JP2006513887A - 流体射出ヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】
【解決手段】 流体射出ヘッド（１８）が開示され、この流体射出ヘッド（１８）は、基板層（３４）の上に配置されたオリフィス層（３８）を備え、流体射出ヘッド（１８）は、該流体射出ヘッド（１８）内に形成され、２つの異なる流体を射出するように構成された第１のグループの流体射出オリフィス（２２ａ）および第２のグループの流体射出オリフィス（２２ｂ）と、流体射出ヘッド（１８）内に形成され、第１のグループの流体射出オリフィス（２２ａ）と第２のグループの流体射出オリフィス（２２ｂ）との間の第１のグループの流体射出オリフィス（２２ａ）および第２のグループの流体射出オリフィス（２２ｂ）から射出された流体の相互汚染を阻止するような場所に配置された細長いチャネル（３２ａ）とを備えている。

Description

流体射出装置は、様々な技術に用途を見出すことが可能である。例えば、プリンタ、複写機、ファックスなどのいくつかの印刷装置は、流体射出オリフィスの配列から印刷媒体上に印刷流体の小さい液滴を射出することによって印刷している。流体射出機構は、一般に、印刷装置の本体に移動可能に連結された流体射出ヘッド上に形成されている。個々の流体射出機構、印刷媒体を横切る流体射出ヘッドの移動、装置内での媒体の動きなどの要素を注意深く制御することにより、媒体上に所望の画像を形成することが可能である。

流体射出装置によっては、単一の流体射出ヘッドから、インク色及び／又は組成などが異なる複数の異なる流体を射出するように構成される場合がある。そのような流体射出ヘッドでは、一般に、近接して配置された流体射出オリフィスのグループからそれぞれ個々の流体が射出され、異なる流体用の異なるグループのオリフィスがさらに離れて配置されている。そのような流体射出ヘッドを使用することは、それぞれ異なる流体に個別の流体射出ヘッドを使用するよりも優れたいくつかの利点を有する場合がある。例えば、単一の流体射出ヘッドは、一般に、複数の流体射出ヘッドよりも安価であり、同等サイズの流体射出装置用の複数の流体射出ヘッドよりも使用するスペースが小さい。

単一の流体射出ヘッドを使用して複数の異なる流体を射出することは、複数の流体射出ヘッドを使用するよりも優れた利点を有する場合があるが、そのような流体射出ヘッドには様々な問題がある。例えば、流体射出装置で印刷するとき（あるいは、流体射出装置を使用する）とき、流体の小さな液滴が、意図した媒体上ではなく、液滴を射出したオリフィスの周りの流体射出ヘッドの表面に残ることがある。流体射出ヘッドが複数の流体を射出するように構成されている場合、そのようなそれた液滴は、異なる流体用の隣り合った流体射出オリフィスを汚し、それにより、流体の望ましくない混合を引き起こすことがある。

また、多くの流体射出装置は、流体射出ヘッドのそれた流体液滴をクリーニングするワイパ構造を備えている。一般に、ワイパ構造は、流体射出ヘッド表面を横切って拭き取り、波状の流体をそのワイパの前に押している。異なる流体射出オリフィスの分離、流体射出ヘッドのサイズ、およびワイパ構造の構成と動きの方向によって、ワイパ構造は様々な流体を混合する可能性があり、したがって、ある種類の流体用の流体射出オリフィスが他の流体によって汚れるおそれがある。

流体の混合は、色再現性の問題を引き起こす可能性があり、また他の問題を引き起こす可能性もある。例えば、一般に流体射出装置により使用されるいくつかの流体は、同じ装置から射出される他の流体と反応するように構成されている。この特性を有するインクは、一般に「反応性インク（ｒｅａｃｔｉｖｅ ｉｎｋ）」と呼ばれている。反応流体の１つがインクでない場合は、「定着液流体（ｆｉｘｅｒ ｆｌｕｉｄ）」と呼ばれることがある。２つの反応流体が同じ流体射出装置から射出される場合、流体は、ある流体の液滴が他の流体の液滴と出会う境界で直ちに硬化して、流体を受ける媒体上での色の混合および／またはにじみを防ぐように構成されている。したがって、ある反応流体が他の反応流体の射出オリフィスを汚すと、流体が硬化し射出オリフィスを詰まらせる可能性がある。この場合、硬化した流体は、クリーニング部でオリフィスから流体を「吐出」または「発射」することによって除去することが困難なことがある。

