JP2003170605A - 基板にマニホルドを形成する方法および基板にマニホルドを形成したプリントヘッドの部分構造体 - Google Patents
基板にマニホルドを形成する方法および基板にマニホルドを形成したプリントヘッドの部分構造体Info
- Publication number
- JP2003170605A JP2003170605A JP2002332239A JP2002332239A JP2003170605A JP 2003170605 A JP2003170605 A JP 2003170605A JP 2002332239 A JP2002332239 A JP 2002332239A JP 2002332239 A JP2002332239 A JP 2002332239A JP 2003170605 A JP2003170605 A JP 2003170605A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- manifold
- transducer
- ink
- etchant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 90
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 47
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 32
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 claims description 18
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 8
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 claims 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 abstract 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 18
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 3
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 3
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 101100454361 Arabidopsis thaliana LCB1 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100171146 Oryza sativa subsp. japonica DREB2C gene Proteins 0.000 description 1
- 101100219325 Phaseolus vulgaris BA13 gene Proteins 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N argon Substances [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1621—Manufacturing processes
- B41J2/1631—Manufacturing processes photolithography
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2/14016—Structure of bubble jet print heads
- B41J2/14145—Structure of the manifold
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1601—Production of bubble jet print heads
- B41J2/1603—Production of bubble jet print heads of the front shooter type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1621—Manufacturing processes
- B41J2/1626—Manufacturing processes etching
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1621—Manufacturing processes
- B41J2/1632—Manufacturing processes machining
- B41J2/1634—Manufacturing processes machining laser machining
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 レーザにより支援されたエッチング工程を用
いて基板にマニホルドを形成する方法およびそのような
基板を有するプリントヘッドの部分構造体を提供する。 【解決手段】 プリントヘッドの部分構造体２の、イン
ク槽と対峙する側とその反対側のトランスデューサ支持
側８とを有する基板４を貫いて、マニホルド１８を形成
するために、基板４のトランスデューサ支持側８をエッ
チ液４０と接触させ、レーザ光線４４を用いて基板４の
エッチ液４０との接触側を照射して、照射した領域をエ
ッチングし、内部にマニホルド１８の第１の部分２０を
画定し、基板４を貫いて、第１の部分２０に接続するマ
ニホルド１８の第２の部分２２を形成する。
いて基板にマニホルドを形成する方法およびそのような
基板を有するプリントヘッドの部分構造体を提供する。 【解決手段】 プリントヘッドの部分構造体２の、イン
ク槽と対峙する側とその反対側のトランスデューサ支持
側８とを有する基板４を貫いて、マニホルド１８を形成
するために、基板４のトランスデューサ支持側８をエッ
チ液４０と接触させ、レーザ光線４４を用いて基板４の
エッチ液４０との接触側を照射して、照射した領域をエ
ッチングし、内部にマニホルド１８の第１の部分２０を
画定し、基板４を貫いて、第１の部分２０に接続するマ
ニホルド１８の第２の部分２２を形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一般的に、プリント
ヘッドの部分構造体の基板にマニホルドを形成する方法
に関し、より詳細には、レーザにより支援されたエッチ
ング工程を用いて基板にマニホルドを形成する方法およ
びそのような基板を有するプリントヘッドの部分構造体
に関する。
ヘッドの部分構造体の基板にマニホルドを形成する方法
に関し、より詳細には、レーザにより支援されたエッチ
ング工程を用いて基板にマニホルドを形成する方法およ
びそのような基板を有するプリントヘッドの部分構造体
に関する。
【０００２】
【従来の技術】通常、従来技術のインクジェットプリン
タは、内部で小さなインク滴が形成されて印刷媒体に向
かって噴出される印刷カートリッジ、すなわちペンを含
む。このようなペンは、オリフィス板を有するプリント
ヘッドを含む。オリフィス板は、そこを通ってインク滴
が噴出される非常に小さなノズルを有する。プリントヘ
ッド内部には、ノズルに隣接してインクチャンバがあ
る。インクチャンバには、噴出前のインクが保管されて
いる。インクチャンバへは、インクチャネルを経由して
インクが送出される。プリントヘッド内のマニホルドが
インクチャネルに接続して、インク供給容器（ink supp
ly）からインクチャンバへインクを送出する。インク供
給容器は、例えば、ペンの槽部分に収容されていてもよ
い。
タは、内部で小さなインク滴が形成されて印刷媒体に向
かって噴出される印刷カートリッジ、すなわちペンを含
む。このようなペンは、オリフィス板を有するプリント
