JPH1058685A - シリコン内に表面配列されて形成されたチャネルを有するインクジェットプリントヘッド - Google Patents
シリコン内に表面配列されて形成されたチャネルを有するインクジェットプリントヘッドInfo
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- B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
- B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
- B41J2202/03—Specific materials used
Abstract
(57)【要約】
【課題】 断面が矩形のチャネルが形成されたインクジ
ェットプリントヘッドを供給する。 【解決手段】 インクジェットプリントヘッドにおい
て、プリント媒体にインクを噴出するための個々のチャ
ネル１４は、単結晶シリコンウェーハ１２の配列表面
（１１０）に垂直な平面（１１１）に沿って配列するよ
うにエッチングされる。シリコンウェーハ１２は、支持
層及びエッチング処理におけるエッチストップとして働
くガラス基板１０上に接着される。シリコン層内部のチ
ャネルの配列により、断面が矩形のチャネル１４が形成
される。
ェットプリントヘッドを供給する。 【解決手段】 インクジェットプリントヘッドにおい
て、プリント媒体にインクを噴出するための個々のチャ
ネル１４は、単結晶シリコンウェーハ１２の配列表面
（１１０）に垂直な平面（１１１）に沿って配列するよ
うにエッチングされる。シリコンウェーハ１２は、支持
層及びエッチング処理におけるエッチストップとして働
くガラス基板１０上に接着される。シリコン層内部のチ
ャネルの配列により、断面が矩形のチャネル１４が形成
される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ケイ酸塩ガラス基
板に接着された単結晶シリコンウェーハの平面（１１
０）にインク噴出チャネルが形成された、サーマルイン
クジェットプリンタのプリントヘッドに関する。
板に接着された単結晶シリコンウェーハの平面（１１
０）にインク噴出チャネルが形成された、サーマルイン
クジェットプリンタのプリントヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】サーマルインクジェットプリンティング
においては、プリントヘッドの複数のインク滴エジェク
タから選択的にインクの滴が噴出される。ディジタル指
示に従ってエジェクタを作動させることにより、プリン
トヘッドを通過して移動するプリント媒体上に所望の画
像が生成される。プリントヘッドは、タイプライタ方式
でシートに対して前後に移動する。あるいは、シートの
幅全体にわたって延びる大きさの線形アレイによってこ
のアレイの一回の通過によりシート上に画像を生成して
もよい。
においては、プリントヘッドの複数のインク滴エジェク
タから選択的にインクの滴が噴出される。ディジタル指
示に従ってエジェクタを作動させることにより、プリン
トヘッドを通過して移動するプリント媒体上に所望の画
像が生成される。プリントヘッドは、タイプライタ方式
でシートに対して前後に移動する。あるいは、シートの
幅全体にわたって延びる大きさの線形アレイによってこ
のアレイの一回の通過によりシート上に画像を生成して
もよい。
【０００３】エジェクタは通常、毛管チャネルまたはそ
の他のインク流路を含み、これらのチャネルが任意数の
共通インク供給マニホルドに接続されている。適当なデ
ィジタル信号に応答してチャネル内のインクがチャネル
内の表面上に配置された加熱素子によって急速に加熱さ
れるまで、インクは各チャネル内部に保持される。チャ
ネルに近接するインクのこのような急激な気化により気
泡が発生し、これにより特定量のリキッドインクが、チ
ャネルに関連する開口部を通過してプリント媒体に噴出
される。本願の譲受人に譲渡された米国特許第４，７７
４，５３０号には、典型的なインクジェットプリントヘ
ッドの一般的な構成が示されている。
の他のインク流路を含み、これらのチャネルが任意数の
共通インク供給マニホルドに接続されている。適当なデ
ィジタル信号に応答してチャネル内のインクがチャネル
内の表面上に配置された加熱素子によって急速に加熱さ
れるまで、インクは各チャネル内部に保持される。チャ
ネルに近接するインクのこのような急激な気化により気
泡が発生し、これにより特定量のリキッドインクが、チ
ャネルに関連する開口部を通過してプリント媒体に噴出
される。本願の譲受人に譲渡された米国特許第４，７７
４，５３０号には、典型的なインクジェットプリントヘ
ッドの一般的な構成が示されている。
【０００４】従来技術としては、米国特許第５，５０
２，４７１号に、シリコンウェーハから作られたインク
ジェットプリントヘッドが開示されている。この特許の
図５ａ−ｃ、及び図６ａ−ｃに、シリコンウェーハをエ
ッチストップまで異方性エッチングするステップが示さ
れている。
２，４７１号に、シリコンウェーハから作られたインク
ジェットプリントヘッドが開示されている。この特許の
図５ａ−ｃ、及び図６ａ−ｃに、シリコンウェーハをエ
ッチストップまで異方性エッチングするステップが示さ
れている。
【０００５】米国特許第５，４８４，５０７号には、シ
