JP2003534167A - 可動ノズルおよび外部に配設されたアクチュエータを備えたインクジェットプリントヘッド - Google Patents

可動ノズルおよび外部に配設されたアクチュエータを備えたインクジェットプリントヘッド

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 インクジェットプリントヘッドを提供する。 【解決手段】 インクジェットプリントヘッドのノズルアセンブリ（１０）が、基板（１６）を有する。基板（１６）上に、ノズル開口（２４）を規定する少なくとも１つのノズル（２２）が規定される。ノズル開口（２４）は、ノズルチャンバ（３４）と連通状態にある。ノズル（２２）は、要求に応じて、ノズルチャンバ（３４）からノズル開口（２４）を介してインクを排出するために、基板（１６）に対して変位可能である。アクチュエータ（２８）が、ノズル（２２）の変位を制御するように、ノズル（２２）の外部に配設され、ノズル（２２）に接続される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェットプリントヘッドに関する。より詳細には、本発明は
、各ノズルが外部に配置されたアクチュエータを備えた可動ノズルを有する、ノ
ズルアレイを有するインクジェットプリントヘッドに関する。
【０００２】 （同時係属出願） 本発明による様々な方法、システムおよび装置は、本発明の出願人または譲受
人により、本願と同時に出願された以下の同時係属出願に開示されている。 ＰＣＴ／ＡＵ００／００５１８，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５１９，ＰＣＴ／ＡＵ
００／００５２０，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５２１，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５
２２，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５２３，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５２４，ＰＣＴ
／ＡＵ００／００５２５，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５２６，ＰＣＴ／ＡＵ００／
００５２７，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５２８，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５２９，
ＰＣＴ／ＡＵ００／００５３０，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５３１，ＰＣＴ／ＡＵ
００／００５３２，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５３３，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５
３４，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５３５，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５３６，ＰＣＴ
／ＡＵ００／００５３７，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５３８，ＰＣＴ／ＡＵ００／
００５３９，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５４０，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５４１，
ＰＣＴ／ＡＵ００／００５４２，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５４３，ＰＣＴ／ＡＵ
００／００５４４，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５４５，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５
４７，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５４６，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５５４，ＰＣＴ
／ＡＵ００／００５５６，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５５７，ＰＣＴ／ＡＵ００／
００５５８，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５５９，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５６０，
