JPH11240173A - 流体から汚染物質を除去するためのフィルタ―及びその形成方法 - Google Patents
流体から汚染物質を除去するためのフィルタ―及びその形成方法Info
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- JPH11240173A JPH11240173A JP10361594A JP36159498A JPH11240173A JP H11240173 A JPH11240173 A JP H11240173A JP 10361594 A JP10361594 A JP 10361594A JP 36159498 A JP36159498 A JP 36159498A JP H11240173 A JPH11240173 A JP H11240173A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 透過する流体から汚染物質を濾過するフィル
タをが提供される。 【解決手段】 フィルタは、対向する第1及び第2の
面、ならびに、これらの間を延出する通路を有するシリ
コン基板を備える。第1のエッチング抵抗材料層は第1
の基板面上に形成され該層中を通って延出して基板通路
と連通する複数の孔を備える。第2の層は該層を通る流
体から汚染物質を濾過するフィルタ層を画成する。フィ
ルタを形成するプロセスもまた提供される。
タをが提供される。 【解決手段】 フィルタは、対向する第1及び第2の
面、ならびに、これらの間を延出する通路を有するシリ
コン基板を備える。第1のエッチング抵抗材料層は第1
の基板面上に形成され該層中を通って延出して基板通路
と連通する複数の孔を備える。第2の層は該層を通る流
体から汚染物質を濾過するフィルタ層を画成する。フィ
ルタを形成するプロセスもまた提供される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、流体から汚染物質
を除去するフィルタとこれを形成する方法に関し、より
詳細には、インク・ジェット・プリント・カートリッジ
での使用に適合したフィルタであって、インクがヒータ
・チップに達する前にインクから汚染物質を濾過するフ
ィルタに関する。
を除去するフィルタとこれを形成する方法に関し、より
詳細には、インク・ジェット・プリント・カートリッジ
での使用に適合したフィルタであって、インクがヒータ
・チップに達する前にインクから汚染物質を濾過するフ
ィルタに関する。
【0002】
【従来の技術】ドロップ−オン−デマンド型インク・ジ
ェット・プリンタは、インク滴を噴出するためにインク
充填チャンバ内に気泡を発生させるのに熱エネルギーを
使用する。通常は抵抗器である熱エネルギー発生器又は
加熱要素は、インク充填室の中で放電オリフィス又はノ
ズルの近くにあるヒータ・チップの上に配置されてい
る。それぞれが単一の加熱要素を有する複数のチャンバ
が、プリンタのプリントヘッドに設けられる。プリント
ヘッドは、典型的には、ヒータ・チップと複数の放電オ
リフィスが形成されたプレートとを備える。プリントヘ
ッドはインク・ジェット・プリント・カートリッジの一
部を形成し、インク・ジェット・プリント・カートリッ
ジはインク充填容器を備える。
ェット・プリンタは、インク滴を噴出するためにインク
充填チャンバ内に気泡を発生させるのに熱エネルギーを
使用する。通常は抵抗器である熱エネルギー発生器又は
加熱要素は、インク充填室の中で放電オリフィス又はノ
ズルの近くにあるヒータ・チップの上に配置されてい
る。それぞれが単一の加熱要素を有する複数のチャンバ
が、プリンタのプリントヘッドに設けられる。プリント
ヘッドは、典型的には、ヒータ・チップと複数の放電オ
リフィスが形成されたプレートとを備える。プリントヘ
ッドはインク・ジェット・プリント・カートリッジの一
部を形成し、インク・ジェット・プリント・カートリッ
ジはインク充填容器を備える。
【0003】プリント・カートリッジ容器は、1つ又は
それ以上のインクチャンバを備える。モノクロ又は単一
色のプリント・カートリッジでは、1つのチャンバが設
けられる。3色のプリント・カートリッジでは、3つの
チャンバが設けられる。プリント・カートリッジ容器は
また、各チャンバに対してフィルタ/スタンド管の組立
体を備えていてもよい。スタンド管は、インクがチャン
バからプリントヘッドに移動する際に、インクが流れる
通路を画成する。フィルタはスタンド管に取付けられ、
インクがプリントヘッドに達する前にインクから気泡及
び汚染物質を除去するように機能する。汚染物質がイン
クから除去されないと、プリントヘッド・オリフィス・
プレートのオリフィスを閉塞し、それによってこれらオ
リフィスからインクが噴出するのが妨げられる。
それ以上のインクチャンバを備える。モノクロ又は単一
色のプリント・カートリッジでは、1つのチャンバが設
けられる。3色のプリント・カートリッジでは、3つの
チャンバが設けられる。プリント・カートリッジ容器は
また、各チャンバに対してフィルタ/スタンド管の組立
体を備えていてもよい。スタンド管は、インクがチャン
バからプリントヘッドに移動する際に、インクが流れる
通路を画成する。フィルタはスタンド管に取付けられ、
インクがプリントヘッドに達する前にインクから気泡及
び汚染物質を除去するように機能する。汚染物質がイン
クから除去されないと、プリントヘッド・オリフィス・
プレートのオリフィスを閉塞し、それによってこれらオ
リフィスからインクが噴出するのが妨げられる。
【0004】インク・ジェット・プリンタによって形成
される印刷像の品質は、プリンタの解像度に大きく依存
する。解像度が高く又は微細であると、ドットの間隔は
狭くなり高品質像が得られる。
される印刷像の品質は、プリンタの解像度に大きく依存
する。解像度が高く又は微細であると、ドットの間隔は
狭くなり高品質像が得られる。
【0005】インク・ジェット・プリンタの解像度を増
加大させると、増加した解像度により単位面積当たりの
印刷ドット数が増加する結果になることが考えられる。
例えば、印刷の解像度を600x600dpiから12
00x1200dpiへ2倍にすると、単位面積当たり
のドット数は4倍になる。解像度の増加と共に単位面積
当たりのドット数も増加するので、印刷媒体の飽和を避
けるためには、各印刷ドットの大きさを減少させなけれ
ばならない。従って、オリフィス・プレート中のオリフ
ィスの大きさを減少させなければならない。小さくなっ
たオリフィスがインクに含まれる汚染物質によって閉塞
又は遮断されないようにするには、より微細なフィルタ
が必要である。
加大させると、増加した解像度により単位面積当たりの
印刷ドット数が増加する結果になることが考えられる。
例えば、印刷の解像度を600x600dpiから12
00x1200dpiへ2倍にすると、単位面積当たり
のドット数は4倍になる。解像度の増加と共に単位面積
当たりのドット数も増加するので、印刷媒体の飽和を避
けるためには、各印刷ドットの大きさを減少させなけれ
ばならない。従って、オリフィス・プレート中のオリフ
ィスの大きさを減少させなければならない。小さくなっ
たオリフィスがインクに含まれる汚染物質によって閉塞
又は遮断されないようにするには、より微細なフィルタ
が必要である。
【0006】従来のフィルタは、典型的には金属メッシ
ュから作られている。非常に微細な金属メッシュ・フィ
ルタを製造するには、コストがかかると信じられてい
る。さらに、インクは金属メッシュを透過するときに曲
がりくねった通路を通らなければならないので、金属メ
ッシュ・フィルタに対するインクの圧力降下が大きくな
ると信じられている。
ュから作られている。非常に微細な金属メッシュ・フィ
ルタを製造するには、コストがかかると信じられてい
る。さらに、インクは金属メッシュを透過するときに曲
がりくねった通路を通らなければならないので、金属メ
ッシュ・フィルタに対するインクの圧力降下が大きくな
ると信じられている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従って、フィルタに対
する流体圧力の大きな降下なしに、非常に小さい粒子を
含む様々な大きさの粒子をインクから除去することがで
きる、改善されたフィルタに対する必要性が存在する。
する流体圧力の大きな降下なしに、非常に小さい粒子を
含む様々な大きさの粒子をインクから除去することがで
