JPH07314692A - インクジェットノズルの製造方法 - Google Patents
インクジェットノズルの製造方法Info
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- JPH07314692A JPH07314692A JP7116893A JP11689395A JPH07314692A JP H07314692 A JPH07314692 A JP H07314692A JP 7116893 A JP7116893 A JP 7116893A JP 11689395 A JP11689395 A JP 11689395A JP H07314692 A JPH07314692 A JP H07314692A
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 ヌレの生じないインクジェットノズル。
【構成】 ２つのステップからなる工程によってマイク
ロ製造することができる。第一の工程では、１つの貫通
穴と（１００）結晶学平面すなわち低インデックス平面
を物理的スパッタ・エロージョン、たとえば、複数の平
行イオンビーム照射に晒して最終的に複数の（１１１）
結晶学平面あるいは他の高インデックス平面に拡大する
ように面を形成する。第２の工程では、（１００）結晶
学平面が（１１１）結晶学平面よりも３５から４００倍
の速さでエッチングされる配向依存エッチング（ＯＤ
Ｅ）を用いてノズル本体の異方性エッチングをを行う。
結果としての構造は、オリフィスの周りに（１１１）配
向のリップを有する。
ロ製造することができる。第一の工程では、１つの貫通
穴と（１００）結晶学平面すなわち低インデックス平面
を物理的スパッタ・エロージョン、たとえば、複数の平
行イオンビーム照射に晒して最終的に複数の（１１１）
結晶学平面あるいは他の高インデックス平面に拡大する
ように面を形成する。第２の工程では、（１００）結晶
学平面が（１１１）結晶学平面よりも３５から４００倍
の速さでエッチングされる配向依存エッチング（ＯＤ
Ｅ）を用いてノズル本体の異方性エッチングをを行う。
結果としての構造は、オリフィスの周りに（１１１）配
向のリップを有する。
Description
【０００１】本発明は、耐ヌレ（濡れ）性インクジェッ
トノズルおよび単一の結晶性シリコン・ウエハあるいは
ゲルマニウムあるいはガリウムアーセナイドのようなそ
の他の単一の結晶性半導体材料に耐ヌレ性インクジェッ
トノズルを高精度で形成する方法に関する。この方法
は、２つの工程を含んでおり、第１ステップは、物理的
スパッタ・エロージョン、たとえば、インクジェットノ
ズルのフロント面にイオンビームを照射することによっ
て、環状、多角形、あるいはｎ−面状のインクジェット
ノズルオリフィスの周りの高インデックス結晶学平面を
露出せしめることであり、第２ステップは、該高インデ
ックス平面の化学エッチングよりも３５から４００倍の
速度でウエハのフロント面をエッチングする異方性化学
エッチングに関係し、これによってオリフィスのまわり
にリップを取り残すものである。ウエハ・サブユニット
は、つぎに、延長された配列状態で並べられ、たとえ
ば、インクジェットタイププリンタのページ巾プリント
ヘッドを形成する。図１は、環状ボア３と該ボア３の軸
に直交する方向のフロント面４を有する従来のノズル構
造を有する従来インクジェットプリンティングノズル１
を示している。インクジェット装置１の各ボア３は記録
媒体（図示せず）上に文字等を生成するように意図され
たインク２の供給をうける。図１は、インクがボア３か
ら最終的にに記録媒体に現れるときのインクの進行を示
すものである。小滴５の形成は最終的にボアの口に生
じ、徐々に大きくなり、インクがボアから現れ、記録媒
体に所望の文字をプリントする。このタイプのサーマル
インクジェット装置では、インクジェットノズルのフロ
ント面にヌレ６が生じるとプリントの品質が阻害され
る。このタイプのヌレは不正確な文字のプリントを生
じ、場合によっては、にじみを生じる。
トノズルおよび単一の結晶性シリコン・ウエハあるいは
ゲルマニウムあるいはガリウムアーセナイドのようなそ
の他の単一の結晶性半導体材料に耐ヌレ性インクジェッ
トノズルを高精度で形成する方法に関する。この方法
は、２つの工程を含んでおり、第１ステップは、物理的
スパッタ・エロージョン、たとえば、インクジェットノ
ズルのフロント面にイオンビームを照射することによっ
て、環状、多角形、あるいはｎ−面状のインクジェット
ノズルオリフィスの周りの高インデックス結晶学平面を
露出せしめることであり、第２ステップは、該高インデ
ックス平面の化学エッチングよりも３５から４００倍の
速度でウエハのフロント面をエッチングする異方性化学
エッチングに関係し、これによってオリフィスのまわり
にリップを取り残すものである。ウエハ・サブユニット
は、つぎに、延長された配列状態で並べられ、たとえ
