▶ ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル．ピー．の特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-01-25
(45)【発行日】2023-02-02
(54)【発明の名称】カバー層に中断部を備えた流体吐出デバイス
(51)【国際特許分類】
B41J 2/14 20060101AFI20230126BHJP
B41J 2/16 20060101ALI20230126BHJP
【ＦＩ】
B41J2/14 501
B41J2/14 607
B41J2/14 613
B41J2/16 509
B41J2/16 513
【請求項の数】
15
(21)【出願番号】P 2021541259
(86)(22)【出願日】2019-04-29
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-03-10
(86)【国際出願番号】 US2019029620
(87)【国際公開番号】W WO2020222736
(87)【国際公開日】2020-11-05
【審査請求日】2021-07-16
(73)【特許権者】
【識別番号】511076424
【氏名又は名称】ヒューレット－パッカード デベロップメント カンパニー エル．ピー．
【氏名又は名称原語表記】Ｈｅｗｌｅｔｔ‐Ｐａｃｋａｒｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｌ．Ｐ．
(74)【代理人】
【識別番号】100087642
【弁理士】
【氏名又は名称】古谷 聡
(74)【代理人】
【識別番号】100082946
【弁理士】
【氏名又は名称】大西 昭広
(74)【代理人】
【識別番号】100195693
【弁理士】
【氏名又は名称】細井 玲
(72)【発明者】
【氏名】カンビー，マイケル，ダブリュー
(72)【発明者】
【氏名】フラー，アンソニー，エム
(72)【発明者】
【氏名】チェン，チエン－ヒュア
【審査官】井出 元晴
(56)【参考文献】
【文献】特開２００６－２９７８２７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－０７９６７５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－２２３８３２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－００６８１２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－０３０４００（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－０５５０７１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１６－５１５０５５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１６－５０８４６１（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１１／００２５７８０（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１７／００２８７２２（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２００６－０２６９５０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－２０２８０６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－０６９３５３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１７－５２５５９９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－３３１６６７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－０７８２８９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－２５５４４８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０９－００１８１２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ４１Ｊ ２／０１－２／２１５
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
流体吐出デバイスであって：第１の材料で形成され、ボンドパッドおよび複数の流体吐出器を含む流体吐出ダイ；
