JP2020512942A

JP2020512942A - 流体吐出ダイの流体再循環

Info

Publication number: JP2020512942A
Application number: JP2019554362A
Authority: JP
Inventors: チェン，チエン−ファ; カンビー，マイケル，ダブリュー; チョイ，シ−ラム
Original assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 2017-05-08
Filing date: 2017-05-08
Publication date: 2020-04-30
Also published as: EP3576953A4; EP3576953A1; EP3576953B1; CN110461612A; US10946648B2; WO2018208276A1; CN110461612B; US20200061992A1

Abstract

流体吐出デバイスは、流体の小滴を吐出するための流体吐出ダイ、流体吐出ダイを支持するための本体を含み、この場合、流体吐出ダイは、流体吐出チャンバ、流体吐出チャンバ内の小滴吐出要素、及び流体吐出チャンバと連絡する流体供給穴を含み、本体は、流体吐出ダイの流体供給穴と連絡する流体供給スロットを含む。流体吐出デバイスは、流体吐出チャンバを介して流体吐出ダイ内で流体を再循環するための微小再循環システム、及び流体吐出ダイの流体供給穴を横切って流体供給スロットを介して本体内で流体を再循環するための大規模再循環システムを含む。【選択図】図１

Description

インクジェット印刷システムにおけるプリントヘッドダイのような流体吐出ダイは、プリントヘッドダイ及び印刷媒体が互いにして移動する際に、ノズルからの適切に順序付けられたインク滴の吐出により、文字または他のイメージが印刷媒体上に印刷されるように、ノズルから流体滴（例えば、インク）を吐出するために、流体チャンバ内のアクチュエータとして、熱抵抗器または圧電材料膜を使用することができる。

流体吐出デバイスの一部の一例を示す略断面図である。流体吐出デバイスの一例を含むインクジェット印刷システムの一例を示すブロック図である。流体吐出デバイスの一部の一例を示す略断面図である。流体吐出ダイの一部の一例を示す略平面図である。流体吐出デバイスにおける流体再循環の一例を示す略断面図である。流体吐出デバイスを動作させる方法の一例を示す流れ図である。

詳細な説明
以下の詳細な説明において、その一部を形成する添付図面を参照し、添付図面において、本開示が実施され得る特定の例が例示として示される。理解されるべきは、本開示の範囲から逸脱せずに、他の例が利用されることができ、構造的変更または論理的変更が行われ得る。

図１の例に示されたように、本開示は、流体吐出デバイス１０を提供する。一具現化形態において、流体吐出デバイスは、流体の小滴を吐出するための流体吐出ダイ１１、及び流体吐出ダイを支持するための本体１５を含み、この場合、流体吐出ダイは、流体吐出チャンバ１２、流体吐出チャンバ内の小滴吐出要素１３、及び流体吐出チャンバと連絡する流体供給穴１４を含み、本体は、流体吐出ダイの流体供給穴と連絡する流体供給スロット１６を含む。例において、流体吐出デバイスは、矢印１７により表されるように、流体吐出チャンバを通じて流体吐出ダイ内で流体を再循環するための微小再循環システム、及び矢印１８により表されるように、流体吐出ダイの流体供給穴を横切って流体供給スロットを通じて本体内で流体を再循環するための大規模再循環システムを含む。

図２は、本明細書で開示されるような、流体吐出デバイス及び流体吐出ダイの一例を含むインクジェット印刷システムの一例を示す。インクジェット印刷システム１００は、流体吐出デバイスの一例としてのプリントヘッドアセンブリ１０２、流体（インク）供給アセンブリ１０４、取り付けアセンブリ１０６、媒体搬送アセンブリ１０８、電子コントローラ１１０、及びインクジェット印刷システム１００の様々な電気構成要素に電力を供給する少なくとも１つの電源１１２を含む。プリントヘッドアセンブリ１０２は、印刷媒体１１８上に印刷するように、印刷媒体１１８に向けて複数のオリフィス又はノズル１１６を介して流体（インク）の小滴を吐出する、流体吐出ダイの一例としての少なくとも１つのプリントヘッドダイ１１４を含む。