ヘッドを含む。オリフィス板は、そこを通ってインク滴
が噴出される非常に小さなノズルを有する。プリントヘ
ッド内部には、ノズルに隣接してインクチャンバがあ
る。インクチャンバには、噴出前のインクが保管されて
いる。インクチャンバへは、インクチャネルを経由して
インクが送出される。プリントヘッド内のマニホルドが
インクチャネルに接続して、インク供給容器（ink supp
ly）からインクチャンバへインクを送出する。インク供
給容器は、例えば、ペンの槽部分に収容されていてもよ
い。
【０００３】ノズルを通るインク滴の噴出は、隣接する
インクチャンバ内のある体積のインクを急速に加熱する
ことによって行うことができる。気体のインクが急速に
膨張することによって、ノズルを通って１滴のインクが
押し出される。この工程を、「発射」と呼ぶ。チャンバ
内のインクは、ノズルに隣接して整列した抵抗器等のト
ランスデューサで、加熱することができる。マニホルド
から抵抗器までのインクチャネルの長さは、一般にその
抵抗器のシェルフ長さとして知られている。
インクチャンバ内のある体積のインクを急速に加熱する
ことによって行うことができる。気体のインクが急速に
膨張することによって、ノズルを通って１滴のインクが
押し出される。この工程を、「発射」と呼ぶ。チャンバ
内のインクは、ノズルに隣接して整列した抵抗器等のト
ランスデューサで、加熱することができる。マニホルド
から抵抗器までのインクチャネルの長さは、一般にその
抵抗器のシェルフ長さとして知られている。
【０００４】発射中、インクチャネルに沿ったインク
は、インクチャンバから遠ざかるようマニホルドに向か
って押しやられる。インクチャンバから遠ざかるよう押
しやられるこのインクは、インクチャンバに向かって流
れ戻るのには、ある限られた時間がかかる。この有限の
時間によって、ペンを発射することができる最大周波数
が決まる。印刷中、キャリッジ上にペンが搭載されて、
媒体の上方を移動し、その媒体上に印刷を行う。いかな
る時点においても、全数のノズルのうちの一部のみを発
射することができる。キャリッジの動きによって生じる
位置ずれを補償するために、各ノズルはプリントヘッド
上で互い違いに配置されており、プリントヘッドがキャ
リッジの移動する軸に垂直な直線に沿って印刷すること
ができるようにしている。このように各ノズルを互い違
いに配置すると、プリントヘッド内で異なるシェルフ長
さが存在する結果になることが多い。シェルフが長くな
ると、発射後補充するのにかかる時間もそれに比例して
長くなる。したがって、最長補充時間によって、ペンの
動作の最大周波数が制限される。シェルフ長さが一様で
ないプリントヘッドに関連する問題は、他にもある。シ
ェルフ長さが一様でないと、異なるインクチャンバにつ
いての補充速度が異なる。補充速度が異なると、異なる
トランスデューサによって滴の体積、または滴の重量が
異なる結果となり、これが結局は印刷品質に影響を及ぼ
す。
は、インクチャンバから遠ざかるようマニホルドに向か
って押しやられる。インクチャンバから遠ざかるよう押
しやられるこのインクは、インクチャンバに向かって流
れ戻るのには、ある限られた時間がかかる。この有限の
時間によって、ペンを発射することができる最大周波数
が決まる。印刷中、キャリッジ上にペンが搭載されて、
媒体の上方を移動し、その媒体上に印刷を行う。いかな
る時点においても、全数のノズルのうちの一部のみを発
射することができる。キャリッジの動きによって生じる
位置ずれを補償するために、各ノズルはプリントヘッド
上で互い違いに配置されており、プリントヘッドがキャ
リッジの移動する軸に垂直な直線に沿って印刷すること
ができるようにしている。このように各ノズルを互い違
いに配置すると、プリントヘッド内で異なるシェルフ長
さが存在する結果になることが多い。シェルフが長くな
ると、発射後補充するのにかかる時間もそれに比例して
長くなる。したがって、最長補充時間によって、ペンの
動作の最大周波数が制限される。シェルフ長さが一様で
ないプリントヘッドに関連する問題は、他にもある。シ
ェルフ長さが一様でないと、異なるインクチャンバにつ
いての補充速度が異なる。補充速度が異なると、異なる
トランスデューサによって滴の体積、または滴の重量が
異なる結果となり、これが結局は印刷品質に影響を及ぼ
す。
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５，４７８，６０６号明細書
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】通常、マニホルドは、
例えば、特許文献１で開示されているように、プリント
ヘッドの基板を貫くスロットをサンドブラストで形成す
ることによって、作成される。サンドブラスト中、圧縮
空気と砂粒子との流れが基板に向けられて、砂粒子が基
板を貫いてスロットをくり抜き、マニホルドを画定する
ことができるようにする。砂粒子は粒径にばらつきがあ
り水分を含んでいるので、基板のトランスデューサ支持
側のマニホルド開口部は、中心を外れるかもしれず、縁
がぎざぎざになってしまう。このような開口部は、シェ
ルフ長さが一様でないことによってもたらされる問題を
悪化させてしまう。
例えば、特許文献１で開示されているように、プリント
ヘッドの基板を貫くスロットをサンドブラストで形成す
ることによって、作成される。サンドブラスト中、圧縮
空気と砂粒子との流れが基板に向けられて、砂粒子が基
板を貫いてスロットをくり抜き、マニホルドを画定する
ことができるようにする。砂粒子は粒径にばらつきがあ
り水分を含んでいるので、基板のトランスデューサ支持
側のマニホルド開口部は、中心を外れるかもしれず、縁
がぎざぎざになってしまう。このような開口部は、シェ
ルフ長さが一様でないことによってもたらされる問題を
悪化させてしまう。
【０００７】サンドブラストにより生じる基板への衝撃
によってまた、基板のトランスデューサ側に亀裂が生じ
る可能性もある。亀裂が生じると、マニホルドからイン
クが漏れてしまうことになる。
によってまた、基板のトランスデューサ側に亀裂が生じ
る可能性もある。亀裂が生じると、マニホルドからイン
クが漏れてしまうことになる。
【０００８】より正確に中心に配置され縁が整った開口
部を有するマニホルドを形成する、ウェットエッチング
とサンドブラストとを組み合わせた工程が検討されてい
る。この組み合わせた工程は、（１）基板のトランスデ
ューサ支持側にエッチングによって凹みを形成し、開口
部を画定すること、（２）基板の反対側からサンドブラ
ストを行って、凹みに接続するスロットをくり抜くこと
を含む。ウェットエッチングでは、プリントヘッドのう
ちエッチングしてはいけない領域の表面を保護する好適
なマスキング層を形成させる開発が必要である。このよ
うなマスキング層を形成するのは簡単ではない。適切な
保護を行わなければ、ウェットエッチングにおいて用い
るエッチ液が、プリントヘッドのエッチングしてはいけ
ない部分をエッチングして取り除いてしまう。したがっ
て、この組み合わせた工程は、実施するのに非常に注意
が必要である。
部を有するマニホルドを形成する、ウェットエッチング
とサンドブラストとを組み合わせた工程が検討されてい
る。この組み合わせた工程は、（１）基板のトランスデ
ューサ支持側にエッチングによって凹みを形成し、開口
部を画定すること、（２）基板の反対側からサンドブラ
ストを行って、凹みに接続するスロットをくり抜くこと
を含む。ウェットエッチングでは、プリントヘッドのう
ちエッチングしてはいけない領域の表面を保護する好適
なマスキング層を形成させる開発が必要である。このよ
うなマスキング層を形成するのは簡単ではない。適切な
保護を行わなければ、ウェットエッチングにおいて用い
るエッチ液が、プリントヘッドのエッチングしてはいけ
ない部分をエッチングして取り除いてしまう。したがっ
て、この組み合わせた工程は、実施するのに非常に注意
が必要である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の実施形態によれ
