JPH071733A - 製作中に成長した局在的な形成物に対する補償を有するインクジェット・プリントヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プリントヘッドの既存の製造シーケンスに最
小のインパクトしか与えずにプリントヘッドの接合する
ヒーター板と流路板間の隔離を最小にする。 【構成】 改良形サーマル・ジェット・プリントヘッド
は複数の流路溝２４を含む異方的にエッチングしたシリ
コンウェハ流路板３１を、パターン化した厚膜層１８で
被覆する複数の加熱及びアドレス指定要素３３を含むシ
リコンウェハヒーター板１９に調心して接合して形成す
る。プリントヘッド１０は、絶縁層に孔を写真製作する
ときに形成される厚膜層１８内にある孔のアレイの対向
する最後の孔の外側縁に形成される隆起リップないし縁
を補償することにより２枚の板の優れた接合を可能にす
る。製作シーケンスでは隆起縁部により形成された隔離
を無効にする非機能的またぎ流路と隆起縁部を機能的流
路２０とノズルから離れて配置する対応する追加非機能
的孔５０を含めることにより隆起縁部を補償する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はサーマル・ジェット・プ
リントヘッドとその製造方法に関し、特に製作中に絶縁
層内で成長する局在的な形成物を補償することで２つの
接合部分間で最小の隔離を有する改良形のサーマル・ジ
ェット・プリントヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】既存のサーマル・ジェット印刷システム
では、インクジェット・プリントヘッドは溝ノズルない
しオリフィスから所定の距離だけ上流の毛管で満ちた平
行インク流路にある通常抵抗器の熱エネルギー生成器に
電流パルスを選別的に適用してオン・デマンドでインク
滴を排出する。ホーキンス(Hawkins) らに対する米国再
発行特許第３２，５７２号はそのようなサーマル・ジェ
ット・プリントヘッドとそのいくつかの製造過程を例示
している。シリコン・ウェハ上にアドレス指定要素を持
つ複数の組の加熱要素のアレイを生成し、その上の所定
の位置にアラインメント・マークを配置することで多く
のプリントヘッドを同時に作成することが出来る。対応
する複数の組の流路と関連マニホルドは第２のシリコン
・ウェハで生成する。２つのウェハを調心し、次に共に
接合し、型打ちして多くの別々のプリントヘッドにす
る。

【０００３】そのような２部分サーマル・ジェット・プ
リントヘッドの改良には、ホーキンスらのものに似てい
るが、凹部（ヒーター・ピットと称する）に各々の加熱
要素を有する改良形プリントヘッドを開示したトーペイ
(Torpey)らに対する米国特許第４，６３８，３３７号が
ある。ホーキンスに対する米国特許第４，７７４，５３
０号は更にトーペイらに対する特許に対する改良を開示
して２部分プリントヘッドを更に洗練化している。更な
る凹部（バイパス・ピットと称している）を厚膜層にパ
ターン化してインクが溝の閉じた端部の周りを流れるよ
うにしてインクがマニホルドから溝に流れる流路を設
け、それによりマニホルド凹部に対して溝の閉じた端部
を開けるのに必要な製造段階をなくしている。

【０００４】しかしインクジェット・プリントヘッドヒ
ーターと流路板を接合する接着層の厚さは改良された
が、接合したヒーターと流路板間の不十分な接着は、隣
接する流路間でインク滴大きさが異なるといった流路の
発射一貫性に影響を与える多くの問題の原因になったま
まである。接着層の厚さを増やすことは流路に拡散ない
し他のものを弾き飛ばす傾向があるので、実際的な解決
法ではなく、接合したヒーターと流路板間の流路間ギャ
ップは一貫したプリントヘッド発射特性を確保する上で
最小にする必要がある。シリコン基板を保護するために
使用する厚いフィルム有機構造はポリイミドでしばしば
形成され、相互接続材料ないし絶縁材料としても使用さ
れる。その水を通さないという有益な性質故に、シリコ
ン基板上の回路を保護する標準材料と一般に見なされて
いる。しかしポリイミド材料の１つの欠点は、撮像した
端部に隆起縁部やリップ（高さ１−３ミクロン）などの
望ましくない局在的な形成物を形成する傾向があること
である。ヒーター板と流路板を共に接合するとき、２枚
の板の間の隔離が隆起縁部によりもたらされ、２枚の間
の接合の接着性を減少して流路間のギャップを形成する
原因となっている。

