(57)【要約】  液滴堆積ヘッドは、１つ以上のマニホールド構成要素であって、１つ以上の流体入口を提供し、その各々が、ヘッドが対応する液滴流体を受けることができるように流体供給システムに接続可能である、１つ以上のマニホールド構成要素と、流体チャンバの２つ以上のアレイであって、各チャンバに、それぞれの作動素子及びそれぞれのノズルが提供され、各作動素子が、ノズルのうちの対応する１つを通って吐出方向に流体の液滴を吐出するように作動可能であり、各アレイが、アレイ方向に延在する、流体チャンバの２つ以上のアレイと、含む。ヘッドは、吐出方向において、１つ以上の流体入口が位置している第１の端部から、流体チャンバのアレイが位置している第２の端部へ、延在する。１つ以上の分岐入口経路は、マニホールド構成要素内に、吐出方向のマニホールド構成要素の高さの第１の部分にわたって提供され、分岐経路の各々は、その主分岐において、流体入口のうちのそれぞれの１つから、流体を受けるように、流体的に接続され、１つ以上の分岐点において、２つ以上の二次分岐に分岐し、流体が送られる複数の末端分岐になる。複数の拡大入口チャンバは、マニホールド構成要素内に、吐出方向のマニホールド構成要素の高さの第２の部分にわたって提供され、アレイ方向の各拡大入口チャンバの幅は、突出方向の、拡大入口チャンバの第１の端部から第２の端部までの距離と共に増加し、第１の端部は、分岐経路のうちの１つ以上から流体を受けるように流体的に接続され、第２の端部は、アレイのうちの１つ以上へ流体を供給するように流体的に接続されている。分岐入口経路の各々は、拡大入口チャンバのうちの２つ以上へ流体を供給するように、流体的に接続されている。複数の層を含む、液滴堆積ヘッドのためのマニホールド構成要素もまた提供される。【選択図】図３Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴堆積ヘッドであって、
１つ以上のマニホールド構成要素であって、１つ以上の流体入口を提供し、前記流体入口の各々が、前記ヘッドが液滴流体を受けることができるように、流体供給システムに接続可能である、１つ以上のマニホールド構成要素と、
流体チャンバの２つ以上のアレイであって、各チャンバにそれぞれの作動素子及びそれぞれのノズルが提供され、各作動素子が、前記ノズルのうちの対応する１つを通って吐出方向に流体の液滴を吐出するように作動可能であり、各アレイが、アレイ方向に延在する、流体チャンバの２つ以上のアレイと、を備え、
前記ヘッドが、前記吐出方向に、前記１つ以上の流体入口が位置している第１の端部から、流体チャンバの前記アレイが位置している第２の端部へ、延在し、
１つ以上の分岐入口経路が、前記マニホールド構成要素内に、前記吐出方向の前記マニホールド構成要素の高さの第１の部分にわたって提供され、前記分岐経路の各々が、その主分岐において、前記流体入口のうちのそれぞれの１つから流体を受けるように流体的に接続され、１つ以上の分岐点において、２つ以上の副分岐に分岐し、流体が送られる複数の末端副分岐になり、
複数の拡大入口チャンバが、前記マニホールド構成要素内に、前記吐出方向の前記マニホールド構成要素の高さの第２の部分にわたって提供され、前記アレイ方向の各拡大入口チャンバの幅は、前記吐出方向の、前記各拡大入口チャンバの第１の端部から第２の端部までの距離と共に増加し、前記第１の端部は、前記分岐経路のうちの１つ以上から流体を受けるように流体的に接続され、前記第２の端部は、前記アレイのうちの１つ以上へ流体を供給するように流体的に接続され、
前記分岐入口経路の各々が、前記拡大入口チャンバのうちの２つ以上へ流体を供給するように流体的に接続されている、液滴堆積ヘッド。
【請求項２】
各拡大入口チャンバの各々の、前記アレイ方向の前記幅は、その第２の端部において、流体を供給する前記アレイの幅に実質的に等しい、請求項１に記載の液滴堆積ヘッド。
【請求項３】
前記吐出方向の各拡大入口チャンバの範囲は、前記アレイ方向のその範囲に略等しいか又はそれより大きい、請求項１又は２に記載の液滴堆積ヘッド。
【請求項４】
２つ以上の前記分岐入口経路が存在する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の液滴堆積ヘッド。
【請求項５】
第１の分岐入口経路の第１の副分岐が、前記吐出方向に対して一方の側で第２の分岐入口経路の第１の副分岐と交差し、前記第１の分岐入口経路の第２の副分岐は、前記吐出方向に対して他方の側で前記第２の分岐入口経路の第２の副分岐と交差している、請求項４に記載の液滴堆積ヘッド。
【請求項６】
前記分岐入口経路を横切る、略平面状のフィルタを更に備え、好ましくは、前記フィルタが、メッシュから形成されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の液滴堆積ヘッド。
【請求項７】
前記フィルタは、前記吐出方向に直角な平面に延在する、請求項６に記載の液滴堆積ヘッド。
【請求項８】
前記分岐入口経路の各々は、重力に対抗して前記フィルタを通して流体を方向づける、請求項６又は７に記載の液滴堆積ヘッド。
【請求項９】
前記複数のマニホールド構成要素は、１つ以上の流体出口を更に提供し、前記流体出口の各々が、前記ヘッドが液滴流体を流体供給システムに戻すことができるように、前記流体供給システムに接続可能であり、
１つ以上の分岐入口経路が、前記マニホールド構成要素内に、前記吐出方向の前記マニホールド構成要素の高さの第３の部分にわたって提供され、前記分岐経路の各々が、その主分岐において、前記流体出口のうちのそれぞれの１つから流体を受けるように、流体的に接続され、１つ以上の分岐点において、２つ以上の副分岐に分岐し、流体が送られる複数の末端副分岐になり、
複数の狭窄出口チャンバが、前記マニホールド構成要素内に、前記吐出方向の前記マニホールド構成要素の高さの第４の部分にわたって提供され、前記アレイ方向の各狭窄出口チャンバの幅は、前記吐出方向の、前記各狭窄出口チャンバの第１の端部から第２の端部までの距離と共に減少し、前記第１の端部は、前記分岐経路のうちの１つ以上から流体を受けるように流体的に接続され、前記第２の端部は、前記アレイのうちの１つ以上へ流体を供給するように流体的に接続され、
前記分岐出口経路の各々が、前記狭窄出口チャンバのうちの２つ以上から流体を受けるように流体的に接続されている、請求項１〜８のいずれか一項に記載の液滴堆積ヘッド。
【請求項１０】
前記マニホールド構成要素の前記高さの前記第１の部分は、前記第３の部分と同じであり、かつ／又は前記マニホールド構成要素の前記高さの前記第２の部分は、前記第４の部分と同じである、請求項９に記載の液滴堆積ヘッド。
【請求項１１】
各狭窄出口チャンバの各々の、前記アレイ方向の前記幅は、その第１の端部において、流体を受ける前記アレイの前記幅に実質的に等しい、請求項９又は１０に記載の液滴堆積ヘッド。
【請求項１２】
前記吐出方向の各狭窄出口チャンバの広がりは、前記アレイ方向の各狭窄出口チャンバの広がりに略等しいか又はそれより大きい、請求項９〜１１に記載のいずれか一項に記載の液滴堆積ヘッド。
【請求項１３】
請求項６に従属する場合、前記フィルタは、前記分岐出口経路を横切る、請求項９〜１２のいずれか一項に記載の液滴堆積ヘッド。
【請求項１４】
各分岐経路は、前記アレイ方向、並びに前記アレイ方向に及び前記吐出方向に直角である深さ方向において、別の分岐経路と重なり合い、
好ましくは、前記分岐経路は全て、前記アレイ方向及び前記深さ方向で重なり合う、請求項９〜１３のいずれか一項に記載の液滴堆積ヘッド。
【請求項１５】
前記吐出方向から見ると、各分岐経路のフットプリントは、別の分岐経路のフットプリントと重なり合い、
好ましくは、前記吐出方向から見ると、前記分岐経路の全ての前記フットプリントが重なり合う、請求項９〜１４のいずれか一項に記載の液滴堆積ヘッド。
【請求項１６】
前記分岐経路のうちの少なくとも１つは、別の分岐経路と絡み合い、好ましくは、各分岐経路は、別の分岐経路と絡み合う、請求項９〜１５のいずれか一項に記載の液滴堆積ヘッド。
【請求項１７】
前記吐出方向から見ると、１つの分岐経路の副分岐は、別の分岐経路の副分岐と交差し、好ましくは、前記吐出方向から見ると、各分岐経路のうちの少なくとも１つの副分岐は、別の分岐経路の副分岐と交差する、請求項９〜１６のいずれか一項に記載の液滴堆積ヘッド。
【請求項１８】
第１の分岐経路の第１の副分岐は、前記吐出方向に対して一方の側の第２の分岐経路の第１の副分岐と交差し、前記第１の分岐経路の第２の副分岐は、前記吐出方向に対して他方の側の前記第２の分岐経路の第２の副分岐と交差し、
好ましくは、前記第１の分岐経路の前記第１及び第２の副分岐、並びに前記第２の分岐経路の前記第１及び第２の副分岐は、少なくとも第２のレベルの副分岐である、請求項１７に記載の液滴堆積ヘッド。
【請求項１９】
前記アレイのうちの少なくとも２つが、前記アレイ方向に重なり合う、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の液滴堆積ヘッド。
【請求項２０】
第１のタイプの液滴流体を堆積するための２つ以上のアレイの第１のグループと、第２のタイプの液滴流体を堆積するためのアレイの第２のグループと、を含み、各タイプの液滴流体が、前記流体入口のうちのそれぞれの１つから受けられ、好ましくは、前記同じグループ内のアレイが、前記アレイ方向に重なり合う、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の液滴堆積ヘッド。
【請求項２１】
前記第１のグループの前記アレイの各々は、前記第２のグループの前記アレイのうちのそれぞれの１つと、前記アレイ方向に位置合わせされる、請求項２０に記載の液滴堆積ヘッド。
【請求項２２】
請求項９に従属する場合、液滴流体の各タイプは、前記流体出口のうちのそれぞれの１つに送られる、請求項２０及び２１のいずれか一項に記載の液滴堆積ヘッド。
【請求項２３】
前記１つ以上のマニホールド構成要素は、複数の層から、少なくとも部分的に、好ましくは実質的に形成され、それらの各々が、好ましくは前記吐出方向へ略垂直に延在する、請求項１〜２２のいずれか一項に記載の液滴堆積ヘッド。
【請求項２４】
前記１つ以上のマニホールド構成要素は、少なくとも１つの上方マニホールド構成要素及び１つ以上の下方マニホールド構成要素を含み、前記分岐経路に、前記上方マニホールド構成要素内で、前記拡大入口チャンバが提供され、かつ存在する場合、前記狭窄出口チャンバは、前記下方マニホールド構成要素内に提供される、請求項１〜２３のいずれか一項に記載の液滴堆積ヘッド。
【請求項２５】
各分岐経路は、少なくとも４つの末端副分岐になる、請求項１〜２４のうちのいずれか一項に記載の液滴堆積ヘッド。
【請求項２６】
各分岐経路は、少なくとも２つのレベルの分岐化を含む、請求項１〜２５のいずれか一項に記載の液滴堆積ヘッド。
【請求項２７】
実質的に、図面を参照して本明細書に記載されている、液滴堆積ヘッド。
【請求項２８】
液滴堆積ヘッドのためのマニホールド構成要素であって、複数の層であって、そのうちの各々が第１の方向に略垂直である、複数の層を備え、
前記複数の層が、前記層に平行な複数の平面の各々において、複数の湾曲流体経路、及び異なる平面の湾曲経路を一緒に流体的に接続する、前記層に直角な複数の流体経路を提供し、
前記直角経路及び前記湾曲経路が、前記マニホールド構成要素内に１つ以上の分岐流体経路を提供し、前記分岐経路のうちの各々は、主分岐を有し、１つ以上の分岐点において２つ以上の副分岐に分岐し、複数の末端副分岐になる、マニホールド構成要素。
【請求項２９】
各分岐流体経路の前記主分岐が、前記第１の方向に対して、前記マニホールド構成要素の第１の端部に向かって位置し、各分岐流体経路の前記末端副分岐は、前記マニホールド構成要素の第２の端部に向かって位置している、請求項２８に記載のマニホールド構成要素。
【請求項３０】
前記直角経路が、前記層内で貫通孔によって画定される、請求項２８又は２９に記載のマニホールド構成要素。
【請求項３１】
各主分岐が、前記マニホールド構成要素の外側に提供された流体入口又は流体出口ポートに流体的に接続されている、請求項２８〜３０のいずれか一項に記載のマニホールド構成要素。
【請求項３２】
前記分岐流体経路が２つ以上存在する、請求項２８〜３１のいずれか一項に記載のマニホールド構成要素。
【請求項３３】
前記第１の方向から見ると、各分岐経路のフットプリントが、別の分岐経路のフットプリントと重なり合い、
好ましくは、前記第１の方向から見ると、前記分岐経路の全ての前記フットプリントが重なり合う、請求項３２に記載のマニホールド構成要素。
【請求項３４】
前記分岐経路のうちの少なくとも１つが、別の分岐経路と絡み合い、好ましくは、各分岐経路が、別の分岐経路と絡み合う、請求項３２又は３３に記載のマニホールド構成要素。
【請求項３５】
前記第１の方向から見ると、１つの分岐経路の副分岐が、別の分岐経路の副分岐と交差し、好ましくは、前記第１の方向から見ると、各分岐経路のうちの少なくとも１つの副分岐が、別の分岐経路の副分岐と交差する、請求項３２〜３４のいずれか一項に記載のマニホールド構成要素。
【請求項３６】
第１の分岐経路の第１の副分岐が、前記第１の方向に対して一方の側の第２の分岐経路の第１の副分岐と交差し、前記第１の分岐経路の第２の副分岐が、前記第１の方向に対して他方の側の前記第２の分岐経路の第２の副分岐と交差し、
好ましくは、前記第１の分岐経路の前記第１及び第２の副分岐、並びに前記第２の分岐経路の前記第１及び第２の副分岐は、少なくとも第２のレベルの副分岐である、請求項３５に記載の液滴堆積ヘッド。
【請求項３７】
前記同じ平面にある前記湾曲経路のＮ＋１が、合流部で交わり、前記合流部は、前記分岐経路のうちの１つがＮの副分岐に分岐する分岐点を提供する、請求項２８〜３６のいずれか一項に記載のマニホールド構成要素。
【請求項３８】
第１の直角経路が、その長さの途中で合流部において、第１の湾曲経路と交わり、前記合流部は、前記分岐経路のうちの１つの分岐点を提供する、請求項２７〜３７のいずれか一項に記載のマニホールド構成要素。
【請求項３９】
第２及び第３の直角経路が、その端部において第１の湾曲経路と交わり、好ましくは、前記第２及び第３の直角経路は、前記吐出方向に対して、前記第１の直角経路に対して前記第１の湾曲経路の反対側に配列されている、請求項３８に記載のマニホールド構成要素。
【請求項４０】
前記層に平行に延在する略平面状のフィルタを更に備え、前記フィルタが、前記分岐経路のうちの少なくともいくつかを横切り、好ましくは、前記フィルタが、メッシュで形成され、好ましくは、前記層のうちの１つが前記フィルタを提供する、請求項２８〜３９のいずれか一項に記載のマニホールド構成要素。
【請求項４１】
請求項３７〜３９のいずれか一項に従属する場合、前記フィルタが、前記合流部のうちの１つ又は前記合流部と同じ平面にある、請求項４０に記載のマニホールド構成要素。
【請求項４２】
前記フィルタが、複数の湾曲経路がこれらの湾曲経路の各々をそれらの長さに沿って分割するように、複数の湾曲経路と同じ平面にある、請求項４０に記載のマニホールド構成要素。
【請求項４３】
前記このように分割された湾曲経路のうちの１つ以上が、各々、前記分岐経路のうちのそれぞれの１つの主分岐の部分を形成する、請求項４２に記載のマニホールド構成要素。
【請求項４４】
前記このように分割された湾曲経路のうちの少なくともいくつかが、各々、分岐経路の副分岐の部分を形成する、請求項４２又は請求項４３に記載のマニホールド構成要素。
【請求項４５】
前記第１の方向が、液滴堆積ヘッドが液滴を吐出する方向である、請求項２８〜４４のいずれか一項に記載のマニホールド構成要素。
【請求項４６】
各分岐経路が、少なくとも４つの末端副分岐になる、請求項２８〜４５のいずれか一項に記載のマニホールド構成要素。
【請求項４７】
各分岐経路が、少なくとも２つのレベルの分岐化を含む、請求項４６に記載のマニホールド構成要素。
【請求項４８】
前記層の大半、好ましくは、実質的に全てが、ポリマー材料で形成され、好ましくは、前記ポリマー材料が、充填ポリマー材料である、請求項２８〜４７のいずれか一項に記載のマニホールド構成要素。
【請求項４９】
液滴堆積ヘッドのためのマニホールド構成要素であって、複数の層であって、それらの各々が吐出方向に対して略垂直である、複数の層と、
前記吐出方向に対して、前記マニホールド構成要素の第１の端部に位置する少なくとも１つの流体入口と、を備え
前記マニホールド構成要素が、前記吐出方向に対して前記マニホールド構成要素の、前記第１の端部と反対側である第２の端部において、流体チャンバのうちの少なくとも１つのアレイを提供するアクチュエータ構成要素を受けるためのマウントを提供し、各チャンバに、それぞれの作動素子及びそれぞれのノズルが提供され、各作動素子は、前記ノズルのうちの対応する１つを通って前記吐出方向に流体の液滴を吐出するように作動可能であり、各アレイは、アレイ方向に延在し、
少なくとも１つの拡大入口チャンバが、前記マニホールド構成要素内に提供され、前記アレイ方向の各拡大入口チャンバの幅は、前記吐出方向のマニホールド構成要素の第１の端部から第２の端部までの距離と共に増加し、前記第１の端部は、前記流体入口のうちの１つ以上から流体を受けるように、流体的に接続され、前記第２の端部は、前記アレイのうちの１つ以上へ流体を供給するように、前記マウントにおいて流体接続を提供する、マニホールド構成要素。
【請求項５０】
前記マウントが、前記アレイ方向に略細長い、請求項４９に記載のマニホールド構成要素。
【請求項５１】
前記拡大入口チャンバの各々の前記流体接続は、前記アレイ方向に細長い開口部であり、好ましくは、前記マウントの広がりに略等しい、前記アレイ方向における広がりを有する、請求項４９又は５０に記載のマニホールド構成要素。
【請求項５２】
各拡大入口チャンバの各々の、前記アレイ方向の前記幅が、その第２の端部において、前記アレイ方向の前記マウントの幅と略等しい、請求項４９〜５１のいずれか一項に記載のマニホールド構成要素。
【請求項５３】
前記吐出方向の各拡大入口チャンバの広がりが、前記アレイ方向のその広がりに略等しいか又はそれより大きい、請求項４９〜５２に記載のマニホールド構成要素。
【請求項５４】
前記マニホールド構成要素の前記第１の端部に位置している少なくとも１つの流体出口を更に備え、
少なくとも１つの狭窄出口チャンバが、前記マニホールド構成要素内に提供され、前記アレイ方向の各狭窄出口チャンバの前記幅が、前記吐出方向の第１の狭窄出口チャンバ端部から第２の狭窄出口チャンバ端部までの距離と共に減少し、各狭窄出口チャンバの第１の端部は、前記アレイのうちの１つ以上から流体を受けるように、前記マウントにおいて流体接続を提供し、各狭窄出口チャンバの第２の端部は、前記流体出口のうちの１つへ流体を戻すように、流体的に接続される、請求項４９〜５３のいずれか一項に記載のマニホールド構成要素。
【請求項５５】
少なくとも１つの狭窄出口チャンバが、前記マニホールド構成要素の外面に隣接して提供され、前記外面は、ドライバＩＣをその上に取り付けることができる、請求項５４に記載のマニホールド構成要素。
【請求項５６】
前記マニホールド構成要素の外面に隣接した前記又は各狭窄出口チャンバが、略平面状であり、前記対応する外面に平行な平面内で延在する、請求項５５に記載のマニホールド構成要素。
【請求項５７】
各拡大入口チャンバ、及び存在する場合、各狭窄出口チャンバが、略平面状であり、前記吐出方向及び前記アレイ方向によって画定される平面内で延在する、請求項４９〜５６のいずれか一項に記載のマニホールド構成要素。
【請求項５８】
前記拡大入口チャンバ、及び存在する場合、前記狭窄出口チャンバは、前記アレイ方向に位置合わせされる、請求項４９〜５７のいずれか一項に記載のマニホールド構成要素。
【請求項５９】
前記層の大半が、ポリマー材料で形成され、好ましくは、前記ポリマー材料が、充填ポリマー材料であり、更に好ましくは、前記充填材が、繊維材料である、請求項４９〜５８のいずれか一項に記載のマニホールド構成要素。
【請求項６０】
前記複数の層は、前記マニホールド構成要素の前記第２の端部に位置し、前記マニホールド構成要素の他の層とは異なる、熱伝導性がより高い材料から形成されている、１つ以上の取り付け層を含み、好ましくは、前記１つ以上の取り付け層は、セラミック材料から実質的に形成されている、請求項４９〜５９のいずれか一項に記載のマニホールド構成要素。
【請求項６１】
請求項５５に従属する場合、前記外面が、前記ドライバＩＣを、前記１つ以上の取り付け層と熱的に接触するように取り付けることができるように構成されている、請求項６０に記載のマニホールド構成要素。
【請求項６２】
各拡大入口チャンバ、及び存在する場合、前記１つ以上の取り付け層内に形成されている各狭窄出口チャンバの部分は、前記アレイ方向に略一定幅を有する、請求項６０又は６１に記載のマニホールド構成要素。
【請求項６３】
各拡大入口チャンバ、及び存在する場合、各狭窄出口チャンバが、前記複数の層のうちの２つ以上の中に形成されている、請求項４９〜６２のいずれか一項に記載のマニホールド構成要素。
【請求項６４】
前記複数の層が、第１の材料から形成されている第１の層、及び前記第１の層に隣接して配列され、第２の材料から形成されている第２の層を含み、前記第２の材料は、前記第１の材料よりも低い熱膨張係数を有し、
好ましくは、前記第２の層が、前記第１の層よりも前記マニホールド構成要素の前記第２の端部の近くに位置し、更に好ましくは、前記第２の層は、前記マニホールド構成要素の前記第２の端部に位置している、請求項６３に記載のマニホールド構成要素。
【請求項６５】
前記第１の層及び前記第２の層が、各々、前記吐出方向に略直角に延在する接着側を有し、前記第１の層の接着側は、前記第２の層の接着側の反対側にあり、
前記接着側のうちの一方が、その上に複数の隆起部を形成しており、
前記接着側のうちの他方が、その上に、前記複数の隆起部に対応するパターンの接着剤を配列し、前記接着剤は、前記接着側を一緒に接着し、
好ましくは、前記接着側のうちの前記一方が、前記第１の層の接着側である、請求項６４に記載のマニホールド構成要素。
【請求項６６】
前記複数の隆起部が、前記接着側の前記一方と接触し、
好ましくは、実質的に、前記接着側の間の接触のみが、前記隆起部を通る、請求項６５に記載のマニホールド構成要素。