ば、プリントヘッドの部分構造体の基板を貫いてマニホ
ルドを形成する方法が提供される。基板は、インク槽と
対峙する側と、その反対側のトランスデューサ支持側と
を有する。本方法は、（１）基板のトランスデューサ支
持側と接触するエッチ液を導入すること、（２）レーザ
光線を用いて基板のエッチ液接触側を照射することを含
む。基板のうちの照射した領域はエッチングされ、内部
にマニホルドの第１の部分を画定する。本方法はさら
に、第１の部分に接続するマニホルドの第２の部分を形
成することを含む。好ましくは、第２の部分を形成する
ことは、基板のインク槽と対峙する側から基板を貫いて
サンドブラストを行うことを含む。
ば、プリントヘッドの部分構造体の基板を貫いてマニホ
ルドを形成する方法が提供される。基板は、インク槽と
対峙する側と、その反対側のトランスデューサ支持側と
を有する。本方法は、（１）基板のトランスデューサ支
持側と接触するエッチ液を導入すること、（２）レーザ
光線を用いて基板のエッチ液接触側を照射することを含
む。基板のうちの照射した領域はエッチングされ、内部
にマニホルドの第１の部分を画定する。本方法はさら
に、第１の部分に接続するマニホルドの第２の部分を形
成することを含む。好ましくは、第２の部分を形成する
ことは、基板のインク槽と対峙する側から基板を貫いて
サンドブラストを行うことを含む。
【００１０】本発明の実施形態によれば、インクジェッ
トペン用のプリントヘッドの部分構造体が提供される。
この部分構造体は、槽と対峙する側と、その反対側のト
ランスデューサ支持側とを設けた基板を含む。基板のト
ランスデューサ支持側は、トランスデューサを支持す
る。また、基板はトランスデューサに隣接するインクチ
ャネルおよびインクチャンバを画定するバリアー層も支
持する。基板を貫いてインクを槽からインクチャネルを
通ってインクチャンバに送出するマニホルドが形成され
る。このマニホルドは、上述の方法にしたがって製造さ
れる。さらに、この部分構造体はトランスデューサを作
動させる電気信号を伝える導体を含む。
トペン用のプリントヘッドの部分構造体が提供される。
この部分構造体は、槽と対峙する側と、その反対側のト
ランスデューサ支持側とを設けた基板を含む。基板のト
ランスデューサ支持側は、トランスデューサを支持す
る。また、基板はトランスデューサに隣接するインクチ
ャネルおよびインクチャンバを画定するバリアー層も支
持する。基板を貫いてインクを槽からインクチャネルを
通ってインクチャンバに送出するマニホルドが形成され
る。このマニホルドは、上述の方法にしたがって製造さ
れる。さらに、この部分構造体はトランスデューサを作
動させる電気信号を伝える導体を含む。
【００１１】図面を参照すれば、本発明がよりよく理解
されるであろう。
されるであろう。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施形態による
プリントヘッドの部分構造体２の拡大等角図である。プ
リントヘッドの部分構造体２は、槽と対峙する面、すな
わち側面６と、その反対側のトランスデューサ支持面、
すなわち支持側８とを有する基板４を含む。基板４のト
ランスデューサ支持側８は、複数のトランスデューサ１
０を支持する。また、基板４のトランスデューサ支持側
８は、トランスデューサ１０に隣接するインクチャネル
１４およびインクチャンバ１６を画定するようパターニ
ングされたバリアー層１２も支持する。基板４を貫いて
形成したマニホルド１８が、インクを槽（図示せず）か
らインクチャネル１４を通ってインクチャンバ１６に送
出する。マニホルド１８は、トランスデューサ支持側８
に隣接する第１の部分２０を有する。第１の部分２０
は、槽と対峙する側面６に隣接する第２の部分２２に接
続している。また、プリントヘッドの部分構造体２は、
トランスデューサ１０を作動させる電気信号を伝える導
体（図２）も含む。レーザにより支援されたエッチング
工程により、マニホルド１８の第１の部分２０を形成す
る。レーザ支援エッチング工程については、以下で詳細
に説明する。第２の部分は、非レーザ支援工程を用いて
形成する。
プリントヘッドの部分構造体２の拡大等角図である。プ
リントヘッドの部分構造体２は、槽と対峙する面、すな
わち側面６と、その反対側のトランスデューサ支持面、
すなわち支持側８とを有する基板４を含む。基板４のト
ランスデューサ支持側８は、複数のトランスデューサ１
０を支持する。また、基板４のトランスデューサ支持側
８は、トランスデューサ１０に隣接するインクチャネル
１４およびインクチャンバ１６を画定するようパターニ
ングされたバリアー層１２も支持する。基板４を貫いて
形成したマニホルド１８が、インクを槽（図示せず）か
らインクチャネル１４を通ってインクチャンバ１６に送
出する。マニホルド１８は、トランスデューサ支持側８
に隣接する第１の部分２０を有する。第１の部分２０
は、槽と対峙する側面６に隣接する第２の部分２２に接
続している。また、プリントヘッドの部分構造体２は、
トランスデューサ１０を作動させる電気信号を伝える導
体（図２）も含む。レーザにより支援されたエッチング
工程により、マニホルド１８の第１の部分２０を形成す
る。レーザ支援エッチング工程については、以下で詳細
に説明する。第２の部分は、非レーザ支援工程を用いて
形成する。
【００１３】使用中、インクがマニホルド１８からイン
クチャネル１４を通って流れ、インクチャンバ１６を充
填する。電流パルスがトランスデューサ１０を通ること
ができる場合には、熱エネルギーが発生する。この熱エ
ネルギーがインクチャンバ１６内のインクを加熱して、
爆発的な気泡が形成される。インクチャンバ１６内で気
泡が形成されることにより、オリフィス板２６（図２）
の対応するノズル２４からインク滴が押し出される。
クチャネル１４を通って流れ、インクチャンバ１６を充
填する。電流パルスがトランスデューサ１０を通ること
ができる場合には、熱エネルギーが発生する。この熱エ
ネルギーがインクチャンバ１６内のインクを加熱して、
爆発的な気泡が形成される。インクチャンバ１６内で気
泡が形成されることにより、オリフィス板２６（図２）
の対応するノズル２４からインク滴が押し出される。
【００１４】図２は、図１のラインＸ−Ｘに沿った、プ
リントヘッドの部分構造体の拡大断面図である。この断
面図は、プリントヘッドの部分構造体２のバリアー層１
２に取り付けたオリフィス板２６を含む。
リントヘッドの部分構造体の拡大断面図である。この断
面図は、プリントヘッドの部分構造体２のバリアー層１
２に取り付けたオリフィス板２６を含む。
【００１５】次に、一例として、プリントヘッドの部分
構造体２の製造工程を説明する。基板４のトランスデュ
ーサ支持側８の上に、絶縁層２８を施す。例えば、基板
４は、シリコンウエハーである。絶縁層２８は、基板４
の断熱および絶縁を行う。この絶縁層２８は、全部省略
してもよいことが留意される。次に、通常、抵抗加熱材
料でできた層３０を絶縁した基板４上に堆積し、その上
にトランスデューサ１０を形成する。次に、抵抗層３０
の上に導電層３２を堆積する。従来のマスキング、紫外
線露光、およびエッチングの技術を用いて、導電層３２
と抵抗層３０の上にパターンをリソグラフィーで形成
し、トランスデューサ１０の寸法を規定する。導電層３
２と抵抗層３０の上に、１つまたはそれよりも多い不活
性層３４を施し、次に選択的に除去して、バイア（図示
せず）を作成する。バイアは、第２の導電層３６を第１
の導電層３２から作成した導電トレースに電気接続す
る。第２の「相互接続」導電層３６をパターニングし
て、それぞれのトレースから、対応するトランスデュー
サ１０から離れて露出しているボンディングパッド（図
示せず）への、別個の導電路を画定する。ボンディング
パッドによって、ペン上に担持されているフレキシブル
回路（図示せず）からの導電リード線との接続が容易に
なる。回路は、制御信号または「発射」信号を、マイク
ロプロセッサ（図示せず）からトランスデューサ１０に
伝える。下部構造２を、インクバリアー層１２で覆う。