【０００５】隆起縁部などのポリイミドの局在性は撮像
したヒーターとヒーター板上のバイパス孔から生じる望
ましくない副産物である。隆起縁部はヒーターと流路板
を共に接合する近接性を非常に妨げるポリイミドの局在
的な特徴となっている。しかし隆起縁部は撮像したポリ
イミドから生じる唯一の局在的な形成物ではない。壁の
たるみや傾斜などの他の局在的な形成物は、接合したヒ
ーターと流路板間の隔離に加わって隆起縁部の否定的な
影響を倍加する。壁のたるみはポリイミド撮像孔間のポ
リイミド壁のスランプである。２つのウェハないし板の
間に挟んだポリイミドは２ミクロン以上の局在的な変動
を形成することがあり、相互接続ギャップの形成でブリ
ッジないし充填するのに約２ミクロンないしそれ以下の
厚さの接合が出来なくなる。それらの相互接続ギャップ
はインク滴を排出するときに流路間のクロストークを可
能にすることがある。従ってヒーターと流路板を接合す
る際に使用する接着剤ないしエポキシの量を増加せずに
当接する板間の隔離を削減して相互接続ギャップを最小
にするため、接合するヒーターと流路板間の接着を改良
する必要がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的は
プリントヘッドの既存の製造シーケンスに最小のインパ
クトを与えるだけでプリントヘッドの接合ヒーターと流
路板間の隔離を最小にすることである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】ポリイミドなどの光パタ
ーン化可能絶縁層を用いて形成した孔のアレイで、イン
クジェット・プリントヘッドのヒーター板と流路板間に
隔離をもたらす明瞭な形成物が特定の位置に存在する。
例えば著しい隆起縁部ないしリップなどのポリイミド局
在的形成物が孔の組の間のポリイミドの質量の増大故に
孔のアレイの最後の孔の外側の端部だけに形成されるこ
とが分かっている。そこで実施例では、追加の非機能的
クリアランス流路を対応する追加のオフセットの孔に沿
って流路のアレイの外側に形成して隆起縁部形成物をク
リアランス流路に配置する。改良形プリントヘッドは隆
起縁部により生じた流路とヒーター板間の隔離をなく
し、それにより一貫しない接着接合とプリントヘッドの
性能の悪化を生じる相互接続ギャップをなくす。プリン
トヘッド製作はそれにしたがって変更して隆起縁部によ
り形成された隔離を防ぐ端部を跨ぐクリアランス流路を
含める。対応する追加オフセット孔はオプション的にま
たぎクリアランス流路の隆起縁部を機能流路から離して
配置する。

【０００８】図１は、本発明を取り入れたプリントヘッ
ドの拡大斜視図である。図２は、図１の線２−２に沿っ
た図１の拡大断面図である。図３は、図１の線３−３に
沿った図１の拡大断面図である。図４は、図２の線４−
４に沿った図２の拡大断面図で、望ましくない流路及び
ヒーター板分離をなくす外側の対向する非機能的インク
ジェット流路と対応する非機能的孔を示す。図５は、図
４に示すものと同様の一般的な従来技術のインクジェッ
ト・プリントヘッドの拡大断面図で、製作中にもたらさ
れる局在的な形成物により生じるヒーター板と流路板間
の隔離を示す。図６は、図４に示したものと同様の拡大
断面図で、本発明の別の実施例を示す。

