(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を受け入れる第１チャンバと、
前記第１チャンバ内の第１フィルタ部材であって、前記第１フィルタ部材は前記第１チャンバを第１部分と前記第１部分に横方向に隣接する第２部分とに分離し、前記第１フィルタ部材は複数の細孔を備え、前記複数の細孔は前記第１部分から前記第２部分へ前記流体を通過させて濾過するように構成され、第１フィルタ部材は前記第１チャンバの上端部に隣接する開口部を更に備え、前記開口部は空気を通し前記流体を通さない疎水性パッチで覆われ、前記開口部は前記第１部分から前記第２部分へ空気を通過させ、前記開口部のサイズは前記複数の細孔の平均サイズよりも少なくとも１０倍大きい、第１フィルタ部材と、
前記第１部分と流体的に連通する第１入口と、
前記第２部分と流体的に連通する第１出口と、
を備える、印刷に使用するデバイス。
【請求項２】
前記複数の細孔の前記平均サイズは約２μｍ以上約１０μｍ以下であり、前記開口部の前記サイズは１０μｍより大きい、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記開口部の前記サイズは約５００μｍ以上約１０００μｍ以下である、請求項２に記載のデバイス。
【請求項４】
前記第１フィルタ部材は前記第１チャンバ内に垂直に配置される、請求項１乃至３のいずれかに記載のデバイス。
【請求項５】
前記流体を受け入れる第２チャンバと、
前記第２チャンバ内の第２フィルタ部材であって、前記第２フィルタ部材は前記第２チャンバを第１部分と前記第１部分に横方向に隣接する第２部分とに分離し、前記第２フィルタ部材は前記第１部分から前記第２部分に入る流体の実質的に全てが前記第２フィルタ部材を通過するように構成される、第２フィルタ部材と、
前記第２チャンバの前記第１部分と流体的に連通する第２入口と、
前記第２チャンバの前記第２部分と流体的に連通する第２出口と、
を更に備える、請求項１乃至４のいずれかに記載のデバイス。
【請求項６】
流体を受け入れる第１チャンバと、
前記第１チャンバ内の第１フィルタ部材であって、前記第１フィルタ部材は前記第１チャンバを第１部分と前記第１部分に横方向に隣接する第２部分とに分離し、前記第１フィルタ部材は複数の細孔を備え、前記複数の細孔は前記第１チャンバの前記第１部分から前記第１チャンバの前記第２部分へ前記流体を通過させて濾過するように構成され、第１フィルタ部材は前記第１チャンバの上端部に隣接する開口部を更に備え、前記開口部は前記第１チャンバの前記第１部分から前記第１チャンバの前記第２部分へ空気を通過させ、前記開口部のサイズは前記複数の細孔の平均サイズよりも少なくとも１０倍大きい、第１フィルタ部材と、
前記第１チャンバの第１部分と流体的に連通する第１入口と、
前記第１チャンバの第２部分と流体的に連通する第１出口と、
前記流体を受け入れる第２チャンバと、
前記第２チャンバ内の第２フィルタ部材であって、前記第２フィルタ部材は前記第２チャンバを第１部分と前記第１部分に横方向に隣接する第２部分とに分離し、前記第２フィルタ部材は前記第２チャンバの前記第１部分から前記第２チャンバの前記第２部分に入る流体の実質的に全てが前記第２フィルタ部材を通過するように構成される、第２フィルタ部材と、
前記第２チャンバの前記第１部分と流体的に連通する第２入口と、
前記第２チャンバの前記第２部分と流体的に連通する第２出口と、
を備え、
前記第２チャンバの前記第２部分及び前記第２出口は、前記流体が前記第２出口から前記第２チャンバを出る前に前記第２チャンバの前記第２部分を満たすように構成され、
前記第２チャンバの前記第２部分は前記第２チャンバの上端部の方へ延在する壁を含み、前記第２チャンバの前記上端部と前記壁の上端部との間には隙間があり、前記壁は前記第２出口と流体的に連通する流路を画成する、
印刷に使用するデバイス。
【請求項７】
流体を受け入れる第１チャンバと、
前記第１チャンバ内の第１フィルタ部材であって、前記第１フィルタ部材は前記第１チャンバを第１部分と前記第１部分に横方向に隣接する第２部分とに分離し、前記第１フィルタ部材は複数の細孔を備え、前記複数の細孔は前記第１チャンバの前記第１部分から前記第１チャンバの前記第２部分へ前記流体を通過させて濾過するように構成され、第１フィルタ部材は前記第１チャンバの上端部に隣接する開口部を更に備え、前記第１フィルタ部材の前記開口部は前記第１チャンバの前記第１部分から前記第１チャンバの前記第２部分へ空気を通過させ、前記第１フィルタ部材の前記開口部のサイズは前記複数の細孔の平均サイズよりも少なくとも１０倍大きい、第１フィルタ部材と、
前記第１チャンバの第１部分と流体的に連通する第１入口と、
前記第１チャンバの第２部分と流体的に連通する第１出口と、
前記流体を受け入れる第２チャンバと、
前記第２チャンバ内の第２フィルタ部材であって、前記第２フィルタ部材は前記第２チャンバを第１部分と前記第１部分に横方向に隣接する第２部分とに分離し、前記第２フィルタ部材は前記第２チャンバの前記第１部分から前記第２チャンバの前記第２部分に入る流体の実質的に全てが前記第２フィルタ部材を通過するように構成される、第２フィルタ部材と、
前記第２チャンバの前記第１部分と流体的に連通する第２入口と、
前記第２チャンバの前記第２部分と流体的に連通する第２出口と、
を備え、
前記第２フィルタ部材は前記第２チャンバの上端部に隣接する開口部を備え、前記第２フィルタ部材の前記開口部のサイズは１０μｍより大きく、前記第２フィルタ部材の前記開口部は、空気を通し前記流体を通さない疎水性パッチで覆われる、
印刷に使用するデバイス。
【請求項８】
前記第１チャンバ及び前記第２チャンバと連通するプリントヘッドを更に備える、請求項５乃至７のいずれかに記載のデバイス。
【請求項９】
前記第１チャンバ及び前記第２チャンバは前記プリントヘッドを介して間接的に流体的に互いに連通する、請求項８に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記第１チャンバの前記第２部分と前記第２チャンバの前記第１部分とを接続する経路を更に備える、請求項５乃至７のいずれかに記載のデバイス。
【請求項１１】
流体を受け入れる第１チャンバと、
前記第１チャンバ内の第１フィルタ部材であって、前記第１フィルタ部材は前記第１チャンバを第１部分と前記第１部分に横方向に隣接する第２部分とに分離し、前記第１フィルタ部材は複数の細孔を備え、前記複数の細孔は前記第１チャンバの前記第１部分から前記第１チャンバの前記第２部分へ前記流体を通過させて濾過するように構成され、第１フィルタ部材は前記第１チャンバの上端部に隣接する開口部を更に備え、前記開口部は前記第１チャンバの前記第１部分から前記第１チャンバの前記第２部分へ空気を通過させ、前記開口部のサイズは前記複数の細孔の平均サイズよりも少なくとも１０倍大きい、第１フィルタ部材と、
前記第１チャンバの第１部分と流体的に連通する第１入口と、
前記第１チャンバの第２部分と流体的に連通する第１出口と、
前記流体を受け入れる第２チャンバと、
前記第２チャンバ内の第２フィルタ部材であって、前記第２フィルタ部材は前記第２チャンバを第１部分と前記第１部分に横方向に隣接する第２部分とに分離し、前記第２フィルタ部材は前記第２チャンバの前記第１部分から前記第２チャンバの前記第２部分に入る流体の実質的に全てが前記第２フィルタ部材を通過するように構成される、第２フィルタ部材と、
前記第２チャンバの前記第１部分と流体的に連通する第２入口と、
前記第２チャンバの前記第２部分と流体的に連通する第２出口と、
前記第１チャンバの前記第２部分と前記第２チャンバの前記第１部分とを接続する経路と、
前記第２チャンバの前記第１部分と前記経路との接続部を覆い、空気を通し前記流体を通さない、疎水性パッチと、
を備える、印刷に使用するデバイス。
【請求項１２】
流体を受け入れる第１チャンバと、
前記第１チャンバ内の第１フィルタ部材であって、前記第１フィルタ部材は前記第１チャンバを第１部分と前記第１部分に横方向に隣接する第２部分とに分離し、前記第１フィルタ部材は前記第１チャンバの前記第１部分から前記第１チャンバの前記第２部分に入る流体の全てが前記第１フィルタ部材を通過するように構成される、第１フィルタ部材と、
前記第１チャンバの前記第１部分と流体的に連通する第１入口と、
前記第１チャンバの前記第２部分と流体的に連通する第１出口と、
前記流体を受け入れる第２チャンバと、
前記第２チャンバ内の第２フィルタ部材であって、前記第２フィルタ部材は前記第２チャンバを第１部分と前記第１部分に横方向に隣接する第２部分とに分離し、前記第２フィルタ部材は前記第２チャンバの前記第１部分から前記第２チャンバの前記第２部分に入る流体の全てが前記第２フィルタ部材を通過するように構成される、第２フィルタ部材と、
前記第２チャンバの前記第１部分と流体的に連通する第２入口と、
前記第２チャンバの前記第２部分と流体的に連通する第２出口と、
前記第２チャンバの前記第１部分と前記第１チャンバの前記第２部分とを接続し、空気を前記第２チャンバの前記第１部分から前記第１出口に放出するように構成される、経路と、
前記第２チャンバの前記第１部分と前記経路との接続部を覆い、空気を通し前記流体を通さない、疎水性パッチと、
を備えるデバイス。
【請求項１３】
前記経路はバイパスチューブを備える、請求項１０乃至１２のいずれかに記載のデバイス。
【請求項１４】
前記経路の断面直径は約８００μｍ以上約１ｍｍ以下である、請求項１０乃至１３のいずれかに記載のデバイス。
【請求項１５】
前記第１チャンバ及び前記第２チャンバと連通するプリントヘッドを更に備える、請求項１０乃至１４のいずれかに記載のデバイス。
【請求項１６】
前記第１チャンバ及び前記第２チャンバは前記プリントヘッドを介して間接的に流体的に互いに連通する、請求項１５に記載のデバイス。
【請求項１７】
前記第２フィルタ部材は前記第２チャンバ内に垂直に配置される、請求項５乃至１６のいずれかに記載のデバイス。
【請求項１８】
前記第２フィルタ部材は約２μｍ以上約１０μｍ以下の平均サイズを有する複数の細孔を備える、請求項５乃至１７のいずれかに記載のデバイス。
【請求項１９】
前記第１チャンバの前記第１部分に面する前記第１フィルタ部材の表面は親水性である、請求項５乃至１８のいずれかに記載のデバイス。
【請求項２０】
前記第２チャンバの前記第１部分に面する前記第２フィルタ部材の表面は親水性である、請求項５乃至１９のいずれかに記載のデバイス。
【請求項２１】
請求項１乃至２０のいずれかに記載のデバイスを作成する方法であって、
フロントカバーとバックカバーとの間に前記第１フィルタ部材を固定する工程を含み、
前記フロントカバー及び前記バックカバーは互いに密封されて前記第１チャンバを形成する、
方法。
【請求項２２】
前記第１フィルタ部材を固定する工程は、前記フロントカバーと前記バックカバーとの間に前記第１フィルタ部材を接着する工程を含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記第１フィルタ部材を固定する工程は、前記第１フィルタ部材と前記フロントカバーと前記バックカバーとを超音波溶接する工程を含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
請求項５乃至９のいずれかに記載のデバイスにおいて流体を流す方法であって、