前記流体吐出ダイに隣接し、前記第１の材料と異なる第２の材料で形成されたカバー層、ここで前記カバー層はボンドパッド上に配置された第１の領域および前記複数の流体吐出器上に配置された第２の領域を規定し、前記第１および第２の領域は前記カバー層にある中断部によって分離されており；および
前記第２の材料または前記第１および第２の材料の双方と異なる第３の材料を含み、ここで前記第３の材料は前記カバー層によって規定された前記第１および第２の領域を分離している前記中断部を充填している、流体吐出デバイス。
【請求項2】
前記カバー層は前記第２の材料で構築された複数の副層を含み、前記複数の副層は、トップハット副層、チャンバ副層、およびプライム副層を含み、前記第１および第２の領域の間の前記中断部は前記トップハット副層および前記チャンバ副層を貫通して形成されるか、または前記トップハット副層、前記チャンバ副層、および前記プライム副層を貫通して形成される、請求項１の流体吐出デバイス。
【請求項3】
前記カバー層によって規定された前記第１の領域は、前記ボンドパッドを取り囲み流体の接触を防止する前記カバー層の壁を含む、請求項１または２の流体吐出デバイス。
【請求項4】
前記第２の材料はＳＵ－８を含む、請求項１から３のいずれか１の流体吐出デバイス。
【請求項5】
前記第３の材料はエポキシ成形化合物（「ＥＭＣ」）を含む、請求項１から４のいずれか１の流体吐出デバイス。
【請求項6】
前記第１の材料はケイ素を含む、請求項１から３のいずれか１の流体吐出デバイス。
【請求項7】
前記流体吐出ダイおよび前記カバー層は、前記第１の材料および前記第２の材料とは異なる第４の材料から形成された成形体に埋設されている、請求項１から６のいずれか１の流体吐出デバイス。
【請求項8】
前記流体吐出デバイスは前記壁によって形成された凹部においてボンドパッド上に堆積された封止剤をさらに含み、前記封止剤は前記第４の材料と同じ第５の材料で形成されている、請求項３または請求項３に従属する請求項４から６のいずれかに従属する請求項７の流体吐出デバイス。
【請求項9】
前記第４の材料および前記第５の材料はエポキシ成形化合物（「ＥＭＣ」）を含む、請求項８の流体吐出デバイス。
【請求項10】
プリントバーであって：前記プリントバーに設けられたプリントヘッドを含み、前記プリントヘッドは：
ボンドパッドおよび複数の流体吐出器を含むダイスライバー；
前記ダイスライバーに隣接するフォトレジスト層、ここで前記フォトレジスト層は前記ボンドパッドに隣接して上側に配置されたボンドパッド保護領域、および前記複数の流体吐出器に隣接して上側に配置され、前記フォトレジスト層にある中断部によって前記ボンドパッド保護領域から分離されたオリフィス領域を規定し；および
前記フォトレジスト層によって規定された前記ボンドパッド保護領域と前記オリフィス領域を分離している前記中断部を充填するエポキシ成形化合物（「ＥＭＣ」）を含む、プリントバー。
【請求項11】
前記フォトレジスト層はネガティブフォトレジストから構成されている、請求項１０のプリントバー。
【請求項12】
前記フォトレジスト層は複数の副層を含み、前記複数の副層は、トップハット副層、チャンバ副層、およびプライム副層を含み、前記ボンドパッド保護領域および前記オリフィス領域の間の前記中断部は前記トップハット副層および前記チャンバ副層を貫通して形成されるか、または前記トップハット副層、前記チャンバ副層、および前記プライム副層を貫通して形成される、請求項１０または１１のプリントバー。
【請求項13】
前記フォトレジスト層によって規定された前記ボンドパッド保護領域は前記ボンドパッドを取り囲み流体の接触を防止する前記フォトレジスト層の壁を含み、前記プリントヘッドは前記壁によって形成された凹部においてボンドパッド上に堆積された封止剤をさらに含み、前記封止剤は前記中断部を充填する前記エポキシ成形化合物（「ＥＭＣ」）と同じ材料で形成されている、請求項１０から１２のいずれか１のプリントバー。
【請求項14】
流体吐出デバイスの作成方法であって：カバー層を流体吐出ダイの表面に適用して、前記カバー層によって規定されたボンドパッド保護領域を前記流体吐出ダイのボンドパッドの上側に配置し、そして前記カバー層によって規定されたオリフィス領域を前記流体吐出ダイの複数の流体吐出器の上側に配置し；
前記カバー層によって規定された前記ボンドパッド保護領域と前記オリフィス領域の間において、前記カバー層に中断部を形成し；そして
前記カバー層によって規定された前記ボンドパッド保護領域と前記オリフィス領域の間の前記中断部を成形化合物で充填することを含む、方法。
【請求項15】
前記カバー層はＳＵ－８を含み、そして前記適用することは：ＳＵ－８の連続層を前記流体吐出ダイの表面に適用し；
前記ＳＵ－８の連続層にマスクを適用することを含み、ここで前記マスクは、前記ＳＵ－８の連続層の少なくとも第１の部分に対する光の通過を許容し、そして前記ＳＵ－８の連続層の少なくとも第２の部分に対する光の到達を阻止する形状である、請求項１４の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
