(57)【要約】  インクジェットプリントヘッド１００及び粘性インクを供給する方法２００は、中央インク供給路１３０を使用する。インクジェットプリントヘッド１００は、吐出器素子１０６を支持する橋桁１１０と、橋桁１１０に隣接する一対の側部インク供給路１２０と、吐出器素子１０６及び橋桁１１０を貫通する中央インク供給路１３０とを含む。一対の側部インク供給路１２０及び中央インク供給路１３０は、橋桁１１０の下のインク槽１４０と気泡膨張室１０４との間を接続する。方法２００は、プリントヘッドの橋桁内に中央インク供給路を設けること（２１０）と、インク槽から、設けられた中央インク供給路と一対の側部インク供給路の組合せを通して粘性インクを流すこと（２２０）とを含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットプリントヘッド（１００）であって、
ノズル（１０２）の下の気泡膨張室（１０４）内で吐出器素子（１０６）を支持する橋桁（１１０）と、
前記橋桁（１１０）に隣接する一対の側部インク供給路（１２０）であって、前記橋桁（１１０）の幅を規定するために、該橋桁（１１０）によって離間され、該橋桁（１１０）の両側に配置される、一対の側部インク供給路と、
前記吐出器素子（１０６）及び前記橋桁（１１０）を貫通する中央インク供給路（１３０）であって、前記ノズル（１０２）と同軸である、中央インク供給路と、
を備え、
前記一対の側部インク供給路（１２０）及び前記中央インク供給路（１３０）は、前記橋桁（１１０）の下のインク槽（１４０）と、前記気泡膨張室（１０４）との間を接続する、インクジェットプリントヘッド。
【請求項２】
インクジェットプリントヘッド（１００）であって、前記中央インク供給路（１３０）の幅と該中央インク供給路（１３０）の両側の前記橋桁（１１０）の部分の幅との比は、約０．５〜２．０の間である、請求項１に記載のインクジェットプリントヘッド。
【請求項３】
インクジェットプリントヘッド（１００）であって、前記幅の前記比は、約１．０〜１．５の間である、請求項２に記載のインクジェットプリントヘッド。
【請求項４】
インクジェットプリントヘッド（１００）であって、前記吐出器素子（１０６）は、前記橋桁（１１０）の上部に固着された抵抗器を備え、該抵抗器は、前記中央インク供給路（１３０）によって分割される、請求項１に記載のインクジェットプリントヘッド。
【請求項５】
インクジェットプリントヘッド（１００）であって、前記橋桁（１１０）の厚さ並びに前記側部インク供給路（１２０）及び前記中央インク供給路（１３０）の長さはともに、約１０ミクロンよりも大きくかつ約１００ミクロン（μｍ）よりも小さい、請求項１に記載のインクジェットプリントヘッド。
【請求項６】
インクジェットプリントヘッド（１００）であって、前記側部インク供給路（１２０）の一方又は両方は、約５μｍ〜約５０μｍの間の幅及び約１０μｍ〜約１００μｍ〜の間の長さを有する、請求項１に記載のインクジェットプリントヘッド。
【請求項７】
インクジェットプリントヘッド（１００）であって、前記橋桁（１１０）はシリコン（Ｓｉ）を含む、請求項１に記載のインクジェットプリントヘッド。
【請求項８】
インクジェットプリントヘッド（１００）であって、前記中央インク供給路（１３０）の容積と組み合わされた前記側部インク供給路（１２０）の容積は、前記気泡膨張室（１０４）及び前記ノズル（１０２）の容積の約０．５倍〜約１０倍の間である、請求項１に記載のインクジェットプリントヘッド。
【請求項９】
インクジェットプリントヘッド（１００）であって、前記中央インク供給路（１３０）は、前記側部インク供給路（１２０）の一方又は両方の深さよりも小さい深さを有し、該深さは、前記幅及び前記長さの両方に対して垂直である寸法であり、前記側部インク供給路（１２０）の前記深さは、該側部インク供給路（１２０）の前記幅よりも大きい、請求項１に記載のインクジェットプリントヘッド。
【請求項１０】
プリントヘッド（１００）であって、