ば、インクジェットタイププリンタのページ巾プリント
ヘッドを形成する。図１は、環状ボア３と該ボア３の軸
に直交する方向のフロント面４を有する従来のノズル構
造を有する従来インクジェットプリンティングノズル１
を示している。インクジェット装置１の各ボア３は記録
媒体（図示せず）上に文字等を生成するように意図され
たインク２の供給をうける。図１は、インクがボア３か
ら最終的にに記録媒体に現れるときのインクの進行を示
すものである。小滴５の形成は最終的にボアの口に生
じ、徐々に大きくなり、インクがボアから現れ、記録媒
体に所望の文字をプリントする。このタイプのサーマル
インクジェット装置では、インクジェットノズルのフロ
ント面にヌレ６が生じるとプリントの品質が阻害され
る。このタイプのヌレは不正確な文字のプリントを生
じ、場合によっては、にじみを生じる。
【０００２】さらに、オリフィス３のまわりのインク２
の一部７が図２に示すように非対称に乾燥すると、次に
形成する小滴８はヌレが最も大きい側に凝集されて引き
つけられ、矢印９で示すようにその方向に偏向させられ
る。従来技術のサーマルインクジェット装置では、疎水
性フロント面コーティングを用いてフロント面のインク
によるヌレを最小にして上記の方向性の問題を解消する
ようにしている。他の解決方法は、フロント面のヌレを
最小にするオリフィスの周りのノズル構造をマイクロ製
造することによってヌレを最小にすることである。その
ようなインクのヌレの問題の解決方法が、図２の従来技
術に示されている。図２は、図示しない供給源から供給
されるインク１３の通路を形成するボア１２に直交する
フロント面１１を有するインクジェットノズル１０を示
している。さらに、図２のノズル１０は、ノズルのフロ
ント面１１のヌレを防止するのに役立つリップ部１４を
有している。このノズル構造は、ヌレを解消するのに有
効なものではあるが、現在のところ高価な化学的あるい
は機械的手法によって製造しなければならないという問
題がある。図４は、図３の従来装置のリップ部を形成す
る方法の５段階の化学工程を示している。第１ステップ
は、ステップ(a)で示すように黄銅板１５を提供し、該
黄銅板１５に第１の円筒状のホール１６と第２のさら穴
状のボア１７（ステップ(bB)オおよび(c)）をドリル加
工し、ニッケル層１８をトップ面１９、底面２０および
貫通穴１６およびさら穴１７の表面を含む黄銅板１５の
すべての面に“非電子的方法”によって形成する。ステ
ップ(d)では、ニッケル層１８の底面２１および、必要
ならいくらかの黄銅を研削除去する。ステップ(e)で
は、環状ボア１６に被覆されたニッケル表面１８ｂのま
わりの表面２０’が選択的にエッチングされてノズルの
リップ部１４を形成する。
の一部７が図２に示すように非対称に乾燥すると、次に
形成する小滴８はヌレが最も大きい側に凝集されて引き
つけられ、矢印９で示すようにその方向に偏向させられ
る。従来技術のサーマルインクジェット装置では、疎水
性フロント面コーティングを用いてフロント面のインク
によるヌレを最小にして上記の方向性の問題を解消する
ようにしている。他の解決方法は、フロント面のヌレを
最小にするオリフィスの周りのノズル構造をマイクロ製
造することによってヌレを最小にすることである。その
ようなインクのヌレの問題の解決方法が、図２の従来技
術に示されている。図２は、図示しない供給源から供給
されるインク１３の通路を形成するボア１２に直交する
フロント面１１を有するインクジェットノズル１０を示
している。さらに、図２のノズル１０は、ノズルのフロ
ント面１１のヌレを防止するのに役立つリップ部１４を
有している。このノズル構造は、ヌレを解消するのに有
効なものではあるが、現在のところ高価な化学的あるい
は機械的手法によって製造しなければならないという問
題がある。図４は、図３の従来装置のリップ部を形成す
る方法の５段階の化学工程を示している。第１ステップ
は、ステップ(a)で示すように黄銅板１５を提供し、該
黄銅板１５に第１の円筒状のホール１６と第２のさら穴
状のボア１７（ステップ(bB)オおよび(c)）をドリル加
工し、ニッケル層１８をトップ面１９、底面２０および
貫通穴１６およびさら穴１７の表面を含む黄銅板１５の
すべての面に“非電子的方法”によって形成する。ステ
ップ(d)では、ニッケル層１８の底面２１および、必要
ならいくらかの黄銅を研削除去する。ステップ(e)で
は、環状ボア１６に被覆されたニッケル表面１８ｂのま
わりの表面２０’が選択的にエッチングされてノズルの
リップ部１４を形成する。
【０００３】図５および図６はインクジェットノズルに
リップ部を機械的に形成する別の方法を示すものであ
る。この方法では、対象物では、ニッケル板２３にパン
チ２２を用いてホールをパンチし、ニッケル板に、ノズ
ルが形成される。力Ｆがパンチ２２をニッケル板２３の
中に押し込む。この方法の最後の段階では、ニッケル板
