JP2010534580A - 加熱要素 - Google Patents

Abstract

流体吐出デバイスの加熱要素（112/412/612）の実施形態が開示される。
【選択図】なし

Description

背景
インクカートリッジは、そのカートリッジ内に一体化されたプリントヘッドを含むか、又は代替的にプリントヘッドから分離したインク供給部を含む。従って、この後者の例では、消費者が一般にインク供給部を交換して、プリントヘッドを再使用する。

しかしながら、場合によっては、インクカートリッジ内に一体化されたプリントヘッドは、インク供給部が空になる前に故障し、それにより部分的に使用されたインクカートリッジの交換を消費者に強いる。他の状況において、産業型プリントヘッドを使用する工業用プリンタは、プリントヘッドが故障した際にそれらの生産を停止する必要があるかもしれない。この停止により、停止した生産および故障したプリントヘッドの専門的な交換に対する増大したメンテナンス費用から損失が生じる。何れにしても、かなりの混乱が生じる。

本開示の一実施形態による、インクジェット印刷システムを示すブロック図である。 本開示の一実施形態による、流体吐出デバイスの一部を示す略断面図である。 本開示の一実施形態による、流体吐出デバイスの部分的に形成された加熱領域の上面図である。 図３の線４−４に沿って取られたような断面図であり、本開示の一実施形態による、流体吐出デバイスの加熱領域を形成する方法を示す図である。 本開示の一実施形態による、流体吐出デバイスの部分的に形成された加熱領域の上面図である。 図５の線６−６に沿って取られたような断面図であり、本開示の一実施形態による、流体吐出デバイスの加熱領域を形成する方法を示す図である。 本開示の一実施形態による、流体吐出デバイスの部分的に形成された加熱領域の上面図である。 図７の線８−８に沿って取られたような断面図であり、本開示の一実施形態による、流体吐出デバイスの加熱領域を形成する方法を示す図である。 本開示の一実施形態による、図８の部分拡大断面図である。 本開示の一実施形態による、流体吐出デバイスの部分的に形成された加熱領域、及び加熱領域を形成する方法を示す断面図である。 本開示の一実施形態による、図１０の実施形態の部分拡大断面図である。 本開示の一実施形態による、流体吐出デバイスの部分的に形成された加熱領域、及び加熱領域を形成する方法を示す上面図である。 図１２の線１３−１３に沿って取られたような断面図であり、本開示の一実施形態による、流体吐出デバイスの加熱領域を形成する方法を示す図である。 図１２の線１４−１４に沿って取られたような断面図であり、本開示の一実施形態による、流体吐出デバイスの加熱領域を形成する方法を示す図である。 図１３の断面図に概して対応する断面図であり、本開示の一実施形態による、流体吐出デバイスの加熱領域を形成する方法を示す図である。 図１４の断面図に概して対応する断面図であり、本開示の一実施形態による、流体吐出デバイスの加熱領域を形成する方法を示す図である。 本開示の一実施形態による、流体吐出デバイスの部分的に形成された加熱領域を示す上面図である。 図１７の線１８−１８に沿って取られたような断面図であり、本開示の一実施形態による、流体吐出デバイスの部分的に形成された加熱領域、及び加熱領域を形成する方法を示す図である。 本開示の一実施形態による、流体吐出デバイスの部分的に形成された加熱領域、及び加熱領域を形成する方法を示す断面図である。 本開示の一実施形態による、部分的に形成された加熱領域、及び加熱領域を形成する方法を示す断面図である。 本開示の一実施形態による、流体吐出デバイスの部分的に形成された加熱領域、及び加熱領域を形成する方法を示す上面図である。 図２１の線２２−２２に沿って取られたような断面図であり、本開示の一実施形態による、部分的に形成された加熱領域、及び加熱領域を形成する方法を示す図である。 本開示の一実施形態による、流体吐出デバイスの部分的に形成された加熱領域、及び加熱領域を形成する方法を示す上面図である。 本開示の一実施形態による、流体吐出デバイスの部分的に形成された加熱領域、及び加熱領域を形成する方法を示す上面図である。 本開示の一実施形態による、流体吐出デバイスの部分的に形成された加熱領域を示す断面図である。 本開示の一実施形態による、流体吐出デバイスの加熱領域を形成する方法を示す断面図である。 本開示の一実施形態による、流体吐出デバイスの加熱領域を形成する方法を示す断面図である。 本開示の一実施形態による、流体吐出デバイスの加熱領域を形成する方法を示す断面図である。 本開示の一実施形態による、図２８の実施形態を更に示す断面図である。 本開示の一実施形態による、流体吐出デバイスの部分的に形成された加熱領域の上面図であり、加熱領域を形成する方法を示す図である。 図３０の線３１−３１に沿って取られたような断面図であり、本開示の一実施形態による、流体吐出デバイスの加熱領域を形成する方法を示す図である。 図３０の線３２−３２に沿って取られたような断面図であり、本開示の一実施形態による、流体吐出デバイスの加熱領域を形成する方法を示す図である。 本開示の一実施形態による、プリントヘッドの加熱要素の抵抗ストリップに関する上面図である。 本開示の一実施形態による、プリントヘッドの加熱要素の抵抗ストリップに関する上面図である。

詳細な説明
以下の詳細な説明において、その一部を形成し、本開示を実施することができる特定の実施形態を例として示す添付図面を参照する。この点について、「上」、「下」、「前」、「後」、「先行する」、「後続する」等のような方向の用語は、図面が記載されている向きに関連して使用されている。本開示の実施形態の構成要素は、多数の異なる向きで配置され得るので、方向の用語は、例示のために使用され、決して制限しない。理解されるべきは、他の実施形態を利用することができ、本開示の範囲から逸脱せずに、構造的または論理的変更を行うことができる。従って、以下の詳細な説明は、制限の意味で解釈されるべきではなく、本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲により定義される。

本開示の実施形態は、インクジェットプリントヘッドのような流体吐出デバイスの加熱領域、及び加熱領域を形成する方法を対象とする。一実施形態において、加熱領域の中央抵抗パッドは、中央抵抗パッドを覆う上部層（例えば、パッシベーション層、及びキャビテーション障壁層）が従来のプリントヘッドの抵抗部分の形状よりも非常に薄型の形状を形成することを保証するように、薄型の側壁および／または薄型の端部部分でもって形成される。次いで、この中央抵抗パッドの薄型の形状は、腐食性インクによる浸食に耐える、又はキャビテーション損傷に耐えるように、より大きな強度（耐久力）および完全性を呈するために個々の上部層（例えば、パッシベーション及び／又はキャビテーション障壁）のより均一な形成を促進し、それにより中央抵抗パッド及びプリントヘッドの寿命が増加する。一実施形態において、加熱領域を形成する方法は、導電要素の比較的急峻な部分または厚い部分が加熱領域の流体チャンバの側壁の外側に配置されるように、加熱領域の（中央抵抗パッドの端部部分を囲む）導電要素を形成することを含む。この構成は、薄型の形状の中央抵抗パッドの配置を容易にし、従って、薄型の形状の上部層を流体チャンバ内に配置することを容易にする。

別の実施形態において、加熱領域を形成する方法は、中央抵抗パッドの側壁が非導電性の側壁領域に比べて比較的小さい高さ又は厚さを有するように、加熱領域の（中央抵抗パッドを囲む）非導電性の側壁領域を形成することを含む。また、この構成は、流体チャンバ内の加熱領域の薄型形状の上部層の形成も容易にする。

これらの実施形態、及び追加の実施形態は、図１〜図３４に関連してより詳細に説明される。

図１は、本開示の一実施形態による、インクジェット印刷システム１０を示す。インクジェット印刷システム１０は、流体吐出システムの一実施形態を含み、その流体吐出システムは、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１２のような流体吐出アセンブリ、インク供給アセンブリ１４のような流体供給アセンブリを含む。また、図示された実施形態において、インクジェット印刷システム１０は、マウントアセンブリ１６、媒体搬送アセンブリ１８、及び電子コントローラ２０も含む。流体吐出アセンブリの一実施形態としてのインクジェットプリントヘッドアセンブリ１２は、本開示の実施形態に従って形成され、複数のオリフィス又はノズル１３を介してインク又は流体の小滴を吐出する１つ又は複数のプリントヘッド、或いは流体吐出デバイスを含む。一実施形態において、小滴は、印刷媒体１９上に印刷されるように、印刷媒体１９のような媒体の方へ向けられる。印刷媒体１９は、紙、ボール紙、透明シート、マイラー（Ｒ）などのような任意のタイプの適切なシート材料である。一般に、ノズル１３は、１つ又は複数の列、又はアレイに配列され、その結果、一実施形態において、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１２及び印刷媒体１９が互いに対して移動する際に、ノズル１３からの適切に順序付けられたインク吐出により、文字、記号、及び／又は他のグラフィックス又は画像が印刷媒体１９上に印刷される。

流体供給アセンブリの一実施形態としてのインク供給アセンブリ１４は、インクをプリントヘッドアセンブリ１２に供給し、インクを貯蔵するためのリザーバ１５を含む。そういうものだから、一実施形態において、インクはリザーバ１５からインクジェットプリントヘッドアセンブリ１２へ流れる。この実施形態において、インク供給アセンブリ１４及びインクジェットプリントヘッドアセンブリ１２は、一方向インク供給システム、又は再循環インク供給システムを形成することができる。一方向インク供給システムにおいて、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１２に供給されるインクのほぼ全ては、印刷中に消費される。しかしながら、再循環インク供給システムにおいて、プリントヘッドアセンブリ１２に供給されるインクの一部が、印刷中に消費される。そういうものだから、印刷中に消費されないインクの一部は、インク供給アセンブリ１４に戻される。

一実施形態において、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１２及びインク供給アセンブリ１４は、インクジェット又は流体ジェットのカートリッジ又はペン内に共に収容される。別の実施形態において、インク供給アセンブリ１４は、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１２から分離しており、供給管（図示せず）のようなインターフェース接続を介して、インクをインクジェットプリントヘッドアセンブリ１２へ供給する。何れの実施形態においても、インク供給アセンブリ１４のリザーバ１５は、取り外され、交換され、及び／又は詰め替えられ得る。一実施形態において、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１２及びインク供給アセンブリ１４がインクジェットカートリッジ内に共に収容される場合、リザーバ１５は、カートリッジ内に配置された局所的なリザーバ、及び／又はカートリッジから独立して配置されたより大きなリザーバを含む。そういうものだから、独立した大きなリザーバは、局所的なリザーバを補充する働きをする。従って、独立した大きなリザーバ及び／又は局所的なリザーバは、取り外され、交換され、及び／又は詰め替えられ得る。

