JP6353554B2 - オーバーモールドされたインク供給デバイス - Google Patents

Description

背景
プリンタは、印刷媒体上にインクを付着する装置（デバイス）である。プリンタは、インクリザーバを含むプリントヘッドを含むことができる。インクは、インク噴出デバイスを介して、印刷媒体上へプリントヘッドから噴射される。

添付図面は、本明細書で説明される原理の様々な例を示し、明細書の一部を成す。示された例は、特許請求の範囲の範囲を制限しない。

本明細書で説明された原理の一例による、オーバーモールドされたインク供給デバイスを使用するプリントヘッドの図である。 本明細書で説明された原理の一例による、オーバーモールドされたインク供給デバイスを使用するプリントヘッドの断面図である。 本明細書で説明された原理の一例による、オーバーモールドされたインク供給デバイスの組立断面図である。 本明細書で説明された原理の一例による、オーバーモールドされたインク供給デバイスを形成するための方法に関する流れ図である。 本明細書で説明された原理の一例による、オーバーモールドされたインク供給デバイスの形成を示す図である。 本明細書で説明された原理の一例による、オーバーモールドされたインク供給デバイスの形成を示す別の図である。 本明細書で説明された原理の一例による、オーバーモールドされたインク供給デバイスの形成を示す図である。 本明細書で説明された原理の一例による、オーバーモールドされたインク供給デバイスの形成を示す図である。 本明細書で説明された原理の一例による、オーバーモールドされたインク供給デバイスの形成を示す図である。 本明細書で説明された原理の一例による、オーバーモールドされたインク供給デバイスの形成を示す図である。 本明細書で説明された原理の一例による、オーバーモールドされたインク供給デバイスの上面図である。 本明細書で説明された原理の一例による、オーバーモールドされたインク供給デバイスの断面図である。 本明細書で説明された原理の一例による、オーバーモールドされたインク供給デバイスの別の断面図である。

図面の全体にわたって、同じ参照符号は、類似するけれども必然的に同じでない要素を示す。

詳細な説明
プリンタは、印刷媒体上にインクを付着するために使用される。従って、プリンタは、インク噴出デバイスに流体接続されたインクリザーバを含むプリントヘッドを含むことができる。インク噴出デバイスは、インクが印刷媒体上に分配されるノズル、少量のインクを保持する噴射チャンバ、及び噴射チャンバから外へ及びノズルを介してインクを吐出するためのデバイスを含むことができる。インクは、インク供給デバイスを介して、インクリザーバから噴射チャンバ及びノズルへ供給され得る。インク供給デバイスは、インクダイを含むことができる。インクダイに切り込まれたスロットは、適切なレート（速さ、割合）でインクをインク噴出デバイスに送るためのチャネルとしての機能を果たすことができる。インクがインク噴出デバイスに供給されるレートは、インクスロットの幅とピッチに基づくことができる。しかしながら、インク供給デバイスは印刷動作においてインクを移送するのに有用となることができるが、プリンタ及び利用者要求の絶え間のない開発は、現在のインク供給デバイスを役立たずにするであろう。

例えば、プリントヘッドが開発されるにつれて、プリントヘッドでの利用可能なスペースは珍重されるかもしれず、インクダイ及びインク供給デバイスのようなインク供給構成要素のサイズを低減することが望ましいかもしれない。しかしながら、現在のインク供給デバイスは、それらが如何に小さく製作され得るかという点で制約される可能性がある。より具体的には、インクダイは、接着剤によってプリントヘッドに取付けられる。インクダイがあまりに小さすぎる場合、接着剤がインクスロットの一部を覆う可能性があり、それにより印刷媒体上に付着するために噴出デバイスにインクを移送するためのインク供給デバイスの能力が低減される。より少ない量の接着剤は、インク供給デバイスをプリントヘッドに維持するのに十分な保持力を備えていないかもしれないので、実現可能ではないであろう。

更に、インク供給デバイスのサイズの更なる低減は、プリントヘッドの構成要素のサイズの対応する低減を生じさせるであろう。プリントヘッド構成要素のサイズの係る低減は複雑になる可能性があり、追加の製造プロセスを生じさせるかもしれない。係る複雑性および追加の製造プロセスは、係る低減を実行不可能にするかもしれない。

従って、本明細書に開示されたシステム及び方法は、前述した制限により制約されない簡素でコスト効率の良いインク供給デバイスを可能にする。より具体的には、本開示は、インクダイに配置されたインクスロットを備えるカプセル封入されたインクダイを組み込むオーバーモールドされたインク供給デバイスを説明する。オーバーモールドにより、インクダイのサイズは、従来のインクプリントヘッドに対して対応する変更を行わずに、更に低減されることを可能にすることができる。更に、オーバーモールドは、印刷機能が維持され得るように、インクダイ間の適切な間隔を提供することができる。言い換えれば、本明細書で説明されるようなオーバーモールドされたインク供給デバイスにより、インクダイは、接着パッド及び隣接するダイの近接性に関する上述した制約とは無関係に、所定の大きさに作られることが可能になる。即ち、現在のインクダイのサイズを更に低減することを妨げる制限は取り除かれ、その結果、インクダイは現在可能であるものよりも小さくすることができる。

本開示は、インク供給デバイスを説明する。当該デバイスは、第１の表面を有するインクダイを含むことができる。また、当該デバイスは、インクダイの多数の表面をカプセル封止するためのオーバーモールドを含むことができる。そのオーバーモールドは、第１の表面よりも幅広い第２の表面を含むことができる。その第２の表面はインク供給デバイスをプリントヘッドに取り付けるための接着剤を受容する。また、当該デバイスは、オーバーモールド、及びインクダイの少なくとも一部を貫通するインクスロットを含むことができる。

