JPH07214781A - インクジェット式プリントヘッドのモジュールおよびこれを製造する方法 - Google Patents

インクジェット式プリントヘッドのモジュールおよびこれを製造する方法

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JPH07214781A
JPH07214781A JP926495A JP926495A JPH07214781A JP H07214781 A JPH07214781 A JP H07214781A JP 926495 A JP926495 A JP 926495A JP 926495 A JP926495 A JP 926495A JP H07214781 A JPH07214781 A JP H07214781A
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JP
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ink
layer
photosensitive
substrate
adhesive layer
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JP926495A
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Behrooz Bayat
ベーローツ・バヤット
Hans Werner Potzlberger
ヴェルナー・ポーツェルベルガー ハンス
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Eastman Kodak Co
Original Assignee
Eastman Kodak Co
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    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
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    • B41J2/1631Manufacturing processes photolithography

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インク槽の下方に配設された導体をインクの
動きから保護する。 【構成】 シリコン基板4と不活性化層6と接着層8と
被覆手段10とを備えている。シリコン基板の表面に
は、導体と加熱要素とが形成されている。不活性化層の
内部には、インク通路14が形成されている。不活性化
層は、感光性材料から構成されている。不活性化層は、
インク槽の下方の領域において延長されている導体が、
インクの動きに対して、完全に保護および/または不活
性化されるように配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、Si(シリコン)基板
と、その表面に被覆された多層システムとを備えた、イ
ンクジェット式プリントヘッドのモジュールに関するも
のである。多層システムにおける層は、導体と、加熱要
素と、インク通路とノズルとが内部に設けられた不活性
化層と、接着層と、被覆手段とを備えている。
【0002】
【背景技術】ヨーロッパ特許公開第0438295号
(EP−A−0438295)は、上部基板と下部基板
とからなるインクジェット式のプリントヘッドを開示し
ている。下部基板は、熱酸化層(Thermal-oxide laye
r)が始めに設けられたシリコンから好ましくは構成さ
れている。前記酸化層の表面には、HfB2とAlとか
らなる層(金属化層《metallizing layer》)が被覆さ
れており、これに個々の導体が形成されている。導体
は、窒化物または酸化物の層により被覆されており、イ
ンクの動きに対して不活性化すなわちパッシベート(pa
ssivate)されており、インクと反応しないようになっ
ている。層構造における次の部分には、内部に加熱要素
が形成されたタンタルとポリイミドの層が形成されてい
る。前記二つの基板、すなわち、上部基板と下部基板と
は、前記ポリイミド層に貼り合わされた厚いフィルム層
によって、たがいに接続されている。前記厚いフィルム
は、例えばインク槽やインク通路やノズルなどの種々の
構造をエッチング(etching)するに先立って、加熱要
素を露出させることによってこれを利用できるようにす
るために、写真製版的すなわちフォトリソグラフィック
(photolithographic)的に処理されたポリイミドか
ら、好ましくは構成されている。ヨーロッパ特許公開第
0438295号で開示されているインクジェット式プ
リントヘッドの欠点は、不活性化する層と、前記の構成