流れ方向に沿って送出された流体を前記第２チャンバの前記第２入口から受け入れるステップと、
前記受け入れた流体を前記第２チャンバ内の前記第２フィルタ部材によって濾過し、前記第２チャンバの前記第２部分に前記濾過された流体を受け入れ、前記第２チャンバの前記第１部分に空気を含む、ステップと、
前記濾過された流体が前記第２チャンバの前記第２部分を満たした後、前記濾過された流体を前記第１チャンバに更に送出し、前記第２チャンバの前記第２部分に空気がなく、前記第１チャンバ内の前記第１フィルタ部材は前記第１チャンバの前記第１部分及び前記第２部分の両方の中の空気が前記第１チャンバの前記第１部分及び前記第２部分のいずれにもトラップされることなく前記第１チャンバの前記第１出口を介して抜かれるように構成される、ステップと、
前記流体を前記第１チャンバの前記第１出口から受け入れて前記第２チャンバへ送出することによって前記流れ方向を逆転し、前記第２チャンバの前記第１部分に含まれる空気を前記逆転された流れ方向に沿って前記第２入口から抜く、ステップと、
を含む方法。
【請求項２５】
請求項１０乃至１６のいずれかに記載のデバイスにおいて流体を流す方法であって、
流体を前記第２チャンバの前記第２入口から受け入れるステップと、
前記受け入れた流体を前記第２チャンバ内の前記第２フィルタ部材によって濾過し、前記第２チャンバの前記第２部分に前記濾過された流体を受け入れる、ステップと、
前記濾過された流体が前記第２チャンバの前記第２部分を満たした後、前記流体を前記第１チャンバに送出し、前記第２チャンバの前記第２部分に空気がない、ステップと、
前記第２チャンバの前記第１部分内の空気を、前記第２チャンバの前記第１部分と前記第１チャンバの前記第２部分とを接続する前記経路を介して除去し、前記空気を前記第１チャンバに接続された前記第１出口を介して更に除去する、ステップと、
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体を送出し再循環させるシステム及び方法に関する。送出されて再循環する流体は、流体吐出のために濾過される。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット装置では、噴射する流体を噴射用の流体吐出モジュールに供給する前に濾過して、流体吐出モジュールを害する（例えば、正常な噴射を妨げる）おそれのある粒子や他の異物を除去する。また、流体噴射前に、流体のフラッシング又はパージングによって流体吐出モジュールから気泡を除去する。いくつかの実施形態では、流体を、噴射するだけでなく、流体の噴射流量に比べて大きい流量（例えば、質量／（断面積×時間））での再循環もさせる。再循環により、流体を所望の温度及び所望の均一状態に保つことができる。更に、再循環は、流体中や流路に取り込まれた気泡を除去するためにも利用できる。
【０００３】
一例として、図１に示す流体吐出アセンブリ１００において、流体は、入口１６２からハウジング１０７を介して、ハウジング１０７に取り付けられた流体吐出モジュール１０３に吐出のために送出される。更に、流体は、入口１６２と出口１６６との間で再循環もする。ハウジング１０７は、内側ハウジング１１０及び外側ハウジング１４２を含む。内側ハウジング１１０は、入口チャンバ１３２及び出口チャンバ１３６の二つのチャンバを画成し、これらは内側ハウジング１１０の開口１５２及び１５６を介して入口１６２及び出口１６６とそれぞれ連通する。入口チャンバ１３２及び出口チャンバ１３６は、内側ハウジング１１０内の隔壁１３０によって形成されるか、又はそれぞれが一つのチャンバを画成する二つのサブハウジング内に形成されることができる。隔壁１３０又はサブハウジングは、流体吐出モジュール１０３の上側にあるインターポーザアセンブリ１４６上に置かれた支持部材１４０によって保持することができる。支持部材１４０は、流体吐出アセンブリ１００内のキャビティを密封すると共に、流体吐出モジュール１０３と併せて使用されるアセンブリのコンポーネントに対する接着領域を設けるように構成することもできる。アセンブリ１００では、流体吐出モジュール１０３によって吐出される流体は、入口チャンバ１３２から流体入口１０１を介して流体吐出モジュール１０３に流れる。アセンブリ１００内の流体は、流体吐出モジュール１０３から流体出口１０２を介して出口チャンバ１３６に再循環し、及び／又は入口チャンバ１３２と出口チャンバ１３６との間で直接的に再循環する。
【０００４】
入口チャンバ１３２は、チャンバ内で対角的に置かれたフィルタ１３３を有する。入口１６２から送出された流体は、流体吐出モジュール１０３に到達する前にフィルタ１３３を必ず通る。任意に、出口チャンバ１３６がフィルタ１３７を含む。流体が出口１６６から入口１６２へ送出されるか又は再循環されるときに、流体が流体吐出モジュール１０３に到達する前にフィルタ１３７が流体を濾過する。
【０００５】
外側ハウジング１４２は、取付フレーム１９９を介して内側ハウジング１１０に接続されている。外側ハウジング１４２及び取付フレーム１９９は、二つのＬ字形部分で形成することができ、これにより、流体吐出アセンブリ１００を、流体吐出アセンブリ１００と同一又は類似の他のアセンブリと共に、プリントバーに取り付けることができる。このような配置により、例えば、アセンブリ１００のプリント幅を所望の幅に拡大することができる。他の配置や設計も使用できる。流体吐出装置は、参照により本明細書に組み込まれている米国特許出願公開第２０１１／００８０４４９号でも説明されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第６，４５７，８２１号明細書
【特許文献２】米国特許第６，５２０，６３２号明細書
【特許文献３】米国特許第６，５８８，８９１号明細書
【特許文献４】米国特許第７，６０４，３３７号明細書
【特許文献５】米国特許第７，１８２，４４９号明細書
【特許文献６】米国特許出願公開第２００８／０２７３０７０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、流体を送出し再循環させるシステム及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一態様では、本発明は、印刷に使用するデバイスを特徴とする。デバイスは、流体を受け入れる第１チャンバと第１チャンバ内の第１フィルタ部材とを備える。第１フィルタ部材は、第１チャンバを第１部分と第１部分に横方向に隣接する第２部分とに分離する。第１フィルタ部材は、複数の細孔を備える。複数の細孔は、第１部分から第２部分へ流体を通過させて濾過するように構成される。第１フィルタ部材は、第１チャンバの上端部に隣接する開口部を更に備え、開口部は、第１部分から第２部分へ空気を通過させる。開口部のサイズは、複数の細孔の平均サイズよりも少なくとも１０倍大きい。第１部分と流体的に連通する第１入口と、第２部分と流体的に連通する第１出口と、がある。
【０００９】
別の態様では、本発明は、前述したデバイスを作製する方法を特徴とする。特に、この方法の実施形態は、以下の特徴のうちの一つ又は複数を含む。第１フィルタ部材は、フロントカバーとバックカバーとの間に固定される。フロントカバー及びバックカバーは互いに密封されて第１チャンバを形成する。第１フィルタ部材は、フロントカバーとバックカバーとの間に第１フィルタ部材を接着することによって、又は第１フィルタ部材とフロントカバーとバックカバーとを超音波溶接することによって、固定される。
【００１０】
別の態様では、本発明は、印刷で使用するためのデバイスを特徴とする。デバイスは、流体を受け入れる第１チャンバと第１チャンバ内の第１フィルタ部材とを備える。第１フィルタ部材は、第１チャンバを第１部分と第１部分に横方向に隣接する第２部分とに分離する。第１フィルタ部材は、第１チャンバの第１部分から第１チャンバの第２部分に入る流体の全てが第１フィルタ部材を通過するように構成される。第１部分と流体的に連通する第１入口と、第２部分と流体的に連通する第１出口と、流体を受け入れる第２チャンバと、第２チャンバ内の第２フィルタ部材と、がある。第２フィルタ部材は、第２チャンバを第１部分と第１部分に横方向に隣接する第２部分とに分離する。第２フィルタ部材は、第２チャンバの第１部分から第２チャンバの第２部分に入る流体の全てが第２フィルタ部材を通過するように構成される。第２チャンバの第１部分と流体的に連通する第２入口と、第２チャンバの第２部分と流体的に連通する第２出口と、第２チャンバの第１部分と第１チャンバの第２部分とを接続する経路と、がある。この経路は、空気を第２チャンバの第１部分から第１出口に放出するように構成される。
【００１１】
別の態様では、本発明は、流れ方向に沿って送出された流体を第２チャンバの入口から受け入れるステップと、受け入れた流体を第２チャンバ内の第２フィルタ部材によって濾過するステップと、を含む方法を特徴とする。第２フィルタ部材は、第２チャンバを既濾過部分と未濾過部分とに分離する。濾過された流体は、既濾過部分に受け入れられ、第２チャンバの未濾過部分に、空気を含む。濾過された流体が第２チャンバの既濾過部分を満たした後、濾過された流体を第１チャンバへ更に送出する。第２チャンバの既濾過部分には、空気がない。第１チャンバ内の第１フィルタ部材は、第１チャンバを既濾過部分と未濾過部分とに分離する。第１フィルタ部材は、第１チャンバの既濾過部分及び未濾過部分の両方の中の空気が第１チャンバの既濾過部分及び未濾過部分のいずれにもトラップされることなく第１チャンバの出口を介して抜かれるように構成される。この方法は、流体を第１チャンバの出口から受け入れて第２チャンバへ送出することによって流れ方向を逆転するステップを更に含む。第２チャンバの未濾過部分に含まれる空気は、逆転された流れ方向に沿って入口から抜かれる。
【００１２】
別の態様では、本発明は、流体を第２チャンバの入口から受け入れるステップと、受け入れた流体を第２チャンバ内の第２フィルタ部材よって濾過するステップと、を含む方法を特徴とする。第２フィルタ部材は、第２チャンバを既濾過部分と未濾過部分とに分離し、濾過された流体は既濾過部分に受け入れられる。濾過された流体が第２チャンバの既濾過部分を満たした後、流体を第１チャンバに送出する。第２チャンバの既濾過部分には、空気がない。第１チャンバは、第１フィルタ部材を収容する。第１フィルタ部材は、第１チャンバを既濾過部分と未濾過部分とに分離する。この方法は、第２チャンバの未濾過部分内の空気を、第２チャンバの未濾過部分と第１チャンバの既濾過部分とを接続する経路を介して除去するステップを更に含む。空気は、第１チャンバに接続された出口を介して更に除去される。
【００１３】
デバイス及び方法の実施形態は、以下の特徴のうちの一つ又は複数を含むことができる。
【００１４】
