(57)【要約】携帯型インクジェット印刷構成に供給するためのインクを保持するための少なくとも１つのインク貯蔵チャンバ（５２１）を備えるインク供給ユニット（４３０）であって、携帯型プリンタの動きによって誘発されるようなユニット内でのインクの加速を低減するように構成されるとともに、能動的な要求に応答して印刷構成にインクを流すことができる間隔を置いて設けられた一連のバッフル（４４１〜４４３）を備えるインク供給ユニット（４３０）。異なる色のインクを保持するためのいくつかのチャンバ（５２１）があることが好ましく、インク供給ユニット（４３６）から密閉されることが好ましい少なくとも２個の別々の部品を射出成形することによって形成されることが望ましい。【選択図】図９６
2005500190.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯型インクジェットプリンタであって、
複数のインク供給通路を有する細長いページ幅プリントヘッドと、
前記プリントヘッドに接続され、前記プリントヘッドと実質的に同一の広がりを有し、前記プリントヘッド上の前記インク供給通路に対応する複数のインク出口を有し、マニホールドに沿って配置された複数のインク入口をさらに備える細長いページ幅インク分配マニホールドと、
前記マニホールドに接続され、前記マニホールドと実質的に同一の広がりを有し、前記マニホールドに供給するためのインクを保持するための少なくとも１つの細長いページ幅貯蔵チャンバを備える細長いページ幅インク供給ユニットと
を備え、
前記貯蔵チャンバが一連のバッフルを備え、前記バッフルが、前記貯蔵チャンバに沿って間隔を置いて設けられ、チャンバ部分を画定するように交差方向に延在し、前記チャンバ部分の各々が、前記インク入口と整列された開口を備え、前記開口を介して、前記チャンバ部分にあるインクを前記マニホールドに流すことができ、前記バッフルが、前記携帯型プリンタの動きによって誘発されるような、１つの前記チャンバ部分から別のチャンバ部分への前記貯蔵チャンバに沿ったインクの過度な加速を低減するように作用するとともに、前記プリントヘッドからの能動的な要求に応答して、前記開口を介して前記チャンバ部分から前記マニホールドの入口にインクを流すことができる、携帯型インクジェットプリンタ。
【請求項２】
前記インク供給ユニットが、別々の色のインクを保持する一連の貯蔵チャンバを有する、請求項１に記載のプリンタ。
【請求項３】
前記プリントヘッドが、プリントヘッドチップである、請求項１に記載のプリンタ。
【請求項４】
前記インク貯蔵チャンバ、成形構成部品から組み立てられた、請求項１に記載のプリンタ。
【請求項５】
２個以上の相互接続された構成部品から組み立てられた、請求項４に記載のプリンタ。
【請求項６】
前記インク供給ユニットが、３個以上の前記インク貯蔵チャンバを備え、各々に前記バッフルが配置された、請求項５に記載のプリンタ。
【請求項７】
前記バッフルの少なくとも１つが、前記プリントヘッドの長手方向の広がりに交差する方向に延在する、請求項１に記載のプリンタ。
【請求項８】
前記構成部品が、射出成形される、請求項４に記載のプリンタ。
【請求項９】
バルクインク供給源に接続されたインク供給導管を接続するために、各前記インク貯蔵チャンバに貫通可能な壁部分を備える、請求項６に記載のプリンタ。
【請求項１０】
前記インク供給ユニットが、一連の疎水的に密閉された通気孔を有するハウジングを備える、請求項１に記載のプリンタ。
【請求項１１】
細長いページ幅プリントヘッドに供給するための別々の色のインクを保持するための一連の実質的に同一の広がりの細長いページ幅貯蔵チャンバを備える細長いページ幅インク供給ユニットであって、
各貯蔵チャンバに沿って間隔を置いて設けられ、各々が開口を備えるチャンバ部分を画定するように交差方向に延在し、前記開口を介して、前記インク供給ユニットからインクを流出させることができる一連のバッフルを備え、前記バッフルが、前記チャンバ内の高速流量を制限するように作用するとともに、前記チャンバ部分から前記開口を介して前記プリントヘッドによってインクが引き出されるとき、前記チャンバを通る低速の流れを可能にする、細長いページ幅インク供給ユニット。
【請求項１２】
前記成形されたチャンバが、前記インク供給ユニットを形成するように密閉された２個の別々の部品を備える、請求項１１に記載のインク供給ユニット。
【請求項１３】
前記構成部品が、射出成形されたものである、請求項５に記載のプリンタ。
【請求項１４】
前記インク貯蔵チャンバが、成形された構成部品から組み立てられた、請求項２に記載のプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【発明の分野】
【０００１】
本発明は、インクをプリンタに供給するためのインク供給構成に関する。特に、本発明は、携帯型ページ幅インクジェットプリントヘッドチップにインクを供給するためのインク分配マニホールド構造に関する。しかしながら、本発明が、この特定の応用に制限されず、他のプリンタタイプおよび構成、および非携帯型プリンタに同等に応用可能であることを認識されたい。
【発明の背景】
【０００２】
インクジェットプリントヘッドへのインクの流れを制御するために利用される携帯型システムにおいて、携帯可能であるということから、プリントヘッドの動きがある状況において、プリントヘッドが機能し、インク供給を受けつづけることを確保する必要がある。携帯型システムの例は、本願出願人により最近出願されたＰＣＴ特許出願第ＰＣＴ／ＡＵ９８／００５５０号および同第ＰＣＴ／ＡＵ９８／００５４９号を含む。
【０００３】
例えば、内部プリンタを備えたカメラシステムにおいて利用される場合、携帯型カメラシステムの動きが存在する状況で、適切な動作およびインクの流れを与えることが望まれる。さらに、このようなシステムを、可能な限り安価かつ効果的に提供することが望まれる。これは、特に、印刷している間、携帯可能にカメラが利用される場合である。
【本発明の目的】
【０００４】
本発明の目的は、従来技術の１つ以上の欠点を解消または改善し、または有益な代替物を少なくとも提供する、携帯型プリンタの印刷構成にインクを供給するためのインク供給構成を提供することである。
【０００５】
本発明の第１の態様によれば、携帯型プリンタの印刷構成にインクを供給するためのインク供給構成であって、
前記印刷構成に供給するためのインクを保持する少なくとも１つの貯蔵チャンバを備えるインク供給ユニットを備え、前記インク供給ユニットが、携帯型プリンタの動きによって誘発されるようなユニット内のインクの加速を低減するように構成される一方で、印刷構成からの能動的な需要に応答して印刷構成にインクを流すことができる一連の間隔を置いて設けられたバッフルを備える、インク供給構成が提供される。
【０００６】
インク印刷構成は、インク分配マニホールドを有するインク供給ユニットの形をしたインク供給構成に直接接続されたプリントヘッドの形をしていることが好ましく、インク分配マニホールドは、複数の出口を経由して、プリントヘッド上に形成された対応するインク供給通路にインクを供給する。
【０００７】
好ましい形態において、プリントヘッドは、細長いページ幅のプリントヘッドチップであり、インク供給にあるバッフルは、プリントヘッドおよび対応するインク供給ユニットの長手方向の長さに沿った方向におけるインクの加速を低減するように構成される。インク供給ユニットは、別のカラーインクを保持するための一連の貯蔵チャンバを有することが好ましい。
【０００８】
１つまたは複数のインク貯蔵チャンバは、２つ以上の相互接続成形構成部品から組み立てられることが好ましい。
【０００９】
本発明の範囲内の任意の他の形態もあるが、以下、本発明の好ましい形態を、添付の図面を参照しながら、例示的目的によってのみ記載する。
【好ましい及びその他の実施形態の説明】
【００１０】
好ましい実施形態は、様々な種類のページ幅プリンタおよびオンデマンド印刷のカメラシステムに組み込むのに適した１６００ｄｐｉモジュラモノリシックプリントヘッドである。プリントヘッドは、超小型電気機械システム（ＭＥＭＳ）技術によって作製され、この技術は、一般に、集積回路製造に対して開発された技術を用いて、ミクロンスケールで作られた機械システムを指す。
【００１１】
１６００ｄｐｉのＡ４写真品質のページ幅プリンタに対して、５０，０００個を超えるノズルが要求されるのに伴い、低コストを実現するためには、プリントヘッドと同じチップ上に駆動電子機器を集積することが必須である。集積によって、プリントヘッドへの外部接続の数を、約５０，０００個から約１００個に減少させることができるようになる。駆動電子機器を与えるために、好ましい実施形態は、ＭＥＭＳノズルと同じウェハ上に、ＣＭＯＳ論理および駆動トランジスタを集積する。ＭＥＭＳには、他の製造技術に比べ、以下のようないくつかの優れた利点がある。
・機械デバイスをミクロンスケールの寸法および精度で作製可能
・同一シリコンウェハ上に、数百万個の機械デバイスを同時に作製可能
・機械デバイスが電子機器を組み込み可能
【００１２】
本願明細書において、「ＩＪ４６プリントヘッド」という用語は、本発明の好ましい実施形態により作製されたプリントヘッドを識別するために使用される。
【００１３】
（動作原理）
好ましい実施形態は、インクの噴出に利用される熱作動式レバーアームの利用に依存する。インク噴出が発生するノズルチャンバが、自己整合堆積機構を利用して形成される。また、好ましい実施形態は、インク噴出ノズルの周りにある氾濫防止リムの有益な特徴を含む。
【００１４】
最初に、図１から図３を参照しながら、好ましい実施形態のインクジェットプリントヘッドの動作原理について以下に説明する。図１において、ノズルリム５の周りのメニスカス４を形成するように、インク供給チャネル３を経由して供給されるノズルチャンバ２を備える単一ノズル配列１が示されている。熱アクチュエータ機構６が設けられ、円形であり得るエンドパドル７を備える。パドル７は、ポスト９で旋回するアクチュエータアーム８に取り付けられる。アクチュエータアーム８は、窒化チタン等の高度な剛性を備えた伝導性材料から形成される２つの層１０、１１を含む。下層１０は、ポスト９に相互接続された伝導性回路を形成し、エンドポスト９付近に薄くされた部分をさらに備える。したがって、電流が下層１０に流れると、下層は、ポスト９に隣接した領域で加熱される。加熱がない場合、２つの層１０、１１は、互いに熱的バランスが保たれている。下層１０の加熱により、全アクチュエータ機構６が概して上向きに曲がり、したがって、パドル７は、図２に示すように、急速に上向きに動く。急速に上向きに動くことにより、リム５の周辺の圧力が増大し、その結果、インクがチャンバの外側に流れると、メニスカス４が全面的に膨張する。その後、下層１０への伝導がオフにされ、アクチュエータアーム６は、図３に示すように、静止位置に戻り始める。このように戻ることによって、パドル７が下向き方向に動く。これによって、ノズル５の周りのインクが全面的に吸い戻される。ノズルチャンバ内のインクの後方への勢いに加え、ノズル外のインクの前方への勢いにより、メニスカス４がネッキングされ破断される結果、滴１４が形成される。引き続き、メニスカス４にわたる表面張力の影響により、インクは、インク供給チャネル３からノズルチャンバ２内へ引き込まれる。
【００１５】
好ましい実施形態の動作には、多数の重要な特徴がある。第１に、層１０、１１の前述したバランスがある。第２の層１１を利用することにより、アクチュエータデバイス６の熱的動作をより効率的にすることができるようになる。さらに、２つの層の動作により、熱応力が製造中の冷却時の問題とはならず、それによって、製造中のはがれの可能性が低減する。これは、図４および図５に示される。図４において、中央材料層２２を取り囲む２つのバランスがとれた材料層２０、２１を有する熱アクチュエータを冷却するプロセスが示されている。冷却プロセスは、伝導層２０、２１の各々に同等に作用することにより、安定した構成が得られる。図５において、１つのみの伝導層２０を有する熱アクチュエータアームが示される。製造後に冷却すると、上側層２０は、中央層２２に対して曲がっている。これによって、最終的な配列の不安定性および異なる曲げ度になるであろう様々な層の厚みの変動による問題が生じる可能性がある。
【００１６】
さらに、図１から図３を参照して記載した構成は、ノズルリム５の周りにピット２６を与えるように構成されたインクジェット拡散防止リム２５（図１）を備える。ノズルリム５の外側に流れるはずの任意のインクが、リムの周りのピット２６内に概して捕捉されることによって、インクジェットプリントヘッドの表面に流れることを防ぎ、動作に影響を与えることを防ぐ。この構成は、図１１を参照すると明らかである。
【００１７】
さらに、ノズルリム５およびインク拡散防止リム２５は、特有の化学機械研磨技術により形成される。この構成は、図６から図９を参照して理解することができる。理想的には、図６の参照番号３０に示すように、インク噴出ノズルリムの形状は、高度に対称的である。薄く高度に規則的なリムを利用することは、インクを噴出するときに望ましい。例えば、図７に、ネッキング破断プロセス中、リムから噴出されている小滴が示されている。ネッキング破断は、高感度のものであり、複雑なカオス的な力が伴う。ノズルリムを形成するために標準的なリソグラフィが利用されれば、リムの規則性または対称性は、利用されるリソグラフィプロセスに応じたある一定の変動内に保証されるだけであろう。これによって、図８の参照番号３５に示されるようなリムの変動が生じることがある。リムが変動すると、図８に示すような非対称的なリム３５が生じる。このような変動は、小滴を形成するとき問題を生じることになるであろう。図９に、リムがより大きな幅まで膨れている表面３７に沿ってメニスカス３６が変形するという問題が示されている。これによって、噴出された小滴が、噴出方向の変動がより大きくなる。
【００１８】
好ましい実施形態において、この問題を解消するために、自己整合化学機械平坦化（ＣＭＰ）技術が利用される。以下、図１０を参照しながら、この技術について簡単に説明する。図１０には、第１の犠牲層４１および薄いノズル層４２が堆積されたシリコン基板４０を誇張して示されている。犠牲層は、最初に堆積され、エッチングされて、全表面にわたってコンフォーマルに堆積されたノズル層４２の「ブランク」を形成する。別の製造プロセスにおいて、さらなる犠牲材料層を、ノズル層４２の上部に堆積することができる。
【００１９】
次に、重要なステップは、ノズル層および犠牲層を第１のレベル、例えば、参照番号４４まで下方に化学機械平坦化することである。化学機械平坦化プロセスは、最上層をレベル４４まで下方に効果的に「切り取る」ように作用する。コンフォーマル堆積を利用することによって、規則的なリムが生じる。図１１に、化学機械平坦化後の結果が略図的に示される。
【００２０】
以下、ＩＪ４６デバイスで好適に利用されるインクジェット予熱ステップを最初に記載することによって、好ましい実施形態について記載する。
【００２１】
（インク予熱）
好ましい実施形態において、プリントヘッド配列の温度を所定の範囲内にするために、インク予熱ステップが利用される。図１２の参照番号１０１に、利用されるステップが示されている。最初に、参照番号１０２で、印刷実行を開始するための決定がなされる。印刷が開始される前、プリントヘッドの現在の温度が感知されて、所定のしきい値を超えているかを決定する。加熱された温度が低すぎれば、熱アクチュエータを所定の動作温度を超えるように加熱することによって、プリントヘッドを加熱する予熱サイクル１０４が適用される。温度が所定の温度に達すると、通常の印刷サイクル１０５が開始される。
【００２２】
予熱ステップ１０４を利用すると、デバイスの動作範囲を狭くする粘着性等の因子の変動の可能性が概して低減するとともに、インク噴出においてより低い熱エネルギーが利用される。
【００２３】
予熱ステップは、多数の異なる形態をとることができる。インク噴出デバイスは、熱曲げアクチュエータタイプのものである場合、通常、図３に示すような一連のクロックパルスを受け、インクを噴出するには、噴出に十分なエネルギーを与えるように、所定の厚みのクロックパルス１１０が必要である。
【００２４】
