JP4604337B2 - プリンタ、プリンタヘッド及びプリンタヘッドの製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、プリンタヘッド及びプリンタヘッドの製造方法に関し、特にヒーターの加熱によりインク液滴を飛び出させる方式のプリンタに適用することができる。本発明は、インク液室の隔壁の下への配線パターンの配置により、少なくともインク液室の隔壁に厚み方向の段差が発生しないようにすることにより、オリフィスプレートを充分に密着させて貼り着けることができるようにする。
【０００２】
【従来の技術】
近年、画像処理等の分野においては、ハードコピーのカラー化に対するニーズが高まっている。このようなニーズに対して、従来、昇華型熱転写方式、溶融熱転写方式、インクジェット方式、電子写真方式、熱現像銀塩方式等のカラーハードコピー方式が提案されている。
【０００３】
これらの方式のうちインクジェット方式は、記録ヘッドに設けられたノズルから記録液（インク）の小滴を飛翔させ、記録対象に付着してドットを形成するのもであり、簡単な構成により高画質の画像を出力することができる。このインクジェット方式は、インクを飛翔させる方式の相違により、静電引力方式、連続振動発生方式（ピエゾ方式）、サーマル方式等に分類される。
【０００４】
これらの方式のうちサーマル方式は、インクの局所的な加熱により気泡を発生し、この気泡によりインクを吐出口から押し出して印刷対象に飛翔させる方式であり、簡易な構成によりカラー画像を印刷することができる。
【０００５】
このサーマル方式によるプリンタは、いわゆるプリンタヘッドを用いて構成され、このプリンタヘッドには、インクを加熱する発熱素子、発熱素子を駆動するロジック集積回路による駆動回路等が搭載されるようになされている。
【０００６】
図８は、このサーマルヘッドを部分的に示す断面図である。プリンタヘッド１は、Ｐ型シリコン基板２にトランジスタを分離する素子分離領域（ＬＯＣＯＳ：Local oxidation of silicon）３が形成され、この素子分離領域３間に残されたトランジスタの形成領域にゲート酸化膜等が作成されてＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor ）型によるスイッチングトランジスタ４、駆動回路を構成するトランジスタ５、６が形成される。
【０００７】
続いてプリンタヘッド１は、絶縁膜等が積層された後、コンタクトホールが作成され、１層目の配線パターン７が作成される。プリンタヘッド１は、この１層目の配線パターン７により、駆動回路を構成するＭＯＳ型トランジスタ５、６が相互に接続され、ロジック集積回路が形成される。
【０００８】
さらにプリンタヘッド１は、絶縁膜等が積層された後、スパッタリング法によりタンタル、タンタルアルミ、窒化チタン等の発熱素子材料が堆積され、これにより局所的に抵抗膜が形成されて、この抵抗膜によりインクを加熱する発熱素子８が作成される。
【０００９】
プリンタヘッド１は、続いてコンタクトホールが作成されて、２層目の配線パターン９が作成される。プリンタヘッド１は、この２層目の配線パターン９により、スイッチングトランジスタ４と発熱素子８との接続、発熱素子８と電源との接続、アースライン等が形成される。
【００１０】
プリンタヘッド１は、続いてＳｉＯ2 、ＳｉＮ等の絶縁物が堆積されて保護層１０が作成され、続いて発熱素子８の上に、局所的にＴａ膜が設けられ、このＴａ膜により耐キャビテーション層１１が作成される。プリンタヘッド１は、続いてドライフィルム１３、オリフィスプレート１４が順次積層される。ここでドライフィルム１３は、例えば炭素系樹脂により構成され、圧着により配置された後、インク液室、インク流路に対応する部位が取り除かれ、その後、硬化して作成される。これに対してオリフィスプレート１４は、発熱素子８の上に微小なインク吐出口であるノズル１５を形成するように、所定形状に加工された板状部材であり、接着によりドライフィルム１３上に保持される。これによりプリンタヘッド１は、ノズル１５、インク液室１６、このインク液室１６にインクを導く流路等が作成される。
【００１１】
プリンタヘッド１は、このインク液室１６にインクが導かれ、スイッチングトランジスタ４のスイッチング動作により発熱素子８が発熱し、インクを局所的に加熱する。プリンタヘッド１は、この加熱により、このインク液室１６の発熱素子８側面に核気泡が発生し、この核気泡が合体して膜気泡となって成長する。プリンタヘッド１は、この気泡による圧力の増大により、ノズル１５よりインクを押し出して印刷対象に飛翔させる。これによりプリンタヘッド１によるプリンタにおいては、発熱素子８の間欠的な加熱により、順次インクを印刷対象に付着して所望の画像を作成するようになされている。
【００１２】
さらにプリンタヘッド１は、これら発熱素子８を駆動するスイッチングトランジスタ４を同様のＭＯＳトランジスタ５、６によるロジック集積回路により制御するようになされており、これにより発熱素子８を高密度に配置して対応するスイッチングトランジスタによる確実に駆動できるようになされている。
【００１３】
すなわち高画質の印刷結果を得るためには、発熱素子８を高密度で配置することが必要となる。具体的に、例えば６００〔ＤＰＩ〕相当の印刷結果を得るためには、発熱素子８を４２．３３３〔μｍ〕間隔で配置することが必要になるが、このように高密度で配置した発熱素子８に個別の駆動素子を配置することは極めて困難である。これによりプリンタヘッド１では、半導体基板上にスイッチングトランジスタ等を作成して集積回路技術により対応する発熱素子８を接続し、さらには同様に半導体基板上に作成した駆動回路で各スイッチングトランジスタを駆動することにより、簡易かつ確実に各発熱素子８を駆動できるようになされている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ところでこのような構造に係るプリンタヘッド１においては、オリフィスプレート１４を充分に密着させてドライフィルム１３に貼り着けることが困難な問題があった。
【００１５】
すなわち通常の半導体集積回路においては、１層目の配線パターン７を必要最低限の厚さにより形成し、電源ライン、アースラインを構成する２層目の配線パターン９を厚くすることで所望の電流容量を確保するようになされている。
【００１６】
これに対してプリンタヘッド１においては、通常の半導体集積回路とは逆に、１層目の配線パターンを厚く、２層目の配線パターンを薄くすることにより、発熱素子８の上層に形成するインク保護層１０のシリコン窒化膜、タンタル耐キャビテーション層１１にて良好な被覆性を確保するようになされている。
【００１７】
プリンタヘッド１において、このような構造により２層日の配線パターンがアルミニュームによる配線パターンで１〔μｍ〕程度の厚さとなり、この２層目の配線パターン９により１〔μｍ〕程度の段差が発生する。このように２層目の配線パターン９により１〔μｍ〕程度の段差が発生すると、この上層に形成する保護層１０の表面、さらにはドライフィルム１３の表面に微細な凹凸が発生し、この微細な凹凸によりオリフィスプレート１４を充分に密着させてドライフィルム１３に貼り着けることが困難になる。因みに、このような凹凸が激しくなると、インク漏れが発生する場合も考えられる。
