JP6538861B2 - 流体吐出デバイス - Google Patents

Description

背景
インクジェット印刷システムのプリントヘッドのような、流体吐出デバイスは、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、プリントヘッド及び印刷媒体が互いに対して移動する際、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なっている。

気泡または他の粒子は、流体吐出デバイスの動作に悪影響を与える可能性がある。例えば、プリントヘッドの吐出チャンバ内の気泡または他の粒子は、吐出チャンバからの小滴の吐出を邪魔（途絶）する可能性があり、それによりプリントヘッドからの小滴の誤方向または小滴の欠落という結果になる。係る小滴の途絶は、印刷欠陥という結果になり、印刷品質を低下させる可能性がある。

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。 粒子耐性アーキテクチャの一例を含む流体吐出デバイスの一部に関する一例を示す略平面図である。 図２の破線円内の領域の拡大図である。 粒子耐性アーキテクチャの別の例を含む流体吐出デバイスの一部に関する別の例を示す拡大図である。 粒子耐性アーキテクチャの別の例を含む流体吐出デバイスの一部に関する別の例を示す拡大図である。 流体吐出デバイスを形成する方法に関する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、当該添付図面には、本開示が実施され得る特定の例が例証として示される。理解されるべきは、他の例が利用されることができ、構造的または論理的変更が、本開示の範囲から逸脱せずになされることができる。

図１は、本明細書に開示されるような、流体循環を備える流体吐出デバイスの一例として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、プリントヘッドアセンブリ１０２、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、複数のオリフィス又はノズル１１６を介してインク滴を印刷媒体１１８へ向けて吐出する少なくとも１つの流体吐出アセンブリ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、透明媒体、及びマイラー（登録商標）等のような、任意のタイプの適切なシート状またはロール状材料とすることができる。ノズル１１６は一般に、ノズル１１６からの適切に順序付けられたインク吐出により、プリントヘッドアセンブリ１０２及び印刷媒体１１８が互いに対して移動する際に、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。

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、インクを貯蔵するためのリザーバ１２０を含み、インクがリザーバ１２０からプリントヘッドアセンブリ１０２へ流れるようになっている。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、一方向インク供給システム又は再循環インク供給システムを形成することができる。一方向インク供給システムにおいて、プリントヘッドアセンブリ１０２に供給されるインクの実質的に全ては、印刷中に消費される。再循環インク供給システムにおいて、プリントヘッドアセンブリ１０２に供給されるインクの一部だけが、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へ戻される。

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の中に一緒に収容される。別の例において、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、インクをプリントヘッドアセンブリ１０２に供給する。どちらの例でも、インク供給アセンブリ１０４のリザーバ１２０は、取り外され得る、交換され得る、及び／又は補充され得る。プリントヘッドアセンブリ１０２及びインク供給アセンブリ１０４がインクジェットカートリッジ内に一緒に収容されている場合、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。より大きな独立したリザーバは、局所的リザーバを補充する働きをする。従って、より大きな独立したリザーバ及び／又は局所的リザーバは、取り外され得る、交換され得る、及び／又は補充され得る。

取り付けアセンブリ１０６は、媒体搬送アセンブリ１０８に対してプリントヘッドアセンブリ１０２を位置決めし、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は、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を移動す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、プリントヘッドアセンブリ１０２に対して印刷媒体１１８を位置決めする。

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、及び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、赤外線、光また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／又はファイルに相当する。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、及び／又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インク滴のパターンを画定する。吐出された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つ又は複数のプリントヘッド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１１４を保持し、プリントヘッド１１４と電子コントローラ１１０との間で電気通信を行い、プリントヘッド１１４とインク供給アセンブリ１０４との間で流体連通を行うキャリヤ（保持具）を含む。