印刷媒体１１８は、用紙、カード用紙、透明媒体、マイラー（登録商標）などのような任意のタイプの適切なシート材料またはロール材料であることができ、ボール紙または他のパネルのような剛性の又は半剛性の材料を含むことができる。ノズル１１６は一般に、プリントヘッドアセンブリ１０２及び印刷媒体１１８が互いにして移動する際に、ノズル１１６からの適切に順序付けられた流体（インク）の吐出により、文字、記号および／または他のグラフィックス又はイメージが印刷媒体１１８上に印刷されるように、１つ又は複数の列またはアレイに配列される。

流体（インク）供給アセンブリ１０４は、流体（インク）をプリントヘッドアセンブリ１０２に供給し、一例において、流体がリザーバ１２０からプリントヘッドアセンブリ１０２に流れるように、流体を貯蔵するためのリザーバ１２０を含む。流体（インク）供給アセンブリ１０４及びプリントヘッドアセンブリ１０２は、一方向の流体供給システム又は再循環流体供給システムを形成することができる。一方向流体供給システムにおいて、プリントヘッドアセンブリ１０２に供給される流体の実質的に全てが印刷中に消費される。再循環流体供給システムにおいて、プリントヘッドアセンブリ１０２に供給される流体の一部のみが印刷中に消費される。印刷中に消費されない流体は、流体（インク）供給アセンブリ１０４に戻される。

一例において、プリントヘッドアセンブリ１０２及び流体（インク）供給アセンブリ１０４は共に、インクジェットカートリッジ又はペンに収容される。別の例において、流体（インク）供給アセンブリ１０４は、プリントヘッドアセンブリ１０２から分離し、供給管のようなインターフェース接続を介してプリントヘッドアセンブリ１０２に流体（インク）を供給する。どちらの例においても、流体（インク）供給アセンブリ１０４のリザーバ１２０は、取り外され、交換され、及び／又は補充され得る。プリントヘッドアセンブリ１０２及び流体（インク）供給アセンブリ１０４は、インクジェットカートリッジに共に収容され、リザーバ１２０は、カートリッジ内に位置する局所的リザーバ、並びにカートリッジから独立して位置するより大きなリザーバを含む。独立したより大きなリザーバは、局所的リザーバを補充する役割を果たす。従って、独立したより大きなリザーバ及び／又は局所的リザーバは、取り外され、交換され、及び／又は補充され得る。

取り付けアセンブリ１０６は、プリントヘッドアセンブリ１０２を媒体搬送アセンブリ１０８に対して位置決めし、媒体搬送アセンブリ１０８は、印刷媒体１１８をプリントヘッドアセンブリ１０２に対して位置決めする。かくして、印刷区域１２２が、プリントヘッドアセンブリ１０２と印刷媒体１１８との間の領域においてノズル１１６に隣接して画定される。一例において、プリントヘッドアセンブリ１０２は、走査型プリントヘッドアセンブリである。そういうものだから、取り付けアセンブリ１０６は、印刷媒体１１８を走査するために、媒体搬送アセンブリ１０８に対してプリントヘッドアセンブリ１０２を移動させるためのキャリッジを含む。別の例において、プリントヘッドアセンブリ１０２は、非走査型プリントヘッドアセンブリである。そういうものだから、取り付けアセンブリ１０６は、媒体搬送アセンブリ１０８に対して所定の位置にプリントヘッドアセンブリ１０２を固定する。かくして、媒体搬送アセンブリ１０８は、印刷媒体１１８をプリントヘッドアセンブリ１０２に対して位置決めする。