フォトリソグラフィー工程を用いてインクバリアー層１
２をエッチングし、インクチャネル１４およびインクチ
ャンバ１６をパターニングする。インクチャネル１４お
よびインクチャンバ１６は、トランスデューサ１０の上
方に位置し、トランスデューサ１０に整列している。
構造体２の製造工程を説明する。基板４のトランスデュ
ーサ支持側８の上に、絶縁層２８を施す。例えば、基板
４は、シリコンウエハーである。絶縁層２８は、基板４
の断熱および絶縁を行う。この絶縁層２８は、全部省略
してもよいことが留意される。次に、通常、抵抗加熱材
料でできた層３０を絶縁した基板４上に堆積し、その上
にトランスデューサ１０を形成する。次に、抵抗層３０
の上に導電層３２を堆積する。従来のマスキング、紫外
線露光、およびエッチングの技術を用いて、導電層３２
と抵抗層３０の上にパターンをリソグラフィーで形成
し、トランスデューサ１０の寸法を規定する。導電層３
２と抵抗層３０の上に、１つまたはそれよりも多い不活
性層３４を施し、次に選択的に除去して、バイア（図示
せず）を作成する。バイアは、第２の導電層３６を第１
の導電層３２から作成した導電トレースに電気接続す
る。第２の「相互接続」導電層３６をパターニングし
て、それぞれのトレースから、対応するトランスデュー
サ１０から離れて露出しているボンディングパッド（図
示せず）への、別個の導電路を画定する。ボンディング
パッドによって、ペン上に担持されているフレキシブル
回路（図示せず）からの導電リード線との接続が容易に
なる。回路は、制御信号または「発射」信号を、マイク
ロプロセッサ（図示せず）からトランスデューサ１０に
伝える。下部構造２を、インクバリアー層１２で覆う。
フォトリソグラフィー工程を用いてインクバリアー層１
２をエッチングし、インクチャネル１４およびインクチ
ャンバ１６をパターニングする。インクチャネル１４お
よびインクチャンバ１６は、トランスデューサ１０の上
方に位置し、トランスデューサ１０に整列している。
【００１６】本発明の実施形態により、基板４を貫いて
マニホルド１８を形成する工程を、次に説明する。プリ
ントヘッドの部分構造体２をチャンバ４２内のエッチ液
４０に浸して、基板４のトランスデューサ支持側８がエ
ッチ液４０に接触するように導く。エッチ液４０による
エッチング速度は遅い方が好ましい。エッチ液４０は循
環して、エッチングによって取り除いたくずを除去する
のを助け、レーザ照射によって生じた熱が蓄積するのを
防止することが好ましい。レーザ照射によって生じた熱
が蓄積すると、結果として亀裂が生じてしまう可能性が
ある。次に、制御したレーザ光線４４を用いて、エッチ
液４０に接触している基板４のトランスデューサ支持側
８を、選択的に照射する。基板４上の照射した領域は活
性化され、エッチ液４０と反応する。この反応によっ
て、照射した領域が腐食する。したがって、基板４上の
照射した領域をエッチングして、内部にマニホルド１８
の第１の部分２０を画定する。図３Ａおよび図３Ｂに示
すように、基板４から凹み４６をエッチングして、第１
の部分２０を規定してもよい。または、図４Ａおよび図
４Ｂに示すように、トランスデューサ支持側８のマニホ
ルド１８の所定の開口部の周囲に沿って、溝４８をエッ
チングしてもよい。溝４８をエッチングすることによっ
て、溝４８で取り囲まれた基板の島５０が残る。このよ
うなレーザ支援エッチング工程では、基板４にいかなる
機械的衝撃を与え、したがって、基板４が欠けたり亀裂
が生じる危険性が低下する。マニホルド１８の第１の部
分２０の形成後、プリントヘッドの部分構造体２をクリ
ーニングして乾燥させる。
マニホルド１８を形成する工程を、次に説明する。プリ
ントヘッドの部分構造体２をチャンバ４２内のエッチ液
４０に浸して、基板４のトランスデューサ支持側８がエ
ッチ液４０に接触するように導く。エッチ液４０による
エッチング速度は遅い方が好ましい。エッチ液４０は循
環して、エッチングによって取り除いたくずを除去する
のを助け、レーザ照射によって生じた熱が蓄積するのを
防止することが好ましい。レーザ照射によって生じた熱
が蓄積すると、結果として亀裂が生じてしまう可能性が
ある。次に、制御したレーザ光線４４を用いて、エッチ
液４０に接触している基板４のトランスデューサ支持側
８を、選択的に照射する。基板４上の照射した領域は活
性化され、エッチ液４０と反応する。この反応によっ
て、照射した領域が腐食する。したがって、基板４上の
照射した領域をエッチングして、内部にマニホルド１８
の第１の部分２０を画定する。図３Ａおよび図３Ｂに示
すように、基板４から凹み４６をエッチングして、第１
の部分２０を規定してもよい。または、図４Ａおよび図
４Ｂに示すように、トランスデューサ支持側８のマニホ
ルド１８の所定の開口部の周囲に沿って、溝４８をエッ
チングしてもよい。溝４８をエッチングすることによっ
て、溝４８で取り囲まれた基板の島５０が残る。このよ
うなレーザ支援エッチング工程では、基板４にいかなる
機械的衝撃を与え、したがって、基板４が欠けたり亀裂
が生じる危険性が低下する。マニホルド１８の第１の部
分２０の形成後、プリントヘッドの部分構造体２をクリ
ーニングして乾燥させる。
【００１７】マニホルド１８の第２の部分２２は、好ま
しくは、第１の部分２０の後に、非レーザ支援工程を用
いて形成される。この非レーザ支援工程には、サンドブ
ラスト、レーザドリル、その他当業者に既知の同様の工
程が含まれる。好ましくは、基板４の槽対峙側面６から
サンドブラストを行って、第２の部分２２を画定する。
それぞれ図３Ｃおよび図３Ｄ、ならびに図４Ｃおよび図
４Ｄに示すように、サンドブラストは、第２の部分２２
が凹み４６に接続するまで、または、第２の部分２２が
溝４８に出会って基板の島５０を除去するまで、続けら
れる。
しくは、第１の部分２０の後に、非レーザ支援工程を用
いて形成される。この非レーザ支援工程には、サンドブ
ラスト、レーザドリル、その他当業者に既知の同様の工
程が含まれる。好ましくは、基板４の槽対峙側面６から
サンドブラストを行って、第２の部分２２を画定する。
それぞれ図３Ｃおよび図３Ｄ、ならびに図４Ｃおよび図
４Ｄに示すように、サンドブラストは、第２の部分２２
が凹み４６に接続するまで、または、第２の部分２２が
溝４８に出会って基板の島５０を除去するまで、続けら
れる。
【００１８】図５は、レーザ支援エッチング工程のいく
つかの変形例を実施するのに好適な、組み合わせた装置
６０を示す。これらの変形については、以下すぐに説明
する。装置６０は、コンタクトマスク６２を含む。コン
タクトマスク６２は、適切にパターニングされた開口部
（図示せず）を有し、基板４を選択的に照明しエッチン
グする。チャンバ４２は、エッチ液４０で充填されてい
る。エッチ液４０は、気体であっても水性であってもよ
い。チャンバ４２は、Ｅ．Ｉ．デュポン・ド・ヌムール
社（E. I. DuPont de Nemours Company）（米国デラウ
ェア州ウィルミントン市）からテフロン（Teflon）とい
う商標で市販されているもの等の、耐腐食性が高い材料
でできていてもよい。エッチ液４０もまた、当該技術分
野において既知のように、酸性または塩基性であっても
よい。基板４が支持する他の層３２〜３６をエッチ液４
０が劣化させることがないということが重要である。チ
ャンバ４２は、複数のプリントヘッドの部分構造体２を
含むウエハー６４を収容するのに充分な大きさである。
ウエハー６４は、取付け具６６によって支持されてい
る。取付け具６６はまた、モーターをつけたＸ−Ｙステ
ージによりウエハー６４を平行移動するのに使用しても
よい。
つかの変形例を実施するのに好適な、組み合わせた装置
６０を示す。これらの変形については、以下すぐに説明
する。装置６０は、コンタクトマスク６２を含む。コン
タクトマスク６２は、適切にパターニングされた開口部
（図示せず）を有し、基板４を選択的に照明しエッチン
グする。チャンバ４２は、エッチ液４０で充填されてい
る。エッチ液４０は、気体であっても水性であってもよ
い。チャンバ４２は、Ｅ．Ｉ．デュポン・ド・ヌムール
