JP5774047B2 - 流体を送出し再循環させるシステム及び方法 - Google Patents
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Description
Pb=2×σ/R
で計算することができ、ここで、σは流体の表面張力であり、Rは開口部の半径である。例えば、開口部の半径が0.5mmで流体の表面張力が0.03N/mである場合、気泡圧力は120Paとなる。
いくつかの実施形態では、フィルタは、ステンレスの支持材の周りにワイヤを織った形のものであり、例えば米国ニューヨーク州デピューのSefar,Inc.から入手可能な縦糸織り又は横糸織りのワイヤである。例えば、フィルタの1平方インチ当たり網目数は325×2300であることができ、ワイヤ径は0.015インチ×0.010インチであることができ、絶対フィルタ定格(例えば、絶対粒子サイズ)は8μm以上9μm以下であることができ、公称フィルタ定格(例えば、公称粒子サイズ)は約2μmであることができ、ステンレス鋼の重量は約9.27lb/100平方フィートである。
図16A及び16Bに示すように、サブハウジング1606は、図15Bで説明したサブハウジング1506と類似する特徴を有して形成され、フロントカバー1636とフィルタ部材1638とバックカバー1640とを含み、これらは組み立てられて(例えば溶接されて)出口チャンバを形成する。フィルタ部材1638は、図15Bのフィルタ部材1540の通気孔1556と同一又は類似の通気孔1654を含む。バックカバー1640は、流体出口1642に接続された開口部1646を含む。更に、バイパスポート1644に接続する開口部1648がバックカバー1640に形成されていて、バイパスポート1644は、バイパスチューブ1610の他方の端部1628に接続するように構成されている。組み立て又は溶接されたサブハウジング1606は、流体入口1650を介してヘッド装着部1604に接続されることができ、この接続部はOリング1652によって密封される、
図17及び17Aに示すアセンブリ1700は、アセンブリ500、700、800、900、1000及び1100について説明した特徴及び機構を実現するものであり、前述の薄い箱形のサブハウジング及びシート状フィルタの代わりに、ヘッド装着部1706上に装着される円筒形のサブハウジング1702及び1704を含むことができる。サブハウジング1702及び1704のそれぞれは、流体口(入口又は出口)1710を有するキャップ1708と、キャップ1708をサブハウジングの他の部分に密封するOリング1712と、フレーム1714及びフレーム内に挿入射出成形されたフィルタ1716と、入口又は出口チャンバ及びフィルタ1716を収容する円筒形シェル1718と、入口又は出口チャンバをヘッド装着部1706に流体的に接続する流体口(出口又は入口)1720と、を含むスナップ式のアセンブリである。流体口1720の接続部は、Oリング1722によって密封される、
図17B、17C及び17Eに、入口チャンバを形成するサブハウジング1702の細部を示す。図17C及び17Eに示すように、キャップ1708及びシェル1718は、二つの部分をスナップ式に嵌めるための嵌合形状部1724及び1726をそれぞれ有する。Oリング1712は、シェル1718の内側に配置され、嵌合形状部1724及び1726を互いに押し付けて接続部を密封する。フレーム1714は、下端部1736から天井部1734に向かってテーパが付けられている。特に、フレーム1714の上端部の直径は、シェル1718の直径よりも小さく、フレーム1714の下端部1736の外側表面の直径は、シェル1718の内側表面の直径と同じ又はそれよりも少し大きい。組み立てられた状態では、下端部1736はシェル1718に圧入されていて、下端部1736の外側表面とシェル1718の内側表面との間の接触部分は、流体がそれらの表面の間を通れないように密着させられる。フィルタ1716は、円筒形状であることができ、フレーム1714と同様にテーパが付けられてフレーム1714の形状に従っていてもよい。
Claims (25)
- 流体を受け入れる第1チャンバと、
