JP6730374B2 - Fluid flow structure - Google Patents

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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Description

背景
インクジェット・ペンまたはプリント・バー上の各プリントヘッド・ダイは、インクその他の印刷流体を噴射室まで運搬するための非常に小さな通り道を含む。インクジェット・ペンまたはプリントバー上にプリントヘッド・ダイを支持する構造では、印刷流体は、種々の通路を通してダイの通り道に供給される。例えば、ダイのコストを低減するために、ひいては、インクジェット・ペンまたはプリント・バーのコストを低減するために、各プリントヘッド・ダイのサイズを縮小することが望ましい場合がある。
Background Each printhead die on an inkjet pen or printbar includes a very small path for carrying ink or other printing fluid to the firing chamber. In structures that support a printhead die on an inkjet pen or printbar, printing fluid is delivered to the die path through various passages. For example, it may be desirable to reduce the size of each printhead die to reduce the cost of the die, and thus the cost of the inkjet pen or print bar.

成形流体フロー構造の一例を実施するインクジェット・プリントヘッドを示す正面図である。1 is a front view of an inkjet printhead implementing an example of a molding fluid flow structure. 成形流体フロー構造の一例を実施するインクジェット・プリントヘッドを示す背面図である。FIG. 6 is a rear view of an inkjet printhead implementing an example of a molding fluid flow structure. 図1及び図2に示したプリントヘッドの部分正面図である。FIG. 3 is a partial front view of the print head shown in FIGS. 1 and 2. 図3においてライン4−4に沿って切断して見たときの断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view when seen along a line 4-4 in FIG. 3. 図3及び図4から詳細を示す図である。It is a figure which shows the detail from FIG. 3 and FIG. 図3及び図4から詳細を示す図である。It is a figure which shows the detail from FIG. 3 and FIG. 図3及び図4から詳細を示す図である。It is a figure which shows the detail from FIG. 3 and FIG. 図3及び図4から詳細を示す図である。It is a figure which shows the detail from FIG. 3 and FIG. プリントヘッド成形流体フロー構造の他の例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing another example of a printhead molding fluid flow structure. 成形流体フロー構造の他の例を実施するインクジェット・プリントヘッドを示す図である。FIG. 6 illustrates an inkjet printhead implementing another example of a molding fluid flow structure. 図10から詳細を示す図である。It is a figure which shows the detail from FIG. 図11においてライン12−12に沿って切断して見たときの断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view when seen along the line 12-12 in FIG. 11.

全図面を通して、同じ部品番号は、同一または類似の部品を示している。図面は、必ずしも原寸通りの寸法で描かれてはいない。図示した例をより分かりやすく示すために、一部の部品のサイズは誇張されている。 Throughout the drawings, the same part number indicates the same or similar parts. The drawings are not necessarily drawn to scale. The sizes of some of the components have been exaggerated to better illustrate the illustrated example.

説明
従来のインクジェット・プリンタ・ペン、及びプリント・バーは、印刷流体を小型プリントヘッド・ダイまで運搬するための複数の部品を含み、印刷流体は、プリントヘッド・ダイから用紙その他の印刷媒体上に噴射される。プリントヘッド・ダイは通常、接着剤を使用して支持構造に組み付けられている。プリントヘッド・ダイが小さくなるにしたがって、接着剤を利用する組み立てプロセスは、次第に複雑かつ困難になってくる。より小さなプリントヘッド・ダイの使用を可能にし、インクジェット・プリンタにおけるペン、及びプリント・バーのコストの低減を促進するために、接着剤を使用しない新たな流体フロー構造が開発されている。
Description Conventional ink jet printer pens, and print bars include multiple components for transporting print fluid to a small printhead die, the print fluid flowing from the printhead die onto paper or other print media. Is jetted. The printhead die is typically assembled to the support structure using an adhesive. As printhead dies get smaller, adhesive-based assembly processes become increasingly complex and difficult. New adhesive-free fluid flow structures have been developed to allow the use of smaller printhead dies and to help reduce pens and printbar costs in inkjet printers.

