KR101274631B1 - 프린트헤드 모듈 - Google Patents

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KR101274631B1
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안드레아스 비블
멜빈 엘. 비그스
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후지필름 디마틱스, 인크.
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Abstract

프린트헤드 모듈은 프린트헤드 바디(102), 노즐 플레이트(110), 및 하나 또는 둘 이상의 압전 액츄에이터(120)를 포함한다. 프린트헤드 바디는 하나 또는 둘 이상의 펌핑 챔버(104)를 포함하며, 각각의 상기 펌핑 챔버는 프린팅 유체 공급원으로부터 프린팅 유체를 수용하도록 구성된 수용 단부 및 상기 펌핑 챔버로부터 프린팅 유체를 분사하기 위한 분사 단부를 포함한다. 노즐 플레이트는 상기 노즐 플레이트를 통하도록 형성된 하나 또는 둘 이상의 노즐(112)을 포함한다. 각각의 노즐은 각각의 상기 펌핑 챔버와 유체 소통하고 상기 노즐로부터의 분사를 위해 상기 펌핑 챔버의 상기 분사 단부로부터 프린팅 유체를 수용한다. 압전 액츄에이터가 각각의 상기 펌핑 챔버 위에 위치하고 상기 펌핑 챔버를 편향시키고 가압하도록 구성된 압전 물질을 포함하여, 상기 펌핑 챔버의 상기 분사 단부와 유체 소통하는 상응하는 노즐로부터 프린팅 유체를 분사한다.

Description

프린트헤드 모듈{PRINTHEAD MODULE}
본 출원은 2004년 12월 17일 출원된 "단일-사용 드롭렛 분사 모듈(Single-use droplet ejection module)" 명칭의 미국 가출원번호 제 60/637,254호 및 2005년 7월 13일 출원된 "단일-사용 드롭렛 분사 모듈(Single-use droplet ejection module)" 명칭의 미국 가출원번호 제 60/699,134호를 우선권으로 한다. 본 출원은 Andreas Bibl, John A. Higginson, Kevin Von Essen, 및 Antai Xu에 의한 "단일-사용 드롭렛 분사 모듈(Single-use droplet ejection module)" 명칭으로 최종 출원된 미국 출원에 관한 것이다.
배경 기술
이하의 기재사항은 하나 또는 둘 이상의 노즐을 포함하는 프린트헤드 어셈블리에 관한 것이다.
잉크젯 프린터는 전형적으로 잉크 공급원으로부터 잉크 노즐 어셈블리로의 잉크 경로를 포함하며, 이는 잉크 드롭이 분사되는 노즐을 포함한다. 잉크 드롭 분사는 액츄에이터에 의해 잉크 경로 내의 잉크를 가압함으로써 제어될 수 있으며, 이는 예를 들어 압전 디플렉터(piezoelectric deflector), 열적 버블젯 발생기(thermal bubble jet generator), 정전기적 편향 부재(electrostatically deflected element)일 수 있다. 전형적인 프린트헤드는 상응하는 잉크 경로 어레이 및 관련된 액츄에이터를 구비한 일 선상의 노즐을 가지며, 각각의 노즐로부터의 드롭 분사는 독립적으로 제어될 수 있다. 소위 "드롭-온-디맨드(drop-on-demand)" 프린트헤드에서, 프린트헤드 및 프린팅 매체가 상호에 대해 상대적으로 이동함에 따라, 각각의 액츄에이터는 이미지의 특정 픽셀 위치에서 드롭을 선택적으로 분사하도록 작동한다. 고성능 프린트헤드에서, 노즐은 전형적으로 50micron 또는 그 이하(예를 들어, 25micron)의 지름을 가지며, 인치 당 100~300 노즐의 피치로 분리되며, 약 1 내지 70picoliter(pl) 또는 그 이하의 드롭 크기를 제공한다. 드롭 분사 주파수는 전형적으로 10kHz 또는 그 이상이다.
프린트헤드는 반도체 프린트헤드 바디 및 압전 액츄에이터(piezoelectric actuator)를 포함할 수 있으며, 이는 예를 들어 Hoisington 등에 의한 미국 특허 제 5,265,315호에 기재된다. 프린트헤드 바디는 실리콘으로 이루어질 수 있으며, 이는 잉크 챔버를 규정하도록 에칭된다. 노즐은 실리콘 바디에 부착된 분리된 노즐 플레이트에 의해 규정될 수 있다. 압전 액츄에이터는 적용된 전압에 반응하여 구부러지거나 또는 형태를 변화시키는 압전 물질층을 가질 수 있다. 압전층의 구부러짐은 잉크 경로를 따라 위치한 펌핑 챔버 내의 잉크를 가압한다.
프린팅 정확도는 다수의 인자에 의해 영향을 받는데, 이는 프린트 내의 다수의 프린트헤드를 따라 프린트헤드 내의 노즐에 의해 분사되는 잉크 드롭의 속도 및 크기의 균등성을 포함한다. 차례로, 드롭 크기 및 드롭 속도 균등성은, 잉크 경로의 치수 균등성, 청각적 간섭 효과, 잉크 유동 경로 내의 오염 및 액츄에이터에 의해 생성된 압력 펄스의 균등성과 같은 인자에 의해 영향을 받는다. 잉크 유동 내의 오염 또는 잔해는 잉크 유동 경로 내의 하나 또는 둘 이상의 필터 사용에 의해 감소될 수 있다.
요약
하나 또는 둘 이상의 노즐을 포함하는 프린트헤드 어셈블리가 개시된다. 일반적으로, 일 양상에서, 본 발명은 프린트헤드 바디, 노즐 플레이트 및 하나 또는 둘 이상의 압전 액츄에이터를 포함하는 것을 특징으로 한다. 프린트헤드 바디는 하나 또는 둘 이상의 펌핑 챔버를 포함하며, 각각의 펌핑 챔버는 프린팅 유체 공급원으로부터 프린팅 유체를 수용하도록 구성된 수용 단부 및 펌핑 챔버로부터 프린팅 유체를 분사하기 위한 분사 단부를 포함한다. 노즐 플레이트는 노즐 플레이트를 통하도록 형성된 하나 또는 둘 이상의 노즐을 포함한다. 각각의 노즐은 펌핑 챔버와 유체 소통하고 노즐로부터의 분사를 위해 펌핑 챔버의 분사 단부로부터 프린팅 유체를 수용한다. 하나 또는 둘 이상의 압전 액츄에이터는 노즐 플레이트에 연결된다. 압전 액츄에이터는 각각의 펌핑 챔버 위에(over) 위치하고 펌핑 챔버를 편향하고 가압하도록 구성된 압전 물질을 포함하여, 펌핑 챔버의 분사 단부와 유체 소통하는 상응하는 노즐로부터 프린팅 유체를 분사한다.
본 발명의 실시예들은, 이하의 특징들을 하나 또는 둘 이상 포함한다. 프린트헤드 모듈은, 프린트헤드 모듈의 노즐면에 연결된 가요성 회로(flexible circuit)를 포함하는 프린트헤드 시스템 내에 포함될 수 있다. 가요성 회로는 하나 또는 둘 이상의 압전 액츄에이터에 전기적으로 커플링되어 하나 또는 둘 이상의 압전 액츄에이터에 신호를 제공하여 하나 또는 둘 이상의 펌핑 챔버를 선택적으로 작동시키고 하나 또는 둘 이상의 상응하는 노즐을 작동한다.
프린트헤드 모듈은 노즐 플레이트에 부착된 캡(cap)을 포함할 수 있으며, 이는 노즐 플레이트를 통하도록 형성된 하나 또는 둘 이상의 노즐에 연결된 하나 또는 둘 이상의 틈을 포함한다. 캡은 하나 또는 둘 이상의 압전 액츄에이터를 커버하도록 구성되고 작동시 하나 또는 둘 이상의 액츄에이터 내에 포함된 압전 물질이 편향되는데 충분한 간격을 제공한다.
프린트헤드 모듈은 프린팅 유체 공급원 어셈블리를 포함할 수 있으며, 프린팅 유체 공급원 어셈블리는 펌핑 챔버의 수용 단부와 유체 소통하는 저장부를 포함한다. 프린트헤드 바디는 노즐 플레이트에 연결된 노즐면에 실질적으로 평행한 후면(back face)을 포함할 수 있다. 프린팅 유체 공급원 어셈블리는 프린트헤드 바디의 후면에 연결될 수 있으며, 펌핑 챔버의 수용 단부는 프린트헤드 바디의 후면 상에서 저장부와 유체 소통하는 개구부를 포함할 수 있다.