【請求項６７】
前記接着側の各々が、その中に、各拡大入口チャンバ、及び存在する場合、各狭窄出口チャンバのためのそれぞれの開口を形成しており、
前記隆起部が、前記接着側のうちの前記一方の中に形成されている前記開口のうちの各々を個別に取り囲む、請求項６５又は請求項６６に記載のマニホールド構成要素。
【請求項６８】
前記第２の層に隣接する前記第１の層の部分の、前記吐出方向の厚みは、前記第１の層の縁部に向かって減少して、前記第１の層の前記縁部において１つ以上の厚み減少領域を提供し、
好ましくは、１つ以上の凹部が、前記第１の層の前記縁部に形成され、各凹部は、前記吐出方向に対して、前記厚み減少領域のうちのそれぞれの１つを前記第１の層の別の部分から分離し、
より好ましくは、前記複数の層が、前記第２の層に対して前記第１の層の反対側に配列されている第３の層を更に含み、各凹部が、前記吐出方向に対して、前記厚み減少領域のうちのそれぞれの１つを第３の層に隣接する前記第１の層の部分から分離する、請求項６４〜６７のいずれか一項に記載のマニホールド構成要素。
【請求項６９】
前記第２の層に隣接する前記第１の層の前記部分の、前記吐出方向の前記厚みが、前記アレイ方向に対して、前記第１の層のうちの各端部に向かって減少して、各端部において、それぞれの厚み減少領域を提供し、
好ましくは、凹部が、前記アレイ方向に対して、前記第１の層のうちの各端部に形成され、各凹部は、前記吐出方向に対して、前記厚み減少領域のうちのそれぞれの１つを前記第１の層の別の部分から分離し、
より好ましくは、前記複数の層が、前記第２の層に対して前記第１の層の反対側に配列されている第３の層を更に含み、各凹部が、前記吐出方向に対して、前記厚み減少領域のうちのそれぞれの１つを第３の層に隣接する前記第１の層の部分から分離する、請求項６４〜６７のいずれか一項に記載のマニホールド構成要素。
【請求項７０】
請求項６５に従属する場合、前記吐出方向から見ると、前記隆起部のうちの１つ以上が、前記減少厚み領域のうちの各々の境界に少なくとも部分的に追従する、請求項６８又は６９に記載のマニホールド構成要素。
【請求項７１】
１つ以上の空隙が、前記第２の層に隣接する前記第１の層の前記部分の中に形成され、各空隙は、前記第１の層の角部に位置し、前記第１の層内へ前記吐出方向に延在し、
好ましくは、前記空隙の各々が、前記第２の層に隣接する前記第１の層の前記部分の全体を通って延在する、請求項６４〜７０のいずれか一項に記載のマニホールド構成要素。
【請求項７２】
前記第１の層よりも前記第１の端部に近い前記複数の層のうちのいずれかが、前記第１の材料から形成されている、請求項６４〜７１のいずれか一項に記載のマニホールド構成要素。
【請求項７３】
前記第２の層よりも前記第２の端部に近い前記複数の層のうちのいずれかが、前記第２の材料から構成されている、請求項６４〜７２のいずれか一項に記載のマニホールド構成要素。
【請求項７４】
各拡大入口チャンバ、及び存在する場合、前記第２の層内に形成されている各狭窄出口チャンバの前記部分が、前記アレイ方向に略一定幅を有する、請求項６４〜７３のいずれか一項に記載のマニホールド構成要素。
【請求項７５】
前記第１の材料が、ポリマー材料であり、好ましくは、充填ポリマー材料であり、より好ましくは、前記充填剤が、繊維材料である、請求項６４〜７４のいずれか一項に記載のマニホールド構成要素。
【請求項７６】
前記第２の材料が、セラミック材料である、請求項６４〜７５のいずれか一項に記載のマニホールド構成要素。
【請求項７７】
請求項６０に従属する場合、前記第２の層が、前記マニホールド構成要素の前記第１の端部に最も近い前記１つ以上の取り付け層のうちのその１つである、請求項６４〜７６のいずれか一項に記載のマニホールド構成要素。
【請求項７８】
前記第１の層が、成形され、好ましくは、射出成形される、請求項６４〜７６のいずれか一項に記載のマニホールド構成要素。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴堆積ヘッド及びそのためのマニホールド構成要素に関する。これは、インクジェットプリントヘッド等のプリントヘッド及びそのためのマニホールド構成要素に特に有益な用途を見出し得る。
【０００２】
液滴堆積ヘッドは、インクジェット印刷、３Ｄ印刷等のより伝統的な用途か、他のラピッドプロトタイピング技術かを問わず、現在広く使用されている。したがって、流体は、新たな基板に付着し、かつ堆積した材料の機能性を増加させる新規の化学特性を有し得る。
近年、高い信頼性及びスループットでインクをセラミックタイルに直接堆積させることができるインクジェットプリントヘッドが開発されている。これは、タイル上のパターンが顧客の正確な仕様になるようにカスタマイズされることを可能にし、全てのタイルを在庫する必要性を低減することも可能にする。
【０００３】
他の用途では、インクを織物に直接堆積させることができるインクジェットプリントヘッドが開発されている。セラミック用途と同様に、これは、織物上のパターンが顧客の正確な仕様になるようにカスタマイズされることを可能にし、全ての印刷された織物を在庫する必要性を低減することも可能にする。
【０００４】
更に他の用途では、液滴堆積ヘッドは、フラットスクリーンテレビ製造で使用されるＬＣＤまたはＯＬＥＤディスプレイにおける色フィルタ等の素子を形成するために使用され得る。
したがって、新たな、かつ／またはますます困難な堆積用途に好適になるように、液滴堆積ヘッドが進化及び特殊化し続けることを理解されたい。しかしながら、液滴堆積ヘッドの分野において非常に多くの開発がなされてきたが、液滴堆積ヘッドの分野において改善の余地が残されている。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の態様が、添付の特許請求の範囲に記載される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
本発明は、これから、図面を参照して説明される。
【図１Ａ】本発明の第１の実施形態による液滴堆積ヘッドの断面図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示される液滴堆積ヘッドの端面図である。
【図１Ｃ】本発明の別の実施形態による液滴堆積ヘッドの断面図である。
【図１Ｄ】図１Ｃに示される液滴堆積ヘッドの端面図である。
【図１Ｅ】本発明の第１の実施形態による液滴堆積ヘッドの断面図である。
【図１Ｆ】図１Ｅに示される液滴堆積ヘッドの端面図である。
【図２Ａ】本発明の別の実施形態による液滴堆積ヘッドの断面図である。
【図２Ｂ】図２Ａに示される液滴堆積ヘッドの端面図である。
【図３Ａ】本発明の別の実施形態による液滴堆積ヘッドの断面図である。
【図３Ｂ】図３Ａに示される液滴堆積ヘッドの端面図である。
【図３Ｃ】図３Ａ及び図３Ｂに示される液滴堆積ヘッドの側面図である。
【図４】本発明の別の実施形態による液滴堆積ヘッドの分解斜視図である。
【図５Ａ】図４の液滴堆積ヘッドの上方マニホールド構成要素の透視図である。
【図５Ｂ】図４の液滴堆積ヘッドの下方マニホールド構成要素の透視図である。
【図６Ａ】下方マニホールド構成要素の内部特徴部を示す、図４及び図５Ｂに示される下方マニホールド構成要素の断面図である。
【図６Ｂ】図６Ａの下方マニホールド構成要素の概略端面図である。
【図７Ａ】図４、図５Ｂ、図６Ａ及び図６Ｂに示される下方マニホールド構成要素の特定の層の下側から見た透視図である。
【図７Ｂ】図４、図５Ｂ、図６Ａ及び図６Ｂに示される下方マニホールド構成要素のキャリア層の透視図である。
【図７Ｃ】図４、図５Ｂ、図６Ａ及び図６Ｂに示される下方マニホールド構成要素の特定の層の接着を示す概略図である。
【図７Ｄ】図４、図５Ｂ、図６Ａ及び図６Ｂに示される下方マニホールド構成要素５０の透視図である。
【図７Ｅ】繊維充填ポリマー材料の層の角部に形成された空隙の効果を示す概略図である。
【図７Ｆ】層の角部に形成された空隙の機械的効果を示す概略図である。
【図８Ａ】図４の上方マニホールド構成要素及びその構成層の分解斜視図である。
【図８Ｂ】第１のタイプの流体のための分岐入口及び出口の経路を提供する特徴部を示す、図４の上方マニホールド構成要素の更なる分解斜視図である。
【図８Ｃ】第２のタイプの流体のための分岐入口及び出口経路を提供する特徴を示す、図４の上方マニホールド構成要素の更なる分解斜視図である。
【図９Ａ】図４の上方マニホールド構成要素の部分的に露出した透視図である。
【図９Ｂ】図４の上方マニホールド構成要素に形成された流体流路の透視図である。
【図９Ｃ】図４の上方マニホールド構成要素の流体流路の上面図である。
【図１０Ａ】図９Ａ〜図８Ｃに示される分岐入口経路のうちの１つの透視図である。
【図１０Ｂ】上方マニホールド構成要素の層のうちの１つに対する流路の配列を示す、図１０Ａの分岐入口経路の透視図である。
【図１１】第１及び第２の湾曲経路及びそれぞれの第１及び第２の貫通孔を示す、流体流路を通る断面図の例である。
【図１２】図４の下方マニホールド構成要素の概略端面図である。
【図１３Ａ】流体チャンバのアレイを提供する、アクチュエータ構成要素の例の断面図である。
【図１３Ｂ】図１３Ａのアクチュエータ構成要素の更なる断面であって、流体チャンバのアレイの方向で取った図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本開示の実施形態は、一般に、液滴堆積ヘッドまたはそのためのマニホールド構成要素に関し、２つ以上の流体チャンバのアレイを含み、各流体チャンバは、それぞれの作動素子及びそれぞれのノズルを有する。
【０００８】
かかる流体チャンバのアレイを提供するアクチュエータ構成要素は、特に、かかるアクチュエータ構成要素が、より大きなサイズのより小さい長方形のダイを標準円形ウェハから抽出することができるシリコンから作製される場合、典型的に製造コストが高くなることが理解されるべきである。関連する要因は、アレイの流体チャンバの数が多いほど、または特徴部のサイズが小さいほど（例えば高解像度アレイの場合）、製造中に欠陥が生じる可能性が高くなることである。したがって、多数の流体チャンバを有する単一のアレイではなく、より少ない数の流体チャンバを各々有する、複数のアレイを提供することが適切であり得る。場合によっては、生産にコスト効率の良いアレイの有効長さが過度に短く、同じヘッド内に複数のアレイが提供されていない限り、結果として得られるヘッドがユーザにとって扱いにくいサイズになることがある。
【０００９】
更に、多数の別個の液滴堆積ヘッドを使用して複数のアレイを提供することが望ましい場合（例えば、ヘッドが紙、セラミックタイル、回路基板等の堆積媒体を単一パスで集合的にアドレス指定することを可能にするために）、これらのヘッドは、ヘッドが組み合わされて生成する液滴のパターンが対応する位置合わせになるように、注意深く位置合わせされなければならない。典型的には、これは、高精度のヘッドの位置合わせを必要とし、例えば、位置合わせ誤差は、ノズル間隔の一部であり得る。したがって、複数のアレイが多数のヘッドに提供されている場合（例えば、各ヘッドが１つのアレイのみを有する場合）、アレイの位置合わせは、各々がより多くの数のアレイを有するより少ない数のヘッドが提供される場合に比べて、時間がかかる可能性がある。例えば、各ヘッド内のアレイは、プリントヘッドの製造中に予め位置合わせされ得、これにより、後に実行されなければならない位置合わせ動作の量が低減される。
【００１０】
しかしながら、複数のアレイが単一の液滴堆積ヘッド内に提供されている場合、アレイのチャンバへの流体供給は複雑になり得る。例えば、複数のアレイ内のチャンバに適切な流体特性を有する流体を供給するために、流体供給パイプを複数の入口ポートに接続する必要があり得る。
一態様において、以下の開示は、１つ以上のマニホールド構成要素であって、１つ以上の流体入口を提供し、流体入口の各々が、ヘッドが流体の液滴を受けることができるように流体供給システムに接続可能である、１つ以上のマニホールド構成要素を備える、液滴堆積ヘッドを説明する。
液滴堆積ヘッドは、流体チャンバの２つ以上のアレイ（一般に、規則的に間隔を置いて配置され得る）であって、各チャンバにそれぞれの作動素子及びそれぞれのノズルが提供され、各作動素子が、ノズルのうちの対応する１つを通って吐出方向に流体の液滴を吐出するように、作動可能であり、各アレイがアレイ方向に延在する、流体チャンバの２つ以上のアレイを備える。
ヘッドは、吐出方向に、１つ以上の流体入口が位置している第１の端部から、流体チャンバのアレイが位置している第２の端部へ延在する。１つ以上の分岐入口経路は、マニホールド構成要素内に、吐出方向のマニホールド構成要素の高さの第１の部分にわたって提供され、分岐経路の各々が、その主分岐において、流体入口のうちのそれぞれの１つから流体を受けるように、流体的に接続され、１つ以上の分岐点において分岐し、その結果、対象の分岐経路は、流体が送られる複数の末端副分岐になる。
【００１１】
複数の拡大入口チャンバは、マニホールド構成要素内に、吐出方向のマニホールド構成要素の高さの第２の部分にわたって提供され、アレイ方向の各拡大入口チャンバの幅は、吐出方向の各拡大入口チャンバの第１の端部から第２の端部までの距離と共に増加し、第１の端部は、分岐経路のうちの１つ以上から流体を受けるように流体的に接続され、第２の端部は、アレイのうちの１つ以上へ流体を供給するように流体的に接続される。各拡大入口チャンバ内を流れる流体は、拡大端部の第２の端部に近づくにつれて「扇状に広がっている」と説明され得る。
分岐入口経路の各々は、拡大入口チャンバのうちの２つ以上へ流体を供給するように、流体的に接続されている。
【００１２】
本明細書に記載される分岐入口経路及び拡大チャンバは、少数の入口ポートのみを、場合によっては単一の入口ポートを使用して、流体を複数のアレイに供給することを可能にする（したがって、ヘッドの流体供給システムへの簡単な接続を可能にし、ヘッドはユーザが到達するのが困難になる位置にあり得ることが留意される）が、流れ特徴を適切に制御してアレイのチャンバに分配することを可能にし得る。例えば、流体は、アレイの流体チャンバの各々に対して、実質的な平衡圧力及び／または平衡速度及び／または平衡速度で供給され得る。
いくつかの配列では、分岐経路及び拡大チャンバを含むかかる構造を提供することによって、アレイが延在する方向と直角な方向にヘッドのサイズを減少し得る。これは、ヘッドと媒体とが互いに対して相対的に移動しながら、媒体をアレイに対して所望の空間関係に維持することは、ヘッドが移動方向（一般に、アレイ方向に直角）において比較的より大きい場合には、典型的により複雑であるため、堆積媒体上の液滴配置の所望のレベルの精度を達成するのを支援し得る。これは、ボトル、缶等にグラフィックを印刷する場合等、堆積媒体が湾曲している場合に特に重要であり得る。
【００１３】
追加的にまたは代わりに、分岐経路及び拡大チャンバを含むかかる構造は、いくつかの配列では、吐出方向に比較的コンパクトであり得、これにより、次に、ヘッド（または、実際には多数の同様のヘッド）の統合がより大きな液滴堆積装置に簡略化され得る。
【００１４】
第１の部分と第２の部分とは重なり合うことがなくてもよく、例えば、第１の部分は第２の部分から離間配置されていてもよく、または実質的に隣接または近接していてもよい。
【００１５】
いくつかの例では、アレイ方向は、吐出方向に直角であり得る。
【００１６】
いくつかの例では、各分岐経路内の全ての末端副分岐は、同じ分岐レベルであり得る。更に、全ての分岐経路の全ての末端副分岐が同じ分岐レベルであり得る。
【００１７】
追加的にまたは代替的に、入口の各々は、吐出方向に平行な方向に延在し、かつ／または吐出方向に平行な方向に流体を方向づける。
【００１８】
加えてまたは代わりに、末端副分岐の各々は、流体を拡大入口チャンバのうちのそれぞれの１つに供給するように流体的に接続される。
【００１９】
いくつかの例では、２つ以上の分岐入口経路が存在する。かかる例では、各分岐入口経路は、アレイ方向ならびにアレイ方向及び吐出方向に直角である深さ方向において、別の分岐入口経路と重なり合い、好ましくは、分岐入口経路は全て、アレイ方向及び深さ方向において重なり合う。
加えてまたは代わりに、吐出方向から見ると、各分岐入口経路のフットプリントは、別の分岐入口経路のフットプリントと重なり合い、好ましくは、吐出方向から見ると、フットプリントは、分岐入口経路の全てと重なり合う。追加的にまたは代替的に、分岐入口経路のうちの少なくとも１つは、別の分岐入口経路と絡み合い、好ましくは、各分岐入口経路が別の分岐入口経路と絡み合う。加えてまたは代わりに、吐出方向から見ると、１つの分岐入口経路の副分岐は、別の分岐入口経路の副分岐と交差し、好ましくは、吐出方向から見ると、各分岐入口経路のうちの少なくとも１つの副分岐は、別の分岐入口経路の副分岐と交差する。
【００２０】
いくつかの例では、複数のマニホールド構成要素が、１つ以上の流体出口を更に提供し、各流体出口は、ヘッドが流体供給システムに液滴流体を戻すことができるように、流体供給システムに接続可能であり、１つ以上の分岐出口経路は、マニホールド構成要素内に、吐出方向のマニホールド構成要素の高さの第３の部分にわたって提供され、分岐出口経路の各々が、その主分岐から流体出口のうちのそれぞれの１つに流体を供給するように流体的に接続され、１つ以上の分岐点において２つ以上の副分岐に分岐し、流体が送られる複数の末端副分岐になり、複数の狭窄出口チャンバは、マニホールド構成要素内に、吐出方向のマニホールド構成要素の高さの第４の部分にわたって提供され、アレイ方向の各狭窄出口チャンバの幅が、その第１の端部から第２の端部までの吐出方向の距離と共に減少し、第１の端部が、１つ以上のアレイから流体を受けるように、流体的に接続され、第２の端部が、分岐経路のうちの１つ以上に流体を供給するように流体的に接続され、分岐出口経路の各々は、狭窄出口チャンバのうちの２つ以上から流体を受けるように流体的に接続される。
【００２１】
かかる例では、マニホールド構成要素の高さの第１の部分は、第３の部分と同じであり、かつ／またはマニホールド構成要素の高さの第２の部分は、第４の部分と同じである。加えてまたは代わりに、各狭窄出口チャンバの各々の、アレイ方向の幅は、その第１の端部において、流体を受けるアレイの幅に実質的に等しい。
【００２２】
追加的にまたは代替的に、吐出方向の各狭窄出口チャンバの範囲は、アレイ方向のその範囲に略等しいかまたはそれより大きい。加えてまたは代わりに、出口の各々は、吐出方向に対して反平行方向に延在し、かつ／または吐出方向に対して反平行方向に流体を方向づける。追加的にまたは代替的に、狭窄出口チャンバの各々の第１の端部は、アレイのうちのそれぞれの１つから流体を受けるように流体的に接続される。加えてまたは代わりに、末端副分岐の各々は、狭窄出口チャンバのうちのそれぞれ１つから流体を受けるように流体的に接続される。
【００２３】
いくつかの例では、１つ以上のマニホールド構成要素は、複数の層から、少なくとも部分的に、好ましくは実質的に形成され、それらの各々が、好ましくは吐出方向へ略垂直に延在する。かかる例では、複数の層は、層に平行な複数の平面の各々において、複数の湾曲流体経路と、異なる平面の湾曲経路を一緒に流体的に接続する複数の層に直角な複数の流体経路と、を提供し、分岐入口経路及び／または分岐出口経路は、直角経路及び湾曲経路を含む。
【００２４】
加えてまたは代わりに、直角経路は、層内の貫通孔によって画定される。
【００２５】
追加的にまたは代替的に、同じ平面にある湾曲経路のＮ＋１個は、合流部で交わり、合流部が、分岐経路の１つがＮ個の副分岐に分岐する分岐点を提供する。加えてまたは代わりに、第１の直角経路は、その長さの途中で、合流部で第１の湾曲経路と交わり、合流部が、前記分岐経路のうちの１つの分岐点を提供する。追加的にまたは代替的に、第２及び第３の直角経路は、その端部で第１の湾曲経路と合流し、好ましくは、第２及び第３の直角経路は、第１の垂直経路とは反対の方向に延在する。
【００２６】
加えてまたは代わりに、液滴堆積ヘッドは、層に平行に延在する略平面のフィルタを更に含み、フィルタが、分岐経路のうちの少なくともいくつかを横切り、好ましくは、フィルタは、メッシュで形成される。追加的にまたは代替的に、層のうちの１つがフィルタを提供する。加えてまたは代わりに、フィルタは、合流部のうちの１つまたは合流部と同じ平面にある。追加的にまたは代替的に、フィルタは、複数の湾曲経路がこれらの湾曲経路の各々をその長さに沿って分割するように、複数の湾曲経路と同じ平面にある。加えてまたは代わりに、このように分割された湾曲経路のうちの１つ以上は、各々、分岐経路のうちのそれぞれの１つの主分岐の一部を形成する。追加的または代替的に、このように分割された湾曲経路のうちの少なくともいくつかは、各々、分岐経路の副分岐の一部を形成する。
【００２７】
いくつかの例では、１つ以上のマニホールド構成要素は、少なくとも１つの上方マニホールド構成要素と１つ以上の下方マニホールド構成要素とを含み、分岐経路に、上方マニホールド構成要素内で、拡大入口チャンバが提供され、かつ存在する場合、狭窄出口チャンバが、下方マニホールド構成要素内に提供される。かかる例では、上方マニホールド構成要素は、複数の層から少なくとも部分的に形成され、好ましくは、上方マニホールド構成要素の層は、吐出方向に略直角に延在する。
【００２８】
加えてまたは代わりに、上方マニホールド構成要素の層は、層に平行な複数の平面の各々において、複数の湾曲流体経路と、異なる平面の湾曲経路を一緒に流体的に接続する層に直角な複数の流体経路と、を提供し、分岐入口経路及び／または分岐出口経路は、直角経路と湾曲経路とを含む。追加的にまたは代替的に、直角経路は、層内の貫通孔によって画定される。加えてまたは代わりに、同じ平面にある湾曲経路のＮ＋１は、合流部で交わり、合流部が、分岐経路のうちの１つがＮの副分岐に分岐する分岐点を提供する。
【００２９】
加えてまたは代わりに、第１の直角経路は、その長さの途中で、合流部で第１の湾曲経路と交わり、合流部が、分岐経路のうちの１つの分岐点を提供する。追加的にまたは代替的に、第２及び第３の直角経路は、その端部で第１の湾曲経路と合流し、好ましくは、第２及び第３の直角経路は、第１の垂直経路とは反対の方向に延在する。
