(57)【要約】  プリントヘッドはノズルプレート（４９）、フィルタ（１００）、複数の壁を含む。ノズルプレート（４９）の一部は複数のノズル（５０）を画定する。フィルタ、例えばフィルタ膜は、複数の細孔クラスタ（１２０）に集められた複数の細孔を含む。複数の壁のそれぞれは、ノズルプレートとフィルタ膜との間に配置される複数の液体チャンバ（５３）を画定するように、ノズルプレートからフィルタ膜に延びる。複数の液体チャンバの各液体チャンバは、複数のノズルのそれぞれの１つと流体連通する。複数の液体チャンバの各液体チャンバは、複数の細孔クラスタのそれぞれの１つの複数の細孔と流体連通する。複数の細孔クラスタのそれぞれの１つは、フィルタ膜の孔の無い部分（１３０）によって互いに離間される２つの細孔サブクラスタ（１２５）を含む。
2013525155.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルプレートであって、ノズルプレートの一部が複数のノズルを画定する、ノズルプレートと；
複数の細孔クラスタに集められた複数の細孔を含むフィルタ膜と；
複数の壁であって、前記複数の壁のそれぞれが、前記ノズルプレートと前記フィルタ膜との間に配置される複数の液体チャンバを画定するように、前記ノズルプレートから前記フィルタ膜に延びる、複数の壁と；を有し、
前記複数の液体チャンバの各液体チャンバは、前記複数のノズルのそれぞれの１つと流体連通し、
前記複数の液体チャンバの各液体チャンバは、前記複数の細孔クラスタのそれぞれの１つの前記複数の細孔と流体連通し、
前記複数の細孔クラスタのそれぞれの１つは、前記フィルタ膜の孔の無い部分によって互いに離間される２つの細孔サブクラスタを含む、
プリントヘッド。
【請求項２】
前記フィルタ膜の前記孔の無い部分は、前記複数の細孔クラスタのそれぞれの１つの前記複数の細孔がいずれも前記複数のノズルのそれぞれの１つと同一直線上にないように、前記複数のノズルのそれぞれの１つと並べられる、
請求項１に記載のプリントヘッド。
【請求項３】
前記２つの細孔サブクラスタは、前記複数のノズルのそれぞれの１つに対して対称に配置される、
請求項１に記載のプリントヘッド。
【請求項４】
前記フィルタ膜は第１の面および第２の面を含み、前記複数の壁は前記フィルタ膜の前記第１の面に延びる第１の複数の壁であって、前記プリントヘッドは：
前記フィルタ膜の前記第２の面から延びる第２の複数の壁をさらに有する、
請求項１に記載のプリントヘッド。
【請求項５】
複数の液体供給通路のそれぞれおよび前記複数の液体チャンバのそれぞれは、前記複数のノズルのそれぞれの１つに対して実質的に同一線上にある、
請求項４に記載のプリントヘッド。
【請求項６】
前記複数のノズルの各ノズルは面積を有し、前記複数の細孔の各細孔は面積を有し、前記各細孔の面積は前記各ノズルの面積の半分より小さい、
請求項１に記載のプリントヘッド。
【請求項７】
前記複数のノズルの各ノズルは幅ＤＮを有し、前記フィルタ膜は前記複数のノズルから、０．５ＤＮ＜Ｈ＜５ＤＮである距離Ｈだけ離間される、
請求項１に記載のプリントヘッド。
【請求項８】
前記複数の細孔のそれぞれは同じサイズおよび形状を有する、
請求項１に記載のプリントヘッド。
【請求項９】
前記細孔クラスタの前記細孔は、前記複数のノズルのそれぞれの１つに対して平行である、
請求項１に記載のプリントヘッド。
【請求項１０】
前記フィルタ膜は第１の材料から作られるとともに前記複数の壁は第２の材料から作られ、前記第２の材料は前記第１の材料と異なる、
請求項１に記載のプリントヘッド。
【請求項１１】
各前記液体チャンバおよび各前記液体チャンバに関連付けられた前記複数の細孔クラスタのそれぞれの１つを通じて前記複数のノズルの各ノズルと液体連通する液体源をさらに有し、
前記液体源は、各前記ノズルを通じて前記液体のジェットを放出するのに十分な加圧液体を供給するように構成される、
請求項１に記載のプリントヘッド。
【請求項１２】
前記フィルタ膜は液体進行方向に厚さを有し、前記厚さは、前記細孔クラスタの前記複数の細孔を通った圧力低下が前記ノズルを通った圧力低下の１／５より小さくなるように、選択される、
請求項１０に記載のプリントヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概してデジタル方式で制御される印刷システムの分野に関し、特に、印刷システムのプリントヘッドによって続いて放出される液体のろ過に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録媒体への情報の印刷のためのインクジェットプリンタの使用は十分に確立されている。この目的のために用いられるプリンタは、印刷データに従って印刷するために特定の液滴が選択される液滴の連続的な流れを放出するコンティニュアス（連続）式印刷システムを含み得る。他のプリンタは、印刷データ情報によって特に必要とされるときのみ印刷液滴を選択的に形成するとともに放出するドロップオンデマンド式印刷システムを含み得る。
【０００３】
コンティニュアス式プリンタシステムは典型的には、液体供給システムと液体供給システムによって供給される複数のノズルを有するノズルプレートとを組み込んだプリントヘッドを含む。液体供給システムは、各ノズルから液体の個別の流れを噴出するのに十分な圧力で液体をノズルに供給する。コンティニュアス式インクジェットにおいて液体のジェットを形成するために必要な液体供給部からの液体の圧力は、ドロップオンデマンド式プリンタシステムで用いられる液体供給部からの液体圧力よりはるかに大きい。
【０００４】
技術分野で知られた異なる方法がプリンタシステム内の様々な構成要素を製造するために使用されている。微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）を形成するために使用されているいくつかの技術もまた様々なプリントヘッド構成要素を形成するために使用されている。ＭＥＭＳプロセスは典型的には改変された半導体装置の製造技術を含む。様々なＭＥＭＳプロセスは典型的には、基板上に様々な特徴を形成するために光学イメージング技術とエッチング技術を組み合わせる。光学イメージング技術は、エッチングされるべきでない基板の他の領域から優先的にエッチングされることになる基板の領域を画定するために用いられる。ＭＥＭＳプロセスは、単一の層の基板または異なる材料特性を有する材料の複数の層で作られた基板に適用され得る。ＭＥＭＳプロセスは、インク供給路、インクリザーバ、導電体、電極および様々な絶縁体並びに誘電体構成要素等、他のプリントヘッド構造と共にノズルプレートを製造するために用いられている。