２３の一部がプラスチック・ストリップ２４のなかに進
入する。スチール板２５の支持動作およびプラスチック
２４の流体としての挙動によって、リップ２７を含むバ
リがなく、所望の形状のホール２６がニッケル板２３に
形成される。米国特許第４、９６１、８２１号は、配向
依存のエッチング技術を用いてシリコンに貫通穴を形成
する方法を開示しており、これは、本明細書においてイ
ンコーポレートされている。しかし、該米国特許の図９
Ｅおよび図９Ｆに示すように、インクジェットノズルは
図１および図２を参照して述べたと同じ問題を有する。
さらに、上記米国特許のオリフィスは、インクジェット
オリフィス取り囲む領域のまわりのヌレを防止するリッ
プ部を提供するものでもない。さらに、該オリフィスを
形成する方法は貫通穴を形成したくない領域に耐エッチ
ング性層３４を有する表面３１および３２が必要となる
異方性エッチングの方法を含むものである。さらに、該
米国特許はエッチングしたくないウエハ３０の部分をマ
スクするために付加的な耐エッチング性層３４を用いて
（１００）結晶学平面３５、３６を異方的にエッチング
している。
リップ部を機械的に形成する別の方法を示すものであ
る。この方法では、対象物では、ニッケル板２３にパン
チ２２を用いてホールをパンチし、ニッケル板に、ノズ
ルが形成される。力Ｆがパンチ２２をニッケル板２３の
中に押し込む。この方法の最後の段階では、ニッケル板
２３の一部がプラスチック・ストリップ２４のなかに進
入する。スチール板２５の支持動作およびプラスチック
２４の流体としての挙動によって、リップ２７を含むバ
リがなく、所望の形状のホール２６がニッケル板２３に
形成される。米国特許第４、９６１、８２１号は、配向
依存のエッチング技術を用いてシリコンに貫通穴を形成
する方法を開示しており、これは、本明細書においてイ
ンコーポレートされている。しかし、該米国特許の図９
Ｅおよび図９Ｆに示すように、インクジェットノズルは
図１および図２を参照して述べたと同じ問題を有する。
さらに、上記米国特許のオリフィスは、インクジェット
オリフィス取り囲む領域のまわりのヌレを防止するリッ
プ部を提供するものでもない。さらに、該オリフィスを
形成する方法は貫通穴を形成したくない領域に耐エッチ
ング性層３４を有する表面３１および３２が必要となる
異方性エッチングの方法を含むものである。さらに、該
米国特許はエッチングしたくないウエハ３０の部分をマ
スクするために付加的な耐エッチング性層３４を用いて
（１００）結晶学平面３５、３６を異方的にエッチング
している。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、インク
ジェットノズルのオリフィスを取り囲む領域のまわりの
インクの非対称的な溜まり形成を防止することよってイ
ンクの小滴の望ましくない偏向を防止するプリンティン
グ装置の耐ヌレ性インクジェットノズルを提供すくこと
である。本発明の他の目的は、インク装置のフロント面
の物理的スパッタ・エロージョンと、異方性エッチング
方法を用いてのオリフィスのまわりのノズル領域の化学
エッチングとを有する２ステップ工程よって単一の結晶
シリコンあるいは他のゲルマニウムあるいはガリウムア
ーセナイドのような半導体材料に精度の高いインクジェ
ットノズルを形成することである。本発明の他の目的
は、コスト的にも時間的にも有利な方法でインクジェッ
ト装置のノズルを形成することである。本発明は、イン
ク出し工程においてノズル本体のフロント面のヌレを防
止するノズル本体の一部として形成された中空延長リッ
プ部を有するノズル構造を活用するものである。この中
空延長リップは、外周面と内周面とを有し、該外周面と
内周面が切頭部、たとえば、切頭ピラミッドあるいは円
錐部の形状の角度を有する接続部によって接続されてい
る、環状のピラミッド、多角形あるいはｎ−面状の壁要
素を備えている。
ジェットノズルのオリフィスを取り囲む領域のまわりの
インクの非対称的な溜まり形成を防止することよってイ
ンクの小滴の望ましくない偏向を防止するプリンティン
グ装置の耐ヌレ性インクジェットノズルを提供すくこと
である。本発明の他の目的は、インク装置のフロント面
の物理的スパッタ・エロージョンと、異方性エッチング
方法を用いてのオリフィスのまわりのノズル領域の化学
エッチングとを有する２ステップ工程よって単一の結晶
シリコンあるいは他のゲルマニウムあるいはガリウムア
ーセナイドのような半導体材料に精度の高いインクジェ
ットノズルを形成することである。本発明の他の目的
は、コスト的にも時間的にも有利な方法でインクジェッ
ト装置のノズルを形成することである。本発明は、イン
ク出し工程においてノズル本体のフロント面のヌレを防
止するノズル本体の一部として形成された中空延長リッ
プ部を有するノズル構造を活用するものである。この中
空延長リップは、外周面と内周面とを有し、該外周面と
内周面が切頭部、たとえば、切頭ピラミッドあるいは円
