KR101255579B1 - 유체 배출 모듈 장착 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

프레임에 장착면을 갖는 장착 부품을 포함하는 유체 액적 배출 모듈을 장착하는 시스템 및 방법이 개시된다. 커넥터는 프레임에 분리가능하게 부착되도록 구성되어 프레임과 유체 배출 모듈의 장착면 사이에 위치결정된다. 커넥터의 결합면 부분은 대응하는 유체 배출 모듈의 장착면에 인접하여 위치결정되어 장착면과 직접 접촉된다. 1개 이상의 오목부가 유체 배출 모듈의 장착면 또는 커넥터의 결합면 중 하나 이상에 형성된다. 1개 이상의 오목부는 실질적으로 균일한 두께를 갖고 접착제로 충전된다. 접착제는 프레임에 대하여 유체 배출 모듈을 얼라이닝한 후에 경화된다.

Description

유체 배출 모듈 장착 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR MOUNTING A FLUID EJECTION MODULE}
본 발명은 프린트 프레임에 유체 배출 모듈을 장착하는 것에 관한 것이다.
다음의 설명은 프린트 프레임에 유체 배출 모듈을 장착하는 것에 관한 것이다. 전형적으로, 잉크젯 프린터는 잉크 공급부로부터 잉크 방울이 배출되는 노즐을 포함하는 잉크 노즐 조립체로의 잉크 경로를 포함한다. 잉크 방울 배출은 잉크 경로에서 예를 들면 압전 변류기, 서멀 버블젯 발생기, 또는 정전기적으로 변류되는 소자 등의 액추에이터로 잉크를 가압함으로써 제어될 수 있다. 전형적인 프린트헤드 모듈은 노즐 선 또는 어레이와 함께 대응하는 잉크 경로 어레이 및 관련된 액추에이터를 갖고 각 노즐로부터의 방울 배출은 독립적으로 제어될 수 있다. 소위 "드롭 온 디맨드(drop-on-demand)" 프린트헤드 모듈에 있어서 각 액추에이터는 매체 상의 특정 위치에서 방울을 선택적으로 배출하기 위해 채용된다. 프린트헤드 모듈 및 매체는 프린팅 동작 동안에 서로 상대적으로 이동될 수 있다.
일례에 있어서, 프린트헤드 모듈은 반도체 프린트헤드 바디 및 압전 액추에이터를 포함할 수 있다. 프린트헤드 바디는 펌핑 챔버를 규정하기 위해 에칭된 실리콘으로 이루어질 수 있다. 노즐은 프린트헤드 바디에 부착된 분리 기판에 의해 규정될 수 있다. 압전 액추에이터는 인가된 전압에 응답하여 기하적인 구조를 변경하거나 플렉싱(flexing)되는 압전 재료층을 가질 수 있다. 압전층의 플렉싱은 잉크 경로를 따라 배치된 펌핑 챔버에서 잉크를 가압한다.
프린팅 정확도는 여러가지 요인에 영향을 받을 수 있다. 매체에 대한 노즐의 정확한 위치결정이 정확한 프린팅을 위해 필요할 수 있다. 동시에 프린팅하기 위해 다수의 프린트헤드가 사용되면 서로에 대한 프린트헤드에 포함되는 노즐의 정확한 얼라인먼트도 정확한 프린팅을 위해 중요할 수 있다. 얼라인먼트 및 장착 도중 및 이후의 프린트헤드의 얼라인먼트 유지는 중요할 수 있다.
본 발명은 프레임에 유체 배출 모듈을 장착하는 것에 관한 것이다. 일실시예에 있어서, 여기서 개시된 시스템 및 방법은 장착면을 갖는 장착 부품을 포함하는 유체 액적 배출 모듈을 장착하도록 구성된 프레임을 특징으로 한다. 1개 이상의 커넥터가 프린트 프레임에 분리가능하게 부착되도록 구성되어 상기 프레임과 상기 유체 배출 모듈의 장착면 사이에 위치결정된다. 대응하는 유체 배출 모듈의 장착면에 인접하여 위치결정된 상기 커넥터의 결합면 부분은 상기 장착면과 직접 접촉된다. 1개 이상의 오목부가 상기 유체 배출 모듈의 장착면 또는 상기 커넥터의 결합면 중 하나 이상에 형성되고, 상기 1개 이상의 오목부는 실질적으로 균일한 두께를 갖고 접착제로 충전된다. 상기 접착제는 상기 1개 이상의 오목부 내에 형성된 실질적으로 균일한 층이고, 상기 프레임에 대하여 상기 유체 배출 모듈을 얼라이닝한 후에 경화된다.
다른 실시예에 있어서, 여기서 개시된 시스템 및 방법은 커넥터의 제 1 면을 부착하는 스텝, 및 커넥터의 대향하는 제 2 면에 인접하여 상기 유체 배출 모듈의 장착면을 위치결정하는 스텝을 특징으로 한다. 상기 장착면 또는 상기 커넥터의 대향하는 제 2 면 중 하나 이상은 접착제로 충전된 1개 이상의 오목부를 포함한다. 상기 프레임에 대하여 상기 유체 배출 모듈이 얼라이닝되고, 상기 유체 배출 모듈을 얼라이닝한 후에 상기 장착면과 상기 커넥터의 제 2 면 사이에 위치결정되는 접착제를 경화시킴으로써 상기 커넥터에 상기 유체 배출 모듈을 고정한다. 상기 유체 배출 모듈의 장착면의 일부와 상기 커넥터의 제 2 면의 일부가 직접 접촉되며, 상기 접착제는 경화되는 동안 상기 접착제의 실질적인 모든 수축이 상기 장착면과 직교하여 발생하도록 위치결정된다.
다른 실시예에 있어서, 여기서 개시된 시스템 및 방법은 MEMS 소자 조립체를 장착하도록 구성된 프레임을 특징으로 한다. 1개 이상의 MEMS 소자 조립체 각각은 장착면을 갖는 장착 부품을 포함한다. 1개 이상의 커넥터가 상기 프레임에 분리가능하게 부착되도록 구성되어 상기 프레임과 상기 1개 이상의 MEMS 소자 조립체의 장착면 사이에 위치결정된다. 커넥터의 결합면의 일부는 대응하는 MEMS 소자 조립체의 장착면에 인접하여 위치결정되고 상기 장착면과 직접 접촉된다. 1개 이상의 오목부가 상기 1개 이상의 MEMS 소자 조립체의 장착면 또는 상기 1개 이상의 커넥터의 결합면 중 하나 이상에 형성된다. 상기 1개 이상의 오목부는 실질적으로 균일한 두께를 갖고 접착제로 충전된다. 상기 접착제는 상기 1개 이상의 오목부 내에 형성된 실질적으로 균일한 층을 구성하고, 상기 MEMS 소자 조립체에 대응하는 접착제는 상기 프레임에 대하여 상기 MEMS 소자 조립체를 얼라이닝한 후에 경화된다.
다른 실시예에 있어서, 여기서 개시된 시스템 및 방법은 1개 이상의 유체 배출 모듈을 장착하도록 구성된 프레임, 및 1개 이상의 유체 배출 모듈을 특징으로 한다. 각 유체 배출 모듈은 제 1 장착면 및 제 2 장착면을 갖는 장착 부품을 포함한다. 1개 이상의 커넥터가 상기 프레임에 분리가능하게 부착되도록 구성된다. 상기 각 유체 배출 모듈에 대하여 제 1 커넥터는 상기 프레임과 상기 제 1 장착면 사이에 위치결정되고, 제 2 커넥터는 상기 프레임과 상기 제 2 장착면 사이에 위치결정된다. 1개 이상의 오목부가 상기 1개 이상의 유체 배출 모듈의 제 1 및 제 2 장착면 또는 상기 1개 이상의 커넥터의 결합면 중 하나 이상에 형성된다. 상기 1개 이상의 오목부는 실질적으로 균일한 두께를 갖고 접착제로 충전된다. 상기 접착제는 상기 1개 이상의 오목부 내에 형성된 실질적으로 균일한 층을 포함한다. 각 유체 배출 모듈에 대하여 상기 제 1 장착면과 상기 제 1 커넥터 사이의 인터페이스에서 접착제는 상기 프레임에 대하여 상기 유체 배출 모듈을 제 1 방향으로 얼라이닝한 후에 경화되며, 상기 제 2 장착면과 상기 제 2 커넥터 사이의 인터페이스에서 접착제는 상기 프레임에 대하여 상기 유체 배출 모듈을 제 2 방향 및 제 3 방향으로 얼라이닝한 후에 경화된다.