【０００５】
印刷システムにおける粒子汚染は、特に小径のノズルを持つプリントヘッドを含む印刷システムにおける、品質および性能に悪影響を及ぼし得る。液体内に存在する粒子は、１つまたは複数のノズルの完全な閉塞または部分的な閉塞をもたらし得る。ある閉塞は液体がプリントヘッドノズルから放出されることを減少させるまたは止めさえする一方、他の閉塞は印刷ヘッドノズルから噴出される液体の流れが所望の軌跡から離れる方に不規則に向かうことをもたらし得る。閉塞のタイプにかかわらず、ノズルの閉塞は高品質印刷に有害であるとともにプリントヘッドの信頼性に悪影響を及ぼし得る。シングルパスで印刷を完成するページワイド印刷システムを使用するとき、これはさらに重要になる。シングルパス印刷動作中、通常、プリントヘッドの全ての印刷ノズルは、所望の画像品質および記録媒体上のインク範囲を達成するために使用可能である。印刷システムは媒体の与えられた部分に印刷するために唯一の機会しかないので、１つまたは複数のノズルが閉塞されるまたは正常に働かないときに画像のアーティファクトをもたらし得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のプリントヘッドは、粒子汚染に関連した問題を低減するために液体の経路の様々な場所に配置された１つまたは複数のフィルタを含んでいた。たとえそうでも、プリントヘッドおよび印刷システムの粒子汚染を減少させることへの継続している要求およびフィルタでの許容可能なレベルの圧力損失を伴う適切なろ過を提供するプリントヘッドフィルタに対する継続している要求がある。ＭＥＭＳ製造技術を使用するプリントヘッドフィルタを形成するための効果的かつ実用的な方法に対する継続している要求もある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の１つの態様によれば、プリントヘッドは、ノズルプレート、フィルタ、および複数の壁を含む。ノズルプレートの一部は複数のノズルを画定する。フィルタ、例えばフィルタ膜は、複数の細孔クラスタ（群）に集められた複数の細孔を含む。複数の壁のそれぞれは、ノズルプレートとフィルタ膜との間に配置される複数の液体チャンバを画定するように、ノズルプレートからフィルタ膜に延びる。複数の液体チャンバの各液体チャンバは、複数のノズルのそれぞれの１つと流体連通する。複数の液体チャンバの各液体チャンバは、複数の細孔クラスタのそれぞれの１つの複数の細孔と流体連通する。複数の細孔クラスタのそれぞれの１つは、フィルタ膜の孔の無い部分によって互いに離間される２つの細孔サブクラスタを含む。
【０００８】
本発明の他の態様によれば、プリントヘッドは、各液体チャンバおよび各液体チャンバに関連付けられた複数の細孔クラスタのそれぞれの１つを通じて複数のノズルの各ノズルと液体連通する、液体源を含み得る。液体源は、各ノズルを通って液体のジェットを放出するのに十分な加圧液体を供給するように構成される。
【０００９】
以下に示される本発明の例示的な実施形態の詳細な説明において、添付の図面が参照される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明にしたがって作られた印刷システムの例示的な実施形態の単純化された概略的なブロック図を示す。
【図２】図２は、本発明にしたがって作られたコンティニュアス式プリントヘッドの例示的な実施形態の概略図である。
【図３】図３は、本発明にしたがって作られたコンティニュアス式プリントヘッドの例示的な実施形態の概略図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明の例示的な実施形態を含む噴射モジュールの側面断面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明の他の例示的な実施形態を含む噴射モジュールの断面平面図である。
【図５Ａ】図５Ａは、本発明による細孔クラスタ構造の例示的な実施形態を含む、ノズル、液体チャンバおよびフィルタ膜の一部の部分平面および側面図を示す。
【図５Ｂ】図５Ｂは、本発明による細孔クラスタ構造のほかの例示的な実施形態を含む、ノズル、液体チャンバおよびフィルタ膜の一部の部分平面および側面図を示す。
【図６】図６は、図５Ｂの細孔構造を有するフィルタ膜を通って流れるときの液滴の流動状態を示す。
【図７】図７は、本発明の例示的な実施形態による一体化されたフィルタ膜／ノズルプレートユニットを製造するための方法を示すフローチャートである。
【図８Ａ】図８Ａは、図７に記載された方法による一体化されたフィルタ膜／ノズルプレートユニットの形成における加工段階を示す。
【図８Ｂ】図８Ｂは、図７に記載された方法による一体化されたフィルタ膜／ノズルプレートユニットの形成における加工段階を示す。
【図８Ｃ】図８Ｃは、図７に記載された方法による一体化されたフィルタ膜／ノズルプレートユニットの形成における加工段階を示す。
【図８Ｄ】図８Ｄは、図７に記載された方法による一体化されたフィルタ膜／ノズルプレートユニットの形成における加工段階を示す。
【図８Ｅ】図８Ｅは、図７に記載された方法による一体化されたフィルタ膜／ノズルプレートユニットの形成における加工段階を示す。
【図８Ｆ】図８Ｆは、図７に記載された方法による一体化されたフィルタ膜／ノズルプレートユニットの形成における加工段階を示し、本発明の他の例示的な実施形態を含む噴射モジュールの側面断面図も示している。
【図９Ａ】図９Ａは、本発明の他の例示的な実施形態を含む噴射モジュールの側面断面図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、本発明の他の例示的な実施形態を含む噴射モジュールの側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本説明は、特に、本発明による装置の一部を形成するまたは本発明による装置とより直接的に協働する要素に向けられる。具体的に示されていないまたは記載されていない要素が当業者によく知られた様々な形態を取り得ることを理解されたい。以下の説明および図面において、同一の参照番号が、可能な場合は同一の要素を指定するために使用されている。
【００１２】
本発明の例示的な実施形態は概略的に図示されるとともに明確さのために正確な縮尺ではない。当業者は、本発明の例示的な実施形態の要素の具体的なサイズおよび相互接続を容易に決定できるであろう。
【００１３】