【００３０】
追加的にまたは代替的に、液滴堆積ヘッドは、層に平行に延在する略平面状フィルタを更に含み、フィルタが、分岐経路のうちの少なくともいくつかを横切り、好ましくは、フィルタは、メッシュで形成される。加えてまたは代わりに、上方マニホールド構成要素の層のうちの１つは、フィルタを提供する。追加的にまたは代替的に、フィルタは、合流部のうちの１つまたは合流部と同じ平面にある。
【００３１】
加えてまたは代わりに、フィルタは、複数の湾曲経路がこれらの湾曲経路の各々をその長さに沿って分割するように、複数の湾曲経路と同じ平面にある。追加的にまたは代替的に、このように分割された湾曲経路のうちの１つ以上は、各々、分岐経路のうちのそれぞれの１つの主分岐の一部を形成する。加えてまたは代わりに、このように分割された湾曲経路のうちの少なくともいくつかは、各々、分岐経路の副分岐の一部を形成する。
【００３２】
追加的にまたは代替的に、各下方マニホールド構成要素は、アレイの２つ以上のグループからのアレイへの流体接続を提供する。加えてまたは代わりに、下方マニホールド構成要素に対応する第１のグループの各アレイは、同じ下方マニホールド構成要素に対応する第２のグループのそれぞれのアレイとアレイ方向に位置合わせされる。追加的にまたは代替的に、各下方マニホールド構成要素は、アレイのグループの各々からの少なくとも２つのアレイに流体接続を提供する。
加えてまたは代わりに、同じ下方マニホールド構成要素に及び同じグループに対応するアレイは、それらのノズルがアレイ方向に対して散在するように、アレイ方向において互いに対してオフセットされる。追加的にまたは代替的に、各下方マニホールド構成要素について、同じグループからの対応する対のアレイが並んで提供され、両方とも同じ拡大入口チャンバまたは同じ狭窄出口チャンバに流体的に接続され、好ましくは、吐出方向から見ると、各対内のアレイは、共有された拡大入口または狭窄出口チャンバのいずれかの側に配列される。追加的または代替的に、各下方マニホールド構成要素のための狭窄出口チャンバのうちの少なくとも１つは、その下方マニホールド構成要素の外面に隣接して提供される。
【００３３】
追加的または代替的に、ドライバＩＣが外面に提供される。
【００３４】
加えてまたは代わりに、各下方マニホールド構成要素は、複数の層から少なくとも部分的に形成される。追加的または代替的に、層の下方マニホールド構成要素は、各々、吐出方向に略直角に延在する。加えてまたは代わりに、下方マニホールド構成要素の層は各々、アレイ方向及び吐出方向に直角である、深さ方向に略直角に延在する。
【００３５】
追加的または代替的に、下方マニホールド構成要素はアレイ方向において重なり合う。
【００３６】
加えてまたは代わりに、上方マニホールド構成要素は、下方マニホールド構成要素に、複数の可撓性コネクタを介して接続され、その各々が、そこを通る流体経路を提供し、可撓性コネクタは、上方マニホールドから下方マニホールドへの機械的応力の伝達を低減する。
【００３７】
本明細書に記載される分岐経路が存在し、吐出方向にコンパクトであるマニホールド構成要素を製造することは困難である。
【００３８】
本開示の更なる態様によれば、液滴堆積ヘッドのためのマニホールド構成要素が提供され、マニホールド構成要素は、複数の層であって、それ各々が第１の方向に略垂直に延在する、複数の層を含み、複数の層は、層に平行な複数の平面の各々において、複数の湾曲流体経路と、異なる平面の湾曲経路を一緒に流体的に接続する、層に直角の複数の流体経路とを提供し、垂直経路及び湾曲経路は、マニホールド構成要素内に１つ以上の分岐流体経路を提供し、分岐経路の各々が、主分岐を有し、１つ以上の分岐点で２つ以上の副分岐に分岐し、複数の末端副分岐になる。
【００３９】
かかるマニホールド構成要素のいくつかの例は、製造するのが簡単でありながら、吐出方向にコンパクトであり、かつ／または比較的複雑な分岐経路構造を提供することを可能にし得る。
【００４０】
更に、本明細書に記載されるように、流体チャンバのアレイの全体にわたって所望の流体特性を提供するのに適した精度で、拡大入口チャンバが存在するマニホールド構成要素を製造することは困難である。
【００４１】
本開示の更なる態様によれば、液滴堆積ヘッドのためのマニホールド構成要素が提供され、マニホールド構成要素は、複数の層であって、その各々が吐出方向に略垂直に延在する複数の層と、吐出方向に対してマニホールド構成要素の第１の端部に位置している少なくとも１つの流体入口と、を含み、マニホールド構成要素は、吐出方向に対してマニホールド構成要素の第２の端部において、第２の端部が第１の端部の反対側にあり、流体チャンバのうちの少なくとも１つのアレイを提供するアクチュエータ構成要素を受けるためのマウントを提供し、各チャンバに、それぞれの作動素子及びそれぞれのノズルが提供され、各作動素子が、ノズルのうちの対応する１つを通って吐出方向に流体の液滴を吐出するように作動可能であり、各アレイが、アレイ方向に延在し、少なくとも１つの拡大入口チャンバは、マニホールド構成要素内に提供され、アレイ方向の各拡大入口チャンバの幅が、吐出方向のマニホールド構成要素の第１の端部から第２の端部までの距離と共に増加し、第１の端部が、流体入口のうちの１つ以上から流体を受けるように流体的に接続され、第２の端部が、アレイのうちの１つ以上へ流体を供給するように、マウントにおいて流体接続を提供する。
【００４２】
かかるマニホールド構成要素のいくつかの例は、製造するのが簡単でありながら、流体チャンバのアレイ全体にわたって所望の流体特性が達成され得るのに十分な精度を提供する。
用途に応じて、様々な流体が液滴堆積ヘッドによって堆積し得ることを理解されたい。例えば、液滴堆積ヘッドは、一枚の紙もしくはカード、または他の受容媒体、例えば、セラミックタイルもしくは成形物品（例えば、缶、ボトル等）に移動し得るインクの液滴を吐出して、（液滴堆積ヘッドがインクジェットプリントヘッドであり得、より具体的には、ドロップオンデマンドのインクジェットプリントヘッドであり得る）インクジェット印刷用途の場合と同様に、画像を形成し得る。
【００４３】
代替的に、構造を構築するために、流体の液滴が使用され得、例えば、電気的に活性の流体は、電気デバイスのプロトタイピングを可能にするように、回路基板等の受容媒体上に堆積され得る。
別の例では、（３Ｄ印刷の場合のように）物体を含むプロトタイプモデルを生成するように、ポリマー含有流体または溶融ポリマーが、連続した層に堆積され得る。
【００４４】
更に他の用途では、液滴堆積ヘッドは、生体物質または化学物質を含有する溶液の液滴をマイクロアレイ等の受容媒体上に堆積させるように適合され得る。
【００４５】
かかる代替流体に適した液滴堆積ヘッドは、一般に、プリントヘッドに関して対象の特定の流体を取り扱うためになされるいくつかの適合と構造が類似し得る。
【００４６】
以下の開示に記載される液滴堆積ヘッドは、ドロップオンデマンド液滴堆積ヘッドであり得る。かかるヘッドにおいて、吐出された液滴のパターンは、ヘッドに提供される入力データによって異なる。
【００４７】
ここで図１Ａ〜図１Ｄに移ると、実施形態の例は、一般に、例えば図１Ｃ及び図１Ｄの配置において、１つ以上のマニホールド構成要素と、上方マニホールド構成要素１００と、下方マニホールド構成要素５０とを含む液滴堆積ヘッド１０に関する。液滴堆積ヘッド１０は、マニホールド構成要素のうちの１つの端部において、流体チャンバの２つ以上のアレイ１５０を、対応する作動素子及び流体を吐出方向に吐出するためのノズルと共に含み得る。
【００４８】
以下でより詳細に説明するように、マニホールド構成要素は、吐出方向５０５の液滴堆積ヘッド１０の高さ１１の第１の部分にわたって、少なくとも２つの対応する副分岐１８２（ａ）、１８２（ｂ）に分岐する、１つ以上の分岐入口経路１８０を含む。１つ以上の分岐入口経路１８０は、例えば上方マニホールド構成要素１０内に提供される。マニホールド構成要素はまた、複数の拡大チャンバ５５も提供する。具体的には、これらは、マニホールド構成要素内に、それらの高さ１２の第２の部分にわたって、吐出方向５０５に提供される。複数の拡大チャンバ５５は、例えば、下方マニホールド構成要素５０内に提供され得る。副分岐１８２（ａ）、（ｂ）の各々は、それぞれの拡大チャンバ５５に流体的に連結され得る。
【００４９】
上述したように、分岐経路及び拡大チャンバは、少数の入口ポートのみを使用して、場合によっては単一の入口ポートを使用して、流体を液滴堆積ヘッドに供給することを可能にするだけでなく、例えば、実質的に均一な圧力及び流量で、アレイの流体チャンバの各々に流体を分配することを可能にする。これは、液滴堆積ヘッドの流体供給源への連結を単純化し得る。かかる分岐経路の及び拡大チャンバの配置は、液滴堆積ヘッドを吐出方向に比較的コンパクトにすることを可能にし得、これにより、次に、ヘッド（または実際には多数の同様のヘッド）の統合をより大きな液滴堆積装置に簡略化し得る。
【００５０】
追加的に、または代わりに、かかる分岐経路及び拡大チャンバを有する特定の構成は、アレイ方向に直角な方向にコンパクトであり得る。上述したように、これは、ヘッドと媒体とが互いに対して相対的に移動しながら、媒体をアレイに対して所望の空間関係に維持することは、ヘッドが移動方向（一般に、アレイ方向に対して直角）において比較的大きい場合には、典型的により複雑であるため、堆積媒体上の液滴配置の所望のレベルの精度を達成するのを支援し得る。
本発明の実施形態による液滴堆積ヘッドの断面図及び液滴堆積ヘッドの端面図をそれぞれ示す（図１Ａの断面が図１Ｂの線１Ａで示される平面で取られる）、図１Ａ及び図１Ｂの実施形態の例では、液滴堆積ヘッド１０は、吐出方向において、流体入口１２０が位置している第１の端部から、流体チャンバの２つのアレイ１５０が位置している第２の端部まで、延在する。分かるように、ヘッド１０は、マニホールド構成要素８０を更に含み、２つのアレイ１５０が、マニホールド構成要素８０の端部に取り付けられている。
【００５１】
２つのアレイ１５０内の流体チャンバの各々に、それぞれの作動素子とそれぞれのノズルとが提供されている。図１Ｂから分かるように、各アレイ１５０は、アレイ方向５００内に延在する。図１Ａ及び図１Ｂに示される２つのアレイ１５０は、深さ方向５１０（表示された特定の配置では、アレイ方向５００に及び吐出方向５０５に実質的に直角である）において、互いに離間配置され、２つのアレイ１５０がアレイ方向５００において重なり合うことを可能にする。アレイのための対応するノズルが同様に配置されることが理解されるであろう。
【００５２】
図１Ａ及び図１Ｂに示される特定の構成では、流体チャンバの各アレイは、薄膜型液滴堆積ヘッドの場合にはシリコンダイスタックであり得る、それぞれのアクチュエータ構成要素によって提供される。かかるアクチュエータ構成要素の例は、図１３を参照して以下に更に説明される。
図１Ｂにも示されるように、アレイ方向５００における重なり合いの量は、アレイ方向５００における各アレイ１５０の長さと比較して小さい。この重なり合いは、２つのアレイ１５０が２つのアレイの全体的な幅を有する単一のアレイと同様の方法で、例えば深さ方向５１０において、ヘッド１０を通過して指定されるように、堆積媒体（例えば、紙、セラミックタイル、回路基板等のシート等）に集合的にアドレス指定することを可能にし得る。２つのアレイは、例えば、それらの全体の幅が十分に大きい単一通路で媒体がアドレス指定することを可能にし得る。場合によっては、重なり合い領域は、例えば、重なり合い領域のアレイ間の適切なノズルを選択すること、及びそれらの個々の駆動波形を通してそれらの液滴吐出特性を制御することによって、電子手段による２つのアレイ間の微細な位置合わせを可能にし得る。
【００５３】
図１Ａに示されるように、分岐入口経路１８０は、流体入口１２０に流体的に連結され、マニホールド構成要素８０内に、吐出方向５０５の液滴堆積ヘッド１０の高さの第１の部分１１にわたって提供される。分岐入口経路１８０は、分岐点１８６において、２つの副分岐１８２（ａ）、（ｂ）に分割する。１つのみの分岐点１８６を有する図１Ａに示される単純な分岐構造では、これらの副分岐は末端副分岐１８２（ａ）、（ｂ）であり、分岐入口経路１８０は、これらの端部副分岐１８２（ａ）、（ｂ）になる。末端副分岐１８２（ａ）、（ｂ）の各々は、分岐入口経路１８０の主分岐１８１を介して流体入口１２０に流体的に連結される。
【００５４】
図１Ａからも分かるように、２つの拡大入口チャンバ５５（ａ）、５５（ｂ）は、吐出方向５０５の液滴堆積ヘッド１０の高さの第２の部分１２にわたって提供される。アレイ方向５００の各拡大入口チャンバ５５（ａ）、５５（ｂ）の幅は、吐出方向５０５のその第１の端部から第２の端部までの距離と共に増加する。このようにして、各拡大入口チャンバ５５の幅は、アレイ１５０に近づくにつれて増加する。
【００５５】
図１Ａに示される特定の例では、アレイ方向５００の拡大チャンバの幅は、吐出方向５０５の距離が増加するにつれて実質的に一定の割合で増加する。各拡大入口チャンバ５５の側部は、深さ方向５１０（アレイ方向５００及び吐出方向５０５に対して実質的に直角）から見ると、実質的に直線状である。
【００５６】
拡大入口チャンバ５５（ａ）、５５（ｂ）の側部（吐出方向５０５のチャンバ高さに対して）は、平衡流れ特徴（例えば、実質的な平衡圧力を有し、かつ／または平衡流速を有し、かつ／または平衡速度を有する）を有するアレイ１５０のうちの対応する１つの中で、流体をチャンバに提供することを支援するように成形され得ることに留意されたい。このように（または別様に）、いくつかの代替構成における各拡大入口チャンバ５５の側部は、深さ方向５１０から見ると、代わりに凸状または凹状であり得る（かかる形状は、状況に応じて、製造するのがより困難であり得る）。
【００５７】
より一般的には、アレイ方向５００の各拡大入口チャンバ５５の幅は、吐出方向５０５のその第１の端部から第２の端部までの距離と共に、任意の適切な方法で増加し得ることに留意されるべきである。この増加は、例えば、図１Ａの場合のように、段階的であり、かつ／またはアレイ方向の幅が、吐出方向５０５の距離に対して実質的に単調に増加し得る。
図１Ａ〜図１Ｄの特定の液滴堆積ヘッドでは、各拡大入口チャンバ５５の深さは、拡大入口チャンバ５５の高さにわたって大幅に変化しない、しかしながら、他の例では、深さは、拡大入口チャンバ５５の第２の端部に向かって先細になり得、アレイ１５０のうちの対応する１つに流体的に接続されることに留意されるべきである。例えば、拡大入口チャンバの深さ方向５１０のサイズは、吐出方向５０５の距離が増加するにつれて減少し得る。拡大入口チャンバの深さ及び幅は、例えば、拡大入口チャンバの断面積が実質的にその高さ全体にわたって一定に保たれるように変化し得る。
【００５８】
図１Ａに示されるように、各拡大入口チャンバ５５は、その第１の端部において、末端副分岐１８２（ａ）、１８２（ｂ）のうちの対応する１つに、及びその第２の端部において、アレイ１５０のうちの対応する１つに、流体的に接続される。
【００５９】
具体的には、図１Ａから分かるように、拡大入口チャンバ５５（ａ）は、その第１の端部において副分岐１８２（ａ）に流体的に接続され、その第２の端部においてアレイ１５０（ａ）に流体的に接続される一方、拡大入口チャンバ５５（ｂ）は、その第１の端部において副分岐１８２（ｂ）に流体的に接続され、その第２の端部においてアレイ１５０（ｂ）に流体的に接続される。
図１Ａからも分かるように、アレイ方向５００の、拡大入口チャンバ５５の各々のその第２の端部（アレイ１５０に最も近い）における幅は、そこに流体を供給するアレイ１５０の幅に実質的に等しい。これは、アレイ１５０の長さにわたって流体を均一に分配するのを支援し得る。
図１Ａからも分かるように、吐出方向５０５の各拡大入口チャンバ５５の広がりは、アレイ方向５００のその広がりよりも大きい。これは、アレイ１５０に接続されている拡大入口チャンバ５５の端部において流体の均一に分配された流れを発生させるのを支援し得る。より一般的には、吐出方向５０５の各拡大入口チャンバ５５の広がりがアレイ方向５００のその広がりと略等しいかまたはそれよりも大きい場合に、同様の効果が得られる。
【００６０】
図１Ａ及び図１Ｂから分かるように、分岐入口経路１８０は、次いで末端副分岐１８２（ａ）、１８２（ｂ）に到達するまで分岐入口経路１８０を通って送られる、流体入口１２０からの流体を受けるように、流体的に接続される。末端副分岐１８２（ａ）、１８２（ｂ）の各々は、次いで、拡大入口チャンバ５５のうちのそれぞれの１つに、その第１の端部（アレイ１５０から最も遠いもの）において、流体を供給するように流体的に接続される。前記拡大入口チャンバ５５の各々の第２の端部（アレイ１５０に近い）は、対応するアレイ１５０に流体を供給するように構成される。
【００６１】
いくつかの例では、分岐入口経路１８０内の各副分岐は、副分岐内の流体の流れ特徴の平衡を提供するように、例えば、副分岐が平衡圧力及び／または平衡流量及び／または平衡速度を有するように、適合される。
【００６２】
図１Ａから明らかであるように、２つの拡大入口チャンバ５５（ａ）、５５（ｂ）は実質的に同じ形状を有する。このように（または別様に）、液滴堆積ヘッド１０の拡大入口チャンバ５５は、それらを通って流れる流体に対して実質的に同じ効果を有するように成形され得る。
流体入口１２０は、正の圧力で流体を供給し得る、流体供給システムから流体を受けるように構成される。アレイ１５０の作動素子は、ＩＣ（集積回路）またはＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）等の、駆動回路（図示せず）によって作動可能に構成されて、チャンバのノズルから、堆積媒体上に堆積されている液滴を吐出する。
【００６３】
使用中（例えば、入口１２０を適切な流体供給システムに接続して流体供給システムを起動した後）、流体は、流体入口１２０を介して液滴堆積ヘッド１０に供給され、分岐入口経路１８０に到達する。流体は、分岐入口経路１８０に沿って下方に流れ、主分岐１８１から、分岐点１８６において、２つの副分岐１８２（ａ）、１８２（ｂ）の各々に分かれる。上述したように、分岐入口経路１８０に１つの分岐点しかないため、これらの副分岐は末端副分岐１８２（ａ）、１８２（ｂ）となる。各末端副分岐１８２（ａ）、１８２（ｂ）から、流体は、対応する拡大入口チャンバ５５（ａ）、５５（ｂ）の第１の端部に流れる。各拡大入口チャンバ５５（ａ）、５５（ｂ）は、流体が液滴堆積ヘッド１０を通ってアレイ１５０に向かって、吐出方向５０５に下方に流れるにつれて広くなる。各拡大入口チャンバ５５が広くなるため、流体は広げられ、各拡大入口チャンバ５５の第２の端部において各アレイ１５０の長さにわたって分配される。上で説明したように、各拡大入口チャンバ５５は、流体が平衡流れ特徴（例えば、平衡圧力を有し、かつ／または平衡流量を有し、かつ／またはアレイのチャンバの平衡速度を有する）を有するアレイ１５０のうちの対応する１つ内のチャンバに分配されるように、成形され得る。
【００６４】
したがって、分岐入口経路１８０と拡大入口チャンバ５５との組み合わせは、単一の流体入口ポート１２０から、平衡流れ特徴を有する複数のアレイ１５０のチャンバに、流体を供給し得る。
いくつかの例では、図１Ａ及び図１Ｂ（図１Ｃの断面が図１Ｄの破線１Ｃによって示された平面で取られている）に示される液滴堆積ヘッドの変形バージョンの断面図及び端面図をそれぞれ示す、図１Ｃ及び１Ｄに示されるように、液滴堆積ヘッド１０は、上方マニホールド構成要素１００と下方マニホールド構成要素５０とを含む。
【００６５】
下方マニホールド構成要素５０は、上方マニホールド構成要素１０に連結される。上方マニホールド構成要素１００は、主分岐１８１と、分岐点１８６と、末端部副分岐１８２（ａ）、１８２（ｂ）とを含む分岐入口経路１８０を備える。下方マニホールド構成要素５０は、拡大入口チャンバ５５を備える。
【００６６】
上方マニホールド構成要素１００は、例えば、ネジもしくはボルト等の接着剤もしくは固定手段を使用するか、または超音波溶接を介して、任意の適切な方法で下方マニホールド構成要素５０に連結され得る。
【００６７】
いくつかの例では、図１Ａ及び図１Ｂ（図１Ｅの断面が図１Ｆの１Ｅで示される平面で取られた）の液滴堆積ヘッドの変形バージョンの断面図及び端面図をそれぞれ示す図１Ｅ及び図１Ｆに示されるように、液滴堆積ヘッド１０は、複数の層６００から少なくとも部分的に形成され得る。分かるように、図１Ｅ及び図１Ｆの特定の例では、各層は、吐出方向５０５に略垂直な平面に延在している。分岐入口経路１８０及び拡大入口チャンバ５５は、異なる層６００が互いの上に積み重ねられて形成される。
【００６８】
図１Ｃに示される特定の例では、上方マニホールド構成要素１００が下方マニホールド構成要素５０に直接取り付けられているように示されているが、上方マニホールド構成要素１００は、例えば、複数の可撓性コネクタを有する下方マニホールド構成要素５０に接続され得、これらのコネクタの各々が、そこを通る流体経路を提供する。かかる接続配置の例を、以下に図４を参照して、より詳細に記述する。かかる可撓性コネクタは、上方マニホールド１００から下方マニホールド５０への機械的応力の伝達を低減し得る。これは、例えば、ユーザが入口ポート１２０を流体供給源またはリザーバに接続しているときに重要な考慮事項であり得る。
【００６９】
図１Ａ〜図１Ｄには示されていないが、ドライバＩＣが液滴堆積ヘッド１０の外面上に提供され得る。
【００７０】
図１Ａ〜図１Ｄに示される特定の例では、分岐入口経路１８０は、１つの分岐点１８６のみ、したがって、２つの副分岐１８２（ａ）、１８２（ｂ）のみを含むが、分岐入口経路１８０がより多くの副分岐１８２（ａ）、（ｂ）に分かれ得ることは理解されるべきである。これを、図１Ａ及び図１Ｂに示される液滴堆積ヘッド１０と同様の多くの点で、図２Ａ及び図２Ｂに示される液滴堆積ヘッド１０の例を参照して実証する。
【００７１】
図２Ａ及び図２Ｂに示される液滴堆積ヘッド１０において、上方マニホールド１００内の分岐入口経路１８０が主分岐１８１から分かれ、４つの末端副分岐１８２（ａ）〜（ｄ）になり、各末端副分岐１８２（ａ）〜（ｄ）が、それぞれの拡大入口チャンバ５５に流体的に連結されている。
