JP5631501B2 - 循環ポンプを有した液体吐出アセンブリ - Google Patents

Description

背景
インクジェットプリンタ内の液体吐出装置は、液滴のドロップ・オン・デマンドの吐出（又は射出）を提供する。一般に、インクジェットプリンタは、用紙などの印刷媒体上へと複数のノズルを通じてインク滴を吐出することによって画像を印刷する。該ノズルは、典型的には、１つか又は複数のアレイ内において構成されており、それにより、プリントヘッドと印刷媒体とが互いに関連して移動すると、ノズルからのインク滴の、適正に順序付けられた（適正シーケンスの）吐出によって、文字か又は他の画像が印刷媒体上に印刷させられることとなる。ある特定例において、熱インクジェットプリントヘッドが、発熱素子を通じて電流を送って熱を発生させて、発射チャンバ内における液体のわずかな部分を気化（又は蒸発）させることによって、ノズルから滴を吐出する。別の例では、圧電インクジェットプリントヘッドが、圧電材料アクチュエータを用いて、インク滴をノズルの外に強制する圧力パルスを生成する。

インクジェットプリンタは、妥当なコストで高い印刷品質を提供するが、継続中の改善点は、それらの開発において残った様々な課題を克服することに依存する。例えば、保管（又は格納）か又は未使用の期間中に、インクジェットプリントヘッド内のノズルは、ボア（穴）領域内に、クラスト（又は堅くなった表面）及び／又は粘性のあるインクプラグ（又はインクの詰め物、又はインクの塊）が生じる可能性がある。ノズルボア領域内における粘性のあるプラグか又は固形化したフィルムのようなクラストは、インク乾燥及びインク構成要素の硬化（凝固）の結果として形成される可能性がある。ノズル吐出要素が作動させられる時に、プラグか又はクラストは、滴が発射されるのを阻む。インクジェットプリンタ内において印刷品質及びコストに悪影響を与え続けている他の課題には、プリントヘッド内における顔料インクビヒクル分離（ＰＩＶＳ：pigment-ink vehicle separation）と気泡管理とが含まれ、該課題によって、インク流れの妨害と、垂れることに起因したインク漏れと、部分的に満タンの印刷カートリッジが空であるように見えることと、一般的な印刷品質劣化とが、生じさせられる可能性がある。

例示を目的として、添付図面を参照して本実施形態が次に説明されることとなる。

一実施形態による、液体吐出アセンブリを組み込むのに適合可能なインクジェット印刷システムとして具現化された液体吐出装置を示す図である。 一実施形態による、滴生成器と出口チャンネルとを切り開いた液体吐出アセンブリの断面図を示す図である。 一実施形態による、液体ポンプ要素と入口チャンネルとを切り開いた液体吐出アセンブリの断面図を示す図である。 一実施形態による、単一再循環チャンネルとポンプ要素と単一吐出要素とを有する液体吐出アセンブリ内におけるマイクロ再循環アーキテクチャの部分的な上面図を示す図である。 一実施形態による、単一ポンプ要素と、各々の再循環チャンネルを有した複数の吐出要素とを有する液体吐出アセンブリ内におけるマイクロ再循環アーキテクチャの部分的な上面図を示す図である。 一実施形態による、液体吐出アセンブリの基板上の追加的な集積回路構成を示すブロック図を示す図である。 一実施形態による、個別のポンプ要素の各々をサポートする専用の駆動回路を有した液体吐出アセンブリの基板上の追加的な集積回路構成を示すブロック図を示す図である。

詳細な説明
問題点と解決法の概要
上述のように、インクジェット印刷システムの開発において、様々な課題がいまだに克服されていない。例えば、そのようなシステム内において使用されるインクジェットプリントヘッドは、インク妨害物及び／又は目詰まりによるトラブルをかかえ続けている。インク妨害物及び／又は目詰まりの理由には、ノズルボア領域内に粘性のあるプラグ（又は詰め物、又は塊）及びクラスト（又は堅くなった表面）が生じることが含まれ、それらプラグ及びクラストは、例えば保管（又は格納）か又は未使用の期間中におけるインク乾燥と、インク構成要素の硬化の結果として形成される。他の理由には、プリントヘッド内の顔料インクビヒクル分離（ＰＩＶＳ：pigment-ink vehicle separation）及び気泡が含まれる。

