(57)【要約】  液滴付着装置の構成要素を形成する方法であって、流体チャンバを満たすように保護材料を供給するステップと、それぞれのフィルタチャンバと連通するノズルの配列をアブレーションするために構成要素に高出力レーザーを向けて照射するステップと、を含む。保護材料は、アブレーション中にチャンバの壁の損傷、例えば、内部の保護コーティングまたはチャンバの壁に設けられた電極の損傷を防止するように機能し、例えば、加熱された溶媒で洗浄することによって除去することができる。
2013538140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴付着装置の構成要素を形成する方法であって、前記構成要素が、流体チャンバの配列を備え、前記方法が、
前記チャンバを少なくとも部分的に満たすように保護材料を供給するステップと、
少なくとも１つの放射線ビームを前記構成要素に向けて照射し、前記構成要素のアブレーションにより開口の配列を形成するステップであって、前記各開口が、前記構成要素の一部を貫通して前記各チャンバに連通し、使用時に、流体を、付着される液滴の形態で前記チャンバから前記開口を介して放出させることができ、前記保護材料が、前記アブレーション中に前記チャンバの壁の損傷を防止するように機能するステップと、
前記保護材料を除去するステップと、を含む方法。
【請求項２】
前記保護材料が、前記放射線からのエネルギーを吸収することによって損傷を少なくとも部分的に防止する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記エネルギーの吸収が、前記保護材料の相変化を伴う、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも１つの放射線ビームを前記構成要素に向けて照射するステップの直前には、前記保護材料が圧縮できない状態である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記保護材料が、前記少なくとも１つの放射線ビームを前記構成要素に向けて照射するステップの直前には固体である、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記保護材料が、液体として供給され、後に固化する、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記少なくとも１つの放射線ビームを前記構成要素に向けて照射するステップの前に、実質的に全ての気体材料を前記流体チャンバから排出して、前記流体チャンバを流体密封するステップをさらに含む、請求項４〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記保護材料の連続的な流れが、ノズルのアブレーション中に前記チャンバ内に供給される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
連通開口が形成される各チャンバでは、前記開口が、前記チャンバの１つの壁を貫通し、前記保護材料が、前記壁に接触して前記壁の近傍に実質的に空間が形成されないように前記チャンバを満たす、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記流体チャンバを画定して前記流体チャンバの前記壁の少なくとも一部を形成するようにプレートを設けるステップをさらに含む、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記プレートが、前記保護材料を供給するステップの後に設けられる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
請求項８に従属する場合、前記プレートが、前記保護材料を供給するステップの前に設けられる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
複数の凹部が形成されている表面を有するアクチュエータ部材を設けるステップと、
前記凹部内の空間を少なくとも部分的に閉じるように前記プレートを前記表面に取り付けるステップと、を含み、
前記空間が、前記流体チャンバを少なくとも部分的に形成する、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
請求項１１に従属する場合、前記保護材料が、前記凹部を少なくとも部分的に満たすように前記表面に設けられる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記保護材料が、前記表面を実質的に覆い、前記凹部を完全に満たす、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記プレートを取り付けるための水平な表面を得るために前記保護材料の一部を機械的に除去するステップをさらに含む、請求項１０、または１３〜１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
請求項１３〜１５のいずれか１項に従属する場合、前記保護材料を機械的に除去するステップの最中に、前記アクチュエータ部材の材料も除去されることで、前記アクチュエータ部材および前記保護材料が共に、前記プレートの取り付け用の平坦な表面を提供する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記凹部が、複数の平行な細長い溝として形成される、請求項１３〜１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
前記アクチュエータ部材が圧電材料を含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記溝が、圧電材料を含む細長い壁によって分離されている、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記開口が、前記プレートを貫通している、請求項１０〜２０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２２】
前記保護材料を供給する前に、コーティング材料を前記チャンバ内に供給するステップをさらに含み、前記コーティング材料の少なくとも一部をコーティング層として付着させて、前記流体チャンバの前記壁の少なくとも一部を形成する、請求項１〜２１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２３】
前記コーティング層の少なくとも一部が、前記構成要素の使用中に残存して、前記チャンバ内に収容される流体から前記チャンバを保護する、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記保護材料を前記チャンバ内に供給するステップの前に、使用中に流体を前記流体チャンバから前記開口を介して放出させることができる１つ以上の圧電材料を設けるステップをさらに含む、請求項１〜２３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２５】
前記保護材料を前記チャンバ内に供給するステップの前に、前記流体チャンバ用の電極のアレイを設けるステップをさらに含む、請求項１〜２４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２６】
前記電極が、前記流体チャンバの前記壁の少なくとも一部を形成するように配置されている、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記保護材料を除去するステップが、前記構成要素を加熱して前記保護材料を融解するステップを含む、請求項１〜２６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２８】
前記保護材料が、前記少なくとも１つの放射線ビームの波長の放射線を優先的に吸収する、請求項１〜２７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２９】
前記保護材料が、前記少なくとも１つの放射線ビームの波長において、空気よりも少なくとも１０倍、好ましくは１００倍、より好ましくは１０００倍以上大きい減衰を有する、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記保護材料が、５０〜１５０℃、好ましくは６０〜１３０℃の温度で相変化する、請求項１〜２９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３１】
複数のチャンバを備える、液滴付着装置の製造用のサブアセンブリであって、
前記各チャンバが、使用中に前記チャンバ内の流体の圧力を変化させることができる作動手段を備え、
前記チャンバが、蝋質材料を含む保護材料で少なくとも部分的に満たされ、
