印字ヘッドモジュール
印字ヘッドモジュールが、印字ヘッド本体（１０２）、ノズルプレート（１１０）、および１つ以上の圧電アチュエータ（１２０）を含む。上記印字ヘッド本体は、１つ以上のポンピングチャンバ（１０４）を含み、各ポンピングチャンバは、印刷液供給源から印刷液を受け取るための受取り端部とポンピングチャンバから印刷液を噴射するための噴射端部とを含む。上記ノズルプレートは、ノズルプレートを貫通して形成された１つ以上のノズル（１１２）を含む。各ノズルは、ポンピングチャンバと流体的に連絡し得、ノズルからの噴射から印刷液を受け取る。上記１つ以上の圧電アチュエータは、上記ノズルプレートと接続される。圧電アチュエータは、各ポンピングチャンバ上に配置され、ポンピングチャンバを歪ませ加圧することにより、ポンピングチャンバの噴射端部と流体的に連絡している対応するノズルから印刷液を噴射させるように構成された圧電物質を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の参照）
本出願は、２００４年１２月１７日に出願された「使い捨ての液滴噴射モジュール」と題される係属中の米国仮出願第６０／６３７，２５４号（その全内容は、本明細書中に参照として援用される）、および２００５年７月１３日に出願された「使い捨ての液滴噴射モジュール」と題される係属中の米国仮出願第６０／６９９，１３４号（その全内容は、本明細書中に参照として援用される）に対する優先権を主張する。本出願は、「使い捨ての液滴噴射モジュール」と題され、Ａｎｄｒｅａｓ Ｂｉｂｌ、Ｊｏｈｎ Ａ．Ｈｉｇｇｉｎｓｏｎ、Ｋｅｖｉｎ Ｖｏｎ Ｅｓｓｅｎ、およびＡｎｔａｉ Ｘｕによって同時に出願された米国出願に関する。
【背景技術】
【０００２】
（背景）
以下の説明は、１つ以上のノズルを含む印字ヘッドアセンブリに関する。
【０００３】
インクジェットプリンタは、代表的に、インク供給源から、インク液滴が噴射されるノズルを含むインクノズルアセンブリへのインク経路を含む。インク液滴噴射は、例えば、圧電デフレクタ、熱バブルジェット（登録商標）ジェネレータ、または静電気的に湾曲されたエレメントであり得るアチュエータを用いて上記インク経路のインクに圧力をかけることによって制御され得る。代表的な印字ヘッドは、インク経路および関連するアチュエータの対応する配列を有する一並びのノズルを有しており、各ノズルからの液滴噴射は、独立して制御され得る。いわゆる「ドロップオンデマンド型」印字ヘッドにおいて、各アチュエータは、上記印字ヘッドおよびプリント用媒体が相互に関連して動かされるときに、画像の特定の画素位置に液滴を選択的に噴射するように作動させられる。高性能印字ヘッドにおいては、上記ノズルは、代表的には、５０ミクロン以下の（例えば、２５ミクロン）の直径を有し、インチ当たり１００〜３００個のノズルのピッチで分かれており、約１ピコリッタ〜約７０ピコリッタ以下の液滴サイズを提供する。液滴噴射周波数は、代表的には、１０ｋＨｚ以上である。
【０００４】
印字ヘッドは、半導体印字ヘッド本体および圧電アチュエータ、例えば、Ｈｏｉｓｉｎｇｔｏｎらの特許文献１に記載された印字ヘッドを含み得る。上記印字ヘッドは、インクチャンバを定義するようにエッチングされたシリコンから作られ得る。ノズルは、上記シリコン本体に取り付けられた別個のノズルプレートによって定義され得る。上記圧電アチュエータは、付加される電圧に応じて形状を変化させるか、または歪む一層の圧電物質を有し得る。上記圧電層の湾曲は、上記インク経路に沿って位置するポンピングチャンバ内のインクを加圧する。
【０００５】
印刷の正確性は、上記印字ヘッドにおけるノズルおよび１つのプリンタの多数の印字ヘッドの間での、ノズルによって噴射されるインク液滴のサイズおよび速さにおける一様性を含む、幾つかの要素によって影響され得る。さらに、上記液滴のサイズおよび液滴の速さの一様性は、上記インク経路の寸法の一様性、音響の干渉効果、上記インク経路の汚染、および上記アチュエータによって生成される圧力パルスの一様性などの要素によって影響される。上記インク流における汚染または屑は、上記インク流路における１つ以上のフィルタの使用によって減じられ得る。
【特許文献１】米国特許第５，２６５，３１５号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（要約）
１つ以上のノズルを含む印字ヘッドアセンブリが記載される。一般に、１つの局面において、本発明は、印字ヘッド本体、ノズルプレート、および１つ以上の圧電アチュエータを含む印字ヘッドモジュールを特徴とする。上記印字ヘッド本体は、一つ以上のポンピングチャンバを含み、各ポンピングチャンバは、印刷液の供給源から印刷液を受け取るように構成された受取り端部およびポンピングチャンバから印刷液を噴射するための噴射端部を含む。上記ノズルプレートは、ノズルプレートを貫通して形成された１つ以上のノズルを含む。各ノズルは、流体的にポンピングチャンバと連絡しており、上記ノズルからの噴射のためのポンピングチャンバの噴射端部から印刷液を受け取る。上記１つ以上の圧電アチュエータは、上記ノズルプレートと接続される。圧電アチュエータは、各ポンピングチャンバ上に配置され、流体的に上記ポンピングチャンバの噴射端部と連絡している対応するノズルから印刷液を噴射するために、ポンピングチャンバを歪ませて、かつ圧力を加えるように構成された圧電物質を含む。
【０００７】
本発明の実施は、１つ以上の以下の特徴を含み得る。上記印字ヘッドモジュールは、印字ヘッドモジュールのノズル表面と接続されたフレキシブル回路を含む印字ヘッドシステムに含まれ得る。上記フレキシブル回路は、上記１つ以上の圧電アチュエータに信号を供給することにより、上記１つ以上の対応するノズルを作動させて上記１つ以上のポンピングチャンバに選択的に圧力を加えるように１つ以上の圧電アチュエータに電気的に結合される。
【０００８】
上記印字ヘッドモジュールは、上記ノズルプレートに取り付けられ、ノズルプレートを貫通して形成された１つ以上のノズルに接続する１つ以上のアパーチャを含むキャップを含み得る。上記キャップは、作動されるときに、上記１つ以上のアチュエータに含まれる圧電物質が歪むのに十分な間隙を供給しながら、上記１つ以上の圧電アチュエータをカバーするように構成される。
【０００９】
上記印字ヘッドモジュールは、印刷液供給源アセンブリを含み得、上記印刷液供給源アセンブリは、上記ポンピングチャンバの受取り端部と流体的に連絡しているタンクを含む。上記印字ヘッド本体は、上記ノズルプレートと接続するノズル面に実質的に平行である裏面を含み得る。上記印刷液供給源アセンブリは、上記印字ヘッドの裏面に接続され得、上記ポンピングチャンバの受取り端部は、上記タンクと流体的に連絡している印字ヘッド本体の裏面上の開口部を含み得る。
【００１０】
上記印字ヘッドモジュールは、複数のポンピングチャンバを含み得、上記印字ヘッド本体の裏面に形成された少なくとも１つの印刷液チャネルをさらに含み得る。上記印刷液チャネルは、流体的に上記ポンピングチャンバの開口部および上記タンクと連絡している。上記印刷液は、上記タンクから上記印刷液チャネルに入り、上記ポンピングチャンバの開口部へと向けられる。１つの実施において、上記印刷液チャネルは、上記ポンピングチャンバの開口部に傾けられた少なくとも２つの側面を含む。
【００１１】
本発明は、以下の利点の１つ以上を実現するように実施される。上記印字ヘッドモジュールは、先行技術の印字ヘッドモジュール、例えば、上記印字ヘッド本体のノズル面と比較される印字ヘッドの裏面上に圧電層を組み込む印字ヘッドモジュールよりも少ないシリコンと少ない製造工程で製造され得る。上記必要とされるエッチング時間は減らされ、それによって、上記製造時間を減すことができる。例えば、上記印字ヘッドモジュールに含まれるインクチャネルは、より時間を消費するボッシュ法（Ｂｏｓｃｈ ｐｒｏｃｅｓｓ）と比較して、ＫＯＨエッチング法を使用してエッチングされ得る。上記印字ヘッド本体のノズル面に圧電層を配置することは、他の特徴のために印字ヘッド本体の裏面の空き領域を確保し得る。例えば、ヒータは、上記印字ヘッドの裏面に組み込まれ得る。
【００１２】
インク供給は、上記印字ヘッド本体の側面に沿う場合と比較して、上記裏面から印字ヘッド本体に含まれるポンピングチャンバにインクを供給し得る。上記印字ヘッド本体の裏面から上記ポンピングチャンバにインクを供給することは、ポンピングチャンバを毛管現象により満たし得るので、ポンピングチャンバを準備することを促進する。さらに、上記インク供給源から上記ポンピングチャンバへの経路の長さは、上記インクが上記ポンピングチャンバの側面を介して入る場合よりも短くなり得、それによって、応答頻度の改善を提供する。さらに、上記印字ヘッドモジュールをハウジングへ結合することは、接着剤が上記インクチャネルに入る危険なしに接着剤が上記側面に沿って使用され得るので、上記側面と比較して、裏面にインクチャネルを有することによって、促進され得る。上記印字ヘッドモジュールは、より少ない層から製造され得、それによって、上記モジュールを横切る厚さのばらつきを少なくする。
【００１３】
１つ以上の実施の詳細は、以下の付随図面および記載に示される。他の特徴および利点は、詳細な説明および図面から、ならびに本特許請求の範囲から明らかになり得る。
【００１４】
上記の、および他の局面は、本明細書において添付の図面を参照して詳細に記載される。
【００１５】
上記種々の図面における同様参照シンボルは、同様のエレメントを示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（詳細な説明）
ノズルから印刷液を選択的に噴射させる加圧されたポンピングチャンバを含む印字ヘッドモジュールが記載される。代表的な印刷液は、インクであり、例示目的のために、上位印字ヘッドモジュールは、上記印刷液としてインクに言及して以下に記載される。しかしながら、上記印刷液は、他の液体、例えば、液晶ディスプレイの製造で使用されるエレクトロルミネセンス物質、または回路基板製造で使用される液体金属であり得ることが理解されるべきである。
【００１７】
上記印字ヘッドモジュールは、選択的に作動させられる（ｆｉｒｅｄ）ことにより、ポンピングチャンバを加圧し、対応するノズルからインクを噴射させ得るアクチュエータを含む。例えば、一実施形態において、アクチュエータは、上記ポンピングチャンバ上に配置される圧電物質に電圧を付加することによって作動させられる。上記付加された電圧は、上記圧電物質に上記ポンピングチャンバを歪めて加圧し、それによって、ポンピングチャンバ内のインクを対応するノズルから噴射させるように押し出す。回路網は、上記ノズルからの噴射を制御するように上記アクチュエータに駆動信号を供給する。上記圧電物質および少なくとも幾つかの回路網は、上記印字ヘッドモジュールの上記ノズルと同じ側面に設けられる。上記印字ヘッドモジュールは、印字ヘッド本体、フレキシブル回路およびインク供給アセンブリを含み得る。
【００１８】
図１を参照すると、印字ヘッド本体１０２の一実施形態の一部が示される。上記印字ヘッド本体１０２は、ベース基板１０１、ノズルプレートおよび圧電層から形成される。上記ベース基板１０１は、半導体、例えば、ＭＥＭＳシリコンダイであり得る。示される実施形態において、上記印字ヘッド本体１０２は、多数のノズル（多数のポンピングチャンバのうちのほんのわずかが示される）、例えば、３００のノズルを介してインクを保持し、ポンピングするための多数のポンピングチャンバ１０４を含む。多かれ、少なかれ、ノズルが含まれ得ることが理解されるべきである。
【００１９】
上記ポンピングチャンバ１０４は、当該技術分野で公知であるエッチング技術を使用して上記印字ヘッド本体１０２にエッチングされ得る。各ポンピングチャンバ１０４は、流体的にインク供給源と連絡しているインク受取り端部１０６および流体的にノズルと連絡しているインク噴射端部１０８を含む。インクは、上記インク受取り端部１０６における開口部（図示されず）を介して上記ポンピングチャンバ１０４に入る。上記ポンピングチャンバ１０４の加圧時に、上記インクは、上記インク噴射端部１０８から押し出され、上記対応するノズルから噴射される。上記ノズルを「発射させる」ように上記ポンピングチャンバ１０４を加圧するための例示的な手段および例示的なインク供給アセンブリは、以下にさらに記載される。
【００２０】