一対の側部インク供給路（１２０）であって、該プリントヘッド（１００）のノズル（１０２）の下の気泡膨張室（１０４）内で吐出器素子（１０６）を支持する橋桁（１１０）の両側に隣接して配設される、一対の側部インク供給路、
前記側部インク供給路（１２０）間で前記橋桁（１１０）内に配設された中央インク供給路（１３０）、及び、
インク槽（１４０）であって、前記側部（１２０）及び前記中央インク供給路（１３０）は該インク槽（１４０）と前記気泡膨張室（１０４）との間を接続する、インク槽を備える、プリントヘッドと、
約２センチポイズ（ｃＰ）〔＝約２ミリパスカル秒（ｍＰａ・ｓ）〕よりも大きい粘度を有する粘性インクと、
を備え、
前記側部インク供給路（１２０）及び前記中央インク供給路（１３０）は協働して、前記インク槽（１４０）から前記気泡膨張室（１０４）に前記粘性インクを連通させる、インクジェットシステム。
【請求項１１】
前記橋桁（１１０）の厚さ及び前記インク供給路（１２０、１３０）の長さは、ともに、約１０ミクロン（μｍ）よりも大きく、かつ約１００ミクロン（μｍ）よりも小さい、請求項１０に記載のインクジェットシステム。
【請求項１２】
前記中央インク供給路（１３０）の幅と、該中央インク供給路（１３０）と前記側部インク供給路（１２０）の一方との間の前記橋桁（１１０）の部分上の前記吐出器素子（１０６）の幅との比は、約０．５〜２．０の間である、請求項１０に記載のインクジェットシステム。
【請求項１３】
前記吐出器素子（１０６）は、前記中央インク供給路（１３０）によって２つの部分に分割されるとともに、該中央インク供給路（１３０）の両側に配置される抵抗器を備える、請求項１０に記載のインクジェットシステム。
【請求項１４】
インクジェットシステム内のプリントヘッドに粘性インクを供給する方法（２００）であって、
前記プリントヘッドの橋桁内に中央インク供給路を設けること（２１０）であって、前記橋桁は、吐出器素子を支持するとともに、一対の側部インク供給路間にまたがって、設けることと、
インク槽から、前記設けられた中央インク供給路及び前記一対の側部インク供給路の組合せを通して粘性インクを流すこと（２２０）と、
を含み、
前記粘性インクは、約５センチポイズ（ｃＰ）〔＝約５ミリパスカル秒（ｍＰａ・ｓ）〕よりも大きい粘度を有する、インクジェットシステム内のプリントヘッドに粘性インクを供給する方法。
【請求項１５】
インクジェットプリントヘッドに粘性インクを供給する方法（２００）であって、前記中央インク供給路の幅と該中央インク供給路の両側の前記橋桁の部分の幅との比は、約０．５〜２．０の間である、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願に対する相互参照］
該当なし。
【０００２】
［米国連邦政府が資金提供した研究又は開発に関する陳述］
該当なし。
【背景技術】
【０００３】
インクジェットプリンター及び関連するインクジェットデバイスは、精密に制御された量のインク及び他の関連する液体材料を、限定はしないがガラス、用紙、布、透明なもの（transparencies）、及び関連するポリマーフィルム等の基材上に正確に送出するための、信頼性があり、効率的で、全体的にコスト効果的な手段であることがわかっている。例えば、用紙上への消費者市場デジタル印刷用の最新のインクジェットプリンターは、２４００ドット／インチ（ＤＰＩ）を超える印刷解像度を提供し、２０枚／分〜３０枚／分よりも速い印刷速度を提供し、「ドロップオンデマンド（drop-on-demand）」法で個々のインクの液滴（ピコリットルで測定されることが多い）を送出する。これらの最新のインクジェットプリンターによって提供される、比較的低いコスト、高い印刷品質、及び全体的に鮮明な色出力は、これらのプリンターを、消費者市場において最も一般的なデジタルプリンターにした。現在のところ、消費者市場に加えて、高速度の商業的用途及び工業的用途にインクジェット印刷を使用することに強い関心が存在する。
【０００４】