前記第1チャンバ内の第1フィルタ部材であって、前記第1フィルタ部材は前記第1チャンバを第1部分と前記第1部分に横方向に隣接する第2部分とに分離し、前記第1フィルタ部材は複数の細孔を備え、前記複数の細孔は前記第1部分から前記第2部分へ前記流体を通過させて濾過するように構成され、第1フィルタ部材は前記第1チャンバの上端部に隣接する開口部を更に備え、前記開口部は空気を通し前記流体を通さない疎水性パッチで覆われ、前記開口部は前記第1部分から前記第2部分へ空気を通過させ、前記開口部のサイズは前記複数の細孔の平均サイズよりも少なくとも10倍大きい、第1フィルタ部材と、
前記第1部分と流体的に連通する第1入口と、
前記第2部分と流体的に連通する第1出口と、
を備える、印刷に使用するデバイス。 - 前記複数の細孔の前記平均サイズは約2μm以上約10μm以下であり、前記開口部の前記サイズは10μmより大きい、請求項1に記載のデバイス。
- 前記開口部の前記サイズは約500μm以上約1000μm以下である、請求項2に記載のデバイス。
- 前記第1フィルタ部材は前記第1チャンバ内に垂直に配置される、請求項1乃至3のいずれかに記載のデバイス。
- 前記流体を受け入れる第2チャンバと、
前記第2チャンバ内の第2フィルタ部材であって、前記第2フィルタ部材は前記第2チャンバを第1部分と前記第1部分に横方向に隣接する第2部分とに分離し、前記第2フィルタ部材は前記第1部分から前記第2部分に入る流体の実質的に全てが前記第2フィルタ部材を通過するように構成される、第2フィルタ部材と、
前記第2チャンバの前記第1部分と流体的に連通する第2入口と、
前記第2チャンバの前記第2部分と流体的に連通する第2出口と、
を更に備える、請求項1乃至4のいずれかに記載のデバイス。 - 流体を受け入れる第1チャンバと、
前記第1チャンバ内の第1フィルタ部材であって、前記第1フィルタ部材は前記第1チャンバを第1部分と前記第1部分に横方向に隣接する第2部分とに分離し、前記第1フィルタ部材は複数の細孔を備え、前記複数の細孔は前記第1チャンバの前記第1部分から前記第1チャンバの前記第2部分へ前記流体を通過させて濾過するように構成され、第1フィルタ部材は前記第1チャンバの上端部に隣接する開口部を更に備え、前記開口部は前記第1チャンバの前記第1部分から前記第1チャンバの前記第2部分へ空気を通過させ、前記開口部のサイズは前記複数の細孔の平均サイズよりも少なくとも10倍大きい、第1フィルタ部材と、
前記第1チャンバの第1部分と流体的に連通する第1入口と、
前記第1チャンバの第2部分と流体的に連通する第1出口と、
前記流体を受け入れる第2チャンバと、
前記第2チャンバ内の第2フィルタ部材であって、前記第2フィルタ部材は前記第2チャンバを第1部分と前記第1部分に横方向に隣接する第2部分とに分離し、前記第2フィルタ部材は前記第2チャンバの前記第1部分から前記第2チャンバの前記第2部分に入る流体の実質的に全てが前記第2フィルタ部材を通過するように構成される、第2フィルタ部材と、
前記第2チャンバの前記第1部分と流体的に連通する第2入口と、
前記第2チャンバの前記第2部分と流体的に連通する第2出口と、
を備え、
前記第2チャンバの前記第2部分及び前記第2出口は、前記流体が前記第2出口から前記第2チャンバを出る前に前記第2チャンバの前記第2部分を満たすように構成され、
前記第2チャンバの前記第2部分は前記第2チャンバの上端部の方へ延在する壁を含み、前記第2チャンバの前記上端部と前記壁の上端部との間には隙間があり、前記壁は前記第2出口と流体的に連通する流路を画成する、
印刷に使用するデバイス。 - 流体を受け入れる第1チャンバと、
前記第1チャンバ内の第1フィルタ部材であって、前記第1フィルタ部材は前記第1チャンバを第1部分と前記第1部分に横方向に隣接する第2部分とに分離し、前記第1フィルタ部材は複数の細孔を備え、前記複数の細孔は前記第1チャンバの前記第1部分から前記第1チャンバの前記第2部分へ前記流体を通過させて濾過するように構成され、第1フィルタ部材は前記第1チャンバの上端部に隣接する開口部を更に備え、前記第1フィルタ部材の前記開口部は前記第1チャンバの前記第1部分から前記第1チャンバの前記第2部分へ空気を通過させ、前記第1フィルタ部材の前記開口部のサイズは前記複数の細孔の平均サイズよりも少なくとも10倍大きい、第1フィルタ部材と、
