(57)【要約】【課題】プリントヘッド・ダイに流体配送通路を低コストで作成すること。【解決手段】一実施形態において、流体フロー構造は、モールディングに埋め込まれたマイクロ・デバイスを含む。流体供給穴が、マイクロ・デバイスを貫通して形成され、モールディングを貫通して、鋸で規定された流体通路が切り込まれ、それによって流体供給穴が流体通路に流体的に結合される。【選択図】図１
2016515952.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体フロー構造であって、
モールディングに埋め込まれたマイクロ・デバイスと、
前記マイクロ・デバイスを貫通して形成された流体供給穴と、
前記モールディングを貫通して切り込まれた鋸で規定された流体通路であって、前記流体供給穴を前記通路に流体的に結合する鋸で規定された流体通路と
を含む、流体フロー構造。
【請求項２】
前記通路は、第１及び第２の実質的に平行な側壁を備える、請求項１に記載の流体フロー構造。
【請求項３】
前記通路は、第１及び第２のテーパー付き側壁を備える、請求項１に記載の流体フロー構造。
【請求項４】
前記テーパー付き側壁は、前記流体供給穴に近づくにしたがって互いの方へ向かうテーパーを有する、請求項３に記載の流体フロー構造。
【請求項５】
前記通路は、テーパーの付いた側壁部分と、実質的に平行な側壁部分との両方を含む第１及び第２の側壁を備える、請求項１に記載の流体フロー構造。
【請求項６】
前記テーパーの付いた側壁部分は、前記マイクロ・デバイスに隣接し、前記テーパーの付いた側壁部分は、前記マイクロ・デバイスに適合するように互いの方へ向かうテーパーを有し、かつ、前記平行な側壁部分に適合するように互いに遠ざかるテーパーを有するように構成される、請求項５に記載の流体フロー構造。
【請求項７】
前記平行な側壁部分は、前記マイクロ・デバイスに隣接し、前記テーパーの付いた側壁部分は、前記平行な側壁部分に適合するように互いの方へ向かうテーパーを有する、請求項５に記載の流体フロー構造。
【請求項８】
前記マイクロ・デバイスの上にシリコン・キャップをさらに含み、前記鋸で規定された流体通路は、前記流体供給穴を前記通路に流体的に結合するために、前記モールディングと前記シリコン・キャップとの両方に切り込まれた鋸で規定された流体通路からなる、請求項１に記載の流体フロー構造。
【請求項９】
前記側壁は、成型された側壁である、請求項１に記載の流体フロー構造。
【請求項１０】
プリントヘッド流体フロー構造に流体通路を作成する方法であって、
回転式カッティング・ソーを駆動し、
前記回転式カッティング・ソーを前記プリントヘッド流体フロー構造の成型体の中までプランジ・カットし、流体通路を形成すること
を含む方法。
【請求項１１】
前記回転式カッティング・ソーをプランジ・カットすることは、前記成型体を貫通して、かつ、細長小片シリコン基板の流体供給穴を覆うシリコン・キャップを貫通して、前記回転式カッティング・ソーをプランジ・カットすることからなる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
プリントヘッド構造を作成する方法であって、
成型体の中にプリントヘッド・ダイを成型し、
カッティング・ソーを使用して、前記成型体に流体通路を切り込むこと
を含む方法。
【請求項１３】
前記流体通路を切り込むことは、前記成型体を貫通して、かつ、前記プリントヘッド・ダイの細長小片シリコン基板の流体供給穴を覆うシリコン・キャップを貫通して、流体通路を切り込むことからなる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記シリコン・キャップを貫通して切り込むことによって、前記流体通路が前記流体供給穴に流体的に結合され、前記細長小片シリコン基板を通した前記流体通路からの流体フローが可能になる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記流体通路を切り込むことは、前記細長小片シリコン基板に近づくにしたがって互いの方へ向かうテーパーを有する側壁を備えた流体通路を切り込むことからなる、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