複数の細孔の平均サイズは約２μｍ以上約１０μｍ以下であり、開口部のサイズは１０μｍより大きい。開口部のサイズは、約５００μｍ以上約１０００μｍ以下である。第１フィルタ部材は、第１チャンバ内に垂直に配置される。開口部は、空気を通し流体を通さない疎水性パッチで覆われる。流体を受け入れるための第２チャンバと、第２チャンバ内の第２フィルタ部材と、がある。第２フィルタ部材は、第２チャンバを第１部分と第１部分に横方向に隣接する第２部分とに分離する。第２フィルタ部材は、第１部分から第２部分に入る流体の実質的に全てが第２フィルタを通過するように構成される。第２チャンバの第１部分と流体的に連通する第２入口と、第２チャンバの第２部分と流体的に連通する第２出口と、がある。第２フィルタ部材は、第２チャンバ内に垂直に配置される。第２チャンバの第２部分及び第２出口は、流体が第２出口から第２チャンバを出る前に第２チャンバの第２部分を満たすように構成される。第２チャンバの第２部分は、第２チャンバの上端部の方へ延在する壁を含み、第２チャンバの上端部と壁の上端部との間には隙間がある。この壁は、第２出口と流体的に連通する流路を画成する。第２フィルタ部材は、約２μｍ以上約１０μｍ以下の平均サイズを有する複数の細孔を備える。第１チャンバの第１部分に面する第１フィルタ部材の表面は、疎水性である。第２チャンバの第１部分に面する第２フィルタ部材の表面は、疎水性である。第２フィルタ部材は、第２チャンバの上端部に隣接する開口部を備える。開口部のサイズは１０μｍより大きく、開口部は疎水性パッチで覆われる。疎水性パッチは、空気を通し流体を通さない。第１チャンバの第２部分と第２チャンバの第１部分とを接続する経路がある。経路は、バイパスチューブを備える。第２チャンバの第１部分と経路との接続部を覆う疎水性パッチがある。疎水性パッチは、空気を通し流体を通さない。第１チャンバ及び第２チャンバと連通するプリントヘッドがある。第１チャンバ及び第２チャンバは、このプリントヘッドを介して間接的に流体的に互いに連通する。経路の断面直径は、約８００μ以上約１ｍｍ以下である。
【００１５】
実施形態は、以下の利点のうちの一つ又は複数を有することができる。入口フィルタが、流体入口から受け入れた流体を流体吐出モジュールに送出する入口チャンバ内に垂直に配置される。入口フィルタは、入口チャンバを、濾過されていない流体を受け入れる未濾過区画と濾過された流体を受け入れる既濾過区画とに分ける。未濾過区画は、流体入口と流体的に連通している。流体は濾過されて、既濾過区画からのみ流体吐出モジュールに送出される。流体は、既濾過区画が実質的に完全に満たされてから、流体吐出モジュールに送出され、既濾過区画内にトラップされている空気は実質的にない。
【００１６】
更に、出口フィルタが、出口チャンバ内に垂直に配置されることができる。出口フィルタは、出口チャンバを未濾過側と既濾過側とに分ける。既濾過側は、流体吐出モジュールと流体的に連通し、未濾過側は、流体出口と流体的に連通する。出口フィルタは、上端部に孔を有して、出口チャンバの既濾過側にトラップされた空気がこの出口フィルタの孔を通過して流体出口を介して出口チャンバから出るようにすることができる。既濾過側及び未濾過側は両方とも実質的に空気をなくすことができる。
【００１７】
流体吐出モジュールが流体吐出装置に新規に取り付けられたときに、流体噴射の前に、流体吐出装置内の全ての流路の空気を除去するために流体パージングを行うことができる。流体が流体入口から入口チャンバと流体吐出モジュールと出口チャンバとを通って流体出口に向かう方向に沿ってフラッシングされると、入口チャンバの未濾過区画の下流の実質的に全ての流路に空気が存在しなくなる。次いで、流体出口から流体入口への逆方向に沿って流体をパージ又は再循環させ、入口チャンバの未濾過区画内にトラップされている可能性のある空気を除去する。
【００１８】
或いは、出口チャンバ内の流体フィルタに孔がなくてもよい。その代わりに、例えばチューブの形態のバイパス流路を使用して、入口チャンバの未濾過区画と出口チャンバの未濾過側とを流体的に接続することができる。流体入口から流体出口への一回の流体フラッシュを行って、流体吐出装置の流路から空気を取り除くことができる。入口チャンバの未濾過区画内にトラップされている可能性があった空気は、バイパス流路を介して流体出口から除去する。
【００１９】
本発明の他の特徴、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】
【００２０】
【図１】流体吐出アセンブリの斜視断面図である。
【図２】流体吐出アセンブリの概略断面図である。
【図２Ａ】図２の流体吐出アセンブリ内の流動抵抗分布の概略図である。
【図３Ａ】使用中の図２の流体吐出アセンブリの概略断面図である。
【図３Ｂ】使用中の図２の流体吐出アセンブリの概略断面図である。
【図３Ｃ】使用中の図２の流体吐出アセンブリの概略断面図である。
【図３Ｄ】使用中の図２の流体吐出アセンブリの概略断面図である。
【図３Ｅ】使用中の図２の流体吐出アセンブリの概略断面図である。
【図３Ｆ】使用中の図２の流体吐出アセンブリの概略断面図である。
【図３Ｇ】使用中の図２の流体吐出アセンブリの概略断面図である。
【図４】別の流体吐出アセンブリの概略断面図である。
【図４Ａ】図４の流体吐出アセンブリ内の流動抵抗分布の概略図である。
【図５Ａ】使用中の図４の流体吐出アセンブリの概略断面図である。
【図５Ｂ】使用中の図４の流体吐出アセンブリの概略断面図である。
【図５Ｃ】使用中の図４の流体吐出アセンブリの概略断面図である。
【図５Ｄ】使用中の図４の流体吐出アセンブリの概略断面図である。
【図５Ｅ】使用中の図４の流体吐出アセンブリの概略断面図である。
【図５Ｆ】使用中の図４の流体吐出アセンブリの概略断面図である。
【図５Ｇ】使用中の図４の流体吐出アセンブリの概略断面図である。
【図６】別の流体吐出アセンブリの概略断面図である。
【図６Ａ】図６の流体吐出アセンブリ内の流動抵抗分布の概略図である。
【図７Ａ】使用中の図６の流体吐出アセンブリの概略断面図である。
【図７Ｂ】使用中の図６の流体吐出アセンブリの概略断面図である。
【図７Ｃ】使用中の図６の流体吐出アセンブリの概略断面図である。
【図７Ｄ】使用中の図６の流体吐出アセンブリの概略断面図である。
【図７Ｅ】使用中の図６の流体吐出アセンブリの概略断面図である。
【図７Ｆ】使用中の図６の流体吐出アセンブリの概略断面図である。
【図８】別の流体吐出アセンブリの概略断面図である。
【図８Ａ】図８の流体吐出アセンブリ内の流動抵抗分布の概略図である。
【図９Ａ】使用中の図８の流体吐出アセンブリの概略断面図である。
【図９Ｂ】使用中の図８の流体吐出アセンブリの概略断面図である。
【図９Ｃ】使用中の図８の流体吐出アセンブリの概略断面図である。
【図９Ｄ】使用中の図８の流体吐出アセンブリの概略断面図である。
【図９Ｅ】使用中の図８の流体吐出アセンブリの概略断面図である。
【図９Ｆ】使用中の図８の流体吐出アセンブリの概略断面図である。
【図９Ｇ】使用中の図８の流体吐出アセンブリの概略断面図である。
【図１０】別の流体吐出アセンブリの概略断面図である。
【図１０Ａ】図１０の流体吐出アセンブリ内の流動抵抗分布の概略図である。
【図１１Ａ】使用中の図１０の流体吐出アセンブリの概略断面図である。
【図１１Ｂ】使用中の図１０の流体吐出アセンブリの概略断面図である。
【図１１Ｃ】使用中の図１０の流体吐出アセンブリの概略断面図である。
【図１１Ｄ】使用中の図１０の流体吐出アセンブリの概略断面図である。
【図１１Ｅ】使用中の図１０の流体吐出アセンブリの概略断面図である。
【図１１Ｆ】使用中の図１０の流体吐出アセンブリの概略断面図である。
【図１１Ｇ】使用中の図１０の流体吐出アセンブリの概略断面図である。
【図１２】別の流体吐出アセンブリの概略断面図である。
【図１２Ａ】図１２の流体吐出アセンブリ内の流動抵抗分布の概略図である。
【図１３Ａ】使用中の図１２の流体吐出アセンブリの概略断面図である。
【図１３Ｂ】使用中の図１２の流体吐出アセンブリの概略断面図である。
【図１３Ｃ】使用中の図１２の流体吐出アセンブリの概略断面図である。
【図１３Ｄ】使用中の図１２の流体吐出アセンブリの概略断面図である。
【図１３Ｅ】使用中の図１２の流体吐出アセンブリの概略断面図である。
【図１３Ｆ】使用中の図１２の流体吐出アセンブリの概略断面図である。
【図１３Ｇ】使用中の図１２の流体吐出アセンブリの概略断面図である。
【図１４】流体吐出アセンブリの斜視図である。
【図１４Ａ】図１４の流体吐出アセンブリの一部の断面図である。
【図１４Ｂ】図１４の流体吐出アセンブリの入口チャンバを形成するサブハウジングの分解斜視図である。
【図１４Ｃ】使用中の図１４の流体吐出アセンブリの入口チャンバの概略断面図である。
【図１４Ｄ】図１４の流体吐出アセンブリの出口チャンバを形成するサブハウジングの分解斜視図である。
【図１４Ｅ】使用中の図１４の流体吐出アセンブリの出口チャンバの概略断面図である。
【図１４Ｆ】図１４の流体吐出アセンブリの一部の斜視図である。
【図１５】別の流体吐出アセンブリの斜視図である。
【図１５Ａ】図１５の流体吐出アセンブリの入口チャンバを形成するサブハウジングの分解斜視図である。
【図１５Ｂ】図１５の流体吐出アセンブリの出口チャンバを形成するサブハウジングの分解斜視図である。
【図１５Ｃ】図１５の出口チャンバを形成するサブハウジングの一部の斜視図である。
【図１６】別の流体吐出アセンブリの斜視図である。
【図１６Ａ】図１６の流体吐出アセンブリの分解斜視図である。
【図１６Ｂ】図１６の流体吐出アセンブリの分解斜視図である。
【図１７】別の流体吐出アセンブリの斜視図である。
【図１７Ａ】図１７の流体吐出アセンブリの入口チャンバ及び出口チャンバを形成するサブハウジングの分解斜視図である。
【図１７Ｂ】図１７の流体吐出アセンブリの入口チャンバ及び出口チャンバを形成するサブハウジングの分解斜視断面図である。
【図１７Ｃ】図１７のサブハウジングの斜視断面図である。
【図１７Ｄ】図１７のサブハウジングの一部の斜視断面図である。
【図１７Ｅ】図１７のサブハウジングの一部の斜視断面図である。
【図１７Ｆ】使用中の図１７の流体吐出アセンブリのサブハウジングの断面図である。
【図１８】別の流体吐出アセンブリの斜視図である。
【図１８Ａ】図１８の流体吐出アセンブリのサブハウジングの斜視図である。
【図１８Ｂ】図１８の流体吐出アセンブリのサブハウジングの斜視断面図である。
【図１８Ｃ】図１８の流体吐出アセンブリのサブハウジングの分解斜視図である。
【図１９】ハウジングに接続されているダイの一部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図２に示すように、流体吐出アセンブリ５００は、一つ又は複数の流体吐出モジュールが形成されたダイ５０３に接続された、ハウジング５０１を含む。図２には詳細を示していないが、流体吐出モジュールのそれぞれは、ダイの露出面上のノズルと、ノズルに流体的に接続されたポンプチャンバと、流体をポンプチャンバからノズルの方へ送出してノズルから外へ出すためのアクチュエータ（例えば、圧電アクチュエータ又は熱アクチュエータ）と、を含むことができる。
【００２２】
噴射される流体は、ハウジング５０１から流体吐出モジュールに送出される。特に、ハウジング５０１は、外部流体供給源（不図示）から流体を受け入れるための流体入口５１０と、受け入れられた流体を濾過する入口チャンバ５０６と、を備える。ダイ５０３内の（又はハウジング５０１とダイ５０３との間に部分的に形成された）一つ又は複数の流路５１２（全てが図示されてはいない）は、濾過された流体を一つ又は複数の流体吐出モジュールに噴射のために送出する。濾過された流体の一部は、ノズルを介して噴射され、流体吐出モジュールに送出された濾過された流体の他の部分は、流路５１２に沿ってハウジング５０１の出口チャンバ５０８に再循環する。再循環した流体は、アセンブリ５００から出てハウジング５０１の流体出口５１４を介して前述の外部流体供給源（又は、異なる外部流体供給源）に入る。入口チャンバ５０６及び出口チャンバ５０８は、ハウジング壁５０２の中に収容され、分離壁５０４によって分離される。いくつかの実施形態では、入口チャンバ５０６及び出口チャンバ５０８は、独立したサブハウジング内に形成される（詳細は後述する）。二つのチャンバ５０６及び５０８内の流体は、流路５１２を介して間接的に連通する。
