(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットプリントヘッドであって、
ジェットスタックであって、
複数の圧電素子と、
感光材料と、
隣接する各圧電素子間の空間であって、隣接する圧電素子間の各空間が前記感光材料で充填される空間と、
前記複数の圧電素子へ付着されるダイヤフラムと、
前記ダイヤフラムへダイヤフラム付着材で付着されるボディプレートとを備えるジェットスタックと、
前記感光材料へ付着されかつ複数の電極を備えるプリント基板と、を備え、
前記複数の電極の各々は前記複数の圧電素子のうちの１つへ導体で電気的に結合され、
前記複数の圧電素子の各々は上面を有し、
各圧電素子の各上面の全面に渡って前記感光材料が存在しておらず、
前記感光材料は、前記プリント基板、前記ダイヤフラム、及び前記複数の圧電素子に物理的に接触しているインクジェットプリントヘッド。
【請求項２】
前記感光材料はクロスリンクされたネガ型フォトレジストである、請求項１に記載のインクジェットプリントヘッド。
【請求項３】
前記感光材料はポジ型フォトレジストである、請求項１に記載のインクジェットプリントヘッド。
【請求項４】
プリンタであって、
ジェットスタックであって、
内部に複数の開口を有するダイヤフラムと、
前記ダイヤフラムへ付着される複数の圧電素子と、
前記ダイヤフラムへダイヤフラム付着材で付着されるボディプレートと、
隣接する圧電素子間の感光性侵入型層とを備えるジェットスタックと、
前記感光性侵入型層へ付着されかつ複数の電極を備えるプリント基板であって、各電極は個々の圧電素子と電気結合されるプリント基板と、
前記プリント基板、前記感光性侵入型層、前記ダイヤフラム及び前記ダイヤフラム付着材を介して延びる複数の開口と、
前記プリント基板へ付着されるマニホールドと、
前記マニホールドの内面及び前記プリント基板の表面によって画定されるインクリザーバとを備え、
前記複数の圧電素子の各々は上面を有し、
各圧電素子の各上面の全面に渡って前記感光性侵入型層が存在しておらず、
前記感光性侵入型層は、前記プリント基板、前記ダイヤフラム、及び前記複数の圧電素子に物理的に接触している、プリンタ。
【請求項５】
前記感光性侵入型層はクロスリンクされたネガ型フォトレジストである、請求項４に記載のプリンタ。
【請求項６】
前記感光性侵入型層はポジ型フォトレジストである、請求項４に記載のプリンタ。
【請求項７】
前記感光性侵入型層は、感光性エポキシ、感光性ポリイミド及び感光性ポリベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）より成るグループから選択される物質である、請求項４に記載のプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
ドロップオンデマンドインクジェット技術は、印刷産業において広く用いられている。ドロップオンデマンドインクジェット技術を用いるプリンタは、サーマルインクジェット技術、またはピエゾ技術の何れかを用いる可能性がある。ピエゾインクジェットは、サーマルインクジェットよりも製造費用が高いにも関わらず、概して、より広範なインクを使用できかつコゲーションによる問題点をなくすることができるという理由で選好される。
【０００２】
ピエゾインクジェットプリントヘッドは、典型的には、軟質のダイヤフラムと、ダイヤフラムへ付着される圧電素子とを含む。圧電素子へ電圧が、典型的には電圧源へ電気接続される電極との電気接続を介して印加されると、圧電素子は振動してダイヤフラムを屈曲させ、これにより、チャンバから一定量のインクがノズルを介して放出される。この屈曲はさらに、主インクリザーバから開口を介してチャンバへインクを引き込み、放出されたインクが置換される。
【０００３】
ピエゾインクジェット技術を採用するインクジェットプリンタの印刷解像度を上げることは、設計エンジニアの目標である。ピエゾインクジェットプリントヘッドの噴射密度を高めれば、印刷解像度を上げることができる。噴射密度を高める１つの方法は、ジェットスタック内部のマニホールドをなくすることである。この設計の場合、各ジェット毎にジェットスタックの背面を介する単一のポートを有することが好ましい。このポートは、インクがリザーバから各ジェットチャンバへ移送されるための通路として機能する。高密度プリントヘッドには多数のジェットが存在することから、各ジェット毎に１つという多数のポートがダイヤフラムを介して圧電素子間を垂直に通っていなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