一般に、ドロップオンデマンドインクジェットプリンター及び関連するインクジェット印刷システムのために使用されるインクジェットプリントヘッドは、インクの液滴を吐出するために少なくとも２つの技術のうちの一方を使用する可能性がある。これらの技術の第１の技術は、プリントヘッドから液滴を吐出するために、圧電効果又は圧電ベース吐出器素子を使用する。これらの技術の第２の技術（サーマルインクジェット印刷と呼ばれることが多い）は、インクの一部分を気化させるために、吐出器素子によって生成される局所的熱を使用する。気化によって生成される気泡（バブル）は膨張して、インクジェットプリントヘッドからインクの残りの部分を液滴として吐出する。
【０００５】
インクジェットプリンターの動作の制限因子は、インクジェットプリントヘッドの気泡膨張室（バブル膨張チャンバー）の再充填時間であることが多い。再充填時間は、粘性インクが使用されるときに特に問題となる。再充填時間は、インクジェットプリンターの発射レート又は周波数に直接かつ不利に影響する。
【発明の概要】
【０００６】
本発明の実施の形態の種々の特徴は、添付図面に関連して考えられる以下の詳細な説明を参照してより容易に理解することができる。図面では、同じ参照数字は、同じ構造要素を指す。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態によるインクジェットプリントヘッドの断面図である。
【図２】本発明の実施形態によるインクジェットプリントヘッドの切欠き斜視図である。
【図３】本発明の実施形態によるインクジェットシステムにおいてプリントヘッドに粘性インクを供給する方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の或る実施形態は、上記で参照した図に示す特徴に加えた特徴及びその代わりの特徴のうちの一方である、他の特徴を有する。本発明のこれらの特徴及び他の特徴は、先の図面を参照して以下で詳細に述べられる。
【０００９】
本発明の実施形態は、インクジェットプリントヘッドからのインク液滴の高速吐出を容易にする。いくつかの実施形態では、比較的高い粘度を有するインクの高速吐出が、本発明に従って容易にされる。特に、高い粘度のインクに関連する粘性抵抗は、本発明の種々の実施形態に従って、インク吐出中に「ブローバック（blow-back）」に不利に影響することなく、再充填レートを全体的に改善することによって克服することができる。改善された再充填レートは、プリントヘッドからインクを吐出することができるレート（例えば、プリントヘッド発射レート）を直接増加させる。本発明のインクジェットプリントヘッドの実施形態は、橋桁構造（bridge beam architecture）を使用し、サーマルインクジェットプリントヘッドを含むが、それに限定されない。
【００１０】
本発明によるインクジェットプリントヘッドの種々の実施形態では、吐出素子は、プリントヘッドのノズルから液滴としてインクを吐出する。吐出素子（例えば、抵抗加熱器）は、通常、ノズルの下の気泡膨張室（バブル膨張チャンバー，bubble expansion chamber）内に配置される。いくつかの実施形態では、吐出器素子は、気泡膨張室内で気泡（バブル）を形成する。例えば、吐出器素子は、インクの一部分を気化させて気泡を形成する抵抗加熱器を備えることができる。吐出器素子によって形成された気泡は、膨張して、インクを吐出する。他の実施形態では、膨張する気泡以外の又はそれに加えて、別の機構（例えば、圧電アクチュエーター又は微小機械レバーアクチュエーター）を、インクを吐出する吐出器素子によって使用することができる。それでも、本明細書で、インクジェットプリントヘッドによる吐出用のインクを保持する、吐出器素子の上でかつノズルの下の室（チャンバー）は、インクを吐出するために膨張する実際の気泡が使用されるか否かによらず、「気泡膨張室（バブル膨張チャンバー）」として呼ばれ、規定される。
【００１１】