電子コントローラ１１０は一般に、プロセッサ、ファームウェア、ソフトウェア、揮発性および不揮発性メモリ構成要素を含む１つ又は複数のメモリ構成要素、並びにプリントヘッドアセンブリ１０２、取り付けアセンブリ１０６、及び媒体搬送アセンブリ１０８と通信する及びそれらを制御するための他のプリンタ電子回路を含む。電子コントローラ１１０は、コンピュータのようなホストシステムからデータ１２４を受け取り、データ１２４をメモリに一時的に格納する。一般に、データ１２４は、電子伝達経路、赤外線伝達経路、光伝達経路、又は他の情報伝達経路に沿ってインクジェット印刷システム１００に送られる。データ１２４は、例えば印刷されるべきドキュメント及び／又はファイルを表す。そういうものだから、データ１２４は、インクジェット印刷システム１００用の印刷ジョブを形成し、１つ又は複数の印刷ジョブコマンド及び／又はコマンドパラメータを含む。

一例において、電子コントローラ１１０は、ノズル１１６から流体（インク）滴を吐出するためにプリントヘッドアセンブリ１０２を制御する。かくして、電子コントローラ１１０は、印刷媒体１１８上に文字、記号および／または他のグラフィックス又はイメージを形成する吐出された流体（インク）滴のパターンを定義する。吐出される流体（インク）滴のパターンは、印刷ジョブコマンド及び／又はコマンドパラメータにより決定される。

プリントヘッドアセンブリ１０２は、１つ（即ち、単一）のプリントヘッドダイ１１４又は２つ以上（即ち、複数）のプリントヘッドダイ１１４を含む。一例において、プリントヘッドアセンブリ１０２は、ワイドアレイ又はマルチヘッドのプリントヘッドアセンブリである。ワイドアレイアセンブリの一具現化形態において、プリントヘッドアセンブリ１０２は、複数のプリントヘッドダイ１１４を支持する支持体を含み、プリントヘッドダイ１１４と電子コントローラ１１０との間の電気通信を提供し、プリントヘッドダイ１１４と流体（インク）供給アセンブリ１０４との間に流体連絡を提供する。

一例において、インクジェット印刷システム１００は、ドロップオンデマンドのサーマルインクジェット印刷システムであり、この場合、プリントヘッドアセンブリ１０２は、流体チャンバにおいて流体（インク）を気化させて、ノズル１１６から流体（インク）滴を押し出す気泡を生じさせるために、小滴吐出要素として熱抵抗器を実装するサーマルインクジェット（ＴＩＪ）プリントヘッドを含む。別の例において、インクジェット印刷システム１００は、ドロップオンデマンドの圧電インクジェット印刷システムであり、この場合、プリントヘッドアセンブリ１０２は、流体（インク）滴をノズル１１６から押し出す圧力パルスを生成するために、小滴吐出要素として圧電アクチュエータを実装する圧電インクジェット（ＰＩＪ）プリントヘッドを含む。

一例において、電子コントローラ１１０は、コントローラ１１０のメモリに格納された流体再循環モジュール１２６を含む。後述されるように、流体再循環モジュール１２６は、流体吐出デバイスの一例としてプリントヘッドアセンブリ１０２内の、及び流体吐出ダイの一例としてプリントヘッドダイ１１４内の流体の再循環を制御するためのポンプ要素として集積化された流体アクチュエータの動作を制御するために、電子コントローラ１１０（即ち、コントローラ１１０のプロセッサ）上で実行される。

図３は、流体吐出デバイス２００の一部の一例を示す略断面図である。一具現化形態において、流体吐出デバイス２００は、流体吐出ダイ２０２、流体吐出ダイ２０２を支持する本体２６０、及び本体２６０を支持するダイ支持体２７０を含む。

流体吐出ダイ２０２は、基板２１０、及び基板２１０により支持された流体アーキテクチュア２２０を含む。図示された例において、基板２１０は、内部に形成された２つの流体（又はインク）供給穴２１２を有する。流体供給穴２１２は、流体アーキテクチュア２２０が流体吐出ダイ２０２からの流体（又はインク）滴の吐出を容易にするように、流体アーキテクチュア２２０への流体（インクのような）の供給を行う。２つの流体供給穴２１２が示されているが、流体供給穴の数は変化してもよい。