【００２３】
入口チャンバ５０６は、入口チャンバ５０６を互いに横方向に隣接する未濾過区画５１８と既濾過区画５２０とに分けるように垂直に配置された入口フィルタ５１６を含む。未濾過区画５１８は流体入口５１０と流体的に連通し、既濾過区画５２０は流路５１２と流体的に連通する。入口フィルタ５１６は、流体が透過することが可能なメッシュ又はスクリーンの形態をとる。図では、入口フィルタ５１６は、ドット５２２と細孔５２４とによって例示されている。しかし、図示されているドット及び細孔のサイズは、原寸に比例せず、例示することのみを目的としている。入口フィルタ５１６は、未濾過区画５１８内の流体が既濾過区画５２０に到達する前に入口フィルタ５１６を必ず通過するように入口チャンバ５０６の床５３０及び天井部５３２と接触している（例えば、これらに取り付けられている）。未濾過区画５１８と既濾過区画５２０との間に、未濾過区画５１８内の（又は流体入口５１０からの）濾過されていない流体が入口フィルタ５１６によって濾過されることなく既濾過区画５２０に入ることができるようなバイパスルートは存在しない。
【００２４】
流体入口５１０は、例えば、天井部５３２内の開口部又は天井部５３２に隣接する開口部によって、入口チャンバ５０６の上端部の近くの未濾過区画５１８に接続される。流体入口５１０への開口部は、流入する流体が入口フィルタ５１６上ではなく内壁５１１に沿って流れ下るように、入口チャンバ５０６の内壁５１１に隣接していてもよい。
【００２５】
同様に、流路５１２は、例えば、天井部５３２に隣接する開口部５３４によって、入口チャンバ５０６の上端部の近くの既濾過区画５２０に接続される。例えば、既濾過区画５２０は、床５３０から既濾過区画５２０の天井部５３２の方へ延びて天井部５３２と接触はしていない壁５２６を有していて、天井部５３２と壁５２６との間に開口部５３４が残っている。壁５２６は、ハウジング壁５０２と一体形成されるか、又はハウジング壁５０２に取り付けることができる。壁５２６と分離壁５０４とは、流路５１２と流体的に接続されている流路５２８を既濾過区画５２０内に形成する。既濾過区画５２０内の濾過された流体は、既濾過区画５２０の上端部の開口部５３４及び流路５２８を介して流路５１２に送出され、流体は、流路５１２に到達する前に既濾過区画５２０を実質的に（例えば、完全に）満たす。流体が既濾過区画５２０を満たして流路５１２に送出されるプロセスにおいて、既濾過区画５２０内にトラップされた空気が既濾過区画から流路５１２の方へ実質的に全て（例えば、完全に）移動される。既濾過区画５２０内の濾過された流体の上昇流が空気を流路５１２内に押し込み、空気は流体吐出モジュールのノズルや流体出口５１４を介してアセンブリ５００から出る（詳細は後述する）。
【００２６】
任意に、出口チャンバ５０８も、出口チャンバ５０８を互いに横方向に隣接する未濾過側５３８と既濾過側５４０とに分けるように垂直に配置された出口フィルタ５３６を含む。出口フィルタ５３６は、流体が流体出口５１４から流体入口５１０へと逆方向に流体吐出モジュールに供給されるときに特に有用である。このような状況では、出口フィルタ５３６は、未濾過側５３８からの流体を濾過し、濾過された流体は、既濾過側５４０から流体吐出モジュールに送出される。
【００２７】
流路５１２は、例えば、床５３０’内の開口部又は床５３０’に隣接する開口部によって、出口チャンバ５０８の下端部の近くの出口チャンバ５０８の既濾過側５４０に接続される。流体出口５１４は、例えば、天井部５３２内の開口部又は天井部５３２に隣接する開口部によって、出口チャンバ５０８の上端部の近くの出口チャンバ５０８の未濾過側５３８に接続される。
【００２８】
出口フィルタ５３６は、出口チャンバ５０８の床５３０’から（例えば、床５３０’に接続され）天井部５３２’の方へ延びているが天井部５３２’と接触はしないで、天井部５３２’と出口フィルタ５３６との間に開口部５５６が残っている。いくつかの実施形態では、出口フィルタ５３６は、開口部５５６を有しつつ、出口チャンバ５０８の床５３０’及び天井部５３２’に接続され、これは、例えば、入口チャンバ５０６内の入口フィルタ５１６の配置と同様である。開口部５５６の幅は、約５００μｍ以上約１０００μｍ以下、例えば８００μｍであり、これにより、空気が実質的に妨げられることなく自由に未濾過側５３８と既濾過側５４０との間を行き来できる。一般に、出口フィルタ５３６は、約７００ｍｍ２以上の表面積を有し、開口部５５６に比べてかなり広い流れ面積をもたらす。いくつかの実施形態では、開口部５５６の表面積は、出口フィルタ５３６の表面積の約０．０１２％以上約０．２００％以下、例えば０．０７７％である。既濾過側５４０内の実質的に全ての流体が、出口フィルタ５３６を通過して未濾過側５３８に至る。いくつかの実施形態では、少量の流体が、既濾過側５４０から開口部５５６を通過して未濾過側５３８に至る。
【００２９】
いくつかの実施形態では、使用時に、開口部５５６はアセンブリ５００内の流体で濡らされる。開口部５５６のサイズは、濡れた開口部に空気を押し通して気泡を生じさせるために必要な圧力を表す、開口部の気泡圧力Ｐｂに基づいて選択される。気泡圧力Ｐｂは、
Ｐｂ＝２×σ／Ｒ
で計算することができ、ここで、σは流体の表面張力であり、Ｒは開口部の半径である。例えば、開口部の半径が０．５ｍｍで流体の表面張力が０．０３Ｎ／ｍである場合、気泡圧力は１２０Ｐａとなる。
【００３０】
一例として、流体吐出アセンブリ５００の前後での全圧力低下は約２０００Ｐａであり、入口フィルタ５１６及び出口フィルタ５３６はそれぞれ全抵抗の約１０％を有すると仮定すると、それぞれのフィルタの前後での圧力低下は約２００Ｐａである。このフィルタの前後での差圧は上記の計算で得た１２０Ｐａよりも大きいので、空気は、開口部５５６が濡れていたとしても０．５ｍｍの半径を有する開口部５５６を通過することができる。
【００３１】
開口部のサイズは、所望の使用を可能にする計算及び実施形態に基づいて調整することができる。いくつかの実施形態では、開口部５５６のサイズは、流体を濾過するための出口フィルタ５３６内の細孔の平均サイズよりも少なくとも１０倍大きい。例えば、開口部５５６は、出口フィルタ５３６内の細孔の平均表面積の約５０倍以上１０００倍以下、例えば、２００倍、４００倍、５００倍、又は６００倍の面積を有することができる。
【００３２】
図２Ａに、アセンブリ５００内を流れる流体が受ける流動抵抗の分布６００の概略を示す。特に、流体ポンプ６０２が、方向６０１に沿って流体入口５１０（図２参照）の方へ、又はそれと逆に方向６０３に沿って流体出口５１４の方へ、流体を送出する場合、流体が流体入口５１０と流体出口５１４との間の流路に沿って受ける主要な流動抵抗は、直列接続された、入口フィルタ５１６の抵抗Ｒｉと、ダイ５０３の抵抗Ｒｈと、並列接続された出口フィルタ５３６の抵抗Ｒｏ及び開口部５５６の抵抗Ｒｖの合成抵抗と、を含む。
【００３３】
入口フィルタ５１６及び出口フィルタ５３６は、ハウジング５０１と一体的に形成されることができ、又は事前に形成されてからハウジング５０１内に取り付けられることもできる（実施形態例を更に後述する）。フィルタは、プラスチック（例えば、液晶ポリマ（ＬＣＰ）、ポリエチレン、又はポリプロピレン）、金属（例えば、ステンレス鋼）、腐食防止コーティング（例えば、パリレン、酸化ケイ素などの原子層蒸着（ＡＬＤ）コーティング、金又はイリジウムなどの不活性金属）を施した金属合金（例えば、亜鉛、マグネシウム又は鉄の合金）、セラミック（例えば、二酸化ケイ素又は酸化アルミニウム）、又は他の好適な材料から作ることができる。いくつかの実施形態では、フィルタは、流体の濡れ性が高い親水性表面を有する。例えば、フィルタに二酸化ケイ素をコーティングして濡れ性を高めて、フィルタを介した流体送り込みプロセスが円滑に進むようにすることができる。
【００３４】
フィルタの表面積、空隙率、及び細孔サイズは、フィルタの前後での差圧が所定の範囲内（例えば、プリントモジュールの前後での圧力低下の所望値）である場合に流体がフィルタを通過できるように選択される。フィルタの特性は、所定の濾過粒子サイズよりも大きい粒子がフィルタで阻止されて通過できないようにも選択される。理論的に拘束されるものではないが、プリントヘッド及びフィルタの前後での圧力低下は、システムの流動抵抗にシステム内の最大流量を掛けた値に基づくと考えられる。また、最大流量は、全てのノズルがプリント動作を（最大の液滴サイズで）しているときの流量と再循環流量とを足した値であると考えられる。
【００３５】
いくつかの実施形態では、流体の再循環流量は、約１．０×１０−４リットル／秒以上約５．０×１０−４リットル／秒以下、例えば２．８３×１０−４リットル／秒であり、システム内の最大流量は、約２．０×１０−４リットル／秒以上約１５．０×１０−４リットル／秒以下、例えば７．７×１０−４リットル／秒である。いくつかの実施形態では、プリントモジュール及びフィルタの前後での圧力低下は、０．２ｐｓｉ以上約１ｐｓｉ以下、例えば０．５ｐｓｉ又は０．５６ｐｓｉである。濾過粒子サイズは、絶対値約８μｍ以上９μｍ以下及び公称値約２μｍであってもよい
いくつかの実施形態では、フィルタは、ステンレスの支持材の周りにワイヤを織った形のものであり、例えば米国ニューヨーク州デピューのＳｅｆａｒ，Ｉｎｃ．から入手可能な縦糸織り又は横糸織りのワイヤである。例えば、フィルタの１平方インチ当たり網目数は３２５×２３００であることができ、ワイヤ径は０．０１５インチ×０．０１０インチであることができ、絶対フィルタ定格（例えば、絶対粒子サイズ）は８μｍ以上９μｍ以下であることができ、公称フィルタ定格（例えば、公称粒子サイズ）は約２μｍであることができ、ステンレス鋼の重量は約９．２７ｌｂ／１００平方フィートである。
【００３６】
使用時に、流体を噴射する前に、二つの対向する方向に沿って流体フラッシュを二回行って、アセンブリ５００から空気を除去することができる。更に、流体噴射中に、濾過された流体を流体吐出モジュールに連続的に供給して再循環させて、実質的な量の空気がアセンブリ内にトラップされないようにすることができる（流体再循環の例を後述する）。図３Ａ〜３Ｇに、二回の流体フラッシュを使用して空気を除去するプロセスを示す。図３Ａ〜３Ｇに示すアセンブリは、同一のアセンブリであり、それぞれ図２のアセンブリ５００と同じである。簡単のため、図３Ａ〜３Ｇのそれぞれにおいて必ずしもアセンブリの全ての部分に参照番号が付されず、図２及び３Ａ〜３Ｇに示されている同じ部分に対しては同じ用語が使用され、これらの図の中で同じ部分は同じ特徴を有している。特に、図３Ａ〜３Ｅは、二回の流体フラッシュのうちの、流体入口５１０から流路５１２及び流体出口５１４の方への流体供給方向（矢印５４２で示す）に沿った一方を示す。図３Ｆ〜３Ｇは、流体出口５１４から流路５１２及び流体入口５１０の方への逆流体供給方向（矢印５４４で示す）に沿った他方の流体フラッシュを示す。
【００３７】