【０００９】

【実施例】図１に本発明を取り入れたプリントヘッド１
０の概略的な斜視図を示し、液滴排出ノズル２７のアレ
イと点線で示した外側の非機能的流路５０を含むその正
面２９を示す。図１の断面図は１つの活動流路２０を通
して線２−２に沿って取り、１つの非機能的外側流路５
０を通して線３−３に沿って取る。図２は矢印２３で示
すようにインクがマニホルド２４から溝ないしインク流
路２０を回ってどの様に流れるかを示している。図１、
２で、下部の電気的絶縁基板即ち加熱要素板２８は加熱
要素ないし抵抗器３４とその表面３０上に形成された下
絵用絶縁層(underglaze insulating layer) ３９上に一
体構造で生成されたアドレス指定要素３３を有してお
り、一方上部基板即ち流路板３１は１方向に延長し流路
板正面２９を貫通する平行な溝２０を有している。溝２
０のアレイの対向する側には、正面を貫通しない同様の
大きな溝５０（後に説明）がある。ノズルの反対側の溝
２０の端部は傾斜壁２１で終っている。貫通凹部２４は
毛管充填インク流路２０のインク供給マニホルドとして
使用し、インク充填孔として使用する開口底部２５を有
している。溝を有する流路板の表面は、整列して加熱板
２８に接合するので、複数の加熱要素の各々は溝と下部
基板即ちヒーター板により形成された各々の流路２０に
配置される。若干の負の圧力下のインクは充填孔２５を
通して凹部２４により形成されたマニホルドと下部基板
２８に入り、毛管作用により各々の流路２０について１
つ形成された厚膜絶縁層１８内に形成された複数の伸長
凹部３８を通して流れることで流路２０を満たす。非機
能的流路５０も伸長凹部３８を有しているが、インクマ
ニホルド２４との連通をもたらすことはできない。各々
のノズルのインクはメニスカスを形成し、負のインク圧
力とメニスカスの表面張力の組合せでインクはそこから
垂れるのを防いでいる。

【００１０】ここに参考として取り入れるホーキンスら
に対する米国再発行特許第３２，５７２号とホーキンス
に対する米国特許第４，７７４，５３０号で開示されて
いるように、サーマル・ジェットダイないしプリントヘ
ッド１０は、異方形にエッチングした流路ウェハ（図示
せず）を整列し、ヒーターウェハ（図示せず）に接着剤
で接合し、接合したウェハを個々のプリントヘッド１０
に分離する型打ち段階を経てバッチで生成する。ヒータ
ーウェハの表面３０の加熱要素とアドレス指定電極のア
レイを形成する前に、２酸化シリコンないし窒化シリコ
ンなどの下絵層３９をその上に形成する。加熱要素とア
ドレス指定電極のアレイを形成した後、薄膜不動態化層
１６をヒーターウェハ面３０と加熱要素及びアドレス指
定要素上に蒸着する。層１６は露出した電極をインクか
ら保護するイオンバリアとなる。例えばポリイミドなど
の光パターン化可能材料の厚膜絶縁層１８を不動態化層
１６上に蒸着し、パターン化して加熱要素を露出し、そ
れにより加熱要素を別々の孔２６に配置して電極端子３
２から厚膜を取り除き、引き続いてリザバ２４とインク
流路２０の間にインク流れバイパス凹部３８を提供する
位置の厚膜層を取り除く。加熱要素はタンタルなどの保
護膜１７で被覆し、壊れる蒸気泡により生じる加熱要素
に対するキャビテーション破壊を防ぐ。プリントヘッド
は娘板１９上に取り付け、ワイヤボンド１４によりその
上の電極１２に電気的に接続する。娘板はプリンタ制御
装置（図示せず）と電源（図示せず）のインターフェイ
スとなる。