きる、改善されたフィルタに対する必要性が存在する。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、フィル
タに対する流体圧力に大きな降下なしに、非常に小さな
粒子を含む様々な大きさの粒子を流体から除去すること
ができるフィルタが提供される。このフィルタは、イン
クがプリントヘッドに達する前にインクから汚染物質を
濾過する上で、インク・ジェット・プリント・カートリ
ッジでの使用に適合したものである。非常に小さな粒子
を含む様々な大きさの粒子を除去することができるフィ
ルタが望まれている点において、このフィルタは他の用
途に用いられてもよいことが企図される。
タに対する流体圧力に大きな降下なしに、非常に小さな
粒子を含む様々な大きさの粒子を流体から除去すること
ができるフィルタが提供される。このフィルタは、イン
クがプリントヘッドに達する前にインクから汚染物質を
濾過する上で、インク・ジェット・プリント・カートリ
ッジでの使用に適合したものである。非常に小さな粒子
を含む様々な大きさの粒子を除去することができるフィ
ルタが望まれている点において、このフィルタは他の用
途に用いられてもよいことが企図される。
【0009】本発明のフィルタはシリコン基板から形成
される。このシリコン基板は対向する面に第1及び第2
のエッチング抵抗材料層を有する。これらの層の一つは
複数の孔を備え、各孔は約0.5μm2から約25μm
2の間の領域又は大きさを有する。第2の層は、透過す
るインクから気泡と汚染物質を濾過するフィルタを画成
し、本発明のシリコン・フィルタは直接的な流路を有す
る。従って、シリコン・フィルタを透過するインク流れ
に対する抵抗は減少する。インク流れに対する抵抗が減
少すると、フィルタに対する圧力降下もまた減少する。
される。このシリコン基板は対向する面に第1及び第2
のエッチング抵抗材料層を有する。これらの層の一つは
複数の孔を備え、各孔は約0.5μm2から約25μm
2の間の領域又は大きさを有する。第2の層は、透過す
るインクから気泡と汚染物質を濾過するフィルタを画成
し、本発明のシリコン・フィルタは直接的な流路を有す
る。従って、シリコン・フィルタを透過するインク流れ
に対する抵抗は減少する。インク流れに対する抵抗が減
少すると、フィルタに対する圧力降下もまた減少する。
【0010】本発明の1つの実施態様において、第2の
層は2つ又はこれ以上のフィルタ部分を含み、各フィル
タ部分は複数の孔を備える。第2の層は、2つのフィル
タ部分の間に位置する少なくとも1つの補強リブをさら
に備える。
層は2つ又はこれ以上のフィルタ部分を含み、各フィル
タ部分は複数の孔を備える。第2の層は、2つのフィル
タ部分の間に位置する少なくとも1つの補強リブをさら
に備える。
【0011】本発明の他の特徴では、プリント・カート
リッジ容器/フィルタのアセンブリが提供される。この
アセンブリは、インクを収容するための少なくとも一つ
のチャンバを有するプリント・カートリッジ容器を備え
る。この容器は、チャンバ内に延出するスタンド管をさ
らに備え、かつ、チャンバからプリントヘッドへのイン
クの通路を画成する。このアセンブリは、容器に結合し
た上述のようなフィルタをさらに備える。
リッジ容器/フィルタのアセンブリが提供される。この
アセンブリは、インクを収容するための少なくとも一つ
のチャンバを有するプリント・カートリッジ容器を備え
る。この容器は、チャンバ内に延出するスタンド管をさ
らに備え、かつ、チャンバからプリントヘッドへのイン
クの通路を画成する。このアセンブリは、容器に結合し
た上述のようなフィルタをさらに備える。
【0012】
【発明の実施の形態】図1を参照すると、本発明に従っ
て構成されたプリント・カートリッジ20を有するする
インク・ジェット印刷装置10が示される。カートリッ
ジ20はキャリヤ40に支持され、キャリヤ40はガイ
ドレール42上に滑動可能に支持される。キャリヤ40
及びプリント・カートリッジ20がガイドレール42に
沿って前後に往復運動できるように、駆動機構44が設
けられている。プリント・カートリッジ20が前後に移
動するとき、下方にある紙基材12上にインク滴を噴出
する。
て構成されたプリント・カートリッジ20を有するする
インク・ジェット印刷装置10が示される。カートリッ
ジ20はキャリヤ40に支持され、キャリヤ40はガイ
ドレール42上に滑動可能に支持される。キャリヤ40
及びプリント・カートリッジ20がガイドレール42に
沿って前後に往復運動できるように、駆動機構44が設
けられている。プリント・カートリッジ20が前後に移
動するとき、下方にある紙基材12上にインク滴を噴出
する。
【0013】プリント・カートリッジ20は、容器22
(図1及び図4を参照)とプリントヘッド24(図2〜
図4を参照)を備え、プリントヘッド24は容器22に
接着又は他の方法で固定されている。容器22は、イン
ク122を充填した内部チャンバ22aを備える(図4
参照)。容器の一部を形成するスタンド管23は、チャ
ンバ22a内に延出して通路23を画成し、チャンバ2
2aから容器出口22bにインクが移動する際には通路
23に沿って流れる。フォーム材料のブロック(不図
示)をチャンバ22a内に設けてもよい。図示された実
施態様の容器22は、ただ1つのチャンバ22aを備え
ている。しかしながら、容器22は1つより多いチャン
バ、例えば、3つのチャンバを備えていてもよいことが
企図される。このような容器は、米国特許第5,576,750
号に開示されており、この特許の開示は参照としてここ
に挙げられる。
(図1及び図4を参照)とプリントヘッド24(図2〜
図4を参照)を備え、プリントヘッド24は容器22に
接着又は他の方法で固定されている。容器22は、イン
ク122を充填した内部チャンバ22aを備える(図4
参照)。容器の一部を形成するスタンド管23は、チャ
ンバ22a内に延出して通路23を画成し、チャンバ2
2aから容器出口22bにインクが移動する際には通路
23に沿って流れる。フォーム材料のブロック(不図
示)をチャンバ22a内に設けてもよい。図示された実
施態様の容器22は、ただ1つのチャンバ22aを備え
ている。しかしながら、容器22は1つより多いチャン
バ、例えば、3つのチャンバを備えていてもよいことが
企図される。このような容器は、米国特許第5,576,750
号に開示されており、この特許の開示は参照としてここ
に挙げられる。
【0014】容器22は、ポリマー材料から形成されて
もよい。図示した実施態様では、容器22は、 商標”N
ORYLSE-1”としてゼネラル・エレクトリック社(Genera
l Electric Company)から商業的に入手可能なポリフェ
ニレン・オキサイドから形成される。ここで明示しない
他の材料を用いてもよい。
もよい。図示した実施態様では、容器22は、 商標”N
ORYLSE-1”としてゼネラル・エレクトリック社(Genera
l Electric Company)から商業的に入手可能なポリフェ
ニレン・オキサイドから形成される。ここで明示しない
他の材料を用いてもよい。
【0015】プリントヘッド24は、複数の抵抗加熱要
素52を有するヒータ・チップ50を備える(図2〜図
4を参照)。プリントヘッド24は、貫通する複数の開
口56を有するプレート54をさらに備え、この開口に
よりインク滴が通って噴出される複数のオリフィス56
aが画成される。オリフィス56aは典型的には、約5
μmから約50μmまでの大きさ(すなわち、直径)を
有する。プレート54は、熱圧接プロセスを含むこの分
野で認識されている技術によってチップ50に接合され
てもよい。プレート54とヒータ・チップ50を共に結
合する際に、プレート54の部分54aとヒータ・チッ
プ50の部分50aは、複数の気泡チャンバ55を画成
する。容器22によって供給されるインクは、供給チャ
ネル58を通って気泡チャンバ55内に流れる。抵抗加
熱要素52は、各気泡チャンバ55がただ一つの抵抗加
熱要素52を有するように、ヒータ・チップ50上に位
置する。各は気泡チャンバ55はオリフィス56aと連
通する(図3を参照)。
素52を有するヒータ・チップ50を備える(図2〜図
4を参照)。プリントヘッド24は、貫通する複数の開
口56を有するプレート54をさらに備え、この開口に
よりインク滴が通って噴出される複数のオリフィス56
aが画成される。オリフィス56aは典型的には、約5
