JP2002210980A - 酸化物母体の横方向フローノズル構造を有するｃｍｏｓ／ｍｅｍｓ集積型インクジェット印刷ヘッド及びその製造方法 - Google Patents
酸化物母体の横方向フローノズル構造を有するｃｍｏｓ／ｍｅｍｓ集積型インクジェット印刷ヘッド及びその製造方法Info
- Publication number
- JP2002210980A JP2002210980A JP2001387093A JP2001387093A JP2002210980A JP 2002210980 A JP2002210980 A JP 2002210980A JP 2001387093 A JP2001387093 A JP 2001387093A JP 2001387093 A JP2001387093 A JP 2001387093A JP 2002210980 A JP2002210980 A JP 2002210980A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- nozzle
- channel
- print head
- layers
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 41
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 41
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 40
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 35
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims abstract description 18
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims description 21
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 8
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 5
- 238000007639 printing Methods 0.000 abstract description 12
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 4
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 114
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 22
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 11
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 8
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 5
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 5
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 4
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 2
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000007600 charging Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000007786 electrostatic charging Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/07—Ink jet characterised by jet control
- B41J2/105—Ink jet characterised by jet control for binary-valued deflection
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
- B41J2/02—Ink jet characterised by the jet generation process generating a continuous ink jet
- B41J2/03—Ink jet characterised by the jet generation process generating a continuous ink jet by pressure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/07—Ink jet characterised by jet control
- B41J2/075—Ink jet characterised by jet control for many-valued deflection
- B41J2/08—Ink jet characterised by jet control for many-valued deflection charge-control type
- B41J2/09—Deflection means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
- B41J2/02—Ink jet characterised by the jet generation process generating a continuous ink jet
- B41J2/03—Ink jet characterised by the jet generation process generating a continuous ink jet by pressure
- B41J2002/032—Deflection by heater around the nozzle
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
- B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
- B41J2202/13—Heads having an integrated circuit
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
- B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
- B41J2202/16—Nozzle heaters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
- B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
- B41J2202/22—Manufacturing print heads
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ヒーターの下で流体に横方向フロー成分を付
与するのに適した構造を特徴とするＣＩＪ印刷ヘッドで
あって、それによって同じ熱量に対してジェットがより
大きく偏向されるＣＩＪ印刷ヘッドを提供することであ
る。 【解決手段】 シリコン基板に形成された第１のインク
チャネルと絶縁体層に形成された第２のインクチャネル
との間にブロッキング構造を形成する。ブロッキング構
造は、インクをそのブロッキング構造の回って流れるよ
うに作用し、それによって、第２のチャネルに入る液体
に横方向のフロー成分を付与し、それによって、印刷の
ためのドロップレットに対して、ドロップレットの流れ
がノズルのボアから射出するときに、各ノズル開口に近
接したヒーター要素を作動するのに要する熱量が低減さ
れている。
与するのに適した構造を特徴とするＣＩＪ印刷ヘッドで
あって、それによって同じ熱量に対してジェットがより
大きく偏向されるＣＩＪ印刷ヘッドを提供することであ
る。 【解決手段】 シリコン基板に形成された第１のインク
チャネルと絶縁体層に形成された第２のインクチャネル
との間にブロッキング構造を形成する。ブロッキング構
造は、インクをそのブロッキング構造の回って流れるよ
うに作用し、それによって、第２のチャネルに入る液体
に横方向のフロー成分を付与し、それによって、印刷の
ためのドロップレットに対して、ドロップレットの流れ
がノズルのボアから射出するときに、各ノズル開口に近
接したヒーター要素を作動するのに要する熱量が低減さ
れている。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル制御印刷
装置の分野に関するものであり、特に、単一基板上に多
重ノズルを集積し、熱加工手段によって印刷のために液
体のドロップが選択される液体インク印刷ヘッドに関す
るものである。
装置の分野に関するものであり、特に、単一基板上に多
重ノズルを集積し、熱加工手段によって印刷のために液
体のドロップが選択される液体インク印刷ヘッドに関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】インク
ジェット印刷は、非衝撃、低ノイズ特性、及びシステム
の単純さのために、デジタル制御電子印刷分野において
傑出した競争者として認識されている。このため、イン
クジェットプリンタは、家庭（ホーム）での使用やオフ
ィスでの使用等において商業的に成功を収めている。
ジェット印刷は、非衝撃、低ノイズ特性、及びシステム
の単純さのために、デジタル制御電子印刷分野において
傑出した競争者として認識されている。このため、イン
クジェットプリンタは、家庭（ホーム）での使用やオフ
ィスでの使用等において商業的に成功を収めている。
【０００３】インクジェット印刷機構は連続（ＣＩＪ）
で又はドロップオンデマンド（ＤＯＤ）でのいずれかと
し分類することができる。１９７０年にカイザー (Kyse
r)らに特許された米国特許第3,946,398号は、圧電性結
晶に高電圧を印加し、それによって、結晶を曲げ、イン
ク溜めに圧力を付与し、要求されたドロップを噴出する
ＤＯＤインクジェットプリンタを開示している。圧電性
ＤＯＤプリンタは、ホーム用及びオフィス用の720dpi以
上の画像（イメージ）解像度では商業的に成功を収めて
いる。しかしながら、インクジェット印刷機構は通常、
複雑な高電圧駆動回路とかさばった圧電性結晶アレイと
が必要となり、それらは印刷ヘッドの長さと同様に、印
刷ヘッドの単位長さ当たりのノズル数において不利であ
る。
で又はドロップオンデマンド（ＤＯＤ）でのいずれかと
し分類することができる。１９７０年にカイザー (Kyse
r)らに特許された米国特許第3,946,398号は、圧電性結
晶に高電圧を印加し、それによって、結晶を曲げ、イン
ク溜めに圧力を付与し、要求されたドロップを噴出する
ＤＯＤインクジェットプリンタを開示している。圧電性
ＤＯＤプリンタは、ホーム用及びオフィス用の720dpi以
上の画像（イメージ）解像度では商業的に成功を収めて
いる。しかしながら、インクジェット印刷機構は通常、
複雑な高電圧駆動回路とかさばった圧電性結晶アレイと
が必要となり、それらは印刷ヘッドの長さと同様に、印
刷ヘッドの単位長さ当たりのノズル数において不利であ
る。
【０００４】１９７９年のエンドー (Endo) らに特許付
与された英国特許第2,007,162号には、ノズルの水性イ
ンクに熱接触するヒーターに電力パルスを付与する電熱
ドロップオンデマンドインクジェットプリンタを開示し
ている。少量のインクはすぐに蒸発し、インクドロップ
をヒーター基板のエッジに沿って小口径から射出させる
ことになるバブルを形成する。この技術は、熱インクジ
ェットあるいはバブルジェット（登録商標）として公知
である。
与された英国特許第2,007,162号には、ノズルの水性イ
ンクに熱接触するヒーターに電力パルスを付与する電熱
ドロップオンデマンドインクジェットプリンタを開示し
ている。少量のインクはすぐに蒸発し、インクドロップ
をヒーター基板のエッジに沿って小口径から射出させる
ことになるバブルを形成する。この技術は、熱インクジ
ェットあるいはバブルジェット（登録商標）として公知
である。
【０００５】熱インクジェットプリンタは通常、ヒータ
ーが、バブルの迅速な形成の起因となる400℃近傍の温
度までインクを加熱するのに十分なエネルギーパルスを
生成する。この装置に必要な高温は特別なインクの使用
を必要とし、駆動エレクトニクスを複雑にし、キャビテ
ーション（cavitation）及びコゲーション（kogation）
を介してヒーター要素の劣化を促進する。コゲーション
とは、飛散物（debris）でヒータを覆うインク燃焼副産
物の蓄積である。このような飛散物の塊はヒーターの熱
効率を低下させ、それにより印刷（印字）ヘッドの運転
寿命を短縮する。さらに、各ヒーターの高い活動電力消
費は、製造コストの低下で高速でページワイド印刷ヘッ
ドの製造を妨げる。
ーが、バブルの迅速な形成の起因となる400℃近傍の温
度までインクを加熱するのに十分なエネルギーパルスを