特に図３Ａを参照すると、例えば、図２Ａの方向６０１に沿って流体をポンプで送ることによって、流体５４６は流体入口５１０から空のアセンブリ５００内に送り込まれる。流体５４６は、未濾過区画５１８内に床５３０から次第に溜まり、流体５４６の一部は、入口フィルタ５１６を通過して既濾過区画５２０内に入る。流体５４６がアセンブリ５００内に連続的に送り込まれると、未濾過区画５１８内の濾過されていない流体の自由表面５４８及び既濾過区画５２０内の濾過された流体の自由表面５５０が両方とも上昇する。いくつかの実施形態では、アセンブリ５００及び流体５４６の物理的特徴、例えば、入口フィルタ５１６の表面濡れ性及び透過性、流体５４６の表面張力及び粘性、並びに他の特性が、自由表面５４８と自由表面５５０とが異なる速度で上昇する原因になる場合がある。図３Ａに示す例では、自由表面５５０は自由表面５４８よりも速く上昇する。いくつかの状況において、流体は入口フィルタ５１６を通って既濾過区画５２０内に入り続けるが、自由表面５４８は一定時間の経過後に上昇を停止して、未濾過区画５１８内に空気が残る。図３Ｂに示すように、図３Ａに示す流体の送り込みが続くと、自由表面５５０が既濾過区画５２０の上端部まで上昇して、流体が流路５２８に入り始める。流体が流路５１２に到達する前に、既濾過区画５２０内の実質的に全ての空気が、流体送り込みプロセスによって追い出される。図３Ｃに示すように、流体は、流路５１２に入り続けてダイ５０３内に入り、その間に流路５１２内の実質的に全ての空気を除去する。いくつかの実施形態では、流体は、流体吐出モジュール内の実質的に全ての空気が除去されるようにダイ５０３内の流体吐出モジュールのノズルからパージされる。
【００３８】
流体が出口チャンバ５０８の既濾過側５４０に達すると、流体は床５３０から溜まって出口フィルタ５３６を通過して未濾過側５３８に入る。既濾過側５４０内の流体は自由表面５５２を有し、未濾過側５３８内の流体は自由表面５５４を有する。未濾過側５３８内の空気は、開口部５５６を介して既濾過側５４０内の空気と連通し、未濾過側５３８内及び既濾過側５４０内で同じ空気圧を維持する。いくつかの実施形態では、図３Ｄに示すように、二つの自由表面５５２及び５５４は、実質的に同じ速度で上昇して、空気を自由表面５５２及び５５４の上に押し上げ、流体出口５１４から出口チャンバ５０８の外へ出る。図３Ｅに示すように、出口チャンバ５０８全体と流体出口５１４とが流体５４６で満たされ、出口チャンバ５０８内の実質的に全ての空気が除去される。流体供給方向における流体フラッシュが完了し、入口チャンバ５０６の未濾過区画５１８内にトラップされている可能性のある空気５５８以外は、アセンブリ５００内の全ての部分内の実質的に全ての空気が除去される。
【００３９】
次に、図３Ａ〜３Ｅの流体フラッシュで未濾過区画５１８内にトラップされている空気５５８を、図３Ｆ〜３Ｇに示すように、逆流体供給方向５４４に流体フラッシュを行うことによって除去する。例えば、図２Ａで説明したように、ポンプ６０２は、方向６０３に沿って流体出口５１４から流体入口５１０の方へ流体を逆に送ることができる。流体の流れが、トラップされている空気５５８を流体入口５１０から追い出し、これによりアセンブリ５００及び流体吐出モジュール内の全ての流路で空気が実質的になくなり、流体吐出を開始することができる。
【００４０】
別の例として、図４に示すアセンブリ７００は、出口フィルタ５３６の開口部５５６が疎水性パッチ７０２によって覆われている点を除いて、図２のアセンブリ５００と同一である。簡単のため、アセンブリ５００の部分と同一のアセンブリ７００の部分には参照番号を付さず、アセンブリ５００に使用される同じ用語がアセンブリ７００にも使用される。アセンブリ７００及び５００の同一の部分は、類似又は同一の特徴を有する。疎水性パッチ７０２は、出口チャンバの既濾過側と未濾過側との間の流体の差圧下では、空気を通すことはできるが、流体を通すことはできない。疎水性パッチ７０２に適した材料として、フィルタの一部に施されるフッ素樹脂材料、ポリオレフィン材料又はフッ素化物のコーティングが挙げられる。
【００４１】
その結果、図４Ａに示すように、アセンブリ７００内を流れる流体が受ける流動抵抗の分布７０４は、アセンブリ５００に関連する流動抵抗分布６００と異なる。特に、方向７０５に沿って又はそれと逆の方向７０７に沿ってポンプ７０６によって送られるアセンブリ７００内の流体の流れは、直列接続された、入口フィルタの抵抗Ｒｉと、ダイの抵抗Ｒｈと、出口フィルタの抵抗Ｒｏと、を受ける。疎水性パッチの流動抵抗Ｒｈｐは抵抗Ｒｏと並列に接続されているが実効的に無限大であるので、疎水性パッチ７０２は実効的にはアセンブリ７００内の流路の一部でない。
【００４２】
使用時に、流体が流体入口から流体出口の方へフラッシングされるとき、図５Ａ〜５Ｆに示すように、図３Ａ〜３Ｅと同様に、出口チャンバ内の全ての空気が流体出口から追い出される。しかし、出口チャンバの既濾過側からの全ての流体は、フィルタを通過して出口チャンバの未濾過側に至る。図３Ａ〜３Ｅと同様に、一回の流体フラッシュが完了したときに、図５Ｆに示すように、入口チャンバの未濾過区画内に空気がトラップされている可能性がある。
【００４３】
図３Ｆにおける空気５５８の除去と同様に、図５Ｇに示すように、流体を流体出口から流体入口の方へ逆に流す逆流体フラッシュが、入口チャンバの未濾過区画内にトラップされている空気を追い出して、アセンブリ７００及び流体吐出モジュール内の全ての流路で空気が実質的になくなる。逆流体フラッシュ中に、流体を透過させない疎水性パッチ７０２の作用により、全ての流体が出口フィルタを通過して既濾過側及び流体吐出モジュールに到達するので、流体は、流体吐出モジュールを損傷したり通常の流体吐出に悪影響を及ぼしたりするおそれがある異物や粒子を実質的に含まなくなる。
【００４４】
図６に示すアセンブリ８００は、図４の出口フィルタ上の疎水性パッチ７０２と類似又は同一の特徴を有する疎水性パッチ８０４に加えて、入口フィルタも疎水性パッチ８０４と類似又は同一の特徴を有する疎水性パッチ８０２を含んでいる点を除いて、図４のアセンブリ７００と同一である。いくつかの実施形態では、入口フィルタは、出口フィルタと同一である。簡単のため、アセンブリ５００及び７００の部分と同一のアセンブリ８００の部分のほとんどには参照番号を付さず、アセンブリ５００及び７００に使用される同じ用語がアセンブリ８００にも使用される。アセンブリ８００、７００及び５００の同一の部分は、類似又は同一の特徴を有する。疎水性パッチ８０２は、入口フィルタの開口部を覆うように入口チャンバの天井部の直下又は近傍に配置される。疎水性パッチ８０２は、入口チャンバの既濾過区画と未濾過区画との間の差圧下では、空気を通すことはできるが、流体を通すことはできない。
【００４５】
図６Ａに示すように、アセンブリ８００内を流れる流体が受ける流動抵抗の分布８０６は、入口フィルタの抵抗Ｒｉ８１０に並列に接続された疎水性パッチ８０２の抵抗Ｒｈｐ８０８（実効的に無限大である）があるという点で、図４Ａの流動抵抗分布７０４と異なる。他の抵抗は、ダイの抵抗Ｒｈ８１２と、出口フィルタの抵抗Ｒｏ８１４と、Ｒｏに並列に接続された疎水性パッチ８０４の抵抗Ｒｈｐ８１６（実効的に無限大である）と、を含む。実効的には、ポンプ８１８によって送られてアセンブリ８００の流体入口と流体出口との間を流れる流体は、アセンブリ８００内で直列接続された抵抗Ｒｉ、Ｒｏ及びＲｈを受ける。
【００４６】
使用時に、一方の流れ方向に沿って流体フラッシュを一回行うだけで、アセンブリ８００から実質的に全ての空気を追い出すことができる。特に、図３Ａ〜３Ｅ及び図５Ａ〜５Ｆとは異なる図７Ａ〜７Ｆに示すように、流体が流体入口から流体出口の方へフラッシングされたとき、入口チャンバの未濾過区画内の空気は疎水性パッチ８０２を通過して既濾過区画内に入り、未濾過区画内が流体で満たされたときに未濾過区画内にトラップされている空気は実質的にない。既濾過区画内の空気は、既濾過区画内が流体で満たされるにつれて出口チャンバの方へ移動し続ける。その間に、出口チャンバの既濾過側に達した空気は、疎水性パッチ８０４を通過して流体出口から出る。最終的に、入口チャンバ及び出口チャンバの両方が流体で満たされたとき、アセンブリ８００内にトラップされている空気は実質的にないので、逆流体フラッシュなどの追加の流体フラッシュは必要ない。アセンブリ８００の動作が簡素化される。
【００４７】
図８に示すアセンブリ９００は、アセンブリ９００が入口チャンバ９０９の未濾過区画９０３と出口チャンバ９１１の未濾過側９０７とを接続するバイパス流路９０２を更に含む点を除いて、図２のアセンブリ５００と同一である。特に、バイパス流路９０２への開口部は、入口チャンバ９０９及び出口チャンバ９１１の両方の天井部９１３内に又は天井部９１３に隣接して配置される。簡単のため、アセンブリ５００の部分と同一のアセンブリ９００の部分のほとんどには参照番号を付さず、アセンブリ５００に使用される同じ用語がアセンブリ９００にも使用される。アセンブリ９００及び５００の同一の部分は、類似又は同一の特徴を有する。入口チャンバの未濾過区画内の流体及び空気の両方が、バイパス流路９０２によって、出口チャンバの未濾過側に到達することができる。このようなバイパスする流体は、濾過されない。しかし、バイパスする流体は、ダイやダイ内の流体吐出モジュールを通過せず、流体噴射に対して悪影響を与えない。バイパス流路９０２は、ハウジング壁と同じ材質の堅い材料、例えば、ハウジング９１５の成型部分であってもよく、又はバイパス流路は、ハウジング９１５に取り付けられた別体のチューブであってもよい。いくつかの実施形態では、流路９０２の実質的部分は、ハウジング９１５の天井部９１３に平行に配置される。他の材料や配置も使用することができる。いくつかの実施形態では、バイパス流路９０２は、プラスチック、ポリウレタン、ポリオレフィン材料、熱可塑性エラストマー、又はエチレンプロピレンジエン単量体（ＥＰＤＭ）ゴムなどの、軟質材料である。バイパス流路９０２は、入口チャンバ９０９の未濾過区画９０３と出口チャンバ９１１の未濾過側９０７とを接続するのに適した長さを有することができる。いくつかの実施形態では、バイパス流路９０２は、フィルタ内の開口部５５６の幅と同様の断面幅（例えば、約３３０μｍ以上約１３００μｍ以下）を有する。バイパスチューブ９０２を通る流体の流量は、バイパス開口部５５６を通る流量とほぼ同じであってもよい。
【００４８】
その結果、図８Ａに示すように、図８のアセンブリ９００内を流れる流体が受ける流動抵抗の分布９０４は、図２のアセンブリ５００に関連する図２Ａの流動抵抗分布６００と異なる。特に、流体は、バイパス流路９０２から抵抗Ｒｂ９０６を受ける。入口フィルタの抵抗Ｒｉ９０８と、ダイの抵抗９１０と、並列接続された出口フィルタの抵抗Ｒｏ９１２及び出口フィルタ開口部の抵抗Ｒｖ９１４の合成抵抗と、の直列接続に、バイパス流路９０２の抵抗Ｒｂ９０６が並列に実効的に接続されている。
【００４９】