【００７２】
より具体的には、主分岐１８１は、第１のレベル分岐点１８６（ｉ）（添え字（ｉ）は第１のレベルを示す）において、２つの副分岐に分岐し、これらは次いで、それぞれの分岐点１８６（ｉｉ）（ａ）、１８６（ｉｉ）（ｂ）（接尾辞（ｉｉ）は第２のレベルを示す）において、４つの末端副分岐１８２（ａ）〜（ｄ）に分岐する。
【００７３】
しかしながら、図２Ａ及び図２Ｂの液滴堆積ヘッド１０では、分岐入口経路１８０は３つの分岐点１８６（ｉ）、１８６（ｉｉ）（ａ）、１８６（ｉｉ）（ｂ）のみを含み、他の例では、各分岐入口経路１８０は、適切な数の分岐点１８６を有することによって（及び／または各分岐点１８６において３つ以上の副分岐１８２に分岐することによって）、他の末端副分岐１８２になり得ることに留意されるべきである。
【００７４】
図１Ａ〜図１Ｄ、図２Ａ及び図２Ｂに示される液滴堆積ヘッド１０では、単一の流体入口１２０のみが提供されていることに更に留意されたい。結果として、単一のタイプの流体（例えば、液滴堆積ヘッド１０がインクジェットプリントヘッドとして構成されている場合には１色のインク）のみがアレイ１５０に供給される。しかしながら、液滴堆積ヘッド１０は、第１のタイプの液滴流体を堆積するための２つ以上のアレイ１５０の第１のグループと、第２のタイプの液滴流体を堆積するためのアレイ１５０の第２のグループとを含み得る。異なるタイプの液滴流体は、液滴堆積ヘッド１０がインクジェットプリントヘッドとして構成されている場合、例えば異なる色のインクに対応し得る。したがって、３つ以上のかかるグループが提供され得、例えば、４つのアレイグループが４つのプロセスカラー（シアン、マゼンタ、イエロー及びブラック）の各々に対して１つ提供され得る。ヘッドがいくつかの異なるタイプの液滴流体と共に使用されるように構成されている場合、流体経路は、異なるタイプの流体がヘッド内で互いに分かれるように配置され得る。
【００７５】
かかる例では、各タイプの液滴流体は、それぞれの流体入口１２０から受けられてもよい。図１Ｂ及び図２Ｂに示されたアレイと同様に、同じグループ内の隣接するアレイ１５０は、それらがアレイ方向５００において、例えば、アレイの長さと比較して比較的小さい量だけ重なり合うことを可能にするために、深さ方向５１０において離間配置され得る。加えて、第１のグループのアレイ１５０の各々は、第２のグループのアレイ１５０のうちのそれぞれの１つと、アレイ方向５００において位置合わせされ得る。かかる配置の例を、図６Ｂ及び図１１を参照して以下に更に記述し、図１Ａ〜図１Ｆ及び図２Ａ〜Ｂに示されている例は、アレイの１つのグループのみを含む。このようにして、堆積媒体が液滴堆積ヘッドを通過して指定されるとき、堆積媒体の幅（アレイ方向５００の）の各部分は、全てのグループからアレイによってアドレス指定される。
【００７６】
いくつかの例では、各下方マニホールド構成要素５０について、同じグループからの対のアレイ１５０（したがって、同じタイプの流体を受ける）が並べて提供され得、対内の両方のアレイが、同じ拡大入口チャンバ５５に流体的に接続される。したがって、吐出方向５０５から見ると（例えば、図１Ｂ及び図２Ｃに示されるように）、かかる対のアレイの各々の中のアレイ１５０は、共有された拡大入口５５のいずれかの側に配列され得る。したがって、拡大入口５５は、吐出方向５０５から見ると、アレイ１５０を分割または分離しているように見えることがある（対のアレイ１５０を物理的に分離する必要はなく、特に、対のアレイ１５０が単一のアクチュエータ構成要素によって提供され、したがって、吐出方向５０５の対のアレイからオフセットされ得ることに留意されるべきである）。
【００７７】
ここで、本発明の別の実施形態による液滴堆積ヘッド１０の断面図、側面図及び端面図をそれぞれ示す図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃに注目する（断面図３Ａは、図３Ｂ及び図３Ｃの破線３Ａによって示される平面で取られている）。分かるように、図３Ａ〜図３Ｃの液滴堆積ヘッド１０は、上方マニホールド構成要素１００及び複数の下方マニホールド構成要素５０、この例においては、２つの下方マニホールド構成要素５０を含む。
【００７８】
図３Ａ及び図３Ｂから分かるように、マニホールド構成要素は、流体入口１２０に加えて、流体出口２２０を提供する。したがって、図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃの液滴堆積ヘッド１０は、複数のマニホールド構成要素１００、５０が１つ以上の流体出口を提供するヘッドの一例と考えることができる。
【００７９】
図から分かるように、図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃに示される液滴堆積ヘッド１０の例は、図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａ及び図２Ｂに関して上述したものと同様の分岐流体入口経路構造１８０を有するが、追加的に、流体を流体供給システムに戻すための分岐流体出口経路構造２８０を有する。これは、例えば、使用中にヘッドを通る流体の連続的な流れを確立することによって、ヘッドを通る流体の再循環を可能にし得る。より具体的には、アレイ内のチャンバの各々を通る流体の連続的な流れが確立され得る。この流れは、流体供給システムの構成（例えば、流体入口１２０及び流体出口２２０に適用される流体圧力）に応じて、潜在的にはより低い流量であるにもかかわらず、液滴吐出の間でさえも継続し得る。
【００８０】
図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃに示されるように、流体出口２２０は、流体入口１２０と同じ液滴堆積ヘッド１０の端部（具体的には、液滴吐出方向５０５のアレイ１５０から最も遠い端部）に位置している。
【００８１】
図３Ａに示される例では、２つの分岐出口の末端副分岐２８２（ａ）、２８２（ｂ）は、上方マニホールド構成要素１０内に提供される。分岐出口の末端副分岐１０の  ２８２（ａ）、２８２（ｂ）の各々は、分岐点２８６において、分岐出口経路２８０の主分岐２８１に流体的に接続される。主分岐２８１は、次に、流体出口２２０に連結される。複数の副分岐２８２（ａ）、２８２（ｂ）及び主分岐２８１は、一緒に単一の分岐出口経路２８０を形成する。
【００８２】
使用中、流体は、（以下に詳細に説明するように）末端副分岐２８２（ａ）、２８２（ｂ）から主分岐２８１へ流れて、流体出口２２０に戻されるが、分岐出口経路２８０は、それでもなお、トポロジー的な意味で、末端副分岐２８２（ａ）、２８２（ｂ）「になる」として記述され得る。
図３Ｂ及び図３Ｃから分かるように、各下方マニホールド構成要素５０内には、１つの拡大入口チャンバ５５（ａ）、５５（ｂ）及び１つの狭窄出口チャンバ６０（ａ）、６０（ｂ）が提供される。アレイ方向の各狭窄出口チャンバ６０（ａ）、６０（ｂ）の幅は、対応する流体アレイ１５０に流体的に連結されている、第１の端部（アレイ１５０に最も近い）から、分岐出口経路２８０によって提供される末端副分岐２８２（ａ）、２８２（ｂ）のうちの対応する１つに流体的に連結されている、第２の端部（アレイ１５０から最も遠い）まで、吐出方向５０５とは反対側の方向の距離と共に減少する。図３Ａから明らかであるように、各狭窄出口チャンバ６０の各々の、アレイ方向５００の幅は、その第１の端部において、そこから流体を受けるアレイ１５０の幅に実質的に等しい。上述したように、これは、各アレイ１５０の長さにわたって流体を均一に分配するのを支援し得る。
図３Ａからも明らかであるように、吐出方向５０５の各拡大入口チャンバ５５の広がりは、アレイ方向５００のその広がりよりも大きい。上述したように、これは、アレイ１５０に接続されている拡大入口チャンバ５５の端部において流体の均一に分配された流れを発生させるのを支援し得る。
【００８３】
図３Ａ及び図３Ｂに示されるように、流体入口構造体は、流体出口構造体の部分とアレイ方向５００に重なり合っている。例えば、各狭窄出口チャンバ６０は、液滴堆積ヘッド１０のアレイ方向５００において、拡大入口チャンバ５５と重なり合っている。加えて、分岐入口経路１８０は、アレイ方向５００において、分岐出口経路２８０と重なり合っている。図３Ｂから明らかであるように、分岐出口経路１８０は、ヘッドの深さ方向５１０においても、分岐入口経路２８０と重なり合う（深さ方向５１０は、アレイ方向５００及び吐出方向５０５に直角である）。
【００８４】
各下方マニホールド構成要素５０は、チャンバの少なくとも１つのアレイ１５０に流体接続を提供する。図３Ｃに示される例では、各下方マニホールド構成要素５０は、チャンバのそれぞれのアレイ１５０をその上に取り付けている。図３Ｃに示されるように、１つの下方マニホールド構成要素５０（ａ）は、アレイ方向５００に重なり合いながら、深さ方向５１０の他の５０（ｂ）から離間配置されている。同様に、１つの下方マニホールド構成要素のアレイ１５０（ａ）は、深さ方向５１０の他の下方マニホールド構成要素５０（ｂ）のアレイ１５０（ｂ）から離間配置され、アレイ１５０（ａ）、１５０（ｂ）が配列方向５００に重なり合っている。アレイのための対応するノズルが同様に配置されることが理解されるであろう。
【００８５】
図３Ａ、図３Ｂ及び３Ｃに示される流体入口構造体（分岐入口経路１８０及び拡大入口チャンバ５５（ａ）、５５（ｂ）を含む）は、入口１２０を使用して流体供給システムに接続し、その後、一般に、図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａ及び図２Ｂを参照して上述したものと同様に機能する。
流体出口２２０は、ヘッド１０が流体供給システムに液滴流体を戻すことができるように、流体供給システムに接続可能である。流体供給システムは、例えば、システムを通って液滴流体を引き出すように、流体出口２２０に負圧を印加するように構成されてもよい。加えて、流体供給システムは、典型的には、流体入口１２０に正圧を印加するように構成されている（ただし、場合によっては、流体出口２２０の負圧が単独で使用され得る可能性もある）。
【００８６】
図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃから分かるように、分岐出口の末端副分岐２８２（ａ）、２８２（ｂ）の各々は、対応する狭窄出口チャンバ６０（ａ）、６０（ｂ）から流体を受けるように構成される。また示されるように、狭窄出口チャンバ６０（ａ）、６０（ｂ）（アレイ１５０に、最も近いもの）の各々の第１の端部は、それぞれのアレイ１５０から流体を受けるように構成される。
【００８７】
図３Ａ〜図３Ｃに示される特定の例では、アレイ方向５００の拡大入口チャンバ５５の幅は、吐出方向５０５の距離が増加するにつれて実質的に一定の割合で増加する。各拡大入口チャンバ５５の側部は、深さ方向５１０（アレイ方向５００及び吐出方向に実質的に直角である）から見ると、実質的に直線状または線形である。
【００８８】
拡大入口チャンバ５５（ａ）、５５（ｂ）の側部（吐出方向５０５のチャンバ高さに対して）は、平衡流れ特徴（例えば、実質的な平衡圧力を有し、かつ／または平衡流速を有し、かつ／または平衡速度を有する）を有するアレイ１５０のうちの対応する１つの中で、流体をチャンバに提供することを支援するように成形され得ることに留意されたい。このように（または別様に）、いくつかの代替構成における各拡大入口チャンバ５５の側部は、深さ方向５１０から見ると、代わりに凸状または凹状であり得る（かかる形状は、状況に応じて、製造するのがより困難であり得る）。
より一般的には、アレイ方向５００の各拡大入口チャンバ５５の幅は、吐出方向５０５の第１の端部から第２の端部までの距離と共に、任意の適切な方法で増加し得る。この増加は、例えば、図３Ａの場合のように、段階的であり、かつ／またはアレイ方向の幅が、吐出方向５０５の距離に対して実質的に単調に増加し得る。
【００８９】
図３Ａ〜図３Ｃに示される特定の例では、狭窄出口チャンバ６０のアレイ方向５００の幅は、吐出方向５０５とは反対の方向に距離が増加するにつれて、実質的に一定の割合で減少する。各狭窄出口チャンバ６０の側部は、深さ方向５１０（アレイ方向５００及び吐出方向に実質的に直角である）から見ると、実質的に直線状または線形である。
【００９０】
各狭窄出口チャンバ６０（ａ）、６０（ｂ）の側部（吐出方向５０５のチャンバ高さに対して）は、アレイ１５０において流体の流れ特徴を平衡するのを支援するように、成形され得ることに留意されるべきである。例えば、形状は、アレイ１５０のチャンバ内の流体の圧力及び／または流速及び／または速度の平衡を支援し得る。このように（または      別様に）、いくつかの別の構成では、各狭窄出口チャンバ６０の側部は、深さ方向５１０から見ると、凸状または凹状であってもよい（ただし、かかる形状は、状況に応じて、製造するのがより困難であり得る）。
【００９１】
より一般的には、各狭窄出口チャンバ６０（ａ）、６０（ｂ）のアレイ方向５００の幅は、任意の適切な方法で、吐出方向５０５に対する方向の反対の距離と共に減少し得る。この増加は、例えば、図３Ａの場合のように、段階的であり、かつ／またはアレイ方向の幅が、吐出方向５０５の距離に対して実質的に単調に増加し得る。
【００９２】
図３Ａ〜図３Ｃの特定の液滴堆積ヘッドにおいて、各拡大入口チャンバ５５の深さは、吐出方向５０５の距離５５と共に著しく変化しない。しかしながら、他の例では、各拡大入口チャンバ５５の深さは、拡大入口チャンバ５５の第２の端部に向かって先細になり得、それはアレイ１５０のうちの対応する１つに流体的に接続される。例えば、拡大入口チャンバの深さ方向５１０のサイズは、吐出方向５０５の距離が増加するにつれて減少し得る。拡大入口チャンバの深さ及び幅は、例えば、拡大入口チャンバの断面積が、実質的に吐出方向５０５のその高さ全体にわたって一定に保たれるように変化し得る。
【００９３】
同様に、各狭窄出口チャンバ６０の深さは、吐出方向５０５の距離５５と共に著しく変化しないことに留意されたい。しかしながら、他の例では、各狭窄出口チャンバ６０の深さは、狭窄出口チャンバ６０の第１の端部に向かって先細になり得、それはアレイ１５０のうちの対応する１つに流体的に接続される。例えば、狭窄出口チャンバ６０の深さ方向５１０のサイズは、吐出方向５０５の距離が増加するにつれて減少し得る。拡大入口チャンバの深さ及び幅は、例えば、狭窄出口チャンバ６０の断面積が実質的に吐出方向５０５のその高さ全体にわたって一定に保たれるように、変化し得る。
【００９４】
使用中、流体は、図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａ及び図２Ｂに関して上述したものと概して同じ方法で、液滴堆積ヘッド１０の各アレイ１５０に供給される。
【００９５】
しかしながら、流体が各アレイ１５０、より具体的には、それらのチャンバに供給されると、流体は、上述したヘッドを通る流体の再循環の一部として、各チャンバを通って流れる。例えば、チャンバが細長い場合、流体はその長さに沿って流れ得る。次に、アレイ１５０の作動要素が、チャンバのノズルを通る液滴の吐出を引き起こすように作動されると、いくつかの流体は、チャンバを液滴の形態で離れる。また、ヘッドを通る流体の再循環の一部として、吐出されない流体は、チャンバから下方マニホールド５０内の対応する狭窄流体出口チャンバ６０（ａ）、６０（ｂ）に流れる。流体が狭窄流体出口チャンバ６０（ａ）、６０（ｂ）を通って流れるとき、流体は漏斗と同様の方法で濃縮され、その結果、流体は狭窄出口チャンバ６０から出口末端副分岐２８２（ａ）、２８２（ｂ）に流れる。流体は、上方マニホールド１００内の分岐出口経路２８０の出口副分岐２８２（ａ）、２８２（ｂ）を通って流れ、分岐出口経路２８０の主経路２８１の中へかつそれに沿って流れる前に、分岐点２８６で結合される。流体は、分岐出口経路２８０の主分岐２８１から流体出口２２０に流れ、それは流体供給システムに戻り得る。
【００９６】
図３Ａ〜図３Ｃの液滴堆積ヘッド１０は、１つの流体入口１２０と１つの流体出口２２０のみを有するものとして記述したが、特に、アレイの異なるグループが提供されている場合、いくつかの流体入口及びいくつかの流体出口が含まれ得る。例えば、それぞれの流体入口及びそれぞれの流体出口が、いくつかの異なるタイプの液滴流体の各々に提供され得る。アレイのそれぞれのグループは、液滴流体の各タイプに提供され得る。異なるタイプの液滴流体は、液滴堆積ヘッド１０がインクジェットプリントヘッドとして構成されている場合、例えば異なる色のインクに対応し得る。ヘッドがいくつかの異なるタイプの液滴流体と共に使用されるように構成されている場合、流体経路は、異なるタイプの流体がヘッド内で互いに分離されるように配置され得る。
【００９７】
図３Ａ〜３Ｃの液滴堆積ヘッド１０は、各下方マニホールド構成要素５０に対して１つのアレイのみを有するように示されているが、各下方マニホールド構成要素が複数のアレイに流体接続を提供し得ることが想定されることに留意されるべきである。
【００９８】
例えば、拡大入口チャンバ５５は、同じグループからの２つのアレイ１５０に流体を提供するように構成され得る。かかる例では、２つのアレイは、拡大入口チャンバ５５を共有し得るが、それぞれの狭窄出口チャンバ６０を有し、その結果、同じグループの２つのアレイ１５０当たり２つの狭窄出口チャンバ６０及び１つの拡大入口チャンバ５５が存在する。かかる配置の例を、図６Ｂ及び図１１を参照して以下に更に記述し、図１Ａ〜図１Ｆ及び図２Ａ〜Ｂに示されている例は、アレイの１つのグループのみを含む。代替的に、２つのアレイ１５０には各々、それぞれの拡大入口チャンバ５５が提供され得、単一の狭窄出口チャンバ６０を共有する。
【００９９】
実際に、いくつかの例では、各下方マニホールド構成要素５０は、アレイの２つ以上のグループからのアレイへの流体接続を提供し得、上述したように、各グループは特定のタイプの液滴流体に対応する。
【０１００】
いくつかの例では、同じ下方マニホールド構成要素５０に及び同じグループに対応するアレイ１５０は、深さ方向５１０において互いに離間配置され、アレイ方向５００において、例えば各アレイのノズル間隔の順序の、例えば少量だけ、互いにオフセットされ得る。オフセットは、例えば、ノズル間隔の約１／Ｎ倍とすることができ、ここで、Ｎは、同じ下方マニホールド構成要素に対応する同じグループ内のアレイの数である（または、潜在的に、ノズル間隔のＭ＋１／Ｎ倍であり、Ｍは整数である）。このようにまたは別様に、Ｎのアレイのノズルは、深さ方向５０５から見ると、アレイ方向５００及び吐出方向５１０に垂直な、１／Ｎの間隔を有するノズルのアレイを共に提供し得る。したがって、Ｎのアレイからのノズルは、例えば、図６Ｂに示されるように、アレイ方向５００に対してインターリーブされ得、第１のグループからの２つのアレイがインターリーブされ、第２のグループからの２つのアレイがインターリーブされる。したがって、複数のアレイは、単一のアレイよりも高い解像度を有するプリントヘッドを提供し得る。
【０１０１】
このようにまたは別様に、アレイ１５０は、アレイ方向５００において圧力チャンバ間の距離よりも小さい量だけ重なり合ってもよく、その結果、それらのノズルがアレイ方向５００に対してインターリーブされる。かかる配置は、液滴堆積ヘッド１０によって印刷され得る解像度を改善し得る。
【０１０２】
いくつかの例では、各下方マニホールド構成要素は、複数のグループからアレイへの流体接続を提供し得る。かかる場合、異なるグループに対応する（ただし、同じ下方マニホールド構成要素５０に対応する）アレイ１５０は、アレイ方向５００に位置合わせされ得る。このように、堆積媒体が液滴堆積ヘッドを越えて指定されるとき、アレイ方向５００の幅の各部分は、２つ以上のグループの各々からのアレイによってアドレス指定される
【０１０３】
各下方マニホールド構成要素５０のための狭窄出口チャンバ６０のうちの少なくとも１つは、その下方マニホールド構成要素５０の外面に隣接して提供され得ることが想定される。かかる配置は、より一般的には、下方マニホールド構成要素５０または液滴堆積ヘッド１０の外面に連結された回路に冷却を提供し得る。
【０１０４】
図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃに示される液滴堆積ヘッドは、図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａ及び図２Ｂに関して上述した特徴のいずれも備え得ることに留意されるべきである。
図４〜図１２Ｂは、本発明の更なる実施形態による液滴堆積ヘッド１０を示す。図４は、液滴堆積ヘッド１０の例の分解斜視図を示す。  分かるように、液滴堆積ヘッド１０は、上方マニホールド構成要素１００と、４つの下方マニホールド構成要素５０とを備える。
【０１０５】
図４〜図１２Ｂの液滴堆積ヘッドは、２つの異なるタイプの液滴流体と共に使用するように構成され、適切な流体供給システムに接続されたときに、図３Ａ〜図３Ｃを参照して上述したものと同じ方法で、液滴流体の再循環を提供し得る。したがって、液滴堆積ヘッドは、２つの流体入口１２０（１）、１２０（２）と２つの流体出口２２０（１）、２２０（２）とを含む（ここで、添え字（１）及び（２）は、入口／出口がそれぞれ第１及び第２のタイプの液滴流体と共に使用するように構成されていることを示す）。
【０１０６】
図４にも示されているように、上方マニホールド構成要素１００と各下方マニホールド構成要素５０との間に一連の可撓性コネクタ７５がある。可撓性コネクタ７５のうちのいくつかは、上方マニホールド構成要素１００内の分岐入口経路１８０の末端副分岐２０を、下方マニホールド構成要素５０内の拡大入口チャンバ５０に連結する一方で、他の可撓性コネクタ７５は、上方マニホールド構成要素１００内の分岐出口経路２８０の末端副分岐３２を下方マニホールド構成要素５０内の狭窄出口チャンバ５５に連結する。
【０１０７】
したがって、可撓性コネクタ７５は、上方マニホールド構成要素１００から下方マニホールド構成要素５０へ、及びその逆も同様に、流体を移すように適合される。
【０１０８】