前記保護材料が、前記チャンバと連通する開口のアブレーション中に前記チャンバの前記壁の損傷を防止するように機能する、サブアセンブリ。
【請求項３２】
複数のチャンバを備える、液滴付着装置の製造用のサブアセンブリであって、
前記各チャンバが、使用中に前記チャンバ内の流体の圧力を変化させることができる作動手段を備え、
前記チャンバが、５０〜１５０℃、好ましくは６０〜１３０℃で相変化する保護材料で少なくとも部分的に満たされ、
前記保護材料が、前記チャンバと連通する開口のアブレーション中に前記チャンバの前記壁の損傷を防止するように機能する、サブアセンブリ。
【請求項３３】
前記流体チャンバの前記壁の少なくとも一部を形成するように前記流体チャンバを画定するプレートをさらに備える、請求項３１または３２に記載のサブアセンブリ。
【請求項３４】
複数の凹部が形成されている表面を有するアクチュエータ部材をさらに備え、
前記プレートが、前記凹部内の空間を少なくとも部分的に閉じるように前記表面に取り付けられ、
前記空間が、少なくとも部分的に前記チャンバを形成する、請求項３３記載のサブアセンブリ。
【請求項３５】
前記凹部が、複数の平行な細長い溝として形成されている、請求項３４に記載のサブアセンブリ。
【請求項３６】
前記アクチュエータ部材が、前記作動手段となる、請求項３４または３５に記載のサブアセンブリ。
【請求項３７】
前記アクチュエータ部材が、圧電材料を含む、請求項３４〜３６のいずれか１項に記載のサブアセンブリ。
【請求項３８】
前記溝が、圧電材料を含む細長い壁によって分離されている、請求項３５に記載のサブアセンブリ。
【請求項３９】
前記作動手段が、前記細長い壁を備える、請求項３７に記載のサブアセンブリ。
【請求項４０】
前記アクチュエータ部材が、細長い壁を備える、請求項３１〜３９のいずれか１項に記載のサブアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴付着装置およびこのような液滴付着装置を製造する方法に関する。本発明は、複数のチャンバを有する装置に対してレーザーアブレーションを使用するインク・ジェット・プリントヘッドの製造方法に特に有利に適用できることが分かるであろう。
【背景技術】
【０００２】
典型的な液滴付着装置の構造は、流体チャンバの配列を含み、各チャンバはそれぞれ、装置の使用中に流体が液滴の形態で通過させられる開口を備えている。
【０００３】
様々な代替の流体を、このような装置によって付着させることができる：インクの液滴が、例えば、インクジェット印刷の適用例では紙または他の基板に移動してイメージを形成することができる；あるいは、流体の液滴を使用して構造を形成することができる、例えば、電気的に活性な流体を、電気装置のプロトタイプを製造できるように基板、例えば、回路基板に付着させることができる。
【０００４】
このような液滴の付着を行うために、装置は、印加される電圧に応答してチャンバ内の流体を急速に加熱することができる電気的に作動可能な手段、例えば、１つ以上の抵抗素子、または印加される電圧に応答して変形し、チャンバ内の流体に力を加えることができる電歪要素、例えば、圧電部材を備えることができる。結果として、電気的に作動可能な手段は、所与の流体チャンバ内の圧力を増大させて、流体の液滴を各開口から放出させることができる。電気的に作動可能な手段は、典型的には、配列からの液滴の付着を制御できるように、例えば、電極の系によって制御回路に電気的に接続することができる。
【０００５】
しばしば、電気的に作動可能手段の一部は、このような手段の電気接続と共に、チャンバの配列に密着させて結合することができ、特に、電気的に作動可能な手段が電歪要素、例えば、圧電部材を含む場合に、実際に、チャンバの壁の一部を形成することができる。電気コネクタは、例えば、電極層の電気めっきおよびパターンニングの結果として内面に配置されることによって、チャンバ壁の一部を同様に形成することができる。
【０００６】
高解像度で液滴を付着させることができる液滴付着装置を提供するために、微小間隔にチャンバの配列を形成することが望ましいであろう。したがって、チャンバの開口が同様に微小間隔で配置される必要がある。加えて、全てのチャンバによって形成される液滴が、一定の望ましいサイズであるようにするために、チャンバの開口が、高精度で形成されるのが望ましいであろう。
【０００７】
これらの要件を満たすために、液滴付着装置の製造は、アブレーションによりチャンバの開口を形成するために、１つ以上の放射線ビーム、例えば、高出力レーザーによって発生される放射線ビームの使用を伴い得る。チャンバは、様々な製造方法、例えば、フォトリソグラフィ、ウェットもしくはドライエッチング、または機械加工、例えば、ダイヤモンド埋め込み刃を使用する鋸引きによって形成することができる。
【０００８】
一部の構造では、チャンバは、１つの構成要素の面に主に形成され、ノズルプレート要素が、この構成要素に取り付けられてチャンバを閉じる。この構成要素は、例えば、アクチュエータ要素とすることができ、流体供給源との１つ以上の接続部を備えることができる。次いで、ノズルプレート要素は、ノズルの形成を促進する材料から形成してもよいし、または含んでもよく；例えば、容易にアブレーションすることができるポリマー材料を、ノズルが形成される領域に使用することができる。
【０００９】
このような構造では、ノズルプレート要素のチャンバを有する要素への取り付けの前または後で、ノズルをこのノズルプレート要素に形成することが可能である。しかしながら、予備成形ノズルのチャンバとの整合は、複雑であり、より重要なことに、ノズルの形成に使用されるプロセスよりも一般に精度が低いことを見出した。これは、特に、ノズルがレーザーアブレーションによって高精度に形成される場合に見られる。このため、一般に、ノズルの形成は、ノズルプレート要素の取り付け後に行われるのが好ましい。ノズルプレート要素の取り付け後のノズル形成もまた、他の構成要素に取り付けたときにノズルプレート要素の機械的安定性および熱安定性が増加するのが好ましいであろう。
【００１０】
さらに、ノズルプレート要素を含まない他の構造では、ノズル形成プロセスが高精度であるため、なお多くの場合、ノズルの形成を装置の組み立ての進んだ段階で行うことが有利であると考えられる。
【００１１】
より一般的には、組み立ての進んだ段階でノズルを装置に形成することは、例えば、結合剤によるノズルの汚染または目詰まりのリスクを低減する。
【００１２】
液滴付着装置の製造で生じる一般的な問題は、配列内の一定のチャンバが、使用中に不良または動作不能になり、これらのチャンバが、望ましいサイズの液滴または液滴自体を発生させることができなくなることである。装置に存在するこのような欠陥チャンバが多過ぎると、装置を廃棄しなければならなくなることがあり、製造プロセス全体の効率が低下する。実際、許容され得るこのような欠陥チャンバの数は、典型的には極少数であるため、プロセス全体の効率は、このような欠陥に非常に敏感であり得る。さらに、原料の多額の費用およびプロセスの複雑さを考慮すると、製造効率のわずかな低下でも、費用が増大する。
【００１３】
出願人は、ある種の欠陥が、チャンバの開口のアブレーション中に少なくとも部分的に起こり得ることを見出した。
【００１４】
図１（ａ）、図１（ｂ）、図１（ｃ）、および図１（ｄ）は、このようなアブレーションプロセスが行われている例示的な装置を通る断面図を示している。図１（ａ）は、アブレーションステップが行われる前の装置を示し、例示的な装置は、配列に並んで配置された複数の流体チャンバ（１０）、および対応する複数の圧電部材（１１）の形態である電気的に作動可能な手段を備え、これらの圧電部材（１１）は、チャンバ（１０）の配列を分離する壁として配置されている。圧電部材（１１）は、各チャンバの内部を覆うパターン化金属めっきによって形成された電極系（１２）による電気接続を備えている。例示的な構造では、これらの壁の上面には、プレート型開口部材（１３）が接触し、底面には、プレート型支持部材（１４）が接触している。
【００１５】
図１（ｂ）に示されているように、放射線ビーム（３０）が、装置の上面に向けて照射され、これによりチャンバ（１０）の上の開口部材（１３）の上面に接触する。続いて、材料が、孔が開口部材（１３）を貫通して形成されるときにアブレーションされて、ビーム（３０）の接触点の真下にチャンバ（１０）の開口（１６）が形成される。
【００１６】
図示されている例では、ビーム（３０）は、開口（１６）が外側に向かって細くなるように開口部材（１３）の表面の上の焦点（３２）に集束される。焦点（３２）、より一般的にはビーム（３０）の形状の適切な変更により、様々な形状の開口（１６）を達成することができる。
【００１７】
アブレーションデブリ（３１）は、一般に、孔からビーム源に向かって噴水状に放出される（図１（ｂ）の上方）。しかしながら、殆どのアブレーションデブリ（３１）が、開口（１６）が形成される結果としてこのように除去されるが、一般に、放射線ビーム（３０）が、図１（ｃ）に示されているようにそれぞれのチャンバ（１０）の１つの壁を突き破ってその内部に進入すると、チャンバの反対側の壁に接触するビーム（３０）により損傷が起ることがあり、電極（１２）上の焼け焦げマーク（４１）で図１（ｄ）にも示されているように、望ましくないアブレーションまたは焼け焦げが、このチャンバの反対側の壁に生じると考えられる。