【００１８】
すなわち図９（Ａ）は、ドライフィルム１３を取り除いたプリンタヘッド１の平面図であり、図９（Ｂ）は、図８と直交する方向に、インク液室の根元側隔壁の部分で断面を取ったプリンタヘッド１の断面図である。プリンタヘッド１において、配線パターン９により１〔μｍ〕程度の段差が発生すると、その分、ドライフィルム１３とオリフィスプレート１４との間に隙間が発生し、この隙間によってインク液室の隔壁よりインクが漏れ出す恐れある。特に、この図９に示すように、最も端部に配置されてなるヒーター８のインク液室１６Ａにおいては、側方側のインク液室隔壁に配線パターン９が何ら配置されていないことにより、隙間の面積も大きくなり、この部分でインク漏れが顕著となる。なおこの図９に示す構成においては、半導体基板のエッジ側よりインクを供給する形式である。また図９においては、２層目の配線パターン９以外の積層部材については、記載を省略して示し、ドライフィルム１３の外形を点線により示す。
【００１９】
これに対して２層目の配線パターン９を薄くすることにより、このような凹凸を低減することも考えられるが、このようにすると、その分、配線パターンの抵抗値の増大により、電力損失が増大し、効率良く発熱素子８を駆動できなくなる。
【００２０】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、オリフィスプレートを充分に密着させて貼り着けることができるプリンタ、プリンタヘッド及びプリンタヘッドの製造方法を提案しようとするものである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため請求項１、請求項５又は請求項９の発明においては、プリンタ、プリンタヘッド又はプリンタヘッドの製造方法に適用して、インク液室の隔壁の下への配線パターンの配置により、少なくともインク液室の隔壁に厚み方向の段差が発生しないようにする。
【００２２】
請求項１、請求項５又は請求項９の構成によれば、インク液室の隔壁の下への配線パターンの配置により、少なくともインク液室の隔壁に厚み方向の段差が発生しないようにすることにより、簡易な構成で、このインク液室の隔壁を構成する部材と、この部材の上に配置するオリフィスプレートである板状部材との間で、隙間の発生を防止することができ、これによりインク液漏れを防止して、オリフィスプレートを充分に密着させて貼り着けることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳述する。
【００２４】
（１）第１の実施の形態の構成
図２、図３及び図４は、本発明の実施の形態に係るプリンタヘッドの製造工程の説明に供する断面図である。この製造工程は（図２（Ａ））、Ｐ型シリコン基板２２を洗浄した後、シリコン窒化膜を堆積する。この製造工程は、続いてリソグラフィー工程、リアクティブイオンエッチング工程によりシリコン基板２２を処理し、これによりトランジスタを形成する所定領域以外の領域よりシリコン窒化膜を取り除く。これらによりこの製造工程は、シリコン基板２２上のトランジスタを形成する領域にシリコン窒化膜を形成する。
【００２５】
この製造工程は、続いて熱酸化工程により、シリコン窒化膜が除去されている領域に熱シリコン酸化膜を形成し、この熱シリコン酸化膜によりトランジスタを分離するための素子分離領域（ＬＯＣＯＳ）２３を形成する。この製造工程は、続いてシリコン基板２２を洗浄した後、トランジスタ形成領域にタングステンシリサイド／ポリシリコン／熱酸化膜構造のゲートを形成する。さらにソース・ドレイン領域を形成するためのイオン注入工程、熱処理工程によりシリコン基板２２を処理し、ＭＯＳ型によるスイッチングトランジスタ２４、２５等を形成する。なおここでスイッチングトランジスタ２４は、３０〔Ｖ〕軽度の耐圧を有するＭＯＳ型ドライバートランジスタであり、発熱素子の駆動に供するものである。これに対してトランジスタ２５は、このドライバートランジスタを制御する集積回路を構成するトランジスタであり、５〔Ｖ〕の電圧により動作するものである。この工程は、続いてＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition ）法によりＢＰＳＧ（BoroPhosepho Silicate Glass ）膜２６を堆積し、層間絶縁膜を作成する。
【００２６】
続いてこの工程は（図２（Ｂ））、フォトリソグラフィー工程、ＣＦｘ系ガスを用いたリアクティブイオンエッチング法により、シリコン半導体拡散層（ソース・ドレイン）上に接続孔（コンタクトホール）を作成する。
【００２７】
さらにこの工程は、スパッタリング法により膜厚２０〔μｍ〕によるチタン、膜厚５０〔μｍ〕による窒化チタンバリアメタル、銅を０．５〔ａｔ％〕添加したアルミニュームを膜厚６００〔ｎｍ〕により順次堆積する。さらに続いてフォトリソグラフィー工程、ドライエッチング工程を経、これにより１層目の配線パターン２８を作成する。この工程は、この１層目の配線パターン２８により、駆動回路を構成するＭＯＳ型トランジスタ２５を接続してロジック集積回路を形成する。
【００２８】
続いてこの工程は、ＣＶＤ法により層間絶縁膜であるシリコン酸化膜（いわゆるＴＥＯＳである）２９を堆積し、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing ）工程により、又はレジストエッチバック法により、層間絶縁膜であるシリコン酸化膜２９を平滑化する。
【００２９】
続いてこの工程は、図３（Ｃ）に示すように、スパッタリング法により膜厚１０〔ｎｍ〕のチタン膜を密着層として堆積する。さらに膜厚１００〔ｎｍ〕により窒化チタン又はタンタルを堆積する。この工程は、これにより半導体基板２２上に抵抗体膜を堆積する。さらに続くフォトリソグラフィー工程、ドライエッチング工程により、余剰なチタン膜等を除去し、発熱素子３０を作成する。ここでこの実施の形態において、発熱素子３０は、ほぼ正方形形状により作成される。
【００３０】
続いてこの工程は、図３（Ｄ）に示すように、シリコン窒化膜３１を膜厚３００〔ｎｍ〕により堆積する。続いてフォトリソグラフィー工程、ドライエッチング工程により、１層目の配線パターン２８に続く接続孔（ビアホール）を作成する。続いてスパッタリング法により、膜厚２０〔μｍ〕によるチタン、膜厚５０〔μｍ〕による窒化チタンバリアメタル、銅を０．５〔ａｔ％〕添加したアルミニュームを膜厚１００〔ｎｍ〕により順次堆積する。さらに続いてフォトリソグラフィー工程、ドライエッチング工程を経、これにより２層目の配線パターン３２を作成する。この工程は、この２層目の配線パターン３２により、電源用の配線パターン、アース用の配線パターンを作成し、またドライブトランジスタ２４を発熱素子に接続するための配線パターンを形成し、さらには各インク液室の隔壁に厚み方向の段差が発生しないようにする。
【００３１】
すなわち図９との対比により図１に示すように、この実施の形態において、プリンタヘッドは、長手方向のエッジよりインクを供給するように構成される。プリンタヘッドは、各インク液室１６がこのインク供給側のエッジに開口するように、この平面図にてコの字形状により各インク液室１６の隔壁がドライフィルム１３により構成される。