μmから約50μmまでの大きさ(すなわち、直径)を
有する。プレート54は、熱圧接プロセスを含むこの分
野で認識されている技術によってチップ50に接合され
てもよい。プレート54とヒータ・チップ50を共に結
合する際に、プレート54の部分54aとヒータ・チッ
プ50の部分50aは、複数の気泡チャンバ55を画成
する。容器22によって供給されるインクは、供給チャ
ネル58を通って気泡チャンバ55内に流れる。抵抗加
熱要素52は、各気泡チャンバ55がただ一つの抵抗加
熱要素52を有するように、ヒータ・チップ50上に位
置する。各は気泡チャンバ55はオリフィス56aと連
通する(図3を参照)。
【0016】抵抗加熱要素52は、プリンタ・エネルギ
ー供給回路(不図示)によって供給される電圧パルスに
よって個々にアドレスされる。各電圧パルスは抵抗加熱
要素52の1つに印加され、その抵抗加熱要素52と接
触しているインクを瞬時に気化し、抵抗加熱要素52が
位置する気泡チャンバ55内に気泡を形成する。気泡の
機能は、インク滴が気泡チャンバ55に連結するオリフ
ィス56aから噴出するように、気泡チャンバ55内で
インクと置換わることである。
ー供給回路(不図示)によって供給される電圧パルスに
よって個々にアドレスされる。各電圧パルスは抵抗加熱
要素52の1つに印加され、その抵抗加熱要素52と接
触しているインクを瞬時に気化し、抵抗加熱要素52が
位置する気泡チャンバ55内に気泡を形成する。気泡の
機能は、インク滴が気泡チャンバ55に連結するオリフ
ィス56aから噴出するように、気泡チャンバ55内で
インクと置換わることである。
【0017】本発明に従って、シリコン・フィルタ60
は容器22のスタンド管23に結合される。図示した実
施態様では、スタンド管23は入口部分23cにおいて
棚23bを有するように形成される(図4を参照)。棚
23bは、スタンド管23の内壁23dと共にフィルタ
収容部23eを画成する。棚23bと内壁23dにフィ
ルタ60を接着するのに、エポキシのような商業的に入
手可能な接着剤を用いてもよい。図示した実施態様で
は、スタンド管23の内壁23dとフィルタ60の外周
縁61は略矩形状である(図6(a)を参照)。この外
周縁61は、四角形、円形、三角形又は他のどのような
幾何学的形状であってもよい。
は容器22のスタンド管23に結合される。図示した実
施態様では、スタンド管23は入口部分23cにおいて
棚23bを有するように形成される(図4を参照)。棚
23bは、スタンド管23の内壁23dと共にフィルタ
収容部23eを画成する。棚23bと内壁23dにフィ
ルタ60を接着するのに、エポキシのような商業的に入
手可能な接着剤を用いてもよい。図示した実施態様で
は、スタンド管23の内壁23dとフィルタ60の外周
縁61は略矩形状である(図6(a)を参照)。この外
周縁61は、四角形、円形、三角形又は他のどのような
幾何学的形状であってもよい。
【0018】フィルタ60は、対向する第1の外面62
aと第2の外面62bを有するシリコン基板62、及び
このシリコン基板62を貫通する通路62cを備える
(図5を参照)。基板62は、約40μmから約508
00μmで好ましくは約6mmの長さLSと、約40μ
mから約50800μmで好ましくは約6mmの幅WS
と、約25μmから約2mmで好ましくは約400μm
の厚さTSとを有する(図5及び図6(a)を参照)。
通路62cは、第2の外面62bと交わるところでは矩
形である(図6(a)を参照)。この通路は、四角形、
卵形、楕円形又はその他の幾何学的形状を有していても
よい。第2の外面62bで、通路62cは約5μmから
約49000μmで好ましくは約5.5mmの長さLP
と、約5μmから約49000μmで好ましくは約5.
5mmの幅WPとを有する。
aと第2の外面62bを有するシリコン基板62、及び
このシリコン基板62を貫通する通路62cを備える
(図5を参照)。基板62は、約40μmから約508
00μmで好ましくは約6mmの長さLSと、約40μ
mから約50800μmで好ましくは約6mmの幅WS
と、約25μmから約2mmで好ましくは約400μm
の厚さTSとを有する(図5及び図6(a)を参照)。
通路62cは、第2の外面62bと交わるところでは矩
形である(図6(a)を参照)。この通路は、四角形、
卵形、楕円形又はその他の幾何学的形状を有していても
よい。第2の外面62bで、通路62cは約5μmから
約49000μmで好ましくは約5.5mmの長さLP
と、約5μmから約49000μmで好ましくは約5.
5mmの幅WPとを有する。
【0019】第1のエッチング抵抗材料層64が、第1
の基板面62a上に形成される。第1の層64は、これ
を貫通して基板通路62cと通じる開口64aを備え
る。開口64aは、第1の基板面62aと交わるところ
で通路62cとほぼ同じ形状及び大きさを有する。第1
の64はZ方向において、約1μmから約20μmで
(これに包含される全範囲を含む)、好ましくは約1μ
mから約2.5μmの厚さを有する(図5を参照)。
の基板面62a上に形成される。第1の層64は、これ
を貫通して基板通路62cと通じる開口64aを備え
る。開口64aは、第1の基板面62aと交わるところ
で通路62cとほぼ同じ形状及び大きさを有する。第1
の64はZ方向において、約1μmから約20μmで
(これに包含される全範囲を含む)、好ましくは約1μ
mから約2.5μmの厚さを有する(図5を参照)。
【0020】第2のエッチング抵抗材料層66が、第2
の基板面62b上に形成される。第2の層66は、これ
を貫通する複数の孔68を備える。孔68の少なくとも
一部分は、基板通路62cと連通する。孔68は、約
0.5μm2から約25μm2(これに包含される全範
囲を含む)で好ましくは約0.5μm2から約17μm
2、より好ましくは約1.0μm2から約8μm2で最
も好ましくは約1.0μm2から約5μm2の、X−Y
平面における領域又は大きさを有する(図6(a)を参
照)。近接する孔間のスペースSは約1μmから約50
μmであり、好ましくは約6μmである(図6(b)を
参照)。第2の層66はZ方向において、約1μmから
約20μm(これに包含される全範囲を含む)で、好ま
しくは約1.0μmから約5.0μm、最も好ましくは
約1.0μmから約2.5μmの厚さを有する(図5を
参照)。第2の層66は、チャネル22aからプリント
ヘッド24に達する前に、インク122から気泡と汚染
物質を濾過するフィルタを画成する。
の基板面62b上に形成される。第2の層66は、これ
を貫通する複数の孔68を備える。孔68の少なくとも
一部分は、基板通路62cと連通する。孔68は、約
0.5μm2から約25μm2(これに包含される全範
囲を含む)で好ましくは約0.5μm2から約17μm
2、より好ましくは約1.0μm2から約8μm2で最
も好ましくは約1.0μm2から約5μm2の、X−Y
平面における領域又は大きさを有する(図6(a)を参
照)。近接する孔間のスペースSは約1μmから約50
μmであり、好ましくは約6μmである(図6(b)を
参照)。第2の層66はZ方向において、約1μmから
約20μm(これに包含される全範囲を含む)で、好ま
しくは約1.0μmから約5.0μm、最も好ましくは
約1.0μmから約2.5μmの厚さを有する(図5を
参照)。第2の層66は、チャネル22aからプリント
ヘッド24に達する前に、インク122から気泡と汚染
物質を濾過するフィルタを画成する。
【0021】第1と第2の層64、66は、例えば、窒
化珪素、炭化珪素、アルミニウム、タンタル及び二酸化
珪素を含む多数の公知のエッチング抵抗材料のいずれの
一つから形成してもよい。フィルタ60をスタンド管2
3に接着する際に、スタンド管23に結合されたエッチ
ング抵抗材料層64又は66の一つが金属から形成され
ていれば、より強力な接着力が得られることが信じられ
ている。層64又は66を形成するのに、ここで明示し
ない他の材料を用いてもよい。
化珪素、炭化珪素、アルミニウム、タンタル及び二酸化
珪素を含む多数の公知のエッチング抵抗材料のいずれの
一つから形成してもよい。フィルタ60をスタンド管2
3に接着する際に、スタンド管23に結合されたエッチ
ング抵抗材料層64又は66の一つが金属から形成され
ていれば、より強力な接着力が得られることが信じられ
ている。層64又は66を形成するのに、ここで明示し
ない他の材料を用いてもよい。