生成する。この装置に必要な高温は特別なインクの使用
を必要とし、駆動エレクトニクスを複雑にし、キャビテ
ーション（cavitation）及びコゲーション（kogation）
を介してヒーター要素の劣化を促進する。コゲーション
とは、飛散物（debris）でヒータを覆うインク燃焼副産
物の蓄積である。このような飛散物の塊はヒーターの熱
効率を低下させ、それにより印刷（印字）ヘッドの運転
寿命を短縮する。さらに、各ヒーターの高い活動電力消
費は、製造コストの低下で高速でページワイド印刷ヘッ
ドの製造を妨げる。
【０００６】連続インクジェットプリンタそれ自体は少
なくとも１９２９年まで遡る。その年にハンセル (Hans
ell)らに特許付与された米国特許第1,941,001号明細書
を見られたい。
なくとも１９２９年まで遡る。その年にハンセル (Hans
ell)らに特許付与された米国特許第1,941,001号明細書
を見られたい。
【０００７】１９６８年３月にスィート (Sweet) らに
特許付与された米国特許第3,373,437号明細書は、印刷
されるインクドロップが選択的に荷電され、記録媒体へ
偏向させる連続的なインクジェットノズルのアレイを開
示している。この技術は、バイナリ偏向連続インクジェ
ット印刷として公知であり、エルムジェット（Ｅｌｍｊ
ｅｔ）及びサイテックス（Ｓｃｉｔｅｘ）を含む複数の
製造者によって用いられている。
特許付与された米国特許第3,373,437号明細書は、印刷
されるインクドロップが選択的に荷電され、記録媒体へ
偏向させる連続的なインクジェットノズルのアレイを開
示している。この技術は、バイナリ偏向連続インクジェ
ット印刷として公知であり、エルムジェット（Ｅｌｍｊ
ｅｔ）及びサイテックス（Ｓｃｉｔｅｘ）を含む複数の
製造者によって用いられている。
【０００８】米国特許第3,416,153号明細書は、１９６
８年１２月にハーツ (Herts) らに特許付与されたもの
である。この特許は、連続インクジェット印刷において
可変光学密度の印刷（印字）スポットを実現する方法を
開示している。荷電されたドロップストリーム（流れ）
の静電気分散は、小口径を通って通過するドロプレット
（小滴）の数を変調するように働く。この技術は、アイ
リス（Ｉｒｉｓ）製のインクジェットプリンタにおいて
使用されている。
８年１２月にハーツ (Herts) らに特許付与されたもの
である。この特許は、連続インクジェット印刷において
可変光学密度の印刷（印字）スポットを実現する方法を
開示している。荷電されたドロップストリーム（流れ）
の静電気分散は、小口径を通って通過するドロプレット
（小滴）の数を変調するように働く。この技術は、アイ
リス（Ｉｒｉｓ）製のインクジェットプリンタにおいて
使用されている。
【０００９】“METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING
THE ELECTRIC CHARGE ON DROPLETSAND INL JET RECORD
ER INCORPORATING THE SAME”の発明の名称の米国特許
第4,346,387号明細書は、１９８２年１０月２４日ハー
ツに特許付与されたものである。この特許では、ドロプ
レット上の静電荷を制御するＣＩＪシステムを開示して
いる。ドロプレットは、電界を有する静電荷電トンネル
内に配置したドロップ形成点において、加圧された液体
ストリームを分割（分断）することによって形成され
る。ドロップ形成は、所望された所定の電荷に対応する
電界におけるある点で行われる。トンネルを荷電するの
に加えて、偏向プレートはドロップを実際に偏向するの
に用いられる。ハーツシステムでは、生成されたドロプ
レットが荷電され（電荷を与えられ）、次いで、のど空
き（gutter）へあるいは印刷媒体上へ偏向されることが
必要とされている。荷電及び偏向機構はかさばり、印刷
ヘッド当たりのノズル数を厳しく制限する。
THE ELECTRIC CHARGE ON DROPLETSAND INL JET RECORD
ER INCORPORATING THE SAME”の発明の名称の米国特許
第4,346,387号明細書は、１９８２年１０月２４日ハー
ツに特許付与されたものである。この特許では、ドロプ
レット上の静電荷を制御するＣＩＪシステムを開示して
いる。ドロプレットは、電界を有する静電荷電トンネル
内に配置したドロップ形成点において、加圧された液体
ストリームを分割（分断）することによって形成され
る。ドロップ形成は、所望された所定の電荷に対応する
電界におけるある点で行われる。トンネルを荷電するの
に加えて、偏向プレートはドロップを実際に偏向するの
に用いられる。ハーツシステムでは、生成されたドロプ
レットが荷電され（電荷を与えられ）、次いで、のど空
き（gutter）へあるいは印刷媒体上へ偏向されることが
必要とされている。荷電及び偏向機構はかさばり、印刷
ヘッド当たりのノズル数を厳しく制限する。
【００１０】最近まで、従来の連続インクジェット技術
は全て、様々な態様で、ドロップがストリームにおいて
形成される点の近傍に配置した静電荷電トンネルを利用
していた。トンネルでは、個々のドロップが選択的に荷
電されてもよい。選択されたドロップは荷電され、大き
なポテンシャル差を有する偏向プレートの存在によっ
て、下流に偏向される。のど空き（“キャッチャー”と
も称する）は通常、荷電ドロップを遮断し、非印字モー
ドを確立するために用いられ、一方、非荷電ドロップは
印字モードで記録媒体に自由に衝突し、こうして、イン
クストリーム（流れ）は“非印刷”モードと“印刷”モ
ードとで偏向する。
は全て、様々な態様で、ドロップがストリームにおいて
形成される点の近傍に配置した静電荷電トンネルを利用
していた。トンネルでは、個々のドロップが選択的に荷
電されてもよい。選択されたドロップは荷電され、大き
なポテンシャル差を有する偏向プレートの存在によっ
て、下流に偏向される。のど空き（“キャッチャー”と
も称する）は通常、荷電ドロップを遮断し、非印字モー
ドを確立するために用いられ、一方、非荷電ドロップは
印字モードで記録媒体に自由に衝突し、こうして、イン
クストリーム（流れ）は“非印刷”モードと“印刷”モ
ードとで偏向する。
【００１１】最近、上述の静電気荷電トンネルを不要と
する新規な連続インクジェットプリンタシステムが開発
された。また、それは、(1)ドロプレット形成と(2)ドロ
プレット偏向の機能をよりよく結合するように働く。こ
のシステムは、チョレック（Chwalek）、ジーンマリー
（Jeanmarie）、アナグノストポロス（Anagnostopoulo
s）によって出願された“CONTINUOUS INK JET PRINTER
WITH ASYMMETRIC HEATING DROP DEFLECTION”の発明の
名称の米国特許出願第6,079,821号明細書において開示
されている。この内容は本明細書の内容に組み込まれて
いる。この特許では、連続インクジェットプリンタにお
けるインク制御装置を開示している。装置は、インク送
り出しチャネルと、該インク送り出しチャネルに連通す
る圧縮インク源と、インク送り出しチャネルに開口した
ボアを有するノズルとを備える。ここで、インクの連続
ストリームはインク送り出しチャネルから流れ出る。ヒ
ーターによりストリームに弱い熱パルスを周期的に印加
すると、インクストリームは、印加熱パルスに同期して
かつノズルから離間した位置に複数のドロプレットに分
解される。ドロプレットは、（ノズルのボアにおける）
ヒーターから増加した熱パルスによって偏向する。ヒー
ターは選択的に起動されたセクション、例えば、ノズル
のボアの一部に関連するセクションを有する。特定のヒ
ーターセクションの選択起動は、ストリームへの熱の非
対称（異方的）印加と称せされるものを連続させるもの
である。この非対称に熱が印加されて、とりわけ“印
刷”方向（記録媒体上へ）と“非印刷”方向（“キャッ
チャー”へ戻る方向）との間のインクドロップを偏向す
るように作用する方向を、セクションを交互にすること
によって交互にすることができる。チョレックらの特許
は、印刷ヘッド当たりのノズルの数、印刷ヘッド長、電
力使用及び役に立つインクの特性に関する従来の問題を
克服する方向に大きく改善された液体印刷システムを提
供する。
する新規な連続インクジェットプリンタシステムが開発
された。また、それは、(1)ドロプレット形成と(2)ドロ
プレット偏向の機能をよりよく結合するように働く。こ
のシステムは、チョレック（Chwalek）、ジーンマリー
（Jeanmarie）、アナグノストポロス（Anagnostopoulo
s）によって出願された“CONTINUOUS INK JET PRINTER
WITH ASYMMETRIC HEATING DROP DEFLECTION”の発明の
名称の米国特許出願第6,079,821号明細書において開示
されている。この内容は本明細書の内容に組み込まれて
いる。この特許では、連続インクジェットプリンタにお
けるインク制御装置を開示している。装置は、インク送
り出しチャネルと、該インク送り出しチャネルに連通す
る圧縮インク源と、インク送り出しチャネルに開口した
ボアを有するノズルとを備える。ここで、インクの連続
ストリームはインク送り出しチャネルから流れ出る。ヒ
ーターによりストリームに弱い熱パルスを周期的に印加
すると、インクストリームは、印加熱パルスに同期して
かつノズルから離間した位置に複数のドロプレットに分
解される。ドロプレットは、（ノズルのボアにおける）
ヒーターから増加した熱パルスによって偏向する。ヒー
ターは選択的に起動されたセクション、例えば、ノズル
のボアの一部に関連するセクションを有する。特定のヒ
ーターセクションの選択起動は、ストリームへの熱の非
対称（異方的）印加と称せされるものを連続させるもの
である。この非対称に熱が印加されて、とりわけ“印
刷”方向（記録媒体上へ）と“非印刷”方向（“キャッ
チャー”へ戻る方向）との間のインクドロップを偏向す
るように作用する方向を、セクションを交互にすること
によって交互にすることができる。チョレックらの特許
は、印刷ヘッド当たりのノズルの数、印刷ヘッド長、電
力使用及び役に立つインクの特性に関する従来の問題を
克服する方向に大きく改善された液体印刷システムを提
供する。
【００１２】非対称な熱の印加はストリームの偏向につ
ながり、その大きさは、複数の要因、例えば、ノズルの
幾何学的配置及び熱的特性、付加された熱の量、印加さ
れた圧力、及び、インクの物理的・化学的・熱的特性に
依存する。溶剤（特にアルコール）インクは非常によい
偏向パターンを有し、異方加熱がされた連続インクジェ
ットプリンタにおいて高い画像品質をを実現するが、水
性インクはさらに問題である。水性インクはあまり偏向
しないが、その作動はしっかりしていない。デラメッタ
ー（Delametter）らに出願された欧州特許出願第1,110,
732号公開公報において、連続インクジェット異方加熱
印刷システム内においてインクドロプレット偏向の大き
さを改善するために、インク送り出しチャネル内の幾何
学的障害物によって、エンハンスされた面方向フロー特
性を提供することによって、特に水性インクに対して、
インクドロップ偏向を有する連続インクジェットプリン
タが開示されている。
ながり、その大きさは、複数の要因、例えば、ノズルの
幾何学的配置及び熱的特性、付加された熱の量、印加さ
れた圧力、及び、インクの物理的・化学的・熱的特性に
依存する。溶剤（特にアルコール）インクは非常によい
偏向パターンを有し、異方加熱がされた連続インクジェ
ットプリンタにおいて高い画像品質をを実現するが、水
性インクはさらに問題である。水性インクはあまり偏向
しないが、その作動はしっかりしていない。デラメッタ
ー（Delametter）らに出願された欧州特許出願第1,110,
732号公開公報において、連続インクジェット異方加熱
印刷システム内においてインクドロプレット偏向の大き
さを改善するために、インク送り出しチャネル内の幾何
学的障害物によって、エンハンスされた面方向フロー特
性を提供することによって、特に水性インクに対して、
インクドロップ偏向を有する連続インクジェットプリン
タが開示されている。
【００１３】ここに記載される発明は、低コストメーカ
ーに対して適した連続インクジェット印刷ヘッドを製造
することによって、または、好適にはページワイドで作
ることができる印刷ヘッドに対して、チョレックらやデ
ラメッターらの仕事をもとにするものである。
ーに対して適した連続インクジェット印刷ヘッドを製造
することによって、または、好適にはページワイドで作
ることができる印刷ヘッドに対して、チョレックらやデ
ラメッターらの仕事をもとにするものである。
【００１４】本発明は、ページワイド印刷ヘッドとは考
えられないインクジェット印刷ヘッドを用いたものであ
るが、改善されたインクジェット印刷システムに対して
必要と広く認識され、例えば、コスト、サイズ、速度、
品質、信頼性、小さなノズルオリフィスサイズ、小さな
ドロップサイズ、低電力使用、作動における構成の単純
さ、耐久性、及び、製造能力に関して利点を備えるもの
である。この点では、ページワイド高分解能インクジェ
ット印刷ヘッドを製造する能力について特に必要性があ
る。ここで使用するように、“ページワイド”の語は約
4インチの最小長さの印刷ヘッドを称している。高解像