一例において、支持構造は、プリントヘッド・ダイその他の流体供給マイクロデバイスの周りに成形される。成形体自体が、マイクロデバイスを支持している。すなわち、マイクロデバイスは、接着剤を使用せずに、成形体に埋め込められている。成形体は通路を含み、流体は、通路を通ってマイクロデバイスまで直接流れることができる。マイクロデバイスは、複数の流体噴射器及び複数の流体室を含み、各流体室は、噴射器の近くにあり、各流体室が、入口及び出口を含み、流体は入口を通って通路から流体室に入ることができ、流体は出口を通して流体室から噴射されることができる。成形体における通路の外周は、噴射室への入口を取り囲んでいるが、それ以外にサイズ的に、マイクロデバイスのサイズに制約されることはない。そのため、マイクロデバイスがプリントヘッド・ダイである場合、通路をダイとほぼ同程度の広さにすることができ、またはダイよりも広くすることができる。これは、従来の接着剤を利用するプリントヘッド製造においては実現不可能である。流体通路を拡大することで、気泡が通路内のインクの流れを妨げるリスクを低減しつつ、プリントヘッド・ダイにおけるインクの流動性を高めることが可能となる。また、成形体によれば、外部インク接続の作成に備えて、及び、ペンまたはプリント・バーに対するプリントヘッド・ダイの取り付けに備えて、事実上、各プリントヘッド・ダイのサイズが拡張されるため、シリコン基板にインク通路を形成する必要が無くなり、より薄い、より長い、及びより狭いダイの使用が可能となる。 In one example, the support structure is molded around a printhead die or other fluid supply microdevice. The molded body itself supports the microdevice. That is, the microdevice is embedded in the molded body without using an adhesive. The shaped body includes passages through which fluid can flow directly to the microdevice. The microdevice includes a plurality of fluid ejectors and a plurality of fluid chambers, each fluid chamber being proximate to the ejector, each fluid chamber including an inlet and an outlet, the fluid passing through the inlet from the passage to the fluid chamber. Fluid can enter and fluid can be ejected from the fluid chamber through the outlet. The outer periphery of the passage in the molded body surrounds the inlet to the injection chamber, but other than that, the size is not restricted by the size of the microdevice. Thus, when the microdevice is a printhead die, the passages can be about as wide as the die or wider than the die. This is not feasible in printhead manufacturing utilizing conventional adhesives. Enlarging the fluid passageway can increase the fluidity of the ink in the printhead die while reducing the risk of air bubbles obstructing the ink flow in the passageway. Also, because the molded body effectively expands the size of each printhead die in preparation for making external ink connections and for attaching the printhead die to the pen or print bar. Eliminating the need to form ink passages in the silicon substrate allows the use of thinner, longer and narrower dies.

図面に示され、以下で説明されるこれら及び他の例は、本開示を例証するものであって、制限するものではない。本開示は、この説明の後に続く特許請求の範囲に規定される。 These and other examples shown in the drawings and described below are illustrative of the present disclosure and are not limiting. The present disclosure is defined in the claims that follow this description.

本文書において、「マイクロデバイス」とは、30mm以下の1以上の外形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;「スライバー」とは、長さと幅の比率(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」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供給するインクジェット・プリンタの一部のようなインクジェット式ディスペンサーを意味している。プリントヘッドは、1以上のプリントヘッド・ダイを含む。「プリントヘッド」及び「プリントヘッド・ダイ」が、インクその他の印刷流体による印刷を行うもののみに限定されることはなく、それらは、他の流体のインクジェット式供給、及び/又は印刷以外の使用を行うものも含む。 In this document, "microdevice" means a device having one or more outside dimensions of 30 mm or less; "thin" means a thickness of 650 μm or less; "sliver" means of length and width. Means thin microdevices having a ratio (L/W) of at least 3; "printhead" and "printhead die" refer to the part of an inkjet printer that supplies fluid through one or more openings. Inkjet dispenser. The printhead includes one or more printhead dies. "Printheads" and "printhead dies" are not limited to printing with inks or other printing fluids, as they are inkjet feeds of other fluids and/or uses other than printing. Including those that do.

図1及び図2は、成形流体フロー構造12の一例を実施するインクジェット・プリントヘッド10の正面図及び背面図をそれぞれ示している。図3は、図1及び図2に示したプリントヘッド10の部分正面図である。図4は、図3においてライン4−4に沿って切断して見たときの断面図である。図5〜図8は、図3及び図4からの詳細図である。図1〜図8を参照すると、プリントヘッド10は、接着剤を使用せずに、成形体16の中に成形され、または他の形で埋め込まれた複数のプリントヘッド・ダイ14を含む。成形体16には、印刷流体を対応するプリントヘッド・ダイ14まで直接運搬するために、通路18が形成されている(分かり易くするために、図4の断面図では、ダイ14から平行斜線を省略している)。図示の例では、各プリントヘッド・ダイ14は、ダイ・スライバーとして構成されている。ダイ・スライバー14は、プリントヘッド10の幅を横切って、互いに平行に配置されている。図面上では、4本のダイ・スライバー14が、平行配置を成しているが、もっと多数または少数のダイ・スライバーを使用してもよく、及び/又は、異なる配置であってもよい。 1 and 2 show front and back views, respectively, of an inkjet printhead 10 embodying an example of a molding fluid flow structure 12. FIG. 3 is a partial front view of the print head 10 shown in FIGS. 1 and 2. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line 4-4 in FIG. 5-8 are detailed views from FIGS. 3 and 4. With reference to FIGS. 1-8, printhead 10 includes a plurality of printhead dies 14 that are molded or otherwise embedded in molding 16 without the use of adhesives. The molded body 16 is formed with passageways 18 for direct delivery of printing fluid to the corresponding printhead dies 14 (for clarity, in the cross-sectional view of FIG. Omitted). In the illustrated example, each printhead die 14 is configured as a die sliver. The die slivers 14 are arranged parallel to each other across the width of the printhead 10. Although the four die slivers 14 are shown in a parallel arrangement in the drawings, more or fewer die slivers may be used and/or different arrangements.

