JPH06238904A - インクジェットプリントヘッドにおけるインク充填スロットの形成方法 - Google Patents

インクジェットプリントヘッドにおけるインク充填スロットの形成方法

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JPH06238904A
JPH06238904A JP6023274A JP2327494A JPH06238904A JP H06238904 A JPH06238904 A JP H06238904A JP 6023274 A JP6023274 A JP 6023274A JP 2327494 A JP2327494 A JP 2327494A JP H06238904 A JPH06238904 A JP H06238904A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】高い周波数で動作するインクジェットプリント
ヘッドのインク充填スロットを提供する。 【構成】本発明の一実施例によれば、化学的エッチン
グ、プラズマ・エッチング、あるいはこれらの組合せと
ともに写真平版技法を用いることにより、基板上にイン
ク充填スロットを正確に製造することができる。これら
の方法は、レーザ加工、機械的研磨、あるいは電子機械
的加工と一緒に用いられ、所望の領域における余分な基
板材料を除去する。インク充填スロットは正確に形成さ
れて、棚の長さを減じることによりインクに分散される
流体インピーダンス減じる、拡張された部分によってプ
リントヘッドのより高い動作周波数でインクの必要量を
供給する。拡張部分は、正確にエッチされて、プリント
ヘッドの他の要素に制御可能に位置合せされる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱インクジェットプリ
ンタに関し、更に詳細には、インクを発射室に導入する
プリントヘッド構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】熱インクジェット印刷の分野において
は、隣接するインク溜めに入っているインクを加熱して
インク発射および印刷工程を行う目的で共通基板上に複
数の電気的に抵抗性の要素を設けることが知られてい
る。このような構成を使用する場合には、隣接するイン
ク溜めは、機械的エネルギを所定量のインクに適格に分
離するため基板に取付けられた障壁層の中の空洞として
設けられるのが普通である。機械的エネルギは抵抗性要
素に供給される電気エネルギを変換することにより生
じ、抵抗性要素の上にあるインクの中に急速に膨張する
気泡を作る。また、複数のインク発射オリフィスがノズ
ル板のこれら空洞の上方に設けられて印刷工程中のイン
クの出口経路となっている。
【０００３】熱インクジェットプリントヘッドの動作に
際しては、インクの流れを熱要素または抵抗性要素に供
給してインク滴を発射させる必要がある。これは基板、
インク障壁またはノズル板にインク充填溝、またはスロ
ットを作ることにより行われてきた。インク充填スロッ
トを形成する従来の方法には多数の時間のかかる動作が
関係しており、種々の構成が生じ、部品の精密な機械的
位置合わせが必要であり、典型的には１枚の基板につい
てしか行うことができなかった。これらの短所により従
来方法はここに述べる本発明より望ましくない。更に、
動作周波数が大きいときは、インクスロットを形成する
従来の方法により得られる溝はインク体積の要求に適切
に応答する容量を備えていない。
【０００４】インクジェット印刷用シリコン溝造体の製
作は既知である。たとえば、米国特許第4,863,560号、
第4,899,181号、第4,875,968号、第4,612,554号、第4,6
01,777 号( およびその再発行第RE32-572号)、第4,899,
178号、第4,851,371号、第4,638,337号、および第4,82
9,324号を参照のこと。これらの特許はすべていわゆる
「サイドシュータ」インクジェットプリントヘッド構成
を目的としている。しかし、流体動力学的考察は本発明