度は、各インクカラーに対して、単位インチ当たり最小
約300個のノズルから単位インチ当たり最大約2,400個の
ノズルのノズル密度を意味する。
えられないインクジェット印刷ヘッドを用いたものであ
るが、改善されたインクジェット印刷システムに対して
必要と広く認識され、例えば、コスト、サイズ、速度、
品質、信頼性、小さなノズルオリフィスサイズ、小さな
ドロップサイズ、低電力使用、作動における構成の単純
さ、耐久性、及び、製造能力に関して利点を備えるもの
である。この点では、ページワイド高分解能インクジェ
ット印刷ヘッドを製造する能力について特に必要性があ
る。ここで使用するように、“ページワイド”の語は約
4インチの最小長さの印刷ヘッドを称している。高解像
度は、各インクカラーに対して、単位インチ当たり最小
約300個のノズルから単位インチ当たり最大約2,400個の
ノズルのノズル密度を意味する。
【００１５】印刷速度の増大に対してページワイド印刷
ヘッドを十分活用するために、印刷ヘッドはかなりの数
のノズルを含んでいる。例えば、従来の走査型印刷ヘッ
ドは、一インクカラー当たり数100個のノズルを有する
に過ぎなかった。写真の印刷に適した4インチページワ
イド印刷ヘッドは、数1000個ものノズルを有する。印刷
ヘッドが１ページにわたってそれを機械的に動かす必要
性のためにゆっくり走査される間、ページワイド印刷ヘ
ッドは静止しており、紙が移動して印刷ヘッドを通り過
ぎていく。画像は理論的には、一回のパス（通過）で印
刷することができ、それにより、実質的に印刷速度を増
大する。
ヘッドを十分活用するために、印刷ヘッドはかなりの数
のノズルを含んでいる。例えば、従来の走査型印刷ヘッ
ドは、一インクカラー当たり数100個のノズルを有する
に過ぎなかった。写真の印刷に適した4インチページワ
イド印刷ヘッドは、数1000個ものノズルを有する。印刷
ヘッドが１ページにわたってそれを機械的に動かす必要
性のためにゆっくり走査される間、ページワイド印刷ヘ
ッドは静止しており、紙が移動して印刷ヘッドを通り過
ぎていく。画像は理論的には、一回のパス（通過）で印
刷することができ、それにより、実質的に印刷速度を増
大する。
【００１６】ページワイドの高生産性のインクジェット
印刷ヘッドの実現には２つの大きな困難がある。第１
に、ノズルがセンター−センター間距離で10μｍから80
μｍのオーダーで互いに隣接して配置しなければならな
い。第２には、ヒーターに電力を供給するドライバと各
ノズルを制御するエレクトロニクスとを各ノズルに集積
しなければならない。というのは、外部回路への数1000
個のボンドあるいは他のタイプの接続部を作る試みは現
在はまだ実現が困難だからである。
印刷ヘッドの実現には２つの大きな困難がある。第１
に、ノズルがセンター−センター間距離で10μｍから80
μｍのオーダーで互いに隣接して配置しなければならな
い。第２には、ヒーターに電力を供給するドライバと各
ノズルを制御するエレクトロニクスとを各ノズルに集積
しなければならない。というのは、外部回路への数1000
個のボンドあるいは他のタイプの接続部を作る試みは現
在はまだ実現が困難だからである。
【００１７】これらのチャレンジに対処する一方法は、
ＶＬＳＩ技術を利用してシリコンウェハー上に印刷ヘッ
ドを形成し、同じシリコン基板上のＣＭＯＳにノズルを
集積することである。
ＶＬＳＩ技術を利用してシリコンウェハー上に印刷ヘッ
ドを形成し、同じシリコン基板上のＣＭＯＳにノズルを
集積することである。
【００１８】シルバーブロック（Silverbrook）に特許
付与された米国特許第5,880,759号明細書に提案された
カスタムプロセスは印刷ヘッドを形成するために開発さ
れたが、コスト及び製造能力の観点から、従来のＶＬＳ
Ｉ設備でほぼ標準ＣＭＯＳプロセスを用いて回路を最初
に形成し、次いで、ノズル及びインクチャネルの形成の
ために別のＭＥＭＳ設備でウェハーの後処理を行うのが
好ましい。
付与された米国特許第5,880,759号明細書に提案された
カスタムプロセスは印刷ヘッドを形成するために開発さ
れたが、コスト及び製造能力の観点から、従来のＶＬＳ
Ｉ設備でほぼ標準ＣＭＯＳプロセスを用いて回路を最初
に形成し、次いで、ノズル及びインクチャネルの形成の
ために別のＭＥＭＳ設備でウェハーの後処理を行うのが
好ましい。
【００１９】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、よりカ
スタム処理を必要とする従来公知のインクジェット印刷
ヘッドと比較して、低コストでかつ改良された製造能力
で製造されるＣＩＪ印刷ヘッドを提供することである。
スタム処理を必要とする従来公知のインクジェット印刷
ヘッドと比較して、低コストでかつ改良された製造能力
で製造されるＣＩＪ印刷ヘッドを提供することである。
【００２０】本発明の他の目的は、ヒーターの下で流体
に横方向フロー（流れ）成分を付与するのに適した構造
を特徴とするＣＩＪ印刷ヘッドであって、それによって
ジェットが同じ熱量に対してより大きく偏向されるＣＩ
Ｊ印刷ヘッドを提供することである。
に横方向フロー（流れ）成分を付与するのに適した構造
を特徴とするＣＩＪ印刷ヘッドであって、それによって
ジェットが同じ熱量に対してより大きく偏向されるＣＩ
Ｊ印刷ヘッドを提供することである。
【００２１】本発明の第１の態様では、複数のノズルを
有する連続インクジェット印刷ヘッドであって、該印刷
ヘッドは：印刷ヘッドの作動を制御するための集積回路
を含み、かつ、第１のインクチャネルを有するシリコン
基板と；基板上に支持された絶縁体層あるいは層群であ
って、各ノズルに関連して絶縁体層に形成されかつ第１
のインクチャネルと連通する第２のチャネルを有する絶
縁体層あるいは層群と；各ノズル用のボアであって、絶
縁体層あるいは層群を覆う層に形成されかつ第２のチャ
ネルに連通するボアと；を備え、絶縁体層あるいは層群
は、第１のインクチャネルと第２のチャネルとの間にブ
ロッキング構造を含み、アクセス（進入路）を第１のイ
ンクチャネルと第２のチャネルとの間に備え、当該アク
セスによって、第１のインクチャネルからのインクをブ
ロッキング構造を回って流れることが可能であり、ノズ
ルボアに対してオフセットを有する位置で第２のインク
チャネルに入り、ノズルボアに入る液体インクに横方向
フロー成分を付与するようにされている。
有する連続インクジェット印刷ヘッドであって、該印刷
ヘッドは：印刷ヘッドの作動を制御するための集積回路
を含み、かつ、第１のインクチャネルを有するシリコン
基板と；基板上に支持された絶縁体層あるいは層群であ
って、各ノズルに関連して絶縁体層に形成されかつ第１
のインクチャネルと連通する第２のチャネルを有する絶
縁体層あるいは層群と；各ノズル用のボアであって、絶
縁体層あるいは層群を覆う層に形成されかつ第２のチャ
ネルに連通するボアと；を備え、絶縁体層あるいは層群
は、第１のインクチャネルと第２のチャネルとの間にブ
ロッキング構造を含み、アクセス（進入路）を第１のイ
ンクチャネルと第２のチャネルとの間に備え、当該アク
セスによって、第１のインクチャネルからのインクをブ
ロッキング構造を回って流れることが可能であり、ノズ
ルボアに対してオフセットを有する位置で第２のインク
チャネルに入り、ノズルボアに入る液体インクに横方向
フロー成分を付与するようにされている。
【００２２】本発明の第２の態様では、それぞれがノズ
ルボアを有する複数のノズルを具備する連続インクジェ
ット印刷ヘッドを作動する方法であって：印刷ヘッドの
作動を制御するために形成された集積回路群を有するシ
リコン基板に形成された第１のインクチャネルに加圧状
態の液体インクを備える段階と；シリコン基板上に支持
された絶縁層に形成された第２のインクチャネルにイン
クを流すようにする段階と；ノズルからのインクドロプ
レットの方向を制御するために、インクがヒーターの回
って流れるときにインクを非対称に加熱する段階と；イ
ンクがノズルボアに入る前に、シリコン基板上に支持さ
れた絶縁体層あるいは層群に形成されたブロッキング構
造についてインクを流すことによってインクジェットあ
るいはストリームに横方向フロー成分を付与する段階
と；を備えている。
ルボアを有する複数のノズルを具備する連続インクジェ
ット印刷ヘッドを作動する方法であって：印刷ヘッドの
作動を制御するために形成された集積回路群を有するシ
リコン基板に形成された第１のインクチャネルに加圧状
態の液体インクを備える段階と；シリコン基板上に支持
された絶縁層に形成された第２のインクチャネルにイン
クを流すようにする段階と；ノズルからのインクドロプ
レットの方向を制御するために、インクがヒーターの回
って流れるときにインクを非対称に加熱する段階と；イ
ンクがノズルボアに入る前に、シリコン基板上に支持さ
れた絶縁体層あるいは層群に形成されたブロッキング構
造についてインクを流すことによってインクジェットあ
るいはストリームに横方向フロー成分を付与する段階
と；を備えている。
【００２３】本発明の第３の態様では、複数のノズルと
各ノズルに関連したボアとを有する連続インクジェット
印刷ヘッドを製造する方法であって：印刷ヘッドの作動
を制御するための集積回路を有するシリコン基板を準備
する段階であって、シリコン基板はその上に絶縁体層あ
るいは層群を有し、絶縁体層あるいは層群はシリコン基
板に形成された回路に電気的に接続された導体を含むも
のである段階と；絶縁体層あるいは層群に、シリコン基
板に形成された第１のインクチャネルから絶縁体層ある
いは層群に形成された第２のインクチャネルへのインク
の横方向フローを制御するために、第２のインクチャネ
ルとブロッキング構造とを形成する段階と；第２のイン
クチャネルに連通するノズルボアを形成する段階と；シ
リコン基板に、第２のインクチャネルに連通する第１の
インクチャネルを形成する段階と；を備えている。
各ノズルに関連したボアとを有する連続インクジェット
印刷ヘッドを製造する方法であって：印刷ヘッドの作動
を制御するための集積回路を有するシリコン基板を準備
する段階であって、シリコン基板はその上に絶縁体層あ
るいは層群を有し、絶縁体層あるいは層群はシリコン基
板に形成された回路に電気的に接続された導体を含むも
のである段階と；絶縁体層あるいは層群に、シリコン基
板に形成された第１のインクチャネルから絶縁体層ある
いは層群に形成された第２のインクチャネルへのインク
の横方向フローを制御するために、第２のインクチャネ
ルとブロッキング構造とを形成する段階と；第２のイン
クチャネルに連通するノズルボアを形成する段階と；シ
リコン基板に、第２のインクチャネルに連通する第１の
インクチャネルを形成する段階と；を備えている。
【００２４】本発明のこれらの目的及び他の目的、特徴
及び利点は、本発明の例示的に示して表した図面を参照
すると、以下の詳細の説明のよって当業者には明らかで
ある。
及び利点は、本発明の例示的に示して表した図面を参照
すると、以下の詳細の説明のよって当業者には明らかで
ある。
【００２５】
【発明の実施の形態】本明細書は、本発明の主要部を特
に指摘しかつ明白に主張するクレームを説明するが、添
付図面を参考にした以下の詳細な説明から本発明をより
深く理解されるはずである。図１は、本発明により構成
された印刷ヘッドの概略部分平面図であり；図１Ａは、
本発明によるＣＩＪ印刷ヘッド用の“ノッチ”型ヒータ
ーを有するノズルの概略平面図であり；図１Ｂは、本発
明によるＣＩＪ印刷ヘッド用のスプリット型ヒーターを
有するノズルの概略平面図であり；図２は、図１ＡのＢ
−Ｂ線に沿った“ノッチ”型ヒーターを有するノズルの
断面図であり；図３は、図１ＡのＡ−Ｂ線に沿った断面
図であって、従来型ＣＭＯＳ製造段階の全ての終了直後
のノズル領域を示す図であり；図４は、横方向フロー用
の酸化物ブロックの画定後の図１Ａのノズル領域のＢ−
Ｂ線に沿った概略断面図であり；図５は、横方向フロー
用の酸化物ブロックの画定後の図１Ａのノズル領域のＢ
−Ｂ線に沿った概略断面図であり；図６は、横方向フロ
ー用の酸化物ブロックの画定後の図１Ａのノズル領域の
Ａ−Ａ線に沿った概略断面図であり；図７は、横方向フ
ローに用いられる酸化物ブロックの他の画定後の図１Ａ
のノズル領域のＡ−Ｂ線に沿った概略断面図であり；図
８は、犠牲層の平坦化、パッシベーション及びヒーター
層の堆積及び画定、並びに、ノズルボアの形成の後の、
ノズル領域のＢ−Ｂ線に沿った概略断面図であり；図９
は、犠牲層の平坦化、パッシベーション及びヒーター層
の堆積及び画定、並びに、ノズルボアの形成の後の、ノ
ズル領域のＡ−Ｂ線に沿った概略断面図であり；図１０
は、シリコンウェハにインクチャネルを画定しエッチン
グし、犠牲層を除去した後の、ノズル領域のＡ−Ｂ線に
沿った概略断面図であり；図１１は、ヒーターのより低
温での作動及びジェットストリームの偏向の増大を可能
とする上部ヒーター及び底部ヒーターを示すノズル領域
のＡ−Ｂ線に沿った概略断面図であり；図１２は、図１
１の断面図と同様であるが、Ｂ−Ｂ線に沿った概略断面
図であり；図１３は、連続インクジェット印刷ヘッド、
ノズルアレイの例をインクジェット印刷ヘッドの下のプ
リンタ媒体（例えば、紙）ロールと共に示した概略斜視
図であり；図１４は、本発明によって形成され、インク
が送られる支持基板上に備えたＣＭＯＳ／ＭＥＭＳ印刷
ヘッドの斜視図であり；図１５は、ＣＭＯＳ／ＭＥＭＳ
印刷ヘッドの一部の斜視図であって、リブ構造及び酸化