社（E. I. DuPont de Nemours Company）（米国デラウ
ェア州ウィルミントン市）からテフロン（Teflon）とい
う商標で市販されているもの等の、耐腐食性が高い材料
でできていてもよい。エッチ液４０もまた、当該技術分
野において既知のように、酸性または塩基性であっても
よい。基板４が支持する他の層３２〜３６をエッチ液４
０が劣化させることがないということが重要である。チ
ャンバ４２は、複数のプリントヘッドの部分構造体２を
含むウエハー６４を収容するのに充分な大きさである。
ウエハー６４は、取付け具６６によって支持されてい
る。取付け具６６はまた、モーターをつけたＸ−Ｙステ
ージによりウエハー６４を平行移動するのに使用しても
よい。
【００１９】エッチ液４０が気体である場合には、真空
ポンプ７０に接続したバルブ６８を通じて、チャンバ４
２を真空にすることができる。次にチャンバ４２を、い
くつかの槽のうちの１つからの選択した気体で再充填し
てもよい。このような槽を、槽７４、７６で代表させ
る。個々のバルブ７８、８０、８２によって、チャンバ
４２内の与えられた気体の圧力を制御することが可能に
なる。槽７４、７６内の気体と真空ポンプ７０とを用い
て、チャンバ４２内の気体のエッチ液を選択的に制御す
る。
ポンプ７０に接続したバルブ６８を通じて、チャンバ４
２を真空にすることができる。次にチャンバ４２を、い
くつかの槽のうちの１つからの選択した気体で再充填し
てもよい。このような槽を、槽７４、７６で代表させ
る。個々のバルブ７８、８０、８２によって、チャンバ
４２内の与えられた気体の圧力を制御することが可能に
なる。槽７４、７６内の気体と真空ポンプ７０とを用い
て、チャンバ４２内の気体のエッチ液を選択的に制御す
る。
【００２０】エッチ液４０が水性である場合には、チャ
ンバ４２は、入口８６と出口８４とを設けることができ
る。エッチ液４０は、出口８４を通じてチャンバ４２か
ら出る。ポンプ８８によって、入口８６を通じてチャン
バ４２内にエッチ液４０を戻す。水性のエッチ液として
は例えば、ＨＦ、ＨＮＯ3、Ｈ3ＰＯ4、ＫＯＨ、および
ＣＦ4が挙げられる。
ンバ４２は、入口８６と出口８４とを設けることができ
る。エッチ液４０は、出口８４を通じてチャンバ４２か
ら出る。ポンプ８８によって、入口８６を通じてチャン
バ４２内にエッチ液４０を戻す。水性のエッチ液として
は例えば、ＨＦ、ＨＮＯ3、Ｈ3ＰＯ4、ＫＯＨ、および
ＣＦ4が挙げられる。
【００２１】レーザ光線４４は、レーザ源９０で発生す
る。光線４４は、光学部品９２を用いて調整してもよ
く、シャッター機構９４でさらに制御してもよく、電気
光学的または機械的手段９６によって偏向させてもよ
い。このような手段９６には、鏡や可変フィルタが含ま
れる。表面が平らで直径が１インチ（２５．４ｍｍ）の
シリカの鏡は、好適な鏡である。平らな表面は、入射角
が４５度の光線の反射率が高いコーティングがされてい
る。鏡は、光線４４の波面の形状を変えずに光線の経路
を変えるのに用いる。フィルタは、レーザ光線の出力を
９０％まで下げることができる。チャンバ４２の一方の
側には、好ましくはサファイアでできた光学的に透明な
窓９８が形成されて、レーザ光線４４が入ることができ
るようにしている。レーザ支援エッチング工程の他の使
用例によれば、コンタクトマスク６２を用いることによ
って、または投影マスク１００によって、基板４をレー
ザ光線４４で選択的に照射することができる。投影レン
ズ１０２を投影マスク１００と組み合わせて用いて、光
線４４を変えてもよい。この場合、光線４４の倍率（倍
幅度）は変えても変えなくてもよい。
る。光線４４は、光学部品９２を用いて調整してもよ
く、シャッター機構９４でさらに制御してもよく、電気
光学的または機械的手段９６によって偏向させてもよ
い。このような手段９６には、鏡や可変フィルタが含ま
れる。表面が平らで直径が１インチ（２５．４ｍｍ）の
シリカの鏡は、好適な鏡である。平らな表面は、入射角
が４５度の光線の反射率が高いコーティングがされてい
る。鏡は、光線４４の波面の形状を変えずに光線の経路
を変えるのに用いる。フィルタは、レーザ光線の出力を
９０％まで下げることができる。チャンバ４２の一方の
側には、好ましくはサファイアでできた光学的に透明な
窓９８が形成されて、レーザ光線４４が入ることができ
るようにしている。レーザ支援エッチング工程の他の使
用例によれば、コンタクトマスク６２を用いることによ
って、または投影マスク１００によって、基板４をレー
ザ光線４４で選択的に照射することができる。投影レン
ズ１０２を投影マスク１００と組み合わせて用いて、光
線４４を変えてもよい。この場合、光線４４の倍率（倍
幅度）は変えても変えなくてもよい。
【００２２】レーザ源９０は、出力パワーが約５ワット
である。他の出力パワーのレーザ源もまた、用いてもよ
い。レーザ源９０は、波長５１４．５ｎｍで動作するパ
ルスアルゴンイオンレーザを適用してもよい。または、
レーザ源９０は、波長５３２ｎｍまたは３５５ｎｍで動
作する、Ｎｄ：ＹＡＧを適用してもよい。
である。他の出力パワーのレーザ源もまた、用いてもよ
い。レーザ源９０は、波長５１４．５ｎｍで動作するパ
ルスアルゴンイオンレーザを適用してもよい。または、
レーザ源９０は、波長５３２ｎｍまたは３５５ｎｍで動
作する、Ｎｄ：ＹＡＧを適用してもよい。
【００２３】図６Ａないし図６Ｃは、ウエハー６４を選
択的に照明または照射する変形例の詳細を示す。図６Ａ
において、パターニングしていない光線４４を用いて、
コンタクトマスク６２を通じてウエハー６４を照射す
る。コンタクトマスク６２は、ウエハー６４と接触し
て、その近傍で保持されている。図６Ｂにおいて、投影
マスク１００は、コンタクトマスク６２の必要なしに、
ウエハー６４上のエッチングを引き起こすのに用いる画
像を運ぶレーザ光線４４を規定している。最後に、図６
Ｃにおいて、精密に焦点を合わせたレーザ光線４４がウ
エハー６４を横切って走査して、ウエハー６４を選択的
に照射しエッチングする。走査レーザ光線４４を用いる
ことによって、投影マスク１００やコンタクトマスク６
２が不要になる。光線の光学部品９２は、当業者に既知
のエネルギー密度で適当なスポットサイズになるよう
に、ウエハー６４上のレーザ光線４４の焦点を合わせ
る。レーザ光線４４は、光線がレーザ源９０内へと反射
しないよう垂直軸から約２．５度ずらして、ウエハー６
４に向けられる。レーザ源９０内へと反射する光線が強
いと、レーザ源９０が不安定になったり、電気光学的ま
たは機械的手段９６上の光学コーティングが損なわれた
りする可能性がある。
択的に照明または照射する変形例の詳細を示す。図６Ａ
において、パターニングしていない光線４４を用いて、
コンタクトマスク６２を通じてウエハー６４を照射す
る。コンタクトマスク６２は、ウエハー６４と接触し
て、その近傍で保持されている。図６Ｂにおいて、投影
マスク１００は、コンタクトマスク６２の必要なしに、
ウエハー６４上のエッチングを引き起こすのに用いる画
像を運ぶレーザ光線４４を規定している。最後に、図６
Ｃにおいて、精密に焦点を合わせたレーザ光線４４がウ
エハー６４を横切って走査して、ウエハー６４を選択的
に照射しエッチングする。走査レーザ光線４４を用いる
ことによって、投影マスク１００やコンタクトマスク６
２が不要になる。光線の光学部品９２は、当業者に既知
のエネルギー密度で適当なスポットサイズになるよう
に、ウエハー６４上のレーザ光線４４の焦点を合わせ
る。レーザ光線４４は、光線がレーザ源９０内へと反射
しないよう垂直軸から約２．５度ずらして、ウエハー６
４に向けられる。レーザ源９０内へと反射する光線が強
いと、レーザ源９０が不安定になったり、電気光学的ま
たは機械的手段９６上の光学コーティングが損なわれた
りする可能性がある。
【００２４】スキャナ等の機械的手段９６は、ウエハー
の上方でそのスポットを走査して、ウエハーを選択的に
エッチングする。ガルバノメータ方式の走査鏡や電気光
学偏向器は、好適なスキャナである。あるいは、スポッ