インクジェット・プリントヘッド・ダイ14は通常、シリコン基板20上に形成された複雑な集積回路(IC)構造である。各プリントヘッドIC回路構造におけるサーマル方式、圧電方式その他の適当な方式の流体噴射素子22及び他の部品(図示せず)は、各ダイ14上のボンドパッドその他の適当な電気端子24を通して、外部回路に接続されている。図示の例では、端子24は、導体26によって、外部回路と接続するための端子28に接続されている。導体26は、必要に応じてエポキシその他の適当な保護材料30によって覆われてもよく、または、インクのような有害な可能性がある環境要因から、導体を保護することが望ましい場合がある。基礎となる構造を不明瞭にしないように、図1には、保護材料カバー30の外形だけが示されている。 The inkjet printhead die 14 is typically a complex integrated circuit (IC) structure formed on a silicon substrate 20. Thermal, piezoelectric and other suitable fluid ejection elements 22 and other components (not shown) in each printhead IC circuit structure are externally connected through bond pads or other suitable electrical terminals 24 on each die 14. Connected to the circuit. In the illustrated example, the terminal 24 is connected by a conductor 26 to a terminal 28 for connecting to an external circuit. The conductors 26 may optionally be covered with epoxy or other suitable protective material 30, or it may be desirable to protect the conductors from potentially harmful environmental factors such as ink. Only the outline of the protective material cover 30 is shown in FIG. 1 so as not to obscure the underlying structure.

次に図5〜図8の詳細図を具体的に参照すると、図示の例では、各プリントヘッド・ダイ14は、2列の噴射室32、及び対応するノズル34を含み、ノズル34を通して、インクその他の印刷流体が、噴射室32から噴射される。成形体16において各通路18は、印刷流体を1つのプリントヘッド・ダイ14に供給する。プリントヘッド・ダイ14及び通路18については、他の適当な構成も可能である。例えば、もっと多数または少数の噴射室32、及び/又は通路18を使用してもよい。印刷流体は、2列の噴射室32の間において各ダイ14に沿って長手方向に延在するマニホルド(多枝管)38から、入口36を通って各噴射室32に流れ込む。印刷流体は、印刷流体供給通路18に接続された、ダイ表面42にある複数のポート40を通って、マニホルド38に供給される。図5〜図8におけるプリントヘッド・ダイ14の理想化された描写は、噴射室32、ノズル34、入口36、マニホルド38、及びポート40を単に分かり易く示す都合上、3つの層(基板20、室層44、及びノズル・プレート46)を描いている。実際のインクジェット・プリントヘッド・ダイ14は、図示したものより少数若しくは多数の層、及び/又は、流体を室32に供給するための異なる経路を有していてもよい。例えば、マニホルド38の有無に関わらず、複数のポート40の代わりに、単一の通り道を使用してもよい。 Referring specifically to the detailed views of FIGS. 5-8, in the illustrated example, each printhead die 14 includes two rows of firing chambers 32 and corresponding nozzles 34 through which ink Other printing fluid is ejected from the ejection chamber 32. Each passage 18 in the molded body 16 supplies printing fluid to one printhead die 14. Other suitable configurations for printhead die 14 and passages 18 are possible. For example, more or fewer injection chambers 32 and/or passages 18 may be used. Printing fluid flows into each jet chamber 32 through an inlet 36 from a manifold 38 that extends longitudinally along each die 14 between the two rows of jet chambers 32. Printing fluid is supplied to the manifold 38 through a plurality of ports 40 on the die surface 42 that are connected to the printing fluid supply passage 18. The idealized depiction of printhead die 14 in FIGS. 5-8 shows three layers (substrate 20, substrate 20, nozzle 36, inlet 36, manifold 38, and port 40 for convenience of illustration only). The chamber layer 44 and the nozzle plate 46) are depicted. The actual inkjet printhead die 14 may have fewer or more layers than shown and/or different paths for supplying fluid to the chamber 32. For example, a single pathway may be used in place of multiple ports 40, with or without manifold 38.