背景
インクジェット・ペン又はプリント・バーのプリントヘッド・ダイは、シリコン基板の表面上に複数の流体噴射素子を有している。流体は、反対方向を向いた基板表面の間において、基板に形成された流体配送スロットを通って流体噴射素子へと流れる。流体配送スロットは、流体を流体噴射素子に十分に配送するが、そのようなスロットは多少の欠点を有している。例えば、コストの観点からすると、インク配送スロットは、貴重なシリコン財産を占有し、また、相当なスロット加工コストを追加する。さらに、プリントヘッド・ダイ・コストの低減は、１つには、ダイ縮小によって達成され、ダイ縮小は、シリコン基板におけるスロット・ピッチ及び／又はスロット幅の狭幅化を伴う。しかしながら、スロット・ピッチの縮小は、小さなダイをインクジェット・ペンに一体化させることに関連する過大な組立コストを追加する。構造的には、インク配送スロットを形成するために基板から材料を取り除くことは、プリントヘッド・ダイを弱くする。そのため、単一のプリントヘッド・ダイが複数のスロットを有する場合（例えば、単色プリントヘッド・ダイにおいて印刷品質及び速度を向上させるために、又は、多色プリントヘッド・ダイにおいて異なる色を生成するために）、各スロットの追加によって、プリントヘッド・ダイは次第に壊れやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【０００２】
次に、例として、添付の図面を参照し、本実施形態について説明する。
【０００３】
【図１】プリントヘッド構造として実施される成型流体フロー構造の一例を示す立断面図である。
【図２】図１のプリントヘッド構造のような成型流体フロー構造を実施する例示的システムを示すブロック図である。
【図３】基板幅プリント・バーにおいて流体フロー構造の一例を実施するインクジェット・プリンタを示すブロック図である。
【図４】プリンタにおける使用に適したプリントヘッド構造として成型流体フロー構造の一例を実施するインクジェット・プリント・バーを示す図である。
【図５】プリンタにおける使用に適したプリントヘッド構造として成型流体フロー構造の一例を実施するインクジェット・プリント・バーを示す図である。
【図６】プリンタにおける使用に適したプリントヘッド構造として成型流体フロー構造の一例を実施するインクジェット・プリント・バーを示す図である。
【図７】回転式カッティング・ソーを使用して、流体フロー構造の成型体の中に流体通路を規定するための例示的プロセスを示す図である。
【図８】回転式カッティング・ソーを使用して、流体フロー構造の成型体の中に流体通路を規定するための例示的プロセスを示す図である。
【図９】回転式カッティング・ソーを使用して、流体フロー構造の成型体の中に流体通路を規定するための例示的プロセスを示す図である。
【図１０】鋸で規定された流体通路を形成する前の成型流体フロー構造の一例を示す図である。
【図１１】流体フロー構造の成型体に切り込まれることが可能な鋸で規定された流体通路の例を示す図である。
【図１２】流体フロー構造の成型体に切り込まれることが可能な異なる形の、鋸で規定された流体通路の例を示す図である。
【図１３】流体フロー構造の成型体に切り込まれることが可能な異なる形の、鋸で規定された流体通路の例を示す図である。
【図１４】流体フロー構造の成型体に切り込まれることが可能な異なる形の、鋸で規定された流体通路の例を示す図である。
【図１５】流体フロー構造の成型体に切り込まれることが可能な異なる形の、鋸で規定された流体通路の例を示す図である。
【図１６】鋸で規定された流体通路を有するプリントヘッド流体フロー構造を作成するための例示的プロセスを示す図である。
【図１７】図７〜図９に示したような回転式カッティング・ソーを使用して、流体フロー構造の成型体の中に流体通路を規定するための例示的プロセスを示すフロー図である。
