JP2004237734A - バブルインクジェットヘッドおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ヘッドは,インクチャンバ入口および隣接したインクチャンバの連結部分から1〜5μm範囲の離隔距離を有する第1パターンで基板の第1面に形成された第1トレンチと,第1トレンチと共に基板を貫通するよう基板の第1面に形成され,第1パターンの範囲内で第1トレンチ面積と同一以下の面積を有する第2パターンで形成された第2トレンチとを備えたインク供給口含む。本方法は,インク加熱用の抵抗発熱体を形成した基板を準備し,湿式または乾式エッチング工程を介して抵抗発熱体が形成された基板の第1面に後で形成されるインクチャンバと連通する浅めの第1のトレンチを形成し,乾式エッチング工程を介して基板の第2面に第1のトレンチと連通し基板を貫通する深めの第2のトレンチを形成する。
【選択図】 図6F
Description
(実施形態1)
図6Fを参照すると,モノリシック方式で製造された本発明の好適な第1の実施形態に係るバブルインクジェットプリントヘッド100が示されている。
(実施形態2)
図8Jを参照すると,モノリシック方式で製造された本発明の第3の実施形態に係るバブルインクジェットプリントヘッド100”が例示されている。
2,102,102’,102” 第1のインク供給路
2’,102c ノッチ
3,103,103’,103” 第2のインク供給路
4,104,104’,104” インクチャンバ
5,105,105’,105”,111 保護層
6,106,106’,106” ヒータ
7,107,107’,107” ノズル
8,108,108c チャンバプレート
9,109,109a ノズルプレート
10,100,100’,100” ヘッド
102a,102a’,102a” 第1のトレンチ
102b,102b’,102b” 第2のトレンチ
108’,108” 109’ フォトマスク
108a ドライフィルムレジスト
108a’,109a” フォトレジスト
108c’ フォトレジストモールド
109a” チャンバ/ノズルプレート
Claims (20)
- インクを格納するインクチャンバと;
インクを加熱するための抵抗体を形成した基板と;
前記インクチャンバと連結され,前記基板を貫通するインク供給口と;を含むバブルインクジェットプリントヘッドであって:
前記インク供給口は:
前記インクチャンバの入口および隣接した前記インクチャンバの連結部分のうち少なくとも1つから選択された離隔距離を有する第1のパターンで前記インクチャンバが配した前記基板の第1面に形成された第1のトレンチと;
前記第1のトレンチと共に前記基板を貫通する前記インク供給口を形成するように前記基板の第2面に前記第1のトレンチと連通するよう形成し,前記第1のトレンチの第1のパターンの範囲内で前記第1のトレンチ面積と同一面積および小さい面積の中いずれか1つを有する第2のパターンで形成された第2のトレンチと;
を含むことを特徴とするバブルインクジェットプリントヘッド。 - 前記第1のトレンチは,5〜20μm範囲の深さで形成されることを特徴とする請求項1に記載のバブルインクジェットプリントヘッド。
- 前記選択された離隔距離は,1〜5μm範囲を有することを特徴とする請求項1に記載のバブルインクジェットプリントヘッド。
- 前記第2のトレンチは,前記第1のトレンチより大幅を有することを特徴とする請求項1に記載のバブルインクジェットプリントヘッド。
- 一面に最小のインクを加熱するための抵抗発熱体を形成した基板を準備するステップと,
エッチング工程を介して前記基板の第1面に後で形成されるインクチャンバと連通する浅めの第1のトレンチを形成するステップと,
乾式エッチング工程を介して,前記第1のトレンチと共に前記基板を貫通するインク供給口を形成するように前記基板の第2面に前記第1のトレンチと連通するよう形成された深めの第2のトレンチを形成するステップと,を含むことを特徴とするバブルインクジェットプリントヘッドの製造方法。 - 前記第1のトレンチを形成するステップは,
前記基板の第1面に前記第1のトレンチを形成するための第1のエッチングマスクを形成するステップと,
前記第1のエッチングマスクを用いて前記基板の第1面を湿式エッチングおよび乾式エッチングの中いずれか1つでエッチングするステップと,
前記第1のエッチングマスクを取り除くステップと,を含むことを特徴とする請求項5に記載のバブルインクジェットプリントヘッドの製造方法。 - 前記第1のエッチングマスクは,前記第1のトレンチが前記インクチャンバの入口および隣接した前記インクチャンバの連結部分のうち少なくとも1つから1〜5μm範囲の離隔距離を有するようにする第1のパターンで形成されたことを特徴とする請求項6に記載のバブルインクジェットプリントヘッドの製造方法。
- 前記第1のエッチングマスクは,後で形成される単位ヘッドの平面状がノズルの座標配列と関係なしに前記インクチャンバの外郭線から一定の距離離隔された閉曲線をなすように形成されたことを特徴とする請求項6に記載のバブルインクジェットプリントヘッドの製造方法。
