JPH1199652A - インクジェットのプリントヘッド及びその形成方法 - Google Patents

インクジェットのプリントヘッド及びその形成方法

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JPH1199652A JP10219451A JP21945198A JPH1199652A JP H1199652 A JPH1199652 A JP H1199652A JP 10219451 A JP10219451 A JP 10219451A JP 21945198 A JP21945198 A JP 21945198A JP H1199652 A JPH1199652 A JP H1199652A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】インクジェットのプリントヘッド用のモノリシ
ックのインクジェットのノズルを製造する方法におい
て、従来技術でダイ内にインク補充スロットを形成する
と、ノズルの行の長さにわたって両方の行の間にダイの
一部に沿って薄い層のブリッジができる。このような薄
い層のブリッジでは、強度が失われ、損傷を受け易くま
た破損し易い。従って、補充スロットを形成する他の方
法が必要とされている。 【課題を解決するための手段】本発明では、ダイ内に複
数の行のノズル用の補充チャネルを、それらの行に近接
するシリコンのダイを薄くし、その後ダイの薄くした部
分でそれぞれのノズルにのみ対応する部分をエッチング
しトレンチを形成することにより、形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般的にインクジェッ
トのプリントヘッド用のモノリシックのインクジェット
のノズルを製造する方法に関し、より詳細には、複数の
行のインクジェットのノズルに供給する補充チャネルの
製造に関する。
【０００２】
【従来の技術】熱インクジェットのプリントヘッドは、
インクジェットのペンの一部である。インクジェットの
ペンは通常、インクを収容する槽、ケーシング、および
インクジェットのプリントヘッド、を含む。プリントヘ
ッドは、インクを噴出する複数のノズルを含む。ノズル
は、ノズル・チャンバ内で少量のインクを急激に加熱す
ることによって動作する。加熱することによってインク
が気化し、オリフィスを通って紙のシート等の印字媒体
上に噴出される。あるパターンに配列された複数のノズ
ルからインクを適切な順序に配列して噴出することによ
って、プリントヘッドが紙に関して移動するにつれて文
字その他の画像が紙上に印字される。
【０００３】インクジェットのプリントヘッドは、イン
クを槽からそれぞれのノズル・チャンバ内に導く１つま
たはそれ以上の補充チャネルを含む。従来、ノズル・チ
ャンバは、基板に塗布されたバリアー層によって規定さ
れている。補充チャネルは、基板内に形成されている。
供給チャネルおよびノズル・チャンバはバリアー層内に
形成されている。それぞれの供給チャネルは、インクを
補充チャネルから対応するノズル・チャンバへと導く役
割をする。噴射抵抗器がノズル・チャンバの底部に位置
している。起動すると、抵抗器はノズル・チャンバ内の
インクを加熱する役割をし、それによって気泡が形成さ
れインクが噴出される。薄膜抵抗器のプリントヘッドに
ついては、抵抗器は、様々なパッシベーション、絶縁、
抵抗、および導電層をシリコンのダイ(die)上に塗布す
ることによって作り上げられる。ダイおよび薄膜層が、
基板を形成する。
【０００４】基板には、オリフィス板が取り付けられて
いる。オリフィス板には、ノズル・チャンバおよび噴射
抵抗器と整列して、ノズル開口部が形成されている。オ
リフィス開口部の幾何学的形状は、インク滴噴出の大き
さ、軌跡、および速度に影響を与える。オリフィス板
は、ニッケルで形成されリソグラフィーの電気鋳造工程