リコン基板のエッチングされたアパーチャがシリコンの
結晶面に整列されるエッチングプロセスが開示されてい
る。
リコン基板のエッチングされたアパーチャがシリコンの
結晶面に整列されるエッチングプロセスが開示されてい
る。
【０００６】米国特許第５，２８２，９２６号には、ウ
ェーハのエッチング方法が開示されている。マスク層に
六角形の開口部が形成されるが、この六角形開口部のそ
れぞれが、方向［１００］に平行する２つの端部と、互
いに直角に配置された方向［１１０］に平行する４つの
端部を有する。
ェーハのエッチング方法が開示されている。マスク層に
六角形の開口部が形成されるが、この六角形開口部のそ
れぞれが、方向［１００］に平行する２つの端部と、互
いに直角に配置された方向［１１０］に平行する４つの
端部を有する。
【０００７】米国特許第５，０９６，５３５号は、イン
クジェットプリントヘッドにチャネル構造を生成する方
法を開示している。この技術においては、シリコン平面
（１００）上の方向［１１０］に、矩形構造を配列しな
ければならない。
クジェットプリントヘッドにチャネル構造を生成する方
法を開示している。この技術においては、シリコン平面
（１００）上の方向［１１０］に、矩形構造を配列しな
ければならない。
【０００８】米国特許第４，９６６，０３７号には、シ
リコンのエッチングによる三次元マイクロ構造の生成が
開示されている。
リコンのエッチングによる三次元マイクロ構造の生成が
開示されている。
【０００９】米国特許第４，８１２，１９９号には、シ
リコンウェーハから形成された「欠陥素子（deflectabl
e element）」が開示されている。該特許の図２には、
主表面が平面（１１０）に沿って配置されたシリコンウ
ェーハが示される。
リコンウェーハから形成された「欠陥素子（deflectabl
e element）」が開示されている。該特許の図２には、
主表面が平面（１１０）に沿って配置されたシリコンウ
ェーハが示される。
【００１０】米国特許第４，６１２，５５４号には、略
三角形のチャネルがシリコンの異方性エッチングによっ
て形成された高密度サーマルインクジェットプリントヘ
ッドが開示されている。
三角形のチャネルがシリコンの異方性エッチングによっ
て形成された高密度サーマルインクジェットプリントヘ
ッドが開示されている。
【００１１】米国特許第４，６００，９３４号には、次
のような半導体構造が開示される。すなわち、シリコン
内にキャビティがエッチングされており、このキャビテ
ィの側端部は、エッチングされる表面上の面［１１
１］、一般的には平面（１００）にほぼ平行に近い角度
で配置されている。
のような半導体構造が開示される。すなわち、シリコン
内にキャビティがエッチングされており、このキャビテ
ィの側端部は、エッチングされる表面上の面［１１
１］、一般的には平面（１００）にほぼ平行に近い角度
で配置されている。
【００１２】米国特許第４，４７２，８７５号には、結
晶配向［１００］を有するシリコンウェーハのエッチン
グによるサーマルプリントヘッドの製造方法が開示され
ている。
晶配向［１００］を有するシリコンウェーハのエッチン
グによるサーマルプリントヘッドの製造方法が開示され
ている。
【００１３】米国特許第４，４１８，４７２号には、結
晶シリコン平面（１１０）内に構造物をエッチングする
方法が開示されている米国特許第４，３１２，００８号
には、シリコン基板のエッチングによって形成されたイ
ンパルスジェットヘッドが開示されている。
晶シリコン平面（１１０）内に構造物をエッチングする
方法が開示されている米国特許第４，３１２，００８号
には、シリコン基板のエッチングによって形成されたイ
ンパルスジェットヘッドが開示されている。
【００１４】米国特許第４，０４７，１８４号には、単
結晶シリコン基板の方向（１１０）に合わせたアパーチ
ャの異方性エッチングによって形成されたインクジェッ
トプリント装置に用いられる電荷電極アレイが開示され
ている。このように形成されたアレイは、両端部が解放
されたじょうご型のアパーチャを形成する。
結晶シリコン基板の方向（１１０）に合わせたアパーチ
ャの異方性エッチングによって形成されたインクジェッ
トプリント装置に用いられる電荷電極アレイが開示され
ている。このように形成されたアレイは、両端部が解放
されたじょうご型のアパーチャを形成する。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】シリコン層を化学的に
エッチングして形成されたチャネルにおいては、その側
壁は互いに平行するように形成できるが、底部は平坦で
ないという問題があった。
エッチングして形成されたチャネルにおいては、その側
壁は互いに平行するように形成できるが、底部は平坦で
ないという問題があった。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明の一態様によれ
ば、主表面を有する基板を含むインクジェットプリント
ヘッドが提給される。単結晶シリコンウェーハが、基板
の主表面に平行な平面（１１０）に整列するように基板
の主表面に接着される。シリコンウェーハ内には複数の
平行するチャネルが形成され、各チャネルの内部に、基
板の主表面の一部が露出される。
ば、主表面を有する基板を含むインクジェットプリント