本願に記載されているように、本発明の例示的な実施形態は、インクジェット印刷システムに典型的に使用されるプリントヘッドまたはプリントヘッド構成部品を提供する。しかし、精密に計量されるとともに高い空間精度で付着される必要がある（インク以外の）液滴を放出するためのインクジェットプリントヘッドを用いる多くの用途が現れている。そのため、本願に記載されるように、用語「液体」および「インク」は、以下に記載されるプリントヘッドまたはプリントヘッド構成部品によって噴出され得る任意の材料を示す。
【００１４】
図１−３を参照すると、以下に示される本発明を含む印刷システムおよびコンティニュアス式プリントヘッドの例示的な実施形態が示される。本発明はまた、例えば、ドロップオンデマンド式プリントヘッドを含む他のタイプのプリントヘッドまたは噴射モジュールおよび他のタイプのコンティニュアス式プリントヘッドに応用されることも考えられる。
【００１５】
図１を参照すると、コンティニュアス式インクジェットプリンタシステム２０は、ラスタ画像データ、ページ記述言語の形式のアウトライン画像データ、または他の形式のデジタル画像データを提供するスキャナまたはコンピュータ等の画像ソース２２を含む。この画像データは、画像データをメモリに記憶させる画像処理ユニット２４によってハーフトーン・ビットマップ画像データに変換される。複数の液滴形成機構制御回路２６は、画像メモリからデータを読み取り、プリントヘッド３０の１つまたは複数のノズルに関連付けられた液滴形成機構２８に時間変化電気パルスを加える。これらのパルスは、連続的なインクジェット流から形成された液滴が記録媒体３２上の画像メモリのデータによって指定された適切な位置に点を形成するように、適切な時に、適切なノズルに加えられる。
【００１６】
記録媒体３２は、記録媒体移送システム３４によってプリントヘッド３０に対して動かされる。この記録媒体移送システム３４は、記録媒体移送制御システム３６によって制御され、一方この記録媒体移送制御システム３６はマイクロコントローラ３８によって制御される。図１に示された記録媒体移送システム３４は、ただの概略的なものであり、多くの異なる機械的な構成が可能である。例えば、移送ローラがインク液滴の記録媒体３２への移送を容易にするように記録媒体移送システム３４として使用され得る。このような移送ローラの技術は技術分野においてよく知られている。ページ幅のプリントヘッドの場合、記録媒体３２を静止したプリントヘッドを越えて動かすことが最も都合が良い。しかし、スキャン式印刷システムの場合、プリントヘッドを１つの軸（サブスキャン方向）に沿って動かすとともに記録媒体を相対的なラスタ運動の直交軸（主スキャン方向）に沿って動かすことが通常最も都合が良い。
【００１７】
インクはインクリザーバ４０内に加圧されて収容される。ドロップオンデマンド式プリントヘッドとは異なり、液体５２の連続的な流れがプリントヘッド３０を通じて提供され、液体５２の連続的な流れは、そこから連続的なインクジェット液滴流が形成される液体５２の連続ジェットを形成するのに十分な圧力を有する。印刷していない状態において、連続的なインクジェット液滴流は、流れを遮るとともにインクの一部がインクリサイクルユニット４４によってリサイクルされることを可能にし得るインクキャッチャ４２のために記録媒体３２に到達することができない。インクリサイクルユニットはインクを再生するとともにリザーバ４０に戻す。このようなインクリサイクルユニットは技術分野でよく知られている。最適な動作に適したインク圧力は、ノズルの形状および熱特性並びにインクの熱特性を含むいくつかの要因に依存する。一定のインク圧力は、インク圧力調整器４６の制御下でインクリザーバ４０に圧力を加えることによって達成され得る。あるいは、インクリザーバは、加圧されないままにされるまたは減圧（真空）下にさえされることができ、ポンプがインクをインクリザーバから加圧下でプリントヘッド３０に供給するように用いられる。このような実施形態において、インク圧力調整器４６はインクポンプ制御システムを含み得る。図１に示されるように、キャッチャ４２は「ナイフエッジ」キャッチャと一般的に呼ばれるタイプのキャッチャである。
【００１８】
インクは、インク通路４７を通ってプリントヘッド３０に供給される。インクは好ましくは、プリントヘッド３０のシリコン基板の中を通ってエッチングされた溝または孔を通って、複数のノズルおよび例えばヒータ等の液滴形成機構が位置しているその前面に流れる。プリントヘッド３０がシリコンから製作されるとき、液滴形成機構制御回路２６はプリントヘッドと一体化され得る。プリントヘッド３０はまた、図２および３を参照して以下により詳細に記載される偏向機構も含む。
【００１９】
図２を参照すると、連続式液体プリントヘッド３０の概略図が示される。プリントヘッド３０の噴射モジュール４８は、ノズルプレート４９に形成されたノズル５０のアレイまたは複数のノズル５０を含む。図２では、ノズルプレート４９は噴射モジュール４８に貼り付けられる。しかし、図３に示されるように、ノズルプレート４９は噴射モジュール４８と一体に形成され得る。
【００２０】
液体５２、例えばインクは、アレイの各ノズル５０を通って、一般的にジェット（噴流）とも呼ばれる液体５２の流れを形成するように加圧されて放出される。図２では、ノズルのアレイまたは複数のノズルは図の中におよび図から外に延びる。
【００２１】
噴射モジュール４８は、各ノズルを通って、第１のサイズまたは体積を有する液滴および第２のサイズまたは体積を有する液滴を形成するように動作可能である。これを達成するために、噴射モジュール４８は、選択的に作動されたとき、各流れの一部を流れから断ち切らせるとともに液滴５４、５６を形成するように結合させるように、液体５２、例えばインクのそれぞれの流れまたはジェットを乱す、例えば、ヒータまたは圧電アクチュエータ等、液滴刺激装置または液滴形成装置２８を含む。
【００２２】
図２では、液滴形成装置２８は、ノズル５０の一方または両方の側でノズルプレート４９に配置されたヒータ５１、例えば、非対称ヒータまたはリングヒータ（分割されたまたは分割されていない）である。このタイプの液滴形成装置は、例えば、次の１つまたは複数の米国特許に記載されているいくつかの態様とともに知られている。Ｈａｗｋｉｎｓ他に２００２年１０月１日に発行された米国特許第６，４５７，８０７号、Ｊｅａｎｍａｉｒｅに２００２年１２月１０日に発行された米国特許第６，４９１，３６２号、Ｃｈｗａｌｅｋ他に２００３年１月１４日に発行された米国特許第６，５０５，９２１号、Ｊｅａｎｍａｉｒｅ他に２００３年４月２９日に発行された米国特許第６，５５４，４１０号、Ｊｅａｎｍａｉｒｅ他に２００３年６月１０日に発行された米国特許第６，５７５，５６６号、Ｊｅａｎｍａｉｒｅ他に２００３年７月８日に発行された米国特許第６，５８８，８８８号、Ｊｅａｎｍａｉｒｅ２００４年９月２１日に発行された米国特許第６，７９３，３２８号、Ｊｅａｎｍａｉｒｅ他に２００４年１２月７日に発行された米国特許第６，８２７，４２９号、Ｊｅａｎｍａｉｒｅ他に２００５年２月８日に発行された米国特許第６，８５１，７９６号。