図１４に示すように、予熱能力を与えることが望ましい場合、これらは、プリントヘッドに熱エネルギーを与えている間、インク噴出ノズルからのインクの噴出を生じさせることができない一連のより短いパルス、例えば、参照番号１１１を利用することによって与えられる。
【００２５】
図１６は、印刷動作中のプリントヘッドの温度の例示的グラフを示す。実質的な時間期間、プリントヘッドがアイドリング状態であると仮定すると、プリントヘッドの温度、初期温度１１５は、周囲温度になる。印刷が望まれると、予熱ステップ（図１２の１０４）が実行されることによって、温度は、参照番号１１６で示すように、参照番号１１７の動作温度Ｔ２まで上昇し、その時点で、印刷が開始でき、温度は、使用要求に応じて変動するようにされる。
【００２６】
この代わりとして、図１６に示すように、プリントヘッドの温度は継続してモニタされることによって、温度が、しきい値、例えば、参照番号１２０を下回ると、一連の予熱サイクルが印刷プロセスに導入されて、温度を所定のしきい値を超える参照番号１２１まで上昇させる。
【００２７】
利用されるインクの特性が、水の特性に実質的に類似していると仮定すると、予熱ステップを利用することで、温度に伴ってインク粘度が実質的に変動するという利点が得られる。他の動作要因が重要なことがあり、より狭い温度範囲への安定化により、有益な結果が得られることは言うまでもない。温度の変化とともに、粘度が変化するため、周囲温度を超えて要求される予熱の程度は、印刷動作中の周囲温度およびプリントヘッドの平行温度に応じるものになる。したがって、予熱の程度は、最適な結果を得るために、測定された周囲温度に応じて変動されてよい。
【００２８】
図１７に、単純な動作略図が示されており、プリントヘッド１３０は、現在の温度を決定するための温度決定ユニット１３１に接続された一連の搭載された温度センサを備え、温度決定ユニット１３１は、任意の特定のステージで予熱が要求されるかを決定するインク噴出駆動ユニット１３２へ出力を行う。オンチップ（プリントヘッド）温度センサは、単純なＭＥＭＳ温度センサであってよく、その構造は、当業者によく知られている。
【００２９】
（製造プロセス）
ＩＪ４６デバイスの製造は、標準的なＣＭＯＳ処理とＭＥＭＳ後処理とを組み合わせることにより構成することができる。理想的には、ＣＭＯＳ処理に対してすでに共通して使用されない材料が、処理のＭＥＭＳ部分で使用されるべきではない。好ましい実施形態において、ＭＥＭＳ材料のみが、ＰＥＣＶＤガラス、スパッタリングＴｉＮ、および犠牲材料（ポリイミド、ＰＳＧ、ＢＰＳＧ、アルミニウム、または他の材料）である。理想的には、チップ面積を増大させることなく、ノズル間で対応する駆動回路を適合させるために、最小プロセスは、アルミニウム金属化を伴う０．５ミクロン、１つのポリ、３金属ＣＭＯＳプロセスである。しかしながら、代わりに、任意のより高度なプロセスを使用することができる。あるいは、ＮＭＯＳ、バイポーラ、ＢｉＣＭＯＳ、または他のプロセスが使用されてよい。ＣＭＯＳは、産業界での普及度と、大量のＣＭＯＳ生産量の利用可能性とからのみ推奨される。
【００３０】
ＣＭＹプロセス色モデルを用いた１００ｍｍ写真プリントヘッドに対して、ＣＭＯＳプロセスは、シフトレジスタの１９，２００ステージ、転送レジスタの１９，２００ビット、１９，２００イネーブルゲート、および１９，２００個の駆動トランジスタから構成される単純な回路を実装する。また、いくつかのクロックバッファおよびイネーブルデコーダもある。写真プリントヘッドのクロック速度は、わずか３．８ＭＨｚであり、３０ｐｐｍＡ４プリントヘッドは、わずか１３ＭＨｚであるため、ＣＭＯＳ性能は重要ではない。ＭＥＭＳ処理の開始前のボンドパッドの保護および開口を備えるＣＭＯＳプロセスが、すべて完了する。これによって、ＣＭＯＳ処理は、標準的なＣＭＯＳ製造において完了することができ、ＭＥＭＳ処理は、別の施設で実行される。
【００３１】
（プロセス選択の理由）
ＭＥＭＳデバイスの製造業者であれば、ＩＪ４６プリントヘッドを製造するために多数の可能なプロセスシーケンスがあることは理解されるであろう。本願明細書に記載するプロセスシーケンスは、１つのポリおよび３つの金属層を有する「包括的な」０．５ミクロン（引き抜かれた）ｎウェルＣＭＯＳプロセスに基づいたものである。この表は、任意の別のプロセス選択肢の結果の決定をより容易にするために、この「公称」プロセスの選択肢のいくつかの理由を概略したものである。
【表１】
2005500190.tif 000003
【表２】
2005500190.tif 000004
【００３２】
（例示的なプロセスシーケンス（ＣＭＯＳステップを含む））
多数の異なるＣＭＯＳおよび他のプロセスを使用することができるが、このプロセス記載は、ＣＭＯＳマスクにＭＥＭＳ特徴が集積される場合と、低ＣＭＯＳ性能要求により、ＣＭＯＳプロセスが単純化されてよい場合とを示すために、例示的なＣＭＯＳプロセスと組み合わされる。
【００３３】
以下に記載するステップは、例示的な「包括的」１Ｐ３Ｍの０．５ミクロンＣＭＯＳプロセスの一部分である。
【００３４】
１．図１８に示すように、標準的な６”ｐ型＜１００＞ウェハで処理が始まる（主要な歩留まりが実質的に増大する８”ウェハを使用することもできる）。
【００３５】
２．図１９のｎウェルマスクを使用して、図２０のｎウェルトランジスタ部分２１０を注入する。
【００３６】
３．ＳｉＯ２の薄層を成長させ、フィールド酸化物ハードマスクを形成するＳｉ３Ｎ４を堆積する。
【００３７】
４．図２２の活性マスクを使用して、窒化物および酸化物をエッチングする。マスクは、ＬＯＣＯＳバーズビークを許容するような過大のものである。フィールド酸化物がノズルチャンバから排除されているため、ノズルチャンバ領域は、このマスクに組み込まれる。その結果は、図２３に示す一連の酸化物領域２１２である。
【００３８】
５．ネガ型レジストを有するｎウェルマスクを用いて、またはｎウェルマスクの相補型を用いて、チャネルストップを注入する。
【００３９】
６．使用されるＣＭＯＳプロセスにより要求されるような任意の要求されるチャネルストップ注入を実行する。
【００４０】
７．ＬＯＣＯＳを用いて、０．５ミクロンのフィールド酸化物を成長させる。
【００４１】
８．任意の要求されたｎ／ｐトランジスタしきい値電圧調節を実行する。ＣＭＯＳプロセスの特徴に応じて、しきい値調節を省略することが可能であってよい。これは、動作周波数がわずか３．８ＭＨｚしかなく、ｐ素子の品質が重要ではないためである。ｎチャネル駆動トランジスタのオン抵抗が、印刷中の効率および電力消費に多大な影響を有するため、ｎトランジスタのしきい値はより重要である。
【００４２】
９．ゲート酸化物を成長させる。
【００４３】
１０．０．３ミクロンのポリを堆積し、図２５に示すポリマスクを用いてパターニングして、図２６に示すポリ部分２１４を形成する。
【００４４】
１１．図２８に示すｎ＋マスクを用いて、図２９の、例えば、参照番号２１６で示すｎ＋注入を実行する。トランジスタの性能が重要でないため、ＬＤＤ等のドレインエンジニアリングプロセスを使用する必要はない。
【００４５】
１２．図３１に示すｎ＋マスクの相補型を用いて、または、ネガ型レジストを有するｎ＋マスクを用いて、例えば、図３２の参照符号２１８で示すｐ＋注入を実行する。ノズルチャンバ領域は、ｎ＋マスクに含まれるか否かに応じて、ｎ＋またはｐ＋のいずれかにドープされることになる。このシリコン領域のドーピングは、引き続きエッチングされるため関連性がなく、推奨されるＳＴＳ  ＡＳＥエッチプロセスは、エッチストップとしてホウ素を使用しない。
【００４６】
１３．０．６ミクロンのＰＥＣＶＤ  ＴＥＯＳガラスを堆積して、例えば、図３５の参照番号２２０で示すＩＬＤ１を形成する。
【００４７】
１４．図３４のコンタクトマスクを用いて、コンタクトカットをエッチングする。ノズル領域は、単一の大きなコンタクト領域として処理され、典型的なデザインルール検証を通過しない。したがって、この領域は、ＤＲＣから排除されなければならない。
【００４８】
１５．０．６ミクロンのアルミニウムを堆積して、金属１を形成する。
【００４９】
１６．図３７に示す金属１マスクを用いて、アルミニウムをエッチングして、例えば、図３８の参照番号２２４で示す金属領域を形成する。ノズル金属領域は、金属１、例えば、参照番号２２５で被覆される。このアルミニウム２２５は、犠牲であり、ＭＥＭＳシーケンスの一部分としてエッチングされる。ノズルに金属１を含むことは必須ではないが、アクチュエータレバーアームのネック領域でのステップを減らすのに役立つ。
【００５０】
１７．０．７ミクロンのＰＥＣＶＤ  ＴＥＯＳガラスを堆積して、例えば、図４１の参照番号２２８で示すＩＬＤ２領域を形成する。
【００５１】
１８．図４０に示すビア１マスクを用いて、コンタクトカットをエッチングする。ノズル領域は、単一の大きなビア領域として処理され、この場合も、ＤＲＣを通過しない。
【００５２】
１９．０．６ミクロンのアルミニウムを堆積して、金属２を形成する。
【００５３】
２０．図４２に示すマスク２を用いて、アルミニウムをエッチングして、例えば、図４３に示す参照番号２３０で示す金属部分を形成する。ノズル領域２３１は、金属２で完全に被覆される。このアルミニウムは、犠牲であり、ＭＥＭＳシーケンスの一部分としてエッチングされる。ノズルに金属２を含むことは必須ではないが、アクチュエータレバーアームのネック領域でのステップを減らすのに役立つ。また、犠牲金属２は、別の流体制御特徴に対しても使用される。ノズルチャンバのネック領域２３３に、金属２の比較的大きな矩形が含まれる。これは、犠牲金属３に接続され、ＭＥＭＳ犠牲アルミニウムエッチング中に除去される。これは、（ＩＬＤ３から形成される）アクチュエータに対するノズルチャンバの入口の下側リムをアンダーカットする。アンダーカットは、流体制御表面の角度に９０度付加し、したがって、インク表面拡散を防止するために、このリムの能力を増大させる。
【００５４】
２１．０．７ミクロンのＰＥＣＶＤ  ＴＥＯＳガラスを堆積して、ＩＬＤ３を形成する。
【００５５】
２２．図４５に示すビア２マスクを用いて、コンタクトカットをエッチングして、例えば、図４６に示す参照番号２３６で示す部分を残す。ノズルチャンバとともに、ＩＬＤ３に、流体制御リムも形成される。これらも、ＤＲＣを通過しない。
【００５６】
２３．１．０ミクロンのアルミニウムを堆積して、金属３を形成する。
【００５７】
２４．図４７に示す金属３マスクを用いて、アルミニウムをエッチングして、例えば、図４８の参照番号２３８で示す部分を残す。金属３、例えば、参照番号２３９のほとんどは、チップ表面からアクチュエータおよびパドルとチップ表面を分離するために使用される犠牲層である。また、金属３は、チップにわたってＶ＋を分布するように使用される。ノズル領域は、金属３、例えば、参照番号２４０で完全に被覆される。このアルミニウムは、犠牲であり、ＭＥＭＳシーケンスの一部分としてエッチングされる。ノズルに金属３を含むことは必須ではないが、アクチュエータレバーアームのネック領域でのステップを減らすのに役立つ。
【００５８】
２５．０．５ミクロンのＰＥＣＶＤ  ＴＥＯＳガラスを堆積して、オーバーガラスを形成する。
【００５９】
２６．０．５ミクロンのＳｉ３Ｎ４を堆積して、保護層を形成する。
【００６０】
２７．図５０に示すビア３マスクを用いて、保護およびオーバーガラスをエッチングして、図５１の配列を形成する。このマスクは、金属３犠牲層へのアクセス２４２と、ヒータアクチュエータへのビア、例えば、２４３とを備える。このステップのリソグラフィは、ボンドパッドを開口するために使用される通常の緩和されたリソグラフィの代わりに、０．６ミクロンの厳密な寸法（ヒータビアに対して）を有する。これは、通常のＣＭＯＳプロセスフローと異なる１つのプロセスステップである。このステップは、製造施設のセットアップおよび輸送要求に応じて、ＣＭＯＳプロセスの最後のプロセスステップまたはＭＥＭＳプロセスの最初のステップのいずれであってもよい。
【００６１】
２８．ウェハプローブ。すべてではないが、チップの機能の多くのものを、このステージで決定することができる。このステージでのより完全なテストが要求されれば、各駆動トランジスタに対して、チップ上に、活性擬似負荷を含むことができる。これは、小さなチップ面積を犠牲にして達成されることができ、ＣＭＯＳ回路を完全にテストすることができる。
【００６２】
２９．ＣＭＯＳ施設からＭＥＭＳ施設へウェハを移送する。これらは、同一の施設内であってよく、または離れた場所に位置してもよい。
【００６３】
３０．０．９ミクロンのマグネトロンスパッタリングされたＴｉＮを堆積する。電圧は−６５Ｖであり、マングネトロン電流は７．５Ａであり、アルゴンガス圧力は０．３Ｐａであり、温度は３００℃である。これにより、熱膨張率が９．４×１０−６／℃になり、ヤング率が６００ＧＰａになり［Ｔｈｉｎ  Ｓｏｌｉｄ  Ｆｉｌｍｓ２７０、ｐ２６６、１９９５］、それらは、使用される重要な薄膜特性である。
【００６４】
３１．図５３に示すヒータマスクを用いて、ＴｉＮをエッチングする。このマスクは、ヒータ要素、パドルアーム、およびパドルを規定する。ヒータと、パドルおよびパドルアームのＴｉＮ層との間には、図５４に示す小さなギャップ２４７がある。これは、ヒータとインクとの間の電気的接続および電気分解の可能性の問題を解消するためのものである。このステップでは、ウェハにわたったヒータ特徴の均一性を維持するために、サブミクロン精度が要求される。これは、ヒータが他のアクチュエータ層と同時にエッチングされない主な理由である。ヒータマスクのＣＤは、０．５ミクロンである。オーバーレイ精度は、＋／−０．１ミクロンである。また、ボンドパッドは、このＴｉＮ層で被覆される。これは、犠牲アルミニウムエッチング中に、ボンドパッドがエッチングされないようにするためのものである。また、これは、動作中に、アルミニウムボンドパッドの腐食を防止する。ＴｉＮは、アルミニウムに対する優れた腐食バリヤである。ＴｉＮの抵抗率は、ボンドパッドの抵抗に関する問題を生じない程度に低いものである。
【００６５】
３２．２ミクロンのＰＥＣＶＤガラスを堆積する。これは、ガラスの固有の応力を最小限に抑えるために、約３５０℃〜４００℃で実行されることが好ましい。熱応力は、より低い堆積温度で低減されてよいが、２つのＴｉＮ層の間にガラスが挟まれているため、熱応力は、実際のところ、有益である。ＴｉＮ／ガラス／Ｔｉａｎから構成される三層は、熱応力による曲げを打ち消し、それによって、ガラスは一定の圧縮応力下にあり、アクチュエータの効率が上がる。
【００６６】
３３．０．９ミクロンのマグネトロンスパッタリングされたＴｉＮを堆積する。この層は、下側のＴｉＮおよびガラス層の異なる熱応力からの曲げを打ち消し、犠牲材料から解放されたとき、パドルが反らないようにするために堆積される。この堆積特徴は、最初のＴｉＮ層と同一のものでなければならない。
【００６７】
３４．図５６に示すアクチュエータマスクを用いて、ＴｉＮおよびガラスを異方性プラズマエッチングする。このマスクは、アクチュエータおよびパドルを画定する。アクチュエータマスクのＣＤは、１ミクロンである。オーバーレイ精度は、＋／−０．１ミクロンである。図５７に、エッチングプロセスの結果を示し、ＴｉＮ層２５１、２４８の間に、ガラス層２５０が挟まれている。
【００６８】
３５．この時点で、ウェハプローブによって電気テストを実行することができる。すべてのＣＭＯＳテストおよびヒータ機能および抵抗テストを、ウェハプローブで完了することができる。
【００６９】
３６．１５ミクロンの犠牲材料を堆積する。この材料に関しては、多数の可能な選択肢がある。必須な要求は、過度なウェハの反りを生じさせずに、１５ミクロン層を堆積できることと、ＰＥＣＶＤガラスおよびＴｉＮの高エッチング選択性である。いくつかの可能性は、リン珪酸ガラス（ＰＳＧ）、ホウ素・リン珪酸ガラス（ＢＰＳＧ）、ポリイミド等のポリマー、およびアルミニウムである。シリコン（正確なドープによるＢＰＳＧ，充填ポリイミド）に近いＣＴＥ整合性または低ヤング率（アルミニウム）が要求される。この例は、ＢＰＳＧを使用する。これらの課題のうち、極限の層の厚みにより、応力が最も厳しい需要である。ＢＰＳＧは、通常、シリコンのものより十分に低いＣＴＥを有し、その結果、著しい圧縮応力が得られる。しかしながら、ＢＰＳＧの組成は、シリコンのものに近いＣＴＥを調節するために、著しく変動可能である。ＢＰＳＧが犠牲層であるため、その電気的特性は問題ではなく、ＣＭＯＳ誘電体として通常適切でない組成を使用することができる。低密度、高多孔率、および高含水量のすべては、無水ＨＦエッチングを使用する際、ＰＥＣＶＤガラスに対するエッチング選択性を高めるため有益な特徴である。