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１１４は、サーマルインクジェット（ＴＩＪ）プリントヘッドである。サーマルインクジェットプリントヘッドは、インクを気化させて、インク又は他の流体滴をノズル１１６から押し出す気泡を形成するためにインクチャンバ内に熱抵抗吐出素子を実装する。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１１４は、ノズル１１６からインク滴を押し出す圧力パルスを生成するための吐出素子として圧電材料アクチュエータを実装する圧電インクジェット（ＰＩＪ）プリントヘッドである。

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動循環モジュール１２６を含む。流動循環モジュール１２６は、プリントヘッドアセンブリ１０２内の流体の循環を制御するために、プリントヘッドアセンブリ１０２内のポンプ要素として一体化された１つ又は複数の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（即ち、コントローラ１１０のプロセッサ）で実行される。

図２は、流体吐出デバイス２００の一部に関する一例を示す略平面図である。流体吐出デバイス２００は、流体吐出チャンバ２０２、及び流体吐出チャンバ２０２に形成された、当該流体吐出チャンバ２０２内に設けられた、又は流体吐出チャンバ２０２と連絡された対応する小滴吐出要素２０４を含む。流体吐出チャンバ２０２及び小滴吐出要素２０４は、内部に形成された流体（又はインク）供給スロット２０８を有する基板２０６に形成され、流体供給スロット２０８は、流体吐出チャンバ２０２及び小滴吐出要素２０４に対して流体（又はインク）の供給を行うようになっている。基板２０６は例えば、シリコン、ガラス、又は安定ポリマから形成され得る。

一例において、流体吐出チャンバ２０２は、基板２０６に設けられたバリヤ層（図示せず）に形成され、又は当該バリヤ層により画定され、流体吐出チャンバ２０２がバリヤ層に「ウエル」を提供するようになっている。バリヤ層は例えば、ＳＵ８のような、フォトイメージャブルのエポキシ樹脂から形成され得る。

一例において、ノズル又はオリフィス層（図示せず）が、バリヤ層の上に形成され又はその上に拡張され、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２１２が個々の流体吐出チャンバ２０２と連絡するようになっている。ノズル開口またはオリフィス２１２は、円形、非円形、又は他の形状からなることができる。

小滴吐出要素２０４は、対応するノズル開口またはオリフィス２１２を介して流体滴を吐出することができる任意のデバイスとすることができる。小滴吐出要素２０４の例は、熱抵抗器または圧電アクチュエータを含む。小滴吐出要素の一例としての熱抵抗器は一般に、基板（基板２０６）の表面に形成され、酸化物層、金属層、及びパッシベーション層を含む薄膜スタック（積重体）を含み、活性化された際に、熱抵抗器からの熱が流体吐出チャンバ２０２内の流体を気化させ、それによりノズル開口またはオリフィス２１２を介して流体の小滴を吐出する気泡を生じるようになっている。小滴吐出要素の一例としての圧電アクチュエータは一般に、流体吐出チャンバ２０２と連絡された可動膜上に設けられた圧電材料を含み、活性化された際に、圧電材料が流体吐出チャンバ２０２に対して膜のたわみを生じさせ、それによりノズル開口またはオリフィス２１２を介して流体の小滴を吐出する圧力パルスを生成するようになっている。

図２の例に示されるように、流体吐出デバイス２００は、流体循環チャネル２２０、及び流体循環チャネル２２０に形成された、当該流体循環チャネル２２０内に設けられた又は当該流体循環チャネル２２０と連絡された流体循環要素２２２を含む。流体循環チャネル２２０は、一方の端部２２４において流体供給スロット２０８に通じており当該流体供給スロット２０８と連絡し、他方の端部２２６において、流体吐出チャンバ２０２に通じており当該流体吐出チャンバ２０２と連絡する。一例において、流体循環チャネル２２０の端部２２６は、流体吐出チャンバ２０２の端部２０２ａにおいて流体吐出チャンバ２０２と連絡する。