これらの問題は、流体射出ヘッドのサイズを大きくし、各流体用の流体射出オリフィスを他の流体のオリフィスから遠ざけて散在させることによって、ある程度軽減することができる。しかしながら、これにより、流体射出装置のコストとサイズが大きくなり、その結果、複数の流体を射出するために単一の流体射出ヘッドを使用する利点のいくつかが無効になることがある。

本発明のいくつかの実施形態は流体射出ヘッドを提供し、流体射出ヘッドは、基板層の上に配置されたオリフィス層を備えている。流体射出ヘッドは、流体射出ヘッド内に形成され、２つの異なる流体を射出するように構成された第１のグループの流体射出オリフィスおよび第２のグループの流体射出オリフィスと、流体射出ヘッド内に形成され、第１のグループの流体射出オリフィスと第２のグループの流体射出オリフィスとの間に位置し、第１のグループの流体射出オリフィスおよび第２のグループの流体射出オリフィスから射出された流体の相互汚染を阻止するような場所に配置された細長いチャネルとを備えている。

図１は、本発明による流体射出装置の１つの例示的な実施形態を全体的に１０で示している。流体射出装置１０は、デスクトッププリンタの形態をとり、本体１２と、該本体に移動可能に連結された流体射出カートリッジ１４とを備えている。流体射出カートリッジ１４は、流体射出ヘッド１８を介して、カートリッジに隣接して配置された媒体１６上に流体を付着させるように構成されている。流体射出装置１０内の制御回路は、媒体１６を横切る流体射出カートリッジ１４の動きと、流体射出カートリッジの下の媒体の動きと、流体射出カートリッジの個々の流体射出オリフィスからの流体の発射とを制御するものである。

本明細書では印刷装置の環境下で示されているが、本発明による流体射出装置は、任意の数の様々な用途に使用することができる。さらに、示した印刷装置はデスクトッププリンタの形態をとっているが、本発明による流体射出装置は、複写機やファクシミリ装置などの任意の他の適切なタイプの印刷装置の形態をとってもよく、任意の他の所望のサイズ、大判サイズ、または小判サイズのものでもよい。

図２は、流体射出ヘッド１８の表面の部分拡大平面図を示している。流体射出ヘッド１８は、第１の流体を流体射出ヘッドに送る第１の流体供給スロット２０ａと、第２の流体を流体射出ヘッドに送る第２の流体供給スロット２０ｂとを備えている。分かりやすくするために、２つの流体供給スロットだけを示している。しかしながら、本発明による流体射出ヘッドが、一般に射出される流体の各タイプごとに少なくとも１つの任意の所望の数の流体供給スロットを有することができることを理解されたい。例えば、６色流体射出ヘッドは、６つ以上の流体供給スロットを有している。

流体射出ヘッド１８はまた、各流体供給スロット２０ａ，２０ｂごとに少なくとも１つの流体射出オリフィスを備えている。示した実施形態において、流体射出ヘッド１８は、各流体供給スロットごとに２１と２１’で示した別個の２列のオリフィスを備えている。流体供給スロット２０ａに対応するオリフィスは２２ａで示されており、流体供給スロット２０ｂに対応するオリフィスは２２ｂで示されている。流体を射出するためにオリフィス２２ａと２２ｂの列を使用することは、流体射出ヘッド１８が媒体１６を横切るときの流体射出ヘッドまたはキャリッジの幅を小さくするのに役立ち、したがって所望の画像を印刷するための時間を短縮するのに役立っている。示した実施形態の各流体供給スロット２０ａと２０ｂには、関連した２つの流体射出オリフィスの列があるが、各流体供給スロットに、関連した１つの流体射出オリフィスの列しかなくてもよく、複数のオリフィスの列があってもよいことを理解されたい。

流体射出技術の最近の進歩によって、流体供給スロット２０ａと２０ｂを、例えば約１．２〜１．４ミリメートルの距離できわめて近くに配置できるようになった。これは、流体射出ヘッド１８のサイズを小さくし、したがって流体射出ヘッドの製造コストを削減するのに役立つので有利である。しかしながら、これにより、オリフィス２２ｂに最も近いオリフィス２２ａは、オリフィス２２ｂから約１ミリメートルの距離に配置されている。