【0022】図7から図9を参照して、フィルタ60を
形成するプロセスを説明する。約400μmから約65
0μmの厚さTSを有するシリコン・ウェーハ162が
用いられる。ウェーハ162の厚さは重要ではなく、こ
の範囲外であってもよい。複数のフィルタ60が単一の
ウェーハ162上に形成される。しかしながら、説明を
容易にするため、ウェーハ252の一部のみが図7から
図9に示される。
形成するプロセスを説明する。約400μmから約65
0μmの厚さTSを有するシリコン・ウェーハ162が
用いられる。ウェーハ162の厚さは重要ではなく、こ
の範囲外であってもよい。複数のフィルタ60が単一の
ウェーハ162上に形成される。しかしながら、説明を
容易にするため、ウェーハ252の一部のみが図7から
図9に示される。
【0023】第1と第2のエッチング抵抗材料層16
4、166が、ウェーハ162の対向するする面上に形
成される(図7を参照)。層164及び166は、例え
ば、窒化珪素、炭化珪素、アルミニウム、タンタル、二
酸化ケイ素等を含む多数の公知のエッチング抵抗材料の
いずれの一つから形成されてもよい。図示した実施態様
では、通常の低圧化学蒸着プロセス又はプラズマ強化さ
れた化学蒸着プロセスを用いて、ウェーハ162の外面
上に窒化珪素を同じに蒸着してもよい。これに代わっ
て、ウェーハ162上に二酸化ケイ素層を熱的に成長さ
せてもよく、或いは、通常のスパッタ又は蒸発プロセス
により、対向するするウェーハ面にアルミニウム又はタ
ンタル層を形成してもよい。
4、166が、ウェーハ162の対向するする面上に形
成される(図7を参照)。層164及び166は、例え
ば、窒化珪素、炭化珪素、アルミニウム、タンタル、二
酸化ケイ素等を含む多数の公知のエッチング抵抗材料の
いずれの一つから形成されてもよい。図示した実施態様
では、通常の低圧化学蒸着プロセス又はプラズマ強化さ
れた化学蒸着プロセスを用いて、ウェーハ162の外面
上に窒化珪素を同じに蒸着してもよい。これに代わっ
て、ウェーハ162上に二酸化ケイ素層を熱的に成長さ
せてもよく、或いは、通常のスパッタ又は蒸発プロセス
により、対向するするウェーハ面にアルミニウム又はタ
ンタル層を形成してもよい。
【0024】第1の層164はZ方向において、約1μ
mから約20μm、好ましくは約1.0μmから約2.
5μmの厚さを有する(図7を参照)。第2の層166
はZ方向において、約1μmから約20μm、好ましく
は約1.0μmから約2.5μmの厚さを有する(図7
を参照)。
mから約20μm、好ましくは約1.0μmから約2.
5μmの厚さを有する(図7を参照)。第2の層166
はZ方向において、約1μmから約20μm、好ましく
は約1.0μmから約2.5μmの厚さを有する(図7
を参照)。
【0025】第1及び第2の層164、166をウェー
ハ162上に蒸着した後、第1のフォトレジスト層17
0が通常のスピニング・プロセスによって第1のエッチ
ング抵抗材料層164の上に形成される。この層170
は、約100Åから約50μm、好ましくは約1.0μ
mから約5.0μmの厚さTP1を有する。図示した実
施態様では、層170は、製品名”SC−100 Resist”と
してオーリン・マイクロエレクトロニック・マテリアル
ズ(Olin Microelectronic Materials)から商業的に入
手可能なのネガティブ・フォトレジスト材料から形成さ
れる。第1の層170はウェーハ162上にスピニング
された後に、フォトレジストの溶剤を部分的に蒸発させ
て層170のウェーハ162への接着を促進するように
適切な温度で軟焼成される。第1の層170を軟焼成す
る他の理由は、以下に説明する第1のマスクが第1の層
170に接着するのを防止するためである。
ハ162上に蒸着した後、第1のフォトレジスト層17
0が通常のスピニング・プロセスによって第1のエッチ
ング抵抗材料層164の上に形成される。この層170
は、約100Åから約50μm、好ましくは約1.0μ
mから約5.0μmの厚さTP1を有する。図示した実
施態様では、層170は、製品名”SC−100 Resist”と
してオーリン・マイクロエレクトロニック・マテリアル
ズ(Olin Microelectronic Materials)から商業的に入
手可能なのネガティブ・フォトレジスト材料から形成さ
れる。第1の層170はウェーハ162上にスピニング
された後に、フォトレジストの溶剤を部分的に蒸発させ
て層170のウェーハ162への接着を促進するように
適切な温度で軟焼成される。第1の層170を軟焼成す
る他の理由は、以下に説明する第1のマスクが第1の層
170に接着するのを防止するためである。
【0026】フィルタ60の第1の層の開口64aに対
応する複数のブロック又はカバーされた領域を有する第
1のマスク(不図示)は、第1のフォトレジスト層17
0上に位置する。第1のマスクは、通常の方式でウェー
ハ平面(不図示)などに対して位置決めされる。その
後、第1フォトレジスト層170のブロックされない部
分は、露光部分を硬化又は重合するために紫外線に露光
される。次に、第1のマスクが除去される。その後で、
第1のフォトレジスト層170の非露光又は非硬化部分
を、通常の現像剤を用いて除去する。例示された実施態
様では、非重合部分は、ウェーハ162が回転している
間に、”PF Developer”の製品名でオーリン・マイクロ
エレクトロニック・マテリアルズ(Olin Microelectron
ic Materials)から商業的に入手可能なもののような現
像液を第1のウェーハ面にスプレーすることによって除
去される。現像プロセスが開始された後、容量で約90
%の現像剤と10%のイソプロピルアルコールの混合液
が、回転しているウェーハ162の第1の面にスプレー
される。最後に、回転しているウェーハ162上にイソ
プロピルアルコールのみをスプレーすることによって、
現像プロセスを停止する。第1のフォトレジスト層17
0の非重合部分がウェーハ162から除去された後に、
第1のエッチング抵抗材料層164の部分164a(一
部分のみが図8に示される)が露出する。3つの異なる
現像成分をウェーハ162上にスプレーする代わりに、
100%の現像液、約90%の現像液と約10%のイソ
プロピルアルコールの混合物、ならびに、100%のイ
ソプロピルアルコールをそれぞれ含む3つの槽にウェー
ハ162を順次漬浸してもよい。ウェーハ162は、現
像プロセスが開始されるまで第1の槽に漬浸される。第
1の170の非重合部分が除去された後、ウェーハは第
2の槽から第3の槽に移される。ウェーハ162は、各
槽の中で攪拌されるのが好ましい。
応する複数のブロック又はカバーされた領域を有する第
1のマスク(不図示)は、第1のフォトレジスト層17
0上に位置する。第1のマスクは、通常の方式でウェー
ハ平面(不図示)などに対して位置決めされる。その
後、第1フォトレジスト層170のブロックされない部
分は、露光部分を硬化又は重合するために紫外線に露光
される。次に、第1のマスクが除去される。その後で、
第1のフォトレジスト層170の非露光又は非硬化部分
を、通常の現像剤を用いて除去する。例示された実施態
様では、非重合部分は、ウェーハ162が回転している
間に、”PF Developer”の製品名でオーリン・マイクロ
エレクトロニック・マテリアルズ(Olin Microelectron
ic Materials)から商業的に入手可能なもののような現
像液を第1のウェーハ面にスプレーすることによって除
去される。現像プロセスが開始された後、容量で約90
%の現像剤と10%のイソプロピルアルコールの混合液
が、回転しているウェーハ162の第1の面にスプレー
される。最後に、回転しているウェーハ162上にイソ
プロピルアルコールのみをスプレーすることによって、
現像プロセスを停止する。第1のフォトレジスト層17
0の非重合部分がウェーハ162から除去された後に、
第1のエッチング抵抗材料層164の部分164a(一
部分のみが図8に示される)が露出する。3つの異なる
現像成分をウェーハ162上にスプレーする代わりに、
100%の現像液、約90%の現像液と約10%のイソ
プロピルアルコールの混合物、ならびに、100%のイ
ソプロピルアルコールをそれぞれ含む3つの槽にウェー
ハ162を順次漬浸してもよい。ウェーハ162は、現
像プロセスが開始されるまで第1の槽に漬浸される。第