物ブロッキング構造を示す斜視図であり；図１６は、酸
化物ブロッキング構造の接近した斜視図である。
に指摘しかつ明白に主張するクレームを説明するが、添
付図面を参考にした以下の詳細な説明から本発明をより
深く理解されるはずである。図１は、本発明により構成
された印刷ヘッドの概略部分平面図であり；図１Ａは、
本発明によるＣＩＪ印刷ヘッド用の“ノッチ”型ヒータ
ーを有するノズルの概略平面図であり；図１Ｂは、本発
明によるＣＩＪ印刷ヘッド用のスプリット型ヒーターを
有するノズルの概略平面図であり；図２は、図１ＡのＢ
−Ｂ線に沿った“ノッチ”型ヒーターを有するノズルの
断面図であり；図３は、図１ＡのＡ−Ｂ線に沿った断面
図であって、従来型ＣＭＯＳ製造段階の全ての終了直後
のノズル領域を示す図であり；図４は、横方向フロー用
の酸化物ブロックの画定後の図１Ａのノズル領域のＢ−
Ｂ線に沿った概略断面図であり；図５は、横方向フロー
用の酸化物ブロックの画定後の図１Ａのノズル領域のＢ
−Ｂ線に沿った概略断面図であり；図６は、横方向フロ
ー用の酸化物ブロックの画定後の図１Ａのノズル領域の
Ａ−Ａ線に沿った概略断面図であり；図７は、横方向フ
ローに用いられる酸化物ブロックの他の画定後の図１Ａ
のノズル領域のＡ−Ｂ線に沿った概略断面図であり；図
８は、犠牲層の平坦化、パッシベーション及びヒーター
層の堆積及び画定、並びに、ノズルボアの形成の後の、
ノズル領域のＢ−Ｂ線に沿った概略断面図であり；図９
は、犠牲層の平坦化、パッシベーション及びヒーター層
の堆積及び画定、並びに、ノズルボアの形成の後の、ノ
ズル領域のＡ−Ｂ線に沿った概略断面図であり；図１０
は、シリコンウェハにインクチャネルを画定しエッチン
グし、犠牲層を除去した後の、ノズル領域のＡ−Ｂ線に
沿った概略断面図であり；図１１は、ヒーターのより低
温での作動及びジェットストリームの偏向の増大を可能
とする上部ヒーター及び底部ヒーターを示すノズル領域
のＡ−Ｂ線に沿った概略断面図であり；図１２は、図１
１の断面図と同様であるが、Ｂ−Ｂ線に沿った概略断面
図であり；図１３は、連続インクジェット印刷ヘッド、
ノズルアレイの例をインクジェット印刷ヘッドの下のプ
リンタ媒体（例えば、紙）ロールと共に示した概略斜視
図であり；図１４は、本発明によって形成され、インク
が送られる支持基板上に備えたＣＭＯＳ／ＭＥＭＳ印刷
ヘッドの斜視図であり；図１５は、ＣＭＯＳ／ＭＥＭＳ
印刷ヘッドの一部の斜視図であって、リブ構造及び酸化
物ブロッキング構造を示す斜視図であり；図１６は、酸
化物ブロッキング構造の接近した斜視図である。
【００２６】この説明は特に、本発明による装置の一部
を形成し、あるいは、その装置と直接協働する要素を対
象にする。特に示されていないかあるいは記載されてい
ない要素は、当業者には周知の様々な態様をとってもよ
いことは理解されたい。
を形成し、あるいは、その装置と直接協働する要素を対
象にする。特に示されていないかあるいは記載されてい
ない要素は、当業者には周知の様々な態様をとってもよ
いことは理解されたい。
【００２７】図１３には、符号１０で連続インクジェッ
トプリンタシステムを示している。印刷ヘッド１０ａ
は、そこからノズル２０のアレイが延伸しているが、ヒ
ーター制御回路が組み込まれている（図示せず）。
トプリンタシステムを示している。印刷ヘッド１０ａ
は、そこからノズル２０のアレイが延伸しているが、ヒ
ーター制御回路が組み込まれている（図示せず）。
【００２８】ヒーター制御回路は画像メモリからデータ
を読み、ノズルアレイ２０のヒーターに時系列電気信号
を送る。これらのパルスを適当な長さの時間の間、適当
なノズルに印加され、それによって、画像メモリから送
られたデータに指示された適当な位置において、連続イ
ンクジェットストリームから形成されたドロップが記録
媒体１３上にスポットを形成する。加圧されたインク
は、インク溜まり（図示せず）から基板１４において形
成されたインク送り出しチャネルへ進み、ノズルアレイ
２０を通って記録媒体１３あるいはのど空き１９のいず
れか上に進む。インクのど空き１９は偏向されてないイ
ンクドロプレット１１を捕捉するように構成され、一
方、偏向されたドロプレット１２が記録媒体に達するよ
うになっている。図１３の連続インクジェットプリンタ
システムの一般的な説明は、本発明のプリンタシステム
についての一般的な記載として用いるためにも適してい
る。
を読み、ノズルアレイ２０のヒーターに時系列電気信号
を送る。これらのパルスを適当な長さの時間の間、適当
なノズルに印加され、それによって、画像メモリから送
られたデータに指示された適当な位置において、連続イ
ンクジェットストリームから形成されたドロップが記録
媒体１３上にスポットを形成する。加圧されたインク
は、インク溜まり（図示せず）から基板１４において形
成されたインク送り出しチャネルへ進み、ノズルアレイ
２０を通って記録媒体１３あるいはのど空き１９のいず
れか上に進む。インクのど空き１９は偏向されてないイ
ンクドロプレット１１を捕捉するように構成され、一
方、偏向されたドロプレット１２が記録媒体に達するよ
うになっている。図１３の連続インクジェットプリンタ
システムの一般的な説明は、本発明のプリンタシステム
についての一般的な記載として用いるためにも適してい
る。
【００２９】図１には、本発明によるインクジェット印
刷ヘッドの平面図を示している。印刷ヘッドは、ライン
状にあるいはジグザグに配置されたノズルアレイ１ａ−
１ｄを備える。各ノズルは、それぞれ論理回路とヒータ
ー駆動トランジスタ（図示せず）を含む論理ＡＮＤゲー
ト２ａ〜２ｄによってアドレス指定される。各データ入
力ライン３ａ〜３ｄについての各信号と、論理ゲートに
接続される各イネーブルクロックライン５ａ〜５ｄとが
共に論理１（ＯＮＥ）であるならば、論理回路は各ドラ
イバトランジスタをオンにする。さらに、イネーブルク
ロックライン（５ａ−５ｄ）上の信号が、特別のノズル
１ａ−１ｄにおけるヒーターを介して電流の継続時間を
決定する。ヒータードライバトランジスタを駆動するデ
ータを、データシフトレジスタ６に入力される処理され
た画像データから得てもよい。ラッチクロックに応答す
るラッチレジスタ７ａ−７ｄは、各シフトレジスタステ
ージからのデータを受け、ドットがレシーバ（受像媒
体）上に印刷されるか否かいずれかを表す各ラッチ状態
信号（論理１あるいはゼロ（ＺＥＲＯ））を表すライン
３ａ−３ｄ上の信号を提供する。第３のノズルでは、ラ
インＡ−ＡとＢ−Ｂとは、図１Ａ及び図１Ｂに示した断
面の方向を画定するものである。
刷ヘッドの平面図を示している。印刷ヘッドは、ライン
状にあるいはジグザグに配置されたノズルアレイ１ａ−
１ｄを備える。各ノズルは、それぞれ論理回路とヒータ
ー駆動トランジスタ（図示せず）を含む論理ＡＮＤゲー
ト２ａ〜２ｄによってアドレス指定される。各データ入
力ライン３ａ〜３ｄについての各信号と、論理ゲートに
接続される各イネーブルクロックライン５ａ〜５ｄとが
共に論理１（ＯＮＥ）であるならば、論理回路は各ドラ
イバトランジスタをオンにする。さらに、イネーブルク
ロックライン（５ａ−５ｄ）上の信号が、特別のノズル
１ａ−１ｄにおけるヒーターを介して電流の継続時間を
決定する。ヒータードライバトランジスタを駆動するデ
ータを、データシフトレジスタ６に入力される処理され
た画像データから得てもよい。ラッチクロックに応答す
るラッチレジスタ７ａ−７ｄは、各シフトレジスタステ
ージからのデータを受け、ドットがレシーバ（受像媒
体）上に印刷されるか否かいずれかを表す各ラッチ状態
信号（論理１あるいはゼロ（ＺＥＲＯ））を表すライン
３ａ−３ｄ上の信号を提供する。第３のノズルでは、ラ
インＡ−ＡとＢ−Ｂとは、図１Ａ及び図１Ｂに示した断
面の方向を画定するものである。
【００３０】図１Ａ及び図１Ｂは、ＣＩＪ印刷ヘッドで
用いられる２つのタイプのヒーター（“ノッチ型”ある
いは“スプリット型”の各々）の詳細な平面図である。
それらは、ジェットの非対称加熱を生成し、インクジェ
ット偏向を引き起こす。非対称な熱付与は単に、スプリ
ット型ヒーターの場合で独立にヒーターのどこかのセク
ションに電流を供給することを意味する。ノッチ型ヒー
ターに電流が付与されたノッチ型ヒーターの場合は本来
的に、メニスカスの非対称加熱を含む。図１Ａに、ノッ
チ型ヒーターを有するインクジェット印刷ヘッドノズル
の平面図を示す。ヒーターは、ノズルの出口近傍に形成
する。ヒーター要素材料は、電気的な開通が可能な程度
の十分な非常に小さな切り欠き型領域を除いては、実質
的にノズルボアを囲む。図１を参照すると、各ヒーター
の一の側は、通常＋５ボルトの電源に接続される共通バ
スラインに接続される。各ヒータの他の側は、30mAまで
の電流をヒーターに送ることができるＭＯＳトランジス
タドライバをその内側に備える論理ＡＮＤゲートに接続
される。ＡＮＤゲートは２つの論理入力を有する。一の
論理入力は、現在のライン時間の間あるいはのそれ以外
の時間に特定ヒーターが起動されるか否かを示す各シフ
トレジスタ段階からの情報を得るラッチ７ａ−７ｄから
のものである。他方の入力は、特定ヒーターに付与され
るパルスの時間の長さ及びシーケンスを決定するイネー
ブルクロックである。通常、印刷ヘッドには２又は３以
上のイネーブルクロックがあり、それによって、隣接ヒ
ーターはわずかに異なる時間に起動して熱及び他のクロ
ストーク効果を回避することができる。
用いられる２つのタイプのヒーター（“ノッチ型”ある
いは“スプリット型”の各々）の詳細な平面図である。
それらは、ジェットの非対称加熱を生成し、インクジェ
ット偏向を引き起こす。非対称な熱付与は単に、スプリ
ット型ヒーターの場合で独立にヒーターのどこかのセク
ションに電流を供給することを意味する。ノッチ型ヒー
ターに電流が付与されたノッチ型ヒーターの場合は本来
的に、メニスカスの非対称加熱を含む。図１Ａに、ノッ
チ型ヒーターを有するインクジェット印刷ヘッドノズル
の平面図を示す。ヒーターは、ノズルの出口近傍に形成
する。ヒーター要素材料は、電気的な開通が可能な程度
の十分な非常に小さな切り欠き型領域を除いては、実質
的にノズルボアを囲む。図１を参照すると、各ヒーター
の一の側は、通常＋５ボルトの電源に接続される共通バ
スラインに接続される。各ヒータの他の側は、30mAまで
の電流をヒーターに送ることができるＭＯＳトランジス
タドライバをその内側に備える論理ＡＮＤゲートに接続
される。ＡＮＤゲートは２つの論理入力を有する。一の
論理入力は、現在のライン時間の間あるいはのそれ以外
の時間に特定ヒーターが起動されるか否かを示す各シフ
トレジスタ段階からの情報を得るラッチ７ａ−７ｄから
のものである。他方の入力は、特定ヒーターに付与され
るパルスの時間の長さ及びシーケンスを決定するイネー
ブルクロックである。通常、印刷ヘッドには２又は３以
上のイネーブルクロックがあり、それによって、隣接ヒ
ーターはわずかに異なる時間に起動して熱及び他のクロ
ストーク効果を回避することができる。
【００３１】図１Ｂでは、スプリット型ヒーターであっ
て、出口開口近傍のノズルボアの回りの実質的に２つの
半導体ヒーター要素を有するヒーターを備えたノズルを
示している。独立した導体を、各半円の上部及び下部セ
グメントに備えている。この場合には、上部及び下部と
は、同じ面における要素（部材）を意味することは理解
されたい。これらの導体のそれぞれに関連した金属層に
導体を電気的に接触するビアを備える。これらの金属層
は、以下に記載するようにシリコン基板上に形成された
駆動（ドライバ）回路に接続されている。
て、出口開口近傍のノズルボアの回りの実質的に２つの
半導体ヒーター要素を有するヒーターを備えたノズルを
示している。独立した導体を、各半円の上部及び下部セ
グメントに備えている。この場合には、上部及び下部と
は、同じ面における要素（部材）を意味することは理解
されたい。これらの導体のそれぞれに関連した金属層に
導体を電気的に接触するビアを備える。これらの金属層
は、以下に記載するようにシリコン基板上に形成された
駆動（ドライバ）回路に接続されている。
【００３２】図２には、作動しているノズルのＢ−Ｂに
沿った概略断面図を示す。上述のように、ノズルの下に
はインクを供給するインクチャネルを有する。このイン
ク供給は、約8.8μｍのボア直径に対して通常15psiから
25psiの間の圧力下で行う。送りチャネルのインクは加
圧された溜まり（図示せず）から放出され、圧力下でチ
ャネルにインクを流す。インク圧調整器（図示せず）を
使用して、定圧を確保している。ヒーターへの電流の流
れ込みなしで、のど空きへ真っ直ぐに直接流れ込むジェ
ットが形成する。印刷ヘッドの表面では、ボアより直径
が数μｍ大きい各ノズルの回りに対称なメニスカスが形
成する。ヒーターに電流パルスを印加すると、加熱側の
メニスカスが引かれ、ジェットがヒーターから離間する
ように偏向する。形成するドロプレットは次いで、のど
空きを迂回してレシーバに達する。ヒーターを通る電流
をゼロに戻すと、メニスカスは再び対称となり、ジェッ
ト方向は直線である。装置（デバイス）は容易に逆に作
動し、すなわち、偏向したドロプレットはのど空きへ向
かい、偏向していないドロプレットを有するレシーバ上
に印刷がされる。また、一の線上に全ノズルを有するこ
とは必要不可欠というわけではない。ジグザグのノズル
配置を反映するジグザグエッジを有するものより、実質
的に真っ直ぐのエッジののど空きを作ることがより容易
である。
