(57)【要約】  １つの実施形態において、フィルタエレメント支持体（１２）が、第１のくさび形キャビティ（２２）と、第１のキャビティ（２２）と分離され重なっている第２のくさび形キャビティ（２４）と、第１のキャビティ（２２）の深い部分（２８）からの出口（２６）と、第２のキャビティ（２４）の深い部分（３２）への入口（３０）とを備える。１つの実施形態において、フィルタエレメント支持体（１２）は、キャビティ（２２、２４）を画定する本体（１８）であって、キャビティ（２２、２４）の一方の側を覆う第１のフィルタエレメントを支持するように構成された第１の面（４２）と、第１の側と反対側のキャビティ（２２、２４）の第２の側を覆う第２のフィルタエレメントを支持するように構成された第２の面（４４）とを有する本体（１８）と、第１の面（４２）と隣り合ったキャビティ（２２、２４）の第１の部分（２２）と、第２の面（４４）と隣り合ったキャビティ（２２、２４）の第２の部分（２４）との間に挟まれた流体の流れの隔壁（２０）とを有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のくさび形キャビティ（２２）と、
前記第１のキャビティ（２２）と分離され重なっている第２のくさび形キャビティ（２４）と、
前記第１のキャビティ（２２）の深い部分（２８）からの出口（２６）と、
前記第２のキャビティ（２４）の深い部分（３２）への入口（３０）とを備えることを特徴とするフィルタエレメント支持体（１２）。
【請求項２】
キャビティ（２２、２４）を画定する本体（１８）であって、前記キャビティ（２２、２４）の一方を覆う第１のフィルタエレメントを支持するように構成された第１の面（４２）と、前記第１の側と反対側の前記キャビティ（２２、２４）の第２の側を覆う第２のフィルタエレメントを支持するように構成された第２の面（４４）とを有する本体（１８）と、
前記第１の面（４２）の近傍の前記キャビティ（２２、２４）の第１の部分（２２）と、前記第２の面（４４）の近傍の前記キャビティ（２２、２４）の第２の部分（２４）との間に配置された流体の流れの隔壁（２０）とを備えることを特徴とするフィルタエレメント支持体（１２）。
【請求項３】
前記隔壁（２０）が、前記第１の面（４２）から前記第２の面（４４）に向かって下に傾斜することを特徴とする請求項２に記載の支持体。
【請求項４】
第１のフィルタエレメント（１４または６２）の下流に配置された第１のフィルタチャンバ（２２または６６）を覆う前記第１のフィルタエレメント（１４または６２）と、
第２のフィルタエレメント（１６または６４）の上流に配置された第２のフィルタチャンバ（２４または６８）を覆う前記第２のフィルタエレメント（１６または６４）とを備えることを特徴とするフィルタ（１０または５２）。
【請求項５】
前記第２のフィルタチャンバ（２４または６８）が、前記第１のフィルタチャンバ（２２または６６）と分離され重なっていることを特徴とする請求項４に記載のフィルタ（１０または５２）。
【請求項６】
前記第１のフィルタチャンバ（２２）からの出口（２６）と、前記第２のフィルタチャンバ（２４）への入口（３０）とをさらに含むことを特徴とする請求項４に記載のフィルタ（１０）。
【請求項７】
第１のくさび形キャビティ（２２）と、前記第１のキャビティ（２２）と分離され重なっている第２のくさび形キャビティ（２４）と、前記第１のキャビティ（２２）の深い部分（２８）からの出口（２６）と、前記第２のキャビティ（２４）の深い部分（３２）への入口（３０）とを有する支持体（１２）と、
前記支持体（１２）によって支持され、前記第１のくさび形キャビティ（２２）を覆う第１フィルタエレメント（１４）と、
前記支持体（１２）によって支持され、前記第２のくさび形キャビティ（２４）を覆う第２のフィルタエレメント（１６）とを備えることを特徴とするフィルタ（１０）。
【請求項８】
キャビティ（２２、２４）を画定する本体（１８）であって、前記キャビティ（２２、２４）の一方の側の第１の面（４２）と、前記キャビティ（２２、２４）の反対側の第２の面（４４）とを有する本体（１８）と、