1の170の非重合部分が除去された後、ウェーハは第
2の槽から第3の槽に移される。ウェーハ162は、各
槽の中で攪拌されるのが好ましい。
【0027】第2のフォトレジスト層172が、通常の
スピニング・プロセスにより第2のエッチング抵抗材料
層166上に形成される。層172は約100Åから約
50μm、好ましくは約1.0μmから約5.0μmの
厚さTP2を有する。層172が形成されるフォトレジ
スト材料は、ネガティブ又はポジティブのフォトレジス
ト材料であってよい。図示した実施態様では、層172
は第1の層170と同じ材料から形成される。第2の層
172はウェーハ162上にスピンニングされた後に、
フォトレジスト溶剤を部分的に蒸発させて層172のウ
ェーハ162への接着を促進するように適切な温度で軟
焼成される。
スピニング・プロセスにより第2のエッチング抵抗材料
層166上に形成される。層172は約100Åから約
50μm、好ましくは約1.0μmから約5.0μmの
厚さTP2を有する。層172が形成されるフォトレジ
スト材料は、ネガティブ又はポジティブのフォトレジス
ト材料であってよい。図示した実施態様では、層172
は第1の層170と同じ材料から形成される。第2の層
172はウェーハ162上にスピンニングされた後に、
フォトレジスト溶剤を部分的に蒸発させて層172のウ
ェーハ162への接着を促進するように適切な温度で軟
焼成される。
【0028】フィルタ60の第2の層の孔68に対応す
る複数のブロック又はカバーされた領域を有する第2の
マスク(不図示)が、第2のフォトレジスト層172上
に配置される。実質的に層66の全体にわたって延出す
る孔68を備えた第2の層66を各フィルタ60が有す
るように、第2のマスク全体にブロック領域が備えられ
る。これに代わって、第2のマスク内のブロック領域
は、第1のマスク内のブロック領域を有する部分と略同
じ広がりであるか、或いはこれよりわずかに大きいマス
クの部分にのみ形成されてもよい。このように、各フィ
ルタ60は第2の層66の部分にのみ、基板通路62c
上に延出する孔68を有するように形成されるであろ
う。
る複数のブロック又はカバーされた領域を有する第2の
マスク(不図示)が、第2のフォトレジスト層172上
に配置される。実質的に層66の全体にわたって延出す
る孔68を備えた第2の層66を各フィルタ60が有す
るように、第2のマスク全体にブロック領域が備えられ
る。これに代わって、第2のマスク内のブロック領域
は、第1のマスク内のブロック領域を有する部分と略同
じ広がりであるか、或いはこれよりわずかに大きいマス
クの部分にのみ形成されてもよい。このように、各フィ
ルタ60は第2の層66の部分にのみ、基板通路62c
上に延出する孔68を有するように形成されるであろ
う。
【0029】第2のマスクは、通常の方式でウェーハ平
面(不図示)などに対して位置決めされる。第2のマス
クは、ウェーハ162上に設けられた1つ又はそれ以上
の位置決めマークと位置決めされた1つ又はそれ以上の
位置決めマーカを備えていてもよい。位置決めした後
に、第2のフォトレジスト層172の非ブロック部分
は、露光部分を硬化又は重合するように紫外線に露光さ
れる。次に、第2のマスクが除去される。第2のフォト
レジスト層172の非重合部分は、第1フォトレジスト
層170の非重合部分と同じ方法で除去される。図8に
みられるように、第2のフォトレジスト層172の非重
合部分がウェーハ162から除去された後に、第2のエ
ッチング抵抗材料層166の部分166aが露出する。
面(不図示)などに対して位置決めされる。第2のマス
クは、ウェーハ162上に設けられた1つ又はそれ以上
の位置決めマークと位置決めされた1つ又はそれ以上の
位置決めマーカを備えていてもよい。位置決めした後
に、第2のフォトレジスト層172の非ブロック部分
は、露光部分を硬化又は重合するように紫外線に露光さ
れる。次に、第2のマスクが除去される。第2のフォト
レジスト層172の非重合部分は、第1フォトレジスト
層170の非重合部分と同じ方法で除去される。図8に
みられるように、第2のフォトレジスト層172の非重
合部分がウェーハ162から除去された後に、第2のエ
ッチング抵抗材料層166の部分166aが露出する。
【0030】第2フォトレジスト層172の現像に続い
て、第1の層170及び第2の層172が、これら17
0及び172の層内の溶剤を最終的に蒸発させるように
通常の方法で強焼成される。
て、第1の層170及び第2の層172が、これら17
0及び172の層内の溶剤を最終的に蒸発させるように
通常の方法で強焼成される。
【0031】第1のフォトレジスト層170及び第2の
フォトレジスト層172に形成されたパターンは、通常
のエッチング・プロセスを使用して、第1のエッチング
抵抗材料層164及び第2のエッチング抵抗材料層16
6にパターン化される(図9を参照)。例えば、通常の
反応性イオン・エッチング・プロセスを使用してもよ
い。第1のエッチング抵抗材料層164及び第2のエッ
チング抵抗材料層166が窒化珪素から形成されると
き、反応性イオン・エッチング装置に供給される反応性
ガスはCF4である。アルミニウムのエッチングに対し
ては、塩素ガスを供給してもよい。層164及び166
がタンタルから形成される場合は、CF4ガスを供給す
るのが好ましい。
フォトレジスト層172に形成されたパターンは、通常
のエッチング・プロセスを使用して、第1のエッチング
抵抗材料層164及び第2のエッチング抵抗材料層16
6にパターン化される(図9を参照)。例えば、通常の
反応性イオン・エッチング・プロセスを使用してもよ
い。第1のエッチング抵抗材料層164及び第2のエッ
チング抵抗材料層166が窒化珪素から形成されると
き、反応性イオン・エッチング装置に供給される反応性
ガスはCF4である。アルミニウムのエッチングに対し
ては、塩素ガスを供給してもよい。層164及び166
がタンタルから形成される場合は、CF4ガスを供給す
るのが好ましい。
【0032】第1のエッチング抵抗材料層164及び第
2のエッチング抵抗材料層166がパターン化された後
に、ウェーハ162上に残っている重合されたフォトレ
ジスト材料は、通常の方法で除去される。例えば、O2
プラズマを受ける通常の反応性イオン・エッチング装置
を使用してもよい。これに代わって、”Microstrip”の
製品名でオーリン・マイクロエレクトロニック・マテリ
アルス(Olin Microelectronic Materials)から入手可
能なもののような、商業的に入手可能なレジスト・スト
リッパを用いてもよい。
2のエッチング抵抗材料層166がパターン化された後
に、ウェーハ162上に残っている重合されたフォトレ
ジスト材料は、通常の方法で除去される。例えば、O2
プラズマを受ける通常の反応性イオン・エッチング装置
を使用してもよい。これに代わって、”Microstrip”の
製品名でオーリン・マイクロエレクトロニック・マテリ
アルス(Olin Microelectronic Materials)から入手可
能なもののような、商業的に入手可能なレジスト・スト
リッパを用いてもよい。
【0033】最後に、基板の通路62cをシリコン・ウ
ェーハ162中に形成するため、マイクロ機械加工ステ
ップが実行される。このステップは、シリコンの露出部
分がエッチングで除去されるように、ウェーハ162を
エッチング槽に浸漬することを含む。テトラメチル・ア
ムモニウム・ヒドロキシド(TMAH)をベースにした
槽を用いてもよい。TMAHをベースにした槽は、重量
%で約5%から約40%、好ましくは約10%のテトラ
メチル・アムモニウム・ヒドロキシド、ならびに、約6
0%から約95%、好ましくは約90%の水を含む。T
MAH/水の溶液は、約11から約13のpHを示すま
でシリコン及び/又はケイ酸をTMAH/水を溶解する
ことによって不動態化される。TMAH溶液を不動態化
する更に詳細な説明は、1991年6月のサンフランシ
スコでの「ソリッドステート・センサ及びアクチュエー
タ(トランスデューサ1991)に関する国際会議の議
事録(In Proc. Int. Conf. On Solid State Sensors an
d Actuators(transducers1991))」、815〜818ペ
ージに記載されたユー.シュナケンバーク(U. Schnaken
berg)、ダブリュー.ベネック(W. Benecke)及びピー.