沿った概略断面図を示す。上述のように、ノズルの下に
はインクを供給するインクチャネルを有する。このイン
ク供給は、約8.8μｍのボア直径に対して通常15psiから
25psiの間の圧力下で行う。送りチャネルのインクは加
圧された溜まり（図示せず）から放出され、圧力下でチ
ャネルにインクを流す。インク圧調整器（図示せず）を
使用して、定圧を確保している。ヒーターへの電流の流
れ込みなしで、のど空きへ真っ直ぐに直接流れ込むジェ
ットが形成する。印刷ヘッドの表面では、ボアより直径
が数μｍ大きい各ノズルの回りに対称なメニスカスが形
成する。ヒーターに電流パルスを印加すると、加熱側の
メニスカスが引かれ、ジェットがヒーターから離間する
ように偏向する。形成するドロプレットは次いで、のど
空きを迂回してレシーバに達する。ヒーターを通る電流
をゼロに戻すと、メニスカスは再び対称となり、ジェッ
ト方向は直線である。装置（デバイス）は容易に逆に作
動し、すなわち、偏向したドロプレットはのど空きへ向
かい、偏向していないドロプレットを有するレシーバ上
に印刷がされる。また、一の線上に全ノズルを有するこ
とは必要不可欠というわけではない。ジグザグのノズル
配置を反映するジグザグエッジを有するものより、実質
的に真っ直ぐのエッジののど空きを作ることがより容易
である。
【００３３】通常の作動では、ヒーターの抵抗は約400
オームのオーダーで、電流は10ｍＡから20ｍＡであり、
パルス継続時間は約2マイクロ秒であり、純水に対する
偏向角は数度のオーダーであり、この点については、
“Continuous Ink Jet Print Head Power-Adjustable S
egmented Heater”の発明の名称の米国特許第6,213,595
号明細書、及び、“Continuous Ink Jet Print Head Ha
ving Multi-Segment Heaters”の発明の名称の米国特許
第6,217,163号明細書を参照されたい。
オームのオーダーで、電流は10ｍＡから20ｍＡであり、
パルス継続時間は約2マイクロ秒であり、純水に対する
偏向角は数度のオーダーであり、この点については、
“Continuous Ink Jet Print Head Power-Adjustable S
egmented Heater”の発明の名称の米国特許第6,213,595
号明細書、及び、“Continuous Ink Jet Print Head Ha
ving Multi-Segment Heaters”の発明の名称の米国特許
第6,217,163号明細書を参照されたい。
【００３４】周期的電流パルスの印加によって、印加パ
ルスに応じて、ジェットを同時のドロプレットに分解す
ることになる。これらのドロプレットは、印刷ヘッドの
表面から約100μｍから200μｍ離れ、8.8μｍの直径
で、約2マイクロ秒幅で、200kHzパルス率であり、これ
らは通常3pLから4pLのサイズである。
ルスに応じて、ジェットを同時のドロプレットに分解す
ることになる。これらのドロプレットは、印刷ヘッドの
表面から約100μｍから200μｍ離れ、8.8μｍの直径
で、約2マイクロ秒幅で、200kHzパルス率であり、これ
らは通常3pLから4pLのサイズである。
【００３５】図３において示す線Ａ−Ｂに沿った断面図
は、ノズルが後にアレイで形成される印刷ヘッドの形成
の不完全な段階であって、ＣＭＯＳ回路が同じシリコン
基板上に集積される段階を示している。
は、ノズルが後にアレイで形成される印刷ヘッドの形成
の不完全な段階であって、ＣＭＯＳ回路が同じシリコン
基板上に集積される段階を示している。
【００３６】前述のように、まずＣＭＯＳ回路をシリコ
ンウェハー上に形成する。ＣＭＯＳプロセスは、6イン
チ直径ウェハー上にポリシリコンの２つのレベルと金属
の３つのレベルとを組み込んだ標準0.5μｍ混合信号プ
ロセスであってもよい。ウェハー厚は通常675μｍであ
る。図３には、このプロセスは、ビアに内部接続するよ
うに示した３層の金属によって表している。また、ポリ
シリコンレベル２と金属レベル１へのＮ+拡散及び接触
とを、シリコン基板における能動回路を示すために描い
ている。ＣＭＯＳトランジスタのゲートは、ポリシリコ
ン層に形成してもよい。
ンウェハー上に形成する。ＣＭＯＳプロセスは、6イン
チ直径ウェハー上にポリシリコンの２つのレベルと金属
の３つのレベルとを組み込んだ標準0.5μｍ混合信号プ
ロセスであってもよい。ウェハー厚は通常675μｍであ
る。図３には、このプロセスは、ビアに内部接続するよ
うに示した３層の金属によって表している。また、ポリ
シリコンレベル２と金属レベル１へのＮ+拡散及び接触
とを、シリコン基板における能動回路を示すために描い
ている。ＣＭＯＳトランジスタのゲートは、ポリシリコ
ン層に形成してもよい。
【００３７】金属層を電気的に絶縁する必要性のため、
シリコンウェハー上の膜の全膜厚が約4.5μｍになるよ
うに、それらの金属層間に誘電体層を堆積する。
シリコンウェハー上の膜の全膜厚が約4.5μｍになるよ
うに、それらの金属層間に誘電体層を堆積する。
【００３８】図３で示した構造は基本的には、図１で示
したような制御要素を提供するために、必要なトランジ
スタと論理ゲートとを提供する。
したような制御要素を提供するために、必要なトランジ
スタと論理ゲートとを提供する。
【００３９】従来のＣＭＯＳ形成段階の結果として。厚
さ約675μｍで直径6インチ直径のシリコン基板を得る。
より大きめのあるいは小さめの直径のシリコンウェハー
を同様に用いることができる。周知のように、これらの
トランジスタを形成するためには、様々な材料に選択的
に堆積する従来の方法を通して、シリコン基板には複数
のトランジスタには、複数のトランジスタを形成する。
一又は二以上のポリシリコン層と所望のパターンに対応
してそこに形成された金属層とを有する酸化物／窒化物
絶縁層を形成することになる一連の層がシリコン基板の
上に支持される。必要に応じて様々な層の間にビアを備
え、ボンドパッドを備えるために金属層にアクセス可能
にするために表面に開口を予め備えてもよい。図３で示
したように、酸化物／窒化物絶縁層は約4.5μｍ厚であ
る。図３で示した構造は基本的には、図１で示した制御
コンポーネントを備えるために、必要な内部接続、トラ
ンジスタ、及び、論理ゲートを備える。
さ約675μｍで直径6インチ直径のシリコン基板を得る。
より大きめのあるいは小さめの直径のシリコンウェハー
を同様に用いることができる。周知のように、これらの
トランジスタを形成するためには、様々な材料に選択的
に堆積する従来の方法を通して、シリコン基板には複数
のトランジスタには、複数のトランジスタを形成する。
一又は二以上のポリシリコン層と所望のパターンに対応
してそこに形成された金属層とを有する酸化物／窒化物
絶縁層を形成することになる一連の層がシリコン基板の
上に支持される。必要に応じて様々な層の間にビアを備
え、ボンドパッドを備えるために金属層にアクセス可能
にするために表面に開口を予め備えてもよい。図３で示
したように、酸化物／窒化物絶縁層は約4.5μｍ厚であ
る。図３で示した構造は基本的には、図１で示した制御
コンポーネントを備えるために、必要な内部接続、トラ
ンジスタ、及び、論理ゲートを備える。
【００４０】ＣＩＪ印刷システムにおける上述のよう
に、ジェット偏向は、軸方向の運動量より横方向の運動
量を有するノズルのボアに入るインク部分を増加するこ
とによって大きくなるのが望ましい。ノズルボアの直下
の各ノズルアレイの構造体の中心にブロックを作り上げ
ることによって軸方向運動量を有する流体のいくらかを
塞ぐことによって、それを達成することができる。
に、ジェット偏向は、軸方向の運動量より横方向の運動
量を有するノズルのボアに入るインク部分を増加するこ
とによって大きくなるのが望ましい。ノズルボアの直下
の各ノズルアレイの構造体の中心にブロックを作り上げ
ることによって軸方向運動量を有する流体のいくらかを
塞ぐことによって、それを達成することができる。
【００４１】本発明による横方向フロー構造の構築方法
は、ＣＭＯＳ形成シーケンスの終わりにノズルの近傍に
シリコンウェハーの断面を示す図３を参照して説明す
る。以下のパラグラフでは単一ノズルの形成に対して説
明を行うが、プロセスがウェハーに沿って列に形成され
た一連のノズル群に同じく適用可能であることは理解さ
れたい。処理後のシーケンスでの第１の段階は、形成さ
れる各ノズル開口の領域にウェハーのおもてにマスクを
付けることである。マスクは、エッチング液によって形
成されるノズルボアに対して同心の２個の6μｍ幅の半
導体開口を開くように形成される。これらの開口の外側
端は、22μｍ直径円に対応する。次いで、半導体領域に
おける誘電体層は、図４に示すように、シリコン面まで
完全にエッチングされる。第２のマスクを付け、図５で
示した酸化物ブロックの選択的エッチングを可能とする
形状にする。適所の第２のマスクでエッチングする際、
酸化物ブロックは、断面線Ｂ−Ｂに沿った断面に対して
図５で及び断面線Ａ−Ａに沿った断面に対して図６で示
したように約1.5μｍのシリコン基板からの最終的な厚
さあるいは高さまでエッチングされる。Ａ−Ｂに沿って
ノズル領域の断面を図７に示す。
は、ＣＭＯＳ形成シーケンスの終わりにノズルの近傍に
シリコンウェハーの断面を示す図３を参照して説明す
る。以下のパラグラフでは単一ノズルの形成に対して説
明を行うが、プロセスがウェハーに沿って列に形成され
た一連のノズル群に同じく適用可能であることは理解さ
れたい。処理後のシーケンスでの第１の段階は、形成さ
れる各ノズル開口の領域にウェハーのおもてにマスクを
付けることである。マスクは、エッチング液によって形
成されるノズルボアに対して同心の２個の6μｍ幅の半
導体開口を開くように形成される。これらの開口の外側
端は、22μｍ直径円に対応する。次いで、半導体領域に
おける誘電体層は、図４に示すように、シリコン面まで
完全にエッチングされる。第２のマスクを付け、図５で
示した酸化物ブロックの選択的エッチングを可能とする
形状にする。適所の第２のマスクでエッチングする際、
酸化物ブロックは、断面線Ｂ−Ｂに沿った断面に対して
図５で及び断面線Ａ−Ａに沿った断面に対して図６で示
したように約1.5μｍのシリコン基板からの最終的な厚
さあるいは高さまでエッチングされる。Ａ−Ｂに沿って
ノズル領域の断面を図７に示す。
【００４２】その後、誘電体層の開口をアモルファスシ
リコンあるいはポリイミドのような犠牲層で充填し、ウ
ェハーを平坦化する。
リコンあるいはポリイミドのような犠牲層で充填し、ウ
ェハーを平坦化する。
【００４３】次に、ＰＥＣＶＤのＳｉ3Ｎ4のような薄い
3500Å保護膜あるいは不活性化（パッシベーション）層
を堆積し、次いで、金属３のレベル（mtl3）へのビア３
を開口する。図８及び図９を参照されたい。次いで、全
ウェハー上をTi/TiN薄層で覆い、さらに厚いＷ層で覆
う。次いで、ビア３を除いた全てからＷ（タングステ
ン）層及びTi/TiN層を除去する化学機械的研磨プロセス
で表面を平坦化する。また、ビア３は勾配を有する側壁
を有するようにエッチングすることができ、それによっ
て、次に堆積するヒーター層は金属３の層に直接接触す
ることができる。Ti約50ÅとTiN約600Åとから成るヒー
ター層を堆積し、次いでパターニングする。次いで、最
後の薄い保護（通常パッシベーションと称する）層を堆
積する。この層は、インクの浸食作用からヒーターを保
護する特性を有し、それはインクによって容易に汚れて
はいけなく、また、汚れたときは容易に清浄にできるも
のでなければならない。それは、機械摩滅に対する保護
も提供し、インクに対して所望の接触角を有する。これ
ら全要求を満足するために、パッシベーション層は異な
る材料の膜の積層から成る。ヒーターを囲繞する最終膜
の厚さは 約1.5μｍである。ボアマスクをウェハーの
おもてに隣接して付け、パッシベーション層をエッチン
グして各ノズル及びボンドパッドに対してボアを開け
る。図８及び図９は、この段階で各ノズルの各断面図を
示す。唯一個のボンドパッドを示しているが、多重ボン
ドパッドがノズルアレイに形成されることは理解された
い。データと、ラッチクロックと、イネーブルクロック
と、印刷ヘッドに隣接して取り付けられた回路ボードか
らあるいは離れた位置から供給されたパワーとをそれぞ
れ接続するために、様々なボンドパッドを備えている。
3500Å保護膜あるいは不活性化（パッシベーション）層
を堆積し、次いで、金属３のレベル（mtl3）へのビア３
を開口する。図８及び図９を参照されたい。次いで、全
ウェハー上をTi/TiN薄層で覆い、さらに厚いＷ層で覆
う。次いで、ビア３を除いた全てからＷ（タングステ
ン）層及びTi/TiN層を除去する化学機械的研磨プロセス
で表面を平坦化する。また、ビア３は勾配を有する側壁
を有するようにエッチングすることができ、それによっ
て、次に堆積するヒーター層は金属３の層に直接接触す
ることができる。Ti約50ÅとTiN約600Åとから成るヒー
ター層を堆積し、次いでパターニングする。次いで、最
後の薄い保護（通常パッシベーションと称する）層を堆
積する。この層は、インクの浸食作用からヒーターを保
護する特性を有し、それはインクによって容易に汚れて
はいけなく、また、汚れたときは容易に清浄にできるも
のでなければならない。それは、機械摩滅に対する保護