一例において、基板２１０は、シリコンから形成され、幾つかの具現化形態において、ドープされた又はドープされていない単結晶シリコン、或いはドープされた又はドープされていない多結晶シリコンのような、結晶基板を含むことができる。適切な基板の他の例は、ガリウムヒ素、ガリウムリン、リン化インジウム、ガラス、シリカ、セラミック、又は半導体材料を含む。

一例において、小滴吐出要素２３２は、薄膜構造の一部として基板２１０上に形成される（図示せず）。薄膜構造は、例えば二酸化ケイ素、炭化ケイ素、窒化ケイ素、タンタル、ポリシコンガラス、又は他の材料から形成された１つ又は複数のパッシベーション層または絶縁層、及び小滴吐出要素２３２並びに対応する導電経路およびリードを画定する導電層を含む。導電層は、例えばアルミニウム、金、タンタル、タンタル−アルミニウム、或いは他の金属または金属合金から形成される。小滴吐出要素２３２の例は、上述されたように熱抵抗器または圧電アクチュエータを含む。しかしながら、例えば、機械的／インパクト駆動型膜、静電（ＭＥＭＳ）膜、ボイスコイル、磁歪駆動およびその他を含む様々な他のデバイスも、小滴吐出要素２３２を実現するために使用され得る。

図３の例に示されるように、流体アーキテクチュア２２０は、基板２１０上に形成される又は設けられ、障壁層２４０及びオリフィス層２５０を含み、オリフィス層２５０（内部にオリフィス２５２を備える）が流体吐出ダイ２０２の第１の面または前面２０４を提供し、基板２１０（内部に流体供給穴２１２を備える）が流体吐出ダイ２０２の第２の面または裏面２０６を提供する。

一例において、障壁層２４０は、それぞれが個々の小滴吐出要素２３２を収容している複数の流体吐出チャンバ２４２を画定する。一具現化形態において、流体吐出チャンバ２４２は、流体供給穴２１２を介して流体と連絡し且つ流体を受け取る。障壁層２４０は、１つ又は複数の材料層を含み、例えばＳＵ８のようなフォトイメージャブルエポキシ樹脂から形成され得る。

一例において、オリフィス層２５０は、障壁層２４０の上に形成され又は延在され、内部に形成されたノズル開口またはオリフィス２５２を有する。オリフィス２５２は、個々の流体吐出チャンバ２４２と連絡し、流体の小滴が個々の小滴吐出要素２３２によって個々のオリフィス２５２を介して吐出されるようになっている。ノズル開口またはオリフィス２５２は、円形、非円形または他の形状からなることができる。

オリフィス層２５０は、１つ又は複数の材料層を含み、例えばＳＵ８のようなフォトイメージャブルエポキシ樹脂、又はニッケル基材から形成され得る。幾つかの具現化形態において、オリフィス層２５０及び障壁層２４０は同じ材料であり、幾つかの具現化形態において、オリフィス層２５０及び障壁層２４０は一体化することができる。

一例において、本体２６０は、内部に形成された流体供給スロット２６２を有する。流体供給スロット２６２は、流体吐出ダイ２０２がそこから流体を吐出するように、流体吐出ダイ２０２への流体（インクのような）の供給を行う。一例において、本体２６０は、成形された本体であり、流体吐出ダイ２０２は、本体２６０の成形（即ち、形成）を用いて本体２６０へ成形される。そういうものだから、一例において、本体２６０は、エポキシ成形化合物、プラスチック、又は他の適切な成形用材料を含む。