ランゲ(P. Lange)による論文、”シリコン・マイクロ機
械加工用のTHAHWエッチング剤(THAHW Etchants fo
r Silicone Micromachining)”に見ることができる。こ
の開示事項は参照としてここに挙げる。不動態化された
TMAH/水の溶液は、金属のエッチング抵抗層164
及び166に化学作用を及ぼさない利点を有する。第1
及び第2のエッチング抵抗材料層164及び166が窒
化珪素のような非金属から形成される場合は、水酸化カ
リウム(KOH)をベースとした槽を用いてもよい。KOH槽
は、重量%で、約5%から約75%、好ましくは約45
%の水酸化カリウム、ならびに、約25%から約95
%、好ましくは約55%の水を含む。第1及び第2のエ
ッチング抵抗材料層164及び166が、アルミニウム
又はタンタルのような金属から形成される場合は、KOH
槽では金属槽164及び166に化学作用を及ぼすの
で、テトラメチル・アムモニウム・ヒドロキシド(TM
AH)をベースとした槽を用いなければならない。各フ
ィルタ60に対するシリコン基板の通路62cが形成さ
れるように十分なエッチングを施した際に(図5を参
照)、ウェーハ162が槽から取出される。
ェーハ162中に形成するため、マイクロ機械加工ステ
ップが実行される。このステップは、シリコンの露出部
分がエッチングで除去されるように、ウェーハ162を
エッチング槽に浸漬することを含む。テトラメチル・ア
ムモニウム・ヒドロキシド(TMAH)をベースにした
槽を用いてもよい。TMAHをベースにした槽は、重量
%で約5%から約40%、好ましくは約10%のテトラ
メチル・アムモニウム・ヒドロキシド、ならびに、約6
0%から約95%、好ましくは約90%の水を含む。T
MAH/水の溶液は、約11から約13のpHを示すま
でシリコン及び/又はケイ酸をTMAH/水を溶解する
ことによって不動態化される。TMAH溶液を不動態化
する更に詳細な説明は、1991年6月のサンフランシ
スコでの「ソリッドステート・センサ及びアクチュエー
タ(トランスデューサ1991)に関する国際会議の議
事録(In Proc. Int. Conf. On Solid State Sensors an
d Actuators(transducers1991))」、815〜818ペ
ージに記載されたユー.シュナケンバーク(U. Schnaken
berg)、ダブリュー.ベネック(W. Benecke)及びピー.
ランゲ(P. Lange)による論文、”シリコン・マイクロ機
械加工用のTHAHWエッチング剤(THAHW Etchants fo
r Silicone Micromachining)”に見ることができる。こ
の開示事項は参照としてここに挙げる。不動態化された
TMAH/水の溶液は、金属のエッチング抵抗層164
及び166に化学作用を及ぼさない利点を有する。第1
及び第2のエッチング抵抗材料層164及び166が窒
化珪素のような非金属から形成される場合は、水酸化カ
リウム(KOH)をベースとした槽を用いてもよい。KOH槽
は、重量%で、約5%から約75%、好ましくは約45
%の水酸化カリウム、ならびに、約25%から約95
%、好ましくは約55%の水を含む。第1及び第2のエ
ッチング抵抗材料層164及び166が、アルミニウム
又はタンタルのような金属から形成される場合は、KOH
槽では金属槽164及び166に化学作用を及ぼすの
で、テトラメチル・アムモニウム・ヒドロキシド(TM
AH)をベースとした槽を用いなければならない。各フ
ィルタ60に対するシリコン基板の通路62cが形成さ
れるように十分なエッチングを施した際に(図5を参
照)、ウェーハ162が槽から取出される。
【0034】その後に、ウェーハ162が個々のフィル
タ60へダイシングされる。
タ60へダイシングされる。
【0035】上記ステップの順序は変更してもよい。例
えば、現像された第1のフォトレジスト層170によっ
て画成される第1のパターンは、通常のエッチング・プ
ロセスを使用して第1のエッチング抵抗材料層164に
パターン化されてもよく、第1フォトレジスト層170
は、第2のフォトレジスト層172が第2のエッチング
抵抗材料層166上に形成される前に除去されてもよ
い。さらに、第2のフォトレジスト層172は、第1の
フォトレジスト層170が第1のエッチング抵抗材料層
164上に形成される前に、第2のエッチング抵抗材料
層166上に形成され、軟焼成され、紫外線に露光さ
れ、そして現像されてもよいことも企図される。
えば、現像された第1のフォトレジスト層170によっ
て画成される第1のパターンは、通常のエッチング・プ
ロセスを使用して第1のエッチング抵抗材料層164に
パターン化されてもよく、第1フォトレジスト層170
は、第2のフォトレジスト層172が第2のエッチング
抵抗材料層166上に形成される前に除去されてもよ
い。さらに、第2のフォトレジスト層172は、第1の
フォトレジスト層170が第1のエッチング抵抗材料層
164上に形成される前に、第2のエッチング抵抗材料
層166上に形成され、軟焼成され、紫外線に露光さ
れ、そして現像されてもよいことも企図される。
【0036】本発明の第2の実施態様に従って形成され
たフィルタ260が図10に示される。この実施態様で
は、第2のエッチング抵抗材料層266は、補強リブ2
70によって分離された複数のフィルタ部分262を有
する。各フィルタ部分262は、複数の孔268を備え
る。図示された実施態様では、フィルタ部分262の先
の第2の層266の部分は、孔268を備えていない。
1つ又はそれ以上の補強リブ270を第2の層266に
設けることによって、第2の層266の厚さを減少させ
てもよく、それによって第2の層266における液体の
圧力降下が減少する。第2の層266の厚さは好ましく
は約1.0μmである。その厚さで、フィルタ260の
圧力降下は無視できるものと考えられる。
たフィルタ260が図10に示される。この実施態様で
は、第2のエッチング抵抗材料層266は、補強リブ2
70によって分離された複数のフィルタ部分262を有
する。各フィルタ部分262は、複数の孔268を備え
る。図示された実施態様では、フィルタ部分262の先
の第2の層266の部分は、孔268を備えていない。
1つ又はそれ以上の補強リブ270を第2の層266に
設けることによって、第2の層266の厚さを減少させ
てもよく、それによって第2の層266における液体の
圧力降下が減少する。第2の層266の厚さは好ましく
は約1.0μmである。その厚さで、フィルタ260の
圧力降下は無視できるものと考えられる。
【0037】本発明の第3の実施態様に従って形成され
たフィルタ360が図11に示され、ここで同様の参照
番号は同様の要素を示す。この実施態様では、フィルタ
360は、容器のスタンド管23の入口23cに合うよ
うに接着された外周部361を備える。外周部361
は、以下の方法で形成してもよい。第1及び第2のエッ
チング抵抗材料層164、166をウェーハ162上に
蒸着する前に、各フィルタのシリコン基板の外面が露光
するように、通常のフォトレジスト層、例えば上述のSC
-100 レジスト材料をウェーハの第2の面に形成する。
次いで、各シリコン基板362の外周に沿ってシリコン
部分の所定深さを除去するように、反応性イオンエッチ
ング・プロセスのような通常のエッチング・プロセスを
実行する。その後、第1及び第2のエッチング抵抗材料
層164、166をウェーハ162上に形成し、図7〜
図9について上述したようにフィルタの残存部分を形成
するプロセスを実行する。