【図１８】図１６に示したような鋸で規定された流体通路を有するプリントヘッド流体フロー構造を作成するための例示的プロセスを示すフロー図である。
【０００４】
図面を通して、同じ参照符号は、類似しているが、必ずしも同一とは限らない要素を指している。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
詳細な説明
概要
従来のインクジェット・プリントヘッド・ダイのコストの低減は、ダイ・サイズを縮小し、ウェーハ・コストを低減することによって、過去に達成されている。ダイ・サイズは、ダイの一方の側にあるリザーバからダイのもう一方の側にある流体噴射素子までインクを配送する流体配送スロットのピッチによって、大きく変わる。そのため、ダイ・サイズを縮小するために使用される従来の方法は、大抵、例えば、レーザー加工、異方性ウェット・エッチング、ドライ・エッチング、それらの組み合わせ等を含むシリコン・スロット形成プロセスによってスロットのピッチ及びサイズを低減することを含む。残念なことに、シリコン・スロット形成プロセス自体が、プリントヘッド・ダイに、かなりのコストを追加する。さらに、縮小されたダイ（スロット・ピッチを狭くすることによって得られる）をインクジェット・ペンと一体化させることに伴うコストが過大になってしまったため、スロット・ピッチを問題なく低減することは、次第に利益の減少に直面している。
【０００６】
流体フロー構造によれば、より小さなプリントヘッド・ダイの使用、及び、プリントヘッド・ダイの一方の側にあるリザーバからダイのもう一方の側にある流体噴射素子までインクを配送するための流体配送通路を形成する簡単な方法が可能となる。流体フロー構造は、プラスチック、エポキシ成型化合物、又は他の成型可能材料の単一体として成型された１以上のプリントヘッド・ダイを含む。例えば、この新たな構造を実施するプリント・バーは、細長い単一の成型体として成型された複数のプリントヘッド・ダイを含む。成型によれば、流体配送通路（すなわち、流体配送スロット）をプリントヘッド・ダイから流体フロー構造の成型体へ移すことによって、より小さなダイの使用が可能となる。すなわち、成型体は、外部流体接続を形成するために、及びダイを他の構造に取り付けるために、各ダイのサイズを事実上拡大する。流体配送通路は、カッティング・ソーを使用して成型体を貫通してプランジ・カットすることによって、流体フロー構造に形成される。
【０００７】
記載される流体フロー構造は、プリント・バーや、インクジェット・プリンティングのための他のタイプのプリントヘッド構造に限られず、他の装置においても、及び、他の流体フロー・アプリケーションのためにも、実施される場合がある。すなわち、一例において、新たな構造は、流体がマイクロ・デバイスの中に直接流れ込むための、又は流体がマイクロ・デバイスに向けて流れるための通路又は他の経路を有するモールディングに埋め込まれたマイクロ・デバイスを含む。マイクロ・デバイスは、例えば、電気的デバイスであっても、機械的デバイスであっても、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスであってもよい。流体フローは、例えば、マイクロ・デバイスの中に流れ込む冷却流体フロー若しくはマイクロ・デバイスに向かって流れる冷却流体フローであってもよいし、又は、プリントヘッド・ダイ若しくは他の流体分注用マイクロ・デバイスの中に流れ込む流体フローであってもよい。図面に示され、以下で説明されるこれら及び他の例は、この説明の後に続く特許請求の範囲に規定された本発明を例示するが、制限しない。
【０００８】
本明細書において、「マイクロ・デバイス」とは、３０ｍｍ以下の１以上の外側寸法を有するデバイスを意味し；「薄い」とは、６５０μｍ以下の厚みを意味し；「細長小片」とは、長さと幅の比（Ｌ／Ｗ）が少なくとも３である薄いマイクロ・デバイスを意味し；「プリントヘッド構造」及び「プリントヘッド・ダイ」とは、１以上の開口部から流体を分注するインクジェット・プリンタの一部、又は他のインクジェットタイプのディスペンサを意味している。プリントヘッド構造は、１以上のプリントヘッド・ダイを含む。「プリントヘッド構造」及び「プリントヘッド・ダイ」は、インク及び他の印刷流体による印刷に限定されず、むしろ、印刷以外に使用され、又は印刷以外にも使用される他の流体のインクジェットタイプの分注をも含む。