一例において、ダイ支持体２７０は、表面２７２を有し、この場合、本体２６０が表面２７２上に取り付けられる又は表面２７２により支持される。更に、ダイ支持体２７０は、表面２７２を超えて突出する又は延びる特徴要素または構造体２７４を含み、その結果、特徴要素または構造体２７４は本体２６０の流体供給スロット２６２の中へ突出する又は延びる。一例において、特徴要素または構造体２７４は、より具体的には流体吐出ダイ２０２の流体供給穴２１２の方へを含む、流体吐出ダイ２０２の方へ突出する又は延びる。そういうものだから、特徴要素または構造体２７４は、後述されるように、より具体的には本体２６０の流体供給スロット２６２内を含む、本体２６０内に流体再循環通路の一部を形成する。一具現化形態において、特徴要素または構造体２７４は、ダイ支持体２７０と一体的に形成される（即ち、特徴要素または構造体２７４及びダイ支持体２７０は、ワンピース構成または単一構成からなる）。別の具現化形態において、特徴要素または構造体２７４は、ダイ支持体２７０から分離して形成されて、ダイ支持体２７０に追加される。

図４は、流体吐出ダイ２０２の一部の一例を示す略平面図である。上述されたように、流体吐出ダイ２０２は、流体吐出チャンバ２４２、及び流体吐出チャンバ２４２内に形成された又は設けられた対応する小滴吐出要素２３２を含む。流体吐出チャンバ２４２及び小滴吐出要素２３２は、内部に形成された流体（又はインク）供給穴２１２を有する基板２１０上に形成され、１つ又は複数の流体供給穴２１２が流体吐出チャンバ２４２及び小滴吐出要素２３２への流体（又はインク）の供給を行うようになっている。

一例において、上述されたように、流体吐出チャンバ２４２は、基板２１０上に設けられた障壁層２４０内に形成される、又は障壁層２４０により画定される。そういうものだから、流体吐出チャンバ２４２は、障壁層２４０に「ウェル」を提供する。更に、オリフィス層に形成されたノズル開口またはオリフィス２５２が個々の流体吐出チャンバ２４２と連絡するように、ノズル又はオリフィス層（図４に示されず）が障壁層２４０の上に形成され又は延在される。

一例において、流体吐出デバイス２００は、流体再循環を含む。より具体的には、後述されるように、流体吐出デバイス２００は、流体吐出デバイス２００における流体の微小再循環の一例として、流体吐出ダイ２０２内の流体再循環を含み、流体吐出デバイス２００における流体の大規模再循環の一例として、流体吐出ダイ２０２を支持する本体２６０内の流体再循環を含む。

図４の例に示されるように、流体吐出ダイ２０２は、流体再循環通路またはチャネル２８０、及び流体再循環チャネル２８０内に形成された、流体再循環チャネル２８０内に設けられた又は流体再循環チャネル２８０と連絡する流体再循環要素２８２を含む。一例において、流体再循環チャネル２８０は、一方の端部２８４において流体供給穴２１２に対して開いており及び流体供給穴２１２と連絡し、他方の端部２８６において、流体吐出チャンバ２４２と連絡し、流体供給穴２１２からの流体が、流体再循環要素２８２により生じた流れに基づいて、流体再循環チャネル２８０を介して及び流体吐出チャンバ２４２を介して再循環（又は循環）するようになっている。一例において、流体再循環チャネル２８０は、Ｕ字型のチャネルループ部分２８８を含み、この場合、流体再循環チャネル２８０の端部２８６が流体吐出チャンバ２４２の端部壁と連絡する。

図４の例に示されるように、流体再循環チャネル２８０は、１つ（即ち、単一）の流体吐出チャンバ２４２と連絡する。そういうものだから、流体吐出ダイ２０２は、１：１のノズル対ポンプの比を有し、この場合、流体再循環要素２８２は、流体再循環チャネル２８０及び流体吐出チャンバ２４２を介した流体の流れを生じさせる「ポンプ」と呼ばれる。１：１の比の場合、再循環は、流体吐出チャンバ２４２毎に個別的に行われる。他の例において、流体再循環チャネル２８０は、流体再循環要素２８２が複数の流体吐出チャンバ２４２を介した流体の流れを生じさせるように、複数の流体吐出チャンバ２４２と連絡する。そういうものだから、他のノズル対ポンプの比（例えば、２：１、３：１、４：１など）が可能である。