たフィルタ360が図11に示され、ここで同様の参照
番号は同様の要素を示す。この実施態様では、フィルタ
360は、容器のスタンド管23の入口23cに合うよ
うに接着された外周部361を備える。外周部361
は、以下の方法で形成してもよい。第1及び第2のエッ
チング抵抗材料層164、166をウェーハ162上に
蒸着する前に、各フィルタのシリコン基板の外面が露光
するように、通常のフォトレジスト層、例えば上述のSC
-100 レジスト材料をウェーハの第2の面に形成する。
次いで、各シリコン基板362の外周に沿ってシリコン
部分の所定深さを除去するように、反応性イオンエッチ
ング・プロセスのような通常のエッチング・プロセスを
実行する。その後、第1及び第2のエッチング抵抗材料
層164、166をウェーハ162上に形成し、図7〜
図9について上述したようにフィルタの残存部分を形成
するプロセスを実行する。
【0038】ヒータ・チップ50を、中央供給型のヒー
タ・チップとせずに側部供給型のヒータ・チップとして
もよいこともまた企図される。
タ・チップとせずに側部供給型のヒータ・チップとして
もよいこともまた企図される。
【図1】本発明に従って構成されたプリント・カートリ
ッジを有するインク・ジェット印刷装置を一部破断して
示した斜視図である。
ッジを有するインク・ジェット印刷装置を一部破断して
示した斜視図である。
【図2】オリフィス・プレートに結合されたヒータ・チ
ップの一部を、オリフィス・プレート部分を取り除い
て、2つの異なる高さで示した図である。
ップの一部を、オリフィス・プレート部分を取り除い
て、2つの異なる高さで示した図である。
【図3】図2の線3−3に沿った部分を示す断面図であ
る。
る。
【図4】本発明の第1の実施態様に従って形成されたプ
リント・カートリッジの一部を示す略断面図である。
リント・カートリッジの一部を示す略断面図である。
【図5】本発明の第1の実施態様に従って形成されたフ
ィルタの略断面図である。
ィルタの略断面図である。
【図6】(a)は図5に示すフィルタの一部を破断した
平面図である。(b)は(a)に示すフィルタの部分拡
大図である。
平面図である。(b)は(a)に示すフィルタの部分拡
大図である。
【図7】図5に示すフィルタを形成するためのプロセス
を示す略断面図である。
を示す略断面図である。
【図8】図5に示すフィルタを形成するためのプロセス
を示す略断面図である。
を示す略断面図である。
【図9】図5に示すフィルタを形成するためのプロセス
を示す略断面図である。
を示す略断面図である。
【図10】本発明の第2の実施態様に従って形成された
フィルタの平面図である。
フィルタの平面図である。
【図11】本発明の第3の実施態様に従って形成された
フィルタ断面図である。
フィルタ断面図である。
22・・容器、122・・インク、22a,55・・チ
ャンバ、23・・スタンド管、23a,62c・・通
路、50,350・・ヒータ・チップ、52・・加熱要
素、56・・開口、60,260,360・・フィル
タ、62,162,362・・(シリコン)基板、15
2a,252a・・第1の面、152b,252b・・
第2の面、152c・・通路、64,164・・第1の
エッチング抵抗材料層、56,154a・・開口、6
6,166,266・・第2のエッチング抵抗材料層、
68,268・・孔、262,352・・フィルタ部
分、270,370・・補強リブ。
ャンバ、23・・スタンド管、23a,62c・・通
路、50,350・・ヒータ・チップ、52・・加熱要
素、56・・開口、60,260,360・・フィル
タ、62,162,362・・(シリコン)基板、15
2a,252a・・第1の面、152b,252b・・
第2の面、152c・・通路、64,164・・第1の
エッチング抵抗材料層、56,154a・・開口、6
6,166,266・・第2のエッチング抵抗材料層、
68,268・・孔、262,352・・フィルタ部
分、270,370・・補強リブ。
Claims (50)
- 【請求項1】 透過する流体から汚染物質を濾過するた
めのフィルタであって、 対向する第1及び第2の面、ならびに、これらの間を延
出する通路を有するシリコン基板と、 前記第1の基板面上に形成された第1のエッチング抵抗
材料層であって、該層中を通って延出して前記基板通路
と連通する少なくとも1つの開口を備えた第1のエッチ
ング抵抗材料層と、 前記第2の基板面上に形成され、かつ、約0.5μm2
から約25μm2の間の大きさを有する複数の孔を備え
た第2のエッチング抵抗材料層とを備え、 前記孔が前記第2の層を通って延出して前記基板通路と
連通し、前記第2の層が該層を通る流体から汚染物質を
濾過するフィルタ層を画成するフィルタ。 - 【請求項2】 前記第2の層が約1μmから約20μm
の厚さを有する、請求項1に記載のフィルタ。 - 【請求項3】 前記孔の大きさが約1μm2から約17
μm2である、請求項1に記載のフィルタ。 - 【請求項4】 前記第2の層が約1μmから約2.5μ
mの厚さを有する、請求項3に記載のフィルタ。 - 【請求項5】 前記孔の大きさが約1μm2から約5μ
m2である、請求項1に記載のフィルタ。 - 【請求項6】 前記第2の層が約1μmから約2.5μ
mの厚さを有する、請求項5に記載のフィルタ。 - 【請求項7】 前記第1及び第2の層の少なくとも1つ
が、窒化珪素、炭化珪素、アルミニウム、タンタル及び
二酸化珪素からなる群から選択された材料から形成され
る、請求項1に記載のフィルタ。 - 【請求項8】 前記第1及び第2の層の少なくとも1つ
が、金属から形成される、請求項1に記載のフィルタ。 - 【請求項9】 前記第2のエッチング抵抗材料層の一部
分のみが孔を備える、請求項1に記載のフィルタ。 - 【請求項10】 透過する流体から汚染物質を濾過する
ためのフィルタであって、 対向する第1及び第2の面、ならびに、これらの間を延
出する通路を有するシリコン基板と、 前記第1の基板面上に形成された第1のエッチング抵抗
材料層であって、該層中を通って延出して前記基板通路
と連通する少なくとも1つの開口を備えた第1のエッチ
ング抵抗材料層と、 前記第2の基板面上に形成され、二つ又はそれ以上のフ
ィルタ部分を備えた第2のエッチング抵抗材料層とを備
え、 前記各フィルタ部分は、前記第2の層を通って延出して
前記基板通路と連通する複数の孔を備え、前記第2の層
は前記二つのフィルタ部分の間に位置する少なくとも一
つの補強リブをさらに備え、かつ、該層を通る流体から
汚染物質を濾過するフィルタ層を画成するフィルタ。 - 【請求項11】 前記第2の層が約1μmから約20μ
mの厚さを有する、請求項10に記載のフィルタ。 - 【請求項12】 前記孔が約1μm2から約25μm2
の大きさを有する、請求項10に記載のフィルタ。 - 【請求項13】 前記第2の層が約1μmから約2.5
μmの厚さを有する、請求項12に記載のフィルタ。 - 【請求項14】 前記孔が約1μm2から約5μm2の
大きさを有する、請求項10に記載のフィルタ。 - 【請求項15】 前記第2の層が約1μmから約2.5
μmの厚さを有する、請求項14に記載のフィルタ。 - 【請求項16】 前記第1及び第2の層の少なくとも1
つが、窒化珪素、炭化珪素、アルミニウム、タンタル及
び二酸化珪素からなる群から選択された材料から形成さ
れる、請求項10に記載のフィルタ。 - 【請求項17】 前記第1及び第2の層の少なくとも1
つが、金属から形成される、請求項10に記載のフィル
タ。 - 【請求項18】 前記金属がアルミニウム又はタンタル