ＰＣＴ／ＡＵ００／００５６１，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５６２，ＰＣＴ／ＡＵ
００／００５６３，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５６４，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５
６５，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５６６，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５６７，ＰＣＴ
／ＡＵ００／００５６８，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５６９，ＰＣＴ／ＡＵ００／
００５７０，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５７１，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５７２，
ＰＣＴ／ＡＵ００／００５７３，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５７４，ＰＣＴ／ＡＵ
００／００５７５，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５７６，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５
７７，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５７８，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５７９，ＰＣＴ
／ＡＵ００／００５８１，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５８０，ＰＣＴ／ＡＵ００／
００５８２，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５８７，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５８８，
ＰＣＴ／ＡＵ００／００５８９，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５８３，ＰＣＴ／ＡＵ
００／００５９３，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５９０，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５
９１，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５９２，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５８４，ＰＣＴ
／ＡＵ００／００５８５，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５８６，ＰＣＴ／ＡＵ００／
００５９４，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５９５，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５９６，
ＰＣＴ／ＡＵ００／００５９７，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５９８，ＰＣＴ／ＡＵ
００／００５１６，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５１７，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５
１１，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５０１，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５０２，ＰＣＴ
／ＡＵ００／００５０３，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５０４，ＰＣＴ／ＡＵ００／
００５０５，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５０６，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５０７，
ＰＣＴ／ＡＵ００／００５０８，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５０９，ＰＣＴ／ＡＵ