トのほうを静止した状態に保ち、平行移動ステージ６６
を用いてウエハー６４を平行移動することによって、ウ
エハー６４を選択的に照射してもよい。リニアモーター
ドライブとガラススケールエンコーダとを有するクロス
ローラーベアリングのＸ−Ｙステージは、好適な平行移
動ステージ４３である。すなわちＸ−Ｙステージが規定
する平面と垂直なＺ方向の平行移動については、ロータ
リーＤＣモーターとガラススケールエンコーダとを有す
る、同様のクロスローラーベアリングステージを用いる
ことができる。最適には、当業者に既知のように、３軸
のＸＹＺ系は、閉ループでサーボ制御されている。ウエ
ハー全体にレーザ照射を行うために、通常ステップアン
ドリピート技術を用いる。
の上方でそのスポットを走査して、ウエハーを選択的に
エッチングする。ガルバノメータ方式の走査鏡や電気光
学偏向器は、好適なスキャナである。あるいは、スポッ
トのほうを静止した状態に保ち、平行移動ステージ６６
を用いてウエハー６４を平行移動することによって、ウ
エハー６４を選択的に照射してもよい。リニアモーター
ドライブとガラススケールエンコーダとを有するクロス
ローラーベアリングのＸ−Ｙステージは、好適な平行移
動ステージ４３である。すなわちＸ−Ｙステージが規定
する平面と垂直なＺ方向の平行移動については、ロータ
リーＤＣモーターとガラススケールエンコーダとを有す
る、同様のクロスローラーベアリングステージを用いる
ことができる。最適には、当業者に既知のように、３軸
のＸＹＺ系は、閉ループでサーボ制御されている。ウエ
ハー全体にレーザ照射を行うために、通常ステップアン
ドリピート技術を用いる。
【００２５】好ましくは、本発明によるマニホルド開口
部のレーザ支援エッチングによって、マニホルドをより
正確に形成することができる。また、開口部の縁もより
一定になり、その結果、シェルフ長さも比較的に、より
一様になる。
部のレーザ支援エッチングによって、マニホルドをより
正確に形成することができる。また、開口部の縁もより
一定になり、その結果、シェルフ長さも比較的に、より
一様になる。
【００２６】前述の動作原理および好ましい実施形態を
参照して本発明を示し説明したが、当業者は、形式およ
び詳細において他の変更を行ってもよいということが明
白であろう。例として、レーザ支援工程を用いて基板を
エッチングして、さまざまな形状、深さ、および大きさ
のマニホルド開口部を画定してもよい。
参照して本発明を示し説明したが、当業者は、形式およ
び詳細において他の変更を行ってもよいということが明
白であろう。例として、レーザ支援工程を用いて基板を
エッチングして、さまざまな形状、深さ、および大きさ
のマニホルド開口部を画定してもよい。
【図１】本発明の実施形態に係る形成したマニホルドを
有するプリントヘッドの部分構造体の一部の、拡大等角
図である。
有するプリントヘッドの部分構造体の一部の、拡大等角
図である。
【図２】図１のラインＸ−Ｘに沿った、プリントヘッド
の部分構造体の断面図である。
の部分構造体の断面図である。
【図３Ａ】レーザ支援エッチング工程によって形成した
マニホルドの第１の部分を有する基板の側面図である。
マニホルドの第１の部分を有する基板の側面図である。
【図３Ｂ】レーザ支援エッチング工程によって形成した
マニホルドの第１の部分を有する基板の平面図である。
マニホルドの第１の部分を有する基板の平面図である。
【図３Ｃ】マニホルドの第２の部分に基板を貫くサンド
ブラストを行って、図３Ａおよび図３Ｂの第１の部分に
接続している状態を示す、図３Ａと同様の図である。
ブラストを行って、図３Ａおよび図３Ｂの第１の部分に
接続している状態を示す、図３Ａと同様の図である。
【図３Ｄ】マニホルドの第２の部分に基板を貫くサンド
ブラストを行って、図３Ａおよび図３Ｂの第１の部分に
接続している状態を示す、図３Ｂと同様の図である。
ブラストを行って、図３Ａおよび図３Ｂの第１の部分に
接続している状態を示す、図３Ｂと同様の図である。
【図４Ａ】図３Ａないし図３Ｄのレーザ支援エッチング
工程の変形によって形成したマニホルドの第１の部分を
示す。
工程の変形によって形成したマニホルドの第１の部分を
示す。
【図４Ｂ】図３Ａないし図３Ｄのレーザ支援エッチング
工程の変形によって形成したマニホルドの第１の部分を
示す。
工程の変形によって形成したマニホルドの第１の部分を
示す。
【図４Ｃ】図３Ａないし図３Ｄのレーザ支援エッチング
工程の変形によって形成したマニホルドの第１の部分を
示す。
工程の変形によって形成したマニホルドの第１の部分を
示す。
【図４Ｄ】図３Ａないし図３Ｄのレーザ支援エッチング
工程の変形によって形成したマニホルドの第１の部分を
示す。
工程の変形によって形成したマニホルドの第１の部分を
示す。
【図５】レーザ支援エッチング工程を用いてマニホルド
の第１の部分を形成するのに好適な、組み合わせた装置
の概略図である。
の第１の部分を形成するのに好適な、組み合わせた装置
の概略図である。
【図６Ａ】図５の装置を用いたレーザ支援エッチング工
程の変形を示す図である。
程の変形を示す図である。
【図６Ｂ】図５の装置を用いたレーザ支援エッチング工
程の変形を示す図である。
程の変形を示す図である。
【図６Ｃ】図５の装置を用いたレーザ支援エッチング工
程の変形を示す図である。
程の変形を示す図である。
２ プリントヘッドの部分構造体
４ 基板
１０ トランスデューサ
１２ バリアー層
１４ インクチャネル
１６ インクチャンバ
１８ マニホルド
２０ 第１の部分
２２ 第２の部分
２８ 絶縁層
３０ 抵抗層
３２ 導電層
３４ 不活性層
４０ エッチ液
４４ レーザ光線
４６ 凹み
４８ 溝
５０ 島
６４ ウエハー
９０ レーザ源
１００ 投影マスク
１０２ 投影レンズ
フロントページの続き
(72)発明者 ポアン・リム
シンガポール国シンガポール418115，ジャ
ラン・シンガ 45
(72)発明者 キョン・チン・チャン
シンガポール国シンガポール467508，ラッ
キー・ライズ １
Ｆターム(参考） 2C057 AF93 AP02 AP22 AP23 AP32
AP33 BA04 BA13
Claims (13)
- 【請求項１】 プリントヘッドの部分構造体であり、イ
ンク槽対峙側とその反対側のトランスデューサ支持側と
を有する基板を貫いてマニホルドを形成する方法であっ
て、 前記基板の前記トランスデューサ支持側をエッチ液と接
触させるステップと、 レーザ光線を用いて前記基板の前記エッチ液との接触側
を照射して、照射した領域をエッチングし、内部に前記
マニホルドの第１の部分を画定するステップと、 前記基板を貫いて、前記第１の部分に接続するよう前記
マニホルドの第２の部分を形成するステップとを含む方
法。 - 【請求項２】 前記第２の部分を形成するために、前記
基板を貫いてサンドブラストを行う請求項１に記載の方
法。 - 【請求項３】 前記基板を貫いてサンドブラストを行う
ために、前記基板の前記インク槽対峙側からサンドブラ
ストを行う請求項２に記載の方法。 - 【請求項４】 前記エッチ液を循環させることをさらに
含む請求項１に記載の方法。 - 【請求項５】 前記照射した領域は、前記トランスデュ
ーサ支持側の前記マニホルドの所定の開口部の周囲に沿
って溝を形成するようにエッチングされて、前記溝で取
り囲まれた基板の島を残し、前記マニホルドの第２の部
分を形成するために、前記インク槽対峙側から前記基板
を貫いてサンドブラストを行って、前記基板の島を除去
することを含む請求項１に記載の方法。 - 【請求項６】 トランスデューサを基板のトランスデュ
ーサ支持側に形成し、前記基板は、前記トランスデュー
サ支持側とその反対側のインク槽対峙側を有しており、
前記基板によって支持されるバリアー層をパターニング
して、前記トランスデューサに隣接するインクチャンバ
にインクを送出するインクチャネルを画定するステップ
と、 前記基板と接触するようにエッチ液を導入して、レーザ
光線を用いて前記基板の前記トランスデューサ支持側を
照射して、前記マニホルドの第１の部分を画定するよう