ヘッドが提給される。単結晶シリコンウェーハが、基板
の主表面に平行な平面（１１０）に整列するように基板
の主表面に接着される。シリコンウェーハ内には複数の
平行するチャネルが形成され、各チャネルの内部に、基
板の主表面の一部が露出される。
【００１７】本発明の別の態様によれば、インクジェッ
トプリントヘッドの製造方法が提給される。まず、主表
面を有する基板が供給される。次に、基板の主表面に平
行な平面（１１０）に整列するように、単結晶シリコン
ウェーハが基板の主表面に接着される。このシリコンウ
ェーハ内に複数の平行するチャネルが形成され、各チャ
ネルの内部には、基板の主表面の一部が露出される。
トプリントヘッドの製造方法が提給される。まず、主表
面を有する基板が供給される。次に、基板の主表面に平
行な平面（１１０）に整列するように、単結晶シリコン
ウェーハが基板の主表面に接着される。このシリコンウ
ェーハ内に複数の平行するチャネルが形成され、各チャ
ネルの内部には、基板の主表面の一部が露出される。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１は、本発明によるインクジェ
ットプリントヘッドの一部を示す断面図であり、プリン
トヘッド内に形成された複数の毛管チャネルが正面から
示されている。符号１０で示された基板は、主表面１１
を有し、この主表面上にパターン化されたシリコンウェ
ーハ１２が配置されている。基板１０は、例えばケイ酸
塩ガラス、好ましくは二酸化珪素などの抗エッチング材
料でできている。図１に示されるように、シリコンウェ
ーハ１２の内部には多数のチャネル１４が形成される。
図１においては正面から示されたこれらの平行チャネル
は、プリントヘッドにおいてインクが通過して噴射され
る毛管チャネルに対応する。各チャネル１４の内部に
は、加熱素子１６が露出されている。これらの加熱素子
１６は、加熱チップ２０上に形成されている。加熱チッ
プの基本デザインは、「サイドシュータ（side-shoote
r）」サーマルインクジェットプリンタに特に関連し
て、当業界では周知である。
ットプリントヘッドの一部を示す断面図であり、プリン
トヘッド内に形成された複数の毛管チャネルが正面から
示されている。符号１０で示された基板は、主表面１１
を有し、この主表面上にパターン化されたシリコンウェ
ーハ１２が配置されている。基板１０は、例えばケイ酸
塩ガラス、好ましくは二酸化珪素などの抗エッチング材
料でできている。図１に示されるように、シリコンウェ
ーハ１２の内部には多数のチャネル１４が形成される。
図１においては正面から示されたこれらの平行チャネル
は、プリントヘッドにおいてインクが通過して噴射され
る毛管チャネルに対応する。各チャネル１４の内部に
は、加熱素子１６が露出されている。これらの加熱素子
１６は、加熱チップ２０上に形成されている。加熱チッ
プの基本デザインは、「サイドシュータ（side-shoote
r）」サーマルインクジェットプリンタに特に関連し
て、当業界では周知である。
【００１９】このように、プリントヘッドに形成された
各チャネル１４はその内部に、ガラス基板１０の主表面
１１の一部、加熱素子１６と加熱チップ２０に関連する
その他の表面、個々のチャネル１４間に壁を形成するシ
リコン材料１２の一部を露出している。これら４方の壁
により各エジェクタのチャネル１４が決定する。これに
続くプリントヘッドの組立工程によって、チャネル構造
に対するノズルの端部及びインク供給端部の両方が決定
される。
各チャネル１４はその内部に、ガラス基板１０の主表面
１１の一部、加熱素子１６と加熱チップ２０に関連する
その他の表面、個々のチャネル１４間に壁を形成するシ
リコン材料１２の一部を露出している。これら４方の壁
により各エジェクタのチャネル１４が決定する。これに
続くプリントヘッドの組立工程によって、チャネル構造
に対するノズルの端部及びインク供給端部の両方が決定
される。
【００２０】本発明において重要なことは、結晶シリコ
ンウェーハ１２が次のように配置されていることであ
る。すなわち、シリコンウェーハ１２の結晶面（１１
０）がガラス基板１０の主表面１１と平行している。こ
のように、結晶面（１１０）がガラス基板１０の主表面
１１に平行になるようにシリコン層１２を配置すること
により、シリコンウェーハ１２内に連続的にエッチング
されるチャネル１４は、基板１０の主表面１１に実質的
に垂直な側壁を有することになる。これらの垂直側壁と
加熱チップ２０との組み合わせにより、各チャネル１４
は実質的に正方形または矩形の断面を有する。各チャネ
ルの断面が正方形であることは、加熱チップ２０をシリ
コン層１２に接着するために比較的大きな表面領域が供
給される点において、プリントヘッド全体の構造上の統
一性の観点から望ましいと同時に、対称性の高いこれら
の正方形断面チャネル１４から噴出されるインク滴の方
向性がより正確になるという観点からも望ましい。
ンウェーハ１２が次のように配置されていることであ
る。すなわち、シリコンウェーハ１２の結晶面（１１
０）がガラス基板１０の主表面１１と平行している。こ
のように、結晶面（１１０）がガラス基板１０の主表面
１１に平行になるようにシリコン層１２を配置すること
により、シリコンウェーハ１２内に連続的にエッチング
されるチャネル１４は、基板１０の主表面１１に実質的