によって製造されることが多い。こういったオリフィス
板の欠点は、使用中に層間剥離を起こしやすい、という
ことである。層間剥離は、板と基板の間に小さな空隙が
形成されることから始まる。この空隙ができる原因は、
多くは（ｉ）熱膨張率の差、および（ｉｉ）化学的に活
性的なインクである。また、噴射抵抗器とオリフィス板
の開口部を整列することも困難である。
【０００５】従来、基板内の補充チャネルは、砂吹き法
（sandblasting）によって形成されている。砂吹き法の
欠点は、一度に１つずつチャネルを穴を開けて作成する
のに時間もコストもかかる、ということである。また、
このような方法では、装置内に、潜在的なコンタミナン
ト源となる砂やくずが残る結果となることも、欠点であ
る。
【０００６】インクジェットのノズルをモノリシックの
方法で形成することが、同時係属出願である１９９６年
２月７日出願の「ソリッドステートのインク・ジェット
のプリントヘッドおよび製造方法」についての米国特許
出願番号第０８／５９７，７４６号に説明されている。
工程には、半導体装置の製造に用いられるものと同様の
フォトイメージ(photo imaging)技術を含む。本発明の
１実施例では、モノリシックのプリントヘッドのシリコ
ンのダイに補充チャネルを形成する方法が述べられてい
る。これは、現在の幾何学的形状の要求事項に従ってペ
ンを製造するのに特に重要である。現在のインクジェッ
トのペンは、特定のノズル間隔と行の整列（すなわち幾
何学的形状）を有している。このようなペン用のプリン
タのモデルには、このような幾何学的形状をベースにし
てインクジェットのノズルの噴射パターンのタイミング
をとるようにプログラムされた印字制御装置が含まれて
いる。文字や模様を媒体シート上に適切に配置し形成す
るためには、適切にタイミングをとることが必要であ
る。このようなインクジェット・プリンタの交換用ペン
は、このような幾何学的形状と適合して、交換用ペンに
ついて制御装置が実施するタイミングが、文字や模様を
媒体シート上に適切に配置し形成するように機能するよ
うにしなければならない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】典型的なプリントヘッ
ドは、１色につき２行のノズルを含み、それぞれのイン
ク補充スロットは、１色についてのこの２行の中央に沿
っている。本発明が取り組む問題は、この２行が規定さ
れた近さにあることを要求する幾何学的形状が与えられ
た状態で、この２行の間にどのようにインク補充スロッ
トを形成するか、というものである。従来の厚さのダイ
内にスロットを形成する従来の方法を用いると、ノズル
の行の長さにわたって両方の行の間にダイの一部に沿っ
て薄い層のブリッジができる結果となる。実験から、こ
のような薄い層のブリッジでは、強度が失われ、損傷を
受け易くまた破損し易い、ということがわかっている。
従って、補充スロットを形成する他の方法が必要とされ
ている。
【０００８】シリコンのダイの（１００）の平面にトレ
ンチを形成するときには、その壁が角度をなして形成さ
れる（例えば、事実上逆ピラミッドの幾何学的形状がト
レンチの形状を規定する）、ということもわかってい
る。。用語（１００）は、シリコンのダイの結晶格子の
（１００）の平面を指している。標準の６インチのウエ
ハーまたは２５０ミクロンよりも厚いウエハー上の従来
のノズルの行間隔（例えば、約７００ミクロン）につい
ては、これらの角度をなす壁が重なり合って、絶縁され
たトレンチの形成を妨げてしまう。おそらく、トレンチ
が＜１１０＞のウエハーに形成されれば、両壁および幾
何学的形状を垂直にできるであろう。しかし、＜１１０
＞のウエハー上に形成された電界効果トランジスタ（Ｆ
ＥＴ）は、＜１００＞のウエハー上に形成されたＦＥＴ
よりも低速で望ましくない。従って、＜１００＞のウエ