【００１８】
さらに、放射線ビーム（３０）がチャンバ（１０）の１つの壁を突き破ってその内部に進入すると、アブレーションデブリ（３１）が、チャンバ（１０）の内部の表面に進入して付着するか、または別の方法で内部の表面を汚染することによってチャンバの壁に損傷を引き起こし得ると考えられる。結果として、装置の使用中、流体の付着が、アブレーションデブリ（３１）と流体との反応によって阻害され得る。これは、例えば、流体中の成分の凝集（例えば、ゲル流体の場合）または沈殿、あるいは流体の特性の他の変化によって引き起こされ得る。さらに、デブリ（３１）は、流体との腐食性混合物を形成することがある。その上、たとえ装置の使用前であっても、アブレーションデブリ（３１）がチャンバ（１０）の内部の材料と直接反応し得る可能性がある。
【００１９】
典型的には、開口部材（１３）への切り込み深さは、加えられる放射線エネルギーの量を制限する手段によって、例えば、ビーム（３０）が表面に入射する時間を制限することによって制御される。場合によっては、エネルギーは、多数のパルスによって送達することができ、これらのパルスの数および／またはエネルギーは、加えられるエネルギーの総量を制御するために制限される。このような開口形成プロセスは、各開口を形成するために使用される一連のパルスにわたってビームエネルギーを調整することによって最適化することができる。
【００２０】
しかしながら、表面に送達される放射線エネルギーの総量を制限するこのような手段を利用できるにもかかわらず、加えられる過剰な放射線エネルギーを防止する試みは、製造プロセスから生じる表面の特性の避けられない変動によって上手くいかない。例えば、開口部材（１３）が予想よりも薄いと、過剰な放射線エネルギーが、チャネル（１０）の内面に送達され続けることがあり、これが、上記のように様々な問題を引き起こし得る。同様に、特定の位置にある材料が、アブレーションしにくいこともある。
【００２１】
さらに、送達する放射線の量に慎重過ぎるぐらいに慎重になることは、放射線ビーム（３０）が、望ましい開口（１６）を完全に形成することに失敗することもあるため、同様に装置の欠陥につながることがある。
【００２２】
加えて、一部の材料は、適度なエネルギービーム（または多数の適度のエネルギーパルス）で最も良くアブレーションされて材料の大部分が除去されることが分かっており、高エネルギー仕上げビーム（同様に多数のパルスによって送達することができる）は、開口（１６）の内面の高品質の仕上げを保証するために使用される。このような方法は、特許文献１で議論されている。しかしながら、上記の考察からすると、このようなプロセスは、ビームがチャンバ内に侵入した時点よりも後まで放射フラックスが高く維持され得るため、過剰な放射線エネルギーによる損傷のリスクを増大させる。
【００２３】
上記され、図１に例示されているように、チャンバの壁は、液滴を付着させる電気的に作動可能な手段（１１）および／またはこのような電気的に作動可能な手段に電圧信号を供給するために使用される電極（１２）の一部を含む場合が多いため、チャンバの壁の損傷により、チャンバ（１０）が完全には機能しなくなることがある。これに関連して、このような構成要素は、放射線および／または熱に特に敏感であり得ることに留意されたい。
【００２４】
その上、流体チャンバ（１０）の壁の内面の一部、場合によっては実質的に全てを形成するコーティング層または保護層（１５）を形成するために製造中にコーティング材料を液滴付着装置内または上に供給することが以前に提案されている（例えば、Ｐａｒｙｌｅｎｅが利用されている特許文献２で議論されている）。したがって、このコーティング層（１５）は、チャンバ内の流体と、チャンバ壁の内面の一部を形成することもある構成要素、例えば、上述の電気的に作動可能な手段（１１）および電極（１２）との間の化学的、電気化学的、および／または物理的相互作用を低減することができる。図２（ａ）は、アブレーションによって開口が形成されるよりも前の構造、すなわち図１（ａ）に示されているものと概ね同様であるが、上記の方法で追加的にコーティングされている構造を示している。
【００２５】
当業者であれば、多くの代替のコーティングプロセス、例えば、照準線付着プロセスが知られており、代替のコーティング材料、例えば、窒化ケイ素を適切に使用できることを理解できよう。
【００２６】
このようなコーティングプロセスに典型的に使用される材料、例えば、Ｐａｒｙｌｅｎｅは、一般的に、チャンバ壁の材料とチャンバ内の流体との間の化学的および物理的相互作用を低減するのに有効であるが、開口のアブレーションに使用される放射線に対する耐性が低い傾向にあり得ることに留意されたい。したがって、コーティング（１５）は、典型的には、開口（１６）のアブレーション中に装置を殆ど保護しない。
【００２７】
このような方法でコーティングされたチャンバ（１０）を有する装置で開口（１６）がアブレーションされる場合、アブレーションデブリ（３１）および放射線ビーム（３０）が、このようなコーティング層（１５）にも影響を与えることがあり、従って、チャンバ壁の一部を形成するがその他がコーティング層（１５）によって覆われた構成要素が、チャンバ内の流体に曝露されることが出願人によって見出された。これは、図２（ｂ）に示されており、チャンバのフロアを覆っているコーティング材料の一部（４２）がアブレーションされて、そのチャンバ（１０）の電極（１２）が露出されるため、チャンバ内の流体がそのチャンバの電極に接触できるようになる。したがって、この流体が、電極を腐食または酸化させ、結果としてチャンバが使用不能となる。
【００２８】
コーティングプロセスは、組み立ての後の段階で行うことができ、従ってチャンバ（１０）内に存在する全ての塵、汚れ、または他の物質が覆われるため、コーティング層（１５）がチャンバ（１０）の全ての内面に共形的に形成される構造、例えば、図２（ａ）および図２（ｂ）に示されている構造が、好ましいであろうことにさらに留意されたい。しかしながら、このような構造では、チャンバの壁を損傷させることなく、開口（１６）を完全に形成するために必要である放射線エネルギーの量を制御することが特に困難であることが分かっている。これは、コーティング材料を容易にアブレーションできることにある程度起因すると考えられ、コーティング層（１５）が、ノズルを形成するために突き破らなければならない最終層であるため、アブレーションプロセスは、その最も重要な位置の１つで過剰な放射線エネルギーに対してより慎重に行われる。これは、上記の高出力仕上げビームの使用によってなおさらに深刻になり得ることを理解されたい。
【００２９】
コーティング層（１５）のこのような損傷（４２）はまた、チャンバ内部の下層をなす材料への曝露の結果として起こる流体中の成分の凝集（例えば、ゲル流体の場合）、沈殿、または流体の他の特性の変化により、チャンバからの流体の付着の失敗につながることもある。特に、導電性流体が使用される場合、導電性流体が、チャンバ（１０）内の電極に接触して、導電性流体中の導電性粒子の凝集による装置の閉塞または流量制限が起こり得る。
【００３０】
このような問題は、時間と共にコーティング層（１５）が不可避に磨耗され得るため、コーティング層（１５）が完全に除去されない場合にさえも起こることがあり、従って、わずかな損傷でも、装置の予定動作寿命を短縮させることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３１】
【特許文献１】欧州特許第１３９３９１１号明細書
【特許文献２】国際公開第２００６／１２９０７２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３２】
したがって、本発明の態様の目的は、液滴付着装置の製造中にアブレーションによって引き起こされるこのような欠陥および／または機能障害の一部または全てを解消または緩和することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３３】
したがって、本発明の第１の態様に従って、液滴付着装置の構成要素を形成する方法が提供され、この構成要素は、流体チャンバの配列を備え、この方法は、前記チャンバが少なくとも部分的に満たされるように保護材料を供給するステップと、少なくとも１つの放射線ビームを前記構成要素に向けて照射し、前記構成要素のアブレーションにより開口の配列を形成するステップであって、各開口が、前記構成要素の一部を貫通して各チャンバに連通し、使用時に、流体を、付着される液滴の形態で前記チャンバから前記開口を介して放出させ、前記保護材料が、前記アブレーション中に前記チャンバの壁の損傷を防止するように機能するステップと、前記保護材料を除去するステップとを含む。
【００３４】
