JPH06191029A - プリンタのプリントヘッド用の部品 - Google Patents
プリンタのプリントヘッド用の部品Info
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- JPH06191029A JPH06191029A JP5266143A JP26614393A JPH06191029A JP H06191029 A JPH06191029 A JP H06191029A JP 5266143 A JP5266143 A JP 5266143A JP 26614393 A JP26614393 A JP 26614393A JP H06191029 A JPH06191029 A JP H06191029A
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 酸化物の損傷及び導線の電気的短絡という問
題を発生させることなく曲げることが可能な基板を提供
すること 【構成】 可撓性基板及び酸化物アイランド熱障壁を備
えた、インクジェットプリンタのプリントヘッド用の部
品である。その酸化物アイランドにより、熱障壁が連続
的な酸化物層である場合に生じる酸化物アイランドのひ
び割れという問題を伴うことなく、可撓性基板を曲げる
ことが可能になる。薄膜抵抗は酸化物アイランド上に支
持され、前側の導体は介在部材により後側の導体に接続
される。可撓性基板は、一体構造アセンブリを形成する
ように折り曲げることができ、またペン本体の周りに曲
げることができる。酸化物アイランドと基板上のクロム
接着層との間には、チタンからなる個別の熱拡散層が設
けられる。
題を発生させることなく曲げることが可能な基板を提供
すること 【構成】 可撓性基板及び酸化物アイランド熱障壁を備
えた、インクジェットプリンタのプリントヘッド用の部
品である。その酸化物アイランドにより、熱障壁が連続
的な酸化物層である場合に生じる酸化物アイランドのひ
び割れという問題を伴うことなく、可撓性基板を曲げる
ことが可能になる。薄膜抵抗は酸化物アイランド上に支
持され、前側の導体は介在部材により後側の導体に接続
される。可撓性基板は、一体構造アセンブリを形成する
ように折り曲げることができ、またペン本体の周りに曲
げることができる。酸化物アイランドと基板上のクロム
接着層との間には、チタンからなる個別の熱拡散層が設
けられる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般にインクジェット
プリンタのプリントヘッド用の部品及びその製造方法に
関する。
プリンタのプリントヘッド用の部品及びその製造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】図１
は、インクジェットプリンタ用の従来のプリントヘッド
の一例を示している。プリントヘッドは、基板１、中間
層２、及びオリフィス板３を有する。更に図示するよう
に、ノズル４がオリフィス板３に形成され、及び蒸発空
間５が基板１とオリフィス板３との間に形成されてい
る。図示の便宜上、同図は、オリフィス板に１つのノズ
ル４しか示していないが、完全なインクジェットプリン
トヘッドは、円形のノズルの配列を有し、これらノズル
のそれぞれは、蒸発空間と対になっている。更に、完全
なインクジェットプリントヘッドは、蒸発空間をインク
供給部に接続するマニホールドを有する。
は、インクジェットプリンタ用の従来のプリントヘッド
の一例を示している。プリントヘッドは、基板１、中間
層２、及びオリフィス板３を有する。更に図示するよう
に、ノズル４がオリフィス板３に形成され、及び蒸発空
間５が基板１とオリフィス板３との間に形成されてい
る。図示の便宜上、同図は、オリフィス板に１つのノズ
ル４しか示していないが、完全なインクジェットプリン
トヘッドは、円形のノズルの配列を有し、これらノズル
のそれぞれは、蒸発空間と対になっている。更に、完全
なインクジェットプリントヘッドは、蒸発空間をインク
供給部に接続するマニホールドを有する。
【０００３】更に、完全なプリントヘッドにおいて、そ
れぞれの蒸発空間は、図１の抵抗６等の加熱抵抗を有す
る。実際にはプリントヘッド上のすべての加熱抵抗は、
選択的な起動のために電気回路網に接続されている。特
定の加熱抵抗がパルスを受け取ると、電気エネルギーが
急速に熱に変換され、これにより、加熱抵抗に隣接する
インクが蒸気バブルを形成する。蒸気バブルが、付勢さ
れた加熱抵抗により供給された熱のために膨張すると、