【００３２】
プリンタヘッドは、発熱素子３０の一端に接続された配線パターン３２Ａが、各インク液室１６の奥側のインク液室隔壁の下を横切るように、この配線パターン３２Ａが配置される。また発熱素子３０の他端に接続された配線パターン３２Ｂが、インク供給側のエッジに沿って延長した後、折れ曲がって、このエッジ側に延長するインク液室隔壁の下を、ほぼ隔壁の幅により配線パターン３２Ａとほぼ平行に延長するように配置される。
【００３３】
プリンタヘッドは、これら１対の配線パターン３２Ａ及び３２Ｂが平行に延長する部位において、これら１対の配線パターン３２Ａ及び３２Ｂの間隔がほぼ５〔μｍ〕の間隔になるように、配線パターン３２Ａのパターン幅が選定されるようになされている。また隣接するインク液室用の配線パターン３２Ｂとの間でも、ほぼ５〔μｍ〕の間隔により平行に延長するように、パターン幅が選定されるようになされている。
【００３４】
これによりプリンタヘッドは、隣接するインク液室１６間では、短絡等の事故を防止できる範囲で隣接する配線パターン３２Ａ及び３２Ｂ間で隙間を狭くするように配線パターン３２Ａ及び３２Ｂのパターン幅が選定され、これによりインク液室１６の奥側についてのインク液漏れを防止できるようになされている。かくするにつき、この実施の形態のようにほぼ５〔μｍ〕の間隔により配線パターン３２Ａ及び３２Ｂを配置した場合、ドライフィルム１３のオリフィスプレート１４側面においては、ほぼ平坦な面とすることができ、これによりこの部位については、インク漏れを防止できるようになされている。
【００３５】
これに対して最も端部側のインク液室の隔壁１３Ａには、何ら発熱素子３０の駆動に供しないダミーの配線パターン３２Ｃが配置される。ここでこのダミーの配線パターン３２Ｃは、他の配線パターン３２Ａ及び３２Ｂと同様に、隣接する配線パターン３２Ａとほぼ５〔μｍ〕の間隔により、インク液室隔壁の下をほぼこの隔壁の幅により延長するように形成される。これによりこのプリンタヘッド１では、この端部側についても、段差の発生を防止してインク液漏れを防止できるようになされている。
【００３６】
さらにこのダミーの配線パターン３２Ｃは、先端側がインク供給側エッジに向かって延長して折れ曲がり、発熱素子３０の並び方向に延長するように形成される。ダミーの配線パターン３２Ｃは、この発熱素子３０の並び方向に延長する部位において、各隔壁に対向する部位が対向する配線パターン３２Ｂに向かって突出するように形成される。ダミーの配線パターン３２Ｃは、この突出した部位においても、対向する配線パターン３２Ｂとの間で５〔μｍ〕の間隔により離間するように形成される。これによりプリンタヘッドでは、インク液室の隔壁先端側においても、隣接するインク液室間でもインク漏れを防止できるようになされ、さらにはオリフィスプレート１４のエッジ側への微小な傾きを防止できるようになされている。
【００３７】
ダミーの配線パターン３２Ｃは、このようにして配置されて、２層目配線パターン３２のアースラインに接続される。これによりプリンタヘッドでは、このような何ら発熱素子３０の駆動に供しないダミーの配線パターン３２Ｃを、他の配線パターン３２Ａ、３２Ｂに近接して配置したことによる各種の障害を防止できるようになされている。
【００３８】
この工程は、続いてＣＶＤ法によりインク保護層として機能するシリコン酸化膜３３を堆積する。
【００３９】
さらに図４（Ｄ）に示すように、スパッタリング法により膜厚２００〜３００〔ｎｍ〕のタンタル膜を堆積し、このタンタル膜により耐キャビテーション層３４を形成する。さらにドライフィルム１３、オリフィスプレート１４が順次積層され、これらドライフィルム１３、オリフィスプレート１４によりインク液室１６、このインク液室１６にインクを導く流路、ノズル１５を形成する。なおこの実施の形態では、ドライフィルム１３として感光性樹脂が適用され、圧着により配置された後、露光工程によりインク液室、インク流路に対応する部位が取り除かれて形成されるようになされている。
【００４０】
以上の構成によれば、インク液室１６の隔壁の下への配線パターン３２の配置によって、少なくともインク液室の隔壁に厚み方向の段差が発生しないようにすることにより、オリフィスプレート１４を充分に密着させて貼り着けることができる。
【００４１】
（２）第２の実施の形態
図１との対比により示す図５は、本発明の第２の実施の形態に係るプリンタヘッドについて、２層目の配線パターン、発熱素子の構成を示す平面図である。この実施の形態に係るプリンタヘッドは、図１について上述したレイアウトに代えて、この図５に示すレイアウトにより２層目の配線パターン、発熱素子が作成される。
【００４２】
すなわち発熱素子４０においては、それぞれがほぼ平行に延長する２つの抵抗体パターンの一端を２層目の配線パターン４２Ａにより接続して形成され、これにより折り返した形状により形成される。さらに発熱素子４０は、このようにして折り返してなる発熱素子４０の両端が２層目の配線パターン４２Ｂ及び４２Ｃによりそれぞれ電源ライン及びスイッチングトランジスタに接続される。
【００４３】
プリンタヘッドにおいては、これら配線パターン４２Ｂ及び４２Ｃが短絡等の事故を起こさない範囲で、充分に近接して配置され、これら配線パターン４２Ｂ及び４２Ｃがインク液室の奥側に隔壁の下を横切るように配置される。これによりこの第２の実施の形態においても、インク液室の奥側については、段差の発生を防止できるようになされている。
【００４４】
また最も端部側の発熱素子４０においては、端部側の配線パターン４２Ｂが幅狭に形成され、その分、第１の実施の形態と同様のダミーによる配線パターン４２Ｄが配置される。ここでこの配線パターン４２Ｄにおいても、この端部側のインク液室隔壁の下を延長するように形成され、隣接する配線パターン４２Ｂとの間で、短絡等の事故を起こさない範囲で、充分に近接して配置される。これによりこの端部側についても段差の発生を防止できるようになされている。
【００４５】
このダミーの配線パターン４２Ｄは、さらにエッジ側で先端が折れ曲がり、エッジに沿って延長するように形成される。ダミーの配線パターン４２Ｄは、各インク液室の隔壁で、インク液室の奥側に突出するように形成され、この突出した部位の先端が、ほぼ５〔μｍ〕の間隔で配線パターン４２Ａ及び４２Ｂと対向するようになされている。これによりプリンタヘッドは、隣接するインク液室間でもインク漏れを防止できるようになされている。
【００４６】
さらにダミーの配線パターン４２Ｄは、このようにして配置されて、２層目配線パターンのアースラインに接続される。これによりプリンタヘッドでは、このような何ら発熱素子４０の駆動に供しないダミーの配線パターン４２Ｄを、他の配線パターン４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃに近接して配置したことによる各種の障害を防止できるようになされている。
【００４７】
図５に示すように、発熱素子を折り曲げるように構成する場合であっても、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００４８】
（３）第３の実施の形態