본 발명의 실시형태는 다음의 특징 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 나사는 상기 프레임에 상기 커넥터를 분리가능하게 부착할 수 있다. 상기 커넥터의 적어도 일부는 광투과성 재료를 포함할 수 있고, 상기 접착제는 상기 커넥터의 광투과성 부분을 통하여 투과되는 광에 노출됨으로써 경화될 수 있다. 상기 1개 이상의 유체 배출 모듈은 상기 프레임에 대하여 상기 1개 이상의 유체 배출 모듈을 얼라이닝하는 기점(fiducial)을 포함할 수 있다. 상기 접착제는 경화되는 동안 상기 접착제의 실질적인 모든 수축이 상기 장착면과 직교하여 발생하도록 위치결정될 수 있다. 상기 장착 부품은 상기 장착 부품과 상기 커넥터 사이의 인터페이스에서 제 2 접착제를 수용하도록 구성된 1개 이상의 개구부를 포함할 수 있다. 상기 1개 이상의 MEMS 소자 조립체 각각은 액추에이터, 센서, 또는 둘 다를 포함할 수 있다. 또한, 상기 시스템은 상기 제 1 커넥터에 의해 상기 프레임에 부착된 제 1 결합면, 및 상기 제 2 커넥터에 의해 상기 장착 부품에 부착된 제 2 결합면을 갖는 브래킷을 포함한다.
또한, 다음의 추가적인 특징 중 하나 이상이 포함될 수 있다. 프레임에 대하여 유체 배출 모듈을 얼라이닝하는 스텝은 상기 프레임에 장착된 1개 이상의 유체 배출 모듈에 대하여 상기 유체 배출 모듈을 얼라이닝하는 스텝을 포함할 수 있다. 상기 접착제를 경화시키는 스텝은 상기 커넥터의 광투과성 부분을 통하여 자외선 광에 상기 접착제를 노출시키는 스텝을 포함할 수 있다. 상기 유체 배출 모듈을 얼라이닝하는 스텝은 상기 프레임에 대하여 마스크를 얼라이닝하는 스텝, 상기 마스크 상의 기점에 대하여 제 1 카메라 쌍을 얼라이닝하는 스텝, 및 상기 제 1 카메라 쌍과 고정된 관계에 있는 제 2 카메라 쌍과 상기 유체 배출 모듈을 얼라이닝하는 스텝을 포함할 수 있다. 상기 유체 배출 모듈을 얼라이닝하는 스텝은 교정 마스크를 이용하여 상기 제 1 카메라 쌍 및 상기 제 2 카메라 쌍을 교정하는 스텝을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시형태는 다음의 이점 중 하나 이상을 실현할 수 있다. 커넥터는 접착제가 경화된 후에 프린트 프레임으로부터 유체 배출 모듈을 제거할 수 있도록 분리가능하게 될 수 있다. 커넥터 및 프린트 프레임 사이의 접착제 접합을 파괴하지 않고 제거가 이루어질 수 있고, 다른 유체 배출 모듈과 프린트 프레임으로의 잠재적인 손상이 완화 또는 방지된다. 접착제는 커넥터와 장착 부품 사이에 위치결정될 수 있고, 접착제의 대부분의 수축 또는 위축(만약 있다면)은 노즐면과 직교하는 방향으로 발생할 수 있다. 이러한 방향에서의 수축은 다른 방향에서의 수축과 같이 유체 배출 모듈 얼라인먼트 상에 큰 영향을 주지 않으므로 개선된 얼라인먼트가 얻어질 수 있다. 투명한 커넥터의 사용이 자외선 광에 의해 경화되는 접착제를 사용할 수 있게 한다. 그러한 접착제는 다음의 이점 중 어느 하나도 제공하지 않거나, 일부 또는 모두를 제공할 수 있다. 부품의 열팽창은 유체 배출 모듈의 미스얼라인먼트를 발생시킬 수 있지만 자외선 광은 접합되는 부품에 열을 조금 전하거나 또는 전하지 않아 열 팽창은 경화되는 동안에 조금 발생하거나 발생하지 않을 수 있다. 그런 접착제는 다른 접착제보다 긴 작업 시간을 가질 수 있어 유체 배출 모듈의 적절한 얼라인먼트를 위해 더 많은 시간을 허용한다. 또한, 그러한 접착제는 다른 유형의 접착제보다 더 빠르게 경화될 수 있으므로 유체 배출 모듈의 보다 신속한 장착을 가능하게 한다. 2차 접착제를 사용한 실시형태에 있어서 자외선 광에 의해 경화되는 접착제는 유체 배출 모듈의 정확한 얼라인먼트를 유지하면서 2차 접착제가 개선된 접합 강도를 제공할 수 있다.
본 발명의 하나 이상의 실시형태의 상세한 설명은 이하의 첨부 도면과 설명에 정의되어 있다. 본 발명의 다른 특징, 목적 및 이점이 설명 및 도면으로부터, 그리고 청구항으로부터 명백해질 것이다.
도 1a는 프린트 프레임에 장착된 예시적인 유체 배출 모듈의 사시도이다.
도 1b는 프린트 프레임에 장착된 다수의 유체 배출 모듈의 사시도이다.
도 2는 프린트 프레임에 예시적인 유체 배출 모듈을 장착하는 예시적인 공정을 나타내는 플로우챠트이다.
도 3a는 예시적인 얼라인먼트 장치의 사시도이다.
도 3b는 도 3a에 나타낸 얼라인먼트 장치의 일부의 사시도이다.
도 3c는 얼라인먼트 마스크의 개략적인 표현이다.
도 3d는 기점의 개략적인 표현이다.
도 3e는 교정 마스크의 개략적인 표현이다.
도 3f는 얼라인먼트 마스크 및 노즐면의 개략적인 표현이다.
도 4a는 프린트 프레임에 장착된 유체 배출 모듈의 일례의 단면 사시도이다.
도 4b는 도 4a에서 B-B선을 따라 취하여 개략적으로 표현한 단면 사시도이다.
도 4c는 도 4b에 나타낸 단면의 일부를 개략적으로 표현한 단면 평면도이다.
도 5는 도 3a에 나타낸 장치를 사용하여 유체 배출 모듈을 얼라이닝하고 장착하는 예시적인 공정을 나타내는 플로우챠트이다.
도 6은 프린트 프레임에 장착된 예시적인 유체 배출 모듈을 개략적으로 표현한 단면도이다.
여러 도면에서 동일한 참조 번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
프레임(여기서, "프레임" 또는 "프린트 프레임"이라고 함)에 유체 배출 모듈을 장착하는 방법, 장치가 설명된다. 유체 배출 모듈의 정확한 얼라인먼트는 예를 들면 프린팅 등의 정확한 유체 배출에 바람직하다. 프린팅을 위해 2개 이상의 유체 배출 모듈을 조합할 때 각 유체 배출 모듈은 프린팅 정확도를 위해 다른 유체 배출 모듈에 대하여 정확하게 얼라이닝되어야 한다. 여기에 기재된 방법, 장치 및 시스템은 프린트 프레임에 유체 배출 모듈을 장착할 때 유체 배출 모듈의 정확한 얼라인먼트를 제공하면서 예를 들면 유체 배출 모듈을 수리 또는 교체하기 위한 단일 유체 배출 모듈의 용이한 제거를 제공하는 이점을 갖는다.