【００１１】図３は非機能的流路５０の断面図を示し、
この流路は加熱要素のない孔２６とインクマニホルド２
４に対する接続を提供しない伸長凹部３８を含むことを
示している。図３にはまた、厚膜層１８（実施例ではポ
リイミド）のパターン化過程で形成されたリップないし
突起４０が示されている。ポリイミド・リップの予期せ
ぬ形成は、流路板のヒーター板への接合により形成され
た従来のプリントヘッドが不十分であることが分かった
ときに見つかった。調査は適切な接合を妨げていた様々
な局在的な形成物の発見につながった。厚膜ポリイミド
層内のパターン化した凹部間のクリアランスの寸法が小
さいとき、凹部間のポリイミド材料はわずかにたるん
だ。図２に示す孔２６とバイパス凹部３８は直線インチ
（２．５４ｃｍ）当り３００ないしそれ以上の密接な間
隔を空けており、従って孔の間の材料１５はわずかに沈
み込むないしたるんだ。このたるみはその累積は流路と
ヒーターウェハの間の隔離に影響を与えるので厳しいリ
ップ形成問題を増大するが、複数の組の流路溝２０と貫
通凹部２４を有する流路ウェハ面上に蒸着した接着剤の
均一な層はドレーク(Drake) らに対する米国特許第４，
６７８，５２９号に開示されているように比較的薄くな
ければならない。接着層が厚ければ厚いほど接着剤が流
路に流れ込む可能性が高くなり、プリントヘッドの性能
に影響を与えるので、接着層を比較的薄くすることが重
要である。ポリイミド及び他の厚膜材でパターン化した
凹部の端部のリップの局在的な形成は、パターン化凹部
間の間隔が比較的大きい場合に生じる。従って孔とバイ
パス凹部の上流及び下流端部はヒーターウェハ上の加熱
要素アレイの組の間の間隔が比較的大きい故にリップ４
０の形成物を有するが、流路溝２０と貫通凹部２４はそ
れらのリップを跨ぐので流路板とヒーター板間のギャッ
プないし隔離に影響を与えない。流路に平行な外側に沿
って形成されたポリイミド・リップ４０は、図５に示す
ように従来のプリントヘッドでは、ギャップ４２により
流路板とヒーター板を分離している。図５は従来のプリ
ントヘッドの加熱要素３４と孔２６を通した断面図で、
次の説明する図４のものと同様の図である。

【００１２】図４は図２の線４−４に沿った加熱要素３
４と孔２６を通した拡大断面図である。流路板３１に形
成したインク流路２０はヒーター孔２６に凹部を設けた
加熱要素３４を有する対応する加熱要素板２８と組み合
わせる。孔２６は孔を互いに離す厚膜材料（ポリイミ
ド）の孔壁１５で分離する。図５は図４と同様の従来の
プリントヘッドの断面図で、ヒーター孔２６と壁１５を
例えばポリイミドを用いて厚膜絶縁層１８内に形成した
ときに生じる２つの局在的な形成物を例示している。厚
膜層は写真製版的に処理して加熱要素３４を被っている
層のそれらの部分のパターン化と除去を可能にし、トー
ペイ他に対する米国特許第４，６３８，３３７号（その
関連部分はここに参考として取り入れる）に開示された
凹部２６を形成する。バイパス凹部３８もパターン化し
てホーキンスに対する米国特許第４，７７４，５３０号
（参考としてここに取り入れる）に教示されているよう
に厚膜絶縁層１８から除去する。図５はまた、各々の流
路は孔２６と同じ幅を有するそれ自身のバイパス凹部３
８を有するので、バイパス凹部３８を通した断面図を示
している。従ってバイパス凹部は孔と同時に同様の方法
で形成し、違いはバイパス凹部の長さだけである。ヒー
ター孔２６と共に、バイパス凹部３８は壁１５により分
離されており、対応する局在的な形成物を有する。簡潔
にするためバイパス凹部とヒーター孔を以下、単にヒー
ター孔２６について説明するが、それらは同様の性質を
有しているが、それぞれ際だった機能を遂行することに
留意する。