本開示は、インク供給システムを説明する。当該システムは、インクリザーバを含むプリントヘッドを含むことができる。また、当該システムは、多数のインク供給デバイスを含むことができる。各インク供給デバイスは、第１の表面を有するインクダイを含むことができる。また、各インク供給デバイスは、インクダイの多数の表面をカプセル封止するためのオーバーモールドを含むことができる。そのオーバーモールドは、第１の表面よりも大きい接触面積を提供する第２の表面を含むことができる。また、各インク供給デバイスは、オーバーモールド、及びインクダイの少なくとも一部を貫通するインクスロットを含むことができる。また、当該システムは、インク供給デバイスをプリントヘッドに取り付けるために、プリントヘッドと第２の表面との間に配置された接着剤を含むことができる。

本開示は、インク供給デバイスを製造する方法を説明する。当該方法は、第１の表面を有するインクダイを支持基板に配置することを含むことができる。また、方法は、第２の表面を有するオーバーモールドでもって、インクダイの多数の表面をカプセル封止することを含むことができる。当該第２の表面は、インク供給デバイスをプリントヘッドに取り付けるために使用されることができ、当該第２の表面は当該第１の表面より幅広くすることができる。当該方法は、当該第２の表面および当該第１の表面を貫通するインクスロットを形成することを更に含むことができる。

本明細書および添付の特許請求の範囲において使用される限り、用語「インク噴出デバイス」又は類似の用語は、印刷媒体上へインクを噴出（吐出）するために使用される多数の構成要素を意味することができる。例えば、インク噴出デバイスは、幾つかあるインク噴出構成要素の中で特に、抵抗器、噴射チャンバ、及びノズルを含むことができる。

更に、本明細書および添付の特許請求の範囲において使用される限り、用語「接触面積」は、インク供給デバイスをプリントヘッドに取付けるために利用可能なスペース（空間、空所）を意味することができる。

本明細書および添付の特許請求の範囲において使用される限り、用語「多数」又は類似の用語は、１から無限大を含む任意の正数を含むことができ、一方でゼロは、数ではないが、数が存在していない。

以下の説明において、説明のために、多くの特定の細部が、本システム及び方法の完全な理解を提供するために記載される。しかしながら、当業者には明らかなように、本装置、システム及び方法は、これら特定の細部を用いずに実施され得る。明細書において、「例」または類似の用語に対する言及は、説明された特定の特徴、構造または特性が少なくともその一例に含まれるが、必然的に他の例に含まれないことを意味する。

さて、図面を参照すると、図１は、本明細書で説明された原理の一例による、オーバーモールドされたインク供給デバイス（１０１）を使用するプリントヘッド（１００）の図である。幾つかの例において、プリントヘッド（１００）は、印刷媒体上へインク滴を噴出する機能の少なくとも一部を実行することができる。例えば、プリントヘッド（１００）は、印刷媒体上に付着されるべきインクを保持するインクリザーバを含むことができる。プリントヘッド（１００）は、受け取ったプリントジョブに従って、印刷媒体上へノズルからインク滴を噴出（吐出）することができる。また、プリントヘッド（１００）は、印刷に関連した様々な機能を実行するための他の回路を含むことができる。幾つかの例において、プリントヘッド（１００）は、例えば使い捨てできるプリンタカートリッジとして、印刷システムから着脱可能とすることができる。幾つかの例において、プリントヘッド（１００）は、集積型プリントヘッド（Integrated printhead：IPH）のような、より大きいシステムの一部とすることができる。プリントヘッド（１００）は様々なタイプからなることができる。例えば、プリントヘッド（１００）は、サーマルインクジェット（ＴＩＪ）プリントヘッドとすることができる。

プリントヘッド（１００）は、多数のオーバーモールドされたインク供給デバイス（１０１）を含むことができる。オーバーモールドされたインク供給デバイス（１０１）は、任意の構成要素、又はプリントヘッド（１００）からインクを噴出するために使用される構成要素の組み合わせとすることができる。例えば、オーバーモールドされたインク供給デバイス（１０１）は、インク噴出デバイスに結合されることができ、当該インク噴出デバイスは、幾つかあるインク噴出構成要素の中で特に、噴射チャンバ、抵抗器、及び多数のノズルを含む。ノズルは、インクが印刷媒体上へ付着される小さい開口を含む構成要素とすることができる。噴射チャンバは少量のインクを含むことができる。抵抗器は、印加電圧に応じて加熱する構成要素とすることができる。抵抗器が加熱すると、噴射チャンバ内のインクの一部が気化して、気泡を形成する。この気泡が液体インクをノズルから印刷媒体上へ押し出す。気化したインク気泡が破裂すると、噴射チャンバ内の真空圧力が、インクリザーバから噴射チャンバへとインクを吸い出し、当該プロセスが繰り返される。以下に詳述されるように、オーバーモールドされたインク供給デバイス（１０１）は、インクリザーバから噴射チャンバへインクを供給するためのスロットを含むことができる。図１は単一のオーバーモールドされたインク供給デバイス（１０１）を示すが、プリントヘッド（１００）は、任意の数のオーバーモールドされたインク供給デバイス（１０１）を含むことができ、図１は、簡単にするために単一のオーバーモールドされたインク供給デバイス（１０１）を示す。