커넥터의 제 1 면은 프린트 프레임에 접속된다. 커넥터는 적어도 부분적으로 광 투과를 허용하는 재료로 형성될 수 있고, 예를 들면 커넥터의 적어도 일부는 투명 또는 반투명일 수 있다. 일례에 있어서, 커넥터는 유리로 형성된다. 프린트 프레임은 1개 이상의 유체 배출 모듈을 장착하도록 구성된다. 유체 배출 모듈의 장착면은 커넥터의 대향하는 제 2 면에 인접하여 위치결정된다. 그 다음에, 유체 배출 모듈은 프린트 프레임 및/또는 프린트 프레임에 장착된 1개 이상의 유체 배출 모듈에 대하여 얼라이닝된다. 유체 배출 모듈을 얼라이닝한 후에 장착면과 커넥터의 제 2 면 사이에 위치결정되는 접착제(485)(도 4b 참조)가 경화됨으로써 커넥터에 유체 배출 모듈을 고정할 수 있다. 이에 따라, 유체 배출 모듈은 프린트 프레임에 연결된다. 바람직하게는, 커넥터는 프린트 프레임에 분리가능하게 접속되고, 따라서 유체 배출 모듈이 반드시 제거되어야 한다면 커넥터는 프린트 프레임으로부터 분리될 수 있다.
도 1a는 프린트 프레임(140)에 장착된 예시적인 유체 배출 모듈(100)을 나타낸다. 일부 숨겨진 형태가 도 1a에서 파선에 의해 나타내어진다. 일부 실시형태에 있어서, 예를 들면 프린트헤드 등의 다수의 유체 이젝터를 포함하는 유체 배출 시스템에서 유체 배출 모듈(100)이 포함될 수 있다. 각 배출기는 유체 배출 모듈(100) 등의 유체 배출 모듈을 포함할 수 있다. 유체 배출 모듈(100)은 반도체 공정 기술을 사용하여 제작된 기판일 수 있는 직사각형 플레이트 형상의 프린트헤드 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 각 유체 배출 모듈(100)은 외부 프로세서로부터 데이터를 수신하여 프린트헤드 모듈에 구동 신호를 제공하는 가요성 회로 등의 다른 부품을 따라 프린트헤드 모듈을 지지하는 하우징을 포함할 수 있다. 프린트헤드 모듈은 복수의 유체 유로가 형성된 기판을 포함할 수 있다. 또한, 프린트헤드 모듈은 유로로부터 유체를 선택적으로 배출시키는 복수의 액추에이터를 포함한다. 그러므로, 관련 액추에이터를 갖는 각 유로는 개별적으로 제어가능한 마이크로 전자기계 시스템(micro-electromechanical system: MEMS) 유체 이젝터를 제공한다. 기판은 유로 바디, 노즐층, 및 멤브레인층을 포함할 수 있다. 유로 바디, 노즐층, 및 멤브레인층은 각각 예를 들면 단결정 실리콘 등의 실리콘일 수 있다. 유체 유로는 유체 입구, 상승기, 멤브레인층에 인접한 펌핑 챔버, 및 노즐층을 통하여 형성된 노즐에서 끝나는 하강기를 포함할 수 있다. 액추에이터 활성화는 멤브레인을 펌핑 챔버로 편향시켜 노즐의 외부로 유체를 밀어넣는다.
도 1a를 다시 참조하면, 도시된 예시적인 유체 배출 모듈(100)은 프린트헤드 케이스(105)를 포함한다. 또한, 유체 배출 모듈(100)은 장착면(120)을 갖는 장착 부품(110)을 포함한다. 커넥터(130)는 유체 배출 모듈(100)과 프린트 프레임(140) 사이에서 장착면(120) 상에 위치결정된다. 커넥터(130)는 투명, 또는 대안적으로 반투명일 수 있다. 커넥터(130)는 도 1a에서 파선으로 나타내어진 나사(135)를 사용하여 프린트 프레임(140)에 부착된다. 대안적으로 단일 나사(135)가 사용되거나 예를 들면, 핀 또는 리벳 등의 다른 체결 기술이 사용될 수 있다. 상기 논의된 바와 같이, 커넥터(130)는 프린트 프레임(140)에 분리가능하게 부착되어 이후에 프린트 프레임(140)을 손상시키지 않고 상대적으로 용이하게 제거되도록 하는 것이 바람직하다. 커넥터(130)는 프린트 프레임(140)에 대향하는 결합면(132)을 가질 수 있다. 유체 배출 모듈(100)의 장착 부품(110)은 예를 들면, 접착제(485)에 의해 커넥터(130)[예를 들면, 커넥터(130)의 결합면(132)]에 접합된다. 장착 부품(110)은 나사(135)를 제거할 수 있게 함으로써 프린트 프레임(140)으로부터 유체 배출 모듈(100)을 제거할 수 있도록 구성된 어퍼쳐(도 4b 참조)를 포함할 수 있다.
유체 배출 모듈(100)은 유체 입구(170), 유체 출구(180), 및 유체 액적 배출을 위해 구성된 기판(190)을 포함한다. 유체는 예를 들면 화합물, 생물학적 물질 또는 잉크일 수 있다. 다른 실시형태에 있어서, 유체 배출 모듈(100)은 유체 출구(180)(프린팅 유체에 대하여 선택적으로 재순환 제도를 제공할 수 있다)를 포함하지 않는다.
도 1b는 프린트 프레임(140)에 장착된 다수의 유체 배출 모듈(100)을 나타낸다. 각 유체 배출 모듈(100)은 장착 부품(110)을 포함한다. 커넥터(130)는 각 장착 부품(110)과, 나타낸 바와 같이 선택적인 상단부(141)를 포함하는 프린트 프레임(140) 사이에서 위치결정된다. 유체 입구(170)는 각 유체 배출 모듈(100)에 유체를 공급하고, 선택적인 유체 출구(180)는 각 유체 배출 모듈(100)을 위한 유체 반환 경로를 제공한다. 이하 더 상세하게 논의되는 바와 같이, 여기서 기재된 방법, 장치, 및 시스템은 프린트 프레임(140)뿐만 아니라 1개 이상의 다른 유체 배출 모듈(100)에 대하여 유체 배출 모듈(100)의 정확한 얼라인먼트를 허용한다.
도 2는 프린트 프레임(140)에 대하여 유체 배출 모듈(100)을 장착하는 예시적인 공정(200)을 나타내는 플로우챠트이다. 설명을 위해서 공정(200)은 예시적인 프린트 프레임(140)에 도 1a에 나타낸 예시적인 유체 배출 모듈(100)을 장착하는 문맥에서 설명되지만, 공정(200)은 동일하게 또는 다르게 구성된 프린트 프레임(140)에 다르게 구성된 유체 배출 모듈(100)을 장착하도록 실시될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
커넥터(130)는 프린트 프레임(140)에 부착된다[스텝(210)]. 미리 설명된 바와 같이, 커넥터(130)는 프린트 프레임(140)에 분리가능하게 부착되어 이후에 프린트 프레임(140)을 손상시키지 않고 상대적으로 용이하게 제거하도록 하는 것이 바람직하다. 일실시형태에 있어서, 커넥터(130)는 프린트 프레임(140) 내에 형성된 스레드 개구부(145)(도 3b 참조) 내에 수용되는 1개 이상의 나사에 의해 프린트 프레임(140)에 부착된다.
접착제(485) 또는 경화된 접착제가 되는 어떤 재료가 커넥터(130)의 표면, 장착 부품(110)의 장착면(120), 또는 양쪽에 도포된다. 유체 배출 모듈(100)은 커넥터(130)를 향하는 장착면(120)을 갖는 커넥터(130)에 인접하여 위치결정된다[스텝(220)]. 그 다음에, 유체 배출 모듈(100)은 프린트 프레임(140)이나 1개 이상의 인접한 유체 배출 모듈(100), 또는 양쪽에 대하여 얼라이닝된다[스텝(230)]. 접착제(485)는 경화되지 않았을 때 얼라인먼트 공정을 가능하게 하도록 유체 배출 모듈(100)과 커넥터(130) 사이에서 상대적으로 이동시킬 수 있는 재료로 형성될 수 있다. 얼라인먼트가 달성되면 접착제(485)는 커넥터(130)에 유체 배출 모듈(100)을 부착하기 위해 경화될 수 있다[스텝(240)]. 접착제(485)가 경화되면 유체 배출 모듈(100)의 상대적인 큰 이동은 불가능하다.