図２を参照すると、上記印字ヘッド本体１０２の破断図が示される。ノズルプレート１１０は、上記ベース基板１０１の上部に示され、破断図としてもまた示される。上記ノズルプレート１１０は、多数のノズル１１２を定義する。付加的に、減じられた厚さの縦長領域１１４は、上記ポンピングチャンバ１０４の上に配置されたノズルプレート１１０内において形成される。例示目的のために、減じられた厚さの領域１１４は、上記ノズルプレート１１０における開口部として示される、上記ノズルプレート１１０の最上層は破断されている。上記ノズル１１２は、上記ポンピングチャンバ１０４のインク噴射端部１０８の上に配置され、流体的にこのインク噴射端部１０８と連絡している。図２に描写される例示的なポストなどのインピーダンス特徴１０５は、ポンピングチャンバ１０４の外側でインクに行くエネルギーの量を減じるための抵抗を造り出すことにより、上記ポンピングチャンバからのインクの逆流を防止し、インクの流れを上記ノズル１１２の方向に、かつそこを通るように向け得る。
【００２１】
図３Ａは、ベース基板１０１、ノズルプレート１１０およびノズルプレート１１０の上部に配置された圧電層１１６を含む印字ヘッド本体１０２の破断図を示す。上記圧電層１１６の上部に配置された駆動接触１２２および駆動電極１２０が示される。駆動接触１２２と駆動電極１２０の各対は、上記ベース基板１０１に形成されたポンピングチャンバ１０４に対応する。一実施形態において、上記駆動接触１２２および駆動電極１２０は、金属トレース、例えば、金トレースである。上記圧電層１１６は、図示されるように、上記ポンピングチャンバ１０４の位置に対応するように区分される。接地電極層１１７は、上記ノズル１１２を露出させるための切抜領域とともに、上記ノズルプレート１１０の上部表面上に形成される。上記接地電極層１１７は、金属、例えば、金から形成され得、電圧が、上記接地電極層１１７と上記駆動電極１２０の間に電圧差を生成するように接地電極層１１７に付加され得る。
【００２２】
駆動接触１２２は、上記ノズルを作動させる（ｆｉｒｅ）ように、圧電層１１６を横切る電圧を付加するための駆動信号を受信し得る。上記ノズルプレート１１０の減じられた厚さの領域１１４は、上記ポンピングチャンバ１０４の各々の上に薄膜を提供する。上記駆動接触１２２によって受信された駆動信号は、電圧を上記駆動電極１２０に付加させ、それによって、上記圧電層１１６を横切る電圧を付加する。異なる電圧、例えば、より低い電圧が、上記接地電極層１１７に付加される。上記駆動電極１２０と上記接地電極層１１７の下にある領域との間の電圧差は、上記ノズルプレートの減じられた厚さの領域１１４上の圧電物質に、上記下にあるポンピングチャンバ１０４のインクを片寄らせて加圧させる。
【００２３】
図３Ｂは、ラインＡ−Ａに沿って捉えられた図３Ａの印字ヘッドアセンブリの横断面図を示す。上記ベース基板１０１内に形成され、上記ノズルプレート１１０によって囲まれたポンピングチャンバ１０４が示される。上記ノズルプレート１１０は、減じられた厚さの領域１１４において、上記ポンピングチャンバ１０４の実質的な部分でより薄くなっている。ノズル１１２は、上記ノズルプレート１１０を貫通して形成され、流体的に上記ポンピングチャンバ１０４と連絡している。上記接地電極層１１７は、上記ノズルプレート１１０と上記圧電層１１６との間にある。上述されるように、電圧は、上記圧電層１１６が歪むように上記駆動電極１２０に付加され得、それによって、減じられた厚さの領域１１４でノズルプレート１１０を歪ませて上記ポンピングチャンバ１０４を加圧し、上記ノズル１１２を介してインクを押し出す。
【００２４】
上記ポンピングチャンバのインク受取り端部１０６における開口部１０７が示される。谷のようなインクチャネル１２８は、上記ポンピングチャンバ１０４にインクを供給するために上記開口部１０７に通じる。上記インクチャネル１２８は、さらに以下に記載されるように、インク供給源からインクを受け取る。図３Ｃは、ラインＢ−Ｂに沿って捉えられる図３Ａの印字ヘッドアセンブリの横断面図である。上記ベース基板１０１の上部にあるノズルプレート１１０の上部に層状にされた接地電極層１１７が示される。上記区分された圧電層１１６は、この圧電層上に層状にされた駆動電極１２０とともに示される。
【００２５】
図４は、上記印字ヘッド本体１０２のノズル面１２４を示す。図５Ａおよび図５Ｂは、上記印字ヘッド本体１０２の裏面１２６を示す。図５Ａは、全裏面１２６を示し、一方、図５Ｂは、上記印字ヘッド本体１０２の裏面の拡大された端部部分を示す。上記印字ヘッド本体１０２の裏面１２６の両側面の長さ方向に沿って、２つの谷のようなインクチャネル１２８がある。各インクチャネル１２８は、上記ポンピングチャンバ１０４のインク受取り端部１０６に形成された開口部１０７を介して、印字ヘッド本体１０２のノズル面１２４の対応する側面に沿って位置するポンピングチャンバ１０４と流体的に連絡している。上記インクチャネル１２８の他の構成は、例えば、湾曲した表面をもって使用され得る。上記谷のような構成は、上記ポンピングチャンバ１０４のインク受取り端部１０６の開口部にインクを導く。代替的に、ポンピングチャンバ１０４のための各開口部１０７は、共有された連続的なインクチャネルよりもむしろ、個別のインクチャネルによってインク供給源に接続され得る。
【００２６】
上記インクチャネル１２８は、流体的にインク供給源と連絡している。上記インク供給源は、上記インク経路が、例えば、上記印字ヘッド本体１０２の側面を通るインク経路と比較すると、上記インク供給源から、印字ヘッド本体１０２の裏面１２６からのポンピングチャンバのインク受取り端部１０６の開口部へ向けられるように配置され得る。本構成は、上記ポンピングチャンバ１０４およびノズル１１２の準備を促進する。一つの実施において、上記インクは、毛管現象によってポンピングチャンバ１０４に移動し、上記ポンピングチャンバ１０４は、上記ポンピングチャンバ１０４を充たすためにインク受取り端部１０６の開口部からインクを移動させるように加圧される必要はない。
【００２７】
必要に応じて、ヒータ１２７は、上記印字ヘッド本体１０２の裏面１２６上、または裏面１２６内に配置され得る。上記ヒータ１２７は、上記印字ヘッド本体１０２を温め得、それによって、上記ポンピングチャンバ１０４内のインクを温める。一実施形態において、図５Ａおよび図５Ｂに図示されるように、伝導物質、例えば、ニクロムは、上記印字ヘッド本体１０２の裏面１２６にスパッタされ得、示された縦長領域などの望ましいパターンにフォトリソグラフィーでエッチングされ得る。電圧が、電気的接触１２９によって伝導物質に付加されることにより、上記伝導物質の温度を制御し、従って、上記ヒータ１２７から放出された熱を制御し得る。別の実施形態において、上記伝導物質は、蛇行した領域にエッチングされ得、必要に応じて、上記蛇行した領域における回転の周波数は、印字ヘッド本体１０２の端部に向けて増加され得、一般に端部で生じる熱損失の増加を補償する。
【００２８】
図６は、上記印字ヘッド本体１０２とともに組み立てられたフレキシブル回路１３０を示す。上記フレキシブル回路１３０は、上記印字ヘッド本体１０２のノズル面１２４の回りを包む。上記フレキシブル回路１３０の１つ、または両方のウィング１３４上に含まれる集積回路１３２は、上記対応する集積回路１３２から、上記印字ヘッド本体１０２のノズル面１２４と接触するフレキシブル回路１３０の内面まで広がる出力リード（図示されず）と接続する。上記出力リードは、電気的に上記圧電層１１６上の駆動接触１２２に接続する。駆動信号は、それにより、上記圧電物質を駆動し、選択的に上記ノズル１１２を作動させるように、上記出力リードによって集積回路１３２から駆動接触１２２に送られ得る。
【００２９】
上記集積回路１３２は、上記ウィング１３４によって外部電源に接続され、外部電源は、上記フレキシブル回路１３０を介して上記集積回路１３２と電気的に接続する入力リード（図示されず）を介して駆動信号を供給する。例えば、上記外部電源は、上記印字ヘッド本体を統合する印刷デバイスに含まれるプロセッサであり得る。一実施形態において、５つの集積回路１３２があり、各集積回路１３２は、３００のノズル１１２に対応する３００の駆動接触すべてのために６０の駆動接触１２２に信号を送る。多かれ少なかれ、集積回路１３２は使用され得る。代替的に、比較的に少ないノズルを含む印字ヘッドモジュールに対しては、回路網は、上記フレキシブル回路１３０を介して直接的に提供され得、上記集積回路１３２のすべて、または幾つかは、排除され得る。
【００３０】
一つの実施において、上記フレキシブル回路１３０は、付加的に上記印字ヘッド本体１０２の少なくとも１つの端部を含むタブ１３６を含む。上記タブ１３６は、上記電気的接触１２９と電気的に接続して、ヒータ１２７の温度を制御する。
【００３１】
図７Ａ〜図７Ｄは、上記印字ヘッド本体１０２に取り付けられたフレキシブル回路１３０内に配置されたインク供給アセンブリ１４０を含む印字ヘッドモジュール１５０を示す。図７Ａを参照すると、上記ノズル面１２４からの表示が示される。上記フレキシブル回路１３０は、上記印字ヘッド本体１０２のノズル面１２４の回りを包むが、上記ノズルプレート１１０およびその中に形成されたノズル１１２を露出するように開口部１３８を含む。代替的に、上記フレキシブル回路１３０は、上記印字ヘッド本体１０２のノズル面１２４の１つの側面の回りを包む第一の部分と上記印字ヘッド本体１０２のノズル面１２４の他の側面の回りを包む第二の部分とから形成され得、第一の部分と第二の部分は、ノズル面１２４上では出会わない。それゆえに、上記ノズルプレート１１０上に形成されたノズル１１２は、上記フレキシブル回路１３０の第一の部分と第二の部分との間に露出される。図７Ｂは、上記裏面１２６からの表示を示す。示されるインク供給アセンブリ１４０の実施形態においては、遠隔のインク源からインクを受け取ることができる２つのインク導入口１４２ａおよび１４２ｂがある。代替的に、１つのインク導入口は、インク導入口、例えば、１４２ａ、として使用されるが、他方１４２ｂは、インクが上記印字ヘッドモジュール１５０を介して再循環する場合には、インク導出口として使用され得る。
【００３２】
図７Ｃは、図７Ｂにおいて示されるラインＣ−Ｃに沿って捉えられる印字ヘッドモジュール１５０の断面図を示す。示されるインク供給アセンブリ１４０の実施形態は、インクを受け取るためのタンク１４４を含む。上記タンク１１４は、インク供給アセンブリのハウジング１４３を上記印字ヘッド本体１０２の裏面１２６に接触させることによって形成される。上記インクが、上記印字ヘッド本体１０２に向けられる前に、インクから汚染物を濾過するために，フィルタ１４６が上記タンク１４４に含まれ得る。上記インクは、上記タンクから上記印字ヘッド本体１０２の裏面１２６に形成されたインクチャネル１２８に流れる。
【００３３】
図７Ｄは、図７Ｂにおいて示されるラインＤ−Ｄに沿って捉えられる印字ヘッドモジュール１５０の横断面図を示す。示されるインク供給アセンブリ１４０の実施形態は、タンク１４４と流体的に連絡している第一のインク導入口１４２ａおよび第二のインク導入口１４２ｂを含む。上記タンク１４４は、フィルタ１４６によって分離される上部チャンバおよび下部チャンバを含む。インクは、サポートポスト１４７を通って自由に流れ得る。上記印字ヘッドモジュール１５０を介してインクを再循環させる場合には、次いで、上記インク導入口１４２ａ、１４２ｂのうちの１つがインク導入口として作動し得、他方は、インク導出口として作動し得、上記サポートポスト１４７は、上記上部チャンバの２つの半分の間の流れを妨害するように構成され得る。
（製造の方法）
上記ベース基板１０１および上記ノズルプレート１１０におけるエッチング流路特徴を含む印字ヘッドモジュール１５０が、以下に記載されるプロセスにしたがって製造され得る。上記圧電層１１６、ベース基板１０１およびノズルプレート１１０は、上記印字ヘッド本体１０２を形成するようにともに結合される。次いで、フレキシブル回路は、上記印字ヘッド本体１０２に取り付けられる。図９は、図３Ｂ、図３Ｃおよび図８Ａ〜図８Ｑを参照して以下に記載される印字ヘッドモジュール１５０を製造するためのプロセス４００を示すフローチャートである。
【００３４】
図８Ａを参照すると、上記ベース基板１０１は、シリコン基板２００から形成される。上記シリコン基板２００は、前面２１０および裏面２１５を有し、一実施形態においては、約６００ミクロンの全厚を有する。上記基板２００の前面２１０および裏面２１５上に各々約１ミクロン厚である熱酸化層２０３および２０８がある。上記シリコン基板２００は、有機物を除去するために硫酸／過酸化水素のバスでピラニア洗浄される。上記基板は、前面２１０および裏面２１５に平行である平面を有する単結晶シリコンのシリコン層であり得る。
