に示されるマニフォールド４００を使用して実施することができる。例示のために、ここではプロセス５００を図３に示されるマニフォールド１０８及びプリントヘッド１１２を参照しながら説明するが、プロセス５００を他の構成のマニフォールド及びプリントヘッドに使うことができることは理解されなければならない。
【００４６】
マニフォールド１０８に備えられた入口バルブ及び出口バルブは、流体を充填しようとする一つのプリントヘッド、例えばプリントヘッド１１２に対する入口バルブを除いて、全て最初は閉鎖されている（ステップ５０２）。流体は、入口導管１１６から流体入口チャンネル１２６を通じて流れ、入口管１４２を経てプリントヘッド１１２に入る（ステップ５０４）。プリントヘッド１１２に流体が充填されると、プリントヘッド１１２に対応する入口バルブは閉鎖される（ステップ５０６）。マニフォールド１０８に接続されたプリントヘッドの全てに流体が充填された場合（判断ステップ５０８の「Ｙｅｓ」の分岐）、プロセスは終了する（ステップ５１２）。他方、全てのプリントヘッドには流体が充填されていない場合（判断ステップ５０８の「Ｎｏ」の分岐）、未充填のプリントヘッドに対する入口バルブが開放され（ステップ５１０）、プロセスはループしてステップ５０４に戻り、即ち、流体をそのプリントヘッドに流す。プロセス５００は、マニフォールド１０８に接続された全てのプリントヘッドに流体が充填されるまで続く。実施態様によっては、充填時間を検証することにより、システムに確実に流体が充填されて全ての空気が排出されたと判断することができる。システムの充填工程では、充填及び空気排出を達成するために、高圧、低圧、又は高圧及び低圧を組み合わせた切換えが必要となり得る。
【００４７】
図６に示すフローチャートは、マニフォールドに接続されたプリントヘッドのメンテナンスを提供するためのプロセス６００を表す。例示のために、プロセス６００を図３に示されるマニフォールド１０８及びプリントヘッド１１２を参照しながら説明するが、プロセス６００を他の構成のマニフォールド及びプリントヘッドに使うことができることは理解されなければならない。プロセス６００は、マニフォールド１０８及びプリントヘッド１１２内の流体流路から気泡を除去し、及び／又は混入物を排出するために用いることができる。最初に、メンテナンス動作の対象となるプリントヘッド、例えばプリントヘッド１１２に対応する入口バルブ及び出口バルブを除いて、マニフォールド１０８の全てのバルブが閉鎖される（ステップ６０２）。流体を、プリントヘッド１１２に対して流入及び流出させる（ステップ６０４）。即ち、入口導管１１６から流体が流体入口チャンネル１２６を上方に流れ、電磁弁１２４に入ってそこを通り、流体入口チャンネル１２６を下方に流れ、プリントヘッド１１２の入口管１４２に入る。流体はプリントヘッド１１２を通じて流れ、流体の一部がノズルから放出されて、その残りが出口管１５０を上方に流れ、マニフォールド１０８の流体出口チャンネル１３０に入り、開放されているバルブ１２２を通過して流体出口チャンネル１３０を下方に流れ、出口導管１１８に入る。
【００４８】
次に、プリントヘッド１１２の出口バルブ１２２が閉鎖される（ステップ６０６）。流体はプリントヘッド１１２を流れ続け、このとき出口バルブ１２２が閉鎖されているため、流体はプリントヘッド１１２のノズルから比較的高圧で押し出される（ステップ６０８）。ノズルを通じて流体が高圧で流れることにより、空気や他の流体がノズルから押し出される。メンテナンスプロセスが完了してプリントヘッド１１２に流体が充填されると（ステップ６１０）、次に、例えばプリント動作が開始される場合には出口バルブ１２２が再び開放されてもよく、又は、例えばプリント動作の予定がない場合には入口バルブ１２４が閉鎖されてもよい。プリントヘッドが動作していない状態のときは、プリントヘッドに対する入口バルブ及び出口バルブの両方を閉鎖することにより、例えばノズルからの、流体の漏洩を防止することができる。実施態様によっては、マニフォールド／プリントヘッドアセンブリを含む流体吐出システムの電源がオフのときにバルブが自動的に閉鎖され、電源がオンのときにバルブが自動的に開放される。
【００４９】
実施態様によっては、動作中、プリントヘッドを通じた循環流量を、周囲条件から導かれる熱損失の推定及びプリント条件に基づいて選択することにより、高流量が循環する流体流路を熱源として使用して、プリントヘッド温度を実質的に一定に維持するために十分な流量を提供することができる。第２の流量要件として、ノズル開口における流体の乾燥を防止するために、プリントヘッド本体に備えられた一つ又は複数のポンプ室を通じて各ノズル開口にわたって適切な流れがあるようにしてもよい。この流量は、第２の流路（即ち、図３に示される経路１９２）を通じるもので、各ポンプ室についての精密な入口及び出口の形状によって生じる制約に依存した値となり得る。
【００５０】
本明細書全体を通じて、「前」及び「後」並びに「上」及び「下」などの用語の使用は、プリントヘッドの要素の相対的な位置及び向きを説明するためのものであり、重力に対する特定の向きを含意するものではない。同様に、本明細書全体を通じて要素を記載するうえでの「水平方向」及び「垂直方向」の用語の使用は、記載された実施態様に関するものである。他の実施態様では、同じ、又は類似した要素が、場合によって水平方向又は垂直方向以外の向きであり得る。
【００５１】
本発明の複数の実施形態について説明した。しかしながら本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく様々な変更を行うことができる、ということが理解されよう。したがって、他の実施形態は以下の特許請求の範囲の内にある。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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