JP7904232B2 - 多結晶ダイヤモンド又は多結晶立方晶窒化ホウ素を含むノズル、並びに関連の組立体及び方法 - Google Patents

Description

本出願は、参照によりその開示の全体が本明細書に組み込まれている、２０２１年４月７日に出願した「ＮＯＺＺＬＥＳ ＩＮＣＬＵＤＩＮＧ ＰＯＬＹＣＲＹＳＴＡＬＬＩＮＥ ＤＩＡＭＯＮＤ ＯＲ ＰＯＬＹＣＲＹＳＴＡＬＬＩＮＥ ＣＵＢＩＣ ＢＯＲＯＮ ＮＩＴＲＩＤＥ」と題される米国仮特許出願第６３／１７１，７０８号の出願日の利益を主張するものである。

３次元（「３Ｄ」）印刷は、材料の第１の層をノズルからプラットフォームの上に計量分配することを含む方法である。加えて、３次元物体が形成されるまで、材料の層がノズルから第１の及び次の層の上に計量分配され得る。しかし、従来のノズル及びこのようなノズルを有する従来のノズル組立体には、計量分配される材料が不適切にリークすること及びノズルが過度に摩耗することなどのいくつかの問題が存在する。したがって、新しい改善されたノズル及びこのようなノズルを有するノズル組立体が望まれる。

米国仮特許出願第６３／１７１，７１８号 米国特許第６，３３８，７５４号 米国特許第８，２３６，０７４号 米国特許出願第１６／０８４，４６９号

Ｇ．Ｒｏｕｓｓｅ、Ｓ．Ｋｌｏｔｚ、Ａ．Ｍ．Ｓａｉｔｔａ、Ｊ．Ｒｏｄｒｉｇｕｅｚ－Ｃａｒｖａｊａｌ、Ｍ．Ｉ．ＭｃＭａｈｏｎ、Ｂ．Ｃｏｕｚｉｎｅ、及びＭ．Ｍｅｚｏｕａｒ、「Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｐｈａｓｅ ｏｆ ＰｂＴｅ ａｔ Ｈｉｇｈ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ」、Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗ Ｂ：Ｃｏｎｄｅｎｓｅｄ Ｍａｔｔｅｒ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｐｈｙｓｉｃｓ、７１、２２４１１６（２００５年） Ｄ．Ｌ．Ｄｅｃｋｅｒ、Ｗ．Ａ．Ｂａｓｓｅｔｔ、Ｌ．Ｍｅｒｒｉｌｌ、Ｈ．Ｔ．Ｈａｌｌ、及びＪ．Ｄ．Ｂａｒｎｅｔｔ、「Ｈｉｇｈ－Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ： Ａ Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗ」、Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．Ｒｅｆ．Ｄａｔａ、１、３（１９７２年）

実施例では、３Ｄ印刷のためのノズル組立体が開示される。ノズル組立体が、凹部及び凹部から基部の外側部分まで延在する通路を画定する基部を有することができる。ノズル組立体が、凹部内に配設されたノズルを有することができる。ノズルが、オリフィスを画定する少なくとも１つの頂面、開口部を画定する、頂面の反対側にある少なくとも１つの底面、少なくとも１つの頂面から又はその近くから少なくとも１つの底面まで又はその近くまで延在する少なくとも１つの側面、及び導管を画定する少なくとも１つの導管面を有することができる。少なくとも１つの導管面がオリフィスから開口部まで延在する。任選選択で、少なくとも１つの導管面の少なくとも一部分が、多結晶ダイヤモンド又は多結晶立方晶窒化ホウ素の少なくとも一方を含む。ノズルの導管が、凹部内にノズルが配設されるとき、通路に流体連通される。ノズルが凹部に固定され得る（例えば、基部の一部分を変形させること、ノズルを基部にねじ式に取り付けること、又は中空スリーブを通路の中に圧入すること、のうちの少なくとも１つにより）。

実施例では、３Ｄ印刷のためのノズルが開示される。ノズルが、オリフィスを画定する少なくとも１つの頂面と、開口部を画定する、頂面の反対側にある少なくとも１つの底面と、少なくとも１つの頂面から又はその近くから少なくとも底面まで又はその近くまで延在する少なくとも１つの側面と、導管を画定する少なくとも１つの導管面と、を有することができる。少なくとも１つの導管面が、オリフィスから又はその近くから開口部まで又はその近くまで延在する。いくつかの実施例では、少なくとも１つの導管面の少なくとも一部分が、多結晶ダイヤモンド又は多結晶立方晶窒化ホウ素のうちの少なくとも一方を含む。ノズルが、少なくとも１つの底面又は少なくとも１つの側面の少なくとも一方から延在する少なくとも１つの突出部を有することができる。

いくつかの実施例が、ノズル及びノズル組立体を形成すること及び／又は使用することの方法を含むことができる。

実施例では、３Ｄ印刷のためのノズル組立体を形成するためにノズルを基部に取り付ける方法が開示される。本方法が、凹部及び凹部から基部の外側部分まで延在する通路を画定する基部を提供することを含む。基部が、基部の残りの部分から延在する少なくとも１つの壁を有する。少なくとも１つの壁が凹部の一部分を画定する。本方法が、ノズルを凹部内に配設することをさらに含む。ノズルが、オリフィスを画定する少なくとも１つの頂面、開口部を画定する、頂面の反対側にある少なくとも１つの底面、少なくとも１つの側面、及び導管を画定する少なくとも１つの導管面を有する。少なくとも１つの導管面が、オリフィスから又はその近くから開口部まで又はその近くまで延在する。いくつかの実施例では、少なくとも１つの導管の少なくとも一部分が、多結晶ダイヤモンド又は多結晶立方晶窒化ホウ素の少なくとも一方を含む。ノズルの導管が、凹部内にノズルが配設されるとき、通路に流体連通される。本方法が、少なくとも１つの壁を変形させることをさらに含むことができる。少なくとも１つの壁を変形させることが、ノズルを基部に取り付ける。

いくつかの実施例では、３次元印刷プロセスでノズルを使用する方法が、少なくとも１つの超硬材料を含む導管面によって画定されたノズルの導管を通して流体（例えば、印刷材料）を流すことを含むことができ、ここでは、ノズルが基部部分に堅固に固定される。

開示される実施例のうちの任意の実施例からの特徴が、限定されずに、互いに組み合わせて使用され得る。加えて、以下の詳細な説明及び添付図面を考察することにより本開示の他の特徴及び利点が当業者には明らかとなろう。

図面が本開示の複数の実施例を示しており、異なる図において又は図面に示される実施例において同一の参照符号は同一の又は同様の要素又は特徴を示している。

実施例による、３Ｄ印刷用途で使用されるように構成されたノズルを示す等角図である。 図１Ａに示される平面１Ａ－１Ａに沿うノズルを示す断面図である。 実施例による、図１Ａ及び１Ｂに示されるノズルをＰＣＤから作製するための方法の実施例を示す概略図である。 実施例による、本明細書で開示されるノズルのうちの任意のノズルを受けるように構成された基部を示す等角図である。 平面３Ｂ－３Ｂに沿う基部を示す概略断面図である。 実施例による、スエージ加工前の、ノズル及び基部を有するノズル組立体を示す概略断面図である。 実施例による、スエージ加工後の、ノズル及び基部を有するノズル組立体を示す概略断面図である。 実施例による、複数の段階のスエージ加工プロセスを示す概略図である。 実施例による、複数の段階のスエージ加工プロセスを示す概略図である。 実施例による、リーク構造部を有するノズル組立体を示す分解等角図である。 実施例による、１つ又は複数の突出部を有するノズルを示す概略断面図である。 実施例による、基部にねじ式に取り付けられたノズルを有するノズル組立体を示す断面概略図である。 実施例による、基部に固定されたノズルを有するノズル組立体を示す断面概略図である。

実施例が、３Ｄ印刷のためのノズル及び関連のノズル組立体、並びに、ノズル及びノズル組立体を形成する及び使用する方法を対象とする。例示のノズルが、少なくとも１つの頂面と、少なくとも１つの底面と、頂面から又はその近くから底面まで又はその近くまで延在する少なくとも１つのノズル側面と、を有する。ノズルが、導管を画定する少なくとも１つの導管面をさらに有する。いくつかの実施例では、導管面の少なくとも一部分が、多結晶ダイヤモンド（ＰＣＤ：ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ｄｉａｍｏｎｄ）又は多結晶立方晶窒化ホウ素（ＰｃＢＮ：ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ｃｕｂｉｃ ｂｏｒｏｎ ｎｉｔｒｉｄｅ）の少なくとも一方を含むことができるか又はこれらの少なくとも一方から形成され得る。ノズルが、ノズル組立体を形成するために基部に取り付けられ得る。ノズルが、基部に取り付けられ得る（例えば、基部をノズルの一部分の周りでスエージ加工すること、ノズルを基部にねじ式に取り付けること（直接に又は間接的に）、基部によって画定された通路の中に中空ホロー・スリーブを圧入すること、又は、ノズルを基部に取り付けるための任意適切な他の手法、のうちの少なくとも１つにより）。

ノズル及び基部を有するノズル組立体がプリンティング・デバイスに取り付けられ得る。プリンティング・デバイスが、ノズル組立体を受けるように及び３Ｄ印刷を実施するように構成された任意のデバイスを有することができる。例えば、プリンティング・デバイスが、印刷済み材料を中に有するように構成されたプラットフォームと、プラットフォームの上方でノズル組立体を支持するように構成された支持体と、を有することができる。プラットフォーム又は支持体の少なくとも一方が互いに対して移動するように構成される。使用中、プリンティング・デバイスが印刷材料をノズル組立体に提供することができる。印刷材料が、少なくとも１つのポリマー、少なくとも１つの金属、少なくとも１つのセラミック、又はこれらの組み合わせを含むことができる。印刷材料がノズル組立体を通って（例えば、基部及びノズルを通って）流れることができ、印刷済み材料を形成するためにプラットフォームの上に計量分配され得る。本明細書で使用される場合の「印刷材料」は、プリンティング・デバイスによってノズル組立体に提供されてノズル組立体を通って流れる材料（例えば、流体又は別の流動可能材料）を意味し、対して「印刷済み材料」は、ノズルから計量分配された材料を意味する。

３Ｄ印刷で一般に使用されるノズルは、鋼鉄、真鍮、又は他の非超硬材料（例えば、炭化タングステンより低い硬さを呈する材料）から形成される。このような材料は、そこを通って流れる印刷材料がポリカーボネート又は他のポリマーなどの非摩耗性である場合に、十分となり得る。しかし、非超硬材料から形成されるノズルは、印刷材料が摩耗性である場合に（例えば、真鍮又は鋼鉄の硬さより高いか又はそれと少なくとも同等である硬さを呈する粒子を含む）、迅速に摩耗する可能性があり、短い寿命を呈する可能性がある。摩耗性印刷材料（ａｂｒａｓｉｖｅ ｐｒｉｎｔｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌ）の例は、中に配設された１つ又は複数の粒子（例えば、セラミック粒子、金属粒子、炭素繊維、繊維ガラス、フォスフォレセント、木材、ダイヤモンドなど）を有するポリマー、セラミック、金属、複合材、又はこれらの組み合わせを含む。摩耗性印刷材料は、プラスチック添加物製造プロセス、指向性エネルギー堆積３Ｄ印刷プロセス、又は他の印刷プロセスで使用され得る。

実施例では、ノズルの導管面の少なくとも一部分が、ＰＣＢ、ＰｃＢＮ、炭化タングステンと等しいか又はそれより高い硬さを呈する別の超硬材料、及び／又は、上記のうちの任意の組み合わせを含むことができる（又は、それらから形成され得る）。ＰＣＤ及び／又はＰｃＢＮを含むこのようなノズルはより摩擦を抑えて摩耗性印刷材料をそこに印刷することが可能であり得、及び／又は、摩耗性印刷材料と共に使用される場合に満足できる寿命を呈することができる。しかし、ＰＣＤ及びＰｃＢＮの高いコスト及び製造限界により、本明細書で開示されるノズルがノズル組立体を形成するために基部に設置され得る。

ノズル組立体を形成するために本明細書で開示されるノズルを基部に取り付けることが困難である可能性がある。例えば、ノズル、及び、基部の少なくとも一部分が、印刷材料を融解させること又は他には印刷材料の粘度を制御することと併せて、高い温度（例えば、２００℃より高いか又は３００℃より高い温度）まで加熱され得る。高い温度は基部に対してノズルがはんだ付けされるのを防止する可能性がある。その理由は、ノズルをそこまで加熱する高い温度によりはんだが軟化するか又は融解する可能性があるからである。さらに、ＰＣＤ材料は熱劣化を呈する可能性があり、特にはＰＣＤが金属溶媒触媒を含む場合に、非常に高い温度まで加熱されると（例えば、７００℃を超える温度）、ノズルを基部にろう付けする能力が制限される。後でより詳細に考察するように、本明細書では、本明細書で開示されるノズルを基部に取り付けるのに使用され得る複数の異なる取り付け機構が提供される。

本明細書で使用される場合の「第１」、「第２」、「頂部」、「底部」などの関係を示す用語は、一般に、明瞭さのために、並びに、本開示及び添付図面を理解する際の便宜さのために、使用されるものであり、文脈により明確に示されない限り、任意の特定の優先傾向、向き、又は順序を含意したり又はこれらに依存したりしない。

本明細書で使用される場合の「及び／又は」という用語は、関連付けられた列記されるアイテムのうちの１つ又は複数のアイテムの任意の及びすべての組み合わせを意味して含む。

本明細書で使用される場合の「垂直」、「上側」、「下側」、及び「側方」という用語は、図に描かれる向きを意味する。

いくつかの実施例では、１つ又は複数の材料又は要素を変形させることが、弾性変形及び／又は塑性変形を介して実施され得る（例えば、実質的に可逆である及び／又は実質的に不可逆である変形）。例えば、基部又はノズルの部分のうちの１つ又は複数の部分が、ノズルを基部に取り付けるために変形され得る（例えば、塑性変形され得る）。