そのバブルは、オリフィス板のノズルからインク滴を放
出させる。この作用は、矢印によって示されたバブルの
成長方向により図１に概略的に示されている。加熱抵抗
を付勢順序を適当に選択することにより、放出されたイ
ンク滴は、英数文字等のパターンを形成できる。
れぞれの蒸発空間は、図１の抵抗６等の加熱抵抗を有す
る。実際にはプリントヘッド上のすべての加熱抵抗は、
選択的な起動のために電気回路網に接続されている。特
定の加熱抵抗がパルスを受け取ると、電気エネルギーが
急速に熱に変換され、これにより、加熱抵抗に隣接する
インクが蒸気バブルを形成する。蒸気バブルが、付勢さ
れた加熱抵抗により供給された熱のために膨張すると、
そのバブルは、オリフィス板のノズルからインク滴を放
出させる。この作用は、矢印によって示されたバブルの
成長方向により図１に概略的に示されている。加熱抵抗
を付勢順序を適当に選択することにより、放出されたイ
ンク滴は、英数文字等のパターンを形成できる。
【０００４】抵抗の効果的な動作を提供するため、抵抗
とその抵抗を配置する基板との間に熱障壁が設けられて
いる。可撓性基板の場合、可撓性基板全体にわたって延
びたスパッタリング酸化物層を熱障壁として使用するこ
とが提案されている。抵抗と導体は、熱障壁上にある
が、可撓性基板が曲げられた際に、酸化物層のひび割れ
が生じ、これにより、抵抗とその下にあるポリマ材料と
の間に設けられた金属接着層への抵抗を介した電気短絡
が発生することがある、ということがわかった。
とその抵抗を配置する基板との間に熱障壁が設けられて
いる。可撓性基板の場合、可撓性基板全体にわたって延
びたスパッタリング酸化物層を熱障壁として使用するこ
とが提案されている。抵抗と導体は、熱障壁上にある
が、可撓性基板が曲げられた際に、酸化物層のひび割れ
が生じ、これにより、抵抗とその下にあるポリマ材料と
の間に設けられた金属接着層への抵抗を介した電気短絡
が発生することがある、ということがわかった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】一般に、本発明は、間隔
を置いた複数の抵抗を表面に有する可撓性基板を有する
プリンタのプリントヘッド用の部品を提供する。抵抗
は、複数の個別の熱障壁によって基板上に支持されてい
る。熱障壁は、互いに離されており、かつそれぞれの熱
障壁は、それそれ１つの抵抗を支持している。熱障壁
は、誘電材料の層を含んでいてもよく、かつ熱障壁は、
その他に誘電材料と基板との間に材料の熱拡散層を含ん
でいてもよい。基板はポリマ材料からなり、かつ材料の
接着層が熱拡散層と基板の間に設けられている。接着層
はクロムから構成でき、熱拡散層はチタンから構成で
き、誘電材料は二酸化シリコンから構成でき、かつ抵抗
はチタン−アルミニウムから構成することができる。
を置いた複数の抵抗を表面に有する可撓性基板を有する
プリンタのプリントヘッド用の部品を提供する。抵抗
は、複数の個別の熱障壁によって基板上に支持されてい
る。熱障壁は、互いに離されており、かつそれぞれの熱
障壁は、それそれ１つの抵抗を支持している。熱障壁
は、誘電材料の層を含んでいてもよく、かつ熱障壁は、
その他に誘電材料と基板との間に材料の熱拡散層を含ん
でいてもよい。基板はポリマ材料からなり、かつ材料の
接着層が熱拡散層と基板の間に設けられている。接着層
はクロムから構成でき、熱拡散層はチタンから構成で
き、誘電材料は二酸化シリコンから構成でき、かつ抵抗
はチタン−アルミニウムから構成することができる。
【０００６】本発明はまた、長手方向に延びた可撓性基
板と、基板の第一部分に配置されたインク滴放出チャン
バとを有するプリンタのプリントヘッド用の部品を提供
し、そのインク滴放出チャンバは基板の第一位置に配置
されている。オリフィスは、基板の第二部分に設けら
れ、基板上の第二位置に配置されている。基板に曲げを
形成する曲げ手段は、基板を折り畳んで第一及び第二の
部分を長手方向に直交する垂直方向に整列させることが
できるように設けられている。薄膜抵抗が基板上に配置
されており、その各抵抗は、第一及び第二の部分が垂直
方向に整列するように基板を折り畳んだ際にインク滴放
出チャンバの個々の１つの中に配置される。また、抵抗
を加熱した際に可撓性基板の損傷を防ぐために熱障壁手
段が設けられている。熱障壁手段は、互いに離れた複数
の酸化物アイランドからなり、酸化物アイランドの各々
は、抵抗を１つずつ支持している。
板と、基板の第一部分に配置されたインク滴放出チャン
バとを有するプリンタのプリントヘッド用の部品を提供