流体循環要素２２２は、流体循環チャネル２２０を介して流体をポンピングする又は循環させる（再循環させる）ためのアクチュエータを形成する又はアクチュエータに相当する。そういうものだから、流体供給スロット２０８からの流体は、流体循環要素２２２により生じた流れに基づいて、流体循環チャネル２２０及び流体吐出チャンバ２０２を介して循環（再循環）する。流体吐出チャンバ２０２を介して流体を循環（再循環）させることは、流体吐出デバイス２００におけるインクの閉塞および／または詰まりを低減することに役立つ。

図２の例に示されるように、流体循環チャネル２２０は、１つ（即ち、単一）のノズル開口またはオリフィス２１２と連絡するように、１つ（即ち、単一）の流体吐出チャンバ２０２と連絡する。そういうものだから、流体吐出デバイス２００は、１：１のノズル対ポンプの比率を有し、この場合、流体循環要素２２２は、流体循環チャネル２２０及び流体吐出チャンバ２０２を介した流体の流れを引き起こす「ポンプ」を意味する。１：１の比率の場合、循環は、各流体吐出チャンバ２０２毎に個別に行われる。他のノズル対ポンプの比率（例えば、２：１、３：１、４：１等）も可能であり、この場合、１つの流体循環要素が複数の流体吐出チャンバ（それ故に複数のノズル開口またはオリフィス）と連絡された流体循環チャネルを介して流体の流れを引き起こす。

図２に示された例において、小滴吐出要素２０４及び流体循環要素２２２は双方とも、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、くし形抵抗器、又は複数の抵抗器を含むことができる。しかしながら、小滴吐出要素２０４及び流体循環要素２２２を実施するために様々な他のデバイスも使用されることができ、係るデバイスには例えば、圧電アクチュエータ、静電（ＭＥＭＳ）膜、機械的／インパクト駆動膜、ボイスコイル、及び磁歪駆動などが含まれる。

図２の例に示されるように、流体吐出デバイス２００は、粒子耐性アーキテクチャ２４０を含む。一例において、粒子耐性アーキテクチャ２４０は、流体循環チャネル２２０の端部２２６の方へ又は当該端部２２６において、流体循環チャネル２２０内に形成される。粒子耐性アーキテクチャ２４０は例えば、流体循環チャネル２２０に形成された又は当該流体循環チャネル２２０内に設けられた柱状体、円柱、支柱または他の構造体（単数または複数）を含む。

一例において、粒子耐性アーキテクチャ２４０は、流体循環チャネル２２０に「島状部（アイランド）」を形成し、それにより流体が、その周りに流れ及び流体吐出チャンバ２０２へ流入することを可能にする一方で、気泡または他の粒子（例えば、ほこり、繊維）のような粒子が流体循環チャネル２２０を介して流体吐出チャンバ２２０へ流入することを防止する。係る粒子は、流体吐出チャンバ２０２に入り込むことを許容される場合、流体吐出デバイス２００の性能に影響を及ぼす可能性がある。更に、粒子耐性アーキテクチャ２４０は、粒子が流体循環チャネル２２０へ流入すること、それ故に流体吐出チャンバ２０２から流体循環要素２２２へ流れることも防止する。

一例において、流体循環チャネル２２０は、Ｕ字形チャネルであり、流体供給スロット２０８と連絡されたチャネル部分２３０、流体吐出チャンバ２０２と連絡されたチャネル部分２３２、及びチャネル部分２３０とチャネル部分２３２との間に設けられたチャネルループ部分２３４を含む。そういうものだから、一例において、流体循環チャネル２２０内の流体は、流体供給スロット２０８と流体吐出チャンバ２０２との間で、チャネル部分２３０、チャネルループ部分２３４及びチャネル部分２３２を介して、循環（又は再循環）する。