使用時に、一方の流れ方向に沿って流体フラッシュを一回行うだけで、アセンブリ９００から実質的に全ての空気を追い出すことができる。特に、図３Ａ〜３Ｅとは異なる図９Ａ〜９Ｇに示すように、流体が流体入口から流体出口の方へフラッシングされたとき、入口チャンバの未濾過区画内の空気の一部はバイパス流路９０２を通って出口チャンバの未濾過側に入り、その空気の他の一部はフィルタを通過して入口チャンバの既濾過区画に至る。入口チャンバの未濾過区画内には、トラップされている空気は実質的にない。既濾過区画内の空気は、既濾過区画内が流体で満たされるにつれて出口チャンバの方へ移動し続け、図３Ａ〜３Ｅについて説明されているのと類似又は同一の方法で流体出口を介してアセンブリ９００から除去される。その間に、出口チャンバの既濾過側内の空気は、出口フィルタの開口部を通過して未濾過側に至り、そこから空気は流体出口を介してアセンブリ９００から除去される。最終的に、入口チャンバ及び出口チャンバの両方が流体で満たされたとき、アセンブリ９００内にトラップされている空気は実質的にないので、逆流体フラッシュなどの追加の流体フラッシュは必要ない。アセンブリ９００の動作が簡素化される。
【００５０】
図１０に示すアセンブリ１０００は、出口フィルタ内に開口部を有する代わりに開口部を覆う疎水性パッチ１００２を有する点を除いて、図８のアセンブリ９００と同一である。簡単のため、アセンブリ９００の部分と同一のアセンブリ１０００の部分のほとんどには参照番号を付さず、アセンブリ９００に使用される同じ用語がアセンブリ１０００にも使用される。アセンブリ１０００及び９００の同一の部分は、類似又は同一の特徴を有する。疎水性パッチ１００２は、図４の疎水性パッチ７０２と類似又は同一の特徴を有する。例えば、疎水性パッチ１００２は、出口チャンバの既濾過側と未濾過側との間の差圧下では、空気を通すことはできるが、流体を通すことはできない。
【００５１】
図１０Ａに示すように、図１０のアセンブリ１０００内を流れる流体が受ける流動抵抗の分布１００４は、出口フィルタ内の開口部の抵抗Ｒｖ９１４の代わりに疎水性パッチの抵抗Ｒｐｈ１００６（実効的に無限大である）が出口フィルタの抵抗Ｒｏに並列に接続されている点で、図８Ａの流動抵抗分布９０４と異なる。実効的には、アセンブリ１０００内の流動抵抗は、バイパス流路の流動抵抗Ｒｂ１００８を含み、これは三つの直列接続された抵抗に並列に接続されていて、これら三つの直列接続された抵抗は、入口フィルタの抵抗Ｒｉ１０１０、ダイの抵抗１０１２及び出口フィルタの抵抗Ｒｏ１０１４である。
【００５２】
使用時に、図１１Ａ〜１１Ｇに示すように、アセンブリ１０００も、流体フラッシュを一回行うだけでアセンブリ内の実質的に全ての空気を除去することができる。特に、図９Ａ〜９Ｃと同様に、入口チャンバの未濾過区画内の空気は、実質的に全て除去されて、バイパス流路を介して出口チャンバの未濾過側に、又は入口フィルタを介して入口チャンバの既濾過区画に、送られる。流体の一部も、バイパス流路を通って入口チャンバの未濾過区画から出口チャンバの未濾過側に流れることがある。未濾過区画の下流にある空気は、流体が更に流れ込んでくるのにつれて出口チャンバの方へ連続的に移動される。その間に、出口チャンバの既濾過側内の空気は疎水性パッチ１００２を通過して未濾過側に至り、未濾過側内の空気は流体出口から出る。入口チャンバ及び出口チャンバの両方が流体で満たされたとき、アセンブリ１０００内にトラップされている空気は実質的にない。いくつかの実施形態では、流体を流体出口を介してアセンブリ１０００に送出することができ、疎水性パッチ１００２は流体を透過させないので、全ての未濾過の流体は出口フィルタを通過し、異物が出口チャンバの既濾過側及び更に流体吐出モジュールに入ることが防止される。
【００５３】
図１２に示すアセンブリ１１００は、疎水性バイパスフィルタ１１０２がバイパス流路の開口部に置かれると共にバイパス流路が入口チャンバの未濾過区画に接続されている点を除いて、図１０のアセンブリ１０００と同一である。簡単のため、アセンブリ１０００の部分と同一のアセンブリ１１００の部分のほとんどには参照番号を付さず、アセンブリ１０００に使用される同じ用語がアセンブリ１１００にも使用される。アセンブリ１０００及び１１００の同一の部分は、類似又は同一の特徴を有する。疎水性バイパスフィルタ１１０２は、前述の疎水性パッチの材料と類似又は同一の材料から作ることができる。疎水性バイパスフィルタ１１０２は、入口チャンバの未濾過区画と出口チャンバの未濾過側との間の差圧下では、空気を通すことはできるが、流体を通すことはできない。疎水性バイパスフィルタ１１０２のサイズは、疎水性バイパスフィルタ１１０２がバイパス流路の開口部に置かれたときにバイパス流路の断面を完全に塞ぐように選択される。疎水性バイパスフィルタ１１０２の材料は、システムの動作圧力下において流体の流れに対して高い流動抵抗を有しつつ空気は通すことができるように選択される。流体フラッシュや流体送出の際に、入口チャンバの未濾過区画からバイパス流路に流体は実質的に入らないが、未濾過区画内の空気は疎水性バイパスフィルタ１１０２を介してバイパス流路内及び出口チャンバの未濾過側に追い出される。
【００５４】
アセンブリ１１００内の流体の流れについて図１２Ａに示す流動抵抗分布１１０４は、図１０のアセンブリ１０００に関連する図１０Ａの流動抵抗分布１００４と比較すると、疎水性バイパスフィルタの無限大の流動抵抗Ｒｈｐ１１０６がバイパス流路の流動抵抗Ｒｂ１１０８に直列接続されているという点で異なる。実効的には、アセンブリ１１００内を流れる流体は、直列接続された、入口フィルタの抵抗Ｒｉ１１１０と、ダイの抵抗Ｒｈ１１１２と、出口フィルタの抵抗Ｒｏ１１１４と、を受ける。疎水性パッチの流動抵抗Ｒｈｐ１１１６は、実効的に無限大である。
【００５５】
使用時に、流体フラッシュを一回行うと、アセンブリ１１００内の実質的に全ての空気を除去することができる。図１３Ａ〜１３Ｇに示す例において、流体が流体入口から流体出口の方へフラッシングされると、入口チャンバの未濾過区画内の空気は、出口チャンバの未濾過側に向けてバイパス流路に送り込まれるか、又は入口チャンバのフィルタを介して既濾過区画内に送り込まれるかして、除去される。流体を透過させない疎水性バイパスフィルタ１１０２の作用により、未濾過区画内の流体が空気と同様にバイパス流路を介するバイパスルートを通ることは実質的にない。未濾過区画内が流体で満たされたとき、未濾過区画内にトラップされている空気は実質的にない。未濾過区画の下流で、空気は出口チャンバの方へ移動される。特に、出口チャンバの既濾過側内の空気は、疎水性パッチを通過して未濾過側に至り、未濾過側内の実質的に全ての空気が流体出口から出る。アセンブリ１１００が流体で（バイパス流路内を除いて）満たされたとき、アセンブリ１１００はトラップされた空気を実質的に含まない。
【００５６】
Ｒｉ、Ｒｏ、Ｒｈ、Ｒｈｐ及び他の記号などが、図４Ａ、６Ａ、８Ａ、１０Ａ及び１２Ａで同じ種類の流動抵抗を表すために使用されているが、同じ記号で表されるそれぞれの種類の流動抵抗の値は、図毎に違う場合がある。これらの値は、各アセンブリのサイズ、材料、設計、流量及び他の特徴に基づいて変化しうる。また、これらの図に示されている流動抵抗分布は、簡略化されている。アセンブリには他の流動抵抗もあり、例えば、プリントヘッドを通る流動抵抗（Ｒｈ）は、供給流路、バイパス流路、ポンプチャンバ、及びインターポーザ内のバイパスの抵抗を含み、流体入口を通る流動抵抗（Ｒｉ）は、流体入口からフィルタハウジングまでの管、フィルタ、及びフィルタからダイまでの管の抵抗を含む。
【００５７】
いくつかの実施形態では、他の様々なアセンブリを、開口部を有する出口フィルタと、開口部が疎水性パッチで覆われた出口フィルタと、開口部が疎水性パッチで覆われた入口フィルタと、バイパス流路と、開口部が疎水性パッチで覆われたバイパス流路と、の様々な異なる組み合わせを使用して形成することができる。例えば、図８の９００に類似するアセンブリとして、入口チャンバの未濾過区画に接続されたバイパス流路９０２の開口部を図１２の疎水性バイパスフィルタ１１０２に類似する追加の疎水性バイパスフィルタが覆っているアセンブリを形成することができる。
【００５８】
アセンブリ５００、７００、８００、９００、１０００及び１１００は、様々な好適な形態、例えば、異なる形状やサイズなどで、及び／又は異なる材料を使用して、実現することができる。いくつかの実施形態では、流体フラッシュを一回行うだけでアセンブリ内の実質的に全ての空気を除去することができるアセンブリは、出口フィルタを含まない出口チャンバを有することができる。複数回の流体フラッシュを異なる方向に行う場合、流体フラッシュは、所望の順序で、例えば流体入口から流体出口の方へ又はその逆に流体出口から流体入口の方へ、行うことができる。流体の噴射及びダイ内での再循環のために、流体を流体入口から流体出口の方へ又は流体出口から流体入口の方へ送ることができる。
【００５９】
いくつかの実施形態では、前述の様々なアセンブリが、図１４に示すアセンブリ１２００として実現される。アセンブリ１２００は、ヘッド装着部１２０４上に装着されたハウジング１２０２を含む。ハウジング１２０２及びヘッド装着部１２０４は、前述のアセンブリ５００、７００、８００、９００、１０００及び１１００のハウジング及びヘッド装着部と類似又は同一の特徴を有する。複数の流体吐出デバイスを有するダイを、下側開口部１２０５を介してヘッド装着部１２０４に装着して流体的に接続することができる。
【００６０】
ハウジング１２０２は二つの独立したサブハウジング１２０６及び１２０８を含み、これらは支持構造体１２１０によって互いに固定されている。サブハウジング１２０６及び１２０８のそれぞれは、薄い箱形であり、全ての隅及び縁は流体や空気が隅（隅１２１２など）や縁（縁１２１４）にトラップされないように湾曲している。いくつかの実施形態では、サブハウジング１２０６及び１２０８の互いに面する平坦な表面が、例えば接着剤を用いて、接着される。
【００６１】
サブハウジング１２０８は、前述の入口チャンバと類似又は同一の入口チャンバを収容している。サブハウジング１２０８は、前述のアセンブリのいずれかの流体入口に類似する流体入口１２１８も有する。サブハウジング１２０８で濾過された流体が、ヘッド装着部１２０４のコネクタ１２２０内に組み付けられたサブハウジング１２０８の流体出口からヘッド装着部１２０４内の流路に送出される。一方、サブハウジング１２０６は、前述の出口チャンバと類似又は同一の出口チャンバを収容している。サブハウジング１２０６は、前述のアセンブリのいずれかの流体出口に類似する流体出口１２２２も有する。ヘッド装着部１２０４内の流路から再循環した流体又はフラッシングされた流体は、ヘッド装着部１２０４のコネクタ１２２６内に組み付けられたサブハウジング１２０６の流体入口１２２４からサブハウジング１２０６内に入る。
【００６２】
図１４Ａに更に示すように、ハウジング１２０２とヘッド装着部１２０４との間の接続部を密封するために、複数のＯリング１２１６が使用されている。特に、あるＯリング１２１６は、位置合わせされたサブハウジング１２０６の流体入口１２２４及び流路１２２８をコネクタ１２２６内で密封する。同様に、あるＯリングは、サブハウジング１２０８の流体出口をヘッド装着部１２０４の流路に密封するために使用される。これらの位置合わせ及び密封により、ハウジング１２０２とヘッド装着部１２０４との間での流体の流れを円滑にすると共に異物がダイ１２０３内に入ることを防止する。
【００６３】