前記第1チャンバの第1部分と流体的に連通する第1入口と、
前記第1チャンバの第2部分と流体的に連通する第1出口と、
前記流体を受け入れる第2チャンバと、
前記第2チャンバ内の第2フィルタ部材であって、前記第2フィルタ部材は前記第2チャンバを第1部分と前記第1部分に横方向に隣接する第2部分とに分離し、前記第2フィルタ部材は前記第2チャンバの前記第1部分から前記第2チャンバの前記第2部分に入る流体の実質的に全てが前記第2フィルタ部材を通過するように構成される、第2フィルタ部材と、
前記第2チャンバの前記第1部分と流体的に連通する第2入口と、
前記第2チャンバの前記第2部分と流体的に連通する第2出口と、
を備え、
前記第2フィルタ部材は前記第2チャンバの上端部に隣接する開口部を備え、前記第2フィルタ部材の前記開口部のサイズは10μmより大きく、前記第2フィルタ部材の前記開口部は、空気を通し前記流体を通さない疎水性パッチで覆われる、
印刷に使用するデバイス。 - 前記第1チャンバ及び前記第2チャンバと連通するプリントヘッドを更に備える、請求項5乃至7のいずれかに記載のデバイス。
- 前記第1チャンバ及び前記第2チャンバは前記プリントヘッドを介して間接的に流体的に互いに連通する、請求項8に記載のデバイス。
- 前記第1チャンバの前記第2部分と前記第2チャンバの前記第1部分とを接続する経路を更に備える、請求項5乃至7のいずれかに記載のデバイス。
- 流体を受け入れる第1チャンバと、
前記第1チャンバ内の第1フィルタ部材であって、前記第1フィルタ部材は前記第1チャンバを第1部分と前記第1部分に横方向に隣接する第2部分とに分離し、前記第1フィルタ部材は複数の細孔を備え、前記複数の細孔は前記第1チャンバの前記第1部分から前記第1チャンバの前記第2部分へ前記流体を通過させて濾過するように構成され、第1フィルタ部材は前記第1チャンバの上端部に隣接する開口部を更に備え、前記開口部は前記第1チャンバの前記第1部分から前記第1チャンバの前記第2部分へ空気を通過させ、前記開口部のサイズは前記複数の細孔の平均サイズよりも少なくとも10倍大きい、第1フィルタ部材と、
前記第1チャンバの第1部分と流体的に連通する第1入口と、
前記第1チャンバの第2部分と流体的に連通する第1出口と、
前記流体を受け入れる第2チャンバと、
前記第2チャンバ内の第2フィルタ部材であって、前記第2フィルタ部材は前記第2チャンバを第1部分と前記第1部分に横方向に隣接する第2部分とに分離し、前記第2フィルタ部材は前記第2チャンバの前記第1部分から前記第2チャンバの前記第2部分に入る流体の実質的に全てが前記第2フィルタ部材を通過するように構成される、第2フィルタ部材と、
前記第2チャンバの前記第1部分と流体的に連通する第2入口と、
前記第2チャンバの前記第2部分と流体的に連通する第2出口と、
前記第1チャンバの前記第2部分と前記第2チャンバの前記第1部分とを接続する経路と、
前記第2チャンバの前記第1部分と前記経路との接続部を覆い、空気を通し前記流体を通さない、疎水性パッチと、
を備える、印刷に使用するデバイス。 - 流体を受け入れる第1チャンバと、
前記第1チャンバ内の第1フィルタ部材であって、前記第1フィルタ部材は前記第1チャンバを第1部分と前記第1部分に横方向に隣接する第2部分とに分離し、前記第1フィルタ部材は前記第1チャンバの前記第1部分から前記第1チャンバの前記第2部分に入る流体の全てが前記第1フィルタ部材を通過するように構成される、第1フィルタ部材と、
前記第1チャンバの前記第1部分と流体的に連通する第1入口と、
前記第1チャンバの前記第2部分と流体的に連通する第1出口と、
前記流体を受け入れる第2チャンバと、
前記第2チャンバ内の第2フィルタ部材であって、前記第2フィルタ部材は前記第2チャンバを第1部分と前記第1部分に横方向に隣接する第2部分とに分離し、前記第2フィルタ部材は前記第2チャンバの前記第1部分から前記第2チャンバの前記第2部分に入る流体の全てが前記第2フィルタ部材を通過するように構成される、第2フィルタ部材と、
前記第2チャンバの前記第1部分と流体的に連通する第2入口と、
