JPH106504A - プリントヘッド及びプリントヘッド形成方法 - Google Patents
プリントヘッド及びプリントヘッド形成方法Info
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- JPH106504A JPH106504A JP9065634A JP6563497A JPH106504A JP H106504 A JPH106504 A JP H106504A JP 9065634 A JP9065634 A JP 9065634A JP 6563497 A JP6563497 A JP 6563497A JP H106504 A JPH106504 A JP H106504A
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- ink
- layer
- printhead
- print head
- liquid
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- Withdrawn
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1606—Coating the nozzle area or the ink chamber
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2/14016—Structure of bubble jet print heads
- B41J2/14088—Structure of heating means
- B41J2/14112—Resistive element
- B41J2/14129—Layer structure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
- B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
- B41J2202/03—Specific materials used
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐インクフィルムをポリマー層上に蒸着させ
てインクの腐食からポリーを保護する。 【解決手段】 プリントヘッド１０は記録液体を保持す
る少なくとも一つのリザーバ１４を含む内部構造を有
し、記録媒体に液体を射出する少なくとも一つのノズル
を有し、リザーバとノズルとの間に液体フロー経路を提
供するチャネル手段を有し、チャネルに含まれる液体エ
ネルギーを与えるエネルギー生成器を有し、液体がノズ
ルを介して記録媒体上に周期的に射出されるようにエネ
ルギー生成手段を選択的に通電させる手段を有し、内部
構造の少なくとも一部分に形成された硬化ポリマーを有
し、ポリマーの少なくとも一部分に形成された耐インク
フィルム１９を有する。
てインクの腐食からポリーを保護する。 【解決手段】 プリントヘッド１０は記録液体を保持す
る少なくとも一つのリザーバ１４を含む内部構造を有
し、記録媒体に液体を射出する少なくとも一つのノズル
を有し、リザーバとノズルとの間に液体フロー経路を提
供するチャネル手段を有し、チャネルに含まれる液体エ
ネルギーを与えるエネルギー生成器を有し、液体がノズ
ルを介して記録媒体上に周期的に射出されるようにエネ
ルギー生成手段を選択的に通電させる手段を有し、内部
構造の少なくとも一部分に形成された硬化ポリマーを有
し、ポリマーの少なくとも一部分に形成された耐インク
フィルム１９を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はインクジェットプリ
ントデバイスに関し、該インクジェットプリントデバイ
スは、エネルギーを使用してプリントヘッドの内部に形
成されたチャネル内に含まれるインク液滴をオリフィス
から記録媒体上に放出させる。更に詳細には、本発明は
インクに対して敏感なプリントヘッドの領域上のインク
の腐食の影響に対する改良された保護を有するインクジ