適切には、前記保護材料は、前記放射線からのエネルギーを吸収することによって損傷を少なくとも部分的に防止することができる。特に、このようなエネルギーの吸収は、保護材料の相変化を伴うことができる。相変化は、融解を含み、この用語は、非晶質固体、蝋、またはガラスなどからの液体への遷移を含むものとする。加えて、保護材料は、この保護材料が除去されるときにアブレーションステップによって生じるデブリを捕捉して運び去ることによって損傷を防止することができる。
【００３５】
適切には、チャンバは、このチャンバの開口のアブレーションによる形成の前に、保護材料で少なくとも部分的に満たされる。好ましくは、前記保護材料は、チャンバの開口のアブレーションによる形成の後に、このチャンバから除去される。前記保護材料の除去は、洗浄用流体を装置内に流すことを含むことができる。前記洗浄用流体は、好ましくは加熱することができ、かつ／または保護材料の溶媒とすることができる。
【００３６】
一部の実施形態では、前記開口を形成するステップと同時に、保護材料を、前記チャンバ内に流すことができる。
【００３７】
１つ以上の放射線ビームを、高出力レーザーによって供給することができる。
【００３８】
好ましくは、前記保護材料は、前記少なくとも１つの放射線ビームを構成要素に向けて照射するステップの直前には、圧縮できない状態である。実質的な量の放射線を吸収しない保護材料は、前記少なくとも１つの放射線ビームを前記構成要素に向けて照射するステップの最中は、圧縮できない状態のままであり得る。結果として、または結果としてではなく、保護材料は、開口が形成されるチャンバの壁を機械的に支持することができる。有利なことに、保護材料は、このようにして、前記アブレーションステップ中に開口が形成されるチャンバの壁の移動を減少させる。このような移動は、衝撃波から生じることがあり、衝撃波は、装置を移動させることによって、開口の質を低下させ得る。
【００３９】
好ましくは、保護材料は、前記少なくとも１つの放射線ビームを構成要素に向けるステップの直前には固体である。なおさらに好ましくは、保護材料は、好ましくは液体として供給され、後に固化する。実質的な量の放射線を吸収しない保護材料は、前記少なくとも１つの放射線ビームを構成要素に向けて照射するステップの最中は、固体状態のままであり得る。
【００４０】
あるいは、保護材料は、液体として供給することができる。好ましくは、この液体は、アブレーションステップの最中にチャンバ内に連続的に流すことができる。適切には、チャンバは、前記保護材料が閉じ込められる時点で実質的に閉じることができる。このような連続的な流れは、チャンバからのアブレーションデブリの除去を促進することができる。加えて、放射線ビームが、開口が形成されているチャンバの壁を突き破った直後に、放射線ビームが保護材料に接触し、これによりアブレーションデブリがチャンバ内に分散するのが防止されるのが好ましい。これはまた、開口が形成されるチャンバの壁を機械的に支持する保護材料の能力を向上させることもできる。
【００４１】
これを達成するため、または他の理由で、この方法は、前記少なくとも１つの放射線ビームを構成要素に向けて照射するステップの前に、実質的に全ての気体材料を前記流体チャンバから排出して、前記流体チャンバを流体密封するステップをさらに含むことができる。
【００４２】
適切には、連通開口が形成される各チャンバでは、開口は、チャンバの１つの壁を貫通することができ、さらに前記保護材料は、前記壁に接触して前記壁の近傍に実質的に空間が形成されないようにチャンバを満たすことができる。同様に、これは、開口が形成されている壁を放射線ビームが突き破ったときに、デブリがチャンバ内に分散するのを防止することができ、その壁の機械的支持を高めることもできる。
【００４３】
任意選択で、この方法は、前記流体チャンバの壁の少なくとも一部を形成するように流体チャンバを画定するプレートを設けるステップをさらに含むことができる。好ましくは、前記開口は、前記プレートを貫通する。プレートは、ポリマー材料を含むことができ、実際、全体をポリマー材料から形成することができる。ポリマー材料は、前記開口の正確な形成を可能にすることができる。適切には、その後、保護材料の連続的な流れを前記プレートに供給することができる。
【００４４】
さらに、この方法は、任意選択で、前記保護材料を供給する前に、コーティング材料を前記チャンバ内へ供給し、前記材料の少なくとも一部をコーティング層として付着させて、前記流体チャンバの前記壁の少なくとも一部を形成するステップをさらに含むことができる。したがって、コーティング層は、チャンバの少なくとも一部の壁の内面となる連続層を形成することができる。好ましくは、前記コーティング層の少なくとも一部が、前記構成要素の使用中に残存して、前記チャンバ内に収容される流体からチャンバを保護する。この理由、またはほかの理由で、コーティング材料は、化学的に不活性な物質、例えば、ポリｐ−キシリレンまたはポリクロロ−ｐ−キシリレンとすることができる。
【００４５】
任意選択で、この方法は、前記保護材料を前記チャンバ内に供給するステップの前に、使用中に流体を前記流体チャンバから前記開口を介して放出させることができる１つ以上の圧電部材を設けるステップをさらに含むことができる。圧電部材は、前記配列内の隣接するチャンバを分割する細長い壁として配置することができ、チャンバも、その長さ方向に平行に延在するように細長くすることができる。
【００４６】
本発明のさらなる態様に従って、複数のチャンバを備える、液滴付着装置の構成要素が提供され、各チャンバは、使用中に前記チャンバ内の流体の圧力を変化させることができる作動手段を備え、前記チャンバは、蝋質材料を含む保護材料で少なくとも部分的に満たされ、前記保護材料は、前記チャンバと連通する開口のアブレーション中に前記チャンバの壁の損傷を防止するように機能する。
【００４７】
本発明のなおさらなる態様に従って、複数のチャンバを備える、液滴付着装置の構成要素が提供され、各チャンバは、使用中に前記チャンバ内の流体の圧力を変化させることができる作動手段を備え、前記チャンバは、５０〜１５０℃、好ましくは６０〜１３０℃で相変化する保護材料で少なくとも部分的に満たされ、前記保護材料は、前記チャンバと連通する開口のアブレーション中に前記チャンバの壁の損傷を防止するように機能する。
【００４８】
好ましくは、このような構成要素は、前記流体チャンバの壁の少なくとも一部を形成するように前記流体チャンバを画定するプレートをさらに備える。このプレートは、ポリマー材料を含むことができ、実際、全体をポリマー材料から形成することができる。ポリマー材料は、前記開口の正確な形成を可能にすることができる。
【００４９】
ここで、添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】図１は、アブレーションによる液滴付着装置の開口を形成する先行技術の方法を示している。
【図２】図２は、図１の方法に類似した先行技術の方法であるが、コーティング層を壁の内面に設ける適用をさらに含む。
【図３】図３は、本発明の第１の実施形態による方法においてアブレーションにより開口が形成される前に、「サイドシューター」構造に使用するのに適したワークピースを示している。
【図４】図４は、図３に示されているワークピースにおける開口のアブレーションを例示している。
【図５】図５は、図３に示されているワークピースに類似したワークピースに適用される本発明のさらなる実施形態による方法を例示し、チャンバを閉じるプレートが、保護材料が設けられる前に取り付けられる。
【図６】図６は、アブレーションによって開口が形成される前の、「エンドシューター」構造に使用するのに適したワークピースを示している。
【図７】図７は、本発明のなおさらなる実施形態による方法に従った図６のワークピースの開口のアブレーションを例示している。
【図８】本発明のなおさらなる実施形態による方法を例示し、保護材料が、図６のワークピースに開口を形成するプロセスにおいてカバー部材の取り付け前に設けられる。
【図９】図９は、本発明によるなおさらなる実施形態による方法を例示し、保護材料が、図６の設計に類似した設計の２つのワークピースに圧電ウエハを分割する前に設けられる。
【図１０】図１０は、図７に例示されている方法の変形法を使用して開口を形成することができる代替の「エンドシューター」構造を示している。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
ここで、図３および図４を参照すると、本発明の第１の実施形態では、使用時にプリントヘッドの一部を形成することができるインクジェット印刷要素が、圧電アクチュエータ部材（９）の上に延在するポリマー・ノズル・プレート（１３）のレーザーアブレーションを含むプロセスによって製造される。
【００５２】
レーザーアブレーションの前に、圧電材料のブロックが、アルミナ基板（１４）に固定される。次いで、アクチュエータ部材（９）が、上面において複数の狭い間隔の細長い溝を鋸引きすることによって圧電材料のブロックから形成される。これらの溝は、圧電材料のブロックの一端から他端まで平行に延在しているため、各溝は、２つの相反する開口端部を有する。後述するように、これらの溝の開口した上部は、配列に並んで配置された流体チャンバ（１０）の配列を形成するために後に閉じられる。