流体射出オリフィス２２ａから射出された流体と、流体射出オリフィス２２ｂから射出された流体の相互汚染を防ぐために、流体射出ヘッド１８はまた、流体射出オリフィス２２ａと２２ｂとの間の配置された相互汚染バリヤを備えている。図２は、適切な相互汚染バリヤの第１の例示的な実施形態の全体を３０で示し、図３は、バリヤの断面図を示している。バリヤ３０は、流体射出ヘッド１８の表面に、流体射出オリフィス２２ａからの流体たまりが流体射出オリフィス２２ｂを汚染するほど遠くに拡がるのを防ぎまたその逆の汚染を防ぐのに十分な切れ目を形成するように構成された１対のトレンチまたはチャネル３２ａ，３２ｂを備えている。いくつかの実施形態において、チャネル３２ａと３２ｂはまた、拭き取り位置内でワイパの前に押された流体の波が隣接の流体射出オリフィスまで拡がるのを防ぐように構成されている。これは、異なる流体がワイパによって混合されるのを防ぎ、したがって、ワイパによるオリフィス２２ａと２２ｂの相互汚染を防ぐのに役立っている。図２〜図３の実施形態は、２つのほぼ平行なチャネル３２ａと３２ｂを有しているが、相互汚染バリヤの他の実施形態は、３つ、４つまたはそれよりも多くの平行なチャネルを有することが可能である。

チャネル３２ａと３２ｂは、任意の適切な構造でよい。図３を参照すると、示した流体射出ヘッド１８は、基板層３４、中間保護層３６、およびオリフィス層３８を備えている。基板層３４の表面は、一般に、基板外回路によってトリガされたときに流体射出オリフィスから流体を射出させるように構成された回路構造（図示せず）を備えている一方、オリフィス層は、流体射出オリフィスとそれに対応する発射チャンバを構成する構造を備えている。流体供給スロット２０ａと２０ｂは基板層に形成され、流体射出オリフィス２２ａと２２ｂは保護層３６およびオリフィス層３８を貫通している。示した実施形態のチャネル３２ａと３２ｂは、オリフィス層３８に形成され、完全にオリフィス層を通って保護層３６まで達している。示した実施形態のチャネル３２ａと３２ｂが、オリフィス層３８の厚さ全体を貫通しているが、このチャネルがオリフィス層内に部分的に広がっているだけでもよいことを理解されたい。

いくつかの実施形態において、保護層３６は、基板層３４の表面とその回路構造をチャネル３２ａと３２ｂに入る可能性のある反応性および／または腐食性流体から保護するように構成されている。保護層３６は、ＭｉｃｒｏＣｈｅｍ社またはＳｏｔｅｃ Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ社から入手可能なＳＵ−８レジストなどのエポキシを主成分とするフォトレジストを含むがこれに限定されない任意の適切な材料から作成することができる。同様に、保護層３６は、任意の適切な厚さを有することができる。保護層３６がＳＵ−８から形成される場合、保護層３６を形成するために約２〜４μｍの比較的薄い層を使用することが可能である。これは、相対的に薄い保護材料層の方が厚い保護層よりも安価に製造できるので有利なことがあるためである。必要に応じて保護層３６全体が省略されてもよいことを理解されたい。保護層３６が省略された実施形態において、基板層３４の表面の回路構造は、当業者に知られているような他の保護手段を有することが可能である。

チャネル３２ａと３２ｂは、流体射出オリフィス２２ａと２２ｂとの間の任意の適切な位置に形成することが可能である。示した実施形態において、チャネル３２ａと３２ｂとの間の中間点は、流体供給スロット２０ａと流体供給スロット２０ｂとのほぼ中間に配置されているが、必要に応じて、２つのチャネルが別の位置を中心として配置されていてもよい。いくつかの実施形態において、中央のチャネルをオリフィス２２ａと２２ｂの中間点の近くに配置することにより、液体たまりがチャネルに達する前にチャネルのいずれかの側により大きい液体たまりが形成されるように、チャネル３２ａと３２ｂは、流体射出オリフィス２２ａと２２ｂの実質的に真ん中に配置されている。これにより、液体たまりがチャネルに満杯になって、チャネルを架橋する可能性が低くなる。

チャネル３２ａと３２ｂは、任意の適切な距離だけ離すことが可能である。例えば、流体供給スロット２０ａと２０ｂが、約１．４ミリメートルの距離だけ離されている場合、チャネル３２ａと３２ｂは、２５〜１００ミクロンの範囲の距離だけ離されることがあり、より一般的には約５０ミクロンの距離だけ離されている。同様に、チャネル３２ａと３２ｂは任意の適切な幅でよい。適切な幅は、約２０〜８０ミクロンの範囲の幅を含むが、これに限定されない。より一般には、チャネル３２ａと３２ｂは、約５０ミクロンの幅を有している。