図１Ａは、実施例による、３Ｄ印刷用途で使用されるように構成されたノズル１００の等角図である。図１Ｂは、図１Ａに示される平面１Ａ－１Ａに沿うノズル１００の断面図である。ノズル１００が、少なくとも１つの頂面１０２と、頂面１０２の反対側にある少なくとも１つの底面１０４と、頂面１０２から又はその近くから底面１０４まで又はその近くまで延在する少なくとも１つのノズル側面１０６と、を有する。頂面１０２がオリフィス１０８を画定することができ、底面１０４が開口部１１０を画定することができる。ノズル１００が、オリフィス１０８から又はオリフィス１０８の近くの場所から開口部１１０まで又は開口部１１０の近くまで延在する少なくとも１つの導管面１１２をさらに有することができる。導管面１１２が、オリフィス１０８から開口部１１０まで延在する導管１１４を画定する。使用中、印刷材料が開口部１１０を通って導管１１４に入り、導管１１４を通って流れ（例えば、開口部１１０からオリフィス１０８まで）、ノズル１００からオリフィス１０８を通って計量分配される。

既に考察したように、ノズルの頂面１０２がオリフィス１０８を画定する。オリフィス１０８が、約０．２５ｍｍ、約０．４ｍｍ、約０．６ｍｍ、約０．８ｍｍ、約１．０ｍｍ、約０．１ｍｍ以上、約０．２ｍｍ以上、約０．４ｍｍ以上、約０．６ｍｍ以上、約０．８ｍｍ以上、約１ｍｍ以上、約１．５ｍｍ以上、約２ｍｍ以上、約３ｍｍ以下、約２ｍｍ以下、約１ｍｍ以下、約０．７５ｍｍ以下、約０．５ｍｍ以下、或いは、約０．１ｍｍから約０．３ｍｍ、約０．２ｍｍから約０．４ｍｍ、約０．３ｍｍから約０．５ｍｍ、約０．４ｍｍから約０．６ｍｍ、約０．５ｍｍから約０．７ｍｍ、約０．６ｍｍから約０．８ｍｍ、約０．７ｍｍから約０．９ｍｍ、約０．８ｍｍから約１ｍｍ、約０．９ｍｍから約１．５ｍｍ、約１ｍｍから約２ｍｍ、又は約１．５ｍｍから約３ｍｍの範囲である最大横寸法（例えば、直径）を呈することができる。オリフィス１０８の最大横寸法が、印刷済み材料の達成可能な解像度、及び、ノズル１００により印刷材料を計量分配することが可能であるレートに影響を与えることができる。例えば、オリフィス１０８の最大横寸法を増大させることにより、ノズル１００により印刷材料を計量分配することが可能であるレートを上げることができるが、印刷済み材料の精度を低下させる可能性がある。実施例では、示されるように、オリフィス１０８が概略円形状を呈することができ、このような実施例では、最大横寸法が概略円形状の直径である。実施例では、オリフィス１０８が、概略縦長形状、多角形形状、楕円形状、長方形形状、六角形形状、又は星形形状などの、概略非円形形状を呈することができる。

頂面１０２が、約０．０７５ｍｍ^２以上、約０．１ｍｍ^２以上、約０．２ｍｍ^２以上、約０．３ｍｍ^２以上、約０．５ｍｍ^２以上、約０．７ｍｍ^２以上、約１ｍｍ^２以上、約１．２５ｍｍ^２以上、約１．５ｍｍ^２以上、約２ｍｍ^２以上、約３ｍｍ^２以上、約４ｍｍ^２以上、或いは、約０．０７５ｍｍ^２から約０．２ｍｍ^２、約０．１ｍｍ^２から約０．３ｍｍ^２、約０．２ｍｍ^２から約０．４ｍｍ^２、約０．３ｍｍ^２から約０．５ｍｍ^２、約０．４ｍｍ^２から約０．６ｍｍ^２、約０．５ｍｍ^２から約０．７ｍｍ^２、約０．６ｍｍ^２から約０．８ｍｍ^２、約０．７ｍｍ^２から約０．９ｍｍ^２、約１ｍｍ^２から約１．２５ｍｍ^２、約１ｍｍ^２から約１．５ｍｍ^２、約１．２５ｍｍ^２から約１．７５ｍｍ^２、約１．５ｍｍ^２から約２ｍｍ^２、約１．７５ｍｍ^２から約３ｍｍ^２、又は約２ｍｍ^２から約４ｍｍ^２の範囲である表面積を呈することができる。実例では、頂面１０２の表面積がオリフィス１０８の最大横寸法に基づいて選定され得る。その理由は、オリフィス１０８の最大横寸法を増大させることにより頂面１０２の表面積を増大させることになり得るからである。実例では、頂面１０２の表面積が、使用中に頂面１０２が印刷済み材料に接触する可能性を低下させるために、及び／又は、印刷済み材料に接触する頂面１０２の悪影響（例えば、不鮮明化（ｓｍｕｄｇｉｎｇ）、ドラッギング、又は平坦化）を低減するために、比較的小さくなるように選定され得る。

実施例では、図１Ａ及び１Ｂに示されるように、頂面１０２が概略平坦であってよい。示されない実施例では、頂面１０２の少なくとも一部分が、湾曲又は先細などの非平坦であってもよい。少なくとも部分的に湾曲又は先細である頂面１０２は、使用中に頂面１０２が印刷済み材料に接触する可能性を低下させることができる。例えば、ノズル組立体が、印刷済み材料に対して垂直に延在しない可能性もある。印刷済み材料に対してのノズル組立体の非垂直角度により、頂面１０２の湾曲部分又は先細部分が、頂面１０２が平坦である場合には突出するか又は印刷材料に接触する可能性の高い頂面１０２の一部分が印刷済み材料に接触することを防止することができる。非平坦頂面を有するノズルの例が、参照によりその開示の全体が本明細書に組み込まれている、２０２１年４月７日に出願した米国仮特許出願第６３／１７１，７１８号に開示されている。

底面１０４が、基部の１つ又は複数の表面（基部接触面）に接触するように構成される。基部接触面の１つの例が、図３Ａ及び３Ｂに関連して示されて説明される基部接触面３４２である。底面１０４が、基部接触面に概して対応する表面トポグラフィを呈することができる。例えば、底面１０４は、基部接触面も概略平坦である場合に、概略平坦なトポグラフィを呈することができる。基部接触面に概して対応する表面トポグラフィを呈するように底面１０４を選定することにより、底面１０４と基部接触面との間に存在する隙間のサイズを縮小することができる。底面１０４と基部接触面との間に存在する隙間が、底面１０４と基部接触面との間で印刷材料がリークするのを可能にし得る。底面１０４と基部接触面の間でリークする印刷材料は、オリフィス１０８以外のノズル組立体の部分から材料を排出させ得る。底面１０４と基部接触面との間で印刷材料がリークすることにより、さらに、印刷材料が汚染され得る。例えば、リークした印刷材料は硬化する可能性があるか、又は、その後導管１１４を通って流れることになる印刷材料とは組成的に異なったものとなる可能性があり、これらのいずれかが導管１１４を通って流れる印刷材料と混合することにより印刷上の欠陥が発生し得る。実施例では、底面１０４が頂面１０２に概して平行であってよい。

ノズル側面１０６の少なくとも一部分が非垂直である可能性がある。例えば側面１０６がノズル１００の中心軸１１６（例えば、頂面１０２の中心から底面１０４の中心まで延在する軸）に非平行である場合、ノズル側面１０６が非垂直となり得る。例えば、ノズル側面１０６の、少なくとも約５５％、少なくとも約６０％、少なくとも約７０％、少なくとも約８０％、少なくとも約９０％、少なくとも約１００％（示されるように）、或いは、約５５％から約７０％の範囲、約６０％から約８０％の範囲、約７０％から約９０％の範囲、又は約８０％から約１００％の範囲が、非垂直である。非垂直であるノズル側面１０６のパーセンテージは、表面積のうちの少なくとも１つの表面積のパーセンテージ、ノズル側面１０６が非垂直であるところのノズル１００の長さＬ_Ｎのパーセンテージ、又は、非垂直であるノズル側面１０６の外側部分に沿って延在する、頂面１０２から底面１０４までの最短経路（任意の面取りを含むか又は排除する）に沿って測定される側面１０６の長さに関連し得る。非垂直であるノズル側面１０６のパーセンテージを５５％超となるように選定すること及びさらには非垂直であるノズル側面１０６のパーセンテージを増大させることにより、ノズル１００を基部に取り付けることを支援することができる。例えば、後でより詳細に考察するように、ノズル１００が基部内に画定された凹部内に配置され得、基部に取り付けられ得る。凹部が、ノズル１００の１つ又は複数の寸法より小さい（例えば、最大横寸法Ｄ_Ｎより小さい）凹部開口部を画定することができ（例えば、スエージ加工の後に）、それによりノズル１００が凹部から離れることを防止し、ノズル１００を基部に固定する。非垂直であるノズル側面１０６のパーセンテージを増大させることにより、凹部を画定する基部の表面によりノズル側面１０６のより多くの部分を接触させるのを可能にすることができ、それによりノズル１００を凹部により良好に固定することができる。さらに、底面１０４により近いノズル１００の部分などの、非垂直であるノズル１００のパーセンテージを増大させることにより、図４Ｂに関連してより詳細に考察するように、基部から頂面１０２が突出することが可能となる距離が増大する。

ノズル側面１０６の非垂直部分が中心軸１１６に対して角度φで延在することができる。角度φは、約１°から約５°、約４°から約１０°、約７．５°から約１５°、約１０°から約２０°、約１５°から約２５°、約２０°から約３０°、約２５°から約３５°、約３０°から約４０°、約３５°から約４５°、約４０°から約５０°、約４５°から約５５°、約５０°から約６０°、約５５°から約６５°、約６０°から約７０°、約６５°から約７５°、約７０°から約８０°、約７５°から約８２．５°、約８０°から約８５°、又は約８４°から約８９°などの、約１°から約８９°となるように選定される。一般に、角度φを増大させることにより、ノズル１００の最大横寸法Ｄ_Ｎをより急激に増大させることができ、それによりノズル１００を強化することができる。角度φを縮小することにより、基部からノズル１００の頂面１０２が突出する距離を増大させることができる。

実施例では、ノズル側面１０６が、概略円錐形状の表面を有する。しかし、ノズル側面１０６は、限定しないが、複数の表面又は非円錐表面を有することもできる。実例では、ノズル側面１０６が複数の表面を有することができ（図７に示されるように）、ここでは、ノズル１００の中心軸１１６に対してノズル側面１０６の各表面が延在する角度を多様にすることができる。中心軸１１６に対して複数のノズル側面の各々が延在する角度は、上で考察した角度φのいずれからもから独立して選定され得る。複数のノズル側面１０６がノズル１００を基部に取り付けるのを支援することができ、基部の上方でノズル１００の頂面１０２が延在することが可能である距離を増大させることができる。実例では、ノズル側面１０６の少なくとも一部分が、概略角柱形状、概略錐台形状、概略円筒形状、概略円錐形状（例えば、円錐台形状）、又は任意適切な他の形状を呈することができる。

実施例では、ノズル１００が、底面１０４からノズル側面１０６まで延在する面取り１１８を有する。面取り１１８が、曲線角部（例えば、約０．０２５ｍｍより大きい、約０．０５ｍｍより大きい、約０．１ｍｍより大きい、又は約０．２ｍｍより大きい平均曲率半径を呈する曲線角部）、並びに／或いは、底面１０４とノズル側面１０６との間を延在する１つ又は複数の移行面を有することができる。面取り１１８が、ノズル１００を基部の中に（例えば、図３Ａ及び３Ｂに示される凹部３４０の中に）挿入するのを支援することができる。示されない実施例では、ノズル１００が、頂面１０２からノズル側面１０６まで延在する面取りを有する。面取りが、曲線角部、並びに／或いは、頂面１０２とノズル側面１０６との間を延在する１つ又は複数の移行面を有することができる。頂面１０２とノズル側面１０６との間の面取りが、頂面１０２が印刷済み材料に接触するのを防止することができるか、又はその可能性を、少なくとも、鋭利な角部において頂面１０２がノズル側面１０６と交差する場合よりも、低下させることができる。

ノズル１００の頂面１０２、底面１０４、ノズル側面、又は任意の他の外部表面（例えば、面取り１１８）、のうちの少なくとも１つの少なくとも一部分が、３μｍ以下、約２μｍ以下、約１．５μｍ以下、約１μｍ以下、約７５０ｎｍ以下、約５００ｎｍ以下、約３００ｎｍ以下、約２００ｎｍ以下、約１００ｎｍ以下、約７５ｎｍ以下、約５０ｎｍ以下、約３０ｎｍ以下、約１５ｎｍ以下、或いは、約１５ｎｍから約５０ｎｍ、約３０ｎｍから約７５ｎｍ、約５０ｎｍから約１００ｎｍ、約７５ｎｍから約２００ｎｍ、約１００ｎｍから約３００ｎｍ、約２００ｎｍから約５００ｎｍ、約３００ｎｍから約７５０ｎｍ、約５００ｎｍから約１μｍ、約７５０ｎｍから約１．５μｍ、約１μｍから約２μｍ、約１．５μｍから約３μｍの二乗平均平方根（ＲＭＳ：ｒｏｏｔ ｍｅａｎ ｓｑｕａｒｅ）表面粗さを呈するように研磨され得る。実例では、頂面１０２の少なくとも一部分のＲＭＳ表面粗さを低下させることが、頂面１０２の研磨部分と印刷済み材料との間の摩擦係数を低下させることができる。したがって、頂面１０２の研磨部分は、頂面１０２が印刷済み材料に接触するときにノズル１００が印刷済み材料に対して移動する方向において印刷済み材料の一部分を引っ張る可能性を低下させることができる。実例では、印刷済み材料に対して頂面１０２の研磨部分を接触させることにより、頂面１０２により印刷材料に滑らかな表面を与えることができ、この滑らかな表面は、既に印刷された材料の上に印刷済み材料の次の層を付着させることに影響を与えるのに（例えば、改善するのに）使用され得、及び／又は、印刷済み材料に所望の形状を与えることができる。実例では、底面１０４及び／又はノズル側面１０６を、上で考察したＲＭＳ表面粗さのうちの任意のＲＭＳ表面粗さまで研磨することにより、これを行わない場合に形成されることになるような底面１０４及び／又はノズル側面１０６と基部との間の隙間を縮小することができる。