【００５３】
次いで、支持部材（１７）が、圧電アクチュエータ部材（９）の両側に固定され、これにより図３に示されている構造が完成する。
【００５４】
図３の構造は、完成した部品におけるチャンバ（１０）と入口および出口マニホールドとの間のそれぞれの流体連通を可能にする流体入口ポート（１８）および流体出口ポート（１９）を基板（１４）内にさらに備えている。装置の使用中、チャンバの長さに沿った配列内のチャンバ（１０）のそれぞれを通る、入口マニホールドから出口マニホールドへの流れを確立することができる。
【００５５】
次いで、図３の構造が、チャンバ内に配置され、コーティング材料、例えば、Ｐａｒｙｌｅｎｅ（ポリｐ−キシリレンおよびポリクロロ−ｐ−キシリレンを含む蒸着化合物の商品名）が、溝の長さに沿った断面図である図４（ａ）に示されているように、露出した表面に堆積される。このプロセスは、実質的に連続したコーティング層（１５）を形成し、装置におけるチャンバ内の流体と構成要素との間の物理的および化学的相互作用を低減する。
【００５６】
次いで、保護材料（８）が、流体チャンバ（１０）内に導入される。保護材料（８）は、蝋質材料とすることができ、特定の実施形態では、２，６−ジイソプロピルナフタレンである。このような蝋質保護材料は、加熱によって軟化させて、図４（ｂ）に示されているように、構造の上面から流体チャンバ（１０）内に供給することができる。入口ポート（１８）および出口ポート（１９）は、蝋質材料が構造内に保持されるように塞がれる。次いで、保護材料（８）が、上面に現れる空間を満たすように保護材料（８）に圧力が加えられる。保護材料（８）が流体チャンバ（１０）の上に盛り上がり、全てのチャンバが完全に満たされるように過剰な保護材料（８）を供給することができる。
【００５７】
保護材料（８）が硬化され、上面が略平坦になり、かつコーティング層（１５）の一部または全てが上面から除去されるように、保護材料を含む構造全体が、例えば、上面の切削によって平坦にされる。材料が高価であるため、好ましくは、少量の材料のみが、圧電アクチュエータ部材（９）から除去される。次いで、改善されたノズル形成用のポリマー材料を含み得るノズルプレート（１３）が、図４（ｃ）に示されているように、このように平坦にされた上面に固定されて各溝の上部が閉じられ、複数の細長いチャンバが略平行で、等間隔の配列に並んで配置された複数の細長いチャンバ（１０）が画定される。
【００５８】
ノズルプレート（１３）が取り付けられる前に構造の上面が略平坦であるため、保護材料（８）が、ノズルプレートの底面と接触し、これらの間に空間が殆ど形成されない。
【００５９】
続いて、高出力レーザーによって生成されるビーム（３０）が、対応するチャンバ（１０）と連通した開口（１６）を形成するためにノズルプレート（１３）の上面に向かって向けて照射される。ビーム（３０）が、ノズルプレート（１３）から材料をアブレーションして孔を形成する：このプロセスでは、デブリ（３１）が、図４（ｄ）に示されているように、噴水状に上方に放出される。ノズルプレートの底面と保護材料（８）の上面との間に実質的に間隙が存在しないため、ビーム（３０）がノズルプレート（１３）を突き破ると、ビーム（３０）が、チャンバ（１０）内に収容された保護材料（８）に実質的に即座に接触する。したがって、アブレーションデブリ（３１）が、チャンバ（１０）内に流れ込んでこのチャンバの内面を損傷するのが防止される。加えて、圧力の突然の低下により、デブリ（３１）を運ぶ気体が、衝撃波を形成し、この衝撃波が、大量のエネルギーを開口（１６）の近傍の装置の部分に移動させることができることがわかる。保護材料（８）は、ノズルプレートに一定レベルの機械的支持を提供するため、このような衝撃波の影響が低減される。
【００６０】
レーザービーム（３０）は、接触点の近傍の保護材料（８）を加熱する；したがって、保護材料（８）は、高出力レーザービーム（３０）からエネルギーを吸収し、流体チャンバ（１０）の内面に起こる損傷の防止にさらに役立つ。
【００６１】
より具体的には、保護材料（８）が蝋質材料である実施形態では、接触点の近傍のこの蝋質材料の一部が、融解または昇華される。放射線からのエネルギーは、このように吸収され、保護材料（８）の相変化を引き起こすのに必要な潜熱を提供するために使用される。したがって、蝋質材料は、熱エネルギーに変換される吸収されるエネルギーの量を低減することができ、結果としてチャンバ（１０）内の温度が適度となる。
【００６２】
ノズルプレート（１３）が突き破られると、レーザー（３０）は、作動停止され、異なるチャンバ（１０）の上のノズルプレート（１３）の点に向きが変更される。次いで、アブレーションプロセスが、望ましい数の開口（１６）が形成されて各チャンバ（１０）に連通するまで繰り返される。アブレーションプロセスが完了すると、保護材料（８）は、例えば、洗浄用流体を入口ポート（１８）から出口ポート（１９）まで装置内を流すことによって、および／または装置を使用して保護材料（８）を液滴の形態で付着させることによって装置から除去される。さらに、保護材料（８）が蝋質材料である実施形態では、保護材料（８）は、入口ポート（１８）および出口ポート（１９）を塞いでいるプラグを外して、蝋質材料が融解するように装置を徐々に加熱し、次いで、図４（ｅ）に示されているように、蝋質材料をポート（１８、１９）から排出させて除去することができる。加えて、または代わりとして、蝋質材料は、上記のように高温洗浄用流体を装置を通過させることによって除去することができる。
【００６３】
保護材料の導入と同様に、洗浄用流体（高温または非高温）を、入口または出口からヘッドに導入し、出口または入口および／またはノズルを介してヘッドから排出させることができる。洗浄用流体の基本要件は：装置またはプリントヘッドとの互換性（ヘッドを侵食しない／損傷させない）；および洗浄用流体への保護材料の溶解性、または保護材料の融点よりも高い保護材料物質との混和性（溝またはチャンバを閉塞させる保護材料の凝集が起こらない十分な混和性）を含み得る。
【００６４】
洗浄用流体の機能は、保護材料を物理的に移動させること（圧力を加えることによって）、または媒体として大量の保護材料をチャンバから運び出すこと、または溶媒として機能して保護材料を溶解してから除去することであり得る。この溶解度は、洗浄後にヘッドに残った全ての材料が、後の処理温度でも溶液中に残存し、装置用の液滴流体を利用できるさらなる洗浄手順において後に除去することができる十分な溶解度とすることができる。
【００６５】
図５（ａ）は、図４（ａ）を参照して説明された構造に類似しているがコーティングステップの前の構造が初めに用意されている本発明のさらなる実施形態を示している。さらに図４の実施形態とは対照的に、ノズルプレート（１３）は、保護材料（８）が導入される前に取り付けられる。
【００６６】
より詳細には、図５（ｂ）に示されているように、図５（ａ）の構造は、例えば、上端面が略水平であるように上面を切削することによって平坦にされ、続いてノズルプレート（１３）が取り付けられる。
【００６７】
また図５（ｂ）に示されているように、ノズルプレート（１３）の取り付け後に、コーティング材料（８）が、構造、特に各流体チャンバ（１０）の内面に実質的に連続的なコーティング層（１５）を形成するために入口ポート（１８）および／または出口ポート（１９）を介して各流体チャンバ（１０）に導入される。
【００６８】
続いて、図５（ｃ）に示されているように、保護材料（８）、例えば、図４を参照して説明された蝋質材料が、入口ポート（１８）および／または出口ポート（１９）を介して装置の内部に導入される。このプロセス中に流体チャンバ（１０）が完全に満たされるようにするために、装置を、基板（１４）ならびに入口ポート（１８）および出口ポート（１９）が垂直上方に向けられて、重力によりチャンバ（１０）が満たされるように配置することができる。この段階で、装置内に残った空洞部を除去するために装置を揺動させるのが望ましい、または必須であろう。あるいは、充填プロセスは、真空下または減圧下で行うことができる。次いで、保護材料（８）を装置内に密封するために、入口ポート（１８）および出口ポート（１９）を塞ぐことができる。蝋質材料が使用される場合は、この時点で硬化させることができる。
【００６９】
装置に保護材料（８）が充填された後、図５（ｄ）に示されているように、ノズルプレート（１３）の上面に高出力レーザービーム（３０）を当てることによって、ノズルプレート（１３）に開口（１６）をアブレーションで形成することができる。図４（ｄ）を参照して説明されたように、保護材料（８）が、高出力レーザービーム（３０）からエネルギーを吸収するため、流体チャンバ（１０）の内面に起こる損傷が防止される。
【００７０】