프린트헤드 모듈은 다수의 펌핑 챔버를 포함할 수 있고, 프린트헤드 바디의 후면 내에 형성된 하나 이상의 프린팅 유체 채널을 더 포함할 수 있다. 프린팅 유체 채널은 저장부 및 펌핑 챔버의 개구부와 유체 소통한다. 프린팅 유체는 저장부로부터 프린팅 유체 채널을 진입하며 펌핑 챔버의 개구부를 향한다. 일 실시예에서, 프린팅 유체 채널을 펌핑 챔버의 개구부를 향하도록 굽은 2개 이상의 측면들을 포함한다.
본 발명은 이하의 장점들 중 하나 또는 둘 이상을 갖도록 실행될 수 있다. 프린트헤드 모듈은 종래의 프린트헤드 모듈에 비하여 보다 적은 실리콘 및 보다 적은 제조 단계를 사용하여 제조될 수 있어서, 예를 들어, 프린트헤드 모듈은 프린트헤드 바디의 노즐면에 비교하여 프린트헤드 바디의 후면 상에서 압전층을 채택한다. 필요한 에칭 시간은 감소하고 이에 따라 제조 시간이 감소한다. 예를 들어, 프린트헤드 모듈 내에 포함된 잉크 채널은 보쉬(Bosch) 프로세스에서의 시간-소비량에 비교하여 보다 적은 시간을 소비하는 KOH 에칭 프로세스를 사용하여 에칭될 수 있다. 프린트헤드 바디의 노즐면 상에 압전층을 위치시키는 것은 다른 특징들을 위해 프린트헤드 바디의 후면을 자유로이 할 수 있다. 예를 들어, 가열기가 프린트헤드 바디의 후면 내에 일체화될 수 있다.
잉크 공급원은 프린트헤드 바디의 측면을 따르는 것에 비교하여 후면으로부터 프린트헤드 바디 내에 포함된 펌핑 챔버 내에 잉크를 공급할 수 있다. 프린트헤드 바디의 후면으로부터 펌핑 챔버 내로의 잉크 공급은 펌핑 챔버를 준비시키고 펌핑 챔버는 모세관 작용에 의해 채워질 수 있다. 추가로, 잉크 공급원으로부터 펌핑 챔버로의 경로의 길이는 잉크가 펌핑 챔버의 측면을 통해 진입한다면 보다 짧을 수 있으며, 이에 따라 반응 주파수가 증진된다. 더욱이, 측면에 비해 후면 상에 잉크 채널을 갖는 것으로 인하여 접착 물질이 잉크 채널에 진입할 위험 없이 측면을 따라 접착이 사용될 수 있어서 프린트헤드 모듈을 하우징에 결합하는 것이 용이해진다. 프린트헤드는 보다 적은 층(layer)으로 제조될 수 있어서, 모듈을 가로지르는 두께의 변화를 감소시킨다.
하나 또는 둘 이상의 실시예들은 첨부된 도면 및 아래의 기재에 의하여 상세히 설명된다. 다른 특징 및 장점이 아래의 기재 사항, 도면 및 청구범위로부터 명백할 것이다.
도면의 간단한 설명
이러한 특징 및 다른 특징들이 이하의 도면을 참조하여 상세히 기술된다.
도 1은 프린트헤드 바디 부분을 도시한다.
도 2는 도 1의 프린트헤드 바디 부분의 절단도로서, 프린트헤드 바디의 상부에서 노즐 플레이트의 일부를 도시한다.
도 3A는, 도 2의 노즐 플레이트 및 프린트헤드 바디 부분의 상부 상에서 전기적 커넥터를 구비한 압전층 부분을 포함하는 프린트헤드 어셈블리의 일부를 도시한다.
도 3B는, 선A-A를 따라 취한 도 3A의 프린트헤드 어셈블리의 단면도이다.
도 3C는, 선B-B를 따라 취한 도 3A의 프린트헤드 어셈블리의 단면도이다.
도 4는, 도 3A의 프린트헤드 어셈블리의 노즐면을 도시한다.
도 5A는, 도 3A의 프린트헤드 어셈블리의 후면을 도시한다.
도 5B는, 도 5A의 후면의 확대도를 도시한다.
도 6은, 도 3A의 프린트헤드 어셈블리에 부착된 가요성 회로이다.
도 7A 및 7B는, 도 3A의 프린트헤드 어셈블리 및 가요성 회로, 프린팅 유체 공급원 어셈블리를 포함하는 프린트헤드 모듈의 사시도를 도시한다.
도 7C는, 선C-C를 따라 취한 도 7B의 프린트헤드 모듈의 절단도를 사시도로서 도시한다.
도 7D는, 선D-D를 따라 취한 도 7B의 프린트헤드 모듈의 절단도를 사시도로서 도시한다.
도 8A~8Q는, 프린트헤드 바디를 제조하기 위한 프로세스를 도시한다.
도 9는, 도 8A~8Q에 도시된 프로세스 단계를 도시하는 순서도이다.
도 10은, 프린트헤드 모듈을 제조하기 위한 프로세스를 도시하는 순서도이다.
도 11은, 캡을 포함한 프린트헤드 모듈의 일부의 측단면도이다.
다른 도면의 유사한 부재들에는 유사한 도면부호가 지시된다.
도면의 상세한 설명
노즐로부터의 프린팅 유체를 선택적으로 분사하도록 가압된 펌핑 챔버를 포함하는 프린트헤드 모듈이 개시된다. 전형적인 프린팅 유체는 잉크이며, 설명을 위해서 이하에서는 프린팅 유체를 잉크로 지칭하여 프린트헤드 모듈을 개시한다. 하지만, 프린팅 유체는 예를 들어 액정 디스플레이 제조에 사용되는 전장 발광 물질(elecroluminescent material) 또는 회로 기판 제조에 사용되는 유체 물질과 같은 다른 유체일 수 있다는 점을 주지하여야 한다.
프린트헤드 모듈은 펌핑 챔버를 가압하고 상응하는 노즐로부터 잉크를 분사하도록 선택적으로 작동할 수 있는 액츄에이터를 포함한다. 예를 들어, 일 실시예에서, 액츄에이터는 펌핑 챔버 위에 위치한 압전 물질에 전압을 인가함으로써 작동할 수 있다. 인가된 전압은 압전 물질이 펌핑 챔버를 편향시키고 가압하도록 할 수 있어서 이에 따라 잉크를 펌핑 챔버 내로 밀어 넣어서 상응하는 노즐로부터 분사된다. 회로는 구동 신호를 액츄에이터에 제공하여 노즐로부터의 분사를 제어한다. 압전 물질 및 적어도 일부의 회로는 노즐로서 프린트헤드 모듈의 동일 측면에 제공된다. 프린트헤드 모듈은 프린트헤드 바디, 가요성 회로 및 잉크 공급원 어셈블리를 포함할 수 있다.
도 1을 참조하여, 프린트헤드 바디(102)의 일 실시예의 일부가 도시된다. 프린트헤드 바디(102)는 베이스 기판(101), 노즐 플레이트 및 압전층으로 형성된다. 베이스 기판(101)은 반도체일 수 있으며, 예를 들어 MEMS 실리콘 다이(MEMS silicon die)이다. 도시된 실시예에서, 프린트헤드 바디(102)는 다수의 노즐을 통해 잉크를 붙잡고 펌핑하기 위한 다수의 펌핑 챔버(104)를 포함하며, 예를 들어 노즐은 300개의 노즐이다(오직, 몇몇의 펌핑 챔버만이 도시됨). 더 많은 노즐 또는 더 적은 노즐이 포함될 수 있다는 점을 주지하여야 한다.
펌핑 챔버(104)는 본 기술 분야의 에칭 기술을 사용하여 프린트헤드 바디(102) 내에서 에칭될 수 있다. 각각의 펌핑 챔버(104)는, 잉크 공급원과 유체 소통하는 잉크 수용 단부(106) 및 노즐과 유체 소통하는 잉크 분사 단부(108)를 포함한다. 잉크는 잉크 수용 단부(106) 내의 (도시되지 않은) 개구부를 통해 펌핑 챔버(104)에 진입한다. 펌핑 챔버(104)를 가압하여, 잉크는 잉크 분사 단부(108) 밖으로 힘을 받으며 상응하는 노즐로부터 분사된다. 노즐 및 예시적인 잉크 공급 원 어셈블리를 "작동(fire)"시켜서 펌핑 챔버(104)를 가압하기 위한 예시적인 수단은 이하에서 상술된다.