を含む、請求項17に記載のフィルタ。 - 【請求項19】 プリント・カートリッジ容器/フィル
タのアセンブリであって、 インクを収容する少なくとも一つのチャンバを備えた容
器であって、前記チャンバ内に延出し、かつ該チャンバ
から流出するインク通路を画成するスタンド管を備えた
容器と、 前記スタンド管から流出する前のインクから汚染物質を
濾過するために前記スタンド管に結合されたフィルタと
を備え、 該フィルタが、対向する第1及び第2の面とこれらの間
を延出する通路とを有するシリコン基板と、 前記第1の基板面上に形成されたエッチング抵抗材料層
であって、該層中を通って延出して前記基板通路と連通
する少なくとも1つの開口を備えた第1のエッチング抵
抗材料層と、 前記第2の基板面上に形成された第2のエッチング抵抗
材料層であって、該層中を通って延出して前記基板通路
と連通する複数の孔を備え、かつ、該層中を通るインク
から汚染物質を除去するフィルタ層を画成する第2のエ
ッチング抵抗材料層とを備えたアセンブリ。 - 【請求項20】 前記孔が約0.5μm2と約25μm
2の間の大きさを有する、請求項19に記載のプリント
・カートリッジ容器/フィルタのアセンブリ。 - 【請求項21】 前記第2の層が約1μmから約20μ
mの厚さを有する、請求項20に記載のプリント・カー
トリッジ容器/フィルタのアセンブリ。 - 【請求項22】 前記孔の大きさが約1μm2から約8
μm2である、請求項20に記載のプリント・カートリ
ッジ容器/フィルタのアセンブリ。 - 【請求項23】 前記第2の層が約1μmから約2.5
μmの厚さを有する、請求項22に記載のプリント・カ
ートリッジ容器/フィルタのアセンブリ。 - 【請求項24】 前記孔の大きさが約1μm2から約5
μm2である、請求項20に記載のプリント・カートリ
ッジ容器/フィルタのアセンブリ。 - 【請求項25】 前記第2の層が約1μmから約2.5
μmの厚さを有する、請求項24に記載のプリント・カ
ートリッジ容器/フィルタのアセンブリ。 - 【請求項26】 前記第1及び第2の層の少なくとも1
つが、窒化珪素、炭化珪素、アルミニウム、タンタル及
び二酸化珪素からなる群から選択された材料から形成さ
れる、請求項19に記載のプリント・カートリッジ容器
/フィルタのアセンブリ。 - 【請求項27】 前記第1及び第2の層の少なくとも1
つが、金属から形成される、請求項19に記載のプリン
ト・カートリッジ容器/フィルタのアセンブリ。 - 【請求項28】 前記第2のエッチング抵抗材料層の一
部分のみが孔を備える、請求項19に記載のプリント・
カートリッジ容器/フィルタのアセンブリ。 - 【請求項29】 前記スタンド管が、前記フィルタを収
容する内方棚を有する中空カラムを備える、請求項19
に記載のプリント・カートリッジ容器/フィルタのアセ
ンブリ。 - 【請求項30】 前記カラムが略矩形状である、請求項
29に記載のプリント・カートリッジ容器/フィルタの
アセンブリ。 - 【請求項31】 前記フィルタが、前記スタンド管の端
部に結合する外周部を備える、請求項19に記載のプリ
ント・カートリッジ容器/フィルタのアセンブリ。 - 【請求項32】 ヒータ・チップに達する前のインクか
ら汚染物質を濾過するためにプリント・カートリッジに
おいて使用するフィルタの形成方法であって、 対向する第1及び第2の面を有するシリコン基板を提供
するステップと、 少なくとも1つの開口が通っている第1のエッチング抵
抗材料層を前記第1の基板面上に形成するステップと、 約0.5μm2から約25μm2の間の大きさを有する
複数の孔を備えた第2のエッチング抵抗材料層であっ
て、該層を通って前記孔が延出する第2のエッチング抵
抗材料層を前記第2の基板面上に形成するステップと、 前記第1の層の開口及び前記第2の層の孔の少なくとも
一部分と連通する少なくとも1つの通路を、前記シリコ
ン基板の中に形成するステップとを含む形成方法。 - 【請求項33】 前記孔が約1μm2から約8μm2の
大きさを有する、請求項32に記載の方法。 - 【請求項34】 前記第2の層が約1μmから約2.5
μmの厚さを有する、請求項33に記載の方法 - 【請求項35】 前記孔の大きさが約1μm2から約5
μm2である、請求項32に記載の方法。 - 【請求項36】 前記第2の層が約1μmから約2.5
μmの厚さを有する、請求項35に記載の方法。 - 【請求項37】 ヒータ・チップに達する前のインクか
ら汚染物質を濾過するためにプリント・カートリッジに
おいて使用するフィルタの形成方法であって、 対向する第1及び第2の面を有するシリコン基板を提供
するステップと、 少なくとも一つが金属から形成された第1と第2のエッ
チング抵抗材料層において、少なくとも1つの開口が通
っている第1のエッチング抵抗材料層を前記第1の基板
面上に形成し、かつ、複数の孔を備えた第2のエッチン
グ抵抗材料層であって、該層を通って前記孔が延出する
第2のエッチング抵抗材料層を前記第2の基板面上に形
成するステップと、 前記第1の層の開口及び前記第2の層の孔の少なくとも
一部分と連通する少なくとも1つの通路を、前記シリコ
ン基板の中に形成するステップとを含む形成方法。 - 【請求項38】 前記孔が約1μm2から約8μm2の
大きさを有する、請求項37に記載の方法。 - 【請求項39】 前記第2の層が約1μmから約2.5
μmの厚さを有する、請求項38に記載の方法 - 【請求項40】 前記孔の大きさが約1μm2から約5
μm2である、請求項37に記載の方法。 - 【請求項41】 前記第2の層が約1μmから約2.5
μmの厚さを有する、請求項40に記載の方法。 - 【請求項42】 前記金属がアルミニウム又はタンタル
である、請求項37に記載の方法。 - 【請求項43】 少なくとも1つの通路を前記シリコン
基板に形成する前記ステップが、テトラメチル・アムモ
ニウム・ヒドロキシド・エッチング溶液を用いて前記シ
リコン基板の一部分をエッチングするステップを含む、
請求項37に記載の方法。 - 【請求項44】 ヒータ・チップに達する前のインクか
ら汚染物質を濾過するためにインク・ジェット・プリン
タにおいて使用するフィルタであって、 対向する第1及び第2の面、ならびに、これらの間を延
出する通路を有するシリコン基板と、 前記第1の基板面上に形成されたエッチング抵抗材料層
であって、該層中を通って延出して前記基板通路と連通
する少なくとも1つの開口を備えた第1のエッチング抵
抗材料層と、 前記第2の基板面上に形成され、約0.5μm2から約
25μm2の間の大きさを有する複数の孔を備えた第2
のエッチング抵抗材料層とを備え、 前記孔が前記第2の層を通って延出して前記基板通路と
連通し、前記第2の層が該層を通るインクから汚染物質
を濾過するフィルタ層を画成するフィルタ。 - 【請求項45】 前記第2の層が約1μmから約20μ
mの厚さを有する、請求項44に記載のフィルタ。 - 【請求項46】 前記孔の大きさが約1μm2から約1
7μm2である、請求項44に記載のフィルタ。 - 【請求項47】 前記第2の層が約1μmから約2.5
μmの厚さを有する、請求項46に記載のフィルタ。 - 【請求項48】 前記孔の大きさが約1μm2から約5
μm2である、請求項44に記載のフィルタ。 - 【請求項49】 前記第2の層が約1μmから約2.5
μmの厚さを有する、請求項48に記載のフィルタ。 - 【請求項50】 前記第2のエッチング抵抗材料層の一
部分のみが孔を備える、請求項44に記載のフィルタ。
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