開口（１６）のアブレーションが完了したら、入口ポート（１８）および出口ポート（１９）を塞ぐ障害物を取り除くことができ、図５（ｅ）に示されているように、保護材料（８）が排出される図４（ｅ）を参照して説明された方法と同様の方法で保護材料（８）が除去される。
【００７１】
図５の実施形態の任意選択の変形例では、図４の実施形態と同様に、ノズルプレート（１３）が取り付けられる前に、コーティング材料（１５）を設けることができる。
【００７２】
開口（１６）またはノズルが、チャンバ（１０）の長さに対してその一側に配置されている構造、例えば、図４および図５に示されている構造は、典型的には、「サイドシューター」構造と呼ばれる。開口またはノズルが、チャンバの長さに対してその一端に形成される、細長いチャンバを有する装置の製造にも同様に本発明を適用できることを理解されたい；このような構造は、典型的には、「エンドシューター」と呼ばれ、その例が図６に示されている。
【００７３】
図６の構造では、図３を参照して説明された方法と同様の方法で、複数の溝（１０）が、圧電材料のブロック（９）の上面に鋸引きで形成される。しかしながら、図３の構造に形成される溝とは対照的に、図６の圧電材料のブロック（９）の上面に形成された溝は、ブロックの一端から他端までは延びていない；代わりに、各溝は、各溝の一端にある溝終端部（１０ｂ）で深さが緩やかに減少して終端しているが、溝の他端部（１０ａ）は、開口している。
【００７４】
次いで、カバー部材（２０）が、圧電材料のブロック（９）の上面に取り付けられ（図６に大きい矢印で示されている取り付け）、配列に並んで配置された細長い流体チャンバ（１０）の配列を形成するように溝の開口した上部が実質的に閉じられ、複数のチャンバが、互いに平行に延在する。任意選択で、カバー部材（２０）の取り付け前に、圧電ブロックの上面を、略水平となるように切削することができる。カバー部材（２０）は、マニホールドに接続することができるポート（２１）を備え、このポート（２１）により、各チャンバ（１０）とマニホールドとの間の流体連通（溝の終端部を介した）が可能となる。
【００７５】
さらに、ブランクのノズルプレート（１３）（開口が未形成のノズルプレート）が、取り付けられて溝の開口端部（１０ａ）が閉じられる。図７（ａ）は、チャンバ（１０）の長さに対して垂直な断面図であり、ノズルプレート（１３）によって現在は閉じられている各溝の開口端部（１０ａ）、および溝の反対側端部の溝終端部（１０ｂ）を明確に示している。
【００７６】
続いて、図７（ｂ）に示されているように、保護材料が、カバー部材（２１）のポートを介して各チャンバ（１０）内に流される。この段階では、チャンバ（１０）内に空気が閉じ込められないように注意を払わなければならない。したがって、空洞部をなくすためにこの段階でワークピースを揺動しなければならない。蝋質材料が保護材料（８）として使用される場合は、この時点で蝋質材料を硬化させる。図４および図５の実施形態と同様に、ノズルプレート（１３）の後に間隙または空間が存在しないように、チャンバ（１０）が保護材料（８）で完全に満たされるようにするのが好ましいであろう。
【００７７】
次に、図７（ｃ）に示されているように、対応するチャンバ（１０）の開口（１６）がノズルプレート（１３）のアブレーションによって形成されるように、高出力レーザー（３０）が、ノズルプレート（１３）の前面に向けて照射される。このプロセスは、それぞれのチャンバ（１０）と流体連通させる開口（１６）の配列を形成するために必要な回数繰り返される。
【００７８】
開口（１６）のアブレーション後、図７（ｄ）に例示されているように、この構造が逆さにされ、保護材料（８）が、カバー部材（２１）のポートを介して排出されるようにする。上記の実施形態と同様に、保護材料は、これに加えて、または別法として、洗浄用流体を装置を介して流すことによって、および／または装置を作動させて保護材料（８）を液滴として付着させることによって除去することができる。蝋質材料が保護材料（８）として使用される実施形態では、装置を加熱することができ、かつ／または加熱された洗浄用流体を利用することができる。
【００７９】
図８は、カバー部材（２０）およびノズルプレート（１３）が取り付けられる前に、保護材料（８）が、図６に示されている構造に類似した「エンドシューター」構造に導入される本発明のなおさらなる実施形態による方法を例示している。代わりに、図８（ａ）に示されているように、取り外し可能なプレート部材（２２）が、圧電材料のブロック（９）の前部に取り付けられて溝の開口端部（１０ａ）が閉じられる。
【００８０】
続いて、図８（ｂ）に示されているように、保護材料（８）が圧電材料のブロック（９）の上に盛り上がるように、溝（１０）に過剰な蝋質保護材料（８）が充填される。保護材料（８）は、この段階で硬化させることができる。
【００８１】
次いで、図８（ｃ）に示されているように、カバープレート（２０）、例えば、図６に示されているカバープレートが取り付けられる平坦な上面が得られるように、保護材料（８）を含む構造の上面全体が切削される。また図８（ｃ）に示されているように、取り外し可能なプレート（２２）が取り外されてノズルプレート（１３）に取り替えられた。続いて、図７（ｃ）および図７（ｄ）を参照して説明されたように、開口（１６）が、このノズルプレート（１３）にアブレーションで形成され、保護材料（８）が排出され、従って図８（ｄ）に示されている構造が得られる。
【００８２】
圧電材料のブロック、例えば、図６に示されている圧電材料のブロックの一端から途中の位置まで延びた溝を有する圧電材料のブロックを様々な方法で形成できることに留意されたい。図９（ａ）、図９（ｂ）、および図９（ｃ）は、このような圧電材料のブロックを形成することができる１つの特定の方法を例示している。
【００８３】
図９（ａ）は、概ね平坦な圧電材料のブロック（９）を上から見た図を示し、ダイヤモンド埋め込み鋸によって行うことができるダイシングパターン（５１、５２）を例示している。複数の平行なカット（５２）が、圧電材料のブロック（９）の上面に形成されている。平行なカット（５２）に対して垂直に切り取られた断面図である図９（ｂ）および等角図である図９（ｃ）から分かるように、平行なカット（５２）は、ブロックに上部が開口した溝（１０）を形成するように、ブロック全体には延びていない。
【００８４】
また図９（ａ）、図９（ｂ）、および図９（ｃ）に示されているように、ブロックに亘る分離カット（５１）が、複数の平行なカット（５２）に対して一定の角度、より好ましくは垂直に形成されている。この分離カット（５１）は、圧電材料のブロック（９）を２つの小さいブロック（９ａ、９ｂ）に分割し、各ブロックは、圧電材料のブロックの一端から途中まで延在する複数の溝を有する。
【００８５】
次いで、このように形成された圧電材料のブロックに、図７または図８に示されているように保護材料を充填することができる。
【００８６】
しかしながら、別法では、分離カット（５１）が行われる前に、保護材料（８）を溝の中に導入することができる。より詳細には、図９（ｄ）は、複数の平行なカット（５２）が形成された直後の圧電ブロック（９）の断面図を示し、この図は、このように形成された上部が開口した溝（１０）を示すために平行なカット（５２）に対して垂直に切り取られている。次いで、保護材料（８）が、図９（ｅ）に示されているように溝（１０）の中に導入される。好ましくは、保護材料が上面から盛り上がって溝が完全に充填されるように、過剰な保護材料（８）が、前の実施形態と同様に使用される。
【００８７】
次いで、圧電ブロック（９）および保護材料（８）が略平坦な上面を形成するために、例えば、上面を切削することによって、構造を、図９（ｆ）に示されているように平坦にすることができる。
【００８８】
次いで、図９（ｇ）に示されているように、圧電ブロック（９）を２つの小さい圧電材料のブロック９（ａ）および９（ｂ）に分割するように、複数の平行なカット（５２）に対して一定の角度、より好ましくは垂直に分離カット（５１）が行われ、各ブロックは、圧電材料のブロック（９ａ、９ｂ）の上面の一端から途中まで延びた、保護材料（８）で満たされた溝（１０）を有する。
【００８９】
保護材料（８）は、好ましくは、分離カット（５１）が行われる前に固化させる、または粘度を実質的に上げて、保護材料（８）が圧電材料の分割ブロック（９ａ、９ｂ）の溝（１０）内に保持され得るようにする。蝋質材料が保護材料（８）として使用される場合、蝋質材料は、適切に硬化させることができる。
【００９０】
図示されていないが、コーティング材料は、任意選択で、図７、図８、および図９の実施形態と共に利用することができる。このコーティング材料は、図４を参照して説明された方法と同様の方法で、カバー部材（２０）およびノズルプレート（１３）の取り付け前に導入することができる、またはこのコーティング材料は、図５を参照して説明された方法と同様の方法で、取り付け後に導入することができる。
【００９１】
配列のチャンバの長さに沿って１つのマニホールドから別のマニホールドに流れを設定できる「エンドシューター」構造が提案されていることに留意されたい。これは、流体チャンバ（１０）の長さに対して垂直に延在する小さい供給溝（２３）の配列によって達成することができる。