したがって、可撓性コネクタは、個々に、下方マニホールド構成要素５０と上方マニホールド構成要素１００との間の個々の流体経路に対して、それぞれわずかな調整を行うように設計され得る。例えば、これらの調整は、経路の流れ特徴の平衡を改善し得る（例えば、経路内の圧力及び／または流速及び／または速度を平衡する）。したがって、可撓性コネクタは、製造ばらつきから生じる流れ特徴の小さな偏差を補正するために使用され得る。
【０１０９】
示される例における特定の可撓性コネクタ７５は砂時計構成を有し、その結果、それらの腰部は狭くなっている。各可撓性コネクタ７５の腰部における狭窄は、腰部の周りでそれが曲がるかまたは撓むことを可能にし得る。この柔軟性は、様々な下方マニホールド構成要素５０に対する上方マニホールド構成要素１００のわずかな位置合わせのずれを補償するのを支援し得る。
【０１１０】
より一般的には、可撓性コネクタ７５は、一方の構成要素、例えば上方マニホールド構成要素１０が、他方の構成要素、例えば下方マニホールド構成要素５０に対して移動する場合、撓みかつ曲がるように、ただし２つの間に依然として密封された流体接続を維持するように適合される。このようにして、可撓性コネクタ７５は、上方マニホールド構成要素から下方マニホールド構成要素への機械的応力の伝達を低減しながら、上方マニホールド構成要素１００から下方マニホールド構成要素５０へ、及びその逆も同様に、流体を移すように作用し得る。
【０１１１】
図４の液滴堆積ヘッドの上方マニホールド構成要素１００の透視図を示す図５Ａに示されるように、示されている上方マニホールド構成要素１００の特定の例は、吐出方向５０５から見ると、概ねｚ形状であることに留意されたい。上方マニホールド構成要素１００のｚ形状は、別の上方マニホールド構成要素１００のｚ形状と係合するように構成され、その結果、一連の液滴堆積ヘッド１０は、異なるヘッドからのアレイ間の重なり合いを提供するように、インターロッキングまたはテッセレーションの方法で支持体（インクジェットプリントヘッドの場合、プリントバー等）上に一緒に配置され得る。当然のことながら、上方マニホールド構成要素の他の形状が、テッセレーションを提供するために、より一般的には、異なるヘッドからのアレイ間での重なり合いを提供するために、可能であることが理解されるであろう。実際、ヘッドは単純な直方体の形状を有し得る。
【０１１２】
図５Ａから分かるように、上方マニホールド構成要素１００は、ヘッド１０の第１の端部に２つの入口ポート１２０（１）、１２０（２）及び２つの出口ポート２２０（１）、２２０（２）を提供する。上述したように、各入口ポート１２０（１）、１２０（２）及び各出口ポート２２０（１）、２２０（２）は、例えば、インクの異なる色等の異なるタイプの流体を供給または受けるように構成され得る（添え次字（１）及び（２）は、対象の入口または出口ポートがそれぞれ第１または第２のタイプの流体と共に使用されるように構成されていることを示す）。具体的には、入口ポート１２０（１）及び出口ポート２２０（１）は、第１のタイプの液滴流体の供給及び戻しのためにそれぞれ構成され、入口ポート１２０（２）及び出口ポート２２０（２）は、第２のタイプの液滴流体の供給及び戻しのためにそれぞれ構成される。
【０１１３】
図８Ａ〜図８Ｃを参照して以下でより詳細に記述するように、上方マニホールド構成要素１００は、複数の層から形成される。図５Ａに示されるように、上方マニホールド構成要素１００は、上方マニホールド構成要素１００をカバー構成要素（図示せず）等の構造体に連結するための各端部において締結特徴部３０を備える。
【０１１４】
ここで図４に戻ると、下方マニホールド構成要素５０は、各々、ベース２００内のそれぞれの凹部に取り付けられていることに留意されるべきである。分かるように、ベース２００は、一般に、上方マニホールド構成要素１０の形状を反映している。フレーム２００は、下方マニホールド構成要素５０を受けるように適合される。より具体的には、各下方マニホールド構成要素のキャリア層７６は、ベース２００の対応する凹部内に嵌入するように成形される。ベース２００は、支持体に取り付けられるのを支援する特徴部を有し得る。例えば、それは、ベース２００をネジを用いて支持体に取り付けることを可能にするためのネジ穴等の、１つ以上のデータム等の位置合わせ特徴部、ならびに取り付け特徴部を含み得る。
【０１１５】
ここで図５Ｂを参照すると、図４の液滴堆積ヘッド１０の下方マニホールド構成要素５０の透視図が示されている。分かるように、各下方マニホールド構成要素５０は、２つの入口ポート６５（１）、６５（２）と２つの出口ポート６７（１）、６７（２）とを備える。上方マニホールド層１０のポートと同様に、各入口ポート６５（１）、６５（２）及び各出口ポート６７（１）、６７（２）は、異なる色のインク等の異なるタイプの流体を受けるように構成されている。
各下方マニホールド構成要素５０は、流体チャンバ１５０のいくつかのアレイに流体を供給し、それから流体を受ける。より具体的には、各下方マニホールド構成要素５０は、流体チャンバ１５０の２つのアレイに第１のタイプの流体を供給し、それから第１のタイプの流体を受け、また、流体チャンバ１５０の２つのアレイに第２のタイプの流体を供給し、それから第２のタイプの流体を受ける。
【０１１６】
図５Ｂから分かるように、各下方マニホールド構成要素５０は、複数の層から形成される。各層は、吐出方向５０５に略直角に延在する。また分かるように、各拡大入口チャンバ５５及び各狭窄出口チャンバ６０は、いくつかの層内に形成される。吐出方向５０５に略直角に延在する層を利用することにより、層が一般にこれらのチャンバを「横切る」ことになるため、様々な狭窄及び拡大チャンバ５５、６０を正確にかつ比較的直接的に形成することが可能であり得る。このように、少数の層のみが必要とされ得、層の数が少ないほど、層間の位置合わせがより良好になることが理解される。より具体的には、上方マニホールド構成要素１００への流体接続を提供する、図５Ｂの最上層７０と、アレイ１５０への流体接続を提供する、図５Ｂの最下層７６との間の位置合わせは、位置合わせ誤差の低減された累積誤差に起因して改善され得る。
【０１１７】
しかしながら、下方マニホールド構成要素５０は、任意の適切な方法で形成され得、例えば、それは、各々、深さ方向５０５に直角に延在する複数の層から、または潜在的に、各々、アレイ方向５００に直角に延在する層から（少なくとも部分的に）形成され得ることに留意されるべきである。
【０１１８】
図５Ｂ、図６Ａ及び図６Ｂに示される特定の例において、各下方マニホールド構成要素は、４つの層、すなわち第１の下方マニホールド層７０、第２の下方マニホールド層７２、第３の下方マニホールド層７４及びキャリア層７６である第４の下方マニホールド層７６を有する。
【０１１９】
図５Ｂから明らかであるように、示された特定の例において、第１の下方マニホールド層７０は、第２の下方マニホールド層７２内に取り付けられ、第２の下方マニホールド層７２が、第１の下方マニホールド層７０を載せる２つのアーム７２１（ａ）、７２１（ｂ）を有する。
【０１２０】
各下方マニホールド構成要素５０はまた、反対側の端部において下方マニホールド構成要素５０の層を通って延在する孔５２を備える。各孔は、層を互いに締め付けるネジ、ボルト、締め付けロッド等の締め付け手段を受けることができる。加えて（または潜在的に代わりに）、下方マニホールド構成要素の層は、接着材接着、溶接等によって連結され得る。
【０１２１】
図６Ａは、図４及び図５Ｂに示される下方マニホールド構成要素の断面図であり、下方マニホールド構成要素の内部の特徴部を示す。より具体的には、図６Ａは、拡大入口チャンバ  ５５（１）内のそれぞれの空間の固体物体として、１つのタイプの液滴流体のための狭窄出口チャンバ６０（１）（ｉ）、６０（１）（ｉｉ）ならびに入口及び出口ポート６５（１）、６７（１）を示す。
アレイ１５０への近接を増加させるために層をアドレス指定することは、図６から分かるように、第１の下方マニホールド層７０は、入口ポート６５（１）、６５（２）及び出口ポート６７（１）、６７（２）を備える。入口ポート６５（１）、６５（２）は、下方マニホールド構成要素５０の第１の層７０の中心に向かって位置しており（図６Ａでは最も上に位置する）、出口ポート６７（１）、６７（２）は、下方マニホールド構成要素５０の第１の層７０の側部に向かって位置している。したがって、入口ポート６５（１）、６５（２）は、出口ポート６７（１）、６７（２）よりも比較的より中央に（アレイ方向５００から見ると）配置される。
【０１２２】
示される特定の例において、ポート６５、６７は、第１の下方マニホールド層７０の一部として一体成形される。更にアレイ１５０に向かって、第１の下方マニホールド層７０はまた、入口及び出口ポート６５、６７のために対応する入口及び出口ダクト６８、６９をそれぞれ備える。各入口ダクトは、単一の対応する拡大入口チャンバ５５に流体を供給するように構成される一方で、各出口ダクト６９は、２つの対応する狭窄出口チャンバ６０から流体を受けるように構成される。例えば、ダクト６８（１）は、拡大入口チャンバ５５（１）に流体を供給する一方で、ダクト６９（１）は、狭窄出口チャンバ６０（１）（ｉ）及び狭窄出口チャンバ６０（１）（ｉｉ）の両方から流体を受ける。これらの狭窄及び拡大チャンバ５５、６０は、次に、流体チャンバのアレイ１５０に流体的に接続される。
【０１２３】
より具体的には、拡大入口チャンバ５５または狭窄出口チャンバ６０等の各下方マニホールドチャンバは、同じグループからの少なくとも２つのアレイ１５０に流体接続を提供し得る。図６に示される例では、各拡大出口チャンバ５５（１）、５５（２）は、２つのアレイ１５０に流体的に接続され、したがって、１対のアレイ１５０は、同じ拡大入口チャンバ５５（１）、５５（２）を共有する。しかしながら、１対のアレイ１５０は、代わりに（または場合によっては加えて）、同じ狭窄出口チャンバ６０を共有し得ることに留意されるべきである。
【０１２４】
図６Ａ及び図６Ｂに示される例では、下方マニホールド構成要素５０は、２つのタイプの流体と共に使用するように構成され、各タイプの流体は、それぞれの入口ポート６５（１）、６５（２）を介して下方マニホールド構成要素５０に供給され、出口ポート６７（１）、６７（２）を介して、上方マニホールド構成要素１００に戻される。
【０１２５】
各拡大入口チャンバ５５は、特定のタイプの流体をそれぞれの入口ポート６５（１）、６５（２）から同じグループからの２つのアレイ１５０に分配するように構成される。したがって、上述したように、同じグループの２つのアレイ１５０は、同じ拡大入口チャンバ５５から流体を受ける。これは、アレイが位置している端部から取られた、図６Ａの下方マニホールド構成要素５０の概略端面図である、図６Ｂによって更に詳細に示される。
【０１２６】
図６Ｂから分かるように、２対のノズル列１５５（１）（ｉ）〜（ｉｉ）及び１５５（２）（ｉ）〜（ｉｉ）が、下方マニホールド構成要素５０のキャリア層７６に隣接して提供され、各ノズル列１５５はそれぞれのアレイ１５０に対応している。対内のノズル列１５５は、流体チャンバの対応するアレイと同様に、互いに隣接して位置している。
【０１２７】
各対のアレイは、例えば、単一のアクチュエータ構成要素によって提供され得るが、他の構成では、各アレイは別個のアクチュエータ構成要素によって提供され得、または下方マニホールド構成要素のアレイの全てが同じアクチュエータ構成要素によって提供され得る。
【０１２８】
第１の対のノズル列１５５（１）（ｉ）〜（ｉｉ）は、１つのタイプの液滴流体の吐出のために構成され、第２の対のノズル列１５５（２）（ｉ）〜（ｉｉ）は、別のタイプの液滴流体の吐出のために構成される。
【０１２９】
図６Ｂに図示されるように、拡大入口チャンバ５５（１）は、ノズル列１５５（１）（ｉ）、１５５（１）（ｉｉ）に対応するアレイに流体的に接続される一方で、拡大入口チャンバ５５（２）は、ノズル列１５５（２）（ｉ）、１５５（２）（ｉｉ）に流体的に接続される。加えて、狭窄出口チャンバ６０（１）（ｉ）及び６０（１）（ｉｉ）は、ノズル列１５５（１）（ｉ）及び１５５（１）（ｉｉ）に対応するアレイにそれぞれ流体的に接続される一方で、狭窄出口チャンバ６０（２）（ｉ）及び６０（２）（ｉｉ）は、ノズル列１５５（２）（ｉ）及び１５５（２）（ｉｉ）に対応するアレイにそれぞれ流体的に接続される。
【０１３０】
図６Ｂから明らかであるように、吐出方向５０５から見ると、グループ内の２つのアレイ１５０は、対応する共有された拡大入口チャンバ５５のいずれかの側に配列されている。したがって、拡大入口チャンバ５５は、吐出方向５０５から見ると、アレイ１５０を分割または分離しているように見える。
【０１３１】
対照的に、各狭窄出口チャンバ６０は、単一のアレイ１５０からのみ流体を受け、出口ポート６７（１）、６７（２）にそれを戻すように構成される。図６Ａの特定の例では、１つのタイプの流体に対応する２つの狭窄出口チャンバ６０は、出口ポート６７（１）、６７（２）を共有するように、同じ出口ポート６７（１）、６７（２）に流体を戻す。
【０１３２】
ここで図６Ｂに戻ると、第１のグループ内のアレイに対応するノズル１５５（１）（ｉ）は、第２のグループ内のアレイに対応するノズル１５５（２）（ｉ）と位置合わせされることに留意されたい。同様に、ノズル１５５（１）（ｉｉ）はノズル１５５（２）（ｉｉ）と位置合わせされる。チャンバのそれぞれのアレイ１５０は、実質的に同じ方法で位置合わせされることが理解されよう。したがって、図６Ｂは、下方マニホールド構成要素５０のうちの特定の１つに対応するアレイの場合、第１のグループの各アレイ１５０が、アレイ方向５００において、第２のグループのそれぞれのアレイ１５０と位置合わせされる例と考えられ得る。このようにして、堆積媒体が液滴堆積ヘッド１０を越えて指定されると、アレイ方向５００のその幅の各部分は、下方マニホールド構成要素５０内の各グループからのアレイ１５０によってアドレス指定される。
【０１３３】
図６Ｂから明らかであるように、同じグループ（例えば、ノズル列１５５（１）（ｉ）及び１５５（１）（ｉｉ））内のアレイ１５０のノズル列１５５は、アレイ方向５００において、少量５０２だけ互いとオフセットされる。チャンバのそれぞれのアレイ１５０は、実質的に同じ方法でオフセットされることが理解されるであろう。
【０１３４】
より一般的には、同じグループ及び同じ下方マニホールド構成要素５０に対応するアレイ１５０は、アレイ方向５００において、互いに対してオフセットされ得る。
【０１３５】
このオフセットは、例えば、各アレイのノズル間隔５０１の順序であり得る。オフセットは、例えば、ノズル間隔５０１の約１／Ｎ倍とすることができ、ここで、Ｎは、同じ下方マニホールド構成要素に対応する同じグループ内のアレイの数であり（または、潜在的に、ノズル間隔のＭ＋（１／Ｎ）倍であり、Ｍは整数である）、図６Ｂに示される例では、Ｎ＝２である。このようにまたは別様に、Ｎのアレイのノズルは、深さ方向５０５から見ると、アレイ方向５００及び吐出方向５１０に垂直な、１／Ｎの間隔を有するノズルのアレイを共に提供し得る。したがって、図６Ｂに示されるように、Ｎのアレイからのノズル１５５は、アレイ方向５００に対してインターリーブされ得る。したがって、複数のアレイは、単一のアレイよりも高い解像度を有するプリントヘッドを提供し得る。
【０１３６】
ここで図６Ａに戻ると、図から分かるように、２つの狭窄出口チャンバ６０を出口ポート６７（１）、６７（２）のうちの対応する１つに連結するための各出口ダクト６９は、下方マニホールド５０の上方層７０において２つの狭窄出口チャンバ６０を流体的に結合する。例えば、図６に示されるように、２つの狭窄出口チャンバ６０（１）（ｉ）、６０（１）（ｉｉ）は、２つの狭窄出口チャンバ６０（１）（ｉ）、６０（１）（ｉｉ）の２つの平行な上方スロットの間にマージ部分を形成することによってマージされて、層７０の平面にＵ形状の流体経路を形成し得る。このようにして、各出口ダクト６９の各平行チャネルは、対応する狭窄出口チャンバ６０に連結し、その結果、各出口ダクト６９は、２つの狭窄出口チャンバ６０に流体的に連結する。
【０１３７】
出口ダクト６９の実質的に平行なチャネルは、深さ方向５１０に対して、拡大入口チャンバ５５のうちの１つを入口ポート６５（１）、６５（２）のうちの対応する１つに連結する、入口ダクト６８のチャネルのいずれかの側に沿って延在するように構成される。
【０１３８】
図６Ａ及び図６Ｂに示される特定の例は、同じグループの２つのアレイ間で共有される拡大入口チャンバ５５を含むが、他の例では、狭窄出口チャンバ６０のうちの１つ（またはそれ以上）は、同様の方法で同じグループの２つのアレイ間で共有され得る。このようにまたは別様に、各アレイ（同じグループであるか否かを問わず）について、それぞれの拡大入口チャンバ５５が提供され得る。他の例では、各アレイには、それぞれの拡大入口チャンバ５５及びそれぞれの狭窄出口チャンバ６０が提供され得る。したがって、各狭窄出口チャンバ６０に対して１つの拡大入口チャンバ５５が存在し得る。
【０１３９】
ここで、第２の下方マニホールド層７２に移ると、この層は、第１の下方マニホールド層７０に流体的に連結され、拡大入口チャンバ５５と狭窄出口チャンバ６０の第１の部分とを含み、吐出方向５０５の距離を増加させながら、これらのチャンバの各々は、アレイ方向５００に広くなる（狭窄出口チャンバ６０の幅は、吐出方向５０５とは反対の方向への距離が増加するにつれて狭くなることに留意されたい）。図６Ａから分かるように、拡大入口チャンバ５５及び狭窄出口チャンバ６０は、アレイ方向５００に対して実質的に位置合わせされている（ただし、それらは、流体チャンバ１５０の対応するアレイと同じ方法で、少量、例えばノズル間隔５０１だけ、互いに対してオフセットされ得る）。
【０１４０】
ここで、第３の下方マニホールド層７４に移ると、この層は、第２の下方マニホールド層７２に流体的に連結され、拡大入口チャンバ５５及び狭窄出口チャンバ６０の第２の部分を含み、吐出方向５０５の距離を増加させながら、これらのチャンバの各々は、アレイ方向５００に広がり続ける。
ここでキャリア層７６に移ると、図６から明らかなように、この層は第３の下方マニホールド層７４に流体的に連結される。キャリアは、拡大入口チャンバ５５及び狭窄出口チャンバ６０の端部を含み、これらのチャンバは、アレイ方向５００において実質的に一定の幅のままである。深さ方向５１０から見ると、狭窄出口チャンバ６０及び拡大入口チャンバ５５の端部は狭くならないか、または広がらず、それらは、一般に、吐出方向５０５に平行に延在する側部を有する。この一定の幅部分は、流体チャンバアレイ１５０をわたって実質的に均一な速度分布への更なる流れの発生を可能にし得る。
【０１４１】
更に、規則的に離間配置された流体チャンバのうちの少なくとも１つのアレイ１５０を各々提供する（各チャンバには、圧電アクチュエータ等のそれぞれの作動素子及びそれぞれのノズルが提供されている）アクチュエータ構成要素が、流体をアレイ１５０の流体チャンバに供給しかつそれから受けることができるような方法で、キャリア７６に取り付けられる。各作動素子は、対応するノズルを通して流体の液滴を吐出方向５０５に吐出するように作動可能である。各アレイは、図１Ｂ、図２Ｂ及び図３Ｃに示されるものと同様に、アレイ方向５００に延在する。狭窄出口チャンバ６０及び拡大入口チャンバ５５の端部（「直線状」部分）のアレイ方向５００の幅は、アレイ１５０の幅と実質的に同じである。この幅はまた、第３の下方マニホールド層７４の底部（すなわち、アレイ１５０の最も近く）の最も広い点において、第３の下方マニホールド層７４の拡大入口チャンバ５５及び狭窄出口チャンバ６０の幅に対応し得る。
【０１４２】
第１、第２及び第３の下方マニホールド層７０、７２、７４は、例えば、ポリマー材料及び／またはプラスチック材料から形成され得る。適切なポリマー材料及び／またはプラスチック材料を選択するときに考慮され得る要因は、以下に更に詳細に説明される。場合によっては、充填されたポリマー材料が適切であり、充填材は、ガラス繊維、鉱物及び／またはセラミック繊維等の繊維材料であることが適切であり得る。充填は、より大きな機械的強度及び耐熱性を付与し得る。更に、層の特定の熱膨張係数（ＣＴＥ）を達成するのを支援し得る。
【０１４３】
キャリア７６は、下方マニホールドの他の層とは異なる材料から作られてもよい。例えば、キャリア７６は、熱膨張係数がその上に取り付けられたアクチュエータ構成要素の熱膨張係数と同様または一致する材料から作られてもよい。かかる熱適合性は、アクチュエータ構成要素が使用中に経験する機械的応力の量を低減し得る。
【０１４４】
追加的に（または代わりに）キャリア７６は、例えば、下方マニホールド構成要素の他の層よりも熱伝導性のある材料から作られてもよい。これは、キャリア７６に取り付けられたアクチュエータ構成要素から熱を伝達するのを支援し得る。例えば、熱は、狭窄出口チャンバ６０内の流体に伝達され得、このように加熱された流体が次いで下方マニホールド構成要素５０から流出し、したがってアクチュエータ構成要素から熱を引き出す。キャリア層７６が狭窄出口チャンバ６０の「直線状」部分を含む、図６Ａに示されるような構造では、この熱伝達は、大きな表面積にわたって起こり得るため、特に効率的であり得る。更に、出口経路が提供されていない構造（例えば、拡大入口チャンバ５５のみが存在し、狭窄出口チャンバ６０がない場合）においても、キャリア７６はヒートシンクとして有益に機能し得、熱をアクチュエータから引き出し、それを環境に伝達することに留意されるべきである。
【０１４５】
ドライバＩＣが下方マニホールド構成要素の外面に提供されている場合、かかる熱伝導率は、かかるドライバＩＣから熱を伝達させるのを支援し得る。アクチュエータからの熱伝達と同様に、ドライバＩＣからの熱は、例えば、狭窄出口チャンバ６０内の流体に伝達され得、このように加熱された流体は、次いで、下方マニホールド構成要素５０から流出し、これにより、ドライバＩＣから熱を引き出す。下方マニホールド構成要素５０のための１つ以上の狭窄出口チャンバ６０は、その下方マニホールド構成要素５０の外面に隣接して提供され、ドライバＩＣがその表面に取り付けられる場合、このタイプの熱伝達は特に効率的であり得る。任意の場合において、上述したように、キャリア７６はヒートシンクとして機能し得、したがって、出口経路が提供されていない場合であっても、ドライバＩＣから熱を引き出し、それを環境に伝達し得る。