そのような問題に対する以前の解決法には、プリントヘッドを、該プリントヘッドの使用前後に点検することが、主に含まれた。例えば、ノズルを、乾燥したインクによる目詰まりから防ぐために、プリントヘッドは、未使用中に典型的にはキャップされる（蓋がされる）。キャップすることは、好ましい空気をプリントヘッド周辺とノズル内とに提供し、そのことが、インクを乾燥から防ぐのに役立ち、ノズル内のインクプラグ形成とクラスティング（表面が堅くなること）のリスクを低減する。これらを使用することに先行して、ノズルはまた、該ノズルを通じてインクをスピッティングすること（又はインクを吐き出すこと：spitting ink）によって準備がなされる。スピッティングは、サービスステーション内の痰つぼ（spittoon）内へのインクの吐き出しである。スピッティングは、暫くの間発射されていないノズル内のインクを、乾燥すること及びクラスティング（表面が堅くなること）から防ぐのに役立つ。これらの解決法の欠点には、プリンタ起動時における必要な点検時間に起因して、印刷が遅らせられること（これは、即座に印刷することを阻む）と、点検中に消費されるかなりの量のインクに起因して、所有することの総コストの増加とが含まれる。

粘性のあるインクプラグ、クラスティング。気泡、及びＰＩＶＳなどの問題に取り組む、他のより最近の方法には、オンチップ（ダイ）インク再循環を通じたインクのマイクロ再循環が含まれる。例えば、１つのマイクロ再循環技法は、サブＴＯＥ（ターンオン・エネルギー：turn on energy）パルスをノズル発射抵抗器に提供して、ノズルを発射させること無く（すなわち、ノズルをターンオンさせることなく）インク再循環を誘発させる。この技法は、ノズル層上へにインク溜まりをつくることのリスクを含む幾つかの欠点を有する。別のマイクロ再循環技法には、インク再循環を通じてノズル信頼性を改善するための補助ポンプ要素を実装するオンチップ（ダイ）インク再循環アーキテクチャが含まれる。このようなマイクロ循環アーキテクチャは、インクジェットプリントヘッド内における気泡管理及びＰＩＶＳによる問題を改善することに向けて非常に効果があるが、再循環アーキテクチャを用いている時に、チャンバ内のインク混合によって完全には影響を受けない、ノズルボア領域内に幾つかのデッド・ボリューム（死容積）が、通常、依然として存在する。従って、ノズルボア領域内における粘性のあるインクプラグ及び／又はクラスティングの問題は、存続する可能性がある。

本開示の実施形態は、概して、プリントヘッドノズルから吐出されている液滴にエネルギーブーストを提供するために、マイクロ再循環アーキテクチャ内にポンプ要素を用いることによって、粘性のあるインクプラグ及びクラスティングの問題に対する従来の解決策を改善する。該エネルギーブーストは、滴量と速度とを増加させ、そのことが、ノズルボア領域内における粘性のあるインクプラグ及び／又はクラスティングを克服するのに役立つ。該エネルギーブーストを達成するため、滴吐出要素と再循環ポンプ要素とを互いに関連してアクティブにする順序付け（シーケンシング）とタイミングとが制御可能である。粘性のあるインクプラグ及びクラストの除去のための、滴吐出要素に関連したマイクロ再循環ポンプ要素の制御されたアクティベーション（アクティブ化）は、マイクロ再循環アーキテクチャにおける従来の機能性を高め、その機能性の向上には、顔料インクビヒクル分離（ＰＩＶＳ）の防止と、気泡管理と、改善されたキャップ取り除き時間と、低減された点検中及び準備中のインク消費とが含まれる。