【００２３】
典型的には、１つの液滴形成装置２８は、ノズルアレイの各ノズル５０と関連付けられる。しかし、液滴形成装置２８は、ノズルアレイのノズル５０のグループまたは全てのノズル５０と関連付けられ得る。
【００２４】
プリントヘッド３０が動作中であるとき、液滴５４、５６は典型的には、例えば、第１のサイズまたは体積を有する大きい液滴５６、および第２のサイズまたは体積を有する小さい液滴５４の形態等、複数のサイズまたは体積に作られる。小さい液滴５４の質量に対する大きい液滴５６の質量の比は典型的には略２と１０の間の整数である。液滴５４、５６を含む液滴流５８は液滴経路または軌跡５７をたどる。
【００２５】
プリントヘッド３０はまた、液滴軌跡５７の一部を通り過ぎて、例えば空気等、ガスの流れ６２を導くガス流偏向機構６０を含む。液滴軌跡のこの部分は、偏向区域６４と呼ばれる。ガスの流れ６２が偏向区域６４において液滴５４、５６と相互に作用すると、ガスの流れは液滴軌跡を変更する。液滴軌跡が偏向区域６４の外へ出ると、液滴軌跡は、偏向されていない液滴軌跡５７に対して、偏向角度と呼ばれる角度で進む。
【００２６】
小さい液滴５４は、大きい液滴５６よりガスの流れによってより影響されるので、小さい液滴の軌跡６６は大きい液滴の軌跡６８から分岐する。つまり、小さい液滴５４に対する偏向角度は大きい液滴５６に対するものより大きい。ガスの流れ６２は、十分な液滴の偏向、したがって小さいおよび大きい液滴の軌跡の十分な分岐をもたらすので、一方の軌跡をたどる液滴がキャッチャ４２に集められると同時に他の軌跡をたどる液滴がキャッチャを迂回するとともに記録媒体３２（図１および３に示される）に衝突するように、キャッチャ４２（図１および３に示される）は小さい液滴の軌跡６６および大きい液滴の軌跡６８の一方を遮るように配置され得る。
【００２７】
キャッチャ４２が大きい液滴の軌跡６８を遮るように配置されるとき、小さい液滴５４はキャッチャ４２との接触を避けるために十分偏向されるとともに印刷記録媒体３２に当たる。小さい液滴が印刷されるので、これは小液滴印刷モードと呼ばれる。キャッチャ４２が小さい液滴の軌跡６６を遮るように配置されるとき、大きい液滴５６が印刷する液滴である。これは大液滴印刷モードと呼ばれる。
【００２８】
図３を参照すると、噴射モジュール４８はノズル５０のアレイまたは複数のノズル５０を含む。通路４７（図２に示される）を通って供給される液体、例えばインクは、液体５２の流れまたはジェットを形成するように加圧下でアレイの各ノズル５０を通って放出される。図３では、ノズル５０のアレイまたは複数のノズル５０は図の中および外に延びる。
【００２９】
噴射モジュール４８に関連付けられた液滴刺激装置または液滴形成装置２８（図１および２に示される）は、液滴５４、５６を形成するように流れの一部を流れから断ち切らせるために、液体５２の流れまたはジェットを乱すように、選択的に作動される。このように、液滴は記録媒体３２に向かって進む大きい液滴および小さい液滴の形態で選択的に作られる。
【００３０】
ガス流偏向機構６０の正圧ガス流構造６１は液滴軌跡５７の第１の側部に配置される。正圧ガス流構造６１は、下方壁７４および上方壁７６を含む第１のガス流ダクト７２を含む。ガス流ダクト７２は、正圧源９２から供給されたガス流６２を、液滴偏向区域６４（図２にも示される）に向かう液体５２の流れに対して約４５度の下向きの角度θに向ける。オプションのシール８４は噴射モジュール４８とガス流ダクト７２の上方壁７６との間の空気シールを提供する。
【００３１】
ガス流ダクト７２の上方壁７６は、液滴偏向区域６４（図２に示される）まで延びる必要はない。図３では、上方壁７６は、噴射モジュール４８の壁９６で終わっている。噴射モジュール４８の壁９６は、液滴偏向区域６４で終わる上方壁７６の一部としての機能を果たす。
【００３２】
ガス流偏向機構６０の負圧ガス流構造６３は液滴軌跡５７の第２の側部に配置される。負圧ガス流構造は、排出ガスが偏向区域６４から流れるキャッチャ４２と上方壁８２との間に配置された第２のガス流ダクト７８を含む。第２のダクト７８は、第２のダクト７８を通って流れるガスを除去することを促進するために使用される負圧源９４に接続される。オプションのシール８４は噴射モジュール４８と上方壁８２との間の空気シールを提供する。
【００３３】
図３に示されるように、ガス流偏向機構６０は、正圧源９２および負圧源９４を含む。しかし、意図される特定の用途に応じて、ガス流偏向機構６０は、正圧源９２および負圧源９４の一方のみを含み得る。
【００３４】
第１のガス流ダクト７２によって供給されるガスは液滴偏向区域６４に向けられ、そこでガスは大きい液滴５６に大きい液滴の軌跡６８をたどらせるとともに小さい液滴５４に小さい液滴の軌跡６６をたどらせる。図３に示されるように、小さい液滴の軌跡６６はキャッチャ４２の前面９０によって遮られる。小さい液滴５４は面９０に接触し、面９０を伝って流れるとともにキャッチャ４２とプレート８８との間に配置または形成された液体戻しダクト８６に流れ込む。集められた液体は、再利用のために再循環されるとともにインクリザーバ４０（図１に示される）に戻されるあるいは廃棄される。大きい液滴５６は、キャッチャ４２を迂回するとともに記録媒体３２に進む。あるいは、キャッチャ４２は大きい液滴の軌跡６８を遮るように配置され得る。大きい液滴５６は、キャッチャ４２に接触し、キャッチャ４２内に配置または形成された液体戻しダクトに流れ込む。集められた液体は、再利用のために再循環されるあるいは廃棄される。小さい液滴５４は、キャッチャ４２を迂回するとともに記録媒体３２に進む。
【００３５】
あるいは、偏向は、非対称ヒータ５１を使用して液体５２の流れに熱を非対称に加えることによって達成され得る。この容量に使用されるとき、非対称ヒータ５１は典型的には偏向機構に加えて液滴形成機構として作動する。このタイプの液滴形成および偏向は知られており、例えば、Ｃｈｗａｌｅｋ他に２０００年６月２７日に発行された米国特許第６，０７９，８２１号に記載されている。これらの偏向は意図的に作られ、プリントヘッドフィルタの粒子汚染によって作られた望まれない偏向と異なることが認識されている。
【００３６】