【０１４６】
いくつかの例では、キャリア層７６は、セラミック材料で作られてもよい。これは、多くのアクチュエータ構成要素自体がセラミック材料で作られるため、特に適切であり得る。したがって、キャリアの熱膨張及びアクチュエータ構成要素の係数に一致するようにすることが容易となり得る。加えて、セラミック材料は、良好な熱伝導率を提供し得る。
【０１４７】
しかしながら、他の材料がまた、キャリア層に使用されてもよく、例えば、キャリア層は、金属または合金で形成されてもよい。合金が使用される場合、配合物は、所望のＣＴＥ及び／または熱伝導率等の所望の特性を提供するように調整され得る。
【０１４８】
上述したように、充填されたポリマー材料が、第１、第２及び第３の下方マニホールド層７０、７２、７４のために利用され得る。かかる充填は、例えば、第１、第２及び第３の下方マニホールド層７０、７２、７４とキャリア層７６との間のＣＴＥの差を減少させるのを支援し得る。
それでもなお、ＣＴＥのいくつかの差は、かかる努力にもかかわらず残る可能性がある。更に、様々な下方マニホールド層の材料のＣＴＥ値には、他の理由により、差が存在し得る。
【０１４９】
これに関して、参照は、異なるＣＴＥ値を有する層で生じる問題に対処し得る下方マニホールド構成要素５０の特定の特徴部を示す図７Ａ〜図７Ｃを対象とする。まず、図４、図５Ｂ、図６Ａ及び図６Ｂに示された下方マニホールド構成要素の第１、第２及び第３の層７０、７２、７４の下側からの透視図である図７Ａに移ると、キャリア層７６が接着される第３の層７４の側部が明確に見える。図から明らかであるように、この側部は、吐出方向５０５に略直角に延在する。逆に、キャリア層７６の透視図である図７Ｂは、第３の層７４が接着されるキャリア層７６の側部を明確に示している。これは、同様に、吐出方向５０５に略直角に延在する。
【０１５０】
図７Ａに示されるように、第３の層７４の接着側には、複数の隆起部７４１、７４２が形成される。キャリア層７６を第３の層７４に接着するために、第３の層７４の反対側の接着側の隆起部７４１、７４２に対応するパターンで、キャリア層７６の接着側に接着剤が塗布される。例えば、接着剤は、実質的に全ての隆起部の経路に続くパターンで塗布され得る。接着側が接触すると、図７Ｃに示されるように、各隆起部７４１／７４２は、接着剤パターン２の対応する部分に押圧され得る。図に示されるように、これは、例えば、隆起部７４１／７４２が接着剤２の対応する部分を２つのくさび形部分またはフィレットに分けることをもたらし得る。
【０１５１】
場合によっては、実質的に接着側の間の接触のみが、隆起部７４１、７４２を通る。したがって、隆起部は、図７Ｃに示されるように、層７４、７６の間の分離距離ｄを好都合に決定し得る。使用される特定の接着剤に応じて、次いで接着剤を硬化させる必要があり得る。場合によっては、これは、アセンブリが比較的高温（多くの場合、８０℃超）に加熱されることを伴い得る。かかる加熱は、層を膨張させ、第３の層７４は、キャリア層７６とは異なる（通常はより大きい）量だけ膨張する。２つの層７４、７６の接着側が単に平坦であった場合、この異なる熱膨張は、硬化プロセスの結果として、２つの層の反り、及び潜在的に、分離をもたらす可能性がある。
【０１５２】
かかる問題は、例えば、接着剤が塗布され得る典型的な厚さ（粘度、表面エネルギー、表面粗さ等の要因によって決定される）が比較的小さいために生じる。考えられる結果は、接着側がわずかに離れて固定されることである。かかる接着側の間の接着剤の薄い層では、一方の層の接着側の膨張のほとんど全てが他方の層の接着側に塗布される。これは、次いで、層７４、７６が曲率半径の比較的狭い曲げをもたらし、潜在的に層の分離をもたらす可能性がある。加熱によって生じるかかる曲げは、接着剤の硬化によって構成要素に効果的に固定される。構成要素が室温に戻ると、層が元のサイズに戻ろうとするときに構成要素内に応力／歪みが生成される。構成要素の輸送中、例えば、構成要素が航空貨物によって、例えば温度が−２０℃に低下する場合等に出荷される場合、更に大きな応力にさらされる可能性がある。かかる応力は、上述したように、層の分離をもたらす可能性がある。
【０１５３】
隆起部７４１、７４２は本質的に、接着剤が層の間のより大きな距離に広がることを可能にする。したがって、熱硬化中の２つの層の膨張における所与の差に対して、構成要素が室温に戻るときに、より小さい応力が接着剤に与えられることになる。考えられる結果は、接着剤が破壊され、これにより層が分離する危険が少ないことである。
【０１５４】
図７Ａを再び参照すると、第３の層７４の接着側に形成されているのは、各拡大入口チャンバ５５のための及び各狭窄出口チャンバ６０のためのそれぞれの開口であることに留意されたい。具体的には、それぞれの拡大入口チャンバ５５（１）、５５（２）に対応する２つの開口７４５（１）、７４５（２）及びそれぞれの狭窄出口チャンバ６０（１）（ｉ）、６０（１）（ｉｉ）、６０（２）（ｉ）、６０（２）（ｉｉ）に対応する４つの開口７４６（１）（ｉ）、７４６（１）（ｉｉ）、７４６（２）（ｉ）、７４６（２）（ｉｉ）が存在する。
【０１５５】
同様に、図７Ｂから分かるように、各拡大入口チャンバ５５のための及び各狭窄出口チャンバ６０のためのそれぞれの開口は、キャリア層７６の接着側に形成される。具体的には、それぞれの拡大入口チャンバ５５（１）、５５（２）に対応する２つの開口７６５（１）、７６５（２）及びそれぞれの狭窄出口チャンバ６０（１）（ｉ）、６０（１）（ｉｉ）、６０（２）（ｉ）、６０（２）（ｉｉ）に対応する４つの開口７６６（１）（ｉ）、７６６（１）（ｉｉ）、７６６（２）（ｉ）、７６６（２）（ｉｉ）が存在する。
【０１５６】
図７Ａと図７Ｂとの比較から明らかなように、第３の層７４の接着側の開口の各々は、キャリア層７６の接着面のそれぞれの開口とは直接反対側にある。
【０１５７】
追加の開口７４７、７６７が、第３の層７４及びキャリア層７６の各々の接着側に形成されることに留意されたい。これらの開口は、層の成形を単純化し得、完全に任意であるものとして理解されるべきである。
【０１５８】
ここで図７Ａに戻ると、いくつかの隆起７４１は、第３の層７４の接着側に形成された開口の各々７４５（１）、７４５（２）、７４６（１）（ｉ）、７４６（１）（ｉｉ）、７４６（２）（ｉ）、７４６（２）（ｉｉ）を別個に取り囲む。したがって、各開口７４５（１）、７４５（２）、７４６（１）（ｉ）、７４６（１）（ｉｉ）、７４６（２）（ｉ）、７４６（２）（ｉｉ）に対応する流体経路は、他の開口７４５（１）、７４５（２）、７４６（１）（ｉ）、７４６（１）（ｉｉ）、７４６（２）（ｉ）、７４６（２）（ｉｉ）に対応する流体経路から分離される。これは、例えば、圧力が、拡大入口チャンバ５５及び狭窄出口チャンバ６０から失われないこと、及び異なるタイプの液滴流体が混合しないことを保証し得る。
【０１５９】
図７Ａ〜図７Ｄに示される特定の例では、隆起部７４１、７４２が第３の層７４の接着側に形成されているが、キャリア層７６の接着側に形成され得ることに留意されるべきである。それでもなお、第３の層７４がポリマー材料で形成されているため、第３の層７４上に隆起部７４１、７４２を形成することは特に簡単であり得る。
【０１６０】
ここで、図４、図５Ｂ、図６Ａ及び図６Ｂの下方マニホールド構成要素５０の透視図である、図７Ｄに移ると、硬化プロセスの結果として生じる応力によって引き起こされる問題に対処する更なる特徴部が見える。
【０１６１】
具体的には、図７Ｄから明らかであるように、キャリア層７６に隣接する第３の層７４の部分の吐出方向５０５の厚さは、アレイ方向５００に関して第３の層の各端部に向かって減少する。このようにして、アレイ方向５００に対して第３の層７４の各端部に、それぞれの厚さ減少領域７４４（ｉ）、７４４（ｉｉ）が提供される。この厚さ減少領域７４４（ｉ）、７４４（ｉｉ）は、応力が一般に層の中心からの距離と共に増加するにつれて、応力が特に大きい領域  の第３の層７４の可撓性を増加させるように作用し得る。
【０１６２】
示される特定の例では、凹部７４８が、アレイ方向５００に対して第３の層７４の各端部に形成されていることに更に留意されたい。これらの凹部７４８の各々は、厚さ減少領域７４４（ｉ）、７４４（ｉｉ）のうちの１つを吐出方向５０５に関して第１の層の別の部分、この場合には、次の層、第２の層７２に隣接する部分から分離する。
【０１６３】
図７Ａに簡潔に戻ると、隆起部７４２の第２のグループが、厚さ減少領域７４４（ｉ）、７４４（ｉｉ）の各々の境界に追従することは明らかである。これらの隆起部７４２は、例えば、第３の層７４の中央領域から厚さ減少領域７４４（ｉ）、７４４（ｉｉ）を分離し得る。かかる隆起部は、例えば、構成要素５０内の応力が層７４、７６の分離を引き起こす場合に、この分離が第３の層７４の中央領域に広がることを防止する脆弱線として機能し得、拡大入口チャンバ５５及び狭窄出口チャンバ６０が典型的に位置することになる。
【０１６４】
図７Ａ〜７Ｄのこの議論では、厚さ減少領域７４４（ｉ）、７４４（ｉｉ）及び対応する凹部７４８が、アレイ方向５００に対して第３の層７４の端部に位置するものとして記述したが、それらはより一般的には層の端部（例えば、層の平面の端部）に位置してもよいことが理解されるべきである。
【０１６５】
ここで図７Ａ及び図７Ｄを参照すると、空隙７４３が、キャリア層７６に隣接して第３の層７４の一部に形成されることに留意されたい。分かるように、これらの空隙７４３の各々は、第３の層７４の角部に位置し、吐出方向５０５の層内に延在している。実際に、図７Ａと図７Ｄとの比較から明らかなように、これらの更なる空隙の各々は、キャリア層７６に隣接する第３の層７４の部分の全体にわたって延在する。
【０１６６】
かかる更なる空隙は、層の中心からのそれらの距離を考慮して、応力が特に高くなる角部の層の可撓性を増加させ得る。加えて、充填されたポリマー材料を使用して層が成形（例えば、射出成形）される場合、角部にかかる空隙を形成することは、充填材が角部の周りを流れることを促進させる。充填剤が繊維性である場合、繊維７４９は、角部周辺の経路に追従する傾向がある。これは、図７Ｅに概略的に示されており、繊維７４９のサイズは、経路が明確に示されるように、図において誇張されている。
【０１６７】
典型的には、繊維材料のＣＴＥは、繊維７４９が延在する方向に最も低く、繊維７４９に直角な方向に最も小さい。したがって、層７４の角部に空隙を提供することは、図７Ｆの小さい実線の矢印によって示されるような拡大パターンをもたらす可能性がある。分かるように、図７Ｅに示される層７４が加熱されたとき、最大の膨張は、側部に平行で、角部に向かう方向にある。かかる膨張の正味の結果は、大きな実線の矢印で示されている。理解されるように、構成要素が後で、例えば室温に冷却されるとき、層は、破線の矢印で示される反対方向に収縮する傾向がある。また理解されるように、空隙７４３の存在は、この方向に追加の柔軟性を提供し、接着剤が別様にさらされ得る応力を緩和するのを支援する。考えられる結果は、接着剤が破壊され、これにより層が分離する危険が少ないことである。
【０１６８】
層７４の角部に位置するかかる空隙７４３は、繊維充填ポリマー材料が使用されるか否かにかかわらず、有益であり得ることが更に理解されるべきである。角部が層７４の中心から特に離れているため、それらは典型的に高い応力にさらされ得、角部に空隙７４３を提供することによって、かかる応力は減少される。これは、例えば、応力が層７４の中心から伝達される材料がより少なくなる結果として生じ得る。
【０１６９】
図７Ａ〜図７Ｆを参照して、第３の層７４及びキャリア層７６の文脈で様々な特徴を記述したが、それらは、異なるＣＴＥの値を有する材料で形成された任意の２つの層により一般的に適用され得ることが、また更に理解されるべきである。
【０１７０】
図４に示される液滴堆積ヘッド１０の上方マニホールド構成要素１００の構成及び動作を、ここで図８Ａ〜図８Ｃ、図９Ａ〜図９Ｃ及び図１０〜図１２を参照して記述する。
【０１７１】
まず、図４の上方マニホールド構成要素１００及びその構成層の分解斜視図を示す図８Ａに移ると、上方マニホールド構成要素１００は、吐出方向５０５に略直角に延在する複数の層から作られる。
【０１７２】
図８〜図１１に示される特定の例では、５つの層が存在し、アレイ１５０へ近接して増加させるために、第１の最上層９１０、第２のフィルタ層９２０、第３の層９３０、第４の層９４０、及び第５の最下層９５０が存在する（ただし、層の任意の適切な構成及び数が代わりに使用され得る）。
【０１７３】
図８Ａから分かるように、最上層９１０は、流体入口１２０（１）、１２０（２）及び出口２２０（１）、２２０（２）のポートを備える。下方マニホールド構成要素５０（ａ）〜（ｄ）のポートと同様に、これらは最上層９１０と一体成形されてもよい。
【０１７４】
複数の層９１０〜９５０は、層に平行な複数の平面の各々において、複数の湾曲した蛇行経路が提供されるような形状である。これらの湾曲経路は、例えば層内の貫通孔９６０、９７０によって提供される、層に略直角に延在する経路によって一緒に流体的に接続される。
【０１７５】
図８〜図１１によって示される特定の構成では、かかる複数の湾曲経路は、全体的に、隣接する層の間に画定される（図５Ａに示されるように結合された後）。しかしながら、場合によっては、３つ、４つまたはそれ以上の層が結合されて、かかる複数の湾曲経路を定義し得る。
【０１７６】
層９１０〜９５０は、流体の漏れを防止するように、流体密に連結される。加えて、上方マニホールド構成要素１０の層のうちの１つ、この実施例における第４の層９４０は、上方マニホールド層１００をヘッドカバー構成要素（図示せず）に連結するための上方マニホールド構成要素１００の反対側の端部において２つの締め付け特徴部３０を含み得る。
【０１７７】
図８〜図１１によって示される特定の構成では、上方マニホールド構成要素１００の層の１つは、フィルタ９２５を含むフィルタ層９２０である。フィルタ９２５は、一般に平面であり、例えば、メッシュで形成され得る。図に示されるように、フィルタ９２５は、フィルタ層９２０と同じ平面に延在する。フィルタ層９２０は、フィルタ９２５がインサートとして使用されるインサート成形によって製造され得る。フィルタは、例えば、流体から不純物を除去し、流体がアレイ１５０に到達するのを防止するために、そのメッシュの細孔サイズの適切な選択によって適合される。例えば、フィルタは、そのような不純物よりも小さな直径の孔を有し得る。一方で、液滴流体が微粒子を含むことが意図される場合、フィルタは、かかる微粒子が通過できるように（例えば、かかる微粒子よりも大きな直径の孔を提供することによって）適合され得る。フィルタ層９２０のいずれかの側は、それぞれ第１及び第３の層９１０、９３０である。
【０１７８】
図４の上方マニホールド構成要素１００の更なる分解斜視図である、図８Ｂ及び８Ｃから分かるように、上方マニホールド構成要素１００の各層は、１つ以上の貫通孔９６０、９７０を含む。隣接する層は、結合されると、それらの間に１つ以上の湾曲流体経路を画定し、これによって貫通孔９６０、９７０の各々は、流体が１つの平面の湾曲経路から連続する平面の湾曲経路へ通過することを可能にする。ここで図８Ｂ及び図８Ｃを参照して記述するように、湾曲経路及び貫通孔９６０、９７０によって画定された経路は、結合して、上方マニホールド構成要素１００内の分岐入口及び分岐出口経路を提供する。
【０１７９】
より詳細には、図８Ｂは、第１の液滴流体タイプ（添え字（１）によって示される）を供給するために、分岐入口経路１８０（１）及び分岐出口経路２８０（１）に対応する貫通孔９６０（１）、９７０（１）及び分岐点１８６（１）を示す（９６０及び９７０は、分岐入口経路１８０及び分岐出口経路２８０の部分をそれぞれ画定する貫通孔を示す）。対照的に、図８Ｃは、第２の液滴流体タイプを供給するための分岐入口経路１８０（２）及び分岐出口経路２８０（２）に対応する貫通孔９６０（２）、９７０（２）及び分岐点１８６（２）（添字（２）で示されるとおり）を示す。
【０１８０】
図８Ｂ及び８Ｃは、それぞれの高さにおいて、層９１０〜９５０が組み立てられると、上方マニホールド構成要素１００内に提供される、２つの分岐入口経路１８０（１）、１８０（２）（各タイプの流体に１つ）及び２つの分岐出口経路２８０（１）、２８０（２）（再び、各タイプの流体に１つ）を示す、図９Ｂ及び図９Ｃと比較され得る。次に、図９Ｂは、上方マニホールド構成要素１００の部分的に露出した透視図である図９Ａと比較され得、組み立てられた層９１０〜９５０内の分岐入口及び出口経路１８０、２８０の相対的配列を示す。
【０１８１】
ここで図８Ｂに戻ると、第１のタイプの流体は、最上層９１０に形成された流体入口１２０（１）によって上方マニホールド構成要素１００に供給される。流体入口１２０（１）は、第２のフィルタ層９２０の貫通孔９６０（１）（ｉ）（主分岐１８１への近接を示す若い番号を伴う、貫通孔の分岐化構造内のレベルを示す添え字（ｉ））に直接接続する。第２のフィルタ層９２０内の流体入口１２０（１）及び貫通孔９６０（１）（ｉ）は、上方マニホールド構成要素１００内の分岐入口経路１８０（１）の主分岐１８１（１）の部分を画定する。
次いで、貫通孔９６０（１）（ｉ）は、第１の（最上）９１０層、第２の（フィルタ）層９２０及び第３の層９３０によって一緒に画定された多数の蛇行したまたは湾曲した経路の１つに流体を供給する。これらの湾曲経路は同じ平面にあり、具体的には、それらは、フィルタ９２５と略同じ平面にあり、その結果、フィルタ９２５は、これらの湾曲経路の各々をその長さに沿って分割する。
【０１８２】
これらの湾曲経路とは対照的に、フィルタ９２５は、分岐入口経路１８０（１）、１８０（２）に対応するフィルタ層９２０の貫通孔９６０（１）（ｉ）、９６０（２）（ｉ）、９６０（１）（ｉｉ）（ａ）、９６０（１）（ｉｉ）（ｂ）を越えて延在しないか、またはこれらを分割せず、これらの貫通孔は、フィルタ９２５を含まないことに留意されるべきである。例えば、分岐入口経路１８０（１）、１８０（２）の各々の主分岐１８１（１）、１８１（２）は、フィルタ９２５のそれぞれの孔を通過し得る。この効果を、図１０及び図１１を参照して以下で更に説明する。
図８Ｂから明らかであるように、流体は、貫通孔９６０（１）（ｉ）から通じ、第１、第２及び第３の層９１０、９２０、９３０によって画定される湾曲経路に沿って分岐点１８６（１）（ｉ）へ流れ、そこから２つの更なる湾曲経路が延在する。これら２つの更なる湾曲経路の各々は、第１、第２及び第３の層９１０、９２０、９３０によって画定され、分岐点１８６（１）（ｉ）からそれぞれの貫通孔９６０（１）（ｉｉ）（ａ）、９６０（１）（ｉｉ）（ｂ）へ延在する。湾曲経路の各々は、それぞれの第１のレベルの副分岐１８５（１）（ｉ）（ａ）、１８５（１）（ｉ）（ｂ）（１８５は一般に副分岐を示し、添え字（ｉ）は、以前と同様、分岐構造内のレベルを示し、主分岐１８１への近接を示す若い数字、及び（ａ）、（ｂ）等は、対象のレベル内の特定の副分岐を示す）に対応する。分岐点１８６（１）（ｉ）において、分岐入口経路１８０（１）の主要分岐１８１（１）は、２つの第１のレベルの副分岐１８５（１）（ｉ）（ａ）、１８５（１）（ｉ）（ｂ）に分岐する。
【０１８３】
図８Ｂからも明らかであるように、第２のフィルタ層９２０の貫通孔９６０（１）（ｉｉ）（ａ）は、第３の層９３０の貫通孔９６０（１）（ｉｉｉ）（ａ）と直接接続し、同様に、貫通孔９６０（１）（ｉｉ）（ｂ）は、貫通孔９６０（１）（ｉｉｉ）（ｂ）と直接接続する。しかしながら、第３の層９３０の貫通孔９６０（１）（ｉｉｉ）（ａ）は、第４の層９４０の貫通孔９６０（１）（ｉｖ）（ａ）と直接接続するが、貫通孔９６０（１）（ｉｉ）（ｂ）は、第３及び第４の層９３０、９４０の間の平面で画定される湾曲経路に流体的に接続される。より具体的には、貫通孔９６０（１）（ｉｉ）（ｂ）は、その長さに沿って合流部の途中で湾曲経路に交わる経路を画定する。したがって、この合流部は、分岐点１８６（１）（ｉｉ）（ｂ）を提供する。
【０１８４】
この分岐点１８６（１）（ｉｉ）（ｂ）において、第１のレベルの副分岐１８５（１）（ｉ）（ｂ）は、分岐経路１８０（１）が２つのレベルの分岐化のみを含むために末端副分岐１８２（１）（ｃ）、１８２（１）（ｄ）となる、２つの第２のレベルの副分岐に分岐する（１８２は、一般に、特定の末端副分岐を示す（ａ）、（ｂ）、（ｃ）等で、末端副分岐を示す）。
分岐点１８６（１）（ｉｉ）（ｂ）を含む湾曲経路は、一方の端部で貫通孔９６０（１）（ｉｖ）（ｂ）に、他方の端部で貫通孔９６０（１）（ｉｖ）（ｃ）に流体的に接続され、それらの両方とも第４層９４０に形成される。貫通孔９６０（１）（ｉｖ）（ｂ）は、次に第５の層９５０の貫通孔９６０（１）（ｖ）（ｃ）に直接接続され、同様に、貫通孔９６０（１）（ｉｖ）（ｃ）は、第５の層９５０の貫通孔９６０（１）（ｖ）（ｄ）に直接接続される。このようにして、末端副分岐１８２（１）（ｃ）、１８２（１）（ｄ）は、第４及び第５の層９４０、９５０を通って延在し、これにより、流体がそれぞれの下方マニホールド構成要素５０（ｃ）、５０（ｄ）に供給されることを可能にする。
【０１８５】
ここで、貫通孔９６０（１）（ｉｉｉ）（ａ）に戻ると、上述したように、第３の層９３０のこの貫通孔は、第４の層９４０の貫通孔９６０（１）（ｉｖ）（ａ）と直接接続する。したがって、貫通孔９６０（１）（ｉｉｉ）（ａ）及び貫通孔９６０（１）（ｉｖ）（ａ）は、各々、第１のレベルの副分岐１８５（１）（ｉ）（ａ）の部分を形成する経路を画定する。
【０１８６】
図８Ｂから明らかであるように、貫通孔９６０（１）（ｉｖ）（ａ）は、第４及び第５の層９４０、９５０の間の平面内に画定される湾曲経路に流体的に接続される。より具体的には、貫通孔９６０（１）（ｉｖ）（ａ）は、その長さに沿って合流部途中においてこの湾曲経路と交わる経路を画定する。この合流部は、分岐点１８６（１）（ｉｉ）（ａ）を提供する。
【０１８７】
この分岐点１８６（１）（ｉｉ）（ａ）において、第１のレベルの副分岐１８５（１）（ｉ）（ａ）は、分岐経路１８０（１）が２つのレベルの分岐化のみを含むために末端副分岐１８２（１）（ａ）、１８２（１）（ｂ）となる、２つの第２のレベルの副分岐に分岐する。
【０１８８】