も提供し、インクに対して所望の接触角を有する。これ
ら全要求を満足するために、パッシベーション層は異な
る材料の膜の積層から成る。ヒーターを囲繞する最終膜
の厚さは 約1.5μｍである。ボアマスクをウェハーの
おもてに隣接して付け、パッシベーション層をエッチン
グして各ノズル及びボンドパッドに対してボアを開け
る。図８及び図９は、この段階で各ノズルの各断面図を
示す。唯一個のボンドパッドを示しているが、多重ボン
ドパッドがノズルアレイに形成されることは理解された
い。データと、ラッチクロックと、イネーブルクロック
と、印刷ヘッドに隣接して取り付けられた回路ボードか
らあるいは離れた位置から供給されたパワーとをそれぞ
れ接続するために、様々なボンドパッドを備えている。
【００４４】次いで、シリコンウェハーを675μｍの初
期厚から約300μｍの厚さに薄くする。次いで、インク
チャネルを開口するためのマスクをウェハーの裏面に付
け、次いでシリコンをＳＴＳディープシリコンエッチシ
ステムで、シリコンのおもて面までエッチングする。最
終的には、犠牲層が裏面及びおもて面からエッチングし
て、図１０で示す最終装置（デバイス）となる。ウェハ
ーの裏におけるインクチャネル開口の、ウェハーのおも
てにおけるノズルアレイへの位置合わせは、カール・ズ
ース（Karl Suss）１Ｘアライナーシステムのようなア
ライナーシステムを用いて行ってもよい。
期厚から約300μｍの厚さに薄くする。次いで、インク
チャネルを開口するためのマスクをウェハーの裏面に付
け、次いでシリコンをＳＴＳディープシリコンエッチシ
ステムで、シリコンのおもて面までエッチングする。最
終的には、犠牲層が裏面及びおもて面からエッチングし
て、図１０で示す最終装置（デバイス）となる。ウェハ
ーの裏におけるインクチャネル開口の、ウェハーのおも
てにおけるノズルアレイへの位置合わせは、カール・ズ
ース（Karl Suss）１Ｘアライナーシステムのようなア
ライナーシステムを用いて行ってもよい。
【００４５】図１１及び図１２で示したように、ポリシ
リコン型ヒーターは、各ノズルの誘電体積層の底部に組
み込むことができる。これらのヒーターも、インクの粘
性（粘度）を非対称に低減するのに貢献する。図１２に
示したように、ブロッキング構造の右側のアクセス開口
を通るインクフローは加熱されるが、ブロッキング構造
の左側のアクセス開口を通るインクフローは加熱されな
い。このインクフローの非対称予熱（先だった加熱）
は、偏向に対して望まれた横方向運動量成分を有するイ
ンクの粘性を低減する傾向になり、さらなるインクは粘
性を低減するように流れるので、所望の方向、例えば、
ボア近傍の加熱要素から離間する方向にインクを偏向す
るという大きな傾向がある。ポリシリコン型加熱要素
は、ボアに近接する予備加熱要素の構成と同様の構成で
あってもよい。ヒーターは、これらの図で示したよう
に、各ノズルボアの上部及び底部の両方で使用される場
所では、各ヒーターが作動する温度を劇的に低下する。
TiNヒーターの信頼性は、それらがアニーリング温度よ
り十分低い温度で作動することができるときは、かなり
改善される。酸化物ブロックを用いて作った横方向フロ
ー構造によって、酸化物ブロックの位置をノズルボアに
対して0.02μｍ内に位置合わせすることを可能とする。
リコン型ヒーターは、各ノズルの誘電体積層の底部に組
み込むことができる。これらのヒーターも、インクの粘
性（粘度）を非対称に低減するのに貢献する。図１２に
示したように、ブロッキング構造の右側のアクセス開口
を通るインクフローは加熱されるが、ブロッキング構造
の左側のアクセス開口を通るインクフローは加熱されな
い。このインクフローの非対称予熱（先だった加熱）
は、偏向に対して望まれた横方向運動量成分を有するイ
ンクの粘性を低減する傾向になり、さらなるインクは粘
性を低減するように流れるので、所望の方向、例えば、
ボア近傍の加熱要素から離間する方向にインクを偏向す
るという大きな傾向がある。ポリシリコン型加熱要素
は、ボアに近接する予備加熱要素の構成と同様の構成で
あってもよい。ヒーターは、これらの図で示したよう
に、各ノズルボアの上部及び底部の両方で使用される場
所では、各ヒーターが作動する温度を劇的に低下する。
TiNヒーターの信頼性は、それらがアニーリング温度よ
り十分低い温度で作動することができるときは、かなり
改善される。酸化物ブロックを用いて作った横方向フロ
ー構造によって、酸化物ブロックの位置をノズルボアに
対して0.02μｍ内に位置合わせすることを可能とする。
【００４６】図１１に示したように、ボアへ流れるイン
クは、ドロプレット偏向の増加に対して所望の横方向運
動量成分によって支配される。
クは、ドロプレット偏向の増加に対して所望の横方向運
動量成分によって支配される。
【００４７】形成されたインクチャネルは、ノズルアレ
イの下の矩形空洞を備える。しかしながら、これは、印
刷ヘッドであるシリコンチップの中央を貫く長い空洞を
備える。この設計は十分機能するが、ダイの中央の長い
空洞は構造的に印刷ヘッドを弱くする傾向にあり、その
ため、印刷ヘッドを例えばパッケージングの間ねじれ応
力にさらすと、膜は裂ける（割れる）。また、長い印刷
ヘッドでは、低い周波数圧力波によるインクチャネルの
圧力変動はジェットジッタを引き起こしうる。記載は改
良された設計から成る。一の改良は、インクチャネルの
エッチングの間、ノズルアレイの各ノズル間のシリコン
ブリッジあるいはリブの背後に残すことである。これら
のブリッジは、シリコンウェハーの裏側からシリコンウ
ェハーの表側までずっと延在する。従って、ウェハーの
裏側に画定されたインクチャネルパターンはもはや、ノ
ズルの列の方向に平行に延びる長い矩形凹みであるか、
又は、小さめの一連の矩形空洞あるいは各々が単一ノズ
ルを供給するチャネルである。流体抵抗を低下するた
め、各インクチャネルは、ノズル列の方向に沿って20μ
ｍでかつノズル列に対して直交する方向に120μｍの矩
形になるように作る。
イの下の矩形空洞を備える。しかしながら、これは、印
刷ヘッドであるシリコンチップの中央を貫く長い空洞を
備える。この設計は十分機能するが、ダイの中央の長い
空洞は構造的に印刷ヘッドを弱くする傾向にあり、その
ため、印刷ヘッドを例えばパッケージングの間ねじれ応
力にさらすと、膜は裂ける（割れる）。また、長い印刷
ヘッドでは、低い周波数圧力波によるインクチャネルの
圧力変動はジェットジッタを引き起こしうる。記載は改
良された設計から成る。一の改良は、インクチャネルの
エッチングの間、ノズルアレイの各ノズル間のシリコン
ブリッジあるいはリブの背後に残すことである。これら
のブリッジは、シリコンウェハーの裏側からシリコンウ
ェハーの表側までずっと延在する。従って、ウェハーの
裏側に画定されたインクチャネルパターンはもはや、ノ
ズルの列の方向に平行に延びる長い矩形凹みであるか、
又は、小さめの一連の矩形空洞あるいは各々が単一ノズ
ルを供給するチャネルである。流体抵抗を低下するた
め、各インクチャネルは、ノズル列の方向に沿って20μ
ｍでかつノズル列に対して直交する方向に120μｍの矩
形になるように作る。
【００４８】図１１及び図１２で示したように、酸化物
のあるいは絶縁体の層あるいは層群に形成したブロッキ
ング構造によって、第１のインクチャネルでの圧力下で
のインクが、ノズルボアに対して軸方向に位置合わせさ
れたブロッキング構造について流れることができるよう
にかつ横方向運動量成分が大きくなることができるよう
になりそれによって、インクがノズルボアに連通する第
２のインクチャネルに達するように絶縁体層にアクセス
開口を通って流れる。こうして、ジェットストリーム偏
向は、軸方向運動量成分より横成分を有するノズルのボ
アに入るインクの割合を増加することによって増加し得
る。
のあるいは絶縁体の層あるいは層群に形成したブロッキ
ング構造によって、第１のインクチャネルでの圧力下で
のインクが、ノズルボアに対して軸方向に位置合わせさ
れたブロッキング構造について流れることができるよう
にかつ横方向運動量成分が大きくなることができるよう
になりそれによって、インクがノズルボアに連通する第
２のインクチャネルに達するように絶縁体層にアクセス
開口を通って流れる。こうして、ジェットストリーム偏
向は、軸方向運動量成分より横成分を有するノズルのボ
アに入るインクの割合を増加することによって増加し得
る。
【００４９】図１４により、完成ＣＭＯＳ／ＭＥＭＳ印
刷ヘッド１２０は、支持マウントに形成された長軸方向
に延びたチャネルの端部までインクを供給するためのマ
ウントの隣接端部に結合した一対のインク供給ライン１
３０Ｌ、１３０Ｒを有する支持マウント１１０上に取り
付けられている。チャネルは、印刷ヘッド１２０のうし
ろに対面し、印刷ヘッド１２０のシリコン基板に形成さ
れた全インクチャネルに連通する。セラミック基板であ
り得る支持マウントは、プリンタシステムにこの構造を
取り付けるために端部に取付け穴を含む。
刷ヘッド１２０は、支持マウントに形成された長軸方向
に延びたチャネルの端部までインクを供給するためのマ
ウントの隣接端部に結合した一対のインク供給ライン１
３０Ｌ、１３０Ｒを有する支持マウント１１０上に取り
付けられている。チャネルは、印刷ヘッド１２０のうし
ろに対面し、印刷ヘッド１２０のシリコン基板に形成さ
れた全インクチャネルに連通する。セラミック基板であ
り得る支持マウントは、プリンタシステムにこの構造を
取り付けるために端部に取付け穴を含む。
【図１】 本発明により構成された印刷ヘッドの概略
部分平面図である。
部分平面図である。
【図１Ａ】 本発明によるＣＩＪ印刷ヘッド用の“ノッ
チ”型ヒーターを有するノズルの概略平面図である。
チ”型ヒーターを有するノズルの概略平面図である。
【図１Ｂ】 本発明によるＣＩＪ印刷ヘッド用のスプリ
ット型ヒーターを有するノズルの概略平面図である。
ット型ヒーターを有するノズルの概略平面図である。
【図２】 図１ＡのＢ−Ｂ線に沿った“ノッチ”型ヒ
ーターを有するノズルの断面図である。
ーターを有するノズルの断面図である。
【図３】 図１ＡのＡ−Ｂ線に沿った断面図であっ
て、従来型ＣＭＯＳ製造段階の全ての終了直後のノズル
領域を示す図である。
て、従来型ＣＭＯＳ製造段階の全ての終了直後のノズル
領域を示す図である。
【図４】 横方向フロー用の酸化物ブロックの画定後
の図１Ａのノズル領域におけるＢ−Ｂ線に沿った概略断
面図である。
の図１Ａのノズル領域におけるＢ−Ｂ線に沿った概略断
面図である。
【図５】 横方向フロー用の酸化物ブロックの他の画
定後の図１Ａのノズル領域におけるＢ−Ｂ線に沿った概
略断面図である。
定後の図１Ａのノズル領域におけるＢ−Ｂ線に沿った概
略断面図である。
【図６】 横方向フロー用の酸化物ブロックの画定後
の図１Ａのノズル領域におけるＡ−Ａ線に沿った概略断
面図である。
の図１Ａのノズル領域におけるＡ−Ａ線に沿った概略断
面図である。
【図７】 横方向フローに用いられる酸化物ブロック
の他の画定後の図１Ａのノズル領域におけるＡ−Ｂ線に
沿った概略断面図である。
の他の画定後の図１Ａのノズル領域におけるＡ−Ｂ線に
沿った概略断面図である。
【図８】 犠牲層の平坦化、パッシベーション及びヒ
ーター層の堆積及び画定、並びに、ノズルボアの形成の
後の、ノズル領域におけるＢ−Ｂ線に沿った概略断面図
である。
ーター層の堆積及び画定、並びに、ノズルボアの形成の
後の、ノズル領域におけるＢ−Ｂ線に沿った概略断面図
である。
【図９】 犠牲層の平坦化、パッシベーション及びヒ
ーター層の堆積及び画定、並びに、ノズルボアの形成の
後の、ノズル領域におけるＡ−Ｂ線に沿った概略断面図
である。
ーター層の堆積及び画定、並びに、ノズルボアの形成の
後の、ノズル領域におけるＡ−Ｂ線に沿った概略断面図
である。
【図１０】 シリコンウェハにインクチャネルを画
定、エッチングし、犠牲層を除去した後の、ノズル領域
におけるＡ−Ｂ線に沿った概略断面図である。
定、エッチングし、犠牲層を除去した後の、ノズル領域
におけるＡ−Ｂ線に沿った概略断面図である。
【図１１】 ヒーターのより低温での作動及びジェッ
トストリームの増大した偏向を提供する上部ヒーター及
び底部ヒーターを示すノズル領域におけるＡ−Ｂ線に沿
った概略断面図である。
トストリームの増大した偏向を提供する上部ヒーター及
び底部ヒーターを示すノズル領域におけるＡ−Ｂ線に沿
った概略断面図である。
【図１２】 図１１の断面図と同様であるが、Ｂ−Ｂ
線に沿った概略断面図である。
線に沿った概略断面図である。
【図１３】 インクジェット印刷ヘッドの下のプリン
タ媒体（例えば、紙）ロールとして、連続インクジェッ
ト印刷ヘッド及びノズルアレイの例の概略図である。
タ媒体（例えば、紙）ロールとして、連続インクジェッ
ト印刷ヘッド及びノズルアレイの例の概略図である。
【図１４】 本発明によって形成され、インクが運ば
れた支持基板上に備えたＣＭＯＳ／ＭＥＭＳ印刷ヘッド
の斜視図である。
れた支持基板上に備えたＣＭＯＳ／ＭＥＭＳ印刷ヘッド
の斜視図である。
【図１５】 ＣＭＯＳ／ＭＥＭＳ印刷ヘッドの一部の
斜視図であって、リブ構造及び酸化物ブロッキング構造
を示す斜視図である。
斜視図であって、リブ構造及び酸化物ブロッキング構造
を示す斜視図である。
【図１６】 酸化物ブロッキング構造の接近した斜視
図である。
図である。