도 3a는 프린트 프레임(140)과 유체 배출 모듈(100)을 지지하는 예시적인 얼라인먼트 장치(300)를 나타낸다. 얼라인먼트 장치(300)는 상술된 얼라인먼트 스텝(230)을 달성하기 위해 사용될 수 있는 디바이스의 일례이다. 그러나, 얼라인먼트 장치(300)의 다른 구성이 사용될 수 있고, 장치는 일례임을 이해하여야 한다. 설명을 위해서 얼라인먼트 장치(300)는 프린트 프레임(140)에 유체 배출 모듈(100)을 얼라이닝하는 문맥에서 설명되었지만 얼라인먼트 장치(300)는 동일하게 또는 다르게 구성된 프린트 프레임(140)에 다르게 구성된 유체 배출 모듈(100)을 얼라이닝하기 위해 사용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
이러한 실시형태에 있어서, 얼라인먼트 장치(300)는 베이스(305)를 포함한다. 카메라 지지체 레일(315)은 베이스(305) 상에 장착되고, 카메라 지지체(325)가 카메라 지지체 레일(315) 상에 장착되어 그것을 따라 이동하도록 구성된다. 카메라 지지체(325)는 카메라 조립체(350)를 지지한다. 또한, 프린트 프레임 지지체(330)는 베이스(305) 상에 장착된다. 프린트 프레임 지지체(330)는 프린트 프레임(140)과 마스크 홀더(335)를 지지한다. 마스크 홀더(335)는 얼라인먼트 마스크(340)를 지지한다. 얼라인먼트 마스크(340)는 이하 보다 상세하게 논의되는 바와 같이, 프린트 프레임(140)에 1개 이상의 유체 배출 모듈(100)을 얼라이닝하기 위해 카메라 조립체(350)와 함께 사용될 수 있다. 매니퓰레이터(manipulator) 조립체(355)는 매니퓰레이터 베이스(345) 및 매니퓰레이터 레일(347)에 의해 베이스(305)에 장착된다. 매니퓰레이터 조립체(355)는 프린트 프레임에 대하여 유체 배출 모듈(100)을 이동시키도록 구성된다. 매니퓰레이터 베이스(345)는 매니퓰레이터 레일(347)을 따라 이동하도록 구성된다.
도 3b는 얼라인먼트 장치(300)의 일부의 확대도이다. 유체 배출 모듈(100)은 프린트 프레임(140)에서 위치결정된다. 커넥터(130)는 장착 부품(110)과 프린트 프레임(140) 사이에 위치결정되고, 커넥터(130)는 프린트 프레임(140)에 부착된다. 마스크 홀더(335)는 얼라인먼트 마스크(340)를 지지하고, 얼라인먼트 마스크(340)는 이하 보다 상세하게 논의되는 기점(341)을 포함한다. 매니퓰레이터 조립체(355)는 매니퓰레이터 플레이트(380)의 이동이 프린트 프레임(140)에 대한 유체 배출 모듈(100)의 이동을 초래하도록 구성된 매니퓰레이터 플레이트(380)를 포함한다.
이러한 실시형태에 있어서, 카메라 조립체(350)는 2개의 저배율 카메라(360) 및 4개의 고배율 카메라(370)를 포함하지만, 보다 많거나 적은 카메라가 사용될 수 있다. 고배율 카메라는, 이하 보다 상세하게 논의되는 바와 같이, 교정 마스크(344)(도 3e 참조)를 사용하여 교정될 수 있다. 발광 소자(390)는 커넥터(130)에 직접 광을 조사하도록 구성된다. 이러한 실시형태에 있어서, 발광 소자(390)는 자외선 광을 발광하도록 구성된다.
도 3c는 얼라인먼트 마스크(340)의 실시형태의 개략적인 표현이다. 얼라인먼트 마스크(340)는 기점(341)의 1개의 기점(341) 행을 포함한다. 기점(341)은 유체 배출 모듈(100)을 얼라이닝하기 위해 참조 마크로서 사용될 수 있다.
도 3d는 기점(341)의 실시형태의 개략적인 표현이다. 이러한 실시형태에 있어서, 기점(341)은 기준점(343) 주위에 배열된 뚜렷한 특징부(342)를 포함한다. 뚜렷한 특징부(342)는 고배율 카메라(370)와 기준점(343)의 위치지정을 용이하게 한다. 이러한 설명에서 기점(341)과의 얼라인먼트는 기준점(343)과의 얼라인먼트라 할 수 있다. 즉, 예를 들면 기점(341)과 고배율 카메라(370)를 얼라이닝하는 것은 기준점(343)과 고배율 카메라(370)를 얼라이닝하는 것을 포함할 수 있다. 뚜렷한 특징부(342)는 저배율 카메라(360), 배율이 없는 카메라, 또는 사람의 눈에 뚜렷한 사이즈일 수 있다.
도 3e는 교정 마스크(344)의 실시형태의 개략적인 표현이다. 교정 마스크는 제 1 행(338) 및 제 2 행(339)에서 배열되는 기점(341)을 포함한다. 기점(341)은 4개의 고배율 카메라(370) 각각이 특정 기점(341)과 얼라이닝될 때 4개의 고배율 카메라(370)가 적절하게 위치결정되도록 구성된다. 고배율 카메라(370) 시야의 중앙, 또는 고배율 카메라(370) 시야 내의 어떤 다른 참조점이 기점(371)과 얼라이닝될 때 고배율 카메라(370)가 기점(371)과 얼라이닝된다. 예를 들면, 고배율 카메라(370)는 도 3e에서 파선의 원 내에서 나타내어진 4개의 기점(341)과 얼라이닝됨로써 교정될 수 있다. 이러한 실시형태에 있어서, 제 1 행(338)에서의 기점(341) 사이의 간격(S)은 제 2 행(339)에서의 기점(341) 사이의 간격(S)과 동등하다. 제 1 행(338)과 제 2 행(339)은 서로 평행하고 거리(D)에 의해 이간된다. 일부 실시형태에 있어서, 교정되면 4개의 고배율 카메라(370)는 다시 교정이 행해질 때까지 얼라인먼트 후에 서로에 대하여 고정된 관계로 유지된다.
도 3f는 얼라인먼트 마스크(340) 및 기판(190)의 실시형태의 개략적인 표현이다. 기판(190)은 2개 이상의 기점(341)(이 예에서 2개의 기점)을 포함할 수 있는 노즐면(195)을 갖는다. 노즐면(195) 상의 기점(341)은 그러한 기점(341)에 의해 정의된 선이 노즐면(195)이 적절하게 얼라이닝되었을 때 얼라인먼트 마스크(340) 상의 기점(341)에 의해 정의되는 선과 평행하도록 위치결정된다. 기판(190)이 유체 배출 모듈(100)에 부착되므로 기판(190)의 노즐면(195)의 적절한 얼라인먼트는 유체 배출 모듈(100)의 적절한 얼라인먼트를 나타낸다.
4개의 고배율 카메라(370)의 시야는 도 3f에서 파선의 원으로 나타내어진다. 각 시야는 설명을 위해 도 3f에서 십자선으로 나타낸 중심을 갖는다. 제 1 고배율 카메라(370) 쌍의 시야의 중심은 제 1 선(378)을 정의한다. 제 2 고배율 카메라(370) 쌍의 시야의 중심은 제 2 선(379)을 정의한다. 상술된 바와 같이, 교정 마스크(344)에 의해 교정되어 제 1 선(378)과 제 2 선(379)이 서로 평행하고 거리(D)만큼 이간된 고배율 카메라(370)가 나타내어진다. 제 1 고배율 카메라(370) 쌍(371)은 얼라인먼트 마스크(340) 상의 기점(341) 중 2개에 대하여 얼라이닝될 수 있다. 제 2 고배율 카메라(370) 쌍(372)은 유체 배출 모듈(100)의 노즐면(195) 위에 위치결정될 수 있다. 제 1 선(378)과 제 2 선(379)은 평행하고, 노즐면(195)이 적절하게 얼라이닝되면 노즐면(195) 상의 기점(341)에 의해 정의된 선은 얼라인먼트 마스크(340) 상의 기점(341)에 의해 정의되는 선과 평행하다. 그러므로, 제 2 고배율 카메라(370) 쌍(372)에 대하여 노즐면(195)을 얼라이닝하는 것은 바람직한 얼라인먼트를 달성한다.