前記第１の面（４２）の第１の部分の上で支持され、前記キャビティ（２２、２４）の一方の側を覆う第１のフィルタエレメント（１４）と、
前記第２の面（４４）の第１の部分の上で支持され、前記キャビティ（２２、２４）の他方の側を覆う第２のフィルタエレメント（１６）と、
前記第１のフィルタエレメント（１４）の近傍の前記キャビティ（２２、２４）の第１の部分（２２）と、前記第２のフィルタエレメント（１６）の近傍の前記キャビティ（２２と２４）の第２の部分（２４）との間の流体の流れの隔壁（２０）とを備えることを特徴とするフィルタ（１０）。
【請求項９】
前記隔壁（２０）が傾斜隔壁（２０）で構成され、前記本体（１８）が、前記第２の面（４４）の第２の部分を通り前記キャビティ（２２、２４）の前記第１の部分（２２）に開口する第１の開口部と、前記第１の面（４２）の第２の部分を通り前記キャビティ（２２、２４）の前記第２の部分（２４）に開口する第２の開口部とをさらに画定し、前記第１の開口部が、前記隔壁（２０）の下端近くの前記第２のフィルタエレメント（１６）の近傍にあり、前記第２の開口部が、前記隔壁の上端近くの前記第１フィルタエレメント（１４）の近傍にあることを特徴とする請求項８に記載のフィルタ（１０）。
【請求項１０】
インク供給部（５４）と、
インクフィルタ（５２）を通して前記インク供給部（５４）に動作可能に接続された印刷ヘッド（５６）とを備え、
前記インクフィルタ（５２）が、第１のフィルタエレメント（６２）の下流に配置された第１のフィルタチャンバ（６６）を覆う前記第１のフィルタエレメント（６２）と、第２のフィルタエレメント（６４）の上流に配置された第２のフィルタチャンバ（６８）を覆う前記第２のフィルタエレメント（６４）とを含むことを特徴とするインク印刷システム（５０）。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
多くのインクジェットペンにおいて、インクは射出ノズルに達する前にろ過される。インク供給部と射出ノズルとの間に配置されたフィルタは、ノズルに向かって通るインクの流れを遅くするか妨げる可能性のある粒子をろ過して取り除く。高速印刷の要求と共に、ペン内を通り、具体的にはインクフィルタを通るインク流量を多くすることに対する要求が高まっている。より大きいフィルタを収容するためにインクジェットペンのサイズを大きくしたり、フィルタを跨って、すなわち両側の圧力降下を大きくしたりもせずに、フィルタを通るインク流量を多くするには問題がある。
【発明の開示】
【０００２】
本発明の実施形態は、ペンサイズを大きくしたり、フィルタ両側の圧力降下を大きくすることもなく、増大したインク流量に対応するインクフィルタを提供するために開発された。したがって、本発明のいくつかの実施形態は、インクジェット印刷およびインクジェットペンに関して説明される。しかしながら、本発明の実施形態は、インクジェット印刷、インクジェットペンにあるいはインクで使用するようには限定されない。より正確に言うと、本発明の実施形態は、そのようなフィルタまたはフィルタ支持体から利益を得る可能性のある任意の用途または環境で使用することができる。図に示し後述する例示的な実施形態は、本発明を例示するが限定しない。他の形態、詳細および実施形態を作成し実施することができる。従って、以下の説明は、説明に続く特許請求の範囲において定義される、本発明の範囲を限定するように解釈されるべきでない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００３】
図１〜図３を参照すると、フィルタ１０は、支持体１２、及びフィルタエレメント１４と１６とを有する。支持体１２は、長方形の本体１８と、２つのくさび形キャビティ２２及び２４を画定する仕切り２０とから成る。仕切り２０は、フィルタ１０が使用されるインクや他の流体を通さず、従って２つのキャビティ２２と２４と間の流体の流れの隔壁である。流体は、フィルタエレメント１４を通って上側キャビティ２２に入る。流体は、キャビティ２２のより深い部分２８にある出口２６を通って、上側キャビティ２２から出る。流体は、下側キャビティ２４に、キャビティ２４のより深い部分３２にある入口３０を通って入る。流体は、下側キャビティ２４からフィルタエレメント１６を通って出る。仕切り２０は、上側キャビティ２２では出口２６に向かって下に傾斜し、下側キャビティ２４では入口３０から下に傾斜する。