外部マニホールドを有する高密度インクジェットプリントヘッドアッセンブリの製造は、新しい処理方法を必要としてきた。よって、高密度プリントヘッドを製造するための、より高精度かつより単純化された方法が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
インクジェットプリントヘッドを形成するための方法は、ダイヤフラム付着材をダイヤフラムへ付着することであって、ダイヤフラムはダイヤフラムを介して複数の開口を備えることと、複数の圧電素子をダイヤフラムへ付着することを含む可能性がある。感光性の侵入型層は、隣接する圧電素子間の空間を満たしかつダイヤフラム及びダイヤフラム付着材に接触するように計量分配されることが可能であり、ダイヤフラム付着材は、ダイヤフラム内の複数の開口を介する感光性侵入型層の流れを防止する。ダイヤフラム付着材に接触する感光性侵入型層は、感光性侵入型層を隣接する圧電素子間の空間に残しながら除去されることが可能である。隣接する圧電素子間の空間に感光性侵入型層が存在する状態で、複数の圧電素子は、各圧電素子と各圧電素子へ付着される電極との間に電気経路を形成するために複数の電極へ付着されることが可能である。
【０００６】
本教示の別の実施形態によれば、インクジェットプリントヘッドはジェットスタックを含んでもよい。ジェットスタックは、複数の圧電素子と、隣接する各圧電素子間の空間であって、隣接する圧電素子間の各空間が感光材料で充填される空間と、複数の圧電素子へ付着されるダイヤフラムと、ダイヤフラムへダイヤフラム付着材で付着されるボディプレートとを含むことが可能である。プリンタはさらに、感光材料へ付着されかつ複数の電極を備えるプリント基板を含むことが可能であり、複数の電極の各々は、複数の圧電素子のうちの１つへ導体で電気的に結合される。
【０００７】
別の実施形態では、プリンタはジェットスタックを含むことが可能であり、ジェットスタックは、内部に複数の開口を有するダイヤフラムと、ダイヤフラムへ付着される複数の圧電素子と、ダイヤフラムへダイヤフラム付着材で付着されるボディプレートと、隣接する圧電素子間の感光性侵入型層とを含むことが可能である。プリンタはさらに、感光性侵入型層へ付着されかつ複数の電極を備えるプリント基板であって、各電極は個々の圧電素子と電気結合されるプリント基板と、プリント基板、感光性侵入型層、ダイヤフラム及びダイヤフラム付着材を介して延びる複数の開口と、プリント基板へ付着されるマニホールドとを含むことが可能である。インクリザーバは、マニホールドの内面及びプリント基板の表面によって画定されることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本教示の一実施形態による、製造過程のデバイスの中間圧電素子を示す斜視図である。
【図２】本教示の一実施形態による、製造過程のデバイスの中間圧電素子を示す斜視図である。
【図３】製造過程のデバイスのジェットスタックを含むインクジェットプリントヘッドの形成を描いた断面図である。
【図４】製造過程のデバイスのジェットスタックを含むインクジェットプリントヘッドの形成を描いた断面図である。
【図５】製造過程のデバイスのジェットスタックを含むインクジェットプリントヘッドの形成を描いた断面図である。
【図６】製造過程のデバイスのジェットスタックを含むインクジェットプリントヘッドの形成を描いた断面図である。
【図７】製造過程のデバイスのジェットスタックを含むインクジェットプリントヘッドの形成を描いた断面図である。
【図８】製造過程のデバイスのジェットスタックを含むインクジェットプリントヘッドの形成を描いた断面図である。
【図９】製造過程のデバイスのジェットスタックを含むインクジェットプリントヘッドの形成を描いた断面図である。
【図１０】製造過程のデバイスのジェットスタックを含むインクジェットプリントヘッドの形成を描いた断面図である。
【図１１】製造過程のデバイスのジェットスタックを含むインクジェットプリントヘッドの形成を描いた断面図である。
【図１２】ジェットスタックを含むプリントヘッドを示す断面図である。
【図１３】本教示の一実施形態によるプリントヘッドを含む印刷デバイスである。
【図１４】本教示の別の実施形態によるジェットスタックを含むインクジェットプリントヘッドの形成を描いた製造過程の構造体の断面図である。
【図１５】本教示の別の実施形態によるジェットスタックを含むインクジェットプリントヘッドの形成を描いた製造過程の構造体の断面図である。
【図１６】本教示の別の実施形態によるジェットスタックを含むインクジェットプリントヘッドの形成を描いた製造過程の構造体の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
これらの図面が示す詳細の中には、厳密な構造上の精度、ディテール及び縮尺を保持するというよりは発明的実施形態の理解を容易にするために単純化されて描かれたものがある点は留意されるべきである。エレメントの中には、説明を単純にするために、かつ／またはそれらが本教示に直接関連していないという理由で描かれなくてもよい、または説明されなくてもよいものがある。
【００１０】
本明細書において、「プリンタ」という用語は、任意の目的で印刷出力機能を実行する、デジタルコピー機、製本機械、ファックス機、多機能機械、他等の任意の装置を包含する。「フォトレジスト」という用語は、ポジ型感光性ポリベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）等のポジ型フォトレジスト、感光性エポキシまたはネガ型感光性ポリイミド等のネガ型感光性ポリイミド、及び技術上既知である関連化合物を含む広範囲の感光材料のうちの任意のものを包含する。「ポリマ」という用語は、熱硬化性ポリイミド、熱プラスチック、樹脂、ポリカーボネート、エポキシ及び技術上既知である関連化合物を含む、長鎖分子から形成される広範な炭素ベース化合物のうちの任意のものを包含する。
【００１１】
本教示の実施形態は、インクジェットプリントヘッドのジェットスタック上の隣接する圧電素子間の侵入型層としてフォトレジストを使用することを含んでもよい。感光性侵入型層は、プリントヘッドを用いる画像印刷の間にプリントヘッドの一部として留まる。侵入型層としてのフォトレジストの使用は、結果的に、先行するプロセスに比べて処理行動を減らすのみならず、プリントヘッドを形成するためのマスクまたはレティクルの数を低減することができ、これにより製造コストが下がる。さらに、侵入型層の形成に続く、ダイヤフラムを介してインクを通過させるための開口の形成は、レーザアブレーションを用いて実行されることが可能である。開口は、幾つかの層の除去を要する可能性がある先行プロセスに比べて、１つの薄層を除去するだけで形成されることが可能である。
【００１２】
図１の斜視図では、圧電素子層１０は接着材１４によって転写キャリア１２へ分離可能式に接着されている。圧電素子層１０は、内部誘電体として機能するための例えばジルコン酸チタン酸鉛を、例えば約２５μｍから約１５０μｍまでの間の厚さで含むことができる。圧電素子層１０は、誘電ＰＺＴの各側面に導電素子を設けるために、両側を例えば無電解メッキ処理を用いてニッケルでメッキされることが可能である。ニッケルメッキされたＰＺＴは、本質的には、内部ＰＺＴ材料に渡って電位差を発生させる平行板キャパシタとして機能する。キャリア１２は、金属シート、プラスチックシートまたは別の転写キャリアを含むことが可能である。圧電素子層１０を転写キャリア１２へ付着する接着層１４は、ダイシングテープ、熱プラスチックまたは別の接着材を含むことが可能である。別の実施形態では、転写キャリア１２は、別の接着層１４が不要であるように、粘着性熱プラスチック層等の物質であることが可能である。
【００１３】
図１の構造体の形成後、図２に描かれているように、圧電素子層１０はダイシングされ、複数の個々の圧電素子２０が形成される。図２は４ｘ３アレイの圧電素子を描いているが、より大きいアレイが形成される可能性もあることは認識されるであろう。例えば、現行のプリントヘッドは、３４４ｘ２０アレイの圧電素子を有することも可能である。ダイシングは、機械技術を用いて実行されてもよく、またウェーハダイシングソー、ドライエッチングプロセス、レーザアブレーション、他を使用してもよい。隣接する各圧電素子２０の完全な分離を確保するために、ダイシングプロセスは、接着材１４の一部を除去して転写キャリア１２上で停止した後に、または接着材１４を通過してキャリア１２内までダイシングした後に終了することを目標にしてもよい。
【００１４】