既に考察したように、ノズル１００が、導管１１４を画定する少なくとも１つの導管面１１２を有する。導管面１１２の少なくとも一部分が、概略円筒形状、概略円錐形状、又は任意適切な他の形状を形成することができる。実施例では、導管面１１２が２つ以上の定義可能な表面を有することができる。実例では、導管面１１２が、頂面１０２から又はその近くから延在する第１の導管面１１２ａと、底面１０４から又はその近くから延在する第２の導管面１１２ｂと、を有することができる。第１の導管面１１２ａが中心軸１１６に対して角度θで延在することができ、第２の導管面１１２ｂが中心軸１１６に対して角度αで延在することができる。角度αは角度θより大きくなるように選定され得、角度θは０°より大きくなるように選定され得る（例えば、第１の導管面１１２ａが円筒形状を形成しない）。驚くべきこととして、このような角度θ及びαが導管１１４を通して印刷材料を押すのに必要である力を低下させ、初期の印刷材料から別の印刷材料へ切り替えるときに初期の印刷材料を迅速且つ完全に除去するのを支援することができる。実例では、導管面１１２が、第１の導管面１１２ａ及び第２の導管面１１２ｂに加えて少なくとも１つの追加の導管面（図示せず）を有することができ、ここでは、追加の導管面が、角度θ及びαとは異なる非ゼロ角度で中心軸１１６に対して延在する。追加の導管面が、導管１１４を通して印刷材料を押すのに必要である力をさらに低下させることができる。導管１１４を形成することができる複数の導管面の別の例が、その開示が既に組み込まれている２０２１年４月７日に出願した米国仮特許出願第６３／１７１，７１８号に開示されている。実施例では、導管面１１２が、頂面１０２から又はその近くから底面１０４まで又はその近くまで延在する単一の表面のみを有することができる。

示される実施例では、導管１１４が頂面１０２から底面１０４まで延在する。また、導管１１４は、中心軸１１６に対して概して平行に且つ同軸に延在することができる。しかし、導管１１４が、示される方向とは異なる方向に延在することができることに留意されたい。実例では、導管１１４が中心軸１１６に非平行に延在することができ、及び／又は、中心から外れて位置することができる。実例では、導管１１４が中に湾曲部を有することができる。湾曲部が、頂面１０２からノズル側面１０６まで又はオリフィス１０８の真下ではない底面１０４の位置まで導管１１４を延在させるのを可能にすることができる。導管１１４がノズル１００の中まで延在する手法は、ノズル１００を取り付けるところである基部の通路（例えば、図３Ｂに示される通路３６０）が導管１１４と交差するところの場所によって決定され得る。その理由は、基部の通路及び導管１１４が流体連通されるからである。

実施例では、導管１１４が、１つ又は複数の導管面取り（図示せず）により部分的に画定される。導管面取り（例えば、曲線角部及び／又は移行面）が頂面１０２から導管面１１２まで延在することができ、及び／又は、底面１０４から導管面１１２まで延在することができる。導管面取りが、導管１１４、オリフィス１０８、又は開口部１１０の最大横寸法（例えば、直径）を増大させることができる。導管面取りを用いてオリフィス１０８のところで導管１１４の最大横寸法を増大させることにより、ノズル１００から計量分配される印刷材料のコンシステンシーを向上させることができ（例えば、印刷材料の横寸法のばらつきを最小にすることができ）、それにより印刷材料の解像度を向上させることができる。導管面取りを用いて開口部１１０のところで導管１１４の最大横寸法を増大させることにより、基部の通路から導管１１４の中へ印刷材料を押すのに必要である圧力を低減することができる。

実施例では、導管面１１２ａ、１１２ｂの少なくとも一部分、及び／又は、印刷材料に接触するノズル１００の任意の内部表面（例えば、導管面取り）が、約１００μｍ以下、約９０μｍ以下、約８０μｍ以下、約７０μｍ以下、約６０μｍ以下、約５０μｍ以下、約４０μｍ以下、約３０μｍ以下、約２０μｍ以下、約１０μｍ以下、或いは、約１０μｍから約３０μｍ、約２０μｍから約４０μｍ、約３０μｍから約５０μｍ、約４０μｍから約６０μｍ、約５０μｍから約７０μｍ、約６０μｍから約８０μｍ、約７０μｍから約９０μｍ、又は約８０μｍから約１００μｍの範囲、のＲＭＳ表面粗さを呈するように研磨され得る。導管面１１２及び／又は印刷材料に接触するノズル１００の任意の内部表面を研磨することにより、また特にはその表面粗さを低下させることにより、これらの表面と印刷材料との間の摩擦係数が低下する。摩擦係数が低下することにより、導管１１４を通して印刷材料を押すのに必要となる圧力を低下させることができ、及び／又は、ノズル１００から計量分配される印刷材料のコンシステンシーを向上させることができる。実施例では、導管１１２の少なくとも一部分、及び／又は、印刷材料に接触するノズル１００の内部表面のうちの任意の内部表面が、ノズル１００の研磨された外部表面のＲＭＳ表面粗さより大きいＲＭＳ表面粗さを呈することができる。その理由は、ノズル１００の外部表面はノズル１００の内部表面より容易に研磨され得るからである。

既に考察したように、ノズル１００が最大横寸法Ｄ_Ｎを呈する。ノズル１００がさらに、頂面１０２から底面１０４までで中心軸１１６に平行に測定される最大長さＬ_Ｎを呈する。ノズル１００の最大横寸法Ｄ_Ｎ及び最大長さＬ_Ｎは、約１ｍｍ以上、約２ｍｍ以上、約３ｍｍ以上、約４ｍｍ以上、約５ｍｍ以上、約７．５ｍｍ以上、約１０ｍｍ以上、約１５ｍｍ以上、約２０ｍｍ以上、約２５ｍｍ以上、約３０ｍｍ以上、約８ｍｍ以下、約６ｍｍ以下、約５ｍｍ以下、約４ｍｍ以下、約３ｍｍ以下、約２ｍｍ以下、或いは、約１ｍｍから約１．５ｍｍ、約１．２５ｍｍから約１．７５ｍｍ、約１．５ｍｍから約２ｍｍ、約１．７５ｍｍから約２．２５ｍｍ、約２ｍｍから約２．５ｍｍ、約２．２５ｍｍから約２．７５ｍｍ、約２．５ｍｍから約３ｍｍ、約２．７５ｍｍから約３．２５ｍｍ、約３ｍｍから約３．５ｍｍ、約３．２５ｍｍから約３．７５ｍｍ、約３．５ｍｍから約４ｍｍ、約３．７５ｍｍから約４．２５ｍｍ、約４ｍｍから約４．５ｍｍ、約４．２５ｍｍから約４．７５ｍｍ、約４．５ｍｍから約５ｍｍ、約４．７５ｍｍから約５．５ｍｍ、約５ｍｍから約６ｍｍ、約５．５ｍｍから約７ｍｍ、約６ｍｍから約８ｍｍ、約７ｍｍから約１０ｍｍ、約９ｍｍから約１５ｍｍ、約１０ｍｍから約２０ｍｍ、約１５ｍｍから約２５ｍｍ、又は約２０ｍｍから約３０ｍｍの範囲となるように独立して選定され得る。最大横寸法Ｄ_Ｎ及び長さＬ_Ｎは様々な理由のために選定され得る。実例では、最大横寸法Ｄ_Ｎが、凹部内でのノズル１００の移動を最小にするために、ノズル１００を中に配設するところである基部の凹部の最大横寸法に対応するように（この最大横寸法と等しくなるか、この最大横寸法よりわずかに大きくなるか、又はこの最大横寸法よりわずかに小さくなるように）、選定され得る。実例では、最大長さＬ_Ｎが、基部から頂面１０２が延在する所望の距離に基づいて選定され得る。実例では、最大横寸法Ｄ_Ｎ及び最大長さＬ_Ｎがオリフィス１０８の最大横寸法に基づいて選定され得る。その理由は、オリフィス１０８の最大横寸法を増大させることにより、最大横寸法Ｄ_Ｎ及び最大長さＬ_Ｎを増大させることができるからである。実例では、最大横寸法Ｄ_Ｎ及び最大長さＬ_Ｎが頂面１０２の表面積に基づいて選定され得る。その理由は、頂面１０２の表面積を増大させることにより、最大横寸法Ｄ_Ｎ及び最大長さＬ_Ｎを増大させることができるからである。実例では、最大横寸法Ｄ_Ｎ及び最大長さＬ_Ｎが、非垂直であるノズル側面１０６のパーセンテージ、及び、中心軸１１６に対してノズル側面１０６の非垂直部分が延在する角度φに基づいて選定され得る。

図２が、実施例による、図１Ａ及び１Ｂに示されるノズル１００をＰＣＤから作製するための方法の実施例の概略図である。図２に示される方法が本明細書で開示されるノズルのうちの任意のノズルを形成するのに使用されることに留意されたい。図２を参照すると、集団のダイヤモンド粒子２２０が提供される。ダイヤモンド粒子２２０が、約４０μｍ以下、約３０μｍ以下、約２０μｍ以下、約１０μｍから約１８μｍ、又は約１５μｍから約１８μｍなどの、約５０μｍ以下の平均粒径を呈することができる。いくつかの実施例では、ダイヤモンド粒子２２０の平均粒径が、約２μｍから約５μｍ又はサブミクロンなどの、約１０μｍ以下であってよい。ダイヤモンド粒子２２０の平均粒径は、それにより形成されるノズルの容積減少を最小にするように選定され得る。例えば、ノズルの導管を通って流れる印刷材料によりダイヤモンド砥粒の一部が外れる可能性があり、それによりノズルの容積減少（つまり、摩耗）が生じることが分かっている。容積減少を最小にするために、ダイヤモンド粒子２２０が、１つの又はいくつかのダイヤモンド砥粒が外れることでノズルのボリュームに対して無視できる程度の影響しか与えないようにするために、４０μｍ未満の平均粒径を呈するように選定され得る。しかし、ダイヤモンド粒子２２０の平均粒径を縮小することが容積減少をさらに制限することができ、したがって、ダイヤモンド粒子２２０が、２０μｍ未満又は１０μｍ未満などの、有意に４０μｍ未満である平均粒径を呈するように選定され得る、ことに留意されたい。

実施例では、ダイヤモンド粒子２２０が、比較的大きいサイズ及び少なくとも１つの比較的小さいサイズを含むことができる。本明細書で使用される場合の「比較的大きい」及び「比較的小さい」は、少なくとも２倍で異なる粒径（例えば、３０μｍ及び１５μｍ）を意味する（任意の適切な方法による）。種々の実施例によると、集団のダイヤモンド粒子２２０が比較的大きいサイズ（例えば、３０μｍ、２０μｍ、１５μｍ、１２μｍ、１０μｍ、８μｍ）を呈する部分、及び、少なくとも１つの比較的小さいサイズ（例えば、６μｍ、５μｍ、４μｍ、３μｍ、２μｍ、１μｍ、０．５μｍ、０．５μｍ未満、０．１μｍ、０．１μｍ未満）を呈する別の部分を含むことができる。一実施例では、集団のダイヤモンド粒子２２０が、約１０μｍから約４０μｍの間の比較的大きいサイズを呈する部分、及び、約１μｍから約４μｍの間の比較的小さいサイズを呈する別の部分を含むことができる。いくつかの実施例では、集団のダイヤモンド粒子２２０が、限定しないが、３つ以上の異なるサイズ（例えば、１つのサイズが比較的大きいサイズであり、２つ以上のサイズが比較的小さいサイズである）を含むことができる。焼結後（ａｓ－ｓｉｎｔｅｒｅｄ）のダイヤモンド砥粒サイズが、粒成長、ダイヤモンド粒子破砕（ｄｉａｍｏｎｄ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ）、などの様々な異なる物理的プロセスのために、別の炭素源から提供される炭素（例えば、金属溶媒触媒中の溶解炭素）のために、又は上記の組み合わせのために、焼結前の集団のダイヤモンド粒子の平均粒径とは異なる可能性があることに留意されたい。

集団のダイヤモンド粒子２２０が、組立体２２６を形成するためにサブストレート２２４の界面２２２に隣接するように配置される。サブストレート２２４が、限定しないが、鉄、ニッケル、コバルト、又はその合金と接合された、炭化タングステン、炭化チタン、炭化クロム、炭化ニオブ、炭化タンタル、炭化バナジウム、或いは、その組み合わせなどの、接合炭化物を含むことができる。例えば、一実施例では、サブストレート２２４がコバルト接合炭化タングステンを含む。サブストレート２２４が、限定しないが、概略円筒形構成又は別の選択された構成であってよい。図２が実質的に平坦であるサブストレート２２４の界面２２２を示すが、界面２２２は、溝付き界面、山付き界面、又は他の非平坦界面などの、選択された非平坦トポグラフィを呈することもできる。