【００３５】
上記シリコン基板２００は、マスクを形成するようにパターン化されたフォトレジストを介してエッチングすることによって上記ポンピングチャンバ１０４およびインピーダンス特徴１０５を形成するように処理される。上記シリコン基板２００を上記フォトレジストのために準備するためには、上記基板２００は、上記熱酸化層２０３を上記フォトレジストとして準備するためにヘキサメチルディシラザン（ｈｅｘａｍｅｔｈｙｌｄｉｓｌａｚａｎｅ）（ＨＭＤＳ）の蒸気の中に置かれる（ステップ４０２）。図８Ｂを参照すると、ポジティブフォトレジスト２２５（Ｃｌａｒｉａｎｔ ＡＺ３００Ｔ）は、上記基板２００の前面２１０に作られる。上記フォトレジスト２２５は、穏やかに焼かれ、クロムマスクを介してＫａｒｌ Ｓｕｓｓで露光され、上記ポンピングチャンバ１０４および上記インピーダンス特徴１０５の位置を定義するマスクを形成するように現像される。
【００３６】
図８Ｃを参照すると、上記シリコン基板２００の前面は、上記熱酸化層２０３の露光部分を除去するために誘導的に結合されたプラズマ反応性イオンエッチング（ＩＣＰ ＲＩＥ）によってプラズマエッチングされ、上記シリコン基板２００は、エッチングされない。次に、上記シリコン基板２００は、図８Ｄに描写されるように、上記ポンピングチャンバ１０４およびインピーダンス特徴１０５を形成するために、ボッシュ法のディープ反応性イオンエッチング（ＤＲＩＥ）技術を使用して、エッチングされる（ステップ４０４）。
【００３７】
図８Ｅを参照すると、フォトレジスト層２３９は、上記シリコン基板２００の裏面２１５に作られ、上記インクチャネル１２８の位置を定義するためにパターン化される。上記熱酸化層２０８は、ＩＣＰ ＲＩＥによって除去され、次いで、上記シリコン基板は、ＫＯＨによる異方性エッチングを使用してエッチングされる（ステップ４０６）。図８Ｆを参照すると、上記フォトレジスト層２３９、前面酸化物２０３および裏面酸化物２０８が、上記基板２００から剥離され、上記基板２００は、ピラニア洗浄され、そして洗浄されたＲＣＡであり、上記ベース基板１０１を完成する（ステップ４０８）。必要に応じて、一または複数のヒータ１２７が、例えば、上記シリコン基板２００の裏面２１５にニクロムをスパッタリングし、ヒータ１２７をパターン化するためにフォトリソグラフィーでエッチングすることによって、上記ベース基板１０１の裏面１２６上に形成され得る。
【００３８】
図８Ｇを参照すると、上記ノズルプレート１１０は、絶縁体上シリコン基板３００（ＳＯＩ ３００）から形成される（ステップ４１０）。上記ＳＯＩ３００は、上記ノズルシリコン層プレート１１０、埋込酸化層３０２およびハンドル層３０６を含む。上記ＳＯＩ３００を上記ベース基板１０１に結合させる前に、先細り状ウォール１３４および減じられた厚さの領域１１４は、ＫＯＨをもって上記基板３００に異方的にエッチングすることによって形成される。一実施形態において、上記ノズルプレート１１０は、約１０ミクロン厚であり得る。上記ノズル１１２に対するアパーチャは、上記ノズルプレート１１０への途中部分、例えば、５ミクロンまでだけエッチングされ、上記埋込酸化層３０２に及ばない。
【００３９】
図８Ｈを参照すると、上記ＳＯＩ３００および上記ベース基板１０１が配列され、融着を生成するためにアニーリングすることによって相互に結合される（ステップ４１２）。ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）接着促進剤の層を含む他の結合技術が、使用され得る。図８Ｉを参照すると、上記ハンドル層３０６は、接地かつエッチングされ、上記埋込酸化層３０２は、上記ノズルプレート１１０から剥離される（ステップ４１４）。フォトレジスト２３７は、上記ノズルプレート１１０に付加され、上記ノズル１１２の位置を定義するためにパターン化される。上記ノズルプレート１１０は、図８Ｊに図示されるように、上記ノズル開口部を形成するためにエッチング（例えば、ＤＲＩＥ）される（ステップ４１６）。上記フォトレジスト２３７は、剥離され、上記ベース基板１０１およびノズルプレート１１０のアセンブリは、すべてのポリマーまたは有機物を除去するために１１００℃で約４時間焼かれる。
【００４０】
図８Ｋを参照すると、接地電極層１１７は、上記ノズル１１２を露出するための切抜領域を有するノズルプレート１１０上に堆積される。一つの実施において、上記接地電極層１１７は、ノズル１１２を含む領域をマスクし（例えば、テープなどの物理的なバリアを設置して）、伝導物質、例えば、金をノズルプレート１１０の露出エリア上に堆積させることによって形成され得る。上記マスクは、上記ノズル１１２を露出するためにノズル１１２を含む領域から除去され得る。
【００４１】
図８Ｌを参照すると、上記圧電層１１６は、約１ミリ厚である予め焼かれた圧電物質のブロックから形成される（ステップ４１８）。上記ブロックは、平らで一様な結晶表面を生成するために約６５ミクロンまで接地され、この切抜によって引き起された表面の損傷を除去するためにフッ化ホウ酸（ＨＢＦ４）の１％溶液で洗浄される。上記圧電層１１６は、ＢＣＢ接着促進剤の層を使用して犠牲用シリコン基板５０２に結合され、約４０時間硬化させられる。
【００４２】
上記圧電層１１６の露出表面は、例えば、図８Ｌに描写されるように、チタン−タングステン５１２の層でメタライズされる（ステップ４２０）。上記金属層５１２は、上述のように、上記ノズルプレート１１０上に形成された金属接地電極層１１７と結合しかつ電気的に接続する。ＢＣＢ接着促進剤の層５１４は、上記ノズルプレート１１０と結合するための圧電層１１６を準備するために、金属層５１２の上部に層化され得る。
【００４３】
上記圧電層１１６を上記ノズルプレート１１０と結合する前に、上記圧電物質は、多数のアチュエータ部分を生成するために区分される（ステップ４２０）。図８Ｍは、上記圧電層１１６が上記多数のアチュエータ部分を生成するために区分された後における、上記圧電層１１６およびシリコン基板５０２の部分の上部の表示を示す。各アチュエータ部分は、上記ベース基板１０１の個別のポンピングチャンバ１０４に対応する。図８Ｌの横断面図に示される圧電層の約半分の幅と比較して、圧電層１１６の全幅は、図８Ｍに示されることに注意を要する。上記アチュエータ部分を形成するために、上記ノズルプレート１１２に形成されたノズル１１２に対応する領域上の絶縁エリア１４８を形成し、上記チャネル５０３を形成するように圧電物質に切込みがなされる。上記圧電層１１６は、上記犠牲用シリコン基板５０２に達するまでエッチングされないが、約１０ミクロン手前で止まる。
【００４４】
図８Ｎを参照すると、上記圧電層１１６ならびに印字ヘッド本体１０２およびノズルプレート１１０（その上に接地電極層１１７を有する）のアセンブリは、上記絶縁切抜１４８が上記ノズル１１２上にあり、上記チャネル切抜５０３が隣接するポンピングチャンバ１０４を分離するウォール上にあるように、配列され、寄せ集められる。上記圧電層１１６およびアセンブリは、例えば、上記印字ヘッド本体１０２を形成するために、ＥＶボンダ（ステップ４２２）において、ともに結合される。上記印字ヘッド本体１０２は、上記ＢＣＢ層５１４を重合するために２００℃で４０時間水晶オーブンに置かれる。
【００４５】
図８Ｏは、紙面に垂直な平面に沿ったラインＤ−Ｄに沿って捉えられる図８Ｎに示されるアセンブリの断面図を示す。上記圧電層１１６に切り込まれたチャネル５０３は、上記印字ヘッド本体１０２に形成されたポンピングチャンバ１０４を分離するウォールと整列される。上記接地電極層１１７は、上記ＢＣＢ層５１４を介して上記圧電層１１６に形成された上記金属層５１４と電気的に接続し得る。本図示において、上記圧電層１１６と上記犠牲用シリコン基板５０２との間のＢＣＢの接着層が示される。
【００４６】
図８Ｐを参照すると、上記シリコンハンドル層５０２および上記圧電層１１６の一部は切抜によって除去される（ステップ４２４）。上記圧電層１１６は、もう一度、切抜され、フッ化ホウ酸で洗浄される。上記圧電層１１６は、処理が完了したときに、約１５ミクロンであり得る。金属層１１８は、金属、例えば、チタニウム−タングステンおよび／または金のスパッタリング層によって上記圧電層１１６の露出された表面に堆積される。次いで、上記金属層１１８は、上記駆動接触１２２および駆動電極１２０を形成するためにフォトリソグラフィーでエッチングされる。
【００４７】
図８Ｑは、上記金属層１１８が上記駆動電極１２０および駆動接触１２２を形成するためにエッチングされた後に、紙面に垂直な平面に沿ったラインＥ−Ｅに沿って捉えられる図８Ｐに示されるアセンブリの断面図を示す。上記圧電層１１６は、金属接地電極層１１７と電気的に接続される上記金属層５１２、例えば、チタニウム−タングステンと、上記駆動接触１２２および駆動電極１２０を形成する金属層、例えば、金との間にサンドウィッチされる。上記接地電極層１１７および上記駆動電極１２０に異なる電圧を付加することによって、ポンピングチャンバ１０４上の圧電層１１６の領域は作動され得る。すなわち、上記電圧差が上記圧電層１１６を曲させ得、それによって、上記ポンピングチャンバ１０４のインクに加圧する。
【００４８】
一般に、シリコンおよびシリコン酸化層は、市販された装置をもって従来のプラズマエッチングすることによって選択的にエッチングされ得る。垂直側面ウォールに対するシリコンエッチングの特徴のために、ＳＦ６およびＣ４Ｆ８を用いてエッチングすることが、１１秒サイクルでポリマーを堆積することと入れ替わる上記ボッシュ法が使用され得る。上記フォトレジストは、市販されるポジティブＵＶフォトレジストシステムであり得る。上記プロセスは、上記エッチングの選択性を改良し、上記フォトレジストの有効寿命を延長するために−２０℃で行われ得る。
【００４９】
図１０を参照すると、上記印字ヘッドモジュールは、以下のステップにしたがって組み立てられる。上記印字ヘッド本体１０２、すなわち、上記ベース基板１０１、ノズルプレート１１０および圧電層１１６は、上記フレキシブル回路１３０に接続され得る（ステップ６０２）。電気的テストは、信号が上記フレキシブル回路１３０から上記印字ヘッド本体１０２に送られることを保証するために実行され得る（ステップ６０４）。上記インク供給アセンブリ１４０は、上記印字ヘッドモジュール１５０を完成させるために取り付けられた（ステップ６０６）フレキシブル回路１３０をもって、上記印字ヘッド本体１０２に接続される。加圧および漏液テストは、インクが漏液なしに上記印字ヘッドモジュール１５０を通して移動することを保証するために実行され得る（ステップ６０８）。印刷テストは、要求されるように、上記印字ヘッドモジュール１５０がインクを印字することを確実にするために実行され得る（ステップ６１０）。
【００５０】
図１１を参照すると、別の実施形態において、印字ヘッドモジュール５１８は、上記ノズル面および圧電層１１６上に形成されたシリコンキャップ５２０を含み得る。上記シリコンキャップ５２０は、上記ポンピングチャンバ１０４および圧電層１１６上に形成された比較的に薄いシリコン膜より厚く、かつより頑丈であり、保護カバーを提供する。図１１は、図８Ｐに示される表示と類似する、印字ヘッドモジュール５１８の部分の横断側面表示を示す。ビア（スルーホール）５２２は、シリコンキャップ５２０を介して上記駆動接触１２２まで形成される。上記ビアは、上記駆動接触１２２とシリコンキャップ５２０の外側に接続され得るフレキシブル回路との間の電気的接続を提供するために伝導物質でコーティングされて、上記駆動接触１２２に信号を供給する。リセス５２４は、上記駆動接触１２２および駆動電極１２０によって作動される場合には、上記圧電層１１６が曲がる余地を提供するために上記シリコンキャップ５２０に形成され得る。必要に応じて、ヒータ５２４、例えば、ニクロムヒータは、上記リセス５２４内に含まれ得、上記モジュールに含まれる別のヒータに追加したもの、またはその代わりのものになり得る。上記ノズルの形状は、上記シリコンキャップ５２０を通る通路５２８の形状によって決定され得る。一つの実施において、上記ノズルは、上記シリコンキャップ５２０に形成され得、この場合に、上記通路５２８は、上記ノズルの内部の幅と一致するようにより広くなる。上記シリコンキャップ５２０は、上述されたものを含むエッチング技術を使用して形成され得、上記印字ヘッドモジュール５１８のノズル表面に接着され得る。
【００５１】