図２に示された例において、流体循環要素２２２は、チャネル部分２３０に形成され、当該チャネル部分２３０内に設けられ、又は当該チャネル部分２３０と連絡され、粒子耐性アーキテクチャ２４０は、チャネル部分２３２に形成され又は当該チャネル部分２３２内に設けられる。そういうものだから、一例において、流体循環要素２２２は、流体供給スロット２０８とチャネルループ部分２３４との間で、流体循環チャネル２２０内に設けられ、粒子耐性アーキテクチャ２４０は、チャネルループ部分２３４と流体吐出チャンバ２０２との間で、流体循環チャネル２２０内に設けられる。一例において、後述されるように、流体循環チャネル２２０内で粒子耐性アーキテクチャ２４０を適応させ、粒子耐性アーキテクチャ２４０において流体循環チャネル２２０を流れる流体の制限を最小限にする又は回避するために、流体循環チャネル２２０の幅は、粒子耐性アーキテクチャ２４０において増大している。

図３は、図２の破線円内の領域の拡大図である。図３の例に示されたように、流体吐出チャンバ２０２は、チャンバ幅（ＣＨＷ）を有し、流体循環チャネル２２０は、循環チャネル幅（ＣＣＷ）を有する。更に、粒子耐性アーキテクチャ２４０は、幅（ＰＴＡＷ）及び長さ（ＰＴＡＬ）を有する。一例において、粒子耐性アーキテクチャ２４０を適応させるために、流体循環チャネル２２０の幅は、粒子耐性アーキテクチャ２４０において増大している。より具体的には、一例において、粒子耐性アーキテクチャ２４０の位置において、流体循環チャネル２２０は、増大した循環チャネル幅（ＣＣＷＷ）を有する。そういうものだから、流体循環チャネル２２０は、流体循環要素２２２（図２）において循環チャネル幅（ＣＣＷ）を有し、粒子耐性アーキテクチャ２４０において増大した循環チャネル幅（ＣＣＷＷ）を有する。かくして、一例において、循環チャネル幅（ＣＣＷ）は、流体供給スロット２０８に通じているような且つ当該流体供給スロット２０８と連絡された端部２２４を含むチャネル部分２３０から、チャネルループ部分２３４を通ってチャネル部分２３２まで延び、増大した循環チャネル幅（ＣＣＷＷ）はチャネル部分２３２から流体吐出チャンバ２０２まで延びる。

一例において、流体循環チャネル２２０は、循環チャネル幅（ＣＣＷ）と増大した循環チャネル幅（ＣＣＷＷ）との間に移行部分２３６を含み、一例において、移行部分２３６は、循環チャネル幅（ＣＣＷ）から増大した循環チャネル幅（ＣＣＷＷ）まで広がるようになっている。そういうものだから、チャネルループ部分２３４と流体吐出チャンバ２０２との間において、流体循環チャネル２２０は、循環チャネル幅（ＣＣＷ）から増大した循環チャネル幅（ＣＣＷＷ）まで大きくなる。

一例において、粒子が流体循環チャネル２２０から流体吐出チャンバ２０２へ流入することを防止するために、粒子耐性アーキテクチャ２４０と流体循環チャネル２２０の移行部分２３６の側壁２３７との間の最小距離（Ｄ１）、及び粒子耐性アーキテクチャ２４０と流体循環チャネル２２０の移行部分２３６の側壁２３９との間の最小距離（Ｄ２）はそれぞれ、循環チャネル幅（ＣＣＷ）未満である（即ち、Ｄ１＜ＣＣＷ、Ｄ２＜ＣＣＷ）。