あるいは、偏向は、非対称ヒータ５１を使用して液体５２の糸状体に熱を非対称に加えることによって達成され得る。この容量に使用されるとき、非対称ヒータ５１は典型的には偏向機構に加えて液滴形成機構として作動する。このタイプの液滴形成および偏向は知られており、例えば、Ｃｈｗａｌｅｋ他に２０００年６月２７日に発行された米国特許第６，０７９，８２１号に記載されている。
【００３７】
偏向は静電偏向機構を使用しても達成され得る。典型的には、静電偏向機構は、米国特許第４，６３６，８０８号に記載されたもののように単一の電極で液滴の帯電および液滴の偏向を組み込む、あるいは独立した液滴の帯電および液滴の偏向電極を含む。
【００３８】
図３に示されるように、キャッチャ４２は、「コアンダ」キャッチャと一般的に呼ばれるタイプのキャッチャである。しかし、図１に示される「ナイフエッジ」キャッチャおよび図３に示される「コアンダ」キャッチャは交換可能であるとともに同様に良好に働く。あるいは、キャッチャ４２は、限定されるものではないが、多孔面キャッチャ、区切られたエッジキャッチャ、または上述のこれらの任意の組合せを含む、任意の適切な設計のものであり得る。
【００３９】
図４Ａは、本発明の例示的な実施形態を含むプリントヘッド３０の噴射モジュール４８の側面断面図である。特に、ノズルプレート４９および通路４７の断面図が示される。明確にするために、液滴形成装置２８／ヒータ５１を含む様々な他の構造は示されていない。この例示的な実施形態では、通路４７は、噴射モジュール４８内に組み立てられた独立した構成部品に形成されている。特に、通路４７は基板８７から形成される。
【００４０】
ノズルプレート４９は基板８５から形成され、基板８５の様々な部分は複数のノズル５０を画定する。明確にするために、４つのノズル５０しか示されていない。他の適切な数のノズル５０が他の例示的な実施形態で使用され得ることが理解される。
【００４１】
噴射モジュール４８は、液体５２の連続的な流れから粒子状物質をろ過するように適合されたフィルタを含む。特に、噴射モジュール４８は、フィルタ膜１００を含む。フィルタ膜１００は、通路４７によって供給された液体５２の連続的な流れの一部をろ過するように適合される。フィルタ膜１００は、液体５２の連続的な流れの中の粒子状物質をろ過するように適合された複数の細孔１１０を含む。
【００４２】
噴射モジュール４８は複数の液体チャンバ５３を含み、液体チャンバ５３のそれぞれは、液体５２の一部をノズル５０のそれぞれ１つに供給する。この例示的な実施形態では、フィルタ膜１００は、複数の液体チャンバ５３によってノズル５０から離される。液体チャンバ５３は、ノズル５０と細孔１１０との間の流体連通を提供する。各液体チャンバ５３は、複数のノズル５０の異なる１つと流体連通するように配置され得る。
【００４３】
この例示的な実施形態では、各液体チャンバ５３はノズル５０の単一の異なる１つと流体連通するように配置される。各液体チャンバ５３は、少なくとも部分的に壁５５で画定される壁で囲まれた囲繞部によって画定される。各壁５５は、ノズルプレート４９からフィルタ膜１００に延び、ノズルプレート４９とフィルタ膜１００との間に配置される液体チャンバ５３を画定するのに役立つ。複数のノズル５０のそれぞれの１つと流体連通することに加えて、複数の液体チャンバ５３の各液体チャンバ５３は、以下により詳細に記載されるように、フィルタ膜１００の複数の細孔クラスタ１２０のそれぞれの１つの複数の細孔１１０と流体連通する。
【００４４】
壁で囲まれた囲繞部のそれぞれは、円形、長方形および楕円形の空間を画定する壁で囲まれた囲繞部を含む、様々な形態を取り得る。本発明の液体チャンバ５３は様々な利点を提供し得る。例えば、液体チャンバ５３は、ノズル５０間の音響的な相互干渉を減少させるために用いられ得る。液体チャンバ５３を画定するために用いられる壁で囲まれた囲繞部は、様々なプリントヘッド構成部品のための構造支持体を提供するように使用され得る。追加された構造支持体は、限定されない例として、製造プロセスの厳しさに耐えることが必要とされ得る。
【００４５】
図４Ｂは、本発明の他の例示的な実施形態を含む噴射モジュール４８の断面平面図を概略的に示す。この例示的な実施形態では、フィルタ膜１００は、液体チャンバ５３を越えて渡されるまたは「橋渡しする」ように配置された平面部材を含む（液体チャンバ５３およびノズル５０は破線で示される）。液体５２の連続的な流れから粒子状物質をろ過するように適合された複数の細孔１１０は、平面部材に配置されて示される。細孔１１０のそれぞれは、液体５２の連続的な流れをろ過するのに適切な様々な断面形状を含み得る。例えば、円形断面形状を含む細孔１１０が示される。細孔１１０のサイズは、液体５２内の粒子状物質の計測されたまたは予想されるサイズに応じて変化し得る。円形の細孔１１０は約４ミクロンの直径を含み得るが、他の細孔形状、サイズ、および細孔配置パターンも許される。いくつかの例示的な実施形態では、細孔１１０は、各細孔１１０の面積が各ノズル５０の面積の半分より小さくなるようにサイズが決められる。図示された実施形態では、複数の細孔１１０のそれぞれは、複数の細孔１１０の他の細孔と比べたときに均一なサイズを有する。各細孔１１０は、フィルタ膜１００を貫く開口を形成する。各細孔１１０内を流れる液体５２の連続的な流れの経路は、それぞれのノズル５０内の液体５２の連続的な流れの経路と平行である。基準軸ＸおよびＹが利便性のために提供される。この場合、軸Ｙはノズル５０のアレイの軸に沿って向けられ、軸Ｘはこの方向に直角に配置される。いくつかの例示的な実施形態では、軸Ｘは記録媒体３２とプリントヘッド３０との間の相対運動方向に沿って配置される。相対運動方向は、例えば、移動ウェブの方向に関連付けられ得る。
【００４６】
さらに図５Ａおよび５Ｂを参照すると、細孔１１０は、様々な細孔クラスタ１２０に集められる。細孔クラスタ１２０のそれぞれは、ノズル５０のそれぞれの１つと関連付けられる。細孔クラスタ１２０は、ノズル５０のそれぞれと関連付けられた複数の細孔サブクラスタ１２５を含み得る。細孔クラスタ１２０内の細孔１１０は、規則的なまたは不規則なパターンで配置され得る。各クラスタ１２０は、液体５２が加圧下でクラスタ１２０の細孔１１０を通って関連付けられた液体チャンバ５３にそして最終的にそこから液体５２が噴射される関連付けられたノズル５０に流れることを可能にするように配置される。各クラスタ１２０は２つの細孔サブクラスタ１２５に限定されず、本発明の他の実施形態では他の適切な数の細孔サブクラスタ１２５を含み得ることが理解される。
【００４７】