を適用する「トップシュータ」（または「ルーフシュー
タ」）構成とは完全に異なっており、したがってこれら
特許は本発明には関係がない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】米国特許第4,789,425
号は「ルーフシュータ」構成を目指している。しかし、
この特許はインク供給溝の形成に基板の異方性エッチン
グを採用しているが、高い周波数の動作に必要なインク
の体積をどうして供給するかの問題に取組むことができ
なかった。更に、幾何学的構成、ペン速度の制御、また
は特定の水力学的減衰制御についての教示が存在しな
い。特に、この参考文献は各機能ノズルの流体インピー
ダンスを精密に合わせてすべての挙動が同じになるよう
にするという問題に取組んでいない。熱インクジェット
プリントヘッドのインク充填スロットを形成するプロセ
スであって、各機能ノズルの流体インピーダンスを精密
に合わせるプロセスを提供する必要性が残っている。
【０００６】本発明の目的は一括処理モードで製作工程
を最少限にしてインク充填スロットを形成することであ
る。本発明の他の目的はインク充填スロットの幾何学的
構成および位置合わせの精密な制御を行い、各ノズルの
流体インピーダンスを精密に合わせることである。本発
明の更に他の目的は少なくとも14kHzまでの、益々高く
なる動作周波数でインクの必要な体積を供給するよう適
切に構成されたインク充填スロットを提供することであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、化学的
エッチング、プラズマエッチング、またはその組合わせ
を用いて写真平版法を利用して基板にインク充填スロッ
トを精密に製造することができる。これらの方法はレー
ザ加工、機械的研磨、電気機械的加工、または伝統的な
エッチングと組合わせて所要区域の別の基板材料を除去
するのに使用することができる。
【０００８】本発明の改良されたインクジェットプリン
トヘッドは、各々が三つの障壁と、少なくとも幾つかの
要素に共通のインク溜めに対して開口している第４の側
面とで画定される個別の小滴発射室に設置されている複
数のインク推進熱要素と、各々が一つに要素と関連して
動作し、インクの所定量を各要素により規定される平面
に垂直にオリフィスを通して印刷媒体の方へ所定の順序
で発射して印刷媒体上に英数字および図形を形成する、
要素に非常に近接して覆い板の中に設けられた、オリフ
ィスを構成する複数のノズルとを備えている。インクは
インク供給溝によりインク充填スロットから熱要素に供
給される。各小滴発射室にはインク供給溝の壁に形成さ
れ、一定の幅により分離されてプレナムと溝との間に収
縮を生ずる一対の対向突起を設けることができ、各小滴
発射室には更に突起間に設置されて一つのインク供給溝
を隣のインク供給溝から分離する引込み突起を設けるこ
とができる。改良方法はインク充填スロットおよび小滴
発射室および関連インク供給溝を一つの基板上に形成
し、この基板に化学的および／またはプラズマエッチン
グを用いて基板を異方性エッチングすることによりイン
ク充填スロットを部分的に形成することを含んでいる。
インク供給溝に対するインク充填スロットの寸法はペン
の流体同調を補助するよう精密に制御することができ
る。
【０００９】インク充填スロットの位置は水圧制限オリ
フィス（引込み突起間の区域）の約20μm以内に制御す
ることができ、気泡阻止を最少限にするようスロットを
延長するにつれて深さを調節することができる。熱イン
クジェットペンの動作周波数は、とりわけ、インクがイ
ンク充填スロットから発射室まで移動するに必要な棚ま
たは距離によって変わる。高い周波数では、この距離、
または棚、もかなりしっかり制御されなければならな
い。光化学的マイクロ加工により、この距離を一層厳密
に制御することができ、発射室に一層近づけて置くこと
ができる。エッチングは前側、後側、または両方から行
うことができる。エッチングプロセスを組合わせればイ
ンク充填スロットおよび棚の所定範囲のプロフィールを
得ることができる。このプロセスは、伝統的な「機械