オーバーモールドされたインク供給デバイス（１０１）は、当該インク供給デバイス（１０１）内のインクダイのサイズがプリントヘッド（１００）と比較して、更に低減されることを可能にするという点で有益とすることができる。オーバーモールドされたインク供給デバイス（１０１）の低減された実装面積は、他の構成要素、回路、又はそれらの組み合わせに使用されるべきプリントヘッド（１００）上のスペースを確保することができる。更に、インクダイを取り囲むオーバーモールドは、インクダイの破損率を低減することができる追加のダイ強度を提供することができる。また、オーバーモールドによって、より小さいインクダイは、多数の異なるサイズ及び形状のプリントヘッド（１００）に適合する後進的とすることを可能にすることができる。

図２Ａ及び図２Ｂは、本明細書で説明された原理の一例による、オーバーモールドされたインク供給デバイス（２０１）を使用するプリントヘッド（２００）の断面図である。幾つかの例において、プリントヘッド（２００）は、印刷媒体上に付着されるべきインクを収容するインクリザーバ（２０７）を含むことができる。幾つかの例において、プリントヘッド（２００）は、多数のインクリザーバ（２０７）を含むことができる。例えば、プリントヘッド（２００）は、印刷媒体上に付着されるべき異なる色のインクに対応する多数の異なるインクリザーバ（２０７）を含むことができる。

また、プリントヘッド（２００）は、多数のインク供給デバイス（２０１）を含むことができる。インク供給デバイス（２０１）は、図２Ａにおいて破線により示されている。図２Ｂは、本明細書で説明された原理の一例による、オーバーモールドされたインク供給デバイス（２０１）の組立断面図である。インク供給デバイス（２０１）は、第１の表面（２０８−１）を有するインクダイ（２０２）を含むことができる。第１の表面（２０８−１）は、オーバーモールド（２０３）と接触する表面とすることができる。幾つかの例において、第１の表面（２０８−１）はプリントヘッド（２００）又は接着剤（２０４）と接触しない。インクダイ（２０２）は、インクスロット（２０５）が形成される基板としての機能を果たすことができる。インクスロット（２０５）は、インクリザーバ（２０７）からインク噴出デバイスへインクを供給するために使用されることができ、当該インク噴出デバイスは、幾つかあるインク噴出構成要素の中で特に、噴射チャンバ、ノズル、及び抵抗器を含むことができる。インクダイ（２０２）は、任意の数の材料から作成され得る。例えば、インクダイ（２０２）は、シリコンから作成され得る。

後述されるように、インク供給デバイス（２０１）は、インクダイ（２０２）をカプセル封止するオーバーモールド（２０３）を含むことができる。オーバーモールド（２０３）は、接着剤（２０４）によってインク供給デバイス（２０１）をプリントヘッド（２００）に取り付けるために使用される第２の表面（２０８−２）を含むことができる。第２の表面（２０８−２）は、第１の表面（２０８−１）よりも広くすることができる。上述したように、幾つかの例において、インクダイ（２０２）は、接着剤（２０４）と接触することができない。これらの例において、第２の表面（２０８−２）を介して、オーバーモールド（２０３）が、プリントヘッド（２００）に対するインク供給デバイス（２０１）の接続機構を排他的に提供することができる。

上述したように、オーバーモールド（２０３）は、可能とすることができる（即ち、第１の表面（２０８−１））よりも大きい接触面積（即ち、第２の表面（２０８−２））を提供することができる。例えば、増大した第２の表面（２０８−２）を備えるオーバーモールド（２０３）を用いない場合、インクダイ（２０２）は、インクダイ（２０２）をプリントヘッド（２００）に取り付けるために、より小さい第１の表面（２０８−１）に依存するであろう。単にインクダイ（２０２）の第１の表面（２０８−１）に依存することは、１）プリントヘッド（２００）に十分な接着力を提供できない、及び２）小さすぎるインクダイ（２０２）が印刷の機能不良につながるかもしれないので、インクダイ（２０２）のサイズを制約するかもしれない。従って、オーバーモールド（２０３）のより大きなサイズの第２の表面（２０８−２）は、単にインクダイ（２０２）の第１の表面（２０８−１）に依存する可能性があるものに比べて、インク供給デバイス（２０１）の付着強度を高めることにより、有益とすることができる。

従って、インクダイ（２０２）は、考えられるものよりも小さいサイズまで縮小されることができる一方で、依然としてプリントヘッド（２０１）に適切に取り付けられることができる。例えば、インクダイ（２０２）は、１０００μｍの幅より小さくすることができる。この例において、オーバーモールド（２０３）は、プリントヘッド（２００）に対する接着剤（２０４）を介して、接着するのに十分な幅とすることができる。

更に、オーバーモールド（２０３）は、インクダイ（２０２）の多数の他の表面をカプセル封止することができる。例えば、図２に示されるように、オーバーモールド（２０３）は、右側表面および左側表面においてインクダイ（２０２）を取り囲むことができる。インクダイ（２０２）の右側表面および左側表面をカプセル封止することは、それがインクダイ（２０２）を支持してインクダイ（２０２）を損傷から保護するという点で有益とすることができる。オーバーモールド（２０３）は、インクダイ（２０２）の表面と同一表面とすることができる表面を有することができる。