インクプリントヘッドのような流体吐出デバイスは、その製品寿命の種々の段階において、相当の機械的応力を受ける場合がある。緩和策が講じられなければ、こうした機械的応力は流体吐出デバイスの製品寿命を短縮しうる。例えば、製造の間に、流体吐出デバイスは比較的高い温度にさらされる場合がある。流体吐出デバイスの種々の部品は、異なる材料で構成されていてよく、それらの材料は種々の熱膨張係数（「ＣＴＥ」）を有する。したがって、それぞれの部品は熱に対して異なる物理的反応を示してよい。それらの種々の物理的反応は各種の異常および／または欠陥を生じてよく、それらは場合によっては、ボンドパッドのような繊細な部品をエポキシおよび／または印刷流体のような流体に露出してしまう。また、流体吐出ダイのボンドパッドを他のロジック部品に接続するワイヤを封止するプロセスは、流体吐出デバイスの各部に対して相当の応力を惹起しうる。加えて使用時には、流体の吐出が流体吐出デバイスの種々の部品に対して競合する力を加える場合があり、それはさらなる欠陥および／または流体吐出デバイスの寿命の長さの短縮につながる可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【0002】
本開示の特徴は例を通じて説明されるが、以下の図面（単数または複数）に限定されるものではなく、またそこでは同様の参照番号は同様の要素を示している。
【0003】
図１は、印刷媒体上にイメージを形成するために流体吐出デバイスを使用する、例示的な印刷機の図である。
【0004】
図２は、流体吐出デバイスを使用してイメージを形成するために使用されてよい、流体吐出システムの例のブロック図である。
【0005】
図３は、例示的な印刷構成、例えばプリントバーにおける、インクジェットプリントヘッドの形態の流体吐出デバイスの集団の図である。
【0006】
図４は、熱および／または機械的応力が流体吐出デバイス内部において、薄膜インタフェースのような種々のインタフェースに沿って欠陥をどのように導入しうるかを例証している。
【0007】
【0008】
【0009】
図７は、本開示の選択された態様を備えて構成された流体吐出デバイスの組み立ての例示的な方法を示している。
【発明を実施するための形態】
【0010】
簡単化と例示を行う目的で、本開示は主として、例を参照することによって記載される。以下の説明においては、本開示の完全な理解をもたらすために、幾つもの具体的な詳細事項が記載される。しかしながら、本開示はそれらの具体的な詳細事項に限定することなしに実施されてよいことが容易に明らかとなろう。他の場合には、本開示を不必要に不明瞭にしないように、幾つかの方法および構造については詳細には説明されていない。
【0011】
加えて、添付図面に示された要素は追加的な部品を含んでよく、そして図面に説明された部品の幾つかは、本願に開示された要素の範囲から逸脱することなしに、除去および／または変更してよいことが理解されねばならない。さらに、図面に示された要素は縮尺通りに描かれていない場合があり、したがってそれらの要素は図面に示されているのとは異なる大きさおよび／または構成を有していてよいことが理解されねばならない。
【0012】
本願においては、技術、流体吐出デバイスやプリントバーのような装置、および印刷システムのようなシステムが記載され、それらは流体吐出ダイを覆うカバー層の各領域の間に中断部（単数または複数）を含んでいる。カバー層の種々の領域または部分の間のそうした中断部は、先に概観した機械的応力の少なくとも幾らかを緩和してよく、それによって流体吐出デバイスの増大した製品寿命を招来してよい。幾つかの例では、カバー層はＳＵ－８のようなフォトレジスト材料を用いて形成されてよい。また流体吐出ダイも、プリントヘッドダイとして使用されるシリコンベースのダイスライバーのような、種々の形態を取ってよい。
【0013】
カバー層の「ボンドパッド保護」領域または部分は、下側にある流体吐出ダイのボンドパッド（単数または複数）を覆い、それによってインクのような流体から保護するように設計されてよい。流体吐出デバイスのこの区域は本願では、「封止区域」として参照されるが、その理由はこの区域は、流体吐出ダイと外部のロジック部品との間の電気的な接続を保護するために、ボンドパッド（単数または複数）を外部のロジック部品に接続するワイヤが種々の材料によって封止される区域だからである。幾つかの例では、流体吐出デバイスはその長さの両端部に、２つの封止区域を含んでいてよい。
【0014】
カバー層の「オリフィス」領域または部分は、流体吐出ダイの複数の流体吐出器を覆うように設計されてよい。例えば、カバー層のオリフィス領域は、例えば吐出された流体の液滴が所期の目標に到達しうるように、複数の流体吐出器を流体吐出デバイスの外側と流体的に結合する複数のノズルを備えて形成されていてよい。流体吐出デバイスのこの区域全体は本願では、「流体吐出区域」として参照される。幾つかの例では、流体吐出区域は、流体吐出デバイスの２つの側部にある封止区域の間に配置されていてよい。