成形体16によれば、各通路18のサイズが対応するダイ14のサイズによって制約されない状態を維持しつつ、プリントヘッド・ダイ14を基礎となる支持構造、及び/又はファンアウト構造に組み付けるための接着剤の必要性を無くすことができる。そのため、必要に応じて、あるいは、従来よりも小型のダイを搭載したいという要望に応じて、通路18をダイ14よりも広くし、または狭くすることが可能である。図3〜図8に示した例では、各通路18が、対応するダイ14よりも狭い。通路18は、ノズル34を取り囲み、かつ、プリントヘッド・ダイ14の幅WDよりも小さい幅WCを有している。したがって、通路18の平面積AC(WC×LC)は、ダイ14の平面積(WD×LD)よりも小さい。ダイが基礎となる支持構造、及び/又はファンアウト構造に接着剤を使用して組み付けられる従来のプリントヘッドの場合、組み立ての際に接着剤が通路内にはみ出ないようにするために、インク供給通路の両端が200μm以上の距離だけプリントヘッド・ダイと重なり合っていなければならない。図3〜図8に示した成形プリントヘッド10の場合、通路18の長手方向の縁部48を、プリントヘッド・ダイ14の長手方向の縁部50から200μm以内にすることができる(WD−WC<400μm)。 The shaped body 16 allows for the assembly of the printhead die 14 into the underlying support structure and/or fanout structure while maintaining the size of each passage 18 unconstrained by the size of the corresponding die 14. The need for adhesive can be eliminated. Therefore, it is possible to make the passage 18 wider or narrower than the die 14 as needed or according to a desire to mount a die smaller than the conventional one. In the example shown in FIGS. 3-8, each passage 18 is narrower than the corresponding die 14. The passage 18 surrounds the nozzle 34 and has a width WC that is less than the width WD of the printhead die 14. Therefore, the plane area AC (WC×LC) of the passage 18 is smaller than the plane area (WD×LD) of the die 14. In the case of conventional printheads where the die is assembled to the underlying support structure and/or fanout structure using an adhesive, an ink supply is provided to prevent the adhesive from protruding into the passage during assembly. Both ends of the passage must overlap the printhead die by a distance of 200 μm or more. For the molded printhead 10 shown in FIGS. 3-8, the longitudinal edge 48 of the passage 18 can be within 200 μm of the longitudinal edge 50 of the printhead die 14 (WD-WC). <400 μm).

図9に示した例では、通路18は、ノズル34を取り囲み、かつ、プリントヘッド・ダイ14よりも広い。したがって、図9に示した構成における通路18の平面積は、ダイ14の平面積よりも大きい。 In the example shown in FIG. 9, the passage 18 surrounds the nozzle 34 and is wider than the printhead die 14. Therefore, the plane area of the passage 18 in the configuration shown in FIG. 9 is larger than the plane area of the die 14.

各通路18、及び対応するダイ14の相対的サイズは、特定の流体フロー実施形態によって変わる場合があり、薄いダイ・スライバー14を使用する一般的インクジェット・プリントヘッド10の場合、通路面積ACに対するダイ面積ADの比率は通常、2.0から0.25までの範囲になることが期待される(2.0≧AD/AC≧0.25)。現時点で、接着剤を利用したダイ取り付け技術を使用して、この範囲の面積比率を実現することはできない。成形プリントヘッド10の使用によれば、この拡張された範囲の通路とダイのサイズ比率を実現することができる。 The relative size of each passage 18 and corresponding die 14 may vary depending on the particular fluid flow embodiment, and for a typical inkjet printhead 10 that uses a thin die sliver 14, die to passage area AC. It is expected that the area AD ratio will normally be in the range of 2.0 to 0.25 (2.0≧AD/AC≧0.25). At this time, it is not possible to achieve area ratios in this range using adhesive-based die attach technology. With the use of molded printhead 10, this extended range of passage and die size ratios can be achieved.

図8及び図9から最もよく分かるように、印刷流体供給通路18は、印刷流体ポート40よりも実質的に広くなっていて、緩い間隔を開けて形成されたペンまたはプリント・バー上の比較的大きな通り道から、狭い間隔を開けて形成されたプリントヘッド・ダイ14上の比較的小さな印刷流体ポート40まで印刷流体を運搬する。通路18を大きくすることは、ダイ14に対する印刷流体の十分な供給を確保することに役立つだけでなく、多くの従来のプリントヘッドにおいて必要とされる個別の「ファンアウト」流体経路決定構造の必要性を低減し、場合によっては無くすことに役立つ場合がある。また、図示のようにプリントヘッド・ダイ表面42の相当な面積を通路18に直接露出させることによって、印刷の際に、通路18内の印刷流体を利用して、ダイ14を冷却することが可能になる。 As best seen in FIGS. 8 and 9, the print fluid supply passage 18 is substantially wider than the print fluid port 40 and is relatively large on a loosely spaced pen or print bar. From the large passageway, the print fluid is conveyed to a relatively small print fluid port 40 on the closely spaced printhead die 14. Increasing the passageway 18 not only helps ensure an adequate supply of printing fluid to the die 14, but also requires the separate "fan-out" fluid routing structure required in many conventional printheads. It may help to reduce or even eliminate sex. Also, by exposing a substantial area of the printhead die surface 42 directly to the passageways 18 as shown, the printing fluid in the passageways 18 can be utilized to cool the die 14 during printing. become.