分岐点１８６（１）（ｉｉ）（ａ）を含む湾曲経路は、一方の端部で貫通孔９６０（１）（ｖ）（ａ）に、他方の端部で貫通孔９６０（１）（ｖ）（ｂ）に流体的に接続され、それらの両方とも第５の層９４０に形成される。このようにして、末端副分岐１８２（１）（ａ）、１８２（１）（ｂ）は、第５の層９５０を通って延在し、これにより、流体がそれぞれの下方マニホールド構成要素５０（ａ）、５０（ｂ）に供給されることを可能にする。
【０１８９】
図８Ｂからも明らかであるように、分岐出口経路２８０（１）は、同様に、貫通孔９７０（１）によってリンクされる層９１０〜９５０に平行な平面内の湾曲経路から構成される。
【０１９０】
例えば、第４の層９４０の貫通孔９７０（１）（ｉｉｉ）（ａ）〜（ｄ）は、各々、分岐出口経路２８０（１）のそれぞれの末端副分岐２８２（１）（ａ）〜（ｄ）の部分を形成する経路を画定する。貫通孔９７０（ｉｉｉ）（ａ）は、第３及び第４の層９３０、９４０の間の平面内に画定された湾曲経路の一方の端部にある貫通孔９７０（１）（ｉｉ）（ａ）に直接接続するが、貫通孔９７０（ｉｉｉ）（ｂ）は、同じ湾曲経路の他方の端部にある貫通孔９７０（１）（ｉｉ）（ｂ）に直接接続する。第３の層９３０の貫通孔９７０（１）（ｉ）（ａ）は、その長さに沿って合流部途中においてこの湾曲経路と交わる経路を画定する。この合流部は、分岐点２８６（１）（ｉｉ）（ａ）を提供する。
【０１９１】
この分岐点２８６（１）（ｉｉ）（ａ）において、第１のレベルの副分岐２８５（１）（ｉ）（ａ）は、末端副分岐２８２（１）（ａ）及び末端副分岐２８２（１）（ｂ）に分岐する。末端副分岐２８２（１）（ａ）は、貫通孔９７０（１）（ｉｉ）（ａ）及び９７０（１）（ｉｉｉ）（ａ）によって画定される経路、ならびに貫通孔９７０（１）（ｉｉ）（ａ）から分岐点２８６（１）（ｉｉ）（ａ）に通じる湾曲経路の部分から構成される。同様に、末端副分岐２８２（１）（ｂ）は、貫通孔９７０（１）（ｉｉ）（ｂ）及び９７０（１）（ｉｉｉ）（ｂ）、ならびに貫通孔９７０（１）（ｉｉ）（ｂ）から分岐点２８６（１）（ｉｉ）（ａ）へ通じる湾曲経路の部分によって画定される経路から構成される。
【０１９２】
図８Ｂ及び図９Ａ〜図９Ｃから明らかであるように、分岐出口経路２８０（１）は、上方マニホールド構成要素１００の層９１０〜９５０を通って、流体出口２２０（１）に接続される主分岐２８１（１）へ上向きに続く。
【０１９３】
したがって、一般的なレベルにおいて、分岐入口経路１８０（１）は、流体供給システムから（入口１２０（１）を介して）第１のタイプの流体を受け、それをそれぞれの末端副分岐１８２（１）（ａ）〜（ｄ）を介して下方マニホールド構成要素５０（ａ）〜（ｄ）の各々に供給するように構成されることが理解されるであろう。同様に、分岐出口経路２８０（１）は、それぞれの末端副分岐２８２（１）（ａ）〜（ｄ）を介して下方マニホールド構成要素５０（ａ）〜（ｄ）の各々から第１のタイプの流体を受け、それを流体供給システムに戻す（出口２２０（１）を介して）ように構成される。
【０１９４】
上述したように、図８Ｃは、図８Ｂと同様の方法で、第２の液滴流体タイプを供給するための、分岐入口経路１８０（２）及び分岐出口経路２８０（２）に対応する貫通孔９６０（２）、９７０（２）及び分岐点１８６（２）を示す。明らかであるように、分岐入口経路１８０（２）及び分岐出口経路２８０（２）は、同様に、貫通孔９６０（２）、９７０（２）によってリンクされる層９１０〜９５０に平行な平面内の湾曲経路から構成される。したがって、ここでは具体的な接続について詳しく説明しない。
【０１９５】
しかしながら、一般的なレベルで、分岐入口経路１８０（２）は、流体供給システムから（入口１２０（２）を介して）第１のタイプの流体を受け、それをそれぞれの末端副分岐１８２（２）（ａ）〜（ｄ）を介して下方マニホールド構成要素５０（ａ）〜（ｄ）の各々に供給するように構成されることが理解されるであろう。同様に、分岐出口経路２８０（１）は、それぞれの端部副分岐２８２（２）（ａ）〜（ｄ）を介して下方マニホールド構成要素５０（ａ）〜（ｄ）の各々から第１のタイプの流体を受け、それを流体供給システムに戻す（出口２２０（１）を介して）ように構成される。
【０１９６】
したがって、分岐入口経路１８０及び分岐出口経路２８０は、下方マニホールド構成要素５０（ａ）〜（ｄ）の全てに各タイプの流体を供給し、下方マニホールド構成要素５０（ａ）〜（ｄ）の全てから各タイプの流体を受けるように結合する。
【０１９７】
ここで図４の上方マニホールド構成要素における流体流路の上面図である図９Ｃに移ると、分岐入口及び出口経路１８０、２８０の配置が明確に見え得る。より具体的には、各分岐経路１８０、２８０は、アレイ方向５００及び深さ方向５０５ならびに吐出方向５１０において、他の分岐経路１８０、２８０と重なり合っていることが明らかである。
【０１９８】
より詳細には、分岐経路１８０、２８０は、吐出方向５０５から見ると、重なり合うフットプリントを有するものとして記述され得る。より具体的には、分岐経路１８０、２８０のフットプリントは、吐出方向５０５に垂直な平面にあり、最も外側の（アレイ及び深さ方向５００、５０５の）末端副分岐の境界となる多角形として定義され得る。別の言い方をすれば、各末端副分岐は多角形の頂点に対応する。これは、各グループ内のアレイがアレイ方向５００及び深さ方向５０５にわたって分配される、流体チャンバ１５０のアレイのそれぞれのグループに、多数の異なるタイプの流体を供給するのを支援し得る。
【０１９９】
図９Ｂ及び図９Ｃから、分岐経路１８０、２８０が互いに絡み合っていることも明らかである。したがって、（図９Ｃのように）吐出方向から見ると、一方の分岐経路１８０、２８０の副分岐１８２、１８５は、他方の分岐１８０、２８０の副分岐経路を横切る。
【０２００】
より詳細には、第１の分岐経路１８０、２８０の第１の副分岐１８２、１８５は、吐出方向に対して一方の側の第２の分岐経路１８０、２８０の第１の副分岐１８２、１８５と交差し得る一方で、第１の分岐経路１８０、２８０の第２の副分岐１８２、１８５は、吐出方向に対して反対側の第２の分岐経路１８０、２８０の第２の副分岐１８２、１８５と交差し得る。これの一例は、図９Ｂ及び図９Ｃの分岐経路１８０（１）及び２８０（１）によって提供され、分岐入口経路１８０（１）の第１のレベルの副分岐１８５（１）（ｉ）（ｂ）は、その上方で分岐出口経路２８０（１）の末端副分岐２８２（１）（ｃ）と交差する一方で、分岐入口経路１８０（１）の末端副分岐１８２（１）（ａ）は、その下方で分岐出口経路２８０（１）の末端副分岐２８２（１）（ａ）と交差する。
【０２０１】
かかる特徴は、流体チャンバのアレイ１５０のそれぞれのグループに多数の異なるタイプの流体を供給することができるコンパクトな構造体（アレイ及び深さ方向５００、５０５の）を提供するのを支援し得る。
【０２０２】
分岐入口経路によるフィルタ９２５を通る流体の経路指定の詳細を、図１０Ａ、図１０Ｂ及び図１１を参照して更に詳細に記述する。
【０２０３】
図１０Ａは、第２の流体タイプのための分岐入口経路１８０（２）の透視図である。この分岐入口経路１８０（２）の全体構造は、図によって明確に示され、分岐入口経路１８０（２）は、流体入口１２０（２）に接続されている主分岐１８１（２）において始まり、次いで、分岐点１８６（２）（ｉ）において、２つの第１のレベルの副分岐１８５（２）（ｉ）（ａ）、１８５（２）（ｉ）（ｂ）に分岐する。これらの第１のレベルの副分岐１８５（２）（ｉ）（ａ）、１８５（２）（ｉ）（ｂ）は、次に、それぞれの分岐点１８６（２）（ｉｉ）（ａ）、１８６（２）（ｉｉ）（ｂ）において、２つの対応する第２のレベルの副分岐に分岐する。      分岐入口経路１８０（２）は２つのレベルの分岐のみを有するため、これらの第２のレベルの副分岐は末端副分岐１８２（２）（ａ）である。上述したように、これらの末端副分岐１８２（２）（ａ）の各々は、下方マニホールド構成要素５０（ａ）〜（ｄ）のうちのそれぞれの１つに流体（第２のタイプの流体）を供給する。
【０２０４】
図１０Ｂは、上方マニホールド構成要素１００のフィルタ層９２０に関する流路の配列を示す、図１０Ａの分岐入口経路の透視図である。図１０Ｂから明らかであるように、フィルタ９２５は、２つの第１のレベルの副分岐１８５（２）（ｉ）（ａ）、１８５（２）（ｉ）（ｂ）を横切る。示される特定の配置では、フィルタ９２５は、一般に、その長さに沿って２つの第１のレベルの副分岐１８５（２）（ｉ）（ａ）、１８５（２）（ｉ）（ｂ）の各々を分割するものとして記述され得る。
【０２０５】
加えて、フィルタは、主分岐１８１（２）の部分を横切る。より具体的には、フィルタは、分岐点１８６（２）（ｉ）に接続する主分岐の部分を横切る。
【０２０６】
しかしながら、上述したように、フィルタ９２５は、分岐入口経路１８０（１）、１８０（２）に対応するフィルタ層９２０の貫通孔９６０（１）（ｉ）、９６０（２）（ｉ）、９６０（１）（ｉｉ）（ａ）、９６０（１）（ｉｉ）（ｂ）を越えて延在しないか、またはこれらを分割せず、これらの貫通孔は、フィルタ９２５を含まない。例えば、分岐入口経路１８０（１）、１８０（２）の各々の主分岐１８１（１）、１８１（２）は、フィルタ９２５のそれぞれの孔を通過し得る。
【０２０７】
図１０Ａに示されるように、主分岐１８１（２）は、貫通孔９６０（２）（ｉ）を通って、第２のフィルタ層９２０と第３の層９３０との間に画定された空間に進む。この空間は、主分岐１８１（２）の狭くなる部分１８３（２）を提供する。主分岐１８１（２）のこの狭くなる部分１８３（２）を越えて、主分岐１８１（２）は第１、第２（フィルタ）及び第３の層９１０、９２０、９３０によって画定される部分まで広くなる。主分岐１８１（２）のこの部分は、フィルタ９２５によってその長さに沿って分割され、分岐点１８６（２）（ｉ）に通じる。特定の配置に応じて、分岐経路の主分岐の部分をその長さに沿って分割するフィルタの考えられる結果は、濾過が大きい表面積にわたって生じることである。
【０２０８】
上述したように、分岐点１８６（２）（ｉ）において、主分岐１８１（２）は、２つの第１のレベルの副分岐１８５（２）（ａ）、１８５（２）（ｂ）に分岐する。分岐点１８６（２）（ｉ）から通じるこれらの第１のレベルの副分岐１８５（２）（ｉ）（ａ）、１８５（２）（ｉ）（ｂ）の各々の部分は、第１、第２（フィルタ）及び第３の層９１０、９２０、９３０によって画定される。各第１のレベルの副分岐１８５（２）（ｉ）（ａ）、１８５（２）（ｉ）（ｂ）のこの同じ部分は、      その長さに沿ってフィルタ９２５によって分割される。主分岐と同様に、分岐経路の副分岐の部分をその長さに沿って分割するフィルタの考えられる結果は、濾過が大きい表面積にわたって生じることである。
【０２０９】
更に、この部分は、フィルタ層９２０のフィルタ９２５によってではなく、第２のフィルタ層９２０及び第３の層９３０のみによって、定義される同じ第１のレベルの副分岐１８５（２）（ｉ）（ａ）、１８５（２）（ｉ）（ｂ）の狭くなる部分に通じる。各第１のレベルの副分岐１８５（２）（ｉ）（ａ）、１８５（２）（ｉ）（ｂ）は、次いで、第２の層９６０（２）（ｉｉ）（ａ）、９６０（２）（ｉｉ）（ｂ）のそれぞれの貫通孔及び第３の層９６０（２）（ｉｉｉ）（ａ）、９６０（２）（ｉｉｉ）（ｂ）のそれぞれの貫通孔を通って進む。
【０２１０】
フィルタを通る流体の流れは、貫通孔９６０（２）（ｉ）から分岐点１８６（２）（ｉ）を通って主分岐１８１（２）の長さに追従し、次いで、貫通孔９６０（２）（ｉｉ）へ副分岐１８５（２）（ｂ）の長さに追従する、湾曲経路に沿って取られた上方マニホールド構成要素１００を通る断面の概略図である、図１１に示されている。分かるように、
【０２１１】
図１１は、上方マニホールド構成要素１００の第１、第２（フィルタ）及び第３の層９１０〜９３０を明確に示す。
【０２１２】
分かるように、流体は、流体入口１２０（２）から主分岐１８１（２）に沿って下方に流れる。次いで、流体は、主分岐の狭くなる部分１８３（２）を通って水平に流れ、次いで、分岐点１８６（２）（ｉ）に通じる主分岐１８１（２）のより広い部分に流れる。主分岐１８１（２）のこのより広い部分は、フィルタ９２５によって分割される。流体は、フィルタ９２５の一方の側から、主分岐１８１（２）のこのより広い部分において他方の側に流れる。より具体的には、主分岐のこのより広い部分において、フィルタ９２５に隣接する流体は、フィルタ９２５の平面に直角に流れている。結果として、吐出方向５０５が垂直に下向きに、すなわち重力と同じ方向になるように、ヘッドが配置された場合、流体は、主分岐１８１（２）のこのより広い部分のフィルタ９２５を通って、重力に対抗して垂直に流れる。
【０２１３】
分岐点１８６（２）（ｉ）において、流れは分かれ、流れの一部は副分岐１８５（２）（ｉ）（ａ）に沿って進み、残りは副分岐１８５（２）（ｉ）（ｂ）に沿って流れる（図４、図５及び図８〜図１０に示される特定の例では、分岐経路１８０（１）、１８０（２）の副分岐１８２、１８５は、実質的に各分岐点１８６で流れが分かれることさえも生じるように構成される）。
【０２１４】
分岐点１８６（２）（ｉ）からそのより狭い部分１８４（２）へ通じる各副分岐１８５（２）（ｉ）（ａ）、１８５（２）（ｉ）（ｂ）の各々の部分は、フィルタ９２５によって分割される。流体は、各副分岐１８５（２）（ｉ）（ａ）、１８５（２）（ｉ）（ｂ）のこの部分内のフィルタ９２５の一方の側から他方の側へ流れる。より具体的には、各副分岐１８５（２）（ｉ）（ａ）、１８５（２）（ｉ）（ｂ）のこの部分内で、フィルタ９２５に隣接する流体は、フィルタ９２５の平面と直角に流れている。結果として、吐出方向５０５が垂直に下向きになるようにヘッドが配置される場合、流体は、重力に対抗して各副分岐１８５（２）（ｉ）（ａ）、１８５（２）（ｉ）（ｂ）のこの部分内のフィルタ９２５を通って垂直に流れる。
【０２１５】
流体が、重力に対抗してフィルタ９２５を通って流れる場合、流体から濾過されたデトリタスＤは、流体中に沈むときに自然にフィルタ９２５から離れて移動する傾向がある。これは、デトリタンスＤのインスタンスを減少させてフィルタを詰まらせる可能性がある。例えば、流体がフィルタ９２５を通って垂直に下方に流れる場合、デトリタスはフィルタ上に沈降し、時間の経過と共に濾過の有効性を減少させる可能性がある。
【０２１６】
また、流体が重力に対抗してフィルタ９２５を通って流れる結果として、気泡はフィルタ９２５を通って強制的に押し出され、小さな空気Ａのポケットとしてフィルタ９２５の上方に集まる。このようにして、空気Ａがフィルタ９２５の奥側に集まることは、フィルタ９２５の領域を効率的に使用することを可能にし得る。例えば、流体が垂直に下方にフィルタ９２５を通って流れる場合、空気は、フィルタ９２５の上方の、フィルタ９２５の表面上方の流体の広がりを妨げ得るポケットに集まる可能性がある。
【０２１７】
一方で、吐出方向５０５が垂直に下向きでないように配置されている場合でも、ヘッド１０は依然として機能することに留意されるべきである。更に、図１１に図示されるような、上述したものと実質的に同じ流れパターン（重力に対抗して流れる流体への言及を除いて）が予想され得る。しかしながら、かかる場合、デトリタスＤ及び／または空気Ａは、図１１に示されるのと同じ方法で集まらないことがある。
【０２１８】
図４、図５、図８及び図９の上方マニホールド構成要素１００において、第１のタイプの液滴流体のための分岐経路１８０（１）は、第２及び第３の層の間に画定される同様の狭くなる部分を含むその主分岐１８１（１）、及び第１及び第２の層の間に画定される狭くなる部分も含むその第１のレベルの副分岐１８５（１）（ｉ）（ａ）、１８５（１）（ｉ）（ｂ）、と実質的に同様の構造を有する。更に、吐出方向５０５が垂直に下方に（すなわち、重力と同じ方向）になるように、ヘッド１０が配置された場合、第１のタイプの液滴流体のための分岐経路１８０（１）も同様に配置され、その結果、流体は、重力に対抗してフィルタ９２５を通って流れる。
図４、図５及び図８〜図１１の上方マニホールド構成要素１００は、液滴堆積ヘッドの一例に過ぎず、分岐経路は、重力に対抗してフィルタに通して流体を方向づけ、同じ原理に従って動作する他の配置が可能であることが留意されるべきである。例えば、他の液滴堆積ヘッドは、フィルタが、分岐経路の主分岐及び／または副分岐をその／それらの長さに沿って分割しないように構成され得る（ただし、上述したように、これは、濾過がより大きなエリアにわたって生じることを可能にし得る）。
【０２１９】
逆に、フィルタが、分岐経路の主分岐及び／または１つ以上の副分岐をその／それらの長さに沿って分割するが、分岐経路が重力に対抗してフィルタを通して流体を方向づけるように配置されていない、他の構成が可能であることが留意されるべきである。
いくつかの例では、フィルタ９２５を省略してもよいことが更に留意されるべきである。例えば、液滴流体がヘッド１０に到達する前に、液滴流体の十分な濾過が流体供給システム内で行われてもよい。
【０２２０】
この説明から、上方マニホールド構成要素１００等のマニホールド構成要素を、各々が吐出方向に対して垂直に延在する多数の層から（少なくとも部分的に）形成する（その結果、層は、全体的に、吐出方向に積み重ねられていると記述され得る）ことは、比較的複雑な分岐経路配置を比較的簡単な方法で提供することを可能にし得ることが理解されるべきである。更に、このようにして製造されたマニホールド構成要素は、吐出方向５０５において比較的コンパクトであり得る。
【０２２１】
更に、各層は別個に製造され得るため、各分岐入口１８０または出口２８０の経路の複雑な３次元構造は、より正確に製造され得、例えば、流体が平衡流れ特徴を有する分岐経路１８０、２８０内の各末端副分岐路１８２に提供されることを確実にする。例えば、流体は、実質的な平衡圧力及び／または平衡流量及び／または平衡速度で、末端副分岐１８２の各々に供給され得る。これは、流体が平衡流れ特徴を有するヘッドのアレイ１５０内のチャンバに提供されることを確実にするのを支援し得る。例えば、流体は、実質的な平衡圧力及び／または平衡流量及び／または平衡速度で、ヘッドの流体チャンバの各々に供給され得る。
【０２２２】
図８〜図１１から分かるように、分岐入口１８０及び出口経路２８０ならびに副分岐２０、３２のレイアウトは、経路が互いに絡み合うように注意深く設計される。
【０２２３】
上方マニホールド構成要素１００を複数の層から作ることは、かかる構造を提供する複雑さを低減し得る。例えば、かかる層に平行な複数の平面の各々において、特定の分岐経路内の１つ以上の副分岐に各々対応する、複数の湾曲して蛇行した経路のかなり複雑なパターンを提供することは比較的簡単であり得る。これらの湾曲経路は、隣接する層の間に、または３つ、４つまたはそれ以上の連続する層の間に形成され得る。これらの湾曲経路は、各経路の適切な流体シールを可能にするように、互いに適切にオフセットされながら、互いの周りで湾曲するように成形され得る。上述したように、これらの経路は、追加的にまたは代わりに、分岐入口または出口経路内の同じレベルの副分岐の流量、圧力等を平衡すること等の望ましい流体特性を提供するように適切に成形され得る。
【０２２４】
次いで、湾曲経路のこれらの複雑なパターンを一緒にリンクする貫通孔（上方マニホールド構成要素１００の等のマニホールド構成要素の層を通る）を提供することによって、複雑で絡み合った幾何形状を有する分岐経路及び流体特性の適切な制御が、比較的簡単な方法で提供され得る。更に、構造の複雑さの多くは、マニホールド構成要素の層に平行な平面内に提供されているため、マニホールド構成要素は、かかる有益な特性を有し得るが、依然として層が積み重ねられる方向に比較的コンパクトである。したがって、図４に示される液滴堆積ヘッドのように、層が吐出方向に直角に延在する場合、マニホールド構成要素は、吐出方向５０５において比較的コンパクトであり得る。上述したように、これは、より大きな液滴堆積装置内での液滴堆積ヘッド１０の統合を単純化し得る。
【０２２５】
それでもなお、層に平行な複数の平面の各々において、複数の湾曲流体経路と、異なる平面内の湾曲経路を一緒に流体的に接続する層に直角な多数の流体経路と、を提供する、複数の層を含む上方マニホールド構成要素を特に含まない構成が提供され得ることが想定される。上述したように、これらの直角及び湾曲経路は、製造するのが簡単な方法で複雑な分岐入口及び／または出口経路を提供し得る。
【０２２６】
一方で、これは、かかる絡み合った分岐経路を提供する方法の一例に過ぎず、かかる絡み合った分岐経路は、任意の適切な方法で形成され得ることが理解されるべきである。
【０２２７】
図１〜図１２を参照して上述したものを含む、本明細書に記載されているマニホールド構成要素は、例えば射出成形によって成形することによって形成され得ることが想定される。例えば、マニホールド構成要素が多数の積み重ねられた層から構成されている場合、各層は、これらの部品が一緒に組み立てられた状態で、別個の部品として成形されてもよい。
【０２２８】
したがって（または別様に）、マニホールド構成要素は、実質的にポリマー材料及び／またはプラスチック材料から形成され得る。マニホールド構成要素に適切な材料を選択する際に考慮される得る要因は、
液滴流体との化学的適合性（特に、液滴流体を吐出前に加熱することが望ましい場合）、
アクチュエータ構成要素（接着剤接着等の接続部の応力を構成要素間で減少させる可能性がある）等の、マニホールド構成要素が取り付けられる構成要素と比較して、又は例えば、セラミック材料から形成されている場合のキャリア層７６に関して上述したような、異なる材料（例えば、非ポリマー材料）で形成されたマニホールド構成要素内の層と比較して、熱膨張係数の差がほとんどないこと、
例えば、成形後に各成形部品の幾何学形状が維持される（例えば、平面部品は平坦なままである）ような機械的安定性、
マニホールド構成要素の部品を一緒に接続するため、又はマニホールド構成要素を一緒に接続するために使用される任意の接着剤に対する接着／硬化速度、及び
適切な材料が、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、又はポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）等の多くの例が知られている注入可能な熱可塑性樹脂を含み得ることを含む。しかしながら、注入可能な熱硬化性材料もまた、いくつかの状況では適切であり得る。
【０２２９】
所望の性能を達成するために、ＰＰＳ、ＰＥＫ、ＰＥＥＫ等のエンジニアリングプラスチック又は高性能プラスチックが使用され得る。
【０２３０】
加えて、充填されたポリマー材料の使用は、それらの一般的により大きい機械的強度及び耐熱性により、場合によっては望ましいことがある。例えば、構成要素の特定の設計に応じて、ガラス、鉱物及び／又はセラミックで充填されたポリマー材料が使用され得、充填材は、適切には、ガラス繊維、鉱物及び／又はセラミック繊維等の繊維材料であり得る。充填はまた、例えばマニホールド構成要素とそれに取り付けられた部品との間のＣＴＥの差を減少させる努力がなされている場合に、部品の特定の熱膨張係数（ＣＴＥ）を達成するのを支援し得る。
【０２３１】
ここで、図４の液滴堆積ヘッド１０の様々なグループ及び下方マニホールド構成要素５０（ａ）〜（ｄ）に属するアレイ１５０の位置合わせを、図４の下方マニホールド構成要素の概略末端図である、図１２を参照して記述する。
【０２３２】
４つの下方マニホールド構成要素５０（ａ）〜（ｄ）は、図に明確に示されている。示される特定の例では、アレイの２つのグループ、すなわち、第１のタイプの流体の液滴を対応するノズル１５５（１）から吐出するように構成された第１のグループと、第１のタイプの流体の液滴を対応するノズル１５５（２）から吐出するように構成された第２のグループと、が提供される。しかしながら、ノズルの更なるグループが他の構造で提供され得る。
【０２３３】
分かるように、各下方マニホールド構成要素５０に属するアレイ１５０及びそれらの対応するノズル１５５は、図６Ｂを参照して上述したものと実質的に同じ方法で配置される。したがって、各下方マニホールド構成要素５０（各ノズル列１５５は、それぞれのアレイ１５０に対応する）について２対のノズル列１５５（１）（ｉ）〜（ｉｉ）及び１５５（２）（ｉ）〜（ｉｉ）が提供される。第１の対のノズル列１５５（１）（ｉ）〜（ｉｉ）は、第１のグループに属し、したがって、第１のタイプの液滴流体の吐出のために構成され、第２の対のノズル列１５５（２）（ｉ）〜（ｉｉ）は、第２のグループに属し、したがって、第２のタイプの液滴流体の吐出のために構成される。対内のノズル列１５５は、流体チャンバの対応するアレイと同様に、互いに隣接して位置している。
【０２３４】
各対のアレイは、例えば、単一のアクチュエータ構成要素によって提供され得るが、他の構成では、各アレイは別個のアクチュエータ構成要素によって提供され得、又は下方マニホールド構成要素のアレイの全てが同じアクチュエータ構成要素によって提供され得る。
【０２３５】
更に、下方マニホールド構成要素５０（ａ）〜（ｄ）のうちの特定の１つに対応するアレイの場合、第１のグループの各アレイ１５０が、アレイ方向５００において、第２のグループのそれぞれのアレイ１５０と位置合わせされる。これは、例えば、ノズル列１５５（１）（ａ）（ｉｉ）とノズル列１５５（２）（ａ）（ｉｉ）との位置合わせから明らかである。このようにして、堆積媒体が液滴堆積ヘッド１０を越えて指定されると、アレイ方向５００のその幅の各部分は、下方マニホールド構成要素５０（ａ）〜（ｄ）内  の各グループからのアレイ１５０によってアドレス指定される。
【０２３６】
更に、同じ下方マニホールド構成要素５０及び同じグループに対応するアレイ１５０は、アレイ方向５００において互いにわずかな量５０２だけオフセットされている。これは、例えば、ノズル列１５５（１）（ａ）（ｉ）及びノズル列１５５（２）（ａ）（ｉｉ）を考察することから明らかである。
【０２３７】
上述したように、このオフセットは、例えば、各アレイのノズル間隔５０１の順序であり得る。オフセットは、例えば、ノズル間隔５０１の約１／Ｎ倍とすることができ、ここで、Ｎは、同じ下方マニホールド構成要素に対応する同じグループ内のアレイの数であり（又は、潜在的に、ノズル間隔のＭ＋１／Ｎ倍であり、Ｍは整数である）、図１２に示される例では、Ｎ＝２である。このように又は別様に、Ｎのアレイのノズルは、深さ方向５０５から見ると、アレイ方向５００及び吐出方向５１０に垂直な、１／Ｎの間隔を有するノズルのアレイを共に提供し得る。また上述したように、したがって、図６Ｂに示されるように、Ｎアレイからのノズル１５５は、アレイ方向５００に対してインターリーブされ得る。したがって、複数のアレイは、単一のアレイよりも高い解像度でプリントヘッドを提供し得る。
【０２３８】
また、図１２から分かるように、１つのグループに属するノズル列は、深さ方向５０５において、同じグループ内にあるが、異なる下方マニホールド構成要素に対応する（例えば、２列のノズルが一般に１行にあるように）ノズル列と位置合わせされる。例えば、第１のグループに及び下方マニホールド構成要素５０（ｂ）に対応するノズル列１５５（１）（ｂ）（ｉ）は、深さ方向５０５において、第１のグループにも対応するが、下方マニホールド構成要素５０（ｄ）にも対応する、ノズル列１５５（１）（ｄ）（ｉ）と位置合わせされる。チャンバ１５０の対応するアレイも同様に配置されることが理解されるであろう。
【０２３９】
同じグループであるが異なる下方マニホールド構成要素に対応する複数のアレイ１５０の結果のかかる配置として、複数のアレイは、アレイ方向の単一の長さよりもかなり大きい、アレイ方向５００の幅をアドレス指定し、つまり、単一のアレイよりも高い解像度を有するこの幅をアドレス指定する。
【０２４０】
図１〜図１１を参照して上述した構成では、分岐経路は、各分岐点で２つの副分岐に分岐するが、３つ、４つ又はそれ以上の副分岐等の任意の適切な数の副分岐に分岐し得ることが理解されるべきである。
【０２４１】
図１〜図１１を参照して上述した液滴堆積ヘッドは、多くとも２つのレベルの分岐化を有するが、他の構造は、任意の適切な数の分岐レベルを有し得ることが理解されるべきである。
また、図１〜図１１を参照して上述した構成では、末端副分岐は、分岐構造内で同じレベルであったが、他の構成では、末端副分岐は異なるレベルに属し得、例えば、いくつかの末端副分岐は第１のレベルに属し得る一方で、他の末端副分岐は第２のレベルに属し得る。それでもなお、分岐構造において同じレベルの末端副分岐を有することは、末端副分岐内の流体の所望の流体特性（流量、圧力等を平衡すること等）を提供するように、分岐経路を形成することを単純化し得る。
【０２４２】
また、図４〜図１２Ｂの液滴堆積ヘッドは、２つの異なるタイプの液滴流体と共に使用するように構成されていると記述したが、当然のことながら、変更を加えることなく、あるタイプの流体のみで利用され得ることが留意されるべきである。かかる状況では、堆積媒体上の点は、それぞれのアレイから２つの流体チャンバによってアドレス指定され得る。したがって、かかる配置は、単一の流体をより大きな体積で堆積させることを可能にし得る。
【０２４３】
上述したマニホールド構成要素の様々な特徴は、流体チャンバのアレイを提供する構成要素のための広範な設計によって実施され得ることが理解されるであろう。しかしながら、純粋に一例として、各チャンバにそれぞれの作動素子及びそれぞれのノズルが提供され、各作動素子が流体の液滴を吐出するように作動可能である、流体チャンバのアレイを提供するアクチュエータ構成要素に適した構造を、ここで、図１３Ａ及び図１３Ｂを参照して記述する。
【０２４４】
図１３Ａは、かかるアクチュエータ構成要素７０１を通る断面を示しており、この図は、吐出方向に沿って取られた図である。より具体的には、図１３Ｂの破線で示されるように、図１３Ａの断面図は、アレイ１５０内の流体チャンバ７１０の各々を通過する平面で取られている。
【０２４５】
図１３Ａ及び図１３Ｂのアクチュエータ構成要素７０１は、薄膜圧電セラミックアクチュエータであり、ダイスタックを備える。ダイスタック７０１は、流体チャンバ基板７０２と、ノズル７１８を含む
【０２４６】
ノズル層７０４と、を備える。図１３Ａ及び図１３Ｂにも示されるように、アクチュエータ構成要素７０１は、アレイ方向５００に並んで配置されている、流体チャンバ７１０のアレイ１５０を備える。明らかになるように、各流体チャンバは、アレイ方向５００に直角な方向に細長い。加えて、アレイ１５０内の隣接するチャンバは、隔壁７３１によって次々に分離される。
図１３Ａから分かるように、流体チャンバ７１０の各々は、それと流体連絡する流体入口ポート７１３を有する。
【０２４７】
図１３Ｂから分かるように、流体入口ポート７１３は、その長さに沿って流体チャンバ７１０の一方の端部に向かって流体チャンバ基板７０２の上面に提供される。
使用中、液滴流体は、流体入口ポート７１３から流体チャンバ７１０に供給される。したがって、入口ポート７１３は、拡大入口チャンバ５５から流体を受けるように流体的に接続される。
アクチュエータ構成要素７０１は、流体チャンバ７１０と流体連通する流体チャンバ基板７０２内に提供され、その間を流れる液滴流体のための経路を提供するように配置されている、流体チャネル７１４を更に含む。
【０２４８】
更に、アクチュエータ構成要素７０１は、流体チャンバ７１０と流体連通する流体出口ポート７１６を含み、インクは、流体チャンバ基板７１０内に形成された流体チャネル７１４を介して流体チャンバ７１０から流体出口ポート７１６に流れる。流体出口ポート７１６は、狭窄出口チャンバ６０に流体を戻すように流体的に接続され得る。
【０２４９】
図１３Ｂに示されるように、流体出口ポート７１６は、流体チャンバ基板７０２の上面に、流体入口ポート７１３が提供されている地点に向かう端部とは反対側の流体チャンバ７１０の端部に向かって提供される。
【０２５０】
アクチュエータ構成要素７０１は、例えば、上述した上方マニホールド構成要素１００が流体供給システムに接続される場合、液滴流体が、流体チャンバ７１０の長さに沿って流体入口ポート７１３から流体出口ポート７１６に連続的に流れることを可能にするように配置され得る。したがって、アクチュエータ構成要素７０１は、再循環モード又は「スルーフロー」モードで動作すると考えられ得る。
【０２５１】
代替的な配置では、流体は、流体ポート７１３及び７１６の両方から流体チャンバ７１０に供給され得る（例えば、２つの拡大入口チャンバが、上述した下方マニホールド構成要素５０に提供される）。更に代替的に、流体出口ポート７１６は、流体入口ポート７１３を介して流体チャンバ７１０に供給されるインクの実質的に全てがノズル７１８から吐出されるように省略することができ、インクジェットプリントヘッドは、非スルーフローモードで動作するように考えられ得る。
【０２５２】
流体チャンバ基板７０２は、シリコン（Ｓｉ）を含み得、例えばＳｉウェハから製造され得るが、流体チャンバ７１０、流体入口／出口ポート７１３／７１６、流体チャネル７１４等の関連する特徴部は、例えば深堀り反応性イオンエッチング（ＤＲＩＥ）又は化学エッチング等のエッチングプロセスの任意の適切な製造プロセスによって形成され得る。
【０２５３】
追加的又は代替的に、流体チャンバ基板７０２の関連する特徴部は、例えば、化学蒸着（ＣＶＤ）技法（例えば、プラズマ強化ＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ））、原子層堆積（ＡＬＤ）の追加のプロセスから形成され得、又は特徴部は、除去したかつ／又は追加のプロセスの組み合わせを使用して形成され得る。
【０２５４】
本例では、ノズル層７０４は、流体チャンバ基板７０２の底面に提供されており、「底」は、ノズル層７０４をその上に有する流体チャンバ基板７０２の側部であると見なされる。
ダイ７０１の様々な特徴部の表面は、例えば、パッシベーション材料又は湿潤材料の適切なコーティング等の保護又は機能材料でコーティングされ得る。
【０２５５】
アクチュエータ構成要素７０１は、流体チャンバ７１０と流体連通するノズル７１８を更に含み、ノズル７１８は、例えば化学エッチング、ＤＲＩＥ、レーザーアブレーション等の任意の適切なプロセスを使用してノズル層７０４内に形成される。
【０２５６】
アクチュエータ構成要素７０１は、流体チャンバ基板７０２の上面に提供され、流体チャンバ７１０を覆うように配置されている、膜７２０を更に含む。流体チャンバ基板７０２の上面は、底面とは反対側の流体チャンバ基板７０２の表面と見なされる。
【０２５７】
膜７２０は、流体チャンバ７１０内の体積を変化させるために、流体チャンバ７１０内の圧力変動を生成するように変形可能であり、その結果、インクは、ノズル７１８を介して流体チャンバ７１０から液滴として吐出され得る。
【０２５８】
膜７２０は、例えば、金属、合金、誘電材料、及び／又は半導体材料等の任意の好適な材料を含み得る。好適な材料の例としては、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、二酸化チタン（ＴｉＯ２）、ケイ素（Ｓｉ）、又は炭化ケイ素（ＳｉＣ）が挙げられる。追加的に又は代替的に、膜７２０は、複数の層を備え得る。
膜７２０は、例えば、ＡＬＤ、スパッタリング、電気化学プロセス及び／又はＣＶＤ技術等の任意の適切な処理技法を使用して形成され得る。膜７２０が上面に提供される場合、流体ポート７１３／７１６に対応する開口が、例えば膜７２０の形成中に、例えば適切なパターン化技法を使用して膜７２０に提供され得る。
【０２５９】
液滴ユニット６は、膜７２０を変形させるように配置された膜７２０上に提供された作動素子７２２を更に備え、その結果、インクジェットプリントヘッドはルーフモードで動作する。
しかしながら、例えば、共有壁構成で動作するインクジェットプリントヘッド等の、液滴生成を行うことができる任意の適切なタイプのアクチュエータ又は電極構成が使用され得、作動素子は、アレイ内の隣接する流体チャンバを分離する圧電材料から形成された作動可能壁として構成される。
【０２６０】
作動素子７２２は、２つの電極７２６及び７２８が提供された圧電素子７２４である。圧電素子７２４は、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を含み得るが、任意の好適な材料が使用され得る。
【０２６１】
電極は、膜７２０上の下方電極７２６の形態で提供される。圧電素子７２４は、任意の好適な堆積技法を使用して下方電極７２６上に提供される。例えば、ゾルゲル堆積技法を使用して、圧電材料の連続層を堆積させて、下方電極７２６上に圧電素子７２４を形成することができるか、又は圧電素子７２４は、任意の好適な技法を使用して形成され得る。
【０２６２】
上方電極７２８の形態の更なる電極が、下方電極７２６に対する圧電素子７２４の反対側の圧電素子７２４上に提供されるが、電極の任意の適切な構成が使用され得る。
【０２６３】
電極７２６／７２８は、例えば、イリジウム（Ｉｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、酸化イリジウム（Ｉｒ２Ｏ３）、Ｉｒ２Ｏ３／Ｉｒ及び／又は金（Ａｕ）の任意の適切な材料を含み得る。電極７２６／７２８は、スパッタリング技法等の任意の好適な技法を使用して形成され得る。
【０２６４】
電極７２６／７２８及び圧電素子７２４は、作動素子７２２を画定するように、別個に、又は同じ加工ステップでパターン化され得る。
【０２６５】
電圧差が電極７２６／７２８間に印加されると、圧電素子７２４に応力が生じ、作動素子７２２を膜７２０上で変形させる。この変形により、流体チャンバ７１０内の体積が変化し、圧電アクチュエータ７２２を適切な信号で駆動することによって、インク液滴がノズル７１８から吐出され得る。信号は、例えば電圧波形としてコントローラ（図示せず）から供給され得る。コントローラは、例えばユーザによってそれにアップロードされる、それに提供される印刷データに応答して、信号を生成するアプリケーションを実行するコンピュータに接続された電力増幅器又はスイッチング回路を含み得る。
【０２６６】
更なる材料／層（図示せず）がまた、必要に応じて、電極７２６／７２８及び圧電素子７２４に加えて提供され得る。
【０２６７】
電気的接続部を含む配線層が膜７２０上に提供され、配線層は、例えば、作動要素７２２の上方電極７２８及び／又は下方電極７２６をコントローラに直接もしくは間接的に又は更なる駆動回路を介して接続するために、２つ以上の電気トラックを含み得る。電気トラックは、例えば、銅（Ｃｕ）、金（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、イリジウム（Ｉｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、窒化チタン（ＴｉＮ）等の導電性材料を含む。電気トラックは、例えば、０．０１μｍ〜２μｍの厚さを有し、いくつかの実施形態では、その厚さは０．１μｍ〜１μｍであり得、更なる実施形態では、その厚さは０．３μｍ〜０．７μｍであり得る。
【０２６８】
配線層は、環境から及びインクに接触することから電気トラックを保護するために、更なる材料（図示せず）、例えばパッシベーション材料を含み得る。
【０２６９】
追加的又は代替的に、パッシベーション材料は、例えば、互いの上に積み重ねられるか、又は互いに隣接して提供された場合、電気トラックを互いに電気的に絶縁するために提供される誘電材料を含み得る。
【０２７０】
パッシベーション材料は、任意の適切な材料、例えば、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３又はＳｉ３Ｎ４を含み得る。
【０２７１】
配線層は、接着電気トラック、パッシベーション材料、電極７２６／７２８及び／又は膜７２０を更に含み得る。
【０２７２】
アクチュエータ構成要素７０１は、本明細書に記載されていない更なる特徴部を含み得る。例えば、キャッピング基板（図示せず）が、作動素子７２２を覆い、作動要素７２２を更に保護するために、例えば上面、膜７２０及び／又は配線層において、流体チャンバ基板７０２の上に提供され得る。キャッピング基板は、例えば下方のマニホールド構成要素５０から流体入口ポート７１３にインクを供給するための、及び流体出口ポート７１６からインクを受けるための、流体チャネルを更に画定し得る。
【０２７３】
図１３Ａ及び図１３Ｂに示される構造は、上述した液滴堆積ヘッド１０内で使用され得るアクチュエータ構成要素の一例に過ぎないことに再度留意されたい。他の配置では、アクチュエータ構成要素は、任意の適切なタイプの作動要素が提供されたチャンバのアレイを含み得る。例えば、アクチュエータ構成要素は、共用壁設計であってもよく、作動素子は、アレイ内の隣接するチャンバを分離する圧電材料を含む壁である。実際、いくつかの配置では、作動素子は、静電気又は熱作動素子であってもよい。
【０２７４】
一実施形態の例に関して記述した液滴堆積ヘッド１０の特徴部は、上述した他の液滴堆積ヘッドの例と組み合わせられ得る。
【０２７５】
例えば、上述したように、各下方マニホールド構成要素は、アレイのグループの各々から、又はアレイのグループの各々からの１つのアレイへ、少なくとも２つのアレイ１５０に流体接続を提供し得る。
【０２７６】
いくつかの例では、流体を流体供給システムに戻すための準備はなされていない。したがって、上方マニホールド構成要素１００及び下方マニホールド構成要素５０は、分岐入口経路１８０に沿って１つの方向においてアレイへ流体を供給し得るのみであり、すなわち、流体出口ポート２２０（１）、２２０（２）、６７（１）、６７（２）、分岐出口通路２８０、又は狭窄出口チャンバ６０がなくてもよい。
【０２７７】
いくつかの例では、上方マニホールド構成要素１００又は下方マニホールド構成要素５０の任意の数の層が交換又は複製され得る。例えば、いくつかの例では、フィルタ９２５は存在しない。他の例及び変形が、添付の特許請求の範囲内で企図される。
【０２７８】
前述の説明が、本発明の当業者の理解を支援し、かつ本発明がどのように実施され得るかを実証するいくつかの非限定的な例を提供するよう意図されていることに留意されたい。
【図１Ａ】
2019507037.tif 000003
【図１Ｂ】
2019507037.tif 000004
【図１Ｃ】
2019507037.tif 000005
【図１Ｄ】
2019507037.tif 000006
【図１Ｅ】
2019507037.tif 000007
【図１Ｆ】
2019507037.tif 000008
【図２Ａ】
2019507037.tif 000009
【図２Ｂ】
2019507037.tif 000010
【図３Ａ】
2019507037.tif 000011
【図３Ｂ】
2019507037.tif 000012
【図３Ｃ】
2019507037.tif 000013
【図４】
2019507037.tif 000014
【図５Ａ】
2019507037.tif 000015
【図５Ｂ】
2019507037.tif 000016
【図６Ａ】
2019507037.tif 000017
【図６Ｂ】
2019507037.tif 000018
【図７Ａ】
2019507037.tif 000019
【図７Ｂ】
2019507037.tif 000020
【図７Ｃ】
2019507037.tif 000021
【図７Ｄ】
2019507037.tif 000022
【図７Ｅ】
2019507037.tif 000023
【図７Ｆ】
2019507037.tif 000024
【図８Ａ】
2019507037.tif 000025
【図８Ｂ】
2019507037.tif 000026
【図８Ｃ】
2019507037.tif 000027
【図９Ａ】
2019507037.tif 000028
【図９Ｂ】
2019507037.tif 000029
【図９Ｃ】
2019507037.tif 000030
【図１０Ａ】
2019507037.tif 000031
【図１０Ｂ】
2019507037.tif 000032
【図１１】
2019507037.tif 000033
【図１２】
2019507037.tif 000034
【図１３Ａ】
2019507037.tif 000035
【図１３Ｂ】
2019507037.tif 000036
【国際調査報告】
2019507037.tif 000037
2019507037.tif 000038
2019507037.tif 000039