【0015】
仮にカバー層が中断部を何ら有しない連続した層の形態を取るとすると、流体吐出デバイスの幾つかの部品に対して与えられる機械的応力の多くは、その製品寿命の間に他の部品に対して影響を及ぼす場合があり、それによって種々の欠陥および／または異常を生ずる。例えば、亀裂または間隙が種々の部品の間に形成される場合があり、それらは流体吐出デバイスの全体的な機械的安定性に対して影響しうる。さらにまた、インクのような流体は、例えば毛管ウィッキングによって、こうした亀裂または間隙に流入する場合がある。この流体はボンドパッドのような部品と接触状態になる場合があり、電気的な故障を生じ、また種々の部品の腐食を生じさせ、および／または加速させる場合がある。
【0016】
したがって、カバー層には中断部（単数または複数）が、例えばボンドパッド保護領域とオリフィス領域の間において形成されてよい。こうした中断部は次いで、ポリマーおよび／またはエポキシ成形化合物（「ＥＭＣ」）のような材料で充填されてよい。こうしたＥＭＣ充填中断部を有することにより、流体吐出デバイスの幾つかの部品に対して加えられる応力が、他の部品に対して及ぼす影響は緩和され、または排除される。非限定的な例として、製造の間に、流体吐出デバイスの流体吐出区域は、流体吐出デバイスの封止区域において引き起こされる応力から少なくとも幾らかは分離されてよい。加えて、デバイスの表面、例えばＥＭＣ封止剤の下側に沿った材料の継ぎ目は除去され、それによって封止剤の下側の継ぎ目に沿ってインクがウィッキングされる可能性は排除される。
【0017】
これらのカバー層中断部は、種々の形態をとってよい。幾つかの例では、カバー層は、プライム層、チャンバ層、および「トップハット」層のような、複数の副層（サブレイヤー）を含んでいてよい。幾つかのそうした例においては、中断部は、これらの層の全部または一部において形成されてよい。例えば、流体吐出ダイに最も近いプライム層はそのまま残され、これに対して中断部をチャンバ層とトップハット層に形成してよい。また、幾つかの例ではカバー層のボンドパッド保護領域は、ボンドパッド（単数または複数）を囲む壁または「垣根」を含んでいてよく、特にボンドパッド（単数または複数）を外部のロジック部品に接続するワイヤが封止された後に、流体がボンドパッドに接触するのをさらに防止する。
【0018】
図１は、印刷媒体上にイメージを形成するためにインクジェットプリントヘッドを使用する、印刷機１００の例の図である。印刷機１００は、大きなロール１０２から印刷媒体の連続シートを供給することができる。この印刷媒体は、印刷システム１０４のような幾つもの印刷システムを通じて供給されることができる。印刷システム１０４においては、幾つものプリントヘッドを収容しているプリントバーが、インク液滴を印刷媒体上に吐出する。追加の色を印刷するために、第２の印刷システム１０６が使用されてよい。例えば、第１のシステム１０４はブラックを印刷してよく、これに対して第２のシステム１０６はシアン、マゼンタ、およびイエロー（ＣＭＹ）を印刷してよい。
【0019】
例えば所望とされる色や、印刷機１００の速度に応じて、任意の数のシステムが使用されてよいことから、印刷システム１０４および１０６は、２つ、または上述した色の組み合わせに限定されるものではない。より一般的には、本願に説明される技術は、図１に示されているような印刷機に限定されるものではない。本願に記載の技術は、デスクトッププリンター、通路の突き当りのプリンター、単一のダイを備えたプリントヘッド、サーマルインクジェットプリンター、ピエゾインクジェットプリンター、その他のような、種々多様な状況において実施可能である。さらにまた、本願に記載の技術は、固定式のプリントヘッドおよび／またはプリントバーと移動される媒体を備えたシステム、および／または走査式のプリントヘッドおよび／またはプリントバーを備えたシステムに対して適用されてよい。加えて、本願に記載の技術は、２次元（「２」）プリンターおよび３次元（「３Ｄ」）プリンターの両方に対して適用可能である。
【0020】
第２のシステム１０６の後、印刷された印刷媒体は、さらに後に処理を行うために、巻取りロール１０８に巻き取られてよい。幾つかの例では、特にシートカッターおよび紙綴じ機のような他のユニットによって、巻取りロール１０８を置き換えてよい。
【0021】
図２は、インクジェットプリントヘッドを使用してイメージを形成するために使用されてよい、インクジェット印刷システム２００の例のブロック図である。このインクジェット印刷システム２００は、幾つものプリントヘッド２０４を含むプリントバー２０２と、インク供給アセンブリ２０６とを含んでいる。インク供給アセンブリ２０６は、インクリザーバ２０８を含んでいる。このインクリザーバ２０８から、インク２１０がプリントバー２０２へと提供され、プリントヘッド２０４に供給される。インク供給アセンブリ２０６とプリントバー２０２は、一方向インク配送システムまたは循環式インク配送システムを使用してよい。一方向インク配送システムにおいては、プリントバー２０２に供給された実質的に全部のインクが印刷の間に消費される。循環式インク配送システムにおいては、プリントバー２０２に供給されたインク２１０の一部が印刷の間に消費され、インクの他の部分はインク供給アセンブリに戻される。例においては、インク供給アセンブリ２０６はプリントバー２０２とは別個であり、インク２１０はプリントバー２０２へと、供給管（図示せず）のような管状の接続を通じて供給される。他の例においては、例えば単一ユーザー用プリンターにおいては、プリントバー２０２はインク供給アセンブリ２０６およびインクリザーバ２０８を、プリントヘッド２０４と共に含んでいてよい。いずれの例においても、インク供給アセンブリ２０６のインクリザーバ２０８は、取り外して取り替え、または再充填してよい。
【0022】
プリントヘッド２０４からはインク２１０が、紙、マイラー（Ｍｙｌａｒ：ポリエステルフィルムの商品名）、厚紙、およびその他のような印刷媒体２１４に向けて、インク液滴２１２としてノズルから吐出される。プリントヘッド２０４のノズルはカラムまたはアレイとして配置されており、プリントバー２０２と印刷媒体２１４が互いに対して相対的に移動するにつれて、適切に順序付けられたインク２１０の吐出が、文字、記号、グラフィックス、または印刷される他のイメージを印刷媒体２１４上に形成可能となっている。インク２１０は、印刷媒体上に視認可能なイメージを形成するために使用される着色された液体に限定されず、例えばインク２１０は、太陽電池のような回路パターンを印刷するために使用される、電気活性物質であってよい。
【0023】
装着構造またはアセンブリ２１６は、プリントバー２０２を印刷媒体２１４に対して位置決めするために使用されてよい。例においては、装着アセンブリ２１６は固定位置にあって、幾つものプリントヘッド２０４を印刷媒体２１４の上方に保持していてよい。別の例においては、例えばプリントバー２０２が１つから４つのプリントヘッド２０４を含んでいる場合、装着アセンブリ２１６は、プリントバー２０２を印刷媒体２１４を横切って前後に移動させるモーターを含んでいてよい。媒体搬送アセンブリ２１８は印刷媒体２１４をプリントバーに対して移動させ、例えば印刷媒体２１４をプリントバー２０２に対して垂直方向に移動させる。図１の例においては、媒体搬送アセンブリ２１８はロール１０２および１０８を含んでいてよく、また印刷媒体を印刷システム１０４および１０６を通して引き通すために使用される任意の数のモーター駆動されたピンチロールを含んでいてよい。プリントバー２０２が移動されたなら、媒体搬送アセンブリ２１８は印刷媒体２１４を新たな位置へと送ってよい。プリントバー２０２が移動されない例においては、印刷媒体２１４の動きは連続的であってよい。
【0024】
コントローラ２２０は、コンピュータのようなホストシステム２２２からデータを受信する。データは、ネットワーク接続２２４を介して送信されてよく、これは特に電気的接続、光ファイバ接続、または無線接続であってよい。ネットワーク接続２２４を介して送信されるデータは、印刷される文書またはファイルを含んでいてよく、または文書の色平面またはラスタライズされた文書のような、より基本的な項目を含んでいてよい。コントローラ２２０はデータを、ローカルなメモリに一時的に記憶して分析してよい。この分析は、プリントヘッド２０４からのインク液滴の吐出、並びに印刷媒体２１４の動きおよびプリントバー２０２の任意の動きのためのタイミング制御の決定を含んでいてよい。コントローラ２２０は、印刷システムの個別の部品を制御ライン２２６を介して作動させてよい。したがってコントローラ２２０は、印刷媒体２１４上に文字、記号、グラフィックス、または他のイメージを形成する、吐出されるインク液滴２１２のパターンを決定する。
【0025】
インクジェット印刷システム２００は、図２に示された部材に限定されない。例えばコントローラ２２０は、システムの個々の部品に対して別々のコンピュータ制御を行うネットワークに結合された、クラスターコンピューティングシステムであってよい。例えば、個別のコントローラが、装着アセンブリ２１６、プリントバー２０２、インク供給アセンブリ２０６、および媒体搬送アセンブリ２１８のそれぞれに関連されていてよい。この例においては、制御ライン２２６は、個別のコントローラを単一のネットワークに結合するネットワーク接続であってよい。他の例においては、例えばプリントバー２０２による移動が必要でない場合、装着アセンブリ２１６はプリントバー２０２と別個の部材でなくてよい。
【0026】
図３は、例示的な印刷構成、例えばプリントバー２０２における、インクジェットプリントヘッド２０４の集団の図である。同様の参照番号の付された部材は、図２に関して説明したのと同様である。図３に示されたプリントバー２０２は、プリントヘッドを動かさない構成において使用されてよい。したがって、対象範囲の完全な網羅をもたらすために、プリントヘッド２０４は重なり合う構成でもってプリントバー２０２に取り付けられていてよい。各々のプリントヘッド２０４は、インク液滴の吐出に使用されるノズルおよび回路を有するノズル領域３０２を複数有している。幾つかの場合には、本願で記載したように、ノズル領域２０４はシリコンベースの流体吐出ダイの形態を取ってよい。
【0027】
図４は流体吐出デバイス４０４を示しており、これは既出の図面におけるプリントヘッド２０４に対応していてよい。流体吐出デバイス４０４は図４において、その長手方向軸に沿って見られている。流体吐出デバイス４０４は流体吐出ダイ４４０およびカバー層４５０を含んでいる。流体吐出ダイ４４０は、比較的細長いプリントヘッドダイであって、場合によってプリントヘッドダイ「スライバー」と呼ばれるような、種々の形態を取ってよい。流体吐出ダイ４４０はシリコンのような、種々の材料で構成されてよい。図４においては見られないが、種々の例において、流体吐出ダイ４４０は、インクのような液体を印刷のために吐出することを容易にする吐出装置、流体吐出ダイ４４０を例えば電子コントローラ２２０および／またはホスト２２２へと電気的に接続するためのボンドパッド、およびその他のような種々の部品を含んでいてよい。
【0028】
カバー層４５０は流体吐出ダイ４４０に隣接して、例えば流体吐出ダイ４４０の上部表面上に配置されている。カバー層４５０は、流体吐出ダイ４４０とは異なる材料（単数または複数）で構成されていてよい。その結果として前述したように、カバー層４５０は流体吐出ダイ４４０とは異なる熱膨張係数（「ＣＴＥ」）を有する場合がある。幾つかの例では、カバー層４５０はＳＵ－８のようなフォトレジスト材料で構成されていてよい。
【0029】
流体吐出ダイ４４０とカバー層４５０は、成形体４３０の中／上に埋設され、またはその他により配置されていてよい。成形体４３０は、流体吐出ダイ４４０および／またはカバー層４５０とは異なる材料（単数または複数）で構成されていてよい。幾つかの例では、成形体４３０はＥＭＣで構成される。幾つかの例では、成形体４３０を構成するのに使用されるＥＭＣは、例えばシリカで作成された、球形の充填剤を含んでいてよい。
【0030】
図４の下側には、成形体４３０、流体吐出ダイ４４０、およびカバー層４５０の間の境界面で捉えた、流体吐出デバイス４０４の拡大部分が示されている。流体吐出デバイス４０４の製品寿命の間に経験し、および／または与えられる種々の機械的および／または熱的応力の結果として、種々の部品の間の種々の境界面において、種々の間隙４３４－４３８が形成されている。例えば、第１の間隙４３４がカバー層４５０と成形体４３０の間に形成されている。第２の間隙４３６がカバー層４５０と流体吐出ダイ４４０の間に形成されている。第３の間隙４３８が成形体４３０と流体吐出ダイ４４０の間に形成されている。
【0031】
インクのような流体は、例えば毛管ウィッキングによって、これらの間隙のいずれかに染み込む傾向がありうる。このことは結果として、流体吐出デバイスの製品寿命の相当の短縮、腐食を招来する場合があり、および／または場合によっては例えばインクまたは他の水分が流体吐出ダイ４４０のボンドパッド（単数または複数）と接触したときに、流体吐出デバイス４０４の故障を生ずる場合がある。したがって、上述した機械的および／または熱的応力の少なくとも幾らかを緩和して、流体吐出デバイス４０４の製品寿命を伸ばすために、先に記載したように、中断部（単数または複数）をカバー層４５０のような種々の部品に組み込んでよい。
【0032】
図５Ａから図５Ｂは、間隙（単数または複数）または中断部（単数または複数）を流体吐出デバイス５０４の種々の部品に導入するために、本願に記載された技術をどのように使用してよいかの１つの例を示している。図５Ａにおいては、例えばＥＭＣで成形する前の、単一の流体吐出デバイス５０４が示されている。図５Ａにおいては、流体吐出ダイ５４０とカバー層５５０を見ることができる。
【0033】
カバー層５５０の「ボンドパッド保護」領域または部分５５１は、流体吐出ダイ４４０の上側のボンドパッド（単数または複数）５４２を覆い、それによってインクのような流体からの保護を行うように設計されてよい。本願では、流体吐出デバイス５０４のこの全体区域５７０を「封止区域」と称するが、その理由はこの区域において、ボンドパッド（単数または複数）５４２を外部のロジック部品、例えば電子コントローラ２２０および／またはホスト２２２に接続するワイヤが、流体吐出ダイと外部のロジック部品との間の電気接続を保護するために、種々の材料で封止されるからである。
【0034】
図５Ａにおいては、ボンドパッド保護領域５５１は、カバー層５５０と同じ材料で形成された壁５５９、または「垣根」を含んでいる。壁５５９はボンドパッド（単数または複数）５４２を取り囲み、流体が接触することを防止する。例えば、ＥＭＣのような成形化合物が導入された場合には、壁５５９は成形化合物がボンドパッド（単数または複数）５４２と接触することを妨げてよい。