도 2를 참조하여, 프린트헤드 바디(102)의 절단도가 도시된다. 노즐 플레이트(110)가 베이스 기판(101)의 상부에 도시되며, 또한 절단도로서 도시된다. 노즐 플레이트(110)는 다수의 노즐(112)을 규정한다. 추가로, 길게 연장된 좁아진 폭의 영역(114)은 펌핑 챔버(104) 위쪽에 위치한 노즐 플레이트(110) 내에 형성된다. 설명을 위해, 길게 연장된 좁아진 폭의 영역(114)은 노즐 플레이트(110) 내의 개구부로서 도시되며, 여기에서 노즐 플레이트(110)의 최상층이 절단된 것으로 도시된다. 노즐(112)은 펌핑 챔버(104)의 잉크 분사 단부(108)의 위쪽에 위치하여 이와 유체 소통한다. 도 2에서 예시적인 포스트로서 도시된 임피던스 피쳐(impedance feature)(105)는 펌핑 챔버(104)의 외부에서 잉크 내부에 이동하는 에너지 양을 감소시키도록 저항을 생성할 수 있어서 펌핑 챔버(104)로부터의 잉크 역류를 방지하고 잉크 유동이 노즐(112)을 통해서 이를 향하도록 한다.
도 3A는 프린트헤드 바디(102)의 절단도를 도시하며, 이는 베이스 기판(101), 노즐 플레이트(110) 및 노즐 플레이트(110)의 상부에 위치한 압전층(116)을 포함한다. 구동 접촉부(122) 및 구동 전극(120)이 압전층(116)의 상부에 위치한 것으로 도시된다. 구동 접촉부(122)와 구동 전극(120)의 각각의 쌍은 베이스 기판(101) 내에 형성된 펌핑 챔버(104)에 상응한다. 일 실시예에서, 구동 접촉부(122)와 구동 전극(120)은 예를 들어 골드 트레이스(gold trace)와 같은 금속성 트레이스일 수 있다. 압전층(116)은 도시된 바와 같이 섹션을 차지하여 펌핑 챔 버(104)의 위치에 상응한다. 접지 전극층(117)은 노즐 플레이트(110)의 상부 표면 상에 형성되고 노즐(112)을 노출시키도록 절단 영역을 구비한다. 접지 전극층(117)은 골드와 같은 금속으로 형성될 수 있으며 전극이 접지 전극층(117)에 인가되어 접지 전극층(117)과 구동 전극(120) 사이의 전압차를 형성할 수 있다.
구동 접촉부(122)는 구동 신호를 수용하여 수신할 수 있어서 압전층(116)을 가로질러 전압을 공급하여 노즐을 작동한다. 노즐 플레이트(110)의 길게 연장된 좁아진 폭의 영역(114)은 각각의 펌핑 챔버(104) 너머로 얇은 막을 제공한다. 구동 접촉부(122)에 의해 수신된 구동 신호는 전압이 구동 전극(120)에 인가되도록 하며, 이에 따라 압전층(116)을 가로질러 전압이 인가된다. 예를 들어, 낮은 전압과 같은 상이한 전압이 접지 전극층(117)에 인가된다. 구동 전극(120)과 접지 전극층(117)의 아래 놓인 영역 사이의 전압차는 노즐 플레이트의 좁아진 폭의 영역(114) 위의 압전층이 아래에 놓인 펌핑 챔버(104) 내의 잉크를 편향시키고 가압시킨다.
도 3B는, 선 A-A를 따라 취한 도 3A의 프린트헤드 어셈블리의 단면도이다. 펌핑 챔버(104)가 베이스 기판(101) 내에 형성되고 노즐 플레이트(110)에 둘러싸인 것으로 도시된다. 노즐 플레이트(110)는 좁아진 폭의 영역(114) 내에서 펌핑 챔버(104)의 대부분의 영역 너머로 보다 얇다. 노즐(112)은 노즐 플레이트(110)를 통해 형성되고 펌핑 챔버(104)와 유체 소통한다. 접지 전극층(117)은 노즐 플레이트(110)와 압전층(116) 사이에 위치한다. 전술한 바와 같이 전압이 구동 전극(120)에 인가될 수 있어서, 압전층(116)이 편향되도록 하고 이에 따라 좁아진 폭 의 영역(114) 내에서 노즐 플레이트(110)를 편향시키고 펌핑 챔버(104)를 가압하며 노즐(112)을 통해 잉크에 힘을 가한다.
펌핑 챔버의 잉크 수용 단부(106) 내의 개구부(107)가 도시된다. 물통형(trough-like) 채널(128)은 개구부(107) 내에 이끌려서 잉크를 펌핑 챔버(104)에 공급한다. 잉크 채널(128)은 잉크 공급원으로부터 잉크를 수용하며, 이는 후술한다. 도 3C는 선B-B를 따라 취한 도 3A의 프린트헤드 어셈블리의 단면도이다. 접지 전극층(117)이 노즐 플레이트(110)의 상부에서 층을 이루는 것으로 도시되며, 이는 베이스 기판(101)의 상부이다. 섹션을 차지하는 압전층(116)이 그 위에 층을 이룬 구동 전극(120)을 구비하는 것으로 도시된다.
도 4는 프린트헤드 바디(102)의 노즐면(124)을 도시한다. 도 5A 및 5B는 프린트헤드 바디(102)의 후면(126)을 도시한다. 도 5A는 후면(126) 전체를 도시하며, 도 5B는 프린트헤드 바디(102)의 후면의 단부 부분을 확대하여 도시한다. 프린트헤드 바디(102)의 후면(126)의 양측 단부의 길이를 따라 2개의 물통형 채널(128)이 위치한다. 펌핑 챔버(104)의 잉크 수용 단부(106) 내에 형성된 개구부(107) 방식으로서, 각각의 잉크 채널(128)이 프린트헤드 바디(102)의 노즐면(124)의 상응하는 측면을 따라 위치한 펌핑 챔버(104)와 유체 소통한다. 잉크 채널(128)의 다른 구성이 사용될 수 있으며, 예를 들어 굴곡진 표면일 수 있다. 물통형 구성은 잉크가 펌핑 챔버(104)의 잉크 수용 단부(106) 내의 개구부를 향하도록 한다. 대안적으로, 펌핑 챔버(104)를 위한 각각의 개구부(107)는 공통된 연속적인 잉크 채널이라기보다는 개별적인 잉크 채널에 의해 잉크 공급원에 연결될 수 있다.
잉크 채널(128)은 잉크 공급원과 유체 소통한다. 잉크 공급원은, 잉크 경로가 잉크 공급원으로부터 프린트헤드 바디(102)의 후면(126)으로부터의 펌핑 챔버의 잉크 수용 단부(106) 내의 개구부를 향하도록 위치할 수 있으며, 이는 예를 들어 프린트헤드 바디(102)의 측면을 통하도록 위치한 잉크 경로이다. 이러한 구성은 펌핑 챔버(104)와 노즐(112)을 준비시킨다. 일 실시예에서, 잉크는 모세관 작용에 의해 펌핑 챔버(104) 내로 이동하고, 펌핑 챔버(104)는 가압되지 않아서 잉크를 잉크 수용 단부(106) 내의 개구부로부터 이동시켜서 펌핑 챔버(104)를 채운다.
대안적으로, 가열기(127)가 프린트헤드 바디(102)의 후면(126) 내에 또는 상에 위치할 수 있다. 가열기(127)는 프린트헤드 바디(102)를 가열할 수 있어서, 펌핑 챔버(104) 내의 잉크를 가열한다. 도 5A 및 5B에 도시된 일 실시예에서, 예를 들어 니크롬과 같은 전도성 물질이 프린트헤드 바디(102)의 후면(126) 상에서 스퍼터링(sputter)되고 도시된 길게 연장된 영역과 같이 바람직한 패턴으로 에칭될 수 있다. 전압은 전기적 접촉부(129)에 의해 전도성 물질에 인가될 수 있어서 전도성 물질의 온도를 제어하고 따라서 가열기(127)로부터 방출된 열을 제어한다. 다른 실시예에서, 전도성 물질은 사형(蛇形; serpent-like) 영역으로 에칭될 수 있으며, 선택적으로 사형 영역의 주파수는 프린트헤드 바디(102)의 단부를 향하여 증가되어 단부에서 전형적으로 발생하는 증가된 열손실을 보상한다.