マウントアセンブリ１６は、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１２を媒体搬送アセンブリ１８に対して位置決めし、媒体搬送アセンブリ１８は印刷媒体１９をインクジェットプリントヘッドアセンブリ１２に対して位置決めする。従って、印刷ゾーン１７は、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１２と印刷媒体１９との間の領域においてノズル１３に隣接して画定される。一実施形態において、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１２は走査型プリントヘッドアセンブリである。そういうものだから、マウントアセンブリ１６は、印刷媒体１９を走査するように媒体搬送アセンブリ１８に対してインクジェットプリントヘッドアセンブリ１２を移動させるためのキャリッジを含む。別の実施形態において、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１２は、非走査型プリントヘッドアセンブリである。そういうものだから、マウントアセンブリ１６は、媒体搬送アセンブリ１８に対して所定位置にインクジェットプリントヘッドアセンブリ１２を固定する。従って、媒体搬送アセンブリ１８は、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１２に対して印刷媒体１９を位置決めする。

電子コントローラ２０は、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１２、マウントアセンブリ１６、及び媒体搬送アセンブリ１８と連絡する。電子コントローラ２０は、コンピュータのようなホストシステムからデータ２１を受け取り、一時的にデータ２１を格納するためのメモリを含む。一般に、データ２１は、電子的経路、赤外線経路、光学的経路、又は他の情報伝達経路に沿ってインクジェット印刷システム１０に送られる。例えば、データ２１は、印刷されるべき文章および／またはファイルを表す。そういうものだから、データ２１はインクジェット印刷システム１０の印刷ジョブを形成し、１つ又は複数の印刷ジョブコマンド及び／又はコマンドパラメータを含む。

一実施形態において、電子コントローラ２０は、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１２の制御を行い、その制御にはノズル１３からインク滴を吐出するためのタイミング制御が含まれる。そういうものだから、電子コントローラ２０は、文字、記号、及び／又は他のグラフィックス又は画像を印刷媒体１９上に形成する、吐出インク滴のパターンを定義する。タイミング制御、従って、吐出インク滴のパターンは、印刷ジョブコマンド及び／又はコマンドパラメータにより決定される。一実施形態において、電子コントローラ２０の一部を形成する論理および駆動回路がインクジェットプリントヘッドアセンブリ１２に配置される。別の実施形態において、論理および駆動回路はインクジェットプリントヘッドアセンブリ１２から離れて配置される。

図２は、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１２の一部の一実施形態を示す。流体吐出アセンブリの一実施形態としてのインクジェットプリントヘッドアセンブリ１２は、小滴吐出要素３０のアレイを含む。小滴吐出要素３０は、内部に形成された流体（又はインク）供給スロット４４を有する基板４０上に形成される。そういうものだから、流体供給スロット４４は、小滴吐出要素３０への流体（又はインク）の供給を行う。

一実施形態において、各小滴吐出要素３０は、薄膜構造体３２、オリフィス層３４、チャンバ層４１、及び発射抵抗３８を含む。薄膜構造体３２は、その中に形成された流体（又はインク）供給チャネル３３を有し、その流体（又はインク）供給チャネル３３は基板４０の流体供給スロット４４と連通する。オリフィス層３４は、前面３５及び前面３５に形成されたノズル開口部３６を有する。また、チャンバ層４１は、その中に形成された流体チャンバ３７を有し、流体チャンバ３７はノズル開口部３６及び薄膜構造体３２の流体供給チャネル３３と連通する。発射抵抗３８は、流体チャンバ３７内に配置され、発射抵抗３８を駆動信号および接地に電気結合するリード線３９を含む。

一実施形態において、動作中、流体が流体供給スロット４４から流体供給チャネル３３を介して流体チャンバ３７へ流れる。ノズル開口部３６は発射抵抗３８と関連して動作し、その結果、発射抵抗３８の付勢と同時に、流体の小滴が流体チャンバ３７からノズル開口部３６を介して（例えば、発射抵抗３８の平面に対して垂直に）、媒体の方へ吐出される。

インクジェットプリントヘッドアセンブリ１２の実施形態の例は、サーマルプリントヘッド、圧電プリントヘッド、フレックステンショナル（flex-tensional）プリントヘッド、又は当該技術で知られている任意の他のタイプの流体吐出デバイスを含む。一実施形態において、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１２は、完全一体型サーマルインクジェットプリントヘッドである。そういうものだから、基板４０は、例えばシリコン、ガラス、又は安定なポリマーから形成され、薄膜構造体３２は、二酸化ケイ素、炭化ケイ素、窒化ケイ素、タンタル、ポリシリコンガラス、又は他の適切な材料からなる１つ又は複数のパッシベーション層または絶縁層により形成される。また、薄膜構造体３２は、発射抵抗３８及びリード線３９を画定する導電層も含む。導電層は、例えばアルミニウム、金、タンタル、タンタル−アルミニウム、或いは他の金属又は金属合金により形成される。

図３〜図１６は、本開示の一実施形態による、流体吐出デバイスの加熱領域を作成する方法を示し、図１５〜図１６は、その方法により形成された加熱領域を示す。一実施形態において、流体吐出デバイスの加熱領域は、図１〜図２で説明されて示された流体吐出デバイス及び／又はプリントヘッドアセンブリと実質的に同じ特徴（形状構成）および特質からなる。

図３は、プリントヘッドアセンブリ１００の部分的に形成された加熱領域１０２を示す上面図である。加熱領域１０２は、プリントヘッドアセンブリ１００の電力バス１０９に隣接して配置され、電力バス１０９から電力を受け取り、電力バス１０９は、（波線１１１により表されるような）主バス領域および移行部分（transition portion：遷移部分）１１０を含む。図３に示されるように、線Ａが、加熱領域１２０と電力バス１０９の移行部分１１０との間の境界を図式的に表すと共に、符号１１７が主バス領域１１０と移行部分１１０との間の境界を示す。一実施形態において、電力バス１０９の移行部分１１０は概して、移行部分１１０に存在しない追加の構成要素および／または回路を含む主バス領域１１１から加熱領域１０２を分離する。更に、電力バス１０９は、加熱領域１０２の複数の加熱要素１１２の各加熱要素１１２の境界を更に画定するために、移行部分１１０から加熱領域１０２内へ延びる延長部分１１４及び１１８を含む。一実施形態において、電力バス１０９の個々の部分１１１、１１０、１１４、及び１１８は概して、プリントヘッドアセンブリ１００の「導電トレース」に対応し、複数の加熱要素１１２に供給するように一緒に作用する。

図３に示されるように、延長部分１１４は、加熱領域１０２の複数の加熱要素１１２を互いから分離し、各加熱要素１１２は第１の端部１０４及び第２の端部１０６を含む。別の態様において、図３に示されるように、これらの完全な形成の時点で、電力バス１０９の移行部分１１０及び延長部分１１４、１１８は、物理的境界として働き、加熱領域１０２の個々の加熱要素１１２の動作を可能にするための電気的機能を提供する。図３に示されるように、部分的に形成された加熱領域１０２の各加熱要素１１２は、第１の導電層１５４及びバイアパッドのアレイ１１６（後に、バイアパッド１１９として特定される）を含む。

図４は、本開示の一実施形態による、図３の線４−４に沿って取られたような、部分的に形成された加熱領域１０２の１つの加熱要素１１２の断面図である。図４は、絶縁層１５２及び支持基板１５１の上に形成された第１の導電層１５４を示す。一実施形態において、中和層１５６が第１の導電層１５４と絶縁層１５２との間に置かれ、中和層１５６は、接合スパイク及びエレクトロマイグレーションを最小化するように働く。

一実施形態において、第１の導電層１５４はアルミニウム材料であるが、他の実施形態において、第１の導電層１５４は、アルミニウム、銅、又は金、並びにこれら導電材料の組み合わせからなる。第１の導電層１５４は、以下に限定されないが、スパッタリング及び蒸着を含む既知の技術を用いて堆積される。一実施形態において、基板１５１は、シリコンウェハー、ガラス材料、半導体材料、又は流体吐出デバイスの基板として使用するのに適した他の既知の材料からなる。

一実施形態において、絶縁層１５２は、基板１５１の上に流体障壁（バリア）を提供するために、並びに基板１５１の電気的および／または熱的保護を提供するために、基板１５１の上に成長または堆積される。一実施形態において、絶縁層１５２は、オルトケイ酸テトラエチル（TEOS）材料の化学蒸着により形成された二酸化ケイ素の層からなる。他の実施形態において、絶縁層１５２は、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、又はガラスから形成された材料からなる。一実施形態において、絶縁層１５２は、熱成長、スパッタリング、蒸着、又は化学蒸着により形成される。一実施形態において、絶縁層１５２は、約１又は２μｍ（ミクロン）の厚さからなる。

一実施形態において、中和層１５６は、絶縁層１５２の上に堆積され、チタンに窒化チタンを加えた材料からなる。他の実施形態において、中和層１５６は、チタンタングステン、チタン、チタン合金、金属窒化物、タンタルアルミニウム、又はアルミニウムシリコーンから形成された材料からなる。

図４に示されるように、第１の導電層１５４は、中和層１５６の厚さ（Ｔ_２）より大幅に大きい厚さ（Ｔ_１）からなる。加熱要素１１２の様々な層の厚さの例は、図５〜図９に関連してより詳細に説明される。

図５は、本開示の一実施形態による部分的に形成された加熱領域１０２の上面図であり、図６はその部分的に形成された加熱領域１０２の１つの加熱要素１１２の断面図である。図５及び図６は、第１の導電層１５４内の第１の窓１７１の形成を示し、第１の窓は長さ（Ｌ_１）を画定する。図５に示されるように、電力バス１０９の移行部分１１０及び延長部分１１４、１１８、及びバイアパッド１１９は、マスキング（陰影付けにより表されるように）によって保護されるが、図６に示されるように、領域１７０及び１７５はエッチングされて、第１の窓１７１を画定し、第１の導電層１５４内にスロット１７５を画定する。エッチング後、図５に示された電力バス１０９のマスクされた部分１１０、１１８及びバイアパッド１１９は、図６に示されるように、絶縁層１５２の上の導電要素１７７、１７９、１７８のそれぞれに対応し、導電要素１７７、１７９、１７８のそれぞれを画定する。更に、一実施形態において、領域１７０及び１７５における第１の導電層１５４の除去は、中和層１５６の除去も含み、第１の窓１７１内、及びスロット１７５内の絶縁層１５２の表面１５３を露出する。別の態様において、中和層１５６は、残っている導電要素１７７、１７８、及び１７９の下に残る。

一実施形態において、個々の導電要素１７８、１７９は、第１の窓１７１の対向する端部に互いから間隔を置いて配置され、それぞれの導電要素１７８、１７９は、傾斜した面１６８を含み、その結果、個々の導電要素１７８、１７９の傾斜した面１６８は互いに向かい合う。一態様において、それぞれの導電要素１７８、１７９は、第１の導電層１５４の厚さＴ_１の状態のままである。