【0035】
カバー層５５０の「オリフィス」領域または部分５５３は、流体吐出ダイ５４０の複数の流体吐出器（図５Ａでは見えない）を覆うように設計されていてよい。例えば、オリフィス領域５５３には、複数の流体吐出器を流体吐出デバイス５０４の外側と流体的に結合する、複数のノズル（図５Ａには１つのノズル５５７が示されている）が形成されていてよい。流体吐出デバイス５０４のこの全体区域５７２は本願では、「流体吐出区域」として参照される。幾つかの例では、流体吐出区域５７２は流体吐出デバイス５０４の２つの側部にある封止区域５７０の間に配置されていてよい。
【0036】
図５Ａにおいては、カバー層５５０にある単一の中断部５５５Ａを見ることができる。中断部５５５Ａはそれぞれのボンドパッド保護領域５５１とオリフィス領域５５３の間に形成されており、それによって流体吐出区域５７２を流体吐出デバイス５０４のそれぞれの封止区域５７０から分離している。
【0037】
図５Ｂは、成形材料（例えばＥＭＣ）が硬化した後に、成形体５３０上に形成される複数の流体吐出デバイス５０４を示している。詳しくは、図５Ｂは、ＥＭＣのような成形材料を使用して、特に３つの流体吐出デバイス５０４の各々の中断部５５５Ａおよび５５５Ｂをどのように充填したかを示している。図５Ｂの例においては、３つの流体吐出デバイス５０４がプリントバー５０２の一部として示されている。しかしながら、これは限定を意図したものではなく、図５Ｂと同じ仕方において、または例えば図３に類似する異なる仕方において、任意の数の流体吐出デバイス５０４を配置してよい。
【0038】
各々の中断部５５５Ａ、５５５ＢがＥＭＣで充填されたならば、ＥＭＣは事実上、封止区域（単数または複数）５７０と流体吐出区域５７２との間の、応力の多い相互作用を切り離してよい。ＥＭＣは一般にカバー層５５０よりも小さなＣＴＥを有してよく、シリコンにより良く合致してよい。その結果として、流体吐出デバイス５０４の製品寿命は増大されてよいが、その理由は図４における４３４－４３８のような間隙および亀裂の成長および形成が、軽減されまたは完全に回避されうるからである。
【0039】
図６Ａから図６Ｄは、本開示の選択された態様を備えて構成された流体吐出デバイスをどのように組み立ててよいかの１つの例を断面で概略的に示している。図６Ａにおいては、組み立ての第１の段階として、流体吐出デバイス６０４の一方の側が示されている。カバー層６５０が流体吐出ダイ６４０へと、例えば接着剤または他の技術を使用して取り付けられている。また、流体チャンバ６７０およびノズル６７２がカバー層６５０に形成されている。単一の流体チャンバ６７０／ノズル６７２が示されているが、種々の例において、同様の複数のノズルおよび流体チャンバが存在することになる。流体吐出ダイ６４０はまた流体吐出器６６４を含み、これは付勢されると流体チャンバ６７０からノズル６７２を通して流体を吐出してよい。流体吐出器６６４は、熱的素子（例えば抵抗器）および／またはピエゾ電気素子のような、種々の形態を取ってよい。
【0040】
流体吐出ダイ６４０はまた、流体吐出ダイ６４０を電子コントローラ２２０のような遠隔のロジックデバイスへと電気的に接続するために使用可能な、ボンドパッド６４２を含んでいる。図６Ａから図６Ｃにおいて、ボンドパッド６４２は上部から露出されているが、それでも図５Ａおよび図５Ｂにおける壁５５９に対応してよい壁または「垣根」６５９によって、流体から部分的に保護されている。図６Ａから図６Ｄにおいては２つのボンドパッド６４２と１つの流体吐出器６６４が示されているが、これは限定を意図したものではない。流体吐出ダイ６４０は、任意の数のボンドパッド６４２および流体吐出器６６４を含んでいてよい。
【0041】
図６Ａに示されているように、カバー層６５０はボンドパッド保護領域６５１およびオリフィス領域６５３を含んでいる。これらの領域はそれぞれ、ボンドパッド６４２およびノズル６７２／流体チャンバ６７０を覆っている。カバー層６５０はまた、複数の副層６５２－６５６を含んでいる。この例においては、これら複数の副層は「トップハット」副層６５２、「チャンバ」副層６５４、および「プライム」副層６５６を含んでいてよい。他の構成もまた可能である。
【0042】
図６Ｂにおいては、中断部６５５がカバー層６５０に形成されている。図６Ｂから図６Ｄの例においては、中断部６５５はトップハット副層６５２およびチャンバ副層６５４を貫通して形成されているが、プライム副層６５６は貫通していない。しかしながら、これは限定を意味するものではない。他の例においては、中断部６５５は３つの層すべて、トップハット層６５２その他を貫通して形成されていてよい。
【0043】