個々の圧電素子２０を形成した後、図２のアッセンブリは、図３の断面図に描かれているように、ジェットスタックサブアッセンブリ３０へ付着されることが可能である。図３の断面図は、図２の構造体のディテールをより良く示すために拡大されたものであり、１つの部分的な圧電素子２０及び２つの完全な圧電素子２０の断面を描いている。ジェットスタックサブアッセンブリ３０は、既知の技術を用いて製造されることが可能である。ジェットスタックサブアッセンブリ３０は、例えば、インレット／アウトレットプレート３２と、ボディプレート３４と、接着性ダイヤフラムの付着材３８を用いてボディプレート３４へ付着されるダイヤフラム３６とを含むことが可能である。ダイヤフラム３６は、後述するように、完成したデバイスにおいてインクを通すための複数の開口４０を含むことが可能である。図３の構造体は、さらに、プロセスにおけるこの時点で周囲空気を充填されることが可能な複数のボイド４２も含む。ダイヤフラムの付着材３８は、ダイヤフラム３６を介する開口４０が覆われるように、単一のポリマシート等の材料の固体シートであってもよい。
【００１５】
ある実施形態では、図２の構造体は、ダイヤフラム３６と圧電素子２０との間の接着材を用いてジェットスタックサブアッセンブリ３０へ付着されることが可能である。例えば、測定された一定量の接着材（個々には描かれていない）が圧電素子２０の上面上、ダイヤフラム３６上または双方の上の何れかへ分配される、スクリーン印刷される、ローラで延ばされる、等々が可能である。ある実施形態では、ダイヤフラム上へ、各圧電素子２０毎に一滴の接着材が置かれてもよい。接着材を付した後、ジェットスタックサブアッセンブリ３０及び圧電素子２０は互いに位置合わせされ、次いで圧電素子２０が接着材でダイヤフラム３６へ機械的に接続される。接着材は、その接着材が図３の構造体をもたらすことに適する技術によって硬化される。
【００１６】
続いて、図３の構造体から転写キャリア１２及び接着材１４が除去され、図４の構造体がもたらされる。
【００１７】
次に、図４の構造体を覆って侵入型層５０が計量分配される。この実施形態では、侵入型層５０は、図５の構造体をもたらすためにスピンコーティングを用いて図４の構造体の表面上へ塗布されるフォトレジストであってもよい。概して、感光性エポキシ、感光性ポリイミド及び感光性ＰＢＯを基礎とするフォトレジストは、この実施形態の感光性侵入型層として十分に機能すると思われる。この構造体における侵入型材料としての使用に足る例示的なフォトレジストには、マサチューセッツ州ニュートン所在のＭｉｃｒｏＣｈｅｍから市販されているＳＵ−８等のネガ型フォトレジストが含まれる。ＳＵ−８は、溶剤、酸及び塩基に対して耐性がありかつ本明細書に記述されている使用に足る熱安定性を有するエポキシベースのネガ型レジストの一ラインである。ＳＵ−８の主成分としては、２−（クロロメチル）オキシラン、ホルムアルデヒド、４−［２−（４−ヒドロキシフェニル）プロパン−２−イル］フェノール及び混合トリアリルスルホニウム／ヘキサフルオロアンチモン酸塩が含まれる。ＳＵ−８には、紫外線インクへ暴露される結果としての寸法変化がない。別の例示的なフォトレジストは、ニュージャージー州パーリン所在のＨＤ  ＭｉｃｒｏＳｙｓｔｅｍｓから市販されているネガ型感光性ポリイミド前駆体ＨＤ−４１００シリーズである。ＨＤ−４１００シリーズの主成分は、エステル化ポリアミド酸樹脂及びアクリル酸エステルを含む。別の例示的なフォトレジストは、ミシガン州ミッドランド所在のＤｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ社から市販されているＣＹＣＬＯＴＥＮＥ４０００シリーズの感光性樹脂である。ＣＹＣＬＯＴＥＮＥ４０００シリーズの主成分は、Ｂステージジビニルシロキサン−ビス−ベンゾシクロブテン樹脂及び２，６−ビス（（アジドフェニル）メチレン）−４−エチルシクロヘキサノンである。このプロセスが、一般的な当業者によってポジ型フォトレジスト用に修正され得ることは理解されるであろう。
【００１８】
フォトレジストは、図５に描かれているように、隣接する圧電素子２０間の空間を満たし、ダイヤフラム３６の上面５２の露出された部分を覆いかつ圧電素子２０を封入するに足る量で計量分配されることが可能である。フォトレジストはさらに、図に描かれているように、ダイヤフラム３６内の開口４０も満たすことが可能である。フォトレジスト侵入型層５０の計量分配に続いて、フォトレジストは、作業性を高めるためにソフトベーキング処理を用いてソフト硬化されることが可能である。