各細孔クラスタ１２０の細孔１１０は、規則的に配置される。図５Ａに示されるように、１つまたは複数の細孔クラスタ１２０は、ノズル５０を通る液体流の方向に見たときに、細孔１１０がノズル５０に重なるように配置される。図４Ｂおよび５Ｂに示されたように、各細孔クラスタ１２０は、もう１つの細孔クラスタ１２０から関連するサブクラスタ１２５においてフィルタ膜１００の孔の無い部分１３０によって隔てられる。孔の無い部分１３０がノズル５０の関連する１つと同一線上に配置される一方、各サブクラスタ１２５内の細孔１１０はどれもノズル５０の関連する１つと同一線上に配置されない。所与のサブクラスタ１２５内の各細孔クラスタ１２０は関連するノズル５０に対して対称に配置される。
【００４８】
各細孔クラスタ１２０に用いられた細孔１１０の数およびサイズは、本発明の様々な実施形態において変わり得る。典型的には、細孔クラスタ１２０のそれぞれは、ノズル５０からの液体の流れに悪影響を及ぼすことなく、細孔クラスタ内の少ない数の細孔がろ過中に閉塞することを可能にする十分な数の細孔１１０を含む。用いられる細孔１１０の数は、たとえ細孔クラスタ内の少ない数の細孔が閉塞しても、細孔１１０を通る流れインピーダンス、したがって熱刺激膜１００を横切る圧力低下を考慮して適応させられ得る。細孔１１０の適切な数は、液体５２内の粒子の計測されたまたは予測された量に基づいて決定され得る。圧力低下は、液体５２の連続的な流れがフィルタ膜１００の細孔１１０を通って流れる際に生じる。これらの圧力低下は出来る限り減らされることが望まれる。用いられる細孔１１０の数およびサイズ、ろ過中に閉塞されることが予想される細孔１１０の数、並びにフィルタ膜１１０の厚さを含む要因は、プリントヘッド３０の動作中に遭遇する圧力低下に影響し得る。いくつかの例示的な実施形態では、サブクラスタ１２５内の各細孔１１０を通る液体５２の連続的な流れの経路の方向に直交する平面で見たときの細孔１１０のサイズは、サブクラスタ１２５の細孔１１０を通った圧力低下が関連するノズル５０を通った圧力低下の１／５より小さくなるように選択される。いくつかの例示的な実施形態では、フィルタ膜１００の厚さは、サブクラスタ１２５の細孔１１０を通った圧力低下が関連するノズル５０を通った圧力低下の１／５より小さくなるように選択される。
【００４９】
ノズル５０から放出される液体５２のジェットが所望の向きを保つ度合いは、典型的に「ジェット直進性」と呼ばれる。ジェット直進性は、コンティニュアス式印刷システムによって生成される画像の品質に関係するので、最も重要である。ある場合には、０．５０度以下のジェットの偏向が望まれる。他の場合には、０．２５度以下のジェットの偏向が望まれる。さらに他の場合には、０．０５度以下のジェットの偏向が最も望まれる。様々な要因が所望のジェット直進性の要件からの望まれないジェット偏向の逸脱を引き起こし得る。例えば、フィルタ膜１００のいくつかの細孔１１０の閉塞は、ノズル５０の個々の１つから放出される液体５２のジェットにおける望まれない偏向を引き起こし得る。細孔１１０のいくつかが液体５２内の粒子状物質によって閉塞したときに、フィルタ膜１００とノズルプレート４９との間の間隔がジェット直進性に有意な効果を与え得ることが突き止められた。この効果は、ノズルプレート４９およびフィルタ膜１００がＭＥＭＳ技術の使用によって一体化ユニットとして形成される場合のように、これらの間隔が約数ミクロンのときに、顕著になり得る。
【００５０】
図５Ａおよび５Ｂを参照すると、特定の構造の細孔クラスタ１２０を有するノズル５０およびフィルタ膜１００の一部の断面平面および側面図が示される。それぞれの断面平面図は、前に規定されたように配置されたＸおよびＹ軸が参照される。図５Ａは、液体チャンバ５３およびノズル５０の上に一様な様式で配置された複数の細孔１１０を含む細孔クラスタ１２０構造を示す。この場合、細孔１１０は、Ｘ軸に沿った距離ＬおよびＹ軸に沿った距離Ｗに渡って一様に配置される。図５Ａでは、細孔クラスタ１２０内の１つまたは複数の細孔１１０がノズル５０（破線で示される）と重なる。図５Ｂでは、細孔クラスタ１２０構造は、フィルタ膜１００の孔の無い部分１３０によってＸ軸に沿って互いに隔てられた２つの細孔サブクラスタ１２５を含む。この場合、細孔１１０は、Ｘ軸に沿った距離ＬおよびＹ軸に沿った距離Ｗに渡って配置される。この場合、２つの細孔サブクラスタ１２５は、孔の無い部分１３０がノズル５０(平面図において破線で示される）と重なるように配置される。
【００５１】
実験結果には以下の観察結果が含まれた。細孔クラスタ１２０の１つまたは複数の細孔１１０が粒子によって閉塞するときに、大きいジェット偏向（例えば、Ｘ方向の）は、大きい離隔距離Ｈと比べて小さい離隔距離Ｈに関連する。所与の離隔距離Ｈに対して、図５Ｂの配置の細孔クラスタに関連するジェット偏向は、図５Ａの構造の細孔クラスタに関連するジェット偏向より、大きさが概して小さい。これらの小さいレベルは、本発明のプリントヘッドによって印刷される記録媒体３２の相対移動方向に典型的に関連するＸ方向において、特によく見られる。これらの小さいレベルは、小さい離隔距離Ｈが用いられるときに特によく見られる。場合によっては、図５Ｂの細孔クラスタ１２０構造に関連するジェット偏向は、図５Ａの細孔クラスタ１２０構造に関連するジェット偏向の半分より小さい。結果として、非常に小さいノズルプレート４９からフィルタ膜１００への距離Ｈが使用されるとき、図５Ｂの細孔クラスタ１２０構造はジェット偏向のレベルを減少させるのに時に効果的であり得る。図５Ａに示された細孔クラスタ構造を使用するか図５Ｂのものを使用するかにかかわらず、小さいノズルプレート４９からフィルタ膜１００への間隔は、幅ＤＮを有するノズルがフィルタ膜から、０．５ＤＮ＜Ｈ＜５ＤＮである距離Ｈだけ離間されることを含む（ＤＮは以前に規定されたようにノズル５０のサイズである）。
【００５２】
本発明は如何なる特定の理論にも縛られるべきではないが、なぜ図５Ｂの細孔クラスタ１２０構造が細孔１１０の閉塞によって生じたジェット変更を減少させるかに関する見解が後述される。孔の無い部分１３０に近づく液体５２の連続的な流れが隣接するサブクラスタ１２５の細孔１１０を通り抜けるように曲がるとともに長い経路を進むので、液体５２の連続的な流れ内の摂動は収束させる増大した時間および距離を有すると考えられる。
【００５３】
図６を参照すると、液体５２の連続的な流れは、液体５２の流れの一部がフィルタ膜１００に近づくと、液体５２の流れの一部が第１の経路１４０に沿って流れるように、フィルタ膜１００に向けられると考えられる。この場合、第１の経路１４０は、ノズル５０の入口と交わる第１の方向１４２に沿って延びる。孔の無い部分１３０は、液体５２の連続的な流れを遮り、液体５２の一部を第１の経路１４０から離れる方に向け直し、液体５２の一部をフィルタ膜１００の別々の細孔１１０に入れさせるように配置される。液体５２の一部は液体チャンバ５３に入り、第１の方向１４２と交差する方向成分１５２を有する第２の経路１５０に沿って方向を変えられる。したがって、ノズル５０に対する細孔サブクラスタ１２５の対称配置は、液体チャンバ５３内の液体５２の実質的に等しく反対向きの方向流をもたらし得る。反対向きの方向流は、流れ特性に強いバイアスを作ることができ、このバイアスは１つまたは複数の細孔１１０の閉塞によって引き起こされる流れのいかなる摂動も抑える。
【００５４】
限定されるものではないが、他の原因が追加的にまたは代替的にこれらの効果に寄与し得る。本発明の例示的な実施形態の特定の細孔クラスタ１２０構造の使用は、所望のノズルプレート４９からフィルタ膜１００への離隔距離Ｈを含む異なる理由によって、理由を与えられ得る。いくつかの例示的な実施形態では、特定の細孔クラスタ１２０構造は、少なくともノズルプレート４９からフィルタ膜１００への間隔Ｈに基づいて用いられ、ここでＨは０．５ＤＮ＜Ｈ＜５ＤＮ（ＤＮは以前に規定されたようにノズル５０のサイズである）によって規定される範囲から選択される。
【００５５】
図７は、本発明の例示的な実施形態による一体化されたノズルプレート４９／フィルタ膜１００ユニットを製造するための方法３００を説明するフローチャートを示す。図７のフローチャートによって説明される方法と関連する様々なプロセスステップは、便宜上、図１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、および１０Ｆに追加的に概略的に示される。ステップ３１０では、図８Ａに示されるように、基板１６０が提供される。この例示的な実施形態では、基板１６０は半導体材料（例えば、シリコン）を含む。基板１６０は、２つの半導体層１６４Ａおよび１６４Ｂの間に配置されたエッチストップ層１６２を含む。このような一体化された基板の１つの例はシリコンオンインシュレータ基板（ＳＯＩ）である。ステップ３１５では、パターニングおよびエッチング技術が半導体層１６４Ａに液体チャンバ５３Ａを形成するとともにエッチストップ層１６２に関連した細孔クラスタ１２０を形成するために使用される。これは、ポジ型フォトレジストを使用して細孔構造を画定するためのマスキング層１６４Ａを含み得る。ＤＲＩＥが層１６４Ａをしばらくの間エッチングする。次に、より大きい液体チャンバ領域を画定するために同じフォトレジストを露光するとともに現像する。ＤＲＩＥはチャンバ領域をエッチングする。以前に細孔構造がエッチングされた領域は、チャンバ領域が高さの差をほぼ同じに保つように、ほぼ同じ速度でエッチングされ続ける。ＤＲＩＥエッチングは細孔領域がインシュレータ層を貫いてエッチングされるまで続く。層１６２は次に、層１６２に細孔を画定するために、層１６４ＡのＤＲＩＥエッチングされた細孔を通じてエッチングされ得る。ウェハは次に、液体チャンバをインシュレータ層に至るまでＤＲＩＥエッチングすることに戻され得る。フォトレジストは次に層１６４Ａから除去される。
【００５６】
ステップ３２０では、ステップ３１５でエッチングされた基板１６０の領域は、充填剤１６６、例えば、ポリイミドで満たされるとともに図８Ｃに示されたように平坦化される。ステップ３２５では、材料層１７０が基板１６０の平坦化された表面に付着される。付着した材料層１７０はその後、図８Ｄに示されるように複数のノズル５０を形成するために、パターン形成されるとともにエッチングされる。ステップ３２５はまた、ノズル５０に隣接する、ヒータ５１を含み得る、液滴形成装置２８の製造も含み得る。材料層１７０の付着、並びにノズル５０および関連する液低形成装置２８の形成のための例示的なステップは、本願に参照により援用される米国特許第６，９４３，０３７号に記載される。
【００５７】
ステップ３３０では、１つまたは複数の補助的な液体チャンバ５３Ｂが半導体層１６４Ｂにパターン形成されるとともにエッチングされる。液体チャンバ５３Ｂは、プリントヘッド内の液体の予想される流れ方向に対して細孔クラスタ１２０の上流に配置される。液体通路５３Ｂは、液体源、例えばインク源とフィルタ膜との間の流体連通を提供する一方、層１６４Ｂの壁５５Ｂは構造支持体を提供する。いくつかの実施形態では、単一の液体チャンバ５３Ｂがノズルアレイ全体に広がるとともに、インク源とノズルのそれぞれと関連付けられる細孔クラスタ１２０との間の流体連通を提供する。ステップ３３５では、充填剤１６６が、図８Ｆに示されるように、一体化されたノズルプレート／フィルタ膜ユニットを完成させるために除去される。製造方法３００は単に例示を目的として示され、追加および／または代替のステップ、或いは、追加および／または代替のステップの順序も本発明の範囲内であることが留意される。
【００５８】
図８Ｆおよび図４Ａに戻って参照すると、本発明の他の例示的な実施形態が示される。噴射モジュール４８は、液体５２の連続的な流れから粒子状物質をろ過するように適合されたフィルタ１００を含む。特に、噴射モジュール４８は、フィルタ膜１００を含む。フィルタ膜１００は、通路４７（図４Ａに示される）によって供給される液体５２の連続的な流れの一部をろ過するように適合される。フィルタ膜１００は、細孔クラスタ１２０をつくるように互いに関連して配置された複数の細孔１１０を含む。細孔１１０および細孔クラスタ１２０は、液体５２の連続的な流れの中の粒子状物質をろ過するように適合される。
【００５９】
噴射モジュール４８は複数の液体チャンバ５３Ａを含み、液体チャンバ５３Ａのそれぞれは、液体５２の一部をノズル５０のそれぞれの１つに供給する。この例示的な実施形態では、フィルタ膜１００はノズル５０から複数の液体チャンバ５３Ａによって離される。液体チャンバ５３Ａは、ノズル５０と細孔クラスタ１２０の細孔１１０との間の流体連通を提供する。各液体チャンバ５３は、複数のノズル５０の異なる１つとの流体連通するように配置され得る。
【００６０】
この例示的な実施形態では、フィルタ１００は、第１の面１００Ａおよび流体の流れの方向および第１の面１００Ａに対して上流である第２の面１００Ｂを含む。この実施形態では、複数の壁５５は、フィルタ１００の第１の面１００Ａに延びる第１の複数の壁５５Ａである。第２の複数の壁５５Ｂがフィルタ１００の第２の面１００Ｂから通路４７（図４Ａに示される）に向かって延びる。
【００６１】