図１４Ｂ〜１４Ｃに示すように、入口チャンバを収容するサブハウジング１２０８は、フロントカバー１２４０とバックカバー１２４２との間に入口フィルタ１２５２を組み付けて形成される。入口フィルタ１２５２は、シート状であり、二つのカバー１２４０及び１２４２の間で固定位置１２５４及び１２５６に固定（例えば接着剤で接着）されることができる。例えば、図１４Ｆは、入口フィルタ１２５２が二つのカバー１２４２及び１２４０に接着された状態を示す。組み立てられたカバー及びフィルタは、例えばエポキシ１２５３を使用して密封され、これにより入口チャンバは外部環境から密封される。入口チャンバ内では、入口フィルタ１２５２が、バックカバー１２４２に取り付けられるか又は一体に形成された支持材１２５８によって支持される。支持材１２５８は、入口チャンバの既濾過区画を横切って延在し、入口フィルタ１２５２と接触して、入口チャンバ内に流体が流し込まれたときに入口フィルタ１２５２がその形状及び位置を維持することを助ける。入口１２４４は、フロントカバー１２４０に取り付けられるか又は一体に形成される。バックカバー１２４２は、バックカバー１２４２の天井部１２５０の近傍に開口部１２４８を有する壁１２４６を含み、これは前述の図で説明した流路、例えば図２の流路５２８と同一又は類似の流路を形成する。
【００６４】
図１４Ｄ及び１４Ｅに示すように、出口チャンバを収容するサブハウジング１２０６は、フロントカバー１２６２とバックカバー１２６８との間に出口フィルタ１２６０を組み付けて形成される。図１４Ｆに示す入口フィルタ１２５２の接着と同様に、出口フィルタ１２６０は、例えば、接着剤やエポキシを使用して、フロントカバー１２６２及びバックカバー１２６８の間で固定部分１２６４及び１２６６に固定される。バックカバー１２６８は、出口チャンバ内の出口フィルタ１２６０を支持するために出口チャンバの未濾過側を横切って延在する支持材１２７０も含むことができる。出口フィルタ１２６０は、バックカバー１２６８内の孔１２７４と適合する通気孔１２７２を含む。通気孔１２７２の周囲部は孔１２７４の縁１２７６に取り付けられるので、通気孔１２７２は適切に支持されて空気及び／又は流体が通気孔１２７２を通過するときに実質的に歪まない。バックカバー１２６８内の孔１２７４は、出口チャンバ内の空間に開いている。
【００６５】
いくつかの実施形態では、一つ又は複数の前述のアセンブリ５００、７００、８００、９００、１０００及び１１００が、図１５に示すアセンブリ１５００として実現されることができる。アセンブリ１５００の特徴の多くは、図１４のアセンブリ１２００の特徴と同様である。アセンブリ１２００の特徴と異なる特徴の少なくともいくつかについて、以下に説明する。アセンブリ１５００は、超音波溶接を用いて組み立てられていて、溶接方法を実行しやすくする特徴を有する。特に、アセンブリ１５００は、ヘッド装着部１５０４上に装着されたハウジング１５０２を含む。ハウジング１５０２は、出口チャンバ及び入口チャンバをそれぞれ画成する二つのサブハウジング１５０６及び１５０８を含む。サブハウジング１５０６及び１５０８のそれぞれは、サブハウジングを組み立てるために近接場超音波溶接を利用できるように、平坦なカバー（サブハウジング１５０８の平坦なカバー１５１４を図示する）を含む。二つのサブハウジングの流体入口１５１６及び流体出口１５１８は、複数のアセンブリが装着（不図示）されるプリントバーの開口部（不図示）が比較的小さくて済むように、互いに近接して配置される。
【００６６】
図１５Ａに示すように、図１５のサブハウジング１５０８は、フロントカバー１５２０とバックカバー１５２４との間にフィルタ部材１５２２を超音波溶接して形成される。フィルタ部材１５２２は、例えば挿入射出成形によってフレーム１５２８内に形成されたフィルタ１５２６を含む。フィルタ部材１５２２は、フィルタ部材１５２２のフレーム１５２８に沿ってバックカバー１５２４に溶接される。同様に、フロントカバー１５２０は、フレーム１５２８に沿ってフィルタ部材１５２２に溶接される。フロントカバー１５２０は、近接場超音波溶接を可能とするように、実質的に平坦な表面１５３０を有する。バックカバー１５２４は、流体送出用のポート１５３２及び１５３４を含む。ポート１５３２は、フィルタ部材１５２２のポート１５３６に対応していて、フィルタ部材１５２２のポート１５３６の周囲がバックカバーのポート１５３２の周囲に溶接されることができる。超音波溶接により、他の部分の間の接続部を密封する。
【００６７】
図１５Ｂ及び１５Ｃに示すように、図１５のサブハウジング１５０６は、フロントカバー１５４４とバックカバー１５４２との間にフィルタ部材１５４０を溶接して形成される。図１５Ａのフィルタ部材１５２２と同様に、フィルタ部材１５４０も、例えば挿入射出成形によってフレーム１５５０内に形成されたフィルタ１５４８を含む。フロントカバー１５４４は、近接場超音波溶接を可能とするように、実質的に平坦な表面１５４６を有する。バックカバー１５４２は、フィルタ部材１５４０と溶接されるためのポート１５５２及び１５５４を備える。フィルタ部材１５４０は、フレーム１５５０の上端部に通気孔１５５６を更に含む。更に、バックカバー１５４２は、実質的に平坦な表面１５４６の傾斜した頂部１５５８によって形成された傾斜した天井部を有しており、これにより、発生する可能性のある気泡が通気孔１５６０内に流し込まれ、流体出口１５１８の方へ送られる。
【００６８】
いくつかの実施形態では、一つ又は複数の前述のアセンブリ９００、１０００及び１１００が、図１６に示すアセンブリ１６００として実現されることができる。アセンブリ１６００は、ヘッド装着部１６０４上に装着されたハウジング１６０２を含む。ハウジング１６０２は、出口チャンバ及び入口チャンバをそれぞれ収容する二つのサブハウジング１６０６及び１６０８を含む。バイパスチューブ１６１０が、入口チャンバの未濾過区画と出口チャンバの未濾過側とに流体的に接続する。
【００６９】
特に、図１６Ａに示すように、サブハウジング１６０８は、図１５Ａで説明したサブハウジング１５０８と類似する特徴を有していて、フロントカバー１６１２とフィルタ部材１６１４とバックカバー１６１６とを含み、これらは組み立てられて（例えば溶接されて）入口チャンバを形成する。バックカバー１６１６に取り付けられ又は一体に形成されている流体入口１６１８に加えて、バックカバー１６１６は、入口チャンバの未濾過区画をバイパスポート１６２２に接続する開口部１６２０を有し、バイパスポート１６２２は、バイパスチューブ１６１０の一方の端部１６２６が接続可能であるように構成されている。任意に、疎水性バイパスフィルタ１６３０を開口部１６２０に置いて、流体がバイパスポート１６２２内に入ることを阻止し、空気のみが開口部１６２０を通ってバイパスチューブ１６１０内に入るようにすることができる。組み立て又は溶接されたサブハウジング１６０８は、流体出口１６３４を介してヘッド装着部１６０４に接続されることができ、この接続部はＯリング１６３２によって密封される、
図１６Ａ及び１６Ｂに示すように、サブハウジング１６０６は、図１５Ｂで説明したサブハウジング１５０６と類似する特徴を有して形成され、フロントカバー１６３６とフィルタ部材１６３８とバックカバー１６４０とを含み、これらは組み立てられて（例えば溶接されて）出口チャンバを形成する。フィルタ部材１６３８は、図１５Ｂのフィルタ部材１５４０の通気孔１５５６と同一又は類似の通気孔１６５４を含む。バックカバー１６４０は、流体出口１６４２に接続された開口部１６４６を含む。更に、バイパスポート１６４４に接続する開口部１６４８がバックカバー１６４０に形成されていて、バイパスポート１６４４は、バイパスチューブ１６１０の他方の端部１６２８に接続するように構成されている。組み立て又は溶接されたサブハウジング１６０６は、流体入口１６５０を介してヘッド装着部１６０４に接続されることができ、この接続部はＯリング１６５２によって密封される、
図１７及び１７Ａに示すアセンブリ１７００は、アセンブリ５００、７００、８００、９００、１０００及び１１００について説明した特徴及び機構を実現するものであり、前述の薄い箱形のサブハウジング及びシート状フィルタの代わりに、ヘッド装着部１７０６上に装着される円筒形のサブハウジング１７０２及び１７０４を含むことができる。サブハウジング１７０２及び１７０４のそれぞれは、流体口（入口又は出口）１７１０を有するキャップ１７０８と、キャップ１７０８をサブハウジングの他の部分に密封するＯリング１７１２と、フレーム１７１４及びフレーム内に挿入射出成形されたフィルタ１７１６と、入口又は出口チャンバ及びフィルタ１７１６を収容する円筒形シェル１７１８と、入口又は出口チャンバをヘッド装着部１７０６に流体的に接続する流体口（出口又は入口）１７２０と、を含むスナップ式のアセンブリである。流体口１７２０の接続部は、Ｏリング１７２２によって密封される、
図１７Ｂ、１７Ｃ及び１７Ｅに、入口チャンバを形成するサブハウジング１７０２の細部を示す。図１７Ｃ及び１７Ｅに示すように、キャップ１７０８及びシェル１７１８は、二つの部分をスナップ式に嵌めるための嵌合形状部１７２４及び１７２６をそれぞれ有する。Ｏリング１７１２は、シェル１７１８の内側に配置され、嵌合形状部１７２４及び１７２６を互いに押し付けて接続部を密封する。フレーム１７１４は、下端部１７３６から天井部１７３４に向かってテーパが付けられている。特に、フレーム１７１４の上端部の直径は、シェル１７１８の直径よりも小さく、フレーム１７１４の下端部１７３６の外側表面の直径は、シェル１７１８の内側表面の直径と同じ又はそれよりも少し大きい。組み立てられた状態では、下端部１７３６はシェル１７１８に圧入されていて、下端部１７３６の外側表面とシェル１７１８の内側表面との間の接触部分は、流体がそれらの表面の間を通れないように密着させられる。フィルタ１７１６は、円筒形状であることができ、フレーム１７１４と同様にテーパが付けられてフレーム１７１４の形状に従っていてもよい。
【００７０】
フレーム１７１４の天井部１７３４は、流体を透過させない。組み立てられた状態では、フィルタ１７１６及び天井部１７３４は、入口チャンバを内側の既濾過区画１７３０と内側の既濾過区画１７３０を囲む外側の未濾過区画１７３２とに分ける。流体入口１７１０からの流体は、最初に外側の未濾過区画１７３２に入り、フィルタ１７１６のみを通って内側の既濾過区画１７３０に入る。図１７Ｃ及び１７Ｅに示す例において、天井部１７３４は、例えば空気の取り込みを低減するために、縁から中央に向かって傾斜している。内側の既濾過区画１７３０内では、図２の壁５２６及び図１４Ｂの壁１２４６に類似する壁１７３５が、天井部１７３４の方へ延在して、サブハウジング１７０２の流体出口１７２０に接続された流路を形成する。濾過された流体は、既濾過区画１７３０から空気を取り除きながら、壁１７３５内に形成された流路を通って既濾過区画１７３０から出る。
【００７１】
図１７Ｄに示す出口チャンバ用のサブハウジング１７０４の構造は、シェル１７１８内に図１７Ｃの壁１７３５のような追加の壁がない点を除いて、サブハウジング１７０２の構造と実質的に同じである。それに加えて、天井部１７３４は、出口チャンバの既濾過側と未濾過側とを流体的に接続する通気孔１７４０を含む。
【００７２】
図１７Ｆに、使用中のサブハウジング１７０２からサブハウジング１７０４への流体の流れを示す。特に、図中の矢印で示すように、流体は、未濾過区画１７３２に入り、フィルタを通って既濾過区画１７３０に入り、更に、壁１７３５内の流路を通ってサブハウジング１７０２を出る。サブハウジング１７０４内の流体は、内側の未濾過側１７４２から外側の既濾過側１７４４に進んでサブハウジング１７０４を出る。流体は、二つのサブハウジング内で逆に流れることもできる。
【００７３】
円筒形のサブハウジング１７０２及び１７０４の具体的形状は、所望の目的を果たすように変更することができる。例えば、図１８及び１８Ａ〜１８Ｃに示すように、アセンブリ１８００の入口又は出口チャンバのサブハウジング１８０２は、オフセットポート１８０４を有することができる。サブハウジング１８０２は、スナップ嵌めの代わりに、キャップ１８０６とフィルタ部材１８０８とシェル１８１０とが溶接されて形成される。他の変更形態も可能である。
【００７４】
アセンブリ５００、７００、８００、９００、１０００及び１１００並びにアセンブリ１２００、１５００、１７００及び１８００などのダイは、異なる形状を有していてもよい。図１９に示す例では、ダイ１０５は、例えばシリコン・オン・インシュレータ（ＳＯＩ）ウエハである基板１２２と、複数の流路を有するインターポーザ１１１と、を含む。基板１２２内に、ノズル１２６から噴射する流体をポンプチャンバ１７４に送出しつつ、流体入口１７６と流体出口１７２との間でＭ方向（一重矢印）又はＮ方向（二重矢印）に沿って流体を再循環させるように、流路２４２が形成される。流体入口１７６及び流体出口１７２は、前述のアセンブリの入口チャンバ及び出口チャンバに接続することができる。
【００７５】
図示されている例では、ポンプチャンバ１７４は、流路２４２の一部である。各流路２４２は、ポンプチャンバ１７４を通ってノズル１２６と流体出口１７２とに至る流体入口１７６を含む。流路２４２は、ポンプチャンバ入口２７６及びポンプチャンバ出口２７２を更に含み、これらはポンプチャンバ１７４を流体入口１７６及び流体出口１７２にそれぞれ接続する。
【００７６】
流路は、例えばエッチングなどの半導体加工技術によって形成することができる。いくつかの実施形態では、深掘り反応性イオンエッチングを用いて、ダイ１０５内の層の途中まで又は上面から下面まで延びる真直壁を有する形状を形成する。いくつかの実施形態では、絶縁層２８４に隣接するシリコン層２８６が、絶縁層２８４をエッチストップとして利用して貫通エッチングされる。ポンプチャンバ１７４は、膜１８０によって封止されていて、膜１８０のポンプチャンバ１７４とは反対側の表面上に形成されているアクチュエータによって作動させることができる。ノズル１２６は、ノズル層１８４内に形成され、このノズル層１８４は、ポンプチャンバ１７４の膜１８０とは反対側にある。膜１８０は、単層のシリコンから形成することができる。或いは、膜１８０は、一つ又は複数の酸化物層を含むことができ、又は酸化アルミニウム（ＡｌＯ２）、窒化物、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）から形成することができる。
【００７７】
アクチュエータは、基板１２２に支持され個別に制御可能なアクチュエータ４０１であってもよい。複数のアクチュエータ４０１が一つのアクチュエータ層を形成するとみなされ、複数のアクチュエータを層の一部としつつ互いに電気的及び物理的に分離することができる。基板１２２は、アクチュエータと膜１８０との間に、酸化物などの絶縁材２８２の付加的な層を含む。作動時に、アクチュエータは、対応する流路２４２のノズル１２６から選択的に流体を吐出させる。関連するアクチュエータ４０１を伴う各流路２４２は、個別に制御可能なＭＥＭＳ流体吐出装置ユニットを構成する。いくつかの実施形態では、アクチュエータ４０１を作動させると、膜１８０がポンプチャンバ１７4内へ屈曲し、これによりポンプチャンバ１７４の容積が減少し、流体がノズル１２６から押し出される。アクチュエータ４０１は、圧電アクチュエータであってもよく、下側電極１９０と圧電層１９２と上側電極１９４とを含むことができる。或いは、流体吐出要素は、加熱要素であってもよい。
【００７８】
使用時に、前述のハウジングからの濾過された流体は、流路に空気をトラップしたり実質的な量の異物又は他の望ましくない物を運んだりしないで、ダイの中で流れ方向Ｍ又は逆の流れ方向Ｎに沿って流れる。流体吐出中に、ダイ１０５に接続されているハウジングからの濾過された流体は、方向Ｎ及び方向Ｍのいずれかに沿って流路２４２内で再循環し、再循環した流体の一部は、ノズル１２６から噴射される。前述したように、流路２４２内を再循環する流体の流量は、流体のノズル１２６からの吐出流量よりも実質的に例えば２〜４倍大きい。
【００７９】
他の種類のダイも、前述のアセンブリで使用することができる。プリントヘッドモジュールは、参照により本明細書に組み込まれている米国特許出願公開第２０１１／０００７１１７号で説明されている。また、流体再循環は、参照により本明細書に組み込まれている米国特許出願第１３／０２２，０６３号で説明されている。
【００８０】
他の実施形態も、以下の特許請求の範囲内にある。
【図１】
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【図２】
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【図２Ａ】
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【図３Ａ】
0005774047.tif 000005
【図３Ｂ】
0005774047.tif 000006
【図３Ｃ】
0005774047.tif 000007
【図３Ｄ】
0005774047.tif 000008
【図３Ｅ】
0005774047.tif 000009
【図３Ｆ】
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【図３Ｇ】
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【図４】
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【図４Ａ】
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【図５Ａ】
0005774047.tif 000014
【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図５Ｆ】
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【図５Ｇ】
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【図６】
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【図６Ａ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図７Ｅ】
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【図７Ｆ】
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【図８】
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【図８Ａ】
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【図９Ａ】
0005774047.tif 000031
【図９Ｂ】
0005774047.tif 000032
【図９Ｃ】
0005774047.tif 000033
【図９Ｄ】
0005774047.tif 000034
【図９Ｅ】
0005774047.tif 000035
【図９Ｆ】
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【図９Ｇ】
0005774047.tif 000037
【図１０】
0005774047.tif 000038
【図１０Ａ】
0005774047.tif 000039
【図１１Ａ】
0005774047.tif 000040
【図１１Ｂ】
0005774047.tif 000041
【図１１Ｃ】
0005774047.tif 000042
【図１１Ｄ】
0005774047.tif 000043
【図１１Ｅ】
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【図１１Ｆ】
0005774047.tif 000045
【図１１Ｇ】
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【図１２】
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【図１２Ａ】
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【図１３Ａ】
0005774047.tif 000049
【図１３Ｂ】
0005774047.tif 000050
【図１３Ｃ】
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【図１３Ｄ】
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【図１３Ｅ】
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【図１３Ｆ】
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【図１３Ｇ】
0005774047.tif 000055
【図１４】
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【図１４Ａ】
0005774047.tif 000057
【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１４Ｄ】
0005774047.tif 000060
【図１４Ｅ】
0005774047.tif 000061
【図１４Ｆ】
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【図１５】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１６】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
0005774047.tif 000069
【図１７】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１７Ｃ】
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【図１７Ｄ】
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【図１７Ｅ】
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【図１７Ｆ】
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【図１８】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
0005774047.tif 000079
【図１８Ｃ】
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【図１９】
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