薄いダイ・スライバー14を用いる種々の実施形態の場合、十分な支持のために、成形体16の厚みTM(図5)は、ダイ14の厚みTDの少なくとも2倍であることが望ましい。通路18は、切断、エッチング、成形等によって、成形体16に形成されることができる。また、各通路18のサイズは、対応するプリントヘッド・ダイ14についての必要性または要望に応じて、変更されてもよい。 For various embodiments with a thin die sliver 14, it is desirable for the thickness 16 (FIG. 5) of the compact 16 to be at least twice the thickness TD of the die 14 for sufficient support. The passage 18 can be formed in the molded body 16 by cutting, etching, molding or the like. Also, the size of each passage 18 may vary depending on the needs or desires of the corresponding printhead die 14.

図10は、成形流体フロー構造12を実施するプリントヘッド10の他の例を示している。図11は、図10から詳細を示している。図12は、図11においてライン12−12に沿って切断して見たときの断面図である。この例では、4色のインクを供給するページ幅プリント・バーにおいて使用されることがあるもののように、4列のダイ・スライバー14が、概ね端と端を近づける形で互い違い構成を成して配置され、各ダイ・スライバーは、他のダイ・スライバーと重なり合っている。他の適当な構成も可能である。スライバーよりも大きなプリントヘッド・ダイ14を使用することもでき、もっと多数または少数のダイ、及び/又は異なる構成を使用することもできる。 FIG. 10 illustrates another example of a printhead 10 that implements a molding fluid flow structure 12. FIG. 11 shows details from FIG. FIG. 12 is a cross-sectional view taken along the line 12-12 in FIG. In this example, four rows of die sliver 14 are staggered in a generally end-to-end staggered configuration, such as may be used in pagewidth printbars that supply four colors of ink. Arranged, each die sliver overlaps another die sliver. Other suitable configurations are possible. A larger printhead die 14 than the sliver may be used, more or fewer dies, and/or different configurations may be used.

図10〜図12を参照すると、プリントヘッド10は、成形体16の中に成形された種々のプリントヘッド・ダイ・スライバー14を含む。印刷流体を対応するダイ・スライバー14まで直接運搬するために、通路18が成形体16に形成されている。各通路18は、対応するダイ・スライバー14上の種々のノズル34を取り囲んでいる。この例では、各通路18が、対応するダイ・スライバー14よりも狭い。ただし、上記のように、対応するダイ・スライバー14に対する各通路18の幅は、図示された幅とは違っていてもよく、例えば、ダイ・スライバー14よりも広い幅であってもよい。各プリントヘッドIC回路構造における流体噴射素子その他の部品は、各ダイ14上のボンドパッドその他の適当な電気端子24を通して外部回路に接続されている。この例では、端子24を他のダイ及び/又は外部回路に接続する導体26が、成形体16に埋め込まれている。 Referring to FIGS. 10-12, printhead 10 includes various printhead die slivers 14 molded in a molding 16. Passages 18 are formed in the molded body 16 to carry the printing fluid directly to the corresponding die sliver 14. Each passage 18 surrounds various nozzles 34 on the corresponding die sliver 14. In this example, each passage 18 is narrower than the corresponding die sliver 14. However, as mentioned above, the width of each passage 18 relative to the corresponding die sliver 14 may be different than the illustrated width, for example wider than the die sliver 14. The fluid ejection elements and other components in each printhead IC circuit structure are connected to external circuitry through bond pads or other suitable electrical terminals 24 on each die 14. In this example, a conductor 26 connecting the terminal 24 to another die and/or an external circuit is embedded in the molded body 16.

図面に示され、上で説明されたもののような成形プリントヘッドフロー構造によれば、接着剤代(しろ)から、及びシリコン基板にインク供給通路を形成する困難性から、継続的ダイ縮小を分離し、組み立てプロセスを単純化し、設計自由度を拡大し、長い、狭い、及び非常に薄いプリントヘッド・ダイの使用が可能となる。任意の適当な成形プロセスを使用することができ、かかる成形プロセスとしては、例えば、2013年7月29日に出願された「Transfer Molded Fluid Flow Structure or compression molding」と題する国際特許出願第PCT/US2013/052505号、及び2013年7月29日に出願された「Fluid Structure With Compression Molded Channel」と題する国際特許出願第PCT/US2013/052512号に記載されたもののようなトランスファ成形プロセスが挙げられる。 Molded printhead flow structures, such as those shown in the drawings and described above, separate continuous die reduction from the adhesive margin and from the difficulty of forming ink supply passages in the silicon substrate. However, it simplifies the assembly process, increases design flexibility, and allows the use of long, narrow, and very thin printhead dies. Any suitable molding process may be used, such as, for example, International Patent Application No. PCT/US2013 entitled “Transfer Molded Fluid Flow Structure or compression molding” filed July 29, 2013. /052505, and a transfer molding process such as that described in International Patent Application No. PCT/US2013/052512, entitled "Fluid Structure With Compression Molded Channel," filed July 29, 2013.