図８Ｆを参照すると、各液体チャンバ５３Ａはノズル５０の単一の異なる１つと流体連通するように配置される。各液体チャンバ５３Ａは、壁５５Ａによって少なくとも部分的に画定された壁で囲まれた囲繞部によって画定される。各壁５５Ａは基板８５からフィルタ膜１００に延び、基板８５とフィルタ膜１００との間に配置される液体チャンバ５３を画定するのに役立つ。複数のノズル５０のそれぞれの１つと流体連通することに加えて、複数の液体チャンバ５３の各液体チャンバ５３は、上でより詳細に記載されたように、フィルタ１００の複数の細孔クラスタ１２０のそれぞれの１つの複数の細孔１１０と流体連通する。
【００６２】
第２の複数の壁５５Ｂは、複数の液体供給通路５３Ｂを画定し、各液体供給通路５３Ｂは複数の細孔クラスタ１２０の１つを通じて複数の液体チャンバ５３Ａのそれぞれの１つと流体連通する。液体供給通路５３Ｂおよび液体チャンバ５３Ａは、複数のノズル５０のそれぞれの１つと実質的に同一直線上にあり得る。液体供給通路５３Ｂはまた、供給通路４７（図４Ａに示される）と流体連通する。あるいは、各液体供給通路５３Ｂは複数の液体チャンバ５３Ａと各液体チャンバ５３Ａに関連付けられた細孔クラスタ１２０を通じて流体連通し得る。
【００６３】
図１１Ａおよび１１Ｂ、並びに図１０Ｆおよび４Ａに戻って参照すると、本発明の追加の例示的な実施形態が示される。ノズル５０はアレイ、典型的には、１または２次元直線状アレイに配置される。図１１Ａおよび１１Ｂに示されるように、ノズル５０のアレイは、各図の中および外に延びる。液体チャンバ５３Ａは、ノズル５０の軸３５８に垂直に測定された第１の幅３５０を含む。液体供給通路５３Ｂは、ノズル軸３５８に垂直に測定された第２の幅３５２を含む。第１の幅３５０は、第２の幅３５２と比べて異なる。第１の幅３５０は第２の幅３５２より小さく、これはフィルタ１００への追加的な安定性および合成を提供する支持部３５６を規定するのに役立つ。図９Ａに示されるように、液体チャンバ５３Ａはまた、ノズル軸３５８に垂直に測定されるとともに第１の幅３５２に対して下流にある第３の幅３５４を含む。第３の幅３５４は第１の幅３５０より大きい。これは、適切な流れ特性およびフィルタ１００と接触する増大した接触面積（例えば、図９Ｂに示された支持部３５６と比べて）を提供する支持部３５６を規定するのに役立つ。図９Ａに示される液体チャンバ５３Ａは、ＫＯＨまたはテトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）のようなエッチング液によるシリコン材料の異方性エッチングを用いて傾斜壁５５Ａを作成するように形成され得る。図１０Ｆ、１１Ａ、および１１Ｂに示された例示的な実施形態は、図４Ａおよび５Ａに示されたタイプのフィルタを含むが、代替の例示的な実施形態は、例えば、図４Ｂおよび５Ｂにしめされたタイプのフィルタを含む。
【００６４】
本発明の実施形態は、単一の基板から形成される一体化されたノズルプレート／フィルタ膜ユニットの形成を有利に可能にする。本発明の実施形態は、他の製造方法に伴う粒子汚染をかなり低くし得るＭＥＭＳ製作方法の使用を有利に可能にする。本発明の実施形態は、許容可能なジェット直進性を持つ一体化されたノズルプレート／フィルタ膜ユニットの形成を有利に可能にする。
【符号の説明】
【００６５】
２０  コンティニュアス式インクジェットプリンタシステム
２２  画像ソース
２４  画像処理ユニット
２６  機構制御回路
２８  液滴形成装置
３０  プリントヘッド
３２  記録媒体
３４  記録媒体移送システム
３６  記録媒体移送制御システム
３８  マイクロコントローラ
４０  リザーバ
４２  キャッチャ
４４  リサイクルユニット
４６  圧力調整器
４７  通路
４８  噴射モジュール
４９  ノズルプレート
５０  複数のノズル
５１  ヒータ
５２  液体
５３  液体チャンバ
５３Ａ  液体チャンバ
５３Ｂ  液体通路
５４  液滴
５５Ａ  壁
５５Ｂ  壁
５６  液滴
５７  軌跡
５８  液滴流
６０  ガス流偏向機構
６１  正圧ガス流構造
６２  ガス流
６３  負圧ガス流構造
６４  偏向区域
６６  小さい液滴の軌跡
６８  大きい液滴の軌跡
７２  第１のガス流ダクト
７４  下方壁
７６  上方壁
７８  第２のガス流ダクト
８２  上方壁
８４  シール
８５  基板
８６  液体戻しダクト
８７  基板
８８  プレート
９０  面
９２  正圧源
９４  負圧源
９６  壁
９８  半導体材料
１００  フィルタ膜
１１０  細孔
１２０  細孔クラスタ
１２５  細孔サブクラスタ
１３０  孔の無い部分
１４０  第１の経路
１４２  第１の方向
１５０  第２の経路
１５２  方向成分
１６０  基板
１６２  エッチストップ層
１６４Ａ  半導体層
１６４Ｂ  半導体層
１６６  充填剤
１７０  材料層
２００  従来のコンティニュアス式インクジェットプリントヘッド
２４９  ノズルプレート
２５０  ノズル
２５２  液体
２５３  流れ
２５５  液体チャンバ
２６０  液体供給マニホールド
２７０  フィルタ
２８０  細孔
３００  方法
３１０  基板を提供する
３１５  液体チャンバおよび関連する細孔クラスタを形成する
３２０  エッチングされた領域を充填するとともに平坦化する
３２５  平坦化された表面に材料層を提供する
３３０  補助的な液体チャンバを形成する
３３５  充填剤を除去する
３５０  第１の幅
３５２  第２の幅
３５４  第３の幅
３５６  支持部
Ｘ  軸
Ｙ  軸
Ｗ  距離  
Ｌ  距離
ＤＮ  ノズルのサイズ
Ｈ  間隔
【図１】
2013525155.tif 000003
【図２】
2013525155.tif 000004
【図３】
2013525155.tif 000005
【図４Ａ】
2013525155.tif 000006
【図４Ｂ】
2013525155.tif 000007
【図５Ａ】
2013525155.tif 000008
【図５Ｂ】
2013525155.tif 000009
【図６】
2013525155.tif 000010
【図７】
2013525155.tif 000011
【図８Ａ】
2013525155.tif 000012
【図８Ｂ】
2013525155.tif 000013
【図８Ｃ】
2013525155.tif 000014
【図８Ｄ】
2013525155.tif 000015
【図８Ｅ】
2013525155.tif 000016
【図８Ｆ】
2013525155.tif 000017
【図９Ａ】
2013525155.tif 000018
【図９Ｂ】
2013525155.tif 000019
【国際調査報告】
2013525155.tif 000020
2013525155.tif 000021