中断部６５５は種々の仕方で形成されてよい。幾つかの例では、中断部６５５はエッチングのような技術を用いて形成される。カバー層６５０がフォトレジスト材料で形成される他の例においては、中断部６５５は、ポジティブフォトレジストプロセスまたはネガティブフォトレジストプロセスを使用して形成されてよい。幾つかの例では、中断部６５５はＳＵ－８の連続層が流体吐出ダイ６４０の表面に対して適用された後に、例えばＳＵ－８の連続層に対してマスク（図示せず）を適用することによって形成されてよい。このマスクは、光がＳＵ－８の連続層の少なくとも第１の部分を通過することを許容し、そして光がＳＵ－８の連続層の少なくとも第２の部分に到達することを阻止するように形成されていてよい。次いで、光はマスク／ダイ６４０に対して差し向けられて、カバー層６５０、例えばネガティブ作用を行うＳＵ８材料の各部が架橋するようにしてよい。劣化部分を洗い流すために溶剤が使用されてよく、劣化していない部分はそのまま残される。
【0044】
図６Ｃにおいては、ＥＭＣのような成形材料が中断部６５５を通って流されて成形体６３０が形成されている。前述したように、成形体６３０をボンドパッド保護領域６５１とオリフィス領域６５３の間に配置すると、例えば流体吐出デバイス６０４の製品寿命の間に種々の部品に対して与えられる種々の応力が分離されてよく、かくしてそれらの応力が他の部品に対して与えられて図４で明らかな欠陥（単数または複数）のいずれかを生じさせることはない。ＥＭＣが硬化する前で依然として液状であるとき、壁６５９がボンドパッド６４２をＥＭＣに対する暴露から保護する。
【0045】
図６Ｄにおいては、ワイヤ６７４がボンドパッド６４２に結合されている。前述したように、ワイヤ６７４は図２の電子コントローラ２２０のような、遠隔のロジックへと導かれていてよい。電気的な接続を保護するために、封止剤６７６が壁６５９によって形成された凹部においてワイヤ６７４上に堆積されている。図６Ｄにおいては異なった充填パターンで示されているが、幾つかの例では、封止剤６７６は例えばＥＭＣのような、成形体６３０と同じ材料を使用して形成されてよい。
【0046】
図７は、本開示の選択された態様を備えて構成された流体吐出デバイスの組み立ての例示的な方法７００のフローチャートを示している。他の実施形態は、図７に示された実施形態以外に、追加の動作を含んでいてよく、図７の動作（単数または複数）を異なる順序で、および／または並列的に行ってよく、および／または図７の種々の動作を省略してよい。
【0047】
ブロック７０２において、カバー層が流体吐出ダイの表面に対して適用されてよく、かくしてカバー層のボンドパッド保護領域が流体吐出ダイのボンドパッドを覆い、またカバー層のオリフィス領域が流体吐出ダイの複数の流体吐出器を覆うようにされる。これらの動作の例示的な結果物が図６Ａに示されている。
【0048】
ブロック７０４において、中断部がカバー層のボンドパッド保護領域およびオリフィス領域の間において、カバー層に形成されてよい。これらの動作の例示的な結果物が図６Ｂに示されている。前述したように、この中断部はエッチング、フォトレジスト操作、およびその他のような、種々の技術を使用して形成されてよい。ブロック７０６において、カバー層のボンドパッド保護領域とオリフィス領域の間の中断部は、プラスチックまたはＥＭＣのような他の成形化合物で充填されてよい。これらの動作の例示的な結果物が図６Ｃに示されている。
【0049】
幾つかの例では、カバー層はＳＵ－８のようなフォトレジスト材料で構成されてよい。そうした例の幾つかにおいては、ブロック７０２および／または７０４の動作は、例えばＳＵ－８の連続層を流体吐出ダイの表面に対して適用し、そしてマスクをＳＵ－８の連続層に対して適用することを含んでいてよい。種々の例において、マスクは、光がＳＵ－８の連続層の少なくとも第１の部分を通過することを許容するように形成されていてよい。カバー層がネガティブフォトレジストで構成されている例においては、このことはＳＵ－８の連続層の第１の部分が強化されること（またはポジティブフォトレジストの例の場合には劣化されること）を生じさせてよい。このマスクは例えば、光がＳＵ－８の連続層の少なくとも第２の部分に到達するのを阻止してよく、かくして第２の部分が劣化される（またはポジティブフォトレジストの例の場合には強化される）ようにする。
【0050】
本開示の全体を通じて具体的に説明を行ったが、本開示の代表的な例は広範囲にわたる用途に有用性を有しており、以上の記載は限定的であることを意図したものでも、限定的に理解されるべきものでもなく、本開示の形態の例示的な説明として提示されたものである。
【0051】
本願において記載され説明されたところのものは、幾つかの変形例を伴う本開示の例である。本願において使用された用語、説明、および図面は、例示目的で記載されており、限定として意図されたものではない。本開示の範囲内では多くのバリエーションが可能であり、本開示は以下の特許請求の範囲およびそれらの均等物によって規定されることが意図されており、そこにおいて全ての用語は特に明記しない限り、それらの合理的な最も広い意味を示している。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図6D】
【図7】