前記第2チャンバの前記第2部分と流体的に連通する第2出口と、
前記第2チャンバの前記第1部分と前記第1チャンバの前記第2部分とを接続し、空気を前記第2チャンバの前記第1部分から前記第1出口に放出するように構成される、経路と、
前記第2チャンバの前記第1部分と前記経路との接続部を覆い、空気を通し前記流体を通さない、疎水性パッチと、
を備えるデバイス。 - 前記経路はバイパスチューブを備える、請求項10乃至12のいずれかに記載のデバイス。
- 前記経路の断面直径は約800μm以上約1mm以下である、請求項10乃至13のいずれかに記載のデバイス。
- 前記第1チャンバ及び前記第2チャンバと連通するプリントヘッドを更に備える、請求項10乃至14のいずれかに記載のデバイス。
- 前記第1チャンバ及び前記第2チャンバは前記プリントヘッドを介して間接的に流体的に互いに連通する、請求項15に記載のデバイス。
- 前記第2フィルタ部材は前記第2チャンバ内に垂直に配置される、請求項5乃至16のいずれかに記載のデバイス。
- 前記第2フィルタ部材は約2μm以上約10μm以下の平均サイズを有する複数の細孔を備える、請求項5乃至17のいずれかに記載のデバイス。
- 前記第1チャンバの前記第1部分に面する前記第1フィルタ部材の表面は親水性である、請求項5乃至18のいずれかに記載のデバイス。
- 前記第2チャンバの前記第1部分に面する前記第2フィルタ部材の表面は親水性である、請求項5乃至19のいずれかに記載のデバイス。
- 請求項1乃至20のいずれかに記載のデバイスを作成する方法であって、
フロントカバーとバックカバーとの間に前記第1フィルタ部材を固定する工程を含み、
前記フロントカバー及び前記バックカバーは互いに密封されて前記第1チャンバを形成する、
方法。 - 前記第1フィルタ部材を固定する工程は、前記フロントカバーと前記バックカバーとの間に前記第1フィルタ部材を接着する工程を含む、請求項21に記載の方法。
- 前記第1フィルタ部材を固定する工程は、前記第1フィルタ部材と前記フロントカバーと前記バックカバーとを超音波溶接する工程を含む、請求項21に記載の方法。
- 請求項5乃至9のいずれかに記載のデバイスにおいて流体を流す方法であって、
流れ方向に沿って送出された流体を前記第2チャンバの前記第2入口から受け入れるステップと、
前記受け入れた流体を前記第2チャンバ内の前記第2フィルタ部材によって濾過し、前記第2チャンバの前記第2部分に前記濾過された流体を受け入れ、前記第2チャンバの前記第1部分に空気を含む、ステップと、
前記濾過された流体が前記第2チャンバの前記第2部分を満たした後、前記濾過された流体を前記第1チャンバに更に送出し、前記第2チャンバの前記第2部分に空気がなく、前記第1チャンバ内の前記第1フィルタ部材は前記第1チャンバの前記第1部分及び前記第2部分の両方の中の空気が前記第1チャンバの前記第1部分及び前記第2部分のいずれにもトラップされることなく前記第1チャンバの前記第1出口を介して抜かれるように構成される、ステップと、
前記流体を前記第1チャンバの前記第1出口から受け入れて前記第2チャンバへ送出することによって前記流れ方向を逆転し、前記第2チャンバの前記第1部分に含まれる空気を前記逆転された流れ方向に沿って前記第2入口から抜く、ステップと、
を含む方法。 - 請求項10乃至16のいずれかに記載のデバイスにおいて流体を流す方法であって、
流体を前記第2チャンバの前記第2入口から受け入れるステップと、
前記受け入れた流体を前記第2チャンバ内の前記第2フィルタ部材によって濾過し、前記第2チャンバの前記第2部分に前記濾過された流体を受け入れる、ステップと、
前記濾過された流体が前記第2チャンバの前記第2部分を満たした後、前記流体を前記第1チャンバに送出し、前記第2チャンバの前記第2部分に空気がない、ステップと、
前記第2チャンバの前記第1部分内の空気を、前記第2チャンバの前記第1部分と前記第1チャンバの前記第2部分とを接続する前記経路を介して除去し、前記空気を前記第1チャンバに接続された前記第1出口を介して更に除去する、ステップと、
を含む方法。
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