に垂直な側壁を有することになる。これらの垂直側壁と
加熱チップ２０との組み合わせにより、各チャネル１４
は実質的に正方形または矩形の断面を有する。各チャネ
ルの断面が正方形であることは、加熱チップ２０をシリ
コン層１２に接着するために比較的大きな表面領域が供
給される点において、プリントヘッド全体の構造上の統
一性の観点から望ましいと同時に、対称性の高いこれら
の正方形断面チャネル１４から噴出されるインク滴の方
向性がより正確になるという観点からも望ましい。
【００２１】図２から図４は、図１に示されるインクジ
ェットプリントヘッドを生成するための好適な技術を示
す一連の断面図である。図２に示されるように、第１の
ステップにおいては、ガラス基板１０が供給され、その
主表面にシリコンウェーハ１２が接着される。シリコン
ウェーハ１２とガラス基板１０に接着するために複数の
技術が可能であるが、本発明の好適な実施形態によれ
ば、陽極または静電接着とも呼ばれる「電界を補助的に
用いた熱接着（field assited thermal bonding）」に
よって２つの層が互いに接着される。この技術によれ
ば、ガラス基板１０がまずシリコンウェーハ１２に接触
するよう配置され、次にこうしてできたアセンブリが約
４００℃に加熱される。このような高温状態で、通常１
０００〜１５００ボルトＤＣの高電圧電位がアセンブリ
の界面に印加される。やがて、ガラス基板とシリコンと
の間には、永久化学接着によって強力な永久密封シール
が形成される。このような接着が完成すると、シリコン
層１２にチャネル１４をエッチングすることができる。
ただし、この段階では、シリコン層１２をある厚さにま
で薄くすることが望ましい。なお、かかる薄層処理は、
周知の電気機械、化学機械、または機械研磨技術によっ
て行うことができる。
ェットプリントヘッドを生成するための好適な技術を示
す一連の断面図である。図２に示されるように、第１の
ステップにおいては、ガラス基板１０が供給され、その
主表面にシリコンウェーハ１２が接着される。シリコン
ウェーハ１２とガラス基板１０に接着するために複数の
技術が可能であるが、本発明の好適な実施形態によれ
ば、陽極または静電接着とも呼ばれる「電界を補助的に
用いた熱接着（field assited thermal bonding）」に
よって２つの層が互いに接着される。この技術によれ
ば、ガラス基板１０がまずシリコンウェーハ１２に接触
するよう配置され、次にこうしてできたアセンブリが約
４００℃に加熱される。このような高温状態で、通常１
０００〜１５００ボルトＤＣの高電圧電位がアセンブリ
の界面に印加される。やがて、ガラス基板とシリコンと
の間には、永久化学接着によって強力な永久密封シール
が形成される。このような接着が完成すると、シリコン
層１２にチャネル１４をエッチングすることができる。
ただし、この段階では、シリコン層１２をある厚さにま
で薄くすることが望ましい。なお、かかる薄層処理は、
周知の電気機械、化学機械、または機械研磨技術によっ
て行うことができる。
【００２２】図３には、本発明による技術の次のステッ
プが示されている。このステップでは、好ましくは窒化
ケイ素からなるマスク層３０を、図示されるように、シ
リコン層１２の上面において、所望するチャネル１４の
位置に対応する配置に、フォトリソグラフィによって供
給する。本発明の好適な実施形態においては、マスク層
３０などによって決定するチャネルの配置は、シリコン
ウェーハ１２の平面（１１１）に整列したパターンでな
ければならない。マスク層３０がパターニングされれ
ば、配列エッチング処理（orientation dependent etch
ing process）を用いてシリコンをエッチングすること
ができる。ここで、テトラメチルアンモニウム水酸化
物、ヒトラジン、エチレンジアミン、ピロカテコール／
水、またはＫＯＨなど、多種の腐食剤の使用が可能であ
る。好適な技術においては、ＫＯＨ／水の溶液（１５−
４５％のＫＯＨ（重量比））が６０℃から１００℃の温
度範囲で使用される。このような条件の場合、一般的な
シリコンエッチング率は一分間に約４ミクロンである
が、これは腐食剤の温度及び密度に非常に敏感に反応す
る。
プが示されている。このステップでは、好ましくは窒化
ケイ素からなるマスク層３０を、図示されるように、シ
リコン層１２の上面において、所望するチャネル１４の
位置に対応する配置に、フォトリソグラフィによって供
給する。本発明の好適な実施形態においては、マスク層
３０などによって決定するチャネルの配置は、シリコン
ウェーハ１２の平面（１１１）に整列したパターンでな
ければならない。マスク層３０がパターニングされれ
ば、配列エッチング処理（orientation dependent etch
ing process）を用いてシリコンをエッチングすること
ができる。ここで、テトラメチルアンモニウム水酸化
物、ヒトラジン、エチレンジアミン、ピロカテコール／
水、またはＫＯＨなど、多種の腐食剤の使用が可能であ
る。好適な技術においては、ＫＯＨ／水の溶液（１５−
４５％のＫＯＨ（重量比））が６０℃から１００℃の温
度範囲で使用される。このような条件の場合、一般的な
シリコンエッチング率は一分間に約４ミクロンである
が、これは腐食剤の温度及び密度に非常に敏感に反応す
る。
【００２３】図４には、エッチング処理の終了後、マス