도 4a는 프린트 프레임(140)에 장착된 예시적인 유체 배출 모듈(100)의 단면을 나타낸다. 커넥터(130)는 프린트 프레임(140)과 장착 부품(110)의 장착면(120) 사이에 있다. 커넥터(130)는 나사(135)에 의해 프린트 프레임(140)에 부착되고, 장착 부품(110)은 접착제(485)에 의해 예를 들면 프린트 프레임(140)을 대향하는 커넥터(130)의 결합면(132)을 커넥터(130)에 접합한다. 그러나, 유체 배출 모듈(100)은 커넥터(130)에 의해 프린트 프레임(140)에 장착될 수 있는 유체 배출 모듈(100)의 일례이다. 다른 구성의 유체 배출 모듈도 커넥터(130)를 사용하여 프린트 프레임(140)에 장착될 수 있다. 설명을 위해서 예시적인 유체 배출 모듈(100)이 이하 더욱 상세하게 기재된다.
선택적인 커버(476)가 커넥터(130)를 대향하는 장착 부품(110)의 표면에 부착될 수 있다. 커버(476)는 나사(135)를 제거하는 등을 위해 나사(135)로 접근할 수 있도록 구성된 어퍼쳐(478)(도 4b 참조)를 포함할 수 있다. 커버(476)는 장착 부품(110)에서 어떤 개구부 또는 오목부에서의 유체 축척을 방지하도록 구성될 수 있다. 일부 실시형태에 있어서, 커버(476)는 장착 부품이 커넥터(130)에 부착된 후에 장착 부품(110)에 부착될 수 있다. 예를 들면, 이하 더 논의된 바와 같은 개구부(472)를 통하여 2차 접착제가 도포되는 예에 있어서, 커버는 2차 접착제를 도포한 후에 부착된다. 커버(476)는 접착제, 스냅 장비(snap fitment), 파스너(예를 들면, 나사, 리벳, 핀), 또는 어떤 다른 적합한 기구에 의해 장착 부품(110)에 부착될 수 있다.
유체는 유체 입구(170)로부터 유체 배출 모듈(100)의 상부 공급 챔버(410)로 유입될 수 있다(도 1a 참조). 유체는 상부 공급 챔버(410)로부터 공급 필터(415)를 통하여 하부 공급 챔버(420)로 통과할 수 있다. 하부 공급 챔버(420)로부터 유체는 인터포저(interposer)(430)를 통하여 기판(190)으로 통과할 수 있다. 기판(190)은 유체 통로(192) 또는 다중 통로(192) 및 노즐면(195) 상에 형성된 1개 이상의 노즐(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 어느 노즐을 통해서도 배출되지 않은 유체는 기판(190)에서 하부 반환 챔버(450)로 배출될 수 있다. 유체는 하부 반환 챔버(450)로부터 반환 필터(455)(선택적)를 통하여 상부 반환 챔버(240)로 통과할 수 있다. 유체는 상부 반환 챔버(460)로부터 유체 출구(180)로 통과할 수 있다(도 1a 참조).
일부 실시형태에 있어서, 유체 배출 모듈(100)을 통과하는 유체의 일부는 기판(190)으로 유입되지 않고 기판(190)을 우회하여 하부 공급 챔버(420)로부터 하부 반환 챔버(450)로 직접 통과할 수 있다. 이러한 우회 유동은 유체 배출 모듈(100)을 통한 유체의 전체적으로 높은 유량을 가능하게 할 수 있어, 예를 들면 유체 배출 모듈(100)로부터 오염 물질을 제거할 수 있고, 유체 배출 모듈(100)의 온도 제어를 용이하게 할 수 있다.
도 4b는 도 1a 및 도 4a에 나타낸 4B-4B선을 따라 취한 도 4a에서 나타낸 조립체의 일부의 단면의 개략적인 표현이다. 이러한 실시형태에 있어서, 장착면(120)은 커넥터(130)의 장착면 등의 커넥터(130)를 접촉하는 접촉 영역(470)을 포함한다. 또한, 장착 부품(110)은 접착제(485)를 수용하도록 구성된 1개 이상의 오목부(480)를 포함한다. 그러므로, 커넥터(130) 및 장착면(120)은 접촉 영역에 직접 접촉되어 1개 이상의 오목부(480) 영역에서 접착제(485)에 의해 접합된다. 다른 실시형태에 있어서, 커넥터(130)는 장착 부품(110)의 장착면(120)에서 1개 이상의 오목부(480)에 추가하여, 또는 그것을 대신하여 접착제를 수용하도록 구성된 1개 이상의 오목부를 포함한다. 다수의 오목부(480)를 갖는 실시형태에 있어서, 오목부(480) 모두는 동일한 깊이일 수 있다. 오목부(480)에 균일한 깊이를 제공하는 것은 특정 유체 배출 모듈(130)을 부착시키기 위해 사용되는 전체 커넥터(130)를 가로질러, 및 다수의 커넥터(130) 사이에서 균일한 두께의 접착제(485)를 초래할 수 있다. 이러한 균일한 두께의 접착제(485)는 경화되는 동안에 유체 배출 모듈(100)의 트위스팅 등에 의한 미스얼라인먼트의 가능성을 감소시킬 수 있다.
불균일한 두께의 접착제는 바람직하지 않을 수 있다. 노즐면(195)이 z 방향과 직교하도록 의도되는 예에 대하여 불균일한 두께의 접착제(485)는 바람직한 직교 관계의 손실을 초래할 수 있다. 접착제(485)가 경화되는 동안 수축하여 수축이 유체 배출 모듈(100)의 이동을 발생시키면 불균일한 두께의 접착제(485)는 유체 배출 모듈(100)의 일부 부분이 다른 것보다 더 이동되게 할 수 있다. 오목부(480)의 부재에 있어서 접착제(480)의 두께는 적어도 장착 부품(110)과 커넥터(130) 사이에 직접적인 접촉이 없다는 이유로 제어하기 어려울 수 있다. 균일한 두께의 접착제(485)는 접착제(485)의 확장 또는 수축이 서로 상쇄되는 유체 배출 모듈(100)의 모든 부분에서 동일한 효과를 가지면 경화되는 동안에 미스얼라인먼트를 방지할 수 있다. 그러므로, 오목부(480)는 접착제(485)의 두께를 제어함으로써 유체 배출 모듈의 적절한 얼라인먼트를 용이하게 할 수 있다.
상기 논의된 바와 같이, 접촉 영역(470)에서 커넥터와 직접 접촉하는 장착면(120)을 갖는 것은, 특히 접착제(485)가 경화되는 동안에 수축하는 경우에 z 방향에서 커넥터(130)와 장착 부품(110)의 바람직한 상대 위치를 유지하도록 돕는다. 접촉 영역(470)은 유체 배출 모듈과 커넥터 사이에서 그러한 특징부없이 이루어질 수 있는 것보다 높은 정확도 및 정밀도를 가지고 확립되므로 "데이텀" 또는 "데이텀 특징부"라고 할 수 있다. 커넥터(130)와 접촉 역역(470) 사이의 직접적인 접촉은 예를 들면, 장착 부품(110)이 압축 또는 다른 변형에 강하다면 z 방향에서 커넥터(130)와 장착 부품(110)의 상대 이동을 완화 또는 방지할 수 있다. 따라서, 장착 부품(110)은 변형에 강한 재료로 구성될 수 있다. 예를 들면, 장착 부품(110)은 액정 폴리머(LCP)로 구성될 수 있다.