上述のように、インクは、印刷液の実施例の１つにすぎない。上記印刷液としてインクに言及することは、例示目的だけのためであり、形容詞「インクの」をもって上述された印字ヘッドモジュール内のコンポーネントに言及することもまた例示的であることが理解されるべきである。すなわち、「インクチャネル」または「インク供給源アセンブリ」としてチャネルまたは供給源アセンブリに言及することは、例示目的のためであり、「印刷液チャネル」または「印刷液供給源アセンブリ」などのより一般的な言及は、使用され得る。さらに、本明細書および請求の範囲中の「前面」および「裏面」、ならびに「上面」および「底面」などの用語の使用は、上記印字ヘッドモジュールの種々のコンポーネントと本明細書中に記載される他のエレメントを区別するための例示的目的のためだけのものである。「前面」および「裏面」、ならびに「上面」および「底面」の使用は、上記印字ヘッドモジュールの特定の指向を暗示しない。
【００５２】
ほんのわずかの実施形態だけが上に詳細に記載されたが、他の変更は可能である。他の実施形態は、特許請求の範囲の範囲内であり得る。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】図１は、印字ヘッド本体の一部を示す。
【図２】図２は、上記印字ヘッド本体の上部のノズルプレートの一部の破断図を用いて、図１の印字ヘッド本体の一部の破断図を示す。
【図３Ａ】図３Ａは、図２に示される印字ヘッド本体およびノズルプレートの一部の上部にある電気コネクタを有する圧電層の一部を含む印字ヘッドアセンブリの一部を示す。
【図３Ｂ】図３Ｂは、ラインＡ−Ａに沿って捉えられた図３Ａの印字ヘッドアセンブリの断面図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、ラインＢ−Ｂに沿って捉えられた図３Ａの印字ヘッドアセンブリの断面図である。
【図４】図４の印字ヘッドアセンブリのノズル面を示す。
【図５Ａ】図５Ａは、図３Ａの印字ヘッドアセンブリの裏面を示す。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図５Ａに示される裏面の拡大部分を示す。
【図６】図６は、図３Ａの印字ヘッドアセンブリに取り付けられたフレキシブル回路を示す。
【図７Ａ】図７Ａは、図３Ａの印刷液供給アセンブリ、フレキシブル回路および印字ヘッドアセンブリを含む印字ヘッドモジュールの斜視図を示す。
【図７Ｂ】図７Ｂは、図３Ａの印刷液供給アセンブリ、フレキシブル回路および印字ヘッドアセンブリを含む印字ヘッドモジュールの斜視図を示す。
【図７Ｃ】図７Ｃは、Ｃ−Ｃラインに沿って捉えられた図７Ｂの印字ヘッドモジュール斜視図、断面図を示す。
【図７Ｄ】図７Ｄは、Ｄ−Ｄラインに沿って捉えられた図７Ｂの印字ヘッドモジュール斜視図、断面図を示す。
【図８Ａ】図８Ａは、印字ヘッド本体を製造するためのプロセスを示す。
【図８Ｂ】図８Ｂは、印字ヘッド本体を製造するためのプロセスを示す。
【図８Ｃ】図８Ｃは、印字ヘッド本体を製造するためのプロセスを示す。
【図８Ｄ】図８Ｄは、印字ヘッド本体を製造するためのプロセスを示す。
【図８Ｅ】図８Ｅは、印字ヘッド本体を製造するためのプロセスを示す。
【図８Ｆ】図８Ｆは、印字ヘッド本体を製造するためのプロセスを示す。
【図８Ｇ】図８Ｇは、印字ヘッド本体を製造するためのプロセスを示す。
【図８Ｈ】図８Ｈは、印字ヘッド本体を製造するためのプロセスを示す。
【図８Ｉ】図８Ｉは、印字ヘッド本体を製造するためのプロセスを示す。
【図８Ｊ】図８Ｊは、印字ヘッド本体を製造するためのプロセスを示す。
【図８Ｋ】図８Ｋは、印字ヘッド本体を製造するためのプロセスを示す。
【図８Ｌ】図８Ｌは、印字ヘッド本体を製造するためのプロセスを示す。
【図８Ｍ】図８Ｍは、印字ヘッド本体を製造するためのプロセスを示す。
【図８Ｎ】図８Ｎは、印字ヘッド本体を製造するためのプロセスを示す。
【図８Ｏ】図８Ｏは、印字ヘッド本体を製造するためのプロセスを示す。
【図８Ｐ】図８Ｐは、印字ヘッド本体を製造するためのプロセスを示す。
【図８Ｑ】図８Ｑは、印字ヘッド本体を製造するためのプロセスを示す。
【図９】図９は、図８Ａ〜図８Ｑに示されるプロセスのステップを示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、印字ヘッドモジュールを組み立てるためのプロセスを示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、キャップを含む印字ヘッドモジュール一部の断面側面図である。
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の参照）
本出願は、２００４年１２月１７日に出願された「使い捨ての液滴噴射モジュール」と題される係属中の米国仮出願第６０／６３７，２５４号（その全内容は、本明細書中に参照として援用される）、および２００５年７月１３日に出願された「使い捨ての液滴噴射モジュール」と題される係属中の米国仮出願第６０／６９９，１３４号（その全内容は、本明細書中に参照として援用される）に対する優先権を主張する。本出願は、「使い捨ての液滴噴射モジュール」と題され、Ａｎｄｒｅａｓ Ｂｉｂｌ、Ｊｏｈｎ Ａ．Ｈｉｇｇｉｎｓｏｎ、Ｋｅｖｉｎ Ｖｏｎ Ｅｓｓｅｎ、およびＡｎｔａｉ Ｘｕによって同時に出願された米国出願に関する。
【背景技術】
【０００２】
（背景）
以下の説明は、１つ以上のノズルを含む印字ヘッドアセンブリに関する。
【０００３】
インクジェットプリンタは、代表的に、インク供給源から、インク液滴が噴射されるノズルを含むインクノズルアセンブリへのインク経路を含む。インク液滴噴射は、例えば、圧電デフレクタ、熱バブルジェット（登録商標）ジェネレータ、または静電気的に湾曲されたエレメントであり得るアチュエータを用いて上記インク経路のインクに圧力をかけることによって制御され得る。代表的な印字ヘッドは、インク経路および関連するアチュエータの対応する配列を有する一並びのノズルを有しており、各ノズルからの液滴噴射は、独立して制御され得る。いわゆる「ドロップオンデマンド型」印字ヘッドにおいて、各アチュエータは、上記印字ヘッドおよびプリント用媒体が相互に関連して動かされるときに、画像の特定の画素位置に液滴を選択的に噴射するように作動させられる。高性能印字ヘッドにおいては、上記ノズルは、代表的には、５０ミクロン以下の（例えば、２５ミクロン）の直径を有し、インチ当たり１００〜３００個のノズルのピッチで分かれており、約１ピコリッタ〜約７０ピコリッタ以下の液滴サイズを提供する。液滴噴射周波数は、代表的には、１０ｋＨｚ以上である。
【０００４】
印字ヘッドは、半導体印字ヘッド本体および圧電アチュエータ、例えば、Ｈｏｉｓｉｎｇｔｏｎらの特許文献１に記載された印字ヘッドを含み得る。上記印字ヘッドは、インクチャンバを定義するようにエッチングされたシリコンから作られ得る。ノズルは、上記シリコン本体に取り付けられた別個のノズルプレートによって定義され得る。上記圧電アチュエータは、付加される電圧に応じて形状を変化させるか、または歪む一層の圧電物質を有し得る。上記圧電層の湾曲は、上記インク経路に沿って位置するポンピングチャンバ内のインクを加圧する。
【０００５】
印刷の正確性は、上記印字ヘッドにおけるノズルおよび１つのプリンタの多数の印字ヘッドの間での、ノズルによって噴射されるインク液滴のサイズおよび速さにおける一様性を含む、幾つかの要素によって影響され得る。さらに、上記液滴のサイズおよび液滴の速さの一様性は、上記インク経路の寸法の一様性、音響の干渉効果、上記インク経路の汚染、および上記アチュエータによって生成される圧力パルスの一様性などの要素によって影響される。上記インク流における汚染または屑は、上記インク流路における１つ以上のフィルタの使用によって減じられ得る。
【特許文献１】米国特許第５，２６５，３１５号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（要約）
１つ以上のノズルを含む印字ヘッドアセンブリが記載される。一般に、１つの局面において、本発明は、印字ヘッド本体、ノズルプレート、および１つ以上の圧電アチュエータを含む印字ヘッドモジュールを特徴とする。上記印字ヘッド本体は、一つ以上のポンピングチャンバを含み、各ポンピングチャンバは、印刷液の供給源から印刷液を受け取るように構成された受取り端部およびポンピングチャンバから印刷液を噴射するための噴射端部を含む。上記ノズルプレートは、ノズルプレートを貫通して形成された１つ以上のノズルを含む。各ノズルは、流体的にポンピングチャンバと連絡しており、上記ノズルからの噴射のためのポンピングチャンバの噴射端部から印刷液を受け取る。上記１つ以上の圧電アチュエータは、上記ノズルプレートと接続される。圧電アチュエータは、各ポンピングチャンバ上に配置され、流体的に上記ポンピングチャンバの噴射端部と連絡している対応するノズルから印刷液を噴射するために、ポンピングチャンバを歪ませて、かつ圧力を加えるように構成された圧電物質を含む。
【０００７】
本発明の実施は、１つ以上の以下の特徴を含み得る。上記印字ヘッドモジュールは、印字ヘッドモジュールのノズル表面と接続されたフレキシブル回路を含む印字ヘッドシステムに含まれ得る。上記フレキシブル回路は、上記１つ以上の圧電アチュエータに信号を供給することにより、上記１つ以上の対応するノズルを作動させて上記１つ以上のポンピングチャンバに選択的に圧力を加えるように１つ以上の圧電アチュエータに電気的に結合される。
【０００８】
上記印字ヘッドモジュールは、上記ノズルプレートに取り付けられ、ノズルプレートを貫通して形成された１つ以上のノズルに接続する１つ以上のアパーチャを含むキャップを含み得る。上記キャップは、作動されるときに、上記１つ以上のアチュエータに含まれる圧電物質が歪むのに十分な間隙を供給しながら、上記１つ以上の圧電アチュエータをカバーするように構成される。
【０００９】
上記印字ヘッドモジュールは、印刷液供給源アセンブリを含み得、上記印刷液供給源アセンブリは、上記ポンピングチャンバの受取り端部と流体的に連絡しているタンクを含む。上記印字ヘッド本体は、上記ノズルプレートと接続するノズル面に実質的に平行である裏面を含み得る。上記印刷液供給源アセンブリは、上記印字ヘッドの裏面に接続され得、上記ポンピングチャンバの受取り端部は、上記タンクと流体的に連絡している印字ヘッド本体の裏面上の開口部を含み得る。
【００１０】
上記印字ヘッドモジュールは、複数のポンピングチャンバを含み得、上記印字ヘッド本体の裏面に形成された少なくとも１つの印刷液チャネルをさらに含み得る。上記印刷液チャネルは、流体的に上記ポンピングチャンバの開口部および上記タンクと連絡している。上記印刷液は、上記タンクから上記印刷液チャネルに入り、上記ポンピングチャンバの開口部へと向けられる。１つの実施において、上記印刷液チャネルは、上記ポンピングチャンバの開口部に傾けられた少なくとも２つの側面を含む。
【００１１】
本発明は、以下の利点の１つ以上を実現するように実施される。上記印字ヘッドモジュールは、先行技術の印字ヘッドモジュール、例えば、上記印字ヘッド本体のノズル面と比較される印字ヘッドの裏面上に圧電層を組み込む印字ヘッドモジュールよりも少ないシリコンと少ない製造工程で製造され得る。上記必要とされるエッチング時間は減らされ、それによって、上記製造時間を減すことができる。例えば、上記印字ヘッドモジュールに含まれるインクチャネルは、より時間を消費するボッシュ法（Ｂｏｓｃｈ ｐｒｏｃｅｓｓ）と比較して、ＫＯＨエッチング法を使用してエッチングされ得る。上記印字ヘッド本体のノズル面に圧電層を配置することは、他の特徴のために印字ヘッド本体の裏面の空き領域を確保し得る。例えば、ヒータは、上記印字ヘッドの裏面に組み込まれ得る。
【００１２】
インク供給は、上記印字ヘッド本体の側面に沿う場合と比較して、上記裏面から印字ヘッド本体に含まれるポンピングチャンバにインクを供給し得る。上記印字ヘッド本体の裏面から上記ポンピングチャンバにインクを供給することは、ポンピングチャンバを毛管現象により満たし得るので、ポンピングチャンバを準備することを促進する。さらに、上記インク供給源から上記ポンピングチャンバへの経路の長さは、上記インクが上記ポンピングチャンバの側面を介して入る場合よりも短くなり得、それによって、応答頻度の改善を提供する。さらに、上記印字ヘッドモジュールをハウジングへ結合することは、接着剤が上記インクチャネルに入る危険なしに接着剤が上記側面に沿って使用され得るので、上記側面と比較して、裏面にインクチャネルを有することによって、促進され得る。上記印字ヘッドモジュールは、より少ない層から製造され得、それによって、上記モジュールを横切る厚さのばらつきを少なくする。