【０００４】
図３に、フィルタ１０を通る流体の流れを示す。図３を参照すると、流体は、矢印３４で示したように上側フィルタエレメント１４を通って上側キャビティ２２に流れ込み、矢印３６で示したように入口３０を通って下側キャビティ２４に流れ込む。流体は、矢印３８で示したように上側キャビティ２２から出口２６を通って流れ出て、矢印４０で示したように下側キャビティ２４からフィルタエレメント１６を通って流れ出る。フィルタ１０の流量特性は、フィルタエレメント１４と１６との流れ容量をそれぞれ出口２６と入口３０の流れ容量と整合させることにより改善することができる。
【０００５】
図１〜図３に示した二重の流れの二重エレメントフィルタ１０は、同じ周囲領域を覆う単一の流れの単一エレメントフィルタと比べて、フィルタを通る流体の流量をほぼ２倍にすることができる。流体が各フィルタエレメント１４および１６に別々に流れるので、フィルタ１０の両側の圧力降下をほとんど、又は全く大きくせずに、流量を増やすことができる。代替として、フィルタ１０によって提供されるろ過面積が単一の流れのフィルタよりも大きいので、より密な孔隙のフィルタエレメントを使用して、単一の流れのフィルタと比べて流量を大幅に減少させることなく、より小さな汚染物質を除去することができる。
【０００６】
図１〜図３を再び参照すると、フィルタエレメント１４は、その周囲に沿って、支持体本体１８の上側面４２に支持されている。フィルタエレメント１６は、その周囲に沿って支持体本体１８の下側面４４に支持されている。面４２と４４とは、図２と図３で最もよく分かるようにくぼみが付けられるか、又はフィルタエレメント１４と１６を支持するために他の形で構成されている。エレメント１４と１６とには任意の適切なフィルタ媒体を使用することができる。例えば、インクジェットペンにおいて、成型プラスチック支持体本体１８に熱で固定された高分子フィルタエレメントが使用される。上側キャビティ２２の浅い部分４８に配置された傾斜バッフル４６を使用して、流体が仕切り２０に沿って下に流れやすくすることができる。バッフル４６は、フィルタエレメント１４と仕切り２０との間隔がきわめて小さいフィルタ用途で、流体の流れを向上させるのに望ましい場合がある。
【０００７】
図４は、例えば図１〜図３に示したフィルタのような二重の流れの二重エレメントフィルタ５２を利用するインクジェット印刷システム５０を示すブロック図である。印刷システム５０は、フィルタ５２、インク供給部５４、および印刷ヘッド５６を有する。インクフィルタ５２が、インク供給部５４と印刷ヘッド５６との間に配置されているため、インクは、最初にフィルタ５２を通らないと印刷ヘッド５６に達することができない。インクは、印刷ヘッド５６から用紙や他の印刷媒体５８上に射出される。印刷システム５０は、一般に、任意のインクジェットプリンタまたはプロッタを表わす。例えば、小型インクジェットプリンタでは、印刷システム５０の構成要素が、互いに物理的に近い単一ユニットとして一緒に収容されてもよく、大型インクジェットプロッタでは、印刷システム５０の構成要素が互いに物理的に離れた別個のユニットに収容されてもよい。
【０００８】
インクフィルタ５２は、第１のフィルタエレメント６２と第２のフィルタエレメント６４とを支持する支持体６０を備える。支持体６０は、例えば図１〜図３に示したフィルタ１０内の上側及び下側キャビティ２２及び２４のような、重なっているが、しかし分離された２つのフローチャンバ６６、６８を利用して、インクがインク供給部５４からフィルタエレメント６２と６４とを通って印刷ヘッド５６に別々に流れることを可能にするように構成されている。第１のフローチャンバ６６は、第１のフィルタエレメント６２の下流に位置決めされ、その結果、インクは、チャンバ６６に達し次に印刷ヘッド５６に達するためにフィルタエレメント６２を通らなければならない。第２のチャンバ６８は、第２のフィルタエレメント６４の上流に位置決めされ、その結果、インクは、フィルタエレメント６４に達し次に印刷ヘッド５６に達するためにチャンバ６８を通らなければならない。