ハーを用いることが好ましく、（１００）の平面内にイ
ンク補充スロットを形成する他の方法が必要とされてい
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、複数の
行のノズル用の補充チャネルが、それらの行に近接する
シリコンのダイを薄くしてその後ダイの薄くした部分内
にそれぞれのトレンチをエッチングによって形成するこ
とによって、ダイ内に形成される。
【００１０】本発明の１態様によれば、ダイの、ノズル
が位置することになる表面と反対側の表面に、マスクが
塗布される。その後ダイのマスクされていない領域を薄
くし、ダイの、ノズルが位置することになる側と反対側
に、第１の深さの第１のトレンチを残す。第１のトレン
チは、（１００）の平面内にエッチングによって形成さ
れる実施例については、角度をなした側壁を有する。
【００１１】本発明の他の態様によれば、その後第２の
マスクが、第１のトレンチの両壁に沿って塗布される。
フォトレジストも塗布される。そして、フォトレジスト
内に、それぞれがノズルの各行と整列した窓が形成され
る。次にマスクを窓内でエッチングし、第１のトレンチ
の壁の２つのそれぞれの部分が現れる。その後両窓を通
して２つのトレンチがエッチングによって形成され、第
１のトレンチ内にそれぞれ第２および第３のトレンチを
形成する。第２のトレンチおよび第３のトレンチは、好
適な実施例において（１００）の平面内に形成され、従
って逆ピラミッドの幾何学的形状を有する。第２および
第３のトレンチのそれぞれの床（または天井）に形成さ
れたそれぞれの開口部によって、それぞれのトレンチが
それぞれのノズル・チャンバの位置につながれる。これ
らの開口部は、それぞれのノズルについての供給チャネ
ルである。ノズルの一方の行からのそれぞれのノズル
は、対応する開口部／供給チャネルによって、第２のト
レンチまたは第３のトレンチのうちの１つとつながれて
いる。ノズルの他方の行からのそれぞれのノズルは、対
応する開口部／供給チャネルによって、第２のトレンチ
または第３のトレンチのうちの他方とつながれている。
【００１２】本発明の長所の１つは、行間隔が小さい場
合であっても、モノリシックのインクジェット構成につ
いて現在のインクジェットのプリントヘッドのノズルの
幾何学的形状が達成される、ということである。その利
点の１つは、モノリシックの構成を用いたインクジェッ
トのペンが、そのような現在の幾何学的形状をベースに
してノズルの噴射のタイミングをとるようにプログラム
されたプリンタ用の交換用ペンの役割をすることができ
る、ということである。他の長所は、このモノリシック
の構成によって、ペンの耐用寿命が長くなり、以前の故
障やエラーの源を回避することができる、ということで
ある。本発明のこれらのおよびその他の態様および長所
は、添付の図面と共に以下の詳細な説明を参照すること
によって、よりよく理解されるであろう。
【００１３】
【実施例】図１は、本発明の１実施例による熱インクジ
ェットのペン１０を示す。ペン１０は、プリントヘッド
１２、ケース１４、および内部槽１５を含む。図２に示
すように、プリントヘッド１２は、複数の行のノズル１
６を含む。図示の実施例において、２つの行１８、２０
が互い違いに配置されて１組の行２２を形成し、他の２
つの行１８、２０が互い違いに配置されて別の１組の行
２４を形成している。槽１５は、ノズル１６と物理的に
連絡しており、インクが槽１５からノズル１６に流入す
ることができるようになっている。印字制御装置（図示
せず）が、ノズル１６の噴射を制御して、印字媒体（図
示せず）上にインクを噴出する。
【００１４】図３は１組の行２２／２４のそれぞれの行
１８、２０からの１つずつのノズル１６を含む、プリン
トヘッド１２の一部を示す。プリントヘッド１２は、シ
リコンのダイ２５、薄膜構造２７、およびオリフィス層
３０を含む。シリコンのダイ２５は固く、事実上プリン
トヘッド１２の他の部分のシャシの役割をする。ダイ２
５内には、インク補充チャネル２９が形成されている。
薄膜構造２７は、ダイ２５上に形成されており、様々な
パッシベーション、絶縁、および導電層を含む。薄膜構
造２７内には、それぞれのノズル１６について噴射抵抗
器２６および導電トレース２８（図４を参照）が形成さ
れている。オリフィス層３０は、薄膜構造２７上のダイ
２５と反対側に形成されている。オリフィス層３０は、
インクがその上に印字される媒体シートに動作中対向す
る外面３４を有する。オリフィス層３０内には、ノズル
・チャンバ３６およびノズル開口部３８が形成されてい
る。
【００１５】それぞれのノズル１６は、噴射抵抗器２
６、ノズル・チャンバ３６、ノズル開口部３８、および
１つまたはそれ以上の供給チャネル４０を含む。噴射抵
抗器２６の中心点が、それを中心にノズル１６の部品が
整列する法線軸４３を規定している。すなわち、噴射抵
抗器２６がノズル・チャンバ３６内の中心に置かれノズ
ル開口部３８と整列することが好ましい。１実施例にお
けるノズル・チャンバ３６は、円錐台の形状である。薄
膜構造２７およびダイ２５内には、１つまたはそれ以上
の供給チャネル４０または通路が形成されており、ノズ
ル・チャンバ３６を補充チャネル２９につないでいる。
供給チャネル４０は、ノズル・チャンバの下側の周辺４
２によって丸く囲まれており、所与の供給チャネル４０
を通って流れるインクが対応するノズル・チャンバ３６
専用になるようにしている。
【００１６】図４に示すように、供給チャネル４０は噴
射抵抗器２６付近に配分されており、導電トレース２８
が直線で囲まれた抵抗器の対向する縁との電気接点を供
給することができるようになっている。所与の１行の隣
接するノズル・チャンバ３８および行の間は、オリフィ
ス層３０の頑丈な隔壁によって間隔が置かれている。オ
リフィス層３０を通って１つのチャンバ３６から他のチ
ャンバ３６へと直接インクが流れることはない。
【００１７】再び図３を参照して、補充チャネル２９
は、所与の１組の行２２／２４の両方の行１８、２０に
供給する。１実施例において、１組の行２２に供給する
インク補充チャネル２９および他方の組の行２４に供給
する他の補充チャネル２９がある。所与のインク補充チ
ャネル２９は、ダイ２５の下面４６から薄膜構造２７に
向かって断面の広がりに沿って内側に向かって先細にな
る、広い開口部４４を含む。チャネル２９内には、２つ
のスロットが形成されている。第１のスロット４８は、
行１８、２０のうちの一方の行１８と整列し、第２のス
ロット５０は、行１８、２０の内の他方の行２０と整列
している。それぞれのスロット４８、５０は、薄膜構造
２７に向かって断面の広がりに沿って内に向かって先細
になっている。
【００１８】典型的な１実施例において、ダイ２５は、
厚さが約６７５ミクロンであるシリコンのダイである。
他の実施例においては、シリコンの代わりにガラスまた
は安定したポリマーが用いられる。薄膜構造２７は、二
酸化ケイ素、炭化ケイ素、窒化ケイ素、タンタル、多結
晶シリコンガラス(poly silicon glass)、その他適当な
材料によって形成された、１つまたはそれ以上のパッシ
ベーションまたは絶縁層によって形成されている。薄膜
構造はまた、噴射抵抗器を規定し導電トレースを規定す
る導電層を含む。導電層は、タンタル、タンタル・アル
ミニウム、その他の金属または金属合金によって形成さ
れている。典型的な１実施例において、薄膜構造の厚さ
は約３ミクロンである。オリフィス層の厚さは約１０か
ら３０ミクロンである。ノズル開口部３８の直径は約１
０−３０ミクロンである。典型的な１実施例において、
噴射抵抗器２６は、各辺の長さが約１０−３０ミクロン
である、ほぼ正方形である。噴射抵抗器２６を支持する
ノズル・チャンバ３６の底面４２の直径は、抵抗器２６
の長さの約２倍である。１実施例において、５４°エッ
チングによって、開口部４４、第１のスロット４８、お
よび第２のスロット５０の壁の角度が規定される。典型
的な寸法および角度を述べたが、このような寸法および
角度は、他の実施例については変化してもよい。
【００１９】
【製造方法】図５Ａ−図５Ｇおよび図６Ａ−図６Ｄは、
図１−図４のモノリシックのプリントヘッドの実施例の
製造を順を追って示したものである。図５Ａは、シリコ
ンのダイ２５を示す。図５Ｂにおいて、１つまたはそれ
以上のパッシベーション、絶縁、および導電層でできた
薄膜構造２７が塗布されている。図５Ｃにおいて、抵抗
器２６および導電トレース２８（図示せず）が塗布され
ている。図５Ｄにおいて、供給チャネル４０がエッチン
グによって形成されている（例えば、等方性工程）。ま
たは、供給チャネル４０は、レーザで穴を開けて形成さ
れたり、他の適当な製造方法によって形成される。
【００２０】１実施例（図５Ｅを参照）において、円錐
台のマンドレル(mandrel)５２が、所望の噴射チャンバ
の形状で、それぞれの抵抗器２６の上に形成される。図
５Ｆにおいて、薄膜構造２７に、マンドレル５２と同じ
高さになる厚さまで、オリフィス層３０が塗布される。
１実施例において、オリフィス層は電気メッキの工程に
よって塗布され、基板が電気メッキのタンクに浸され
る。薄膜構造上のマンドレル５２のまわりに、物質（例
えばニッケル）が形成される。図５Ｇにおいて、マンド
レルの物質が、オリフィス層からエッチングされまたは
溶かされて、ノズル・チャンバ３６が残る。
【００２１】図６Ａ−図６Ｄは、所与の１組２２／２４
の行１８、２０についてインク補充チャネル２９を製造
する各段階を示す。硬いマスクおよびフォトレジスト層
をダイ２５に塗布し、硬いマスク内に窓を形成した後
に、図６Ａに示すように、薄膜構造２７と反対側の表面
において、ダイ２５内に、第１のトレンチ４４がエッチ
ングによって形成される。次に図６Ｂに示すように、少
なくとも第１のトレンチ４４の壁に沿って、硬いマスク
５４およびフォトレジスト層５６がダイに塗布される。
次に、フォトレジスト層５６のそれぞれの部分が露出さ
れて、第１の窓５８および第２の窓６０が規定される。
そして硬いマスクが窓５８、６０内でエッチングされ
る。これらの窓を形成した状態で、フォトレジストが除
去される。図６Ｃは、窓５８、６０を形成した状態のプ
リントヘッド１２を示す。第１のトレンチ４４の残りの
部分は、まだ硬いマスク５４に覆われている。様々な実
施例において、硬いマスクは、金属、窒化物、酸化物、
炭化物、その他の硬いマスクによって形成されている。
または、硬いマスクは、フォトイメージ可能なエポキシ
樹脂によって形成されている。フォトイメージ可能なエ
ポキシ樹脂の実施例については、別個のフォトレジスト
層は不要である。エポキシ内の窓は、フォトイメージに
よって規定することができるからである。窓５８、６０
は、フォトイメージ技術によってエポキシ樹脂内に形成
される。しかしながら、エポキシ樹脂はエッチングを行
う化学反応によって侵されないため、次のエッチングの
間、窓のまわりの所定の場所に残っている。
【００２２】次に、図６Ｄに示すように、第２のトレン
チ４８および第３のトレンチ５０がエッチングによって
形成される。第２のトレンチ４８は、第１の窓５８を通
して、ダイ２５を完全に貫いて、または規定された深さ
までエッチングして形成される。規定された深さでは、
ノズル・チャンバ３６の下にある薄膜構造２７に隣接し
てシリコンのダイ２５の薄いブリッジが残る。さらに、
このような第２のトレンチ４８によって、前に形成した
供給チャネル４０が露出する（図５Ｄを参照）。第３の
トレンチ５０もまた、第２の窓６０を通して、ダイ２５
を完全に貫いて、または規定された深さまでエッチング
して形成される。このような第３のトレンチ５０によっ
て、前に形成した供給チャネル４０が露出する（図５Ｄ
を参照）。その後硬いマスク５４の残りが除去され、図
２−図４に示す製造されたプリントヘッドが残る。
【００２３】好適な１実施例によれば、シリコンのダイ
は、ダイ２５の＜１００＞の方向においてエッチングさ
れる。その結果、トレンチ４４、４８、５０は、角度を
なした側壁を含む。事実上、逆ピラミッドの幾何学的形
状が、トレンチ４８、５０の形状を規定する。用語＜１
００＞は、シリコンのダイの結晶格子の＜１００＞の方
向を指している。
【００２４】以上、本発明の実施例について詳述した
が、以下、本発明の各実施態様の例を示す。
【００２５】（実施態様１）インクジェットのプリント
ヘッド（１２）を製造する方法であって、以下（ａ）か
ら（ｋ）までのステップを含むことを特徴とする方法、
（ａ）ダイ（２５）にパッシベーション層（２７）を塗
布するステップ、（ｂ）前記パッシベーション層に噴射
抵抗器（２６）および配線（２６）の配列を塗布するス
テップ、（ｃ）前記各々の噴射抵抗器の上にマンドレル
（５２）を塗布するステップ、（ｄ）前記マンドレルの
まわりにオリフィス層（３０）を塗布するステップ、
（ｅ）前記マンドレル材を除去して、それぞれのインク
ジェットのノズル・チャンバ（３６）およびノズル開口
部（３８）を形成するステップ、（ｆ）前記ダイ（２
５）の、前記パッシベーション層と反対側をエッチング
して、第１のトレンチ壁を有する第１のトレンチ（４
４）を第１の深さまで形成するステップ、（ｇ）前記第
１のトレンチの壁に沿って、マスク（５４）およびフォ
トレジスト層（５６）を塗布するステップ、（ｈ）前記
フォトレジスト層およびマスクを貫いて第１の窓（５
８）および第２の窓（６０）を形成し、前記第１のトレ
ンチ壁の第１の部分および前記第１のトレンチ壁の第２
の部分を露出するステップ、（ｉ）前記第１の窓を通し
て第２の深さまでエッチングして第２のトレンチ（４
８）を形成するステップ、（ｊ）前記第２の窓を通して
第２の深さまでエッチングして第３のトレンチ（５０）
を形成するステップ、（ｋ）前記マスクの残りの部分を
除去するステップ。
【００２６】（実施態様２）前記パッシベーション層
が、前記ダイと前記オリフィス層の間に塗布される薄膜
構造の一部であることを特徴とする実施態様１に記載の
方法。
【００２７】（実施態様３）前記製造されたプリントヘ
ッドが、モノリシックのプリントヘッドであることを特
徴とする実施態様１または２に記載の方法。
【００２８】（実施態様４）実施態様１、２、または３
に記載の方法であって、さらに以下（ａ）及び（ｂ）の
ステップを含むことを特徴とする方法、（ａ）複数の第
１の貫通開口部（４０）を形成するステップであって、
前記複数の第１の貫通開口部（４０）のそれぞれが、前
記第２のトレンチを前記オリフィス層内に形成された第
１の複数のノズル・チャンバのそれぞれのノズル・チャ
ンバを結合し、（ｂ）複数の第２の貫通開口部（４０）
を形成するステップであって、前記複数の第２の貫通開
口部（４０）のそれぞれが、前記第３のトレンチを前記
オリフィス層内に形成された第２の複数のノズル・チャ
ンバのそれぞれのノズル・チャンバを結合しする。
【００２９】（実施態様５）インクジェットのペン（１
０）であって、以下（ａ）及び（ｂ）を含むことを特徴
とするペン（１０）、（ａ）内部槽領域（１５）を有す
るペン本体（１４）および、（ｂ）モノリシックのプリ
ントヘッド（１２）であって、該プリントヘッド（１
２）は、ダイ（２５）、該ダイの一方の側に形成された
薄膜構造（２７）、および該薄膜構造の前記ダイの反対
側に形成されたオリフィス層（３０）を含み、各々のノ
ズル（１６）が前記プリントヘッド内に形成され、前記
各々のノズルはノズル・チャンバ（３６）および噴射抵
抗器（２６）を含み、前記オリフィス層は、それぞれが
対応するノズル・チャンバと整列した開口部（３８）を
有し、前記各々のノズルは複数の行（１８、２０）に形