【００１３】
１つ以上の実施の詳細は、以下の付随図面および記載に示される。他の特徴および利点は、詳細な説明および図面から、ならびに本特許請求の範囲から明らかになり得る。
【００１４】
上記の、および他の局面は、本明細書において添付の図面を参照して詳細に記載される。
【００１５】
上記種々の図面における同様参照シンボルは、同様のエレメントを示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（詳細な説明）
ノズルから印刷液を選択的に噴射させる加圧されたポンピングチャンバを含む印字ヘッドモジュールが記載される。代表的な印刷液は、インクであり、例示目的のために、上位印字ヘッドモジュールは、上記印刷液としてインクに言及して以下に記載される。しかしながら、上記印刷液は、他の液体、例えば、液晶ディスプレイの製造で使用されるエレクトロルミネセンス物質、または回路基板製造で使用される液体金属であり得ることが理解されるべきである。
【００１７】
上記印字ヘッドモジュールは、選択的に作動させられる（ｆｉｒｅｄ）ことにより、ポンピングチャンバを加圧し、対応するノズルからインクを噴射させ得るアクチュエータを含む。例えば、一実施形態において、アクチュエータは、上記ポンピングチャンバ上に配置される圧電物質に電圧を付加することによって作動させられる。上記付加された電圧は、上記圧電物質に上記ポンピングチャンバを歪めて加圧し、それによって、ポンピングチャンバ内のインクを対応するノズルから噴射させるように押し出す。回路網は、上記ノズルからの噴射を制御するように上記アクチュエータに駆動信号を供給する。上記圧電物質および少なくとも幾つかの回路網は、上記印字ヘッドモジュールの上記ノズルと同じ側面に設けられる。上記印字ヘッドモジュールは、印字ヘッド本体、フレキシブル回路およびインク供給アセンブリを含み得る。
【００１８】
図１を参照すると、印字ヘッド本体１０２の一実施形態の一部が示される。上記印字ヘッド本体１０２は、ベース基板１０１、ノズルプレートおよび圧電層から形成される。上記ベース基板１０１は、半導体、例えば、ＭＥＭＳシリコンダイであり得る。示される実施形態において、上記印字ヘッド本体１０２は、多数のノズル（多数のポンピングチャンバのうちのほんのわずかが示される）、例えば、３００のノズルを介してインクを保持し、ポンピングするための多数のポンピングチャンバ１０４を含む。多かれ、少なかれ、ノズルが含まれ得ることが理解されるべきである。
【００１９】
上記ポンピングチャンバ１０４は、当該技術分野で公知であるエッチング技術を使用して上記印字ヘッド本体１０２にエッチングされ得る。各ポンピングチャンバ１０４は、流体的にインク供給源と連絡しているインク受取り端部１０６および流体的にノズルと連絡しているインク噴射端部１０８を含む。インクは、上記インク受取り端部１０６における開口部（図示されず）を介して上記ポンピングチャンバ１０４に入る。上記ポンピングチャンバ１０４の加圧時に、上記インクは、上記インク噴射端部１０８から押し出され、上記対応するノズルから噴射される。上記ノズルを「発射させる」ように上記ポンピングチャンバ１０４を加圧するための例示的な手段および例示的なインク供給アセンブリは、以下にさらに記載される。
【００２０】
図２を参照すると、上記印字ヘッド本体１０２の破断図が示される。ノズルプレート１１０は、上記ベース基板１０１の上部に示され、破断図としてもまた示される。上記ノズルプレート１１０は、多数のノズル１１２を定義する。付加的に、減じられた厚さの縦長領域１１４は、上記ポンピングチャンバ１０４の上に配置されたノズルプレート１１０内において形成される。例示目的のために、減じられた厚さの領域１１４は、上記ノズルプレート１１０における開口部として示される、上記ノズルプレート１１０の最上層は破断されている。上記ノズル１１２は、上記ポンピングチャンバ１０４のインク噴射端部１０８の上に配置され、流体的にこのインク噴射端部１０８と連絡している。図２に描写される例示的なポストなどのインピーダンス特徴１０５は、ポンピングチャンバ１０４の外側でインクに行くエネルギーの量を減じるための抵抗を造り出すことにより、上記ポンピングチャンバからのインクの逆流を防止し、インクの流れを上記ノズル１１２の方向に、かつそこを通るように向け得る。
【００２１】
図３Ａは、ベース基板１０１、ノズルプレート１１０およびノズルプレート１１０の上部に配置された圧電層１１６を含む印字ヘッド本体１０２の破断図を示す。上記圧電層１１６の上部に配置された駆動接触１２２および駆動電極１２０が示される。駆動接触１２２と駆動電極１２０の各対は、上記ベース基板１０１に形成されたポンピングチャンバ１０４に対応する。一実施形態において、上記駆動接触１２２および駆動電極１２０は、金属トレース、例えば、金トレースである。上記圧電層１１６は、図示されるように、上記ポンピングチャンバ１０４の位置に対応するように区分される。接地電極層１１７は、上記ノズル１１２を露出させるための切抜領域とともに、上記ノズルプレート１１０の上部表面上に形成される。上記接地電極層１１７は、金属、例えば、金から形成され得、電圧が、上記接地電極層１１７と上記駆動電極１２０の間に電圧差を生成するように接地電極層１１７に付加され得る。
【００２２】
駆動接触１２２は、上記ノズルを作動させる（ｆｉｒｅ）ように、圧電層１１６を横切る電圧を付加するための駆動信号を受信し得る。上記ノズルプレート１１０の減じられた厚さの領域１１４は、上記ポンピングチャンバ１０４の各々の上に薄膜を提供する。上記駆動接触１２２によって受信された駆動信号は、電圧を上記駆動電極１２０に付加させ、それによって、上記圧電層１１６を横切る電圧を付加する。異なる電圧、例えば、より低い電圧が、上記接地電極層１１７に付加される。上記駆動電極１２０と上記接地電極層１１７の下にある領域との間の電圧差は、上記ノズルプレートの減じられた厚さの領域１１４上の圧電物質に、上記下にあるポンピングチャンバ１０４のインクを片寄らせて加圧させる。
【００２３】
図３Ｂは、ラインＡ−Ａに沿って捉えられた図３Ａの印字ヘッドアセンブリの横断面図を示す。上記ベース基板１０１内に形成され、上記ノズルプレート１１０によって囲まれたポンピングチャンバ１０４が示される。上記ノズルプレート１１０は、減じられた厚さの領域１１４において、上記ポンピングチャンバ１０４の実質的な部分でより薄くなっている。ノズル１１２は、上記ノズルプレート１１０を貫通して形成され、流体的に上記ポンピングチャンバ１０４と連絡している。上記接地電極層１１７は、上記ノズルプレート１１０と上記圧電層１１６との間にある。上述されるように、電圧は、上記圧電層１１６が歪むように上記駆動電極１２０に付加され得、それによって、減じられた厚さの領域１１４でノズルプレート１１０を歪ませて上記ポンピングチャンバ１０４を加圧し、上記ノズル１１２を介してインクを押し出す。
【００２４】
上記ポンピングチャンバのインク受取り端部１０６における開口部１０７が示される。谷のようなインクチャネル１２８は、上記ポンピングチャンバ１０４にインクを供給するために上記開口部１０７に通じる。上記インクチャネル１２８は、さらに以下に記載されるように、インク供給源からインクを受け取る。図３Ｃは、ラインＢ−Ｂに沿って捉えられる図３Ａの印字ヘッドアセンブリの横断面図である。上記ベース基板１０１の上部にあるノズルプレート１１０の上部に層状にされた接地電極層１１７が示される。上記区分された圧電層１１６は、この圧電層上に層状にされた駆動電極１２０とともに示される。
【００２５】
図４は、上記印字ヘッド本体１０２のノズル面１２４を示す。図５Ａおよび図５Ｂは、上記印字ヘッド本体１０２の裏面１２６を示す。図５Ａは、全裏面１２６を示し、一方、図５Ｂは、上記印字ヘッド本体１０２の裏面の拡大された端部部分を示す。上記印字ヘッド本体１０２の裏面１２６の両側面の長さ方向に沿って、２つの谷のようなインクチャネル１２８がある。各インクチャネル１２８は、上記ポンピングチャンバ１０４のインク受取り端部１０６に形成された開口部１０７を介して、印字ヘッド本体１０２のノズル面１２４の対応する側面に沿って位置するポンピングチャンバ１０４と流体的に連絡している。上記インクチャネル１２８の他の構成は、例えば、湾曲した表面をもって使用され得る。上記谷のような構成は、上記ポンピングチャンバ１０４のインク受取り端部１０６の開口部にインクを導く。代替的に、ポンピングチャンバ１０４のための各開口部１０７は、共有された連続的なインクチャネルよりもむしろ、個別のインクチャネルによってインク供給源に接続され得る。
【００２６】
上記インクチャネル１２８は、流体的にインク供給源と連絡している。上記インク供給源は、上記インク経路が、例えば、上記印字ヘッド本体１０２の側面を通るインク経路と比較すると、上記インク供給源から、印字ヘッド本体１０２の裏面１２６からのポンピングチャンバのインク受取り端部１０６の開口部へ向けられるように配置され得る。本構成は、上記ポンピングチャンバ１０４およびノズル１１２の準備を促進する。一つの実施において、上記インクは、毛管現象によってポンピングチャンバ１０４に移動し、上記ポンピングチャンバ１０４は、上記ポンピングチャンバ１０４を充たすためにインク受取り端部１０６の開口部からインクを移動させるように加圧される必要はない。
【００２７】
必要に応じて、ヒータ１２７は、上記印字ヘッド本体１０２の裏面１２６上、または裏面１２６内に配置され得る。上記ヒータ１２７は、上記印字ヘッド本体１０２を温め得、それによって、上記ポンピングチャンバ１０４内のインクを温める。一実施形態において、図５Ａおよび図５Ｂに図示されるように、伝導物質、例えば、ニクロムは、上記印字ヘッド本体１０２の裏面１２６にスパッタされ得、示された縦長領域などの望ましいパターンにフォトリソグラフィーでエッチングされ得る。電圧が、電気的接触１２９によって伝導物質に付加されることにより、上記伝導物質の温度を制御し、従って、上記ヒータ１２７から放出された熱を制御し得る。別の実施形態において、上記伝導物質は、蛇行した領域にエッチングされ得、必要に応じて、上記蛇行した領域における回転の周波数は、印字ヘッド本体１０２の端部に向けて増加され得、一般に端部で生じる熱損失の増加を補償する。
【００２８】
図６は、上記印字ヘッド本体１０２とともに組み立てられたフレキシブル回路１３０を示す。上記フレキシブル回路１３０は、上記印字ヘッド本体１０２のノズル面１２４の回りを包む。上記フレキシブル回路１３０の１つ、または両方のウィング１３４上に含まれる集積回路１３２は、上記対応する集積回路１３２から、上記印字ヘッド本体１０２のノズル面１２４と接触するフレキシブル回路１３０の内面まで広がる出力リード（図示されず）と接続する。上記出力リードは、電気的に上記圧電層１１６上の駆動接触１２２に接続する。駆動信号は、それにより、上記圧電物質を駆動し、選択的に上記ノズル１１２を作動させるように、上記出力リードによって集積回路１３２から駆動接触１２２に送られ得る。
【００２９】
上記集積回路１３２は、上記ウィング１３４によって外部電源に接続され、外部電源は、上記フレキシブル回路１３０を介して上記集積回路１３２と電気的に接続する入力リード（図示されず）を介して駆動信号を供給する。例えば、上記外部電源は、上記印字ヘッド本体を統合する印刷デバイスに含まれるプロセッサであり得る。一実施形態において、５つの集積回路１３２があり、各集積回路１３２は、３００のノズル１１２に対応する３００の駆動接触すべてのために６０の駆動接触１２２に信号を送る。多かれ少なかれ、集積回路１３２は使用され得る。代替的に、比較的に少ないノズルを含む印字ヘッドモジュールに対しては、回路網は、上記フレキシブル回路１３０を介して直接的に提供され得、上記集積回路１３２のすべて、または幾つかは、排除され得る。
【００３０】
一つの実施において、上記フレキシブル回路１３０は、付加的に上記印字ヘッド本体１０２の少なくとも１つの端部を含むタブ１３６を含む。上記タブ１３６は、上記電気的接触１２９と電気的に接続して、ヒータ１２７の温度を制御する。
【００３１】