図１との対比により示す図６は、本発明の第３の実施の形態に係るプリンタヘッドについて、２層目の配線パターン、発熱素子の構成を示す平面図である。この実施の形態に係るプリンタヘッドは、発熱素子５０の接続に供する配線パターン５２Ａ及び５２Ｂを延長して段差の発生を防止することにより、液漏れを防止する。
【００４９】
すなわちこのプリンタヘッドにおいて、発熱素子３０のエッジ側端部に接続されてなる配線パターン５２Ｂは、エッジ側、インク液室隔壁の下の部位が、エッジ側に飛び出すように形成され、これにより隣接するインク液室間で、段差の発生を防止し、インク漏れを防止できるようになされている。
【００５０】
これに対して最も端部側の配線パターンは、発熱素子３０との接続部分が端部側に延長して折れ曲がり、この端部側のインク液室隔壁の下を、エッジ側まで延長するようになされている。これによりこの実施の形態では、この端部側についても、段差の発生を防止してインク液漏れを防止できるようになされている。
【００５１】
図６に示すように、発熱素子に接続されてなる配線パターをインク液室隔壁の下に延長させるようにしても、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００５２】
（４）第４の実施の形態
図４との対比により示す図７は、本発明の第４の実施の形態に係るプリンタヘッドについて、２層目の配線パターン、発熱素子の構成を示す平面図である。この実施の形態に係るプリンタヘッドは、発熱素子３０の接続に供する配線パターン６２Ａ及び６２Ｂを延長して段差の発生を防止することにより、液漏れを防止する。
【００５３】
すなわちこのプリンタヘッドにおいて、発熱素子３０の一端に接続されてなる配線パターン６２Ｂは、インク液室隔壁の下の部位が折れ曲がって、それぞれインク液室隔壁の下をエッジ側に延長するように形成され、これにより隣接するインク液室間で、段差の発生を防止し、インク漏れを防止できるようになされている。
【００５４】
また最も端部側の配線パターン６２Ａは、発熱素子６０との接続部分が端部側に延長して折れ曲がり、この端部側のインク液室隔壁の下を、エッジ側まで延長するようになされている。これによりこの実施の形態では、この端部側についても、段差の発生を防止してインク液漏れを防止できるようになされている。
【００５５】
図７に示すように、発熱素子３０を折り曲げて形成する場合に、発熱素子３０に接続されてなる配線パターンをインク液室隔壁の下に延長させるようにしても、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００５６】
（５）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、配線パターンを２層により構成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、１層により配線パターンを構成する場合、さらには３層以上により構成する場合等にも広く適用することができる。
【００５７】
また上述の実施の形態においては、最上層の配線パターンの下側に発熱素子を配置する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、最上層の配線パターンの上側に発熱素子を配置する場合等にも広く適用することができる。
【００５８】
また上述の実施の形態においては、タンタル膜により発熱素子を作成する場合等について述べたが、本発明はこれに限らず、各種積層材料については、必要に応じて種々の材料を適用することができる。
【００５９】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、インク液室の隔壁の下への配線パターンの配置により、少なくともインク液室の隔壁に厚み方向の段差が発生しないようにすることにより、オリフィスプレートを充分に密着させて貼り着けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る配線パターンのレイアウトを示す平面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るプリンタヘッドの製造工程の説明に供する断面図である。
【図３】図２の続きを示す断面図である。
【図４】図３の続きを示す断面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る配線パターンのレイアウトを示す平面図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係る配線パターンのレイアウトを示す平面図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態に係る配線パターンのレイアウトを示す平面図である。
【図８】従来のプリンタヘッドを示す断面図である。
【図９】図８のプリンタヘッドの配線パターンのレイアウトを示す平面図である。
【符号の説明】
１……プリンタヘッド、２、２２……シリコン基板、４〜６、２４、２５……トランジスタ、７、９、２８、３２、３２Ａ〜３２Ｃ、４２Ａ〜４２Ｄ、５２Ａ、６２Ａ、６２Ｂ……配線パターン、８、３０、４０……発熱素子１３……ドライフィルム、１４……オリフィスプレート、１５……ノズル、１６……インク液室
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、プリンタヘッド及びプリンタヘッドの製造方法に関し、特にヒーターの加熱によりインク液滴を飛び出させる方式のプリンタに適用することができる。本発明は、インク液室の隔壁の下への配線パターンの配置により、少なくともインク液室の隔壁に厚み方向の段差が発生しないようにすることにより、オリフィスプレートを充分に密着させて貼り着けることができるようにする。
【０００２】
【従来の技術】
近年、画像処理等の分野においては、ハードコピーのカラー化に対するニーズが高まっている。このようなニーズに対して、従来、昇華型熱転写方式、溶融熱転写方式、インクジェット方式、電子写真方式、熱現像銀塩方式等のカラーハードコピー方式が提案されている。
【０００３】
これらの方式のうちインクジェット方式は、記録ヘッドに設けられたノズルから記録液（インク）の小滴を飛翔させ、記録対象に付着してドットを形成するのもであり、簡単な構成により高画質の画像を出力することができる。このインクジェット方式は、インクを飛翔させる方式の相違により、静電引力方式、連続振動発生方式（ピエゾ方式）、サーマル方式等に分類される。
【０００４】
これらの方式のうちサーマル方式は、インクの局所的な加熱により気泡を発生し、この気泡によりインクを吐出口から押し出して印刷対象に飛翔させる方式であり、簡易な構成によりカラー画像を印刷することができる。
【０００５】
このサーマル方式によるプリンタは、いわゆるプリンタヘッドを用いて構成され、このプリンタヘッドには、インクを加熱する発熱素子、発熱素子を駆動するロジック集積回路による駆動回路等が搭載されるようになされている。
【０００６】