的」スロット形成手順の代わりに、またはそれと関連し
て使用して性能を高めまたはバッチ処理を可能とするこ
とができる。
【００１０】
【実施例】今度は図面を参照すると、類似参照数字は図
面を通じて類似要素を指すが、図１は基板12の上に形成
された印刷要素または小滴発射要素10を示している。図
2Aおよび図2Bは三つの隣接印刷要素10を示すが、図３は
複数のこのような発射要素から成るプリントヘッド13の
一部を描いてあり、これにインクの供給を行う共通のイ
ンク充填スロット18を示す。図３は複数の発射要素、す
なわち、共通のインク充填スロット18の周りの平行な２
列の発射要素10、から成る一つの共通の構成を描いてい
るが、ほぼ円形および単列のような、熱インクジェット
印刷に採用されている他の構成をも本発明を実行するこ
とにより形成することができる。
【００１１】各発射要素10はインク供給溝14を備えてお
り、抵抗器16がその一端14aに設置されている。抵抗器1
6を３辺で取囲んでいるインク供給溝14および小滴発射
室15は、光重合可能な材料から成る層17に形成され、そ
の材料が適切にマスクされ、エッチされ、現像されて所
要のパターン開口が形成される。インク（図示せず）は
全般に18で示してあるインク充填スロットから、矢印
「A」で示してあるように、インク供給溝14の反対端14bに
導入される。抵抗器16に関連して、ノズル板22に抵抗器
の近くに設置されたノズル、または収束性穴、20、があ
る。インクの小滴は抵抗器により一定量のインクが加熱
されるとノズルを通して（たとえば、抵抗器16の平面に
垂直に）発射される。インク供給溝14への入口にある一
対の対向突起24は、矢印「B」で示すように、局部的圧縮
を行う。局部的圧縮の目的は、インクの流体運動の減衰
を改善するのに関連しているが、米国特許第4,882,595
号に更に詳しく記されており、本発明の部分を構成しな
い。
【００１２】このような各印刷要素10は上に示した種々
の特徴を備えている。各抵抗器16は、三つの障壁と、要
素10の少なくとも幾つかに共通のインクのインク充填ス
ロット18に対して開口している第４の側面とにより画定
されている小滴発射室15に設置されており、抵抗器16の
近くの覆い板22にはオリフィスを構成する複数のノズル
20が設けられていることがわかる。各オリフィスはした
がって抵抗器16と関連して動作し、一定量のインクをそ
の抵抗器により規定される平面に垂直に、オリフィスを
通して印刷媒体に向けて所定のパターンで発射し、印刷
媒体上に英数字および図形を形成することがわかる。
【００１３】インクはインク供給溝14によりインク充填
スロット18から各要素10に供給される。各発射要素10に
はインク供給溝14の壁に形成され、幅「B」だけ離れてイ
ンク充填スロット18と溝との間に圧縮を生じさせる一対
の対向突起24が設けられている。各発射要素10は、突起
24の間に設けられて一つのインク供給溝14を隣のインク
供給溝14'から分離する引込み突起24aを備えることがで
きる。
【００１４】改良手段はインク充填スロット18および関
連インク供給溝14を基板12に形成する精密な手段を備え
ている。本発明のプロセスにおいて、インク充填スロッ
ト18は、図2Aに示すように、インク供給溝14への入口か
ら一定距離のところで、または図２に示すように、障壁
層17により形成される外郭から等距離のところで、前記
一対の引込み突起24aまで延長することができる。イン
ク充填スロット18は延長部18aにより引込み突起24aの方
に、下に更に詳細に説明する精密エッチングを利用して
延長され、インク充填スロットを、「A」で示す、インク
供給溝14の入口に対して制御可能に位置合わせされる。
【００１５】図2Aでは、インク充填スロット18の延長部
分18aは、引込み突起24aに非常に近い、インク充填スロ
ットの中心から等距離のところで終わっている。下に説
明する精密エッチングを利用すれば、更に短い棚の長
さ、ＳL 、を形成することができる。この棚の長さは、
ヒューレット・パッカード社のDeskJet プリンタに使用