００／００５１０，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５１２，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５
１３，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５１４，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５１５ これらの同時係属出願の開示は、参照により本願明細書に援用されたものとす
る。
【０００３】
【従来の技術】
本願出願人の同時係属中の米国特許出願第０９／１１２，８２１号に、一般的
に、可動ノズルが開示されている。このような可動ノズルデバイスは、可動ノズ
ルを移動させ、それを行いながら、インクを排出するための磁気応答要素により
作動される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】 この構成の問題として、アクチュエータにインクが入らないように、デバイス
の部品に疎水処理を施す必要がある点が挙げられる。
【０００５】 疎水処理が不要な可動ノズルタイプデバイスが提案される。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、 基板と、 基板上に配設され、ノズルチャンバと連通状態のノズル開口を規定し、要求に
応じて、ノズルチャンバからノズル開口を介してインクを排出するために、基板
に対して変位可能な少なくとも１つのノズルと、 ノズルの変位を制御するように、ノズルの外部に配設され、ノズルに接続され
たアクチュエータとを有するインクジェットプリントヘッドが提供される。
【０００７】 本願明細書において、「ノズル」という用語は、開口を規定する要素であり、
開口そのものではないものとして理解されたい。
【０００８】 プリントヘッドは、ノズルチャンバの床に規定されたインク入口孔を有し、境
界壁が、インク入口孔を囲み、ノズルチャンバの周囲壁の第２の部分を規定する
。スカート部分は、基板に対して、より詳細には、基板に向かう方向および離れ
る方向に変位可能であり、それぞれインクを排出しノズルチャンバを再充填する
。境界壁は、チャンバからインクを流出させないための阻止手段として作用する
ものであってよい。境界壁は、インクの速度およびリップ部分とスカート部分と
の間の間隔により、密封するように作用して、ノズルが基板の方向に変位したと
きに、インクの排出を阻止するための内向きリップ部分またはワイパ部分を有す
ることが好ましい。
【０００９】 アクチュエータは、熱曲げアクチュエータであることが好ましい。熱曲げアク
チュエータは、２つのビームにより構成されてよく、一方は能動ビームであり、
他方は受動ビームである。「能動ビーム」とは、アクチュエータが作動すると、
能動ビームに電流が流れるものであるのに対して、受動ビームには電流が流れな
い。アクチュエータの構造により、能動ビームに電流が流れると、抵抗加熱法に
より膨張が生じることが理解されたい。受動ビームが抑圧されるため、接続部材
に曲げモーメントが与えられて、ノズルを変位させる。
【００１０】 ビームは、基板上に取り付けられて、そこから上向きに延在するアンカーに一
端で繋止され、接続部材に反対側の他端で接続されてよい。接続部材は、第１の
端部がアクチュエータに接続され、片持ち式にアームの反対側の端部にノズルが
接続されたアームを有するものであってよい。このようにして、アームの第１の
端部の曲げモーメントが、反対側の端部で膨張して、ノズルの要求された変位を
行う。
【００１１】 プリントヘッドは、関連するアクチュエータと接続部材をそれぞれが備えた、
基板上に配設された複数のノズルを有するものであってよい。各ノズルは、関連
するアクチュエータと接続部材とともに、ノズルアセンブリを構成するものであ
ってよい。
【００１２】 プリントヘッドは、平面モノリシック堆積、リソグラフィおよびエッチングプ
ロセスにより形成されてよく、より詳細には、ノズルアセンブリは、これらのプ
ロセスによりプリントヘッドに形成されてよい。
【００１３】 基板は、集積駆動回路層を有するものであってよい。集積駆動回路層は、ＣＭ
ＯＳ製造プロセスを用いて形成されてよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照しながら、例示的に本発明について記載する。
【００１５】 最初に、図面の図１を参照すると、本発明によるノズルアセンブリが、参照番
号１０で概して示されている。インクジェットプリントヘッドは、シリコン基板
１６上のアレイ１４に配設された複数のノズルアセンブリ１０を有する。アレイ
１４については、以下に詳細に記載する。
【００１６】 アセンブリ１０は、誘電体層１８が堆積されるシリコン基板またはウェーハ１
６を有する。誘電体層１８上には、ＣＭＯＳパッシベーション層２０が堆積され
る。
【００１７】 各ノズルアセンブリ１０は、ノズル開口２４を規定するノズル２２と、レバー
アーム２６の形をした接続部材と、アクチュエータ２８とを有する。レバーアー
ム２６は、アクチュエータ２８をノズル２２に接続する。
【００１８】 図面の図２から４にさらに詳細に示されているように、ノズル２２は、スカー
ト部分３２がクラウン部分３０から垂下したクラウン部分３０を備える。スカー
ト部分３２は、ノズルチャンバ３４の周囲壁の一部をなす（図面の図２から４）
。ノズル開口２４は、ノズルチャンバ３４と流通状態にある。ノズル開口２４が
、ノズルチャンバ３４にあるインク体４０のメニスカス３８（図２）を「ピンで
とめる」***リム３６により囲まれていることに留意されたい。
【００１９】 ノズルチャンバ３４の床４６に、インク入口孔４２（図面の図６に最も明確に
図示）が規定される。孔４２は、基板１６を通って規定されるインク入口チャネ
ル４７と流通状態にある。
【００２０】 壁部分５０が、孔４２の境界を定め、床部分４６から上向きに延在する。上述
したように、ノズル２２のスカート部分３２は、ノズルチャンバ３４の周囲壁の
第１の部分を規定し、壁部分５０は、ノズルチャンバ３４の周囲壁の第２の部分
を規定する。
【００２１】 壁５０は、以下にさらに詳細に記載するように、ノズル２２を置き換えるとき
に、インクを流出させない流体シールとして作用する内側に向いたリップ５２を
自由端に有する。インク４０の速度と、リップ５２とスカート部分３２との間の
わずかな間隔により、内側に向いたリップ５２と表面張力は、インクをノズルチ
ャンバ３４から流出させないためのシールとして機能することを理解されたい。
【００２２】 アクチュエータ２８は、熱曲げアクチュエータであり、基板１６から、より詳
細には、ＣＭＯＳパッシベーション層２０から上向きに延在するアンカー５４に
接続される。アンカー５４は、アクチュエータ２８と電気的接続を形成する伝導
性パッド５６上に設けられる。
【００２３】 アクチュエータ２８は、第２の受動ビーム６０の上方に配設された第１の能動
ビーム５８を備える。好適な実施形態において、両方のビーム５８および６０は
、窒化チタン（ＴｉＮ）などの伝導性セラミック材料からなるか、その材料を有
するものである。
【００２４】 両方のビーム５８および６０は、アンカー５４に繋止された第１の端部と、ア
ーム２６に接続されたそれらと反対の端部をそれぞれ有する。能動ビーム５８に
電流が流れると、ビーム５８は熱膨張する。電流の流れがない受動ビーム６０が
同率に膨張しないため、図面の図３に示されているように、アーム２６、ひいて
はノズル２２が基板１６の方へ下向きに変位する曲げモーメントが生じる。これ
により、図面の図３の参照番号６２で示されているように、ノズル開口２４を介
してインクが排出される。能動ビーム５８から熱源が取り除かれると、すなわち
、電流の流れを止めると、図面の図４に示されているように、ノズル２２は、静
止位置に戻る。ノズル２２が静止位置に戻ると、図面の図４の参照番号６６で示
されているように、インク滴のネック部分が***することにより、インク滴６４
が形成される。インク滴６４は、紙などの印刷媒体上に進む。インク滴６４が形
成されたことにより、図面の図４の参照番号６８で示されているように、「負」
のメニスカスが形成される。この「負」のメニスカス６８により、ノズルチャン
バ３４内にインク４０を流入して、次のメニスカス３８（図２）が形成され、ノ
ズルアセンブリ１０から次のインク滴を排出する準備が整う。
【００２５】 以下、図面の図５および図６を参照しながら、ノズルアレイ１４について詳細
に記載する。アレイ１４は、４色プリントヘッド用のものである。したがって、
アレイ１４は、各色に１つずつ、ノズルアセンブリからなる４つのグループ７０
を有する。各グループ７０は、二列７２および７４に並べられたノズルアセンブ
リ１０を有する。図面の図６に、グループ７０のうちの１つが示されている。
【００２６】 ノズルアセンブリ１０を列７２および７４に稠密に配置させやすいように、列
７４のノズルアセンブリ１０は、列７２のノズルアセンブリ１０に対して段違い
にされるか、または互い違いにされる。また、列７４のノズルアセンブリ１０の
レバーアーム２６が列７２のアセンブリ１０の隣接したノズル２２間を通過でき
るように、列７２のノズルアセンブリ１０は、互いに十分な間隔を設けたもので
ある。各ノズルアセンブリ１０の形状は、列７２のノズル２２が、列７４の隣接
するノズルアセンブリ１０のノズル２２とアクチュエータ２８との間にはまり込
むように、ほぼダンベル状のものであることに留意されたい。
【００２７】 さらに、ノズル２２を列７２および７４に稠密に配置させやすいように、各ノ
ズル２２の形状は、ほぼ六角形である。
【００２８】 ノズル２２が基板１６の方向に変位するとき、使用中、ノズルチャンバ３４に
対してノズル開口２４がわずかな角度にあるため、インクが垂直面からわずかに
ずれて排出されることは、当業者により理解されよう。列７２および７４のノズ
ルアセンブリ１０のアクチュエータ２８が、列７２および７４の一方側に対して
同じ方向に延在することは、図面の図５および図６に示されている配置の利点で
ある。このようにすると、列７２にあるノズル２２から排出されるインク滴と、
列７４にあるノズル２２から排出されるインク滴は、互いに平行になり、印刷品
質が向上する。
【００２９】 また、図面の図５に示されているように、基板１６は、その上部に配設された
ボンドパッド７６を有し、これにより、パッド５６を介して、ノズルアセンブリ
１０のアクチュエータ２８に電気的接続を与える。これらの電気的接続は、ＣＭ
ＯＳ層（図示せず）を介して形成される。
【００３０】 図面の図７を参照すると、本発明の展開が示されている。前の図面に関して、
特記しないかぎり、同様の参照番号は同様の部品を表す。
【００３１】 この展開において、アレイ１４の基板１６上に、ノズルガード８０が設けられ
る。ノズルガード８０は、複数の通路８４が貫通して規定された本体部材８２を
有する。通路８４は、アレイ１４のノズルアセンブリ１０のノズル開口２４と整
合しているため、ノズル開口２４の任意の１つからインクが排出されると、イン
クは、関連する通路８４を通過した後、印刷媒体にあたる。
【００３２】 本体部材８２は、枝状突出部または支柱８６により、ノズルアセンブリ１０に
対して間隔を置いて設けられる。支柱８６の１つには、そこに規定された空気入
口開口８８がある。
【００３３】 使用中、アレイ１４が動作するとき、入口開口８８を介して空気が充填され、
通路８４を通って進むインクとともに、通路８４に押し進められる。
【００３４】 インク滴６４と異なる速度で通路８４を介して空気が充填されるため、インク
は空気に引き込まれない。例えば、インク滴４は、約３ｍ／ｓの速度でノズル２
２から排出される。空気は、約１ｍ／ｓの速度で通路８４を介して充填される。
【００３５】 空気の目的は、通路８４に異物がない状態を維持することである。塵粒子など
の異物がノズルアセンブリ１０に落ちると、それらの動作に悪影響を及ぼす危険
性がある。ノズルガード８０に空気入口開口８８を設けることで、この問題が大
幅に解消される。
【００３６】 以下、図面の図８から１０を参照すると、ノズルアセンブリ１０の製造プロセ
スが記載されている。
【００３７】 シリコン基板またはウェーハ１６で始まり、ウェーハ１６の表面上に、誘電体
層１８が堆積される。誘電体層１８は、約１．５ミクロンのＣＶＤ酸化物の形を
したものである。層１８上に、レジストがスピニングされ、層１８は、マスク１
００に対して露光されて、現像される。
【００３８】 現像後、層１８は、シリコン層１６まで下方にプラズマエッチングされる。次
に、レジストが剥離され、層１８がクリーニングされる。このステップにより、
インク入口孔４２が画定される。
【００３９】 図面の図８ｂにおいて、層１８上に、約０．８ミクロンのアルミニウム１０２
が堆積される。レジストがスピニングされ、アルミニウム１０２は、マスク１０
４に対して露光され現像される。アルミニウム１０２は、酸化物層１８まで下方
にプラズマエッチングされ、レジストが剥離されて、デバイスがクリーニングさ
れる。このステップにより、インクジェットアクチュエータ２８にボンドパッド
と配線が与えられる。この配線は、ＮＭＯＳ駆動トランジスタとＣＭＯＳ層（図
示せず）に形成された接続との電源プレーンに対するものである。
【００４０】 ＣＭＯＳパッシベーション層２０として、約０．５ミクロンのＰＥＣＶＤ窒化
物が堆積される。レジストがスピニングされ、層２０は、マスク１０６に対して
露光された後、現像される。現像後、窒化物は、アルミニウム層１０２および入
口孔４２の領域にあるシリコン層１６まで下方にプラズマエッチングされる。レ
ジストが剥離されて、デバイスがクリーニングされる。
【００４１】 層２０に、犠牲材料の層１０８がスピニングされる。層１０８は、６ミクロン
の感光性ポリイミドまたは約４μｍの高温レジストである。層１０８は、ソフト
ベークされて、マスク１１０に対して露光された後、現像される。層１０８がポ
リイミドからなる場合、層１０８は、１時間４００℃でハードベークされるか、
層１０８が高温レジストの場合、３００℃よりも高温でハードベークされる。図
面において、マスク１１０の設計に際し、収縮により生じたポリイミド層１０８
のパターンに依存したゆがみを考慮に入れることに留意されたい。
【００４２】 次のステップにおいて、図面の図８ｅに示されているように、第２の犠牲層１
１２が適用される。層１１２は、スピニングされる２μｍの感光性ポリイミドま
たは約１．３μｍの高温レジストのいずれかである。層１１２は、ソフトベーク
され、マスク１１４に対して露光される。マスク１１４に対して露光された後、
層１１２は現像される。層１１２がポリイミドである場合、層１１２は、約１時
間４００℃でハードベークされる。層１１２がレジストである場合、約１時間３
００℃より高温でハードベークされる。
【００４３】 次に、０．２ミクロンの多層金属層１１６が堆積される。この層１１６の一部
は、アクチュエータ２８の受動ビーム６０をなす。
【００４４】 層１１６は、約３００℃で１，０００Åの窒化チタン（ＴｉＮ）をスパッタリ
ングした後、５０Åの窒化タンタル（ＴａＮ）をスパッタリングすることにより
形成される。さらに、１，０００ÅのＴｉＮがスパッタリングされた後、５０Å
のＴａＮと、さらに１，０００ÅのＴｉＮがスパッタリングされる。
【００４５】 ＴｉＮの代わりに使用可能な他の材料は、ＴｉＢ2、ＭｏＳｉ2または（Ｔｉ，
Ａｌ）Ｎである。
【００４６】 次に、層１１６は、マスク１１８に対して露光され、現像されて、層１１２ま
で下方にプラズマエッチングされた後、硬化した層１０８または１１２を除去し
ないように注意しながら、層１１６に適用されたレジストがウェット剥離される
。
【００４７】 ４μｍの感光性ポリイミドまたは約２．６μｍの高温レジストをスピニングす
ることにより、第３の犠牲層１２０が適用される。層１２０は、ソフトベークさ
れた後、マスク１２２に対して露光される。次に、露光された層は、現像された
後、ハードベークされる。層１２０は、ポリイミドの場合、約１時間４００℃で
ハードベークされるか、層１２０がレジストからなる場合、３００℃を超える温
度でハードベークされる。
【００４８】 層１２０に、第２の多層金属層１２４が適用される。層１２４の組成物は、層
１１６と同じものであり、同じ方法で適用される。層１１６および１２４の両方
は、導電層であることを理解されたい。
【００４９】 層１２４は、マスク１２６に対して露光されて、現像される。層１２４は、ポ
リイミドまたはレジスト層１２０まで下方にプラズマエッチングされた後、硬化
した層１０８、１１２または１２０を除去しないように注意しながら、層１２４
に適用されたレジストがウェット剥離される。層１２４の残りの部分が、アクチ
ュエータ２８の能動ビーム５８を規定することに留意されたい。
【００５０】 ４μｍの感光性ポリイミドまたは約２．６μｍの高温レジストをスピニングす
ることにより、第４の犠牲層１２８が適用される。層１２８は、ソフトベークさ
れ、マスク１３０に対して露光された後、現像されて、図面の図９ｋに示されて
いるように、アイランド部分を残す。層１２８の残りの部分は、ポリイミドの場
合、約１時間４００℃でハードベークされるか、レジストの場合、３００℃より
も高温でハードベークされる。
【００５１】 図面の図８ｌに示されているように、高ヤング率の誘電体層１３２が堆積され
る。層１３２は、約１μｍの窒化シリコンまたは酸化アルミニウムにより構成さ
れる。層１３２は、犠牲層１０８、１１２、１２０、１２８のハードベーク温度
より低い温度で堆積される。この誘電体層１３２に必要な主要な特徴は、高弾性
率、化学的に不活性なこと、およびＴｉＮへの良好な接着性である。
【００５２】 ２μｍの感光性ポリイミドまたは約１．３μｍの高温レジストをスピニングす
ることにより、第５の犠牲層１３４が適用される。層１３４は、ソフトベークさ
れ、マスク１３６に対して露光されて、現像される。次に、層１３４の残りの部
分は、ポリイミドの場合、１時間４００℃でハードベークされ、レジストの場合
、３００℃を超える温度でハードベークされる。
【００５３】 誘電体層１３２は、犠牲層１３４を除去しないように注意しながら、犠牲層１
２８まで下方にプラズマエッチングされる。
【００５４】 このステップにより、ノズル開口２４、レバーアーム２６およびノズルアセン
ブリ１０のアンカー５４が規定される。
【００５５】 高ヤング率の誘電体層１３８が堆積される。この層１３８は、犠牲層１０８、
１１２、１２０および１２８のハードベーク温度より低い温度で、０．２μｍの
窒化シリコンまたは窒化アルミニウムを堆積することにより形成される。
【００５６】 次に、図面の図８ｐに示されているように、層１３８は、０．３５ミクロンの
深さまで異方性プラズマエッチングされる。このエッチングは、誘電体層１３２
および犠牲層１３４の側壁以外の表面のすべてから誘電体層を取り除くためのも
のである。このステップにより、上述したように、インクのメニスカスを「ピン
でとめる」ノズル開口２４付近のノズルリム３６が形成される。
【００５７】 紫外線（ＵＶ）剥離テープ１４０が適用される。シリコンウェーハ１６の背面
に、４μｍのレジストがスピニングされる。ウェーハ１６は、ウェーハ１６をバ
ックエッチングするようにマスク１４２まで露光されて、インク入口チャネル４
８を規定する。次に、レジストは、ウェーハ１６から剥離される。
【００５８】 ウェーハ１６の背面に、さらなるＵＶ剥離テープ（図示せず）が適用され、テ
ープ１４０が取り除かれる。酸素プラズマで犠牲層１０８、１１２、１２０、１
２８および１３４が剥離されて、図面の図８ｒおよび図９ｒに示されているよう
に、最終的なノズルアセンブリ１０を与える。参照しやすいように、これらの２
つの図面に示されている参照番号は、ノズルアセンブリ１０の関連部品を示すた
めに、図面の図１のものと同じである。図１１および図１２は、図８および図９
を参照して上述したプロセスに従って製造されたノズルアセンブリ１０の動作を
示し、これらの図は、図面の図２から４に対応する。
【００５９】 特定の実施形態に示されているように、広義に記載した本発明の趣旨または範