【００１９】
ダイヤフラム３６内の開口４０を覆うダイヤフラムの付着材３８は、フォトレジストが開口４０を通過することを防止する。侵入型層５０を形成するためにフォトレジストをスピンコーティングすることは、上面５４を平坦にすることに繋がる。他の実施形態において、平坦化は、例えば、材料のセルフレベリング性または機械的ワイピング及び加圧成形を含む技術によって実行されてもよい。
【００２０】
次には、光フォトリソグラフィプロセスを用いてフォトレジスト侵入型層５０をパターン化することができる。フォトリソグラフィプロセスは、技術上既知である技法に従って、図６に描かれているように、光源からの光６２をパターニングするためにマスクまたはレティクル６０（以後、集合的に「マスク」と称する）を使用することができる。マスク６０は、圧電素子２０を覆う第１の部分６０Ａと、ダイヤフラム３６を介する開口４０を覆う第２の部分６０Ｂとを含むことが可能である。マスクの第１の部分６０Ａは、概して圧電素子２０と位置合わせされる。マスクの第２の部分６０Ｂによって覆われるチャネルのロケーションは、概して、ダイヤフラム３６及びボディプレート３４を介して延びる開口４０と位置合わせされる。光６２への暴露は、暴露されたフォトレジスト５０をクロスリンクする一方で、露光されないフォトレジストはクロスリンクされない。技術上既知であるように、クロスリンクされたフォトレジストは現像剤において不溶性であるが、光６２に暴露されないフォトレジストは現像剤によって除去されることが可能である。
【００２１】
フォトレジスト侵入型層５０のパターン化された光６２への暴露に続いて、フォトレジストは、必要に応じて化学反応のために暴露後ベーキングを行われてもよく、次いで、フォトレジストの暴露されていない部分を除去してフォトレジストの暴露された部分を残すために現像剤へ暴露されてもよい。フォトレジスト侵入型層５０は、圧電素子２０の上面及びダイヤフラム付着材３８の上面及び下面が露出されるように、圧電素子２０の上面から、及びダイヤフラム３６内の開口４０から除去される。レジストのタイプに依存して、適宜硬化段階が続いてもよく、図７に描かれているものに類似する構造体が残る。
【００２２】
次は、図８に描かれているように、複数のバイア１１２及び複数の電極１１４を有するプリント基板（ＰＣＢ）１１０が図７のサブアッセンブリへ付着される。導電ペースト等の導体９０は、図示されているように、各ＰＣＢ電極１１４を圧電素子２０へ電気接続するために用いられてもよい。導体９０は、導電路がＰＣＢ電極１１４から導体９０を介して圧電素子２０へ延びるように、圧電素子２０をＰＣＢ電極１１４へ電気的に結合する。ＰＣＢ１１０と図７のサブアッセンブリとの間の物理的接続をさらに確実なものにするために、導体９０に加えて誘電接着剤（不図示）が用いられてもよい。
【００２３】
次に、ダイヤフラム３６を介する開口４０は、インクがダイヤフラムを介して通過できるように清浄化されることが可能である。開口の清浄化は、開口４０を覆うダイヤフラム付着材３８の一部を除去することを含む。様々な実施形態では、化学的または機械的な除去技術が用いられてもよい。ある実施形態において、特にインレット／アウトレットプレート３２、ボディプレート３４及びダイヤフラム３６が金属製である場合、セルフアライン式の除去プロセスは、図９に描かれているように、レーザ１２２によって出力されるレーザビーム１２０の使用を包含することが可能である。インレット／アウトレットプレート３２、ボディプレート３４及び設計に依存して、場合によりダイヤフラム３６は、セルフアライン式のレーザアブレーションプロセスのためにレーザビームをマスキングすることができる。この実施形態では、ＣＯ２レーザ、エキシマレーザ、固体レーザ、銅蒸気レーザ及びファイバレーザ等のレーザを用いることができる。ＣＯ２レーザ及びエキシマレーザは、典型的には、エポキシを含むポリマをアブレートすることができる。ＣＯ２レーザは、低い動作コスト及び高い製造スループットを有することが可能である。図９には２つのレーザ１２２が描かれているが、単一のレーザビーム１２０が１つまたは複数のレーザパルスを用いて各ホールを順々に開いてもよい。別の実施形態では、単一の動作において２つ以上の開口が生成されることも可能である。インレット／アウトレットプレート３２、ボディプレート３４及び恐らくはダイヤフラム３６によって形成されるマスクをオーバーフィルし得るＣＯ２レーザビームは、順次各開口４０を照射し、ダイヤフラム付着材３８を介して延長された開口を形成することも可能であり、最終的に図１０の構造体が得られる。図１０に描かれているように、フォトレジスト５０は、ダイヤフラム３６、各圧電素子２０及びＰＣＢ１１４と物理的に接触する。