し、そのインク滴放出チャンバは基板の第一位置に配置
されている。オリフィスは、基板の第二部分に設けら
れ、基板上の第二位置に配置されている。基板に曲げを
形成する曲げ手段は、基板を折り畳んで第一及び第二の
部分を長手方向に直交する垂直方向に整列させることが
できるように設けられている。薄膜抵抗が基板上に配置
されており、その各抵抗は、第一及び第二の部分が垂直
方向に整列するように基板を折り畳んだ際にインク滴放
出チャンバの個々の１つの中に配置される。また、抵抗
を加熱した際に可撓性基板の損傷を防ぐために熱障壁手
段が設けられている。熱障壁手段は、互いに離れた複数
の酸化物アイランドからなり、酸化物アイランドの各々
は、抵抗を１つずつ支持している。
【０００７】本発明は、プリントヘッドの部品及びその
製造方法を提供する。特に本発明は、拡張可能な可撓性
基板を有するプリントヘッドの改善に関し、この場合、
抵抗及びオリフィスは同一基板上に設けられている。こ
の可撓性基板は、抵抗基板とオリフィス板を別個の部品
としたプリントヘッドと比較して、効率及びレイアウト
上の利点を提供する。簡単に述べれば、この可撓性基板
は、抵抗とオリフィスを同じ基板上に設けた構成より
も、抵抗及び導体のレイアウトのために更に多くの空間
を提供し、この構成は、更に高いインク滴放出効率を有
し、かつこの可撓性基板は、折り畳まれて一体構造アセ
ンブリになる個別部分の位置合わせの容易化を可能にす
る。
製造方法を提供する。特に本発明は、拡張可能な可撓性
基板を有するプリントヘッドの改善に関し、この場合、
抵抗及びオリフィスは同一基板上に設けられている。こ
の可撓性基板は、抵抗基板とオリフィス板を別個の部品
としたプリントヘッドと比較して、効率及びレイアウト
上の利点を提供する。簡単に述べれば、この可撓性基板
は、抵抗とオリフィスを同じ基板上に設けた構成より
も、抵抗及び導体のレイアウトのために更に多くの空間
を提供し、この構成は、更に高いインク滴放出効率を有
し、かつこの可撓性基板は、折り畳まれて一体構造アセ
ンブリになる個別部分の位置合わせの容易化を可能にす
る。
【０００８】また、本発明は、互いに離れた複数の熱障
壁を可撓性基板上に設け、かつ複数の薄膜抵抗をその基
板上に設けて、抵抗が各熱障壁上に１つずつ支持される
ようにするステップからなる、プリントヘッドの部品の
形成方法を提供する。この方法は、更に、接着層上に第
二接着層の互いに離れた個別のアイランドを堆積させ、
薄膜抵抗上、及び、導体手段を堆積させる前に薄膜抵抗
により覆われることのない接着層の部分上に、第三の接
着層を堆積させることを含んでいてもよい。
壁を可撓性基板上に設け、かつ複数の薄膜抵抗をその基
板上に設けて、抵抗が各熱障壁上に１つずつ支持される
ようにするステップからなる、プリントヘッドの部品の
形成方法を提供する。この方法は、更に、接着層上に第
二接着層の互いに離れた個別のアイランドを堆積させ、
薄膜抵抗上、及び、導体手段を堆積させる前に薄膜抵抗
により覆われることのない接着層の部分上に、第三の接
着層を堆積させることを含んでいてもよい。
【０００９】本発明は、以下の詳細な説明及び好適実施
例を示す図面を参照することにより一層良好に理解され
るであろう。
例を示す図面を参照することにより一層良好に理解され
るであろう。
【００１０】
【実施例】図２に示すように、サーマルインクジェット
プリンタのプリントヘッドは、少なくとも１つの曲げ手
段11を有する可撓性基板10を有し、その基板の第一部分
12が、図３及び図４に示すように、基板10の第二部分13
に重なるよう曲げることができるようになっている。少
なくとも１つのインク滴放出チャンバ14が基板部分13の
表面に形成され、及び少なくとも１つのインク入口穴17
が基板10の第一部分12に設けられ、そのインク入口穴17
が、図４に示すように、２つの部分12,13を互いに重ね
た際にインク滴放出チャンバ14と液体連通するようにな
っている。更に、少なくとも１つのインク出口オリフィ
ス18が基板10の第二部分13に設けられており、そのイン
ク出口オリフィス18が、第一部分と第二部分を互いに重
ねた際にインク滴放出チャンバ14と液体連通するように
なっている。実際には出口オリフィス18と入り口穴17は
オフセットされている。
プリンタのプリントヘッドは、少なくとも１つの曲げ手
段11を有する可撓性基板10を有し、その基板の第一部分
12が、図３及び図４に示すように、基板10の第二部分13
に重なるよう曲げることができるようになっている。少
なくとも１つのインク滴放出チャンバ14が基板部分13の