【００９２】
複数のこのような供給溝（２３）が存在することを除き、図６に示されている構造に実質的に類似している図１０に示されている例では、各供給溝（２３）が流体チャンバ（１０）に整合し、供給溝（２３）は、一端が、流体チャンバ（１０）と連通し、他端が、流体供給マニホールドに連通している。したがって、装置の使用時に、供給溝（２３）および流体チャンバ（１０）を介した１つの供給マニホールドから別の供給マニホールドへの流体の流れを確立することができる。供給溝（２３）は、ノズルプレート要素（１３）または圧電材料のブロック（９）の前面の溝として、あるいは任意の他の適切な手段によって形成することができる。
【００９３】
このような構造では、アブレーションの前に、保護材料（８）を、チャンバ（１０）を充填する同様の経路に沿って流すことができることを理解されたい。したがって、図７を参照して説明された方法と同様の方法を行うことができるが、保護材料が各チャンバ（１０）を流れるため、空洞部が形成されるリスクが低下している。
【００９４】
より一般的には、上記の構造が、入口ポート（１８）および出口ポート（１９）の両方を備えている、または図１０の実施形態と同様に主ポート（２１）および供給溝（２３）を備えている構造では、アブレーションプロセス中に、保護材料の装置を通る連続的な流れを確立することができる。これは、アブレーションプロセスで生じるデブリおよび熱の両方を除去するのに役立つ。
【００９５】
このようにして、装置の使用中にインクまたは付着流体に使用される同じ経路を介して、保護材料を導入および／または除去することができる。しかしながら、インクまたは付着流体経路の使用により、保護流体の連続的な流れが得られたか否かを示すことができる。しかし、インクまたは付着流体供給システムが、インクまたは付着流体の連続的な流れを可能にする場合、このような保護材料の連続的な流れは、達成することが特に容易であり得ることを理解されたい。
【００９６】
さらに、このような保護材料の連続的な流れの場合（または全くそうではない場合）、アブレーションプロセス中の装置の流体チャンバ内の保護材料の負の静圧を維持することが好ましいであろう。負圧（装置の外部の大気圧よりも低い）は、アブレーションビームがチャンバ内に侵入するときに保護材料をチャンバ内に閉じ込めたままにすることができる。負の静圧でのインクまたは液滴流体の制御は、既存の流体供給システムで行うことができるため、このようなシステムは、保護材料で同様の効果が得られるように適合させることができることに留意されたい。
【００９７】
一部の上記の例は、保護材料として蝋質材料を利用しているが、これは、もちろん、本発明の実施に必須ではない。保護材料は、実際、液体、ゲル、非晶質固体、ガラス、結晶性固体、または実際に任意の他の適切な状態とすることができる。
【００９８】
アブレーションプロセス中に保護材料の連続的な流れを装置に通すことが望ましい場合は、液体またはゲルである保護材料を利用することが好ましいであろう。また、このような保護材料は、アブレーション中にこの状態を維持し、相変化しないことが好ましいであろう。
【００９９】
このようなプロセスは、低温で、かつ／または保護材料を除去する洗浄ステップを用いずに行うことができるため有利であろう。上記のように、液体またはゲル保護材料には、既存の液滴流体供給システムを利用してもよいが、ホットメルト流体供給システムも同様に、蝋質保護材料の導入に使用してもよいことに留意されたい。
【０１００】
上記のように、このようなプロセスは、一部の適用例では、放射線の照射に応答して相変化する保護材料に好ましいであろう。この相変化は、チャンバ内のより敏感な構成要素からエネルギーを遠ざけることができる。
【０１０１】
加えて、または別法として、保護材料は、室温よりも高い適度な温度で、固体または高粘度状態から液体または低粘度状態に相変化することができる。これにより、保護材料を、装置の僅かな加熱によって、または適切に加熱された流体での洗浄によって、低粘度または液体状態で容易に導入し、除去することができる。この方法では、相変化を引き起こすのに必要な温度上昇により、装置のどの敏感な構成要素も損傷する可能性が低い。
【０１０２】
適切な保護材料は、少なくとも、蝋質材料、例えば、２，６−ジイソプロピルナフタレンが、室温での超高粘度の状態から室温よりも高い適度な温度での低粘度状態へと遷移するという理由から、このような蝋質材料を含むことができる。後述するように、保護材料は、もちろん、他の蝋質材料、例えば、パラフィン蝋を含むことができる。
【０１０３】
特に、相変化は、５０〜１５０℃、より好ましくは６０〜１３０℃で起こるのが好ましいであろう。上述の例示的な保護材料、２，６−ジイソプロピルナフタレンは、約７０℃で粘度が急激に低下する。
【０１０４】
当業者であれば、相変化を達成するための他の手段も利用することができることを理解できよう。例えば、高いせん断条件下で粘度が著しく低下する流動学的に複雑な流体を利用することができる。同様に、高周波数の機械的振動を加えることよって粒子状物質を導入および除去することができる。
【０１０５】
加えて、保護材料は、アブレーションプロセスで利用される放射線の１または複数の波長に従って選択するのが好ましいであろう。したがって、保護材料は、その吸収スペクトルにおいて、他の周波数よりもこのような周波数でより高い吸光度を有することができる。より具体的には、保護材料がもたらす減衰は、空気よりも少なくとも１０倍以上、より好ましくは空気よりも１００倍以上、さらに好ましくは空気よりも１０００倍以上大きいと考えられる。別法として、または加えて、保護材料は、放射線の波長の±５０ｎｍの範囲内、好ましくは±２５ｎｍの範囲内の吸収スペクトルにピークを有することができる。吸収スペクトルにおけるこのピークは、大きいピークであり得る。
【０１０６】
さらに、特定の材料、例えば、２，６−ジイソプロピルナフタレンは、望ましい放射線吸収特性および望ましい相変化特性も有し得るが、利用される放射線の１または複数の波長に特有の望ましい放射線吸収特性を有する材料を組み合わせること、およびこのような放射線吸収剤をさらなる成分と組み合わせて、望ましい固体性または粘度を有する保護材料を提供することが可能である。
【０１０７】
このような組み合わせの例は、カーボンブラックおよびパラフィン蝋を含む混合物であり得る：カーボンブラックは、有効な放射線吸収剤として機能するが、パラフィン蝋は、担体として機能して、混合物を、室温では高粘度であるが、適度な温度上昇で適切な低粘度にして、容易に導入または除去できるようにすることができる。同様に、液体放射線吸収剤が、特定の１または複数の波長に適している場合、このような放射線吸収剤を固体ゲル化剤と混合して、ゲル相の保護材料を形成することができる。混合物中の成分比を適切に変更することにより、相変化を、望ましい温度で起こるように設定することができる。
【０１０８】
さらなる適切な材料は、当業者には明らかであろう。例えば、液体保護材料を供給することが望ましい場合、担体と放射線吸収剤との混合物を使用するのではなく、液体放射線吸収剤のみを使用することができ、この具体例として、ジイソプロピルナフタレン（混合異性体）が挙げられる。
【０１０９】
より一般的には、出願者は、以下に示す化学種が、様々な波長に対する適切な放射線吸収剤として機能を果たすことができると考えている：
２，６−ジイソプロピルナフタレン；
ジイソプロピルナフタレン（混合異性体）；
アクリジン；
トランス桂皮酸エチル；
３，３−（４，４−ビフェニレン）ビス（２，５−ジフェニル−２Ｈ−塩化テトラゾリウム）；
ナフタレン；
アントラセン；
ペリレン；
ベンゾ（ａ）ピレン；
Ｔｉｎｕｖｉｎ  ３６０；
Ｔｉｎｕｖｉｎ  ３２８；
カーボンブラック；
二酸化チタン；
ｔ−ブタノールクレゾール２，６−ジメチルフェノールｔ−ブチルアセタート；
オクタベンゾンキシレノールｔ−ブチルパーオキシアセテート３−トリフルオロメチルフェノール２−エチルヘキシルｐ−メトキシ桂皮酸；
イソアミルｐ−メトキシ桂皮酸；
２−フェニルベンズイミダゾールスルホン酸；
３−（４’−メチルベンジリデン）−ｄ，ｌ−カンフル；
５−ｔ−ブチル−２−メチルフェノール２−フェニル−２Ｈ−ベンゾトリアゾール２−メチル−２Ｈ−ベンゾトリアゾール２−メチル−４−ｔ−オクチルフェノールベナゾールｐ２−（２−ヒドロキシ−５−ｔ−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール４，４’−ジ−ｔ−ブチルジフェニルメタン２−アミノ−４−ｔ−アミルフェノール２−（５−ｔ−ブチル−２−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾールオクチルフェノール４−ｔ−オクチルフェノール２，２’−メチレンビス［６−（２ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）フェノール］；