一実施形態において、第１の導電層１５４のような導電層のエッチングは、ドライエッチングを含む。同様に、一実施形態において、図７に関連して説明されるような他の層のエッチングもドライエッチングを含む。

図７は、本開示の一実施形態による、部分的に形成された加熱領域１０２の上面図であり、図８は、その部分的に形成された加熱領域１０２の１つの加熱要素１１２の断面図である。図９は、図８の実施形態を更に示す部分拡大断面図である。図７〜図８に示されるように、第２の導電層１８０は、加熱領域１０２の個々の加熱要素１１２の全体にわたって堆積され、次いで領域１９０が、新たに形成された第２の導電層１８０においてエッチングされて（第２の導電層の他の領域をエッチングせずに）、第２の窓１８４を画定し、それにより絶縁層１５２の表面１５３が露出される。第２の導電層１８０の追加および第２の窓の形成により、それぞれの導電要素１７７、１７８、１７９はより厚い導電構成要素を画定するが、スロット１７５は、第２の導電層１８０により部分的に充填される。従って、一態様において、第１の導電層１５４及び第２の導電層１８０は実質上、僅かに厚い個々の導電要素１７７、１７８、１７９を形成する。

一実施形態において、第２の導電層１８０に第２の窓１８４を形成している時に、導電性シェルフ（棚）１８２が形成される。一態様において、図８〜図９に示されるように、導電性シェルフ１８２は、内側部分１８５及び外側部分１８７を含む。外側部分１８７は、個々の導電要素１７８、１７９と接触し、個々の導電要素１７８、１７９から内方へ延びるが、導電シェルフ１８２の内側部分１８５（即ち、内側エッジ）は第２の窓１８４を画定する。別の態様において、導電シェルフ１８２の内側部分１８５は、第２の窓１８４内の中央抵抗パッド２２６の長さ（Ｌ_２）も画定し、それは図１０〜図１１に関連してより詳細に示されて後述される。一態様において、第１の窓１７１の長さ（Ｌ_１）は、第２の窓１８４の長さ（Ｌ_２）より大きい。

更に、図８〜図９に示されるように、一実施形態において、絶縁層１５２の上の第１の窓１７１内に第２の導電層１８０を形成することにより、導電シェルフ１８２の下に中和層１５６がない（即ち、脱落、省略）という結果になる。しかしながら、図５〜図６に既に示されたように、中和層１５６は依然として、個々の導電要素１７７、１７８、及び１７９の下に延在する。別の態様において、図９に示されるように、中和層１５６は、第２の窓１８４に対して遠隔位置に又は外部に配置されるべき距離（Ｄ_１）だけ導電シェルフ１８２の内側部分１８５から間隔を置いて配置されるエッジ１８９を含む。

一実施形態において、図８〜図９に示されるように、導電シェルフ１８２は概して、個々の導電要素１７８、１７９に対して、及び絶縁層１５２の表面１５３に対して全般的に階段状のパターンを形成する全般的に平面状の部材を画定する。

一実施形態において、図８〜図９に示されるように、導電シェルフ１８２は、第２の導電層１８０の厚さ（Ｔ_３）に概して対応する厚さを有する。一実施形態において、それぞれの導電要素１７７、１７８、１７９の厚さ（Ｔ_１）は、（第２の導電層１８０の追加の前および後で）導電シェルフ１８２の厚さより大幅に大きい。一実施形態において、第１の導電層１５４は、約４００ｎｍ（４０００オングストローム）の厚さ（Ｔ_１）を有し、第２の導電層１８０は、約１００ｎｍ（１０００オングストローム）の厚さ（Ｔ_３）を有する。従って、この実施形態において、第２の導電層１８０の形成後、導電要素１７７、１７８、１７９は約５００ｎｍ（５０００オングストローム）の全厚さを有するが、導電シェルフ１８２は約１００ｎｍ（１０００オングストローム）の全厚さを有する。

別の実施形態において、第１の導電層１５４は、約３００ｎｍ（３０００オングストローム）の厚さ（Ｔ_１）を有し、第２の導電層１８０は、約２００ｎｍ（２０００オングストローム）の厚さ（Ｔ_３）を有する。従って、この実施形態において、第２の導電層１８０の形成後、導電要素１７７、１７８、１７９は約５００ｎｍ（５０００オングストローム）の全厚さを有するが、導電シェルフ１８２は約２００ｎｍ（２０００オングストローム）の全厚さを有する。

一実施形態において、導電シェルフ１８２の内側部分１８５は、絶縁層１５２の露出した表面１５３に対する第１の接合部を画定し、導電シェルフ１８２の外側部分１８７は、それぞれの導電要素１７８、１７９の傾斜した表面１６８（図６も参照）に対して第２の接合部を画定する。一態様において、第１の接合部は、導電シェルフ１８２の厚さ（Ｔ_３）が絶縁層１５２の露出した表面１５３に対して比較的最小限であるという理由で、薄型の形状（又は薄型の移行部）を形成するが、第２の接合部は、個々の導電要素１７８、１７９の厚さ（Ｔ_１）が導電シェルフ１８２の厚さ（Ｔ_３）よりも大幅に大きいという理由で、全般的に急峻な又は切り立った接合部を提供する。

図１０は、本開示の一実施形態による、部分的に形成された加熱領域１０２の各加熱要素１１２上の抵抗層２３０の形成を示す断面図である。図１１は、図１０の実施形態を更に示す部分拡大断面図である。

図１０に示されているように、抵抗層２３０は、加熱要素１１２のほぼ全体にわたって堆積されて、個々の導電要素１７７、１７８、１７９の上に横たわり、導電シェルフ１８２の上に横たわり、且つ第２の窓１８４内の絶縁層１５２の露出した表面１５３の上に横たわる。一実施形態において、導電要素１７７、１７８、１７９、及び導電シェルフ１８２は概して、覆っている抵抗層２３０をこの時点で更に含むことを除いて、それぞれの個々の形状を維持する。導電シェルフ１８２の上に抵抗層２３０を追加することは、全般的に平面状の部材２２８を形成する。一実施形態において、抵抗層２３０を形成する材料は、タングステン窒化ケイ素からなるが、他の実施形態において、抵抗材料は、タンタルアルミニウム、ニッケルクロム、又は窒化チタンからなる。

一実施形態において、図１０〜図１１に示されるように、第２の窓１８４内の絶縁層１５２の露出した表面１５３の上に形成された抵抗層２３０の部分は、中央抵抗領域２２６（即ち、抵抗パッド）を画定する。一態様において、中央抵抗パッド２２６は、中和層１５６のエッジ１８９から距離（Ｄ_１）だけ間隔を置いて配置された外側エッジ２２７を含む。一実施形態において、抵抗層は約１００ｎｍ（１０００オングストローム）の厚さ（Ｔ_４）を有し、そのため中央抵抗パッド２２６は約１００ｎｍ（１０００オングストローム）の厚さを有する。

一態様において、加熱領域１０２の加熱要素１１２の形成における後続のステップにより、チャンバ層３０４（図１５〜図１６を参照）の側壁（波線２４３により表される）により画定された流体チャンバ２４０の形成という結果になる。従って、一実施形態において、導電シェルフ１８２（及び結果としての全般的に平面状の部材２２８）の幅は、流体チャンバ２４０のそれぞれの側壁２４３が導電シェルフ１８２の上に垂直に位置合わせされて、導電シェルフ１８２の外側部分１８７が距離（Ｄ_２）だけそれぞれの側壁２４３から離隔されて配置されるように選択される。（導電シェルフ１８２の外側部分１８７に対する）流体チャンバ２４０の側壁２４３のこの配置は、流体チャンバ２４０の外側に導電シェルフ１８２の外側部分１８７を分離する。一態様において、図８〜図９に示されるように、導電シェルフ１８２の幅（Ｄ_１）は、流体チャンバ２４０から離れて、導電シェルフ１８２の外側部分１８７とそれぞれの導電要素１７８、１７９の傾斜した表面１６８との間のより切り立った移行部を分離する。

更に、中央抵抗パッド２２６に対する薄型の全般的に平面状の部材２２８（全般的に平面状の導電シェルフ１８２により実質的に画定される）により、後で形成されるパッシベーション層およびキャビテーション障壁層が、導電シェルフ１８２の内側部分１８５（図９）における中央抵抗パッド２２６の外側エッジ２２７の上に、より滑らかな薄型の移行部を形成することが可能になる。その結果として、これら薄型の移行部は、パッシベーション層およびキャビテーション層の完全性と強度を高める。その理由は、これら層の形成が、従来の高い断面の移行部（従来の抵抗パッドに接する従来の急峻な又は険しく傾斜した導電要素と従来の抵抗長との間に形成された）において生じるものよりも均一的に生じるからである。

別の実施形態において、この構成は、流体チャンバ２４０から離れて中和層１５６のエッジ１８９を分離する（又は外側に配置する）実質的に同じ距離（Ｄ_２）だけ、流体チャンバ２４０の側壁２４３から間隔を置かれて配置されている中和層１５６のエッジ１８９という結果になる。

従って、全般的に平面状の部材２２８（及び、流体チャンバ２４０の側壁２４３の位置の外側への導電要素１７８、１７９の分離）を画定する薄型の導電シェルフ１８２は、パッシベーション層およびキャビテーション層を通る腐食性インクの浸透を実質的に防止または低減することにより、中央抵抗パッド２２６の寿命を大幅に増加する。

図１２は、本開示の一実施形態による、部分的に形成された加熱領域１０２の上面図であり、図１３は、図１２の線１３−１３に沿って取られたような、部分的に形成された加熱領域１０２の１つの加熱要素１１２の断面図である。図１３は、導電要素１７８、１７９に対する、及び加熱領域１０２の中央抵抗パッド２２６に対する全般的に平面状の部材２２８（導電シェルフ１８２を含む）の全般的に階段状の構成を示す。図１４は、図１２の線１４−１４に沿って取られた断面図であり、加熱領域１０２の加熱要素１１２の中央抵抗パッド２２６の薄型の側壁２７７を示す。

図１２〜図１４は、図１０〜図１１の実施形態の加熱領域１０２の更なる形成方法に関する一実施形態を示す。一態様において、その方法は、抵抗層２３０の上をマスキングする（加熱領域１０２及び電力バス１０９の移行部分１１０の全体を覆う）ことにより、実質的に加熱領域１０２、及び電力バス１０９の移行部分１１０（図１０に示された構造を有する）の全体を保持する又は保護し、一方で主バス領域１１１をエッチングして少なくとも導電層および／または他の層を除去することを含む。一実施形態において、このエッチングステップは、少なくとも約４００ｎｍ（４０００オングストローム）〜５００ｎｍ（５０００オングストローム）の導電材料（及び／又は他の材料）が主バス領域１１１から除去される「ディープエッチング」ステップである。同時に、加熱領域１０２及び電力バス１０９の移行部分１１０から除去される材料は無い。従って、主バス領域１１１のエッチング（加熱領域１０２の他の領域をエッチングすることなしに）時に、図１０に示されるような加熱領域１０２の構造は概して、影響を受けない。

次に、図１２に示されるように、主バス領域１１１を保護しながら、抵抗で覆われた領域（移行部分１１０、延長部分１１４、１１８、バイアパッド１１９、抵抗パッド２２６、及び全般的に平面状の部材２２８を含む）がマスキングされて、抵抗層２３０及び第２の導電層１８０をそれぞれの加熱要素１１２の個々の側部領域２６０から除去するように側部領域２６０をエッチングすることが可能になる。一実施形態において、抵抗で覆われた中央抵抗パッド２２６及び全般的に平面状の部材２２８は、抵抗ストリップ２７０の側部エッジから反対方向に外側に水平方向に延在する側部領域２６０を有する抵抗ストリップ２７０を画定する。一態様において、側部領域２６０はマスキングされたバイアパッド１１９も取り囲む。

図１４に示されるように、主バス領域１１１のエッチングとは独立して、加熱領域１０２の側部領域２６０をエッチングすることは、抵抗層２３０（例えば、約１００ｎｍ（１０００オングストローム））及び第２の導電層１８０（例えば、約１００ｎｍ（１０００オングストローム））の比較的浅い深さの側部領域２６０からの除去を容易にする。図１４に示されるように、この「浅いエッチング」により、図１４に示されるように中央抵抗パッド２２６の側部エッジ２７２に直接隣接する全般的に平面状の肩部２７５を含むエッチングされた側部領域２６０という結果になる。この構成は、抵抗ストリップ２７０の中央抵抗パッド２２６の薄型の側壁２７７をもたらす。一実施形態において、この薄型の側壁２７７は、約２００ｎｍ（２０００オングストローム））の厚さを有し、図１２及び図１４により表された浅いエッチングステップで除去される材料の厚さに概して対応する。

従って、一実施形態において、中央抵抗パッド２２６の上面２７３は、中央抵抗パッド２２６を形成する抵抗層２３０の厚さの約２倍の距離だけ、全般的に平面状の肩部２７５の上に垂直に離間されている。別の実施形態において、図１４に示されるように、エッチングされた側部領域２６０の全般的に平面状の肩部２７５は、側部領域２６０の幅（Ｗ_２）の少なくとも半分の幅（Ｗ_１）を有する。

図１５〜図１６に関連して詳述されるように、この薄型の側壁２７７は、中央抵抗パッド２２６の薄型の側壁２７７の上のそれぞれのパッシベーション層およびキャビテーション障壁層のより均一的な形成を容易にすることにより、後で形成される上部層（例えば、パッシベーション層およびキャビテーション障壁層）の浸透を阻止する。その結果として、この構成は、個々の上部パッシベーション層およびキャビテーション層に対してより大きな強度と完全性を提供し、それにより、吐出されるべきインク又は他の流体の時々の腐食作用による浸透に対するそれらの耐性を高める。

一実施形態において、それぞれの薄型の、全般的に平面状の部材２２８（図１２〜図１４に示される）は、中央抵抗パッド２２６を電気的に支援し、単一の加熱要素１１２の抵抗パッド２２６用の電力バス１０９の延長部分１１８（即ち、導電要素１７９）から電力を供給する導電「タップ」に対応する。従って、（それぞれの加熱要素１１２の外側でなく、）それぞれの加熱要素１１２内に延在するこの導電「タップ」は、それぞれの加熱要素１１２の端部境界を部分的に画定する、導電要素１７９（即ち、電力バス１０９の延長部分１１８）及び導電要素１７７（即ち、電力バス１０９の移行部分１１０）よりも大幅に少ない厚みを有する。しかしながら、別の態様において、この導電「タップ」は、導電「タップ」よりも大幅に厚いバイアパッド１１９（即ち、導電要素１７８）を含まない。

図１５は、本開示の一実施形態による、プリントヘッドアセンブリ１１０の加熱領域１０２の１つの加熱要素１１２に関する断面図である。図１５は概して、図１５がパッシベーション層３００、キャビテーション障壁層３０２、チャンバ層３０４、及びノズル３０８を含むオリフィス層３０６を（抵抗層２３０の上に）更に形成することを示すことを除いて、図１３の断面図に対応する。一態様において、図１５に示されるように、チャンバ層３０４は、流体チャンバ２４０を部分的に画定する側壁２４３を含み、側壁２４３は概して、図１０〜図１１に以前に示された側壁２４３に対応する。

一態様において、パッシベーション層３００は、下にある抵抗パッド２２６、及び抵抗で覆われた導電要素１７７、１７８、１７９を、帯電および／または流体チャンバ内に配置された流体またはインクからの腐食作用から保護する。一実施形態において、パッシベーション層３００は、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、ガラス、又は窒化ケイ素／炭化ケイ素の複合材料のような材料から形成され、当該層３００はスパッタリング、蒸着、又は気相成長を介して形成される。一実施形態において、パッシベーション層３００は、約２００ｎｍ（２０００オングストローム）又は４００ｎｍ（４０００オングストローム）の厚さからなる。

一態様において、パッシベーション層３００の上に横たわるキャビテーション障壁層３０２は、下にある抵抗で覆われた構造体を抵抗パッド２２６の加熱時のバブル形成により生成される力から保護する働きをする。一実施形態において、キャビテーション障壁層３０２は、タンタル材料からなる。一実施形態において、チャンバ層３０４は、光硬化性エポキシ樹脂（ＩＢＭからＳＵ８として市販されている）又は光硬化性ポリマーのようなポリマー材料から形成される。

図１５は、加熱要素１１２の、下にある抵抗で覆われた構造体の形状を概して複製するパッシベーション層３００及びキャビテーション障壁層３０２の薄型移行部３２０を示す。パッシベーション層３００及びキャビテーション障壁層３０２のこの薄型形状３２０は、中央抵抗パッド２２６のエッジ２２７に隣接しており、抵抗パッド２２６に対する導電シェルフ１８２の全般的に平面状の階段状構成により容易にされる。一態様において、前述されたように、導電シェルフ１８２は、中央抵抗パッド２２６のエッジ２２７から離れて、より急峻な傾斜した導電要素１７８、１７９を分離するような大きさになっている。上部層の薄型形状３２０（中央抵抗パッド２２６のエッジ２２７に隣接する）は、それら上部層を介した腐食性インクの浸透を防止または少なくとも低減することに役立ち、それにより加熱要素１１２の抵抗パッド２２６の寿命を増大し、プリントヘッドの寿命を増大する。

図１６は、一実施形態による、プリントヘッドの加熱領域１０２の加熱要素１１２に関する断面図である。図１６は、図１６が概して図１４の断面図に対応することを除いて、図１５に形成された構造に概して対応する。従って、図１６は、側部領域２６０の全般的に平面状の肩部２７５に対する中央抵抗パッド２２６の薄型の側壁２７７により容易にされるように、下にある中央抵抗パッド２２６の側部エッジの上に垂直に位置合わせされたパッシベーション層３００及びキャビテーション障壁層３０２の薄型の移行部３３０を示す。この上部層の全般的に滑らかで薄型の形状（即ち、パッシベーション層３００及びキャビテーション障壁層３０２）は、それら個々の上部層を介した腐食性インクによる浸透を防止または少なくとも低減することに役立ち、それにより加熱要素１１２の抵抗パッド２２６の寿命を増大し、プリントヘッドの寿命を増大する。特に、中央抵抗パッド２２６の薄型の側壁２７７は、上部層のより均一的な形成を促進し、結果としてパッシベーション層３００及びキャビテーション障壁層３０２が、腐食性インク又は他の流体が存在する状態で、より大きな強度および完全性を呈することになる。

図１７〜図２５は、プリントヘッドの加熱領域４０２を形成する方法の別の実施形態を示す。図１７は、本開示の一実施形態による、部分的に形成された加熱領域４０２の加熱要素４１２の上面図であり、図１８はその部分的に形成された加熱領域４０２の１つの加熱要素４１２の断面図である。この例において、図１７は、主バス領域を示していないが、理解されるように、一実施形態において、プリントヘッドアセンブリ４００は、図１２において以前に示したような、プリントヘッドアセンブリ４００の電力バス１０９（主バス領域１１１及び移行部分１１０を含む）に概して対応するように電力バス及び主バス領域を含む。

一実施形態において、図１７及び図１８は、第１の導電層４５４内に第１の窓４２０を形成することにより、各加熱要素４１２を形成することを示す。図１７〜図１８に示されるように、加熱要素４１２は、（図４〜図５の基板１５１に類似した基板により支持された）絶縁層４５２の上に横たわる第１の導電層４５４を含み、中和層４５６が第１の導電層４５４と絶縁層４５２との間に介在している。一態様において、加熱要素４１２は、第１の端部４０４及び第２の端部４０５を含む。第１の導電層４５４の一部、中和層４５６の一部をエッチングすることにより、第１の窓４２０が第１の導電層４５４内に画定されて、絶縁層４５２の上面４２１が露出される。この構成は、第１の窓４２０の対向する側部に互いから間隔を置いて配置された一対の傾斜した導電要素４７８、４７９をもたらし、各導電要素４７８、４７９は、傾斜した表面４６８を画定する。一実施形態において、第１の窓４２０は、最終的に形成された中央抵抗パッド（図２０〜図２２）の長さ（Ｌ_４）よりも大幅に大きい長さ（Ｌ_３）を有する。

一実施形態において、絶縁層４５２、第１の導電層４５４、及び中和層４５６は、残りの図１７〜図２５の説明の全体にわたって特定される相違を除いて、図３〜図１６に関連して前述されたような絶縁層１５２、第１の導電層１５４、及び中和層１５６と実質的に同じ特徴（形状構成）および特質を有する。

図１９は、本開示の一実施形態による、加熱要素４１２の更なる形成を示すことを除いて、図１８の断面図に概して対応する断面図である。特に、図１９は、傾斜した導電要素４７８、４７９の上に、及び第１の窓４２０内の絶縁層４５４の露出した表面４２１の上に第２の導電層４８０を形成して、中央導電部分４８１をもたらすことを示す。

図２０は、本開示の一実施形態による、加熱要素４１２の更なる形成を示すことを除いて、図１９の断面図に概して対応する断面図である。特に、図２０は、第２の導電層４８０内の第２の窓４８４の形成を示し、第２の窓４８４内の絶縁層４５２の表面４２１が再露出される。この構成は、それぞれの傾斜した導電要素４７８、４７９から内方に延在する導電シェルフ４８２をもたらす。一実施形態において、導電シェルフ４８２は全般的に平面上の部材である。

図２１は、第１の窓４２０に対する入れ子関係の第２の窓４８４の位置を示す上面図を提供し、第２の窓４８４は第１の窓４２０より小さい大きさになっている。一実施形態において、第２の窓４８４は、完全に形成された中央抵抗パッド５２６（図２２）の長さに対応する長さ（Ｌ_４）を画定する。

図３〜図１６に関連して前述された加熱領域１０２の形成とほぼ同じように、各加熱要素４１２の第１の導電層４５４は、図２０に示されるように、第２の導電層４８０の厚さ（Ｔ_３）より大幅に大きい厚さ（Ｔ_１）を有する。一実施形態において、導電シェルフ４８２は、第２の導電層４８０の厚さ（Ｔ_３）に概して対応する厚さを有する。一実施形態において、導電要素４７８、４７９の厚さ（第２の導電層４８０の追加の前後）は、導電シェルフ４８２の厚さ（Ｔ_３）より大幅に大きい。一実施形態において、第１の導電層４５４は約４００ｎｍ（４０００オングストローム）の厚さ（Ｔ_１）を有し、第２の導電層４８０は約１００ｎｍ（１０００オングストローム）の厚さ（Ｔ_３）を有する。従って、この実施形態において、第２の導電層４８０の形成後、導電要素４７８、４７９は約５００ｎｍ（５０００オングストローム）の全厚さを有するが、導電シェルフ４８２は約１００ｎｍ（１０００オングストローム）の全厚さを有する。

別の実施形態において、第１の導電層４５４は、約３００ｎｍ（３０００オングストローム）の厚さ（Ｔ_１）を有し、第２の導電層４８０は約２００ｎｍ（２０００オングストローム）の厚さ（Ｔ_３）を有する。従って、この実施形態において、第２の導電層４８０の形成後、導電要素４７８、４７９は約５００ｎｍ（５０００オングストローム）の全厚さを有するが、導電シェルフ４８２は約２００ｎｍ（２０００オングストローム）の全厚さを有する。

図２２は、本開示の一実施形態による、部分的に形成された加熱領域４０２の１つの加熱要素４１２の断面図である。図２２は、それぞれの傾斜した導電要素４７８、４７９の上に横たわるように、導電シェルフ４８２の上に横たわるように、及び第２の窓４８４内の絶縁層４５４の露出した表面４２１の上に横たわるように、抵抗層５００を更に形成することを示す。一態様において、抵抗層５００は、導電シェルフ４８２の対向する部分（対向する個々の導電要素４７８、４７９から内方に延在する）の間の第２の窓４８４内に中央抵抗パッド５２６を形成する。一実施形態において、抵抗層５００は、抵抗層２３０（図３〜図１６に関連して前述された）と実質的に同じ特徴（形状構成）および特質からなり、約１００ｎｍ（１０００オングストローム）の厚さを有する抵抗層５００を含む。図２０〜図２１に関連して前述されたように、中央抵抗パッド５２６は、第２の窓４８４により画定された長さ（Ｌ_４）（第２の導電層５００内に形成された）を有し、その長さ（Ｌ_４）は、第１の窓４２０により画定された長さ（Ｌ_３）（第１の導電層４５４内に形成された）より小さい。

図２２に示されるように、上部層５１０（パッシベーション層および／またはキャビテーション障壁層を含む）及び流体チャンバ５３０の側壁５２２は、図１０〜図１１及び図１５〜図１６に関連して前述された加熱要素１１２と実質的に同じように、抵抗層５００の上に垂直に延在する。特に、一実施形態において、導電シェルフ４８２（及び、結果として図１０〜図１１の全般的に平面状の部材２２８に類似する全般的に平面状の部材）の幅は、流体チャンバ５３０の各側壁５２２が導電シェルフ４８２の上に垂直に位置合わせされて、導電シェルフ４８２の外側部分が距離（Ｄ_３）だけ側壁５２２から間隔を置かれて配置されて、流体チャンバ５３０の外側に配置されるように選択される。従って、導電シェルフ４８２とそれぞれの導電要素４７８、４７９との間のより切り立った移行部（そうでなければ、腐食性インクにより上部層の破損につながる）は、流体チャンバ５３０から分離される。代わりに、抵抗で覆われた導電シェルフ４８２と中央抵抗パッド５２６との間の薄型の移行部５２７は、流体チャンバ５３０の境界（側壁５２２により画定される）内に配置される。この薄型の全般的に平面状の、抵抗で覆われた導電シェルフ４８２により、後で形成される上部層５１０（例えば、パッシベーション層およびキャビテーション障壁層）が、導電シェルフ４８２の位置において中央抵抗パッド５２６のエッジにわたって薄型の移行部５２７を形成することを可能にする。その結果として、この全般的により滑らかな薄型の移行部を流体チャンバ５３０内に配置することは、パッシベーション層およびキャビテーション層の完全性と強度を高める。その理由は、これら層の形成が、流体チャンバの境界内に一般に位置合わせされた従来の険しく傾斜した導電要素（従来の抵抗パッドに接する）を持たずに、より均一的に生じるからである。

別の実施形態において、この構成は更に、流体チャンバ５３０の側壁５２２から距離（Ｄ_３）だけ間隔を置いて配置され、流体チャンバ５３０の外側に配置された中和層４５６のエッジ４８９も含む。

図２３は、本開示の一実施形態による、プリントヘッドアセンブリの部分的に形成された加熱領域４０２及び主バス領域１１１を示し、加熱領域４０２を形成する方法を示す上面図である。特に、図２３は、領域４０２の各加熱要素４１２の抵抗ストリップ５７０の側壁を形成する方法を示す。一実施形態において、移行部分１１０、及び延長部分１１４、１１８並びにバイアパッド１１９を含む電力バス１０９は、図３〜図１６に関連して前述されて示されたようなこれら要素と実質的に同じ特徴（形状構成）及び特質を有する。一実施形態において、移行部分１１０、延長部分１１４、１１８、及びバイアパッド１１９を含む選択領域がマスクされ（陰影付けにより表される）、加熱領域４０２のマスクされていない側部領域５６１及びマスクされていないバス領域１１１から、材料が同時にエッチングされる。

一態様において、部分的に形成された抵抗ストリップ５７０もマスクされ、抵抗ストリップ５７０は、２つの対向する端部部分５７１、対向する首部分５７２、及びそれぞれの首部分５７２の間にある中央部分５７４を含む。中央部分５７４は、図２３に示されるように幅（Ｗ_３）を有し、その幅（Ｗ_３）は、図２４及び図２５に示された完全に形成された抵抗ストリップ５７０の幅（Ｗ_４）よりも大幅に大きい。一態様において、側部領域５６１は、部分的に形成された抵抗ストリップ５７０の対向する側部から外側に、マスクされた延長部分１１４に到達するまで延在し、マスクされていない側部領域５６１がマスクされたバイアパッド１１９も取り囲む。一態様において、マスクされた延長部分１１８は概して、抵抗で覆われた導電要素４７９に対応し、マスクされたバイアパッド１１９は概して、抵抗で覆われた導電要素４７８に対応し、マスクされた移行部分１１０は概して、抵抗で覆われた導電要素（図１２〜図１３及び図１５の要素１７７に類似）に対応する。

この構成を用いて、エッチングは、抵抗層５００を除去するのに十分な深さ（図２５に示されるようなＤ_５）で加熱領域４０２の各加熱要素４１２のマスクされていない側部領域５６１及びマスクされていない主バス領域１１１に、第２の導電層４８０に、及び第１の導電層４５４のかなりの部分に同時に実行される。一実施形態において、このエッチングは、少なくとも約４００ｎｍ（４０００オングストローム）〜５００ｎｍ（５０００オングストローム）の材料を除去するので、ディープエッチングとみなされる。

図２４は、本開示の一実施形態による、部分的に形成された加熱領域４０２及び主バス領域１１１を示す上面図である。図２４は、図２３の部分的に形成された抵抗ストリップ５７０の対向する側部上の肩部領域（波線５８４により概して表される）を除いて、全加熱領域４０２、移行部分１１０、及び主バス領域１１１を実質的に保護またはマスキングすることを含む抵抗ストリップ５７０の追加の形成を示す。この一対の肩部領域５８４のエッチング時に、最終的に形成された抵抗ストリップ５７０の側壁５７７が画定されるが、図２４と図２５に示されるように、側部領域５６１の肩部５８０が露出される。

一実施形態において、抵抗ストリップ５７０のエッチングされた肩部領域５８４の幅（Ｗ_５）は、首部分５７２の先端が切り取られた部分５７３が保持されるように選択され、先端が切り取られた部分５７３は、抵抗ストリップ５７０のそれぞれの端部部分５７１から側壁５７７まで延在する。この先端が切り取られた首部分５７３を残すことは、最終の抵抗ストリップ５７０を画定するために実施される側部領域５６０の一連の２つのエッチングステップから生じる可能性がある任意の位置合わせ不良を補償する。言い換えれば、先端が切り取られた首部分５７３は、部分的に形成された抵抗ストリップ５７０が抵抗ストリップ５７０の側壁５７７を画定するために使用される複数のエッチングステップにより生じるバラツキに対処するために、僅かに大きな幅の隣接する端部部分５７１を含むことを保証する。従って、この構成は、抵抗ストリップ５７０の側壁５７７と端部部分５７１との間に不規則に画定された移行部が形成されることを防止または少なくとも低減し、そうでなければ、その領域において電流の流れを妨げる可能性があり、とりわけ望ましくない結果になる可能性がある。

図２５は、本開示の一実施形態による、図２４の線２５−２５に沿って取られた断面図であり、加熱領域４０２の１つの加熱要素４１２の中央抵抗パッド５２６の薄型の側壁５７７を示す。図２５に示されるように、加熱要素４１２は、抵抗ストリップ５７０から外側に横方向に延びる側部領域５６１を有する抵抗ストリップ５７０を含む。一態様において、側部領域５６１の肩部５８０は、中央抵抗パッド５２６のそれぞれの側壁５７７に直接隣接し、当該側壁５７７から外側に横方向に延在する。一態様において、側部領域５６１の肩部５８０は、図２３〜図２４に示されるように、肩部領域５８４のエッチングを介して形成される。

一実施形態において、図２５に示されるように、中央抵抗パッドの上面は、図２４により表される浅いエッチングステップで除去された材料の厚さに概して対応する距離（Ｄ_４）だけ側部領域５６１の肩部５８０から垂直に離間されている。一態様において、この距離は約２００ｎｍ（２０００オングストローム）である。

理解されるように、図１５〜図１６に以前に示されたものと実質的に同じように、加熱領域４０２の形成は、図２５に示された加熱要素４１２の中央抵抗パッド５２６の上に垂直方向に配置される流体チャンバを形成するために、上部層（例えば、パッシベーション層およびキャビテーション障壁層）及びチャンバ層の追加で完了する。従って、一実施形態において、図２５に示された加熱要素４１２も、図１５〜図１６に示された加熱領域と実質的に同じ特徴（形状構成）及び特質の少なくとも一部を提供する。特に、加熱領域４０２の加熱要素４１２の実施形態は、中央抵抗パッド５２６（図２５）の薄型の側壁５７７および／または図２２に示されるように、薄型の階段状の端部部分（即ち、導電シェルフ４８２）を中央抵抗パッド５２６（図２２）に提供する。一実施形態において、図２５に示されるように、中央抵抗パッド５２６の薄型の側壁５７７は、それぞれの抵抗層および導電層の上に横たわる上部パッシベーション層およびキャビテーション障壁層のより均一的でより強力な形成を促進することにより、プリントヘッドの加熱領域の加熱要素の寿命を大幅に増大する。別の実施形態において、流体チャンバ５３０の下にある薄型の抵抗−導電移行部（即ち、中央抵抗パッド５２６から隣接する全般的に平面状の導電シェルフ４８２までの移行部）は、非常に険しく傾斜した導電要素（例えば、導電要素４７８、４７９）を流体チャンバ５３０から離して分離するように働く。この低い抵抗−導電移行部は、それぞれの抵抗層および導電層の上に横たわる上部パッシベーション層およびキャビテーション障壁層のより均一的でより強力な形成を促進することにより、プリントヘッドアセンブリの加熱領域４０２の加熱要素４１２の寿命を大幅に増大する。

図２６〜図３２は、本開示の一実施形態による、加熱領域６０２の加熱要素６１２を形成する方法を示し、抵抗パッドを形成する抵抗層も、抵抗パッド７２６（図２９に示される）の対向する端部に配置された導電トレースの下にある。対照的に、図３〜図２５の前述の実施形態は、それぞれの抵抗パッド２２６（図１３）、５２６（図２２）の対向する端部に配置されたそれぞれの導電トレースの上に横たわる抵抗層２３０（図３〜図１６）又は５００（図１７〜図２５）を含む。一実施形態において、加熱要素６１２を形成する方法は、図２６〜図３２に関連して言及される相違を除いて、図１〜図２５にそれぞれ関連して前述されて示されたようなそれぞれの加熱要素１１２、４１２を形成する方法と実質的に同じ特徴（形状構成）及び特質を含む。

図２６は、本開示の一実施形態による、部分的に形成された加熱領域６０２の（複数の類似した加熱要素うちの）１つの加熱要素６１２の断面図であり、それぞれの薄膜層の順序が異なることを除いて、図４に実質的に類似する。図２６は、抵抗層６３０の上の第１の導電層６５４、並びに絶縁層６５２及び支持基板６５１を示す。一態様において、第１の導電層６５４は厚さ（Ｔ_１）を有するが、抵抗層６３０は厚さ（Ｔ_２）を有する。

図２７は、本開示の一実施形態による、部分的に形成された加熱領域６０２の加熱要素６１２の断面図であり、第１の導電層６５４内に第１の窓６７１を形成することを示し、第１の窓は長さ（Ｌ_１）を画定する。一実施形態において、加熱要素６１２の第１の窓６７１は、以下で言及される相違を除いて、図５〜図６に関連して加熱要素１１２の第１の窓１７１に関して前述されたものと実質的に同じように形成される。特に、ウエットエッチングが、第１の窓６７１を画定するように抵抗層６３０上に停止部（抵抗層６３０を保護する）を有する第１の導電層６５４に適用され、それにより一対の間隔を置いて配置された導電要素６７８、６７９との間の抵抗層６３０が露出される。一態様において、導電要素６７８、６７９はそれぞれ、バイアパッド１１９及び電力バスの延長部分１１８（図５に示されるように）に対応する。更に、同時に、スロット６７５が導電要素６７８と導電要素６７７との間（例えば、電力バスの移行部分１１０）に画定される。

一実施形態において、第１の窓６７１の対向する端部上のそれぞれの導電要素６７８、６７９は、互いから間隔を置いて配置されており、それぞれの導電要素６７８、６７９は、それぞれの導電要素９７８、６７９の傾斜した表面６６８が互いに向かい合うように、傾斜した表面６６８を含む。一態様において、それぞれの導電要素６７８、６７９は、第１の導電層６５４の厚さＴ_１を保持する。

図２８は、本開示の一実施形態による、部分的に形成された加熱領域６０２の１つの加熱要素６１２の断面図である。図２９は、図２８の実施形態を更に示す部分拡大断面図である。図２８に示されるように、第２の導電層６８０が加熱要素６１２の全体にわたって堆積され、第２の窓６８４を画定する領域が、抵抗層６３０の材料上に停止部を有する第２の導電層６８０において、ウエットエッチングされ、他の領域はウエットエッチングされない。この処理は、抵抗層６３０の表面６５３を再露出して保持する。別の態様において、第２の導電層６８０の追加および第２の窓６８４の形成により、それぞれの導電要素６７７、６７８、６７９は、より厚い導電構成要素を画定するが、スロット６７５は第２の導電層６８０により部分的に充填される。

図２８〜図２９に示されるように、第２の窓６８４の形成は、導電シェルフ６８２も部分的に画定する。一態様において、抵抗層６３０が導電要素６７７、６７８、６７９の下に延在するという相違を除いて、加熱要素６１２の導電シェルフ６８２は、図７〜図１５に関連して前述されて示された導電シェルフ１８２と実質的に同じ特徴（形状構成）及び特質からなる。

従って、一態様において、図２８〜図２９に示されるように、導電シェルフ６８２は、内側部分６８５及び外側部分６８７を含む。外側部分６８７は、それぞれの導電要素６７８、６７９に接触して当該導電要素６７８、６７９から内方に延びるが、導電シェルフ６８２の内側部分６８５（即ち、内側エッジ）は第２の窓６８４を画定する。別の態様において、導電シェルフ６８２の内側部分６８５は、第２の窓６８４内に長さ（Ｌ_２）の中央抵抗パッド２２６も画定する。一態様において、第１の窓６７１の長さ（Ｌ_１）は、第２の窓６８４の長さ（Ｌ_２）より大きく、概して加熱要素６１２の長さに対応する。

一実施形態において、図２８〜図２９に示されるように、導電シェルフ６８２は、それぞれの導電要素６７８、６７９に対して、及び抵抗層６３０の表面６５３に対して、概して階段状パターンを形成する全般的に平面状の部材を画定する。加熱要素１１２（図３〜図１６）と比較すると、導電シェルフ６８２は概して、電力バスの導電「タップ」を画定し、１つの加熱要素６１２の抵抗パッド７２６に供給し、且つ他の加熱要素に供給しない全般的に平面状の部材２２８に対応する。

一実施形態において、図２８〜図２９に示されるように、導電シェルフ６８２は、第２の導電層６８０の厚さ（Ｔ_３）に概して対応する厚さを有する。一実施形態において、それぞれの導電要素６７７、６７８、６７９の厚さ（Ｔ_１）は、導電シェルフ６８２の厚さよりも大幅に大きい。一実施形態において、第１の導電層６５４は約４００ｎｍ（４０００オングストローム）の厚さ（Ｔ_１）を有し、第２の導電層６８０は約１００ｎｍ（１０００オングストローム）の厚さ（Ｔ_３）を有する。従って、この実施形態において、第２の導電層６８０の形成後、導電要素６７７、６７８、６７９は、約５００ｎｍ（５０００オングストローム）の全厚さを有するが、導電シェルフ６８２は約１００ｎｍ（１０００オングストローム）の全厚さを有する。

別の実施形態において、第１の導電層６５４は約３００ｎｍ（３０００オングストローム）の厚さ（Ｔ_１）を有し、第２の導電層６８０は約２００ｎｍ（２０００オングストローム）の厚さ（Ｔ_３）を有する。従って、この実施形態において、第２の導電層６８０の形成後、導電要素６７７、６７８、６７９は、約５００ｎｍ（５０００オングストローム）の全厚さを有するが、導電シェルフ６８２は約２００ｎｍ（２０００オングストローム）の全厚さを有する。

一実施形態において、図２９に示されるように、導電シェルフ６８２の内側６８５は、抵抗パッド７２６に対する第１の接合部を画定し、導電シェルフ６８２の外側部分６８７は、それぞれの導電要素６７８、６７９の傾斜した表面６８６に対する第２の接合部を画定する。一態様において、第１の接合部は、導電シェルフ６８２の厚さ（Ｔ_３）が抵抗パッド７２６に対して比較的最小限であるので、薄型の形状（又は薄型の移行部）を形成するが、第２の接合部は、それぞれの導電要素６７８、６７９の厚さ（Ｔ_１）が導電シェルフ６８２の厚さ（Ｔ_３）よりも大幅に大きいので、概して急峻な又は切り立った接合部を提供する。

一態様において、加熱領域６０２の加熱要素６１２を形成する後続のステップにより、図２９に示されるように、チャンバ層３０４の側壁（波線２４３により表される）により画定された流体チャンバ２４０の形成という結果になる。従って、一実施形態において、導電シェルフ６８２の幅（Ｄ_１）は、流体チャンバ２４０のそれぞれの側壁２４３が導電シェルフ６８２の上に垂直に位置合わせされて、導電シェルフ６８２の外側部分６８７が距離（Ｄ_２）だけそれぞれの側壁２４３から離隔されて配置されるように選択される。（導電シェルフ１８２の外側部分６８７に対する）流体チャンバ２４０の側壁２４３のこの配置は、流体チャンバ２４０の外側に導電シェルフ６８２の外側部分６８７を分離する。一態様において、図２９に示されるように、導電シェルフ６８２の幅（Ｄ_１）は、流体チャンバ２４０から離れて、導電シェルフ６８２の外側部分６８７とそれぞれの導電要素６７８、６７９との間のより切り立った移行部を分離する。

更に、中央抵抗パッド７２６に対する薄型のこの全般的に平面状の部材（全般的に平面状の導電シェルフ６８２により実質的に画定された）により、後に形成されるパッシベーション層およびキャビテーション障壁層が、導電シェルフ６８２の内側部分６８５とのその接合部において、中央抵抗パッド７２６の外側エッジの上に、より滑らかで薄型の移行部を形成することを可能にする。その結果として、これら薄型の移行部は、パッシベーション層およびキャビテーション層の完全性および強度を増大する。その理由は、これら層の形成が、従来の高い断面の移行部（従来の抵抗パッドに接する従来の急峻な又は険しく傾斜した導電要素と従来の抵抗長との間に形成された）において生じるものよりも均一的に生じるからである。

図３０は、本開示の一実施形態による、部分的に形成された加熱領域６０２の上面図であり、図３１は、図３０の線３１−３１に沿って取られたような、部分的に形成された加熱領域６０２の１つの加熱要素６１２の断面図である。図３１は、導電要素６７８、６７９に対して、及び加熱領域６０２の中央抵抗パッド７２６に対して、全般的に平面状の部材７２８（導電シェルフ６８２により画定される）の全般的に階段状の構成を示す。図３２は、図３０の線３２−３２に沿って取られた断面図であり、加熱領域６０２の加熱要素６１２の中央抵抗パッド７２６の薄型の側壁７７７を示す。

図３０〜図３２は、図２６〜図２９の実施形態の加熱領域６０２の更なる形成に関する方法の一実施形態を示す。一態様において、その方法は、全加熱領域６０２にわたってマスキングすることにより全加熱領域６０２（図２８に示された構造を有する）を実質的に保護する又は保持し、一方で主バス領域１１１をエッチングして少なくとも導電層、抵抗層、及び／又は他の層を除去することを含む。一実施形態において、このエッチングステップは、少なくとも約４００ｎｍ（４０００オングストローム）〜５００ｎｍ（５０００オングストローム）の導電材料（及び／又は他の材料）及び少なくとも抵抗層６３０（例えば、約１００ｎｍ（１０００オングストローム））が主バス領域１１１から除去される「ディープエッチング」ステップである。同時に、加熱領域６０２から除去される材料は無い。従って、主バス領域１１１のエッチング（加熱領域６０２の他の領域をエッチングすることなしに）時に、図３０に示されるような加熱領域６０２の構造は概して、影響を受けない。

次に、図３０に示されるように、主バス領域１１１を保護しながら、選択領域（移行部分１１０、延長部分１１４、１１８、バイアパッド１１９、抵抗パッド７２６、及び全般的に平面状の部材７２８を含む）が、陰影付けにより表されるように、マスキングされる。次いで、抵抗層６３０及び第２の導電層６８０をそれぞれの加熱要素６１２の個々の側部領域７６０から除去するように、側部領域７６０がエッチングされる。一実施形態において、中央抵抗パッド７２６及び導電材料で覆われた平面状の部材７２８は、抵抗ストリップ７７０の側部エッジ７７２から反対方向に外側に水平方向に延在する側部領域７６０を有する抵抗ストリップ７７０を画定する。一態様において、側部領域７６０はマスキングされたバイアパッド１１９も取り囲む。一態様において、マスキングされた延長部分１１８は概して、図３１に示された導電要素６７９に対応し、マスキングされたバイアパッド１１９は概して、図３１に示された導電要素６７８に対応し、マスキングされた移行部分１１０は概して、図３１に示された導電要素６７７に対応する。

図３２に示されるように、主バス領域１１１のエッチングとは独立して、加熱領域６０２の側部領域７６０をエッチングすることは、抵抗層６３０（例えば、約１００ｎｍ（１０００オングストローム））及び第２の導電層６８０（例えば、約１００ｎｍ（１０００オングストローム））の比較的浅い深さの、側部領域７６０からの除去を容易にする。図３２に示されるように、この「浅いエッチング」により、中央抵抗パッド７２６の側部エッジ７７２に直接隣接する全般的に平面状の肩部７７５を画定するエッチングされた側部領域７６０という結果になる。この構成は、抵抗ストリップ７７０の中央抵抗パッド７２６の薄型の側壁７７７をもたらす。一実施形態において、この薄型の側壁７７７は、約２００ｎｍ（２０００オングストローム））の厚さを有し、図３０及び図３２により表された浅いエッチングステップで除去される材料の厚さに概して対応する。

従って、一実施形態において、中央抵抗パッド７２６の上面７７３は、中央抵抗パッド７２６を形成する抵抗層６３０の厚さの約２倍の距離だけ、全般的に平面状の肩部７７５の上に垂直に離間されている。別の実施形態において、図３２に示されるように、エッチングされた側部領域７６０の全般的に平面状の肩部７７５は、側部領域７６０の幅（Ｗ_２）の少なくとも半分の幅（Ｗ_１）を有する。

図１５〜図１６に関連して加熱要素１１２に関して説明されたものと同様に、この薄型の側壁７７７は、中央抵抗パッド７２６の薄型の側壁７７７の上のそれぞれのパッシベーション層およびキャビテーション障壁層のより均一的な形成を容易にすることにより、後で形成される上部層（例えば、パッシベーション層およびキャビテーション障壁層）の浸透を阻止する。その結果として、この構成は、個々の上部パッシベーション層およびキャビテーション層に対してより大きな強度と完全性を提供し、それにより、吐出されるべきインク又は他の流体の時々の腐食作用による浸透に対するそれらの耐性が高められる。

別の実施形態において、図３１〜図３２に示された加熱要素６１２は、少なくとも以下の相違点を除いて、図１７〜図２５に示されたものと実質的に同じ方法により、形成される。一態様において、抵抗層６３０が第１の導電層および第２の導電層の下にあり、その結果、第１の窓（図１７〜図１８の第１の窓４２０に類似）及び第２の窓（図２０〜図２１の第２の窓４８４に類似）がウエットエッチングにより形成されるが、抵抗層６３０のエッチングを阻止する、又は少なくともそのエッチングを低減するための停止部が配置される。

加熱要素の抵抗領域を取り囲む薄型の形状を提供する別の態様は、抵抗領域の加熱中に、加熱要素内で生じる熱的効果に関係する。例えば、従来のプリントヘッドにおいて、抵抗領域の加熱中に、大幅な量の熱が、抵抗領域の端部を水平方向に取り囲む薄膜層の意図されていないターゲットへ伝達されることにより失われる。特に、抵抗領域の端部における導電トレースは、抵抗領域から不都合に熱を奪うメカニズムを提供する。

従って、本開示の一実施形態において、導電要素（例えば、図７〜図１５の導電要素１７８、１７９）は、抵抗パッド２２６に隣接する熱伝達材料の量を大幅に低減するように比較的薄い導電シェルフ１８２を形成する。この構成は、抵抗パッド２２６から奪われる熱の量を最小限にし、その結果、抵抗パッド２２６により生成される実質的に全ての熱が、インクへ垂直に伝達されて、加熱要素１１２の熱効率が増大される。

一実施形態において、加熱要素１１２の各導電シェルフ１８２（図８〜図１１に示された）は、幅Ｄ_１を有し、幅Ｄ_２を有する流体チャンバの壁の外側に配置された部分を含む。一実施形態において、Ｄ_１は少なくとも１０μｍ（１０ミクロン）である。別の実施形態において、Ｄ_１は１０μｍ（１０ミクロン）未満である。一態様において、薄型の導電シェルフ１８２の幅Ｄ_１は、意図されたターゲット（例えば、インク又は他の流体）から熱を奪う従来の導電トレースの全般的に厚い部分となるものを有効に除去するように選択される。従って、図７〜図１５の実施形態により、導電シェルフ１８２は、残りの導電要素１７８、１７９の厚さ（例えば、５００ｎｍ（５０００オングストローム））よりも大幅に少ない厚さを有する、抵抗パッド２２６に隣接する導電領域を提供する。図７〜図１２の実施形態は導電シェルフの厚さＴ_３が約１００ｎｍ（１０００オングストローム）又は２００ｎｍ（２０００オングストローム）であることを示すが、導電シェルフ１８２のより大きな厚さを維持することが導電トレースへの熱損失を低減する意図された利益を少なくするとうい理解と共に、導電シェルフ１８２は、より大きな厚さ（例えば、３００ｎｍ（３０００オングストローム））を有することができる。しかしながら、理解されるべきは、導電要素１７７、１７８、１７９が延在する、より大きな主電力バスの厚さは、大幅な寄生損失をもたらすという理由で、ダイの全体にわたって低減されない。

増大した熱効率を達成するために導電シェルフ１８２が薄くされるべき距離は、導電材料のタイプ及び抵抗パッドを駆動するパルス幅の持続時間に依存する。一態様において、熱が拡散される距離に関するこの一般的な関係は、式（α＊ｔ）^１／２により表される。ここで、αは材料の温度拡散率である。一実施形態において、アルミニウムが導電材料である場合、温度拡散率（α）は、９６μｍ^２／μｓに等しい。従って、一般的な加熱パルス幅に基づいて、抵抗パッドを取り囲む導電トレース（即ち、タップ）の少なくとも約１０μｍ（１０ミクロン）の領域は、抵抗パッドから熱を奪うように伝える。従って、約１０μｍ（１０ミクロン）の長さの領域（抵抗パッドから外側に延びる）において導電タップを薄くすることは、抵抗パッドから導電トレースへ伝達される熱の量を大幅に低減するであろう。当然のことながら、アルミニウム以外の材料が使用される場合、αにより表される温度拡散率は異なり、その材料が熱伝導性である度合いに依存して、薄くされるべき導電層の長さの増減という結果になる。更に、薄くされる導電層の領域が全電力バスの導電トレースの全長に比べて小さいので、この局所的に薄くされる領域は、全電力バスの全体にわたって導電トレースにもたらされる寄生損失を最小限にする。

この増大した熱効率は、プリントヘッドのより低いピーク温度、より速い印刷速度、並びに改善された印刷品質という結果になる。この増大した熱効率は、より速いプリントヘッドの発射周波数および／または増大したプリントヘッドのスループット（熱的ペーシングの低減により）を可能にすると考えられる。別の態様において、プリントヘッドは、熱的に駆動される材料の劣化が少ないという理由で、及びプリントヘッドがインクのガス放出の影響をより受けにくいという理由で、より堅牢である。一態様において、プリントヘッドの増大した熱効率は、プリントヘッドを動作させるために使用される電力消費量を低減し、それにより安価な電源を使用することができるので、プリンタの運転コストが低減される。

別の態様において、プリントヘッドの増大した熱効率は、抵抗寿命の向上およびコゲーションの改善をもたらし、インクの加熱による残留物の付着がより少ないという結果になる。この特徴により、抵抗パッド（例えば、タンタル層）の表面のピーク温度の低減および／または抵抗パッドにわたるより少ない温度変化をもたらし、それによりプリントヘッドが過剰エネルギーのより低い状態で動作することが可能になる。

別の実施形態において、これら熱的な利点は、抵抗パッドの幅に対する導電タップ（抵抗パッドを取り囲む導電トレースの一部）の幅を低減することにより、達成される。抵抗パッドに直接隣接する導電タップのこの低減された幅（例えば、抵抗パッドの約１０μｍ（１０ミクロン）以内）は、抵抗パッドの近くの熱伝導性材料の量を大幅に低減する。導電タップのこの量の低減は、抵抗パッドにより生成される熱の意図しないターゲットを有効に除去する。一実施形態において、導電タップのほぼ全長は、幅において低減されるが、別の実施形態において、導電タップの長さの一部が幅において低減される一方で、他の部分は幅において低減されない。

一態様において、これら導電タップの低減された幅は、抵抗パッドから導電タップへの熱伝達を有効に最小限に抑え、それにより、生成される熱の大部分が（周囲の薄膜層に散逸さるのではなくて）チャンバ内の流体に直接的に作用するので、加熱要素の熱効率が高められる。従って、この実施形態は、薄型の導電シェルフ１８２（図１〜図１６）の実施形態に関して前述されたものと実質的に同じ熱的な利点を享受する。

図３３は、本開示の一実施形態による、加熱要素８１２の上面図を示す。一実施形態において、加熱要素８１２は、以下で言及される相違を除いて、図１〜図３２のそれぞれに関連して前述されて示された加熱要素１１２、４１２、又は６１２と実質的に同じ特徴（形状構成）及び特質からなる。特に、図３３に示された実施形態は、熱的な利点が抵抗パッドから延びる導電タップの低減された幅により（図８〜図１３のように低減された厚さによる代わりに）達成されることを除いて、導電シェルフ１８２の低減された厚さに関して前述された熱的な利点を享受する。

図３３は、抵抗パッド８２６、及び導電タップ８４０Ａ、８４０Ｂを含む加熱要素８１２を示す。各導電タップ８４０Ａ、８４０Ｂは、抵抗パッド８２６の対向する端部から外方に延在し、導電タップ８４０Ａは導電要素８７９へ延在し、導電タップ８４０Ｂはバイア導電要素８７８へ延在する。導電要素８７９は、プリントヘッドの電力バス（例えば、電力バス１０９）から延び、当該電力バスと電気接続する。一実施形態において、図３３に示されるように、導電要素８７８は概して、バイアパッド１１９（図５〜図１３）に対応するが、導電要素８７９は概して、電力バス（図５〜図１３）の延長部分１１８に対応する。

一態様において、抵抗パッド８２６は幅Ｗ_７を有するが、各導電タップ８４０Ａ、８４０Ｂは、抵抗パッド８２６の幅Ｗ_７よりも大幅に小さい幅Ｗ_６を有する。一実施形態において、導電タップ８４０Ａ、８４０Ｂの大幅に小さい幅Ｗ_６は、幅Ｗ_７の約半分である。他の実施形態において、導電タップ８４０Ａ、８４０Ｂの量が導電タップ８４０Ａ、８４０Ｂの全幅（即ち、幅Ｗ_７を有する）から大幅に低減されている場合には、導電タップ８４０Ａ、８４０Ｂの幅Ｗ_６は、抵抗パッド８２６の幅Ｗ_７の半分よりも大きいか又は半分未満である。一実施形態において、図３３に示されるように、導電タップは、抵抗パッド８２６の端部に対して比較的急峻な角度（例えば、９０度）を形成する。

一実施形態において、幅Ｗ_６を画定する各導電タップ８４０Ａ、８４０Ｂの部分の長さ（Ｌ_５）は、導電要素の材料の温度拡散率に基づく。一実施形態において、各導電タップはアルミニウムから作成され、導電タップの長さは約１０μｍ（１０ミクロン）である。

一実施形態において、加熱要素８１２は、それぞれの導電タップ８４０Ａ、８４０Ｂ及び抵抗パッド８２６が第２の幅（Ｗ_７）を有するように形成され、その後、それぞれの導電タップ８４０Ａ、８４０Ｂの量が大幅に低減されるプロセスに従って作成される。この量の低減は、それぞれの導電タップの第２の幅（Ｗ_７）を第１の幅（Ｗ_６）まで低減するように、それぞれの導電タップ８４０Ａ、８４０Ｂの少なくとも一部を（それらの長さＬ_５に沿って）除去することにより実施される。この実施形態において、これら低減の前の「全幅」の導電タップ８４０Ａ、８４０Ｂは、波線８４５により表される。

一実施形態において、それぞれの導電タップ８４０Ａ、８４０Ｂは、最初に第１の幅（Ｗ_６）を有するように形成され、第２の幅（Ｗ_７）を有するように抵抗パッドを形成し、この場合、抵抗パッド８２６を取り囲む領域をマスキングすることにより、第１の幅（Ｗ_６）に等しいそれらの最終的な幅でそれぞれの導電タップ８４０Ａ、８４０Ｂの導電材料を最初に堆積することが可能になる。

また、図１〜図３２に関連して前述された実施形態と一致する他の技術は、抵抗パッド８２６から延びる導電タップ８４０Ａ、８４０Ｂ（又は８５０Ａ、８５０Ｂ）の概して狭い幅Ｗ_６を画定するために使用され得る。

図３４は、本開示の一実施形態による、加熱要素８２２の上面図である。一実施形態において、加熱要素８２２は、テーパ付きの端部部分８５２を有する導電タップ８５０Ａ、８５０Ｂを（導電タップ８４０Ａ、８４０Ｂの代わりに）含むことを除いて、加熱要素８１２と実質的に同じ特徴（形状構成）及び特質からなる。図３４に示されるように、各導電タップ８５０Ａ、８５０Ｂのテーパ付きの端部部分８５２は、抵抗パッド８２６の端部に対して概して鈍角を形成する。別の態様において、テーパ付きの端部部分８５２は、導電要素８７８の端部に対して、及び導電要素８７９のエッジ８４３に対して概して鈍角を形成する。

本開示の実施形態は、加熱要素の抵抗部分の側壁および端部部分において薄型の移行部（変わり目）を設けることにより、プリントヘッドアセンブリのような流体吐出デバイスの加熱要素の寿命を増大させる。その結果として、これら薄型の移行部は、パッシベーション層およびキャビテーション障壁層のような、全般的により滑らかでより強い上部層の形成を促進し、何らかのインク及び流体の腐食作用に良好に耐える。更に、抵抗パッドを取り囲む導電要素の低減された形状は、加熱要素の熱効率を高めることにより、加熱要素の増大した寿命をもたらす。低減された形状は、抵抗パッドから導電要素への熱伝達を有効に阻止または少なくとも低減し、その結果、抵抗パッドにより生成される熱の大部分は、抵抗パッドを取り囲む薄膜層に横方向に失われる代わりに、流体チャンバ内のインク又は流体に加えられる。

上記の説明は、流体吐出システムの流体吐出アセンブリの一実施形態として、インクジェットプリントヘッドアセンブリに形成された加熱領域の抵抗部分に薄型の形状を含むことに言及しているが、理解されるように、この薄型の抵抗形状は、医療装置などのような非印刷の応用形態またはシステムを含む他の流体吐出システムに組み込まれ得る。

特定の実施形態が、本明細書において示されて説明されたが、当業者には理解されるように、様々な代替および／または等価な具現化形態が、本開示の範囲から逸脱せずに、図示および説明された特定の実施形態に置き換えられ得る。本出願は、本明細書で説明された特定の実施形態の任意の改変形態または変形形態を網羅するように意図されている。従って、本開示は、特許請求の範囲およびその等価物により制限されることが意図されている。

Claims (10)

1. プリントヘッドを作成する方法であって、
   前記プリントヘッドの加熱領域（102）に抵抗ストリップ（270）を形成し、２つの間隔を置いて配置される導電要素（178、179/478、479/678、679）の間に置かれた中央抵抗領域（226）を含む抵抗層（230）を形成することを含み、前記抵抗層および第１の導電層（154/454）が前記加熱領域の側部領域（260/561）において基板（151）の上に横たわり、前記側部領域がそれぞれの導電要素の、及び前記抵抗層の前記中央抵抗領域の対向する側部エッジ（272）から外方に横方向に延在し、
   前記加熱領域の第１の部分を保護しながら、前記プリントヘッドのバス領域（111）から少なくとも第２の導電層（180/480）を除去し、前記中央抵抗領域の対向する側部エッジに直接隣接する前記加熱領域の側部領域の少なくとも肩部（275/580）において前記抵抗層および前記第１の導電層を保持することを含み、
   前記中央抵抗領域の側壁（277/577）を画定するために、前記抵抗層および前記第１の導電層を前記加熱領域の側部領域の少なくとも前記肩部から除去することを含む、方法。
2. 前記加熱領域の前記抵抗ストリップを形成することが、それぞれの導電要素の下に延在するように前記抵抗層（630）を形成することを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記加熱領域の前記抵抗ストリップを形成することが、それぞれの導電要素の上に横たわるように前記抵抗層（230/500）を形成することを含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記基板が絶縁層（152）を支持し、前記中央抵抗領域の上面（273）が、前記加熱領域の形成の完了時に、前記絶縁層の上面より上に、前記中央抵抗領域の厚さの２倍程度の距離だけ垂直方向に離間されている、請求項１に記載の方法。
5. 前記第２の導電層を除去することが、前記バス領域から前記第２の導電層を除去する間に、前記プリントヘッドの全加熱領域を実質的に保護することを含み、前記抵抗層および前記第１の導電層を前記側部領域の少なくとも前記肩部から除去することが、前記抵抗層および前記第１の導電層を前記加熱領域の実質的に全側部領域から除去することを含む、請求項１に記載の方法。
6. 前記バス領域の前記第２の導電層を除去する深さが、前記加熱領域の側部領域の前記肩部の前記抵抗層および前記第１の導電層を除去する深さよりも大幅に大きい、請求項５に記載の方法。
7. 前記第２の導電層を前記バス領域から除去する間に、前記肩部を少なくとも保持することが、前記バス領域からの前記第２の導電層の除去と同時に、前記加熱領域の側部領域の前記肩部の外側にある前記抵抗層および前記第１の導電層の除去を可能にするために、前記肩部が前記側部領域の幅の半分未満からなることを含む、請求項１に記載の方法。
8. 前記抵抗層および前記第１の導電層を前記側部領域の少なくとも前記肩部から除去することが、前記側部領域の他の部分から前記第１の導電層を除去せずに、前記加熱領域の側部領域の前記肩部から前記抵抗層および前記第１の導電層を除去することを含む、請求項７に記載の方法。
9. 前記それぞれの導電要素が、前記第１の導電層の厚さよりも大幅に大きい厚さを有する、請求項１に記載の方法。
10. 請求項１〜９の何れか１項に記載の方法に従って形成された流体吐出デバイスの加熱要素（112/412/612）であって、
    前記基板上に支持された前記絶縁層と、
    前記絶縁層上の、互いから間隔を置いて配置された２つのそれぞれの導電要素と、
    前記絶縁層の上に横たわり、前記それぞれの導電要素の間にある中央抵抗領域と、
    前記抵抗層の上に流体チャンバを画定する上部構造体とを含み、
    前記絶縁層が、前記中央抵抗領域の側部エッジに直接隣接する前記肩部を画定し、前記肩部が、前記中央抵抗領域の厚さの２倍程度の距離だけ、前記抵抗部分の上面より下に垂直に離間されている、加熱要素（112/412/612）。

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