一例において、流体循環チャネル２２０を介した流体の体積流量を維持し且つ粒子耐性アーキテクチャ２４０において流体循環チャネル２２０を介した流体の流れの制限を最小限にする又は回避するために、循環チャネル幅（ＣＣＷ）は、粒子耐性アーキテクチャ２４０の周りで及び／又は当該粒子耐性アーキテクチャ２４０に沿って維持される（又は概して維持される）。そういうものだから、一例において、粒子耐性アーキテクチャ２４０と粒子耐性アーキテクチャ２４０の第１の側における流体循環チャネル２２０の側壁２２７との間の最小距離と、粒子耐性アーキテクチャ２４０と粒子耐性アーキテクチャ２４０の第２の側における流体循環チャネル２２０の側壁２２９との間の最小距離との合計は、循環チャネル幅（ＣＣＷ）に実質的に等しい。より具体的には、一例において、粒子耐性アーキテクチャ２４０の第１の側における幅（Ｗ１）と、粒子耐性アーキテクチャ２４０の第２の側における幅（Ｗ２）との合計は、循環チャネル幅（ＣＣＷ）に実質的に等しい（即ち、Ｗ１＋Ｗ２＝ＣＣＷ）。更に、一例において、粒子耐性アーキテクチャ２４０と流体循環チャネル２２０の移行部分２３６の側壁２３７との間の距離（Ｄ１）と、粒子耐性アーキテクチャ２４０と流体循環チャネル２２０の移行部分２３６の側壁２３９との間の距離（Ｄ２）との合計は、循環チャネル幅（ＣＣＷ）に実質的に等しい（即ち、Ｄ１＋Ｄ２＝ＣＣＷ）。

別の例において、粒子耐性アーキテクチャ２４０の第１の側における幅（Ｗ１）と、粒子耐性アーキテクチャ２４０の第２の側における幅（Ｗ２）との合計は、循環チャネル幅（ＣＣＷ）未満であり（即ち、Ｗ１＋Ｗ２＜ＣＣＷ）、別の例において、粒子耐性アーキテクチャ２４０の第１の側における幅（Ｗ１）、及び粒子耐性アーキテクチャ２４０の第２の側における幅（Ｗ２）はそれぞれ、循環チャネル幅（ＣＣＷ）未満であり、幅（Ｗ１）と幅（Ｗ２）との合計は、循環チャネル幅（ＣＣＷ）より大きい（即ち、Ｗ１＜ＣＣＷ、Ｗ２＜ＣＣＷ、Ｗ１＋Ｗ２＞ＣＣＷ）。

一例において、増大した循環チャネル幅（ＣＣＷＷ）は、粒子耐性アーキテクチャ２４０の幅（ＰＴＡＷ）、粒子耐性アーキテクチャ２４０と粒子耐性アーキテクチャ２４０の第１の側における流体循環チャネル２２０の側壁２２７との間の幅（Ｗ１）、及び粒子耐性アーキテクチャ２４０と粒子耐性アーキテクチャ２４０の第２の側における流体循環チャネル２２０の側壁２２９との間の幅（Ｗ２）を含む（即ち、ＣＣＷＷ＝ＰＴＡＷ＋Ｗ１＋Ｗ２）。更に、一例において、増大した循環チャネル幅（ＣＣＷＷ）は、チャネル幅（ＣＨＷ）に実質的に等しい（即ち、ＣＣＷＷ＝ＣＨＷ）。別の例において、増大した循環チャネル幅（ＣＣＷＷ）は、チャンバ幅（ＣＨＷ）未満である（即ち、ＣＣＷＷ＜ＣＨＷ）。

一例において、粒子耐性アーキテクチャ２４０は、閉曲線形状からなる。例えば、図２及び図３に示されたように、粒子耐性アーキテクチャ２４０は楕円形状を有する。しかしながら、粒子耐性アーキテクチャ２４０は、例えば円形または長円形のような他の閉曲線形状とすることができる。

粒子耐性アーキテクチャ２４０の閉曲線形状を用いて、幅（Ｗ１）は、粒子耐性アーキテクチャ２４０の一方の側における粒子耐性アーキテクチャ２４０の外周と流体循環チャネル２２０の側壁２２７との間の粒子耐性アーキテクチャ２４０の最大幅において画定され、幅（Ｗ２）は、粒子耐性アーキテクチャ２４０の反対側における粒子耐性アーキテクチャ２４０の外周と流体循環チャネル２２０の側壁２２９との間の粒子耐性アーキテクチャ２４０の最大幅において画定される。更に、距離（Ｄ１）は、粒子耐性アーキテクチャ２４０の外周と流体循環チャネル２２０の側壁２３７との間に画定され、距離（Ｄ２）は、粒子耐性アーキテクチャ２４０の外周と流体循環チャネル２２０の側壁２３９との間に画定される。