本開示の最初に書いたように、図面に示され、上で説明された種々の例は、本開示を例証するものであって、制限するものではない。他の例もまた可能である。したがって、上記の説明を本開示の範囲を制限するものとして解釈してはならない。本開示の範囲は、下記の特許請求の範囲によって定義される。 As stated at the beginning of the present disclosure, the various examples shown in the drawings and described above are illustrative of the present disclosure and are not limiting. Other examples are also possible. Therefore, the above description should not be construed as limiting the scope of the disclosure. The scope of the present disclosure is defined by the claims that follow.

本発明の例示的実施形態を以下に列挙する。
1.流体フロー構造であって、内部に通路を有する成形体に埋め込まれ、かつ、前記成形体によって支持された流体供給マイクロデバイスを含み、前記通路を通って流体が前記デバイスまで直接流れることができ、前記デバイスが、複数の噴射器、及び複数の流体室を含み、各流体室が、噴射器の近くにあり、各流体室が、入口及び出口を有し、前記入口を通って流体が前記通路から前記流体室に入ることができ、かつ、前記出口を通して前記流体室から流体を噴射することができ、前記通路の外周は、前記入口を取り囲んでいる、流体フロー構造。
2.前記デバイスは、長さ及び幅を有する細長いデバイスからなり、前記通路は、前記デバイスに沿って延在する細長い通路からなり、前記通路は、長さ及び幅を有し、前記通路の幅は、前記デバイスの幅よりも狭い、1に記載の流体フロー構造。
3.前記デバイスは、長さ及び幅を有する細長いデバイスからなり、前記通路は、前記デバイスに沿って延在する細長い通路からなり、前記通路は、長さ及び幅を有し、前記通路の幅は、前記デバイスの幅よりも広い、1に記載の流体フロー構造。
4.前記通路の長さと幅の積である前記通路の面積は、前記デバイスの長さと幅の積である前記デバイスの面積の0.25倍から2倍までである、2または3に記載の流体フロー構造。
5.前記通路の長手方向の縁部の各々が、前記デバイスの長手方向の縁部の各対応する縁部から200μm以内にある、2または2に従属する4に記載の流体フロー構造。
6.前記デバイスの厚みが、前記成形体の厚みの二分の一未満である、1〜5の何れか一項に記載の流体フロー構造。
7.前記デバイスは、前記デバイスの厚みの中に、
前記通路からポートの中へ流体が直接流れ込むことができるように、前記通路に接続された複数のポートと、
前記ポートからマニホルドを通して前記入口に流体が流れ込むことができるように、前記ポートと前記入口との間に接続されたマニホルドと
をさらに含む、1〜6の何れか一項に記載の流体フロー構造。
8.前記流体供給マイクロデバイスは、プリントヘッド・ダイからなり、前記プリントヘッド・ダイは、前記成形体の中に埋め込まれ、かつ、前記成形体によって支持されている、1〜7の何れか一項に記載の流体フロー構造。
9.プリントヘッドであって、
内部に複数の細長い通路を有する成形体であって、各通路が、長さと、幅と、前記長さと前記幅の積である面積とを有している、成形体と、
複数の細長いプリントヘッド・ダイであって、各プリントヘッド・ダイが、長さと、幅と、前記長さと前記幅の積である面積とを有し、各ダイが、前記成形体に埋め込まれ、かつ、前記成形体によって支持されており、さらに、各通路から前記ダイのうちの対応する一つに印刷流体を直接渡すことができるように、前記通路に接続されている、複数の細長いプリントヘッド・ダイと
を含み、各通路の面積が、対応するダイの面積の0.25倍から2倍までである、プリントヘッド。
10.各ダイが、ダイ・スライバーからなり、前記ダイ・スライバーは、前記成形体に埋め込まれ、かつ、前記成形体によって支持されており、さらに、前記プリントヘッドの幅を横切って互いに平行に配置されている、9に記載のプリントヘッド。
11.各ダイが、ダイ・スライバーからなり、前記ダイ・スライバーは、前記成形体に埋め込まれ、かつ、前記成形体によって支持されており、さらに、概ね端と端を近づける形で前記プリントヘッドの長手方向に沿って互い違い構成で配置され、各ダイ・スライバーが他のダイ・スライバーと重なり合っている、9に記載のプリントヘッド。
12.各ダイが、前記成形体に埋め込まれ、かつ、前記成形体によって支持されたダイ・スライバーからなり、
各通路の幅が、対応するダイ・スライバーの幅よりも狭く、
各通路の各長手方向の縁部が、対応するダイ・スライバーの各対応する長手方向の縁部から200μm以内にある、9に記載のプリントヘッド。
13.各ダイが、前記成形体に埋め込まれ、かつ、前記成形体によって支持されたダイ・スライバーからなり、各通路の幅が、対応するダイ・スライバーの幅よりも広い、9に記載のプリントヘッド。
14.プリントヘッドであって、
接着剤を使用せずに成形体に埋め込まれ、かつ、前記成形体によって支持された複数のプリントヘッド・ダイと、
前記成形体における複数の流体通路であって、前記流体通路を通って印刷流体が前記ダイまで直接流れることができる、複数の流体通路と
を含むプリントヘッド。
15.前記成形体が、単一の成形体からなり、前記ダイが、接着剤を使用せずに前記単一の成形体に埋め込まれ、かつ、前記単一の成形体によって支持されており、各通路は、前記ダイのうちの対応する1つに隣接する形で前記単一の成形体に形成されている、14に記載のプリントヘッド。
Exemplary embodiments of the invention are listed below.
1. A fluid flow structure, comprising a fluid supply microdevice embedded in a molded body having a passage therein and supported by the molded body, wherein fluid can flow directly to the device through the passage, The device includes a plurality of injectors, and a plurality of fluid chambers, each fluid chamber being proximate to the injector, each fluid chamber having an inlet and an outlet through which fluid passes through the passageway. To the fluid chamber and from the fluid chamber can be ejected through the outlet, the perimeter of the passage surrounding the inlet.
2. The device comprises an elongate device having a length and width, the passageway comprises an elongate passageway extending along the device, the passageway has a length and width, and the passageway width is 2. The fluid flow structure of 1, narrower than the width of the device.
3. The device comprises an elongate device having a length and width, the passageway comprises an elongate passageway extending along the device, the passageway has a length and width, and the passageway width is 2. The fluid flow structure of 1, which is wider than the width of the device.