例示的な一実施形態において、液体吐出アセンブリは、液体スロットと、再循環チャンネルと、該再循環チャンネル内における滴吐出要素とを備える。ポンプ要素は、再循環チャンネルを通じて、該液体スロットへと、及び該液体スロットから、液体（例えば、インク）をポンピングするよう構成される。滴吐出要素に関連付けられた第１のアドレス指定可能な駆動回路と、ポンプ要素に関連付けられた第２のアドレス指定可能な駆動回路とが、該滴吐出要素と、該ポンプ要素とを同時に駆動することを可能にする。別の実施形態では、液体吐出アセンブリを動作させる方法は、液体吐出アセンブリの液体再循環チャンネル内において、滴吐出要素をアクティブにして滴発生器から液滴を吐出させ、及び、ポンプ要素をアクティブにすることによって液滴に対する吐出エネルギーを増加させる、ことを含む。該吐出エネルギーを増加させることは、最初にポンプ要素をアクティブにすることと、次いで、該ポンプ要素をアクティブにすることの、プログラム可能な時間インターバル（又は時間間隔）内において、滴吐出要素をアクティブにすることと、を含む。別の実施形態において、液体吐出装置は、再循環チャンネル内において滴吐出要素とポンプ要素とを有する液体吐出アセンブリと、電子コントローラと、該ポンプ要素をアクティブにすることの時間インターバル（又は時間間隔）内において該滴吐出要素をアクティブにするための、該電子コントローラ上において実行可能な滴エネルギーブーストモジュールと、を備える。

例示的な実施形態
図１は、本開示の一実施形態による、本明細書内において開示したような液体吐出アセンブリを組み込むのに適合可能なインクジェット印刷システム１００として具現化された液体吐出装置を示す。この実施形態では、液体吐出アセンブリは、液滴噴射プリントヘッド１１４として開示されている。インクジェット印刷システム１００は、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１０２と、インク供給アセンブリ１０４と、実装アセンブリ１０６と、媒体移送アセンブリ１０８と、電子プリンタコントローラ１１０と、少なくとも１つの電力供給部１１２と、を備える。該電力供給部１１２は、インクジェット印刷システム１００における様々な電気的な構成要素に対して電力を提供する。インクジェットプリントヘッドアセンブリ１０２は、印刷媒体１１８上へと印刷するために、複数の開口部（オリフィス）か又はノズル１１６を通じて印刷媒体１１８に向けてインク滴を吐出する少なくとも１つの液体吐出アセンブリ１１４（プリントヘッド１１４）を含む。印刷媒体１１８は、用紙、カードストック、透明スライド、マイラー、及びこれらに類するもののような、任意のタイプの適合可能なシートか又はロール材料である。典型的には、ノズル１１６は、１つか又は複数の列か又はアレイ内において構成され、これにより、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１０２と印刷媒体１１８とが互いに関連して移動させられると、ノズル１１６からのインクの、適正に順序付けられた吐出によって、文字、記号、及び／又は他のグラフィックスか又は画像が、印刷媒体１１８上に印刷させられることとなる。

インク供給アセンブリ１０４は、液体インクをプリントヘッドアセンブリ１０２に供給し、及び、インクを格納（又は保管）するためのリザーバ１２０を含む。インクは、リザーバ１２０からインクジェットプリントヘッドアセンブリ１０２へと流れる。インク供給アセンブリ１０４及びインクジェットプリントヘッドアセンブリ１０２は、一方向のインク配送システムか又はマクロ再循環インク配送システムのいずれかを形成することができる。一方向のインク配送システムでは、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１０２に供給されるインクのほぼ全てが、印刷中に消費される。しかしながら、マクロ再循環インク配送システムでは、プリントヘッドアセンブリ１０２に供給されるインクの一部分だけが、印刷中に消費される。印刷中に消費されなかったインクは、インク供給アセンブリ１０４に戻される。

一実施形態において、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１０２及び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又はペン内に一緒に収容される。別の実施形態では、インク供給アセンブリ１０４は、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１０２とは分離されて、供給チューブなどのインターフェース接続部を通じてインクジェットプリントヘッドアセンブリ１０２にインクを供給する。どちらの実施形態においても、インク供給アセンブリ１０４のリザーバ１２０は、取り除かれ得る、置き換えられ得る、及び／又は、補充され得る。一実施形態において、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１０２及びインク供給アセンブリ１０４が一緒にインクジェットカートリッジ内に収容される場合、リザーバ１２０は、カートリッジ内において配置されたローカルリザーバ、並びに、カートリッジとは分離して配置されたより大規模なリザーバを含む。該分離されたより大規模なリザーバは、ローカルリザーバを補充するよう機能する。従って、該分離された、より大規模なリザーバ及び／又はローカルリザーバは、取り除かれ得る、置き換えられ得る、及び／又は、補充され得る。