図４は、粒子耐性アーキテクチャ４４０の別の例を含む流体吐出デバイス２００の一部に関する別の例を示す拡大図である。図４に示された例において、粒子耐性アーキテクチャ４４０は、多角形の形状の例として、長方形の形状を有する。長方形の形状として、粒子耐性アーキテクチャ４４０は例えば、矩形または正方形とすることができる。しかしながら、粒子耐性アーキテクチャ４４０は、他の多角形の形状でもよい。

粒子耐性アーキテクチャ４４０の長方形の形状の場合、幅（Ｗ１）は、粒子耐性アーキテクチャ４４０の一方の側と流体循環チャネル２２０の側壁２２７との間に画定され、幅（Ｗ２）は、粒子耐性アーキテクチャ４４０の反対側と流体循環チャネル２２０の側壁２２９との間に画定される。更に、距離（Ｄ１）は、粒子耐性アーキテクチャ４４０の１つのかどと流体循環チャネル２２０の側壁２３７との間に画定され、距離（Ｄ２）は、粒子耐性アーキテクチャ４４０の隣接するかどと流体循環チャネル２２０の側壁２３９との間に画定される。

図５は、粒子耐性アーキテクチャ５４０の別の例を含む流体吐出デバイス２００の一部に関する別の例を示す拡大図である。図５に示された例において、粒子耐性アーキテクチャ５４０は、多角形の形状の例として、三角形の形状を有する。

粒子耐性アーキテクチャ５４０の三角形の形状の場合、幅（Ｗ１）は、粒子耐性アーキテクチャ５４０の１つの頂点と流体循環チャネル２２０の側壁２２７との間で粒子耐性アーキテクチャ５４０の底辺において画定され、幅（Ｗ２）は、粒子耐性アーキテクチャ５４０の隣接する頂点と流体循環チャネル２２０の側壁２２９との間で粒子耐性アーキテクチャ５４０の底辺において画定される。更に、距離（Ｄ１）は、粒子耐性アーキテクチャ５４０の１つの頂点（粒子耐性アーキテクチャ５４０の底辺の反対側）と流体循環チャネル２２０の側壁２３７との間で画定され、距離（Ｄ２）は、粒子耐性アーキテクチャ５４０の当該頂点（粒子耐性アーキテクチャ５４０の底辺の反対側）と流体循環チャネル２２０の側壁２３９との間で画定される。

図６は、図２、図３、図４及び図５の例において示されたように、流体吐出デバイス２００のような流体吐出デバイスを形成する方法６００に関する一例を示す流れ図である。

６０２において、方法６００は、流体吐出チャンバ２０２のような流体吐出チャンバを、流体供給スロット２０８のような流体スロットと連絡させることを含む。

６０４において、方法６００は、小滴吐出要素２０４のような小滴吐出要素を、流体吐出チャンバ２０２のような流体吐出チャンバに設けることを含む。

６０６において、方法６００は、流体循環チャネル２２０のような流体循環チャネルを、流体供給スロット２０８及び流体吐出チャンバ２０２のような流体スロット及び流体吐出チャンバと連絡させることを含む。この場合、方法６００の６０６は、チャネルループ部分２３４のようなチャネルループを有する、流体循環チャネル２２０のような流体循環チャネルを形成することを含む。

６０８において、方法６００は、流体供給スロット２０８とチャネルループ部分２３４のような流体スロットとチャネルループとの間で、流体循環要素２２２のような流体循環要素を、流体循環チャネル２２０のような流体循環チャネルに設けることを含む。

６１０において、方法６００は、チャネルループ部分２３４と流体吐出チャンバ２０２のようなチャネルループと流体吐出チャンバとの間で、粒子耐性アーキテクチャ２４０、４４０、５４０のような粒子耐性アーキテクチャを、流体循環チャネル２２０のような流体循環チャネルに設けることを含む。