【０００９】
図５と図６は、サーマルインクジェットプリンタ用のインクペン７０を示す。インクペンは、一般にインクカートリッジまたは印刷カートリッジとも呼ばれる。図５は、インクペン７０の斜視図である。図６は、図５の線６−６に沿ったインクペン７０の断面図である。図５と図６に示したペン７０のいくつかの特徴の相対的な縮尺と寸法は大幅に調整されており、またインクジェット印刷の当業者に周知のいくつかの従来の機能は、分かりやすくするために省略されている。図５と図６を参照すると、インクペン７０は、例えば図１〜図３に示したフィルタなどの二重の流れの二重エレメントフィルタ７２を有する。フィルタ７２の下のペン７０の底に印刷ヘッド７４がある。印刷ヘッド７４は、インク発射オリフィス７８を備えたオリフィス板７６と、インク発射オリフィス７８の後ろに配置された集積回路チップ８２上に形成された発射抵抗器８０とを有する。フレキシブル回路８４は、外部導体パッド８６から発射抵抗器８０まで電気トレースを支持する。
【００１０】
インクペン７０がプリンタに取り付けられるとき、ペン７０は、導体パッド８６によってプリンタコントローラに電気的に接続される。動作において、プリンタコントローラは、フレキシブル回路８４の信号トレースを通して、発射抵抗器８０に選択的に通電する。発射抵抗器８０が通電されたとき、抵抗器８０の近くの気化チャンバ８８内のインクが気化され、インクの小滴が孔７８を通して印刷媒体上に射出される。次に、気化チャンバ８８は、次の発射に備えてインクを補充する。印刷ヘッド７４を通るインクの流れは、図６に矢印９０で示されている。
【００１１】
インクペン７０において、インクは、ペン７０の上部に配置されるリザーバ９２から印刷ヘッド７４に供給される。フィルタ７２は、インクリザーバ９２と印刷ヘッド７４の間に配置される。フィルタ７２は、図１〜図３に示した支持体１２と類似の支持体９４を有する。支持体９４には、インクフィルタエレメント９６と９８とが取り付けられる。ペン７０内にフィルタ７２を保持して、フィルタ７２を通る以外の、リザーバ９２と印刷ヘッド７４との間のインクの流れを封止するために、フィルタ支持体９４とペン本体１００との間に、締りバネや他の適合アタッチメントが作成される。リザーバ９２からフィルタ７２を通って印刷ヘッド７４に至るインクの流れは、図６の矢印１０２によって示されている。
【００１２】
この説明の最初で述べたように、図示し以上説明した例示的な実施形態は、本発明を例示するが限定しない。他の形態、詳細および実施形態を作成し実施することができる。したがって、以上の説明は、以下の特許請求の範囲に定義された本発明の範囲を限定するように解釈されるべきでない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の１つの実施形態によるインクフィルタの分解組立斜視図である。
【図２】図１に示したフィルタの分解組立断面図である。
【図３】図１に示したフィルタの断面図である。
【図４】本発明の１つの実施形態によるインク供給部、フィルタおよび印刷ヘッドを示すブロック図である。
【図５】本発明の１つの実施形態によるインクペンの斜視図である。
【図６】図５の線６−６に沿った、図５に示したインクペンの断面図である。
【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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【国際調査報告】
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