錐部の形状の角度を有する接続部によって接続されてい
る、環状のピラミッド、多角形あるいはｎ−面状の壁要
素を備えている。
【０００５】本発明のノズル構造をマイクロ製造する方
法によれば、所定の大きさの貫通穴を有する（１００）
シリコンウエハあるいはその他の結晶性配向がまず提供
される。ノズル本体は、（１００）結晶学平面あるいは
他の適当な結晶配向を有しており、まずイオンビーム照
射を受けて所定の角度で環状ボアの内側の部分とフロン
ト面の小面を侵食し、これによって、複数の（１１１）
結晶学平面あるいは他の低速エッチング面を生成する。
イオンビーム照射を行った後において、ノズル構造は、
さら型オリフィス有するノズル本体を有することとな
る。さら型オリフィスを始めとして、高速エッチングす
なわち（１００）結晶学平面オリフィス低速エッチング
さら型オリフィスは等しく第１の速度での高速エッチン
グすなわち（１００）結晶学平面のエッチングと、第１
の速度よりも３５倍から４００倍遅い第２の速度での低
速エッチングすなわち（１１１）結晶学平面のエッチン
グを行う異方性化学エッチングにさらされる。このエッ
チング速度の相違によって（１００）結晶学平面はさら
型オリフィスを取り囲む領域にヌレを防ぐ鋭いリップ部
を形成する。
法によれば、所定の大きさの貫通穴を有する（１００）
シリコンウエハあるいはその他の結晶性配向がまず提供
される。ノズル本体は、（１００）結晶学平面あるいは
他の適当な結晶配向を有しており、まずイオンビーム照
射を受けて所定の角度で環状ボアの内側の部分とフロン
ト面の小面を侵食し、これによって、複数の（１１１）
結晶学平面あるいは他の低速エッチング面を生成する。
イオンビーム照射を行った後において、ノズル構造は、
さら型オリフィス有するノズル本体を有することとな
る。さら型オリフィスを始めとして、高速エッチングす
なわち（１００）結晶学平面オリフィス低速エッチング
さら型オリフィスは等しく第１の速度での高速エッチン
グすなわち（１００）結晶学平面のエッチングと、第１
の速度よりも３５倍から４００倍遅い第２の速度での低
速エッチングすなわち（１１１）結晶学平面のエッチン
グを行う異方性化学エッチングにさらされる。このエッ
チング速度の相違によって（１００）結晶学平面はさら
型オリフィスを取り囲む領域にヌレを防ぐ鋭いリップ部
を形成する。
【０００６】
【実施例】本発明は、（１００）結晶学平面から延びる
環状あるいはピラミッド形状を有する鋭い角度を成す中
空リップ部を形状の（１００）あるいは他の適当な結晶
配向の結晶学平面、貫通穴およびインク・ヌレ防止リッ
プを有する（１００）単一の結晶シリコンウエハあるい
は他のたとえば、ゲルマニウムあるいはガリウムアーセ
ナイドのような適当な半導体材料を含むインクノズル装
置に関する。本発明は、また、環状、多角形、あるいは
ｎ−面状の貫通穴を有するノズル本体がまず提供され、
つぎにイオンビーム照射にさらされて該ノズル本体の
（１００）結晶学平面を異方性を有しかつ化学的エッチ
ングを行う第２ステップに実質的に耐えうる面を形成す
るノズル本体における中空のリップ部をマイクロ製造す
る方法に関する。図１１に示すように、（１００）ウエ
ハは、好ましくは、シリコンであり、結晶の平行六面体
構造の表面に平行な１つの平面として単結晶シリコン電
子物理形状の意味において定義された（１００）結晶学
第１平面３５を有している。このノズル本体は、また該
（１００）結晶学平面３５に直交する軸４１を含むボア
４０を有している。このインクジェットノズル３０は、
また、外径表面５０ｂおよび内径表面５０ｃを有する所
定の大きさの薄い壁要素５０ａを備える中空延長リップ
５０を有している。内径表面は第１軸方向長さＬ１を有
し、外径表面５０ｂは第１軸長さＬ１よりも大きい対応
する第２軸長さＬ２を有している。また、ノズル本体
は、内径表面５０ｃと外径表面５０ｂとの連結する傾斜
のある結合部５０ｄを有している。該傾斜結合部５０ｄ
は（１１１）結晶学平面と切頭型、円錐、ピラミッドあ
るいはｎ−面状部の形状を成している。外径表面５０ｂ
と結合部５０ｄとの交点４５は、鋭角β１を与える。第
２交点が内径表面５０ｃと結合部５０ｄの交点によって
定義されており、鈍角β２を与える。内径表面５０ｃは
第１平面３５を越えて軸方向に延び、環状ボア４０の径
４０ａと同じ径を有する。
環状あるいはピラミッド形状を有する鋭い角度を成す中
空リップ部を形状の（１００）あるいは他の適当な結晶
配向の結晶学平面、貫通穴およびインク・ヌレ防止リッ
プを有する（１００）単一の結晶シリコンウエハあるい
は他のたとえば、ゲルマニウムあるいはガリウムアーセ
ナイドのような適当な半導体材料を含むインクノズル装
置に関する。本発明は、また、環状、多角形、あるいは
ｎ−面状の貫通穴を有するノズル本体がまず提供され、
つぎにイオンビーム照射にさらされて該ノズル本体の
（１００）結晶学平面を異方性を有しかつ化学的エッチ
ングを行う第２ステップに実質的に耐えうる面を形成す
るノズル本体における中空のリップ部をマイクロ製造す
る方法に関する。図１１に示すように、（１００）ウエ
ハは、好ましくは、シリコンであり、結晶の平行六面体
構造の表面に平行な１つの平面として単結晶シリコン電
子物理形状の意味において定義された（１００）結晶学
第１平面３５を有している。このノズル本体は、また該
（１００）結晶学平面３５に直交する軸４１を含むボア
４０を有している。このインクジェットノズル３０は、
また、外径表面５０ｂおよび内径表面５０ｃを有する所
定の大きさの薄い壁要素５０ａを備える中空延長リップ
５０を有している。内径表面は第１軸方向長さＬ１を有
し、外径表面５０ｂは第１軸長さＬ１よりも大きい対応
する第２軸長さＬ２を有している。また、ノズル本体
は、内径表面５０ｃと外径表面５０ｂとの連結する傾斜
のある結合部５０ｄを有している。該傾斜結合部５０ｄ
は（１１１）結晶学平面と切頭型、円錐、ピラミッドあ
るいはｎ−面状部の形状を成している。外径表面５０ｂ
と結合部５０ｄとの交点４５は、鋭角β１を与える。第
２交点が内径表面５０ｃと結合部５０ｄの交点によって
定義されており、鈍角β２を与える。内径表面５０ｃは
第１平面３５を越えて軸方向に延び、環状ボア４０の径
４０ａと同じ径を有する。
【０００７】この構造において、従来技術のインクのヌ
レの問題を解決することができる。さらに、中空要素５
０はインクジェットノズル３０のフロント面３５にイン
クが付着することを防止するリップ部を構成する。外径
表面５０ｂと結合部５０ｄの交点によって、インク小滴
が付着する表面領域が殆ど生じないような急峻な点がで
きる。図１１はノズル構造を得る２ステップの工程の結
果である。図１１のノズル構造を得る方法を十分に説明
するために、マイクロ製造工程を示す図７ないし図１０
を参照されたい。図７において、好ましくは、シリコン
からなる（１００）あるいは他の適当な配向を有する単
一の結晶ウエハ３０が提供され、該ウエハ３０は所定の
径ｄ0 の貫通穴４０を有している。該シリコンウエハ３
０はオリフィスすなわちボア４０の軸に直交する第１平
面３５を有している。第１平面３５は、低インデックス
（１００）結晶学平面あるいはその他の適当な高速エッ
チング平面を備えている。図８では、該（１００）結晶
学平面３５とボア４０は物理的スパッタ・エロージョ
ン、たとえば、複数の平行イオンビーム照射６０をうけ
る。このビーム６０は、該（１００）結晶学平面３５に
対してほぼ直角の入射角を有する。（１００）結晶学平
面３５と環状ボア４０に対するイオンビームの照射を行
った結果として、面５５が所定の角度Θ’でボア４０を
取り巻く領域に形成し始める。この面５５が生成する角
度Θ’たとえば、式 Θ’＝９０−１７８．２｛ＮＺ1 Ｚ2 ／（Ｚ1 2/3 ＋Ｚ
2 2/3 ）Ｅ｝1/3 ここで、Ｎは平面の原子密度、Ｚ1 、Ｚ2 はそれぞれシ
リコンウエハあるいはその他の基質、および入力イオン
ビームの原子番号、そして、Ｅは、入力イオンビームエ
ネルギーである。
レの問題を解決することができる。さらに、中空要素５
０はインクジェットノズル３０のフロント面３５にイン
クが付着することを防止するリップ部を構成する。外径
表面５０ｂと結合部５０ｄの交点によって、インク小滴
が付着する表面領域が殆ど生じないような急峻な点がで
きる。図１１はノズル構造を得る２ステップの工程の結
果である。図１１のノズル構造を得る方法を十分に説明
するために、マイクロ製造工程を示す図７ないし図１０
を参照されたい。図７において、好ましくは、シリコン
からなる（１００）あるいは他の適当な配向を有する単
一の結晶ウエハ３０が提供され、該ウエハ３０は所定の
径ｄ0 の貫通穴４０を有している。該シリコンウエハ３
０はオリフィスすなわちボア４０の軸に直交する第１平
面３５を有している。第１平面３５は、低インデックス
（１００）結晶学平面あるいはその他の適当な高速エッ
チング平面を備えている。図８では、該（１００）結晶
学平面３５とボア４０は物理的スパッタ・エロージョ
ン、たとえば、複数の平行イオンビーム照射６０をうけ
る。このビーム６０は、該（１００）結晶学平面３５に
対してほぼ直角の入射角を有する。（１００）結晶学平
面３５と環状ボア４０に対するイオンビームの照射を行
った結果として、面５５が所定の角度Θ’でボア４０を
取り巻く領域に形成し始める。この面５５が生成する角
度Θ’たとえば、式 Θ’＝９０−１７８．２｛ＮＺ1 Ｚ2 ／（Ｚ1 2/3 ＋Ｚ
2 2/3 ）Ｅ｝1/3 ここで、Ｎは平面の原子密度、Ｚ1 、Ｚ2 はそれぞれシ
リコンウエハあるいはその他の基質、および入力イオン
ビームの原子番号、そして、Ｅは、入力イオンビームエ
ネルギーである。
【０００８】図１２は、(a)Θ（表面の法線に対するイ
オンビームの入射角）に関するスパッタ効率Ｓおよび
(b)イオン反射係数Ｒn およびΘのの機能依存度の一般
的な特性をグラフで示したものである。表面トポグラフ
ィに対する他のエッチング速度に関する式をスパッタ速
度の角度依存性を予測するのに用いることができる。さ
らに、高速エッチング平面、たとえば（１００）結晶学
平面のエッチング速度が低速エッチング平面、たとえば
（１１１）よりも約３５〜４００倍の間の速い速度でエ
ッチングするかぎり、異なる結晶学平面の組合わせを用
いることができる。イオンビーム照射は、図９にしめす
所定のノズル径を有するさら型穴５５’を有するノズル
となるような多くの物理的スパッタ・エロージョンのな
かの単なる１つのものである。図８の面５５は複数の
（１１１）結晶学平面５６が生成するまで大きくなる侵
食される。図８のさら型オリフィスから始まって、フロ
ント面３５とさら型オリフィスとは、たとえば、図１０
に示すような異方性エッチング試薬のような、化学エッ
チング試薬に、等しく晒される。この異方性化学エッチ
ング試薬、（１１１）結晶学平面５６がエッチングされ
る速度よりも３５倍から４００倍も速い速度で（１０
０）結晶学平面３５をエッチングする。さらに、最終的
に図９に示す複数の低速エッチングすなわち（１１１）
結晶学平面５６になる図８の面５５の形成することよっ
て、複数の高インデックス結晶学平面をマスクするよう
にし、これらの平面が化学エッチング試薬に対して侵食
されなくなるようにするものである。異方性化学エッチ
ング試薬は十分な大きさと長さで高速エッチングすなわ
ち（１００）結晶学平面３５を侵食すなわちエッチング
しこれによって図１１に示すような中空のリップ部５０
を残すものである。さらに、環状ボアは拡大して最終的
には所望の大きさｄf になる。
オンビームの入射角）に関するスパッタ効率Ｓおよび
(b)イオン反射係数Ｒn およびΘのの機能依存度の一般
的な特性をグラフで示したものである。表面トポグラフ
ィに対する他のエッチング速度に関する式をスパッタ速
度の角度依存性を予測するのに用いることができる。さ
らに、高速エッチング平面、たとえば（１００）結晶学
平面のエッチング速度が低速エッチング平面、たとえば
（１１１）よりも約３５〜４００倍の間の速い速度でエ
ッチングするかぎり、異なる結晶学平面の組合わせを用
いることができる。イオンビーム照射は、図９にしめす
所定のノズル径を有するさら型穴５５’を有するノズル
となるような多くの物理的スパッタ・エロージョンのな
かの単なる１つのものである。図８の面５５は複数の
（１１１）結晶学平面５６が生成するまで大きくなる侵
食される。図８のさら型オリフィスから始まって、フロ
ント面３５とさら型オリフィスとは、たとえば、図１０
に示すような異方性エッチング試薬のような、化学エッ
チング試薬に、等しく晒される。この異方性化学エッチ
ング試薬、（１１１）結晶学平面５６がエッチングされ
る速度よりも３５倍から４００倍も速い速度で（１０
０）結晶学平面３５をエッチングする。さらに、最終的
に図９に示す複数の低速エッチングすなわち（１１１）
結晶学平面５６になる図８の面５５の形成することよっ
て、複数の高インデックス結晶学平面をマスクするよう
にし、これらの平面が化学エッチング試薬に対して侵食
されなくなるようにするものである。異方性化学エッチ
ング試薬は十分な大きさと長さで高速エッチングすなわ
ち（１００）結晶学平面３５を侵食すなわちエッチング
しこれによって図１１に示すような中空のリップ部５０
を残すものである。さらに、環状ボアは拡大して最終的
には所望の大きさｄf になる。
【図１】オリフィスの領域にヌレの問題を生じる従来技
術のノズル、
術のノズル、
【図２】オリフィスの領域にヌレの問題を生じる従来技
術のノズル、
術のノズル、
【図３】円筒状リップ部を有する従来技術のノズル、
【図４】図３のリップ部を形成する従来技術の化学的方
法、
法、
【図５】ニッケル板ノズルのリップ部を形成する機械的
方法、
方法、
【図６】ニッケル板ノズルのリップ部を形成する機械的
方法、
方法、
【図７】本発明の実施例、
【図８】本発明の実施例、
【図９】本発明の実施例、
【図１０】本発明の実施例、
【図１１】本発明の実施例、
【図１２】イオンビーム照射が面を侵食して高インデッ
クス表面を形成する特定の角度を示すグラフである。
クス表面を形成する特定の角度を示すグラフである。
３５ 結晶学平面 ４０ 貫通穴 ４５ 交点 ４６ 交点 ５０ 中空要素 ５６ 結晶学平面
Claims (1)
- 【請求項１】 インクジェットノズルのオリフィスのま
わりの（１１１）結晶学平面を露出せしめるようにイン
クジェットノズルのフロント面に物理的スパッタ・エロ
ージョンを施し、 前記（１１１）結晶学平面よりも３５−４００倍も速い
速度で前記インクジェットノズルのフロント面の残りの
部分を化学エッチングして前記オリフィスの周りにリッ
プを形成するステップを有することを特徴とするインク
ジェットノズルの製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/248047 | 1994-05-24 | ||
| US08/248,047 US5487483A (en) | 1994-05-24 | 1994-05-24 | Nozzles for ink jet devices and method for microfabrication of the nozzles |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07314692A true JPH07314692A (ja) | 1995-12-05 |
Family
ID=22937433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7116893A Withdrawn JPH07314692A (ja) | 1994-05-24 | 1995-05-16 | インクジェットノズルの製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5487483A (ja) |
| JP (1) | JPH07314692A (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5901425A (en) | 1996-08-27 | 1999-05-11 | Topaz Technologies Inc. | Inkjet print head apparatus |
| WO1998051506A1 (en) * | 1997-05-14 | 1998-11-19 | Seiko Epson Corporation | Method of forming nozzle for injectors and method of manufacturing ink jet head |
| US6171510B1 (en) | 1997-10-30 | 2001-01-09 | Applied Materials Inc. | Method for making ink-jet printer nozzles |
| US6132028A (en) * | 1998-05-14 | 2000-10-17 | Hewlett-Packard Company | Contoured orifice plate of thermal ink jet print head |
| US6039439A (en) * | 1998-06-19 | 2000-03-21 | Lexmark International, Inc. | Ink jet heater chip module |
| US6449831B1 (en) | 1998-06-19 | 2002-09-17 | Lexmark International, Inc | Process for making a heater chip module |
| US6507001B1 (en) * | 1999-01-19 | 2003-01-14 | Xerox Corporation | Nozzles for ink jet devices and laser ablating or precision injection molding methods for microfabrication of the nozzles |
| JP3327246B2 (ja) * | 1999-03-25 | 2002-09-24 | 富士ゼロックス株式会社 | インクジェット記録ヘッド及びその製造方法 |
| JP2001113698A (ja) * | 1999-10-19 | 2001-04-24 | Nec Niigata Ltd | ノズルプレート及びその製造方法及びインクジェット記録ヘッド |
| SE0003799D0 (sv) * | 2000-10-20 | 2000-10-20 | Aamic Ab | Method of makin gholes and structures comprising such holes |
| US6755509B2 (en) * | 2002-11-23 | 2004-06-29 | Silverbrook Research Pty Ltd | Thermal ink jet printhead with suspended beam heater |
| US20070065637A1 (en) * | 2005-09-16 | 2007-03-22 | Extrand Charles W | Carrier with anisotropic wetting surfaces |
| US20070062594A1 (en) * | 2005-09-16 | 2007-03-22 | Extrand Charles W | Microfluidic device with anisotropic wetting surfaces |
| KR102374321B1 (ko) | 2015-10-14 | 2022-03-14 | 삼성전자주식회사 | 반도체 장치 제조 방법 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4106976A (en) * | 1976-03-08 | 1978-08-15 | International Business Machines Corporation | Ink jet nozzle method of manufacture |
| US4169008A (en) * | 1977-06-13 | 1979-09-25 | International Business Machines Corporation | Process for producing uniform nozzle orifices in silicon wafers |
| US4157935A (en) * | 1977-12-23 | 1979-06-12 | International Business Machines Corporation | Method for producing nozzle arrays for ink jet printers |
| DE3048259A1 (de) * | 1980-12-20 | 1982-07-29 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | "duese fuer tintenstrahldrucker" |
| JPS57182449A (en) * | 1981-05-07 | 1982-11-10 | Fuji Xerox Co Ltd | Forming method of ink jet multinozzle |
| US4475113A (en) * | 1981-06-18 | 1984-10-02 | International Business Machines | Drop-on-demand method and apparatus using converging nozzles and high viscosity fluids |
| JPS58112755A (ja) * | 1981-12-25 | 1983-07-05 | Nec Corp | インクズエツト記録ヘツド用ノズルおよびその製造方法 |
| US4808260A (en) * | 1988-02-05 | 1989-02-28 | Ford Motor Company | Directional aperture etched in silicon |
| US4863560A (en) * | 1988-08-22 | 1989-09-05 | Xerox Corp | Fabrication of silicon structures by single side, multiple step etching process |
| US4875968A (en) * | 1989-02-02 | 1989-10-24 | Xerox Corporation | Method of fabricating ink jet printheads |
| US4961821A (en) * | 1989-11-22 | 1990-10-09 | Xerox Corporation | Ode through holes and butt edges without edge dicing |
| US5041190A (en) * | 1990-05-16 | 1991-08-20 | Xerox Corporation | Method of fabricating channel plates and ink jet printheads containing channel plates |
| US5277755A (en) * | 1991-12-09 | 1994-01-11 | Xerox Corporation | Fabrication of three dimensional silicon devices by single side, two-step etching process |
-
1994
- 1994-05-24 US US08/248,047 patent/US5487483A/en not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-05-16 JP JP7116893A patent/JPH07314692A/ja not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5487483A (en) | 1996-01-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020806 |