4. The fluid flow according to 2 or 3, wherein the area of the passage, which is the product of the length and the width of the passage, is 0.25 to 2 times the area of the device that is the product of the length and the width of the device. Construction.
5. 5. The fluid flow structure of 4 depending on 2 or 2 wherein each of the longitudinal edges of the passage is within 200 μm from each corresponding edge of the longitudinal edge of the device.
6. The fluid flow structure according to any one of 1 to 5, wherein the thickness of the device is less than one half of the thickness of the molded body.
7. The device is within the thickness of the device,
A plurality of ports connected to the passage so that fluid can flow directly from the passage into the port;
7. The fluid flow structure according to any one of 1 to 6, further comprising: a manifold connected between the port and the inlet so that fluid can flow from the port through the manifold to the inlet.
8. 8. The fluid supply microdevice comprises a printhead die, the printhead die being embedded in the molded body and being supported by the molded body. The described fluid flow structure.
9. Print head,
A molded body having a plurality of elongated passages therein, each passage having a length, a width, and an area that is a product of the length and the width,
A plurality of elongated printhead dies, each printhead die having a length, a width, and an area that is the product of the length and the width, each die being embedded in the compact; And a plurality of elongated printheads supported by the shaped body and further connected to the passages to allow direct passage of printing fluid from each passage to a corresponding one of the dies. A printhead, including a die, wherein the area of each passage is 0.25 to 2 times the area of the corresponding die.
10. Each die comprises a die sliver, the die sliver is embedded in and supported by the compact and is further arranged parallel to one another across the width of the printhead. The printhead according to item 9.
11. Each die is composed of a die sliver, the die sliver is embedded in the molded body, and is supported by the molded body, and further, in a longitudinal direction of the print head in a form that the ends are brought close to each other. The printhead of claim 9, wherein the printheads are arranged in a staggered configuration along each of which each die sliver overlaps another die sliver.
12. Each die is embedded in the molded body and consists of a die sliver supported by the molded body,
The width of each passage is narrower than the width of the corresponding die sliver,
The printhead of claim 9, wherein each longitudinal edge of each passage is within 200 μm of each corresponding longitudinal edge of the corresponding die sliver.
13. The printhead according to claim 9, wherein each die comprises a die sliver embedded in the molded body and supported by the molded body, and the width of each passage is wider than the width of the corresponding die sliver.
14. Print head,
A plurality of printhead dies embedded in the molded body without using an adhesive and supported by the molded body;
A plurality of fluid passages in the molded body, through which the printing fluid can flow directly to the die.
15. The molded body comprises a single molded body, the die is embedded in the single molded body without using an adhesive, and is supported by the single molded body; 15. The printhead of 14, wherein is formed into the single molded body adjacent to a corresponding one of the dies.

Claims (13)

流体フロー構造であって、接着剤を使用せずに成形体に埋め込まれた細長い流体供給マイクロデバイスを含み、前記成形体が、前記デバイスに沿って長手方向に延在する通路を内部に有し、前記通路を通って流体が前記デバイスまで直接流れることができ、前記デバイスが、複数の噴射器、及び複数の流体室を含み、各流体室が、噴射器の近くにあり、各流体室が、入口及び出口を有し、前記入口を通って流体が前記通路から前記流体室に入ることができ、かつ、前記出口を通して前記流体室から流体を噴射することができる、流体フロー構造。 A fluid flow structure comprising an elongated fluid supply microdevice embedded in a shaped body without the use of an adhesive, the shaped body having a passageway extending longitudinally along the device. Fluid can flow directly to the device through the passageway, the device including a plurality of injectors and a plurality of fluid chambers, each fluid chamber being proximate to the injector, each fluid chamber being A fluid flow structure having an inlet and an outlet, through which the fluid can enter the fluid chamber from the passage and eject the fluid from the fluid chamber through the outlet. 前記通路は、前記デバイスよりも狭い、請求項1に記載の流体フロー構造。 The fluid flow structure of claim 1, wherein the passage is narrower than the device. 前記通路は、前記デバイスよりも広い、請求項1に記載の流体フロー構造。 The fluid flow structure of claim 1, wherein the passage is wider than the device. 前記通路の面積は、前記デバイスの面積の0.25倍から2倍までである、請求項1〜3の何れか一項に記載の流体フロー構造。 The fluid flow structure according to any one of claims 1 to 3, wherein the area of the passage is 0.25 to 2 times the area of the device. 前記通路の外周は、前記入口の全てを取り囲んでいる、請求項1〜4の何れか一項に記載の流体フロー構造。 The fluid flow structure according to any one of claims 1 to 4, wherein an outer circumference of the passage surrounds all of the inlets. 前記デバイスは、前記成形体に埋め込まれた複数の細長いデバイスを含み、
前記通路は、前記成形体における複数の通路を含み、各通路が、前記デバイスの1以上に沿って長手方向に延在している、請求項1〜5の何れか一項に記載の流体フロー構造。
The device includes a plurality of elongated devices embedded in the shaped body,
A fluid flow according to any one of the preceding claims, wherein the passages include a plurality of passages in the shaped body, each passage extending longitudinally along one or more of the devices. Construction.
前記デバイスは、前記デバイスの厚みの中に、
前記通路からポートの中へ流体が直接流れ込むことができるように、前記通路に接続された複数のポートと、
前記ポートからマニホルドの中に前記入口へと流体が流れ込むことができるように、前記ポートと前記入口との間に接続されたマニホルドと
をさらに含む、請求項1〜5の何れか一項に記載の流体フロー構造。
The device is within the thickness of the device,
A plurality of ports connected to the passage so that fluid can flow directly from the passage into the port;
6. A manifold connected between the port and the inlet to allow fluid to flow from the port into the manifold to the inlet. Fluid flow structure.
前記流体供給マイクロデバイスは、プリントヘッド・ダイからなる、請求項1〜5及び7の何れか一項に記載の流体フロー構造。 8. The fluid flow structure of any of claims 1-5 and 7, wherein the fluid supply microdevice comprises a printhead die. プリントヘッドであって、
接着剤を使用せずに支持構造に固定された複数のプリントヘッド・ダイと、
前記支持構造における複数の流体通路であって、前記流体通路を通って印刷流体が前記ダイまで直接流れることができる、複数の流体通路と
を含むプリントヘッド。
Print head,
Multiple printhead dies fixed to the support structure without the use of adhesives,
A plurality of fluid passages in the support structure, through which the printing fluid can flow directly to the die.
プリントヘッドであって、
成形体に埋め込まれた細長いプリントヘッド・ダイを含み、前記成形体が中間支持構造を使用せずに前記ダイを支持するように構成され、
前記成形体は、前記ダイに沿って長手方向に延在し、かつ、前記ダイにおける噴射室に流体連通された通路を内部に有する、プリントヘッド。
Print head,
An elongated printhead die embedded in the compact, the compact being configured to support the die without the use of an intermediate support structure;
A printhead, wherein the molded body extends longitudinally along the die and has a passage therein, which is in fluid communication with an ejection chamber of the die.
前記ダイの表面は、前記通路内の流体が前記ダイに直接流れ込むことができるように、前記通路に直接露出されている、請求項10に記載のプリントヘッド。 The printhead of claim 10 , wherein a surface of the die is directly exposed to the passage so that fluid in the passage can flow directly into the die. 前記通路の外周は、前記噴射室の入口を取り囲んでいる、請求項10または請求項11に記載のプリントヘッド。 The printhead according to claim 10 or 11 , wherein an outer circumference of the passage surrounds an inlet of the ejection chamber. 前記ダイは、接着剤を使用せずに前記成形体に埋め込まれている、請求項10〜12の何れか一項に記載のプリントヘッド。 The printhead according to claim 10 , wherein the die is embedded in the molded body without using an adhesive.
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