幾つかの例において、オーバーモールド（２０３）は、エポキシ樹脂成形材料（ＥＭＣ）とすることができる。エポキシ樹脂成形材料は、より小さいインクダイ（２０２）がより頑強になることができるように、インク供給デバイス（２０１）に構造的安定性を追加することができる。また、オーバーモールド（２０３）は、インクダイ（２０２）を破損から保護することができる。ＥＭＣオーバーモールド（２０３）は、シリカ粉末、アルミナ、窒化ケイ素、酸化マンガン、炭酸カルシウム、チタンホワイト、又はそれらの組み合わせのような、多数のフィラーを含むことができる。オーバーモールド（２０３）でインクダイ（２０２）の表面を覆うためのプロセスは、図６Ａ及び図６Ｂに関連して後述される。

インクダイ（２０２）をカプセル封止するオーバーモールド（２０３）は、プリントヘッド（２００）により課せられる何らかの制限に関係無く、インクダイ（２０２）のサイズを更に低減することを可能にするという点で有益とすることができる。例えば、プリントヘッド（２００）に取り付けられるべきインクダイ（２０２）に関して、特定の接触面積は、接着剤（２０４）の付着を容易にするために使用され得る。この例において、所望の接触面積は、インクダイ（２０２）のサイズが更に低減され得るように、オーバーモールド（２０３）により提供され得る。

また、プリントヘッド（２００）にインクダイ（２０２）を取り付けるためにオーバーモールド（２０３）を用いることは、接着剤（２０４）とインクダイ（２０２）との間の分離を増大させるという点で有益とすることができ、その結果、接着剤（２０４）は、インクダイ（２０２）の印刷動作を妨げないであろう。より具体的には、図２Ａに示されるように、幾つかの例において、インクダイ（２０２）は、オーバーモールド（２０３）により、プリントヘッド（２００）と接触することができない。更に、オーバーモールド（２０３）により、インクダイ（２０２）は、プリントヘッド（２００）にインク供給デバイス（２０１）を取り付けるために使用される接着剤（２０４）と接触することができない。言い換えれば、プリントヘッド（２００）に対するインク供給デバイス（２０１）の取り付けは、オーバーモールド（２０３）上に配置された接着剤（２０４）により排他的に提供され得る。更に、オーバーモールド（２０３）は、サイズの低減したインクダイ（２０２）がプリントヘッド（２００）に対する変更なしにプリントヘッド（２００）へ組み込まれることを可能にすることができる。

また、インク供給デバイス（２０１）は、オーバーモールド（２０３）及びインクダイ（２０２）の少なくとも一部を貫通するインクスロット（２０５）を含むことができる。例えば、インクスロット（２０５）は、第２の表面（２０８−２）、及び第１の表面（２０８−１）の少なくとも一部を貫通することができる。

インクスロット（２０５）は、インクがインクリザーバ（２０７）からインク噴出デバイスへ移動するチャネルとすることができ、当該インク噴出デバイスは抵抗器、噴射チャンバ及びノズルを含むことができる。簡単にするために、本開示の図２Ａと図２Ｂ、及び他の図面は単一のインクスロット（２０５）を示すが、任意の数のインクスロット（２０５）がインク供給デバイス（２０１）と連係して使用され得る。一例において、インクスロット（２０５）は、インクダイ（２０２）の長さ方向に沿って延びることができる。例えば、インクスロット（２０５）は、図２Ａに示された断面図に垂直に延びることができる。図９及び図１０に関連して説明されるように、インクスロット（２０５）は、部分的なインクスロット（２０５）又は貫通インクスロット（２０５）とすることができる。部分的なインクスロット（２０５）において、空隙がオーバーモールド（２０３）を貫いて、インクダイ（２０２）の一部内へと延在することができる。貫通インクスロット（２０５）において、空隙がオーバーモールド（２０３）を貫いて、及びインクダイ（２０２）を貫いて延在することができる。

幾つかの例において、インク供給デバイス（２０１）は、インク供給デバイス（２０１）をプリントヘッド（２００）に取り付けるために、プリントヘッド（２００）と第２の表面（２０８−２）との間に配置された接着剤（２０４）を含むことができる。幾つかの例において、接着剤（２０４）はインクダイ（２０２）の第１の表面（２０８−１）と接触することができず、それにより適切な印刷動作を容易にすることができる。

幾つかの例において、接着剤（２０４）はオーバーモールド（２０３）と同じ幅とすることができる。上述したように、幾つかの例において、インクダイ（２０２）は、接着剤（２０４）より小さくすることができる。これにより、インクダイ（２０２）は、接着剤（２０４）に付着するための接触面積により課せられる制限なしに、所定の大きさに作られることを可能にすることができる。

図２に示されたインク供給デバイス（２０１）は、より小さいインクダイ（２０２）がプリントヘッド（２００）上に配置されると共に、小さいインクダイ（２０２）に関連した複雑化を避けることを可能にするという点で有益になることができる。例えば、オーバーモールドされたインク供給デバイス（２０１）は、十分なインクダイ（２０２）の分離および十分なインクスロット（２０５）のピッチを可能にすることができる。更に、オーバーモールド（２０３）は、インクダイ（２０２）をプリントヘッド（２００）に接着するために使用される接着剤のサイズからインクダイ（２０２）のサイズを切り離すことができる。

図３は、本明細書で説明された原理の一例による、オーバーモールドされたインク供給デバイス（図１、１０１）を形成するための方法（３００）に関する流れ図である。方法（３００）は、第１の表面を有するインクダイ（図２、２０２）を、支持基板上に配置すること（ブロック３０１）を含むことができる。上述したように、インクダイ（図２、２０２）は、シリコン基板から形成され得る。この例において、多数のインクダイ（図２、２０２）が１枚のシリコン基板上に形成され得る。一例において、インクダイ（図２、２０２）は、１枚のシリコン基板から機械的に切断され得る。別の例において、インクダイ（図２、２０２）は、ステルスダイシングされ得る。ステルスダイシングは、赤外線レーザのようなレーザが個々のインクダイ（図２、２０２）の形成においてシリコン基板上に微小クラックを形成することができるプロセスを意味することができる。次いで、個々のインクダイ（図２、２０２）が、分離されるように折られる又は分割され得る。分離したインクダイ（図２、２０２）は、ダイシングテープ上に配置され得る。ダイシングテープは、インクダイ（図２、２０２）が望み通りに間隔を置いて配置されるように広げられ得る。次いで、インクダイ（図２、２０２）は、支持基板上に配置され得る（ブロック３０１）。例えば、インクダイ（図２、２０２）を包含するダイシングテープは、インクダイ（図２、２０２）が支持基板とダイシングテープとの間に挟まれるように、ひっくり返されて配置され得る。この例において、インクダイ（図２、２０２）の薄膜表面は、支持基板上におもてを下にして置かれ得る。

別の例において、インクダイ（図２、２０２）は、ピックアンドプレース動作を用いて配置されることができ（ブロック３０１）、この場合、インクダイ（図２、２０２）は、機械装置でもって機械的にピックされて（摘まみ取られて）配置される。更に別の例において、インクダイ（図２、２０２）は、手作業で拾い上げられて支持基板上に配置され得る。幾つかの例において、インクダイ（図２、２０２）は一時的に、両面テープにより支持基板に付着され得る。

支持基板は、インクダイ（図２、２０２）に機械的剛性を提供する任意の材料とすることができる。支持基板の例には、金属板、プリント基板、又は他の機械的基板が含まれる。インクダイ（図２、２０２）を支持基板上に配置する際（ブロック３０１）、インクダイ（図２、２０２）の薄膜部分は、支持基板上におもてを下にして置かれ得る。

方法（３００）は、第２の表面を有するオーバーモールド（図２、２０３）でもってインクダイ（図２、２０２）の多数の表面をカプセル封止すること（ブロック３０２）を含むことができる。上述したように、オーバーモールド（図２、２０３）は、インクダイ（図２、２０２）の複数の外面上に配置されたエポキシ樹脂成形材料（ＥＭＣ）とすることができる。カプセル封止（ブロック３０２）は、支持基板上のインクダイ（図２、２０２）を完全に覆うために、インクダイ（図２、２０２）の上に液状エポキシ樹脂を注ぐことを含むことができる。次いで、液状エポキシ樹脂が硬化することを可能にされ得る。この例において、オーバーモールド（図２、２０３）は、インクダイ（図２、２０２）の露出面をカプセル封止する一方で、支持基板に取り付けられたインクダイ（図２、２０２）の表面と同一平面になることができる。オーバーモールド（図２、２０３）を用いたインクダイ（図２、２０２）のカプセル封止（ブロック３０２）に関する更なる詳細は、図６Ａ及び図６Ｂに関連して以下に与えられる。

方法（３００）は、オーバーモールド（図２、２０３）及びインクダイ（図２、２０２）を貫通してインクスロット（図２、２０５）を形成すること（ブロック３０３）を含むことができる。上述したように、インクスロット（図２、２０５）により、インクが、プリントヘッド（図１、１００）のインクリザーバ（図２、２０７）から噴出デバイスへ移動することを可能にすることができ、当該噴出デバイスは、幾つかあるインク噴出構成要素の中で特に、噴射チャンバ、抵抗器、及びノズルを含む。

上述したように、幾つかの例において、インクスロット（図２、２０５）は部分的なインクスロット（図２、２０５）とすることができる。この例において、インクスロットは、オーバーモールド（図２、２０３）を貫通して、インクダイ（図２、２０２）の一部内へ及ぶことができる。この例において、インクスロット（図２、２０５）は、インクスロット（図２、２０５）の第１の端部からインクスロット（図２、２０５）の第２の端部まで導くチャネルとしての役割を果たすことができる。インクスロット（図２、２０５）の第１の端部は、インクリザーバ（図２、２０７）に近接することができ、第２の端部はインク噴出デバイスに近接することができる。

別の例において、インクスロット（図２、２０５）は貫通インクスロット（図２、２０５）である。この例において、インクスロット（図２、２０５）は、オーバーモールド（図２、２０３）並びにインクダイ（図２、２０２）を貫通して延びる。インク噴出デバイスは、例えばオリフィスプレートの形態で多数のノズルを含むことができる。

幾つかの例において、インクスロット（図２、２０５）を形成すること（ブロック３０３）は、インクがインクスロット（図２、２０５）の一端部からインクスロット（図２、２０５）の別の端部へ流れることができるように、インクスロット（図２、２０５）のピッチを形成することを含む。

幾つかの例において、方法（３００）は、インク供給デバイス（図１、１０１）を支持基板から取り外すことを含む。例えば、支持基板にインクダイを結合する両面テープを除去するプロセスが実行され得る。次いで、多数のインクダイ（図２、２０２）が、プリントヘッド（図１、１００）上に配置するために単一化され得る。

図４は、本明細書で説明された原理の一例による、オーバーモールドされたインク供給デバイス（図１、１０１）の形成を示す図である。上述したように、オーバーモールドされたインク供給デバイス（図１、１０１）は、第１の表面を有するインクダイ（４０２）を含む。インクダイ（４０２）は、例えば金属、シリコン、又は他の基板材料のような基板から形成され得る。多数のインクダイ（４０２）が、シリコン基板上に形成され得る。図４において、簡単にするために、１つのインクダイが参照符号でもって示されているが、図４はシリコン基板上の多数のインクダイ（４０２）を示す。

個々のインクダイ（４０２）は、機械的切断動作を用いて形成され得る。別の例において、個々のインクダイ（４０２）は、個々のインクダイ（４０２）の形態に微小クラックを形成する集束レーザにより、刻み目を付けられ得る。次いで、個々のインクダイ（４０２）は、微小クラックに沿って折られて、分離され得る。幾つかの例において、個々のインクダイ（４０２）は、ダイシングテープ上に配置されることができ、当該テープは、望み通りに間隔を置いてインクダイ（４０２）を配置するように広げられ得る。

図５は、本明細書で説明された原理の一例による、オーバーモールドされたインク供給デバイス（図１、１０１）の形成を示す別の図である。上述したように、多数のインクダイ（５０２）が支持基板（５０６）上に配置され得る。支持基板（５０６）は、形成中に多数のインクダイ（５０２）に機械的剛性を提供する任意の材料とすることができる。例えば、支持基板（５０６）は金属板とすることができる。別の例において、支持基板（５０６）は、プリント基板である。

上述したように、幾つかの例において、インクダイ（５０２）は、テープ上に配置されることができ、当該テープは、インクダイ（５０２）を離間して配置するために広げることができる。この例において、テープ上のインクダイ（５０２）は、インクダイ（５０２）の薄膜表面が支持基板上でおもてを下にされるように、裏返しにされて支持基板（５０６）上に配置される。この例において、インクダイ（５０２）は、支持基板（５０６）とテープとの間に配置される。ひとたびインクダイ（５０２）が支持基板（５０６）に付着されると、ダイシングテープは、オーバーモールドするための準備として取り除かれる。

別の例において、インクダイ（５０２）は、ピックアンドプレース機械のような装置を用いて、支持基板（５０６）上に機械的に配置される。他の例において、インクダイ（５０２）は、手作業で支持基板（５０６）上に配置される。これら例において、インクダイ（５０２）は、両面テープによって支持基板（５０６）に一時的に付着され得る。

図６Ａ及び図６Ｂは、本明細書で説明された原理の一例による、オーバーモールドされたインク供給デバイス（図１、１０１）の形成を示す図である。上述したように、インクダイ（６０２）は、オーバーモールド（６０３）によりカプセル封止され得る。幾つかの例において、これは、インクダイ（６０２）上に液状エポキシ樹脂成形材料を注ぐことを含む。例えば、図６Ａに示されたように、液状エポキシ樹脂成形材料のオーバーモールド（６０３）は、インクダイ（６０２）の表面の上に広がるように注がれる。図６のインクダイ（６０２）は、オーバーモールド（６０３）の平面の下に存在するように、破線により示される。次いで、液状エポキシ樹脂のオーバーモールド（６０３）は、固い物質へと硬化することを可能にされ得る。

図６Ｂは、図６Ａから線「Ａ」に沿ってとられた１つのインクダイ（６０２）の断面図である。図６Ｂに看取され得るように、オーバーモールド（６０３）は、オーバーモールド（６０３）がインクダイ（６０２）の第１の表面（６０８−１）の上に広がることができるように、インクダイ（６０２）の上面に注がれ得る。この例において、オーバーモールド（６０３）は、インクダイ（６０２）の複数の表面をカプセル封止することができる。上述したように、インクダイ（６０２）は、オーバーモールド（６０３）と接触する第１の表面（６０８−１）を含むことができる。オーバーモールド（６０３）は、プリントヘッド（図１、１００）にインク供給デバイス（図１、１０１）を取り付けるために使用される第２の表面（６０８−２）を含むことができる。

図７Ａ及び図７Ｂは、本明細書で説明された原理の一例による、オーバーモールドされたインク供給デバイス（図１、１０１）の形成を示す図である。上述したように、インクスロット（７０５）は、オーバーモールド（７０３）及びインクダイ（７０２）の少なくとも一部を貫通するように切削され得る。インクスロット（７０５）により、インクがプリントヘッド（図１、１００）のインクリザーバ（図２、２０７）からインク噴出デバイスへ移動することが可能となり、当該インク噴出デバイスは、幾つかあるインク噴出構成要素の中で特に、噴射チャンバ、抵抗器、及びノズルを含む。インクスロット（７０５）の切削において、インクダイ（７０２）の一部が露出される。言い換えれば、インクスロット（７０５）の切削において、インクスロット（７０５）の底面は、インクダイ（７０２）により画定されることができ、インクスロット（７０５）の側壁は、オーバーモールド（７０３）により画定され得る。

図７Ｂは、図７Ａから線「Ｂ」に沿ってとられた１つのインクダイ（７０２）の断面図である。図７Ｂに看取されるように、インクスロット（７０５）は、オーバーモールド（７０３）を貫通して、インクダイ（７０２）の少なくとも一部内へと延在することができる。例えば、図７Ｂに示されるように、インクスロット（７０５）は、部分的なインクスロット（７０５）を形成するために、インクダイ（７０２）内へ部分的に延在する。別の例において、図１０に示されるように、インクスロット（７０５）は、貫通インクスロット（７０５）を作成するために、オーバーモールド（７０３）を貫通して及びインクダイ（７０２）を貫通して延在する。

オーバーモールド（７０３）は、プリントヘッド（図１、１００）にインク供給デバイス（図１、１０１）を取り付けるために使用され得る第２の表面（７０８−２）を有することができる。第２の表面（７０８−２）は、インクダイ（７０２）のエッジとオーバーモールド（７０３）のエッジとの間のスペースとして画定される。図７Ｂにおいて、第２の表面（７０８−２）は、プリントヘッド（図１、１００）にインク供給デバイス（図１、１０１）を取り付けるための接着剤（図２、２０４）を受容することができる。第２の表面（７０８−２）は、第１の表面（図２、２０８−１）よりも大きい接触面積を提供する。例えば、第２の表面（７０８−２）の幅は、第１の表面（図２、２００８−１）の幅より大きい。

プリントヘッド（図１、１００）にインク供給デバイス（図１、１０１）を取り付けるために単に第１の表面（図２、２０８−１）を用いることは、インクダイ（７０２）のサイズを制約するかもしれない。しかしながら、プリントヘッド（図１、１００）に取り付けるための接触面積を提供するために第２の表面（７０８−２）を用いることは、第２の表面（７０８−２）が第１の表面（図２、２０８−１）より大きい接触面積を提供するので、有益となることができ、それによりプリントヘッド（図１、１００）への接着を維持しながら、インクダイ（７０２）のサイズが更に低減されることが可能になる。

インクスロット（７０５）が切削される際、オーバーモールド（７０３）は、インクダイ（７０２）の多数の表面をカプセル封止する。例えば、オーバーモールド（７０３）は、インクダイ（７０２）の左側表面と右側表面、並びに前面と後面をカプセル封止することができる。

図８は、本明細書で説明された原理の一例による、オーバーモールドされたインク供給デバイス（８０１）の上面図である。インクダイ（８０２）がスロット付けされた後、インク供給デバイス（８０１）は、例えば粘着テープがインク供給デバイス（８０１）を支持基板（図７、７０６）にもはや保持しないように、粘着テープを熱的に変化させることにより、支持基板（図７、７０６）から取り外され得る。かくして、図８に示されるように、インク供給デバイス（８０１）は、部分的なインクスロット又は貫通インクスロットとすることができるインクスロット（８０５）を含む。インクスロット（８０５）は、インクがインクリザーバ（図２、２０７）からインク噴出デバイスへ流れることを可能にするようにピッチが設定され得る。インクスロット（８０５）は、シリコンのような基板であるインクダイ（８０２）に形成され得る。インクダイ（８０２）は、エポキシ樹脂成形材料のような材料から形成されたオーバーモールド（８０３）により、少なくとも部分的にカプセル封止され得る。

図９は、本明細書で説明された原理の一例による、インク供給デバイス（９０１）の断面図である。簡単にするために、図９は、一律の縮尺に従わずに描かれている。むしろ、図９は、相対的な表面の機能を示すために含まれており、異なる要素間の特定のサイズ関係を示すことは意図されていない。

図９は、図８から線「Ｃ」に沿ってとられている。上述したように、幾つかの例において、インクスロット（９０５）は、部分的なインクスロットである。言い換えれば、インクスロット（９０５）は、オーバーモールド（９０３）を貫通して延在することができ、且つインクダイ（９０２）の一部内へ延在することができる。インクスロット（９０５）の一表面は、インクダイ（９０２）により形成されることができ、インクスロット（９０５）の側面はオーバーモールド（９０３）により形成され得る。

上述したように、オーバーモールド（９０３）は、プリントヘッド（図１、１００）にインク供給デバイス（９０１）を取り付けるために使用される第２の表面（９０８−２）を含み、当該第２の表面は第１の表面（図２、２０８−１）よりも幅広い。第２の表面（９０８−２）に塗布された接着剤（図２、２０４）により、インク供給デバイス（９０１）がプリントヘッド（図１、１００）に取り付けられる。第２の表面（９０８−２）により提供される接触面積は、第１の表面（図２、２０８−１）から利用可能な接触面積よりも大きい。言い換えれば、第２の表面（９０８−２）は、第２の表面（９０８−２）上に配置された接着剤によるプリントヘッド（図１、１００）に対する接着を維持しながら、インクダイ（９０２）のサイズが低減され得るように、所定の大きさに作られ得る。

図１０は、本明細書で説明された原理の一例による、インク供給デバイス（１００１）の断面図である。図１０は図８から線「Ｃ」に沿ってとられている。上述したように、幾つかの例において、インクスロット（１００５）は貫通インクスロットとすることができる。言い換えれば、インクスロット（１００５）はオーバーモールド（１００３）を貫通して延在することができ、且つインクダイ（１００２）を貫通して延在することができる。図１０において、破線は、インク供給デバイス（１００１）の遠位部分を表すことができる。

上述したように、オーバーモールド（１００３）は、プリントヘッド（図１、１００）にインク供給デバイス（１００１）を取り付けるために使用される第２の表面（１００８−２）を含み、当該第２の表面は第１の表面（図２、２０８−１）よりも幅広い。第２の表面（１００８−２）に塗布された接着剤（図２、２０４）により、インク供給デバイス（１００１）がプリントヘッド（図１、１００）に取り付けられる。第２の表面（１００８−２）により提供される接触面積は、第１の表面（図２、２０８−１）から利用可能な接触面積よりも大きい。言い換えれば、第２の表面（１００８−２）は、第２の表面（１００８−２）上に配置された接着剤によるプリントヘッド（図１、１００）に対する接着を維持しながら、インクダイ（１００２）のサイズが低減され得るように、所定の大きさに作られる。

本システム及び方法の態様が、本明細書に説明された原理の例による、方法、装置（システム）の流れ図および／またはブロック図に関連して本明細書で説明された。

デバイス（装置）、及びオーバーモールドされたインク供給デバイス（図１、１０１）を形成するための方法は、多数の利点を有することができ、係る利点には、（１）プリントヘッド（図１、１００）にインクダイ（図１、１０２）を取り付けるために使用される接触表面積に関係無く、より小さいインクダイ（図１、１０２）を可能にし、（２）インクダイ（図１、１０２）のサイズを、インク供給デバイス（図１、１０１）の接続機構から切り離し、（３）オーバーモールド（図２、２０３）の形態で追加の構造的剛性を提供し、（４）プリントヘッド（図１、１００）上のスペースを確保し、（５）プリントヘッド（図１、１００）のコストを増加せずにインクダイ（図２、２０２）のサイズを低減し、及び（６）他のプリントヘッドと比べて後進的であることが含まれる。

前述の説明は、説明される原理の例を例示および説明するために呈示された。本説明は、網羅的にする、又は開示された何らかの全く同一の形態にこれら原理を制限することを意図していない。上記の教示に鑑みて、多くの変更および変形が可能である。

Claims (15)

1. インク供給デバイスであって、
   第１の表面を有するインクダイと、
   前記インクダイの前記第１の表面に対向する表面を除いた多数の表面をカプセル封止するためのオーバーモールドであって、そのオーバーモールドが、前記第１の表面に平行であり且つ前記第１の表面よりも幅広い第２の表面を有し、前記第２の表面が接着剤を受容する、オーバーモールドと、
   前記オーバーモールド、及び前記インクダイの前記第１の表面を貫通するインクスロットとを含み、前記インクスロットがプリントヘッドのインクリザーバからインク噴出デバイスへインクを送るためのチャンネルとしての機能を果たすように、前記接着剤を介して前記インク供給デバイスが前記プリントヘッドに取り付けられる、インク供給デバイス。
2. 前記オーバーモールドが、エポキシ樹脂成形材料（ＥＭＣ）からなる、請求項１に記載のデバイス。
3. 前記ＥＭＣが、シリカ粉末、アルミナ、窒化ケイ素、酸化マンガン、炭酸カルシウム、チタンホワイト、又はそれらの組み合わせからなるフィラーを含む、請求項２に記載のデバイス。
4. 前記インクダイが、シリコンからなる、請求項１〜３の何れかに記載のデバイス。
5. 前記インクスロットが、前記インクダイの長さ方向に沿って延びる、請求項１〜４の何れかに記載のデバイス。
6. 前記第２の表面が、前記第１の表面より大きい接触面積を提供する、請求項１〜５の何れかに記載のデバイス。
7. 前記インクダイが、前記プリントヘッドと接触しない、請求項１〜６の何れかに記載のデバイス。
8. インク供給システムであって、
   インク噴出デバイス及びインクリザーバを含むプリントヘッドと、
   多数のインク供給デバイスであって、各インク供給デバイスが、
   第１の表面を有するインクダイと、
   前記インクダイの前記第１の表面に対向する表面を除いた多数の表面をカプセル封止するためのオーバーモールドであって、そのオーバーモールドが、前記第１の表面に平行であり且つ前記第１の表面よりも大きい接触面積を提供する第２の表面を有する、オーバーモールドと、
   前記オーバーモールド、及び前記インクダイの前記第１の表面を貫通するインクスロットとを含む、多数のインク供給デバイスと、
   前記インクスロットが前記インクリザーバから前記インク噴出デバイスへインクを送るためのチャネルとしての機能を果たすように前記インク供給デバイスを前記プリントヘッドに取り付けるために、前記プリントヘッドと前記第２の表面との間に配置された接着剤とを含む、インク供給システム。
9. 前記オーバーモールドが、エポキシ樹脂成形材料（ＥＭＣ）からなる、請求項８に記載のシステム。
10. 前記第１の表面が前記接着剤に接触しない、請求項８又は９に記載のシステム。
11. 前記オーバーモールドだけが、前記接着剤による前記プリントヘッドに対する前記インク供給デバイスの接続機構を提供する、請求項８〜１０の何れか記載のシステム。
12. インク供給デバイスを製造する方法であって、
    第１の表面を有するインクダイを支持基板に配置し、前記第１の表面に対向する表面が前記支持基板に接触し、
    第２の表面を有するオーバーモールドでもって、前記インクダイの前記第１の表面に対向する表面を除いた多数の表面をカプセル封止し、前記第２の表面は、前記第１の表面に平行であり、前記インク供給デバイスをプリントヘッドに取り付けるために使用され、前記第２の表面が前記第１の表面より幅広く、
    前記第２の表面および前記第１の表面を貫通するインクスロットを形成することを含む、方法。
13. 前記インクスロットは、前記オーバーモールドを貫通して、前記インクダイの一部内へ及ぶ、請求項１２に記載の方法。
14. 前記インクスロットが、前記オーバーモールドおよび前記インクダイを貫通する、請求項１２に記載の方法。
15. 前記第２の表面が、前記第１の表面より大きい接触面積を提供する、請求項１２〜１４の何れかに記載の方法。