照射した領域をエッチングし、前記インク槽対峙側から
前記基板を貫いてサンドブラストを行って前記マニホル
ドの第２の部分を形成し、前記第１の部分に接続される
ことによって前記インクチャンバにインクを送出する前
記基板を貫くマニホルドを形成するステップとを含むプ
リントヘッドの部分構造体の製造方法。 - 【請求項７】 基板と接触するエッチ液を用意して、レ
ーザ光線を用いて前記基板のトランスデューサ支持側を
照射して、照射した領域のエッチングされた部分にマニ
ホルドの第１の部分が画定されるようにし、インク槽対
峙側から前記基板を貫いてサンドブラストを行って前記
マニホルドの第２の部分を形成し、前記第１の部分に接
続されることによってトランスデューサに隣接するイン
クチャンバにインクを送出し前記トランスデューサを有
する前記基板の前記トランスデューサ支持側を貫く前記
マニホルドを形成することを含むプリントヘッドの部分
構造体の製造方法。 - 【請求項８】 インクジェットペン用のプリントヘッド
の部分構造体であって、 槽対峙側とその反対側のトランスデューサ支持側とを有
する基板と、 前記トランスデューサ支持側に支持されるトランスデュ
ーサと、 前記基板に支持されて、該トランスデューサに隣接する
インクチャネルおよびインクチャンバを画定するバリア
ー層と、 前記基板を貫いて形成され、第２の部分に接続する第１
の部分を有し、インクを槽から前記インクチャネルを通
って前記インクチャンバに送出するマニホルドと、 前記トランスデューサを作動させる電気信号を伝える導
体とを具備しており、 前記第１の部分は、レーザ支援エッチング工程を用いて
形成され、前記第２の部分は、非レーザ支援工程を用い
て形成されるプリントヘッドの部分構造体。 - 【請求項９】 前記レーザ支援エッチング工程には、 前記基板の前記トランスデューサ支持側と接触するエッ
チ液が用意され、 レーザ光線を用いて前記基板の前記エッチ液との接触側
に照射され、照射した領域が前記エッチ液によってエッ
チングされ内部に前記マニホルドの前記第１の部分を画
定されることを含む請求項８に記載のプリントヘッドの
部分構造体。 - 【請求項１０】 前記エッチ液を循環させることをさら
に含む請求項９に記載のプリントヘッドの部分構造体。 - 【請求項１１】 前記照射した領域は、前記トランスデ
ューサ支持側の前記マニホルドの所定の開口部の周囲に
沿って溝を形成するようにエッチングされて、前記溝で
取り囲まれた基板の島を残し、前記マニホルドの第２の
部分を形成するために、前記インク槽対峙側から前記基
板を貫いてサンドブラストを行って前記基板の島を除去
することを含む請求項９に記載の方法。 - 【請求項１２】 前記非レーザ支援工程はサンドブラス
ト工程を含む請求項８に記載のプリントヘッドの部分構
造体。 - 【請求項１３】 前記サンドブラスト工程は、前記基板
の前記インク槽対峙側から前記基板を貫いてサンドブラ
ストを行う段階を含む請求項１２に記載のプリントヘッ
ドの部分構造体。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/991,167 US6641745B2 (en) | 2001-11-16 | 2001-11-16 | Method of forming a manifold in a substrate and printhead substructure having the same |
| US09/991167 | 2001-11-16 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003170605A true JP2003170605A (ja) | 2003-06-17 |
| JP4275387B2 JP4275387B2 (ja) | 2009-06-10 |
Family
ID=25536946
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002332239A Expired - Fee Related JP4275387B2 (ja) | 2001-11-16 | 2002-11-15 | 基板にマニホルドを形成する方法および基板にマニホルドを形成したプリントヘッドの部分構造体 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6641745B2 (ja) |
| JP (1) | JP4275387B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030140496A1 (en) * | 2002-01-31 | 2003-07-31 | Shen Buswell | Methods and systems for forming slots in a semiconductor substrate |
| US7051426B2 (en) * | 2002-01-31 | 2006-05-30 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Method making a cutting disk into of a substrate |
| US20030155328A1 (en) * | 2002-02-15 | 2003-08-21 | Huth Mark C. | Laser micromachining and methods and systems of same |
| US6746106B1 (en) * | 2003-01-30 | 2004-06-08 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Fluid ejection device |
| AR108508A1 (es) * | 2016-05-19 | 2018-08-29 | Sicpa Holding Sa | Cabezal de impresora de chorro de tinta térmica y método de fabricación del mismo |
| US10957595B2 (en) | 2018-10-16 | 2021-03-23 | Cerebras Systems Inc. | Systems and methods for precision fabrication of an orifice within an integrated circuit |
| US11145530B2 (en) | 2019-11-08 | 2021-10-12 | Cerebras Systems Inc. | System and method for alignment of an integrated circuit |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR920004171B1 (ko) * | 1984-07-11 | 1992-05-30 | 가부시기가이샤 히다찌세이사꾸쇼 | 드라이에칭장치 |
| JPS61270825A (ja) * | 1985-05-25 | 1986-12-01 | Oki Electric Ind Co Ltd | ドライエツチング終点検出方法 |
| US4966646A (en) * | 1986-09-24 | 1990-10-30 | Board Of Trustees Of Leland Stanford University | Method of making an integrated, microminiature electric-to-fluidic valve |
| US5385633A (en) * | 1990-03-29 | 1995-01-31 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Method for laser-assisted silicon etching using halocarbon ambients |