ク層３０を除去したあとのアセンブリが示されている。
図示される方向に（１１０）における化学的エッチング
の実際的な欠点の一つとして、エッチング部分の側壁は
互いに平行にできるが、純粋シリコンをこのように化学
的にエッチングして形成された「溝」の底部は平坦でな
い傾向がある。ところが、本発明においては、エッチン
グされない基板１０によって、チャネル１４に望ましい
平坦な底部が供給できる。このように、ガラス基板１０
の主表面１１がエッチング処理における平坦なエッチス
トップとして働く結果、各チャネル１４は図示されるよ
うな「平坦な底部」を有することになる。この時点で、
図１に示すような加熱チップ２０をシリコンウェーハ１
２の残りの上面部に接着剤によって接着することによ
り、図１のような完成品が得られる。
ク層３０を除去したあとのアセンブリが示されている。
図示される方向に（１１０）における化学的エッチング
の実際的な欠点の一つとして、エッチング部分の側壁は
互いに平行にできるが、純粋シリコンをこのように化学
的にエッチングして形成された「溝」の底部は平坦でな
い傾向がある。ところが、本発明においては、エッチン
グされない基板１０によって、チャネル１４に望ましい
平坦な底部が供給できる。このように、ガラス基板１０
の主表面１１がエッチング処理における平坦なエッチス
トップとして働く結果、各チャネル１４は図示されるよ
うな「平坦な底部」を有することになる。この時点で、
図１に示すような加熱チップ２０をシリコンウェーハ１
２の残りの上面部に接着剤によって接着することによ
り、図１のような完成品が得られる。
【００２４】図５は、図４の５−５線から見た、本発明
により生成されたプリントヘッドの一部を示す平面図で
ある。ガラス基板１０は透明にすることができるので、
図５に示される図においては、シリコン層１２に形成さ
れ、ガラス基板１０に結合されたチャネル１４が表され
ている。図５には、更に、ガラス基板１０に形成され各
チャネル１４の一端部に重なるアパーチャ４０が示され
ている。これらの開口部４０は、完成したプリントヘッ
ドにおいて、必要に応じてリキッドインクをチャネル１
４に供給するためのリキッドインク供給源（図示せず）
に接続されたインク入力ポートまたはマニホルドとして
使用できる（なお、図においては、それぞれが５つのチ
ャネルに接続されている２つのアパーチャ４０が示され
ているが、プリントヘッドの実際の実施形態において
は、アパーチャの数は任意であり、各アパーチャに接続
されるチャネルの数も任意である）。これらのアパーチ
ャ４０は、シリコンウェーハを基板１０に接着する前に
基板内に生成することもできる。また、任意の選択とし
て、シリコン配列エッチングマスク３０に、隣接するイ
ンク溜めのパターンを組み込み、チャネル構造１４と同
時にシリコン内にインク溜め構造をエッチングし、各チ
ャネルの一端部を共通の液体（インク）供給源に接続す
ることができる。これらのインク溜め構造は、ガラス基
板内に形成されたインク入り口アパーチャの下部に整列
させることができる。
により生成されたプリントヘッドの一部を示す平面図で
ある。ガラス基板１０は透明にすることができるので、
図５に示される図においては、シリコン層１２に形成さ
れ、ガラス基板１０に結合されたチャネル１４が表され
ている。図５には、更に、ガラス基板１０に形成され各
チャネル１４の一端部に重なるアパーチャ４０が示され
ている。これらの開口部４０は、完成したプリントヘッ
ドにおいて、必要に応じてリキッドインクをチャネル１
４に供給するためのリキッドインク供給源（図示せず）
に接続されたインク入力ポートまたはマニホルドとして
使用できる（なお、図においては、それぞれが５つのチ
ャネルに接続されている２つのアパーチャ４０が示され
ているが、プリントヘッドの実際の実施形態において
は、アパーチャの数は任意であり、各アパーチャに接続
されるチャネルの数も任意である）。これらのアパーチ
ャ４０は、シリコンウェーハを基板１０に接着する前に
基板内に生成することもできる。また、任意の選択とし
て、シリコン配列エッチングマスク３０に、隣接するイ
ンク溜めのパターンを組み込み、チャネル構造１４と同
時にシリコン内にインク溜め構造をエッチングし、各チ
ャネルの一端部を共通の液体（インク）供給源に接続す
ることができる。これらのインク溜め構造は、ガラス基
板内に形成されたインク入り口アパーチャの下部に整列
させることができる。
【００２５】本発明の実際的な効果の一つとして、矩形
の断面を有するインクチャネルを生成することができ
る。すでに説明したように、矩形のチャネル断面によ
り、シリコンウェーハ１２を加熱チップ２０に接着する
ために使用できる表面積の量を増加できるとともに、チ
ャネル１４の断面の相対的な高さ及び幅を最適なデザイ
ンに修正できるデザイン環境を得ることができる。例え
ば、図示されるような正方形のチャネルではなく、より
細長い矩形のチャネルを、線形アレイの高密度チャネル
の密接なパッキングのために、または、個々のプリント
ヘッドチップをより大型のプリントヘッドに接合するた
めに供給することができる。さらに、ガラス基板１０が
透明であるために、加熱チップ２０の加熱素子１６に対
するチャネル１４の配列が視覚的に容易である。さら
に、ガラス基板１０が透明であることにより、作動する
個々のエジェクタの性能を視覚的に観察できるので、個