実装アセンブリ１０６は、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１０２を、媒体移送アセンブリ１０８に相対して（又は関連して）位置付け、媒体移送アセンブリ１０８は、印刷媒体１１８を、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１０２に相対して（又は関連して）位置付ける。従って、印刷ゾーン１２２は、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１０２と印刷媒体１１８との間の領域内における、ノズル１１６の近傍に画定される。一実施形態において、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１０２は、走査タイプのプリントヘッドアセンブリである。そのため、実装アセンブリ１０６は、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１０２を媒体移送アセンブリ１０８に相対して移動させて印刷媒体１１８を走査するためのキャリッジを含む。別の実施形態において、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１０２は、非走査タイプのプリントヘッドアセンブリである。そのため、実装アセンブリ１０６は、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１０２を、媒体移送アセンブリ１０８に相対する（又は関連した）所定の位置に固定する。従って、媒体移送アセンブリ１０８は、印刷媒体１１８を、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１０２に相対して位置付ける。

電子プリンタコントローラ１１０は、典型的には、プロセッサと、ファームウェアと、ソフトウェアと、揮発性及び不揮発性メモリ構成要素を含む１つか又は複数のメモリ構成要素と、（インクジェットプリントヘッドアセンブリ１０２、実装アセンブリ１０６、及び媒体移送アセンブリ１０８と伝達し合うための及びこれらを制御するための）他のプリンタ電子装置と、を含む。電子コントローラ１１０は、コンピュータなどのホストシステムからのデータ１２４を受け取って、一時的にデータ１２４をメモリ内に格納する。典型的には、データ１２４は、電子的か、赤外線のか、光学的か、又は他の情報転送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、印刷されることとなるドキュメント及び／又はファイルを表す。そのため、データ１２４は、インクジェット印刷システム１００のための印刷ジョブを形成し、及び、１つか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。

一実施形態において、電子プリンタコントローラ１１０は、ノズル１１６からインク滴を吐出するため、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１０２を制御する。従って、印刷媒体１１８上に文字、記号、及び／又は他のグラフィックスか又は画像を形成する、吐出インク滴のパターンを、電子コントローラ１１０が画定する。吐出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って決定される。一実施形態において、電子コントローラ１１０は、コントローラ１１０のメモリ内に格納されたエネルギーブーストモジュール１２６を含む。ブーストモジュール１２６は、液体吐出アセンブリ１１４内におけるノズル吐出要素及びポンプ要素のアクティブ化シーケンス、並びにそのようなアクティブ化（アクティベーション）間の時間間隔（又は時間インターバル）を制御するため、電子コントローラ１１０（すなわち、コントローラ１１０のプロセッサ）において実行される。従って、ブーストモジュール１２６は、プログラム可能要素シーケンス構成要素と、プログラム可能時間間隔構成要素とを含む。

一実施形態において、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１０２は、１つの液体吐出アセンブリ（プリントヘッド）１１４を含む。別の実施形態では、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１０２は、幅広いアレイ（ワイドアレイ）か又はマルチヘッドのプリントヘッドアセンブリである。幅広いアレイの一実施形態において、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１０２は、液体吐出アセンブリ１１４を運ぶ（又は支える）キャリアを含み、液体吐出アセンブリ１１４と電子コントローラ１１０との間の電気的な伝達を提供し、及び、液体吐出アセンブリ１１４とインク供給アセンブリ１０４との間の液体連通を提供する。

一実施形態において、インクジェット印刷システム１００は、ドロップ・オン・デマンドの熱バブルインクジェット印刷システムであり、ここで、その液体吐出アセンブリ１１４は、熱インクジェット（ＴＩＪ）プリントヘッドである。該熱インクジェットプリントヘッドは、インクを気化（又は蒸発）させて泡を生成するために、インクチャンバ内に熱抵抗吐出要素を実装する。該泡によって、インクか又は他の液滴が、ノズル１１６の外に強制される。

図２及び図３は、本開示の一実施形態による、液体吐出アセンブリ１１４の断面図を示す。図２は、滴発生器と出口チャンネルとを切り開いた液体吐出アセンブリ１１４の断面図を示す一方、図３は、液体ポンプ要素と入口チャンネルとを切り開いた液体吐出アセンブリ１１４の断面図を示す。図４及び図５は、本開示の実施形態による、液体吐出アセンブリ１１４内におけるマイクロ再循環アーキテクチャの部分的な上面図を示す。図４は、各吐出要素２１６に液体を循環させるための単一再循環チャンネルとポンプ要素２０６とが存在する一実施形態を示す。図５は、２つの吐出要素２１６に液体を、２つのそれぞれの再循環チャンネルを通じて循環させるための単一ポンプ要素２０６が存在する一実施形態を示す。これらの実施形態は、例示することのみを目的として示されており、及び、１つのポンプ要素２０６当たりに、より多くの数の再循環チャンネルと吐出要素２１６とを含む他の実施形態も実現可能である。

図２、図３、図４、及び図５を概して参照すると、液体吐出アセンブリ１１４は、液体スロット２０２を有した基板２００を含み、該液体スロット２０２は該基板２００の中に形成された状態にある。該液体スロット２０２は、図２の平面内へと延在する延長スロットであり、液体リザーバ１２０のような液体供給部（図示せず）と液体連通状態にある。概して、液体スロット２０２からの液体が、液体ポンプ要素２０６によって引き起こされた流れに基づき、滴発生器２０４を通じて循環する。図２〜図５内に黒い方向矢印によって指示されているように、ポンプ要素２０６が、液体スロット２０２から液体再循環チャンネルを通じて液体をポンピングする。該再循環チャンネルは、入口チャンネル２０８、接続チャンネル２１０、及び出口チャンネル２１２を含む。該再循環チャンネルは、液体スロット２０２に始まり、最初に、該再循環チャンネルの該始まりに概して向けて配置されたポンプ要素２０６を含む入口チャンネル２０８を通じて伸びる。該再循環チャンネルは、次いで、接続チャンネル２１０を通じて続く。該再循環チャンネルは、次いで、滴発生器２０４を含む出口チャンネル２１２を通じて伸びて、液体スロット２０２に戻った際に完結される。接続チャンネル２１０を通る流れの方向が、図３内においてバツ印を有したマル印（流れが平面内へと進む）と、図２内においてドット印を有したマル印（流れが平面外から到来する）とによって指示されているということに留意されたい。しかしながら、これらの流れの方向は、例示することのみを目的として示されており、様々なポンプ構成において、及び、液体吐出アセンブリ１１４を横切って切断するある特定の断面図の場合に依存して、該方向は、逆向きにされ得る。

図２〜図５を更に参照すると、入口チャンネル２０８内における液体ポンプ要素２０６の正確な位置は、幾らか変動する可能性があるが、任意のケースにおいて、再循環チャンネルの長さの中心点に対して非対称に位置付けられる。液体スロット２０２内の「Ａ」地点において再循環チャンネルが始まり、入口チャンネル２０８、接続チャンネル２１０、及び出口チャンネル２１２を通じて延在し、次いで、液体スロット２０２内の「Ｂ」地点に戻って終了するので、例えば、再循環チャンネルのおおよその中心点が、図２〜図５の接続チャンネル２１０内のどこかに位置付けられる。従って、入口チャンネル２０８内における液体ポンプ２０６の非対称の位置が、ポンプ２０６と液体スロット２０２との間における短い側の再循環チャンネルと、ポンプ２０６から出口チャンネル２１２を通じて液体スロット２０２に戻るように延在する長い側の再循環チャンネルとを形成する。短い側の再循環チャンネルにおける液体ポンプ２０６の非対称の位置が、再循環チャンネル内における流体ダイオード特性の根拠（基礎）であり、その結果として、黒い方向矢印によって指示されているように、長い側の再循環チャンネルと出口チャンネル２１２とに向けた順方向におけるネット液体の流れが生じる。

滴発生器２０４が、液体スロット２０２のどちらの側にも、且つ、図２の平面内へと延在するスロットの長さに沿って、配置されている。各滴発生器２０４は、ノズル１１６と、吐出チャンバ２１４と、チャンバ２１４内において配置された吐出要素２１６と、を含む。滴発生器２０４（すなわち、ノズル１１６、チャンバ２１４、及び吐出要素２１６）は、プリミティブ６００（図６）と呼ばれるグループ内へと編成され、各プリミティブ６００は、隣接する吐出要素２１６のグループを含む。プリミティブ６００は、典型的には、１２個の滴発生器２０４の１グループを含むが、プリミティブ６００には、６個、８個、１０個、１４個、１６個、などのような様々な数の滴発生器を含めることもできる。

吐出要素２１６は、熱抵抗器か又は圧電アクチュエータのような、対応するノズル１１６を通じて液滴を吐出するよう動作させることが可能な任意の装置とすることができる。例示された実施形態において、吐出要素２１６及び液体ポンプ２０６は、基板２００の上面上の酸化層２１８と、該酸化層２１８の上に提供された薄膜スタック２２０とから形成された熱抵抗器である。薄膜スタック２２０は、概して、酸化層と、吐出要素２１６及びポンプ２０６とを画定する金属層と、導電線（トレース）と、パッシベーション層と、を含む。液体ポンプ２０６は、熱抵抗要素として説明されているが、他の実施形態において、液体吐出アセンブリ１１４の入口チャンネル２０８内において適合可能に配置され得る任意の様々なタイプのポンピング要素とすることもできる。例えば、様々な実施形態において、液体ポンプ２０６は、圧電アクチュエータポンプ、静電ポンプ、電気流体力学ポンプ、などとして実現され得る。

更にまた、基板２００の上面上に形成されるのは、各吐出要素２１６と液体ポンプ要素２０６とを選択的にアクティブにするための追加的な集積回路構成２２２である。該追加的な回路構成２２２は、例えば各吐出要素２１６に関連付けられた電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）のような駆動トランジスタを含む。各吐出要素２１６は、各吐出要素２１６の個々のアクティブ化を可能にするための専用の駆動トランジスタを有しているが、各ポンプ２０６は、専用の駆動トランジスタを有していない。何故ならば、ポンプ２０６は、個々にアクティブにされる必要が一般に無いからである。それどころか、単一駆動トランジスタは、典型的には、複数ポンプ２０６のグループに同時に電力を供給する。液体吐出アセンブリ１０２はまた、ノズル１０８を有したノズル層２２６から基板２００を分離するチャンバ２１４と壁とを有したチャンバ層２２４を含む。

図６は、本開示の一実施形態による、液体吐出アセンブリ１１４の基板２００上における追加的な集積回路構成２２２を例示するブロック図を示す。液体吐出アセンブリ１１４内の追加的な集積回路構成２２２は、電子コントローラ１１０から受け取った制御信号に応答して吐出要素２１６とポンプ要素２０６とをアクティブにするよう構成された個々にアドレス指定可能な駆動回路６０２（例えば、アドレスＡ１〜Ａ１４）を含む。アドレス指定可能な駆動回路６０２は、ノズル吐出要素２１６のアクティブ化を制御するノズル吐出要素駆動回路６０２Ａと、ポンプ要素２０６のアクティブ化を制御するポンプ要素駆動回路６０２Ｂとを含む。図６の実施形態内において、プリミティブ６００は、吐出要素２１６を有した１２個のノズルと、２つのポンプ要素２０６とを含む。そのような構成において、各ポンプ要素２０６が、図５内に示された手法に類似した手法で、６つのそれぞれの再循環チャンネルを通じて、液体を６つの吐出要素２１６へと循環させる。

図７は、本開示の一実施形態による、液体吐出アセンブリ１１４の基板２００上における追加的な集積回路構成２２２を例示するブロック図を示しており、ここで、専用の駆動回路（例えば、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）のような駆動トランジスタ）が、個々のポンプ要素２０６の各々をサポートする。この実施形態では、１つのプリミティブ６００当たりに、８つのポンプ要素２０６と、８つの吐出要素２１６とが存在する。この構成において、各ポンプ要素２０６は、上述の図４の実施形態内に示された手法に類似した手法で、単一再循環チャンネルを通じて、液体を単一吐出要素２１６へと循環させる。

次に、図６及び図７を参照すると、図１に関連して上記に述べたように、ブーストモジュール１２６が、液体吐出アセンブリ１１４内におけるノズル吐出要素２１６及びポンプ要素２０６のアクティブ化（アクティベーション）シーケンスを制御するために、及び、そのようなアクティブ化（アクティベーション）間の時間間隔（時間インターバル）を制御するために、電子コントローラ１１０における１つか又は複数の処理構成要素上において実行可能である。そのような制御は、ノズル１１６から吐出されている液滴に対する追加的なエネルギーの伝送を可能にし、そのことが、ノズル１１６内において生じてしまった可能性のある粘性のあるインクプラグ及び／又はクラストを克服することに役立つ。ブーストモジュール１２６は、プログラム可能な「要素シーケンス」構成要素と、「時間間隔（時間インターバル）」構成要素とを含み、そのことが、電子コントローラ１１０に、個々にアドレス指定可能な駆動回路６０２（すなわち、６０２Ａ及び６０２Ｂ）を制御させることを可能にする。従って、個々にアドレス指定可能な駆動回路６０２を通じて、ブーストモジュール１２６は、電子コントローラ１１０に、プリミティブ６００内におけるノズル吐出要素２１６とその関連付けられたポンプ要素２０６のアクティブ化のシーケンス（順序付け）を調整させることを可能にする。追加的には、ポンプ要素２０６のアクティブ化と、吐出要素２１６のアクティブ化との間の時間間隔（時間インターバル）は、正確に制御され得る。

概して、ノズル１１６内に生じてしまった粘性のあるインクプラグ及び／又はクラストを克服することとなる有益な滴エネルギーブーストを達成するために、ポンプ要素２０６は、関連したノズル吐出要素２１６をアクティブにする直前にアクティブにされるか、或いは、関連したノズル吐出要素２１６をアクティブにすることと同時にアクティブにされる。ポンプ要素２０６をアクティブにすることが、再循環チャンネル内の流体の移動を引き起こし、そのことが、吐出要素２１６がアクティブにされる時に生成される液滴に、追加的なブーストのエネルギーを与える。例示的な一実施形態において、時間間隔（時間インターバル）に対する有益な値は、２マイクロ秒か又はそれ未満である。従って、図６の実施形態を参照すると、アドレス「Ａ１」における駆動回路６０２Ｂのようなポンプ要素駆動回路６０２Ｂに対して電子コントローラ１１０がアクティブ化（アクティベーション）信号を提供し、その直後に（すなわち、２マイクロ秒未満の後に）続いて、アドレス「Ａ５」における駆動回路６０２Ａのようなノズル吐出駆動回路６０２Ａに対して、アクティブ化（アクティベーション）信号を提供する。図７の実施形態において、どのポンプ要素２０６がどのノズル吐出要素２１６に関連付けられているのかに依存して、アドレス「Ａ１」におけるポンプ要素駆動回路６０２Ｂに対するアクティブ化信号が、「Ａ９」のようなアドレスにおけるノズル吐出駆動回路６０２Ａに対するアクティブ化信号によって後続されることになるということに留意されたい。別の例示的な実施形態において、時間間隔（時間インターバル）はゼロ（零）である。従って、図６と図７との両方における実施形態を参照すると、電子コントローラ１１０が、アクティブ化信号を、（例えば、アドレス「Ａ２」おける）ポンプ要素駆動回路６０２Ｂと、（例えば、アドレス「Ａ１３」における）吐出要素駆動回路６０２Ａとに、同時に提供して、ポンプ要素２０６と、関連した吐出要素２１６との同時のアクティブ化を生じさせる。ポンプ要素２０６と、関連した吐出要素２１６との同時のアクティブ化もまた、有益な滴エネルギーブーストを達成するために示される。

時間間隔（時間インターバル）の特定例が説明されてきたが、有益な滴エネルギーブーストはまた、ポンプ要素２０６のアクティブ化と、ノズル吐出要素２１６のアクティブ化との間における様々な時間間隔（時間インターバル）を用いて達成され得る。従って、例えば、２マイクロ秒よりもより長いか又はより短い時間間隔も予期（期待）される。そのような時間間隔は、液体吐出アセンブリ１１４のマイクロ再循環アーキテクチャ内において実現可能な様々な寸法のジオメトリに少なくとも部分的に依存する。

Claims (11)

1. 液体吐出アセンブリであって、
   液体スロットと、
   入口チャンネルの一端において前記液体スロットに接続された入口チャンネルと、出口チャンネルの一端において前記液体スロットに接続された出力チャンネルと、前記入口チャンネルの他端と前記出口チャンネルの他端とを接続する接続チャンネルとから構成される再循環チャンネルと、
   前記出口チャンネル内における滴吐出要素を含む滴発生器と、
   前記液体スロットから、前記入力チャンネル、前記接続チャンネル、及び前記出力チャンネルを通じて、前記液体スロットへと液体を循環させて戻すための、前記入口チャンネル内におけるポンプ要素であって、前記入口チャンネルに前記滴発生器は存在せず、前記出力チャンネルに当該ポンプ要素は存在しない、ポンプ要素と、
   前記滴吐出要素に関連付けられた第１のアドレス指定可能な駆動回路、及び前記ポンプ要素に関連付けられた第２のアドレス指定可能な駆動回路
   とを備え、
   前記第１及び第２のアドレス指定可能な駆動回路は、前記滴吐出要素及び前記ポンプ要素を駆動することが可能であり、それによって、前記ポンプ要素は、前記滴発生器から吐出されている液滴に対する吐出エネルギーを増加させる、液体吐出アセンブリ。
2. 前記第１及び第２のアドレス指定可能な駆動回路は、前記滴吐出要素及び前記ポンプ要素のアクティベーション間におけるプログラムされた時間インターバル内において前記滴吐出要素及び前記ポンプ要素をアクティブにするために、コントローラからの信号を受け取るように構成されている、請求項１に記載の液体吐出アセンブリ。
3. 前記ポンプ要素は、前記滴吐出要素をアクティブにする直前に、又は前記滴吐出要素のアクティベーションと同時にアクティブにされる、請求項１又は請求項２に記載の液体吐出アセンブリ。
4. 前記ポンプ要素は、前記滴吐出要素のアクティベーションよりも２マイクロ秒以下だけ先にアクティブ化される、請求項３に記載の液体吐出アセンブリ。
5. 複数の再循環チャンネルを備え、各再循環チャンネルの出力チャンネルが、滴吐出要素を含み、及び、各滴吐出要素が、個々にアドレス指定可能な駆動回路を有する、請求項１〜４の何れか一項に記載の液体吐出アセンブリ。
6. 前記滴吐出要素、及び前記ポンプ要素は、熱抵抗器、及び圧電アクチュエータから成るグループから選択される、請求項１〜５の何れか一項に記載の液体吐出アセンブリ。
7. 液体吐出装置であって、
   滴吐出要素を含む滴発生器と、再循環チャンネル内において液体を循環させるためのポンプ要素とを有する液体吐出アセンブリであって、前記再循環チャンネルが、入口チャンネルの一端において液体スロットに接続された入口チャンネルと、出口チャンネルの一端において前記液体スロットに接続された出力チャンネルと、前記入口チャンネルの他端と前記出口チャンネルの他端とを接続する接続チャンネルとから構成され、前記入口チャンネルは、前記ポンプ要素を含むが、前記滴発生器を含まず、前記出力チャンネルは、前記滴発生器を含むが、前記ポンプ要素を含まないように構成される、液体吐出アセンブリと、
   電子コントローラと、
   前記ポンプ要素及び前記滴吐出要素のアクティベーション間における時間インターバル内において前記ポンプ要素及び前記滴吐出要素をアクティブにし、それによって、前記ポンプ要素が、前記滴発生器から吐出されている液滴に対する吐出エネルギーを増加させるようにするための、前記電子コントローラ上において実行可能な滴エネルギーブーストモジュール
   とを備える、液体吐出装置。
8. 前記電子コントローラが前記時間インターバルを調節することを可能にするための、前記滴エネルギーブーストモジュールのプログラム可能時間間隔構成要素をさらに含む、請求項７に記載の液体吐出装置。
9. 前記滴エネルギーブーストモジュールは、前記滴吐出要素をアクティブにする直前に、又は前記滴吐出要素のアクティベーションと同時に、前記ポンプ要素をアクティブにする、請求項７又は請求項８に記載の液体吐出装置。
10. 前記滴エネルギーブーストモジュールは、前記滴吐出要素のアクティベーションよりも２マイクロ秒以下だけ先に前記ポンプ要素をアクティブ化する、請求項９に記載の液体吐出装置。
11. 前記電子コントローラが、ノズルプリミティブ内において滴吐出要素のアクティブ化シーケンスを調整することを可能にするための、前記滴エネルギーブーストモジュールのプログラム可能要素シーケンス構成要素をさらに含む、請求項７〜１０の何れか一項に記載の液体吐出装置。

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