접촉 영역(470)은 장착 부품(110)을 제조하는 동안에 장착 부품(110)과 커넥터(130) 사이의 접촉에서 바람직한 수준의 정확도 및 정밀도를 제공하는 방식으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 접촉 면적(470)은 장착 부품(110)과 커넥터(130) 사이에서 접촉의 불균일을 최소화하도록 장착 부품(110)의 장착면(120)을 가로질러 바람직한 평탄도를 가지고 제조될 수 있다. 예를 들면, 접촉 영역(470)은 장착 부품(110)을 가로질러 커넥터(130)와 모든 접촉 영역(470)의 접촉을 용이하게 하는 평탄도를 가지고 제조될 수 있다. 즉, 모든 접촉 영역(470)이 커넥터(430)와 접촉되어 접착제(485)의 경화 이전, 도중, 또는 이후에 커넥터(130), 장착면(130), 또는 둘 다의 비틀림을 피하는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 접촉 영역(470)은 노즐면(195), 및 동일한 유체 배출 모듈(100)의 다른 장착 부품(110) 상의 접촉 영역(470)과 바람직한 평행 구조를 가지고 형성될 수 있다.
선택적으로, 장착 부품(110)은 장착 부품(110)과 커넥터(130) 사이의 인터페이스에서 2차 접착제를 도포하기 위해 1개 이상의 개구부(472)(도 4a 및 도 4b 참조)를 포함할 수 있다. 2차 접착제는 자외선 경화가 아닐 수 있고, 일부 실시형태에 있어서 장착 부품(110)과 커넥터(130) 사이에서 추가적인 접합 강도를 제공할 수 있다. 2차 접착제는 자외선 접착제가 경화된 후에 경화되도록 할 수 있다. 2차 접착제는 예를 들면, 에폭시 유형의 접착제일 수 있다. 제 2 접착제는 개구부(472)를 통하여 2차 오목부(482)(도 4b 참조)로 유입될 수 있다. 선택적인 커버(476)가 개구부(472)를 커버할 수 있다.
이러한 실시형태에 있어서, 장착 부품(110)은 나사(135) 또는 다른 그러한 접속 디바이스를 제거할 수 있게 하는 어퍼쳐(490)를 포함할 수 있다. 프린트 프레임(140)에 커넥터(130)를 부착하는 나사(135) 모두를 제거하는 것은 프린트 프레임(140)에 대한 손상없이 프린트 프레임(140)으로부터 커넥터(130)의 분리 및 제거를 가능하게 한다. 이에 따라, 유체 배출 모듈(100)은 나사(135)를 제거함으로써 커넥터(130)와 함께 제거될 수 있다.
도 5는 프린트 프레임(140)에 유체 배출 모듈(100)을 장착하는 대안적인 공정(500)을 나타내는 플로우챠트이다. 유체 배출 모듈(100)을 얼라이닝하고 장착하기 위해서 교정 마스크(344)가 마스크 홀더(335)에서 배치된다[스텝(505)]. 4개의 고배율 카메라(370)가 교정 마스크(344)를 사용하여 교정된다[스텝(515)]. 교정 마스크(344)가 마스크 홀더(335)로부터 제거된 후, 얼라인먼트 마스크(340)가 마스크 홀더에서 배치된다[스텝(525)]. 얼라인먼트 마스크(340)는 프린트 프레임(140)에 대하여 얼라이닝된다[스텝(535)]. 그 다음에, 커넥터(130)는 프린트 프레임(140)에 부착된다[스텝(545)]. 접착제는 오목부(480)를 적어도 부분적으로 첨유하도록 장착 부품(110)에 도포된다. 유체 배출 모듈(100)은 커넥터(130)의 표면이 장착 부품(110)의 장착면(120) 상의 접촉 영역(470)을 접촉하도록 프린트 프레임(140)에서 위치결정된다. 그 다음에, 제 1 고배율 카메라(370) 쌍(371)은 얼라인먼트 마스크(340) 상의 기점(341)과 얼라이닝된다. 매니퓰레이터 조립체(355)는 매니퓰레이터 플레이트(380)를 그것과 접촉하여 배치시킴으로써 유체 배출 모듈(100)과 맞물린다. 그 다음에, 매니퓰레이터 조립체(355)는 노즐면(195) 상의 기점(341)이 제 2 고배율 카메라(370) 쌍(372)(도 3f 참조)과 얼라이닝되도록 유체 배출 모듈(100)을 매니퓰레이팅할 수 있다. 그 다음에, 발광 소자(390)가 커넥터(130) 상에 광을 조사한다. 이러한 실시형태에 있어서, 광은 자외선 광이다. 이러한 실시형태에 있어서 커넥터(130)는 투명하므로 광은 커넥터(130)를 통하여 이동하여 접착제에 도달한다. 이러한 실시형태에 있어서, 접착제는 자외선 광에 노출될 때 경화되는 유형이다. 발광 소자(390)는 접착제를 경화시키기 위해 충분한 시간 동안 광을 조사한다. 추가적인 유체 배출 모듈(100)이 동일한 방식으로 프린트 프레임(140)에 얼라이닝 및 장착될 수 있다.
대안적으로, 접착제는 커넥터(130)에 도포될 수 있고, 장착 부품(110)의 장착면(120)이 접촉 영역(470)과 접촉하기 시작할 때 오목부(480)를 적어도 부분적으로 점유하도록 접착제가 유동될 수 있다. 또한, 제 1 고배율 카메라(370) 쌍(371)은 프린트 프레임(140)에 커넥터(130)를 부착하기 이전, 장착 부품(110)에 접착제를 도포하기 이전, 프린트 프레임(140)에서 유체 배출 모듈(100)을 배치시키기 이전, 또는 어떤 다른 시간에 얼라인먼트 마스크(340) 상의 기점(341)과 얼라이닝될 수 있다.
일부 실시형태에 있어서, 얼라인먼트 장치(300)는 매니퓰레이터 조립체(355)를 제어하도록 구성된 매니퓰레이터 액추에이터를 포함한다. 얼라인먼트 장치(300)는 2개의 고배율 카메라(370) 쌍으로부터의 입력을 수신하여 매니퓰레이터 액추에이터를 제어하는 신호를 제공하도록 프로그래밍된 마이크로프로세서를 더 포함할 수 있다. 장치는 이동가능한 카메라 지지체(325)를 제어하는 액추에이터를 더 포함할 수 있다. 일실시형태에 있어서, 마이크로프로세서는 2개의 고배율 카메라(370) 쌍으로부터의 입력을 수신하여 카메라 지지체(325) 액추에이터 및 매니퓰레이터 액추에이터를 제어하도록 프로그래밍된다.
도 6은 유체 배출 모듈(100)을 장착하는 시스템의 대안적인 실시형태를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 이러한 실시형태에 있어서, 제 1 커넥터(532) 및 제 2 커넥터(536)는 프린트 프레임에 대한 유체 배출 모듈(100)의 위치가 3차원으로 조정될 수 있도록 사용될 수 있다. 도시된 특정 예에 있어서, 제 1 결합면(552) 및 제 2 결합면(556)을 갖는 브래킷(550)이 포함된다. 브래킷(550)은 제 1 결합면(552)과 제 2 결합면(556)이 서로에 대하여 직각이 되도록 형성될 수 있다. 제 1 커넥터(532)는 프린트헤드 케이스(105)에 근접한 프린트 프레임(140)의 표면에 나사(135)에 의해 부착된다. 브래킷(550)의 제 1 결합면(552)은 프린트 프레임(140)에 대향하는 제 1 커넥터(532)의 표면에 근접하여 배열된다. 이와 같이 배열될 때, 제 2 결합면(556)은 프린트 프레임(140)에 대향하는 브래킷(550)의 측면에 있다. 브래킷(550)은 브래킷(550)의 제 1 결합면(552)에서 제 1 오목부(582)에 존재하는 접착제(485)에 의해 제 1 커넥터(532)에 부착된다. 제 2 커넥터(536)는 브래킷(550)의 제 2 결합면(556)에 나사(135)에 의해 부착된다. 유체 배출 모듈(100)은 장착 부품(110)의 장착면(120)이 브래킷(550)의 제 2 결합면(556)에 대향하는 제 2 커넥터(536)의 표면에 인접하도록 배열된다. 장착 부품(110)은 장착 부품(110)의 장착면(120)에서 형성된 제 2 오목부(586)에 존재하는 접착제(485)에 의해 제 2 커넥터(536)에 부착된다. 그러므로, 유체 배출 모듈(100)은 제 1 커넥터(532), 브래킷(550), 및 제 2 커넥터(536)를 거쳐서 프린트 프레임에 부착된다.