別個のステップ及び／又は逐次のステップとして図示および説明されたが、流体吐出デバイスを形成する方法は、異なる順序または逐次のステップを含むことができ、１つ又は複数のステップを組み合わせる、又は１つ又は複数のステップを同時に、部分的に又は全体的に行うことができる。

本明細書で説明されたように、流体吐出デバイスが流体の循環（再循環）を含む場合、インクの閉塞および／または詰まりが低減される。そういうものだから、デキャップ時間（即ち、インクジェットノズルがキャッピングされずに周囲状況にさらされた状態のままである可能性がある時間量）、それ故にノズルの健全状態が改善される。更に、流体吐出デバイス内での顔料インクのビヒクル分離および粘性のあるインクの詰め物の形成が低減または取り除かれる。更に、インク効率は、サービス中のインク消費量を低減する（例えば、ノズルを健全状態に保つためにインクを吐き出すことを最小限にする）ことにより改善される。

更に重要なことには、本明細書で説明されたような流体循環チャネルに粒子耐性アーキテクチャを含むことは、流体循環チャネル及び流体吐出チャンバを介した流体の循環（再循環）中に、気泡および／または他の粒子が流体循環チャネルから流体吐出チャンバに入り込むことを防止することに役立つ。そういうものだから、流体吐出チャンバからの小滴の吐出の途絶は、低減または取り除かれ得る、更に、粒子耐性アーキテクチャは、気泡および／または他の粒子が流体吐出チャンバから流体循環チャネルに入り込むことを防止することにも役立つ。

一例において、粒子耐性アーキテクチャの周り及び／又は当該粒子耐性アーキテクチャに沿って流体循環チャネルの幅（例えば、粒子耐性アーキテクチャと流体循環チャネルの側壁との間の幅（Ｗ１）及び幅（Ｗ２）及び距離（Ｄ１）及び距離（Ｄ２））を維持することにより、粒子耐性アーキテクチャにおいて流体循環チャネルを流れる流体の制限が最小限にされ又は回避され、流体循環チャネルを介した流体の体積流量が（実質的に）維持される。

更に、流体吐出チャンバと連絡された流体循環チャネルの端部の方へ又は当該流体循環チャネルの端部に粒子耐性アーキテクチャを設けることにより、粒子耐性アーキテクチャは、背圧を増大し、それ故に流体吐出チャンバ内に小滴吐出の駆動エネルギーを包含できるように援助することにより、流体吐出チャンバからの小滴吐出の噴射運動量を増大することに役立つ。

特定の例が本明細書で図示および説明されたが、当業者には理解されるように、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の代わりになることができる。本出願は、本明細書で説明された特定の例に関する任意の改変または変形を網羅することが意図されている。

Claims (12)