２，２’−メチレンビス［６−（ベンゾトリアゾール−２−イル）−４−ｔ−オクチルフェノール］；
ビス［３−（ベンゾトリアゾール−２−イル）−２−ヒドロキシ−５−ｔ−オクチルフェニル］メタン；
２，２’−メチレンビス（６−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４−（１，；
メチレンビスベンゾトリアゾリルｔオクチルフェノール］；
メチレンビス−ベンゾトリアゾリルテトラブチルフェノール；
２，２’−メチレンビス（６−（２ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４−（１，１，３，３テトラメチルブチル）フェノール）；
フェノール，２，２−メチレンビス６−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）−ベモトリゾール；
２，２’−メチレンビス（６−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）フェノール）；
ビス−［２−ヒドロキシ−５−ｔ−オクチル−３−（ベンゾトリアゾール−２−イル）−フェニル］−メタン；
２，２’’−メチレンビス［６−（ベンゾトリアゾール−２−イル）−４−ｔ−オクチルフェノール］；
ビス［２−ヒドロキシ−５−ｔ−オクチル−３−（ベンゾトリアゾール）フェニル］メタン；
２，２’−メチレンビス［２−ヒドロキシ−５−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）−１，３−フェニレン］ビス（２Ｈ−ベンゾトリアゾール）；
２，２’−メチレンビス［４−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）−６−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）フェノール］；
２，２’−メチレンビス［４−ｔ−オクチル−６−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）フェノール］；および
メチレンビスベンゾトリアゾリルテトラメチルブチルフェノール。
【０１１０】
さらに、出願人は、以下に示す化学種が、放射線吸収剤の適切な担体として機能を果たすことができると考えている：
パラフィン蝋；
ラポナイト分散水；
カルボキシメチルセルロース分散水；
ヒドロキシエチルセルロース分散水；
ポリアクリル酸分散水；および
ゲル形成水溶性ガム。
【０１１１】
なおさらに、出願人は、以下に示す化学種が、放射線吸収剤の適切なゲル化剤として機能を果たすことができると考えている：
有機粘土；
水素化ヒマシ油；および
エチルセルロース分散液。
【０１１２】
保護材料の使用は、もちろん、図面に示され、図面を参照して説明された特定の構造に限定されるものではないことを理解されたい。当業者であれば、本発明による方法は、チャンバの配列が直線でも等間隔でもない構造にも利用できることを理解できよう。さらに、このような方法は、上記の直線状の配列と同様に２次元配列のチャンバにも適用することができる。
【０１１３】
上記の実施形態は、圧電作動要素を有する装置に関するが、これらの実施形態は、液滴の流体チャンバからの放出を制御することができる電気的に作動可能な手段の単なる例であることを理解されたい。上記のように、このような電気的に作動可能な手段は、チャンバ内の流体を加熱することができる抵抗要素を同様に含むことができる。
【０１１４】
なおさらに、熟練した読者であれば、上記の例は、個々の開口が連続して形成されると表現することができるが、この技術は、複数の開口が同時に形成される平行プロセスにも同様に適用できることを理解できよう。このような方法の一例では、単一ビーム源を、複数のサブビームに適切に分割することができ、各サブビームは、異なる開口に対して集束される（しかし、同様に、複数の別個のビーム源を使用してもよい）。
【図１（ａ）】
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【図１（ｂ）】
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【図１（ｃ）】
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【図１（ｄ）】
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【図２（ａ）】
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【図２（ｂ）】
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【図３】
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【図４（ａ）】
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【図４（ｂ）】
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【図４（ｃ）】
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【図４（ｄ）】
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【図４（ｅ）】
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【図４（ｆ）】
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【図５（ａ）】
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【図５（ｂ）】
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【図５（ｃ）】
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【図５（ｄ）】
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【図５（ｅ）】
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【図６】
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【図７（ａ）】
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【図７（ｂ）】
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【図７（ｃ）】
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【図７（ｄ）】
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【図８（ａ）】
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【図８（ｂ）】
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【図８（ｃ）】
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【図８（ｄ）】
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【図９（ａ）】
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【図９（ｂ）】
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【図９（ｃ）】
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【図９（ｄ）】
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【図９（ｅ）】
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【図９（ｆ）】
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【図９（ｇ）】
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【図１０（ａ）】
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【図１０（ｂ）】
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【国際調査報告】
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