브래킷(550)을 사용함으로써 유체 배출 모듈의 위치는 프린트 프레임에 대하여 x, y, 및 z 방향으로 조정될 수 있다. 예를 들면, 브래킷(550)은 제 2 결합면(556)이 z 방향에서 바람직한 위치에 있도록 위치결정될 수 있다. 대안적으로, 제 2 커넥터(536)는 브래킷(550)에 미리 부착될 수 있고, 브래킷(550)은 제 2 커넥터(536)가 z 방향에서 바람직한 위치에 있도록 위치결정될 수 있다. 또한, 프린트 프레임(140) 또는 다른 부품에 의한 간섭에 의해 규모가 제한되지 않도록 브래킷(550)은 바람직한 각도 위치를 달성하기 위해 y 방향 주위로 회전될 수 있다. 그 다음에, 접착제(485)는 브래킷(550)의 위치를 고정하기 위해 경화될 수 있다.
그 다음에, 유체 배출 모듈(100)은 제 2 커넥터(536) 상에 위치결정되어 x 방향 및 y 방향에서 바람직하게 얼라이닝될 수 있다. 그 다음에, 제 2 오목부(586)에서 접착제(486)는 제 2 커넥터(536)에 유체 배출 모듈을 부착하기 위해 경화될 수 있다. 그러므로, 이러한 실시형태는 3차원에서 유체 배출 모듈(100)의 위치의 조정을 허용할 수 있다. 다수의 유체 배출 모듈(100)이 프린트 프레임(140)에 장착되고 얼라이닝될 때 다수의 브래킷(550)이 사용될 수 있다. 예를 들면, 일부 또는 모든 브래킷(550)은 일부 또는 모든 제 2 결합면(556) 또는 제 2 커넥터(536)가 z 방향에서 공통 위치에 있도록 위치결정될 수 있다. 이러한 조정 가능성은 예를 들면, 유체 배출 모듈(100)의 장착 부품(110)과 기판(190) 등의 다른 부품 사이의 관계, 또는 장착 부품(110)의 두께에서 제조 이상을 보상하기 위해 z 방향에서 유체 배출 모듈(100)의 정확한 얼라인먼트를 가능하게 할 수 있다.
유체 배출 모듈의 위치를 조정하기 위해 2개의 커넥터를 사용하는 상기 예는 브래킷을 사용하지만 다른 구성도 가능하다. 프린트 프레임에 접속하기 위해 사용되는 1개 이상의 커넥터에 부착되기 전에 유체 배출 모듈이 3개의 방향으로 조정될 수 있는 한, 어떠한 수의 커넥터 또는 다른 부품(예를 들면, 브래킷)도 사용될 수 있다.
여기서 도시되고 설명된 실시형태에 있어서, 커넥터(130)는 광의 투과를 허용하는 재료로 전체적으로 형성된 실질적으로 직사각형의 부품으로서 구성될 수 있다. 그러나, 다른 구성의 커넥터(130)도 가능하다. 예를 들면, 커넥터(130)는 1개의 완전한 부품보다 2개 이상의 분리된 부품으로 형성될 수 있다. 커넥터(130)는 광에 민감한(예를 들면, 자외선 광에 민감한) 접착제를 경화시키기 위해 광의 투과를 허용하는 부분이 적어도 일부 존재하는 한, 투명 또는 반투명하지 않은 부분을 포함할 수 있다. 다른 실시형태에 있어서, 커넥터(130)는 불투명할 수 있다. 또한, 일부 실시형태에 있어서 접착제는 시간, 온도, 화학적 반응, 또는 어떤 다른 공정, 특징, 또는 특징 등의 광에 의한 방식 이외의 방식으로 경화될 수 있는 유형일 수 있다. 커넥터(130)는 실질적으로 직사각형 형상으로 구성되지 않고, 예를 들면 다르게 구성된 유체 배출 모듈(100)의 장착 부품에 따라 다르게 구성될 수 있다. 상술된 바와 같이, 일례에 있어서 커넥터(130)는 유리로 형성된다. 그러나, 다른 실시형태에 있어서 커넥터(130)는 유체 배출 모듈(100) 및 프린트 프레임(140)과 유사한 열팽창 계수를 갖는 재료로 형성될 수 있다. 예를 들면, 커넥터(130)는 실리콘, 액정 폴리머(LCP), 실리콘 카바이트, 석영 또는 어떤 다른 적합한 재료로 구성될 수 있다. 예를 들면 장착 부품(110), 커넥터(130), 및 프린트 프레임(140) 등의 여기서 설명된 부품은 일부 구현에 있어서 낮은 열팽창 계수를 갖는 재료로 형성될 수 있다.
상술된 방법 및 장치는 프린트 프레임에 유체 배출 모듈을 접속하는 문맥이다. 그러나, 상기 방법 및 장치는 다른 적용에 있어서 사용될 수 있다. 예를 들면, 기재된 커넥터 또는 접합 기술은 액추에이터 또는 센서 등의 MEMS 소자가 유체 배출 모듈(100)의 기판에 형성된 MEMS 소자 조립체으로 사용될 수 있다. 이것은 서로에 대한 다수의 MEMS 소자 조립체의 정확한 얼라인먼트를 허용할 수 있다.
유체 배출 모듈(100) 및 유체 배출 모듈을 위한 장착 부품(110)이 상술되었다. 유체 배출 모듈(100)에 의해 증착되는 유체의 예는 잉크이다. 그러나, 예를 들면 발광 디스플레이의 제조에 사용되는 전계발광 재료, 회로 보드 제작에 사용되는 유체 금속, 또는 생물학적 유체 등의 다른 유체가 사용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
명세서 및 청구항에 걸쳐 "전방", "후방", "상부", "저부" 등의 용어의 사용은 설명만을 위한 것이고, 여기서 설명되는 유체 배출 모듈의 각종 부품과 다른 구성요소 사이를 구별한다. "전방", "후방", "상부", "저부"의 사용은 유체 배출 모듈의 특정 방향을 의미하지 않는다. 유사하게는, 명세서에 걸쳐 구성요소를 설명하기 위한 수평 및 수직의 사용은 기재된 실시형태에 관한다. 다른 실시형태에 있어서, 동일한 또는 유사한 구성요소는 경우에 따라 수평 또는 수직 이외의 방향을 향할 수 있다.
다양한 본 발명의 실시형태가 설명되었다. 그렇지만, 각종 변경이 본 발명의 정신 및 범위로부터 벗어남없이 이루어질 수 있다는 것이 이해될 것이다. 따라서, 다른 실시형태는 다음의 청구항 범위 내에 있다.