囲から逸脱することなく、本発明に様々な変更および／または修正が加えられて
よいことは、当業者により理解されよう。したがって、本発明は、例示的かつ非
制限的にすべての点において考慮されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によるインクジェットプリントヘッドのノズルアセンブリの三次元略図
を示す。
【図２】 図１のノズルアセンブリの動作の三次元略図を示す。
【図３】 図１のノズルアセンブリの動作の三次元略図を示す。
【図４】 図１のノズルアセンブリの動作の三次元略図を示す。
【図５】 インクジェットプリントヘッドを構成するノズルアレイの三次元図を示す。
【図６】 図５のアレイの一部の拡大図を示す。
【図７】 ノズルガードを有するインクジェットプリントヘッドの三次元図を示す。
【図８】 ａ〜ｒはそれぞれ、インクジェットプリントヘッドのノズルアセンブリの製造
におけるステップの三次元図を示す。
【図９】 ａ〜ｒはそれぞれ、製造ステップの断面側面図を示す。
【図１０】 ａ〜ｋはそれぞれ、製造プロセスにおける様々なステップで使用されるマスク
のレイアウトを示す。
【図１１】 ａ〜ｃはそれぞれ、図８および図９の方法により製造されたノズルアセンブリ
の動作の三次元図を示す。
【図１２】 ａ〜ｃはそれぞれ、図８および図９の方法により製造されたノズルアセンブリ
の動作の断面側面図を示す。
【符号の説明】
１０…ノズルアセンブリ、１６…基板、２２…ノズル、２８…アクチュエータ
、２４…ノズル開口、３４…ノズルチャンバ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ， ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，Ｋ Ｇ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ， ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，Ｓ Ｄ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ， ＺＡ，ＺＷ

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 インクジェットプリントヘッドであって、 基板と、 基板上に配設され、ノズルチャンバと連通状態のノズル開口を規定し、要求に
    応じて、ノズルチャンバからノズル開口を介してインクを排出するために、基板
    に対して変位可能な少なくとも１つのノズルと、 ノズルの変位を制御するように、ノズルの外部に配設され、ノズルに接続され
    たアクチュエータとを有するインクジェットプリントヘッド。
  2. 【請求項２】 開口を規定するクラウン部分と、クラウン部分から垂下し、
    ノズルチャンバの周囲壁の第１の部分をなすスカート部分とを有する請求項１に
    記載のプリントヘッド。
  3. 【請求項３】 ノズルチャンバの床に規定されたインク入口孔を有し、境界
    壁が、前記孔を囲み、ノズルチャンバの周囲壁の第２の部分を規定する請求項２
    に記載のプリントヘッド。
  4. 【請求項４】 前記スカート部分は、基板に対して変位可能であり、前記境
    界壁は、チャンバからインクを流出させないための阻止手段として働く請求項３
    に記載のプリントヘッド。
  5. 【請求項５】 アクチュエータは、熱曲げアクチュエータである請求項１に
    記載のプリントヘッド。
  6. 【請求項６】 熱曲げアクチュエータは、２つのビームにより構成され、一
    方は能動ビームであり、他方は受動ビームである請求項５に記載のプリントヘッ
    ド。
  7. 【請求項７】 アクチュエータは、接続部材によりノズルに接続される請求
    項６に記載のプリントヘッド。
  8. 【請求項８】 ビームは、基板上に取り付けられたアンカーに一端で繋止さ
    れ、接続部材に反対側の他端で接続される請求項７に記載のプリントヘッド。
  9. 【請求項９】 接続部材は、第１の端部がアクチュエータに接続され、片持
    ち式にアームの反対側の端部にノズルが接続されたアームを有する請求項８に記
    載のプリントヘッド。
  10. 【請求項１０】 関連するアクチュエータと接続部材をそれぞれが備えた、
    基板上に配設された複数のノズルを有する請求項１に記載のプリントヘッド。
  11. 【請求項１１】 平面モノリシック堆積、リソグラフィおよびエッチングプ
    ロセスにより形成される請求項１に記載のプリントヘッド。
  12. 【請求項１２】 基板は、集積駆動回路層を有する請求項１に記載のプリン
    トヘッド。
  13. 【請求項１３】 集積駆動回路層は、ＣＭＯＳ製造プロセスを用いて形成さ
    れる請求項１２に記載のプリントヘッド。
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