도 6은 프린트헤드 바디(102)로 조립된 가요성 회로(130)를 도시한다. 가요성 회로(130)는 프린트헤드 바디(102)의 노즐면(124) 둘레를 감싼다. 가요성 회 로(130)의 하나 또는 양쪽 날개부(134)를 포함하는 집적 회로(132)가 (도시되지 않은) 출력부 리드(output-lead)에 연결되며, 이는 상응하는 집적 회로(132)로부터 가요성 회로(130)의 내측면에 연장되며 프린트헤드 바디(102)의 노즐면(124)과 접촉한다. 출력부 리드는 압전층(116) 상의 구동 접촉부(122)에 전기적으로 연결된다. 이에 따라 구동 신호가 출력부 리드에 의해 집적 회로(132)로부터 구동 접촉부(122)에 통과할 수 있어서 압전층을 작동시키고 선택적으로 노즐(122)을 가동시킨다.
집적 회로(132)는 날개부(134)에 의해 외부 공급원과 연결되며, 외부 공급원은 가요성 회로(130)를 통해 집적 회로(132)에 전기적으로 연결된 (도시되지 않은) 입력부 리드에 의해 구동 신호를 제공한다. 예를 들어, 외부 공급원은 프린트헤드 모듈과 일체화된 프린팅 장치 내에 포함된 프로세서일 수 있다. 일 실시예에서, 5개의 집적 회로(132)가 있으며, 각각의 집적 회로(132)는 300개의 노즐(112)에 상응하는 300개의 구동 접촉부 모두를 위해 60개의 구동 접촉부(122)에 신호를 송신한다. 보다 많거나 적은 개수의 집적 회로(132)가 사용될 수 있다. 대안적으로 상대적으로 적은 노즐을 포함하는 프린트헤드 모듈을 위해 회로가 가요성 회로(130)를 통해 직접 제공될 수 있으며 집적 회로(132)의 전부 또는 일부가 제거될 수 있다.
일 실시예에서, 가요성 회로(130)는 프린트헤드 바디(102)의 적어도 일 단부 너머로 접히는 탭(136)을 더 포함한다. 탭(136)은 전기적 접촉부(129)에 전기적으로 연결되어 가열기(127)의 온도를 제어한다.
도 7A~D는 프린트헤드 바디(102)에 부착된 가요성 회로(130)를 구비하여 위치한 잉크 공급원 어셈블리(140)를 포함하는 프린트헤드 모듈(150)을 도시한다. 도 7A를 참조하여, 노즐면(124)으로부터 본 도면이 도시된다. 가요성 회로(130)는 프린트헤드 바디(102)의 노즐면(124) 둘레를 둘러싸지만 개구부(138)를 포함하여 노즐 플레이트(110) 및 그 안에 형성된 노즐(112)을 노출시킨다. 대안적으로 가요성 회로(130)는 프린트헤드 바디(102)의 노즐면(124)의 일 측면 둘레를 둘러싸는 제 1 위치 및 프린트헤드 바디(102)의 노즐면(124)의 다른 측면을 둘러싸는 제 2 위치로부터 형성될 수 있으며, 제 1 위치 및 제 2 위치가 노즐면(124) 상에서 만나지 않는다. 따라서 노즐 플레이트(110) 상에 형성된 노즐(112)은 가요성 회로(130)의 제 1 위치 및 제 2 위치 사이에서 노출된다. 도 7B는 후면(126)으로부터 본 도면이다. 도시된 잉크 공급원 어셈블리(140)의 일 실시예에서, 이격된 잉크 공급원으로부터 잉크를 수용할 수 있는 2개의 잉크 입구부(142a, 142b)가 있다. 대안적으로, 잉크가 프린트헤드 모듈(150)을 통해 재순환하는 경우, 예를 들어 그 중 하나(142a)는 잉크 입구부로 사용되고 다른 하나(142b)는 잉크 출구부로 사용될 수 있다.
도 7C는 도 7B의 선C-C를 따라 취한 프린트헤드 모듈(150)의 단면도를 도시한다. 도시된 잉크 공급원 어셈블리(140)의 일 실시예는 잉크를 수용하는 저장부(144)를 포함하는 것으로 도시된다. 저장부(144)는 잉크 공급원 어셈블리의 하우징(143)을 프린트헤드 바디(102)의 후면(126)에 닿게 함으로써 형성된다. 필터(146)가 저장부(144) 내에 포함될 수 있어서 잉크가 프린트헤드 바디(102) 내측 으로 향하게 이전에 잉크로부터의 오염물질을 필터링한다. 잉크는 저장부로부터 프린트헤드 바디(102)의 후면(126) 내에 형성된 잉크 채널(128)로 유동한다.
도 7D는 도 7B의 선D-D를 따라 취한 프린트헤드 모듈(150)의 단면도를 도시한다. 도시된 잉크 공급원 어셈블리(140)의 일 실시예는 저장부(144)와 유체 소통하는 제 1 잉크 입구부(142a) 및 제 2 잉크 입구부(142b)를 포함한다. 저장부(144)는 필터(146)에 의해 분리된 상부 챔버 및 하부 챔버를 포함한다. 잉크는 지지 포스트(147)를 너머 자유로이 유동한다. 프린트헤드 모듈(150)을 통해 잉크를 재순환시키면, 잉크 입구부들(142a, 142b) 중 하나는 잉크 입구부로 작동하고 다른 하나는 잉크 출구부로 작동하며, 지지 포스트(147)는 상부 챔버의 2개의 절반부 사이의 유동을 방지하도록 구성될 수 있다.
제조 방법
프린트헤드 모듈(150)은 후술하는 프로세스에 따라 제조될 수 있으며, 이는 베이스 기판(101) 및 노즐 플레이트(110) 내의 유동 경로 피쳐를 에칭하는 단계를 포함한다. 압전층(116), 베이스 기판(101) 및 노즐 플레이트(110)는 함께 결합하여 프린트헤드 바디(102)를 형성한다. 다음, 가요성 회로(130)는 프린트헤드 바디(102)에 부착된다. 도 9는 프린트헤드 모듈(150)을 제조하기 위한 프로세스(400)를 도시한 순서도이며, 도 3B, 3C 및 8A~Q를 참조하여 후술한다.
도 8A를 참조하여, 베이스 기판(101)이 실리콘 기판(200)으로 형성된다. 실리콘 기판(200)은 정면(210) 및 후면(215)을 포함하며, 일 실시예에서 전체 두께는 약 600micron이다. 기판(200)의 정면(210) 및 후면(215) 상에는 열적 산화물 층(203, 208)이 있으며, 이는 각각 1micron의 두께이다. 실리콘 기판(200)은 황산/과산화수소 배스(bath) 내에서 피라냐 클리닝(piranha clean)되어 유기체를 제거한다. 기판은 정면 및 후면(210, 215)에 평행한 면으로 단일-크리스탈 실리콘의 실리콘층일 수 있다.
실리콘 기판(200)은 마스크를 형성하도록 패턴화된 포토레지스트층을 통한 에칭에 의해 펌핑 챔버(104) 및 임피던스 피쳐(105)를 형성하도록 처리된다. 포토레지스트층을 위한 실리콘 기판(200)을 준비하도록, 기판(200)이 기체 헥사메틸디살라젠(HMDS; hexamethyldisilazane) 내에 위치하여 포토레지스트층을 위한 열적 산화물 층(203)을 준비시킨다((402) 단계). 도 8B를 참조하여, 포지티브(positive) 포토레지스트층(225)(Clariant AZ300T)이 기판(200)의 정면(210) 상에서 잡아 늘여진다. 포토레지스트층(225)은 소프트 베이킹(soft bake)되고 크롬 마스크를 통해 Karl Suss에 노출되고, 펌핑 챔버(104) 및 임피던스 피쳐(105)의 위치를 규정하는 마스크를 형성하도록 전개된다.
도 8C를 참조하여, 실리콘 기판(200)의 정면이 전도성 커플링된 플라스마 반응 이온 에칭(ICP RIE;inductively coupled plasma reactive ion etching)에 의해 에칭되어 열적 산화물 층(203)의 노출된 부분을 제거하고; 실리콘 기판(200)이 에칭되지 않는다. 다음 실리콘 기판(200)은 보쉬 프로세스 딥 반응 이온 에칭(DRIE; deep reactive ion etching) 기술을 이용하여 에칭되어 펌핑 챔버(104) 및 임피던스 피쳐(105)를 형성하고 이는 도 8D에 도시된다((404) 단계).