図４に示された例において、小滴吐出要素２３２及び流体再循環要素２８２の双方は、熱抵抗器である。熱抵抗器のそれぞれは、例えば単一の抵抗器、分割抵抗器、くし型抵抗器、又は複数の抵抗器を含むことができる。しかしながら、例えば圧電アクチュエータ、静電（ＭＥＭＳ）膜、機械的／インパクト駆動型膜、ボイスコイル、磁歪駆動、及びその他を含む様々な他のデバイスも、小滴吐出要素２３２及び流体再循環要素２８２を実現するために使用され得る。

一例において、図４の例に示されたように、流体再循環チャネル２８０及び流体再循環要素２８２は、微小再循環システムの一部を形成し、流体吐出デバイス２００の流体吐出ダイ２０２内で流体を再循環する。より具体的には、１つ又は複数の流体供給穴２１２からの流体は、矢印２８９により概略的に表されるように、流体再循環チャネル２８０を介して及び流体吐出チャンバ２４２を介して、流体吐出ダイ２０２内で再循環される。そういうものだから、微小再循環システムの一部としての流体再循環チャネル２８０及び流体再循環要素２８２は、流体吐出ダイ２０２の内部にあり、流体供給穴２１２を介して流体吐出ダイ２０２に供給される際に流体を再循環する。

図５の例に示されるように、流体吐出デバイス２００は、流体再循環通路またはチャネル２９０、及び流体ポンプとして概略的に示された流体再循環要素２９２を含む。一例において、流体再循環チャネル２９０は、より具体的には本体２６０の流体供給スロット２６２内を含む本体２６０内に形成され、流体供給スロット２６２内の流体が、流体再循環要素２９２により生じた流れに基づいて流体再循環チャネル２９０を介して再循環（又は循環）するようになっている。一例において、流体再循環チャネル２９０は、構造体２７４の端部表面または端部２７６の周りのチャネルループ部分２９８を含む。そういうものだから、流体再循環チャネル２９０は、構造体２７４の端部表面または端部２７６の周りに、及び構造体２７４の端部表面または端部２７６と基板２１０（内部に流体供給穴２１２を備える）との間に設けられた空間を介して、流体を再循環する。構造体２７４が流体供給スロット２６２の中へ及び流体供給穴２１２の方へ突出することによって、流体再循環チャネル２９０は流体供給穴２１２に接近（又はより接近）して位置する。

一例において、図５の例に示されたように、流体再循環チャネル２９０及び流体再循環要素２９２は、大規模再循環システムの一部を形成し、流体吐出デバイス２００の本体２６０内で流体を再循環する。より具体的には、流体供給スロット２６２内の流体は、矢印２９９により概略的に表されるように、流体供給スロット２６２を介して及び流体吐出ダイ２０２の流体供給穴２１２を横切って、本体２６０内で再循環される。そういうものだから、大規模再循環システムの一部としての流体再循環チャネル２９０及び流体再循環要素２９２は、流体吐出ダイ２０２の外部にあり、流体供給穴２１２への及び流体供給穴２１２からの流体を再循環する。

図５は、流体吐出デバイス２００における流体再循環の一例を概略的に示す。上述されたように、流体吐出デバイス２００は、流体の微小再循環、及び流体の大規模再循環を含む。より具体的には、流体は、矢印２８９により概略的に表される（及び図４に更に示される）ように、流体吐出チャンバ（単数または複数）２４２を介して流体吐出ダイ２０２内で再循環される。更に、流体は、矢印２９９により概略的に表されるように、流体供給スロット２６２を介して及び流体吐出ダイ２０２の流体供給穴（単数または複数）２１２を横切って本体２６０内で再循環される。そういうものだから、一例において、流体吐出ダイ２０２内の流体再循環、及び本体２６０内の流体再循環は、矢印２１９により概略的に表されるように、流体供給穴（単数または複数）２１２を介して流体を再循環（又は循環）するように協働する又は相互作用する。流体再循環が図５の例において、時計回りの方向であるように示されるが、流体再循環は異なる方向である又は方向の組み合わせであることができる。