図７Ａ〜図７Ｄは、上記印字ヘッド本体１０２に取り付けられたフレキシブル回路１３０内に配置されたインク供給アセンブリ１４０を含む印字ヘッドモジュール１５０を示す。図７Ａを参照すると、上記ノズル面１２４からの表示が示される。上記フレキシブル回路１３０は、上記印字ヘッド本体１０２のノズル面１２４の回りを包むが、上記ノズルプレート１１０およびその中に形成されたノズル１１２を露出するように開口部１３８を含む。代替的に、上記フレキシブル回路１３０は、上記印字ヘッド本体１０２のノズル面１２４の１つの側面の回りを包む第一の部分と上記印字ヘッド本体１０２のノズル面１２４の他の側面の回りを包む第二の部分とから形成され得、第一の部分と第二の部分は、ノズル面１２４上では出会わない。それゆえに、上記ノズルプレート１１０上に形成されたノズル１１２は、上記フレキシブル回路１３０の第一の部分と第二の部分との間に露出される。図７Ｂは、上記裏面１２６からの表示を示す。示されるインク供給アセンブリ１４０の実施形態においては、遠隔のインク源からインクを受け取ることができる２つのインク導入口１４２ａおよび１４２ｂがある。代替的に、１つのインク導入口は、インク導入口、例えば、１４２ａ、として使用されるが、他方１４２ｂは、インクが上記印字ヘッドモジュール１５０を介して再循環する場合には、インク導出口として使用され得る。
【００３２】
図７Ｃは、図７Ｂにおいて示されるラインＣ−Ｃに沿って捉えられる印字ヘッドモジュール１５０の断面図を示す。示されるインク供給アセンブリ１４０の実施形態は、インクを受け取るためのタンク１４４を含む。上記タンク１１４は、インク供給アセンブリのハウジング１４３を上記印字ヘッド本体１０２の裏面１２６に接触させることによって形成される。上記インクが、上記印字ヘッド本体１０２に向けられる前に、インクから汚染物を濾過するために，フィルタ１４６が上記タンク１４４に含まれ得る。上記インクは、上記タンクから上記印字ヘッド本体１０２の裏面１２６に形成されたインクチャネル１２８に流れる。
【００３３】
図７Ｄは、図７Ｂにおいて示されるラインＤ−Ｄに沿って捉えられる印字ヘッドモジュール１５０の横断面図を示す。示されるインク供給アセンブリ１４０の実施形態は、タンク１４４と流体的に連絡している第一のインク導入口１４２ａおよび第二のインク導入口１４２ｂを含む。上記タンク１４４は、フィルタ１４６によって分離される上部チャンバおよび下部チャンバを含む。インクは、サポートポスト１４７を通って自由に流れ得る。上記印字ヘッドモジュール１５０を介してインクを再循環させる場合には、次いで、上記インク導入口１４２ａ、１４２ｂのうちの１つがインク導入口として作動し得、他方は、インク導出口として作動し得、上記サポートポスト１４７は、上記上部チャンバの２つの半分の間の流れを妨害するように構成され得る。
（製造の方法）
上記ベース基板１０１および上記ノズルプレート１１０におけるエッチング流路特徴を含む印字ヘッドモジュール１５０が、以下に記載されるプロセスにしたがって製造され得る。上記圧電層１１６、ベース基板１０１およびノズルプレート１１０は、上記印字ヘッド本体１０２を形成するようにともに結合される。次いで、フレキシブル回路は、上記印字ヘッド本体１０２に取り付けられる。図９は、図３Ｂ、図３Ｃおよび図８Ａ〜図８Ｑを参照して以下に記載される印字ヘッドモジュール１５０を製造するためのプロセス４００を示すフローチャートである。
【００３４】
図８Ａを参照すると、上記ベース基板１０１は、シリコン基板２００から形成される。上記シリコン基板２００は、前面２１０および裏面２１５を有し、一実施形態においては、約６００ミクロンの全厚を有する。上記基板２００の前面２１０および裏面２１５上に各々約１ミクロン厚である熱酸化層２０３および２０８がある。上記シリコン基板２００は、有機物を除去するために硫酸／過酸化水素のバスでピラニア洗浄される。上記基板は、前面２１０および裏面２１５に平行である平面を有する単結晶シリコンのシリコン層であり得る。
【００３５】
上記シリコン基板２００は、マスクを形成するようにパターン化されたフォトレジストを介してエッチングすることによって上記ポンピングチャンバ１０４およびインピーダンス特徴１０５を形成するように処理される。上記シリコン基板２００を上記フォトレジストのために準備するためには、上記基板２００は、上記熱酸化層２０３を上記フォトレジストとして準備するためにヘキサメチルディシラザン（ｈｅｘａｍｅｔｈｙｌｄｉｓｌａｚａｎｅ）（ＨＭＤＳ）の蒸気の中に置かれる（ステップ４０２）。図８Ｂを参照すると、ポジティブフォトレジスト２２５（Ｃｌａｒｉａｎｔ ＡＺ３００Ｔ）は、上記基板２００の前面２１０に作られる。上記フォトレジスト２２５は、穏やかに焼かれ、クロムマスクを介してＫａｒｌ Ｓｕｓｓで露光され、上記ポンピングチャンバ１０４および上記インピーダンス特徴１０５の位置を定義するマスクを形成するように現像される。
【００３６】
図８Ｃを参照すると、上記シリコン基板２００の前面は、上記熱酸化層２０３の露光部分を除去するために誘導的に結合されたプラズマ反応性イオンエッチング（ＩＣＰ ＲＩＥ）によってプラズマエッチングされ、上記シリコン基板２００は、エッチングされない。次に、上記シリコン基板２００は、図８Ｄに描写されるように、上記ポンピングチャンバ１０４およびインピーダンス特徴１０５を形成するために、ボッシュ法のディープ反応性イオンエッチング（ＤＲＩＥ）技術を使用して、エッチングされる（ステップ４０４）。
【００３７】
図８Ｅを参照すると、フォトレジスト層２３９は、上記シリコン基板２００の裏面２１５に作られ、上記インクチャネル１２８の位置を定義するためにパターン化される。上記熱酸化層２０８は、ＩＣＰ ＲＩＥによって除去され、次いで、上記シリコン基板は、ＫＯＨによる異方性エッチングを使用してエッチングされる（ステップ４０６）。図８Ｆを参照すると、上記フォトレジスト層２３９、前面酸化物２０３および裏面酸化物２０８が、上記基板２００から剥離され、上記基板２００は、ピラニア洗浄され、そして洗浄されたＲＣＡであり、上記ベース基板１０１を完成する（ステップ４０８）。必要に応じて、一または複数のヒータ１２７が、例えば、上記シリコン基板２００の裏面２１５にニクロムをスパッタリングし、ヒータ１２７をパターン化するためにフォトリソグラフィーでエッチングすることによって、上記ベース基板１０１の裏面１２６上に形成され得る。
【００３８】
図８Ｇを参照すると、上記ノズルプレート１１０は、絶縁体上シリコン基板３００（ＳＯＩ ３００）から形成される（ステップ４１０）。上記ＳＯＩ３００は、上記ノズルシリコン層プレート１１０、埋込酸化層３０２およびハンドル層３０６を含む。上記ＳＯＩ３００を上記ベース基板１０１に結合させる前に、先細り状ウォール１３４および減じられた厚さの領域１１４は、ＫＯＨをもって上記基板３００に異方的にエッチングすることによって形成される。一実施形態において、上記ノズルプレート１１０は、約１０ミクロン厚であり得る。上記ノズル１１２に対するアパーチャは、上記ノズルプレート１１０への途中部分、例えば、５ミクロンまでだけエッチングされ、上記埋込酸化層３０２に及ばない。
【００３９】
図８Ｈを参照すると、上記ＳＯＩ３００および上記ベース基板１０１が配列され、融着を生成するためにアニーリングすることによって相互に結合される（ステップ４１２）。ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）接着促進剤の層を含む他の結合技術が、使用され得る。図８Ｉを参照すると、上記ハンドル層３０６は、接地かつエッチングされ、上記埋込酸化層３０２は、上記ノズルプレート１１０から剥離される（ステップ４１４）。フォトレジスト２３７は、上記ノズルプレート１１０に付加され、上記ノズル１１２の位置を定義するためにパターン化される。上記ノズルプレート１１０は、図８Ｊに図示されるように、上記ノズル開口部を形成するためにエッチング（例えば、ＤＲＩＥ）される（ステップ４１６）。上記フォトレジスト２３７は、剥離され、上記ベース基板１０１およびノズルプレート１１０のアセンブリは、すべてのポリマーまたは有機物を除去するために１１００℃で約４時間焼かれる。
【００４０】
図８Ｋを参照すると、接地電極層１１７は、上記ノズル１１２を露出するための切抜領域を有するノズルプレート１１０上に堆積される。一つの実施において、上記接地電極層１１７は、ノズル１１２を含む領域をマスクし（例えば、テープなどの物理的なバリアを設置して）、伝導物質、例えば、金をノズルプレート１１０の露出エリア上に堆積させることによって形成され得る。上記マスクは、上記ノズル１１２を露出するためにノズル１１２を含む領域から除去され得る。
【００４１】
図８Ｌを参照すると、上記圧電層１１６は、約１ミリ厚である予め焼かれた圧電物質のブロックから形成される（ステップ４１８）。上記ブロックは、平らで一様な結晶表面を生成するために約６５ミクロンまで接地され、この切抜によって引き起された表面の損傷を除去するためにフッ化ホウ酸（ＨＢＦ４）の１％溶液で洗浄される。上記圧電層１１６は、ＢＣＢ接着促進剤の層を使用して犠牲用シリコン基板５０２に結合され、約４０時間硬化させられる。
【００４２】
上記圧電層１１６の露出表面は、例えば、図８Ｌに描写されるように、チタン−タングステン５１２の層でメタライズされる（ステップ４２０）。上記金属層５１２は、上述のように、上記ノズルプレート１１０上に形成された金属接地電極層１１７と結合しかつ電気的に接続する。ＢＣＢ接着促進剤の層５１４は、上記ノズルプレート１１０と結合するための圧電層１１６を準備するために、金属層５１２の上部に層化され得る。
【００４３】
上記圧電層１１６を上記ノズルプレート１１０と結合する前に、上記圧電物質は、多数のアチュエータ部分を生成するために区分される（ステップ４２０）。図８Ｍは、上記圧電層１１６が上記多数のアチュエータ部分を生成するために区分された後における、上記圧電層１１６およびシリコン基板５０２の部分の上部の表示を示す。各アチュエータ部分は、上記ベース基板１０１の個別のポンピングチャンバ１０４に対応する。図８Ｌの横断面図に示される圧電層の約半分の幅と比較して、圧電層１１６の全幅は、図８Ｍに示されることに注意を要する。上記アチュエータ部分を形成するために、上記ノズルプレート１１２に形成されたノズル１１２に対応する領域上の絶縁エリア１４８を形成し、上記チャネル５０３を形成するように圧電物質に切込みがなされる。上記圧電層１１６は、上記犠牲用シリコン基板５０２に達するまでエッチングされないが、約１０ミクロン手前で止まる。
【００４４】
図８Ｎを参照すると、上記圧電層１１６ならびに印字ヘッド本体１０２およびノズルプレート１１０（その上に接地電極層１１７を有する）のアセンブリは、上記絶縁切抜１４８が上記ノズル１１２上にあり、上記チャネル切抜５０３が隣接するポンピングチャンバ１０４を分離するウォール上にあるように、配列され、寄せ集められる。上記圧電層１１６およびアセンブリは、例えば、上記印字ヘッド本体１０２を形成するために、ＥＶボンダ（ステップ４２２）において、ともに結合される。上記印字ヘッド本体１０２は、上記ＢＣＢ層５１４を重合するために２００℃で４０時間水晶オーブンに置かれる。
【００４５】
図８Ｏは、紙面に垂直な平面に沿ったラインＤ−Ｄに沿って捉えられる図８Ｎに示されるアセンブリの断面図を示す。上記圧電層１１６に切り込まれたチャネル５０３は、上記印字ヘッド本体１０２に形成されたポンピングチャンバ１０４を分離するウォールと整列される。上記接地電極層１１７は、上記ＢＣＢ層５１４を介して上記圧電層１１６に形成された上記金属層５１４と電気的に接続し得る。本図示において、上記圧電層１１６と上記犠牲用シリコン基板５０２との間のＢＣＢの接着層が示される。
【００４６】
図８Ｐを参照すると、上記シリコンハンドル層５０２および上記圧電層１１６の一部は切抜によって除去される（ステップ４２４）。上記圧電層１１６は、もう一度、切抜され、フッ化ホウ酸で洗浄される。上記圧電層１１６は、処理が完了したときに、約１５ミクロンであり得る。金属層１１８は、金属、例えば、チタニウム−タングステンおよび／または金のスパッタリング層によって上記圧電層１１６の露出された表面に堆積される。次いで、上記金属層１１８は、上記駆動接触１２２および駆動電極１２０を形成するためにフォトリソグラフィーでエッチングされる。
【００４７】
図８Ｑは、上記金属層１１８が上記駆動電極１２０および駆動接触１２２を形成するためにエッチングされた後に、紙面に垂直な平面に沿ったラインＥ−Ｅに沿って捉えられる図８Ｐに示されるアセンブリの断面図を示す。上記圧電層１１６は、金属接地電極層１１７と電気的に接続される上記金属層５１２、例えば、チタニウム−タングステンと、上記駆動接触１２２および駆動電極１２０を形成する金属層、例えば、金との間にサンドウィッチされる。上記接地電極層１１７および上記駆動電極１２０に異なる電圧を付加することによって、ポンピングチャンバ１０４上の圧電層１１６の領域は作動され得る。すなわち、上記電圧差が上記圧電層１１６を曲させ得、それによって、上記ポンピングチャンバ１０４のインクに加圧する。
【００４８】
一般に、シリコンおよびシリコン酸化層は、市販された装置をもって従来のプラズマエッチングすることによって選択的にエッチングされ得る。垂直側面ウォールに対するシリコンエッチングの特徴のために、ＳＦ６およびＣ４Ｆ８を用いてエッチングすることが、１１秒サイクルでポリマーを堆積することと入れ替わる上記ボッシュ法が使用され得る。上記フォトレジストは、市販されるポジティブＵＶフォトレジストシステムであり得る。上記プロセスは、上記エッチングの選択性を改良し、上記フォトレジストの有効寿命を延長するために−２０℃で行われ得る。
【００４９】
図１０を参照すると、上記印字ヘッドモジュールは、以下のステップにしたがって組み立てられる。上記印字ヘッド本体１０２、すなわち、上記ベース基板１０１、ノズルプレート１１０および圧電層１１６は、上記フレキシブル回路１３０に接続され得る（ステップ６０２）。電気的テストは、信号が上記フレキシブル回路１３０から上記印字ヘッド本体１０２に送られることを保証するために実行され得る（ステップ６０４）。上記インク供給アセンブリ１４０は、上記印字ヘッドモジュール１５０を完成させるために取り付けられた（ステップ６０６）フレキシブル回路１３０をもって、上記印字ヘッド本体１０２に接続される。加圧および漏液テストは、インクが漏液なしに上記印字ヘッドモジュール１５０を通して移動することを保証するために実行され得る（ステップ６０８）。印刷テストは、要求されるように、上記印字ヘッドモジュール１５０がインクを印字することを確実にするために実行され得る（ステップ６１０）。
【００５０】
図１１を参照すると、別の実施形態において、印字ヘッドモジュール５１８は、上記ノズル面および圧電層１１６上に形成されたシリコンキャップ５２０を含み得る。上記シリコンキャップ５２０は、上記ポンピングチャンバ１０４および圧電層１１６上に形成された比較的に薄いシリコン膜より厚く、かつより頑丈であり、保護カバーを提供する。図１１は、図８Ｐに示される表示と類似する、印字ヘッドモジュール５１８の部分の横断側面表示を示す。ビア（スルーホール）５２２は、シリコンキャップ５２０を介して上記駆動接触１２２まで形成される。上記ビアは、上記駆動接触１２２とシリコンキャップ５２０の外側に接続され得るフレキシブル回路との間の電気的接続を提供するために伝導物質でコーティングされて、上記駆動接触１２２に信号を供給する。リセス５２４は、上記駆動接触１２２および駆動電極１２０によって作動される場合には、上記圧電層１１６が曲がる余地を提供するために上記シリコンキャップ５２０に形成され得る。必要に応じて、ヒータ５２４、例えば、ニクロムヒータは、上記リセス５２４内に含まれ得、上記モジュールに含まれる別のヒータに追加したもの、またはその代わりのものになり得る。上記ノズルの形状は、上記シリコンキャップ５２０を通る通路５２８の形状によって決定され得る。一つの実施において、上記ノズルは、上記シリコンキャップ５２０に形成され得、この場合に、上記通路５２８は、上記ノズルの内部の幅と一致するようにより広くなる。上記シリコンキャップ５２０は、上述されたものを含むエッチング技術を使用して形成され得、上記印字ヘッドモジュール５１８のノズル表面に接着され得る。
【００５１】
上述のように、インクは、印刷液の実施例の１つにすぎない。上記印刷液としてインクに言及することは、例示目的だけのためであり、形容詞「インクの」をもって上述された印字ヘッドモジュール内のコンポーネントに言及することもまた例示的であることが理解されるべきである。すなわち、「インクチャネル」または「インク供給源アセンブリ」としてチャネルまたは供給源アセンブリに言及することは、例示目的のためであり、「印刷液チャネル」または「印刷液供給源アセンブリ」などのより一般的な言及は、使用され得る。さらに、本明細書および請求の範囲中の「前面」および「裏面」、ならびに「上面」および「底面」などの用語の使用は、上記印字ヘッドモジュールの種々のコンポーネントと本明細書中に記載される他のエレメントを区別するための例示的目的のためだけのものである。「前面」および「裏面」、ならびに「上面」および「底面」の使用は、上記印字ヘッドモジュールの特定の指向を暗示しない。
【００５２】
ほんのわずかの実施形態だけが上に詳細に記載されたが、他の変更は可能である。他の実施形態は、特許請求の範囲の範囲内であり得る。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】図１は、印字ヘッド本体の一部を示す。
【図２】図２は、上記印字ヘッド本体の上部のノズルプレートの一部の破断図を用いて、図１の印字ヘッド本体の一部の破断図を示す。
【図３Ａ】図３Ａは、図２に示される印字ヘッド本体およびノズルプレートの一部の上部にある電気コネクタを有する圧電層の一部を含む印字ヘッドアセンブリの一部を示す。
【図３Ｂ】図３Ｂは、ラインＡ−Ａに沿って捉えられた図３Ａの印字ヘッドアセンブリの断面図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、ラインＢ−Ｂに沿って捉えられた図３Ａの印字ヘッドアセンブリの断面図である。
【図４】図４の印字ヘッドアセンブリのノズル面を示す。
【図５Ａ】図５Ａは、図３Ａの印字ヘッドアセンブリの裏面を示す。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図５Ａに示される裏面の拡大部分を示す。
【図６】図６は、図３Ａの印字ヘッドアセンブリに取り付けられたフレキシブル回路を示す。
【図７Ａ】図７Ａは、図３Ａの印刷液供給アセンブリ、フレキシブル回路および印字ヘッドアセンブリを含む印字ヘッドモジュールの斜視図を示す。
【図７Ｂ】図７Ｂは、図３Ａの印刷液供給アセンブリ、フレキシブル回路および印字ヘッドアセンブリを含む印字ヘッドモジュールの斜視図を示す。
【図７Ｃ】図７Ｃは、Ｃ−Ｃラインに沿って捉えられた図７Ｂの印字ヘッドモジュール斜視図、断面図を示す。
【図７Ｄ】図７Ｄは、Ｄ−Ｄラインに沿って捉えられた図７Ｂの印字ヘッドモジュール斜視図、断面図を示す。
【図８Ａ】図８Ａは、印字ヘッド本体を製造するためのプロセスを示す。
【図８Ｂ】図８Ｂは、印字ヘッド本体を製造するためのプロセスを示す。
【図８Ｃ】図８Ｃは、印字ヘッド本体を製造するためのプロセスを示す。
【図８Ｄ】図８Ｄは、印字ヘッド本体を製造するためのプロセスを示す。
【図８Ｅ】図８Ｅは、印字ヘッド本体を製造するためのプロセスを示す。
【図８Ｆ】図８Ｆは、印字ヘッド本体を製造するためのプロセスを示す。
【図８Ｇ】図８Ｇは、印字ヘッド本体を製造するためのプロセスを示す。
【図８Ｈ】図８Ｈは、印字ヘッド本体を製造するためのプロセスを示す。
【図８Ｉ】図８Ｉは、印字ヘッド本体を製造するためのプロセスを示す。
【図８Ｊ】図８Ｊは、印字ヘッド本体を製造するためのプロセスを示す。
【図８Ｋ】図８Ｋは、印字ヘッド本体を製造するためのプロセスを示す。
【図８Ｌ】図８Ｌは、印字ヘッド本体を製造するためのプロセスを示す。
【図８Ｍ】図８Ｍは、印字ヘッド本体を製造するためのプロセスを示す。
【図８Ｎ】図８Ｎは、印字ヘッド本体を製造するためのプロセスを示す。
【図８Ｏ】図８Ｏは、印字ヘッド本体を製造するためのプロセスを示す。
【図８Ｐ】図８Ｐは、印字ヘッド本体を製造するためのプロセスを示す。
【図８Ｑ】図８Ｑは、印字ヘッド本体を製造するためのプロセスを示す。
【図９】図９は、図８Ａ〜図８Ｑに示されるプロセスのステップを示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、印字ヘッドモジュールを組み立てるためのプロセスを示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、キャップを含む印字ヘッドモジュール一部の断面側面図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印字ヘッドモジュールであって、
１つ以上のポンピングチャンバを含む印字ヘッド本体であって、
各ポンピングチャンバが印刷液供給源から印刷液を受け取るように構成された受取り端部と、該ポンピングチャンバから該印刷液を噴射する噴射端部とを含む、印字ヘッド本体と、
ノズルプレートであって、該ノズルプレートは、該ノズルプレートを貫通して形成された１つ以上のノズルを含み、ノズルが各ポンピングチャンバと流体的に連絡しており、該ノズルからの噴射のための該ポンピングチャンバの噴射端部から印刷液を受け取る、ノズルプレートと、
該ノズルプレートと接続された１つ以上の圧電アチュエータであって、該圧電アチュエータが、各ポンピングチャンバ上に配置され、該ポンピングチャンバを歪めて加圧することにより、該ポンピングチャンバの噴射端部と流体的に連絡している対応するノズルから印刷液を噴射させるように構成された圧電物質を含む圧電アチュエータと
を含む、印字ヘッドモジュール。
【請求項２】
印刷液供給源アセンブリであって、該印刷液供給源アセンブリは、前記ポンピングチャンバの受取り端部と流体的に連絡しているタンクを含む、印刷液供給源アセンブリをさらに含み、該印刷液供給源アセンブリは、
前記印字ヘッド本体が、前記ノズルプレートと接続するノズル面と実質的に平行である裏面を含み、
該印刷液供給源アセンブリが、該印字ヘッド本体の裏面に接続され、
該ポンピングチャンバの受取り端部が、該タンクと流体的に連絡している該印字ヘッド本体の裏面上の開口部を含む、請求項１に記載の印字ヘッドモジュール。
【請求項３】
前記印字ヘッドモジュールは、複数のポンピングチャンバを含み、該印字ヘッドモジュールは、
前記印字ヘッド本体の裏面に形成された少なくとも１つの印刷液チャネルであって、該印刷液チャネルは、該少なくとも１つの印刷液チャネルが、複数のポンピングチャンバの開口部および前記タンクと流体的に連絡しており、印刷液が該タンクから該少なくとも１つの印刷液チャネルに入り、該複数のポンピングチャンバの開口部へと向けられる印刷液チャネル
をさらに含む、請求項２に記載の印字ヘッドモジュール。
【請求項４】
前記少なくとも１つの印刷液チャネルが、前記複数のポンピングチャンバの前記開口部に傾けられた少なくとも２つの側面を含む、請求項３に記載の印字ヘッドモジュール。
【請求項５】
ノズル面および該ノズル側面と実質的に平行かつ反対に存在する裏面を有する印字ヘッドモジュールを含む印字ヘッドシステムであって、該印字ヘッドモジュールは、
１つ以上のポンピングチャンバを含む印字ヘッド本体であって、各ポンピングチャンバが、印刷液供給源から印刷液を受け取るように構成された受取り端部と、該ポンピングチャンバから該印刷液を噴射すさせるための噴射端部とを含む、印字ヘッド本体と、
ノズルプレートを貫通して形成された１つ以上のノズルを含む該ノズルプレートであって、該ノズルが、各ポンピングチャンバと流体的に連絡しており、該ノズルからの噴射のための該ポンピングチャンバの噴射端部から印刷液を受け取る、ノズルプレートと、
該ノズルプレートと接続された１つ以上の圧電アチュエータであって、１つの圧電アチュエータが各ポンピングチャンバ上に配置され、該ポンピングチャンバを歪めて加圧することにより、該ポンピングチャンバの噴射端部と流体的に連絡している対応するノズルから印刷液を噴射させるように構成された圧電物質を含む圧電アチュエータと、
該１つ以上の対応するノズルを噴射させる該印字ヘッドモジュールの該ノズル面と接続され、該１つ以上のポンピングチャンバを選択的に加圧するように該１つ以上の圧電アチュエータに信号を供給して該１つ以上の圧電アチュエータと電気的に結合されたフレキシブル回路と
を含む、印字ヘッドシステム。
【請求項６】
印字ヘッドモジュールとキャップとを包含する印字ヘッドシステムであって、
該印字ヘッドモジュールは、１つ以上のポンピングチャンバを含む印字ヘッド本体であって、各ポンピングチャンバが印刷液供給源から印刷液を受け取るように構成された受取り端部と、該ポンピングチャンバから該印刷液を噴射させるための噴射端部を含む、印字ヘッド本体と、
ノズルプレートであって、該ノズルプレートは、該ノズルプレートを貫通して形成された１つ以上のノズルを含み、該ノズルが各ポンピングチャンバと流体的に連絡しており、該ノズルから噴射のための該ポンピングチャンバの噴射端部から印刷液を受け取る、ノズルプレートと、
該ノズルプレートに接続された１つ以上の圧電アチュエータであって、該圧電アチュエータは、１つの圧電アチュエータが各ポンピングチャンバ上に配置され、該ポンピングチャンバを歪めて加圧することにより、該ポンピングチャンバの噴射端部と流体的に連絡している対応するノズルから印刷液を噴射させるように構成された圧電物質を含む、圧電アチュエータとを含み、
該キャップは、該ノズルプレートに取り付けられ、該ノズルプレートを貫通して形成された該１つ以上のノズルに接続する１つ以上のアパーチャを含み、該キャップは、該キャップが、作動したときに、該１つ以上の圧電アチュエータに含まれる圧電物質が歪むのに十分な間隙を提供しながら、該１つ以上の圧電アチュエータをカバーするように構成されている、印字ヘッドシステム。
【請求項７】
印字ヘッドシステムは、前記キャップは、該キャップの外面と前記１つ以上の圧電アチュエータとを結合させる電気的伝導層でコーティングされた１つ以上のビアをさらに含み、前記印字ヘッドシステムは、
前記印字ヘッドモジュールのキャップの外面と接続され、前記１つ以上のポンピングチャンバを選択的に加圧するように該１つ以上の圧電アチュエータに信号を供給して、前記１つ以上の対応するノズルを噴射させるように、該１つ以上のビアによって該１つ以上の圧電アチュエータに電気的に結合されたフレキシブル回路
を含む、請求項６に記載の印字ヘッドシステム。
【請求項８】
前記印字ヘッドモジュールは、印刷液供給源アセンブリをさらに含み、該印刷液供給源アセンブリは、前記ポンピングチャンバの受取り端部と流体的に連絡しているタンクを含み、
前記印字ヘッド本体が、前記ノズルプレートと接続するノズル面と実質的に平行である裏面を含み、
該印刷液供給源アセンブリが、該印字ヘッド本体の該裏面と接続され、
該ポンピングチャンバの受取り端部が、該タンクと流体的に連絡している該印字ヘッド本体の裏面上の開口部を含む、請求項６に記載の印字ヘッドシステム。
【請求項９】
前記印字ヘッドモジュールが複数のポンピングチャンバを含み、該印字ヘッドモジュールは、
前記印字ヘッド本体の裏面に形成された少なくとも１つの印刷液チャネルであって、該印刷液チャネルは、複数のポンピングチャンバの開口部および前記タンクと流体的に連絡しており、印刷液が該タンクから該少なくとも１つの印刷液チャネルに入り、該複数のポンピングチャンバの開口部に向けられる、印刷液チャネル
をさらに含む、請求項８に記載の印字ヘッドシステム。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの印刷液チャネルが、前記複数のポンピングチャンバの開口部に傾けられた少なくとも２つの側面を含む、請求項９に記載の印字ヘッドシステム。
【請求項１】
印字ヘッドモジュールであって、
１つ以上のポンピングチャンバを含む印字ヘッド本体であって、
各ポンピングチャンバが印刷液供給源から印刷液を受け取るように構成された受取り端部と、該ポンピングチャンバから該印刷液を噴射する噴射端部とを含む、印字ヘッド本体と、
ノズルプレートであって、該ノズルプレートは、該ノズルプレートを貫通して形成された１つ以上のノズルを含み、ノズルが各ポンピングチャンバと流体的に連絡しており、該ノズルからの噴射のための該ポンピングチャンバの噴射端部から印刷液を受け取る、ノズルプレートと、
該ノズルプレートと接続された１つ以上の圧電アチュエータであって、該圧電アチュエータが、各ポンピングチャンバ上に配置され、該ポンピングチャンバを歪めて加圧することにより、該ポンピングチャンバの噴射端部と流体的に連絡している対応するノズルから印刷液を噴射させるように構成された圧電物質を含む圧電アチュエータと
を含む、印字ヘッドモジュール。
【請求項２】
印刷液供給源アセンブリであって、該印刷液供給源アセンブリは、前記ポンピングチャンバの受取り端部と流体的に連絡しているタンクを含む、印刷液供給源アセンブリをさらに含み、該印刷液供給源アセンブリは、
前記印字ヘッド本体が、前記ノズルプレートと接続するノズル面と実質的に平行である裏面を含み、
該印刷液供給源アセンブリが、該印字ヘッド本体の裏面に接続され、
該ポンピングチャンバの受取り端部が、該タンクと流体的に連絡している該印字ヘッド本体の裏面上の開口部を含む、請求項１に記載の印字ヘッドモジュール。
【請求項３】
前記印字ヘッドモジュールは、複数のポンピングチャンバを含み、該印字ヘッドモジュールは、
前記印字ヘッド本体の裏面に形成された少なくとも１つの印刷液チャネルであって、該印刷液チャネルは、該少なくとも１つの印刷液チャネルが、複数のポンピングチャンバの開口部および前記タンクと流体的に連絡しており、印刷液が該タンクから該少なくとも１つの印刷液チャネルに入り、該複数のポンピングチャンバの開口部へと向けられる印刷液チャネル
をさらに含む、請求項２に記載の印字ヘッドモジュール。
【請求項４】
前記少なくとも１つの印刷液チャネルが、前記複数のポンピングチャンバの前記開口部に傾けられた少なくとも２つの側面を含む、請求項３に記載の印字ヘッドモジュール。
【請求項５】
ノズル面および該ノズル側面と実質的に平行かつ反対に存在する裏面を有する印字ヘッドモジュールを含む印字ヘッドシステムであって、該印字ヘッドモジュールは、
１つ以上のポンピングチャンバを含む印字ヘッド本体であって、各ポンピングチャンバが、印刷液供給源から印刷液を受け取るように構成された受取り端部と、該ポンピングチャンバから該印刷液を噴射すさせるための噴射端部とを含む、印字ヘッド本体と、
ノズルプレートを貫通して形成された１つ以上のノズルを含む該ノズルプレートであって、該ノズルが、各ポンピングチャンバと流体的に連絡しており、該ノズルからの噴射のための該ポンピングチャンバの噴射端部から印刷液を受け取る、ノズルプレートと、
該ノズルプレートと接続された１つ以上の圧電アチュエータであって、１つの圧電アチュエータが各ポンピングチャンバ上に配置され、該ポンピングチャンバを歪めて加圧することにより、該ポンピングチャンバの噴射端部と流体的に連絡している対応するノズルから印刷液を噴射させるように構成された圧電物質を含む圧電アチュエータと、
該１つ以上の対応するノズルを噴射させる該印字ヘッドモジュールの該ノズル面と接続され、該１つ以上のポンピングチャンバを選択的に加圧するように該１つ以上の圧電アチュエータに信号を供給して該１つ以上の圧電アチュエータと電気的に結合されたフレキシブル回路と
を含む、印字ヘッドシステム。
【請求項６】
印字ヘッドモジュールとキャップとを包含する印字ヘッドシステムであって、
該印字ヘッドモジュールは、１つ以上のポンピングチャンバを含む印字ヘッド本体であって、各ポンピングチャンバが印刷液供給源から印刷液を受け取るように構成された受取り端部と、該ポンピングチャンバから該印刷液を噴射させるための噴射端部を含む、印字ヘッド本体と、
ノズルプレートであって、該ノズルプレートは、該ノズルプレートを貫通して形成された１つ以上のノズルを含み、該ノズルが各ポンピングチャンバと流体的に連絡しており、該ノズルから噴射のための該ポンピングチャンバの噴射端部から印刷液を受け取る、ノズルプレートと、
該ノズルプレートに接続された１つ以上の圧電アチュエータであって、該圧電アチュエータは、１つの圧電アチュエータが各ポンピングチャンバ上に配置され、該ポンピングチャンバを歪めて加圧することにより、該ポンピングチャンバの噴射端部と流体的に連絡している対応するノズルから印刷液を噴射させるように構成された圧電物質を含む、圧電アチュエータとを含み、
該キャップは、該ノズルプレートに取り付けられ、該ノズルプレートを貫通して形成された該１つ以上のノズルに接続する１つ以上のアパーチャを含み、該キャップは、該キャップが、作動したときに、該１つ以上の圧電アチュエータに含まれる圧電物質が歪むのに十分な間隙を提供しながら、該１つ以上の圧電アチュエータをカバーするように構成されている、印字ヘッドシステム。
【請求項７】
印字ヘッドシステムは、前記キャップは、該キャップの外面と前記１つ以上の圧電アチュエータとを結合させる電気的伝導層でコーティングされた１つ以上のビアをさらに含み、前記印字ヘッドシステムは、
前記印字ヘッドモジュールのキャップの外面と接続され、前記１つ以上のポンピングチャンバを選択的に加圧するように該１つ以上の圧電アチュエータに信号を供給して、前記１つ以上の対応するノズルを噴射させるように、該１つ以上のビアによって該１つ以上の圧電アチュエータに電気的に結合されたフレキシブル回路
を含む、請求項６に記載の印字ヘッドシステム。
【請求項８】
前記印字ヘッドモジュールは、印刷液供給源アセンブリをさらに含み、該印刷液供給源アセンブリは、前記ポンピングチャンバの受取り端部と流体的に連絡しているタンクを含み、
前記印字ヘッド本体が、前記ノズルプレートと接続するノズル面と実質的に平行である裏面を含み、
該印刷液供給源アセンブリが、該印字ヘッド本体の該裏面と接続され、
該ポンピングチャンバの受取り端部が、該タンクと流体的に連絡している該印字ヘッド本体の裏面上の開口部を含む、請求項６に記載の印字ヘッドシステム。
【請求項９】
前記印字ヘッドモジュールが複数のポンピングチャンバを含み、該印字ヘッドモジュールは、
前記印字ヘッド本体の裏面に形成された少なくとも１つの印刷液チャネルであって、該印刷液チャネルは、複数のポンピングチャンバの開口部および前記タンクと流体的に連絡しており、印刷液が該タンクから該少なくとも１つの印刷液チャネルに入り、該複数のポンピングチャンバの開口部に向けられる、印刷液チャネル
をさらに含む、請求項８に記載の印字ヘッドシステム。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの印刷液チャネルが、前記複数のポンピングチャンバの開口部に傾けられた少なくとも２つの側面を含む、請求項９に記載の印字ヘッドシステム。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図７Ｄ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図８Ｄ】
【図８Ｅ】
【図８Ｆ】
【図８Ｇ】
【図８Ｈ】
【図８Ｉ】
【図８Ｊ】
【図８Ｋ】
【図８Ｌ】
【図８Ｍ】
【図８Ｎ】
【図８Ｏ】
【図８Ｐ】
【図８Ｑ】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図７Ｄ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図８Ｄ】
【図８Ｅ】
【図８Ｆ】
【図８Ｇ】
【図８Ｈ】
【図８Ｉ】
【図８Ｊ】
【図８Ｋ】
【図８Ｌ】
【図８Ｍ】
【図８Ｎ】
【図８Ｏ】
【図８Ｐ】
【図８Ｑ】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公表番号】特表２００８−５２４０３１（Ｐ２００８−５２４０３１Ａ）
【公表日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５４６９４６（Ｐ２００７−５４６９４６）
【出願日】平成１７年１２月１６日（２００５．１２．１６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０４５６７２
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０６６１０２
【国際公開日】平成１８年６月２２日（２００６．６．２２）
【出願人】（５０５４５６４５８）フジフィルム ディマティックス，インコーポレイテッド (33)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月１６日（２００５．１２．１６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０４５６７２
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０６６１０２
【国際公開日】平成１８年６月２２日（２００６．６．２２）
【出願人】（５０５４５６４５８）フジフィルム ディマティックス，インコーポレイテッド (33)
【Ｆターム（参考）】
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