도 8E를 참조하여, 포토레지스트층(239)이 실리콘 기판(200)의 후면(215) 상에서 잡아 늘여지고 패턴화되어 잉크 채널(128)의 위치를 규정한다. 열적 산화물 층(208)은 ICP RIE에 의해 제거되고, 다음 실리콘 기판이 KOH를 구비한 비등방성 에칭(anisotropic etching)을 사용하에 에칭된다((406) 단계). 도 8F를 참조하여, 포토레지스트층(239), 정면 산화물(203) 및 후면 산화물(208)이 기판(200)으로부터 벗겨지고, 기판(200)은 피라냐 클리닝 및 RCA 클리닝되어, 베이스 기판(101)을 완성한다((408) 단계). 선택적으로, 예를 들어 실리콘 기판(200)의 후면(215) 상에 Ni크롬을 스퍼터링하고 포토리소그래픽 에칭하여 가열기(127)들을 패턴화함으로써, 하나의 가열기 또는 다수의 가열기(127)들이 베이스 기판(101)의 후면(126) 상에 형성될 수 있다.
도 8G를 참조하여, 노즐 플레이트(110)가 실리콘-온-인슐레이터(SOI; silicon-on-insulator) 기판(300)으로부터 형성된다((410) 단계). SOI(300)는 노즐 실리콘층 플레이트(110), 뭍인 산화물 층(302) 및 핸들층(306)을 포함한다. SOI(300)를 베이스 기판(101)에 결합하기 전에, 경사진 벽체(134) 및 좁아진 폭의 영역(114)이 KOH를 구비한 기판(300) 상의 비등방성 에칭에 의해 형성된다. 일 실시예에서, 노즐 플레이트(110)의 두께는 약 10micron일 수 있다. 노즐(112)의 틈은 예를 들어 5micron으로 노즐 플레이트(110) 내에서 부분적으로만 에칭되고 뭍인 산화물 층(302)에 확장되지 않는다.
도 8H를 참조하여, SOI(300) 및 베이스 기판(101)이 정렬되고 퓨전 결합을 생성하는 어닐링으로 상호 결합된다((412) 단계). 벤젠사이클로부탄(BCB; benzocyclobutene) 접착 프로모터층을 포함하는 다른 결합 기술이 사용될 수 있다. 도 8I를 참조하여, 핸들층(306)이 접지되어 에칭되며, 뭍인 산화물 층(302)이 노즐 플레이트(110)로부터 벗겨진다((414) 단계). 포토레지스트층(237)은 노즐 플레이트(110)에 적용되고 노즐(112)의 위치를 규정하도록 패턴화된다. 노즐 플레이트(110)는 에칭되어(예를 들어, DRIE) 노즐 개구부를 형성하고, 이는 도 8J에 도시된다((416) 단계). 포토레지스트층(237)은 벗겨지고 베이스 기판(101)의 어셈블리 및 노즐 플레이트(110)가 1100℃에서 약 4시간 동안 베이킹되어 다른 중합체 또는 유기체를 제거한다.
도 8K를 참조하여, 접지 전극층(117)이 컷-아웃(cut-out) 영역을 구비하여 노즐 플레이트(110) 상에 증착되어 노즐(112)을 노출한다. 일 실시예에서, 접지 전극층(117)은 노즐(112)을 포함하는 영역을 마스킹 오프(masking off)하고(예를 들어, 테이프와 같은 물리적 장벽(barrier)의 제공) 예를 들어 골드와 같은 전도성 물질을 노즐 플레이트(110)의 노출된 영역 너머로 증착함으로써 형성될 수 있다. 마스크는 노즐(112)을 포함하는 영역으로부터 제거되어 노즐(112)을 노출시킨다.
도 8L을 참조하여, 압전층(116)이 약 1mm 두께의 예비-작동된 압전 물질의 블록으로부터 형성된다((418) 단계). 블록은 약 65micron으로 접지되어 평평하며 균등한 결정질 표면을 생성하며 약 1% 용해도의 플루오르화붕소산(HBF4) 내에서 클리닝되어 그라인딩에 의해 야기될 수 있는 표면 손상을 제거한다. 압전층(116)은 새크리피셜 실리콘 기판(sacrificial silicon substrate)(502) 상에서 BCB 접착 프 로모터층을 사용하여 결합되고 약 40시간 동안 큐어링(cure)된다.
압전층(116)의 노출된 표면은 예를 들어 Ti-텅스텐층(512)을 구비하여 금속화되며 도 8L에 도시된다((420) 단계). 금속층(512)은 전술한 바와 같이 노즐 플레이트(110) 상에 형성된 금속성 접지 전극층(117)에 전기적으로 연결된다. BCB 접착 프로모터층(514)은 금속층(512)의 상부 상에 층을 이룰 수 있어서 노즐 플레이트(110)의 결합을 위해 압전층(116)을 준비한다.
압전층(116)의 노즐 플레이트(110)로의 결합 이전에 압전 물질이 섹션화되어 다수의 액츄에이터 부분을 생성한다((420) 단계). 도 8M은, 압전층(116)이 다수의 액츄에이터 부분을 생성한 이후의 압전층(116) 및 실리콘 기판(502) 일부의 평면도이다. 각각의 액츄에이터 부분은 베이스 기판(101) 내의 분리된 펌핑 챔버(104)에 상응한다. 도 8M에 도시된 압전층(116)의 전체 너비는 도 8L에서 단면도로 도시된 압전층의 너비의 대략 절반임을 주지하여야 한다. 액츄에이터 부분을 형성하도록, 압전 물질 내에서 절개부(cuts)가 이루어져서 노즐 플레이트(110) 내에 형성된 노즐(112)에 상응하는 영역 상에서 절연 구역(148)을 형성하고 채널(503)을 형성한다. 압전층(116)은 새크리피셜 실리콘 기판(502)으로 에칭되지 않지만 약 10micron으로 짧게 정지한다.
도 8N을 참조하여, 압전층(116) 및 (그 위에 접지 전극층(117)을 구비한) 프린트헤드 바디(102)와 노즐 플레이트(110)의 어셈블리가 정렬되고 함께 가져와져서 절연 절개부(148)가 노즐(112) 너머로 위치하고 채널 절개부(503)가 벽체 너머로 위치하여 인접한 펌핑 챔버(104)를 분리한다. 압전층(116)과 어셈블리가 예를 들 어 EV 본더(bonder)에서 함께 결합하여((422) 단계), 프린트헤드 바디(102)를 형성한다. 프린트헤드 바디(102)는 석영 오븐(quartz oven) 내에서 약 200℃에서 40시간 동안 위치하여 BCB층(514)을 중합한다.
도 8O는 선D-D를 따라 취한 도 8N에 도시된 어셈블리의 단면도를 도시한다. 압전층(116) 내에서 절개된 채널(503)은 프린트헤드 바디(102) 내에 형성된 펌핑 챔버(104)를 구분하는 벽체를 구비하여 정렬된다. 접지 전극층(117)은 BCB층(514)을 통해 압전층(116) 상에 형성된 금속층(512)에 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 도면에서, 압전층(116)과 새크리피셜 실리콘 기판(502) 사이의 BCB 접착층이 도시된다.
도 8P를 참조하여, 실리콘 핸들층(502) 및 압전층(116)의 일부가 그라인딩에 의해 제거된다((424) 단계). 압전층(116)은 다시 접지되고 플루오르화붕소산 내에서 클리닝된다. 압전층(116)은 처리가 완료되면 약 15micron일 수 있다. 금속층(118)은 압전층(116)의 노출된 표면 상에서 예를 들어 티타늄-텅스텐 및/또는 골드와 같은 금속성의 층을 스퍼터링함으로써 배치된다. 다음, 금속층(118)은 포토리소그래픽 에칭되어 구동 접촉부(122) 및 구동 전극(120)을 형성한다.
도 8Q는 선E-E를 따라 취한 금속층(118)이 제거되어 구동 접촉부(122) 및 구동 전극(120)을 형성한 이후의 도 8P의 어셈블리의 단면도이다. 압전층(116)은, 금속성 접지 전극층(117)에 전기적으로 연결된 예를 들어 Ti-텅스텐인 금속층(512)과 구동 접촉부(122)와 구동 전극(120)을 형성하는 예를 들어 골드인 금속층 사이에서 샌드위치된다. 상이한 전극을 접지 전극층(117)과 구동 전극(120)에 인가함 으로써, 펌핑 챔버(104) 너머로의 압전층(116) 영역이 작동할 수 있다. 이는, 전압차가 압전층(116)을 굽히며 이에 따라 펌핑 챔버(104) 내의 잉크를 가압할 수 있다는 것이다.