【０００９】
例示的実施形態
図１は、インクジェット・プリンタのプリント・バーにおける使用に適したプリントヘッド構造１００として実施される成型流体フロー構造１００の一例を示す立断面図である。プリントヘッド構造１００は、プラスチック、又は他の成型可能材料の単一体１０４の中に成型されたマイクロ・デバイス１０２を含む。成型体１０４は、本明細書では、モールディング１０４と呼ばれることがある。一般に、マイクロ・デバイス１０２は、例えば、電気的デバイスであっても、機械的デバイスであっても、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスであってもよい。図１のプリントヘッド構造１００において、マイクロ・デバイス１０２は、プリントヘッド・ダイ１０２として実施される。プリントヘッド・ダイ１０２は、１００マイクロメートル（原文：ミクロン）程度の厚みのシリコン細長小片を含むシリコン・ダイ基板１０６を含む。シリコン基板１０６は、第１の外側表面１１０から第２の外側表面１１２への基板１０６を通した流体フローを実現するために、ドライ・エッチング又は他の手段により形成された流体供給穴１０８を含む。シリコン基板１０６は、第１の外側表面１１０に隣接し、かつ第１の外側表面１１０を覆う薄いシリコン・キャップ１１４（すなわち、シリコン基板１０６上のキャップ）をさらに含む。シリコン・キャップ１１４は、３０マイクロメートル（原文：ミクロン）程度の厚みを有し、シリコン又は他の適当な材料から形成される場合がある。
【００１０】
基板１０６の第２の外側表面１１２上に形成されているのは、プリントヘッド構造１００からの流体滴の噴射を容易にする流体構造を規定する１以上の層１１６である。層１１６により規定された流体構造は、一般に、対応するオリフィス１２０を備えた噴射室１１８、マニホルド（図示せず）、並びに他の流体通路及び構造を含む。層（複数可）１１６は、例えば、基板１０６上に形成されたチャンバ層を含み、チャンバ層の上に別個に形成されたオリフィス層を有する場合があり、又は、層（複数可）１１６は、チャンバ層及びオリフィス層を結合する一体の層を含む場合がある。層（複数可）１１６は通常、ＳＵ８エポキシ、又は何らかの他のポリイミド材料から形成される。
【００１１】
シリコン基板１０６上の層（複数可）１１６によって規定された流体構造の他に、プリントヘッド・ダイ１０２は、図１には示されていない種々の薄膜層及び素子を使用して基板１０６上に形成された集積回路を含む。例えば、基板１０６上に形成された熱噴射素子、又は圧電噴射素子は、各噴射室１１８に対応する。噴射素子が駆動されると、噴射室１１８からオリフィス１２０を通してインク又は他の印刷流体の滴又はストリームが噴射される。
【００１２】
プリントヘッド構造１００は、基板１０６上に形成された電気端子１２４においてプリントヘッド・ダイ１０２に接続された種々の信号トレース、又は他の導体１２２をさらに含む。導体１２２は、種々の方法でプリントヘッド構造１００上に形成することができる。例えば、導体１２２は、積層又は堆積プロセスによって、図１に示すように絶縁層１２６の中に形成される場合がある。絶縁層１２６は通常、導体１２２のための物理的支持、及び絶縁を提供するポリマー材料である。他の例として、導体１２２は、成型体１０４の中に成型されてもよい。
【００１３】
鋸で規定された流体通路１２８は、成型体１０４及びシリコン・キャップ１１４を貫通して形成され、プリントヘッド・ダイ基板１０６の外側表面１１０に結合されている。流体通路１２８は、成型体及びシリコン・キャップ１１４を貫通する小路を形成し、それによって、流体が流体供給穴１０８を通してシリコン基板１０６の中に直接流れ込むことが可能になるとともに、流体がシリコン基板１０６の外側表面１１０に向けて流れることが可能になる。後で詳しく説明されるように、流体通路１２８は、回転式カッティング・ソーのようなカッティング・ソーを使用して、成型体１０４を貫通して形成される。
【００１４】
図２は、図１に示したプリントヘッド構造１００のような成型流体フロー構造１００を実施するシステム２００を示すブロック図である。システム２００は、流体をプリントヘッド構造１００の鋸で規定された流体通路１２８のような、流体フロー構造１００の通路１２８に移動させるように構成された流体移動装置２０４に動作的に接続された流体源２０２を含む。流体源２０２は、例えば、電子マイクロ・デバイス１０２、又はプリントヘッド・ダイ１０２のための印刷流体供給源を冷却するための空気の源として、大気を含むことがある。流体移動装置２０４は、流体源２０２から流体フロー構造１００へ流体を移動させるためのポンプ、ファン、重力、又は他の適当な手段を表している。
【００１５】
図３は、基板幅プリント・バー３０２において流体フロー構造１００の一例を実施するインクジェット・プリンタ３００を示すブロック図である。プリンタ３００は、プリント基板３０４の幅にわたって延在するプリント・バー３０２、プリント・バー３０２に関連するフロー調節器３０６、基板搬送手段３０８、インク又は他の印刷流体供給源３１０、及びプリンタ・コントローラ３１２を含む。コントローラ３１２は、プログラム、プロセッサ（複数可）及び関連メモリ、並びに、プリンタ３００の動作要素を制御するために必要な電子回路及び種々のコンポーネントを表している。プリント・バー３０２は、印刷流体をシート上に、紙の連続的ウェブ上に、又は他のプリント基板３０４上に分注するためのプリントヘッド・ダイ１０２の配列を含む。各プリントヘッド・ダイ１０２は、供給源３１０からフロー・パスを通してフロー調節器３０６の中において印刷流体を受け取り、さらに、フロー調節器３０６及び流体通路１２８を通してプリント・バー３０２において印刷流体を受け取る。
【００１６】
図４〜図６は、図３のプリンタ３００での使用に適したプリントヘッド構造１００のような成型流体フロー構造１００の一例を実施するインクジェット・プリント・バー３０２を示している。図４の平面図を参照すると、プリントヘッド・ダイ１０２は、細長い一体のモールディング１０４の中に埋め込まれ、概ね端と端を繋ぐ形で、複数の行４００を成して、互い違い構成で配置されている。各行において、プリントヘッド・ダイ１０２は、同じ行にある他のプリントヘッド・ダイと重なり合っている。この構成では、プリントヘッド・ダイ１０２の各行４００は、異なる、鋸で規定された流体通路１２８（図４に破線で示されている）から印刷流体を受け取る。互い違いに配置されたプリントヘッド・ダイ１０２の４つの行４００に流体を供給する４つの流体通路１２８が図示されているが（例えば、４つの異なる色を印刷するために）、他の適当な構成も可能である。図５は、図４のライン５−５に沿って切断して見たときのインクジェット・プリント・バー３０２の断面斜視図を示し、図６は、図４のライン５−５に沿って切断して見たときのインクジェット・プリント・バー３０２の断面図を示している。図６の断面図は、図１に関して上で説明したようなプリントヘッド構造１００の種々の詳細を示している。
【００１７】
図１〜図６を参照し、鋸で規定された流体通路１２８の特定の形又は構成について概ね図示及び説明したが、カッティング・ソーを使用して、種々の異なる構成を有する流体通路１２８を実現することが可能である。以下で説明されるように、図１１〜図１５は、図７〜図９に示されるような様々な形の鋸刃周縁端部を有するカッティング・ソーを使用して、流体フロー構造１００の成型体１０４の中に容易に切り込むことが可能な様々な形の、鋸で規定された流体通路１２８の例を示している。
【００１８】
図７〜図９は、回転式カッティング・ソー７００を使用して流体フロー構造１００の成型体１０４の中に流体通路１２８を規定するための例示的プロセスを示している。図１７は、図７〜図９に示したプロセスのフロー図１７００である。図７は、鋸で規定された流体通路１２８を成型流体フロー構造１００に形成する例示的方法を示す側面図である。図７の側面図は、図８及び図９の両方においてライン７−７に沿って切断して見たところを示している。図８は、概ね矩形の鋸刃周縁端部８００を有する回転式カッティング・ソー７００を使用して、鋸で規定された流体通路１２８を成型流体フロー構造１００に形成する例示的方法を示す側面図である。この概ね矩形の鋸刃周縁端部８００は、鋸の周縁端までずっと互いに平行に保たれた回転式カッティング・ソー７００の両側面によって特徴付けられる。図９は、概ねテーパーの付いた鋸刃周縁端部９００を有する回転式カッティング・ソー７００を使用して、鋸で規定された流体通路１２８を成型流体フロー構造１００に形成する例示的方法を示す側面図である。この概ねテーパーの付いた鋸刃周縁端部９００は、鋸の周縁端付近において互いに内向きに傾いている回転式カッティング・ソー７００の両側面によって特徴付けられる。図８及び図９の断面図は、図７のライン８−８及びライン９−９に沿って切断して見たところを示している。
【００１９】
次に、図７００及び図１７を主に参照すると、成型流体フロー構造１００への流体通路１２８の切り込みを開始するために、成型流体フロー構造１００を固定位置に維持した状態で回転式カッティング・ソー７００が駆動され、例えば時計回り方向７０２に回転される（図１７のステップ１７０２）。鋸が回転する際に切り出し動作を実施するために、回転式カッティング・ソー７００のカッティング用周縁部（例えば、８００、９００）は、ギザギザであってもよく、及び／又は、その上に研磨剤が形成されてもよい。例えば、回転式カッティング・ソー７００は、ダイヤモンドがちりばめられたカッティング用周縁部を有する場合がある。回転式カッティング・ソー７００は、成型体１０４に当接するように垂直方向に降下され、成型体１０４をプランジ・カットする（鋸７００の破線表現７０４を参照）（図１７のステップ１７０４）。具体的には、回転式カッティング・ソー７００は、シリコン基板１０６の外側表面１１０に対して垂直な第１の方向７０６に動かされ、成型体１０４及びシリコン・キャップ１１４に流体通路１２８を部分的に形成する。すなわち、回転式カッティング・ソー７００は、成型体１０４及びシリコン・キャップ１１４の両方を貫通して降下され（鋸７００の破線表現７０８を参照）、それらによって流体通路１２８を部分的に形成する。次に、回転式カッティング・ソー７００は、水平方向に動かされ、成型体１０４及びシリコン・キャップ１１４をドラッグ・カットする（鋸７００の破線表現７１０を参照）（図１７のステップ１７０６）。具体的には、回転式カッティング・ソー７００は、シリコン基板１０６の外側表面１１０に対して平行な第２の方向７１２に動かされ、流体通路１２８の形成が完了する。その後、回転式カッティング・ソー７００は、水平方向７１４及び垂直方向７１６に沿って、その初期位置に戻されることができる（図１７のステップ１７０８を参照）。
【００２０】
図１１〜図１５に示される様々な形の、鋸で規定された流体通路１２８は、図７に関して上で今説明したものと同じ一般的方法で形成される。ただし、様々な形の通路１２８を形成する際、異なる形のカッティング用周縁端部を有する複数の回転式鋸刃が、個別に、又は組み合わせて、様々な順序で成型流体フロー構造１００に適用される場合がある。さらに、流体通路１２８は、細長い一体の成型体の長手方向に対して概ね平行にのびるように形成されているが（図４〜図６を参照）、プリントヘッド・ダイ１０２の長さによっては、通路もまた、異なる向きに切り込まれる場合があり、例えば、通路は、図示した向きに対して垂直な向きに切り込まれる場合がある。そのような態様での通路の切り込みによれば、様々な目的のために、流体フロー構造１００の中を通して流体を様々な方向に導くことができる。例えば、図４〜図６に示した向きに対して垂直に切り込まれた通路は、２つの平行な通路を垂直な通路リンクで結合する働きをする場合がある。
【００２１】
次に、図１０を参照すると、鋸で規定された流体通路１２８の形成前における、成型流体フロー構造１００が示されている。この成型流体フロー構造１００は、導体２２が、独立した絶縁層１２６の中に埋め込まれるのではなく、成型体１０４の中に埋め込まれるように示されている点を除き、図１に関して上で説明したものと同じ一般的態様で構成されている。この構成は、例示を単純化する一般的目的のために、図１０〜図１５を通して使用される。
【００２２】
次に、図１１を参照すると、鋸で規定された流体通路１２８は、互いに実質的に平行な第１及び第２の側壁Ｓ１及びＳ２によって形成されている。平行な側壁Ｓ１及びＳ２は、例えば、図８に示したような回転式カッティング・ソー７００を使用して形成することができる。図８の回転式カッティング・ソー７００は、平行な刃側面によって特徴付けられた概ね矩形の鋸刃周縁端部８００を有している。平行な刃側面は、流体フロー構造１００の成型体１０４に差し込まれたときに、実質的に平行な、鋸で切り出された側壁Ｓ１及びＳ２を残して、薄いシリコン・キャップ１１４から成型材料及びシリコンを除去する。
【００２３】
図１２は、互いにテーパーを有する第１及び第２の側壁Ｓ１及びＳ２によって形成された、鋸で規定された流体通路１２８を示している。テーパー付き側壁は、基板１０６の流体供給穴１０８に近づくにしたがって互いの方へ向かうテーパーを有し、かつ、基板１０６から遠ざかるにしたがって互いに離れていく。テーパー付き側壁Ｓ１及びＳ２は、例えば、図９に示したような回転式カッティング・ソー７００を使用して形成することができる。図９の回転式カッティング・ソー７００は、鋸の周縁端付近において互いに内向きの傾きを有する回転式カッティング・ソー７００の両側面によって特徴付けられた概ねテーパーの付いた鋸刃周縁端部９００を有している。鋸刃周縁端部９００を有するこのカッティング・ソーは、流体フロー構造１００の成型体１０４に差し込まれたときに、テーパーの付いた、鋸で切り出された側壁Ｓ１及びＳ２を残して、薄いシリコン・キャップ１１４から成型材料及びシリコンを除去する。
【００２４】
図１３、図１４及び図１５はそれぞれ、互いに実質的に平行であり、且つ互いに実質的にテーパーを有している第１及び第２の側壁Ｓ１及びＳ２によって形成された、鋸で規定された流体通路１２８を示している。側壁Ｓ１及びＳ２の平行部分は、図８に示したような回転式カッティング・ソー７００を使用して形成することができ、また、側壁Ｓ１及びＳ２のテーパー部分は、図９に示したような回転式カッティング・ソー７００を使用して形成することができる。様々なテーパー角度を有する側壁部分は、鋸の周縁端に近づくにしたがって様々な角度の内向きの傾きを有する側壁を備えた、複数の図９に示したような回転式カッティング・ソー７００を使用して形成される。
【００２５】
図１３において、側壁Ｓ１及びＳ２の平行部分は、細長小片基板１０６に隣接し、テーパー部分は、平行部分に適合するように互いに内向きのテーパーを有している。図１４において、側壁Ｓ１及びＳ２のテーパー部分は、細長小片基板１０６に隣接している。テーパー部分は、細長小片基板１０６に適合するように互いの方へ向かうテーパーを有し、かつ、平行な側壁部分に適合するように互いに遠ざかるテーパーを有している。図１５において、側壁Ｓ１及びＳ２の平行部分は、細長小片基板１０６に隣接し、第１組のテーパー部分は、平行部分に適合するように互いに内向きのテーパーを有している。第２組のテーパー部分は、第１組のテーパー部分に適合するように内向きのテーパーを有している。
【００２６】
一般に、図１１〜図１５に示した鋸で切り出された流体通路１２８は、種々の平行構成、及び／又はテーパー構成を成すように形成された通路側壁Ｓ１及びＳ２を有している。プリントヘッド細長小片基板１０６から遠ざかるにしたがって互いに離れてゆく傾き、すなわちテーパーを有する通路側壁によれば、通常であれば流体の流れを妨げ、又は妨害することがある気泡を、オリフィス１２０、噴射室１１８及び流体供給穴１０８から遠ざける移動が容易になるという利点が得られる。そのため、図１１〜図１５に示した流体通路１２８は、平行な側壁、及び／又は細長小片基板１０６から遠ざかるにしたがって拡がってゆく側壁を備えている。ただし、例示した通路側壁構成を、鋸で規定された流体通路１２８内の側壁の他の形状又は構成に関する制限とすることは、意図していない。むしろ、本開示は、具体的に図示又は説明されていない種々の他の構成の形状を有する側壁を備えた、他の、鋸で規定された流体通路も可能であるものと考えている。
【００２７】
図１６は、鋸で規定された流体通路１２８を有するプリントヘッド流体フロー構造１００を作成するための例示的プロセスを示している。図１８は、図１６に示したプロセスのフロー図１８００である。図１６に示されているように、「Ａ」パートでは、熱剥離テープ１６２を使用して、プリントヘッド・ダイ１０２が、キャリア１６０に取り付けられる（図１８のステップ１８０２）。プリントヘッド・ダイ１０２は、オリフィス側を下にして、キャリア１６０の上に配置される。プリントヘッド・ダイ１０２は、事前処理された状態にあり、したがって、プリントヘッド・ダイ１０２は、細長小片基板１０６上に形成された、流体構造（例えば、噴射室１１８、オリフィス１２０）を規定するための層（複数可）１１６、並びに電気端子１２４及び噴射素子（図示せず）を既に有している。流体供給穴１０８もまた、ドライ・エッチング又は他の方法により、細長小片基板１０６に既に形成されている。
【００２８】
図１６の「Ｂ」パートに示されるように、プリントヘッド・ダイ１０２は、成型体１０４の中に成型される（図１８のステップ１８０４）。一例において、プリントヘッド・ダイ１０２は、上型１６４を使用して圧力成型される。図１６の「Ｃ」パートに示されるように、キャリア１６０は、熱テープ１６２から剥離され、熱テープは取り除かれる（図１８のステップ１８０６）。図１６の「Ｄ」パートでは、ポリマー絶縁層１２６が、プリントヘッド・ダイ１０２のオリフィス側に積層され、その後、パターニングされ、硬化される（図１８のステップ１８０８）。図１６の「Ｅ」パートに示されるように、ＳＵ８噴射室保護層１６６が、流体構造層（複数可）１１６の上に堆積される（図１８のステップ１８０８）。図１６の「Ｆ」パートに示されるように、金属層（Ｃｕ／Ａｕ）が、ポリマー絶縁層１２６の上に堆積され、パターニングされ、導体トレース１２２が形成される（図１８のステップ１８１２）。次に、図１６の「Ｇ」パートに示されるように、上側ポリマー絶縁層１２６が、導体トレース１２２の上にスピン・コーティングされ、その後パターニングされ、硬化される（図１８のステップ１８１４）。図１６の「Ｈ」パートでは、噴射室保護層１６６が引き剥がされ、ポリマー絶縁層１２６の最終硬化が実施される（図１８のステップ１８１６）。図１６の「Ｉ」パートに示されるように、次に、鋸で切り出された流体通路１２８が、プリントヘッド流体フロー構造１００の裏側に形成される。流体通路１２８は、図７及び図１７に示した流体通路形成プロセスに関して上で説明したように形成される。流体通路１２８は、図１１〜図１５を参照して上で説明したような種々の形に構成される場合がある。
【図１】
2016515952.tif 000003
【図２】
2016515952.tif 000004
【図３】
2016515952.tif 000005
【図４】
2016515952.tif 000006
【図５】
2016515952.tif 000007
【図６】
2016515952.tif 000008
【図７】
2016515952.tif 000009
【図８】
2016515952.tif 000010
【図９】
2016515952.tif 000011
【図１０】
2016515952.tif 000012
【図１１】
2016515952.tif 000013
【図１２】
2016515952.tif 000014
【図１３】
2016515952.tif 000015
【図１４】
2016515952.tif 000016
【図１５】
2016515952.tif 000017
【図１６】
2016515952.tif 000018
【図１７】
2016515952.tif 000019
【図１８】
2016515952.tif 000020
【国際調査報告】
2016515952.tif 000021
2016515952.tif 000022