インクジェットプリントヘッドによる吐出用のインクは、インク槽から複数のインク供給路を通って気泡膨張室に供給される。いくつかの実施形態では、インク槽は、インク供給路を通って又はそれによって気泡膨張室と直接連通している。例えば、インク供給路の入力は、インク槽に直接接続することができ、一方、出力は、気泡膨張室に接続される。他の実施形態では、限定はしないが、供給遷移室（フィード遷移チャンバー、feed transition chamber）等の別の構造体を、インク槽とインク供給路の入力との間に配置することができる。供給遷移室は、例えばインクジェットプリントヘッドの冷却を容易にすることができる。こうした実施形態では、インク供給路は、例えば供給遷移室を通じてインク槽に間接的に接続される。
【００１２】
さらに、種々の実施形態によれば、本発明のインクジェットプリントヘッドは、一対の側部インク供給路及び中央インク供給路を備える。側部インク供給路は、互いから離間する。中央インク供給路は、離間した側部インク供給路間に配設される。中央インク供給路は、事実上、気泡膨張室に流入するインクの流量を増大するように作用する。さらに、流量増大は、事実上、例えばバブル膨張中にブローバックに不利に影響することなく、インク槽から気泡膨張室内へのインクの流速を増加させることができる。
【００１３】
特に、中央インク供給路は、事実上、インク槽から気泡膨張室に流れることができるインクの流量を増加させる。増加した流量は、中央インク供給路がない場合に側部インク供給路によって提供されたであろうインク流量に対して相対的なものである。流量は増加するが、いずれのインク供給路の断面積も、増加した流量に伴って増加しない。すなわち、種々のインク供給路の個々の１つは、流量を増加させるために断面積が増加しない。ブローバック(blow-back)は、種々のインク供給路の組合せ作用によって提供される総流量よりも、種々の個々の供給路の断面積により強く関連するため、中央路（チャネル）によって提供される増加した流量は、ほとんど又は全くブローバックに影響しない。本明細書で使用される用語「ブローバック」は、概して、吐出器素子の動作に応答して（例えば、気泡（バブル）膨張に関連する圧力の結果として）、インク槽を気泡膨張室に接続する１つ又は複数の供給路を通ってインクが後方に移動する傾向を指し、その傾向として規定される。後方への移動は、気泡膨張室からインク槽へのものとして規定される。
【００１４】
本発明によるインクジェットプリントヘッドの実施形態は、橋桁（橋げた）構造  （bridge beam architecture）を使用する。橋桁は、気泡膨張室の後ろから前にまたがる構造体である。したがって、橋桁は、いくつかの実施形態に従って、事実上、気泡膨張室の底部又は床部を形成する。例えば、橋桁の側面、したがって、その幅は、側部インク供給路によって輪郭を示すか又は規定することができる。特に、一対の側部インク供給路は、橋桁の第１の側面及び第２の側面の輪郭を示すことができる。こうした実施形態では、プリントヘッドは、気泡膨張室内で吐出器素子を支持する橋桁を備える。種々の実施形態によれば、中央供給路は、橋桁を貫通して、気泡膨張室とインク槽との間を接続する。いくつかの実施形態では、中央供給路は、事実上、橋桁及び関連する吐出器素子を２分する。
【００１５】
いくつかの実施形態では、橋桁は、気泡膨張室をインクチャンバー又はインク槽から更に分離する。特に、インク槽の上部は、いくつかの実施形態では、橋桁の底部に接触している。したがって、橋桁の厚さは、事実上、インク槽と気泡膨張室との距離を確立することができる。上述したように、いくつかの実施形態では、サーマルインクジェットプリントヘッドの冷却を容易にする供給遷移室を、インク槽と橋桁との間に配置することができる。こうした実施形態では、橋桁の厚さは、事実上、供給遷移室と気泡膨張室との距離を確立することができる。
【００１６】
作製中にインクジェットプリントヘッドを実現するために基板を使用することができる。特に、インクジェットプリントヘッドは、基板内に又は基板から作製することができる。本明細書では、基板は、前面及び背面を有する構造体として規定され、背面は、前面と反対の基板の面として規定される。いくつかの実施形態では、基板は、半導体材料を含むことができる。例えば、基板はシリコン（Ｓｉ）を含むことができる。例示的なＳｉ基板は、例えば、単結晶、多結晶、又はアモルファスであるＳｉを含むことができる。いくつかの実施形態では、基板は、酸化物及び金属の１つ又は複数を更に含むことができる。
【００１７】
橋桁は、いくつかの実施形態では、プリントヘッドの本体の材料（例えば、シリコン）を含むことができる。例えば、橋桁は、インクジェットプリントヘッドがそこから製造される基板の材料を含むことができる。他の実施形態では、橋桁は、限定はしないが銅（Ｃｕ）又はタングステン（Ｗ）等の金属を含むことができる。なお、他の実施形態では、橋桁は、限定はしないが二酸化シリコン（ＳｉＯ２）等の酸化物を含むことができる。種々の実施形態では、側部インク供給路及び中央インク供給路の一方又は両方は、橋桁の材料内に形成され、かつその材料を貫通する溝（トレンチ，trenches）によって形成される。
【００１８】
数量を特定していないもの（article ‘a’）は、本明細書で使用されるとき、特許技術分野においてその通常の意味、すなわち「１つ又は複数」の意味を有することを意図される。例えば、「中央インク供給路」は、一般に、１つ又は複数の中央インク供給路を意味し、したがって、「中央インク供給路」は、本明細書の「中央インク供給路（複数の場合もあり）」を意味する。同様に、本明細書における「前（front）」、「後／背（back）」、「上部（top）」、「底部（bottom）」、「上側（upper）」、「下側（lower）」、「上（up）」、「下（down）」、「左」、又は「右」への任意の参照は、本明細書における制限であることを意図されるのではなく、相対的な状態又は場所を確立するために使用される。さらに、「約（about）」及び「ほぼ（approximately）」等の用語は、概して、本明細書で別途指定されない限り、その用語が適用される値について±１０％の許容誤差を指す。さらに、本明細書の例は、ただ例証的であることを意図され、制限のためではなく説明のために提示される。
【００１９】
図１は、本発明の実施形態によるインクジェットプリントヘッド１００の断面図を示す。図２は、本発明の実施形態によるインクジェットプリントヘッド１００の切欠き斜視図を示す。動作中、プリントヘッド１００は、インクをノズル１０２から液滴（図示せず）として吐出する。液滴が吐出されるレート又は周波数は、インクジェットプリントヘッドの発射レート又は速度として規定される。
【００２０】
インクは、吐出器素子（an ejector element）１０６の動作又は作用によってインクジェットプリントヘッド１００のノズル１０２から吐出される。いくつかの実施形態では、吐出器素子１０６は、ノズル１０２の下（例えば、図示するように下の）のバブル膨張チャンバー１０４内で膨張するバブルを生成する。図示するように、吐出器素子１０６は、バブル膨張チャンバー１０４の底部に配置される。いくつかの実施形態では、吐出器素子１０６は加熱器を備える。例えば、加熱器は、抵抗器を備えることができ、抵抗器は、電流が該抵抗器を流れると加熱する。インクジェットプリントヘッド１００の動作中、加熱器１０６は、気泡膨張室（バブル膨張チャンバー）１０４内のインクに熱を加える。インクの一部分は、熱によって気化されて、膨張したバブルが形成される。膨張したバブルは、その後、バブル上に液体形態で残っているインクを、気泡膨張室１０４からノズル１０２を通って押出す。
【００２１】
本発明の種々の実施形態によれば、インクジェットプリントヘッド１００は、橋桁１１０を備える。橋桁１１０は、気泡膨張室１０４の底部の一部分にわたってまたがる。橋桁１１０は、吐出器素子１０６を更に支持する。いくつかの実施形態では、橋桁１１０は、吐出器素子１０６の面積と本質的に同等の面積を備える。いくつかの実施形態では、橋桁１１０は比較的肉厚である。例えば、橋桁１１０は、約１０ミクロン（μｍ）よりも大きい厚さを有することができる。いくつかの実施形態では、橋桁１１０は、１０μｍ厚〜約１００μｍ厚の間とすることができる。例えば、橋桁１１０は、約１５μｍ厚〜２５μｍ厚とすることができる。
【００２２】
いくつかの実施形態では、橋桁１１０は、インクジェットプリントヘッド１００の材料又はプリントヘッドの本体の材料を含む（図１では別個に表示されない）。例えば、インクジェットプリントヘッド１００の本体及び橋桁１１０は、シリコン（Ｓｉ）を含むことができる。他の実施形態では、橋桁１１０は、良好な熱伝導率を示す材料を含むことができる。特に、こうした実施形態では、橋桁１１０は、プリントヘッド本体の材料以外の、又は、それに加えて材料を含むことができる。例えば、他の材料は、プリントヘッド本体よりも高い熱伝導率を有するように選択することができる。インクジェットプリントヘッド１００は、Ｓｉを含んでもよく、一方、橋桁１１０は、限定はしないが、例えば銅（Ｃｕ）及びタングステン（ｗ）等の、Ｓｉより高い熱伝導率を有することが分かっている金属を含むことができる。
【００２３】
インクジェットプリントヘッド１００は、橋桁１１０に隣接する一対の側部インク供給路１２０を更に備える。いくつかの実施形態では、側部インク供給路１２０は、気泡膨張室１０４のベースにおいて橋桁１１０の両側（either side）に配設される。これらの実施形態のうちのいくつかでは、側部インク供給路１２０は、橋桁１１０の両側に対称に配設される。一対の側部インク供給路１２０は、気泡膨張室１０４にインクを供給する導管を提供する。いくつかの実施形態では、側部インク供給路１２０は、長方形断面形状を有する。
【００２４】
例えば、図１及び図２に示すように、第１の側部インク供給路１２２が、橋桁１１０の第１の面に配置され、一方、第２の側部インク供給路１２４が、橋桁１１０の第２の面に配置される。したがって、第１の側部インク供給路１２２は、第２の側部供給路１２４から橋桁１１０だけ離間し、事実上橋桁１１０に対してそれぞれの第１の面及び第２の面を規定する。すなわち、第１の側部インク供給路１２２と第２の側部インク供給路１２４との距離は、橋桁１１０の幅を規定する。
【００２５】
さらに、図示するように、例示的な第１の側部インク供給路１２２及び例示的な第２の側部インク供給路１２４は、橋桁１１０の対向する面に対称に配置され、対向する面に沿って延在する。特に、図２に示すように、第１の供給路１２２及び第２の供給路１２４は、事実上、気泡膨張室１０４の底部内の長方形の穴であり、一方、橋桁１１０は、事実上、気泡膨張室１０４の床である。いくつかの実施形態では（例えば、図示するように）、対の側部インク供給路１２０は、橋桁１１０の厚さに事実上等しい長さを有する。例えば、橋桁１１０の厚さ及び対の側部インク供給路１２０の長さは、約１０μｍよりも大きく、約１００μｍよりも小さいものとすることができる。
【００２６】
インクジェットプリントヘッド１００は、中央インク供給路１３０を更に備える。図示するように、中央インク供給路１３０は、橋桁１１０を貫通する。いくつかの実施形態では、中央インク供給路１３０は、事実上、（例えば、図示するように）橋桁１１０を２分する。中央インク供給路１３０は、また、図示するように、吐出器素子１０６を２分する。さらに、図示するように、中央インク供給路１３０は、ノズル１０２の下にあり、ノズル１０２と同軸である。したがって、中央インク供給路１３０は、図示するように、事実上橋桁１１０の中央に配設される。他の実施形態（図示せず）では、中央インク供給路１３０は、他方の側部インク供給路よりも、側部インク供給路の一方に近いものとすることができる。換言すれば、中央インク供給路１３０は、他の実施形態に従って、橋桁１１０の中央からずらすことができる。こうした実施形態では、吐出器素子１０６は、中央インク供給路１３０の両側の橋桁１１０の上部表面の相対的面積に整合するようにではあるが、中央インク供給路１３０の一方の側だけに配置されるか、又は中央インク供給路１３０の両側に配置されるか、のいずれかとすることができる。例えば、吐出器素子１０６は、中央インク供給路１３０の両側の橋桁１１０上部表面の部分に配置される分割された吐出器素子１０６を備えることができる。
【００２７】
いくつかの実施形態では、吐出器素子１０６は、橋桁１１０の上部（例えば、上部表面）に固着された抵抗器を備える。こうした実施形態では、中央インク供給路１３０は、事実上、抵抗器（又は等価的に吐出器素子１０６）を分割することができる。こうした実施形態は、「分割抵抗器」構成と呼ぶことができる。
【００２８】
いくつかの実施形態では、中央インク供給路１３０は、長方形断面形状を有する。例えば、中央インク供給路１３０は、側部インク供給路１２０の断面形状と事実上同様の断面形状を有することができる。他の実施形態では、中央インク供給路１３０は、非長方形断面形状を有する。例えば、中央供給路１３０は、円形又は長円形の断面形状（図示せず）を有することができる。いくつかの実施形態では、中央インク供給路１３０は、側部インク供給路１２０の一方と事実上同様の断面積を有することができる。いくつかの実施形態では、中央インク供給路１３０は、複数のチャネル（図示せず）を備えることができる。例えば、中央インク供給路１３０は、橋桁１１０を２分する円形穴の列（図示せず）を備えることができる。本明細書では、インク供給路の「断面形状」及び「断面積」は、インク供給路内を流れるインクの流れ方向に対してほぼ垂直である平面内のインク供給路の形状及び面積としてそれぞれ規定される。
【００２９】
いくつかの実施形態では、中央インク供給路１３０の幅と中央インク供給路１３０の両側の橋桁１１０の部分の幅との比は、約０．５〜２．０の間である。例えば、中央インク供給路１３０の左の橋桁部分の幅は約７．５μｍとすることができ、中央インク供給路１３０の幅は約１０μｍとすることができる。１０μｍ対７．５μｍの比は約１．３３（すなわち、１０μｍ／７．５μｍ＝１．３３...）であり、明らかに０．５〜２．５の間にある。別の例では、中央インク供給路１３０の両側の橋桁１１０の部分はそれぞれ、約１０μｍ幅とすることができ、一方、中央インク供給路１３０は、約９μｍの幅を有する（すなわち、９μｍ／１０μｍの比＝０．９）。いくつかの実施形態では、幅の比は、約１．０〜１．５の間である。例えば、中央インク供給路１３０及び隣接する橋桁部分の幅はともに、約７．０μｍとすることができる。
【００３０】
いくつかの実施形態では、中央インク供給路１３０の容積と組み合わされた一対の側部インク供給路１２０の容積は、ノズル１０２の容積と組み合わされたバブル膨張チャンバー１０４の容積の約０．５倍〜約１０．０倍の間である。いくつかの実施形態では、対の側部インク供給路１２０及び中央インク供給路１３０を組合せたものの容積は、気泡膨張室及びノズル１０２の容積の約０．５倍〜約２．０倍の間である。
【００３１】
いくつかの実施形態では、側部インク供給路１２０の一方又は両方は、約５μｍ〜約５０μｍの間の幅及び約１０μｍ〜約１００μｍの間の長さを有することができる。いくつかの実施形態では、中央インク供給路１３０は、同様にサイズ決定することができる。いくつかの実施形態では、中央インク供給路１３０は、側部インク供給路１２０の一方又は両方の深さよりも小さい深さを有する。本明細書で、「深さ」は、幅及び長さの両方に対して垂直である寸法として規定される。いくつかの実施形態では、インク供給路１２０、１３０の深さは、インク供給路１２０、１３０の幅よりも大きい。例えば、側部インク供給路１２０は、１００μｍの長さ、１０μｍの幅、及び４０μｍの深さを有することができる。同様の例では、中央供給路は、１００μｍである長さ、７μｍの幅、及び３０μｍの深さを有することができる。
【００３２】
インクジェットプリントヘッド１００は、インク槽１４０を更に備える。インク槽１４０は、サーマルインクジェットプリントヘッド１００用のインク源として役立つ。インク槽１４０は、いくつかの実施形態では、橋桁１１０の底部及びインク供給路１２０、１３０の入力端に配置される。インク槽１４０からのインクは、途中で側部インク供給路１２０及び中央インク供給路１３０の組合せを通過して気泡膨張室１０４に至る。
【００３３】
いくつかの実施形態では、インクジェットプリントヘッド１００は、粘性インクを使用する。本明細書で、粘性インクは、約２センチポイズ（ｃＰ）〔＝約２ミリパスカル秒（ｍＰａ・ｓ）〕よりも大きい粘度を有するインクとして規定される。いくつかの実施形態では、粘性インクは、約５ｃＰ〔＝約５（ｍＰａ・ｓ）〕よりも大きい粘度を有する。いくつかの実施形態では、粘性インクは、約２ｃＰ〜約１５ｃＰ〔＝約２〜約１５（ｍＰａ・ｓ）〕の範囲の粘度を有するインクとして規定される。中央インク供給路１３０は、インクジェットプリントヘッド１００によるこうした粘性インクの使用を容易にする。特に、側部インク供給路１２０及び中央インク供給路１３０は協働して、インクジェットプリントヘッド１００のインク槽１４０から気泡膨張室１０４に粘性インクを連通させる。中央インク供給路１３０は、ブローバックを増加させることなく、さらなる粘性インクを提供する。
【００３４】
図３は、本発明の実施形態によるインクジェットシステム内のプリントヘッドに粘性インクを供給する方法２００のフローチャートを示す。粘性インクを供給する方法２００は、インクを供給する他の方法と比較して、インクジェットシステムのプリントヘッドの発射レートを増加させることができる。粘性インクを供給する方法２００は、更に、他の方法に関連する又は関連する可能性があるブローバックの問題を最小にするか又は事実上なくすことができる。
【００３５】
粘性インクを供給する方法２００は、プリントヘッドの橋桁内に中央インク供給路を設けること（２１０）を含む。橋桁は、一対の側部インク供給路間にまたがる。いくつかの実施形態によれば、橋桁は、吐出器素子を支持することができる。設けられた（２１０）中央インク供給路は、いくつかの実施形態に従って、橋桁及び支持された吐出器素子を、事実上、２分する可能性がある。さらに、橋桁及び吐出器素子、側部インク供給路、並びに設けられた（２１０）中央インク供給路は、いくつかの実施形態によれば、インクジェットプリントヘッド１００に関して上述した橋桁１１０及び吐出器素子１０６、側部インク供給路１２０、並びに中央インク供給路１３０とそれぞれ事実上同様とすることができる。
【００３６】
粘性インクを供給する方法２００は、設けられた（２１０）中央インク供給路及び一対の側部インク供給路の組合せを通してインク槽から粘性インクを流すこと（２２０）を更に含む。特に、設けられた中央インク供給路及び一対の側部インク供給路は協働して、或る容積の粘性インクを、プリントヘッドの気泡膨張室に提供する。その容積は、気泡膨張室を充填するのに十分であり、吐出器素子による、直前に提供されたインクの気泡膨張室からの吐出後に提供される。いくつかの実施形態では、粘性インクは、約２ｃＰ〔＝約２ミリパスカル秒（ｍＰａ・ｓ）〕よりも大きい粘度を有する。いくつかの実施形態では、粘性インクは、約１５ｃＰ〔＝約１５ミリパスカル秒（ｍＰａ・ｓ）〕よりも大きい粘度を有する。
【００３７】
いくつかの実施形態では、設けられた中央インク供給路の幅と中央インク供給路の両側の橋桁の部分の幅との比は、方法２００に従って約０．５〜２．０の間である。いくつかの実施形態では、幅の比は、約１．０〜１．５の間である。いくつかの実施形態では、中央インク供給路は、橋桁の材料にトレンチをエッチングすることによって設けられ（２１０）、トレンチは、気泡膨張室を、橋桁の下に配置されたインク槽に接続するよう、橋桁を貫通するのに十分深い。
【００３８】
こうして、橋桁内の中央インク供給路を使用する、インクジェットプリントヘッド及びインクジェットシステムのプリントヘッドに粘性インクを供給する方法の実施形態が述べられた。上述した実施形態は、本発明の原理を表す多くの特定の実施形態のうちのいくつかの例証に過ぎないことが理解されるべきである。明らかに、当業者は、次の特許請求の範囲によって規定される本発明の範囲から逸脱することなく、多数の他の配置構成を容易に考案できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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