【００１３】図５について、上述の局在的な形成物はヒ
ーター孔２６が厚膜絶縁層１８内で写真製版的に処理し
たときに形成される。アレイの外側の対向する孔上の形
成物は流路板３１とヒーター板２８の間の隔離を増大す
るという否定的な性質を持っている。第１の形成物はギ
ャップ４２で示したヒーター板と流路板の隔離に帰する
隆起縁部ないしリップ４０である。隆起縁部４０はポリ
イミドの厚膜層１８内に形成され、孔のアレイの側面だ
けでなく孔の前後にも形成される（図２を参照）。孔の
前後に形成されたリップによる板の隔離は、流路２０と
マニホルド２４はそれらを跨ぐのでその影響は無視でき
る。第２の局在的な形成物は間隔４１で示した孔の間の
壁１５のたるみないし傾斜である。２つの結果的な局在
的な形成物の組合せで、壁１５、孔の間の分離、及びバ
イパス凹部の近傍で間隔４１、４２の両方に等しい間隔
ないしギャップ４３がもたらされる。この大きなギャッ
プ４３はプリントヘッド１０の作動上の一貫性を害する
相互接続クロストークないし流路の間のインク流れを促
進する原因となる。

【００１４】本発明の実施例に関して、壁１５のたるみ
と隆起リップ４０の両方の組合せ（ギャップ４２）であ
る図５の従来のプリントヘッドのギャップ４３に対し
て、図４のギャップ４１は壁１５のたるみだけにより形
成される。従って図４のこのギャップ４１は溝２０を有
する流路板表面上の接着剤（図示せず）により容易に密
封することが出来る。ポリイミド絶縁層１８内に形成さ
れた隆起縁部４０はプリントヘッド１０の製作シーケン
スで補償する。製作シーケンスはまず非機能的、リップ
クリアランス流路５０を流路板３１の流路のアレイの両
端に加えるように変更する。リップクリアランス流路５
０は隆起縁部４０を跨ぐように拡大し、それにより間隔
４１で生じる板の隔離を除去ないし最小にする。非機能
的流路溝５０は正面から更に引っ込めるので、プリント
ヘッドの正面を形成し、同時に溝２０を開いてノズル２
７を形成する型打ちにより非機能的溝５０は開かない。
また非機能的溝５０は溝２０より長いので、外側のバイ
パス凹部３８の隆起リップ４０を跨ぐ（図３を参照）。
異方形にシリコンウェハをエッチングしてプリントヘッ
ド流路板を製作することはよく知られており、ここに参
考として取り入れたホーキンスに対する米国特許 ４，
７７４，５３０号に教示されている。従って流路板３１
の製作シーケンスを変更してエッチング手法により同時
方位を通して流路溝２０のアレイのどちらかの端部の非
機能的流路溝５０の形成を含める。

【００１５】しかしヒーター板２８もポリイミド隆起リ
ップ４０を加熱要素３４を含む機能的孔２６を越えて配
置するために変更しなければならないので、非機能的流
路５０により跨ぐことが出来る。ヒーター板製作シーケ
ンスの変更は厚膜絶縁層１８をパターン化して機能的孔
２６のアレイの対向する端部に余分な孔５２を設けるこ
とに限定される。従ってポリイミド層１８はヒーター孔
とバイパス凹部をパターン化して形成するときに、外側
の非機能的孔５２が隆起リップ４０を含むように変更
し、そのようにして隆起リップをヒーター要素３４を有
するヒーター孔から除去する。別の実施例では、第２の
非機能的ヒーター孔（図示せず）を隆起リップ４０を有
する非機能的孔５０とヒーター要素のアレイの端部の間
に加え、流路２０と同じ中心間間隔を有する非機能的流
路５０を跨ぐ大きさの増大により狭い表面４６から生じ
る流路間クロストークの可能性を最小にする。別の非機
能的ヒーター孔の追加には、マニホルド２４ともちろん
連通しない別のバイパス凹部（図示せず）の追加を必要
とする。第２の非機能的ヒーター孔（即ち加熱要素を持
たない孔）を機能孔のアレイの各々の端部に加えるなら
ば、追加の非機能的流路溝（図示せず）を最も外側の流
路２０と非機能的流路５０の間に追加しなければならな
い。この追加の非機能的流路は機能的流路溝２０と同一
サイズでなければならない。非機能的バイパス凹部はイ
ンクマニホルド２４と連通しないので、インクは非機能
的流路５０に入らず乾燥したままになる。従って孔５２
は流路２０のアレイの対向する端部に形成してリップを
跨ぐ非機能的流路５０内に隆起リップ４０を配置し、別
の実施例の追加の機能的孔と非機能的流路（図示せず）
は狭くなった表面４６により生じる作用を相殺する。

【００１６】図６に別の実施例を示し、加熱要素３４の
アレイにわたって見たウェハ対５４の断面図を示す。こ
の実施例では、機能的孔２６と非機能的孔５２、並びに
機能的、非機能的バイパス凹部（図示せず）の間の間隔
は全ウェハ４９に渡って均一に維持されている。個々の
プリントヘッド１０はダイカット４８によりウェハ対５
４から分離する。プリントヘッド１０の間のウェハ対材
料５５は廃棄する。この別の実施例では、図２に示す前
後のリップ４０による隔離を防ぐため、同一の流路溝２
０をウェハ４７の表面に渡って均一に形成する。かくし
て孔とバイパス凹部の間の壁１５による比較的小さな分
離はこの局在的な形成をなくすので、孔とバイパス凹部
の側面には隆起リップはない。従って前後のリップ４０
だけが形成され、それらの各々は流路ないし非機能的マ
ニホルド凹部５３（点線で示す：エッチングした貫通凹
部でなくてもよい）で跨いでいる。このようにウェハ４
９の長さに渡り加熱要素を有するものにヒーター要素３
４のない孔５２を加えて孔とバイパス凹部の側面のリッ
プ４０を除去する。この別の実施例はまた、流路ウェハ
４７を変更して全流路ウェハ４７に渡って非機能的であ
るが同等のサイズ、間隔の流路を設ける必要がある。更
に非機能的流路の非機能的マニホルド凹部５３が必要と
なるので、バイパス凹部の前後のリップ４０（図示せ
ず）はそれによりウェハ対の間の隔離をなくするために
跨ぐ。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を取り入れたプリントヘッドの拡大斜
視図である。

【図２】 図１の線２−２に沿った図１の拡大断面図で
ある。

【図３】 図１の線３−３に沿った図１の拡大断面図で
ある。

【図４】 図２の線４−４に沿った図２の拡大断面図
で、望ましくない流路及びヒーター板分離をなくす外側
の対向する非機能的インクジェット流路と対応する非機
能的孔を示す。

【図５】 図４に示すものと同様の一般的な従来技術の
インクジェット・プリントヘッドの拡大断面図で、製作
中にもたらされる局在的な形成物により生じるヒーター
板と流路板間の隔離を示す。

【図６】 図４に示したものと同様の拡大断面図で、本
発明の別の実施例を示す。

【符号の説明】

１０ プリントヘッド、１２ 電極、１４ ワイヤボン
ド、１６ 薄膜不動態化層、１７ 保護膜、１８ 厚膜
絶縁層、１９ 娘板、２０ インク流路、２１傾斜壁、
２４ マニホルド、２５ 開口底部、２８ 加熱要素
板、２９ 流路板正面、３０ 表面、３１ 流路板、３
２ 電極端子、３３ アドレス指定要素、３４ 抵抗
器、３８ 伸長凹部、３９ 下絵用絶縁層、４０ 突
起、５０ 溝

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １つの表面を異方的にエッチングしてイ
   ンク供給マニホルドと液滴排出ノズルの間の連通を提供
   する線形のインク流路のアレイとして使用する１組の平
   行溝を形成するシリコン上部基板と、更に１つの表面が
   加熱要素とその上に形成したアドレス指定要素のアレイ
   を有する下部基板を有し、上下の基板は調心して、組合
   せてその間に挟んだ厚膜絶縁層で互いに接合し、厚膜絶
   縁層は下部基板の表面上に蒸着してパターン化しそれを
   貫通する凹部を形成し、凹部はノズルと加熱要素のアレ
   イと対応するためヒーター孔と流路バイパス凹部のアレ
   イを形成するタイプの改良形インクジェット・プリント
   ヘッドであって：その中でヒーター孔とバイパス凹部の
   アレイの反対側に少なくとも１つの追加の非機能的孔と
   バイパス凹部を規定する厚い絶縁層であって、前記非機
   能的孔とバイパス凹部は厚膜絶縁層内の望ましくない局
   在的な形成物をヒーター孔とバイパス凹部から離して非
   機能的孔とバイパス凹部に対して再配置するものであ
   り；そしてその中に少なくとも１つの追加の非機能的平
   行溝を平行流路溝の線形アレイの対向する端部に形成し
   た上部シリコン基板であって、前記非機能的溝は下部基
   板の厚膜絶縁層に形成された前記非機能的孔とバイパス
   凹部に近く形成された局在的な形成物を跨ぐようにし
   て、厚膜絶縁層の前記局在的な形成物による上下の基板
   の間の隔離を除去するものである、前記改良。
2. 【請求項２】 次のステップを含む、インクジェット印
   刷装置で使用する複数の改良形プリントヘッドを製作す
   る方法： (a) 基板の表面上に複数の組の等しく間隔を空けた加熱
   要素とアドレス指定電極の線形アレイを形成し、(b) 加
   熱要素のアレイとアドレス指定電極の組を含む基板表面
   上に厚膜絶縁層を蒸着して光パターン化して厚膜絶縁層
   を通して複数の組の凹部を形成し、各々の組の厚膜層凹
   部は加熱要素の各々を露出するため各々の加熱要素の上
   の第１の凹部と、加熱要素アレイの組の各々の加熱要素
   の上の第１の凹部の各々の組の対向する側の各々の上の
   少なくとも１つの追加の第２の凹部と、第１の凹部の各
   々について１つの所定のサイズと位置を有する第３の凹
   部と、各々の第２の凹部に対する第３の凹部とサイズが
   等しい第４の凹部とからなり、第４の凹部は第３の凹部
   の対向する側にあり、各々の組の凹部の第１と第２の凹
   部は互いに等しいサイズで等しい間隔をあけ、各々の組
   の第３と第４の凹部は互いに等しいサイズで等しい間隔
   があけ、第３と第４の凹部の間隔は第１と第２の凹部の
   間隔と等しくし、(c) シリコンウェハの平行な複数の等
   しいサイズの伸長流路溝と各々の平行溝の組について少
   なくとも１つのエッチングした貫通凹部をエッチング
   し、同時に平行溝の各々の組の対向する側の異なるサイ
   ズの平行溝をエッチングし、(d) ウェハと基板とを互い
   に調心して接合し、平行溝の組を有するウェハ表面は加
   熱要素とアドレス指定電極の組を有する基板表面上の厚
   膜層と接触するので、各々の等しいサイズの平行溝は厚
   膜層の加熱要素と第３の凹部を含み、エッチングした貫
   通凹部を有する各々の組の等しいサイズの平行溝の間で
   連通を提供するが、一方で第４の凹部は異なるサイズの
   平行溝と貫通凹部の間で連通を提供せず、異なるサイズ
   の平行溝は厚膜層内の各々の凹部の組の外側の第２と第
   ３の凹部の局在的な形成物を跨ぐのに十分なサイズと位
   置を持ち、前記局在的な形成物による基板とウェハの間
   の隔離を防ぎ、(e) 接合した基板とウェハを複数の型打
   ち段階により複数の個々のプリントヘッドに型打ちし、
   型打ち段階の１つは平行流路溝に対して垂直で、その１
   端部を通してプリントヘッドノズルとなる溝の開口端部
   を有する正面を形成するステップからなる。