々のエジェクタの欠陥の検出に役立つ。
の断面を有するインクチャネルを生成することができ
る。すでに説明したように、矩形のチャネル断面によ
り、シリコンウェーハ１２を加熱チップ２０に接着する
ために使用できる表面積の量を増加できるとともに、チ
ャネル１４の断面の相対的な高さ及び幅を最適なデザイ
ンに修正できるデザイン環境を得ることができる。例え
ば、図示されるような正方形のチャネルではなく、より
細長い矩形のチャネルを、線形アレイの高密度チャネル
の密接なパッキングのために、または、個々のプリント
ヘッドチップをより大型のプリントヘッドに接合するた
めに供給することができる。さらに、ガラス基板１０が
透明であるために、加熱チップ２０の加熱素子１６に対
するチャネル１４の配列が視覚的に容易である。さら
に、ガラス基板１０が透明であることにより、作動する
個々のエジェクタの性能を視覚的に観察できるので、個
々のエジェクタの欠陥の検出に役立つ。
【００２６】開示された構成に関して本発明を説明して
きたが、本発明は上述の詳細に限定されるものではな
く、請求の範囲内にある修正または変更を包含するのも
である。
きたが、本発明は上述の詳細に限定されるものではな
く、請求の範囲内にある修正または変更を包含するのも
である。
【００２７】
【００２８】
【図１】 本発明によるインクジェットプリントヘッド
の一部を示す断面図である。
の一部を示す断面図である。
【００２９】
【図２】 本発明によるインクジェットプリントヘッド
の製造方法における第１のステップを示す断面図であ
る。
の製造方法における第１のステップを示す断面図であ
る。
【００３０】
【図３】 本発明によるインクジェットプリントヘッド
の製造方法における第２のステップを示す断面図であ
る。
の製造方法における第２のステップを示す断面図であ
る。
【００３１】
【図４】 本発明によるインクジェットプリントヘッド
の製造方法における第３のステップを示す断面図であ
る。
の製造方法における第３のステップを示す断面図であ
る。
【００３２】
【図５】 図４の５−５線から見た本発明のインクジェ
ットプリントヘッドの一部を示す平面図である。
ットプリントヘッドの一部を示す平面図である。
【００３３】
１０ ガラス基板、１１ 主表面、１２ シリコンウェ
ーハ、１４ チャネル、１６ 加熱素子、２０ 加熱チ
ップ、１１０ 平面。
ーハ、１４ チャネル、１６ 加熱素子、２０ 加熱チ
ップ、１１０ 平面。
Claims (3)
- 【請求項１】 主表面を有する基板と、 基板の主表面に接着され、基板の主表面に平行な平面
（１１０）に沿って配置された単結晶シリコンウェーハ
と、 シリコンウェーハ内に形成された複数の平行するチャネ
ルであって、各チャネルの内部において基板の主表面の
一部が露出されるチャネルと、 を含むインクジェットプリントヘッド。 - 【請求項２】 請求項１に記載のインクジェットプリン
トヘッドにおいて、前記基板はケイ酸塩ガラスを含むイ
ンクジェットプリントヘッド。 - 【請求項３】 請求項１に記載のインクジェットプリン
トヘッドにおいて、前記平行するチャネルはオリジナル
単結晶シリコンウェーハの平面（１１１）に平行であ
る、インクジェットプリントヘッド。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/679,977 US5870123A (en) | 1996-07-15 | 1996-07-15 | Ink jet printhead with channels formed in silicon with a (110) surface orientation |
| US08/679,977 | 1996-07-15 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1058685A true JPH1058685A (ja) | 1998-03-03 |
Family
ID=24729153
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9180989A Pending JPH1058685A (ja) | 1996-07-15 | 1997-07-07 | シリコン内に表面配列されて形成されたチャネルを有するインクジェットプリントヘッド |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5870123A (ja) |
| JP (1) | JPH1058685A (ja) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3386099B2 (ja) * | 1995-07-03 | 2003-03-10 | セイコーエプソン株式会社 | インクジェット式記録ヘッド用ノズルプレート、これの製造方法、及びインクジェット式記録ヘッド |
| JPH10202874A (ja) * | 1997-01-24 | 1998-08-04 | Seiko Epson Corp | インクジェットプリンタヘッド及びその製造方法 |
| DE19740904B4 (de) * | 1997-09-17 | 2004-10-28 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zum Beseitigen von Sauerstoff-Restverunreinigungen aus tiegelgezogenen Siliziumwafern |