1. 流体吐出デバイスであって、
   流体スロットと、
   前記流体スロットと連絡された流体吐出チャンバと、
   前記流体吐出チャンバ内の小滴吐出要素と、
   第１の端部において前記流体スロットと連絡され、第２の端部において前記流体吐出チャンバと連絡され、第１の部分および第２の部分を含む流体循環チャネルと、
   前記流体循環チャネルの前記第１の部分内の流体循環要素であって、前記流体循環チャネルの前記第１の部分が前記流体循環要素において第１の幅を有する、流体循環要素と、
   前記第２の端部において前記流体循環チャネルの前記第２の部分内の粒子耐性アーキテクチャとを含み、前記流体循環チャネルの前記第２の部分が、前記粒子耐性アーキテクチャにおいて前記第１の幅よりも大きい第２の幅を有する、流体吐出デバイス。
2. 前記粒子耐性アーキテクチャと前記流体循環チャネルの前記第２の部分の第１の側壁との間の最小距離、及び前記粒子耐性アーキテクチャと前記流体循環チャネルの前記第２の部分の第２の側壁との間の最小距離がそれぞれ、前記流体循環チャネルの前記第１の部分の前記第１の幅未満である、請求項１に記載の流体吐出デバイス。
3. 前記流体循環チャネルが前記第１の部分と前記第２の部分との間に第３の部分を含み、前記第３の部分が、前記第１の部分の前記第１の幅から前記第２の部分の前記第２の幅まで広がっている、請求項１又は２に記載の流体吐出デバイス。
4. 前記粒子耐性アーキテクチャと前記流体循環チャネルの前記第３の部分の第１の側壁との間の最小距離、及び前記粒子耐性アーキテクチャと前記流体循環チャネルの前記第３の部分の第２の側壁との間の最小距離がそれぞれ、前記流体循環チャネルの前記第１の部分の前記第１の幅未満である、請求項３に記載の流体吐出デバイス。
5. 前記粒子耐性アーキテクチャが、閉曲線形状からなる、請求項１〜４の何れかに記載の流体吐出デバイス。
6. 前記粒子耐性アーキテクチャが、多角形の形状からなる、請求項１〜４の何れかに記載の流体吐出デバイス。
7. 流体吐出デバイスであって、
   流体スロットと、
   前記流体スロットと連絡された流体吐出チャンバと、
   前記流体吐出チャンバ内の小滴吐出要素と、
   チャネルループを含み、前記流体スロット及び前記流体吐出チャンバと連絡され、第１の側壁および第２の側壁を有する流体循環チャネルと、
   前記流体スロットと前記チャネルループとの間で、前記流体循環チャネル内の流体循環要素と、
   前記チャネルループと前記流体吐出チャンバとの間で、前記流体循環チャネル内の粒子耐性アーキテクチャとを含み、
   前記粒子耐性アーキテクチャと前記流体循環チャネルの前記第１の側壁との間の最小距離、及び前記粒子耐性アーキテクチャと前記流体循環チャネルの前記第２の側壁との間の最小距離がそれぞれ、前記流体循環要素における前記流体循環チャネルの幅未満である、流体吐出デバイス。
8. 前記流体循環チャネルの幅が、前記粒子耐性アーキテクチャにおいて増大している、請求項７に記載の流体吐出デバイス。
9. 前記粒子耐性アーキテクチャにおける前記流体循環チャネルの前記増大した幅が、前記流体吐出チャンバの幅に実質的に等しいか、又はその幅未満である、請求項８に記載の流体吐出デバイス。
10. 流体吐出デバイスを形成する方法であって、
    流体吐出チャンバを流体スロットと連絡させ、
    小滴吐出要素を前記流体吐出チャンバに設け、
    流体循環チャネルを前記流体スロット及び前記流体吐出チャンバと連絡させ、チャネルループを有する前記流体循環チャネルを形成することを含み、
    前記流体スロットと前記チャネルループとの間で、前記流体循環チャネルに流体循環要素を設け、
    前記チャネルループと前記流体吐出チャンバとの間で、前記流体循環チャネルに粒子耐性アーキテクチャを設け、
    前記流体スロットに通じる第１の幅を有する前記流体循環チャネルを画定し、前記第１の幅の範囲内に前記流体循環要素を設け、
    前記流体吐出チャンバにおいて前記第１の幅よりも大きい第２の幅を有する前記流体循環チャネルを画定し、前記第２の幅の範囲内に前記粒子耐性アーキテクチャを設けることを含む、方法。
11. 前記第２の幅の範囲内に前記粒子耐性アーキテクチャを設けることが、前記粒子耐性アーキテクチャと前記流体循環チャネルとの間の最小距離を、前記第１の幅未満として画定することを含む、請求項１０に記載の方法。
12. 前記流体循環チャネルに前記粒子耐性アーキテクチャを設けることが、閉曲線形状および多角形の形状の１つとして、前記粒子耐性アーキテクチャを画定することを含む、請求項１０又は１１に記載の方法。

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