図８は、このサーマルヘッドを部分的に示す断面図である。プリンタヘッド１は、Ｐ型シリコン基板２にトランジスタを分離する素子分離領域（ＬＯＣＯＳ：Local oxidation of silicon）３が形成され、この素子分離領域３間に残されたトランジスタの形成領域にゲート酸化膜等が作成されてＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor ）型によるスイッチングトランジスタ４、駆動回路を構成するトランジスタ５、６が形成される。
【０００７】
続いてプリンタヘッド１は、絶縁膜等が積層された後、コンタクトホールが作成され、１層目の配線パターン７が作成される。プリンタヘッド１は、この１層目の配線パターン７により、駆動回路を構成するＭＯＳ型トランジスタ５、６が相互に接続され、ロジック集積回路が形成される。
【０００８】
さらにプリンタヘッド１は、絶縁膜等が積層された後、スパッタリング法によりタンタル、タンタルアルミ、窒化チタン等の発熱素子材料が堆積され、これにより局所的に抵抗膜が形成されて、この抵抗膜によりインクを加熱する発熱素子８が作成される。
【０００９】
プリンタヘッド１は、続いてコンタクトホールが作成されて、２層目の配線パターン９が作成される。プリンタヘッド１は、この２層目の配線パターン９により、スイッチングトランジスタ４と発熱素子８との接続、発熱素子８と電源との接続、アースライン等が形成される。
【００１０】
プリンタヘッド１は、続いてＳｉＯ2 、ＳｉＮ等の絶縁物が堆積されて保護層１０が作成され、続いて発熱素子８の上に、局所的にＴａ膜が設けられ、このＴａ膜により耐キャビテーション層１１が作成される。プリンタヘッド１は、続いてドライフィルム１３、オリフィスプレート１４が順次積層される。ここでドライフィルム１３は、例えば炭素系樹脂により構成され、圧着により配置された後、インク液室、インク流路に対応する部位が取り除かれ、その後、硬化して作成される。これに対してオリフィスプレート１４は、発熱素子８の上に微小なインク吐出口であるノズル１５を形成するように、所定形状に加工された板状部材であり、接着によりドライフィルム１３上に保持される。これによりプリンタヘッド１は、ノズル１５、インク液室１６、このインク液室１６にインクを導く流路等が作成される。
【００１１】
プリンタヘッド１は、このインク液室１６にインクが導かれ、スイッチングトランジスタ４のスイッチング動作により発熱素子８が発熱し、インクを局所的に加熱する。プリンタヘッド１は、この加熱により、このインク液室１６の発熱素子８側面に核気泡が発生し、この核気泡が合体して膜気泡となって成長する。プリンタヘッド１は、この気泡による圧力の増大により、ノズル１５よりインクを押し出して印刷対象に飛翔させる。これによりプリンタヘッド１によるプリンタにおいては、発熱素子８の間欠的な加熱により、順次インクを印刷対象に付着して所望の画像を作成するようになされている。
【００１２】
さらにプリンタヘッド１は、これら発熱素子８を駆動するスイッチングトランジスタ４を同様のＭＯＳトランジスタ５、６によるロジック集積回路により制御するようになされており、これにより発熱素子８を高密度に配置して対応するスイッチングトランジスタによる確実に駆動できるようになされている。
【００１３】
すなわち高画質の印刷結果を得るためには、発熱素子８を高密度で配置することが必要となる。具体的に、例えば６００〔ＤＰＩ〕相当の印刷結果を得るためには、発熱素子８を４２．３３３〔μｍ〕間隔で配置することが必要になるが、このように高密度で配置した発熱素子８に個別の駆動素子を配置することは極めて困難である。これによりプリンタヘッド１では、半導体基板上にスイッチングトランジスタ等を作成して集積回路技術により対応する発熱素子８を接続し、さらには同様に半導体基板上に作成した駆動回路で各スイッチングトランジスタを駆動することにより、簡易かつ確実に各発熱素子８を駆動できるようになされている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ところでこのような構造に係るプリンタヘッド１においては、オリフィスプレート１４を充分に密着させてドライフィルム１３に貼り着けることが困難な問題があった。
【００１５】
すなわち通常の半導体集積回路においては、１層目の配線パターン７を必要最低限の厚さにより形成し、電源ライン、アースラインを構成する２層目の配線パターン９を厚くすることで所望の電流容量を確保するようになされている。
【００１６】
これに対してプリンタヘッド１においては、通常の半導体集積回路とは逆に、１層目の配線パターンを厚く、２層目の配線パターンを薄くすることにより、発熱素子８の上層に形成するインク保護層１０のシリコン窒化膜、タンタル耐キャビテーション層１１にて良好な被覆性を確保するようになされている。
【００１７】
プリンタヘッド１において、このような構造により２層日の配線パターンがアルミニュームによる配線パターンで１〔μｍ〕程度の厚さとなり、この２層目の配線パターン９により１〔μｍ〕程度の段差が発生する。このように２層目の配線パターン９により１〔μｍ〕程度の段差が発生すると、この上層に形成する保護層１０の表面、さらにはドライフィルム１３の表面に微細な凹凸が発生し、この微細な凹凸によりオリフィスプレート１４を充分に密着させてドライフィルム１３に貼り着けることが困難になる。因みに、このような凹凸が激しくなると、インク漏れが発生する場合も考えられる。
【００１８】
すなわち図９（Ａ）は、ドライフィルム１３を取り除いたプリンタヘッド１の平面図であり、図９（Ｂ）は、図８と直交する方向に、インク液室の根元側隔壁の部分で断面を取ったプリンタヘッド１の断面図である。プリンタヘッド１において、配線パターン９により１〔μｍ〕程度の段差が発生すると、その分、ドライフィルム１３とオリフィスプレート１４との間に隙間が発生し、この隙間によってインク液室の隔壁よりインクが漏れ出す恐れある。特に、この図９に示すように、最も端部に配置されてなるヒーター８のインク液室１６Ａにおいては、側方側のインク液室隔壁に配線パターン９が何ら配置されていないことにより、隙間の面積も大きくなり、この部分でインク漏れが顕著となる。なおこの図９に示す構成においては、半導体基板のエッジ側よりインクを供給する形式である。また図９においては、２層目の配線パターン９以外の積層部材については、記載を省略して示し、ドライフィルム１３の外形を点線により示す。
【００１９】
これに対して２層目の配線パターン９を薄くすることにより、このような凹凸を低減することも考えられるが、このようにすると、その分、配線パターンの抵抗値の増大により、電力損失が増大し、効率良く発熱素子８を駆動できなくなる。
【００２０】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、オリフィスプレートを充分に密着させて貼り着けることができるプリンタ、プリンタヘッド及びプリンタヘッドの製造方法を提案しようとするものである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため請求項１、請求項５又は請求項９の発明においては、プリンタ、プリンタヘッド又はプリンタヘッドの製造方法に適用して、インク液室の隔壁の下への配線パターンの配置により、少なくともインク液室の隔壁に厚み方向の段差が発生しないようにする。
【００２２】
請求項１、請求項５又は請求項９の構成によれば、インク液室の隔壁の下への配線パターンの配置により、少なくともインク液室の隔壁に厚み方向の段差が発生しないようにすることにより、簡易な構成で、このインク液室の隔壁を構成する部材と、この部材の上に配置するオリフィスプレートである板状部材との間で、隙間の発生を防止することができ、これによりインク液漏れを防止して、オリフィスプレートを充分に密着させて貼り着けることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳述する。
【００２４】
（１）第１の実施の形態の構成
図２、図３及び図４は、本発明の実施の形態に係るプリンタヘッドの製造工程の説明に供する断面図である。この製造工程は（図２（Ａ））、Ｐ型シリコン基板２２を洗浄した後、シリコン窒化膜を堆積する。この製造工程は、続いてリソグラフィー工程、リアクティブイオンエッチング工程によりシリコン基板２２を処理し、これによりトランジスタを形成する所定領域以外の領域よりシリコン窒化膜を取り除く。これらによりこの製造工程は、シリコン基板２２上のトランジスタを形成する領域にシリコン窒化膜を形成する。
【００２５】
この製造工程は、続いて熱酸化工程により、シリコン窒化膜が除去されている領域に熱シリコン酸化膜を形成し、この熱シリコン酸化膜によりトランジスタを分離するための素子分離領域（ＬＯＣＯＳ）２３を形成する。この製造工程は、続いてシリコン基板２２を洗浄した後、トランジスタ形成領域にタングステンシリサイド／ポリシリコン／熱酸化膜構造のゲートを形成する。さらにソース・ドレイン領域を形成するためのイオン注入工程、熱処理工程によりシリコン基板２２を処理し、ＭＯＳ型によるスイッチングトランジスタ２４、２５等を形成する。なおここでスイッチングトランジスタ２４は、３０〔Ｖ〕軽度の耐圧を有するＭＯＳ型ドライバートランジスタであり、発熱素子の駆動に供するものである。これに対してトランジスタ２５は、このドライバートランジスタを制御する集積回路を構成するトランジスタであり、５〔Ｖ〕の電圧により動作するものである。この工程は、続いてＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition ）法によりＢＰＳＧ（BoroPhosepho Silicate Glass ）膜２６を堆積し、層間絶縁膜を作成する。
【００２６】
続いてこの工程は（図２（Ｂ））、フォトリソグラフィー工程、ＣＦｘ系ガスを用いたリアクティブイオンエッチング法により、シリコン半導体拡散層（ソース・ドレイン）上に接続孔（コンタクトホール）を作成する。
【００２７】
さらにこの工程は、スパッタリング法により膜厚２０〔μｍ〕によるチタン、膜厚５０〔μｍ〕による窒化チタンバリアメタル、銅を０．５〔ａｔ％〕添加したアルミニュームを膜厚６００〔ｎｍ〕により順次堆積する。さらに続いてフォトリソグラフィー工程、ドライエッチング工程を経、これにより１層目の配線パターン２８を作成する。この工程は、この１層目の配線パターン２８により、駆動回路を構成するＭＯＳ型トランジスタ２５を接続してロジック集積回路を形成する。
【００２８】
続いてこの工程は、ＣＶＤ法により層間絶縁膜であるシリコン酸化膜（いわゆるＴＥＯＳである）２９を堆積し、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing ）工程により、又はレジストエッチバック法により、層間絶縁膜であるシリコン酸化膜２９を平滑化する。
【００２９】
続いてこの工程は、図３（Ｃ）に示すように、スパッタリング法により膜厚１０〔ｎｍ〕のチタン膜を密着層として堆積する。さらに膜厚１００〔ｎｍ〕により窒化チタン又はタンタルを堆積する。この工程は、これにより半導体基板２２上に抵抗体膜を堆積する。さらに続くフォトリソグラフィー工程、ドライエッチング工程により、余剰なチタン膜等を除去し、発熱素子３０を作成する。ここでこの実施の形態において、発熱素子３０は、ほぼ正方形形状により作成される。
【００３０】
続いてこの工程は、図３（Ｄ）に示すように、シリコン窒化膜３１を膜厚３００〔ｎｍ〕により堆積する。続いてフォトリソグラフィー工程、ドライエッチング工程により、１層目の配線パターン２８に続く接続孔（ビアホール）を作成する。続いてスパッタリング法により、膜厚２０〔μｍ〕によるチタン、膜厚５０〔μｍ〕による窒化チタンバリアメタル、銅を０．５〔ａｔ％〕添加したアルミニュームを膜厚１００〔ｎｍ〕により順次堆積する。さらに続いてフォトリソグラフィー工程、ドライエッチング工程を経、これにより２層目の配線パターン３２を作成する。この工程は、この２層目の配線パターン３２により、電源用の配線パターン、アース用の配線パターンを作成し、またドライブトランジスタ２４を発熱素子に接続するための配線パターンを形成し、さらには各インク液室の隔壁に厚み方向の段差が発生しないようにする。
【００３１】
すなわち図９との対比により図１に示すように、この実施の形態において、プリンタヘッドは、長手方向のエッジよりインクを供給するように構成される。プリンタヘッドは、各インク液室１６がこのインク供給側のエッジに開口するように、この平面図にてコの字形状により各インク液室１６の隔壁がドライフィルム１３により構成される。
【００３２】
プリンタヘッドは、発熱素子３０の一端に接続された配線パターン３２Ａが、各インク液室１６の奥側のインク液室隔壁の下を横切るように、この配線パターン３２Ａが配置される。また発熱素子３０の他端に接続された配線パターン３２Ｂが、インク供給側のエッジに沿って延長した後、折れ曲がって、このエッジ側に延長するインク液室隔壁の下を、ほぼ隔壁の幅により配線パターン３２Ａとほぼ平行に延長するように配置される。
【００３３】
プリンタヘッドは、これら１対の配線パターン３２Ａ及び３２Ｂが平行に延長する部位において、これら１対の配線パターン３２Ａ及び３２Ｂの間隔がほぼ５〔μｍ〕の間隔になるように、配線パターン３２Ａのパターン幅が選定されるようになされている。また隣接するインク液室用の配線パターン３２Ｂとの間でも、ほぼ５〔μｍ〕の間隔により平行に延長するように、パターン幅が選定されるようになされている。
【００３４】
これによりプリンタヘッドは、隣接するインク液室１６間では、短絡等の事故を防止できる範囲で隣接する配線パターン３２Ａ及び３２Ｂ間で隙間を狭くするように配線パターン３２Ａ及び３２Ｂのパターン幅が選定され、これによりインク液室１６の奥側についてのインク液漏れを防止できるようになされている。かくするにつき、この実施の形態のようにほぼ５〔μｍ〕の間隔により配線パターン３２Ａ及び３２Ｂを配置した場合、ドライフィルム１３のオリフィスプレート１４側面においては、ほぼ平坦な面とすることができ、これによりこの部位については、インク漏れを防止できるようになされている。
【００３５】
これに対して最も端部側のインク液室の隔壁１３Ａには、何ら発熱素子３０の駆動に供しないダミーの配線パターン３２Ｃが配置される。ここでこのダミーの配線パターン３２Ｃは、他の配線パターン３２Ａ及び３２Ｂと同様に、隣接する配線パターン３２Ａとほぼ５〔μｍ〕の間隔により、インク液室隔壁の下をほぼこの隔壁の幅により延長するように形成される。これによりこのプリンタヘッド１では、この端部側についても、段差の発生を防止してインク液漏れを防止できるようになされている。
【００３６】
さらにこのダミーの配線パターン３２Ｃは、先端側がインク供給側エッジに向かって延長して折れ曲がり、発熱素子３０の並び方向に延長するように形成される。ダミーの配線パターン３２Ｃは、この発熱素子３０の並び方向に延長する部位において、各隔壁に対向する部位が対向する配線パターン３２Ｂに向かって突出するように形成される。ダミーの配線パターン３２Ｃは、この突出した部位においても、対向する配線パターン３２Ｂとの間で５〔μｍ〕の間隔により離間するように形成される。これによりプリンタヘッドでは、インク液室の隔壁先端側においても、隣接するインク液室間でもインク漏れを防止できるようになされ、さらにはオリフィスプレート１４のエッジ側への微小な傾きを防止できるようになされている。
【００３７】
ダミーの配線パターン３２Ｃは、このようにして配置されて、２層目配線パターン３２のアースラインに接続される。これによりプリンタヘッドでは、このような何ら発熱素子３０の駆動に供しないダミーの配線パターン３２Ｃを、他の配線パターン３２Ａ、３２Ｂに近接して配置したことによる各種の障害を防止できるようになされている。
【００３８】
この工程は、続いてＣＶＤ法によりインク保護層として機能するシリコン酸化膜３３を堆積する。
【００３９】
さらに図４（Ｄ）に示すように、スパッタリング法により膜厚２００〜３００〔ｎｍ〕のタンタル膜を堆積し、このタンタル膜により耐キャビテーション層３４を形成する。さらにドライフィルム１３、オリフィスプレート１４が順次積層され、これらドライフィルム１３、オリフィスプレート１４によりインク液室１６、このインク液室１６にインクを導く流路、ノズル１５を形成する。なおこの実施の形態では、ドライフィルム１３として感光性樹脂が適用され、圧着により配置された後、露光工程によりインク液室、インク流路に対応する部位が取り除かれて形成されるようになされている。
【００４０】
以上の構成によれば、インク液室１６の隔壁の下への配線パターン３２の配置によって、少なくともインク液室の隔壁に厚み方向の段差が発生しないようにすることにより、オリフィスプレート１４を充分に密着させて貼り着けることができる。
【００４１】
（２）第２の実施の形態
図１との対比により示す図５は、本発明の第２の実施の形態に係るプリンタヘッドについて、２層目の配線パターン、発熱素子の構成を示す平面図である。この実施の形態に係るプリンタヘッドは、図１について上述したレイアウトに代えて、この図５に示すレイアウトにより２層目の配線パターン、発熱素子が作成される。
【００４２】
すなわち発熱素子４０においては、それぞれがほぼ平行に延長する２つの抵抗体パターンの一端を２層目の配線パターン４２Ａにより接続して形成され、これにより折り返した形状により形成される。さらに発熱素子４０は、このようにして折り返してなる発熱素子４０の両端が２層目の配線パターン４２Ｂ及び４２Ｃによりそれぞれ電源ライン及びスイッチングトランジスタに接続される。
【００４３】
プリンタヘッドにおいては、これら配線パターン４２Ｂ及び４２Ｃが短絡等の事故を起こさない範囲で、充分に近接して配置され、これら配線パターン４２Ｂ及び４２Ｃがインク液室の奥側に隔壁の下を横切るように配置される。これによりこの第２の実施の形態においても、インク液室の奥側については、段差の発生を防止できるようになされている。
【００４４】
また最も端部側の発熱素子４０においては、端部側の配線パターン４２Ｂが幅狭に形成され、その分、第１の実施の形態と同様のダミーによる配線パターン４２Ｄが配置される。ここでこの配線パターン４２Ｄにおいても、この端部側のインク液室隔壁の下を延長するように形成され、隣接する配線パターン４２Ｂとの間で、短絡等の事故を起こさない範囲で、充分に近接して配置される。これによりこの端部側についても段差の発生を防止できるようになされている。
【００４５】
このダミーの配線パターン４２Ｄは、さらにエッジ側で先端が折れ曲がり、エッジに沿って延長するように形成される。ダミーの配線パターン４２Ｄは、各インク液室の隔壁で、インク液室の奥側に突出するように形成され、この突出した部位の先端が、ほぼ５〔μｍ〕の間隔で配線パターン４２Ａ及び４２Ｂと対向するようになされている。これによりプリンタヘッドは、隣接するインク液室間でもインク漏れを防止できるようになされている。
【００４６】
さらにダミーの配線パターン４２Ｄは、このようにして配置されて、２層目配線パターンのアースラインに接続される。これによりプリンタヘッドでは、このような何ら発熱素子４０の駆動に供しないダミーの配線パターン４２Ｄを、他の配線パターン４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃに近接して配置したことによる各種の障害を防止できるようになされている。
【００４７】
図５に示すように、発熱素子を折り曲げるように構成する場合であっても、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００４８】
（３）第３の実施の形態
図１との対比により示す図６は、本発明の第３の実施の形態に係るプリンタヘッドについて、２層目の配線パターン、発熱素子の構成を示す平面図である。この実施の形態に係るプリンタヘッドは、発熱素子５０の接続に供する配線パターン５２Ａ及び５２Ｂを延長して段差の発生を防止することにより、液漏れを防止する。
【００４９】
すなわちこのプリンタヘッドにおいて、発熱素子３０のエッジ側端部に接続されてなる配線パターン５２Ｂは、エッジ側、インク液室隔壁の下の部位が、エッジ側に飛び出すように形成され、これにより隣接するインク液室間で、段差の発生を防止し、インク漏れを防止できるようになされている。
【００５０】
これに対して最も端部側の配線パターンは、発熱素子３０との接続部分が端部側に延長して折れ曲がり、この端部側のインク液室隔壁の下を、エッジ側まで延長するようになされている。これによりこの実施の形態では、この端部側についても、段差の発生を防止してインク液漏れを防止できるようになされている。
【００５１】
図６に示すように、発熱素子に接続されてなる配線パターをインク液室隔壁の下に延長させるようにしても、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００５２】
（４）第４の実施の形態
図４との対比により示す図７は、本発明の第４の実施の形態に係るプリンタヘッドについて、２層目の配線パターン、発熱素子の構成を示す平面図である。この実施の形態に係るプリンタヘッドは、発熱素子３０の接続に供する配線パターン６２Ａ及び６２Ｂを延長して段差の発生を防止することにより、液漏れを防止する。
【００５３】
すなわちこのプリンタヘッドにおいて、発熱素子３０の一端に接続されてなる配線パターン６２Ｂは、インク液室隔壁の下の部位が折れ曲がって、それぞれインク液室隔壁の下をエッジ側に延長するように形成され、これにより隣接するインク液室間で、段差の発生を防止し、インク漏れを防止できるようになされている。
【００５４】
また最も端部側の配線パターン６２Ａは、発熱素子６０との接続部分が端部側に延長して折れ曲がり、この端部側のインク液室隔壁の下を、エッジ側まで延長するようになされている。これによりこの実施の形態では、この端部側についても、段差の発生を防止してインク液漏れを防止できるようになされている。
【００５５】
図７に示すように、発熱素子３０を折り曲げて形成する場合に、発熱素子３０に接続されてなる配線パターンをインク液室隔壁の下に延長させるようにしても、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００５６】
（５）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、配線パターンを２層により構成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、１層により配線パターンを構成する場合、さらには３層以上により構成する場合等にも広く適用することができる。
【００５７】
また上述の実施の形態においては、最上層の配線パターンの下側に発熱素子を配置する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、最上層の配線パターンの上側に発熱素子を配置する場合等にも広く適用することができる。
【００５８】
また上述の実施の形態においては、タンタル膜により発熱素子を作成する場合等について述べたが、本発明はこれに限らず、各種積層材料については、必要に応じて種々の材料を適用することができる。
【００５９】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、インク液室の隔壁の下への配線パターンの配置により、少なくともインク液室の隔壁に厚み方向の段差が発生しないようにすることにより、オリフィスプレートを充分に密着させて貼り着けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る配線パターンのレイアウトを示す平面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るプリンタヘッドの製造工程の説明に供する断面図である。
【図３】図２の続きを示す断面図である。
【図４】図３の続きを示す断面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る配線パターンのレイアウトを示す平面図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係る配線パターンのレイアウトを示す平面図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態に係る配線パターンのレイアウトを示す平面図である。
【図８】従来のプリンタヘッドを示す断面図である。
【図９】図８のプリンタヘッドの配線パターンのレイアウトを示す平面図である。
【符号の説明】
１……プリンタヘッド、２、２２……シリコン基板、４〜６、２４、２５……トランジスタ、７、９、２８、３２、３２Ａ〜３２Ｃ、４２Ａ〜４２Ｄ、５２Ａ、６２Ａ、６２Ｂ……配線パターン、８、３０、４０……発熱素子１３……ドライフィルム、１４……オリフィスプレート、１５……ノズル、１６……インク液室
Claims (9)
- プリンタヘッドに配置された発熱素子の駆動によりインク液滴を飛び出させて印刷するプリンタにおいて、
前記プリンタヘッドは、
半導体素子を作成してなる半導体基板上に、所定の積層材料が順次積層されて前記発熱素子、前記発熱素子を駆動する駆動回路、前記発熱素子上にインクを保持するインク液室の隔壁、前記インク液室に前記インクを導くインク流路の隔壁が形成され、
所定の板状部材を配置して前記インク液室、前記インク流路、前記インク液室のインクを外部に導くノズルが形成され、
前記インク液室の隔壁の下には複数の配線パターンが配置され、
前記インク液室の隔壁のうち最も端部側の隔壁の下に配置される配線パターンは、インク供給側のエッジにおいて前記発熱素子の並び方向へ折り曲げられ、前記インク液室の隔壁の下に配置されている他の配線パターンに向かって突出する突出部が複数形成されていることを特徴とするプリンタ。 - 前記インク液室の隔壁のうち最も端部側の隔壁の下に配置される前記配線パターンは、前記発熱素子の駆動に何ら利用されないダミーの配線パターンを配置して形成されたことを特徴とする請求項１に記載のプリンタ。
- 前記突出部と前記他の配線パターンとの間隔は５μｍであることを特徴とする、請求項２に記載のプリンタ。
- 前記配線パターンは多層で形成され、
前記インク液室の隔壁の下へ配置される複数の配線パターンは最上層の配線パターンであることを特徴とする請求項３に記載のプリンタ。 - 発熱素子の駆動によりインク液滴を飛び出させて印刷するプリンタヘッドにおいて、
半導体素子を作成してなる半導体基板上に、所定の積層材料が順次積層されて前記発熱素子、前記発熱素子を駆動する駆動回路、前記発熱素子上にインクを保持するインク液室の隔壁、前記インク液室に前記インクを導くインク流路の隔壁が形成され、
所定の板状部材を配置して前記インク液室、前記インク流路、前記インク液室のインクを外部に導くノズルが形成され、
前記インク液室の隔壁の下には複数の配線パターンが配置され、
前記インク液室の隔壁のうち最も端部側の隔壁の下に配置される配線パターンは、インク供給側のエッジにおいて前記発熱素子の並び方向へ折り曲げられ、前記インク液室の隔壁の下に配置されている他の配線パターンに向かって突出する突出部が複数形成されていることを特徴とするプリンタヘッド。 - 前記インク液室の隔壁のうち最も端部側の隔壁の下に配置される前記配線パターンは、前記発熱素子の駆動に何ら利用されないダミーの配線パターンを配置して形成されたことを特徴とする請求項５に記載のプリンタヘッド。
- 前記突出部と前記他の配線パターンとの間隔は５μｍであることを特徴とする、請求項６に記載のプリンタヘッド。
- 前記配線パターンは多層で形成され、
前記インク液室の隔壁の下へ配置される複数の配線パターンは最上層の配線パターンであることを特徴とする請求項７に記載のプリンタヘッド。 - 発熱素子の駆動によりインク液滴を飛び出させて印刷するプリンタヘッドの製造方法において、
半導体素子を作成してなる半導体基板上に、所定の積層材料が順次積層して前記発熱素子、前記発熱素子を駆動する駆動回路、前記発熱素子上にインクを保持するインク液室の隔壁、前記インク液室に前記インクを導くインク流路の隔壁を形成するステップと、
所定の板状部材を配置して前記インク液室、前記インク流路、前記インク液室のインクを外部に導くノズルを作成するステップと、を有し、
前記インク液室の隔壁の下には複数の配線パターンを配置し、前記インク液室の隔壁のうち最も端部側の隔壁の下に配置される配線パターンを、インク供給側のエッジにおいて前記発熱素子の並び方向へ折り曲げ、前記インク液室の隔壁の下に配置されている他の配線パターンに向かって突出する突出部を複数形成することを特徴とする、プリンタヘッドの製造方法。
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