【００２４】
次に、図１１に描かれているように、インレット／アウトレットプレート３２へ有孔プレート１４０を接着材（個々には描かれていない）で付着することができる。有孔プレート１４０は、印刷中にインクが通って放出されるノズル１４２を含む。有孔プレート１４２が付着されると、ジェットスタック１４４は完成する。
【００２５】
続いて、例えば接着材等の流体密封シール式接続部１５１を用いてＰＣＢ１１０へマニホールド１５０が接着され、結果的に図１２に描かれているようなインクジェットプリントヘッド１５２が生じる。インクジェットプリントヘッド１５２は、マニホールド１５０の内面及びＰＣＢ１１０の表面によって画定されるリザーバ１５４を含むことが可能であり、リザーバ１５４は一定量のインクを貯蔵するように適合化される。リザーバ１５４からのインクは、ＰＣＢ１１０内のバイア１１２を介してジェットスタック１４４内のインクポート１５６へ送出される。図１２は単純化された図であって、図の左右に追加的な構造体を有してもよいことは理解されるであろう。例えば、図１２は２つのインクポート１５６を描いているが、ある典型的なジェットスタックは、例えば３４４ｘ２０アレイのポートを有することが可能である。
【００２６】
使用に際して、プリントヘッド１５２のマニホールド１５０内のリザーバ１５４は、一定量のインクを含む。プリントヘッドの最初のプライミングは、インクをリザーバ１５４からＰＣＢ１１０内のバイア１１２、ジェットスタック１４４内のポート１５６を介してジェットスタック１４４内のチャンバ１５８へと流れ込ませるために使用されることが可能である。各電極１１４上へ印加される電圧１６０に反応して、各ＰＺＴ圧電素子２０は、デジタル信号に応答する適切な時間に振動する。圧電素子２０の振動はダイヤフラム３６を屈曲させ、これによりチャンバ１５８内に圧力パルスが生じ、インクの一滴がノズル１４２から放出される。
【００２７】
これにより、上述の方法及び構造体は、インクジェットプリンタのためのジェットスタック１４４を形成する。ある実施形態では、ジェットスタック１４４は、図１２に描かれているようなインクジェットプリントヘッド１５２の一部として使用されることが可能である。
【００２８】
図１３は、本教示の一実施形態による、１つまたは複数のプリントヘッド１５２及び１つまたは複数のノズル１４２から噴出されるインク１６４を含むプリンタ１６２を描いたものである。プリントヘッド１５２は、用紙、プラスチック、他等の印刷媒体１６６上へ所望される画像を生成するために、デジタル命令に従って動作される。プリントヘッド１５２は、スワス毎に印刷画像を生成するために、走査動作において印刷媒体１６６に対して前後に移動してもよい。或いは、プリントヘッド１５２が固定して保持されかつ印刷媒体１６６がそれと相対的に移動されて、単一の通過でプリントヘッド１５２と同じ幅の画像が生成されてもよい。プリントヘッド１５２は、印刷媒体１６６より狭い、またはこれと同幅であることが可能である。
【００２９】
本教示による、ジェットスタック、プリントヘッド及びプリンタを形成するための方法は、適格なジェットスタックをもたらすことができる。例えば、図８及び図９に描かれているように、レーザビーム１２０は、１つの材料層をクリアするために必要とされるだけである。この実施形態において、前記材料はダイヤフラム付着材３８を含むが、これは、単一のポリマシート等の材料の固体シートであってもよい。単一のポリマシートは、約２５マイクロメートル（μｍ）から約５０μｍまでの間の厚さを有してもよい。エキシマレーザによって製造されるもの等のレーザビーム１２０は、ポリマダイヤフラム付着材３８を気化させることによって、このポリマ厚さをほとんど、または全く残留なしに除去することができる。さらに、このポリマは単一のシートであることから、厚さにほとんど変動のない均一厚さを包含することができ、レーザビームによる除去に良く適する。さらに、除去される材料の厚さは小さいことから、ポリマを介してテーパがほとんど、または全くない開口を形成することができ、これにより、インクリザーバ１５４からポート１５６及びダイヤフラム３８内の開口４０を介するインクの流れが改善される。
【００３０】
さらに、例えば図６及び図７に描かれているように、圧電素子２０の頂面を露出させかつダイヤフラム付着材３８を露出させるためにフォトレジスト侵入型層５０をパターニングするために要するマスク６０は単一である。これは、先行プロセスに比べて本構造体の形成に要する処理ステージ及びマスクの数を減らし、これにより全体的な製造コストが下がる。
【００３１】
本教示が、単純化のために省略された他の方法行動を包含可能であることは認識されるであろう。例えば、本プロセスは、フォトレジストが露出面へ接着することを確実にするために、例えば接着層の形成である基材調整を包含してもよい。実施形態はさらに、構造体をフォトレジストでコーティングした後に、フォトレジストのソフトベーキング、マスクでパターニングされた光へのフォトレジストの暴露、フォトレジストの暴露後ベーキング処理、未暴露フォトレジストを除去するための例えば現像剤を用いる現像処理、現像後に残留フォトレジストを除去するための洗浄処理及び／または洗浄処理後の乾燥処理及び／または硬化処理を包含することができる。
【００３２】
他の実施形態は、本明細書に記述された教示から明らかとなるであろう。例えば、図４の構造体からは別の実施形態を開始することができる。続いて、図１４に描かれているように、図４の構造体上へフォトレジスト侵入型層１７０が計量分配される。フォトレジストは、図１４に描かれているように、圧電素子２０間の空間を埋めるように、但し圧電素子２０の頂部を覆わないように塗布される。フォトレジスト侵入型層１７０の塗布はスピンコーティングによって実行されてもよく、これにより、十分に平坦なフォトレジスト表面の達成が可能である。他の実施形態では、フォトレジスト侵入型層１７０は、ブレード、ドローダウンバー、フローコーティング、他によって塗布されてもよい。この実施形態では、ポジ型フォトレジストの使用が実証されているが、本プロセスをネガ型フォトレジストによる用途用に修正できることは理解されるであろう。概して、感光性エポキシ、感光性ポリイミド及び感光性ＰＢＯを基礎とするフォトレジストは、感光性侵入型層として十分に機能すると思われる。十分に機能し得る例示的な材料には、ニュージャージー州パーリン所在のＨＤ  ＭｉｃｒｏＳｙｓｔｅｍｓから市販されているＨＤ−８８００シリーズ等のポジ型レジストが含まれる。ＨＤ−８８００シリーズは、主としてポリアミド及び光開始剤を含む感光性ＰＢＯ前駆体である。
【００３３】
次には、光フォトリソグラフィプロセスを用いてフォトレジスト侵入型層１７０をパターン化することができる。フォトリソグラフィプロセスは、技術上既知である技法に従って、図１５に描かれているように、光源からの光１７４をパターニングするためにマスク１７２を使用することができる。この実施形態では、マスクは、ダイヤフラム３８を介する開口４０（図４）で光がフォトレジスト１７０を照射しかつ他の全ての領域上で光を遮断することを可能にする。ある代替実施形態では、意図的または工程エラーの何れかによってフォトレジスト１７２が圧電素子２０を覆う場合でも光が圧電素子２０の領域を照射することを可能にするマスクを使用可能であることが企図されている。
【００３４】
この実施形態において、フォトレジスト侵入型層１７０の光への暴露は、暴露された領域１７０Ｂが現像剤内で可溶性になり、一方で暴露されなかった領域１７０Ａが現像剤内で不溶性であるように、フォトレジストの化学構造を変える。フォトレジスト侵入型層１７０の領域１７０Ｂの暴露後、フォトレジストは、暴露された部分１７０Ｂを除去するために適切な現像剤へ暴露され、図１６の構造体がもたらされる。続いて、残留溶剤を除去し、かつＰＢＯ膜を製造して接着プロセスを完了する環化プロセスを完了するために、適宜、硬化ステージが実行されてもよい。図１６の構造体の処理は、先に述べたような図７の構造体に対して実行したものに類似するプロセスを用いて継続し、図１１に描かれているジェットスタック１４４に類似するジェットスタック、図１２に描かれているプリントヘッド１５２に類似するプリントヘッド及び図１３に描かれているプリンタ１６２に類似するプリンタを形成することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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