図６は、図３、図４、図５の例において示されたような、流体吐出デバイス２００のような流体吐出デバイスを動作させる方法３００の一例を示す流れ図である。

３０２において、方法３００は、流体供給穴を介して流体吐出ダイに流体を供給することを含み、この場合、流体吐出ダイは、流体の小滴を吐出することになっており、例えば、流体供給穴（単数または複数）２１２を介して流体吐出ダイ２０２に流体を供給する。

３０４において、方法３００は、流体供給穴を介して流体吐出ダイに供給された流体を再循環することを含む、流体吐出ダイ内で流体を再循環することを含み、例えば、流体供給穴（単数または複数）２１２を介して流体吐出ダイ２０２に供給された際、流体を流体吐出ダイ２０２内で再循環する。

３０６において、方法３００は、流体供給穴への及び流体供給穴からの流体を再循環することを含む、流体吐出ダイを支持する本体内で流体を再循環することを含み、例えば、流体吐出ダイ２０２を支持する本体２６０内で、流体供給穴（単数または複数）２１２への及び流体供給穴（単数または複数）２１２からの流体を再循環する。

本明細書で説明されるように、流体吐出デバイス２００は、流体吐出デバイス２００における流体の微小再循環の一例として、流体吐出ダイ２０２内の流体再循環を含み、及び流体吐出デバイス２００における流体の大規模再循環の一例として、流体吐出ダイ２０２を支持する本体２６０内の流体再循環を含む。より具体的には、流体吐出デバイス２００における流体の微小再循環は、流体供給穴（単数または複数）２１２を介して流体吐出ダイ２０２に供給される際に流体を再循環し、流体吐出デバイス２００における流体の大規模再循環は、流体供給穴（単数または複数）２１２への及び流体供給穴（単数または複数）２１２からの流体を、流体吐出ダイ２０２を支持する本体２６０内で再循環する。

ダイ支持体２７０の構造体２７４が流体供給スロット２６２の中へ及び流体供給穴２１２の方へ突出することによって、本体２６０内の流体再循環は、流体供給穴２１２に接近（又はより接近）して位置する。そういうものだから、一例において、流体吐出ダイ２０２内の流体再循環および本体２６０内の流体再循環は共に、流体供給穴（単数または複数）２１２を介して流体を再循環する。かくして、本明細書で説明されたような、流体吐出ダイ２０２内の流体再循環によって、インク閉塞および／またはインク詰まりが低減され、その結果、デキャップ時間、及びそれ故にノズルの健全状態が改善される。更に、顔料インクのビヒクル分離および粘性のあるインクのプラグ形成が低減または防止される。更に、本明細書で説明されるように、本体２６０内での流体再循環によって、流体吐出ダイ２０２の基板２１０において増大した廃熱の伝達が改善される。

本明細書で説明されるような例示的な流体吐出デバイスは、二次元プリンタ及び／又は三次元（３Ｄ）プリンタのような、印刷装置に実装され得る。理解されるように、幾つかの例示的な流体吐出デバイスは、プリントヘッドであることができる。幾つかの例において、流体吐出デバイスは、印刷装置へ実装されることができ、用紙、粉末ベースの構築材料の層、反応デバイス（ラボオンチップデバイスのような）などのような媒体上へコンテンツを印刷するために利用され得る。例示的な流体吐出デバイスは、インクベースの吐出デバイス、デジタル滴定デバイス、３Ｄ印刷装置、薬剤分注デバイス、ラボオンチップデバイス、流体診断回路、及び／又は或る量の流体が分注／吐出され得る他の係るデバイスを含む。

特定の例が本明細書で例示および説明されたが、当業者により理解されるように、様々な代替の及び／又は等価の具現化形態が、本開示の範囲から逸脱せずに図示および説明された特定の例と置き換えられ得る。本出願は、本明細書で説明された特定の例の任意の改作物または変形物を網羅することが意図されている。