| US5387314A (en) | 1993-01-25 | 1995-02-07 | Hewlett-Packard Company | Fabrication of ink fill slots in thermal ink-jet printheads utilizing chemical micromachining |
| US5308442A (en) | 1993-01-25 | 1994-05-03 | Hewlett-Packard Company | Anisotropically etched ink fill slots in silicon |
| US5658471A (en) * | 1995-09-22 | 1997-08-19 | Lexmark International, Inc. | Fabrication of thermal ink-jet feed slots in a silicon substrate |
| US6309056B1 (en) * | 1998-04-28 | 2001-10-30 | Minolta Co., Ltd. | Ink jet head, drive method of ink jet head, and ink jet recording apparatus |
| TW368479B (en) * | 1998-05-29 | 1999-09-01 | Ind Tech Res Inst | Manufacturing method for ink passageway |
-
2001
- 2001-11-16 US US09/991,167 patent/US6641745B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-11-15 JP JP2002332239A patent/JP4275387B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4275387B2 (ja) | 2009-06-10 |
| US20030095166A1 (en) | 2003-05-22 |
| US6641745B2 (en) | 2003-11-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7861409B2 (en) | Method of preparing orifice counterbore surface | |
| JP3405757B2 (ja) | インクジェット・プリントヘッド及びその製造方法 | |
| CA2084390C (en) | Laser ablated nozzle member for inkjet printhead | |
| JP3795559B2 (ja) | インクジェットプリントヘツド | |
| EP0564120B1 (en) | Nozzle member including ink flow channels | |
| US5442384A (en) | Integrated nozzle member and tab circuit for inkjet printhead | |
| US5940957A (en) | Laser process for making a filter for an ink jet | |
| JP3699175B2 (ja) | インクジェットプリントヘッド | |
| JP4275387B2 (ja) | 基板にマニホルドを形成する方法および基板にマニホルドを形成したプリントヘッドの部分構造体 | |
| JP3501598B2 (ja) | レーザー加工方法、インクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録ヘッド製造装置 | |
| JP2633943B2 (ja) | インクジェット記録ヘッドおよび該ヘッドの製造方法 | |
| JP5112868B2 (ja) | 補助媒体として液体を使用するレーザ微細加工方法及びシステム | |
| JP3095795B2 (ja) | インクジェット記録ヘッドおよび該ヘッドの製造方法 | |
| KR20030001308A (ko) | 잉크 제트 기록 헤드의 잉크 토출 포트를 제조하는 방법및 이러한 제조 방법에 의해 제조된 잉크 토출 포트가제공되는 잉크 제트 기록 헤드 | |
| JPH02121842A (ja) | インクジェット記録ヘッドおよびインクジェット記録ヘッドの製造方法 | |
| JP3086146B2 (ja) | インクジェット記録ヘッドおよびその製造方法、レーザ加工装置ならびにインクジェット記録装置 | |
| CA2084554C (en) | Integrated nozzle member and tab circuit for inkjet printhead | |
| CN109195804B (zh) | 热喷墨打印头和热喷墨打印头的制造方法 | |
| JP2764418B2 (ja) | インクジェット記録ヘッドの製造方法および該方法によって製造されたインクジェット記録ヘッド | |
| JP3207683B2 (ja) | フォトマスクおよびこれを用いたインクジェット記録ヘッドの製造方法 | |
| KR100438714B1 (ko) | 잉크젯 프린트헤드의 제조방법 | |
| JPH09234874A (ja) | インクジェット記録ヘッドの製造方法、該方法により製造されるインクジェット記録ヘッド及び該記録ヘッドを具備した記録装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040615 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070921 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071009 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080108 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090203 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090304 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4275387 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120313 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120313 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130313 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130313 Year of fee payment: 4 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130313 Year of fee payment: 4 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130313 Year of fee payment: 4 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130313 Year of fee payment: 4 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140313 Year of fee payment: 5 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |