JPH04296565A - インクジェットプリントヘッド - Google Patents
インクジェットプリントヘッドInfo
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- JPH04296565A JPH04296565A JP3358757A JP35875791A JPH04296565A JP H04296565 A JPH04296565 A JP H04296565A JP 3358757 A JP3358757 A JP 3358757A JP 35875791 A JP35875791 A JP 35875791A JP H04296565 A JPH04296565 A JP H04296565A
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- 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
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- B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
- B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
- B41J2202/13—Heads having an integrated circuit
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
- Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般的に熱式インクジェ
ット・システムに関するものであり、さらに詳細には、
印字抵抗器やプリントヘッドの他の構成部品と通じてい
る駆動回路（ドライバ）を備えたインクジェット・プリ
ントヘッドに関するものである。
ット・システムに関するものであり、さらに詳細には、
印字抵抗器やプリントヘッドの他の構成部品と通じてい
る駆動回路（ドライバ）を備えたインクジェット・プリ
ントヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来技術とその問題点】印字システムに対しては高効
率および高解像度が要求される。この要求を満たすため
、迅速かつ効率的な手法で印字する熱式インクジェット
・カートリッジが開発されてきている。これらのカート
リッジは、その上に多数の抵抗器を持つ基板と流体的に
伝達するインク貯蔵容器を含む。抵抗器の選択起動は、
インクの熱励振およびカートリッジからのインクの吐出
を引き起こす。代表的な熱式インクジェット・システム
については、米国特許第４，５００，８９５号、第４，
５１３，２９８号、第４，７９４，４０９号、ヒューレ
ット・パッカード・ジャーナル第３６巻、ＮＯ．５（１
９８５年５月）、および同第３９巻、ＮＯ．４（１９８
８年８月）に述べられている。
率および高解像度が要求される。この要求を満たすため
、迅速かつ効率的な手法で印字する熱式インクジェット
・カートリッジが開発されてきている。これらのカート
リッジは、その上に多数の抵抗器を持つ基板と流体的に
伝達するインク貯蔵容器を含む。抵抗器の選択起動は、
インクの熱励振およびカートリッジからのインクの吐出
を引き起こす。代表的な熱式インクジェット・システム
については、米国特許第４，５００，８９５号、第４，
５１３，２９８号、第４，７９４，４０９号、ヒューレ
ット・パッカード・ジャーナル第３６巻、ＮＯ．５（１
９８５年５月）、および同第３９巻、ＮＯ．４（１９８
８年８月）に述べられている。
【０００３】近年、熱式インクジェット印字システムの
解像度と品質を高めるための調査研究が行われてきてい
る。印書解像度はカートリッジ基板上に形成される印字
抵抗器の数に必然的に依存する。現在の製造技術により
、単一プリントヘッド基板上に相当量の抵抗器の設置が
可能である。しかしながら、基板に設置される抵抗器の
数は、プリンタ・ユニット内の外部パルスドライバへカ
ートリッジを電気的に接続するために使用する導電性構
成部品により、制限される。明らかに、抵抗器の数が多
くなればなる程、相互結合パッド、導線、およびそのよ
うなものの数も対応して増やさなければならない。この
ことにより、製造／生産コストがより高くなり、また製
造過程中に不良品が発生する可能性が増加する。
解像度と品質を高めるための調査研究が行われてきてい
る。印書解像度はカートリッジ基板上に形成される印字
抵抗器の数に必然的に依存する。現在の製造技術により
、単一プリントヘッド基板上に相当量の抵抗器の設置が
可能である。しかしながら、基板に設置される抵抗器の
数は、プリンタ・ユニット内の外部パルスドライバへカ
ートリッジを電気的に接続するために使用する導電性構
成部品により、制限される。明らかに、抵抗器の数が多
くなればなる程、相互結合パッド、導線、およびそのよ
うなものの数も対応して増やさなければならない。この
ことにより、製造／生産コストがより高くなり、また製
造過程中に不良品が発生する可能性が増加する。
【０００４】この問題を解決するため、抵抗器を持つプ
リントヘッド基板上に直接パルスドライバ（例えば、Ｍ
ＯＳ電解効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ））も形成す
る熱式インクジェット・プリントヘツドが開発されてい
る。これは米国特許第４，７１９，４７７号で記述され
ている。この手法でのプリントヘッド基板上のドライバ
の形成は、カートリッジをプリンタ・ユニットへ電気的
に接続するために必要な相互結合構成部品数を減らす。 このことにより、結果的に生産および操作効率が改良さ
れる。
リントヘッド基板上に直接パルスドライバ（例えば、Ｍ
ＯＳ電解効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ））も形成す
る熱式インクジェット・プリントヘツドが開発されてい
る。これは米国特許第４，７１９，４７７号で記述され
ている。この手法でのプリントヘッド基板上のドライバ
の形成は、カートリッジをプリンタ・ユニットへ電気的
に接続するために必要な相互結合構成部品数を減らす。 このことにより、結果的に生産および操作効率が改良さ
れる。
【０００５】共通の基板上へのドライバおよび印字抵抗
器の一体化のためには、ドライブ・トランジスタが抵抗
器および印字システムの他の部分と通じることができる
よう、特殊な多層接続回路もまた必要とされる。一般的
に、この接続回路は従来の製造技術を用いて形成される
多数の別個の導電層を含む。しかしながら、この手順は
結果的に生産コストを増加させ、また製造効率を低下さ
せる。本発明はドライブ・トランジスタと印字抵抗器お
よび他の必要な構成部品とを電気的に接続するための独
特な導電システムを包含する。本発明は最低数の導電層
を使用する。それらの導電層は生産工程数を減らすため
に特別な方法で配列される。その結果出来上がった製品
は高効率で動作し、従来の生産手法に比べて経済的に製
造される。
器の一体化のためには、ドライブ・トランジスタが抵抗
器および印字システムの他の部分と通じることができる
よう、特殊な多層接続回路もまた必要とされる。一般的
に、この接続回路は従来の製造技術を用いて形成される
多数の別個の導電層を含む。しかしながら、この手順は
結果的に生産コストを増加させ、また製造効率を低下さ
せる。本発明はドライブ・トランジスタと印字抵抗器お
よび他の必要な構成部品とを電気的に接続するための独
特な導電システムを包含する。本発明は最低数の導電層
を使用する。それらの導電層は生産工程数を減らすため
に特別な方法で配列される。その結果出来上がった製品
は高効率で動作し、従来の生産手法に比べて経済的に製
造される。
【０００６】
【発明の目的】本発明の目的は、改良された設計による
熱式インクジェット・プリントヘッドを提供することで
ある。本発明の別の目的は、最小数の処理工程を用いて
容易に生産される熱式インクジェット・プリントヘッド
を提供することである。本発明の別の目的は、最小数の
動作構成部品を使用する熱式インクジェット・プリント
ヘッドを提供することである。本発明の別の目的は、イ
ンク・カートリッジをプリンタへ接続するために使用さ
れる相互結合構成部品の量および複雑さを削減した熱式
インクジェット・プリントヘッドを提供することである
。本発明のさらに別の目的は、その上に一体形成された
ドライバおよび加熱抵抗器を持っている基板を使用して
いる熱式インクジェット・プリントヘッドを提供するこ
とである。本発明のさらに別の目的は、プリントヘッド
上のドライバおよび加熱抵抗器（それらの両方共共通な
基板上で形成される）を電気的に接続するための特殊な
導電システムを使用している熱式インクジェット・プリ
ントヘッドを提供することである。
熱式インクジェット・プリントヘッドを提供することで
ある。本発明の別の目的は、最小数の処理工程を用いて
容易に生産される熱式インクジェット・プリントヘッド
を提供することである。本発明の別の目的は、最小数の
動作構成部品を使用する熱式インクジェット・プリント
ヘッドを提供することである。本発明の別の目的は、イ
ンク・カートリッジをプリンタへ接続するために使用さ
れる相互結合構成部品の量および複雑さを削減した熱式
インクジェット・プリントヘッドを提供することである
。本発明のさらに別の目的は、その上に一体形成された
ドライバおよび加熱抵抗器を持っている基板を使用して
いる熱式インクジェット・プリントヘッドを提供するこ
とである。本発明のさらに別の目的は、プリントヘッド
上のドライバおよび加熱抵抗器（それらの両方共共通な
基板上で形成される）を電気的に接続するための特殊な
導電システムを使用している熱式インクジェット・プリ
ントヘッドを提供することである。
【０００７】
【発明の概要】本発明は、最小数の処理工程を用いて容
易に製造され、そして効率的に動作するインクジェット
・プリントヘッドを含む。特に、プリントヘッドはその
上に一体的に形成される加熱抵抗器およびパルスドライ
バ（例えば、ＭＯＳＦＥＴトランジスタ）を含む。各抵
抗器は、基板上へ抵抗材料の層を与えることにより作り
出される。抵抗材料の層は多結晶質シリコン、タンタル
とアルミニウムとの同時スパッタ混合、およびタンタル
窒化物から成るグループから選択された配合物から構成
されることが望ましい。抵抗材料の層は、ドライブ・ト
ランジスタの電気的接触領域（例えば、ＭＯＳＦＥＴの
ソース、ゲート、およびドレン）と直接物理的に接触す
るように与えられる。導電材料の層（例えば、アルミニ
ウム、金、または銅）は、抵抗材料の覆われた部分とそ
れのむき出しの部分とを形成するため、抵抗材料の層の
選択された部分上に置かれる。むき出しの部分は、プリ
ントヘッド内で加熱抵抗器として最終的に機能する。覆
われた部分は、トランジスタの電気的接触領域と印字シ
ステム内の他の構成部品（例えば、加熱抵抗器）との間
の連続導電リンクを形成するために使用される。従って
、抵抗材料の層は以下の二つの機能を遂行する。すなわ
ち、（１）システム内の加熱抵抗器、（２）ドライブ・
トランジスタへの直接的導電通路。これは大きな発展で
あり、これらの機能を実行するために複数の層を使用す
る必要性を大幅に取り除く。
易に製造され、そして効率的に動作するインクジェット
・プリントヘッドを含む。特に、プリントヘッドはその
上に一体的に形成される加熱抵抗器およびパルスドライ
バ（例えば、ＭＯＳＦＥＴトランジスタ）を含む。各抵
抗器は、基板上へ抵抗材料の層を与えることにより作り
出される。抵抗材料の層は多結晶質シリコン、タンタル
とアルミニウムとの同時スパッタ混合、およびタンタル
窒化物から成るグループから選択された配合物から構成
されることが望ましい。抵抗材料の層は、ドライブ・ト
ランジスタの電気的接触領域（例えば、ＭＯＳＦＥＴの
ソース、ゲート、およびドレン）と直接物理的に接触す
るように与えられる。導電材料の層（例えば、アルミニ
ウム、金、または銅）は、抵抗材料の覆われた部分とそ
れのむき出しの部分とを形成するため、抵抗材料の層の
選択された部分上に置かれる。むき出しの部分は、プリ
ントヘッド内で加熱抵抗器として最終的に機能する。覆
われた部分は、トランジスタの電気的接触領域と印字シ
ステム内の他の構成部品（例えば、加熱抵抗器）との間
の連続導電リンクを形成するために使用される。従って
、抵抗材料の層は以下の二つの機能を遂行する。すなわ
ち、（１）システム内の加熱抵抗器、（２）ドライブ・
トランジスタへの直接的導電通路。これは大きな発展で
あり、これらの機能を実行するために複数の層を使用す
る必要性を大幅に取り除く。
【０００８】保護材料の選択された部分は、次に、抵抗
材料の覆われている部分およびむき出しの部分へ与えら
れる。その後、複数の開口部を持つオリフィス・プレー
トがその保護材料上に置かれる。開口部下ではその保護
材料の一部分が、インク受け入れキャビティを形成する
ために取り除かれる。上記で記述されるように形成され
た加熱抵抗器の１つは、各キャビティ下に置かれる。関
連するドライブ・トランジスタによる各々の抵抗器の起
動により、抵抗器はその上のキャビティを加熱し、それ
によって、そこからインクが放出される。
材料の覆われている部分およびむき出しの部分へ与えら
れる。その後、複数の開口部を持つオリフィス・プレー
トがその保護材料上に置かれる。開口部下ではその保護
材料の一部分が、インク受け入れキャビティを形成する
ために取り除かれる。上記で記述されるように形成され
た加熱抵抗器の１つは、各キャビティ下に置かれる。関
連するドライブ・トランジスタによる各々の抵抗器の起
動により、抵抗器はその上のキャビティを加熱し、それ
によって、そこからインクが放出される。
【０００９】
【実施例】本発明はその上に駆動（ドライバ）回路およ
び加熱抵抗器を備えた熱式インクジェット・プリントヘ
ッドを含む。これらの構成部品は、本明細書に記述され
るような独特な方法で互いに電気的に接続される。図１
および２には、本発明のプリントヘツドを使用するのに
好適な熱式インクジェット・カートリッジが示されてい
る。しかしながら、本発明は他の型式の熱式インクジェ
ット印字システムへ適用可能であり、図１および２のカ
ートリッジへの使用に制限されるべきではない。
び加熱抵抗器を備えた熱式インクジェット・プリントヘ
ッドを含む。これらの構成部品は、本明細書に記述され
るような独特な方法で互いに電気的に接続される。図１
および２には、本発明のプリントヘツドを使用するのに
好適な熱式インクジェット・カートリッジが示されてい
る。しかしながら、本発明は他の型式の熱式インクジェ
ット印字システムへ適用可能であり、図１および２のカ
ートリッジへの使用に制限されるべきではない。
【００１０】図１において、カートリッジ１０は、浅い
凹部１４がある外表面１３を持つ受け板１２を含んでい
る。基板１６はその凹部１４内に固定される。図１にお
いて概略的に図示され、米国特許第４，７１９，４７７
号に示されるように、基板１６はパルスドライバ１７お
よび加熱抵抗器１９の両方を包含するように、構成され
る。オリフィス・プレート２０は基板１６上に置かれ、
インクはそこを通って最終的に吐出される。カートリッ
ジ１０は、可撓性袋装置２２の形式のインク貯蔵手段を
含み、これは受け板１２の内部面２３へ固定される。袋
装置２２は保護カバー部材２４内に置かれ、保護カバー
部材２４は受け板１２へしっかり取付けられる。従って
、受け板１２およびカバー部材２４は組み合わされ、そ
の中に袋装置２２を保持するように設計されたハウジン
グ２５を形成する。流出口２６は受け板１２に形成され
、袋装置２２の内部と通じている。動作中、インクは袋
装置２２から流出口２６を通って流れる。その後、イン
クはチャンネル２８を通って流れ、開口部３２内へ通過
する。カートリッジ１０に関するさらに詳しい構造およ
び動作の詳細は、米国特許第４，５００，８９５号およ
び米国特許第４，７１９，４７７号に述べられている。 カートリッジ１０は、ヒューレット・パッカード社によ
りＴＨＩＮＫＪＥＴという商標で現在製造され、販売さ
れている。
凹部１４がある外表面１３を持つ受け板１２を含んでい
る。基板１６はその凹部１４内に固定される。図１にお
いて概略的に図示され、米国特許第４，７１９，４７７
号に示されるように、基板１６はパルスドライバ１７お
よび加熱抵抗器１９の両方を包含するように、構成され
る。オリフィス・プレート２０は基板１６上に置かれ、
インクはそこを通って最終的に吐出される。カートリッ
ジ１０は、可撓性袋装置２２の形式のインク貯蔵手段を
含み、これは受け板１２の内部面２３へ固定される。袋
装置２２は保護カバー部材２４内に置かれ、保護カバー
部材２４は受け板１２へしっかり取付けられる。従って
、受け板１２およびカバー部材２４は組み合わされ、そ
の中に袋装置２２を保持するように設計されたハウジン
グ２５を形成する。流出口２６は受け板１２に形成され
、袋装置２２の内部と通じている。動作中、インクは袋
装置２２から流出口２６を通って流れる。その後、イン
クはチャンネル２８を通って流れ、開口部３２内へ通過
する。カートリッジ１０に関するさらに詳しい構造およ
び動作の詳細は、米国特許第４，５００，８９５号およ
び米国特許第４，７１９，４７７号に述べられている。 カートリッジ１０は、ヒューレット・パッカード社によ
りＴＨＩＮＫＪＥＴという商標で現在製造され、販売さ
れている。
【００１１】図２において、本発明が使用可能な他のカ
ートリッジ３６を示す。カートリッジ３６は図示される
ように、それの底に開口部４０を持つ貯蔵容器３８を含
む。また、多孔性でスポンジのような部材４４の形式で
、インク保持手段を受け取るよう大きさが決定された下
方部分４２も含まれる。貯蔵容器３８および下方部分４
２はくっつき合い、スポンジのような部材４４がその中
に置かれるハウジング４９を形成する。貯蔵容器３８か
らのインクは開口部４０を通って多孔性のスポンジのよ
うな部材４４内へ流れる。その後、プリンタ動作中、イ
ンクはスポンジのような部材４４から、下方部分４２に
おいて流出口５０を通って流れる。次にインクは米国特
許第４，７１９，４７７号に示されるように、ドライバ
および加熱抵抗器（示されていない）を含む支持体５９
中の開口部５８を通って通過する。カートリッジ３６は
さらに、プリンタ動作中にインクが通過するオリフィス
・プレート６０を含む。カートリッジ３６に関する詳細
および動作特性は、米国特許第４，７９４，４０９号に
記述されている。このカートリッジ３６は、ヒューレッ
ト・パッカード社によりＤＥＳＫＪＥＴという商標で現
在製造され、販売されている。さらに、熱式インクジェ
ット・システムに関する一般的な構造および動作につい
ては、ヒューレット・パッカード・ジャーナル第３６巻
、Ｎｏ．５（１９８５年５月）、および第３９巻、Ｎｏ
．４（１９８８年８月）において記述される。
ートリッジ３６を示す。カートリッジ３６は図示される
ように、それの底に開口部４０を持つ貯蔵容器３８を含
む。また、多孔性でスポンジのような部材４４の形式で
、インク保持手段を受け取るよう大きさが決定された下
方部分４２も含まれる。貯蔵容器３８および下方部分４
２はくっつき合い、スポンジのような部材４４がその中
に置かれるハウジング４９を形成する。貯蔵容器３８か
らのインクは開口部４０を通って多孔性のスポンジのよ
うな部材４４内へ流れる。その後、プリンタ動作中、イ
ンクはスポンジのような部材４４から、下方部分４２に
おいて流出口５０を通って流れる。次にインクは米国特
許第４，７１９，４７７号に示されるように、ドライバ
および加熱抵抗器（示されていない）を含む支持体５９
中の開口部５８を通って通過する。カートリッジ３６は
さらに、プリンタ動作中にインクが通過するオリフィス
・プレート６０を含む。カートリッジ３６に関する詳細
および動作特性は、米国特許第４，７９４，４０９号に
記述されている。このカートリッジ３６は、ヒューレッ
ト・パッカード社によりＤＥＳＫＪＥＴという商標で現
在製造され、販売されている。さらに、熱式インクジェ
ット・システムに関する一般的な構造および動作につい
ては、ヒューレット・パッカード・ジャーナル第３６巻
、Ｎｏ．５（１９８５年５月）、および第３９巻、Ｎｏ
．４（１９８８年８月）において記述される。
【００１２】以前に示したように、印書解像度（分解能
）は熱式インクジェット印字システムの設計において重
要である。通常、解像度は使用する抵抗器の数を増やす
ことにより達成される。現在の回路製造技術により、相
当な量の抵抗器をプリンタ基板に製造可能である。しか
しながら、上記で記したように、プリンタユニットにお
いてパルスドライバへ抵抗器を接続するために使用され
る導電性接続回路において物理的限界が存在する。この
問題を解決するため、米国特許第４，７１９，４７７号
において記述されているように、基板上にパルスドライ
ブの構成部品（例えば、ＭＯＳＦＥＴトランジスタ）を
直接含む熱式インクジェット・プリントヘッドが開発さ
れた。この開発により、カートリッジ動作のために必要
な接続構成部品数は相当に減る。それにも係わらず、ト
ランジスタが抵抗器および他の構成部品へ電気的に接続
されるように、共通基板上に加熱抵抗器およびＭＯＳＦ
ＥＴドライブトランジスタの両方を作ろうとすると、基
板上に別の導電層を必要とする。これらの追加層のため
、生産コストおよび材料コストが増加する。本発明は、
このような問題を解決するために、抵抗器、トランジス
タ、およびシステムの他の構成部品を接続するための特
別な回路配列を含んでいる。そして非常に効率的な方法
でこれらの問題を回避する。
）は熱式インクジェット印字システムの設計において重
要である。通常、解像度は使用する抵抗器の数を増やす
ことにより達成される。現在の回路製造技術により、相
当な量の抵抗器をプリンタ基板に製造可能である。しか
しながら、上記で記したように、プリンタユニットにお
いてパルスドライバへ抵抗器を接続するために使用され
る導電性接続回路において物理的限界が存在する。この
問題を解決するため、米国特許第４，７１９，４７７号
において記述されているように、基板上にパルスドライ
ブの構成部品（例えば、ＭＯＳＦＥＴトランジスタ）を
直接含む熱式インクジェット・プリントヘッドが開発さ
れた。この開発により、カートリッジ動作のために必要
な接続構成部品数は相当に減る。それにも係わらず、ト
ランジスタが抵抗器および他の構成部品へ電気的に接続
されるように、共通基板上に加熱抵抗器およびＭＯＳＦ
ＥＴドライブトランジスタの両方を作ろうとすると、基
板上に別の導電層を必要とする。これらの追加層のため
、生産コストおよび材料コストが増加する。本発明は、
このような問題を解決するために、抵抗器、トランジス
タ、およびシステムの他の構成部品を接続するための特
別な回路配列を含んでいる。そして非常に効率的な方法
でこれらの問題を回避する。
【００１３】図３から図１１は本発明によるプリントヘ
ッドの製造工程を示した図であり、パルスドライブトラ
ンジスタの電気的接触領域を加熱抵抗器および他のプリ
ンタ構成要素と電気的に接続するために必要な処理ステ
ップを示す。本明細書内で使用される「電気的接続領域
」という用語は、ＭＯＳＦＥＴトランジスタのソース、
ゲート、およびドレイン、またはバイポーラ・トランジ
スタのベース、コレクタ、およびエミッタを表わす。
ッドの製造工程を示した図であり、パルスドライブトラ
ンジスタの電気的接触領域を加熱抵抗器および他のプリ
ンタ構成要素と電気的に接続するために必要な処理ステ
ップを示す。本明細書内で使用される「電気的接続領域
」という用語は、ＭＯＳＦＥＴトランジスタのソース、
ゲート、およびドレイン、またはバイポーラ・トランジ
スタのベース、コレクタ、およびエミッタを表わす。
【００１４】図３において、基板７０はＰタイプの単結
晶質のシリコンで作られた下方部分７１を有する。下方
部分７１は約１９−２１ミル（２０ミルが最適値）の厚
さを有している。基板７０はさらに、熱酸化により形成
された二酸化シリコンの上部層７２を含む。別の方法で
は、米国特許第４，５１３，２９８号に示されるように
、シリコン二酸化物の所望の厚さが形成されるまで、温
度約３００−４００℃でシラン、酸素、およびアルゴン
の零囲気中において下方層７１を加熱することにより、
上方層７２を形成してもよい。熱酸化過程や他の基本的
な層形成技術、すなわち化学的蒸着（ＣＶＤ）、プラズ
マ化学的蒸着（ＰＥＣＶＤ）、低圧化学的蒸着（ＬＰＣ
ＤＶ）、および層定義のために使用されるマスキング／
イメージング過程については、Ｅｌｌｉｏｔｔ，Ｄ．Ｊ
．により書かれた「ＩｎｔｅｇｒａｔｉｏｎＣｉｒｃｕ
ｉｔ Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏ
ｇｙ」（１９８２年、ニューヨークのＭｃＧｒａｗ−Ｈ
ｉｌｌ Ｂｏｏｋ社より発行）と題される書物の中で
記述されている（ＩＳＢＮ Ｎｏ．０−０７−０１９
２３８−３）。
晶質のシリコンで作られた下方部分７１を有する。下方
部分７１は約１９−２１ミル（２０ミルが最適値）の厚
さを有している。基板７０はさらに、熱酸化により形成
された二酸化シリコンの上部層７２を含む。別の方法で
は、米国特許第４，５１３，２９８号に示されるように
、シリコン二酸化物の所望の厚さが形成されるまで、温
度約３００−４００℃でシラン、酸素、およびアルゴン
の零囲気中において下方層７１を加熱することにより、
上方層７２を形成してもよい。熱酸化過程や他の基本的
な層形成技術、すなわち化学的蒸着（ＣＶＤ）、プラズ
マ化学的蒸着（ＰＥＣＶＤ）、低圧化学的蒸着（ＬＰＣ
ＤＶ）、および層定義のために使用されるマスキング／
イメージング過程については、Ｅｌｌｉｏｔｔ，Ｄ．Ｊ
．により書かれた「ＩｎｔｅｇｒａｔｉｏｎＣｉｒｃｕ
ｉｔ Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏ
ｇｙ」（１９８２年、ニューヨークのＭｃＧｒａｗ−Ｈ
ｉｌｌ Ｂｏｏｋ社より発行）と題される書物の中で
記述されている（ＩＳＢＮ Ｎｏ．０−０７−０１９
２３８−３）。
【００１５】上方層７２は約１０，０００−２４，００
０オングストローム（１７，０００オングストロームが
最適値）の厚さを持つことが望ましい。この応用のため
には、基板７０は下方部分７１および上方層７２の両方
を含むよう定義される。実施例において、上方層７２は
また薄い誘電体層（示されていない）も含んでもよい。 この目的のための模範的な材料は、厚さ約３５００−４
５００オングストローム（４０００オングストロームが
最適値）で、ＣＶＤにより蒸着されたシリコン二酸化物
を含む。別の実施例において、シリコン窒化物が厚さ約
８００−１２００オングストロームで使用されてもよい
。上述した誘電層を含むよう、基板７０を定義してもよ
い。
０オングストローム（１７，０００オングストロームが
最適値）の厚さを持つことが望ましい。この応用のため
には、基板７０は下方部分７１および上方層７２の両方
を含むよう定義される。実施例において、上方層７２は
また薄い誘電体層（示されていない）も含んでもよい。 この目的のための模範的な材料は、厚さ約３５００−４
５００オングストローム（４０００オングストロームが
最適値）で、ＣＶＤにより蒸着されたシリコン二酸化物
を含む。別の実施例において、シリコン窒化物が厚さ約
８００−１２００オングストロームで使用されてもよい
。上述した誘電層を含むよう、基板７０を定義してもよ
い。
【００１６】多数のドライブ・トランジスタ（例えば、
ＭＯＳＦＥＴタイプのもの）が基板７０上に一体的に形
成される。それらの１つを図３内の参照番号７４で概略
的に図解する。基本的に、トランジスタ７４はＭＯＳＦ
ＥＴシリコン・ゲートであり、ソース拡散７６、ゲート
７８、およびドレン拡散７９を含み、これらのすべては
電気的接触領域を定め、そして、様々な構成部品（例え
ば、抵抗器）および電気回路が本発明を用いてこれらに
接続される。ＭＯＳＦＥＴトランジスタを含む形成技術
は技術的によく知られており、１９６０年初期に遡る。 ＭＯＳＦＥＴトランジスタ形成はＡｐｐｅｌｓ，Ｊ．Ａ
．等による「Ｌｏｃａｌ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｏ
ｆ Ｓｉｌｉｃｏｎ；Ｎｅｗ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇ
ｉｃａｌ Ａｓｐｅｃｔｓ」（Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｒ
ｅｓａｒｃｈ Ｒｅｐｏｒｔｓ第２６巻、Ｎｏ．３、
１５７−１６５ページ（１９７１年６月））、Ｋｏｏｉ
，Ｅ．等による「Ｌｏｃｏｓ Ｄｅｖｉｃｅｓ」（Ｐ
ｈｉｌｉｐｓ Ｒｅｓａｒｃｈ Ｒｅｐｏｒｔｓ第
２６巻、Ｎｏ．３、１６６−１８０ページ（１９７１年
６月）、米国特許第４，５１０，６７０号に記述されて
いる。
ＭＯＳＦＥＴタイプのもの）が基板７０上に一体的に形
成される。それらの１つを図３内の参照番号７４で概略
的に図解する。基本的に、トランジスタ７４はＭＯＳＦ
ＥＴシリコン・ゲートであり、ソース拡散７６、ゲート
７８、およびドレン拡散７９を含み、これらのすべては
電気的接触領域を定め、そして、様々な構成部品（例え
ば、抵抗器）および電気回路が本発明を用いてこれらに
接続される。ＭＯＳＦＥＴトランジスタを含む形成技術
は技術的によく知られており、１９６０年初期に遡る。 ＭＯＳＦＥＴトランジスタ形成はＡｐｐｅｌｓ，Ｊ．Ａ
．等による「Ｌｏｃａｌ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｏ
ｆ Ｓｉｌｉｃｏｎ；Ｎｅｗ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇ
ｉｃａｌ Ａｓｐｅｃｔｓ」（Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｒ
ｅｓａｒｃｈ Ｒｅｐｏｒｔｓ第２６巻、Ｎｏ．３、
１５７−１６５ページ（１９７１年６月））、Ｋｏｏｉ
，Ｅ．等による「Ｌｏｃｏｓ Ｄｅｖｉｃｅｓ」（Ｐ
ｈｉｌｉｐｓ Ｒｅｓａｒｃｈ Ｒｅｐｏｒｔｓ第
２６巻、Ｎｏ．３、１６６−１８０ページ（１９７１年
６月）、米国特許第４，５１０，６７０号に記述されて
いる。
【００１７】次に、図４に示すように、電気的抵抗材料
の層８０が基板７０の上方層７２の上部に直接作られる
。層８０は第一端８４および第二端８６を持つ第一部分
８２を含む。第一部分８２は連続であり、端８４から端
８６へ遮断されない。さらに、図示されるように、端８
４はトランジスタ７４のドレイン拡散７９に直接物理的
に接触する。その間には材料の如何なる介在層もない。 この直接接続は重要であり、従来のシステムとは大幅に
異なっている。層８０はまたトランジスタ７４のゲート
７８と直接電気的／物理的に接触する位置に置かれた第
二部分９０を含み、層８０の第一部分８２から電気的に
分離される。さらに、図４内で示される層８０は、トラ
ンジスタ７４のソース拡散７６と電気的に通じている第
三部分９２を含む。第一部分８２、第二部分９０、およ
び第三部分９２の最終的な機能を後述する。
の層８０が基板７０の上方層７２の上部に直接作られる
。層８０は第一端８４および第二端８６を持つ第一部分
８２を含む。第一部分８２は連続であり、端８４から端
８６へ遮断されない。さらに、図示されるように、端８
４はトランジスタ７４のドレイン拡散７９に直接物理的
に接触する。その間には材料の如何なる介在層もない。 この直接接続は重要であり、従来のシステムとは大幅に
異なっている。層８０はまたトランジスタ７４のゲート
７８と直接電気的／物理的に接触する位置に置かれた第
二部分９０を含み、層８０の第一部分８２から電気的に
分離される。さらに、図４内で示される層８０は、トラ
ンジスタ７４のソース拡散７６と電気的に通じている第
三部分９２を含む。第一部分８２、第二部分９０、およ
び第三部分９２の最終的な機能を後述する。
【００１８】一つの実施例において、層８０を形成する
ために使用される抵抗材料は、アルミニウムおよびタン
タルの混合物で製造される。同様に、タンタルとアルミ
ニウムの混合物の使用が好ましいが、タンタル窒化物が
使用されてもよい。この混合物は抵抗材料として技術的
に知られており、両方の材料の同時スパッタリング（異
なるプロセスを含む、これら材料の合金化に対し）によ
り形成される。特に、最終の混合物は基本的に約６０−
４０原子（ａｔ．）％タンタル（５０ ａｔ．％が最
適値）、および約４０−６０ ａｔ．％アルミニウム
（５０ ａｔ．％が最適値）から成る。それは特にト
ランジスタ７４内のシリコン配合物に対しオーミックお
よび冶金学的に互換性のある接点材料として効果的であ
る。
ために使用される抵抗材料は、アルミニウムおよびタン
タルの混合物で製造される。同様に、タンタルとアルミ
ニウムの混合物の使用が好ましいが、タンタル窒化物が
使用されてもよい。この混合物は抵抗材料として技術的
に知られており、両方の材料の同時スパッタリング（異
なるプロセスを含む、これら材料の合金化に対し）によ
り形成される。特に、最終の混合物は基本的に約６０−
４０原子（ａｔ．）％タンタル（５０ ａｔ．％が最
適値）、および約４０−６０ ａｔ．％アルミニウム
（５０ ａｔ．％が最適値）から成る。それは特にト
ランジスタ７４内のシリコン配合物に対しオーミックお
よび冶金学的に互換性のある接点材料として効果的であ
る。
【００１９】別の実施例において、層８０は燐酸がドー
プされた多結晶質シリコンから構成可能である。この材
料は米国特許第４，５１３，２９８号に記述されている
。それの形成は、技術的によく知られており、酸化マス
キングおよび拡散技術を使用することにより達成される
。さらに、効果的な抵抗器材料としての機能に加えて、
多結晶質シリコンは粗いが均一な表面を有する。 （製造過程中に容易に繰り返すことができる）この種の
表面は、その上でのインク泡核形成（バブル形成）の促
進のために理想的である。さらに、多結晶質シリコンは
高温でかなり安定しており、他の抵抗材料に特有な酸化
問題を回避する。米国特許第４，５１３，２９８号で議
論されているように、アルゴンにより希釈された選択さ
れたシリコン配合物（例えば、シラン）の分解から結果
的に生じるシリコンのＬＰＣＶＤ蒸着によってこの多結
晶質シリコンが好適に与えられる。この分解を実行する
ための一般的な温度範囲は約摂氏６００−６５０度で、
一般的な蒸着速度は毎分約１ミクロンである。ドーピン
グは酸化マスキングおよび半導体の技術においてよく知
られている拡散技術を用いて実行される。これらについ
ては米国特許第４，５１３，２９８号に示されている。 一般的に、例えば層８０はタルタンとアルミニウムから
製造される場合、それは均一の厚さ（約７７０−８９０
オングストローム）（８３０オングストロームが最適値
）に塗布される。多結晶質シリコンが使用される場合、
層８０は均一の厚さ（約３０００−５０００オングスト
ローム）（４０００オンングストロームが最適値）に塗
布される。
プされた多結晶質シリコンから構成可能である。この材
料は米国特許第４，５１３，２９８号に記述されている
。それの形成は、技術的によく知られており、酸化マス
キングおよび拡散技術を使用することにより達成される
。さらに、効果的な抵抗器材料としての機能に加えて、
多結晶質シリコンは粗いが均一な表面を有する。 （製造過程中に容易に繰り返すことができる）この種の
表面は、その上でのインク泡核形成（バブル形成）の促
進のために理想的である。さらに、多結晶質シリコンは
高温でかなり安定しており、他の抵抗材料に特有な酸化
問題を回避する。米国特許第４，５１３，２９８号で議
論されているように、アルゴンにより希釈された選択さ
れたシリコン配合物（例えば、シラン）の分解から結果
的に生じるシリコンのＬＰＣＶＤ蒸着によってこの多結
晶質シリコンが好適に与えられる。この分解を実行する
ための一般的な温度範囲は約摂氏６００−６５０度で、
一般的な蒸着速度は毎分約１ミクロンである。ドーピン
グは酸化マスキングおよび半導体の技術においてよく知
られている拡散技術を用いて実行される。これらについ
ては米国特許第４，５１３，２９８号に示されている。 一般的に、例えば層８０はタルタンとアルミニウムから
製造される場合、それは均一の厚さ（約７７０−８９０
オングストローム）（８３０オングストロームが最適値
）に塗布される。多結晶質シリコンが使用される場合、
層８０は均一の厚さ（約３０００−５０００オングスト
ローム）（４０００オンングストロームが最適値）に塗
布される。
【００２０】図５を参照する。導電層１００は次に抵抗
材料層８０の選択された部分上に直接形成される。実施
例において、導電層はアルミニウム、銅、または金から
成る。ただし、アルミニウムから構成されることが好ま
しい。さらに、導電層１００を形成するために使用され
る金属は任意にドープされた物質、または銅および／ま
たは珪素を含む他の材料と組み合わされてもよい。アル
ミニウムが使用される場合、電子移動に関する問題を制
御するために銅が指定され、一方アルミニウムと他のシ
リコンを含んでいる層との間の副反応を防ぐために珪素
が指定される。この導電層１００を作り出すために使用
される模範的かつ好ましい材料は、重量比約９５．５％
のアルミニウム、重量比約３．０％の銅、および重量比
約１．５％の珪素から成る。但しこの割合に制限される
ものではない。一般的に、導電層１００は約４０００−
６０００オングストローム（５０００オングストローム
が最適値）の均一の厚さを持ち、従来のスパッタリング
または蒸着技術を用いて塗布される。
材料層８０の選択された部分上に直接形成される。実施
例において、導電層はアルミニウム、銅、または金から
成る。ただし、アルミニウムから構成されることが好ま
しい。さらに、導電層１００を形成するために使用され
る金属は任意にドープされた物質、または銅および／ま
たは珪素を含む他の材料と組み合わされてもよい。アル
ミニウムが使用される場合、電子移動に関する問題を制
御するために銅が指定され、一方アルミニウムと他のシ
リコンを含んでいる層との間の副反応を防ぐために珪素
が指定される。この導電層１００を作り出すために使用
される模範的かつ好ましい材料は、重量比約９５．５％
のアルミニウム、重量比約３．０％の銅、および重量比
約１．５％の珪素から成る。但しこの割合に制限される
ものではない。一般的に、導電層１００は約４０００−
６０００オングストローム（５０００オングストローム
が最適値）の均一の厚さを持ち、従来のスパッタリング
または蒸着技術を用いて塗布される。
【００２１】図５において示されるように、導電層１０
０は抵抗材料の層８０のすべての部分を完全に覆っては
いない。特に、第一部分８２の一部分のみが覆われてい
る。第二部分９０および第三部分９２は以下で記述され
るように全体的に覆われている。層８０はむき出しの（
露出）部分１０２および覆われた部分１０４、１０６、
１０７、および１０８に基本的に分割される。むき出し
の部分１０２は、加熱抵抗器として製作し、カートリッ
ジ動作中インク泡核形成を最終的に引き起こす。覆われ
た部分１０４は抵抗器１０９とトランジスタ７４のドレ
イン拡散７９との間の直接導電ブリッジとしての役目を
果たし、これらの構成部品を互いに電気的に通じさせる
。さらに、層に関するこの特定な配列により、生産効率
および経済性において独特かつ十分な増加が提供される
。技術的見地から、抵抗材料の層８０上の導電層１００
の存在は、多量の熱を生成する抵抗材料の能力を低下さ
せる（それが覆われている場合）。特に、電流は最小抵
抗経路を介して流れ、導電層１００へ制限されるであろ
う。その結果、最小熱エネルギが生成される。従って、
層８０は、むき出し部分１０２において抵抗器としての
み機能する。覆われた部分１０６、１０７、および１０
８の機能については、再び後述されるであろう。
０は抵抗材料の層８０のすべての部分を完全に覆っては
いない。特に、第一部分８２の一部分のみが覆われてい
る。第二部分９０および第三部分９２は以下で記述され
るように全体的に覆われている。層８０はむき出しの（
露出）部分１０２および覆われた部分１０４、１０６、
１０７、および１０８に基本的に分割される。むき出し
の部分１０２は、加熱抵抗器として製作し、カートリッ
ジ動作中インク泡核形成を最終的に引き起こす。覆われ
た部分１０４は抵抗器１０９とトランジスタ７４のドレ
イン拡散７９との間の直接導電ブリッジとしての役目を
果たし、これらの構成部品を互いに電気的に通じさせる
。さらに、層に関するこの特定な配列により、生産効率
および経済性において独特かつ十分な増加が提供される
。技術的見地から、抵抗材料の層８０上の導電層１００
の存在は、多量の熱を生成する抵抗材料の能力を低下さ
せる（それが覆われている場合）。特に、電流は最小抵
抗経路を介して流れ、導電層１００へ制限されるであろ
う。その結果、最小熱エネルギが生成される。従って、
層８０は、むき出し部分１０２において抵抗器としての
み機能する。覆われた部分１０６、１０７、および１０
８の機能については、再び後述されるであろう。
【００２２】次に、図９が示すように、保護材料の部分
１２０は、以下で概略的に説明されるように、下にある
導電材料層の最上部上に置かれる。保護材料の部分１２
０は、本願の実施例において４つの主な層を含んでいる
。特に、図６に示されるように、第一のパッシベーショ
ン層１２２が提供され、それは珪素窒化物から構成され
ることが好ましい。圧力約２トル、温度約摂氏３００−
４００度でアンモニアと混合されたシランの分解から結
果的に生じる珪素窒化物のＰＥＣＶＤによって１２２が
塗布される。図示されるように、層１２２は抵抗器１０
９およびトランジストタ７４を覆う。パッシベーション
層１２２の主な機能は、抵抗器１０９（および上記で挙
げられた他の構成部品）をカートリッジ内で使用される
インクの腐食作用から保護することである。このことは
抵抗器１０９に関して特に重要である。なぜならば、抵
抗器１０９へのあらゆる物理的損傷はその基本的な動作
能力を著しく低下させるからである。パッシベーション
層１２２は厚さ約４０００−６０００オングストローム
（５０００オングストロームが最適値）であることが好
ましい。
１２０は、以下で概略的に説明されるように、下にある
導電材料層の最上部上に置かれる。保護材料の部分１２
０は、本願の実施例において４つの主な層を含んでいる
。特に、図６に示されるように、第一のパッシベーショ
ン層１２２が提供され、それは珪素窒化物から構成され
ることが好ましい。圧力約２トル、温度約摂氏３００−
４００度でアンモニアと混合されたシランの分解から結
果的に生じる珪素窒化物のＰＥＣＶＤによって１２２が
塗布される。図示されるように、層１２２は抵抗器１０
９およびトランジストタ７４を覆う。パッシベーション
層１２２の主な機能は、抵抗器１０９（および上記で挙
げられた他の構成部品）をカートリッジ内で使用される
インクの腐食作用から保護することである。このことは
抵抗器１０９に関して特に重要である。なぜならば、抵
抗器１０９へのあらゆる物理的損傷はその基本的な動作
能力を著しく低下させるからである。パッシベーション
層１２２は厚さ約４０００−６０００オングストローム
（５０００オングストロームが最適値）であることが好
ましい。
【００２３】図７において、保護材料の部分１２０はま
た、炭化珪素で製造されることが好ましい第二のパッシ
ベーション層１２３も含む。実施例において、層１２３
は温度約摂氏３００−４５０度において、シランおよび
メタンを用いているＰＥＣＶＤにより形成される。層１
２３は層１２２を図示されるように覆い、抵抗器１０９
および上記で挙げられる他の構成部分を腐食損傷から守
るよう再度設計される。
た、炭化珪素で製造されることが好ましい第二のパッシ
ベーション層１２３も含む。実施例において、層１２３
は温度約摂氏３００−４５０度において、シランおよび
メタンを用いているＰＥＣＶＤにより形成される。層１
２３は層１２２を図示されるように覆い、抵抗器１０９
および上記で挙げられる他の構成部分を腐食損傷から守
るよう再度設計される。
【００２４】図８を参照する。保護材料の部分１２０は
さらに、導電性キャビテーション層１２４を含む。層１
２４は図示されるように、回路の種々の領域へ選択的に
塗布される。しかしながら、キャビテーション層１２４
の主たる使用は、抵抗器１０９を覆う第二パッシベーシ
ョン層１２３上への使用である。キャビテーション層１
２４の目的は、抵抗器１０９および誘電パッシベーショ
ン・フィルムへの機械的損傷を取り除くかまたは最小に
とどめることである。タングステンまたはモリブデンも
また使用されてよいが、実施例において、キャビテーシ
ョン層１２４はタンタルから構成される。キャビテーシ
ョン層１２４は従来のスパッタリング技術により塗布さ
れることが好ましく、通常約５５００−６５００オング
ストローム（６０００オングストロームが最適値）の厚
さである。
さらに、導電性キャビテーション層１２４を含む。層１
２４は図示されるように、回路の種々の領域へ選択的に
塗布される。しかしながら、キャビテーション層１２４
の主たる使用は、抵抗器１０９を覆う第二パッシベーシ
ョン層１２３上への使用である。キャビテーション層１
２４の目的は、抵抗器１０９および誘電パッシベーショ
ン・フィルムへの機械的損傷を取り除くかまたは最小に
とどめることである。タングステンまたはモリブデンも
また使用されてよいが、実施例において、キャビテーシ
ョン層１２４はタンタルから構成される。キャビテーシ
ョン層１２４は従来のスパッタリング技術により塗布さ
れることが好ましく、通常約５５００−６５００オング
ストローム（６０００オングストロームが最適値）の厚
さである。
【００２５】最後に、図９に示されるように、保護材料
の部分１２０は、インクバリア層１３０を含み、この層
は抵抗器１０９の両側において、キャビテーション層１
２４および抵抗器１０９上に選択的に塗布される。バリ
ヤ層１３０はインクの腐食作用に対して十分に不活性で
ある有機重合体プラスチックから作られることが好まし
い。この目的用の模範的なプラスチック重合体には、デ
ュポン社により、ＶＡＣＲＥＬおよびＲＩＳＴＯＮとい
う名前で販売されている製品ガ含まれる。これらの製品
は実際にポリメチルメタクリレートから構成され、従来
の積層技術によりキャビテーション層１２４へ塗布され
る。実施例において、バリヤ層１３０は約２００，００
０−３００，０００オングストローム（２５４，０００
オングストロームが最適値）の厚さである。それはバブ
ル形成中インクバブルの両充填および崩壊を制御するよ
う設計され、そしてシステム内の隣接する抵抗器間のク
ロストークを最小にする。さらに、上記で挙げた材料は
摂氏３００度もの高温に耐えられ、以下で示されるよう
な所定の位置にプリントヘッドのオリフィス・プレート
を保持するための良好な接着特性を持つ。
の部分１２０は、インクバリア層１３０を含み、この層
は抵抗器１０９の両側において、キャビテーション層１
２４および抵抗器１０９上に選択的に塗布される。バリ
ヤ層１３０はインクの腐食作用に対して十分に不活性で
ある有機重合体プラスチックから作られることが好まし
い。この目的用の模範的なプラスチック重合体には、デ
ュポン社により、ＶＡＣＲＥＬおよびＲＩＳＴＯＮとい
う名前で販売されている製品ガ含まれる。これらの製品
は実際にポリメチルメタクリレートから構成され、従来
の積層技術によりキャビテーション層１２４へ塗布され
る。実施例において、バリヤ層１３０は約２００，００
０−３００，０００オングストローム（２５４，０００
オングストロームが最適値）の厚さである。それはバブ
ル形成中インクバブルの両充填および崩壊を制御するよ
う設計され、そしてシステム内の隣接する抵抗器間のク
ロストークを最小にする。さらに、上記で挙げた材料は
摂氏３００度もの高温に耐えられ、以下で示されるよう
な所定の位置にプリントヘッドのオリフィス・プレート
を保持するための良好な接着特性を持つ。
【００２６】最後に、図１０に示すように、技術的に知
られているオリフィス・プレート１４０は、バリヤ層１
３０の表面へ形成される。オリフィス・プレート１４０
はインクの落下量および方向の両方を制御する。それは
ニッケルで製造されることが好ましい。それはまたその
中に多数の開口部を含み、各々の開口部はシステム内の
抵抗器の少なくとも１つへ対応している。概略的に図１
０で図示されるオリフィス・プレート１４０は、抵抗器
１０９の真上にあり、そしてそれに整列している開口部
１４２を含む。さらに、抵抗器の真上にあるバリヤ層１
３０の一部分は、カートリッジ内の源からインクを受け
取るよう設計された開口部またはキャビティ（例えば、
前述されたような浮き袋装置またはスポンジのような部
材）を形成するため、製造過程中従来の方法で取り除か
れるか、または選択的に形成される。従って、抵抗器１
０９の起動により、層１２２、１２３、１２４を通して
キャビティ１５０内で熱がインクへ与えられ、その結果
、バブル形成が生じる。
られているオリフィス・プレート１４０は、バリヤ層１
３０の表面へ形成される。オリフィス・プレート１４０
はインクの落下量および方向の両方を制御する。それは
ニッケルで製造されることが好ましい。それはまたその
中に多数の開口部を含み、各々の開口部はシステム内の
抵抗器の少なくとも１つへ対応している。概略的に図１
０で図示されるオリフィス・プレート１４０は、抵抗器
１０９の真上にあり、そしてそれに整列している開口部
１４２を含む。さらに、抵抗器の真上にあるバリヤ層１
３０の一部分は、カートリッジ内の源からインクを受け
取るよう設計された開口部またはキャビティ（例えば、
前述されたような浮き袋装置またはスポンジのような部
材）を形成するため、製造過程中従来の方法で取り除か
れるか、または選択的に形成される。従って、抵抗器１
０９の起動により、層１２２、１２３、１２４を通して
キャビティ１５０内で熱がインクへ与えられ、その結果
、バブル形成が生じる。
【００２７】抵抗器１０９はまた、プリンタ・ユニット
内で外部的に置かれた（示されていない）、そして図１
１で概略的に図示されるドレン電圧源１６０と電気的に
通じる。導電性キャビテーション層１２４と直接物理的
に接触している層８０の覆われた部分１０６を介して、
伝達が行われる。キャビテーション層１２４は、厚さ約
４０００−６０００オングストローム（５０００オング
ストロームが最適値）の厚さでスパッタリングにより塗
布される導電性金属（例えば、金）の外部接点層１６２
と通じている。外部設置１６４へのトランジスタ７４の
ソース拡張の接続に関して、同一の構成が存在する。接
続は層８０の覆われた部分１０８を介して実行される。 覆われた部分１０８は、キャビテーション層１２４およ
び層１６２に関連して上記で記述された同一タイプの外
部接点層１６９により、接地１６４と電気的に通じる。 最後に、図示するようにパッシベーション層１２２、１
２３を通って、外部導線１７０は直接トランジスタ７４
のゲート７８へ接続される。導線１７０は、層８０の覆
われた部分１０７へ特に接続される。
内で外部的に置かれた（示されていない）、そして図１
１で概略的に図示されるドレン電圧源１６０と電気的に
通じる。導電性キャビテーション層１２４と直接物理的
に接触している層８０の覆われた部分１０６を介して、
伝達が行われる。キャビテーション層１２４は、厚さ約
４０００−６０００オングストローム（５０００オング
ストロームが最適値）の厚さでスパッタリングにより塗
布される導電性金属（例えば、金）の外部接点層１６２
と通じている。外部設置１６４へのトランジスタ７４の
ソース拡張の接続に関して、同一の構成が存在する。接
続は層８０の覆われた部分１０８を介して実行される。 覆われた部分１０８は、キャビテーション層１２４およ
び層１６２に関連して上記で記述された同一タイプの外
部接点層１６９により、接地１６４と電気的に通じる。 最後に、図示するようにパッシベーション層１２２、１
２３を通って、外部導線１７０は直接トランジスタ７４
のゲート７８へ接続される。導線１７０は、層８０の覆
われた部分１０７へ特に接続される。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、熱式イ
ンクジェット・プリントヘッドの設計および製造におけ
る改良を表わしている。抵抗器構造の目的とトランジス
タとの相互接続の目的との両方のために抵抗材料層を使
用することにより、多層構造は不要となり、従来のより
複雑なシステムと比較して、多くのそして相当に有利な
点が提供される。
ンクジェット・プリントヘッドの設計および製造におけ
る改良を表わしている。抵抗器構造の目的とトランジス
タとの相互接続の目的との両方のために抵抗材料層を使
用することにより、多層構造は不要となり、従来のより
複雑なシステムと比較して、多くのそして相当に有利な
点が提供される。
【図１】図１は本発明によるプリントヘッドを使用でき
るインクジェット・カートリッジの一部分解斜視図であ
る。
るインクジェット・カートリッジの一部分解斜視図であ
る。
【図２】図２は本発明によるプリントヘッドを使用でき
る他のインクジェット・カートリッジの一部分解斜視図
である。
る他のインクジェット・カートリッジの一部分解斜視図
である。
【図３】図３は本発明によるプリントヘッドの製造方法
の工程を示した図である。
の工程を示した図である。
【図４】図４は本発明によるプリントヘッドの製造方法
の工程を示した図である。
の工程を示した図である。
【図５】図５は本発明によるプリントヘッドの製造方法
の工程を示した図である。
の工程を示した図である。
【図６】図６は本発明によるプリントヘッドの製造方法
の工程を示した図である。
の工程を示した図である。
【図７】図７は本発明によるプリントヘッドの製造方法
の工程を示した図である。
の工程を示した図である。
【図８】図８は本発明によるプリントヘッドの製造方法
の工程を示した図である。
の工程を示した図である。
【図９】図９は本発明によるプリントヘッドの製造方法
の工程を示した図である。
の工程を示した図である。
【図１０】図１０は本発明によるプリントヘッドの製造
方法の工程を示した図である。
方法の工程を示した図である。
【図１１】図１１は本発明によるプリントヘッドの断面
図である。
図である。
Claims (1)
- 【請求項１】基板と、前記基板上に形成されて複数個の
接点領域を有するドライブ・トランジスタと、前記基板
上に形成され前記接点領域と物理的に直接接触している
抵抗物質層と、前記抵抗物質層上に形成され、前記抵抗
物質層の一部分においては除去されて抵抗器を形成させ
る導電層と、前記抵抗器の上に形成された保護物質層と
、前記保護物質層上に形成されて前記抵抗器と整列する
少なくとも１個の開口部を有するオリフィス板とを含む
インクジェット・プリントヘッド。
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|---|---|---|---|
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| US07/637,387 US5122812A (en) | 1991-01-03 | 1991-01-03 | Thermal inkjet printhead having driver circuitry thereon and method for making the same |
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| JP3366344B2 JP3366344B2 (ja) | 2003-01-14 |
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|---|---|---|---|
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| EP (1) | EP0493897B1 (ja) |
| JP (1) | JP3366344B2 (ja) |
| DE (1) | DE69110441T2 (ja) |
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