されている現在のところ市場で入手できるペンの長さ、
すなわちインク充填スロット18の縁まで延びている、よ
り短い。棚の長さが短ければ現在市場で入手できるペン
より高い周波数で発射が可能である。インクに与えられ
るペンの流体インピーダンスは市場入手可能なペンのも
のと比較して小さくなっており、これにより性能が改善
されるが、抵抗器ヒータ16の一つ一つについて実質上一
定ではない。図2Bでは、インク充填スロット18の延長部
分18aは引込み突起24aを規定する障壁17の輪郭をたど
り、等しい棚の長さSLを作っている。この等しい棚の長
さによりペンの中のインクに対する流体インピーダンス
が実質上一定になり、ペンの性能が改善される。
【００１６】本発明によれば、インク充填スロット18の
延長部分18aは、化学的エッチング、プラズマエッチン
グ、またはその組合わせを用いて写真平版法を利用して
基板12に精密に製造される。これらの方法はレーザ加
工、機械的研磨、または電気機械的加工と関連して所定
区域の別の基板材料を除去するのに使用することができ
る。本発明によりインク充填スロット18を製作するため
の代表的な基板は、マイクロエレクトロニクス工業で普
通に使用されている単結晶シリコンウェーハから成る。
結晶方位が<100>または<110>のシリコンウェーハが好適
である。本発明に適合するインク充填スロット製造の三
つの方法を下に詳記する。得られる代表的な構造を図4
C、図5C、および図6Cに示してある。
【００１７】図4A〜図4Dに示す一つの実施例では、次の
工程が行われる。 １．シリコンウェーハ12をマスクしてエッチしない区域
を保護する。熱的に成長する酸化物26はシリコンに対す
る代表的なエッチマスクである。 ２．伝統的なマイクロエレクトロニクス写真平版手順を
利用してエッチマスクに開口を写真形成し、所要インク
流溝区域で除去すべき二次（裏）面上のシリコンを露出
させる。 ３．インクの流れ溝の所要幾何学特性を与えるよう異方
性エッチング剤を用いてシリコン基板を裏面から開口の
露出区域を通して中途までエッチしてインク充填スロッ
ト18を形成する。 ４．裏面をエッチして(a)インク充填スロット18と接続
し、(b)インク充填スロットを障壁層17に接続されたイ
ンク供給溝の入口まで延長し、部分18aを形成する。障
壁層17および規定された小滴発射室15およびインク供給
溝14は、抵抗器ヒータ16および関連電気線路と共に、こ
の工程の前の別の工程で形成される。この工程でのエッ
チングは乾式（プラズマ）エッチングのような等方性エ
ッチング剤のいずれかまたはすべてを用いて行うことが
できる。
【００１８】図4Dはインクを基板12の底部から供給する
最終構造の断面図である。図4A〜図4Dに描いたプロセス
では、方位<100>のシリコンを基板12として採用してい
る。酸化物膜26、好ましくは二酸化シリコン、が基板の
両面12aおよび12bに形成され、エッチすべきインク充填
スロット18を形成するのに使用される。代わりに、従来
技術で詳述されているように、窒化シリコン膜または他
のマスク層を使用することができる。
【００１９】二次面12bの上の誘電体26はインク充填ス
ロット18を形成する前にパターン化される。インク充填
スロット18は二つの部分から構成されている。第１の部
分、18'、は異方性エッチングにより形成される。異方
性エッチングは<100>シリコンで行われるから、形成さ
れる角度は、周知のとおり、54.74である。約85℃に熱
せられた、KOH:H2Oの比が2:1であるKOHの水溶液が異方
性エッチングに使用される。このエッチング剤は<100>
シリコンを約1.6μm/min.の割合でエッチする。周知の
ように、エッチング作用は<111>平面が交差する点で非
常に小さくなり、<100>の下面はもはや存在しない。
【００２０】異方性エッチングは、図4Aに示すように、
シリコンウェーハ12を貫く中途で停止する。次に、ヒー
タ抵抗器16（および図示していないが、関連する電気線
路、または導体）は、図4Bに示すように、ウェーハの表
面12aに形成されている。このプロセスは、周知である
が、適切な層を形成することおよびそれらをパターン化
することから成る。インク充填スロット18の第２の部分
18aは、一次面12aから、湿式または乾式のいずれかのプ
ロセスにより、等方性エッチングおよび異方性エッチン
グを組合わせて形成される。このプロセスは一次面12a
の上の誘電体層26を通してシリコンウェーハ12の中まで
エッチし、先にエッチされたインク充填スロット部分1
8'と接続する。得られる構造を図4Cに示す。
【００２１】第２の部分18aを形成するのにプラズマシ
ステムによる乾式エッチングを使用することができる。
CF4を使用することができるが、他のプラズマエッチン
グ剤をも、シリコン面をオーバエッチからなお保護しな
がらパッシベーションを更に速くエッチするのに利用す
るのができる。インク充填スロット18をインク供給溝14
に非常に近づけるのはこの後者のエッチング工程であ
る。インク充填スロット18がインク供給溝14に近づけれ
ばプリントヘッドを高周波小滴発射に必要なインクの要
求に非常に応答しやすくすることができる。第２の部分
18aを形成するのに適切なマスキングを行うことができ
る。このマスキングは図2Aに示す棚の長さが一定の構造
または図2Bに示す棚の長さが等しい構造を得ることがで
きるように構成することができる。障壁層17と、ノズル
20を有するオリフィス板22とを形成することにより、図
4Dに示すように、構成は完成する。
【００２２】図5A〜図5Dはインクを、この場合は方位が
<110>である基板12の底部から、供給する最終構造の同
様の断面図を示す。ここで、<100>の場合と同じエッチ
ング剤を使用して、基板10を通して中途までまたは全部
をエッチするのに異方性エッチングを行うことができ
る。この実施例のプロセスと図4A〜図4Dに示したものと
の唯一の相違は異なる結晶方位のシリコンを使用するこ
とである。
【００２３】図6A〜図6Dに示す他の実施例では、ウェー
ハを一次面について既知の熱インクジェットプロセスに
より処理して抵抗器16をパッシベーション層26の表面に
形成している。こうしてから適切な写真形成マスキング
層（図示せず）を適用し結像して、精密エッチングを行
うべき区域を露出させる。このようなマスキング層の例
にはデュポン社のVACREL、またはそれぞれHoechst AZ49
06またはOCG SC900 のような、陽または陰のフォトレジ
ストがある。この場合には、一次面12aだけを絶縁誘電
体層26により保護すればよい。
【００２４】エッチングは、CF4＋O2、SF6、またはフル
オロカーボンと貴ガスとの混合物を利用する良く文書化
されている乾式プロセスにより行われ、部分18aが形成
される。エッチ輪郭は、動作圧力および／またはエッチ
ング構成を反応性イオンエッチング体制（約50乃至150
ミリトールの圧力および約400乃至1000ボルトの有効バ
イアス）の異方性エッチングから高圧平面状エッチング
体制（約340乃至700ミリトールの圧力および０乃至約10
0ボルトの有効バイアス）の等方性エッチングまたはプ
ロセスの或る巧妙且つ有益な組合わせに変えることによ
り制御することができる。インク充填スロット18の主要
部分18'は次に二次面12bから、機械的研磨、たとえば、
サンドブラスト、またはレーザ除去、または電気機械加
工のような、マイクロ加工を行うことにより形成され
る。障壁層17は、ウェーハのハンドリング（ウェーハを
強くする）および部品の流れ（ウェーハが処理のためク
リーンルームに戻されることがないようにする）に関す
る理由から、一般に主要部18'の最終形成の前に形成さ
れる。
【００２５】熱インクジェットペンの周波数限界はイン
クのノズルへの流れの抵抗により制限される。インク流
の幾らかの抵抗はメニスカス振動を減衰させるのに必要
である。しかし、抵抗が大き過ぎるとペンが動作するこ
とができる上方周波数が制限される。インク流の抵抗
（インピーダンス）は長さおよび幅が良く規定されてい
る抵抗器16に隣接する隙間により意図的に制御される。
この隙間はインク供給溝14であり、その幾何学的構成に
ついてはどこか他所に説明されている。たとえば、K.E.
Truebaその他に対して発行され、本出願と同じ譲受人
に譲渡されている米国特許第4,882,595号を参照のこ
と。インク充填スロット18からの抵抗器16の距離はプリ
ントヘッドの発射パターンによって変わる。
【００２６】インピーダンスの別の構成要素はインク供
給溝14への入口であり、図面にＡで示してある。入口は
オリフィス板22と基板12との間の領域から成り、その高
さは本質的に障壁材17の厚さの関数である。この領域は
その高さが小さいので高いインピーダンスを有してお
り、抵抗器に隣接する隙間の良く制御された意図的イン
ピーダンスへ付加されるものである。
【００２７】インク充填スロット18からインク供給溝14
の入口までの距離を棚ＳL と名付ける。ペンの周波数に
及ぼされる棚の長さの影響は図７で見ることができる。
棚の長さが長くなるにつれて、ノズルの周波数は下が
る。基板12はこの棚領域でエッチされてインク充填スロ
ット18の延長部18aを形成するが、これによって棚の長
さが効果的に減り、インク供給溝14の入口の断面積が大
きくなる。その結果、流体インピーダンスが小さくな
る。上述の実施例は二つともそのように処理されてい
る。このようにして、すべてのノズルは一層一様な周波
数応答を備えている。本発明のプロセスの長所はペン全
体を今度は一様な一層高い周波数で動作することができ
るということである。今までは、各ノズル20はその棚長
さの関数として異なるインピーダンスを備えていた。こ
の変数を除去すれば、すべてのノズルは実質上同じイン
ピーダンスを備え、したがって同調が簡単になり、一つ
のノズルを最適にすると、すべてのノズルが最適にな
る。以前には、ペンは最悪の場合のノズルについて同調
させなければならなかった。すなわち、隙間をインピー
ダンスが最も低い（棚が最も短い）ノズルが不足制動し
ないように引締めなければならなかった。それ故、ノズ
ルの棚が大きくなるほどインピーダンスは大きく、周波
数応答は低くなっていた。
【００２８】図７に示す曲線は約130plの体積のペン発
射小滴から得たものである。このペンについては、10乃
至50μmの棚長さが高い動作周波数に対して好適であ
る。より小さい小滴体積の場合には、曲線は更に平らに
且つ更に速くなる。先に説明したように、図2Aおよび図
2Bは棚の長さ（ＳL ）を描いている。前者の場合には、
棚はダイの上の一定の位置にあり、したがってインク供
給溝14の入口から測ったＳL の寸法は幾らか抵抗器のよ
ろめきにより変わるが、後者の場合には、棚の長さは、
障壁層17の輪郭をたどるという点で、等しくなってい
る。 産業上の応用性：二次面を異方性エッチングすることと
組合わせてシリコン基板の一次面を精密エッチングすれ
ばインクの流れ特性が改善され、熱インクジェットプリ
ントヘッドでの用途が見出されることが期待される。精
密エッチングは多様な等方性エッチングプロセスにより
行うことができる。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明を用いるこ
とにより、一括処理モードで製作工程を最少限にしてイ
ンク充填スロットを形成することができる。また、高い
周波数で動作することのできる熱インクジェットペンを
提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って、障壁層と、発射室と流体的に
連結しているインク供給溝と、インクをインク供給溝に
供給するインク充填スロットとから形成された発射室に
設置されている抵抗器の斜視図である。
【図２Ａ】図１に描かれた、隣接抵抗器およびインク供
給溝を備え、棚までの長さがインク供給溝の入口から測
って一定寸法である構成の上部平面図である。
【図２Ｂ】図2Aにおいて、棚が等しい長さで障壁層の輪
郭をたどる構成の上部平面図である。
【図３】プリントヘッドの一部を示し、図2Aに示した複
数の構成の一実施例を示す上部平面図である。
【図４Ａ】方位<100>のシリコン基板の異方性エッチン
グの結果を示す、図３の抵抗器構成の断面図である。
【図４Ｂ】方位<100>のシリコン基板の異方性エッチン
グの結果を示す、図３の抵抗器構成の断面図である。
【図４Ｃ】方位<100>のシリコン基板の異方性エッチン
グの結果を示す、図３の抵抗器構成の断面図である。
【図４Ｄ】方位<100>のシリコン基板の異方性エッチン
グの結果を示す、図３の抵抗器構成の断面図である。
【図５Ａ】図４Ａ乃至図４Ｄにおいて、シリコン基板が
方位<110>である場合を示す図である。
【図５Ｂ】図４Ａ乃至図４Ｄにおいて、シリコン基板が
方位<110>である場合を示す図である。
【図５Ｃ】図４Ａ乃至図４Ｄにおいて、シリコン基板が
方位<110>である場合を示す図である。
【図５Ｄ】図４Ａ乃至図４Ｄにおいて、シリコン基板が
方位<110>である場合を示す図である。
【図６Ａ】図４Ａ乃至図５Ｄにおいて、、インク供給ス
ロットが研磨剤またはレーザによるマイクロ加工で作ら
れている場合を示す図である。
【図６Ｂ】図４Ａ乃至図５Ｄにおいて、、インク供給ス
ロットが研磨剤またはレーザによるマイクロ加工で作ら
れている場合を示す図である。
【図６Ｃ】図４Ａ乃至図５Ｄにおいて、、インク供給ス
ロットが研磨剤またはレーザによるマイクロ加工で作ら
れている場合を示す図である。
【図６Ｄ】図４Ａ乃至図５Ｄにおいて、、インク供給ス
ロットが研磨剤またはレーザによるマイクロ加工で作ら
れている場合を示す図である。
【図７】Ｈｚで表したペン周波数およびマイクロメート
ルで表した棚寸法の座標により、特定の小滴体積の場合
について棚の長さの関数としてのペン周波数の依存性を
描いた図である。
【符号の説明】
１０：小滴発射要素 １２：基板 １３：プリントヘッド １４：インク供給溝 １５：小滴発射室 １６：抵抗器 １８：インク充填スロット ２０：ノズル ２４：突起
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ポール・エッチ・マククレランド アメリカ合衆国オレゴン州モンマウス・カ ーバー・ロード 20225 (72)発明者 ケニース・イー・ツルーバ アメリカ合衆国オレゴン州コーバリス・エ ヌ・ダブリュー・フェア・オークス・ドラ イブ 5755 (72)発明者 エレン・アール・タッポン アメリカ合衆国オレゴン州コーバリス・エ ヌ・ダブリュー・マルキー・アベニュー 2511

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】熱インクジェットプリントヘッドのインク
    供給溝により流体的に連絡するインク充填スロットを形
    成する方法であって、 結晶方位<100>または<110>を有し、一次面および二次面
    を規定するほぼ平行な二つの対向主面を備えたシリコン
    基板を準備する段階と、 前記両面上に絶縁誘電体層を形成する段階と、 前記二次面上の前記絶縁誘電体層をパターン化して前記
    シリコン基板の表面部分を露出させる段階と、 前記露出部分で異方性エッチング剤を用いて前記シリコ
    ン基板を通して途中までエッチングを行い、前記インク
    充填スロットの一部を形成する段階と、 前記一次面上の前記絶縁誘電体層の上に薄膜抵抗器要素
    および導電線路を形成し規定する段階と、 前記一次面から前記インク充填スロットの前記部分に接
    続するまで精密にエッチし、これにより前記インク充填
    スロットを完全に形成すると共に前記一次面で終わって
    いる前記インク充填スロットの部分を前記インク供給溝
    の方に制御可能に拡張して広げる段階と、 前記誘電体材料の主面上に障壁層を形成し、その中に開
    口を規定して前記抵抗器要素を露出させて小滴発射室を
    画定すると共に前記インク供給溝を、前記各抵抗器要素
    から、前記インク充填スロットと流体的に連結してイン
    クをインク溜めから前記小滴発射室に導入する終端領域
    まで設ける段階と、 を備えて成る方法。
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