成され、該複数の行のうちの隣接する行について前記ダ
イ内に補充スロット（２９）が形成され、該補充スロッ
トは、最初に前記薄膜構造と反対側において前記ダイを
薄くし、次に前記隣接する行の内の一方について前記薄
くした部分内に一方のトレンチ（４８）を、前記隣接す
る行の内の他方について前記薄くした部分内に他方のト
レンチ（５０）を形成することによって、前記ダイ内の
前記薄膜構造と反対側に形成され、対応するノズル・チ
ャンバを前記一方のトレンチまたは前記他方のトレンチ
のうちのどちらか１つに結合する各々の供給チャネル
（４０）が、前記隣接する行のそれぞれのノズルについ
て形成される。
【００３０】
【発明の効果】本発明の長所の１つは、モノリシックの
インクジェット構成について、現在のインクジェットの
プリントヘッドのノズルの幾何学的形状が達成される、
ということである。その利点の１つは、モノリシックの
構成を用いたインクジェットのペンが、そのような現在
の幾何学的形状を印字動作のベースにするプリンタ用の
交換用ペンの役割をすることができる、ということであ
る。他の長所は、このモノリシックの構成によって、ペ
ンの耐用寿命が長くなり、以前の故障やエラーの源を回
避することができる、ということである。
【００３１】本発明の好適な実施例を例示し説明した
が、様々な他に採りうるもの、変形、および均等物を用
いてもよい。従って、前述の説明は本発明の範囲を限定
するものとして考えるべきではなく、本発明の範囲は添
付の特許請求の範囲によって規定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の１実施例によって形成されたプリン
トヘッドを有するインクジェットのペンの斜視図であ
る。
【図２】図１のプリントヘッドの１実施例のノズルのレ
イアウト図である。
【図３】図１のプリントヘッドの２つのノズルの側断面
図である。
【図４】図３の基板の部分平面断面図である。
【図５Ａ】１実施例による製造段階でのプリントヘッド
の形成を示す図である。
【図５Ｂ】１実施例による製造段階でのプリントヘッド
の形成を示す図である。
【図５Ｃ】１実施例による製造段階でのプリントヘッド
の形成を示す図である。
【図５Ｄ】１実施例による製造段階でのプリントヘッド
の形成を示す図である。
【図５Ｅ】１実施例による製造段階でのプリントヘッド
の形成を示す図である。
【図５Ｆ】１実施例による製造段階でのプリントヘッド
の形成を示す図である。
【図５Ｇ】１実施例による製造段階でのプリントヘッド
の形成を示す図である。
【図６Ａ】プリントヘッドのインク補充チャネルの形成
を示す図である。
【図６Ｂ】プリントヘッドのインク補充チャネルの形成
を示す図である。
【図６Ｃ】プリントヘッドのインク補充チャネルの形成
を示す図である。
【図６Ｄ】プリントヘッドのインク補充チャネルの形成
を示す図である。
【符号の説明】
１０ ： インクジェットのペン １２ ： プリントヘッド １４ ： ケース １５ ： 内部槽 １６ ： ノズル １８、２０ ： ノズルの行 ２５ ： ダイ ２６ ： 噴射抵抗器 ２７ ： 薄膜構造 ２９ ： 補充チャネル ３０ ： オリフィス層 ３６ ： ノズル・チャンバ ３８ ： ノズル開口部 ４０ ： 供給チャネル ４４ ： 第１のトレンチ ４８ ： 第２のトレンチ ５０ ： 第３のトレンチ ５２ ： マンドレル ５４ ： マスク ５６ ： フォトレジスト層 ５８ ： 第１の窓 ６０ ： 第２の窓

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】インクジェットのプリントヘッドを製造す
    る方法であって、以下（ａ）から（ｋ）までのステップ
    を含むことを特徴とする方法、（ａ）ダイにパッシベー
    ション層を塗布するステップ、（ｂ）前記パッシベーシ
    ョン層に噴射抵抗器および配線の配列を塗布するステッ
    プ、（ｃ）前記各々の噴射抵抗器の上にマンドレルを塗
    布するステップ、（ｄ）前記マンドレルのまわりにオリ
    フィス層を塗布するステップ、（ｅ）前記マンドレル材
    を除去して、それぞれのインクジェットのノズル・チャ
    ンバおよびノズル開口部を形成するステップ、（ｆ）前
    記ダイの、前記パッシベーション層と反対側をエッチン
    グして、第１のトレンチ壁を有する第１のトレンチを第
    １の深さまで形成するステップ、（ｇ）前記第１のトレ
    ンチの壁に沿って、マスクおよびフォトレジスト層を塗
    布するステップ、（ｈ）前記フォトレジスト層およびマ
    スクを貫いて第１の窓および第２の窓を形成し、前記第
    １のトレンチ壁の第１の部分および前記第１のトレンチ
    壁の第２の部分を露出するステップ、（ｉ）前記第１の
    窓を通して第２の深さまでエッチングして第２のトレン
    チを形成するステップ、（ｊ）前記第２の窓を通して第
    ２の深さまでエッチングして第３のトレンチを形成する
    ステップ、（ｋ）前記マスクの残りの部分を除去するス
    テップ。
  2. 【請求項２】前記パッシベーション層が、前記ダイと前
    記オリフィス層の間に塗布される薄膜構造の一部である
    ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】前記製造されたプリントヘッドが、モノリ
    シックのプリントヘッドであることを特徴とする請求項
    １または２に記載の方法。
  4. 【請求項４】請求項１、２、または３に記載の方法であ
    って、さらに以下（ａ）及び（ｂ）のステップを含むこ
    とを特徴とする方法、（ａ）複数の第１の貫通開口部を
    形成するステップであって、前記複数の第１の貫通開口
    部のそれぞれが、前記第２のトレンチを前記オリフィス
    層内に形成された第１の複数のノズル・チャンバのそれ
    ぞれのノズル・チャンバを結合し、（ｂ）複数の第２の
    貫通開口部を形成するステップであって、前記複数の第
    ２の貫通開口部のそれぞれが、前記第３のトレンチを前
    記オリフィス層内に形成された第２の複数のノズル・チ
    ャンバのそれぞれのノズル・チャンバを結合しする。
  5. 【請求項５】インクジェットのペンであって、以下
    （ａ）及び（ｂ）を含むことを特徴とするペン、（ａ）
    内部槽領域を有するペン本体および、（ｂ）モノリシッ
    クのプリントヘッドであって、該プリントヘッドは、ダ
    イ、該ダイの一方の側に形成された薄膜構造、および該
    薄膜構造の前記ダイの反対側に形成されたオリフィス層
    を含み、 各々のノズルが前記プリントヘッド内に形成され、前記
    各々のノズルはノズル・チャンバおよび噴射抵抗器を含
    み、前記オリフィス層は、それぞれが対応するノズル・
    チャンバと整列した開口部を有し、 前記各々のノズルは複数の行に形成され、該複数の行の
    うちの隣接する行について前記ダイ内に補充スロットが
    形成され、該補充スロットは、最初に前記薄膜構造と反
    対側において前記ダイを薄くし、次に前記隣接する行の
    内の一方について前記薄くした部分内に一方のトレンチ
    を、前記隣接する行の内の他方について前記薄くした部
    分内に他方のトレンチを形成することによって、前記ダ
    イ内の前記薄膜構造と反対側に形成され、 対応するノズル・チャンバを前記一方のトレンチまたは
    前記他方のトレンチのうちのどちらか１つに結合する各
    々の供給チャネルが、前記隣接する行のそれぞれのノズ
    ルについて形成される。
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