【００７０】
３７．図５９に規定されるようなノズルマスクを用いて、２ミクロンの深さまで犠牲層をエッチングして、図６０に断面が示された構造２５４を形成する。図５９のマスクは、引き続き堆積されるオーバーコートが、ＣＭＰを用いて研磨される領域のすべてを画定する。これは、ノズル自体と、様々な他の流体制御特徴とを含む。ノズルマスクのＣＤは、２ミクロンである。オーバーレイ精度は、＋／−０．５ミクロンである。
【００７１】
３８．図６２に示すようなチャンバマスクを用いて、ＣＭＯＳ保護層まで下方に犠牲層を異方性プラズマエッチングする。このマスクは、図６３に示すようなスロット２５５を備えるノズルチャンバおよびアクチュエータシュラウドを画定する。チャンバマスクのＣＤは、２ミクロンである。オーバーレイ精度は、＋／−０．２ミクロンである。
【００７２】
３９．図６５に示すような０．５ミクロンの極めてコンフォーマルなオーバーコート材料２５７を堆積する。この材料の電気的特性は問題ではなく、伝導体、絶縁体、または半導体であり得る。材料は、犠牲材料に対して、化学的に不活性、強力で、高選択性エッチングであり、ＣＭＰに適したものであり、５００℃を下回る温度でのコンフォーマル堆積に適したものでなければならない。適切な材料は、ＰＥＣＶＤガラス、ＭＯＣＶＤ  ＴｉＮ、ＥＣＲ  ＣＶＤ  ＴｉＮ、ＰＥＣＶＤ  Ｓｉ３Ｎ４、および多数の他のものを含む。この例の選択肢は、ＰＥＣＶＤ  ＴＥＯＳガラスである。これは、犠牲層としてＢＰＳＧが使用され、犠牲エッチャントとして無水ＨＦが使用されれば、非常に低い含水量を有するものでなければならず、これは、無水ＨＦエッチングが、ＢＰＳＧとＴＥＯＳガラスの１０００：１のエッチング選択性を達成するために、含水量に依存するためである。コンフォーマルされたオーバーコート２５７は、シェル内でのアクチュエータの動きを可能にしながら、熱曲げアクチュエータの動作部分の周りに保護カバーシェルを形成する。
【００７３】
４０．図６７に示すように、ＣＭＰを用いて、１ミクロンの深さまでウェハを平坦化する。ＣＭＰ処理は、ウェハ表面にわたって＋／−０．５ミクロンの精度で維持されなければならない。犠牲材料のディッシングは問題ではない。これは、ノズル２５９および流体制御領域、例えば、参照番号２６０を開口する。ＣＭＰ中のノズルチャンバ構造に対する犠牲層の剛性は、犠牲材料の選択に影響を及ぼす可能性がある重要な要因の１つである。
【００７４】
４１．プリントヘッドウェハを反転させて、図６９に示し、酸化表面２６３を有する酸化シリコンウェハブランク２６２上に前面をしっかりと取り付ける。取り付けは、接着剤２６５によって行うことができる。ブランクウェハ２６２は、再利用可能である。
【００７５】
４２．裏面研削（またはエッチング）および研磨を用いて、３００ミクロンまでプリントヘッドウェハを薄くする。ウェハを薄くするのは、約５時間から約２．３時間へ、深いシリコンエッチングの後続する処理持続時間を短縮するためである。また、深いシリコンエッチングの精度も高められ、ハードマスクの厚みは、２．５ミクロンまで半分に減らされる。ウェハは、エッチング持続時間およびプリントヘッドの効率を高めるために、さらに薄くすることができる。ウェハ厚みの制限は、犠牲ＢＰＳＧエッチング後のプリントヘッドの脆弱性である。
【００７６】
４３．ＳｉＯ２ハードマスク（２．５ミクロンのＰＥＣＶＤガラス）をウェハの裏面上に堆積し、図６７に示すような入口マスクを用いてパターニングする。図６７のハードマスクは、後続する深いシリコンエッチングに対して使用され、これは、１５０：１のハードマスク選択性で３１５ミクロンの深さまでのものである。このマスクは、ウェハを通ってエッチングされるインク入口を画定する。入口マスクのＣＤは、４ミクロンである。オーバーレイ精度は、＋／−２ミクロンである。入口マスクは、３００ミクロンエッチング深さにわたって９１度の凹エッチング角度が可能であるように、両側に５．２５ミクロンだけ小さい。このステップのリソグラフィは、ステッパの変わりに、マスクアライナを使用する。ウェハの前面上のパターンに整列される。サブミクロンの前後整列を可能にするために、機器が容易に利用可能である。
【００７７】
４４．すでに堆積されたハードマスクを介して、シリコンウェハを完全にエッチバックする（例えば、Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ＳｙｓｔｅｍｓからのＡＳＥ高度シリコンエッチャを用いて）。ＳＴＳ  ＡＳＥは、３０：１のアスペクト比および９０度の側壁で、ウェハを通る高精度の開口をエッチング可能である。この場合、公称として、９１度の凹側壁角がとられる。所与の制度に対してより高いエッチング速度とわずかな凹角で、ＡＳＥがより良好に機能するため、凹角が選択される。また、マスク上の開口を小さいサイズにすることによって、凹エッチングを補償することもできる。非凹エッチング角は、マスクの開口が同化するため、そのように容易に補償することができない。ウェハもまた、エッチングによって四角く切ることが好ましい。図６９に、エッチバックされたインクチャネル部分２６４を備える最終的な結果を示す
【００７８】
４５．すべての露出されたアルミニウムをエッチングする。全３層にあるアルミニウムは、ある場所における犠牲層として使用される。
【００７９】
４６．犠牲材料のすべてをエッチングする。ノズルチャンバは、このエッチングによって取り除かれ、図７１にその結果を示す。ＢＰＳＧが犠牲材料として使用されれば、それは、ＣＭＯＳガラス層またはアクチュエータガラスをエッチングすることなく除去可能である。これは、ＴＥＯＳ等のドープされていないガラスに対して、１０００：１の選択性で達成でき、６０℃でＮ２雰囲気中、１５００ｓｃｃｍで無水ＨＦを使用する［Ｌ．Ｃｈａｎｇ等「Ａｎｈｙｄｒｏｕｓ  ＨＦ  ｅｔｃｈ  ｒｅｄｕｃｅｓ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｓｔｅｐｓ  ｆｏｒ  ＤＲＡＭ  ｃａｐａｃｉｔｏｒｓ」、Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  第４１巻、Ｎｏ．５、７１〜７６頁、１９９８］。このエッチングによって、アクチュエータは自由にされ、チップは、互いからおよびブランクウェハから分離される。ＢＰＳＧの代わりに、犠牲層としてアルミニウムが使用されれば、その除去は、前のステップと結合され、このステップは省略される。
【００８０】
４７．真空プローブで可脱のプリントヘッドをピックアップし、プリントヘッドをそれらのパッケージングにマウントする。これは、パッケージされていないプリントヘッドが脆弱であるため、慎重に行われなければならない。ウェハの前面は、特に脆弱であり、触れてはならない。このプロセスは、自動化が困難であるため、手動で実行されなければならない。パッケージは、プリントヘッドの背部で適切なカラーインクをインク入口に供給するインクチャネルを組み込んだ個別の注入成形プラスチックハウジングである。また、パッケージは、プリントヘッドに機械的支持を与える。パッケージは、チップに最小限の応力をかけ、その応力をパッケージの長さに沿って均等に分配するように特別設計される。プリントヘッドは、シリコーン等の柔軟性のある封止剤で、このパッケージに接着される。
【００８１】
４８．プリントヘッドチップへの外部接続を形成する。気流の分裂を最小限にした低プロファイル接続のために、テープ自動化ボンディング（ＴＡＢ）が使用されてよい。また、プリンタが、紙に対して十分なクリアランスをもって動作されるものであれば、ワイヤボンディングが使用されてもよい。ボンドパッドのすべては、チップの１つの１００ｍｍ縁に沿ったものである。６３個から構成される８個の同一グループに全部で５０４個のボンドパッドがある（チップが、８個のステッチされたステッパステップを用いて作製されるため）。各ボンドパッドは、ピッチが２００ミクロンの１００×１００ミクロンである。ピーク電流が、３Ｖで６．５８Ａｍｐｓであると、電力および接地接続をアクチュエータに与えるために、２５６個のボンドパッドが使用される。全プリントヘッドへの信号接続は、全部で４０個あり（２４のデータおよび１６の制御）、プリントヘッドの８個の同一のセクションにほとんどがバス接続される。
【００８２】
４９．プリントヘッドの前面を疎水化する。これは、５０ｎｍ以上のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の真空堆積によって達成することができる。しかしながら、これを達成するための方法は他にも多数ある。流体が、前のステップで形成された機械的突起によって完全に制御されるため、疎水性の層は、プリントヘッドが塵で汚染されていれば、インクが表面上に拡散しないようにするための「オプションエキストラ」である。
【００８３】
５０．プリントヘッドをソケットにプラグ接続する。ソケットは、電力、データ、およびインクを与える。インクは、毛管現象によって、プリントヘッドを充填する。慣性したプリントヘッドにインクを充填し、テストできるようにする。図７４は、ノズルチャンバへのインク２６８の充填を示す。
【００８４】
（この実施例で使用されるプロセスパラメータ）
利用されるＣＭＯＳプロセスパラメータは、０．５ミクロン寸法またはそれより優れた寸法の任意のＣＭＯＳプロセスに適するように変更することができる。ＭＥＭＳプロセスパラメータは、以下に示す許容値を超えて変更してはならない。これらのパラメータのうち、アクチュエータの性能および流動性に影響するものもあれば、より不明瞭な関係を有するものもある。例えば、ウェハの薄層化のステージは、深いシリコンエッチングのコストおよび精度、裏面ハードマスクの厚み、および関連するプラスチックインクチャネル成形の寸法に影響を及ぼす。提案するプロセスパラメータは、以下のとおりである。
【表３】
2005500190.tif 000005
【００８５】
（制御論理）
図７６を参照すると、単一のインクジェットノズルに対する関連する制御論理が示されている。制御論理２８０は、オンデマンドでヒータ要素２８１を活性化させるために利用される。制御論理２８０は、シフトレジスタ２８２、転送レジスタ２８３、および噴射制御ゲート２８４を備える。基本的な動作は、適所に位置するまで、１つのシフトレジスタ２８２から次へとデータをシフトすることである。その後、データは、転送イネーブル信号２８６が活性化されると、転送レジスタ２８３に転送される。データは、転送レジスタ２８３にラッチされ、その後、噴射移送制御信号２８９が、要素２８１を加熱するための加熱パルスの出力用のゲート２８４を活性化させるために利用される。
【００８６】
好ましい実装が、すべての制御回路の実装に対してＣＭＯＳ層を利用するため、制御回路の適切なＣＭＯＳ実装の１つの形態について、以下に記載する。以下、図７７を参照すると、対応するＣＭＯＳ回路の略図的なブロック図が示されている。最初に、シフトレジスタ２８２が、逆データ入力を獲得し、シフトクロック信号２９１、２９２の制御下で、その入力をラッチする。データ入力２９０は、次のシフトレジスタへの出力２９４であり、また、転送イネーブル信号２９６、２９７の制御下で転送レジスタ２８３によってラッチされる。イネーブルゲート２８４は、イネーブル信号２９９の制御下で活性化されて、レジスタ２８１を抵抗加熱できるパワートランジスタ３００を駆動する。シフトレジスタ２８２、転送レジスタ２８３、およびイネーブルゲート２８４の機能は、ＣＭＯＳ回路設計の当業者により十分に理解された標準的なＣＭＯＳ構成部品である。
【００８７】
（複製ユニット）
インクジェットプリントヘッドは、各々が基本的に同じデザインを有する多数の複製ユニットセルから構成されることができる。以下、このデザインについて記載する。
【００８８】
最初に、図７８を参照すると、以下の記載で利用される異なる材料層の一般的な記号表または記号一覧が示されている。
【００８９】
図７９は、１ミクロングリッド３０６上のユニットセル３０５を示す。ユニットセル３０５は、多数回、複写および複製され、図７９は、ビア、例えば、参照番号３０８に加えて、拡散およびポリ層を示す。信号２９０、２９１、２９２、２９６、２９７、および２９９は、図７７を参照しながら上述したものである。図７９の多数の重要な態様は、シフトレジスタ、転送レジスタ、およびゲートおよび駆動トランジスタを備える一般的なレイアウトを含む。重要なことは、駆動トランジスタ３００が、多数の垂直トレース、例えば、参照番号３１２を有するようにレイアウトされた上側ポリ層、例えば、参照番号３０９を含むことである。垂直トレースは、パワートランジスタ３００上に形成されたヒータ要素の波形性質が、トレース２１２の垂直方向に概して延びる波形を有する波形底部を有することを確保する際に重要である。これは、図６９、図７１、および図７４に最良に示されている。下面でのＣＭＯＳ書き込みにより回避不能に生じる波形の性質および方向を考慮することは、アクチュエータの最終的な動作効率にとって重要である。理想的な状況において、アクチュエータは、アクチュエータを形成する前に、基板ステップの上側表面上での平坦化ステップを含むことにより、波形を生じずに形成される。しかしながら、追加のプロセスステップを回避する最良の妥協策は、波形が、例に示すようなアクチュエータの曲げ軸に交差する方向に延在し、好ましくは、その長さに沿って一定に延在することを確保することである。これによって、平坦なアクチュエータに比べて、わずかに２％しか効率が低下していないアクチュエータが得られ、これは、多くの状況において、許容可能な結果となるであろう。対比的に、長手方向に延在する波形は、平坦なアクチュエータと比較して、約２０％だけ効率が下がることになる。
【００９０】
図８０に、イネーブルライン２９６、２９７を備える第１レベル金属層の追加が示されている。
【００９１】
図８１に、関連する反射構成部品３２３〜３２８に加えて、データインライン２９０、ＳＣｌｏｃｋライン２９１、ＳＣｌｏｃｋ２９２、Ｑ２９４、ＴＥｎ２９６、およびＴＥｎ２９７、Ｖ−３２０、ＶＤＤ３２１、ＶＳＳ３２２を含む第２レベル金属層が示されている。部分３３０および３３１は、犠牲エッチングとして利用される。
【００９２】
以下、図８２を参照すると、ヒータアクチュエータの下方で犠牲エッチング層として利用される部分３４０を備える第３レベル金属層が示されている。部分３４１は、部分３４２および３４３が電気的相互接続を与えるアクチュエータ構造の一部として利用される。
【００９３】
以下、図８３を参照すると、下側層に相互接続されたヒータアーム３５０および３５１を備える平坦な伝導性加熱回路層が示されている。ヒータアームは、アクチュエータアームの固定端または近接端の方へ狭くなるようにテーパ状のスロットのいずれかの側に形成されて、抵抗が高くなり、したがって、その領域が加熱および膨張する。加熱回路層３５２の第２の部分は、不連続３５５によって、アーム３５０および３５１から電気的に絶縁され、主要マドル３５６の構造支持体を与える。不連続は、任意の適切な形態であってよいが、典型的に、参照番号３５５で示すような狭いスロットである。
【００９４】
図８４に、シュラウド３５３および外側ノズルチャンバ３５４を備えるシュラウドおよびノズル層の部分が示されている。
【００９５】
以下、図８５を参照すると、３つのグループ３６１〜３６３に分割されたインク噴出ノズルのアレイの部分３６０が示されており、各グループは、三色のフルカラー印刷ができるように、別々の色出力（シアン、マゼンタ、およびイエロー）を与える。また、外部回路との相互接続用のボンドパッド３６５に加えて、一連の標準的なセルクロックバッファおよびアドレスデコーダ３６４が設けられる。
【００９６】
各色グループ３６１、３６３は、２つの間隔を置いて設けられたインク噴出ノズル列、例えば、参照番号３６７からなり、各々が、ヒータアクチュエータ要素を有する。
【００９７】
図８７は、全体的なレイアウトの１つの形態を切断して示したものであり、第１の領域３７０が、ポリシリコンレベルまでの層を示す。第２の領域３７１が、第１レベル金属までの層を示し、領域３７２は、第２レベル金属までの層を示し、領域３７３は、ヒータアクチュエータ層までの層を示す。
【００９８】
インク噴出ノズルは、ウェハを通る共通のインクチャネルを共有する１０個のノズルから構成される２つのグループにグループ化される。図８８を参照すると、インクを前面に供給するための一連のインク供給チャネル３８０を備えるウェハの背面が示されている。
【００９９】
（複製）
ユニットセルは、以下の複製階層表に示すような階層で、４”プリントヘッド上で１９，２００回複製される。レイアウトグリッドは、０．５ミクロンで１／２ｌである（０．１２５ミクロン）。理想的な変換距離の多くは、正確に格子点上に位置する。この位置にない場合、距離は、最も近い格子点に丸められる。丸められた数は、アスタリスクで示されている。変換は、すべての場合において、対応するノズルの中心から測定される。また、５個の偶数のノズルから構成されるグループから５個の奇数のノズルへの変換には、１８０°の回転が伴う。このステップの変換は、ノズルのすべての５つの対が一致する位置から生じる。
【表４】
2005500190.tif 000006
【０１００】
（組成）
図８９に示すようなカメラ写真印刷で使用するのに適した４インチプリントヘッドの例を参照すると、４インチプリントヘッド３８０が、８個のセグメント、例えば、参照番号３８０からなり、各セグメントの長さは、１／２インチである。結果的に、セグメントの各々が、ページの異なる部分にわたって、二層シアン、マゼンタ、およびイエローのドットを印刷して、最終的な像を生成する。図８９に、８個のセグメントの位置が示されている。この例において、プリントヘッドは、１６００ｄｐｉでドットを印刷するものとされ、各ドットの直径は、１５．８７５ミクロンである。したがって、各１／２セグメントは、８００ドットを印刷し、８個のセグメントは、以下の表に示すような位置に対応する。
【表５】
2005500190.tif 000007
【０１０１】
各セグメントが、最後の像の８００ドットを生成するが、各ドットは、二層シアン、マゼンタ、およびイエローのインクの組み合わせにより表される。印刷が二層であるため、入力画像は、最良の結果を得るために、ディザリングまたは誤差拡散されるべきである。
【０１０２】
各セグメント３８１は、２，４００個のノズルを備え、８００個の各々は、シアン、マゼンタ、およびイエローから構成される。４インチプリントヘッドが、１９，２００ノズルのすべてに対して、このような８個のセグメントを備える。
【０１０３】
単一のセグメント内のノズルは、印刷中、物理的な安定性とともに、電力消費の最小化のためにグループ化される。物理的安定性の点で、図８８に示すように、１０個のノズルから構成されるグループが、グループ化され、同一のインクチャネル貯蔵部を共有する。電力消費の点で、全プリントヘッドから、９６個のみのノズルが同時に噴射されるようにグループ化される。９６個のノズルが最大限に離れていなければならないため、１２個のノズルは、各セグメントから噴射される。１９，２００個のノズルのすべてを噴射するために、９６個のノズルから構成される２００個の異なるセットが噴射されなければならない。
【０１０４】
図９０は、共通のインクチャネル供給源を共有する１〜１０の番号が付与された１０個のノズルから構成される単一ポッド３９５を略図的に示す。５個のノズルが一方の列にあり、５個のノズルが別の列にある。各ノズルは、直径が１５．８７５μｍのドットを生成する。ノズルは、噴射されなければならない順序に従って番号が付与されている。
【０１０５】
ノズルは、この順序に噴射されるが、ノズルと、印刷されたページ上のドットの物理的位置との関係は異なる。一方の列からのノズルは、ページ上の１本の線から偶数のドットを表し、もう一方の列のノズルは、ページ上の隣接する線からの奇数のドットを表す。図９１は、ロードされなければならない順序に従ってノズルの番号が付与された同一のポッド３９５を示す。
【０１０６】
したがって、ポッド内のノズルは、１ドットの幅だけ論理的に分離される。ノズル間の正確な距離は、インクジェット噴射機構の特性に応じることになる。最良の場合では、プリントヘッドは、紙の流れと整合するようにデザインされた食い違い状のノズルをもつようにデザインすることもできる。最悪の場合では、１／３２００ｄｐｉの誤差がある。この誤差は、完全な直線に対して顕微鏡下で見ることができるであろうが、写真画像では確実に明らかではないであろう。
【０１０７】
図９２に示すように、シアン３９８、マゼンタ１９７、およびイエロー３９６ユニットを表す３つのポッドが、「トライポッド」４００にグループ化される。トライポッドは、１０ドットから構成せれる同一の水平方向のセットを表すが、異なる線上にある。異なる色ポッド間の正確な距離は、インクジェット動作パラメータに応じるものであり、１つのインクジェットから別のものへ変動することがある。距離は、一定数のドット幅であると考慮することができ、したがって、印刷時に考慮に入れなければならない。すなわち、シアンノズルにより印刷されるドットは、マゼンタやイエローノズルにより印刷されるものとは異なる線に対してである。印刷アルゴリズムは、最大約８ドット幅までの可変距離が可能でなければならない。
【０１０８】
図９３に示すように、１０個のトライポッド、例えば、参照番号４０４が、単一の「ポッドグループ」４０５に体系化される。各トライポッドが、３０個のノズルを備えるため、各ポッドグループは、３００個のノズル、すなわち、１００個のシアン、１００個のマゼンタ、および１００個のイエローのノズルを備える。図９３に、その配列が示されており、トライポッドに０〜９の番号が付与されている。隣接するトライポッド間の距離は、明確にするために誇張して描かれている。
【０１０９】
図９４に示すように、２つのポッドグループ（ポッドグループＡ４１０およびポッドグループＢ４１１）が、単一の「噴射グループ」４１４に体系化され、４個の噴射グループが、各セグメント４１５に体系化される。各セグメント４１５は、４つの噴射グループを備える。隣接する噴射グループ間の距離は、明確にするために誇張して描かれている。
【表６】
2005500190.tif 000008
【０１１０】
（ロードおよび印刷サイクル）
プリントヘッドは、全部で１９，２００個のノズルを備える。「印刷サイクル」は、印刷する情報に応じて、これらのノズルのうち最大すべてのノズルを噴射することに関連する。「ロードサイクル」は、次の印刷サイクル中に印刷する情報をプリントヘッドへロードすることに関連する。
【０１１１】
各ノズルは、印刷サイクル中にノズルが噴射するか否かを決定する関連する「ノズルイネーブル」（ＮｏｚｚｌｅＥｎａｂｌｅ）（図の参照番号２８９）ビットを有する。ノズルイネーブルビット（１ビット／１ノズル）は、１セットのシフトレジスタを介してロードされる。
【０１１２】
論理的には、１つのカラーにつき３個のシフトレジスタがあり、その各々の深さは８００である。ビットはシフトレジスタ内にシフトされるため、交番パルスで上下のノズルへと向けられる。内部的には、深さ８００のシフトレジスタの各々は、２個の深さ４００のシフトレジスタからなり、その一方は上側ノズル用、他方は下側ノズル用である。交互のビッチが、交互の内部レジスタ内にシフトされる。しかしながら、外部インタフェースに関する限り、単一の深さ８００のシフトレジスタがある。
【０１１３】
すべてのシフトレジスタが完全にロードされると（８００パルス）、すべてのビットが、適当なノズルイネーブルビットに並列転送される。これは、１９，２００ビットの１回の並列転送と同等である。転送が実行されると、印刷サイクルを開始することができる。印刷サイクルの最後にノズルイネーブルビットの並列ロードが発生する限り、印刷サイクルとロードサイクルは同時に起こり得る。
【０１１４】
１６００ｄｐｉで、例えば、２秒で６”×４”画像を印刷するために、４”プリントヘッドは、９，６００ラインを印刷しなければならない（６×１６００）。２秒で１０，０００ラインまで切り上げると、２００ミリ秒のライン時間が生じる。１回の印刷サイクルと１回のロードサイクルは、この時間内に両方を仕上げなければならない。さらに、プリントヘッドの外部の物理的プロセスが、紙を適切な量だけ移動させなければならない。
【０１１５】
（ロードサイクル）
ロードサイクルは、次の印刷サイクルのノズルイネーブルビットを、プリントヘッドのシフトレジスタにロードすることに関連する。
【０１１６】
各セグメントは、シフトレジスタのシアン、マゼンタ、およびイエローのペアに直接関係する３つの入力を有する。これらの入力は、ＣＤａｔａＩｎ、ＭＤａｔａＩｎ、およびＹＤａｔａＩｎと呼ばれる。８個のセグメントがあるため、１個のプリントヘッドにつき全部で２４のカラー入力ラインがある。ＳＲＣｌｏｃｋライン（８個すべてのセグメント間で共有）上の単一パルスが、適切なシフトレジスタ内に２４ビットを転送する。交番パルスが、上下ノズルのそれぞれにビットを転送する。１９，２００個のノズルがあるため、転送には、全部で８００パルスが要求される。１９，２００ビットがすべて転送されれば、共有されたＰＴｒａｎｓｆｅｒライン上の単一パルスによって、シフトレジスタから適当なノズルイネーブルビットにデータが並列転送される。ＰＴｒａｎｓｆｅｒ上のパルスを介した並列転送は、印刷サイクルが終了した後に行われなければならない。そうでなければ、印刷されているラインのノズルイネーブルビットが不正確になるであろう。
【０１１７】
８個すべてのセグメントに単一ＳＲＣｌｏｃｋパルスがロードされるため、印刷ソフトウェアは、プリントヘッドの正確なシーケンスにデータを生成しなければならない。一例として、第１のＳＲＣｌｏｃｋパルスは、次の印刷サイクルのドット０、８００、１６００、２４００、３２００、４０００、４８００、および５６００にＣ、Ｍ、およびＹビットを転送することになる。第２のＳＲＣｌｏｃｋパルスは、次の印刷サイクルのドット１、８０１、１６０１、２４０１、３２０１、４００１、４８０１、および５６０１にＣ、Ｍ、Ｙビットを転送することになる。８００ＳＲＣｌｏｃｋパルスの後、ＰＴｒａｎｓｆｅｒパルスを与えることができる。
【０１１８】
奇数および偶数のＣ、Ｍ、およびＹ出力は、同じ印刷サイクル中に印刷されたものであっても、同一の物理出力ライン上に現れないことを留意することが重要である。プリントヘッド内で奇数および偶数ノズルを物理的に分離するとともに、異なる色のノズル間を分離することによって、そのページの異なるライン上にドットが生成されることになる。これに関連する差異は、データをプリントヘッドにロードする際に補償されなければならない。ラインにおける実際の差異は、プリントヘッドに使用されるインクジェットの特徴に応じる。この差異は、変数Ｄ１およびＤ２によって定義で、ここで、Ｄ１は異なる色のノズル間の距離であり（見込み値４〜８）、Ｄ２は、同じ色のノズル間の距離である（見込み値＝１）。表３は、最初の４個のパルスでプリントヘッドのセグメントｎに転送されたドットを示す。
【表７】
2005500190.tif 000009
【０１１９】
すべての８００パルスに対しても同様である。８００ＳＲＣｌｏｃｋパルス（各クロックパルスが２４ビットを転送）は、２００ミリ秒のライン時間内に行われなければならない。したがって、１９，２００個のノズルの各々に対してビット値を計算するための平均時間は、２００ミリ秒／１９２００＝１０ナノ秒を超えてはならない。データは、１０ＭＨｚの最大レートでプリントヘッドにクロックすることができ、これは、８０ミリ秒でデータをロードすることになる。４ＭＨｚでデータをクロックすると、２００ミリ秒でデータがロードされることになる。
【０１２０】
（印刷サイクル）
プリントヘッドは、１９，２００個のノズルを備える。それらをすべて同時に噴射すると、電力を多量に消費し過ぎすることになり、インク再充填とノズル干渉の点で問題となる。したがって、単一の印刷サイクルは、２００個の異なる層から構成される。全部で１９，２００個のノズルに対して、各相で、９６個の最大限に離れたノズルが噴射される。
・４ビット「トライポッドセレクト」（ＴｒｉｐｏｄＳｅｌｅｃｔ）（噴射グループから１０個のトライポッドのうち１個を選択）
【０１２１】
各過程で噴射された９６個のノズルは、１個のセグメントにつき１２個に等しい（すべてのセグメントが、同一の印刷信号を受け取るように配線されているため）。所与のセグメントからの１２個のノズルは、同等に、各噴射グループからのものである。４個の噴射グループがあるため、３個のノズルは、各噴射グループから噴射する。３個のノズルは、１色につき１つである。ノズルは、以下によって決定される。
・４ビット「ノズルセレクト」（ＮｏｚｚｌｅＳｅｌｅｃｔ）（ポッドから１０個のノズルのうち１個を選択）
【０１２２】
噴射パルスの持続時間は、「Ａイネーブル（ＡＥｎａｂｌｅ）」および「Ｂイネーブル（ＢＥｎａｂｌｅ）」ラインによって与えられ、それらは、すべての噴射グループから、それぞれ、ポッドグループＡおよびポッドグループＢノズルを噴射する。パルスの持続時間は、インクの粘度（温度およびインクの特徴に応じる）およびプリントヘッドが利用可能な電力量に応じる。ＡイネーブルおよびＢイネーブルは、噴射パルスが重複できるように、別々のラインである。したがって、印刷サイクルの２００相は、１００Ａ相および１００Ｂ相からなり、相Ａおよび相Ｂの１００セットが効果的に与えられる。
【０１２３】
ノズルが噴射すると、再充填に約１００ミリ秒かかる。これは、全印刷サイクルが２００ミリ秒かかるため、問題とならない。また、ノズルが噴射すると、ノズルポッドの共通のインクチャネル内で、制限された時間、摂動が生じる。摂動は、同一ポッド内の別のノズルの噴射を妨害しかねない。その結果、ポッド内のノズルの噴射は、少なくともこの量だけオフセットされるべきである。したがって、この手法は、トライポッドから３つのノズルを噴射し（１色につき１個のノズル）、その後、ポッドグループ内の次のトライポッドに移動する。所与のポッドグループに１０個のトライポッドがあるため、９個の後続するトライポッドが噴射した後に、最初のトライポッドが次の３個のノズルを噴射しなければならない。９個の噴射間隔が２ミリ秒であると、インク定着時間が１８ミリ秒になる。
【０１２４】
その結果、噴射順序は以下のとおりである。
【０１２５】
・トライポッドセレクト０、ノズルセレクト０（相ＡおよびＢ）
・トライポッドセレクト１、ノズルセレクト０（相ＡおよびＢ）
・トライポッドセレクト２、ノズルセレクト０（相ＡおよびＢ）
・  ．．．
・トライポッドセレクト９、ノズルセレクト０（相ＡおよびＢ）
・トライポッドセレクト０、ノズルセレクト１（相ＡおよびＢ）
・トライポッドセレクト１、ノズルセレクト１（相ＡおよびＢ）
・トライポッドセレクト２、ノズルセレクト１（相ＡおよびＢ）
・  ．．．
・トライポッドセレクト８、ノズルセレクト９（相ＡおよびＢ）
・トライポッドセレクト９、ノズルセレクト９（相ＡおよびＢ）
【０１２６】
相ＡおよびＢが重複できることに留意されたい。また、パルスの持続時間は、バッテリ電力およびインク粘度（温度とともに変化する）によって変動することになる。図９５は、典型的な印刷サイクル中のＡイネーブルおよびＢイネーブルを示す。
【０１２７】
（プリントヘッドからのフィードバック）
プリントヘッドは、いくつかのフィードバックラインを生成する（８個のセグメントから蓄積）。フィードバックラインは、噴射パルスのタイミングを調節するために使用することができる。各セグメントが同一のフィードバックを生成するが、すべてのセグメントからのフィードバックは、同一のトリステートバスラインを共有する。その結果、一度に１個のみのセグメントがフィードバックを与えることができる。シアンに関するデータを有する「検知イネーブル（ＳｅｎｓｅＩｎａｂｌｅ）」ラインＡＮＤｅｄ上のパルスが、そのセグメントの検知ラインをイネーブルにする。フィードバック検知ラインは、以下のとおりである。
【０１２８】
・Ｔｓｅｎｓｅは、プリントヘッドがどの程度熱いかをコントローラに知らせる。これによって、温度がインクの粘度に影響を及ぼすため、コントローラは、放射パルスのタイミングを調節することができるようになる。
・Ｖｓｅｎｓｅは、アクチュエータが利用可能な電圧の程度をコントローラに知らせる。これによって、パルス幅を調節することによって、フラット電池または高圧電源の補償を行うことができる。
・Ｒｓｅｎｓｅは、アクチュエータヒータの抵抗率（オーム／平方）をコントローラに知らせる。これによって、コントローラがパルス幅を調節して、ヒータの抵抗率に関係なく、一定のエネルギーを維持することができるようになる。
・Ｗｓｅｎｓｅは、リソグラフィおよびエッチングの変動によって、最大±５％まで変化するヒータの臨界部分の幅をコントローラに知らせる。これによって、コントローラは、パルス幅を適切に調節することができるようになる。
【０１２９】
（予熱モード）
印刷プロセスには、平衡温度に留まる強い傾向がある。印刷された写真の第１の部分に、一貫したドットサイズを保つために、理想的には、任意のドットを印刷する「前に」平衡温度に達成しなければならない。これは、予熱モードによって達成される。
【０１３０】
予熱モードは、１を有するすべてのノズルに１回のロードサイクルを関与させ（すなわち、すべてのノズルを噴射するように設定し）、さらに、各ノズルに多数の短噴射パルスを関与させる。パルスの持続時間は、小滴を噴射するには不十分であるが、ヒータの周りのインクを加熱するには十分なものでなければならない。各ノズルに対して、標準的な印刷サイクルと同じシーケンスを循環する、合計で約２００パルスが必要である。
【０１３１】
予熱モード中のフィードバックは、Ｔｓｅｎｓｅによって提供され、平衡温度（周囲温度より約３０℃高い）に達するまで継続する。予熱モードの持続時間は、約５０ミリ秒であり、インク組成に応じて変わる。
【０１３２】
（プリントヘッドインタフェースの要約）
プリントヘッドは、以下の接続を有する。
【表８】
2005500190.tif 000010
【０１３３】
プリントヘッドの内部に、各セグメントは、ボンドパッドへの以下の接続を有する。
【０１３４】
（パッド接続）
全プリントヘッドには、全部で５０４個の接続があるが、マスクレイアウトは、６３個しか含まない。これは、チップが、８個の同一かつ別個の部分から構成されるためであり、各部分の長さは、１２．７ミクロンである。これらの部分の各々は、２００ミクロンピッチで６３個のパッドを有する。６３個のパッドのグループの各終りに追加の５０ミクロンがあり、１２，７００ミクロンの正確な反復距離が得られる（１２．７ミクロン、１／２”）。
【表９】
2005500190.tif 000011
【表１０】
2005500190.tif 000012
【表１１】
2005500190.tif 000013
【０１３５】
（周囲温度による変動）
周囲温度の変化の主要な結果は、インク粘度および表面張力が変化することである。曲げアクチュエータが、アクチュエータ層と曲げ補償層との間の温度差にのみ応答するため、周囲温度は、曲げアクチュエータにごくわずかの直接的な影響を有する。ＴｉＮヒータの抵抗率は、温度とともにわずかしか変化しない。以下のシミュレーションは、温度範囲０℃〜８０℃における水系インクに対するものである。
【０１３６】
液滴速度および液滴量は、予想どおり、温度の上昇とともに単調に増大しない。これは簡単に説明される。すなわち、温度が上昇すると、粘度は、表面張力が弱まるよりも速く低下する。粘度が低下すると、ノズルからのインクの移動はわずかに容易になる。しかしながら、パドル前面にある高圧力ゾーンからパドル後方にある低圧力ゾーンへのパドルの周りにあるインクの動きは、さらに変化する。したがって、より多くのインクの動きが、より高い温度およびより低い粘度で「短絡」される。
【表１２】
2005500190.tif 000014
【０１３７】
ＩＪ４６プリントヘッドの温度は、液滴量および液滴速度の一貫性を最適にするために調整される。温度は、各セグメントに対してチップ上で検知される。温度検知信号（Ｔｓｅｎｓｅ）は、共通のＴｓｅｎｓｅ出力に接続される。適切なＴｓｅｎｓｅ信号は、Ｓｅｎｓｅ  Ｅｎａｂｌｅ（Ｓｅｎ）の状態にして、Ｄ［Ｃ０−７］ラインを用いて適切なセグメントを選択することによって選択される。Ｔｓｅｎｓｅ信号は、駆動ＡＳＩＣによってディジタル化され、駆動パルス幅が、インク粘度の変化を補償するために変更される。インクの粘度／温度を特定するデータが、インクに関連する認証チップに格納される。
【０１３８】
（ノズル半径による変動）
ノズル半径は、液滴量および液滴速度への著しい影響を有する。このため、ノズル半径は、０．５ミクロンリソグラフィにより厳密に制御される。ノズルは、犠牲材料の２ミクロンエッチングにより形成された後、ノズル壁材料の堆積およびＣＭＰステップが後続する。ＣＭＰは、オーバーコートの上部を除去し、犠牲材料の内側を露出して、ノズル構造を平坦化する。犠牲材料は、引き続き除去され、自己整合ノズルおよびノズルリムを残す。ノズルの正確な内側半径は、リソグラフィの精度と、２ミクロンエッチングの側壁角度の一貫性によって主に決定される。
【０１３９】
以下の表は、様々なノズル半径での動作を示す。ノズル半径が大きくなると、液滴速度が徐々に下がる。しかしながら、液滴量のピークは、５．５ミクロン半径のあたりである。公称ノズル半径は、５．５ミクロンであり、動作許容範囲の指定により、この半径では±４％の変化量が許容され、５．３〜５．７ミクロンの範囲が与えられる。また、シミュレーションは、公称動作範囲（５．０および６．０ミクロン）外の極値を含む。主要なノズル半径の変動は、犠牲ノズルエッチングとＣＭＰステップとの組み合わせによって決定されるであろう。すなわち、変動は、非局所的、すなわち、ウェハ間の差、ウェハの中心と周辺との差であり得るということである。ウェハ間の差は、「明るさ」調節によって補償される。ウェハの変動内において、急な変動でない限り、感知できないものであろう。
【表１２】
2005500190.tif 000015
【０１４０】
（インク供給システム）
上述した技術によって構成されたプリントヘッドが、ＰＣＴ特許出願第ＰＣＴ／ＡＵ９８／００５４４号に開示されているものに類似したプリントカメラシステムにおいて利用可能である。以下、オンデマンド印刷のカメラシステムにおける利用に適したプリントヘッドおよびインク供給構成について記載する。最初に、図９６および図９７を参照すると、インク供給ユニット４３０の形態のインク供給構成の部分が示されている。供給ユニットは、３色インクを、好ましい実施形態において、プリントヘッドチップ４３０であるプリントヘッドの背面に供給するために、３つのインク貯蔵チャンバ５２１を備えるように構成することができる。インクは、インク分配成形物またはマニホールド４３３によってプリントヘッドに供給され、このインク分配成形物またはマニホールド４３３は、厳密な許容範囲のインク出口４３２を介して、プリントヘッド４３１の背面ヘインクを流す一連のスロット、例えば、参照番号４３４を含む。出口４３２は、約１００ミクロンの幅を有し、非常に小さいものであり、したがって、以下に記載するハウジング４９５等のインク供給ユニットの隣接する相互作用構成部品より著しく高い精度のものにする必要がある。
【０１４１】
プリントヘッド４３１は、細長い構造のものであり、シリコーンジェルや同様の弾性のある接着剤５２０によって、インク分配マニホールドにあるプリントヘッド孔４３５に取り付けることができる。
【０１４２】
プリントヘッドは、プリントヘッド孔４３５の内側に接着剤を塗布することによって、背面４３８および側面４３９に沿って取り付けられることが好ましい。このようにして、接着剤は、孔およびプリントヘッドの相互接続面にのみ塗布され、プリントヘッドチップ４３０（図８８を参照）の背面に形成された正確なインク供給通路３８０を阻止する危険が最小限に抑えられる。また、分配成形物４３３の周りに適合するようにされて、成形物４３３を通過するインクをフィルタリングするフィルタ４３６が設けられる。
【０１４３】
インク分配成形物４３３およびフィルタ４３６は、バッフルユニット４３７内に挿入され、バッフルユニット４３７は、境界４３８に塗布されたシリコーン封止剤によって再度付着されることによって、インクは、たとえば、バッフルユニットのそれぞれの壁に形成された貫通孔４４０を通って、さらに、貫通孔４４０が整列するスロット４３４を通って流れることができる。バッフルユニット４３７は、複数の間隔を置いて設けられたバッフルまたはスラット４４１〜４４３を備えるプラスチック射出成形ユニットであり得る。バッフルは、各インクチャネル内に形成されて、この好ましい形態において、プリントヘッドの長手方向の長さに沿って最も破壊的であるといえる携帯型プリントの動きによって誘発されるような貯蔵チャンバ５２１内のインクの加速を低減させると同時に、能動的な要求に応答してプリントヘッドにインクを流すことができる。バッフルは、取り扱い中の流れの変動の崩壊を最小限に抑えるように、インクの携帯型キャリッジを与える際に効果的である。
【０１４４】
バッフルユニット４３７は、ハウジング４４５に入れられている。ハウジング４４５は、バッフルユニット４３７に超音波溶接されて、バッフルユニット４３７を３つの別々のインクチャンバ５２１に密閉することができる。バッフルユニット４３７は、３つのチャンバの各々にインクを流すための対応する係合インク供給導管によって貫通できる一連の貫通可能な端壁部分４５０〜４５２をさらに備える。また、ハウジング４４５は、テープ等によって疎水的密閉される一連の穴４５５をさらに含み、これによって、穴、例えば、参照番号４５５の疎水特性によって、バッフルチャンバ内にインクが留まった状態のまま、バッフルユニットの３つのチャンバ内の空気を流出させることができる。
【０１４５】
上述したような別々の相互作用構成部品にインク分配ユニットを製造することによって、プリントヘッドとの境界で要求される高精度にかかわらず、比較的従来の成形技術を使用することが可能である。それは、寸法の精度要求が、連続して小型化する構成部品を使用することによって段階的に克服されるためであり、インク分配マニホールドや第２の部材である最も小さな最終部材のみが、チップに形成されたインク供給通路３８０と正確に相互作用するのに必要なより狭い許容範囲で作製する必要がある。
【０１４６】
ハウジング４４５は、一連の位置決め突出部、例えば、４６０〜４６２を備える。プリントヘッドチップ４３１に相互接続されるＴＡＢ膜４７０の表面に沿って、低抵抗電力およびグラウンドを分配するように、ＴＡＢ膜の表面に沿った多数の位置でＴＡＢ膜４７０に相互接続された第１の電力４６５および第２の電力４６６およびグランドバスバーに加えて、テープ自動ボンディング膜４７０の形態をした相互接続手段を正確に位置決めするように、第１の一連の突出部がデザインされている。
【０１４７】
図１０２および図１０３に展開した状態でより詳細に示すＴＡＢ膜４７０は、外側に、複数の長手方向に延在する制御ライン相互接続５５０の形態をしたデータ／信号バスを有する両面のものであり、制御ライン相互接続５５０は、対応する複数の外部制御ラインと解除可能に接続される。また、外側には、堆積された貴金属ストリップ５５２の形態をしたバスバーコンタクトも設けられる。
【０１４８】
ＴＡＢ膜４７０の内側は、バスバーおよび制御ライン５５０を介してプリントヘッドビア領域５５４上のボンドパッドに電源を交互に接続する複数の横方向に延在する接続ライン５５３を有する。制御ラインとの接続は、ＴＡＢ膜を通って延在するビア５５６によって生じる。ＴＡＢ膜を使用する多数の利点のうちの１つは、剛性のバスバーレールを脆弱性のプリントヘッドチップ４３１に接続する可撓性手段を与えることである。
【０１４９】
バスバー４６５、４６６は、カバーユニット４７８によってバスバー４６５、４６６にしっかりクランプ締めされるコンタクト４７５、４７６に接続される。カバーユニット４７８は、射出成形部品を備え、印刷されたページの切断に助力するアルミニウムを挿入するためのスロット４８０を具備する。
【０１５０】
以下、図９８を参照すると、プリントヘッドユニット４３０、関連するプラテンユニット４９０、プリントロールおよびインク供給ユニット４９１、およびユニット４３０、４９０および４９１の各々を相互接続する駆動電力分配ユニット４９２の切取図が示されている。
【０１５１】
裁断ブレード４９５は、印刷が生じた後に画像４９９を切断するように、アルミニウムブレード４９８に沿って第１のモータによって駆動されることができる。図９８のシステムの動作は、ＰＣＴ特許出願第ＰＣＴ／ＡＵ９８／００５４４号に開示されているものと非常に類似している。印刷媒体５０２が周囲に巻き付けられるプリントロールフォーマ５０１のコア部分５００に、インクが格納されている。印刷媒体は、プラテン２９０とプリントヘッドユニット４９０との間に電動機４９４の制御下で供給され、インクは、インク伝達チャネル５０５を介してプリントヘッドユニット４３０に相互接続される。プリントロールユニット４９１は、上述したＰＣＴ明細書に記載されている。図９９に、単一のプリンタユニット５１０が組み立てられた形を示す。
【０１５２】
（特徴および利点）
ＩＪ４６プリントヘッドには、他の印刷技術より多くの特徴および利点がある。これらの利点が、新しい機能から生じているものもある。また、これらの利点が、従来技術特有の問題を回避することから生じているものもある。以下、これらの利点のいくつかについて記載する。
【０１５３】
（高解像度）
ＩＪ４６プリントヘッドの解像度は、操作方向と操作方向に対して交差する方向の両方において、１，６００ドット／インチ（ｄｐｉ）である。これによって、フル写真品質カラー画像と、高品質テキスト（漢字を含む）が得られる。より高い解像度が可能であり、例えば、特別な応用に対して、２，４００ｄｐｉおよび４，８００ｄｐｉのバージョンが研究されてきたが、１，６００ｄｐｉが、ほとんどの応用に対して理想的なものとして選択される。市販の新型の圧電デバイスの実際の解像度は、約１２０ｄｐｉであり、サーマルインクジェットデバイスは、約６００ｄｐｉである。
【０１５４】
（優れた画質）
高画質には、高解像度と液滴の正確な配置が必要である。ＩＪ４６プリントヘッドのモノリシックページ幅の性質により、サブミクロン精度で液滴を配置することができる。また、誤った方向に向けられた液滴、静電偏向、乱気流、および渦をなくすことによって、さらに高度に一貫した液滴量および液滴速度を維持することによって、高精度が達成される。また、複数インク密度を必要としないように十分な解像度を与えることによって、画質が確保される。染料の相互作用および液滴のサイズが絶対的に完全なものでなければ、五色または六色のインクジェットシステム系は、中間トーン（フレッシュトーン等）にハーフトーンアーチファクトを導入してしまう。この問題は、ＩＪ４６プリントヘッドで使用されるような二元三色系において解消される。
【０１５５】
（高速（プリントヘッドあたり３０ｐｐｍ）
走査が不要であるため、プリントヘッドのページ幅の特性により、高速動作が可能になる。フルカラーＡ４ページを印刷する時間は、２秒未満であり、プリントヘッドあたり、全３０ページ／分（ｐｐｍ）動作が可能になる。複数のプリントヘッドは、６０ｐｐｍ、９０ｐｐｍ、１２０ｐｐｍ等を得るために並列に使用することができる。ＩＪ４６プリントヘッドは、低コストおよび小型であるため、多くのヘッドデザインが実用できる。
【０１５６】
（低コスト）
ＩＪ４６プリントヘッドのノズル集積密度が非常に高いため、プリントヘッドあたりのチップ面積を小さくすることができる。これによって、多数のプリントヘッドチップが同じウェハ上に適合することができるため、製造コストが低くなる。
【０１５７】
（全ディジタル動作）
プリントヘッドの高解像度は、ディジタルハーフトーンを用いて、完全ディジタル動作を可能にするように選択される。これにより、色の非線形性（連続トーンプリンタに関する問題）が解消され、駆動ＡＳＩＣのデザインが単純化される
【０１５８】
（小さな液滴量）
本来の１，６００ｄｐｉ解像度を達成するためには、小さな液滴サイズが要求される。ＩＪ４６プリントヘッドの液滴サイズは、１ピコリットル（１ｐｌ）である。市販の新型の圧電およびサーマルインクジェットデバイスの液滴サイズは、約３ｐｌ〜３０ｐｌである。
【０１５９】
（液滴速度の正確な制御）
液滴イジェクタが、高精度な機械機構であり、気泡核生成に依存しないため、正確な液滴速度制御が利用可能である。これによって、媒体および気流を制御可能な応用において、低液滴速度（３〜４ｍ／ｓ）を使用することができるようになる。液滴速度は、アクチュエータに与えられるエネルギーを変えることによって、著しい範囲にわたって正確に変化させることができる。普通紙動作および比較的制御不能な状況に適した高液滴速度（１０〜１５ｍ／ｓ）は、様々なノズルチャンバおよびアクチュエータの寸法を用いて達成することができる。
【０１６０】
（高速乾燥）
非常に高い解像度、非常に小さな液滴、および高い染料密度を組み合わせると、ほとんど水が噴出されないフルカラー印刷が可能になる。１６００ｄｐｉ  ＩＪ４６プリントヘッドは、６００ｄｐｉサーマルインクジェットプリンタの水の約３３％を噴出する。これによって、高速乾燥が可能になり、実質的に、紙の皺がなくなる。
【０１６１】
（幅広い温度範囲）
ＩＪ４６プリントヘッドは、周囲温度の影響をなくすようにデザインされる。温度にともなったインク特徴の変化のみが動作に影響を及ぼし、これは、電子的に補償することができる。動作温度範囲は、水系インクの０℃〜５０℃になると予想される。
【０１６２】
（特別な製造機器が不要）
ＩＪ４６プリントヘッドの製造プロセスは、確立された半導体製造業界からすべて利用される。高精度の特殊な製造機器が要求されるため、ほとんどのインクジェットシステムは、実験室から製造へと移動する際に、非常に困難であり費用がかかる。
【０１６３】
（高生産能力が利用可能）
１０，０００枚ウェハ／月の６”ＣＭＯＳ製造施設で、約１８００万個プリントヘッド／年を生産できる。２０，０００枚ウェハ／月の８”ＣＭＯＳ製造施設で、約６０００万個プリントヘッド／年を生産できる。現在、世界にはこのようなＣＭＯＳ製造施設が多数ある。
【０１６４】
（工場設備の低コスト）
既存の０．５ミクロン６”ＣＭＯＳ製造施設を使用できるため、工場設備コストは安い。これらの製造施設は、完全自動化され、本質的に、ＣＭＯＳ論理生産に対して一般には使用されていない。したがって、大量生産で、「古い」既存の施設を使用することができる。また、ＭＥＭＳ後処理のほとんどは、ＣＭＯＳ製造施設でも実行することができる。
【０１６５】
（良好な耐光性）
インクが加熱されないため、使用できる染料のタイプの制限がほとんどない。これによって、最適な耐光性に合わせて染料を選択することができる。ＡｖｅｃｉａやＨｏｅｃｈｓｔ等の会社が最近開発した染料の耐光性は４である。これは、多数の顔料の耐光性に等しく、最近まで使用されている写真染料およびインクジェット染料を著しく超えたものである。
【０１６６】
（良好な耐水性）
耐光性と同様に、染料に熱的な制限がないので、耐水性等の特徴に対する染料を選択することができる。極めて高い耐水性（水洗い可能な織物に要求されるような）用に、反応性の染料を使用することができる。
【０１６７】
（優れた色域）
高い色純度の透明な染料を使用することによって、オフセット印刷およびハロゲン化銀写真のものより著しく幅広い色域が可能になる。オフセット印刷は、特に、使用される顔料からの光散乱により、制限された色域を有する。三色系（ＣＭＹ）または四色系（ＣＭＹＫ）の場合、色域は、色頂点間の四面体に必ず制限される。したがって、シアン、マゼンタ、およびイエローの染料は、可能な限りスペクトル的に純粋であることが重要である。純粋な赤色、緑色、および青色を含むわずかに幅広い「六角錐」色域が、６色（ＣＭＹＲＧＢ）モデルを用いて達成することができる。このような６色プリントヘッドは、わずか１ｍｍのチップ幅しか要求しないため、経済的に作ることができる。
【０１６８】
（色にじみの除去）
異なる原色が、前の色がまだ乾いていない間に印刷されれば、色間のインクのにじみが生じる。インクのにじみによる画像のぶれが、１６００ｄｐｉで典型的に重要ではないのに対して、インクのにじみは、画像の中間トーンを濁らせてしまう。インクのにじみは、ＩＪ４６プリントヘッドが高度に適したマイクロエマルジョン系のインクを用いてなくすことができる。また、マイクロエマルジョンインクの使用によって、インクの目詰まりが防止され、長期間にわたってインクの安定性が確保される。
【０１６９】
（高ノズル数）
ＩＪ４６プリントヘッドは、モノリシックＣＭＹ三色写真プリントヘッドに、１９，２００個のノズルを有する。これは、他のプリントヘッドと比較して多いが、大量生産のＣＭＯＳ  ＶＬＳＩチップに通常集積されるデバイス数と比較すると、少数である。また、Ｔｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓが、同様のＣＭＯＳおよびＭＥＭＳプロセスを用いて製造されるＤｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ（ＤＭＤ）に集積する多数の可動ミラーの３％より少ない。
【０１７０】
（Ａ４ページ幅プリントヘッド１個につき５１，２００個のノズル）
ページ幅Ａ４／ＵＳレターの印刷用の４色（ＣＭＹＫ）ＩＪ４６プリントヘッドは、２つのチップを使用する。各０．６６ｃｍ２チップは、全部で５１，２００個のノズルに対して、２５，６００個のノズルを有する。
【０１７１】
（駆動回路の集積）
５１，２００個ものノズルを有するプリントヘッドにおいて、データ分配回路（シフトレジスタ）、データタイミング、および駆動トランジスタをノズルと結び付けることが必須である。そうでなければ、最小でも５１，２０１個の外部接続が要求される。これは、駆動回路が圧電基板上に集積することができないため、圧電インクジェット関して深刻な問題である。何百万個の接続の統合は、ＣＭＯＳ  ＶＬＳＩチップにおいて一般的であり、高歩留りで大量に製造される。制限されなければならないのは、オフチップ接続の数である。
【０１７２】
（モノリシック製造）
ＩＪ４６プリントヘッドは、単一のモノリシックＣＭＯＳチップとして作られるため、高精度のアセンブリが不要となる。標準的なＣＭＯＳ  ＶＬＳＩおよびＭＥＭＳ（超小型電気機械システム）プロセスおよび材料を用いて、すべての製造が実行される。サーマルインクジェットおよびいくつかの圧電インクジェットシステムにおいて、ノズルプレートとプリントヘッドチップとの組み立ては、低歩留り、制限された解像度、制限されたサイズの主要な原因である。また、ページ幅アレイは、複数の小型チップから典型的に作られる。これらのチップの組み立ておよび整列は、高価なプロセスである。
【０１７３】
（幅広の印刷幅に拡張可能なモジュール）
２個以上の１００ｍｍＩＪ４６プリントヘッドを隣接することによって、長いページ幅のプリントヘッドを作ることができる。ＩＪ４６プリントヘッドチップの縁部は、隣接するチップに自動的に整合するようにデザインされる。１個のプリントヘッドで写真サイズのプリンタが得られ、２個でＡ４プリンタが得られ、４個でＡ３プリンタが得られる。高速ディジタル印刷、幅広のページ幅フォーマット印刷、織物印刷用に、さらに多くの数を使用することができる。
【０１７４】
（両面動作）
フル印刷速度での両面印刷が非常に実用的である。最も簡単な方法は、２個のプリントヘッド、すなわち、紙の両面に１個ずつを与えることである。２個のプリントヘッドを与える際のコストと複雑性は、紙を反転させるための機械システムより低い。
【０１７５】
（直線紙経路）
ドラムが不要であるため、紙が詰まる可能性を低減するために、直線紙経路を使用することができる。これは、特に、オフィス用の両面プリンタに関連するものであり、このプリンタでは、紙を反転させるのに要求される複雑な機構が、紙の詰まりの主な原因である。
【０１７６】
（高効率性）
サーマルインクジェットプリントヘッドは、わずか約０．０１％の効率である（液滴運動エネルギーおよび増大した表面エネルギーを比較した場合の電気エネルギー入力）。ＩＪ４６プリントヘッドは、２０倍以上高効率である。
【０１７７】
（自己冷却動作）
各液滴を噴出するのに要求されるエネルギーは、サーマルインクジェットプリンタに必要なエネルギーのごくわずかなものである１６０ｎＪ（０．１６マイクロジュール）である。低エネルギーによって、噴出されたインクによってプリントヘッドを完全に冷却することができ、最悪のインク温度上昇は、わずか４０度である。ヒートシンクは不要である。
【０１７８】
（低圧力）
ＩＪ４６プリントヘッドに発生する最大圧力は、約６０ｋＰａ（０．６大気圧）である。サーマルインクジェットおよびバブルジェットシステムにおける気泡核生成および崩壊により生じる圧力は、典型的に、１０ＭＰａ（１００大気圧）を超え、最大ＩＪ４６プリントヘッド圧力の１６０倍である。バブルジェットおよびサーマルインクジェットデザインでの高圧力により、機械的応力が高くなる。
【０１７９】
（低電力）
３０ｐｐｍのＡ４  ＩＪ４６プリントヘッドには、フル３色ブラックを印刷する際、約６７ワットが必要である。５％カバレッジを印刷する際、平均電力消費量は、わずか３．４ワットである。
【０１８０】
（低電圧動作）
ＩＪ４６プリントヘッドは、単一の３Ｖ電源から動作でき、典型的な駆動ＡＳＩＣと同じである。サーマルインクジェットは、典型的に、少なくとも２０Ｖを必要とし、圧電インクジェットは、５０Ｖより高いものを必要とする場合がある。ＩＪ４６プリントヘッドアクチュエータは、駆動トランジスタで０．２ボルトが降下して、２．８ボルトで公称動作に対してデザインされ、３Ｖチップ動作を達成する。
【０１８１】
（２個または４個のＡＡバッテリからの動作）
電力消費量は、写真ＩＪ４６プリントヘッドがＡＡバッテリから動作できる程度に十分低いものである。典型的な６”×４”写真には、印刷するのに２０ジュール未満が必要である（駆動トランジスタの損失を含む）。２秒で写真をしたいのであれば、４個のＡＡバッテリが推奨される。印刷時間を４秒まで長くすれば、２個のＡＡバッテリを使用することができる。
【０１８２】
（バッテリ電圧補償）
ＩＪ４６プリントヘッドは、調整されていないバッテリ源から動作して、電圧調整器の効率損失をなくすことができる。これは、一貫した性能が、著しい範囲の供給電圧にわたって達成されなければならないことを意味する。ＩＪ４６プリントヘッドは、供給電圧を感知し、一貫した液滴量を達成するために、アクチュエータ動作を調節する。
【０１８３】
（小さなアクチュエータおよびノズル面積）
ＩＪ４６プリントヘッドノズル、アクチュエータ、および駆動回路により要求される面積は、１７６４μｍ２である。これは、圧電インクジェットノズルにより要求される面積の１％未満であり、バブルジェットノズルにより要求される面積の約５％である。アクチュエータ面積は、プリントヘッドの製造コストに直接影響を及ぼす。
【０１８４】
（小さな全プリントヘッドサイズ）
Ａ４、３０ｐｐｍ、１，６００ｄｐｉ、４色プリントヘッドの全プリントヘッドアセンブリ（インク供給チャネルを備える）は、２１０ｍｍ×１２ｍｍ×７ｍｍである。小さなサイズによって、ノートブックコンピュータおよび小型プリンタへの組み込みが可能である。写真プリンタは、１０６ｍｍ×７ｍｍ×７ｍｍであり、ポケットディジタルカメラ、パームトップＰＣ、携帯電話／ファックス、等に含むことができる。インク供給チャネルは、この容積のほとんどを占める。プリントヘッドチップ自体は、わずか１０２ｍｍ×０．５５ｍｍ×０．３ｍｍである。
【０１８５】
（小型ノズルキャップシステム）
小型ノズルキャップシステムが、ＩＪ４６プリントヘッド用にデザインされている。写真プリンタ用に、このノズルキャップシステムは、わずか１０６ｍｍ×５ｍｍ×４ｍｍであり、プリントヘッドを移動させる必要がない。
【０１８６】
（高製造歩留り）
ＩＪ４６プリントヘッドの予測された製造歩留り（満期時）は、主に、面積がわずか０．５５ｃｍ２であるディジタルＣＭＯＳチップであるため、少なくとも８０％である。ごく最近のＣＭＯＳプロセスは、チップ面積が１ｃｍ２を超える高歩留りを達成する。約１ｃｍ２未満のチップの場合、コストはチップ面積にほぼ比例する。コストは、１ｃｍ２〜４ｃｍ２の間を急激に増大し、これよりも大きなチップはほとんど実用的でない。チップ面積が１ｃｍ２未満であることを確保するための強い誘引がある。サーマルインクジェットおよびバブルジェットプリントヘッドに対して、チップ幅は、典型的に、約５ｍｍであり、コスト効率の良いチップの長さを約２ｃｍに制限する。ＩＪ４６プリントヘッド開発の主要なターゲットは、可能な限り大きなチップ幅を低減することであり、モノリシックページ幅プリントヘッドのコスト効率を良くすることができる。
【０１８７】
（低プロセス複雑性）
ディジタルＩＣ製造の場合、デバイスのマスク複雑性は、製造コストまたは問題に関する影響がほとんどないか、またはまったくない。コストは、プロセスのステップ数およびリソグラフィ臨界寸法に比例する。ＩＪ４６プリントヘッドは、追加の５ＭＥＭＳマスクステップとともに、標準的な０．５ミクロンの単一ポリトリプルメタルＣＭＯＳ製造プロセスを用いる。これにより、製造プロセスの複雑性は、５レベル金属を有する典型的な０．２５ミクロンＣＭＯＳ論理プロセスより低い。
【０１８８】
（簡単なテスト）
ＩＪ４６プリントヘッドは、ウェハプローブステージでほとんどのテストを完了することができるテスト回路を備える。アクチュエータの抵抗を含む全電気特性のテストは、このステージで完了することができる。しかしながら、アクチュエータの動きは、犠牲材料からの解放後しかテストすることができないため、最終テストは、パッケージングされたチップに実行しなければならない。
【０１８９】
（低コストパッケージング）
ＩＪ４６プリントヘッドは、射出成形ポリカーボネートパッケージにパッケージングされる。すべての接続は、テープ自動ボンディング（ＴＡＢ）技術を用いて行われる（しかしながら、１つのオプションとして、ワイヤボンディングを使用することができる）。すべての接続は、チップの１つの縁に沿ったものである。
【０１９０】
（アルファ粒子感度なし）
スタティックレジスタを除いてメモリ要素がないため、パッケージングにアルファ粒子放射を考慮する必要がなく、アルファ粒子トラックによる状態の変化が、紙に印刷される（または印刷されない）１つのみの余分なドットを生じることが起こり得る。
【０１９１】
（緩やかな臨界寸法）
ＩＪ４６プリントヘッドＣＭＯＳ駆動回路の臨界寸法（ＣＤ）は、０．５ミクロンである。マイクロプロセッサ等の高度なディジタルＩＣは、現在、０．２５ミクロンのＣＤを使用しており、これは、ＩＪ４６プリントヘッドが要求するより高度な２つのデバイス発生である。ＭＥＭＳ後処理ステップのほとんどのＣＤは、１ミクロン以上である。
【０１９２】
（製造中の低応力）
製造中のデバイスの亀裂は、サーマルインクジェットおよび圧電デバイスの両方に関する重大な問題である。これは、製造が可能であるプリントヘッドのサイズを制限する。ＩＪ４６プリントヘッドの製造に伴う応力は、ＣＭＯＳ製造に要求されるものより大きくない。
【０１９３】
（走査バンディングなし）
ＩＪ４６プリントヘッドは、フルページ幅であるため、走査しない。これによって、インクジェットプリンタの最も重大な画質の問題の１つが解消される。他の原因（誤った方向に向けられた液滴、プリントヘッド整合）によるバンディングは、一般に、ページ幅プリントヘッドにおける重大な問題である。バンディングのこれらの原因も解消されている。
【０１９４】
（「完全な」ノズル整列）
プリントヘッド内のノズルのすべては、プリントヘッドのリソグラフィ用に使用される０．５ミクロンステッパによって、サブミクロン精度で整列される。Ａ４ページ幅のプリントヘッドを作るための２つの４”プリントヘッドのノズル整列は、プリントヘッドチップ上の機械整列特徴によって達成される。これによって、自動機械整列を１ミクロン内にすることができる（単純に２つのプリントヘッドチップを押し付けることによって）。特殊な応用において、より微細な配列が要求されれば、４”プリントヘッドを光学的に整列することができる。
【０１９５】
（不随液滴なし）
非常に小さな液滴サイズ（１ｐｌ）と中程度の液滴速度（３ｍ／ｓ）によって、画質の問題の主要な原因である不随液滴がなくなる。約４ｍ／ｓで、不随液体が形成されるが、主要な液滴に追いつく。約４．５ｍ／ｓを超えると、主要な液滴に対して様々な速度で不随液滴が形成される。プリントヘッドに対して負の速度を有し、したがって、プリントヘッド表面上に堆積される不随液滴が特に問題である。これらは、高液滴速度（約１０ｍ／ｓ）が使用されるとき、回避することが困難である。
【０１９６】
（層流）
低液滴速度には、印刷媒体上に液滴を良好に配置するために、渦がない層流が必要である。これは、プリントヘッドパッケージングのデザインによって達成される。「普通紙」応用および他の「粗い」表面上での印刷には、より速い液滴速度が望ましい。デザイン寸法を変化させて、１５ｍ／ｓまでの液滴速度を達成することができる。同一ウェハ上に、４ｍ／ｓ液滴速度の３色写真プリントヘッドおよび１５ｍ／ｓ液滴速度の４色普通紙プリントヘッドを製造することが可能である。これは、両方が同一のプロセスパラメータを用いて作ることができるためである。
【０１９７】
（誤った方向に向けられた液滴なし）
誤った方向に向けられた液滴は、ノズルの周りに薄い縁を設けることによってなくなり、それによって、疎水性コーティングが弱められた領域にあるプリントヘッド表面にわたった液滴の広がりが防止される。
【０１９８】
（熱クロストークなし）
バブルジェットまたは他のサーマルインクジェットシステムにおいて、隣接するアクチュエータが励起されると、１つのアクチュエータからの熱は、他のものに広がり、それらの噴射特徴に影響を与える。ＩＪ４６プリントヘッドにおいて、１つのアクチュエータから隣接するアクチュエータに拡散する熱は、ヒータ層と曲げ打ち消し層の両方に同等に影響を与えるため、パドル位置に影響を与えない。これによって、実質的に、熱クロストークがなくなる。
【０１９９】
（流体クロストークなし）
同時に噴射される各ノズルは、（薄くされた）ウェハを介してエッチングされた３００ミクロン長のインク入口の端部にある。これらのインク入口は、流体抵抗が低い大きなインクチャネルに接続される。この構成によって、実質的に、１つのノズルからの他のノズル上に及ぼす液滴噴出の影響がなくなる。
【０２００】
（構造クロストークなし）
これは、圧電プリントヘッドに関する一般的な問題である。これは、ＩＪ４６プリントヘッドにおいて生じない。
【０２０１】
（永久的なプリントヘッド）
ＩＪ４６プリントヘッドは、永久的に設置可能である。これによって、消耗品がプリントヘッドを備える必要がないため、消耗品の製造コストが大幅に下がる。
【０２０２】
（コゲーションなし）
コゲーション（焼けたインク、溶剤、および不純物の残留）は、バブルジェットおよび他のサーマルインクジェットプリントヘッドに関して重大な問題である。インクが直接加熱されないため、ＩＪ４６プリントヘッドには、この問題がない。
【０２０３】
（キャビテーションなし）
激しい気泡崩壊により生じる侵食は、バブルジェットおよび他のサーマルインクジェットプリントヘッドの寿命を制限する別の問題である。ＩＪ４６プリントヘッドには、気泡が形成されるため、この問題がない。
【０２０４】
（エレクトロマイグレーションなし）
ＩＪ４６プリントヘッドアクチュエータまたはノズルには金属が使用されず、すべてセラミックである。したがって、実際のインクジェットデバイスにおけるエレクトロマイグレーションに関する問題がない。ＣＭＯ金属化層は、エレクトロマイグレーションなしに要求される電流を支持するようにデザインされる。これは、電流の考慮が、高速ＣＭＯＳスイッチングではなく、ヒータ駆動電力から生じるため、容易に達成することができる。
【０２０５】
（信頼性のある電力接続）
ＩＪ４６プリントヘッドのエネルギー消費量は、サーマルインクジェットプリントヘッドより５０倍少ないのに対して、高印刷速度および低電圧によって、電流消費量がかなり高くなる。３ボルト供給源から２秒間での写真ＩＪ４６プリントヘッド印刷の最悪の電流は、４．９アンペアである。これは、銅バスバーを介して、チップの縁部に沿って２５６個のボンドパッドに供給される。各ボンドパッドは、最大４０ｍＡを流す。駆動トランジスタへのオンチップコンタクトおよびビアは、１．３マイクロ秒間、１．５ｍＡのピーク電流、および１２ｍＡの最大平均電流を流す。
【０２０６】
（腐食なし）
ノズルおよびアクチュエータは、ガラスおよび窒化チタン（ＴｉＮ）からすべて形成され、ＣＭＯＳデバイスの金属化バリヤ層として一般に使用されている伝導性セラミックである。両方の材料は、高度に耐腐食性のものである。
【０２０７】
（電気分解なし）
インクは、電位と接触しないため、電気分解がない。
【０２０８】
（疲労なし）
すべてのアクチュエータの動きが、弾性限度内であり、使用される材料は、すべてセラミックであるため、疲労がない。
【０２０９】
（摩擦なし）
接触する移動表面がないため、摩擦がない。
【０２１０】
（スティクションなし）
ＩＪ４６プリントヘッドは、多くのＭＥＭＳデバイスに共通する問題であるスティクションを解消するようにデザインされる。スティクションとは、「付着（ｓｔｉｃｋ）」と「摩擦（ｆｒｉｃｔｉｏｎ）」とを組み合わせた用語であり、力の相対的な大きさにより、ＭＥＭＳにおいて特に重大である。ＩＪ４６プリントヘッドでは、パドルが基板の孔にわたって懸架されるため、生じていたであろうパドルと基板との間のスティクションがなくなる。
【０２１１】
（亀裂伝播なし）
材料にかけられる応力は、ＴｉＮおよびガラス層の典型的な表面粗さに亀裂伝播が生じるものの１％未満である。角は、応力「ホットスポット」を最小限に抑えるために丸められる。また、ガラスは、常に圧縮応力下にあり、引張応力より亀裂伝播に対する耐性がより大きい。
【０２１２】
（電気ポーリング不要）
圧電材料は、プリントヘッド構造内に形成された後にポーリングされなければならない。このポーリングには、非常に高い電場強度、約２０，０００Ｖ／ｃｍが必要である。高電圧は、典型的に、圧電プリントヘッドのサイズを約５ｃｍに制限し、ポーリングには、１００，０００ボルトが必要である。ＩＪ４６プリントヘッドには、ポーリングが不要である。
【０２１３】
（整流拡散なし）
整流拡散、すなわち、周期的圧力変動による気泡の形成は、圧電インクジェットを主に悪化させる問題である。ＩＪ４６プリントヘッドは、インク圧力が０を下回らないため、整流拡散を防止するようにデザインされている。
【０２１４】
（鋸道の排除）
ウェハ上のチップ間にある鋸道は、典型的に、２００ミクロンである。これは、ウェハ面積の２６％を示す。この代わりとして、プラズマエッチングが使用され、これは、ウェハ面積のわずか４％である。また、これによって、ソーイング中の破損もなくなる。
【０２１５】
（標準的なステッパを用いたリソグラフィ）
ＩＪ４６プリントヘッドの長さは１００ｍｍであるが、（典型的に、約２０平方ミリメートルの画像フィールドを有する）標準的なステップが使用される。これは、プリントヘッドが、８つの同一の露光を用いて「ステッチ」されるためである。ステッチ領域間に電気的接続はないため、ステッチ間の整列は重要ではない。３２個のプリントヘッドの１つのセグメントは、各ステッパ露光で撮像されて、露光あたり４個のプリントヘッドの「平均」が得られる。
【０２１６】
（単一チップ上でのフルカラーの統合）
ＩＪ４６プリントヘッドは、要求された色のすべてを単一のチップに統合する。これは、ページ幅「エッジシュータ」インクジェット技術で行うことができない。
【０２１７】
（幅広い種類のインク）
ＩＪ４６プリントヘッドは、液滴噴出に対してインク特性に依存しない。インクは、水系、マイクロエマルジョン系、オイル系、様々なアルコール系、ＭＥＫ系、ホットメルトワックス系、または他の溶剤系であってよい。ＩＪ４６プリントヘッドは、様々な範囲の粘度および表面張力にわたって、インクに合わせて「調整」することができる。これは、様々な範囲の応用を可能にする際の重要な要因である。
【０２１８】
（渦なしの層流）
プリントヘッドパッケージングは、気流が層流になるように、さらに、渦をなくすようにデザインされる。これは、渦や乱気流が、小さな液滴サイズによって画質を悪化させるため、重要なことである。
【０２１９】
（液滴の反復率）
写真ＩＪ４６プリントヘッドの公称液滴反復率は、５ｋＨｚであり、それによって、写真１枚につき２秒の印刷速度が得られる。Ａ４プリントヘッドの公称液滴反復率は、３０＋ｐｐｍ  Ａ４印刷に対して、１０ｋＨｚである。最大液滴反復率は、主に、ノズル再充填率によって制限され、非加圧インクを用いて動作されるとき、表面張力によって決定される。５０ｋＨｚの液滴反復率は、正のインク圧力（約２０ｋＰａ）を用いて可能である。しかしながら、３４ｐｐｍは、ほとんどの低コスト消費者用には十分なものである。市販の印刷のような非常に高速な応用に対して、複数のプリントヘッドを、紙の高速処理と組み合わせて使用することができる。低出力動作（２個のＡＡバッテリからの動作等）に対して、液滴反復率を下げて電力を低減することができる。
【０２２０】
（ヘッド・紙の遅い速度）
写真ＩＪ４６プリントヘッドのヘッド・紙の公称速度は、わずか０．０７６ｍ／ｓｅｃである。Ａ４プリントヘッドに対しては、わずか０．１６ｍ／ｓｅｃであり、典型的な走査インクジェットヘッド速度の約３分の１である。低速により、プリントヘッドが単純化され、液滴配置精度が高まる。しかしながら、このヘッド・紙の速度は、ページ幅プリントヘッドにより、３４ｐｐｍ印刷に対して十分である。必要に応じて、より速い速度を容易に得ることができる。
【０２２１】
（高速ＣＭＯＳが不要）
プリントヘッドシフトレジスタのクロック速度は、３０ｐｐｍで動作するＡ４／レタープリントヘッドに対して、わずか１４ＭＨｚである。写真プリンタに対して、クロック速度は、わずか３．８４ＭＨｚである。これは、使用されるＣＭＯＳプロセスの速度能力よりかなり低い。これによって、ＣＭＯＳデザインが単純化され、ほぼ白色に近い像を印刷する際の電力消散問題がなくなる。
【０２２２】
（完全に静的なＣＭＯＳデザイン）
シフトレジスタおよび転送レジスタは、完全に静的なデザインである。動的なデザインでは、ノズル１個につき約１３個のトランジスタであるのに対して、静的なデザインでは、ノズル１個につき３５個のトランジスタが必要である。しかしながら、静的トランジスタには、高ノイズ免除、低休止電力消費、および高処理耐性を含むいくつかの利点がある。
【０２２３】
（幅広いパワートランジスタ）
パワートランジスタの幅と長さの比は、６８８である。これによって、４オームのオン抵抗が可能であり、それによって、駆動トランジスタは、３Ｖから動作するとき、アクチュエータ電力の６．７％を消費する。このサイズのトランジスタは、シフトレジスタおよび他の論理とともに、アクチュエータの下方に適合する。したがって、関連するデータ分配回路とともに、十分な駆動トランジスタが、アクチュエータによってすでに要求されていないチップ面積を消費しない。
【０２２４】
トランジスタによって消費される電力のパーセンテージを下げる方法はいくつかある。例えば、駆動電圧を上げることによって、要求電流を下げる。リソグラフィを０．５ミクロン未満まで下げる。ＢｉＣＭＯＳまたは他の電流駆動技術を使用する。または、チップ面積を増大することによって、アクチュエータの下方にない駆動トランジスタ用の空間を確保する。しかしながら、このデザインの６．７％消費が、コストパフォーマンス上、最適であると考えられる。
【０２２５】
（応用の範囲）
本発明に開示したインクジェット印刷技術は、幅広い範囲の印刷システムに適している。
【０２２６】
主要な例示的応用は、以下のものを備える。
１．カラー／モノクロオフィスプリンタ
２．ＳＯＨＯプリンタ
３．家庭用パソコンプリンタ
４．ネットワーク接続されたカラー／モノクロプリンタ
５．部門別プリンタ
６．写真プリンタ
７．カメラに組み込まれたプリンタ
８．３Ｇ携帯電話のプリンタ
９．携帯可能なノートブックプリンタ
１０．ワイドフォーマットプリンタ
１１．カラー／モノクロコピー
１２．カラー／モノクロファクシミリ装置
１３．印刷、ファックス、スキャン、コピー機能を組み込んだ多機能プリンタ
１４．ディジタル業務用プリンタ
１５．短期ディジタルプリンタ
１６．パッケージングプリンタ
１７．繊維プリンタ
１８．短期ディジタルプリンタ
１９．オフセット印刷補充プリンタ
２０．低コストスキャンプリンタ
２１．高速ページ幅プリンタ
２２．内蔵式ページ幅プリンタ付きのノートブックコンピュータ
２３．携帯型カラー／モノクロプリンタ
２４．ラベルプリンタ
２５．チケットプリンタ
２６．店頭レシートプリンタ
２７．ラージフォーマットＣＡＤプリンタ
２８．写真仕上げプリンタ
２９．ビデオプリンタ
３０．フォトＣＤプリンタ
３１．壁紙プリンタ
３２．ラミネートプリンタ
３３．屋内サインプリンタ
３４．ビルボードプリンタ
３５．ビデオゲームプリンタ
３６．フォト「キオスク」プリンタ
３７．名刺プリンタ
３８．グリーティングカードプリンタ
３９．本プリンタ
４０．新聞紙プリンタ
４１．雑誌プリンタ
４２．フォームプリンタ
４３．ディジタル写真アルバムプリンタ
４４．医療用プリンタ
４５．自動車プリンタ
４６．感圧ラベルプリンタ
４７．カラープルーフプリンタ
４８．耐故障性業務用プリンタアレイ
【０２２７】
（従来技術のインクジェット技術）
同様の能力をもつプリントヘッドが、近い将来、確立されたインクジェット製造業者から入手可能になるとは考えられない。これは、２つの主要な候補、すなわち、サーマルインクジェットおよび圧電インクジェットの各々に、応答の要求を満たす厳しい基本的な問題があるためである。
【０２２８】
サーマルインクジェットに関する最も重大な問題は、電力消費である。これは、これらの応用に要求されるものの約１００倍であり、エネルギー効率が悪い液滴噴出手段から生じる。これは、インクを放出する気泡を生成するために、水を急速に沸騰させることを伴う。水は、非常に高い熱容量を有し、サーマルインクジェット応用において過熱されなければならない。高電力消費は、ノズルの集積密度を制限してしまう。
【０２２９】
圧電インクジェットに関する最も重大な問題は、サイズとコストである。圧電性結晶は、適度な駆動電圧で非常に小さな偏向を有するため、各ノズルに対して大きな面積を要する。また、各圧電アクチュエータは、別々の基板上の駆動回路に接続されなければならない。これは、プリントヘッド１個につき約３００個のノズルの電流制限では重大な問題ではないが、１９，２００個のノズルを有するページプリントヘッドの製造では大きな障害である。
【０２３０】
（ＩＪ４６プリントヘッドとサーマルインクジェット（ＴＩＪ）印刷機構の比較）
【表１４】
2005500190.tif 000016
【０２３１】
広義に記載したように、本発明の趣旨または範囲から逸脱することなく、特定の実施形態に示されているように、様々な変更および／または修正が本発明になされてよいことは、当業者に認識されるであろう。したがって、本発明の実施形態は、すべての点において、例示的なものであって、制限的なものではないと考えられるべきである。
【図面の簡単な説明】
【０２３２】
【図１】静止位置にある単一インクジェットノズルを略図的に示す。
【図２】噴射位置にある単一インクジェットノズルを略図的に示す。
【図３】再充填一にある単一インクジェットノズルを略図的に示す。
【図４】二重層冷却プロセスを示す。
【図５】一層冷却プロセスを示す。
【図６】整列ノズルの平面図である。
【図７】整列ノズルの断面図である。
【図８】整列ノズルの平面図である。
【図９】整列ノズルの断面図である。
【図１０】インクジェットノズルを作製する際のプロセスの略図である。
【図１１】化学機械平坦化後にインクジェットノズルを作製する際のプロセスの略図である。
【図１２】インクを予熱する際の好ましい実施形態に伴うステップを示す。
【図１３】通常の印刷クロックサイクルを示す。
【図１４】予熱サイクルの利用を示す。
【図１５】適当なプリントヘッド動作温度のグラフを示す。
【図１６】適当なプリントヘッド動作温度のグラフを示す。
【図１７】予熱用にプリントヘッドを駆動する１つの形態を示す。
【図１８】インクジェットノズル構造が形成される初期ウェハの一部分の断面図を示す。
【図１９】Ｎウェル処理のマスクを示す。
【図２０】Ｎウェル処理後のウェハの一部分の断面図を示す。
【図２１】Ｎウェル処理後の単一ノズルの部分的セクションの側面斜視図を示す。
【図２２】アクティブチャネルマスクを示す。
【図２３】フィールド酸化物の断面図を示す。
【図２４】フィールド酸化物の堆積後、単一ノズルの部分的セクションの側面斜視図を示す。
【図２５】ポリマスクを示す。
【図２６】堆積されたポリの断面図を示す。
【図２７】ポリ堆積後の単一ノズルの部分的セクションの側面斜視図を示す。
【図２８】ｎ＋マスクを示す。
【図２９】ｎ＋注入の断面図を示す。
【図３０】ｎ＋注入後の単一ノズルの部分的セクションの側面斜視図を示す。
【図３１】ｐ＋マスクを示す。
【図３２】ｐ＋注入の結果を示す断面図を示す。
【図３３】ｐ＋注入後の単一ノズルの部分的セクションの側面斜視図を示す。
【図３４】コンタクトマスクを示す。
【図３５】ＩＬＤ１の堆積およびコンタクトビアのエッチングの結果を示す断面図を示す。
【図３６】ＩＬＤ１の堆積およびコンタクトビアのエッチング後の単一ノズルの部分的セクションの側面斜視図を示す。
【図３７】金属１マスクを示す。
【図３８】金属１層の金属堆積の結果を示す断面図を示す。
【図３９】金属１堆積後の単一ノズルの部分的セクションの側面斜視図を示す。
【図４０】ビア１マスクを示す。
【図４１】ＩＬＤ２の堆積およびコンタクトビアのエッチングの結果を示す断面図を示す。
【図４２】金属２マスクを示す。
【図４３】金属２マスクの堆積の結果を示す断面図を示す。
【図４４】金属２堆積後の単一ノズルの部分的セクションの側面斜視図を示す。
【図４５】ビア２マスクを示す。
【図４６】ＩＬＤ３の堆積およびコンタクトビアのエッチングの結果を示す断面図を示す。
【図４７】金属３マスクを示す。
【図４８】金属３マスクの堆積の結果を示す断面図を示す。
【図４９】金属３堆積後の単一ノズルの部分的セクションの側面斜視図を示す。
【図５０】ビア３マスクを示す。
【図５１】保護酸化物および窒化物の堆積およびビアのエッチングの結果を示す断面図を示す。
【図５２】保護酸化物および窒化物の堆積およびビアのエッチング後の単一ノズルの部分的セクションの側面斜視図を示す。
【図５３】ヒータマスクを示す。
【図５４】ヒータ窒化チアン層の堆積の結果を示す断面図を示す。
【図５５】ヒータ窒化チタン層の堆積後の単一ノズルの部分的セクションの側面斜視図を示す。
【図５６】アクチュエータ／曲げコンペンセータマスクを示す。
【図５７】エッチング後のアクチュエータガラスおよび曲げコンペンセータ窒化チタンの堆積の結果を示す断面図を示す。
【図５８】アクチュエータガラスおよび曲げコンペンセータ窒化チタン層の堆積およびエッチング後の単一ノズルの部分的セクションの側面斜視図を示す。
【図５９】ノズルマスクを示す。
【図６０】犠牲層の堆積とノズルのエッチングの結果を示す断面図を示す。
【図６１】犠牲層の堆積および初期エッチング後、単一ノズルの部分的セクションの側面斜視図を示す。
【図６２】ノズルチャンバマスクを示す。
【図６３】犠牲層におけるエッチングされたチャンバを示す断面図を示す。
【図６４】犠牲層をさらにエッチングした後、単一ノズルの部分的セクションの側面斜視図を示す。
【図６５】ノズルチャンバ壁の堆積された層を示す断面図を示す。
【図６６】ノズルチャンバ壁をさらに堆積した後、単一ノズルの部分的セクションの側面斜視図を示す。
【図６７】化学機械平坦化（ＣＭＰ）を用いて、自己整合されたノズルのプロセスを示す断面図を示す。
【図６８】ノズルチャンバ壁のＣＭＰ後、単一ノズルの部分的セクションの側面斜視図を示す。
【図６９】ウェハブランク上に設けられたノズルを示す断面図を示す。
【図７０】エッチバック入口マスクを示す。
【図７１】犠牲層のエッチング除去を示す断面図を示す。
【図７２】犠牲層のエッチング除去後、単一ノズルの部分的セクションの側面斜視図を示す。
【図７３】異なる切断線に沿って切り取られた、犠牲層のエッチング除去後の単一ノズルの部分的セクションの側面斜視図を示す。
【図７４】インクが充填されたノズルを示す断面図を示す。
【図７５】インクを噴出する単一ノズルの部分的セクションの側面斜視図を示す。
【図７６】単一ノズルの制御論理の略図を示す。
【図７７】単一ノズルの制御論理のＣＭＯＳ実装を示す。
【図７８】記載したＣＭＯＳ／ＭＥＭＳ実装において利用される様々な層の記号一覧または記号表を示す。
【図７９】ポリレベルまでのＣＭＯＳレベルを示す。
【図８０】金属１レベルまでのＣＭＯＳレベルを示す。
【図８１】金属２レベルまでのＣＭＯＳレベルを示す。
【図８２】金属３レベルまでのＣＭＯＳレベルを示す。
【図８３】ＭＥＭＳヒータレベルまでのＣＭＯＳおよびＭＥＭＳレベルを示す。
【図８４】アクチュエータシュラウドレベルを示す。
【図８５】インクジェットヘッドの一部分の部分的セクションの側面斜視図を示す。
【図８６】インクジェットヘッドの一部分の部分的セクションの側面斜視図の拡大図を示す。
【図８７】一連のアクチュエータの構成に形成された多数の層を示す。
【図８８】貫通したウェハインク供給チャネルを示すウェハの裏面の一部分を示す。
【図８９】プリントヘッドのセグメントの配列を示す。
【図９０】噴射順に番号を付与した単一ポッドを略図的に示す。
【図９１】論理順に番号を付与した単一ポッドを略図的に示す。
【図９２】各色の１つのポッドを備える単一トライポッドを略図的に示す。
【図９３】１０個のトライポッドを備える単一ポッドグループを略図的に示す。
【図９４】セグメント、噴射グループ、およびトライポッド間の関係を略図的に示す。
【図９５】典型的な印刷サイクル中のＡイネーブルおよびＢイネーブルのクロックを示す。
【図９６】インクチャネル成形支持構造へのプリントヘッドの組み込みの拡大斜視図を示す。
【図９７】インクチャネル成形支持構造の部分的セクションの側面斜視図を示す。
【図９８】プリントロールユニット、プリントヘッド、およびプラテンの部分的セクションの側面斜視図を示す。
【図９９】プリントロールユニット、プリントヘッド、およびプラテンの側面斜視図を示す。
【図１００】プリントロールユニット、プリントヘッド、およびプラテンの側面拡大斜視図を示す。
【図１０１】図９６および図９７に示すようなインク分配マニホールドへのプリントヘッドの取り付けを示す拡大斜視部分図である。
【図１０２】図９６および図９７に示すテープ自動接合膜の最外側面の展開した平面図を示す。
【図１０３】図１０２に示す展開したテープ自動接合膜の裏面を示す。
【図４】
2005500190.tif 000017
【図５】
2005500190.tif 000018
【図１２】
2005500190.tif 000019
【図１３】
2005500190.tif 000020
【図１４】
2005500190.tif 000021
【図１５】
2005500190.tif 000022
【図１６】
2005500190.tif 000023
【図１７】
2005500190.tif 000024
【図１９】
2005500190.tif 000025
【図２０】
2005500190.tif 000026
【図２２】
2005500190.tif 000027
【図２３】
2005500190.tif 000028
【図２５】
2005500190.tif 000029
【図２６】
2005500190.tif 000030
【図２８】
2005500190.tif 000031
【図２９】
2005500190.tif 000032
【図３１】
2005500190.tif 000033
【図３２】
2005500190.tif 000034
【図３４】
2005500190.tif 000035
【図３５】
2005500190.tif 000036
【図３７】
2005500190.tif 000037
【図３８】
2005500190.tif 000038
【図４０】
2005500190.tif 000039
【図４１】
2005500190.tif 000040
【図４２】
2005500190.tif 000041
【図４３】
2005500190.tif 000042
【図４５】
2005500190.tif 000043
【図４６】
2005500190.tif 000044
【図４７】
2005500190.tif 000045
【図４８】
2005500190.tif 000046
【図５０】
2005500190.tif 000047
【図５１】
2005500190.tif 000048
【図５３】
2005500190.tif 000049
【図５４】
2005500190.tif 000050
【図５６】
2005500190.tif 000051
【図５７】
2005500190.tif 000052
【図５９】
2005500190.tif 000053
【図６０】
2005500190.tif 000054
【図６２】
2005500190.tif 000055
【図６３】
2005500190.tif 000056
【図６５】
2005500190.tif 000057
【図６７】
2005500190.tif 000058
【図６９】
2005500190.tif 000059
【図７０】
2005500190.tif 000060
【図７１】
2005500190.tif 000061
【図７４】
2005500190.tif 000062
【図７６】
2005500190.tif 000063
【図７７】
2005500190.tif 000064
【図７８】
2005500190.tif 000065
【図７９】
2005500190.tif 000066
【図８７】
2005500190.tif 000067
【図８９】
2005500190.tif 000068
【図９０】
2005500190.tif 000069
【図９２】
2005500190.tif 000070
【図９３】
2005500190.tif 000071
【図９４】
2005500190.tif 000072
【図９５】
2005500190.tif 000073
【国際公開パンフレット】
2005500190.tif 000074
2005500190.tif 000075
2005500190.tif 000076
2005500190.tif 000077
2005500190.tif 000078
2005500190.tif 000079
2005500190.tif 000080
2005500190.tif 000081
2005500190.tif 000082
2005500190.tif 000083
2005500190.tif 000084
2005500190.tif 000085
2005500190.tif 000086
2005500190.tif 000087
2005500190.tif 000088
2005500190.tif 000089
2005500190.tif 000090
2005500190.tif 000091
2005500190.tif 000092
2005500190.tif 000093
2005500190.tif 000094
2005500190.tif 000095
2005500190.tif 000096
2005500190.tif 000097
2005500190.tif 000098
2005500190.tif 000099
2005500190.tif 000100
2005500190.tif 000101
2005500190.tif 000102
2005500190.tif 000103
2005500190.tif 000104
2005500190.tif 000105
2005500190.tif 000106
2005500190.tif 000107
2005500190.tif 000108
2005500190.tif 000109
2005500190.tif 000110
2005500190.tif 000111
2005500190.tif 000112
2005500190.tif 000113
2005500190.tif 000114
2005500190.tif 000115
2005500190.tif 000116
2005500190.tif 000117
2005500190.tif 000118
2005500190.tif 000119
2005500190.tif 000120
2005500190.tif 000121
2005500190.tif 000122
2005500190.tif 000123
2005500190.tif 000124
2005500190.tif 000125
2005500190.tif 000126
2005500190.tif 000127
2005500190.tif 000128
2005500190.tif 000129
2005500190.tif 000130
2005500190.tif 000131
2005500190.tif 000132
2005500190.tif 000133
2005500190.tif 000134
2005500190.tif 000135
2005500190.tif 000136
2005500190.tif 000137
2005500190.tif 000138
2005500190.tif 000139
2005500190.tif 000140
2005500190.tif 000141
2005500190.tif 000142
2005500190.tif 000143
2005500190.tif 000144
2005500190.tif 000145
2005500190.tif 000146
2005500190.tif 000147
2005500190.tif 000148
2005500190.tif 000149
2005500190.tif 000150
2005500190.tif 000151
2005500190.tif 000152
2005500190.tif 000153
2005500190.tif 000154
2005500190.tif 000155
2005500190.tif 000156
2005500190.tif 000157
2005500190.tif 000158
2005500190.tif 000159
2005500190.tif 000160
2005500190.tif 000161
2005500190.tif 000162
2005500190.tif 000163
2005500190.tif 000164
2005500190.tif 000165
2005500190.tif 000166
2005500190.tif 000167
2005500190.tif 000168
2005500190.tif 000169
2005500190.tif 000170
2005500190.tif 000171
2005500190.tif 000172
2005500190.tif 000173
2005500190.tif 000174
2005500190.tif 000175
2005500190.tif 000176
2005500190.tif 000177
2005500190.tif 000178
2005500190.tif 000179
2005500190.tif 000180
2005500190.tif 000181
2005500190.tif 000182
2005500190.tif 000183
2005500190.tif 000184
2005500190.tif 000185
2005500190.tif 000186
2005500190.tif 000187
2005500190.tif 000188
2005500190.tif 000189
2005500190.tif 000190
2005500190.tif 000191
2005500190.tif 000192
2005500190.tif 000193
2005500190.tif 000194
2005500190.tif 000195
2005500190.tif 000196
2005500190.tif 000197
2005500190.tif 000198
2005500190.tif 000199
2005500190.tif 000200
2005500190.tif 000201
2005500190.tif 000202
2005500190.tif 000203
2005500190.tif 000204
2005500190.tif 000205
2005500190.tif 000206
2005500190.tif 000207
2005500190.tif 000208
2005500190.tif 000209
【国際調査報告】
2005500190.tif 000210
2005500190.tif 000211
2005500190.tif 000212