１０ 連続インクジェットプリンタシステム １０ａ 印刷ヘッド １１ インクドロプレット １２ ドロプレット １４ 基板 １９ のど空き ２０ アレイ １２０ 印刷ヘッド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン・エー・レーベンス アメリカ合衆国・ニューヨーク・14543・ ラッシュ・ラッシュ−スコッツヴィル・ロ ード・1819 (72)発明者 クリストファー・エヌ・デラメター アメリカ合衆国・ニューヨーク・14624・ ロチェスター・テイロス・ウェイ・２ Ｆターム(参考） 2C057 DB02 DB04 DC03 DC19 DE04
Claims (3)
- 【請求項１】 複数のノズルを有する連続インクジェ
ット印刷ヘッドであって：印刷ヘッドの作動を制御する
ための集積回路を含み、かつ、第１のインクチャネルを
有するシリコン基板と；基板上に支持された絶縁体層若
しくは層群であって、各ノズルに関連して絶縁体層に形
成されかつ第１のインクチャネルと連通する第２のチャ
ネルを有する絶縁体層若しくは層群と；各ノズルに対す
るボアであって、絶縁体層若しくは層群を覆う層に形成
されかつ第２のチャネルに連通するボアと；を備え、 絶縁体層若しくは層群は、第１のインクチャネルと第２
のチャネルとの間にブロッキング構造を含み、アクセス
を第１のインクチャネルと第２のチャネルとの間に備
え、当該アクセスによって、第１のインクチャネルから
のインクがブロッキング構造の回りに流れることがで
き、ノズルボアに対してオフセットを有する位置で第２
のインクチャネルに入り、ノズルボアに入る液体インク
に横方向フロー成分を付与するようにされたインクジェ
ット印刷ヘッド。 - 【請求項２】 ノズルボアを有する複数のノズルを備
えた連続インクジェット印刷ヘッドを作動する方法であ
って：印刷ヘッドの作動を制御するために形成された一
連の集積回路を有するシリコン基板に形成された第１の
インクチャネルに加圧状態の液体インクを備える段階
と；インクドロプレットのノズルからの方向を制御する
ために、インクがヒーターの回りを流れるときにインク
を非対称に加熱する段階と；インクがヒーターの回りに
流れてノズルからインクドロプレットの方向を制御する
ようにインクを非対称に加熱する段階と；インクがノズ
ルボアに入る前に、シリコン基板上に支持された絶縁体
層若しくは層群に形成されたブロッキング構造について
インクを流すことによってインクジェット若しくはスト
リームに横方向フロー成分を付与する段階と；を備えた
方法。 - 【請求項３】 複数のノズルと各ノズルに関連したボ
アとを有する連続インクジェット印刷ヘッドを製造する
方法であって：印刷ヘッドの作動を制御するための集積
回路を有するシリコン基板を準備する段階であって、シ
リコン基板はその上に絶縁体層若しくは層群を有し、絶
縁体層若しくは層群はシリコン基板に形成された回路に
電気的に接続された導体を有するものである段階と；シ
リコン基板に形成された第１のインクチャネルから絶縁
体層若しくは層群に形成された第２のインクチャネルへ
のインクの横方向フローを制御するために、絶縁体層若
しくは層群に第２のインクチャネルとブロッキング構造
とを形成する段階と；第２のインクチャネルに連通する
ノズルボアを形成する段階と；シリコン基板に、第２の
インクチャネルに連通する第１のインクチャネルを形成
する段階と；を備えた方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/751,593 | 2000-12-29 | ||
| US09/751,593 US6382782B1 (en) | 2000-12-29 | 2000-12-29 | CMOS/MEMS integrated ink jet print head with oxide based lateral flow nozzle architecture and method of forming same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002210980A true JP2002210980A (ja) | 2002-07-31 |
| JP4142285B2 JP4142285B2 (ja) | 2008-09-03 |
Family
ID=25022698
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001387093A Expired - Fee Related JP4142285B2 (ja) | 2000-12-29 | 2001-12-20 | 連続インクジェット印刷ヘッド、連続インクジェット印刷ヘッドを作動する方法及び連続インクジェット印刷ヘッドを製造する方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6382782B1 (ja) |
| EP (1) | EP1219425B1 (ja) |
| JP (1) | JP4142285B2 (ja) |
| DE (1) | DE60111716T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016137705A (ja) * | 2015-01-27 | 2016-08-04 | キヤノン株式会社 | 液体吐出ヘッドの素子基板及び液体吐出ヘッド |
Families Citing this family (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6497510B1 (en) | 1999-12-22 | 2002-12-24 | Eastman Kodak Company | Deflection enhancement for continuous ink jet printers |
| US6986566B2 (en) | 1999-12-22 | 2006-01-17 | Eastman Kodak Company | Liquid emission device |
| US6820971B2 (en) * | 2002-06-14 | 2004-11-23 | Eastman Kodak Company | Method of controlling heaters in a continuous ink jet print head having segmented heaters to prevent terminal ink drop misdirection |
| US7052117B2 (en) | 2002-07-03 | 2006-05-30 | Dimatix, Inc. | Printhead having a thin pre-fired piezoelectric layer |
| KR100499132B1 (ko) * | 2002-10-24 | 2005-07-04 | 삼성전자주식회사 | 잉크젯 프린트헤드 및 그 제조방법 |
| SG116514A1 (en) * | 2002-11-13 | 2005-11-28 | Sony Corp | Liquid-ejecting method and liquid-ejecting apparatus. |
| US7152958B2 (en) * | 2002-11-23 | 2006-12-26 | Silverbrook Research Pty Ltd | Thermal ink jet with chemical vapor deposited nozzle plate |
| KR100590527B1 (ko) | 2003-05-27 | 2006-06-15 | 삼성전자주식회사 | 잉크젯 프린트헤드 및 그 제조방법 |
| US7036913B2 (en) * | 2003-05-27 | 2006-05-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Ink-jet printhead |
| KR100480791B1 (ko) * | 2003-06-05 | 2005-04-06 | 삼성전자주식회사 | 일체형 잉크젯 프린트헤드 및 그 제조방법 |
| JP4251019B2 (ja) * | 2003-06-13 | 2009-04-08 | パナソニック株式会社 | 微小固形成分分離デバイスとその製造方法、およびこれを用いた微小固形成分の分離方法 |
| US7281778B2 (en) | 2004-03-15 | 2007-10-16 | Fujifilm Dimatix, Inc. | High frequency droplet ejection device and method |
| US8491076B2 (en) | 2004-03-15 | 2013-07-23 | Fujifilm Dimatix, Inc. | Fluid droplet ejection devices and methods |
| US7364277B2 (en) | 2004-04-14 | 2008-04-29 | Eastman Kodak Company | Apparatus and method of controlling droplet trajectory |
| US7549298B2 (en) * | 2004-12-04 | 2009-06-23 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Spray cooling with spray deflection |
| US8708441B2 (en) | 2004-12-30 | 2014-04-29 | Fujifilm Dimatix, Inc. | Ink jet printing |
| KR100619077B1 (ko) * | 2005-04-18 | 2006-08-31 | 삼성전자주식회사 | ＴｉＮ０.３로 이루어진 열발생저항체를 구비하는잉크젯프린트헤드 |
| US7437820B2 (en) * | 2006-05-11 | 2008-10-21 | Eastman Kodak Company | Method of manufacturing a charge plate and orifice plate for continuous ink jet printers |
| US7988247B2 (en) | 2007-01-11 | 2011-08-02 | Fujifilm Dimatix, Inc. | Ejection of drops having variable drop size from an ink jet printer |
| KR100894373B1 (ko) | 2007-03-22 | 2009-04-22 | 실버브룩 리서치 피티와이 리미티드 | 프린트헤드 모듈 |
| US20080284835A1 (en) * | 2007-05-15 | 2008-11-20 | Panchawagh Hrishikesh V | Integral, micromachined gutter for inkjet printhead |
| US7758155B2 (en) * | 2007-05-15 | 2010-07-20 | Eastman Kodak Company | Monolithic printhead with multiple rows of inkjet orifices |
| US20090033727A1 (en) * | 2007-07-31 | 2009-02-05 | Anagnostopoulos Constantine N | Lateral flow device printhead with internal gutter |
| US8585179B2 (en) * | 2008-03-28 | 2013-11-19 | Eastman Kodak Company | Fluid flow in microfluidic devices |
| US8740323B2 (en) | 2011-10-25 | 2014-06-03 | Eastman Kodak Company | Viscosity modulated dual feed continuous liquid ejector |
| US10035346B2 (en) | 2015-01-27 | 2018-07-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Element substrate and liquid ejection head |
| EP3692366B1 (en) | 2017-10-06 | 2022-12-14 | The Research Foundation for The State University of New York | Selective optical aqueous and non-aqueous detection of free sulfites |
| CN114889327B (zh) * | 2022-04-21 | 2023-05-12 | 杭州电子科技大学 | 一种静电式喷墨打印机喷头及其制备方法 |
Family Cites Families (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6213A (en) * | 1849-03-20 | Hanging cabbiage-bodies | ||