일반적으로, 실리콘 및 실리콘 산화물 층은 상업적으로 입수 가능한 장비로서 종래의 플라스마 에칭에 의해 선택적으로 에칭될 수 있다. 곧은 측벽체를 구비한 실리콘 에칭 피쳐를 위해, 보쉬 프로세스가 사용될 수 있으며, 이는 SF6 및 C4F8 에칭이 11초 사이클로 교대로 작용하여 중합체를 증착한다. 포토레지스트층은 상업적으로 입수 가능한 포지티브 UV 포토레지스트 시스템일 수 있다. 프로세스는 -20℃에서 수행되어 에칭 선택성을 증진시키고 포토레지스트층의 가용 수명을 연장시킬 수 있다.
도 10을 참조하여, 프린트헤드 모듈(150)이 이하의 단계에 따라 조립된다. 프린트헤드 바디(102) 즉 베이스 기판(101), 노즐 플레이트(110) 및 압전층(116)은 가요성 회로(130)에 연결될 수 있다((602) 단계). 신호가 가요성 회로(130)로부터 프린트헤드 바디(102)로 통과하는 것을 보장하도록 전기적 테스트가 수행될 수 있다((604) 단계). 잉크 공급원 어셈블리(140)가 프린트헤드 바디(102)에 연결되고 가요성 회로(130)가 부착되어((606) 단계) 프린트헤드 모듈(150)을 완성한다. 잉크가 누수 없이 프린트헤드 모듈(150)을 통해 이동하는 것을 보장하도록 압력 및 누수 테스트가 수행될 수 있다((608) 단계). 프린트헤드 모듈(150)이 요구에 따라 잉크를 프린트하는 것을 보장하도록 프린팅 테스트가 수행될 수 있다((610) 단계).
도 11을 참조하여, 다른 실시예에서, 프린트헤드 모듈(518)은 노즐면 및 압전층(116) 너머 형성된 실리콘 캡(520)을 포함할 수 있다. 실리콘 캡(520)은 펌핑 챔버(104) 및 압전층(116) 너머 형성된 상대적으로 얇은 실리콘 막에 비해 보다 두껍고 보다 견고하며, 보호성 커버를 제공한다. 도 11은 도 8P에 도시된 도면과 유사하게 프린트헤드 모듈(518)의 일부의 측단면도를 도시한다. 비아(via)(통공; through hole)(522)가 실리콘 캡(520)을 통해 구동 접촉부(122)로 형성된다. 비아는 전도성 물질로 코팅되어 실리콘 캡(520)의 외측에 연결될 수 있는 가요성 회로와 구동 접촉부(122) 사이의 전기적 연결을 제공하여 구동 접촉부(122)에 신호를 제공한다. 리세스(524)가 실리콘 캡(520) 내에 형성되어 압전층(116)을 위한 방을 제공하여 구동 접촉부(122) 및 구동 전극(120)에 의해 작동하는 경우 굽어진다. 선택적으로, 예를 들어 Ni크롬 가열기와 같은 가열기(526)가 리세스(524) 내에 포함될 수 있으며, 이는 모듈 내에 포함된 다른 가열기에 추가되거나 또는 이를 대신한다. 노즐의 형상은 실리콘 캡(520)을 통한 통로(528)의 형상에 의해 결정될 수 있다. 일 실시예에서, 노즐은 실리콘 캡(520) 내에 형성될 수 있으며, 경로(528)는 노즐의 내측 부분에서의 너비와 일관되도록 보다 넓어질 수 있다. 실리콘 캡(520)은 전술한 기술들을 포함하는 에칭 기술을 사용하여 형성될 수 있으며, 프린트헤드 모듈(518)의 노즐면에 부착된다.
전술한 바와 같이, 잉크는 프린팅 유체의 예시일 뿐이다. 프린팅 유체로서 잉크를 참조한 것은 오직 설명을 위한 것이며, 전술한 프린트헤드 모듈 내의 구성 요소에 관해서도 이는 "잉크(ink)"를 설명하기 위한 것이었다. 즉, 채널 또는 공급원 어셈블리와 관련하여 각각 "잉크 채널(ink channel)" 또는 "잉크 공급원 어셈블리(ink supply assembly)"는 오직 설명을 위해 언급된 것이며, 보다 일반적으로 "프린팅 유체 채널(printing liquid channel)" 또는 "프린팅 유체 공급원 어셈블리(printing liquid supply assembly)"가 사용될 수 있다. 더욱이, 발명의 상세한 설명 및 청구범위에 기재된 "정면(front)", "후면(back)", "상부(top)", "하부(bottom)"는 오직 설명을 위해 프린트헤드 모듈 및 전술한 다른 부재에서 상호 구분되기 위해 기재된 것이다. "정면", "후면", "상부", "하부"는 프린트헤드 모듈의 특정한 방향을 의미하지 않는다.
오직 소수의 실시예만을 전술하였으나, 다른 수정된 실시예가 가능하다. 다른 실시예들도 이하의 첨부된 청구범위 범위일 수 있다.
청구범위는 다음과 같다.

Claims (10)

  1. 프린트헤드 모듈로서,
    하나 또는 둘 이상의 펌핑 챔버를 포함하는 프린트헤드 바디로서, 각각의 상기 펌핑 챔버는 프린팅 유체 공급원으로부터 프린팅 유체를 수용하도록 구성된 수용 단부 및 상기 펌핑 챔버로부터 프린팅 유체를 분사하기 위한 분사 단부를 포함하는, 프린트헤드 바디;
    노즐 플레이트로서, 상기 노즐 플레이트를 통하도록 형성된 하나 또는 둘 이상의 노즐을 포함하며, 노즐은 각각의 상기 펌핑 챔버와 유체 소통하고 상기 노즐로부터의 분사를 위해 상기 펌핑 챔버의 상기 분사 단부로부터 프린팅 유체를 수용하고 상기 노즐 플레이트는 폭이 좁아진 하나 또는 둘 이상의 구역들을 포함하며, 상기 구역들 각각의 내부면이 하나 이상의 펌핑 챔버 각각의 내부면을 형성하는, 노즐 플레이트; 및
    상기 노즐 플레이트에 연결된 하나 또는 둘 이상의 압전 액츄에이터(piezoelectric actuator)로서, 상기 압전 액츄에이터는 각각의 상기 펌핑 챔버 위에 위치하고 상기 펌핑 챔버를 편향시키고 가압하도록 구성된 압전 물질을 포함하여, 상기 펌핑 챔버의 상기 분사 단부와 유체 소통하는 상응하는 노즐로부터 프린팅 유체를 분사하도록 하고, 상기 압전 물질이 제1 전극 및 제2 전극 사이에 위치하며 상기 제1 전극이 상기 압전 물질과 상기 노즐 플레이트의 폭이 좁아진 하나 이상의 구역들 중 하나의 외부면 사이에 위치하는, 하나 또는 둘 이상의 압전 액츄에이터;
    를 포함하는,
    프린트헤드 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 프린트헤드 모듈은 프린팅 유체 공급원 어셈블리를 더 포함하며, 상기 프린팅 유체 공급원 어셈블리는 상기 펌핑 챔버의 상기 수용 단부와 유체 소통하는 저장부를 포함하며,
    상기 프린트헤드 바디는 상기 노즐 플레이트에 연결된 노즐면에 대해 실질적으로 평행한 후면(back face)을 포함하며,
    상기 프린팅 유체 공급원 어셈블리는 상기 프린트헤드 바디의 상기 후면에 연결되며, 그리고
    상기 펌핑 챔버의 상기 수용 단부는 상기 프린트헤드 바디의 상기 후면 상에서 상기 저장부와 유체 소통하는 개구부를 포함하는,
    프린트헤드 모듈.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 프린트헤드 모듈은 다수의 펌핑 챔버들을 포함하며,
    상기 프린트헤드 모듈은 상기 프린트헤드 바디의 상기 후면 내에 형성된 하나 이상의 프린팅 유체 채널을 더 포함하며, 상기 하나 이상의 프린팅 유체 채널은 상기 다수의 펌핑 챔버들의 개구부들 및 상기 저장부와 유체 소통하며, 프린팅 유체는 상기 저장부로부터 상기 하나 이상의 프린팅 유체 채널에 진입하고 상기 다수의 펌핑 챔버들의 상기 개구부들을 향하는,
    프린트헤드 모듈.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 프린팅 유체 채널은 상기 다수의 펌핑 챔버들의 상기 개구부들을 향하도록 굽은 2개 이상의 측면들을 포함하는,
    프린트헤드 모듈.