Claims (15)

1개 이상의 유체 배출 모듈을 장착하도록 구성된 프레임;
상기 1개 이상의 유체 배출 모듈로서, 각각이 장착면을 보유하는 장착 부품과, 그 내부에 유체가 유동하는 공급챔버 및 반환챔버가 형성되어 있는 프린터헤드 케이스와, 상기 프린터헤드 케이스의 하단에 설치되는 기판으로 이루어지는 유체 배출 모듈;
상기 프레임에 분리가능하게 부착되도록 구성되며, 상기 프레임과 상기 1개 이상의 유체 배출 모듈의 장착면과의 사이에 위치결정되는 1개 이상의 커넥터로서, 대응하는 유체 배출 모듈의 상기 장착면에 인접하여 위치결정된 상기 커넥터의 결합면의 일부가 상기 장착면과 직접 접촉하는 커넥터;
상기 1개 이상의 유체 배출 모듈의 상기 장착면 또는 상기 1개 이상의 커넥터의 결합면 중 어느 한쪽에 형성된 1개 이상의 오목부로서, 실질적으로 균일한 두께를 갖고 접착제로 충전되어 있는 1개 이상의 오목부; 및
상기 1개 이상의 오목부 내에 형성된 실질적으로 균일한 층을 포함하는 상기 접착제로서, 상기 유체 토출 모듈을 상기 프레임에 대하여 얼라이닝한 후, 상기 유 체 토출 모듈에 대응하는 상기 접착제가 경화되는 접착제를 포함하고,
상기 커넥터의 적어도 일부는 광투과성 재료를 포함하고, 상기 접착제는 상기 커넥터의 광투과성 부분을 통하여 투과된 광에 노출됨으로써 경화되며,
상기 장착 부품과 상기 프린터헤드 케이스와 상기 기판으로 이루어지는 상기 1개 이상의 유체 배출 모듈은, 상기 1개 이상의 커넥터에 상기 1개 이상의 오목부에 충전되어 있는 상기 접착제에 의해 고정되고, 상기 1개 이상의 커넥터는 상기 프레임에 분리가능하게 부착되는 것을 특징으로 하는 유체 배출 모듈의 장착 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 프레임에 상기 커넥터를 분리가능하게 부착하는 나사를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 배출 모듈의 장착 장치.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 1개 이상의 유체 배출 모듈은 상기 프레임에 대하여 상기 1개 이상의 유체 배출 모듈을 얼라이닝하는 기점을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 배출 모듈의 장착 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 접착제는 경화되는 동안 상기 접착제의 실질적인 모든 수축이 상기 장착면과 직교하여 발생하도록 위치결정되는 것을 특징으로 하는 유체 배출 모듈의 장착 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 장착 부품은 이 장착 부품과 상기 커넥터 사이의 인터페이스에서 제 2 접착제를 수용하도록 구성된 1개 이상의 개구부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 배출 모듈의 장착 장치.
프레임에 커넥터의 제 1 면을 부착하는 스텝;
장착 부품과 프린터헤드 케이스와 기판으로 이루어지는 유체 토출 모듈의 장착면을, 상기 커넥터의 반대측의 제 2 면에 인접하여 위치결정하는 스텝으로서, 상기 장착면 또는 상기 커넥터의 상기 반대측의 제 2 면 중 하나 한쪽에, 접착제로 충전된 1개 이상의 오목부를 구비하는 스텝;
상기 프레임에 대하여 상기 유체 배출 모듈을 얼라이닝하는 스텝; 및
상기 유체 배출 모듈을 얼라이닝한 후에 상기 장착면과 상기 커넥터의 제 2 면 사이에 위치결정된 상기 접착제를 경화시키는 스텝으로서, 그것에 의해 상기 커넥터에 상기 유체 배출 모듈을 고정하는 스텝을 포함하며,
상기 유체 배출 모듈의 상기 장착면의 일부와 상기 커넥터의 제 2 면의 일부가 직접 접촉되며, 상기 접착제는 경화되는 동안 상기 접착제의 실질적으로 모든 수축이 상기 장착면과 수직하게 발생하도록 위치결정되고,
상기 프레임에 대하여 상기 유체 배출 모듈을 얼라이닝하는 스텝은 상기 프레임에 장착된 1개 이상의 유체 배출 모듈에 대하여 상기 유체 배출 모듈을 얼라이닝하는 스텝을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 배출 모듈의 장착 방법.
삭제
제 7 항에 있어서,
상기 커넥터의 적어도 일부는 광투과성 재료를 포함하고,
상기 접착제는 자외선에 민감한 접착제를 포함하며,
상기 접착제를 경화시키는 스텝은 상기 커넥터의 광투과성 부분을 통하여 자외선 광에 접착제를 노출시키는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 배출 모듈의 장착 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 유체 배출 모듈을 얼라이닝하는 스텝은,
상기 프레임에 대하여 마스크를 얼라이닝하는 스텝,
상기 마스크 상의 기점에 대하여 제 1 카메라 쌍을 얼라이닝하는 스텝, 및
상기 제 1 카메라 쌍과 고정된 관계에 있는 제 2 카메라 쌍에 의해 상기 유체 배출 모듈을 얼라이닝하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 배출 모듈의 장착 방법.
제 10 항에 있어서,
상기 유체 배출 모듈을 얼라이닝하는 스텝은 교정 마스크를 이용하여 상기 제 1 카메라 쌍 및 상기 제 2 카메라 쌍을 교정하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 배출 모듈의 장착 방법.
1개 이상의 MEMS 소자 조립체를 장착하도록 구성된 프레임;
상기 1개 이상의 MEMS 소자 조립체로서, 각각이 장착면을 보유하는 장착 부품을 구비하는 상기 MEMS 소자 조립체;
상기 프레임에 분리가능하게 부착되도록 구성되며, 상기 프레임과 상기 1개 이상의 MEMS 소자 조립체의 상기 장착면과의 사이에 위치결정되는 1개 이상의 커넥터로서, 대응하는 MEMS 소자 조립체의 상기 장착면에 인접하여 위치결정된 커넥터의 결합면의 일부가 상기 장착면과 직접 접촉하는 커넥터;
상기 1개 이상의 MEMS 소자 조립체의 상기 장착면 또는 상기 1개 이상의 커넥터의 결합면 중 어느 한쪽에 형성된 1개 이상의 오목부로서, 실질적으로 균일한 두께를 갖고 접착제로 충전되어 있는 1개 이상의 오목부; 및
상기 1개 이상의 오목부 내에 형성된 실질적으로 균일한 층을 포함하는 상기 접착제로서, 상기 MEMS 소자 조립체를 상기 프레임에 대하여 얼라이닝한 후, 상기 MEMS 소자 조립체에 대응하는 상기 접착제가 경화되는 접착제를 포함하며,
상기 1개 이상의 MEMS 소자 조립체는, 상기 1개 이상의 커넥터에 상기 1개 이상의 오목부에 충전되어 있는 상기 접착제에 의해 고정되고, 상기 1개 이상의 커넥터는 상기 프레임에 분리가능하게 부착되는 것을 특징으로 하는 MEMS 소자 조립체의 장착 장치.
제 12 항에 있어서,
상기 1개 이상의 MEMS 소자 조립체 각각은 액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 MEMS 소자 조립체의 장착 장치.
제 12 항에 있어서,
상기 1개 이상의 MEMS 소자 조립체 각각은 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 MEMS 소자 조립체의 장착 장치.
장착 부품을 각각 포함하는 1개 이상의 유체 배출 모듈;
상기 1개 이상의 유체 배출 모듈을 장착하도록 구성된 프레임;
상기 프레임에 분리가능하게 부착된 제 1 커넥터;
상기 제 1 커넥터와 접촉하여 위치결정된 제 1 결합면 및 제 2 결합면을 갖는 브래킷;
상기 브래킷에 분리가능하게 부착되어 상기 장착 부품과 접촉하는 제 2 커넥터;
상기 브래킷의 제 1 결합면 및 제 2 결합면 또는 1개 이상의 커넥터의 결합면 중 하나 이상에 형성되며, 실질적으로 균일한 두께를 갖고 접착제로 충전된 1개 이상의 오목부, 및
상기 1개 이상의 오목부 내에 형성된 실질적으로 균일한 층을 포함하는 접착제를 포함하는 장치로서:
상기 유체 배출 모듈 각각에 대하여 상기 제 1 결합면과 상기 제 1 커넥터 사이의 인터페이스에서의 접착제는 상기 프레임에 대하여 상기 브래킷을 제 1 방향으로 얼라이닝한 후에 경화되며, 제 2 장착면과 상기 제 2 커넥터 사이의 인터페이스에서의 접착제는 상기 프레임에 대하여 상기 유체 배출 모듈을 제 2 방향 및 제 3 방향으로 얼라이닝한 후에 경화되는 것을 특징으로 하는 유체 배출 모듈의 장착 장치.
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