表面に形成され、及び少なくとも１つのインク入口穴17
が基板10の第一部分12に設けられ、そのインク入口穴17
が、図４に示すように、２つの部分12,13を互いに重ね
た際にインク滴放出チャンバ14と液体連通するようにな
っている。更に、少なくとも１つのインク出口オリフィ
ス18が基板10の第二部分13に設けられており、そのイン
ク出口オリフィス18が、第一部分と第二部分を互いに重
ねた際にインク滴放出チャンバ14と液体連通するように
なっている。実際には出口オリフィス18と入り口穴17は
オフセットされている。
【００１１】従来のプリントヘッドと比較した場合、プ
リントヘッド部品が直接設けられた可撓性基板を有する
プリントヘッドは、多数の利点を提供する。例えば、可
撓性基板は、プリントヘッドの１つ以上の部品を有する
基板の一方の部分がプリントヘッドの別の部品を有する
基板の他方の部分に重なるように、曲げることができ、
これにより、きわめて効率的な方法で製造される単一構
造が提供される。更に、インク入口及び出口穴、並びに
インク滴放出チャンバは、可撓性基板にレーザ加工する
ことができる。可撓性基板はまた、従来より大きなプリ
ントヘッドを製造する可能性を提供する。また、この可
撓性基板技術は大量生産の可能性を提供する。更に、こ
の可撓性基板技術ではシリコン層を使用する必要がない
ので、そのようなシリコン層をプラスチック基板に接着
する必要がない。
リントヘッド部品が直接設けられた可撓性基板を有する
プリントヘッドは、多数の利点を提供する。例えば、可
撓性基板は、プリントヘッドの１つ以上の部品を有する
基板の一方の部分がプリントヘッドの別の部品を有する
基板の他方の部分に重なるように、曲げることができ、
これにより、きわめて効率的な方法で製造される単一構
造が提供される。更に、インク入口及び出口穴、並びに
インク滴放出チャンバは、可撓性基板にレーザ加工する
ことができる。可撓性基板はまた、従来より大きなプリ
ントヘッドを製造する可能性を提供する。また、この可
撓性基板技術は大量生産の可能性を提供する。更に、こ
の可撓性基板技術ではシリコン層を使用する必要がない
ので、そのようなシリコン層をプラスチック基板に接着
する必要がない。
【００１２】図５及び図６に示すように、可撓性基板10
は、第二の曲げ手段19を含んでいてもよく、基板10の第
三の部分20が、図７及び図８に示すように、第一及び第
二の部分12,13の少なくとも一方に重なるようにしても
よい。曲げ手段の正確な数及びその構成は、製造される
装置の特定の要求に適応させられる。
は、第二の曲げ手段19を含んでいてもよく、基板10の第
三の部分20が、図７及び図８に示すように、第一及び第
二の部分12,13の少なくとも一方に重なるようにしても
よい。曲げ手段の正確な数及びその構成は、製造される
装置の特定の要求に適応させられる。
【００１３】図２に示すように、薄膜導線21、薄膜抵抗
22、薄膜共通導線23、及び障壁手段24は、基板10上に設
けられている。例えば、抵抗22と出口穴を基板10に製造
し、その出口穴18は、直交方向に延びる共通導線23の反
対側に縦方向に配置することができる。これにより、曲
げ手段11は、薄膜範囲から離して作ることができる。
22、薄膜共通導線23、及び障壁手段24は、基板10上に設
けられている。例えば、抵抗22と出口穴を基板10に製造
し、その出口穴18は、直交方向に延びる共通導線23の反
対側に縦方向に配置することができる。これにより、曲
げ手段11は、薄膜範囲から離して作ることができる。
【００１４】ポリマ材料等のプラスチック基板の場合に
は、曲げ手段11は、インク入口穴17及び出口穴18を含む
種々のオリフィスの場合に用いるものと同じプロセスに
よって作ることができ、即ち、レーザ研削によりスロッ
ト又は一連の隔置された貫通穴又は凹所を形成すること
によって作ることができる。このようなプラスチック基
板は、25〜76μm(1-3ミル)の範囲の１つ又は複数のどの
ような適当な厚さでも有することができ、図５ないし図
８に示すような２つの折り目を有する構成に使用するこ
とができる。
は、曲げ手段11は、インク入口穴17及び出口穴18を含む
種々のオリフィスの場合に用いるものと同じプロセスに
よって作ることができ、即ち、レーザ研削によりスロッ
ト又は一連の隔置された貫通穴又は凹所を形成すること
によって作ることができる。このようなプラスチック基
板は、25〜76μm(1-3ミル)の範囲の１つ又は複数のどの
ような適当な厚さでも有することができ、図５ないし図
８に示すような２つの折り目を有する構成に使用するこ
とができる。
【００１５】基板10が、ポリイミド又はUpilex（商品
名）等のポリマ材料からなる場合、曲げ手段11は、励起
二量体(Excimer)レーザ等の高エネルギーフォトンレー
ザによるポリマのフォト研削又はフォトエッチングによ
って作ることができる。励起二量体レーザは、例えば、
F2,ArF,KrCl,KrF又はXeClタイプのものでよい。このタ
イプのレーザは、ほぼ４エレクトロンボルトのエネルギ
ーを供給でき、これは、ポリマ材料の炭素間の化学結合
を破壊するのに十分な値であるので、励起二量体レーザ
は、ポリマ材料のフォト研削に有用なものである。上記
の材料に加えて、ポリマは、ポリメチルメタクリラー
ト、ポリエチレンテレフタラート又はその混合物から構
成してもよい。これら材料のうち、102μm(4ミル)の厚
さを有する“ユピレックス”が、基板として使用するの
に適当であるとわかった。
名）等のポリマ材料からなる場合、曲げ手段11は、励起
二量体(Excimer)レーザ等の高エネルギーフォトンレー
ザによるポリマのフォト研削又はフォトエッチングによ
って作ることができる。励起二量体レーザは、例えば、
F2,ArF,KrCl,KrF又はXeClタイプのものでよい。このタ
イプのレーザは、ほぼ４エレクトロンボルトのエネルギ
ーを供給でき、これは、ポリマ材料の炭素間の化学結合
を破壊するのに十分な値であるので、励起二量体レーザ
は、ポリマ材料のフォト研削に有用なものである。上記
の材料に加えて、ポリマは、ポリメチルメタクリラー
ト、ポリエチレンテレフタラート又はその混合物から構
成してもよい。これら材料のうち、102μm(4ミル)の厚
さを有する“ユピレックス”が、基板として使用するの
に適当であるとわかった。
【００１６】抵抗22の動作は次のとおりである。抵抗材
料は、その電流の印加時に熱を出力する。適当な抵抗材
料はTaAlである。可撓性基板を保護するために、有機基
板を高温損傷から保護する熱障壁及びシールドとして、
抵抗の下に誘電体（例えば二酸化シリコン）の層を組み
込む必要がある。動作中の抵抗の温度は、典型的には40
0°を越え、これは、有機材料の典型的な動作温度より
ずっと高い。インク滴の放出のため、きわめて短時間に
わたって抵抗に電流が加えられ、最初に抵抗に隣接する
液体の層が超加熱状態にまで加熱され、その超加熱層が
膨張してインクバブルを形成した際にその加熱が停止さ
れる。超加熱層がインクバブルを形成したとき、加熱抵
抗からインクバブルへの熱の流れは無視でき、二酸化シ
リコンが抵抗から熱を放出する。従って、二酸化シリコ
ンは、インクの超加熱層が形成される間にまず熱障壁と
して作用し、次いでインクバブルが形成された後にはヒ
ートシンクとして作用する。
料は、その電流の印加時に熱を出力する。適当な抵抗材
料はTaAlである。可撓性基板を保護するために、有機基
板を高温損傷から保護する熱障壁及びシールドとして、
抵抗の下に誘電体（例えば二酸化シリコン）の層を組み
込む必要がある。動作中の抵抗の温度は、典型的には40
0°を越え、これは、有機材料の典型的な動作温度より
ずっと高い。インク滴の放出のため、きわめて短時間に
わたって抵抗に電流が加えられ、最初に抵抗に隣接する
液体の層が超加熱状態にまで加熱され、その超加熱層が
膨張してインクバブルを形成した際にその加熱が停止さ
れる。超加熱層がインクバブルを形成したとき、加熱抵
抗からインクバブルへの熱の流れは無視でき、二酸化シ
リコンが抵抗から熱を放出する。従って、二酸化シリコ
ンは、インクの超加熱層が形成される間にまず熱障壁と
して作用し、次いでインクバブルが形成された後にはヒ
ートシンクとして作用する。
【００１７】ポリマ基板への接着を行なうため、少なく
とも１つの接着層が設けられている。例えば、図９に示
すように、可撓性基板25は、クロム等の第一の接着層26
を含んでいてもよい。チタン等の熱拡散層27を、接着層
26上に設けてもよい。二酸化シリコン等の誘電層28は、
次いで前記層26,27上にスパッタリングされ、又はその
他の方法で前記層26,27上に設けられる。TaAl等の抵抗
層29は、誘電層上に設けることができ、導体手段30（金
又はアルミニウム等）は、抵抗層29上に設けることがで
きる。
とも１つの接着層が設けられている。例えば、図９に示
すように、可撓性基板25は、クロム等の第一の接着層26
を含んでいてもよい。チタン等の熱拡散層27を、接着層
26上に設けてもよい。二酸化シリコン等の誘電層28は、
次いで前記層26,27上にスパッタリングされ、又はその
他の方法で前記層26,27上に設けられる。TaAl等の抵抗
層29は、誘電層上に設けることができ、導体手段30（金
又はアルミニウム等）は、抵抗層29上に設けることがで
きる。
【００１８】前に指摘したように、二酸化シリコン等の
誘電体の連続した層を曲げる際にひび割れが生じること
があり、その結果として、抵抗を通る電流が、その下に
ある接着層に電気的に短絡されることがある。本発明
は、抵抗の下にある隔置された酸化物アイランドを設け
ることによりその問題を解決する。本発明による装置例
を図１０に示す。特に、連続的な酸化物の熱障壁28（図
９参照）の代わりに、複数の隔置された酸化物アイラン
ド28aが設けられている。図１０は、１つの酸化物アイ
ランド28aの断面図を示している。
誘電体の連続した層を曲げる際にひび割れが生じること
があり、その結果として、抵抗を通る電流が、その下に
ある接着層に電気的に短絡されることがある。本発明
は、抵抗の下にある隔置された酸化物アイランドを設け
ることによりその問題を解決する。本発明による装置例
を図１０に示す。特に、連続的な酸化物の熱障壁28（図
９参照）の代わりに、複数の隔置された酸化物アイラン
ド28aが設けられている。図１０は、１つの酸化物アイ
ランド28aの断面図を示している。
【００１９】図１０に示す構成は次のようなステップに
よって製造することができる。第一に、クロムからなる
接着層26が可撓性基板25上に堆積される。第一の接着層
26は100Å等の適当な厚さに堆積される。次いで、一連
の層がシャドウマスクを介して又はリフトオフ(lift-of
f)プロセスによって堆積される。まず、クロムからなる
第二の層32が抵抗の位置に対応する位置に堆積される。
クロムからなる第二の層32は400Å等の適当な厚さで設
けられる。次いでチタンからなる熱拡散層27が第二のク
ロム層32上に設けられる。このチタン層は1500Å等の適
当な厚さに設けられる。次に、適当な熱障壁の層28aが
チタン層27上に設けられる。この熱障壁は、二酸化シリ
コン等の適当な誘電体からなることができ、6000Å等の
適当な厚さに設けられる。最後に抵抗層29aは、酸化物
アイランド28aの上に設けられる。層29aは、TaAl等のあ
らゆる適当な材料からなることができ、かつ2500Å等の
適当な厚さに設けられる。次いでシャドウマスクが取り
除かれて、別の接着層33が、第一の接着層26及び抵抗29
aの上に設けられる。図１０に示すように、第三の接着
層33は抵抗材料29a上を完全には覆わない。即ち、抵抗
材料29aの一部は、それにインクが接触できるように露
出している。第三の接着層33は、クロム等のあらゆる適
当な材料からなることができ、かつ400Å等の適当な厚
さに設けられる。次いで、導体30が第三の接着層33上に
堆積される。導体30は、金又はアルミニウム等のあらゆ
る適当な材料からなることができるが、金が好適であ
る。この導体は、5000Å等の適当な厚さに設けられる。
基板25の前面に設けられた導体30に加えて、基板25の後
側に後側導体30aが設けられる。前側導体30を後側導体3
0aに接続するために、基板25を通って延びる介在部材31
が設けられている。
よって製造することができる。第一に、クロムからなる
接着層26が可撓性基板25上に堆積される。第一の接着層
26は100Å等の適当な厚さに堆積される。次いで、一連
の層がシャドウマスクを介して又はリフトオフ(lift-of
f)プロセスによって堆積される。まず、クロムからなる
第二の層32が抵抗の位置に対応する位置に堆積される。
クロムからなる第二の層32は400Å等の適当な厚さで設
けられる。次いでチタンからなる熱拡散層27が第二のク
ロム層32上に設けられる。このチタン層は1500Å等の適
当な厚さに設けられる。次に、適当な熱障壁の層28aが
チタン層27上に設けられる。この熱障壁は、二酸化シリ
コン等の適当な誘電体からなることができ、6000Å等の
適当な厚さに設けられる。最後に抵抗層29aは、酸化物
アイランド28aの上に設けられる。層29aは、TaAl等のあ
らゆる適当な材料からなることができ、かつ2500Å等の
適当な厚さに設けられる。次いでシャドウマスクが取り
除かれて、別の接着層33が、第一の接着層26及び抵抗29
aの上に設けられる。図１０に示すように、第三の接着
層33は抵抗材料29a上を完全には覆わない。即ち、抵抗
材料29aの一部は、それにインクが接触できるように露
出している。第三の接着層33は、クロム等のあらゆる適
当な材料からなることができ、かつ400Å等の適当な厚
さに設けられる。次いで、導体30が第三の接着層33上に
堆積される。導体30は、金又はアルミニウム等のあらゆ
る適当な材料からなることができるが、金が好適であ
る。この導体は、5000Å等の適当な厚さに設けられる。
基板25の前面に設けられた導体30に加えて、基板25の後
側に後側導体30aが設けられる。前側導体30を後側導体3
0aに接続するために、基板25を通って延びる介在部材31
が設けられている。
【００２０】前に指摘したように、連続的な酸化物の熱
障壁は、通常は機械的変形に耐えることはできず、また
可撓性基板上にこのもろい誘電体が存在することによっ
て、この基板は、特に、基板をたわめる間に、又はTAB
ボンディング操作中に生じるようななんらかの集中的な
負荷が加えられた際に、ひび割れを生じ易くなる。本発
明による酸化物アイランド構造は、酸化物が必要なとこ
ろだけに、即ち抵抗の下だけに存在できるようにする構
造様式を提供する。従って、基板の残りの部分は酸化物
を持たず、機械的にはるかに丈夫なものとなる。
障壁は、通常は機械的変形に耐えることはできず、また
可撓性基板上にこのもろい誘電体が存在することによっ
て、この基板は、特に、基板をたわめる間に、又はTAB
ボンディング操作中に生じるようななんらかの集中的な
負荷が加えられた際に、ひび割れを生じ易くなる。本発
明による酸化物アイランド構造は、酸化物が必要なとこ
ろだけに、即ち抵抗の下だけに存在できるようにする構
造様式を提供する。従って、基板の残りの部分は酸化物
を持たず、機械的にはるかに丈夫なものとなる。
【００２１】可撓性基板上にサーマルインクジェットプ
リントヘッドを形成する潜在的な利点の１つは、サーマ
ルインクジェットヘッドとその電気接続との両方が同じ
基板即ち可撓性基板上に形成できるという点にある。ま
た、相互接続回路は、曲げることが可能なものであり、
これをプリンタに接続するためにペン本体の周りに巻き
つけることができる。一様な酸化物構造を用いる場合、
回路を曲げることは、酸化物の損傷を引き起こし、相互
接続回路を破壊することになる。
リントヘッドを形成する潜在的な利点の１つは、サーマ
ルインクジェットヘッドとその電気接続との両方が同じ
基板即ち可撓性基板上に形成できるという点にある。ま
た、相互接続回路は、曲げることが可能なものであり、
これをプリンタに接続するためにペン本体の周りに巻き
つけることができる。一様な酸化物構造を用いる場合、
回路を曲げることは、酸化物の損傷を引き起こし、相互
接続回路を破壊することになる。
【００２２】連続した一様の酸化物の存在はまた、TAB
ボンディング操作等のなんらかの集中的な負荷に対して
きわめて壊れ易くなる。現存するサーマルインクジェッ
トプリントヘッドにおける金薄膜に対するTABの一般的
なボンディング強度は、80gm（引っ張り強度）である。
酸化物層のひび割れ易さのため、TABボンディング操作
間に加えられる力の減少が必要となる。このため、一般
的なボンディング強度はほぼ5gmまで低下する。連続し
た一様な酸化物の存在はまた、可撓性基板のプロセス間
にきわめて損傷を受け易くする。この基板のあらゆる意
図しない曲げが必然的に酸化物層のひび割れを引き起こ
すことになる。
ボンディング操作等のなんらかの集中的な負荷に対して
きわめて壊れ易くなる。現存するサーマルインクジェッ
トプリントヘッドにおける金薄膜に対するTABの一般的
なボンディング強度は、80gm（引っ張り強度）である。
酸化物層のひび割れ易さのため、TABボンディング操作
間に加えられる力の減少が必要となる。このため、一般
的なボンディング強度はほぼ5gmまで低下する。連続し
た一様な酸化物の存在はまた、可撓性基板のプロセス間
にきわめて損傷を受け易くする。この基板のあらゆる意
図しない曲げが必然的に酸化物層のひび割れを引き起こ
すことになる。
【００２３】連続した一様な酸化物層の構造はまた、基
板の前側と後側との間でのメッキによる介在部材の形成
時にも問題を生じさせる。酸化物の下に連続した一様な
チタン熱拡散層及びクロム接着層が存在する結果とし
て、これらの層に対するすべての導線の電気的短絡が生
じる。本発明による酸化物アイランド構造は、これらの
問題を解決するものである。
板の前側と後側との間でのメッキによる介在部材の形成
時にも問題を生じさせる。酸化物の下に連続した一様な
チタン熱拡散層及びクロム接着層が存在する結果とし
て、これらの層に対するすべての導線の電気的短絡が生
じる。本発明による酸化物アイランド構造は、これらの
問題を解決するものである。
【００２４】以上、本発明の主な好適実施例及びその動
作態様について説明してきた。しかし、本発明は、上述
の特定の実施例に限定されると解すべきものではない。
従って、上述の実施例は、限定的なものではなく、例示
的なものであると考えるべきであり、当業者であれば、
特許請求の範囲に規定の本発明の権利範囲から逸脱する
ことなくそれら実施例の変形が可能であることは明らか
である。
作態様について説明してきた。しかし、本発明は、上述
の特定の実施例に限定されると解すべきものではない。
従って、上述の実施例は、限定的なものではなく、例示
的なものであると考えるべきであり、当業者であれば、
特許請求の範囲に規定の本発明の権利範囲から逸脱する
ことなくそれら実施例の変形が可能であることは明らか
である。
【００２５】
【発明の効果】本発明は上述のように構成したので、酸
化物の損傷及び導線の電気的短絡という問題を発生させ
ることなく曲げることが可能な基板を提供することがで
きる。
化物の損傷及び導線の電気的短絡という問題を発生させ
ることなく曲げることが可能な基板を提供することがで
きる。
【図１】従来のインクジェットプリントヘッドの一部を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図２】可撓性基板の構成を示す斜視図である。
【図３】可撓性基板が曲げられる態様を示す側面図であ
る。
る。
【図４】可撓性基板が折り畳まれて一体構造アセンブリ
が形成される態様を示す側面図である。
が形成される態様を示す側面図である。
【図５】可撓性基板の構成を示す斜視図である。
【図６】可撓性基板の構成を示す側面図である。
【図７】可撓性基板が二度曲げられる態様を示す側面図
である。
である。
【図８】可撓性基板が二度折り畳まれて一体構造アセン
ブリが形成される態様を示す側面図である。
ブリが形成される態様を示す側面図である。
【図９】可撓性基板上に連続した熱障壁を有する可撓性
基板を示す断面図である。
基板を示す断面図である。
【図１０】本発明によるアイランド熱障壁構造を有する
可撓性基板を示す断面図である。
可撓性基板を示す断面図である。
10 基板 11 第一曲げ手段 12 第一部分 13 第二部分 14 インク滴放出チャンバ 15 第一部分の表面 16 第二部分の表面 17 インクジェットオリフィス 18 インク出口穴 19 第二曲げ手段 20 第三部分 21 導線 22 抵抗 23 共通導体 24 障壁 25 基板 26 第一接着層 27 熱拡散層 28 連続誘電材料 28a 誘電材料のアイランド 29 薄膜抵抗 29a 薄膜抵抗 30 導体 31 介在部材 32 第二接着層 33 第三接着層
Claims (1)
- 【請求項１】プリンタのプリントヘッド用の部品であっ
て、この部品が、 表面上に複数の隔置された抵抗を有する可撓性基板であ
って、その抵抗が複数の個別の熱障壁により前記表面上
に支持され、その熱障壁の各々が、互いに隔置されてお
り、前記抵抗を１つずつ支持している、前記可撓性基板
からなることを特徴とする、プリンタのプリントヘッド
用の部品。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US96563992A | 1992-10-23 | 1992-10-23 | |
| US965639 | 1997-11-06 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06191029A true JPH06191029A (ja) | 1994-07-12 |
| JP3533234B2 JP3533234B2 (ja) | 2004-05-31 |
Family
ID=25510260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26614393A Expired - Fee Related JP3533234B2 (ja) | 1992-10-23 | 1993-10-25 | プリンタのプリントヘッド用の部品 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6142611A (ja) |
| EP (1) | EP0594310A3 (ja) |
| JP (1) | JP3533234B2 (ja) |
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