| US6079819A (en) * | 1998-01-08 | 2000-06-27 | Xerox Corporation | Ink jet printhead having a low cross talk ink channel structure |
| US6183069B1 (en) | 1998-01-08 | 2001-02-06 | Xerox Corporation | Ink jet printhead having a patternable ink channel structure |
| FR2781917B1 (fr) * | 1998-07-28 | 2000-09-08 | Commissariat Energie Atomique | Procede de realisation collective de tetes magnetiques integrees a surface portante de hauteur determinee |
| JP2002187284A (ja) * | 2000-12-22 | 2002-07-02 | Canon Inc | 液体噴射ヘッドの製造方法 |
| US6685302B2 (en) | 2001-10-31 | 2004-02-03 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Flextensional transducer and method of forming a flextensional transducer |
| US6981759B2 (en) * | 2002-04-30 | 2006-01-03 | Hewlett-Packard Development Company, Lp. | Substrate and method forming substrate for fluid ejection device |
| US6554403B1 (en) * | 2002-04-30 | 2003-04-29 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Substrate for fluid ejection device |
| US7052117B2 (en) * | 2002-07-03 | 2006-05-30 | Dimatix, Inc. | Printhead having a thin pre-fired piezoelectric layer |
| US6821450B2 (en) * | 2003-01-21 | 2004-11-23 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Substrate and method of forming substrate for fluid ejection device |
| US6883903B2 (en) | 2003-01-21 | 2005-04-26 | Martha A. Truninger | Flextensional transducer and method of forming flextensional transducer |
| US6910758B2 (en) * | 2003-07-15 | 2005-06-28 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Substrate and method of forming substrate for fluid ejection device |
| 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 |
| EP1836056B1 (en) | 2004-12-30 | 2018-11-07 | Fujifilm Dimatix, Inc. | Ink jet printing |
| US7988247B2 (en) * | 2007-01-11 | 2011-08-02 | Fujifilm Dimatix, Inc. | Ejection of drops having variable drop size from an ink jet printer |
| US10184594B1 (en) | 2012-06-01 | 2019-01-22 | Todd A. Volker | Composite pipe |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4047184A (en) * | 1976-01-28 | 1977-09-06 | International Business Machines Corporation | Charge electrode array and combination for ink jet printing and method of manufacture |