- 前記第1のエッチングマスクは,シリコン酸化膜,室化膜,フォトレジスト,エポキシ樹脂,金属の中いずれか1つから形成されたことを特徴とする請求項7に記載のバブルインクジェットプリントヘッドの製造方法。
- 前記第1のトレンチを形成するステップにおいて,前記乾式エッチングはエッチングガスとしてSF6ガス,CF3ガス,CHF3ガスのいずれか1つを用いて前記第1のトレンチが5〜20μm範囲の深さで形成されるようにし,
前記第1のトレンチを形成するステップにおいて,前記湿式エッチングはエッチング液としてTMAHおよびKOHのような異方性エッチング液を用いて,前記第1のトレンチが5〜20μm範囲の深さで形成されように行うことを特徴とする請求項6に記載のバブルインクジェットプリントヘッドの製造方法。 - 前記第2のトレンチを形成する前記ステップは,
前記基板の第2面に前記第2のトレンチを形成するための第2のエッチングマスクを形成するステップと,
前記第2のエッチングマスクを用いて基板の前記第2面を乾式エッチングするステップと,
前記第2のエッチングマスクを取り除くステップと,を含むことを特徴とする請求項5に記載のバブルインクジェットプリントヘッドの製造方法。 - 前記第2のエッチングマスクは,前記第1のトレンチのパターンの範囲内で前記第1のトレンチの面積と同一面積および小さい面積の中いずれか1つを有する第2のパターンで形成されたことを特徴とする請求項11に記載のバブルインクジェットプリントヘッドの製造方法。
- 前記第2のエッチングマスクは,シリコン酸化膜,室化膜,フォトレジスト,エポキシ樹脂,金属の中いずれか1つから形成されたことを特徴とする請求項12に記載のバブルインクジェットプリントヘッドの製造方法。
- 前記乾式エッチングは,エッチングガスとしてSF6ガス,CF3ガス,CHF3ガスのいずれか1つを用いることを特徴とする請求項11に記載のバブルインクジェットプリントヘッドの製造方法。
- 前記第1のトレンチを形成する前記ステップと前記第2のトレンチを形成する前記ステップとの間で前記基板の第1面に前記インクチャンバとノズルとを形成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項5に記載のバブルインクジェットプリントヘッドの製造方法。
- 前記インクチャンバと前記ノズルを形成する前記ステップは,
前記基板の第1面にフォトレジスト層を形成するステップと,
前記インクチャンバ,レストリクタを構成するインク供給路などの流路構造のパターンが形成されたマスクを用いて前記フォトレジスト層をフォトリソグラフィー工程でパターニングすることによりチャンバプレートを形成するステップと,
前記チャンバプレート上にドライフィルムレジスト層を形成するステップと,
前記ノズルのパターンが形成されたマスクを用いて前記ドライフィルムレジスト層をフォトリソグラフィー工程でパターニングしノズルプレートを形成するステップと,を含むことを特徴とする請求項15に記載のバブルインクジェットプリントヘッドの製造方法。 - 前記インクチャンバと前記ノズルを形成する前記ステップは,
前記基板の第1面に第1のフォトレジスト層を形成するステップと,
前記第1のフォトレジスト層をフォトリソグラフィー工程でパターニングしフォトレジストモールドを形成するステップと,
前記フォトレジストモールドが形成された前記基板の第1面に第2のフォトレジスト層を形成するステップと,
前記第2のフォトレジスト層を前記ノズルのパターンが形成されたマスクを用いてフォトリソグラフィー工程でパターニングするステップと,を含むことを特徴とする請求項15に記載のバブルインクジェットプリントヘッドの製造方法。 - 前記第2のトレンチを形成する前記ステップの後,前記フォトレジストモールドを取除くステップをさらに含むことを特徴とする請求項17に記載のバブルインクジェットプリントヘッドの製造方法。
- 前記第2のトレンチを形成する前記ステップ後,前記基板の第1面に前記インクチャンバとノズルを形成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項5に記載のバブルインクジェットプリントヘッドの製造方法。
- 前記インクチャンバと前記ノズルを形成する前記ステップは,
前記基板の第1面にドライフィルムレジスト層を形成するステップと,
前記インクチャンバ,インク供給路などの流路構造のパターンが形成されたマスクを用いて前記ドライフィルムレジスト層をフォトリソグラフィー工程でパターニングしチャンバプレートを形成するステップと,
フォトレジストなどからなる,マンドレルを有する基板上に電解メッキで形成したノズルプレートおよびレーザブレーションでノズルを形成したポリイミドフィルムのノズルプレートのうち1つを前記チャンバプレートに加熱および圧着するステップと,を含むことを特徴とする請求項19に記載のバブルインクジェットプリントヘッドの製造方法。
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