組立体２２６が、集団のダイヤモンド粒子２２０を焼結するように構成された触媒をさらに有する。触媒が、集団のダイヤモンド粒子２２０に隣接して配置される薄いホイル又はプレートとして、集団のダイヤモンド粒子２２０と混合される特定の形態で提供され得るか、サブストレート２２４から提供され得るか（例えば、サブストレート２２４が、金属溶媒触媒を含む接合炭化物のサブストレートである）、或いは、これらの組み合わせとして提供され得る。実施例では、触媒が金属溶媒触媒（例えば、鉄、ニッケル、コバルト、又はその合金）を含む。実施例では、触媒が、アルカリ金属炭酸塩（例えば、Ｌｉ、Ｎａ、及びＫの１つ又は複数の炭酸塩）、１つ又は複数のアルカリ土類金属炭酸塩（例えば、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、及びＢａの１つ又は複数の炭酸塩）、硫酸塩（例えば、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、及びＢａの１つ又は複数の硫酸塩）、水酸化物（例えば、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、及びＢａの１つ又は複数の水酸化物）、リン元素及び／又はその誘導体、塩化物（例えば、Ｌｉ、Ｎａ、及びＫの１つ又は複数の塩化物）、元素硫黄及び／又はその誘導体、多環芳香族炭化水素（例えば、ナフタレン、アントラセン、ペンタセン、ペレリン、コロネン、又は上記の組み合わせ）及び／又はその誘導体、塩素化炭化水素及び／又はその誘導体、半導体物質（例えば、ゲルマニウム又はゼラニウム合金）、並びに上記の組み合わせ、のうちの１つ又は複数から選択された少なくとも１つの非金属触媒を含む。実例では、触媒が、１つ又は複数の金属溶媒触媒及び１つ又は複数の非金属触媒を含む。

集団のダイヤモンド粒子２２０を効率的に焼結するために、組立体２２６が、耐熱金属缶、グラファイト構造、パイロフィライト、及び／又は、セル組立体を形成するための他の適切な圧力伝達構造などの、圧力伝達媒体の中に封入され得る。ＰＣＤを製造するのに使用されるための適切なガスケット材料及びセル構造の例が、参照により各々のその全体が本明細書に組み込まれている米国特許第６，３３８，７５４号及び米国特許第８，２３６，０７４号に開示されている。適切な圧力伝達材料の別の例が、南アフリカ共和国のＷｏｎｄｅｒｓｔｏｎｅ Ｌｔｄ．から市販されているパイロフィライトである。

圧力伝達媒体及び集団のダイヤモンド粒子２２０を中に含むセル組立体２２６が、触媒存在下でダイヤモンド粒子２２０を一度に焼結するのに、及び、触媒によって占有される間質性領域を画定する接合ダイヤモンド砥粒（ｂｏｎｄｅｄ ｄｉａｍｏｎｄ ｇｒａｉｎ）を含むＰＣＤテーブル２２８を形成するのに十分である時間にわたって、少なくとも約１０００℃（例えば、約１１００℃から約２２００℃、又は約１２００℃から約１４５０℃）の温度で、及び、少なくとも約７．５ＧＰａ（例えば、約７．５ＧＰａから約１５ＧＰａ、少なくとも約８．０ＧＰａ、少なくとも約９．０ＧＰａ、少なくとも約１０．０ＧＰａ、少なくとも約１１．０ＧＰａ、少なくとも約１２ＧＰａ、又は少なくとも約１４ＧＰａ）の圧力伝達媒体内での圧力で、超高圧プレスを使用するＨＰＨＴプロセスを受ける。ＨＰＨＴプロセスが、サブストレートに接着したＰＣＤテーブル２２８を有するＰＣＤコンパクト（ＰＤＣ）２３０を形成することができる。ＨＰＨＴプロセス中、触媒が液化することができ、触媒がダイヤモンド砥粒２２０の外側に配設される場合には触媒が集団のダイヤモンド粒子２２０に浸入することができる。触媒が集団のダイヤモンド粒子２２０の隣接するダイヤモンド粒子の間での成長を促進し、それにより、接合ダイヤモンド砥粒の間に間質的に配設された浸入触媒を有する一塊の接合ダイヤモンド砥粒からなるＰＣＢテーブル２２８を形成する。例えば、サブストレート２２４がコバルト接合炭化タングステンのサブストレートである場合、サブストレート２２４からのコバルトが液化されて集団のダイヤモンド粒子２２０に浸入することができ、ＰＣＤテーブル２２８の形成に触媒作用を及ぼす。

本明細書で開示されるＨＰＨＴプロセスで採用される圧力値は、セル組立体２２６の外側部分には圧力を加えずに、超高圧プレスを使用する圧力の適用での室温（例えば、約２５℃）における圧力伝達媒体の中の圧力を意味する。焼結温度での圧力伝達媒体の中の実際の圧力はわずかに高い可能性がある。超高圧プレスは、ＰｂＴｅ、タリウム、バリウム、又はビスマスなどの、既知の圧力で構造を変化させる少なくとも１つの較正物質を圧力伝達媒体内に埋め込むことにより、室温で較正され得る。さらに、任意選択で、その相変化のために少なくとも１つの較正物質の両端で抵抗値の変化が測定され得る。例えば、ＰｂＴｅは室温において約６．０ＧＰａで相変化を呈し、ビスマスは室温において約７．７ＧＰａで相変化を呈する。適切な圧力較正手法の例が、Ｇ．Ｒｏｕｓｓｅ、Ｓ．Ｋｌｏｔｚ、Ａ．Ｍ．Ｓａｉｔｔａ、Ｊ．Ｒｏｄｒｉｇｕｅｚ－Ｃａｒｖａｊａｌ、Ｍ．Ｉ．ＭｃＭａｈｏｎ、Ｂ．Ｃｏｕｚｉｎｅ、及びＭ．Ｍｅｚｏｕａｒ、「Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｐｈａｓｅ ｏｆ ＰｂＴｅ ａｔ Ｈｉｇｈ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ」、Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗ Ｂ：Ｃｏｎｄｅｎｓｅｄ Ｍａｔｔｅｒ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｐｈｙｓｉｃｓ、７１、２２４１１６（２００５年）、並びに、Ｄ．Ｌ．Ｄｅｃｋｅｒ、Ｗ．Ａ．Ｂａｓｓｅｔｔ、Ｌ．Ｍｅｒｒｉｌｌ、Ｈ．Ｔ．Ｈａｌｌ、及びＪ．Ｄ．Ｂａｒｎｅｔｔ、「Ｈｉｇｈ－Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ： Ａ Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗ」、Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．Ｒｅｆ．Ｄａｔａ、１、３（１９７２年）に開示されている。

他の実施例では、実施例によるＰＣＤテーブル２２８が、ＨＰＨＴ焼結プロセスを使用して別個に形成され得、その後で、限定しないが、ろう付け、別個のＨＰＨＴ接着プロセスを使用すること、又は任意適切な他の接合手法により、サブストレート２２４の界面２２２に接着され得る。別の実施例では、サブストレート２２４が、別個に形成されたＰＣＤテーブル２２８の上での化学蒸着を介してバインダーレスカーバイド（例えば、炭化タングステン）を付着させることにより、形成され得る。

本明細書で開示される実施例のうちの任意の実施例で、触媒（例えば、金属溶媒触媒）の実質的にすべて又は選択される一部がＰＣＤテーブル２２８から除去され得る（例えば、洗脱を介して）。実施例では、ＰＣＤテーブル２２８の中の金属溶媒触媒が少なくとも１つの外側作業面（例えば、ＰＣＤテーブル２２８の作業面及び／又は側壁作業面）から選択される深さまでにおいて除去され得、その結果、間質性領域の一部分のみが金属溶媒触媒によって占有される。例えば、作業面から選択される深さまでにおいて、ＰＤＣ２３０の中のこのようにして形成されたＰＣＤテーブル２２８から金属溶媒触媒の実質的にすべて又は選択された一部が除去され得る。

別の実施例では、ＰＣＤテーブル２２８が、第１のＨＰＨＴプロセスにおいて開示された実施例のうちの任意の実施例に従って作製され得、接合ダイヤモンド砥粒の間の間質性領域から金属溶媒触媒の実質的にすべてを除去するために洗脱を施され、次いで、第２のＨＰＨＴプロセスにおいてサブストレートに接着され得る。第２のＨＰＨＴプロセスでは、例えば接合炭化物のサブストレートなどからの溶浸材が、金属溶媒触媒を取り除いたところである間質性領域の中に浸入することができる。例えば、溶浸材は、コバルト接合炭化タングステンのサブストレートから流れるコバルトであってよい。一実施例では、第１及び／又は第２のＨＰＨＴプロセスが少なくとも約７．５ＧＰａの圧力で実施され得る。一実施例では、溶浸材が、第２のＨＰＨＴプロセスの後で行われる第２の酸洗脱プロセスを使用して、浸入したところのＰＣＤテーブル２２８から洗脱され得る。

実施例では、ＰＣＤテーブル２２８がバインダーレスＰＣＤテーブルであってよい。バインダーレスＰＣＤテーブルは、触媒などの添加物を有するか又は有さない集団のダイヤモンド粒子をプレス加工することによって形成され得る。ダイヤモンド粒子は、金属溶媒触媒を一切存在させずにプレス加工される。例えば、集団のダイヤモンド粒子はコバルト接合炭化タングステンのサブストレートの上に配設されない可能性がある。バインダーレスＰＣＤテーブルは、本明細書で開示される圧力及び温度のうちの任意の圧力及び温度を使用してプレス加工され得る。

実施例では、示されるように、サブストレート２２４がＰＣＤテーブル２２８から除去され得るか又は他のかたちで脱着され得る。例えば、サブストレート２２４は、サブストレート２２４を研削するか又はサブストレート２２４を酸で溶解させることにより、ＰＣＤテーブル２２８から除去され得る。示されない実施例では、サブストレート２２４の少なくとも一部分がＰＣＤテーブル２２８から除去され得るか又は他のかたちで脱着され得る。このような実施例では、サブストレート２２４が、ＰＣＤテーブル２２８から形成されたノズルの一部分を形成することができる。

ＰＣＤテーブル２２８及び任意選択のサブストレート２２４の一部分が１つ又は複数のノズル２００を形成するために除去され得る。例えば、ＰＣＤテーブル２２８及び任意選択のサブストレート２２４の一部分が、１個、２個、３個、４個、５個、６個、７個、８個、９個、１０個、１１個、１２個、１３個、１４個、１５個、１６個、１７個、１８個、１９個、２０個の、又は２０個より多いノズル２００を形成するために、除去され得る。ＰＣＤテーブル２２８及び任意選択のサブストレート２２４から形成されるノズル２００の数は、ＰＣＤテーブル２２８のサイズ（例えば、最大横寸法及び厚さ）、ＰＣＤテーブル２２８の形状、サブストレート２２４によりノズル２００の一部を形成するか否か、ノズル２００のサイズ、及びノズル２００の形状、に基づいて決定され得る。ＰＣＤテーブル２２８及び任意選択のサブストレート２２４から形成されるノズル２００は、限定しないが、本明細書で開示されるノズルの任意の１つ又は複数の構造部と等しいか又は実質的に同様である１つ又は複数の構造部を有することができる。

実施例では、ＰＣＤテーブル２２８及び任意選択のサブストレート２２４のこれらの一部分がレーザーを使用して除去され得る。このような実施例では、レーザーが、ＰＣＤテーブル２２８及び任意選択のサブストレート２２４の１つ又は複数の表面に向かって複数のレーザーパルスを放射することができる。レーザーパルスは、１つ又は複数の層においてＰＣＤテーブル２２８を除去するように選定され得る。このレーザー・アブレーション・プロセスは以下のうちの少なくとも１つを達成することができる：ＰＣＤテーブル２２８から複数のノズル２００を形成すること（例えば、同時に又は実質的に同時に）、外側構造部（例えば、頂面、底面、ノズル側面など）を形成すること、ノズル２００の内部構造部（例えば、導管）を形成すること、又は、ノズル２００の表面を研磨すること。ＰＣＤテーブル２２８の一部分を除去するのに使用され得るレージング方法の例が、参照によりその開示の全体が本明細書に組み込まれている２０１８年１月１０日に出願した米国特許出願第１６／０８４，４６９号に開示されている。

実施例では、ＰＣＤテーブル２２８及び任意選択のサブストレート２２４のこれらの一部分が、研削、ラッピング、レーザー・アブレーション、放電加工（例えば、ワイヤ放電加工）、上記の組み合わせ、又は、任意の他の機械加工手法、のうちの１つ又は複数を使用して除去され得る。レージングとは異なり、研削、ラッピング、及び放電加工などのいくつかの機械加工手法は、ダイヤモンドの硬さにより高い耐摩耗性（ｈｉｇｈ ｗｅａｒ）を呈すること、ノズル２００のすべての一体に形成することが不可能であること（例えば、単一のプロセスで）、ノズル２００の外部構造部及び内部構造部の両方を形成することは不可能であること、又は、ノズル２００の表面を研磨することが不可能であること、のうちの少なく１つの可能性がある。実施例では、ＰＣＤテーブル２２８及び任意選択のサブストレート２２４のこれらの一部分が、レージングを使用して、及び、研削、ラッピング、放電加工、又は任意の他の機械加工手法、のうちの１つ又は複数を使用して、除去され得る。

再び図１Ａ及び１Ｂを参照すると、既に考察したように、ノズル１００が、ＰＣＤの代わりに又はＰＣＤに加えて、ＰｃＢＮから少なくとも部分的に形成され得る。より一般的には、本明細書で開示されるノズルが、限定しないが、１つ又は複数の超硬材料（例えば、ＰＣＤ、ＰＣＢＮ、シリコンカーバイド、又は炭化タングステンの硬さを超える硬さを有する任意の材料）を含むことができる。例えば、ノズル１００が、ＰＣＤの硬さ及び熱伝導性と同等であるＰｃＢＮの硬さ及び熱伝導性のために、ＰｃＢＮから少なくとも部分的に形成されてもよい。ＰｃＢＮから形成されるノズルはノズル１００の摩耗を低減することができ、ノズル１００の寿命を延ばすことができ、摩耗性印刷材料と共にノズル１００を使用するのを可能にすることができ、ノズル１００使用して形成された印刷材料のコンシステンシーを向上させることができる。ＰｃＢＮはＰＣＤより高い熱的安定性を呈することができ、それにより、ノズル１００がＰＣＤを含む場合よりも高い温度まで、ＰｃＢＮから形成されたノズル１００を加熱することが可能となる。例えば、ＰＣＤは、ＰＣＤが金属溶媒触媒を含む場合に７００℃を超える温度まで加熱されるときに熱劣化を呈する可能性があり、ＰｃＢＮは、実質的に劣化することなく７００℃を超える温度まで加熱され得る。

示される実施例では、ノズル１００のすべてがＰｃＢＮから形成される。ノズル１００のすべてをＰｃＢＮから形成することによりノズル１００の製造をより容易なものとすることができる。その理由は、ＰｃＢＮを別の材料に取り付けること及びノズル１００の摩耗特性を改善することの必要性がないからである。別の実施例では、ノズル１００の一部分のみがＰｃＢＮから形成される。ノズル１００の一部分のみをＰｃＢＮから形成することによりノズル１００の成形及び機械加工をより容易なものとすることができる。その理由は、ノズル１００の他の材料がＰｃＢＮより低い硬さを有する可能性があるからである。しかし、ノズル１００の一部分のみをＰｃＢＮから形成することは、ＰｃＢＮを別の材料に接着することが必要となる可能性があり、それによりノズル１００の製造の複雑さが増す。さらに、ノズル１００の一部分がＰｃＢＮより低い硬さの材料を含む（又は、そのような材料から形成される）という事実により、このより低い硬さの材料を含む（又は、そのような材料から形成される）ノズル１００の部分の摩耗が増大する可能性があり、それによりノズル１００の寿命が短くなる。実例では、ノズル１００の一部分のみがＰｃＢＮを含む場合、導管面１１２の少なくとも一部分、また特には、導管面１１２のこの一部分及びオリフィス１０８に隣接するノズル１００の任意の他の内部表面がＰｃＢＮによって画定される。このような実例では、ＰｃＢＮがより低い硬さの材料と比較してオリフィス１０８の摩耗を低減することができ、それにより、ノズル１００の全体をより低い硬さの材料から形成する場合と比較して、ノズル１００から計量分配される印刷材料のコンシステンシーを維持することができる。

ＰｃＢＮは、約１０００℃から約１４５０℃の温度及び約５ＧＰａから約１４ＧＰａの圧力などの、上で考察したものと同じ温度及び圧力のうちの任意の温度及び圧力で窒化ホウ素を加熱することによって形成され得る。ＰｃＢＮのための触媒は、例えば、アルカリ金属、アンチモン、鉛、錫、リチウム、マグネシウム、及び窒化物を含む。ＰｃＢＮを形成した後、ＰＣＤに関連して上で考察したものと同じ手法を使用して、１つ又は複数のノズルがそこから形成され得る。例えば、ノズルが、レージング、研削、ラッピング、放電加工、又は任意適切な他の機械加工手法によって形成され得る。

本明細書で開示されるノズルが基部に固定され得る。図３Ａが、実施例による、本明細書で開示されるノズルのうちの任意のノズルを受けるように構成された基部３３２の等角図である。図３Ｂが、平面３Ｂ－３Ｂに沿う基部３３２の概略断面図である。基部３３２が、ノズル（図示せず）を受けるように構成されたノズル部分３３４と、基部３３２をプリンティング・デバイス（図示せず）に取り付けるように構成された取り付け部分３３６と、を有する。基部３３２が、任意選択で、ノズル部分３３４と取り付け部分３３６との間にある中間部分３３８を有することができる。

基部３３２のノズル部分３３４が、ノズルを受けるように構成された凹部３４０を画定する。凹部３４０が、ノズルの底面に当接されるように構成された基部接触面３４２により部分的に画定される。基部接触面３４２が、ノズルの底面の表面トポグラフィに概して対応する表面トポグラフィを呈することができる。基部接触面３４２及び底面の対応する表面トポグラフィが、ノズルと基部３３２との間での印刷材料のリークを防止することができるか又は少なくとも妨げることができる。凹部がさらに、少なくとも１つの凹部側面３４４により部分的に確定される。凹部側面３３４がノズルのオリフィスを外部に露出する（例えば、基部３３２によって覆われないようにする）のを可能にする凹部開口部３４６を画定することができ、ノズルの一部分を基部３３２から延在させるのを可能にすることができる。言い換えると、凹部側面３３４が、ノズルの頂面の少なくとも一部分（例えば、すべて）に当接されたり又は覆ったりしないように構成され得る。実施例では、凹部側面３４４が、基部がノズルにスエージ加工されるように構成されているがスエージ加工プロセスがまだ行われていない場合に、ノズルのノズル側面の形状に対応する形状を呈さない可能性がある。実施例では、凹部側面３４４が、基部３３２をスエージ加工した後などでは（後でより詳細に考察するように）、又は、中空スリーブ（図９に示される）を使用して基部３３２に対してノズルが固定された後などでは、ノズルのノズル側面の形状に対応する形状を呈することができ、それにより凹部側面３４４とノズルのノズル側面との間での印刷材料のリークを防止するか又は少なくとも妨げる。凹部３４０が、任意選択で、基部接触面３４２と凹部側面３４４との間を延在する少なくとも１つの面取り面（図示せず）を有することができる。面取り面が、ノズルが底面とノズルのノズル側面との間を延在する面取りを有する場合に、ノズルの面取りに当接されるように構成され得る。

ノズル部分３３４が、ノズル部分３３４の残りの部分（例えば、先細表面３５０又は握持構造部３５２）から延在する少なくとも１つの壁３４８を有することができる。壁３４８が凹部側面３４４の少なくとも一部分を形成する。壁３４８が、スエージ加工を介して基部３３２によりノズルをそこに固定するのを可能にするように構成される。例えば、壁３４８が初期状態において垂直であってよいか又は他のかたちで方向付けられ得、その結果、凹部開口部３４６の横寸法がノズルを凹部３４０内に適切に配置するのに十分な幅となる（例えば、ノズルの底面が基部接触面３４２に当接される）。いくつかの実施例では、壁３４８が実質的に円筒形のジオメトリを呈することができる。壁３４８がさらに内側に曲げられるように構成され得、それにより凹部開口部３４６の横寸法を縮小することができ、その結果、凹部開口部３４６の横寸法が、凹部開口部３４６を通してノズルを通過させるのに十分な幅ではなくなる。したがって、壁３４８を内側に曲げることによりノズルが基部３３２に固定される。壁３４８がさらに、凹部側面３４４をノズルのノズル側面に当接させることになるように、内側に曲げられ得る。

ノズル部分３３４が、凹部開口部３４６及び／又は壁３４８から外側に延在する先細表面３５０を有することができる。先細表面３５０が、１つ又は複数の円錐表面及び／又は曲線面を有することができる。先細表面３５０が基部３３２の長手方向軸３４９（例えば、中心軸）に対して垂直ではなく、代わりに、基部３３２の取り付け部分３３６の方に向かって少なくともわずかに角度を付けられ、及び／又は湾曲している。先細表面３５０が基部３３２が印刷材料に接触するのを防止することができるか、又は、少なくとも、基部３３２が非先細表面を含む場合よりも、その可能性を低下させることができる。

ノズル部分３３４が、基部３３２をプリンティング・デバイスに取り付けたり脱着したりするのを支援するように構成された１つ又は複数の握持構造部３５２を有することができる。実施例では、ノズル部分３３４が、プリンティング・デバイスにねじ式に取り付けられるように構成される。このような実施例では、握持構造部３５２が、概略正方形、六角形（示されるように）、又は、フィンガ、プライヤー、レンチ、ソケット、又は他の工具を用いてノズル部分３３４の一部分を握持して捻じるのを可能にする他の適切な形状を有することができる。別法として、握持構造部３５２が、同様にフィンガ、プライヤー、又は他の工具を用いてノズル部分３３４を握持するのを可能にする１つ又は複数のテクスチャード加工された表面又は高摩擦材料を有することができる。

既に考察したように、基部３３２が取り付け部分３３６を有する。取り付け部分３３６が、基部３３２をプリンティング・デバイスに取り付けるように構成される。実施例では、示されるように、取り付け部分３３６が、プリンティング・デバイスにねじ式に取り付けられるように構成される。このような実施例では、取り付け部分３３６が、１つ又は複数の螺旋ねじ山３５４及び／又は１つ又は複数の螺旋凹部３５６を画定することができる。実施例では、取り付け部分３３６が磁石を有することができるか、ピンを受けるように構成された凹部を有することができるか、プリンティング・デバイスに圧入されるように、プリンティング・デバイスにろう付けされるように、プリンティング・デバイスにはんだ付けされるように、プリンティング・デバイスに接着剤により取り付けられるように、又は、任意適切な他の手法を使用してプリンティング・デバイスに取り付けられるように、構成され得る。いくつかの実施例では、基部３３２が、クイックコネクト・カップリング機構を使用してプリンティング・デバイスに取り付けられ得る。実施例では、基部３３２が、基部３３２に可逆的に取り付けられるように構成され得る。このような実施例では、基部３３２が、基部３３２又はプリンティング・デバイスを実質的に損傷させることなく印刷デバイスに取り付けられたり脱着されたりされ得る。基部３３２をプリンティング・デバイスに可逆的に取り付けることにより、多様なノズル組立体（例えば、多様なサイズのオリフィスを有するノズル組立体）と共にプリンティング・デバイスを使用するのを又は摩耗したノズル組立体を交換するのを可能にする。実施例では、基部３３２が、基部３３２に可逆的に取り付けられるように構成され得る。

基部３３２が、通路３６０を画定する少なくとも１つの通路表面３５８を有する。通路３６０が、ノズルの導管（例えば、導管の開口部）から基部の外側部分まで延在するように構成される。通路３６０が、プリンティング・デバイスに対して基部３３２が取り付けられている場合に、プリンティング・デバイスの印刷材料源（例えば、別の導管又はタンク）に流体連通され得る。したがって、印刷材料源からの印刷材料が、印刷材料源から通路３６０を通ってノズルの導管まで流れることができる。実施例では、通路３６０が基部３３２内の中心に位置し、基部接触面３４２から取り付け部分３３６の対向する表面まで延在する。しかし、通路３６０が中心から外れて位置してもよく、基部接触面ではない表面又は部分から延在してもよく、或いは、印刷材料源の位置及び／又はノズルの導管の開口部の位置に応じて別の経路を画定することもできる。

既に考察したように、本明細書で開示されるノズルのうちの任意のノズルが、スエージ加工を介して、本明細書で開示される基部のうちの任意の基部に固定され得る。図４Ａ及び４Ｂが、実施例による、それぞれ、スエージ加工の前及びスエージ加工の後である、ノズル４００及び基部４３２を有するノズル組立体４６２の概略断面図である。本明細書で別途開示される場合を除き、ノズル４００及び基部４３２が、限定しないが、それぞれ、本明細書で開示されるノズル及び基部の任意の１つ又は複数の構造部と等しいか又は実質的に同様である１つ又は複数の構造部を有することができる。図４Ａを参照すると、初期のスエージ加工前の状態である基部４３２が提供され得る。基部４３２が、基部４３２の壁４４８が内側に曲げられていないときの初期のスエージ加工前の状態にある（例えば、壁４４８が実質的に垂直に延在する）。基部４３２を提供した後、ノズル４００が基部４３２の凹部４４０内に配設され得、その結果、ノズル４００の底面４０４が基部接触面４４２に当接される。

ノズル４００を凹部４４０内に配設した後、基部４３２がスエージ加工され得、それによりノズル４００を基部４３２に固定する。基部４３２をスエージ加工することが、壁４４８に対してダイスを押圧することを含むことができる。壁４４８に対してダイスを押圧することにより壁４４８を内側に押圧することができ、それにより、凹部開口部４４６を通ってノズル４００が通過することができなくなるまで凹部開口部４４６の横寸法を縮小する。ダイスがさらに、ノズル４００のノズル側面４０６に対して凹部側面４４４を接触させるのに十分な程度で壁４４８を内側に変形させることができる。

図４Ｂが、基部４３２がスエージ加工された後のノズル組立体４６２を示している。示されるように、基部４３２をスエージ加工することによりノズル４００が基部４３２に固定される。その理由は、凹部開口部４４６（図４Ｂでは符号を付されない）（ノズル４００によって占有される）の縮小した横寸法が凹部４４０（図４Ｂでは符号を付されない）（ノズル４００によって占有される）内でノズル４００を維持し、基部４３２に対してノズル４００を変位させるのを防止する、からである。さらに、基部４３２をスエージ加工することにより、基部接触面４４２に対してノズル４００の底面４０４を押圧すること及び／又はノズル４００のノズル側面に対して凹部側面４４４を押圧することが可能となり、それによりこれらの表面の間で印刷材料がリークするのを防止する。

既に上で考察したように、ノズル４００の頂面４０２が基部４３２の上方で距離ｄで延在する。基部４３２の上方で頂面４０２を延在させることにより、基部４３２が印刷済み材料に接触又は干渉して、印刷済み材料を不鮮明にするか、変位させるか、又は他のかたちで悪影響を及ぼす可能性が低下する。実施例では、距離ｄが、約０．１ｍｍ超、約０．５ｍｍ超、約１ｍｍ超、約１．５ｍｍ超、約２ｍｍ超、約２．５ｍｍ超、約３ｍｍ超、約３．５ｍｍ超、約４ｍｍ超、約５ｍｍ超、或いは、約０．１ｍｍから約０．５ｍｍ、約０．２５ｍｍから約０．７５ｍｍ、約０．５ｍｍから約１ｍｍ、約０．７５ｍｍから約１．２５ｍｍ、約１ｍｍから約１．５ｍｍ、約１．２５ｍｍから約１．７５ｍｍ、約１．５ｍｍから約２ｍｍ、約１．７５ｍｍから約２．２５ｍｍ、約２ｍｍから約２．５ｍｍ、約２．２５ｍｍから約２．７５ｍｍ、約２．５ｍｍから約３ｍｍ、約２．７５ｍｍから約３．２５ｍｍ、約３ｍｍから約３．５ｍｍ、約３．２５ｍｍから約３．７５ｍｍ、約３．５ｍｍから約４ｍｍ、約３．７５ｍｍから約４．５ｍｍ、又は約４ｍｍから約５ｍｍの範囲となるように選定され得る。実施例では、式ｄ／Ｌ_Ｎを使用して計算される最大長さＬ_Ｎ（図１Ｂに示される）に対しての距離ｄの比が、約０．１から約０．３、約０．２から約０．４、約０．３から約０．５、約０．４から約０．６、約０．５から約０．７、約０．６から約０．８、又は約０．７から約０．９である。距離ｄ、及び最大長さＬ_Ｎに対しての距離ｄの比は、ノズル４００の最大長さＬ_Ｎ（図１Ｂに示される）、非垂直であるノズル側面４０６のパーセンテージ、ノズル４００の中心軸に対してのノズル４００の非垂直部分の角度、及び、印刷材料の形状の所望される精度、に基づいて選定され得る。

実施例では、基部をスエージ加工することが、複数の段階のスエージ加工プロセスで実施され得る。複数の段階のスエージ加工プロセスが、スエージ加工プロセス中に基部の壁が故障する（例えば、割れる）可能性を低下させることでノズルを基部により良好に固定することができ、及び／又は、ノズルのノズル側面に対して凹部側面をより良好に接触させることができる、と現在考えられている。図５Ａ及び５Ｂが、実施例による、複数の段階のスエージ加工プロセスの概略図である。図５Ａを参照すると、ノズル５００及び基部５３２を有するノズル組立体５６２が提供される。本明細書で別途開示される場合を除いて、ノズル５００及び基部５３２が、限定しないが、それぞれ、本明細書で開示されるノズル及び基部の任意の１つ又は複数の構造部と等しいか又は実質的に同様である１つ又は複数の構造部を有することができる。ノズル組立体５６２が、ノズル組立体５６２を保持するように及び任意選択でノズル組立体５６２をモールドの中へ押圧するように構成された支持体５６０によって保持され得る。

複数の段階のスエージ加工プロセスが、まず、第１のダイス５６４を提供すること、及び、第１のダイス５６４を用いて壁５４８を成形することを含む。第１のダイス５６４が、基部５３２の壁５４８に対して押圧されるように及び基部５３２の壁を成形するように構成された１つ又は複数の第１のダイス表面５６６を有する。第１のダイス表面５６６が比較的垂直である（第２のダイス５６８の１つ又は複数の第２のダイス表面５７０に対して）。比較的垂直である第１のダイス表面５６６が壁５４８を短い距離だけ内側に曲げ、その結果、壁５４８が第１の先細表面を呈するようになる。壁５４８が第１の先細形状を呈する場合、壁５４８がノズル５００のノズル側面５０６に完全には接触しない可能性がある。第１のダイス表面５６６が壁５４８を短い距離だけ内側に曲げることにより、第１のダイス表面５６６を用いて壁５４８を成形することにより壁５４８が故障する可能性が低くなる。

図５Ｂを参照すると、第１のダイス５６４を用いて壁５４８を成形した後、複数の段階のスエージ加工プロセスが、第２のダイス５６８を提供すること、及び、第２のダイス５６８を用いて壁５４８を成形することを含む。第２のダイス５６８が、基部５３２の壁５４８に対して押圧されるように及び基部５３２の壁５４８を成形するように構成された１つ又は複数の第１のダイス表面５７０を有する。第２のダイス表面５７０は第１のダイス５６４の第１のダイス表面５６６より垂直ではない（例えば、図１Ｂに示される中心軸１１６であるノズル５００の中心軸との平行からより逸脱している）。したがって、第２のダイス表面５７０が第１のダイス表面５６６より壁５４８を内側に曲げ、その結果、壁５４８が第２の先細形状を呈するようになる。第２の先細形状は第１の先細形状より垂直ではなくてよい。第２のダイス表面５７０は、壁５４８が第２の先細形状を呈する場合に壁５４８の凹部側面のうちの少なくとも１つをノズル５００のノズル側面５０６の少なくとも一部分に接触させることになるように又はノズル５００を凹部５４０から離れるのを不可能にするように、十分な程度で壁５４８を曲げることができる。図５Ａ及び５Ｂに関連して２段階のプロセスとして描かれているが、スエージ加工プロセスは２段階より多い段階で実施されてもよく、又は上で示されるように、単一段階のプロセスで行われてもよい。

本明細書で開示されるノズル及びノズル組立体が、ノズルと基部との間での印刷材料のリークを防止するか又は少なくとも妨げるように構成された１つ又は複数のリーク防止構造部を有することができる。図６が、実施例による、リーク構造部を有するノズル組立体６６２の分解等角図である。本明細書で別途開示される場合を除いて、ノズル組立体６６２が、限定しないが、本明細書で開示されるノズル組立体の任意の１つ又は複数の構造部に等しいか又は実質的に同様である１つ又は複数の構造部を有することができる。例えば、ノズル組立体６６２が、１つ又は複数の態様においてそれぞれ本明細書で開示されるノズル及び基部のうちの任意のものと同様であるノズル６００及び基部６３２を有することができる。基部６３２が、ノズル６００を受けるように構成された凹部６４０を画定する。実施例では、示されるように、基部６３２が、スエージ加工を介してそこに固定されるノズル６００を有するように構成され得る。しかし、ノズル６００が、本明細書で開示される取り付け手法のうちの任意の手法を使用して基部６３２に固定され得る、ことに留意されたい。

ノズル組立体６６２が、ノズル６００と基部６３２の少なくとも一部分との間に配置された少なくとも１つの可鍛性材料６７２を有する。可鍛性材料６７２が、基部６３２に対してノズル６００が固定されるときに変形するように構成され（例えば、塑性変形する）、それによりノズル６００と基部６３２との間の隙間に嵌め込まれる。例えば、可鍛性材料６７２は、スエージ加工プロセス中にノズル６００と基部６３２との間の隙間の中に嵌め込まれるように変形することができる。可鍛性材料６７２をノズル６００と基部６３２との間の隙間の中に嵌め込むことにより、印刷材料がそこを通って流れることができるところであるノズル６００と基部６３２との間の通路を排除することができる又はこのような通路の数を少なくとも低減することができる。

実施例では、可鍛性材料６７２が、ＰＣＤ及びＰｃＢＮより低い硬さの材料（例えば、炭化タングステンより低い硬さを呈する非超硬材料）を含むことができ（又は、このような材料から形成され得る）、それにより、ノズル６００のＰＣＤ及びＰｃＢＮよりも可鍛性材料６７２を大きく変形させる。実施例では、可鍛性材料６７２が基部６３２より低い硬さ呈することができ、それにより可鍛性材料が基部６３２により大きく変形することになる。実施例では、可鍛性材料６７２が、銅、真鍮、青銅、アルミニウム、鉄、金、銀、鉛、錫、別の適切な金属又は金属合金、Ｏリング（例えば、高温用Ｏリング）、シリコーン、別の適切なポリマー、ＰＣＤ及びＰｃＢＮより低い硬さを呈する材料、非超硬材料（例えば、任意の他の可鍛性材料より低い硬さを呈する材料）、或いはこれらの組み合わせを含むことができる（又は、これらから形成され得る）。

実施例では、示されるように、可鍛性材料６７２が、底面６０４と基部接触面６４２との間に配設されるように構成され得る。したがって、可鍛性材料６７２は、変形するように、及び／又は、底面６０４と基部接触面６４２との間に形成され得る任意の隙間に少なくとも部分的に嵌め込まれるように、構成され得、それによりこれらの表面の間でのリークを防止するか又は低減する。実施例では、可鍛性材料６７２が開口部６７４を画定することができる。開口部６７４が、通路６６０から可鍛性材料６７２を通って導管６１４の中まで印刷材料が流れるのを可能にする。実例では、可鍛性材料６７２が開口部６７４を画定する場合、可鍛性材料６７２が概略環状形状（例えば、概略円形状又は概略リンク形状）を呈することができる。

示されない実施例では、可鍛性材料６７２が、ノズル側面６０６と凹部側面６４４との間に配設されるように構成され得る。したがって、可鍛性材料６７２が、変形するように、及び／又は、ノズル側面６０６と凹部側面６４４との間に形成され得る任意の隙間に少なくとも部分的に嵌め込まれるように、構成され得、それによりこれらの表面の間でのリークを防止するか又は低減する。可鍛性材料６７２が、ノズル側面６０６の形状に概して対応するか又は同様である形状を呈することができる。例えば、可鍛性材料６７２が、概して尖頭中空円錐形状又は概略環状形状を呈することができる。可鍛性材料６７２がノズル側面６０６の形状に適合するように変形することができることを理由として、可鍛性材料６７２がノズル側面６０６の形状とは異なる形状を呈することもできる、ことに留意されたい。可鍛性材料６７２がノズル側面６０６と凹部側面６４４との間に配置されるとき、可鍛性材料６７２が開口部６７４を画定することができ、それにより通路６６０とノズル６００のオリフィス６０８との間の流体連通を実現する（又は、維持する）。

実施例では、ノズルと基部との間で印刷材料がリークするのを防止するか又は妨げるように構成されたリーク防止構造部、底面及び／又はノズルのノズル側面から延在する１つ又は複数の突出部、リップ、又は他の表面構造部（本明細書の以下ではまとめて突出部と称される）を有する。１つ又は複数の突出部が、ＰＣＤ、ＰｃＢＮ、又は、基部を形成する材料と同程度の硬さであるか又は好適にはそれより高い硬さを有する材料、のうちの少なくとも１つを含むことができる（又は、それらから形成され得る）。したがって、１つ又は複数の突出部が基部のより柔らかい材料（又は、可鍛性材料６７２などの他の可鍛性材料）の中へと押圧され得、それによりノズルと基部との間を印刷材料が流れるのを防止するか又は少なくとも妨げるシールを形成する。図７が、実施例による、１つ又は複数の突出部を有するノズル７００の概略断面図である。本明細所で別途開示される場合を除いて、ノズル７００の１つ又は複数の構造部が、限定しないが、本明細書で開示されるノズルの任意の１つ又は複数の構造部に等しくてよいか又は実質的に同様であってよい。例えば、ノズル７００が、頂面７０２と、底面７０４と、少なくとも１つのノズル側面７０６と、を有することができる。

ノズル７００が、ノズル７００の底面７０４から外側に延在する少なくとも１つの底部突出部７７６を有することができる。例えば、底部突出部７７６が、ノズル７００の中心軸７１６に概して平行である方向に延在することができる。底部突出部７７６が、基部の基部接触面（図示せず）又は別の隣接する材料の中へと押圧されるように構成され、それにより突出部により基部又は底部突出部７７６の周りの別の隣接する材料を窪ませるか又は他のかたちで変形させる。底部突出部７７６が、底面７０４によって画定された開口部７１０の周りを少なくとも部分的に延在することができる。例えば、底部突出部７７６が環状形状又はリング形状を呈することができる。

底部突出部７７６が、底部突出部７７６を基部の中へと押圧するのを可能にする任意の形状を呈することができる。実例では、示されるように、底部突出部７７６が概略三角形の断面形状を呈することができる。底部突出部７７６の概略三角形の断面形状の楔状形状は、他の形状より、底部突出部７７６を基部の中へとより容易に押圧して底部突出部７７６の周りの基部を変形させることができる。実例では、底部突出部７７６が、概略曲線（例えば、半円）の断面形状、概略長方形（例えば、正方形）の断面形状、概略台形形状、又は任意適切な他の非三角形の断面形状を呈することができる。このような実例では、底部突出部７７６の非三角形の断面形状が、底部突出部７７６が概略三角形の断面形状を呈する場合と比較して、基部の中へと押圧されるときに故障する（例えば、割れる）可能性を低くすることができる。

実施例では、底部突出部７７６が底面７０４から距離Ｄで外側に（又は、図７に示される図では下方に）突出することができる。距離Ｄは、約０．１ｍｍ以上、約０．２５ｍｍ以上、約０．５ｍｍ以上、約０．７５ｍｍ以上、約１ｍｍ以上、約１．２５ｍｍ以上、約１．５ｍｍ以上、約１．７５ｍｍ以上、約２ｍｍ以上、約２．５ｍｍ以上、約３ｍｍ以上、約４ｍｍ以上、約５ｍｍ以上、或いは、約０．１ｍｍから約０．５ｍｍ、約０．２５ｍｍから約０．７５ｍｍ、約０．５ｍｍから約１ｍｍ、約０．７５ｍｍから約１．２５ｍｍ、約１ｍｍから約１．５ｍｍ、約１．２５ｍｍから約１．７５ｍｍ、約１．５ｍｍから約２ｍｍ、約１．７５ｍｍから約２．５ｍｍ、約２ｍｍから約３ｍｍ、約２．５ｍｍから約４ｍｍ、又は約３ｍｍから約５ｍｍの範囲となるように選定され得る。

実施例では、底部突出部７７６の縁部及び／又は角部が曲線であってよい。底部突出部７７６の縁部及び／又は角部を曲線にすることにより、底部突出部７７６が基部の中へと押圧されることをより困難なものとする可能性がある。しかし、底部突出部７７６の縁部及び／又は角部を曲線にすることにより、基部の中へと押圧されるときに底部突出部７７６が故障する可能性を低下させることができる。例えば、底部突出部７７６が、ＰＣＤ、ＰｃＢＮ、又は別の超硬材料を含むことができる（又は、これらから形成され得る）。このような材料は脆性である可能性が高く、比較的高い脆性の材料から形成される場合の底部突出部７７６の縁部及び／又は角部を曲線にすることにより底部突出部７７６の故障の可能性を低下させることができる。底部突出部７７６の縁部及び／又は角部が、約０．０１ｍｍ以上、約０．０５ｍｍ以上、約０．１ｍｍ以上、約０．２ｍｍ以上、約０．３ｍｍ以上、約０．４ｍｍ以上、約０．５ｍｍ以上、約０．６ｍｍ以上、約０．８ｍｍ以上、約１ｍｍ以上、約１．２５ｍｍ以上、約１．５ｍｍ以上、約２ｍｍ以上、約２．５ｍｍ以上、約３ｍｍ以上、或いは、約０．０１ｍｍから約０．１ｍｍ、約０．０５ｍｍから約０．２ｍｍ、約０．１ｍｍから約０．３ｍｍ、約０．２ｍｍから約０．４ｍｍ、約０．３ｍｍから約０．５ｍｍ、約０．４ｍｍから約０．６ｍｍ、約０．５ｍｍから約０．８ｍｍ、約０．６ｍｍから約１ｍｍ、約０．８ｍｍから約１．２５ｍｍ、約１ｍｍから約１．５ｍｍ、約１．２５ｍｍから約２ｍｍ、約１．５ｍｍから約２．５ｍｍ、又は約２ｍｍから約３ｍｍの範囲である平均曲率変形を呈する場合、本明細書で使用される場合の底部突出部７７６の縁部及び／又は角部が曲線であってよい。底部突出部の曲線の縁部及び／又は角部の平均曲率半径は、底面７０４から底部突出部７７６が延在する距離Ｄ、底部突出部７７６を形成する材料の硬さ、及び基部の硬さに基づいて選定され得る。

実施例では、ノズル７００が、底部突出部７７６に加えて又は底部突出部７７６の代わりに、少なくとも１つの側方突出部７７８を有することができる。側方突出部７７８が、ノズル７００のノズル側面７０６の一部分から外側に延在する。側方突出部７７８が、凹部側面を画定する基部の一部分などの、基部の一部分（又は、他の隣接する材料）の中へと押圧されるように構成される。側方突出部７７８を基部の中へと押圧することにより、望ましくない経路に沿って印刷材料がノズル７００と基部との間を流れるのを妨げることができる。

実施例では、側方突出部７７８が、本明細書で別途開示される場合を除いて、上で考察した底部突出部７７６と等しいか又は実質的に同様である。実例では、側方突出部７７８が任意の断面形状を呈することができるか、又は底部突出部７７６に関連して上で考察した曲線の縁部及び／又は角部のうちの任意のものを呈することができる。実例では、側方突出部７７８が、底部突出部７７６に関連して上で考察した距離ｄのうちの任意の距離ｄと等しい距離でノズル側面７０６から延在することができる。

実施例では、側方突出部７７８が、図７に示されるように、概略フック状の形状を呈することができる。側方突出部７７８が頂面７０２に向かって部分的に湾曲するか（示されるように）又は他には底面７０４ではなく頂面７０２に向かうように方向付けられた方向にノズル側面７０６から延在する場合、側方突出部７７８が概略フック状の形状を呈することができる。側方突出部７７８の概略フック状の形状は基部に対してのノズル７００の取り付けを支援することができ、ノズル７００及び基部の加熱時にノズル７００を基部により良好に固定することができる。例えば、側方突出部７７８の概略フック状の形状が凹形部分７８０を形成することができる。基部に対してノズル７００をスエージ加工するとき、基部の一部分が凹形部分７８０を少なくとも部分的に占有するように変形させられ得る。使用中、例えば導管７１４を通して印刷材料を強制的に押し込むことにより、ノズル７００に力が加えられ得、この力がノズル７００を概して基部から離れる方向に押すことができる。しかし、凹形部分７８０内に配設された基部の部分が、基部に対してノズル７００が変位させられるのを防止することができる。さらに、ノズル組立体が加熱されると、ノズル側面７０６（例えば、壁）に当接される基部の部分が、ノズル７００と基部との間の熱膨張の差によりノズル側面７０６から離れるようとする可能性がある。側方突出部７７８が頂面７０２に向かって部分的に湾曲している場合、側方突出部７７８が、ノズル７００に加えられる力に抵抗して基部からノズルが分離するのを妨げるのを支援することができる。

実施例では、側方突出部７７８が、ノズル７００の全体の周りを延在する連続する構造又は構造部として構成され得る。他の実施例では、ノズル７００がノズル７００の円周又は周縁部の周りで離間される１つ又は複数の個別の離散的側方突出部を有することができる。

実施例では、少なくとも１つのノズル側面７０６が複数のノズル側面７０６を有することができる。複数のノズル側面７０６が側方突出部７７８を形成するのを支援することができる。例えば、示される実施例では、ノズル側面７０６が第１の表面７０６ａ及び第２の表面７０６ｂを有する。第１の表面７０６が頂面７０２から又はその近くから第２の表面７０６ｂまで延在し、第２の表面７０６ｂが第１の表面７０６ａから側方突出部７７８まで延在する。第１の表面７０６ａが中心軸７１６に対して角度φ_１で延在することができ、第２の表面７０６ｂが中心軸７１６に対して角度φ_２で延在することができる。角度φ_２が角度φ_１より小さくてよく、それにより側方突出部７７８及び凹形部分７８０を形成するためのスペースを作り出すことができる。より小さい角度φ_２はさらに、ノズル側面７０６が第２の表面７０６ｂを含まない場合に基部からノズル７００の頂面７０２がさらに突出するのを可能にすることができる。

上で考察した実施例では、ノズルは主としてスエージ加工を利用して基部に取り付けられるものとして考察した。しかし、本明細書で開示されるノズルは、接着剤、ねじ式取り付け、又は中空スリーブを介するなどの、任意適切な手法を使用して基部に取り付けられ得る。図８が、実施例による、基部８３２にねじ式に取り付けられたノズル８００を有するノズル組立体８６２の断面概略図である。本明細書で別途開示される場合を除いて、ノズル８００及び／又は基部８３２の１つ又は複数の構造部が、限定しないが、それぞれ、本明細書で開示されるノズル及び／又は基部の任意の１つ又は複数の構造部と等しくてよいか又は実質的に同様であってよい。

ノズル８００が、基部８３２に直接に又は間接的にねじ式に取り付けられるように構成される。ノズル８００を基部８３２にねじ式に取り付けることにより、必要に応じてノズル８００を基部８３２に取り付けたり又は基部８３２から脱着したりするのを可能にすることができる。実例では、異なるサイズのオリフィス８０８又は他の特性を有するノズル８００が所望されるときに、ノズル８００が基部８３２から脱着され得る。このような実例では、複数の異なるノズルと共に使用されるのに単一の基部８３２のみが必要となり、及び／又は、ノズル８００が替えられる間に基部８３２がプリンティング・デバイスに取り付けられた状態を維持することができる。実例では、ノズル８００又は基部８３２の一方が十分に摩耗する可能性があり、ノズル８００又は基部８３２の個々が交換される必要がある。ノズル８００を基部８３２にねじ式に取り付けることにより、ノズル８００又は基部８３２のもう一方を交換せずに、ノズル８００又は基部８３２の摩耗した一方を交換することが可能となる。したがって、ノズル８００を基部８３２にねじ式に取り付けることにより、ノズル組立体８６２のコスト及びノズル組立体８６２を使用することによって発生する廃棄物を低減することができる。

基部８３２が、基部接触面８４２と、凹部８４０を画定する凹部側面８４４と、を有する。凹部側面８４４が、凹部側面８４４の少なくとも一部分の上に形成された１つ又は複数の基部ねじ山８８２（例えば、１つ又は複数の螺旋ねじ山８８２）を有する。基部ねじ山８８２が、ノズル８００を基部８３２にねじ式に取り付けるのを可能にするように構成される。

実施例では、図８に示されるように、ノズル８００が基部８３２に間接的に取り付けられる。このような実施例では、ノズル組立体８６２が、ノズル８００に取り付けられるように及び基部８３２にねじ式に取り付けられるように構成された中間構造８８４を有する。したがって、中間構造８８４が、ノズル８００を基部８３２に間接的にねじ式に取り付ける。

中間構造８８４が、任意適切な手法を使用してそこに固定されるノズル８００を有するように構成される。実施例では、示されるように、中間構造８８４が、スエージ加工を介してそこに固定されるノズル８００を有するように構成される。このような実施例では、中間構造８８４が、図３Ａ及び３Ｂに示される凹部３４０と実質的に同様である構造凹部８８６を画定する。例えば、構造凹部８８６を画定する中間構造８８４の表面の少なくとも一部分が、ノズル８００の表面のうちのいくつかの表面の表面トポグラフィに概して対応するトポグラフィを呈する。中間構造８８４が、内側に曲げられるように構成された少なくとも１つの壁８８８をさらに有する。実施例では、ノズル８００が、圧入、高温接着剤を用いる取り付け、ねじ式取り付け、はんだ付け、ろう付け、又は任意適切な他の手法などの、任意適切な他の手法を使用して中間構造８８４に取り付けられ得る。このような実施例では、中間構造８８４が、ノズル８００を受けるように構成された構造凹部８８６を画定しても又は画定しなくてもよい。

中間構造８８４が、少なくとも１つの構造底面８９０と、少なくとも１つの構造側面８９２と、を有する。構造底面８９０が、基部接触面８４２に当接されるように構成され得る。基部接触面８４２及び構造底面８９０の表面トポグラフィが概して互いに対応することができ、その結果、基部接触面８４２と構造底面８９０との間に印刷材料がリークしなくなるようにすることができる。構造側面８９２がさらに、それらの間でのリークを防止するために凹部側面８８４の形状に概して対応する形状を呈することができる。構造側面８９２の少なくとも一部分が、基部ねじ山８８２と対合するように又は基部ねじ山８８２に係合されるように構成された１つ又は複数の構造ねじ山８９４をさらに有することができ、それにより中間構造８８４を基部８３２にねじ式に取り付けることが可能となる。

中間構造８８４が、そこを通って（例えば、外部表面から構造凹部８８６まで）延在するチャンネル８９６を画定することができる。チャンネル８９６が中間構造８８４を通って印刷材料が流れるのを可能にすることができ、その結果、印刷材料が基部８３２の通路８６０からノズル８００の導管８１４まで流れることが可能となる。言い換えると、チャンネル８９６が、導管８１４を通路８６０に流体連通させるのを可能にすることができる。

中間構造８８４が任意適切な材料を含むことができる（又は、任意適切な材料から形成され得る）。実施例では、中間構造８８４が、真鍮、青銅、ＰＣＤ、ＰｃＢＮ、鋼鉄、銅、アルミニウム、又は、任意適切な他の材料を含むことができる（又は、これらから形成され得る）。

実例では、中間構造８８４が、中間構造８８４が印刷済み材料に接触するのを防止することができるか又は少なくともその可能性を低下させることができる、図３Ｂに示される先細表面３５０と同様の先細表面８５０を有することができる。実例では、中間構造８８４が、基部８３２の基部接触面８４２の中へと押圧されるように構成された底部突出部（図示せず）を有することができる。

示されない実施例では、ノズル８００が基部８３２に直接にねじ式に取り付けられるように構成される。このような実施例では、ノズル８００が、基部ねじ山８８２と対合するか又は基部ねじ山８８２に係合されるように構成された１つ又は複数のノズルねじ山を画定することができる。

図９が、実施例による、基部９３２に固定されたノズル９００を有するノズル組立体９６２の断面概略図である。ノズル９００が、基部９３２に取り付けられた中空スリーブ９９８を使用して基部９３２に固定され得る。本明細書で別途開示される場合を除いて、ノズル９００及び基部９３２が、限定しないが、それぞれ、本明細書で開示されるノズル及び基部の任意の１つ又は複数の構造部と等しいか又は実質的に同様である１つ又は複数の構造部を有することができる。例えば、ノズル９００が、頂面９０２と、底面９０４と、ノズル側面９０６と、を有することができる。ノズル９００がさらに、そこを通る導管９１４又は通路を画定する。基部９３２が、ノズル９００を受けるように構成された凹部９４０と、通路９６０と、を有する。

凹部９４０及び通路９６０が、凹部開口部９４６から、基部９３２の外部表面（例えば、下側表面９９１）によって画定された開口部９９９まで、延在する孔を一体に形成する。通路９６０が、（例えば、中空スリーブ９９８が基部９３２に取り付けられる前に）そこを通ってノズル９００が移動するのを可能にする１つ又は複数の寸法（例えば、最大横寸法）を呈する。例えば、通路９６０の寸法がノズル９００の寸法と等しくてよいか又はそれより大きくてよく、それにより通路９６０内でノズル９００が移動するのを可能にする。凹部９４０が、通路９６０に隣接する第１の部分９４０ａと、第１の部分９４０ａから凹部開口部９４６まで延在する第２の部分９４０ｂと、を有することができる。凹部９４０の第１の部分９４０ａが、そこを通ってノズル９００が移動するのを可能にする１つ又は複数の寸法（例えば、最大横寸法）を呈する。例えば、凹部９４０の第１の部分９４０ａの寸法がノズル９００の寸法と等しくてよいか又はそれより大きくてよく、それによりノズル９００を中で移動させるのを可能にする。実施例では、第１の部分９４０ａの寸法が通路９６０の寸法と等しくてよいか又は実質的に等しくてよい。このような実施例では、凹部９４０の第１の部分９４０ａは通路９６０とは区別可能であり、ここでは、組み立て後（後でより詳細に説明する）、凹部９４０の第１の部分９４０ａが少なくとも部分的にノズル９００によって占有され、中空スリーブ９９８によって占有されず、対して、通路９６０が中空スリーブ９９８により少なくとも部分的に占有され、ノズル９００によって占有されない。実施例では、凹部９４０の第１の部分９４０ａが、通路９６０の寸法よりわずかに小さい寸法を呈することができる。このような実施例では、第１の部分９４０ａと通路９６０との間の異なる寸法が、凹部９４０の第１の部分９４０ａの中に中空スリーブ９９８が挿入されるのを防止するバリアを形成することができるリップ又はステップを作り出すことができる。凹部９４０の第２の部分９４０ｂの寸法の少なくとも一部が、凹部９４０の第１の部分９４０ａから凹部開口部９４６までで減少する。凹部９４０の第２の部分９４０ｂの減少する寸法が、第２の部分９４０ｂを通ってノズル９００が移動するのを防止することができる。言い換えると、第２の部分９４０ｂの減少する寸法が、凹部９４０及び通路９６０によって形成された孔の全体を通ってノズル９００が移動するのを防止するバリアを形成することができる。いくつかの実施例では、凹部９４０の第１の部分９４０ａが排除され得る。

中空スリーブ９９８が、通路９６０内に配設されるように、及び任意選択で基部９３２に固定されるように、構成される。中空スリーブ９９８が通路９６０の寸法を効果的に縮小するように構成され、その結果、中空スリーブ９９８が通路９６０内に配置された後でノズル９００が通路９６０に沿って移動することができなくなる。例えば、中空スリーブ９９８がチャンネル９３３を画定することができる。チャンネル９９３が流体流路を提供することができ、その結果、印刷材料がチャンネル９９３を通ってノズル９００の導管９１４まで流れることができるようになる。チャンネル９３３が、そこを通ってノズル９００が移動するのを不可能にするのに十分な小ささである１つ又は複数の寸法を呈する。したがって、中空スリーブ９９８を通路９６０内に配置することにより及び任意選択で中空スリーブ９９８を基部９３２に固定することにより、通路９６０を通るノズル９００の移動を制限又は防止することができる。別法として、基部９３２がプリンティング・デバイスに固定されるとき、中空スリーブ９９８が通路９６０内で捕捉され得る。

実施例では、中空スリーブ９９８が、基部９３２に圧入されるように構成される。このような実施例では、中空スリーブ９９８が、基部９３２の通路９６０の寸法よりわずかに大きい１つ又は複数の寸法を呈することができる。中空スリーブ９９８のわずかに大きい寸法により、中空スリーブ９９８を基部９３２に圧入するのを可能にすることができる。実例では、中空スリーブ９９８を基部９３２の通路９６０の中に挿入することが、中空スリーブ９９８を基部９３２より低温で維持させながら、通路９６０の寸法を増大させるために基部９３２を加熱することを含むことができる。通路９６０の増大する寸法は中空スリーブ９９８を通路９６０の中に挿入するのを支援することができ、対して、通路９６０の中に中空スリーブ９９８が挿入された後で基部９３２を冷却することにより中空スリーブ９９８の周りで基部９３２が挟扼され、これらの２つの構成要素の間に締まり嵌めを確立する。実施例では、圧入以外の手法を使用して、中空スリーブ９９８が基部９３２に取り付けられ得る。例えば、中空スリーブ９９８が、基部９３２にろう付けされ得るか、溶接され得るか、又ははんだ付けされ得る。このような実例では、中空スリーブ９９８が、通路９６０の寸法よりわずかに小さい寸法を呈することができ、それにより中空スリーブ９９８を通路９６０内に容易に配置することが可能となる。

組み立て中、中空スリーブ９９８が通路９６０から離間されるか、又は、通路９６０内に中空スリーブ９９８が設けられる場合には中空スリーブ９９８が通路９６０から取り外される。中空スリーブ９９８が通路９６０の外側にある状態で、ノズル９００が開口部９９９を通って通路９６０の中に挿入され得る。次いで、ノズル９００が凹部９４０に入るまで、ノズル９００が通路９６０を通って移動することができる。例えば、凹部９４０の第２の部分９４０ｂが通路９６０を通ってノズル９００がさらに移動するのを防止するようになるまで、ノズル９００が挿入され得る。ノズル９００を凹部９４０内に配置した後、中空スリーブ９９８が通路９６０内に配置され得る。例えば、中空スリーブ９９８は、凹部９４０に隣接してノズル９００に接触することになるように、配置され得、それにより凹部９４０内でノズル９００が移動するのを防止するか又は少なくとも妨げる。任意選択で、次いで、中空スリーブ９９８が、本明細書で開示される手法のうちの任意の手法を使用して基部９３２に固定され得、それによりノズル９００を基部９３２に固定する。

本明細書では種々の態様及び実施例が開示されるが、他の態様及び実施例も企図される。本明細書で開示される種々の態様及び実施例は説明を目的とし、限定的であることを意図されない。

程度を示す用語（例えば、「約」、「実質的に」、「概して」など）は、構造的な又は機能的な非有意の変化量を示す。実例では、量を示す用語に程度を示す用語が含まれる場合、この程度を示す用語は、量を示す用語の±１０％、±５％、又は±２％を意味するものとして解釈される。実例では、程度を示す用語が形状を修飾するのに使用される場合、この程度を示す用語は、この程度を示す用語によって修飾される形状が開示される形状の外観を有することを示している。例えば、程度を示す用語は、形状が、鋭利な角度の代わりに曲線の角部を有することができ、直線の縁部の代わりに湾曲している縁部を有することができ、そこから延在する１つ又は複数の突出部を有することができ、縦長であり、開示される形状と等しい、などを示すのに使用され得る。

Claims (20)

1. ３次元印刷のためのノズル組立体であって、前記ノズル組立体が、
   凹部及び前記凹部から基部の外側部分まで延在する通路を画定する基部であって、前記基部は、前記基部の残りの部分から延在する少なくとも１つの壁を有し、前記少なくとも１つの壁は、前記凹部の一部分を画定する、基部と、
   前記凹部内に配設されたノズルであって、前記ノズルが、
   オリフィスを画定する少なくとも１つの頂面、
   開口部を画定する、前記頂面の反対側にある少なくとも１つの底面、
   前記少なくとも１つの頂面から又はその近くから前記少なくとも１つの底面まで又はその近くまで延在する少なくとも１つの側面であって、前記少なくとも１つの側面は、前記ノズルの中心軸に対して非平行の角度で延在する、少なくとも１つの側面、及び
   導管を画定する少なくとも１つの導管面であって、前記少なくとも１つの導管面が前記オリフィスから前記開口部まで延在し、前記少なくとも１つの導管面の少なくとも一部分が、多結晶ダイヤモンド又は多結晶立方晶窒化ホウ素の少なくとも一方を含み、前記ノズルの前記導管が、前記凹部内に前記ノズルが配設されるとき、前記通路に流体連通される、少なくとも１つの導管面
   を備える、ノズルと、
   を備え、
   前記ノズルが、前記ノズルの前記少なくとも１つの側面に固定された前記少なくとも１つの壁の表面により、前記凹部内に保持される、ノズル組立体。
2. 前記ノズルの前記少なくとも１つの導管面の少なくとも一部分が、前記多結晶ダイヤモンドを含む、請求項１に記載のノズル組立体。
3. 前記ノズルが、リーク防止構造部を有し、該リーク防止構造部は、前記少なくとも１つの底面から延在する少なくとも１つの底部突出部を有する、請求項１に記載のノズル組立体。
4. 前記ノズルが、リーク防止構造部を有し、該リーク防止構造部は、前記少なくとも１つの側面から延在する少なくとも１つの側方突出部を有する、請求項１に記載のノズル組立体。
5. 前記少なくとも１つの側方突出部が、前記少なくとも１つの頂面の方に向かって湾曲するフック状の形状を画定する、請求項４に記載のノズル組立体。
6. 前記ノズルがスエージ加工により前記凹部に固定される、請求項１から５までのいずれか一項に記載のノズル組立体。
7. 前記ノズルが、ろう付けにより固定される、請求項１から５までのいずれか一項に記載のノズル組立体。
8. 前記ノズルの前記少なくとも１つの側面が、複数の表面を含む、請求項１から５までのいずれか一項に記載のノズル組立体。
9. 前記ノズルが、さらに中空スリーブを前記通路の中に圧入することにより前記凹部に固定される、請求項１から５までのいずれか一項に記載のノズル組立体。
10. 前記通路が、前記通路内で前記ノズルを実質的に移動させないようにするのに十分の大きさである寸法を呈し、前記中空スリーブが、そこを通して前記ノズルが移動するのを可能にしないようにするのに十分な小ささである寸法を呈するチャンネルを画定する、請求項９に記載のノズル組立体。
11. 前記少なくとも１つの頂面が一定の距離で前記基部から延在し、前記ノズルの最大距離に対しての、前記基部から延在する前記少なくとも１つの頂面の距離の比が、約０．５から約０．９である、請求項１から５までのいずれか一項に記載のノズル組立体。
12. ３次元印刷のためのノズルであって、前記ノズルが、
    オリフィスを画定する少なくとも１つの頂面と、
    開口部を画定する、前記頂面の反対側にある少なくとも１つの底面と、
    前記少なくとも１つの頂面から又はその近くから前記少なくとも１つの底面まで又はその近くまで延在する少なくとも１つの側面と、
    導管を画定する少なくとも１つの導管面であって、前記少なくとも１つの導管面が前記オリフィスから前記開口部まで延在し、前記少なくとも１つの導管面の少なくとも一部分が、多結晶ダイヤモンド又は多結晶立方晶窒化ホウ素の少なくとも一方を含む、少なくとも１つの導管面と、
    リーク防止構造部を有する少なくとも１つの突出部であって、前記少なくとも１つの突出部は、前記ノズルが受け取られる前記ノズルと基部との間で、リークを少なくとも部分的に防止するために前記少なくとも１つの底面の一部分又は前記少なくとも１つの側面の一部分のうちの少なくとも一方から延在し、前記少なくとも１つの突出部は、前記基部の中へと押圧され及び前記基部を変形させて、望ましくない経路に沿って印刷材料が前記ノズルと前記基部との間で流れるのを妨げるために、前記基部よりも硬い材料を含む、少なくとも１つの突出部と、
    を備える、ノズル。
13. 前記少なくとも１つの突出部が環状突出部を画定する、請求項１２に記載のノズル。
14. 前記リーク防止構造部が、前記少なくとも１つの底面から延在する前記少なくとも１つの突出部を含む、請求項１２又は１３に記載のノズル。
15. 前記リーク防止構造部が、前記少なくとも１つの側面から延在する前記少なくとも１つの突出部を含む、請求項１４に記載のノズル。
16. 前記少なくとも１つの突出部が、前記少なくとも１つの頂面に向かって湾曲しているフック状の形状を形成する、請求項１４に記載のノズル。
17. ３次元印刷のためのノズル組立体を形成するためにノズルを基部に取り付ける方法であって、前記方法が、
    凹部及び前記凹部から基部の外側部分まで延在する通路を画定する基部を提供するステップであって、前記基部が、前記基部の残りの部分から延在する少なくとも１つの壁を有し、前記少なくとも１つの壁が前記凹部の一部分を画定する、基部を提供するステップと、
    前記ノズルを前記凹部内に配設するステップであって、前記ノズルが、
    オリフィスを画定する少なくとも１つの頂面、
    開口部を画定する、前記頂面の反対側にある少なくとも１つの底面、
    前記少なくとも１つの頂面から又はその近くから前記少なくとも１つの底面まで又はその近くまで延在する少なくとも１つの側面であって、前記少なくとも１つの側面は、前記ノズルの中心軸に対して非平行の角度で延在する、少なくとも１つの側面、及び
    導管を画定する少なくとも１つの導管面であって、前記少なくとも１つの導管面が前記オリフィスから前記開口部まで延在し、前記少なくとも１つの導管面の少なくとも一部分が、多結晶ダイヤモンド又は多結晶立方晶窒化ホウ素の少なくとも一方を含み、前記ノズルの前記導管が、前記凹部内に前記ノズルが配設されるとき、前記通路に流体連通されるように構成される、少なくとも１つの導管面
    を備える、配設するステップと、
    前記基部の前記少なくとも１つの壁又は前記ノズルの一部分のうちの少なくとも一方を変形させるステップであって、前記変形させるステップが前記ノズルを前記少なくとも１つの側面で前記基部に取り付ける、変形させるステップと、
    を含む、方法。
18. 前記基部の前記少なくとも１つの壁を変形させるステップが、前記基部の前記少なくとも１つの壁をスエージ加工することを含む、請求項１７に記載の方法。
19. 前記ノズルを前記凹部内に配設するステップの前に少なくとも１つの可鍛性材料を前記凹部の中に配設するステップをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
20. 前記少なくとも１つの壁を変形させるステップが、
    前記少なくとも１つの壁が第１の先細形状を呈することになるように第１のモールドに対して前記少なくとも１つの壁を押圧するステップと、
    前記第１のモールドに対して前記少なくとも１つの壁を押圧するステップの後で、前記少なくとも１つの壁が第２の先細形状を呈することになるように第２のモールドに対して前記少なくとも１つの壁を押圧するステップであって、前記少なくとも１つの壁の前記第２の先細形状が前記少なくとも１つの壁の前記第１の先細形状より垂直ではない、第２のモールドに対して前記少なくとも１つの壁を押圧するステップと、
    を含む、
    請求項１７から１９までのいずれか一項に記載の方法。