Claims

流体の小滴を吐出するための流体吐出ダイであって、その流体吐出ダイは、流体吐出チャンバ、前記流体吐出チャンバ内の小滴吐出要素、及び前記流体吐出チャンバと連絡する流体供給穴を含む、流体吐出ダイと、
前記流体吐出ダイを支持するための本体であって、その本体は、前記流体吐出ダイの前記流体供給穴と連絡する流体供給スロットを含む、本体と、
前記流体吐出チャンバを介して流体吐出ダイ内で流体を再循環するための微小再循環システムと、
前記流体供給スロットを介して及び前記流体吐出ダイの前記流体供給穴を横切って前記本体内で流体を再循環するための大規模再循環システムとを含む、流体吐出デバイス。
前記流体供給穴が、流体を前記流体吐出ダイに供給し、
前記微小再循環システムが、前記流体供給穴を介して前記流体吐出ダイに供給される際に流体を再循環し、
前記大規模再循環システムが、前記流体供給穴への及び前記流体供給穴からの流体を再循環する、請求項１に記載の流体吐出デバイス。
前記本体を支持するためのダイ支持体を更に含み、そのダイ支持体が、前記本体の流体供給スロットの中へ、流体吐出ダイの前記流体供給穴の方へ突出した構造体を含み、
前記大規模再循環システムが、前記流体供給穴の方へ突出した前記構造体の端部の周りに前記流体供給スロットを介して流体を再循環する、請求項１に記載の流体吐出デバイス。
前記微小再循環システム及び前記大規模再循環システムが共に、前記流体供給穴を介して流体を再循環する、請求項１に記載の流体吐出デバイス。
ダイ支持体と、
前記ダイ支持体により支持された本体と、
前記本体により支持された流体吐出ダイと、
前記本体が、内部に形成された流体供給スロットを有すること、
前記流体吐出ダイが、流体吐出チャンバ、前記流体吐出チャンバ内の小滴吐出要素、及び前記流体吐出チャンバ及び前記流体供給スロットと連絡する流体供給穴を含むこと、
前記ダイ支持体が、前記流体供給スロットの中へ前記流体供給穴の方へ突出した構造体を含むこと、
前記流体吐出ダイの前記流体吐出チャンバを介した第１の流体再循環通路と、
前記ダイ支持体の前記突出した構造体の周りの第２の流体再循環通路とを含む、流体吐出デバイス。
前記第１の流体再循環流体通路と連絡する第１の流体再循環要素を更に含む、請求項５に記載の流体吐出デバイス。
前記第２の流体再循環通路と連絡する第２の流体再循環要素を更に含む、請求項５に記載の流体吐出デバイス。
前記本体が、成形された本体を含み、前記流体吐出ダイが前記成形された本体へ成形される、請求項５に記載の流体吐出デバイス。
前記突出した構造体が前記ダイ支持体と一体的に形成される、請求項５に記載の流体吐出デバイス。
前記突出した構造体が、前記ダイ支持体に追加される、請求項５に記載の流体吐出デバイス。
流体吐出デバイスを動作させる方法であって、
流体供給穴を介して流体吐出ダイに流体を供給し、前記流体吐出ダイが流体の小滴を吐出し、
前記流体吐出ダイ内で流体を再循環し、前記流体供給穴を介して前記流体吐出ダイに供給された流体を再循環することを含み、
前記流体吐出ダイを支持する本体内で流体を再循環し、前記流体供給穴への及び前記流体供給穴からの流体を再循環することを含むことを含む、方法。
前記流体吐出ダイ内で流体を再循環することが、前記流体吐出ダイの流体吐出チャンバを介して流体を再循環することを含む、請求項１１に記載の方法。
前記本体内で流体を再循環することが、前記本体に形成された流体供給スロットを介して流体を再循環することを含む、請求項１１に記載の方法。
前記本体内で流体を再循環することが、前記流体供給スロットの中へ前記流体供給穴の方へ突出した構造体の端部の周りに流体を再循環することを含む、請求項１３に記載の方法。
前記流体吐出ダイ内で流体を再循環すること及び前記本体内で流体を再循環することが共に、前記流体供給穴を介して流体を再循環することを行う、請求項１１に記載の方法。