  5. 프린트헤드 시스템으로서,
    노즐면 및 상기 노즐면에 대향하고 실질적으로 평행한 후면을 갖는 프린트헤드 모듈로서, 상기 프린트헤드 모듈은,
    하나 또는 둘 이상의 펌핑 챔버를 포함하는 프린트헤드 바디로서, 각각의 상기 펌핑 챔버는 프린팅 유체 공급원으로부터 프린팅 유체를 수용하도록 구성된 수용 단부 및 상기 펌핑 챔버로부터 프린팅 유체를 분사하기 위한 분사 단부를 포함하는, 프린트헤드 바디;
    노즐 플레이트로서, 상기 노즐 플레이트를 통하도록 형성된 하나 또는 둘 이상의 노즐을 포함하며, 노즐은 각각의 상기 펌핑 챔버와 유체 소통하고 상기 노즐로부터의 분사를 위해 상기 펌핑 챔버의 상기 분사 단부로부터 프린팅 유체를 수용하고 상기 노즐 플레이트는 폭이 좁아진 하나 또는 둘 이상의 구역들을 포함하며, 상기 구역들 각각의 내부면이 하나 이상의 펌핑 챔버 각각의 내부면을 형성하는, 노즐 플레이트; 및
    상기 노즐 플레이트에 연결된 하나 또는 둘 이상의 압전 액츄에이터로서, 상기 압전 액츄에이터는 각각의 상기 펌핑 챔버 위에 위치하고 상기 펌핑 챔버를 편향시키고 가압하도록 구성된 압전 물질을 포함하여, 상기 펌핑 챔버의 상기 분사 단부와 유체 소통하는 상응하는 노즐로부터 프린팅 유체를 분사하도록 하고, 상기 압전 물질이 제1 전극 및 제2 전극 사이에 위치하며 상기 제1 전극이 상기 압전 물질과 상기 노즐 플레이트의 폭이 좁아진 하나 이상의 구역들 중 하나의 외부면 사이에 위치하는, 하나 또는 둘 이상의 압전 액츄에이터;를 포함하는, 프린트헤드 모듈; 및
    상기 프린트헤드 모듈의 상기 노즐면에 연결되고 상기 하나 또는 둘 이상의 압전 액츄에이터에 전기적으로 커플링되어, 상기 하나 또는 둘 이상의 압전 액츄에이터에 신호를 제공하여 상기 하나 또는 둘 이상의 펌핑 챔버를 선택적으로 가압하고 상기 하나 또는 둘 이상의 상응하는 노즐을 작동(fire)시키는, 가요성 회로(flexible circuit)
    를 포함하는,
    프린트헤드 시스템.
  6. 프린트헤드 시스템으로서,
    프린트헤드 모듈로서,
    하나 또는 둘 이상의 펌핑 챔버를 포함하는 프린트헤드 바디로서, 각각의 상기 펌핑 챔버는 프린팅 유체 공급원으로부터 프린팅 유체를 수용하도록 구성된 수용 단부 및 상기 펌핑 챔버로부터 프린팅 유체를 분사하기 위한 분사 단부를 포함하는, 프린트헤드 바디;
    노즐 플레이트로서, 상기 노즐 플레이트를 통하도록 형성된 하나 또는 둘 이상의 노즐을 포함하며, 노즐은 각각의 상기 펌핑 챔버와 유체 소통하고 상기 노즐로부터의 분사를 위해 상기 펌핑 챔버의 상기 분사 단부로부터 프린팅 유체를 수용하고, 상기 노즐 플레이트는 폭이 좁아진 하나 또는 둘 이상의 구역들을 포함하며, 상기 구역들 각각의 내부면이 하나 이상의 펌핑 챔버 각각의 내부면을 형성하는, 노즐 플레이트; 및
    상기 노즐 플레이트에 연결된 하나 또는 둘 이상의 압전 액츄에이터로서, 상기 압전 액츄에이터는 각각의 상기 펌핑 챔버 위에 위치하고 상기 펌핑 챔버를 편향시키고 가압하도록 구성된 압전 물질을 포함하여, 상기 펌핑 챔버의 상기 분사 단부와 유체 소통하는 상응하는 노즐로부터 프린팅 유체를 분사하도록 하고, 상기 압전 물질이 제1 전극 및 제2 전극 사이에 위치하며 상기 제1 전극이 상기 압전 물질과 상기 노즐 플레이트의 폭이 좁아진 하나 이상의 구역들 중 하나의 외부면 사이에 위치하는, 하나 또는 둘 이상의 압전 액츄에이터;를 포함하는, 프린트헤드 모듈; 및
    상기 노즐 플레이트에 부착되고, 상기 노즐 플레이트를 통하도록 형성된 상기 하나 또는 둘 이상의 노즐에 연결된 하나 또는 둘 이상의 틈을 포함하는 캡(cap)으로서, 상기 캡은 상기 하나 또는 둘 이상의 압전 액츄에이터를 커버하면서 작동시 상기 하나 또는 둘 이상의 액츄에이터 내에 포함된 상기 압전 물질을 위한 충분한 간격을 제공하는, 캡
    을 포함하는,
    프린트헤드 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 캡은 상기 캡의 외측면을 상기 하나 또는 둘 이상의 압전 액츄에이터에 연결하는 전기적 전도층으로 코팅된 하나 또는 둘 이상의 비아(via)를 포함하며,
    상기 프린트헤드 시스템은, 상기 프린트헤드 모듈의 상기 캡의 상기 외측면에 연결되고 상기 하나 또는 둘 이상의 비아에 의해 상기 하나 또는 둘 이상의 압전 액츄에이터에 전기적으로 커플링된 가요성 회로를 더 포함하여, 상기 하나 또는 둘 이상의 압전 액츄에이터에 신호를 제공하고 상기 하나 또는 둘 이상의 펌핑 챔버를 선택적으로 가압하며 상응하는 상기 하나 또는 둘 이상의 노즐을 작동시키도록 하는,
    프린트헤드 시스템.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 프린트헤드 모듈은 프린팅 유체 공급원 어셈블리를 더 포함하며, 상기 프린팅 유체 공급원 어셈블리는 상기 펌핑 챔버의 상기 수용 단부와 유체 소통하는 저장부를 포함하며,
    상기 프린트헤드 바디는 상기 노즐 플레이트에 연결된 노즐면에 실질적으로 평행한 후면을 포함하며,
    상기 프린팅 유체 공급원 어셈블리는 상기 프린트헤드 바디의 상기 후면에 연결되며, 그리고
    상기 펌핑 챔버의 상기 수용 단부는 상기 프린트헤드 바디의 상기 후면 상에서 상기 저장부와 유체 소통하는 개구부를 포함하는,
    프린트헤드 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 프린트헤드 모듈은 다수의 펌핑 챔버들을 포함하며,
    상기 프린트헤드 모듈은 상기 프린트헤드 바디의 상기 후면 내에 형성된 하나 이상의 프린팅 유체 채널을 더 포함하며, 상기 하나 이상의 프린팅 유체 채널은 상기 다수의 펌핑 챔버들의 개구부들 및 상기 저장부와 유체 소통하며, 프린팅 유체는 상기 저장부로부터 상기 하나 이상의 프린팅 유체 채널에 진입하고 상기 다수의 펌핑 챔버들의 상기 개구부들을 향하는,
    프린트헤드 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 프린팅 유체 채널은 상기 다수의 펌핑 챔버들의 상기 개구부들을 향하도록 굽은 2개 이상의 측면들을 포함하는,
    프린트헤드 시스템.