ェットプリントヘッドに関する。
ントデバイスに関し、該インクジェットプリントデバイ
スは、エネルギーを使用してプリントヘッドの内部に形
成されたチャネル内に含まれるインク液滴をオリフィス
から記録媒体上に放出させる。更に詳細には、本発明は
インクに対して敏感なプリントヘッドの領域上のインク
の腐食の影響に対する改良された保護を有するインクジ
ェットプリントヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】インクジェットプリントの技術ではプリ
ントヘッドが設けられ、該プリントヘッドはインク供給
チャンバに連通する一つ以上のインク充填チャネルを有
し、このチャネルはノズルオリフィスとして形成された
一端部を有する。インクは放出される前にノズルでメニ
スカスを形成する。エネルギーは熱の形態でインクチャ
ネルに供給され、この熱は加熱抵抗器にパルスを通電す
るか又はチャネル壁部に圧電的に力を加えることによっ
て生成され、インク液滴はノズルから記録材料へ放出さ
れる。液滴が放出された後、更なるインクがチャネルに
補充されメニスカスを再形成する。
ントヘッドが設けられ、該プリントヘッドはインク供給
チャンバに連通する一つ以上のインク充填チャネルを有
し、このチャネルはノズルオリフィスとして形成された
一端部を有する。インクは放出される前にノズルでメニ
スカスを形成する。エネルギーは熱の形態でインクチャ
ネルに供給され、この熱は加熱抵抗器にパルスを通電す
るか又はチャネル壁部に圧電的に力を加えることによっ
て生成され、インク液滴はノズルから記録材料へ放出さ
れる。液滴が放出された後、更なるインクがチャネルに
補充されメニスカスを再形成する。
【０００３】サーマルインクジェットプリンタでは抵抗
器加熱素子であり、圧力（ピエゾ）プリンタでは圧電プ
レートであるエネルギー生成器が十分に接触してインク
にエネルギーを伝達するように、インクはフローしなけ
ればならない。使用されるインクの腐食性のために、エ
ネルギー生成器に関連する電子回路は保護コーティング
によって保護されなければならず、この保護コーティン
グは光画像形成可能であり、製造プロセス中にエネルギ
ー生成素子をパターン形成し且つ露光する。従来技術に
おいて広範囲に使用されるパッシベーション及び他の目
的に対して好ましい材料は、ポリイミド及びドライフィ
ルムはんだマスクポリマー（ＰＭＭＡ）のようなポリマ
ーである。例えば、米国特許第４，７７４，５３０号及
び第４，８２９，３２４号に開示されるように、加熱ウ
ェハの上面は、硬化プロセスで付着されたポリイミドか
ら成る比較的厚いパターン層でパターン形成され、下層
の電子回路を不動態化し、またピット構造の底部に加熱
表面を配置してインク射出特性を向上させる。また、米
国特許第５，２９１，２２６号に開示されるように、ポ
リマーはプリントヘッドのノズルプレートを形成するた
めに使用されてきた。
器加熱素子であり、圧力（ピエゾ）プリンタでは圧電プ
レートであるエネルギー生成器が十分に接触してインク
にエネルギーを伝達するように、インクはフローしなけ
ればならない。使用されるインクの腐食性のために、エ
ネルギー生成器に関連する電子回路は保護コーティング
によって保護されなければならず、この保護コーティン
グは光画像形成可能であり、製造プロセス中にエネルギ
ー生成素子をパターン形成し且つ露光する。従来技術に
おいて広範囲に使用されるパッシベーション及び他の目
的に対して好ましい材料は、ポリイミド及びドライフィ
ルムはんだマスクポリマー（ＰＭＭＡ）のようなポリマ
ーである。例えば、米国特許第４，７７４，５３０号及
び第４，８２９，３２４号に開示されるように、加熱ウ
ェハの上面は、硬化プロセスで付着されたポリイミドか
ら成る比較的厚いパターン層でパターン形成され、下層
の電子回路を不動態化し、またピット構造の底部に加熱
表面を配置してインク射出特性を向上させる。また、米
国特許第５，２９１，２２６号に開示されるように、ポ
リマーはプリントヘッドのノズルプレートを形成するた
めに使用されてきた。
【０００４】インクジェットプリントヘッドにおけるポ
リマーの使用は幾つかの欠点を有する。一つは、強力な
ベース及び極性溶剤を有する着色且つ耐水性インクに対
する抵抗性に乏しいため、ポリイミドコーティングの腐
食が起こることである。別の欠点は、高温に敏感なこと
である。
リマーの使用は幾つかの欠点を有する。一つは、強力な
ベース及び極性溶剤を有する着色且つ耐水性インクに対
する抵抗性に乏しいため、ポリイミドコーティングの腐
食が起こることである。別の欠点は、高温に敏感なこと
である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、耐イ
ンクフィルムをポリマー層上に蒸着させてインクの腐食
からポリマー層を保護することである。
ンクフィルムをポリマー層上に蒸着させてインクの腐食
からポリマー層を保護することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】ある実施の形態では、耐
インクフィルムは硬化ポリイミド層の上にスパッタリン
グされたタンタルであり、タンタルは電極ボンディング
端子からエッチングされる。
インクフィルムは硬化ポリイミド層の上にスパッタリン
グされたタンタルであり、タンタルは電極ボンディング
端子からエッチングされる。
【０００７】別の実施の形態では、アモルファスカーボ
ン又は窒化シリコンのようなプラズマＣＶＤ（化学蒸
着）フィルムはポリイミド硬化温度よりもかなり低温度
でポリイミド層上に蒸着される。
ン又は窒化シリコンのようなプラズマＣＶＤ（化学蒸
着）フィルムはポリイミド硬化温度よりもかなり低温度
でポリイミド層上に蒸着される。
【０００８】更に詳細には、本発明の請求項１の態様で
は記録媒体に記録液体を射出するプリントヘッドに関
し、プリントヘッドは前記記録液体を保持する少なくと
も一つのリザーバを含む内部構造を有し、記録媒体に液
体を射出する少なくとも一つのノズルを有し、前記リザ
ーバと前記ノズルとの間に液体フロー経路を提供するチ
ャネル手段を有し、前記チャネルに含まれる液体にエネ
ルギーを伝えるエネルギー生成器を有し、前記液体が前
記ノズルを介して前記記録媒体へ周期的に射出されるよ
うに前記エネルギー生成手段を選択的に通電させる手段
を有し、前記内部構造の少なくとも一部分に形成された
硬化光画像形成可能ポリマー及び前記ポリマーの表面の
少なくとも一部分に形成された耐インクフィルムを有す
る。
は記録媒体に記録液体を射出するプリントヘッドに関
し、プリントヘッドは前記記録液体を保持する少なくと
も一つのリザーバを含む内部構造を有し、記録媒体に液
体を射出する少なくとも一つのノズルを有し、前記リザ
ーバと前記ノズルとの間に液体フロー経路を提供するチ
ャネル手段を有し、前記チャネルに含まれる液体にエネ
ルギーを伝えるエネルギー生成器を有し、前記液体が前
記ノズルを介して前記記録媒体へ周期的に射出されるよ
うに前記エネルギー生成手段を選択的に通電させる手段
を有し、前記内部構造の少なくとも一部分に形成された
硬化光画像形成可能ポリマー及び前記ポリマーの表面の
少なくとも一部分に形成された耐インクフィルムを有す
る。
【０００９】本発明の請求項２の態様では、インクジェ
ットプリントヘッドであって、シリコン上部基体を有
し、前記基体の一方の表面は異方性エッチングされてイ
ンクチャネルとして連続的に使用するための平行な溝の
セット及びマニホールドとして連続的に使用するための
異方性エッチングされたリセスを有し、前記プリントヘ
ッドは更に下部基体を有し、前記下部基体の表面は加熱
素子のアレイ及びその上に形成されたアドレス電極を有
し、上部基体及び下部基体は位置合わせされ、結合さ
れ、接着されて間に厚膜絶縁層が挟まれたプリントヘッ
ドを形成し、前記厚膜絶縁層は下部基体の表面、加熱素
子及びアドレス電極の上に付着され、パターン形成され
て基体の前記結合及び接着に先立って加熱素子及びアド
レス電極の端子端部を露出させ、前記絶縁層上に耐イン
クフィルムを形成する、ことを含む。
ットプリントヘッドであって、シリコン上部基体を有
し、前記基体の一方の表面は異方性エッチングされてイ
ンクチャネルとして連続的に使用するための平行な溝の
セット及びマニホールドとして連続的に使用するための
異方性エッチングされたリセスを有し、前記プリントヘ
ッドは更に下部基体を有し、前記下部基体の表面は加熱
素子のアレイ及びその上に形成されたアドレス電極を有
し、上部基体及び下部基体は位置合わせされ、結合さ
れ、接着されて間に厚膜絶縁層が挟まれたプリントヘッ
ドを形成し、前記厚膜絶縁層は下部基体の表面、加熱素
子及びアドレス電極の上に付着され、パターン形成され
て基体の前記結合及び接着に先立って加熱素子及びアド
レス電極の端子端部を露出させ、前記絶縁層上に耐イン
クフィルムを形成する、ことを含む。
【００１０】本発明の請求項３の態様では、インクジェ
ットプリントに適したプリントヘッドを形成する方法で
あって、光画像形成可能物質を適切な溶媒で溶解させる
ステップを有し、このように形成された溶液をインク腐
食に対して敏感な前記プリントヘッドの内部構造の少な
くとも一部に付着させ、溶剤を蒸発させて層を残すステ
ップを有し、層を硬化させるステップを有し、層をパタ
ーン形成するステップを有し、残ったパターン形成層上
に耐インクフィルムを形成するステップを有する。
ットプリントに適したプリントヘッドを形成する方法で
あって、光画像形成可能物質を適切な溶媒で溶解させる
ステップを有し、このように形成された溶液をインク腐
食に対して敏感な前記プリントヘッドの内部構造の少な
くとも一部に付着させ、溶剤を蒸発させて層を残すステ
ップを有し、層を硬化させるステップを有し、層をパタ
ーン形成するステップを有し、残ったパターン形成層上
に耐インクフィルムを形成するステップを有する。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明は、ホーキンスら（Hawkin
s et al.) による米国再発行特許第３２，５７２号、ホ
ーキンスらによる米国特許第５，０１０，３５５号及び
フィッシャーら（Fisher et al.)による米国特許第４，
８５１，３７１号に開示されたタイプのサーマルインク
ジェットプリント素子に関連して述べられ、これらの開
示物は全て参照として本明細書中に援用される。本発明
は他のタイプのプリントヘッド構造に対しても利用でき
ることが理解される。これらの特許に開示されるよう
に、サーマルインクジェットプリントヘッドは異方性エ
ッチングされたチャネルウェハを加熱ウェハに位置合わ
せし、接着させ、ダイシングステップによって接着した
ウェハを個々のプリントヘッドに分離させることによっ
てバッチ処理で形成される。従来技術ではチャネルウェ
ハと加熱ウェハとの間に典型的にはポリマー物質である
パターン形成された厚膜絶縁層が介在した。好ましい絶
縁物質はポリイミドであった。本発明に従うと、図１に
示されるように、層１８は光画像形成可能ポリイミドか
ら形成され、耐インクフィルム１９は層１８の表面上に
形成されてインクの腐食からポリイミドを保護する。図
１はプリントヘッドの断面図を示す。プリントヘッド１
０は、加熱プレート１２に位置合わせされ接着された異
方性エッチングチャネルプレート１１を有する。プリン
トヘッドはドーターボード２０に固定して装着され、そ
の上に駆動回路及び電源（図示せず）に接続する電極１
３を有する。チャネルプレート１１は、入口１５の役目
を果たす開端部を伴うスルーエッチングされたリザーバ
１４及び異方性エッチングされた複数のチャネル１６を
有する。チャネル１６の端部はノズル面２９で開いてお
り、傾斜の付いた端部２１で終わる。チャネルの開端部
はノズル８の役目を果たす。加熱プレートは加熱素子２
５のアレイ及びチャネルプレートに対面する加熱プレー
ト１２の表面に形成されたアドレス電極２２を有する。
加熱素子及び電極は絶縁層２７上に形成され、絶縁層２
８によって不動態化される。タンタルのような保護層９
は加熱素子の上に蒸着される。好適な実施の形態では、
厚膜絶縁層１８は加熱プレートとチャネルプレートとの
間に介在する１０ミクロンの厚さの感光ポリイミドであ
る。層１８はパターン形成され硬化して加熱素子を露出
させ、これによって該加熱素子は別個のピット２６に配
置され、リザーバ１４とインクチャネル１６との間のイ
ンクフローバイパスピット２４を形成する。また、層１
８はパターン形成されて電極ボンディング端子３１を露
出させる。パターン形成ステップに引き続いて、層１８
は硬化する。従ってインクは矢印２３に示されるよう
に、リザーバ１４からチャネル２１の閉端部周辺のチャ
ネル１６にフローする。端子３１はワイヤボンド３０に
よってドーターボード電極１３に接続する。異方性エッ
チングされたチャネル１６は三角形の断面領域を有し、
ノズル面２９でノズルを取り囲む物質は、三角形のノズ
ルの二つの辺はシリコンであり、第３辺では厚膜物質層
である。
s et al.) による米国再発行特許第３２，５７２号、ホ
ーキンスらによる米国特許第５，０１０，３５５号及び
フィッシャーら（Fisher et al.)による米国特許第４，
８５１，３７１号に開示されたタイプのサーマルインク
ジェットプリント素子に関連して述べられ、これらの開
示物は全て参照として本明細書中に援用される。本発明
は他のタイプのプリントヘッド構造に対しても利用でき
ることが理解される。これらの特許に開示されるよう
に、サーマルインクジェットプリントヘッドは異方性エ
ッチングされたチャネルウェハを加熱ウェハに位置合わ
せし、接着させ、ダイシングステップによって接着した
ウェハを個々のプリントヘッドに分離させることによっ
てバッチ処理で形成される。従来技術ではチャネルウェ
ハと加熱ウェハとの間に典型的にはポリマー物質である
パターン形成された厚膜絶縁層が介在した。好ましい絶
縁物質はポリイミドであった。本発明に従うと、図１に
示されるように、層１８は光画像形成可能ポリイミドか
ら形成され、耐インクフィルム１９は層１８の表面上に
形成されてインクの腐食からポリイミドを保護する。図
１はプリントヘッドの断面図を示す。プリントヘッド１
０は、加熱プレート１２に位置合わせされ接着された異
方性エッチングチャネルプレート１１を有する。プリン
トヘッドはドーターボード２０に固定して装着され、そ
の上に駆動回路及び電源（図示せず）に接続する電極１
３を有する。チャネルプレート１１は、入口１５の役目
を果たす開端部を伴うスルーエッチングされたリザーバ
１４及び異方性エッチングされた複数のチャネル１６を
有する。チャネル１６の端部はノズル面２９で開いてお
り、傾斜の付いた端部２１で終わる。チャネルの開端部
はノズル８の役目を果たす。加熱プレートは加熱素子２
５のアレイ及びチャネルプレートに対面する加熱プレー
ト１２の表面に形成されたアドレス電極２２を有する。
加熱素子及び電極は絶縁層２７上に形成され、絶縁層２
８によって不動態化される。タンタルのような保護層９
は加熱素子の上に蒸着される。好適な実施の形態では、
厚膜絶縁層１８は加熱プレートとチャネルプレートとの
間に介在する１０ミクロンの厚さの感光ポリイミドであ
る。層１８はパターン形成され硬化して加熱素子を露出
させ、これによって該加熱素子は別個のピット２６に配
置され、リザーバ１４とインクチャネル１６との間のイ
ンクフローバイパスピット２４を形成する。また、層１
８はパターン形成されて電極ボンディング端子３１を露
出させる。パターン形成ステップに引き続いて、層１８
は硬化する。従ってインクは矢印２３に示されるよう
に、リザーバ１４からチャネル２１の閉端部周辺のチャ
ネル１６にフローする。端子３１はワイヤボンド３０に
よってドーターボード電極１３に接続する。異方性エッ
チングされたチャネル１６は三角形の断面領域を有し、
ノズル面２９でノズルを取り囲む物質は、三角形のノズ
ルの二つの辺はシリコンであり、第３辺では厚膜物質層
である。
【００１２】明らかであるように、インクは層１８のパ
ターン形成された領域をフローし、この層は保護されな
ければインクの腐食を受ける。しかし、本発明に従うと
層１８は耐インクフィルム１９で保護され、このフィル
ムは第１実施の形態ではタンタルである。フィルム１９
はポリイミド層のパターン形成及び硬化に引き続いてス
パッタンリングのような低温処理によって形成される。
フィルム１９のコンフォーマルな（形状にならう）被覆
は境界面をシールし、インク保護を高める役目を果た
す。
ターン形成された領域をフローし、この層は保護されな
ければインクの腐食を受ける。しかし、本発明に従うと
層１８は耐インクフィルム１９で保護され、このフィル
ムは第１実施の形態ではタンタルである。フィルム１９
はポリイミド層のパターン形成及び硬化に引き続いてス
パッタンリングのような低温処理によって形成される。
フィルム１９のコンフォーマルな（形状にならう）被覆
は境界面をシールし、インク保護を高める役目を果た
す。
【００１３】タンタルフィルムは層１８のパターン形成
領域及び加熱素子２５の上に蒸着される保護層９の上に
ある。フィルム１９は、標準的なリソグラフィー技術及
びアルミニウムボンディング端子を損傷させないプラズ
マエッチングによって、ボンディング端子３１からフィ
ルムを除去することによって電気的に絶縁される。
領域及び加熱素子２５の上に蒸着される保護層９の上に
ある。フィルム１９は、標準的なリソグラフィー技術及
びアルミニウムボンディング端子を損傷させないプラズ
マエッチングによって、ボンディング端子３１からフィ
ルムを除去することによって電気的に絶縁される。
【００１４】本発明のこの第１実施の形態では、タンタ
ルから成る耐インクフィルムは、フィルムがない場合に
はポリイミド層１８の露出される面をフローするインク
の腐食から保護する主な目的で形成される。耐インクフ
ィルムとしてタンタルを使用する更なる利点は、加熱素
子２５の上に保護層９を蒸着させるプリントヘッド製造
処理ステップを削除できることである。フィルム１９は
加熱素子の上にあるタンタル層を残すことによって同じ
機能を達成するように使用され得るので、このステップ
は除去され得る。
ルから成る耐インクフィルムは、フィルムがない場合に
はポリイミド層１８の露出される面をフローするインク
の腐食から保護する主な目的で形成される。耐インクフ
ィルムとしてタンタルを使用する更なる利点は、加熱素
子２５の上に保護層９を蒸着させるプリントヘッド製造
処理ステップを削除できることである。フィルム１９は
加熱素子の上にあるタンタル層を残すことによって同じ
機能を達成するように使用され得るので、このステップ
は除去され得る。
【００１５】本発明の第２実施の形態では、耐インクフ
ィルム１９はプラズマＣＶＤフィルムであり、好適な実
施の形態ではアモルファスカーボンである。アモルファ
スカーボンフィルムはポリイミド層１８がパターン形成
され硬化した後にポリイミドの硬化温度よりもかなり低
温で蒸着され、例えば、ポリイミドは約３５０〜４００
℃で硬化し、一方カーボンフィルムは２５０℃以下で蒸
着される。次にプラズマＣＶＤフィルムはリソグラフィ
ー及びプラズマエッチング技術によってボンディング端
子３１から除去される。プラズマＣＶＤ方法によって、
基体の温度が低くても（＜２５０℃）優れたステップカ
バレージ、化学的抵抗性及び機械的特性を有する濃密フ
ィルムを生成する能力が得られる。このことは、特にカ
ーボンベースのフィルムに言えることであり、このフィ
ルムは関連した特性を有するダイヤモンドに類似した構
造であるためダイヤモンド状カーボン（ＤＬＣ）と称さ
れる。これらのフィルムの導電性及び伝熱性は蒸着条件
の賢明な選択によって組織的に制御され得る。これらの
特性はデバイスパフォーマンスに影響を与え、保護層９
の削除を可能にする。本発明の第３実施の形態では、プ
ラズマＣＶＤ窒化シリコン（ＳｉＮｘ）フィルム１９は
室温で蒸着される。このフィルムの特性によって、フィ
ルムを介したプリント素子上の電気接続部への直接的な
ワイヤボンディングが可能になる。これによってデバイ
スのボンディングパッド領域を除いたフィルムのパター
ン形成の必要性がなくなる。
ィルム１９はプラズマＣＶＤフィルムであり、好適な実
施の形態ではアモルファスカーボンである。アモルファ
スカーボンフィルムはポリイミド層１８がパターン形成
され硬化した後にポリイミドの硬化温度よりもかなり低
温で蒸着され、例えば、ポリイミドは約３５０〜４００
℃で硬化し、一方カーボンフィルムは２５０℃以下で蒸
着される。次にプラズマＣＶＤフィルムはリソグラフィ
ー及びプラズマエッチング技術によってボンディング端
子３１から除去される。プラズマＣＶＤ方法によって、
基体の温度が低くても（＜２５０℃）優れたステップカ
バレージ、化学的抵抗性及び機械的特性を有する濃密フ
ィルムを生成する能力が得られる。このことは、特にカ
ーボンベースのフィルムに言えることであり、このフィ
ルムは関連した特性を有するダイヤモンドに類似した構
造であるためダイヤモンド状カーボン（ＤＬＣ）と称さ
れる。これらのフィルムの導電性及び伝熱性は蒸着条件
の賢明な選択によって組織的に制御され得る。これらの
特性はデバイスパフォーマンスに影響を与え、保護層９
の削除を可能にする。本発明の第３実施の形態では、プ
ラズマＣＶＤ窒化シリコン（ＳｉＮｘ）フィルム１９は
室温で蒸着される。このフィルムの特性によって、フィ
ルムを介したプリント素子上の電気接続部への直接的な
ワイヤボンディングが可能になる。これによってデバイ
スのボンディングパッド領域を除いたフィルムのパター
ン形成の必要性がなくなる。
【００１６】耐インクフィルムの利点は上記に述べられ
た構造だけでなく前に述べられたあらゆるプリントヘッ
ドにも同様に有益である。例えば、米国特許第５，２９
１，２２６号に開示されたノズル部材はポリマー物質部
分から形成されたものとして述べられる。本発明の耐イ
ンクフィルムはこの部分を保護するためにも形成され得
る。別の例では米国特許第５，００８，６８９号に開示
されるように、プリントヘッドはオリフィスプレート及
びインクチャネルを含み、チャネルのインクは抵抗器に
よって加熱される。抵抗器はプラスチック層の上に形成
される。本発明に具体化された耐インクフィルムはプラ
スチック層をカバーし保護するためにも使用され得る。
米国特許第５，２９１，２２６号の内容は参照によって
本明細書中に援用される。
た構造だけでなく前に述べられたあらゆるプリントヘッ
ドにも同様に有益である。例えば、米国特許第５，２９
１，２２６号に開示されたノズル部材はポリマー物質部
分から形成されたものとして述べられる。本発明の耐イ
ンクフィルムはこの部分を保護するためにも形成され得
る。別の例では米国特許第５，００８，６８９号に開示
されるように、プリントヘッドはオリフィスプレート及
びインクチャネルを含み、チャネルのインクは抵抗器に
よって加熱される。抵抗器はプラスチック層の上に形成
される。本発明に具体化された耐インクフィルムはプラ
スチック層をカバーし保護するためにも使用され得る。
米国特許第５，２９１，２２６号の内容は参照によって
本明細書中に援用される。
【図１】サーマルインクジェットプリント素子の拡大断
面図であり、電子制御素子をパッシベートしたパターン
形成ポリマー層を有する加熱プレート及びポリマー層の
表面にパターン形成された耐インクフィルムが示され
る。
面図であり、電子制御素子をパッシベートしたパターン
形成ポリマー層を有する加熱プレート及びポリマー層の
表面にパターン形成された耐インクフィルムが示され
る。
８ ノズル １０ プリントヘッド １１ チャネルプレート １２ 加熱プレート １３ 電極 １６ チャネル １８ 厚膜絶縁層 １９ 耐インクフィルム ２５ 加熱素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ダニエル イー．クーマン アメリカ合衆国 14450 ニューヨーク州 フェアポート クアイル ブッシュ ド ライブ 23 (72)発明者 ダニエル オー．ロール アメリカ合衆国 14534−9614 ニューヨ ーク州 ピッツフォード フィッシャーズ ロード 345 (72)発明者 アラン ディー．ライサネン アメリカ合衆国 14551 ニューヨーク州 ソダス ピルグリムポート ロード 5103
Claims (3)
- 【請求項１】 記録液体を記録媒体上に射出するプリン
トヘッドであって、前記プリントヘッドは前記記録液体
を保持する少なくとも一つのリザーバを含む内部構造を
有し、 記録媒体に液体を射出する少なくとも一つのノズルを有
し、 前記リザーバと前記ノズルとの間に液体フロー経路を提
供するチャネル手段を有し、 前記チャネルに含まれる液体にエネルギーを与えるエネ
ルギー生成器を有し、 前記液体が前記ノズルを介して前記記録媒体上に周期的
に射出されるように前記エネルギー生成手段を選択的に
通電させる手段を有し、 前記内部構造の少なくとも一部分に形成された硬化ポリ
マーを有し、 前記ポリマーの少なくとも一部分に形成された耐インク
フィルムを有する、 プリントヘッド。 - 【請求項２】 インクジェットプリントヘッドであっ
て、シリコン上部基体を有し、前記基体の一方の表面は
異方性エッチングされてインクチャネルとして連続的に
使用するための平行な溝のセット及びマニホールドとし
て連続的に使用するための異方性エッチングされたリセ
スを有し、前記プリントヘッドは更に下部基体を有し、
前記下部基体の表面は加熱素子のアレイ及びその上に形
成されたアドレス電極を有し、上部基体及び下部基体は
位置合わせされ、結合され、接着されて間に厚膜絶縁層
が挟まれたプリントヘッドを形成し、前記厚膜絶縁層は
下部基体の表面、加熱素子及びアドレス電極の上に付着
され、パターン形成されて基体の前記結合及び接着に先
立って加熱素子及びアドレス電極の端子端部を露出さ
せ、前記絶縁層上に耐インクフィルムを形成する、イン
クジェットプリントヘッド。 - 【請求項３】 インクジェットプリントに適したプリン
トヘッドを形成する方法であって、 光画像形成可能物質を適切な溶媒で溶解させるステップ
を有し、 このように形成された溶液をインク腐食に対して敏感な
前記プリントヘッドの内部構造の少なくとも一部に付着
させ、溶剤を蒸発させて層を残すステップを有し、 層を硬化させるステップを有し、 層をパターン形成するステップを有し、 残ったパターン形成層上に耐インクフィルムを形成する
ステップを有する、 プリントヘッド形成方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US623081 | 1996-03-28 | ||
| US08/623,081 US5729261A (en) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | Thermal ink jet printhead with improved ink resistance |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH106504A true JPH106504A (ja) | 1998-01-13 |
Family
ID=24496696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9065634A Withdrawn JPH106504A (ja) | 1996-03-28 | 1997-03-19 | プリントヘッド及びプリントヘッド形成方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5729261A (ja) |
| JP (1) | JPH106504A (ja) |
Cited By (1)
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| JP2009107162A (ja) * | 2007-10-29 | 2009-05-21 | Seiko Epson Corp | 液体噴射ヘッド |
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- 1996-03-28 US US08/623,081 patent/US5729261A/en not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-03-19 JP JP9065634A patent/JPH106504A/ja not_active Withdrawn
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|---|---|
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