また、チャネル３２ａと３２ｂは、任意の適切な長さを有することが可能である。一般に、チャネル３２ａと３２ｂは、少なくとも流体射出オリフィスの列２１と２１’の長さだけ延在するように構成されており、それにより流体射出オリフィス２２ａのどれかと流体射出オリフィス２２ｂのどれかとの間に直線経路は存在しなくなる。いくつかの実施形態において、相互汚染による保護を高めるために、チャネル３２ａと３２ｂは、流体射出オリフィスの列２１と２１’の端よりも長く延在するように構成されていてもよい。これら実施形態において、チャネル３２ａと３２ｂは、流体射出オリフィスの列２１および２１’の端よりも長く任意の所望の距離だけ延在することが可能である。適切な距離は、流体射出オリフィスの列２１と２１’のそれぞれの端よりも約３００〜５００ミクロン長い距離を含むが、これに限定されない。いくつかの実施形態において、流体射出ヘッド１８を作成するために使用される製造工程によって、流体射出オリフィスの列２１と２１’は、流体供給スロット２０ａまたは２０ｂに流体接続されていないいくつかのオリフィスを含むことがある。そのような実施形態において、チャネル３２ａと３２ｂは、流体接続された最後の流体射出オリフィスまで（あるいは、それを超えて）延在する長さを有することが可能である。

同様に、チャネル３２ａと３２ｂは、任意の適切な深さを有することが可能である。例えば、前述のように、チャネル３２ａと３２ｂは、オリフィス層３８の途中までしか達しなくてもよく、またはオリフィス層３８を完全に貫通してもよい。チャネル３２ａと３２ｂの一般的な深さは、約１０ミクロンからオリフィス層の全深さ（一般に、厚さ２０〜１００ミクロンである）の範囲を含むが、これに限定されない。

チャネル３２ａと３２ｂは、任意の適切な方法で形成することが可能である。いくつかの実施形態において、チャネル３２ａと３２ｂは、流体射出オリフィス２２ａと２２ｂが形成されるときに、形成されている。これら実施形態では、チャネル３２ａと３２ｂを形成するとによって流体射出ヘッドの製造工程全体のコストおよび／または困難性が実質的に増大することはない。チャネル３２ａと３２ｂを形成するために使用される方法は、一般に、オリフィス層３８を形成する材料に依存している。いくつかの実施形態において、オリフィス層３８を形成するためにＳＵ−８レジストなどのフォトレジストを使用することが可能である。

図４は、本発明による相互汚染バリヤの第２の代替実施形態の全体を１３０で示している。この実施形態において、バリヤ１３０は単一の連続チャネル１３２を備えている。チャネル１３０は、前に図２〜図３の実施形態のチャネル３２ａと３２ｂのそれぞれに関して述べた寸法を含むが、それらに限定されない任意の適切な寸法を有することが可能である。示したチャネル１３２は、流体射出オリフィスの列１２１と１２１’の長さよりも長く延在し、流体供給スロット１２０ａと１２０ｂとのほぼ中間に配置されている。同様に、チャネル１３２は、任意の適切な幅を有することが可能である。適切な幅は、約５０〜５００ミクロン（または、流体供給スロット１２０ａと１２０ｂの間隔の約５〜５０％）の幅を含むが、これに限定されない。

図５は、本発明による相互汚染バリヤの第３の代替実施形態の全体を２３０で示している。バリヤ２３０は、流体供給スロット２２０ａおよび流体射出オリフィス２２２ａを閉ループで取り囲む第１のチャネル２３２ａと、流体供給スロット２２０ｂおよび流体射出オリフィス２２２ｂを閉ループで取り囲む第２のチャネル２３２ｂとを備えている。本明細書ではバリヤ２３０の詳細を第１のチャネル２３２ａに対して説明する。しかしながら、この説明が第２のチャネル２３２ｂに等しく該当することを理解されよう。

いくつかの実施形態において、チャネル２３２ａは、流体液体たまりが流体射出オリフィスからどの方向にも広がらないようにするために、流体射出オリフィス２２２ａをほぼ完全に取り囲むように構成されている。チャネル２３２ａは、任意の適切な寸法を有することが可能であり、流体射出ヘッド１８上の任意の適切な場所に形成されていてもよい。一般に、チャネル２３２ａは、チャネルの長い側すなわち寸法２３４に沿った最も近い流体射出オリフィス２２２ａから２００〜５００ミクロンと、チャネルの短い側すなわち寸法２３６に沿った最も近い流体接続された流体射出オリフィスから１００〜５００ミクロンに配置されているが、チャネル２３２ａは、これらの範囲以外の距離だけ流体射出オリフィス２２２ａから離されてもよい。また、チャネル２３２ａは、任意の適切な幅を有することが可能である。チャネル２３２は、約２０〜２００ミクロン、あるいは約５０〜１００ミクロンの幅を有することが可能である。示したチャネル２３２ａと２３２ｂは、それぞれの流体射出オリフィスを完全に取り囲んでいるが、必要に応じて、チャネルは流体射出オリフィスを部分的に取り囲むだけでもよい。

図６は、流体供給スロット３２０ａと３２０ｂとの間に形成された本発明による適切な相互汚染バリヤのもう１つの実施形態の全体を３３０で示している。流体射出オリフィスの列の全長を連続的に延在するチャネルを有する代わりに、バリヤ３３０は、格子状の配置で配列された複数の短いチャネル３３２を備えている。示した実施形態において、個々の短いチャネルは、３３４ａと３３４ｂで示された２列のチャネルに配置されている。チャネル列３３４ａの個々のチャネルは、チャネル列３３４ｂの個々のチャネルに対してチャネル列の長さの方向にオフセットされている。このオフセット構成によって、それぞれスロット３２０ａと３２０ｂの流体射出オリフィス３２２ａと３２２ｂとの間に直接経路が存在しなくなることを確実にするために役に立っている。

チャネル列３３４ａと３３４ｂの個別チャネル３３２は、任意の適切な寸法を有することが可能である。チャネル３３２の適切な長さは、７００〜１１００ミクロンの長さを含むが、これに限定されない。さらに、それぞれのチャネル列３３４ａと３３４ｂは、任意の適切な数の個別チャネルを有することが可能である。例えば、流体射出ヘッドが、（流体供給スロットと流体射出オリフィスチャネルの長さ寸法に沿って）８５００ミクロンの高さを有し、個別チャネル３３２がそれぞれ９００ミクロンの長さを有する場合、一方のチャネル列は７つの個別チャネルを有することができ、他方のチャネル列は６つの個別チャネルを有することができる。

図７および図８は、本発明による相互汚染バリヤのもう１つの実施形態の全体を４３０で示している。この実施形態において、バリヤ４３０は、流体射出オリフィスを、４３６ａと４３６ｂで示したプラト状構造上の流体射出ヘッドの周辺廃物収容部分４３２よりも高くしている。例えば、流体射出オリフィス４２２ａと４２２ｂが、約１．２ミリメートル離れて配置されている場合、廃物収容部分４３２は、約１ミリメートル程度またはそれより広い幅でもよい。

図５および図７の流体射出ヘッドは、実質的に類似の方法で形成されている。いくつかの実施形態において、バリヤ２３０，４３０は、所望の形状を形成するようにレジスト層をマスクし、レジスト層を露光することによって形成されている。これら実施形態において、構成の違いは異なるレジストマスクの使用である。あるタイプのレジストマスクを使用して、図５の閉ループ構成とそのオリフィスを形成することが可能であり、他のタイプのレジストマスクを使用して、図７の廃物収容部分とそのオリフィスを形成することができる。図７で使用したマスクされているものは、図５のマスクよりも多くのレジストを除去することができる。さらに、図８に示したように、廃物収容部分４３２は、オリフィス層４３８の厚さ全体（中間保護層４３５まで）にわたってもよく、オリフィス層の厚さを一部分にわたるだけでもよい。

前述のチャネルとバリヤの構造の様々な実施形態を補足的なワイパ構造と組み合わせて使用することは、流体射出ヘッド上の流体の相互汚染の可能性をさらに小さくするのに役立っている。図７は、適切なワイパ構造の１つの例の全体を４４０で示している。ワイパ構造は、流体射出オリフィス４２２ａと４２２ｂの上をそれぞれ拭き取るように構成されたオリフィスワイパ４４２ａと４４２ｂと、廃物収容部分４３２をクリーニングするように構成された廃物収容部分ワイパ４４４とを備えている。

オリフィスワイパ４４２ａと４４２ｂは、流体をプラト部分４３６ａと４３６ｂから隣りの廃物収容部分４３２に押し出すように構成されている。オリフィスワイパ４４２ａと４４２ｂは、任意の適切な構造を有することが可能である。例えば、各オリフィスワイパ４４２ａと４４２ｂは、プラト部分４３６ａと４３６ｂを横切るワイパ移動方向に対して対角線の向きの拭き取り構造を有することが可能である。この構造は、流体をワイパの堰板縁（ｌａｇｇｉｎｇ ｅｄｇｅ）の隣接の廃物収容部分４３２に押し込むようになっている。代替として、示した実施形態のように、オリフィスワイパ４４２ａと４４２ｂは、山形状拭き取り構造を有することが可能である。したがって、オリフィスワイパ４４２ａと４４２ｂは、プラト部分４３６ａと４３６ｂの両側で流体をチャネル４３２の方に押すことになる。

廃物収容部分ワイパ４４４は、プラト部分４３６ａと４３６ｂとの間（とその両側）に配置され、廃物収容部分４３２内に延在して廃物収容部分から流体を拭き取るように構成されている。廃物収容部分ワイパ４４４は、任意の適切な構成を有することが可能である。例えば、廃物収容部分ワイパ４４４は、オリフィスワイパが流体射出ヘッドを横切るときに流体をプラト部分４３６ａと４３６ｂの側面から除去する凹形構造を有している。代替として、描いた実施形態に示したように、廃物収容部分ワイパ４４４は、ほぼ直線形状を有することが可能であり、またワイパ４４０が流体射出ヘッドの表面を横切る方向に対してほぼ垂直に向けられていてもよい。

いくつかの実施形態において、オリフィスワイパ４４２ａと４４２ｂは、廃物収容部分ワイパ４４４と無関係に表面を拭き取るように構成されていてもよい。これらの実施形態において、オリフィスワイパ４４２ａと４４２ｂは、廃物収容部分４３２を横切る廃物収容部分ワイパ４４４と異なる周期および／または頻度でプラト部分４３６ａと４３６ｂを拭き取るように構成されていてもよい。例えば、オリフィスワイパ４４２ａと４４２ｂは、流体射出ヘッドを使用してから２分後にプラト部分４３６ａと４３６ｂを横切って拭き取るように構成されていてもよく、一方、廃物収容部分ワイパ４４４は、例えば２０分ごとの少ない頻度で廃物収容部分４３２をクリーニングするように構成されてもよい。同様に、いくつかの実施形態において、オリフィスワイパ４４２ａと４４２ｂは、拭き取りプロセスの間に流体射出ヘッドに対して異なる圧力で押されてもよく、異なる材料で作成されていてもよい。

前述のように、必要に応じて、オリフィス層４３８と基板層４３４との間の中間保護層４３５を省略することができる。図９は、保護層４３５を省略した状態にある図７の流体射出ヘッドの代替の実施形態の断面図を示している。この実施形態において、廃物収容部分４３２は、基板層４３４まで達している。流体射出装置によって射出される流体が、基板層４３４の表面に対して腐食性および／または反応性を有する可能性がある場合、基板層の表面は、流体との化学的反応性が低い物質に変換されてもよく、そのような物質で被覆されてもよく、あるいはそのような物質で処理されてもよい。

図１０および図１１は、本発明による相互汚染バリヤ５３０のもう１つの実施形態を有する流体射出ヘッドを示している。図７および図８の実施形態と同じように、バリヤ５３０によって、流体射出オリフィス５２２ａと５２２ｂは、５３６ａと５３６ｂで示したプラト状構造上の流体射出ヘッドの周辺廃物収容部分５３２よりも高くなる。しかしながら、バリヤ５３０は、廃物収容部分５３２の長さにわたって延在し、廃物収容部分５３２を第１の廃物収容部分５３２ａと第２の廃物収容部分５３２ｂとに分割する壁５４０も備えている。図１０および図１１の実施形態は、チャネルの幅が広いこと以外、図５の実施形態と似ている。壁５４０は、相互汚染を防ぐさらに他のバリヤとして働くことが可能であり、またオリフィス層５３８のわずかなエッチングでバリヤ５３０の製造を可能にしている。図１０および図１１の実施形態のバリヤ構造をクリーニングするために、第１および第２の廃物収容部分５３８ａと５３８ｂのそれぞれに廃物収容部分ワイパを備えた適切なワイパ構造（図示せず）を使用できることを理解されよう。

本明細書で開示したチャネル構造は、流体の相互汚染を防ぐのに役立つ以外にもさらに他の利益を提供することが可能である。例えば、汚染バリヤチャネルのない従来の流体射出ヘッドでは、流体射出ヘッド拭き取り構造からの拭き取り力が、流体射出ヘッド全体にわたって分散される。しかしながら、開示した実施形態では、汚染バリヤチャネルの存在により、拭き取り力を流体射出オリフィス上により集中させることができ、これにより、効率が高まりかつ拭き取りを完全にすることができる。さらに、チャネルは、流体射出ヘッドのオリフィス層内の応力をある程度開放することができ、従って、基板層、中間保護層およびオリフィス層の間の熱膨張差によって生じる破損を防ぐのに役立つことである。

この開示は特定の実施形態を含むが、多数の変形が可能であるため、特定の実施形態は限定の意味に解釈されるべきでない。この開示の主題は、本明細書に開示した様々な要素、特徴、機能および／または特性のすべての新規で非自明な組み合わせと部分的組み合わせを含んでいる。特に、添付の特許請求の範囲は、新規で非自明と考えられる特定の組み合わせと部分的組み合わせを指摘するものである。そのような特許請求の範囲は、「要素」または「第１」の要素またはその等価物を指すことがある。そのような特許請求の範囲は、１つまたは複数のそのような要素の合体を含み、複数のそのような要素を必要ともせず除外もしないように理解されたい。特徴、機能、要素および／または特性の他の組み合わせおよび部分的組み合わせは、本出願または関連出願においてこの特許請求の範囲の修正あるいは新しい特許請求の範囲の提示により請求されることがある。また、そのような特許請求の範囲は、元の特許請求の範囲に対して広い範囲、狭い範囲、等しい範囲、または異なる範囲かに関係なく、本開示の主題に含まれると見なされる。

本発明の１つの実施形態による流体射出装置の斜視図である。 図１の実施形態の第１の代替の流体射出ヘッドの拡大破断平面図である。 図２の線３−３に沿って切断した図２の流体射出ヘッドの断面図である。 図１の実施形態の第２の代替の流体射出ヘッドの拡大破断平面図である。 図１の実施形態の第３の代替の流体射出ヘッドの拡大破断平面図である。 図１の実施形態の第４の代替の流体射出ヘッドの拡大破断平面図である。 図１の実施形態の第５の代替の流体射出ヘッドと、流体射出ヘッドと共に使用するのに適した例示的なワイパ構造の平面図である。 図７の線８−８に沿って切断した図７の流体射出ヘッドの断面図である。 図７の流体射出ヘッドの代替の実施形態の断面図である。 図１の実施形態の第６の代替の流体射出ヘッドの拡大破断平面図である。 図１０の線１１−１１に沿って切断した図１０の流体射出ヘッドの断面図である。

符号の説明

１８ 流体射出ヘッド
２２ａ 第１のグループの流体射出オリフィス
２２ａ 第２のグループの流体射出オリフィス
３２ａ チャネル
３４ 基板層
３８ オリフィス層

Claims (10)

1. 基板層の上に配置されたオリフィス層を備える流体射出ヘッドにおいて、前記オリフィス層内に形成された第１のグループの流体射出オリフィスと第２のグループの流体射出オリフィスであって、２つの異なる流体を射出するように構成された第１のグループの流体射出オリフィスおよび第２のグループの流体射出オリフィスと、前記オリフィス層内に形成された細長いチャネルであって、前記第１のグループの流体射出オリフィスと前記第２のグループの流体射出オリフィスとの間の前記第１のグループの流体射出オリフィスおよび前記第２のグループの流体射出オリフィスから射出された流体の相互汚染を阻止するような場所に配置されたチャネルとを備えている流体射出ヘッド。
2. 前記チャネルが第１のチャネルであり、前記第１のチャネルとほぼ平行に延在する第２のチャネルをさらに備えている、請求項１に記載の流体射出ヘッド。
3. 前記第１のグループの流体射出オリフィスは第１の列の流体射出オリフィスに配列され、前記第２のグループの流体射出オリフィスは第２の列の流体射出オリフィスに配列され、前記第１および第２の列の流体射出オリフィスはそれぞれ長さを有し、前記第１および第２のチャネルはそれぞれ、少なくとも前記第１および第２の列の流体射出オリフィスの長さに延在している、請求項２に記載の流体射出ヘッド。
4. 前記第１のチャネルは第１のチャネル列内の複数のチャネルのうちの１つのチャネルであり、前記第２のチャネルは第２のチャネル列内の複数のチャネルのうちの１つのチャネルであり、前記第１のチャネル列内の各チャネルは、前記第２のチャネル列内の各チャネルに対して縦方向にオフセットされている、請求項２に記載の流体射出ヘッド。
5. 前記チャネルは、前記第１のグループの流体射出オリフィスのまわりに閉ループで延在している、請求項１に記載の流体射出ヘッド。
6. 流体射出ヘッド上に配置された複数の流体射出オリフィスであって、少なくとも第１のグループのオリフィスと第２のグループのオリフィスに配列され、前記第１のグループのオリフィスと前記第２のグループのオリフィスは長さを有し、かつ異なる流体を射出するように構成された複数の流体射出オリフィスとを備え、前記流体射出ヘッド上の前記第１のグループのオリフィスと前記第２のグループのオリフィスとの間の前記第１のグループのオリフィスおよび前記第２のグループのオリフィスの実質的に中間の場所に配置された少なくとも２つの廃物チャネルであって、前記第１のグループのオリフィスから射出された流体と前記第２のグループのオリフィスから射出された流体の相互汚染を防ぐために、前記第１のグループのオリフィスと前記第２のグループのオリフィスとの間で平行に前記第１および第２のグループのオリフィスの前記長さに延在する廃物チャネルを備えている流体射出ヘッド。
7. 基板層と、前記基板層の上に形成されたオリフィス層とを備える流体射出ヘッドにおいて、前記オリフィス層内に形成された第１のグループのオリフィスと第２のグループのオリフィスであって、それぞれ複数の流体射出オリフィスを備える第１のグループのオリフィスおよび第２のグループのオリフィスと、前記オリフィス層内に形成されたトレンチであって、前記第１および第２のグループのオリフィスの間の場所で前記第１のグループのオリフィスを前記第２のグループのオリフィスと分割して、前記第１のグループのオリフィスから射出された流体と前記第２のグループのオリフィスから射出された流体の相互汚染を阻止するトレンチとを備えている流体射出ヘッド。
8. 流体射出ヘッドを横切って拭き取ることによって前記流体射出ヘッドを定期的にクリーニングするように構成された流体射出ヘッドクリーニング装置であって、前記流体射出ヘッドは、流体射出部分と、前記流体射出部分に対して縦方向にオフセットされた関係で前記流体射出部分の隣りに配置された凹状廃物収容部分と、前記オリフィス部分上に配置された流体射出オリフィスとを備え、前記流体射出ヘッドの前記オリフィス部分を横切って拭き取るように構成されたオリフィスクリーニング構造と、前記廃物収容部分から流体を拭き取るために前記廃物収容部分内に延在するように構成された廃物収容部分クリーニング構造とを備えている流体射出ヘッドクリーニング装置。
9. 流体射出ヘッドを作成する方法であって、前記流体射出ヘッド内に、第１のグループのオリフィスと第２のグループのオリフィスとを有する複数の流体射出オリフィスを形成する段階と、前記流体射出ヘッド内で前記第１のグループのオリフィスと前記第２のグループのオリフィスとの実質的に中間の場所に、前記第１のグループのオリフィスから射出された流体と前記第２のグループのオリフィスから射出された流体の相互汚染を防ぐように構成された細長いチャネルを形成する段階とを含む方法。
10. 流体射出装置内の流体射出ヘッドをクリーニングする方法であって、前記流体射出ヘッドは、オリフィス部分と、廃物収容部分に対して縦方向にオフセットされた関係で前記オリフィス部分の隣りに配置された凹状廃物収容部分と、前記オリフィス部分上に配置された流体射出オリフィスと、前記流体射出ヘッドを横切って拭き取ることによって前記流体射出ヘッドを定期的にクリーニングするように構成されたクリーニング装置とを有し、前記クリーニング装置が、前記流体射出ヘッドの前記オリフィス部分を横切って拭き取るように構成されたオリフィスクリーニング構造と、前記廃物収容部分内に延在して前記廃物収容部分から流体を拭き取るように構成された廃物収容部分クリーニング構造とを有し、前記流体射出オリフィスを横切って前記オリフィスクリーニング構造を拭き取って廃棄流体を前記廃物収容部分に押し込む段階と、前記廃物収容部分に沿って前記廃物収容部分クリーニング構造を拭き取って前記廃物収容部分から廃棄流体を除去する段階とを含む方法。
    

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