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Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI343323B (en) 2004-12-17 2011-06-11 Fujifilm Dimatix Inc Printhead module
CN101242956B (zh) * 2005-07-13 2010-10-27 富士胶片迪麦提克斯公司 微滴喷射方法
KR101153562B1 (ko) * 2006-01-26 2012-06-11 삼성전기주식회사 압전 방식의 잉크젯 프린트헤드 및 그 제조방법
JP2008062568A (ja) * 2006-09-08 2008-03-21 Seiko Epson Corp 液体噴射ヘッドのアライメント治具及びアライメント装置
US8236187B2 (en) * 2006-12-22 2012-08-07 Telecom Italia S.P.A. Ink-jet printhead manufacturing process
JP2008179039A (ja) * 2007-01-24 2008-08-07 Canon Inc 液体吐出ヘッド及び液体吐出ヘッドの製造方法
CN101600575A (zh) * 2007-01-31 2009-12-09 富士胶卷迪马蒂克斯股份有限公司 具有可配置存储器的打印机
EP2296897B1 (en) * 2008-05-22 2022-05-04 FUJIFILM Corporation Actuatable device with die and integrated circuit element
EP2342083B1 (en) * 2008-09-30 2019-05-22 Fujifilm Dimatix, Inc. Control of velocity through a nozzle
WO2010039343A1 (en) * 2008-09-30 2010-04-08 Fujifilm Corporation Method for nozzle velocity control
JP5851677B2 (ja) * 2009-08-12 2016-02-03 ローム株式会社 インクジェットプリンタヘッド
US8303076B2 (en) * 2009-11-04 2012-11-06 Xerox Corporation Solid ink jet printhead having a polymer layer and processes therefor
US8454132B2 (en) * 2009-12-14 2013-06-04 Fujifilm Corporation Moisture protection of fluid ejector
WO2012072435A1 (en) 2010-11-30 2012-06-07 Oce-Technologies B.V. Ink jet print head with piezoelectric actuator
US8517522B2 (en) 2011-02-07 2013-08-27 Fujifilm Dimatix, Inc. Fluid circulation
DE102012002414A1 (de) * 2012-02-09 2013-08-14 Peiker Acustic Gmbh & Co. Kg Fahrzeug mit einer mehrschichtig aufgebauten Dachkonstruktion und einer in die Dachkonstruktion integrierten Mikrofoneinheit
WO2014003772A1 (en) * 2012-06-29 2014-01-03 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fabricating a fluid ejection device
US20140307032A1 (en) * 2013-04-10 2014-10-16 Yonglin Xie Membrane mems actuator including fluidic impedance structure
US9211712B2 (en) * 2013-12-27 2015-12-15 Palo Alto Research Center Incorporated Injection molded ink jet modules
EP2987636B1 (en) 2014-08-20 2021-03-03 Canon Production Printing Netherlands B.V. Droplet generating device
CN113386465B (zh) 2016-12-19 2023-06-13 富士胶卷迪马蒂克斯股份有限公司 流体输送系统的致动器
US10052875B1 (en) 2017-02-23 2018-08-21 Fujifilm Dimatix, Inc. Reducing size variations in funnel nozzles
US11090930B2 (en) 2017-07-13 2021-08-17 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fludic die
IT201900007196A1 (it) 2019-05-24 2020-11-24 St Microelectronics Srl Dispositivo microfluidico per l'espulsione continua di fluidi, in particolare per la stampa con inchiostri, e relativo procedimento di fabbricazione

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0110161A1 (en) * 1982-10-29 1984-06-13 Pilot Man-Nen-Hitsu Kabushiki Kaisha Erasable ball-point pen ink
JP2000158645A (ja) * 1998-11-25 2000-06-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd インクジェットヘッド

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5265315A (en) 1990-11-20 1993-11-30 Spectra, Inc. Method of making a thin-film transducer ink jet head
US5341161A (en) * 1991-06-14 1994-08-23 Canon Kabushiki Kaisha Ink recorder including a sealing member for an ink storage section
JP3005104B2 (ja) * 1992-02-24 2000-01-31 キヤノン株式会社 液体貯蔵容器、該液体貯蔵容器を有する記録ヘッドユニット、及び該液体貯蔵容器を搭載した記録装置
CA2272165C (en) * 1992-07-31 2003-10-14 Canon Kabushiki Kaisha Liquid storing container for recording apparatus
US5777646A (en) * 1995-12-04 1998-07-07 Hewlett-Packard Company Self-sealing fluid inerconnect with double sealing septum
US5721576A (en) 1995-12-04 1998-02-24 Hewlett-Packard Company Refill kit and method for refilling an ink supply for an ink-jet printer
US5900896A (en) * 1995-04-27 1999-05-04 Hewlett-Packard Company Ink cartridge adapters
US6322207B1 (en) * 1995-04-27 2001-11-27 Hewlett-Packard Company Replaceable pump module for receiving replaceable ink supplies to provide ink to an ink jet printing system
US7114801B2 (en) * 1995-04-27 2006-10-03 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Method and apparatus for providing ink to an ink jet printing system
US6183077B1 (en) * 1995-04-27 2001-02-06 Hewlett-Packard Company Method and apparatus for keying ink supply containers
US5796419A (en) * 1995-12-04 1998-08-18 Hewlett-Packard Company Self-sealing fluid interconnect
US5732751A (en) * 1995-12-04 1998-03-31 Hewlett-Packard Company Filling ink supply containers
US5880764A (en) 1995-12-04 1999-03-09 Hewlett-Packard Company Adaptive ink supply for an ink-jet printer
US7284843B2 (en) 1997-07-15 2007-10-23 Silverbrook Research Pty Ltd Ink distribution assembly for an ink jet printhead
US6918654B2 (en) 1997-07-15 2005-07-19 Silverbrook Research Pty Ltd Ink distribution assembly for an ink jet printhead
JPH11254700A (ja) 1998-03-10 1999-09-21 Canon Inc インクジェット記録装置及びメディアカートリッジ
SG102625A1 (en) * 1998-05-13 2004-03-26 Seiko Epson Corp Ink cartridge for ink-jet printing apparatus
EP2179848A1 (en) * 1998-05-18 2010-04-28 Seiko Epson Corporation Ink-jet printing apparatus and ink cartridge therefor
JP3460722B2 (ja) * 1998-08-21 2003-10-27 セイコーエプソン株式会社 インクジェット式記録ヘッド及びインクジェット式記録装置
US6454400B1 (en) * 1998-09-01 2002-09-24 Canon Kabushiki Kaisha Liquid container, cartridge including liquid container, printing apparatus using cartridge and liquid discharge printing apparatus
JP3630050B2 (ja) * 1999-12-09 2005-03-16 セイコーエプソン株式会社 インクジェット式記録ヘッド及びインクジェット式記録装置
DE60045067D1 (de) * 1999-08-04 2010-11-18 Seiko Epson Corp Tintenstrahlaufzeichnungskopf, verfahren zur herstellung und vorrichtung zum tintenstrahlaufzeichnen
US6155678A (en) * 1999-10-06 2000-12-05 Lexmark International, Inc. Replaceable ink cartridge for ink jet pen
DE60005111T2 (de) * 1999-11-15 2004-03-25 Seiko Epson Corp. Tintenstrahldruckkopf und Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung
AUPQ455999A0 (en) * 1999-12-09 2000-01-06 Silverbrook Research Pty Ltd Memjet four color modular print head packaging
JP2001301179A (ja) 2000-02-18 2001-10-30 Seiko Epson Corp 記録ヘッドの製造方法及び記録ヘッド
US6341842B1 (en) * 2000-05-03 2002-01-29 Lexmark International, Inc. Surface modified nozzle plate
DE60122981T2 (de) * 2000-07-10 2007-09-06 Canon K.K. Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopfkartusche
US6848773B1 (en) 2000-09-15 2005-02-01 Spectra, Inc. Piezoelectric ink jet printing module
JP2002316417A (ja) * 2001-02-19 2002-10-29 Seiko Epson Corp インクジェット式記録ヘッド及びインクジェット式記録装置
US7147310B2 (en) 2002-01-30 2006-12-12 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Printing-fluid container
JP4151939B2 (ja) * 2002-02-18 2008-09-17 株式会社リコー インクジェット記録装置
JP4148498B2 (ja) * 2002-02-15 2008-09-10 キヤノン株式会社 液体噴射記録ヘッドおよび液体噴射記録装置
JP2004209874A (ja) * 2003-01-07 2004-07-29 Canon Inc 液体吐出ヘッド
JP4047257B2 (ja) * 2003-09-29 2008-02-13 キヤノン株式会社 液体供給システム
US7066572B2 (en) 2003-11-03 2006-06-27 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Printing system
US7328985B2 (en) 2004-01-21 2008-02-12 Silverbrook Research Pty Ltd Inkjet printer cartridge refill dispenser with security mechanism
US7188937B2 (en) * 2004-01-29 2007-03-13 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Printing-fluid venting assembly
TWI343323B (en) * 2004-12-17 2011-06-11 Fujifilm Dimatix Inc Printhead module

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0110161A1 (en) * 1982-10-29 1984-06-13 Pilot Man-Nen-Hitsu Kabushiki Kaisha Erasable ball-point pen ink
JP2000158645A (ja) * 1998-11-25 2000-06-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd インクジェットヘッド

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