| US1941001A (en) | 1929-01-19 | 1933-12-26 | Rca Corp | Recorder |
| US3373437A (en) | 1964-03-25 | 1968-03-12 | Richard G. Sweet | Fluid droplet recorder with a plurality of jets |
| FR1495825A (fr) | 1965-10-08 | 1967-09-22 | Dispositif d'enregistrement de signaux électriques | |
| US3946398A (en) | 1970-06-29 | 1976-03-23 | Silonics, Inc. | Method and apparatus for recording with writing fluids and drop projection means therefor |
| CA1127227A (en) | 1977-10-03 | 1982-07-06 | Ichiro Endo | Liquid jet recording process and apparatus therefor |
| CA1158706A (en) | 1979-12-07 | 1983-12-13 | Carl H. Hertz | Method and apparatus for controlling the electric charge on droplets and ink jet recorder incorporating the same |
| US4894664A (en) | 1986-04-28 | 1990-01-16 | Hewlett-Packard Company | Monolithic thermal ink jet printhead with integral nozzle and ink feed |
| US6019457A (en) * | 1991-01-30 | 2000-02-01 | Canon Information Systems Research Australia Pty Ltd. | Ink jet print device and print head or print apparatus using the same |
| JP3114776B2 (ja) | 1992-06-23 | 2000-12-04 | セイコーエプソン株式会社 | インクジェット式ライン記録ヘッドを用いたプリンタ |
| JP3222593B2 (ja) * | 1992-12-28 | 2001-10-29 | キヤノン株式会社 | インクジェット記録ヘッドおよびインクジェット記録ヘッド用モノリシック集積回路 |
| US5880759A (en) | 1995-04-12 | 1999-03-09 | Eastman Kodak Company | Liquid ink printing apparatus and system |
| US5825385A (en) | 1995-04-12 | 1998-10-20 | Eastman Kodak Company | Constructions and manufacturing processes for thermally activated print heads |
| EP0805036B1 (en) * | 1996-04-30 | 2001-09-19 | SCITEX DIGITAL PRINTING, Inc. | Top feed droplet generator |
| US5812159A (en) | 1996-07-22 | 1998-09-22 | Eastman Kodak Company | Ink printing apparatus with improved heater |
| US5963235A (en) * | 1997-10-17 | 1999-10-05 | Eastman Kodak Company | Continuous ink jet printer with micromechanical actuator drop deflection |
| US5966154A (en) * | 1997-10-17 | 1999-10-12 | Eastman Kodak Company | Graphic arts printing plate production by a continuous jet drop printing with asymmetric heating drop deflection |
| US6079821A (en) | 1997-10-17 | 2000-06-27 | Eastman Kodak Company | Continuous ink jet printer with asymmetric heating drop deflection |
| US6012805A (en) * | 1997-10-17 | 2000-01-11 | Eastman Kodak Company | Continuous ink jet printer with variable contact drop deflection |
| US6217163B1 (en) * | 1998-12-28 | 2001-04-17 | Eastman Kodak Company | Continuous ink jet print head having multi-segment heaters |
| US6213595B1 (en) * | 1998-12-28 | 2001-04-10 | Eastman Kodak Company | Continuous ink jet print head having power-adjustable segmented heaters |
| US6158845A (en) * | 1999-06-17 | 2000-12-12 | Eastman Kodak Company | Ink jet print head having heater upper surface coplanar with a surrounding surface of substrate |
| US6474795B1 (en) * | 1999-12-21 | 2002-11-05 | Eastman Kodak Company | Continuous ink jet printer with micro-valve deflection mechanism and method of controlling same |
| US6497510B1 (en) | 1999-12-22 | 2002-12-24 | Eastman Kodak Company | Deflection enhancement for continuous ink jet printers |
-
2000
- 2000-12-29 US US09/751,593 patent/US6382782B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-12-19 DE DE60111716T patent/DE60111716T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-12-19 EP EP01130223A patent/EP1219425B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-12-19 US US10/025,363 patent/US6780339B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-12-20 JP JP2001387093A patent/JP4142285B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016137705A (ja) * | 2015-01-27 | 2016-08-04 | キヤノン株式会社 | 液体吐出ヘッドの素子基板及び液体吐出ヘッド |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6780339B2 (en) | 2004-08-24 |
| JP4142285B2 (ja) | 2008-09-03 |
| DE60111716T2 (de) | 2006-05-11 |
| EP1219425A2 (en) | 2002-07-03 |
| EP1219425B1 (en) | 2005-06-29 |
| US6382782B1 (en) | 2002-05-07 |
| US20020101486A1 (en) | 2002-08-01 |
| DE60111716D1 (de) | 2005-08-04 |
| EP1219425A3 (en) | 2003-03-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4142285B2 (ja) | 連続インクジェット印刷ヘッド、連続インクジェット印刷ヘッドを作動する方法及び連続インクジェット印刷ヘッドを製造する方法 | |
| JP4243057B2 (ja) | Ｃｍｏｓ工程で形成したヒーター要素を有するｃｍｏｓ／ｍｅｍｓ集積型インクジェット印刷ヘッド及びその製造方法 | |
| US6502925B2 (en) | CMOS/MEMS integrated ink jet print head and method of operating same | |
| EP1234668B1 (en) | Cmos/mems integrated ink jet print head with elongated bore and method of forming same | |
| US6439703B1 (en) | CMOS/MEMS integrated ink jet print head with silicon based lateral flow nozzle architecture and method of forming same | |
| US6491376B2 (en) | Continuous ink jet printhead with thin membrane nozzle plate | |
| JP4173662B2 (ja) | Ｃｍｏｓ／ｍｅｍｓ集積型インクジェット印刷ヘッドのインクチャネルに補助ヒーターを組み込んだ構造及びその製造方法 | |
| JP2002225275A (ja) | Ｃｍｏｓ／ｍｅｍｓ集積型インクジェット印刷ヘッドのインクチャネルにおけるシリコンブリッジの組込構造とその製造方法 | |
| US20090033727A1 (en) | Lateral flow device printhead with internal gutter | |
| JP2001071502A (ja) | インクジェットのプリントヘッドを備えるプリント装置およびその製造方法、並びにプリント方法 | |
| JP2001071503A (ja) | インクジェットのプリントヘッドを備えるプリント装置およびその製造方法、並びにプリント方法 | |
| EP1219426B1 (en) | Cmos/mems integrated ink jet print head and method of forming same | |
| JP4142286B2 (ja) | 連続インクジェット印刷ヘッド、連続インクジェット印刷ヘッドを作動する方法及び連続インクジェット印刷ヘッドを製造する方法 | |
| JP4594515B2 (ja) | 非対称熱型インクジェットプリンタにおけるインキ液滴の方向違いの防止方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040813 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070725 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070731 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071031 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080513 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080612 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110620 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120620 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130620 Year of fee payment: 5 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |