(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体液滴を吐出する装置であって、
流体供給室及び流体回収室を有する流体マニホールドと、
基板であって、流体を受け入れるノズル入口と、流体の液滴を吐出するノズルと、吐出されなかった流体を流出させるノズル出口と、を有する流路を備える基板と、
前記流体マニホールドと前記基板との間に配設された流体分配層と、
を備える流体吐出装置であって、
前記流体分配層は、
前記流体供給室に流体的に結合された供給入口と、前記流体回収室に流体的に結合された回収側バイパスと、を有する流体供給チャネルと、
前記流体回収室に流体的に結合された回収出口と、前記流体供給室に流体的に結合された供給側バイパスと、を有する流体回収チャネルと、
を備え、
前記流体供給チャネルは、前記基板の前記流路の前記ノズル入口に流体的に結合されていて、
前記流体回収チャネルは、前記基板の前記流路の前記ノズル出口に流体的に結合されている、
装置。
【請求項２】
前記供給入口は、前記流体供給室から流体を受け入れるように構成され、
前記回収側バイパスは、前記流体分配層において、前記供給入口を介して受け入れた流体の一部を循環させて前記流体回収室に戻すように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記流体供給チャネルの前記回収側バイパスは、前記流体供給チャネルと前記流体回収室の接合部分にあるアパーチャである、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記回収側バイパスの大きさは、前記供給入口よりも小さい、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記回収側バイパスの流れ抵抗は、前記供給入口の流れ抵抗よりも１０倍以上大きい、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記流体供給チャネルの前記回収側バイパスは、前記流体分配層内で、前記流体供給チャネルを前記流体回収チャネルに流体的に結合する間隙部であり、
前記間隙部は、前記流体分配層内で、前記流体供給チャネルに流入した流体の一部を流体回収チャネルに通す、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項７】
前記間隙部の流れ抵抗は、前記供給入口の流れ抵抗よりも１０倍以上大きい、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記回収出口は、前記流体回収チャネルで収集された、吐出されなかった流体を、前記流体回収室に戻すように構成され、
前記回収出口を介して前記流体回収室に戻される流体の一部は、前記流体回収チャネルの前記供給側バイパスを介して前記流体回収チャネルに入ったものである、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記流体回収チャネルの前記供給側バイパスは、前記流体分配層内で、前記流体供給チャネルを前記流体回収チャネルに流体的に結合する間隙部であり、
前記間隙部は、前記流体供給チャネルから流体を受け入れ、前記受け入れられた流体が前記回収出口を介して前記流体回収室に戻される流体の一部となるように構成される、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記間隙部の流れ抵抗は、前記回収出口の流れ抵抗よりも１０倍以上大きい、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
流体分配層と基板とを備える、流体液滴を吐出する装置であって、
前記流体分配層は、
複数の流体供給チャネルであって、それぞれ、流体供給チャネルと流体供給室とを流体的に連結する各供給入口を介して、前記流体供給室から流体を受け入れるように構成された複数の流体供給チャネルと、
複数の流体回収チャネルであって、それぞれ、流体回収チャネルと流体回収室とを流体的に連結する各回収出口を介して、前記流体回収室に前記流体を戻すように構成された複数の流体回収チャネルと、
を備え、
前記流体供給チャネルは、前記受け入れた流体の一部を、前記流体供給チャネルと前記流体回収室とを流体的に連結する各回収側バイパスを介して、前記流体回収室に循環させるよう構成され、前記各供給入口及び各流体供給チャネルの回収側バイパスは、前記流体分配層内に存在しており、
前記流体回収チャネルが前記流体回収室に戻す流体の一部は、前記流体回収チャネルと前記流体供給室とを流体的に連結する各供給側バイパスを介して前記流体回収チャネルが受け入れたものであり、
前記基板は、複数の流路であって、それぞれ、各ノズル入口と、流体の液滴を吐出する各ノズルと、各ノズル出口とを有する流路を備え、
各流路は、前記流路の各ノズル入口を介して前記流体分配層内の各流体供給チャネルと流体的に連結され、前記流路の各ノズル出口を介して前記流体分配層内の各流体回収チャネルと流体的に連結され、各ノズル入口を介して前記流体供給チャネルにおいて少なくとも一部の流体を受け入れて、前記受け入れた流体の一部を前記流路の前記各ノズル出口に向かわせるように構成されている、
装置。
【請求項１２】
前記基板は、第１の側に平面的なノズル層を有し、
前記流体分配層は、前記基板の、前記第１の側と反対側の第２の側の上に位置する、
請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記基板の前記複数の流路の前記各ノズルは、前記ノズル層内の平行四辺形状のノズル配列に分布している、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記流体分配層は、前記ノズル層に対して略平行な平面的な層である、請求項１２又は１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記流体分配層の前記流体供給チャネル及び流体回収チャネルは、前記ノズル層に対して平行に延在する、請求項１２乃至１４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１６】
前記基板の各ノズル入口は、鉛直方向に配向されたディセンダであって、前記ノズル層に垂直なディセンダを介して、前記流体分配層の各流体供給チャネルと流体的に連結されている、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記基板の各ノズル出口は、鉛直方向に配向されたアセンダであって、前記ノズル層に垂直なアセンダを介して、前記流体分配層の各流体回収チャネルと流体的に連結されている、請求項１５又は１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記基板は、更に供給層を備え、
前記供給層は、略平面的、且つ、前記ノズル層に対して平行であり、
前記供給層は、前記ノズル層に対して垂直な複数の流体経路を備えており、
各流体経路の各々は、前記基板のノズル入口を前記流体分配層の流体供給チャネルに流体的に連結しているか、又は、前記基板のノズル出口を前記流体分配層の流体回収チャネルに流体的に連結している、
請求項１２乃至１７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１９】
前記供給層は、前記基板のノズルの外への流体吐出を制御するための集積回路部品を含む、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
各ノズル入口は、各流体供給チャネルに沿った位置で、且つ、前記各供給入口の位置と前記流体供給チャネルの前記各回収側バイパスの位置との間の位置に、流体的に連結されている、
請求項１１乃至１９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２１】
各ノズル出口は、各流体回収チャネルに沿った位置で、且つ、前記各回収出口の位置と前記流体回収チャネルの前記各供給側バイパスの位置との間の位置に、流体的に連結されている、
請求項１１乃至２０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２２】
少なくとも１つの流体供給チャネルの前記各供給入口は、前記流体分配層と前記流体供給室との接合部分にある第１のアパーチャであり、
前記第１のアパーチャは、前記流体供給室に近接する前記流体供給チャネルの第１の先端に位置している、
請求項１１乃至２１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２３】
前記少なくとも１つの流体供給チャネルの前記各回収側バイパスは、前記流体分配層と前記流体回収室との接合部分にある第２のアパーチャであり、
前記第２のアパーチャは、前記流体供給チャネルの、前記第１の先端と反対にあり前記流体回収室に近接する、第２の先端に位置している、
請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
前記第２のアパーチャの流れ抵抗は、前記第１のアパーチャの流れ抵抗よりも大きい、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記第２のアパーチャの流れ抵抗は、前記第１のアパーチャの流れ抵抗の約１０倍である、請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記少なくとも１つの流体供給チャネルの前記各回収側バイパスは、前記流体供給チャネルを各流体回収チャネルに流体的に結合する間隙部であり、
前記間隙部は、前記流体供給チャネルの、前記第１の先端と反対にあり前記流体回収室に近接する、第２の先端に位置している、
請求項２２に記載の装置。
【請求項２７】
前記間隙部の流れ抵抗は、前記第１のアパーチャの流れ抵抗の約１０倍である、請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
少なくとも１つの流体回収チャネルの前記各回収出口は、前記流体分配層と前記流体回収室との接合部分にある第１のアパーチャであり、
前記第１のアパーチャは、前記流体回収室に近接する前記流体回収チャネルの第１の先端に位置している、
請求項１１乃至２７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２９】
前記少なくとも１つの流体回収チャネルの前記各供給側バイパスは、前記流体分配層と前記流体供給室との接合部分にある第２のアパーチャであり、
前記第２のアパーチャは、前記流体回収チャネルの、前記第１の先端と反対にあり前記流体供給室に近接する、第２の先端に位置している、
請求項２８に記載の装置。
【請求項３０】
前記第２のアパーチャの流れ抵抗は、前記第１のアパーチャの流れ抵抗よりも大きい、請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
前記少なくとも１つの流体回収チャネルの前記各供給側バイパスは、前記流体回収チャネルを各流体供給チャネルに流体的に結合する間隙部であり、
前記間隙部は、前記流体回収チャネルの、前記第１の先端と反対にあり前記流体供給室に近接する、第２の先端に位置している、
請求項２８に記載の装置。
【請求項３２】
前記複数の流体供給チャネル及び前記複数の流体回収チャネルは、前記流体分配層において、互いに平行に、且つ、互い違いに配置されており、
隣接する流体供給チャネル及び流体回収チャネルの各対は、前記基板の少なくとも１つの流路を介して互いに流体的に結合されている、
請求項１１に記載の装置。
【請求項３３】
前記基板は、更にノズル層を備え、前記基板の前記ノズルは、前記ノズル層の複数の平行なノズル列に配置され、
前記複数の流体供給チャネル及び前記複数の流体回収チャネルは、前記流体分配層の平行なチャネルであり、且つ、前記ノズル層に対して各々平行であり、
前記複数の平行なノズル列は、前記装置に伴う媒体スキャン方向に対して第１の角度を有する第１の方向に沿っており、
前記複数の流体供給チャネル及び前記複数の流体回収チャネルは、前記媒体スキャン方向に対して、異なる第２の角度を有する第２の方向に沿っている、
請求項３２に記載の装置。
【請求項３４】
前記複数のノズル列は、前記ノズル層で平行四辺形のノズル配列を形成し、
前記流体分配層における、前記ノズル配列の第１の鋭角な角の近傍にある２つ又はそれ以上の第１の流体供給チャネルは、前記流体分配層の第１の結合チャネルによって流体的に連結されており、前記第１の結合チャネルは、前記流体供給室に前記２つ又はそれ以上の第１の流体供給チャネルを流体的に連結する前記各供給入口を有する、
請求項３３に記載の装置。
【請求項３５】
前記流体分配層における、前記ノズル配列の前記第１の鋭角な角の近傍にある１つ又は複数の第１の流体回収チャネルは、各々、１つ又は複数の第１のバイパス間隙部によって流体的に連結されており、
前記第１のバイパス間隙部は、前記１つ又は複数の第１の流体回収チャネルを前記流体供給室に流体的に連結する前記各供給側バイパスとして機能するように構成されている、
請求項３４に記載の装置。
【請求項３６】
前記流体分配層における、前記ノズル配列の第２の鋭角な角の近傍にある、２つ又はそれ以上の第２の流体回収チャネルは、前記流体分配層の第２の結合チャネルによって流体的に連結されており、前記第２の結合チャネルは、前記流体回収室に前記２つ又はそれ以上の第２の流体回収チャネルを流体的に連結する前記回収出口を有する、
請求項３４又は３５に記載の装置。
【請求項３７】
前記ノズル配列の前記第２の鋭角な角の近傍にある１つ又は複数の第２の流体供給チャネルは、各々、１つ又は複数の第２のバイパス間隙部によって流体的に連結されており、
前記第２のバイパス間隙部は、前記１つ又は複数の第２の流体供給チャネルを前記流体回収室に流体的に連結する前記各回収側バイパスとして機能するように構成されている、
請求項３６に記載の装置。
【請求項３８】
各第１のバイパス間隙部の流れ抵抗は、各々、前記第１の結合チャネルの流れ抵抗の約１０倍であり、
各第２のバイパス間隙部の流れ抵抗は、前記第２の結合チャネルの流れ抵抗の約１０倍である、
請求項３７に記載の装置。
【請求項３９】
前記基板内の温度を測定するように構成されている温度センサを更に備える、請求項１１乃至３８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項４０】
前記温度センサの読んだ温度に基づいて、前記流体供給室と前記流体回収室との間の圧力差を調整するように構成された流量制御器を更に備える、請求項３９に記載の装置。
【請求項４１】
前記流体供給室に、前記流体供給室から前記流体供給チャネルに流入する前記流体をろ過する供給側フィルタを更に備える、請求項１１乃至４０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項４２】
前記流体回収室は、前記流体回収室から出る前記流体をろ過する回収側フィルタを備えない、請求項１１乃至４１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項４３】
請求項１乃至４２のいずれか一項に記載の装置内で流体を循環させる方法であって、
前記流体供給室から、前記供給入口、前記流体供給チャネル、前記回収側バイパス、前記流体回収室、の順で、前記流体の第１の流れを流すステップと、
前記第１の流れを流すステップと同時に、前記流体供給室から、前記供給入口、前記流体供給チャネル、前記ノズル入口、前記基板の前記流路、前記ノズル出口、前記流体回収チャネル、前記回収出口、前記流体回収室、の順で、前記流体の第２の流れを流すステップと、
前記第１の流れを流すステップ及び前記第２の流れを流すステップと同時に、前記流体供給室から、前記供給側バイパス、前記流体回収チャネル、前記回収出口、前記流体回収室、の順で、前記流体の第３の流れを流すステップと、
を含み、
前記第１の流れ及び前記第２の流れは、前記流体供給チャネル内で流体的に連結し、
前記第２の流れ及び前記第３の流れは、前記流体回収チャネル内で流体的に連結している、
方法。
【請求項４４】
前記流体供給室と前記流体回収室との間に、前記第１の流れ、前記第２の流れ及び前記第３の流れを起こさせる圧力差を発生させるステップを、更に含む、請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
前記ノズルから流体液滴を吐出することなく、前記基板の前記流路を通る前記第２の流れを維持するステップを、更に含む、請求項４３又は４４に記載の方法。
【請求項４６】
前記第１の流れを流すステップ、前記第２の流れを流すステップ及び前記第３の流れを流すステップと同時に、前記流体回収室から前記流体供給室に前記流体の第４の流れを流すステップを、更に含む、請求項４３乃至４５のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、一般的には流体液滴吐出に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体吐出装置において、流体ポンプ室及びノズルを有する流路が基板に形成されることがある。例えば印刷操作等において、流体液滴はノズルから媒体上に吐出される。例えば熱又は圧電アクチュエータ等のようなトランスデューサによって流体ポンプ室は作動でき、作動されると、流体ポンプ室はノズルを介して流体液滴を吐出させることができる。流体吐出装置に対して相対的に、例えば媒体スキャン方向に、媒体を移動させることができる。流体液滴の吐出を媒体の動きと合わせ、媒体上の所望の位置に流体液滴をのせるようにすることができる。
【０００３】
一般的に、流体吐出装置は、例えば、対応する流体経路配列と付随するアクチュエータを有するノズル列又はノズル配列等のような複数のノズルを備え、１つ又は複数のコントローラによって各ノズルから吐出された液滴を独立に制御することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
通常、媒体上に流体液滴を均一にのせるためには、均一の大きさとスピードで同じ方向に流体液滴を吐出することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書は、流体液滴吐出システム、装置及び方法に関する技術を説明する。
【０００６】
一態様では、本明細書で開示されるシステム、装置及び方法は、流体マニホールドと基板の間に流体分配層を有するプリントヘッドモジュールを特徴とする。流体マニホールドは、流体供給室と流体回収室を備える。基板は、少なくともノズル入口とノズルとノズル出口とを含む、流路を備える。流体分配層は、少なくとも１つの流体供給チャネルを備える。流体供給チャネルは、流体供給室に流体的に結合された供給入口と、流体回収室に流体的に結合された回収側バイパスと、を備える。流体供給チャネルは、また、基板の少なくとも１つの流路のノズル入口に流体的に結合されている。流体分配層は、少なくとも１つの流体回収チャネルも備える。流体回収チャネルは、流体回収室に流体的に結合された回収出口と、流体供給室に流体的に結合された供給側バイパスとを備える。流体回収チャネルは、また、基板の少なくとも１つの流路のノズル出口に流体的に結合される。基板の少なくとも１つのノズル出口は、上記の少なくとも１つのノズル入口と流体的に結合される。
【０００７】
プリントヘッドモジュール内では、流体供給室から始まって、流体供給室と流体供給チャネルを流体的に連結する供給入口へ、供給入口を通って流体供給チャネル内へ、流体供給チャネルの長手方向を渡って、流体供給チャネルを流体回収室と流体的に連結する回収側バイパスへ、回収側バイパスを通って流体回収室で終わる、という順に、流体分配層を通る第１の循環路を形成することができる。
【０００８】
プリントヘッドモジュール内では、流体供給室から始まって、基板の流路のノズル入口を通って、基板の流路の長手方向を渡り、基板のノズル出口を通って、流体回収室で終わる、という順に、基板を通る第２の流れを形成することができる。
【０００９】
様々な実施形態では、回収チャネルは、回収出口と供給側バイパスとを備え、流体供給室から始まって、流体供給室と流体回収チャネルを流体的に連結する供給側バイパスへ、供給側バイパスを通って流体回収チャネル内へ、流体回収チャネルの長手方向を渡って、流体回収チャネルと流体回収室と流体的に連結する回収出口へ、回収出口を通って流体回収室内で終わる、という順番の第３の流れを流体分配層内に形成することができる。
【００１０】
様々な実施形態では、流体回収室から流体供給室への第４の流れを流体マニホールド内に形成することができる。
【００１１】
一態様では、流体分配層は、複数の流体供給チャネルと複数の流体回収チャネルを備えることができ、基板は、複数の流路を備えることができる。流体供給チャネル及び流体回収チャネルは、流体分配層において、互いに平行で、且つ、互い違いに配置されてもよい。流体分配層は、平面的なノズル層に対して平行な平面的な層でもよい。流体供給チャネルは、それぞれ、流体供給チャネルと流体供給室を流体的に連結する各供給入口を介して、流体供給室から流体を受け入れ、流体供給チャネルと流体回収室を流体的に連結する各回収側バイパスを介して、受け入れた流体の一部を流体回収室に流出させるよう構成されてもよい。流体供給チャネルは、それぞれ、流路の各ノズル入口を介して、１つ又は複数の流路と流体的に連結されている。各流路は、流路の各ノズル入口を介して流体供給チャネルにおいて一部の流体を受け入れて、その流体を流路の各ノズル出口に向かわせるように構成されている。流体回収チャネルは、各々、流路の各回収出口を介して、１つ又は複数の流路と流体的に連結しており、各流路から吐出されなかった流体を受け入れて、流体回収チャネルと流体回収室を流体的に連結する各回収出口を介して、吐出されなかった流体を流体回収室に戻すように構成される。流体回収チャネルの各々は、また、流体回収チャネルと流体供給室を流体的に連結する各供給側バイパスを介して、流体供給室から流体を受け入れて、受け入れた流体を、各回収出口を介して流体回収室に戻すように構成されてもよい。
【００１２】
様々な実施形態では、以下の１つ又は複数の特徴を含んでもよい。例えば、流体分配層内の１つ又は複数の流体供給チャネルの各々は、流体供給室に近接する第１の先端に供給入口を有し、且つ、流体回収室に近接する第２の先端に回収側バイパスを有する、細長いチャネルにすることもできる。回収側バイパスの流れ抵抗は、供給入口の流れ抵抗よりも数倍大きくすることができる。回収側バイパスの流れ抵抗が大きいと、供給入口での流れ容量と比較して、回収側バイパスでの流れ容量が小さくなる。例えば、供給入口を、流体供給チャネルと流体供給室の接合部分にある第１のアパーチャにすることができ、回収側バイパスを、流体供給チャネルと流体回収室の接合部分にある第２のアパーチャにすることができる。第２のアパーチャの大きさを、第１のアパーチャの大きさよりも小さくしてもよい（例えば、回収側バイパスの大きさを、供給入口の大きさの５０分の１にしてもよい）。他の手段を用いて、回収側バイパスの流れ抵抗を増加させ、流量の容量を制限することも可能である。
【００１３】
同様に、流体分配層内の１つ又は複数の流体回収チャネルの各々は、流体供給室に近接する第１の先端に供給側バイパスを有し、且つ、流体回収室に近接する第２の先端に回収出口を有する、細長いチャネルにすることもできる。供給側バイパスの流れ抵抗は、回収出口の流れ抵抗よりも数倍大きくすることができる。供給側バイパスの流れ抵抗が大きいと、回収出口での流れ容量と比較して、供給側バイパスでの流れ容量が小さくなる。例えば、供給側バイパスを、流体回収チャネルと流体供給室の接合部分にある第１のアパーチャにすることができる。回収出口を、流体回収チャネルと流体回収室の接合部分にある第２のアパーチャにすることができる。第１のアパーチャの大きさを、第２のアパーチャの大きさよりも小さくしてもよい（例えば、供給側バイパスの大きさを、回収出口の大きさの５０分の１にしてもよい）。他の手段を用いて、供給側バイパスの流れ抵抗を増加させ、流量の容量を制限することも可能である。
【００１４】
流体供給チャネルを、それぞれ、流路の各ノズル入口を介して、基板内の１つ又は複数の流路と流体的に連結することができる。流体回収チャネルを、それぞれ、流路の各ノズル出口を介して、基板内の１つ又は複数の流路と流体的に連結し、基板内の流路から吐出されなかった流体を収集することができる。流体分配層内で互いに隣接する流体供給チャネルと流体回収チャネルを、基板内の少なくとも１つの流路を介して、互いに流体的に連結することができる。例えば、第１のノズル入口が流体供給チャネルと流体的に連結する一方で、第１のノズル入口と同じノズルに付随する第１のノズル出口は、流体供給チャネルと隣接する流体回収チャネルと流体的に連結する。
【００１５】
いくつかの実施形態では、循環路（例えば、流体供給室内）に、フィルタを設置してもよい。フィルタにより、循環する流体から異物を除去するように構成することができる。
【００１６】
いくつかの実施形態では、循環路に、温度センサ及び／又は流量制御装置を備えることもできる。温度センサは、基板内の様々な位置の温度を測定することができる。流量制御装置は、温度センサの読んだ温度に応じて、流体供給室と流体回収室の間の圧力差を調整するために用いることができる。延いては、圧力差で、様々な循環路の流速を調整することができる。
【００１７】
他の一態様では、本明細書で開示されるシステム、装置及び方法は、流体供給室から、流体供給室と流体供給チャネルを流体的に連結する供給入口へ、供給入口を通って流体供給チャネル内へ、流体供給チャネルの長手方向を渡って、流体供給チャネルを流体回収室と流体的に連結する回収側バイパスへ、回収側バイパスを通って流体回収室へ、という順に、流体の第１の流れを流すステップを特徴とする。第１の流れを流すステップと同時に、流体供給室を渡って基板のノズル入口へ、ノズル入口を通って基板内へ、基板の流路を通って基板のノズル出口へ、ノズル出口を通って流体回収室内へという第２の流れを流すステップも含む。第１の流れ及び第２の流れは、流体供給チャネル内で流体的に連結している。
【００１８】
オプションとして、流体の第１の流れ及び流体の第２の流れを流すステップと同時に、流体供給室から、流体供給室と流体回収チャネルを流体的に連結する供給側バイパスへ、供給側バイパスを通って流体回収チャネル内へ、流体回収チャネルの長手方向を渡って、流体回収チャネルと流体回収室と流体的に連結する回収出口へ、回収出口を通って流体回収室内へという、第３の流れを流すこともできる。
【００１９】
流体供給室と流体回収室の間に圧力損失を発生させることができ、この圧力損失により、第１の流れ、第２の流れ、そしてオプションとして第３の流れを起こすことができる。流体回収室から、流体マニホールドの流体供給室への第４の流れを流すこともできる。循環路内（例えば、流体供給室）に流体から空気及び異物を除去するフィルタを設置することもできる。第１の流れ、第２の流れ及び第３の流れのうちの１つ又は複数の流体の温度に応じて、流体供給室と流体回収室の間の圧力差を調整することができる。
【００２０】
他の一態様では、基板のノズルは、プリントヘッドモジュールに伴う媒体スキャン方向に対して第１の角度を有する第１の方向に沿って、平行なノズル列に配置される。流体供給チャネル及び流体回収チャネルは、平行なチャネルであり、且つ、流体分配層内で互い違いに配置される。流体供給チャネル及び流体回収チャネルは、媒体スキャン方向に対して、異なる第２の角度を有する第２の方向に沿っている。各流体供給チャネルは、ノズルの各ノズル入口を介して、複数の連続するノズル列からのノズルと、流体的に連結している。同様に、各流体回収チャネルは、ノズルの各ノズル出口を介して、複数の連続するノズル列内の複数のノズルと、流体的に連結している。各流体供給チャネルは、基板内の１つ又は複数の流路を介して、その流体供給チャネルの両側にある、その流体供給チャネルに隣接する流体回収チャネルと流体的に連結している。
【００２１】
他の一態様では、基板内のノズル列は、平行四辺形のノズル配列を形成する。ノズル配列の第１の鋭角な角の近傍にある１つ又は複数の第１の流体供給チャネルは、ノズル配列の主要部分（例えば、２つの鋭角な角から離れている部分）の近傍に位置する他の流体供給チャネルよりも、長さが短く、且つ、流体的に連結されている流体分配層内の流路の数が少ない。いくつかの実施形態では、ノズル配列の主要部分の近傍にある他の流体供給チャネルとほぼ同じ数の流路と流体的に連結されるように、２つ又はそれ以上の短い流体供給チャネルを、流体分配層の第１の結合チャネルによって流体的に連結することができる。第１の結合チャネルは、第１の結合チャネルを流体供給室に流体的に連結する供給入口を有することができ、これにより、短い、第１の流体供給チャネルを流体供給室に流体的に連結することができる。
【００２２】
さらに、ノズル配列の第１の鋭角な角の近傍にある、１つ又は複数の第１の流体回収チャネルは、ノズル配列の主要部分の近傍に位置する他の流体回収チャネルよりも、長さが短い。この１つ又は複数の流体回収チャネルを、各々、１つ又は複数の第１のバイパス間隙部を介して、第１の結合チャネルに流体的に連結することもできる。１つ又は複数の第１のバイパス間隙部は、１つ又は複数の第１の流体回収チャネルを流体供給室に流体的に連結する、１つ又は複数の第１の流体回収チャネル用の供給側バイパスとして機能するように構成することができる。
【００２３】
バイパス間隙部の流れ抵抗は、第１の結合チャネルの供給入口の流れ抵抗の数倍にすることができ、例えば、結合チャネルの流れ抵抗の約１０倍である。バイパス間隙部の流れ抵抗が高いほど、第１の結合チャネルの流れ容量と比較して、バイパス間隙部の流れ容量を低くすることができ、例えば、第１の結合チャネルの流れ容量の５０分の１の流れ容量とすることができる。
【００２４】
同様に、ノズル配列の第２の鋭角な角の近傍にある１つ又は複数の第２の流体回収チャネルは、ノズル配列の主要部分（例えば、２つの鋭角な角から離れている部分）の近傍に位置する他の流体回収チャネルよりも、長さが短く、且つ、流体的に連結されている基板内の流路の数が少ない。いくつかの実施形態では、ノズル配列の主要部分の近傍にある他の流体回収チャネルとほぼ同じ数の流路と流体的に連結されるように、２つ又はそれ以上の短い流体回収チャネルを、流体分配層の第２の結合チャネルによって流体的に連結することができる。第２の結合チャネルは、第２の結合チャネルを流体回収室に流体的に連結する供給入口を有することができ、これにより、短い、第２の流体回収チャネルを流体回収室に流体的に連結することができる。
【００２５】
さらに、ノズル配列の第２の鋭角な角の近傍にある、１つ又は複数の第２の流体供給チャネルは、ノズル配列の主要部分の近傍に位置する他の流体供給チャネルよりも、長さが短い。この１つ又は複数の第２の流体供給チャネルを、各々、１つ又は複数の第２のバイパス間隙部を介して、第２の結合チャネルに流体的に連結することもできる。１つ又は複数の第２のバイパス間隙部は、１つ又は複数の第２の流体供給チャネルを流体回収室に流体的に連結する、１つ又は複数の第２の流体供給チャネル用の回収側バイパスとして機能するように構成することができる。
【００２６】
バイパス間隙部の流れ抵抗は、回収出口の流れ抵抗の数倍にすることができ、例えば、第２の結合チャネルの回収出口の流れ抵抗の約１０倍である。バイパス間隙部の流れ抵抗が高いほど、第２の結合チャネルの回収出口の流れ容量と比較して、バイパス間隙部の流れ容量を低くすることができ、例えば、第２の結合チャネルの回収出口の流れ容量の５０分の１の流れ容量とすることができる。
【００２７】
これらの一般的及び特定的な態様は、別々に、或いは、システム、装置、又はシステムと装置と方法の組み合わせを用いて、どのように組み合わせても実施可能である。
【００２８】
本明細書で説明されている発明の特定の実施形態は、以下の利点のうちの一つ又は複数を実現するために実施することができる。
【００２９】
まず、基板を通って流体を循環させることにより、気泡、空気が混入した流体、デブリ、その他の異物を基板から除去することができる。ノズルから吐出せず、流体の一部を基板から押し出す場合、デブリ及び異物を、その元の位置から流れと一緒に流路内を流して運び、その後、脱気装置又はフィルタを用いるなどの様々な手段により、除去することができる。
【００３０】
更に、供給入口から流体供給チャネルの回収側バイパスへ流体を循環させると、流体供給チャネルと流体的に連結しているノズル入口と、流体回収チャネルと流体的に連結しているノズル出口との間に圧力損失が生じる。供給入口と回収側バイパスとの間の圧力損失があると、基板内、及び／又は、基板外の、流体を直接に汲み上げるためのポンプを用いることなく、流体を、基板内の流路に沿って流させることができる。よって、典型的にはポンプによって生じる、クロストークや液滴の大きさの不均等の原因となりうる、圧力乱れが基板に生じない。
【００３１】
更に、ノズルから液滴を吐出しなくとも、基板内の流路を通る一定の流体の流れを維持することにより、非作動状態が長くてもノズル表面の乾燥を防ぐことができる。待機時間中にノズル表面を濡れたままにすることにより、インクデブリがノズル表面に堆積して印刷品質に影響を及ぼすことを防ぐことができる。
【００３２】
更に、温度制御された流体を基板の上及び基板を通って流すことにより、基板の温度と基板を通って流れる流体の温度を調整することができる。印刷動作中に、基板によって吐出された流体が一定の温度になるように維持される場合、放出される各流体液滴の大きさを、正確に制御することができる。このように制御することにより、長時間均一な印刷ができるようになり、且つ、無駄なウォームアップや試し印刷を省くことができるようになる。
【００３３】
更に、供給入口及び回収側バイパスの各々の大きさによって、並びに、供給側バイパス及び回収出口の各々の大きさによって、流体供給チャネルと流体回収チャネルを通る流速を正確に制御することができる。供給入口、回収出口、供給側バイパス、回収側バイパスの大きさは、製作工程の間で比較的制御しやすい。そのため、一緒に使用される複数のプリントヘッドモジュールについて（例えば、マルチモジュールプリントバー）、流体分配層内での温度制御品質を一定に維持することができる。
【００３４】
更に、いくつかの実施形態では、流体供給チャネル及び流体回収チャネルの方向は、互いに平行で、且つ、ノズル列の方向に対してある角度を有する方向である。流体供給チャネル及び流体回収チャネルを、ノズル列の方向に対してある角度だけずらすことにより、流体供給チャネル及び流体回収チャネルがノズル列の方向に対して平行である場合と比べて、流体供給チャネル及び流体回収チャネルの幅を広くすることができる。流体供給チャネル及び／又は流体回収チャネルの幅が広くなることにより、流体供給チャネル及び／又は流体回収チャネルが許容できる流れを大きくし、流速を高くすることができるようになる。そして、より広い温度範囲を制御することができるようになる。更に、流速を速く、流量を大きくすることにより、循環する流体を、気泡や異物を除去するためのフィルタに押し出す能力が向上する。
【００３５】
更に、流体供給チャネル及び流体回収チャネルの方向をノズル列の方向に対してずらした実施形態では、ノズル配列の鋭角な角の近傍に位置する短い流体供給チャネル（及び／又は回収チャネル）を、結合チャネルによって結合することができる。結合された短い流体供給チャネル（及び／又は回収チャネル）は、ノズル配列の主要部分の近傍にある他の供給チャネル（及び／又は回収チャネル）とほぼ同じ数の流路と流体的に連結されることができる。従って、短い供給チャネル又は回収チャネル内で、ノズル配列の主要部分の近傍の長いチャネルと概ね同じ圧力損失及び流速を生じさせることができる。よって、ノズル配列全体にわたって、ほぼ均一な温度制御をすることができ、液滴の大きさをより均一にすることに資する。
【００３６】
本明細書で説明されている発明の１つ又は複数の実施形態の詳細は、添付図面及び以下の説明で述べられる。発明の他の特徴、態様及び利点は、本説明、図面、及び請求項から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】プリントヘッドの一例の断面斜視図である。
【図２】プリントヘッドモジュールの一例のうちの基板の平面図上に重ねた流体分配層の平面図である。
【図３Ａ】流体マニホールドの側から見た流体分配層の斜視図である。
【図３Ｂ】基板回路の側から見た流体分配層の斜視図である。
【図４】基板の上面（頂面）の上に重ねた流体供給層の半透視斜視図である。
【図５】基板における駆動層の上面（頂面）の上に重ねた流体分配層の半透視斜視図である。
【図６】ポンプ室層とノズル層の斜視図である。
【図７Ａ】プリントヘッドモジュール例の第１の断面から見たプリントヘッドモジュール例を通る流体の流れを示す図である。
【図７Ｂ】プリントヘッドモジュール例の第２の断面から見たプリントヘッドモジュール例を通る流体の流れを示す図である。
【図７Ｃ】プリントヘッドモジュール例の第３の断面から見たプリントヘッドモジュール例を通る流体の流れを示す図である。
【００３８】
特徴、工程段階及び結果を見やすくするために、層及び機構の多くが誇張されている。様々な図面中の類似の参照番号及び指示記号は、類似の要素を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
プリントヘッドモジュール１００等のようなプリントヘッドによって、液滴の吐出を行うことができる。プリントヘッドモジュール例１００は、流体マニホールド１０２、基板１０８、流体分配層１１０を備える。流体マニホールド１０２は、流体供給室１０４及び流体回収室１０６を備える。流体マニホールド１０２は、例えば、成形や切削加工によって形成された凹部を下面に有するプラスチック体であってもよく、これにより、流体マニホールド１０２の下面が例えば接着剤によって流体分配層１１０の上部に固定されたときに、凹部の流体分配層１１０の上の体積部分が流体供給室１０４及び流体回収室１０６を画成する。
【００４０】
基板１０８は、微細加工された１つ又は複数の流体流路を有するプリントヘッドダイを備えてもよく、それぞれの流体流路は、液滴を吐出する１つ又は複数のノズルをそれぞれ備えてもよい。１つ又は複数のノズルを介して液滴を媒体上に吐出させることができ、流体吐出の間、プリントヘッドモジュール１００と媒体を相対的に移動させることができる。
【００４１】
流体分配層１１０は、流体マニホールド１０２と基板１０８の間に配置される。流体分配層１１０は、流体供給室１０４から流体を受け入れて、基板１０８内の１つ又は複数の流路にその流体を分配することができる。流体の分配は、１つ又は複数の流路に付随する各ノズル入口を介してそれら流路に流体的に連結する流体分配層１１０内の１つ又は複数の流体供給チャネル１１２によって行うことができる。
【００４２】
液滴が基板１０８内のノズルから吐出されているかどうかに関係なく、基板１０８内の流路を介して流体を連続的に循環させてもよい。ノズルから外に吐出されない流体を１つ又は複数の再循環経路内で再循環させてもよい。再循環された流体を、１つ又は複数の再循環経路を介して流体回収室１０６に向かわせてもよい。例えば、再循環された流体を、流体分配層１１０内の１つ又は複数の流体回収チャネルを介して基板１０８内の１つ又は複数の流路から集めてもよい。流体回収チャネル１１４は、流路に付随する各ノズル出口を介して１つ又は複数の流路と流体的に連結してもよい。
【００４３】
いくつかの実施形態では、除去が容易でない異物（気泡、乾燥したインク、デブリなど）を再循環した流体が含んでいる場合、流体を廃棄できる。いくつかの実施形態では、流体分配層１１０の上面内の回収出口１１６を介して、流体回収チャネル１１４から流体回収室１０６に戻して循環させることができる。流体回収室１０６内の流体を更に循環させて流体供給室１０４に戻して、その後の流体吐出動作に再利用してもよい。例えば、流体分配層１１０の上面の上の供給入口１１８を介して流体供給室１０４内の再循環した流体を、新たに流体供給室１０４に加えられた流体と共に流体供給チャネル１１２内に流してもよい。
【００４４】
いくつかの実施形態では、流体回収室１０６内の回収出口１１６から流体供給室１０４内の供給入口１１８までの循環路上の様々な場所に１つ又は複数のフィルタを配置して、異物（気泡、空気が混入した流体、乾燥したインク、デブリなど）を除去することができる。いくつかの実施形態では、単一のフィルタを流体供給室１０４内に配置して（流体回収室１０６内には配置しないで）、供給入口１１８を介して流体が流体分配層１１０に入る前に流体を濾過することができる。フィルタを一つだけ用いることは、プリントヘッドモジュール１００の複雑さ及び費用を低減することに資する。更に、流体回収室１０６内にフィルタを用いないことによって、流体回収室１０６内にフィルタを用いて気泡を捕捉するよりも、流体回収室１０６からより容易に気泡を除去又は放出することができる。いくつかの実施形態では、流体回収室１０６内でフィルタが用いられる場合、捕捉された気泡を流体回収室１０６から放出するために放出弁（例えば、孔）を流体回収室に設けることができる。
【００４５】
図１には示していないが、流体容器から流体回収室１０６に流体を供給することもでき、また、流体回収室１０６から流体供給室１０４に流体を供給することもできる。例えば、流体容器内の１つ又は複数のポンプを用いることにより、又は、流体容器内の液位を変化させることにより、流体供給室１０４内の流体と流体回収室１０６内の流体との間に圧力差を生じさせることができる。この圧力差により、流体をプリントヘッドモジュール１００内で循環させることができる。
【００４６】
いくつかの実施形態では、基板１０８は、１つ又は複数の他の層と接着された半導体本体のような複数の層を備えることができる。様々な機構（例えば流路）を基板１０８内の１つ又は複数の層の中を通して形成することができる。いくつかの実施形態では、基板１０８は、プリントヘッドダイ、及び、層内を通って形成された流体経路（例えばアセンダとディセンダ）を有する集積ＡＳＩＣ層を備えることができ、その流体経路はプリントヘッドダイの流路と連通されている。
【００４７】
いくつかの実施形態では、流体を、１つ又は複数のポンプによって基板１０８内の流路を介して循環させることができる。しかし、ポンプを用いて流体を基板１０８内の流路に送り込むと、流体の流れに乱れを生じさせて印刷品質に影響を与える可能性がある。この明細書に記載しているように、（例えば、流体分配層１１０の上面１２２にある）流体供給チャネル１１２と流体回収室１０６の接合部内の流体回収室１０６に隣接する流体供給チャネル１１２の一方の先端に、回収側バイパス開口１２０を設置することができる。流体供給チャネル１１２の他方の先端（例えば、流体供給室１０４に隣接し、且つ、回収側バイパス開口１２０の反対側にある流体供給チャネルの端）では、（例えば、流体分配層１１０の上面１２２にある）流体供給チャネル１１２と流体供給室１０４の接合部内に、対応する供給入口１１８が形成されてもよい。流体供給室１０４と流体回収室１０６の間に圧力損失がある場合、回収側バイパス開口１２０と供給入口１１８の間に圧力損失が発生し、その結果、流体は、供給入口１１８を介して流体供給チャネル１１２内に流入し、流体供給チャネル１１２の長手方向を横切って流れて回収側バイパス開口１２０まで到達し、回収側バイパス開口１２０を介して流体回収室１０６にまで流入する。
【００４８】
回収側バイパス開口１２０の大きさは、供給入口１１８の大きさよりも小さくすることができ、これにより、回収側バイパス開口１２０での流体の流れは、供給入口１１８での流体の流れの一部に制限される。この流れの一部は、供給入口１１８での流体の総流量よりも低ければどのような流量でもよい。流体供給チャネル１１２において、流体供給室１０４と流体回収室１０６の間に流体の循環を発生させることにより、流体は、流体供給チャネルの長手方向を横切って流れ、流体供給チャネル１１２から基板１０８内の１つ又は複数の流路のノズル入口に連続的に流入することができる。流体は、基板１０８内の流路を通って流れ、流路のノズル出口から、ノズル出口と流体的に連結する流体回収チャネル１１４内に流出することができる。流路内にあるノズルからどのような流体が吐出されるかに関係なく、流体供給チャネル１１２及び供給入口１１８内の流体の流れを継続することができる。
【００４９】
いくつかの実施形態では、流体供給チャネル１１２内の回収側バイパス開口１２０だけでなく、流体回収チャネル１１４と流体供給室１０４（例えば、流体分配層１１０内の流体回収チャネル１１４の上面）の接合部内に、供給側バイパス開口１２４を追設することができる。供給側バイパス開口１２４は、流体供給室１０４に近接する流体回収チャネル１１４の先端に追設することができる。回収出口１１６を、流体回収室１０６に近接する流体回収チャネル１１４の他方の先端に形成することができる。回収出口１１６は流体回収室１０６と流体的に連結する一方で、供給側バイパス開口１２４は、流体供給室１０４と流体的に連結する。
【００５０】
流体供給室１０４と流体回収室１０６の間で圧力損失がある場合、流体は、供給側バイパス開口１２４を介して流体供給室１０４から流体回収チャネル１１４内に流入し、流体回収チャネル１１４の長手方向を横切って流れ、流体回収チャネル１１４の回収出口１１６に流出し、流体回収室１０６に戻ることができる。
【００５１】
回収出口１１６の流れ抵抗よりも高い流れ抵抗を供給側バイパス開口１２４に生じさせるように、供給側バイパス開口１２４の大きさは、回収出口１１６の大きさよりも小さくしてもよい。例えば、供給側バイパス開口１２４の流れ抵抗を、回収出口１１６の流れ抵抗の約１０倍にすることもできる。その結果、流体回収チャネル１１４と流体的に連結する基板１０８内の１つ又は複数の流路のうちのノズル出口から流体回収チャネル１１４に、流体を引き込むことができる。
【００５２】
いくつかの実施形態では、供給側バイパス開口１２４と回収側バイパス開口１２０の両方が流体分配層１１０内で使用される。供給側バイパス開口１２４と回収側バイパス開口１２０の両方が流体分配層１１０内で使用される場合、他の条件が同じならば、１種のバイパス開口のみが使用される場合と比較して、所定時間内でより多くの流体を流体分配層で循環させることができる。再循環した流体を流体吐出装置の温度調整に使用する場合は、流体流量を増加することが望ましい。いくつかの実施形態では、１種のバイパス開口（例えば、供給側バイパス開口１２４又は回収側バイパス開口１２０）のみを使用する。供給側バイパス開口１２４と比較して、回収側バイパス開口１２０は流体吐出装置から捕捉された気泡の放出を促進する能力が優れているため、いくつかの実施形態では回収側バイパス開口１２０のみを使用する。いくつかの実施形態では、供給側バイパス開口１２４は、回収側バイパス開口１２０で使用されるアパーチャと同じ大きさと形状を有するアパーチャであり、且つ、供給入口１１８は、回収出口１１６で使用されるアパーチャと同じ大きさと形状を有するアパーチャである。いくつかの実施形態では、供給側バイパス開口１２４は回収側バイパス開口１２０と異なる形状及び／又は大きさであることができ、且つ、供給入口１１８は回収出口１１６と異なる大きさ及び形状であることができる。
【００５３】
この説明では、プリントヘッドモジュール１００内の単一の供給側バイパス開口及び単一の回収側バイパス開口を参照することがあるが、プリントヘッドモジュール１００は、図１に示すように、各回収側バイパス開口１２０をそれぞれ有する複数の流体供給チャネル１１２、及び、複数の供給側バイパス開口１２４をそれぞれ有する複数の流体回収チャネル１１４を備えることができる。
【００５４】
図１で、バイパス開口、供給入口及び回収出口について特定の形状及び大きさを示しているが、他の形状及び大きさのアパーチャを使用することも可能である。例えば、円形のバイパス開口の代わりに、バイパス開口を、長方形、正方形、多角形、楕円形、その他の規則的・不規則的形状のアパーチャにすることができる。同様に、長方形の供給入口及び回収出口の代わりに、供給入口及び回収出口を、円形、楕円形、多角形、正方形、その他の規則的・不規則的形状のアパーチャにすることもできる。
【００５５】
さらに、流体は流体供給チャネル１１２から放出され、回収側バイパス開口１２０を介して流体回収室１０６に流れ込む。流体流量又は流速は、回収側バイパス開口１２０によって制御することができる。いくつかの実施形態では、バイパス開口の流れ抵抗は、バイパス開口１２０の大きさによって制御することができる。いくつかの実施形態では、例えば、バイパス開口の形状及び表面特性を変更すること等によって、バイパス開口１２０の流れ抵抗を制御する他の手段が考えられる。しかし、バイパス開口の大きさは製造（例えば、微細加工技術）中に比較的制御しやすいため、バイパス開口の大きさの設計によってバイパス開口の流れ抵抗を制御し、延いては、基板１０８のバイパス開口及び流路を通る流速を制御することが有利である。
【００５６】
ここで述べたように、バイパス開口を使用して基板１０８の流路を通る連続的な流体流れを維持することにより、流路を出入りするよう流体を直接くみ上げるポンプを利用する必要がなくなる。これにより、ポンプによって生じる乱れを減少させることができ、延いては、プリントヘッドモジュールの印刷品質を向上させることができる。
【００５７】
さらに、ノズルを休止させている（例えば、流体液滴を吐出していない）間、基板の流路を通る連続的な流体流れを維持することにより、メニスカス層によってノズルを湿ったままにすることができる。ノズルの待機中、ノズル表面の乾燥を防ぐことにより、乾燥した又は塊状になったインク顔料によって形成されたデブリを減少させる又は完全になくすことができる。このようにして、プリントヘッドを下準備する工程が簡略化され、ノズルを湿らせて洗浄するテスト印刷サイクルが不要になる。
【００５８】
さらに、ノズルでの流体の蒸発は、ノズル近傍の流体の粘度を増加させる傾向があり、これは吐出された流体液滴の速度及び体積に影響を与える可能性がある。流体液滴が吐出されないときでも、ノズルを横切る連続的な流れを維持することにより、ノズルでの流体の粘度が蒸発によって著しく増加することを防ぐことができ、延いては、粘度の増加によって流体液滴吐出に悪影響が生じることを防ぐことができる。
【００５９】
さらに、いくつかの実施形態では、流体をプリントヘッドと基板を通して循環させることにより、所望の温度に基板及び／又はノズルを維持することができる。特定の流体については、ノズルにおける流体が特定の温度又は温度範囲であることが求められる。例えば、特定の流体は、所望の温度範囲内で、物理的、化学的又は生物学的に安定していることがある。例えば、粘度、密度、表面張力及び／又は体積弾性率のような印刷品質に影響を与える流体の様々な特性は、流体の温度によって変化する。流体の温度を制御することにより、流体の特性の変化が印刷品質に及ぼしうる悪影響を低減又は管理がしやすくなる。また、特定の流体は、所望の温度範囲内において所望の又は最適な吐出特性や他の特性を有する場合がある。流体の吐出特性は温度によって変化しうるため、流体の温度を制御することは、流体液滴吐出を均一にしやすくもなる。
【００６０】
ノズルでの流体の温度は、流体供給チャネル内の流体の温度を、流速及び流体回収及び供給チャネル内の流体とノズルを横切って流れる流体との間の熱交換率を制御することによって制御することができる。流体供給室内で温度制御された流体を特に選択された流速で流体回収室内を循環させることにより、及び／又は、流体分配層で流体を加熱又は冷却することにより、基板の温度制御が達成される。これにより、流体液滴吐出特性とともに、流体温度の均一性も、改善することができる。
【００６１】
いくつかの実施形態では、流体の温度は、プリントヘッドダイ、流体供給室、流体回収室、その他の好適な場所（図示されている場所、又は不図示の場所）に配置されたり取り付けられたりした温度センサ（不図示）によって監視することができる。加熱装置及び／又は冷却装置などの流体温度制御装置を、システム内に配置して、流体の温度を制御するように構成してもよい。制御回路が、温度センサによって読み取られた温度を検知及び監視し、それに応じて加熱装置及び／又は冷却装置を制御して、流体を所望又は所定の温度に維持するように構成してもよい。更に、流れ制御装置を用いて、流体供給室と流体回収室との間の圧力差を調節することにより、プリントヘッドモジュール内の様々な循環流路を通る流量を調節することができる。この流量が大きいほど、基板と温度が制御された流体との間の熱交換が増大し、基板の温度を所望の程度により近づけることができる。
【００６２】
図２は、プリントヘッドモジュール（例えば、図１に示すプリントヘッドモジュール１００）の一例のうちの基板（例えば、基板１０８）の一例の平面図上に重ねた流体分配層（例えば、流体分配層１１０）の一例の平面図である。流体分配層及び基板は、略平面であり、互いに平行に配向される。図２は、流体マニホールド１０２の側から見た、流体分配層１１０における流体供給チャネル１１２、流体回収チャネル１１４、供給入口１１８、供給側バイパス開口１２４、回収出口１１６及び回収側バイパス開口１２０の相対的位置を示す。図２は、また、流体マニホールド１０２の側から見た、ノズル２０４、ポンプ室２０６、ノズル入口２０８及びノズル出口２１０などの基板１０８内の流路の構成要素の相対的位置も示す。更に、図２は、流体マニホールド１０２の側から見た、流体分配層１１０と基板１０８の構成要素の相対的位置も示す。
【００６３】
図２は、単に、流体分配層１１０と基板１０８の構成要素の配置の一例を示すに過ぎない。他の配置も可能である。さらに、いくつかの実施形態では、流体分配層１１０及び／又は基板１０８に含まれる構成要素の数を増減することができる。
【００６４】
まず、図２は、基板１０８内のノズル配列２００を示す。ノズル配列２００は、基板１０８のノズル層内に形成されることができる。ノズル層は、基板１０８のポンプ室層の下にあってもよい。ポンプ室層は、ポンプ室２０６と、ポンプ室の空間の上端にある薄膜層を有する。ポンプ室層は、また、ポンプ室の空間と流体的に連結しているノズル入口２０８及びノズル出口２１０を有することができる。ポンプ室の空間は、また、ノズル層のノズル２０４とも流体的に連結している。
【００６５】
ポンプ室層は、供給層の下にあってもよい。供給層は、鉛直方向に配向されたディセンダを有することができ、このディセンダは、流体供給チャネル１１２と、ポンプ室層内の対応するノズル入口２０８とを接続する。さらに、供給層は、鉛直方向に配向されたアセンダを有することができ、このアセンダは、流体回収チャネル１１４と、ポンプ室層内の対応するノズル出口２１０とを接続する。流体マニホールド１０２の側から見た場合、ディセンダの位置は、それらと対応するノズル入口２０８と横方向の寸法で重なることができ、アセンダの位置は、それらと対応するノズル出口２１０と横方向の寸法で重なることができる。
【００６６】
種々の実施形態では、ノズル層、ポンプ室層及び供給層は、それぞれ互いに対して、基板１０８本体に対して、及び、流体分配層に対して平行に配向された平面である。
【００６７】
各ディセンダ、ディセンダと流体的に連通しているノズル入口、ノズル入口と流体的に連通しているポンプ室のキャビティ、ポンプ室のキャビティと流体的に連通しているノズル、ポンプ室のキャビティと流体的に連通しているノズル出口、及び、ノズル出口と流体的に連通しているアセンダは、一体となって、基板１０８内の各流路を形成する。
【００６８】
図２に示すように、ノズル配列２００は、複数の平行なノズル列２０２上に配列された複数のノズル２０４を有する。いくつかの実施形態では、各ノズル列２０２内のノズル２０４は、１直線に沿って、又は、おおよそ１直線に沿って均一に配置されることができる（例えば、図２に示すように）。いくつかの実施形態では、各ノズル列２０２内のノズルは、１直線に沿って、又は、おおよそ１直線に沿って配置された２つ又はそれ以上のサブグループ（例えば、２つ又は３つのグループ）に分けることができる。
【００６９】
ノズル層に平行な平面において、基板１０８（例えば、プリントヘッドダイ）の幅方向及び長さ方向に沿って垂直方向にｘ方向とｙ方向をそれぞれ仮定する。また、ｙ方向は、印刷処理中の媒体のスキャン方向であると仮定する。ノズル配列２００の１組の端（例えば、今回の場合、長手の両端）は、媒体のスキャン方向に対して垂直なｘ方向であってもよく、一方、ノズル配列２００の他の１組の端（例えば、今回の場合、短手の両端）は、ｙ方向又は媒体のスキャン方向に対して角度αであるｗ方向であってもよい。ノズル配列２００は、ｗ方向に配向された複数の平行なノズル列２０２を有し、且つ、ノズル配列２００は、２つの端がｘ方向であり、２つの端がｗ方向である平行四辺形であってもよい。
【００７０】
この明細書では、「ノズル列」という用語は、ノズル配列２００の１組の端として同じ方向であって、プリントヘッドモジュールに関連して媒体のスキャン方向に対して垂直ではない方向に延在するノズルの列を意味する。これは、ノズル配列２００内のノズルが、他の方向に沿って延びる直線に沿って並べられている場合でも、該当する。例えば、図２に示すように、ノズル配列２００内のノズル２０４は、ｖ方向の各直線に沿って、又はおおよそ各直線に沿って並べられる。ｖ方向は、ｙ方向又は媒体のスキャン方向に対して角度（１８０°−β）である。言い換えると、ｖ方向は、ノズル列２０２の方向に対して角度（１８０°−α−β）である。
【００７１】
図２に示すように、流体マニホールド１０２の側から見ると、ノズル配列２００内の各ノズル２０４は、ポンプ室層内の対応するポンプ室２０６の中心の直下に位置する。ポンプ室層に平行な平面内で、各ポンプ室２０６は、一方の側で各ノズル入口２０８と流体的に連通しており、反対の側で各ノズル出口２１０と流体的に連通している。図２に示すように、ｖ方向の第１の直線（例えば、直線２１６）に沿ったノズルのライン(line)に関連するノズル入口２０８は、ｖ方向の第２の直線（例えば、直線２１８）に沿って、又はおおよそ第２の直線に沿って配置されることができる。同様に、ｖ方向の第１の直線（例えば、直線２１６）に沿ったノズルに関連するノズル出口２１０は、ｖ方向の第３の直線（例えば、直線２２０）に沿って、又はおおよそ第３の直線に沿って配置されることができる。第２の直線（例えば、直線２１８）及び第３の直線（例えば、直線２２０）は、第１の直線（例えば、直線２１６）の２つの反対側（両側）にある。
【００７２】
更に、第１の直線（例えば、直線２１６）に平行で且つ隣接する第４の直線（例えば、直線２２２）に沿ったノズルに関連するノズル入口２０８は、ｖ方向の第２の直線（例えば、直線２１８）に沿って、又はおおよそ第２の直線に沿って配置されることができる。同様に、第１の直線（例えば、直線２１６）に平行で且つ隣接する第５の直線（例えば、直線２２４）に沿ったノズルのノズル出口２１０は、ｖ方向の第３の直線（例えば、直線２２０）に沿って、又はおおよそ第３の直線に沿って配置されることができる。
【００７３】
従って、図２に示すように、基板１０８内のノズル２０４、ノズル入口２０８及びノズル出口２１０は、ノズル列２０２の方向（例えば、ｗ方向）に対して角度（１８０°−α−β）であるｖ方向の各直線に沿って配置されることができる。更に、ノズル入口２０８のライン（line）及びノズル出口２１０のライン（line）は、基板１０８内で互い違いに配置される。
【００７４】
一般に、印刷媒体上で密集したドットを形成するために（言い換えると、高解像度を得るために）、角度αは鋭い鋭角で、且つ、ノズル列２０２がｗ方向に沿って密集している。その結果、ｖ方向に沿って形成されるノズルのライン（line）は、ｗ方向に沿ったノズル列２０２と比較してより大きく間隔が開いている。ｖ方向に沿って形成された隣接するノズルのライン（line）の各組の間の広い間隔を、（図２に示すように、）ノズルの隣接するライン（line）の１組の中のノズルに関連するノズル入口のライン（line）又はノズル出口のライン（line）を収容するために利用することができる。
【００７５】
いくつかの実施形態では、基板上の空間が限られている場合には、ノズル入口のライン（line）又はノズル出口のライン（line）を、ｗ方向に沿って形成されたノズル列２０２の各組の間の隙間に形成することが可能であるが、ｖ方向に沿ったノズルの隣り合うライン（line）の間の隙間にノズル入口とノズル出口を直線に沿って配置するほうが有利である。
【００７６】
図１に示すように、流体分配層１１０は基板１０８の上方であって、且つ、流体マニホールド１０２と基板１０８の間に位置する。図２に示すように、流体分配層１１０内の流体供給チャネル１１２及び流体回収チャネル１１４は、ｖ方向に延在する平行なチャネルである。流体分配層１１０内の各流体供給チャネル１１２は、基板１０８内のノズル入口２０８の各ライン（line）の上にあり、且つ、ノズル入口２０８の各ライン（line）と位置合わせされている。
【００７７】
流体分配層１１０内の各流体回収チャネル１１４は、基板１０８内のノズル出口２１０の各ライン（line）の上にあり、且つ、ノズル出口２１０の各ライン（line）と位置合わせされている。図２では、流体供給チャネル１１２と流体回収チャネル１１４はｖ方向である。しかし、ノズル入口とノズル出口のライン（line）はｗ方向に形成されている様々な実施形態では、流体供給チャネル１１２と流体回収チャネル１１４もｗ方向に延在し、ノズル入口２０８の各ライン（line）及び／又はノズル出口２１０の各ライン（line）の上に位置し、且つ、各ライン（line）と位置合わせされている。各流体供給チャネル１１２は、ノズル入口２０８の各ライン（line）に流体を供給することができ、一方、各流体回収チャネル１１４は、ノズル出口２１０の各ライン（line）から未使用の流体を回収することができる。ノズル入口のライン（line）の各ノズル入口２０８は、各流体供給チャネル１１２に沿っており、且つ、供給入口と各流体供給チャネルの回収側バイパスの間の位置にある。同様に、ノズル出口のライン（line）の各ノズル出口２１０は、各流体回収チャネル１１４に沿っており、且つ、回収出口と供給側バイパスの間の位置にある。
【００７８】
いくつかの実施形態では、角度αは鋭く、鋭角で、且つ、ノズル列がｗ方向に沿って密集している。いくつかの実施形態では、ノズル入口のライン（line）とノズル出口のライン（line）をｗ方向に対して角度を有するｖ方向に形成することにより、基板内のノズル入口のライン（line）又はノズル出口のライン（line）を収容するだけでなく、流体分配層内の流体供給チャネル及び流体回収チャネルの幅も収容するための空間をより多く確保することができる。
【００７９】
更に、ｖ方向に沿って延在するノズルのライン（line）の間隔が広いため、ｗ方向に沿ってノズル入口のライン（line）及びノズル出口のライン（line）が延在する場合に典型的な幅と比べて、流体供給チャネル１１２と流体回収チャネル１１４の幅をもっと広くすることが可能となる。流体供給及び回収チャネルにおいてチャネルが広いと流れの容量を大きくする（例えば、一定の条件下で、より速い流速、又はより大きな流量）ことが可能となり、延いては、基板内の流路において流れの容量を大きくする（例えば、一定の条件下で、より速い流速、又はより大きな流量）ことが可能となり、延いては、基板でのより広い温度制御範囲、及び、基板内の異物を流し出すより優れた能力を実現することが出来るため、流体供給チャネルと流体回収チャネルが広いことは、しばしば有利である。更に、チャネルが広いと、流体の長手方向全体に亘っておおむね一定な流体圧力を維持し、流体チャネルに沿った様々な位置の下方に分布するノズルから吐出される流体液滴の速度及び体積をより均一にするために役立つ。
【００８０】
図２に示すように、流体供給チャネル１１２と流体回収チャネル１１４は、流体分配層１１０内で互い違いに配置される。各流体供給チャネル１１２は、流体回収チャネル１１４を両側に有するが、ノズル配列２００の鋭角な方の角の１つの上にある流体供給チャネルは、例外として、隣接する流体回収チャネルが１つしかない。同様に、各流体回収チャネル１１４は、流体供給チャネル１１２を両側に有するが、ノズル配列２００の鋭角な方の角の他の１つの上にある流体回収チャネルは、例外として、隣接する流体供給チャネルが１つしかない。各流体供給チャネル１１２は、ノズル入口２０８の各１つのライン（line）又は２つのライン（line）に流体的に連結し、ノズル入口２０８の各１つのライン（line）又は２つのライン（line）に流体が流れ込むようにする。各流体回収チャネル１１４は、ノズル出口２１０の各１つのライン（line）又は２つのライン（line）に流体的に連結し、ノズル出口２１０の各１つのライン（line）又は２つのライン（line）に流体が流れ込むようにする。
【００８１】
また、図２に示すように、いくつかの実施形態では、流体供給チャネル１１２と流体回収チャネル１１４のｖ方向は、ノズル列２０２の方向に対して平行というよりもむしろ、ノズル列２０２のｗ方向に対して角度を有する。このような実施形態では、流体供給チャネルと流体回収チャネルの夫々の長さは、ノズル配列２００の鋭角な方の角（図２においては１つの角のみ示す）の近傍において、２つの鋭角な角から離隔した他の部分（いわゆる「主要部分」）にあるチャネルよりも短くなっている。短い方の流体供給チャネル及び流体回収チャネルの各々は、ノズル配列２００の主要部分にある供給又は回収チャネルの各々よりも少ない流路と流体的に連結している。
【００８２】
例えば、図２において、ノズル配列２００の左下角の近傍の最初の数チャネル（例えば、最初の５チャネル）は、この最初の数チャネルの右側の他のチャネルよりも著しく短い。例えば、最初の５チャネルは、それぞれ、基板１０８内の１流路、４流路、８流路、１２流路及び１６流路と流体的に連結している。短い最初の５チャネルの右側にあるチャネルは、それぞれ、流体的に連結する流路の数が徐々に増加し、流路の数が最大になったら一定になる（例えば、ノズル配列２００の主要部分の上、ノズル配列２００の鋭角な方の角の外側）。例えば、最初の５チャネルの右側のチャネルは、それぞれ、２０流路、２４流路、２８流路、３１流路、３２流路、３２流路及び３２流路等と流体的に連結している。
【００８３】
ノズルが流体液滴吐出の間の作動中である場合、流体は、流路から、その流路に付随するアクチュエータに制御されながら、吐出される。長さが短い流体供給チャネルが、他の通常の長さの流体供給チャネルと比べて著しく少数のノズルに対応している場合、長さが短い流体供給チャネルが対応している（serve）少数のノズルに所望の量の流体を循環させるために必要な圧力低下の量は、流体供給室と流体回収室との間で得られる圧力低下の量と著しく異なる。そのため、いくつかの実施形態では、ノズル配列２００の鋭角な方の角の近傍にある２つ又はそれ以上の短い流体供給チャネルを結合して、これらの流体供給チャネルが一体的に、通常の長さの流体供給チャネル（例えば、ノズル配列２００の主要部分の近傍で、且つ、その主要部分に用いられるチャネル）と同数の流路（例えば、２分の１又は３分の２以上の数の流路）に対応するようにして利点を得ている。
【００８４】
例えば、図２に示すように、ノズル配列２００の鋭角な方の角の近傍にある（最初の５つのチャネルのうちの）最初の３つの流体供給チャネル１１２は、結合チャネル２１２によって一体的に結合されている。これらの３つの結合された流体供給チャネルが対応する流路の数は２５になり、これは、通常の長さを持つ各流体供給チャネルが対応している流路の数（例えば、３２流路）に近い。結合チャネル２１２に流体供給チャネル１１２と同じ幅を与え、結合チャネルから結合された流体供給チャネルの各々への流れが制限されないようにすることもできる。結合チャネル２１２はどの流路にも直接に流体を供給せず、結合チャネル２１２に連通している短い流体供給チャネル１１２を介して、流路に流体を供給する。
【００８５】
更に、図１に示すプリントヘッドモジュール１００のようないくつかの実施形態では、ノズル配列２００の同じ側の近傍（例えば、図２に示すノズル配列２００の上端の近傍）にある複数の流体供給チャネル１１２の夫々の端に位置する供給入口１１８を介して、流体供給室１０４は流体供給チャネル１１２に流体を供給する。しかし、ノズル配列２００の鋭角の近傍の短い流体供給チャネルは、流体供給室１０４の下の領域に届くほど十分な長さをもたない。従って、短い流体供給チャネルに流体を供給するために、結合チャネル２１２を、流体供給室１０４近傍（例えば、図２に示すノズル配列２００の上端近傍）のノズル配列２００の側面まで延長し、且つ、流体供給室１０４の近傍の先端に供給入口開口を設けることにしてもよい。流体は、結合チャネル２１２内の供給入口１１８に流れ込み、結合チャネル２１２によって結合された３つの短い流体供給チャネルのそれぞれを流れ、ここで、流体の一部は、３つの短い流体供給チャネルの各回収側バイパスを通って循環する。そして、流体の残りは、３つの短い流体供給チャネルと流体的に連結している流路を通って循環する。従って、結合チャネル２１２の供給入口１１８は、結合チャネル２１２に連通された３つの短い流体供給チャネルの各々のための供給入口として機能する。
【００８６】
図２には示していないが、ノズル配列２００の他の鋭角な角の近傍にも短いチャネルは存在する（例えば、図２では不図示のノズル配列２００の右上角）。これらの短いチャネルのうちのいくつかのチャネルは、ノズル配列２００の主要部分近傍の流体回収チャネルよりも、基板１０８内で著しく少ない流路と流体的に連結している流体回収チャネルである。ノズル配列２００の左下角近傍の短い流体供給チャネルと同様に、ノズル配列２００の右上角の近傍の短い流体回収チャネルを、もう１つ別の結合チャネル（不図示）によって一体的に結合してもよい。結合チャネル２１２と同様に、この別の結合チャネルに、短い流体回収チャネルと同じ幅を持たせ、流体回収チャネルから吐出されなかった流れを収集させることできる。結合チャネル（不図示）によって結合された短い流体回収チャネルは、流路の総数から一体的に流体を収集し、この流路の総数は通常の長さを持つ流体回収チャネルが流体的に連結している流路の数に近い。更に、結合チャネル（不図示）は、また、ノズル配列２００の下端近傍に回収出口１１６を有し、結合チャネルは、短い流体回収チャネルから回収された流体を、回収出口１１６を通って流体回収室１０６に戻すようにすることができる。図２には示していないが、ノズル配列２００の右上角近傍のチャネル、供給入口、供給側バイパス、ノズル、ノズル入口及びノズル出口の外観及び配置は、図２に示すノズル配列２００の左下角近傍のものと類似する。しかし、結合されているチャネルは短い流体回収チャネルであり、結合チャネルは流体回収チャネルの下方に回収出口を有する点で異なる（例えば、ノズル配列２００の右下角近傍）。結合チャネル（不図示）内の回収出口は、ノズル配列の右上角近傍にあり、且つ、結合チャネルに連通された短い流体供給チャネルの回収出口として機能することができる。
【００８７】
１つの鋭角な角の近傍の短い流体供給チャネルを一体的に結合することにより（同様に、ノズル配列２００の別の１つの鋭角な角の近傍の短い流体回収チャネルを一体的に結合することにより）、各ノズルにかかる圧力を、ノズル配列全体に亘ってより均一にすることができ、これはプリントヘッドモジュール全体に亘って液滴の大きさを一層均一にすることに資する。
【００８８】
更に、図２に示すように、流体分配層内の流体供給チャネル１１２は、流体供給室の直下にある流体供給チャネルの先端に位置する供給入口１１８を介して、流体供給室（不図示）と流体的に連結している。流体分配層内の流体回収チャネル１１４は、流体回収室の直下にある流体回収チャネルの先端に位置する回収出口１１６を介して、流体回収室（不図示）と流体的に連結している。更に、流体供給チャネル１１２は、流体回収室の直下にある流体供給チャネルの先端に位置する回収側バイパス開口１２０を介して、流体回収室にも流体的に連結している。同様に、流体回収チャネル１１４は、流体供給室の直下にある流体回収チャネルの先端に位置する供給側バイパス開口１２４を介して、流体供給室にも流体的に連結している。
【００８９】
いくつかの実施形態では、ノズル配列２００の鋭角な角（例えば、図２に示すノズル配列２００の左下角）の近傍の短い流体供給チャネル１１２は、結合チャネル２１２によって結合されている。結合された短い流体供給チャネルは、ノズル入口２０８を有する結合チャネル２１２から流体を受けいれる。短い流体供給チャネルの各々は、回収側バイパス開口１２０を有する。更に、結合チャネル２１２は、１つ又は複数の括れた間隙部（例えば、バイパス間隙部２１４）を介して、ノズル配列２００の鋭角な角（例えば、ノズル配列２００の左下角）の近傍の１つ又は複数の流体回収チャネル１１４にも連通している。各々の括れた間隙部は、結合チャネル２１２及び結合された流体回収チャネル１１４よりも、幅が狭い。短い流体回収チャネルの各々は、流体回収チャネルと流体回収室の接合部分の１つの先端に回収出口を有するが、流体回収チャネルと流体供給室の間の接合部分の他の先端には供給側バイパス開口を有していない。その代わりに、流体分配層１１０内で短い流体回収チャネルを結合チャネル２１２に連結する括れた間隙部は、ノズル配列２００の鋭角な角にある短い流体回収チャネルのための供給側バイパスとしての役割を果たす。流体は、流体供給チャネルから結合チャネル２１２の供給入口を介して流れ、その後、括れた間隙部を流れ、括れた間隙部を介して結合チャネル２１２に連結された各々の短い流体回収チャネルに至ることができる。これは、流体が、通常の長さの流体回収チャネルの上面にある供給側バイパス開口を介して通常の長さの流体回収チャネルに直接に流れ込むのに良く似ている。
【００９０】
同様に、ノズル配列２００のもう１つの別の鋭角の角の近傍において、１つ又は複数の短い流体供給チャネルを、それぞれ、１つ又は複数の括れた間隙部を介して、他の別の結合チャネルに連結することができる。この別の結合チャネルは、結合チャネルと流体回収室の間の接合部分において開口している回収出口１１６を有する。短い流体供給チャネルの各々は、短い流体供給チャネルの１つの先端の近傍に、短い供給チャネルと流体供給室の間の接合部分において開口している供給入口を有するが、もう一つの先端において、流体供給チャネルと流体回収室の間の接合部分には回収側バイパス開口を有していない。括れた間隙部は、流体分配層１１０内で結合チャネルと短い流体供給チャネルを連結する狭いチャネルである。括れた間隙部は、括れた間隙部を介して結合チャネルに連結する短い流体供給チャネルのための回収側バイパスとしての役割を果たす。例えば、流体は、短い流体供給チャネルの供給入口開口を介して短い流体供給チャネルに流入し、括れた間隙部を介して結合チャネルの中を流れることができる。これは、流体が、通常の長さの流体供給チャネルに流入し、その後、流体供給チャネルの上面にある回収側バイパス開口から漏れ出ることができることに良く似ている。括れた間隙部を通って流れる流体は、結合チャネル（不図示）の回収出口を介して流体回収室に戻ることができる。
【００９１】
上記の説明において図２に示す構成を参照したが、供給チャネルをノズル入口と位置合わせしたり、回収チャネルをノズル出口と位置合わせしたり、短い供給チャネルを結合チャネルで結合し、結合された供給チャネルが対応するノズル入口の数を増加させたり、短い回収チャネルを別の結合チャネルで結合し、結合された回収チャネルが対応するノズル出口の数を増加させたり、流体分配層において各括れた間隙部を介して通常の供給側バイパス開口を有さない短い回収チャネルを供給側結合チャネル（例えば、供給入口を有する結合チャネル）に連結したり、流体分配層において各括れた間隙部を介して通常の回収側バイパス開口を有さない短い供給チャネルを回収側結合チャネル（例えば、回収出口を有する結合チャネル）に連結したりする際、その他の際に用いた原理は、供給チャネル、回収チャネル、並びに、これらに付随する入口、出口及びバイパスの配置を設計する際においても適用可能である。
【００９２】
更に、いくつかの実施形態においては、流体供給室の側面の近傍において、流体供給チャネル及び隣接する流体回収チャネルの間に第１の括れた間隙部を流体分配層に形成し、かつ、流体回収室の側面の近傍において、流体供給チャネル及び隣接する流体回収チャネルの間に第２の括れた間隙部を流体分配層に形成することができる。第１の括れた間隙部は、隣接する流体回収チャネルの上面にある供給側バイパス開口を置換するために用いることができ、第２の括れた間隙部は、流体供給チャネルの上面の回収側バイパス開口を置換するために用いることができる。
【００９３】
複数の平行且つ互い違いに配置された流体供給チャネル及び流体回収チャネルを有する流体分配層において、各々の流体供給チャネルは流体供給チャネルと流体供給室の間の接合部分に供給入口を有することができ、各々の流体回収チャネルは流体回収チャネルと流体回収室の間の接合部分に回収出口を有することができる。各々の流体供給チャネルは、更に、流体分配層内で流体回収室の近傍の先端に、流体供給チャネルの一方の側又は両側に、流体供給チャネルとそれに隣接する流体回収チャネルを連結する括れた間隙部を備える。各々の括れた間隙部は、流体供給チャネルのための回収側バイパスとして機能する。同様に、各々の流体回収チャネルは、更に、流体分配層内で流体供給室の近傍の先端に、流体回収チャネルの一方の側又は両側に、流体回収チャネルとそれに隣接する流体供給チャネルを連結する括れた間隙部を備える。各々の括れた間隙部は、流体回収チャネルのための供給側バイパスとして機能する。
【００９４】
図２は、横方向の寸法について（例えば、流体マニホールド１０２の側から見た場合）、流体分配層１１０及び基板１０８内の構成要素の相対的位置を示す。図３Ａ−３Ｂ及び図４−６は、それぞれ、流体分配層１１０の両側、及び基板１０８内の異なる層を示す。
【００９５】
図３Ａは、流体マニホールド１０２の側から見た流体分配層１１０の斜視図である。流体分配層１１０は、機構がその内部に形成されたシリコン体等のようなモノリシック体でもよい。流体分配層１１０は、横方向の寸法における幅及び長さに対して、垂直方向の寸法における厚みが小さい平面層でもよい。流体分配層１１０の上面１２２は、供給入口１１８の配列を有する。流体分配層１１０の上面１２２が流体マニホールド１０２に接着されている場合、供給入口１１８の配列は、流体供給室１０４に対して開口した、上面１２２内のアパーチャでもよい。流体分配層１１０の上面１２２は、また、供給側バイパス１２４の配列を備える。流体分配層１１０の上面１２２が流体マニホールド１０２に接着されている場合、供給側バイパス１２４の配列は、流体供給室１０４に対して開口した上面１２２内の小さいアパーチャでもよい。供給入口及び供給側バイパス１２４は、流体分配層１１０の底面に互い違いに配置された流体供給チャネルと流体回収チャネルに対応するため、（図３Ｂに示すように、）供給入口１１８及び供給側バイパス１２４は、流体供給室１０４の直下に位置する上面１２２の側で互い違いに配置することができる。
【００９６】
流体分配層１１０の上面１２２は、回収出口１１６の配列も有する。流体分配層１１０の上面１２２が流体マニホールド１０２に接着されている場合、回収出口１１６の配列は、流体回収室１０６に対して開口した、上面１２２内のアパーチャでもよい。流体分配層１１０の上面１２２は、また、回収側バイパス１２０の配列も備える。流体分配層１１０の上面１２２が流体マニホールド１０２に接着されている場合、回収側バイパス１２０の配列は、流体回収室１０６に対して開口した上面１２２内の小さいアパーチャでもよい。回収出口及び回収側バイパスは、流体分配層の底面に互い違いに配置された流体供給チャネルと流体回収チャネルに対応するため、（図３Ｂに示すように、）回収出口１１６及び回収側バイパス１２０を、流体回収室１０６の直下に位置する上面１２２の側で互い違いに配置することができる。
【００９７】
いくつかの実施形態では、ノズル配列の鋭角な方の１つの角の近傍にある２つ又はそれ以上の短い流体供給チャネルを結合するために結合チャネルを用いており、流体分配層の上面１２２内の供給入口の配列のうちの１つは、この結合チャネルに属している。例えば、図３Ａにおいて、上面１２２の供給室側にあり、且つ、左から１番目の供給入口は、結合チャネルに属する。同様に、ノズル配列の鋭角な方のも他方の角の近傍にある２つ又はそれ以上の短い流体回収チャネルを結合するためにもう１つ別の結合チャネルを用いる場合、回収出口の配列のうちの１つは、この結合チャネルに属している。このもう１つの結合チャネルの回収出口は、図３Ａにおいて現在は見えていない流体分配層の他の半分の上に存在する。
【００９８】
図３Ｂは、流体分配層１１０の底面側から見た流体分配層１１０を示す。流体分配層１１０の底面３０２は、その内部に形成された流体供給チャネル１１２及び流体回収チャネル１１４を有する。各流体供給チャネル１１２は、回収出口開口１１６又は供給側バイパス開口１２４或いはその両方以外に、流体分配層１１０の底面３０２上に開口面を有し、且つ、流体分配層１１０の上面１２２上に閉鎖面を有する。
【００９９】
図３Ｂは、また、流体分配層１１０の底面３０２内に形成された結合チャネル２１２も示す。結合チャネル２１２は、流体分配層１１０の下方にあるノズル配列の鋭角な方の角の近傍にある２又はそれ以上（たとえば、最初の３つ）の流体供給チャネル１１２に連結されている。結合チャネル２１２及び結合された短い流体供給チャネルへの連結部は、流体供給チャネルとほぼ同じ幅と深さを有するようにして、連結部によって流れが制限されることを極力避けるようにしている。図３Ｂでは示されていないが、流体分配層１１０の底面３０２内に第２の結合チャネルを形成することもできる。図３Ｂには示されていないが、第２の結合チャネルは、流体分配層１１０のもう一方の端にある、２つ又はそれ以上の短い流体回収チャネルを結合するために用いることができる。
【０１００】
図３Ｂは、また、結合チャネル２１２を、それぞれ、１つ又は複数の括れた間隙部２１４を介して、更に、１つ又は複数の短い流体回収チャネル１１４に連結することができることを示す。１つ又は複数の括れた間隙部２１４は、結合チャネル２１２から（且つ、流体供給室１０４からでもある）の流体を、結合チャネル２１２に連結された短い流体回収チャネルへバイパスする機能を果たす。同様に、第２の結合チャネル（図３Ｂでは不図示）を、それぞれ、１つ又は複数の括れた間隙部を介して、更に、１つ又は複数の短い流体供給チャネル１１２に連結することもできる。１つ又は複数の括れた間隙部（不図示）は、短い流体供給チャネルからの流体を、第２の結合チャネル（不図示）へバイパスし、究極的には流体回収室１０６にバイパスする機能を果たす。括れた間隙部によって結合されたチャネル間の流れを制限するように、括れた間隙部の幅を、結合チャネル及び流体供給／回収チャネルの幅よりも狭くすることもできる。いくつかの実施形態では、結合チャネルよりも括れた間隙部の幅を狭くすることに加えて、又は、その代わりに、括れた間隙部の深さを浅くすることもできる。
【０１０１】
図３Ｂでは、短い流体供給チャネルを結合し、且つ、括れた間隙部を介して流体回収チャネルを連結するために、同じ１つの結合チャネルを使用することができるが、いくつかの実施形態では、括れた間隙部を介して短い流体回収チャネルを連結するために、供給入口を有する別の結合チャネルを使用することができる。同様に、短い流体回収チャネルを結合し、且つ、括れた間隙部を介して流体供給チャネルを連結するために、同じ１つの結合チャネルを使用することができるが、いくつかの実施形態では、括れた間隙部を介して短い流体供給チャネルを連結するために、回収出口を有する別の結合チャネルを使用することができる。
【０１０２】
図４は、基板１０８の上面（頂面）の上に重ねた流体供給層１１０の半透視斜視図である。図４に示すように、基板１０８は供給層４０２を備え、供給層４０２は下方から流体分配層１１０に接着されている。供給層は、横方向の寸法における幅と高さよりも、垂直方向の寸法における厚みが小さい平面層でもよい。供給層は、基板内の他の層に対して平行にすることができる。供給層４０２は、鉛直方向に配向され、且つ、基板１０８内の流路のノズル入口と流体的に連結しているディセンダ、及び、鉛直方向に配向され、且つ、基板１０８内の流路のノズル出口と流体的に連結しているアセンダを備える。図４は、流体分配層１１０内の各々の流体供給チャネル１１２が、ディセンダへの開口４０４のライン（line）の上にあり、且つ、このラインと位置合わせされており、その一方で、流体分配層１１０内の各々の１流体回収チャネル１１４が、アセンダへの開口４０６のライン（line）の上にあり、且つ、このライン（line）と位置合わせされていることを示す。
【０１０３】
図４は、また、駆動層４０８が、供給層４０２の底面に接着されることが出来ることも示す。図５は、基板１０８において駆動層４０８の上面（頂面）の上に重ねた供給層４０２の半透視斜視図である。
【０１０４】
図５に示すように、供給層４０２は、ディセンダ５０２のライン（line）及びアセンダ５０４のライン（line）を備える。ディセンダ５０２のライン（line）の夫々は、供給層４０２の上方にある流体分配層１１０内の各流体供給チャネル１１２から、供給層４０２の下方にある駆動層４０８内のノズル入口の対応するライン（line）へ、流体を注ぎ込む。アセンダ５０４のライン（line）の各々は、供給層４０２の下方にある駆動層４０８内のノズル出口のライン（line）から、供給層４０２の上方にある流体分配層１１０内の流体回収チャネルまで、流体を注ぎ込む。
【０１０５】
また、図５に、供給層４０２の下方にある駆動層４０８も示す。駆動層４０８は、ポンプ室層（不図示）の上面に取り付けられた薄膜層を備えることができる。駆動層４０８は、更に、薄膜層上に配置された複数の圧電アクチュエータ構造を備えることができ、それぞれのアクチュエータ構造は、付随するポンプ室のキャビティ（図５では不図示）の上方に位置する。圧電アクチュエータ構造を、薄膜層の上面上で支持させることもできる。もし、特定の実施形態で薄膜層が存在しない場合は、駆動構造をポンプ室層の上面上に直接に配置して、圧電構造の底面がポンプ室のキャビティを上から密閉することもできる。
【０１０６】
薄膜層は、上からポンプ室を密閉する酸化物層でもよい。ポンプ室のキャビティの上方にある薄膜層の部分は可撓性であり、圧電アクチュエータの駆動中において屈曲することができる。薄膜の屈曲により、ポンプ室のキャビティは拡張及び収縮することができ、これにより、ポンプ室のキャビティに連結されたノズルの外に流体液滴を吐出することができる。図５に示すように、駆動層４０８は個別に制御されるアクチュエータ５０６であって、駆動層４０８の下方のポンプ室層（図５では不図示）内のポンプ室のキャビティの上方に配置されたアクチュエータ５０６を備える。いくつかの実施形態では、供給層４０２は、アクチュエータの動作を制御するための電子部品及び回路を備えるＡＳＩＣウェーハでもよい。
【０１０７】
図６は、ポンプ室層６０２と、ポンプ室層６０２の下方にあるノズル層の斜視図である。図６に示すように、ポンプ室層６０２は、複数のポンプ室層のキャビティ６１２を備える。ポンプ室層のキャビティ６１２の各々は、更に、隣接するノズル入口２０８に通じている各入口供給（inlet feed）６０４と、隣接するノズル出口２１０に通じている各出口供給（outlet feed）６０６とに、連結されている。また、図６に示すように、ポンプ室層６０２内のノズル入口の各ライン（line）（例えば、ライン６０８）は、ノズル入口のラインの両側に位置するポンプ室に対応する。同様に、ポンプ室層６０２内のノズル出口の各ライン（line）（例えば、ライン６１０）は、ノズル出口のライン（line）の両側に位置するポンプ室に対応する。
【０１０８】
図７Ａは、プリントヘッドモジュール例（例えば、プリントヘッドモジュール１００）の第１の断面から見たプリントヘッドモジュール例を通る流体の流れを示す図である。第１の断面は、流体供給チャネル内の流体の流れの方向に対して平行な平面であり、且つ、平面状の流体分配層の面に垂直な平面において、１つの流体供給チャネルを切断するものである。図７Ａに示すように、流体は、近接する流体供給室１０４の先端から、近接する流体回収室１０６の他方の先端まで、流体供給チャネル１１２の長手方向に沿って流れる。例えば、ポンプによって、流体供給室１０４と流体回収室１０６の間に圧力差が与えられるため、この流れを生じさせることができる。
【０１０９】
図７Ａに示すように、流体供給チャネル１１２は、流体供給チャネル１１２の上面にあり、且つ、流体供給室１０４に開口している供給入口１１８から流体を受け入れる。流体供給チャネル１１２に沿って回収側バイパス１２０まで流れた流体は、流体供給チャネル１１２の上面にあり、且つ、流体回収室１０６と流体的に連結している（例えば、開口している）回収側バイパスを介して、流体回収室１０６に流入する。
【０１１０】
回収側バイパス１２０の大きさを、供給入口１１８の大きさよりも小さくし、回収側バイパス１２０の流れ抵抗が供給入口１１８の流れ抵抗の少なくとも１０倍になるようにする。このように流れ抵抗に差を設けることにより、流体回収チャネルの長手方向全体に亘って流体圧力をおおよそ一定にすることができる。実施形態としては、回収側バイパス１２０の大きさを、供給入口１１８の大きさの約５０分の１にしてもよい。回収側バイパス１２０の直径は、半径が２５−１５０ミクロン（例えば、５０ミクロン）で、深さが７５−３００ミクロン（例えば、７５ミクロン）とすることができる。
【０１１１】
図７Ａに示すように、流体供給チャネル１１２に流入する流体の一部は、回収側バイパス１２０から直接に流体回収室１０６に戻らない。その代わりに、流体は、流体供給チャネル１１２に連結された多数のディセンダ５０２を介して、基板１０８内の多数のポンプ室のキャビティ６１２に流れ込むことができる。ディセンダ５０２は、鉛直方向に配向されたチャネルであり、各々が一方の端で流体供給チャネル１１２と流体的に連結されており（例えば、開口しており）、且つ、他方の端でノズル入口２０８と流体的に連結されている（例えば、開口している）。ノズル入口２０８の各々は、各ポンプ室のキャビティ６１２に通じる入口供給６０４と流体的に連結されている（例えば、結合している）。ディセンダ５０２からポンプ室のキャビティ６１２に流入した流体は、ポンプ室膜の駆動に応答して、ノズル６１４の外に吐出されるか、又は、吐出されることなくノズル６１４を通過することができる。吐出されなかった流体を、基板１０８内の１つ又は複数の再循環路（図７Ｃに示す）に向かわせることができる。
【０１１２】
図７Ｂは、プリントヘッドモジュール例の第２の断面から見たプリントヘッドモジュール例（例えば、プリントヘッドモジュール１００）を通る流体の流れを示す。第２の断面は、流体回収チャネル内の流体の流れの方向に対して平行な平面であり、且つ、平面状の流体分配層の面に垂直な平面において、１つの流体回収チャネルを切断するものである。図７Ｂに示すように、流体は、近接する流体供給室１０４の先端から、近接する流体回収室１０６の他方の先端まで、流体回収チャネル１１４の長手方向に沿って流れる。例えば、ポンプによって、流体供給室１０４と流体回収室１０６の間に圧力差が与えられるため、この流れを生じさせることができる。