| US4216477A (en) * | 1978-05-10 | 1980-08-05 | Hitachi, Ltd. | Nozzle head of an ink-jet printing apparatus with built-in fluid diodes |
| US4312008A (en) * | 1979-11-02 | 1982-01-19 | Dataproducts Corporation | Impulse jet head using etched silicon |
| US4418472A (en) * | 1981-11-23 | 1983-12-06 | Xerox Corporation | Method of delineating thin film magnetic head arrays |
| US4611219A (en) * | 1981-12-29 | 1986-09-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid-jetting head |
| US4472875A (en) * | 1983-06-27 | 1984-09-25 | Teletype Corporation | Method for manufacturing an integrated circuit device |
| US4966037A (en) * | 1983-09-12 | 1990-10-30 | Honeywell Inc. | Cantilever semiconductor device |
| US4600934A (en) * | 1984-01-06 | 1986-07-15 | Harry E. Aine | Method of undercut anisotropic etching of semiconductor material |
| US4601777A (en) * | 1985-04-03 | 1986-07-22 | Xerox Corporation | Thermal ink jet printhead and process therefor |
| US4612554A (en) * | 1985-07-29 | 1986-09-16 | Xerox Corporation | High density thermal ink jet printhead |
| JPS63102948A (ja) * | 1986-10-20 | 1988-05-07 | Canon Inc | インクジエツト記録ヘツドの製造方法 |
| US4812199A (en) * | 1987-12-21 | 1989-03-14 | Ford Motor Company | Rectilinearly deflectable element fabricated from a single wafer |
| DE4106287A1 (de) * | 1990-10-25 | 1992-04-30 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zum anisotropen aetzen von monokristallinen, scheibenfoermigen traegern |
| US5096535A (en) * | 1990-12-21 | 1992-03-17 | Xerox Corporation | Process for manufacturing segmented channel structures |
| DE4214555C2 (de) * | 1992-04-28 | 1996-04-25 | Eastman Kodak Co | Elektrothermischer Tintendruckkopf |
| JP3061944B2 (ja) * | 1992-06-24 | 2000-07-10 | キヤノン株式会社 | 液体噴射記録ヘッド、その製造方法及び記録装置 |
| JPH06183008A (ja) * | 1992-12-19 | 1994-07-05 | Fuji Xerox Co Ltd | サーマルインクジェット記録ヘッド及びその製造方法 |
| US5484507A (en) * | 1993-12-01 | 1996-01-16 | Ford Motor Company | Self compensating process for aligning an aperture with crystal planes in a substrate |
| JP3515830B2 (ja) * | 1994-07-14 | 2004-04-05 | 富士写真フイルム株式会社 | インク噴射記録ヘッドチップの製造方法、インク噴射記録ヘッドの製造方法および記録装置 |
-
1996
- 1996-07-15 US US08/679,977 patent/US5870123A/en not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-07-07 JP JP9180989A patent/JPH1058685A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5870123A (en) | 1999-02-09 |
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