【０１１３】
図７Ｂに示すように、流体回収チャネル１１４は、流体回収チャネル１１４の上面にあり、且つ、流体供給室１０４に流体的に連結している（例えば、開口している）供給側バイパス１２４から流体を受け入れる。流体回収チャネル１１４に沿って回収出口１１６まで流れた流体は、流体回収チャネル１１４の上面にあり、且つ、流体回収室１０６と流体的に連結している（例えば、開口している）回収出口１１６を介して、流体回収室１０６に流入する。
【０１１４】
供給側バイパス１２４の大きさは、回収出口１１６の大きさよりも小さい（例えば、回収出口１１６の大きさの約５０分の１）ため、供給側バイパス１２４で流速が制限される。図７Ｂに示すように、追加された流体の一部は、多数のアセンダ５０４を介して流体回収チャネル１１４に引き込まれる。アセンダ５０４は、鉛直方向に配向されたチャネルであり、各々が一方の端で流体回収チャネル１１４に開口しており、且つ、他方の端でノズル出口２１０に開口している。ノズル出口２１０は、ポンプ室のキャビティ６１２からノズル出口２１０に通じている出口供給６０６と流体的に連結されている（例えば、結合している）。流体は、その後、アセンダ５０４まで引き上げられ、流体回収チャネル１１４に引き込まれる。ポンプ室のキャビティ６１２から引かれた、吐出されなった流体と共に、供給側バイパス１２４からの流体は、流体回収チャネル１１４の上面にある回収出口１１６を通過し、流体回収室１０６に流入する。
【０１１５】
図７Ｃは、プリントヘッドモジュール例の第３の断面から見たプリントヘッドモジュール例（例えば、プリントヘッドモジュール１００）を通る流体の流れを示す。第３の断面は、流体供給チャネル及び回収チャネル内の流体の流れの方向に対して垂直な平面において、複数の連続した流体供給チャネル及び回収チャネルを切断するものである。
【０１１６】
説明のために、図７Ｃでは３つの流体チャネルだけが示されている。図７Ｃに示すように、流体分配層１１０において、流体は、流体供給チャネル１１２に沿って第１の方向（ページの外へ）に流れる一方で、流体回収チャネル１１４に沿って、反対の方向の第２の方向（ページの中へ）に流れる。
【０１１７】
基板１０８内では、特定の流体供給チャネル１１２と、その特定の流体供給チャネル１１２に隣接する流体回収チャネル１１４の間に流路が形成される。特定の流体供給チャネル１１２の両側に隣接する流体回収チャネル１１４がある場合、その流体供給チャネル１１２と、２つの隣接する流体回収チャネル１１４の各々との間に、少なくとも１つの流路が形成することができる。
【０１１８】
例えば、図７Ｃに示すように、流体は、左側の第１の流体供給チャネルから、第１の流体供給チャネルに流体的に接続されているディセンダ５０２に流入し、ディセンダ５０２を通ってポンプ室層６０２内のノズル入口２０８へ、ノズル入口２０８を通って入口供給６０４へ、入口供給６０４を通ってポンプ室のキャビティ６１２へ、ポンプ室のキャビティ６１２を通って出口供給６０６へ、出口供給６０６を通ってノズル出口２１０へ、ノズル出口２１０を通ってアセンダ５０４へ、アセンダ５０４を通って、最後に、図７Ｃの第１の流体供給チャネルに隣接する流体回収チャネル１１４に至ることができる。図７Ｃでは示していないが、図７Ｃの第１の流体供給チャネルと、図７Ｃの第１の流体供給チャネルに隣接するもう１つの流体回収チャネルとの間に、同様な流れを形成することができる。
【０１１９】
別の例として、図７Ｃに示すように、流体は、図７Ｃの右側の第２の流体供給チャネルから、図７Ｃの第２の流体供給チャネル（例えば、図７Ｃの中央に示される流体回収チャネル）に隣接する流体回収チャネル１１４に流れることができる。図７Ｃでは示していないが、図７Ｃの第２の流体供給チャネルと、第２の流体供給チャネルに隣接するもう１つの流体回収チャネルとの間に、同様な流れを形成することができる。
【０１２０】
各々の流体供給室１０４と隣接する流体回収室１０６との間の流体の流れは、回収側バイパスによって生じる、流体供給チャネルと流体回収チャネルの間の圧力差によって維持される。回収側バイパスは、回収側バイパスを通る流速を、供給入口を通る流速の一部に、例えば、供給入口を通る流速の５０分の１に制限することができる。いくつかの実施形態では、供給入口と回収側バイパスとの間に発生する圧力差は、水圧で１０から１０００ミリメートルの範囲内にすることができる。
【０１２１】
いくつかの実施形態では、供給入口を通る流体の流れを、最大吐出流（例えば、全てのノズルが流体液滴を吐出している時にノズルから出る流速）の少なくとも２倍の流速に保つことができる。ノズルの外に吐出されなかった流体を、例えば、図７Ｃに示す再循環路を介して再循環させることができる。基板に流れ込む流体流れのうちの少なくとも５０％を常に再循環させることにより、ポンプ装置を追加することなく、流路内の発生箇所から異物を運んで、フィルタに再循環した流体を通過させることができるほど十分な量の流体流量を確保することができる。
【０１２２】
供給入口、回収出口、バイパス開口及び間隙部の大きさを設計する際には、多くの要素を考慮する。まず、供給入口の大きさは、所望の流速の大きさに基づいて決定することができる（例えば、最大吐出流の流速の少なくとも２倍、或いはそれ以下）。流体吐出システムが異なると、所望の流速も異なることがある。いくつかの実施形態では、各供給入口の大きさは、縦横がそれぞれ、約１３０ミクロンと３００ミクロンであることができる。バイパス開口及び間隙部の大きさは、流路に流れを生成するために必要な圧力差の大きさに基づいて決定することができる。更に、供給入口と回収側バイパス又は間隙部の相対的大きさは、ノズル近傍の所望の温度調整範囲に依存することがある。いくつかの実施形態では、バイパス開口のためのアパーチャは、半径の大きさが４０−１００ミクロン（例えば、円形のバイパス開口の場合）であることができる。いくつかの実施形態では、流体供給チャネルは、幅が１３０−２００ミクロンであり、深さが約２００−５００ミクロン（例えば、３２５ミクロン）であることができる。いくつかの実施形態では、バイパス間隙部の大きさは、長さが２００−１０００ミクロン（例えば、長さ４２０ミクロン）であり、幅が２０−１００ミクロン（例えば、幅３０ミクロン）であり、深さが２００−５００ミクロンで（例えば、深さ３２５ミクロン）であることができる。いくつかの実施形態では、流体回収チャネルの大きさは、流体供給チャネルと全く同じであり、且つ、供給側バイパス開口及び間隙部の大きさは、回収側バイパス開口及び間隙部と全く同じであることができる。
【０１２３】
バイパス開口の大きさ、所望の温度調整範囲、及び、流体と基板の間の熱交換効率を設計する際には、多くの要素を考慮する。熱交換効率は、流体の熱伝導率、流体の密度、流体の固有の温度、流れの経路の大きさ等に依存することがある。バイパス開口、供給入口、回収出口の大きさは、基板のノズルや他のパーツを所望の温度又は所望の温度範囲内に維持するために、十分な熱交換効率を得られるように調整することができる。
【０１２４】
供給入口、回収出口、供給側バイパス開口、回収側バイパス開口、供給チャネル及び回収チャネルの大きさは、また、各チャネルが対応しているノズルの数、吐出される液滴の大きさ、プリントヘッド全体の大きさ、ノズルの全体数等に依存することがある。例えば、比較的多数のノズルがある場合、ノズルを所望の温度又は所望の温度範囲内に維持するために、比較的大きな熱交換率が必要となる。ノズルを所望の温度又は所望の温度範囲内に維持するために十分な程度の熱伝導率が得られるように、再循環流路の大きさ及びそこでの流速を構成することができる。
【０１２５】
プリントヘッドを通る流体の流速は、一般的には、基板を通る流体の流速よりもずっと大きい。つまり、プリントヘッドモジュール内を流れる流体のうち、ほとんどの流体は、供給経路と回収経路を通って循環することができる。例えば、プリントヘッド１００に流れ込む流体の流速は、基板に流れ込む流体の流速よりも２倍以上大きくすることができる。いくつかの実施形態では、プリントヘッドに流れ込む流体の流速は、基板に流れ込む流体の流速よりも３０倍から７０倍大きくすることができる。これらの比は、流体液滴の吐出中の流速を考慮しているか否かに依存して異なり、もし考慮している場合は、流体液滴吐出の頻度にも依存して異なる。例えば、流体液滴の吐出中に基板に流れ込む流体の流速は、流体液滴が吐出されていない場合に基板に流れ込む流体の流速と比較して、速くすることができる。その結果、流体液滴の吐出中にプリントヘッドに流れ込む流体の流速と基板に流れ込む流体の流速との比を、流体液滴が吐出されていない場合と比較して低くすることができる。
【０１２６】
いくつかの実施形態では、基板を通って流体を循環させることにより、ノズルを含む基板内での流体の乾燥を防ぐことができ、基板流路から異物を除去することができる。異物として、気泡、空気が混入した流体（例えば、溶解した空気を含む流体）、デブリ、乾燥したインク、その他の物質等が挙げられ、これらの異物は、流体液滴吐出に干渉することがある。流体がインクである場合、異物として、更に、乾燥した顔料又は顔料の凝集物が挙げられる。トランスデューサ及び流体ポンプ室によって与えられたエネルギーを、気泡は吸収し又は低下させ、これにより流体液滴の吐出を妨げる、又は、流体液滴の吐出不良を起こすため、気泡を除去することが望ましい。液滴の吐出不良による影響として、吐出された流体液滴の大きさ、速度及び／又は方向の変動が挙げられる。また、空気が混入した流体は、空気が混入した流体よりも気泡を形成する可能性が高いため、空気が混入した流体を除去することが望ましい。デブリ、乾燥したインクのような他の異物は、同様に、ノズルを詰まらせる等により、適正な流体液滴の吐出を阻害することがある。
【０１２７】
オプションとして、プリントヘッドモジュールの循環流路内の１つ又は複数の位置に脱気装置又はフィルタを挿入し、流体を脱気する、及び／又は、流体から気泡を除去するように構成することもできる。脱気装置は、流体供給室と流体回収室のうちの一方又は両方の中に、例えば、流体回収室と流体回収タンクの間、流体回収タンクと流体供給タンクの間、流体供給タンクと流体供給室の間等のような回収室と流体回収室の間に、又は、その他好適な位置に、流体的に連結することができる。
【０１２８】
本明細書及び特許請求の範囲の全体を通して、「前」、「後」、「上」、「下」、「・・・の上」、「・・・より上」及び「・・・より下」などの表現は、システム、プリントヘッド及び本明細書で説明されている他の要素の様々な構成部品の相対的な位置を説明するために使用される。同様に、要素を説明するための水平や垂直という表現も、システム、プリントヘッド及び本明細書で説明されている他の要素の様々な構成部品の相対的な配向を説明するために使用される。特に断りのない限り、このような表現の使用は、地球の重力の方向、地球の地表面や、システム、プリントヘッド及び他の要素が操作、製造及び輸送の際に配置されうる他の特定の位置又は配向について、プリントヘッド又は他の構成要素の特定の位置や配向を意味するものではない。
【０１２９】
多くの実施形態が説明された。それにもかかわらず、説明されている思想及び範囲を逸脱することなく他の様々な変更がなされ得ることが理解されるであろう。例えば、流体供給室と流体回収室の間に、複数の循環流路を配置することもできる。他の実施形態では、流体回収室を省略して、基板の外に流出する流体を廃棄することとし、流体供給室と流体容器をそれに応じて構成することもできる。他の実施形態では、流体液滴の吐出中は基板流路の全部又は一部を通る流体の流れを一時的に留保するように経路及び流速を構成することができる。
【符号の説明】
【０１３０】
１００  プリントヘッドモジュール、１０２  流体マニホールド、１０４  流体供給室、１０６  流体回収室、１０８  基板、１１０  流体分配層、１１２  流体供給チャネル、１１４  流体回収チャネル、１１６  回収出口、１１８  供給入口、１２０  回収側バイパス、１２２  流体分配層の上面、１２４  供給側バイパス、２００  ノズル配列、２０２  ノズル列、２０４  ノズル、２０６  ポンプ室、２０８  ノズル入口、２１０  ノズル出口、２１２  結合チャネル、２１４  バイパスギャップ、２１６  ノズルのライン、２１８  ノズル入口のライン、２２０  ノズル出口のライン、２２２  他のノズルのライン、２２４  他のノズルのライン、３０２  流体分配層の下面、４０２  供給層、  ４０４  ディセンダへの開口、４０６  アセンダへの開口、４０８  駆動層、５０２  ディセンダ、５０４  アセンダ、５０６  アクチュエータ、６０２  ポンプ室層、６０４  入口供給、６０６  出口供給、６０８  ノズル入口のライン、６１０  ノズル出口のライン、６１２  ポンプ室のキャビティ、２２４  ノズル開口
【図１】
0005595604.tif 000002
【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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