とされた厚いフィルム層とが、異なる素材から構成され
ており、前記の構成とされた層が、前記導体をインクか
ら密閉していないことである。加えて、もし、ポリイミ
ド層の形成を行なうのであれば、多数の、時間のかかる
工程を要することになる。
【0003】ヨーロッパ特許公開第0507134号
(EP−A−0507134)には、写真製版的に構成
された二つの障壁層を含むインクジェット式プリントヘ
ッドが記載されている。第1の層は、加熱要素と導体と
を含む基板表面を覆っている。導体は、シリコン炭化物
層によって、インクから分離されている。その上面を第
2の層で覆う前に、第1の層は、プリントヘッドにおけ
る電気的および機械的要求に沿って構成される。第2の
層は、やはり所定の構成とされ、ノズルプレートを基板
に接続するとともに、インクが外部に漏れ出ないように
ユニット全体を密閉する。この場合も、導体の不活性化
は、シリコン炭化物からなる追加の層を用いることによ
りなされている。不活性化層をコーティングすること
は、やはり、追加的工程を必要とし、その結果、複雑な
工程管理を必要とする。
【0004】
【発明の目的および概要】この発明の目的は、単純でか
つコストを低減できる方法によりインクの動きに対する
導体の不活性化を行なったインクジェット式プリントヘ
ッドモジュールを供給することにある。
【0005】この発明のさらなる目的は、従来の不活性
化手段および構造において要求されていた多数の工程数
を削減することができる、プリントヘッドモジュールの
製造方法を提供することにある。
【0006】前記の目的は、不活性化する層を均質と
し、かつ、これを感光性材料から構成すること、およ
び、インク槽の下に配置した不活性化層が、インクの動
きに対して、導体を完全に密閉することによって達成さ
れる。
【0007】この発明における方法の利点は、感光性の
層を使用することにより、構造を形成することと導体の
不活性化とのために要求される工程数が低減することで
ある。よって、インクジェット式プリントヘッドを、費
用を低減して製造することができる。
【0008】さらに、この発明に係る方法における構成
の配置と、そして、その結果として、この発明の方法に
よって得られるインクジェット式プリントヘッドのモジ
ュールとによって、インク漏れと機械的損傷とに対応す
るための不活性化層としてのポリイミド層の使用が不要
となる。インク漏れと機械的損傷とに対応するための不
活性化層として通常の感光性材料を使用することによ
り、通路の輪郭とノズルとを形成することができる。し
たがって、製造コストを相当に低減することが可能であ
る。ポリイミド層やこれに類似の不活性化層を構成する
ための、時間を要する工程は、排除される。
【0009】
【図面の概要】図1は、インクジェット式プリントヘッ
ドモジュールの斜視図である。
【0010】図2は、インクジェット式プリントヘッド
モジュールの側面図である。
【0011】図3中、図3Aおよび図3Bは、感光層
と、これに付随し、かつ、被覆手段の表面に設けられた
感光性接着層との実施例を示す図である。
【0012】図4中、図4Aおよび図4Bは、感光層と
これに付随する感光性接着層の他の実施例を示す図であ
る。これらの図において、感光層は、インク通路と接着
部(ボンドパッド《bondpads》)とを除いて、Si基板
の全面を覆うように、この基板の表面に設けられてい
る。感光性接着層は、被覆手段の表面に設けられてい
る。
【0013】図5中、図5Aおよび図5Bは、基板表面
に設けられた感光層のさらに他の実施例を示す図であ
り、被覆手段の表面に形成されたインク槽には、感光性
接着剤は塗布されていない。
【0014】図6中、図6Aおよび図6Bは、本発明の
さらに他の実施例を示すもので、ブロックと不活性化層
との間の領域が覆われたものとなっている。
【0015】図7は、図6BにおけるA部の拡大図であ
る。
【0016】
【実施例】図1と図2とは、それぞれ、インクジェット
式プリントヘッド用モジュール1の斜視および側面視を
表すものである。インクジェット式プリントヘッドにお
ける多層システムについての層の構成は、公知の構成で
ある。よって、その詳細は図面中に示していない。モジ
ュール1は、上面にSiO2層がはじめに形成されたS
i(本明細書において「シリコン」を意味する。)基板
4を備えている。それに続いて、HfB2層が設けられ
ており、その表面には、アルミニウムの導体が形成され
ている。続いて、Si33層が設けられており、その表
面には、加熱要素が形成される。導体と加熱要素(図示
せず)とは、それぞれ、電力の供給および加熱パルスの
発生のために必要とされている。導体と加熱要素とは、
均質な感光性不活性層6によって被覆されている。感光
性不活性層6は、現状の技術水準に従って構成される。
感光性不活性層6の構成は、その内部に例えばインク通
路14および/またはノズルが形成され、また、加熱手
段を露出させるようになっている。
【0017】感光性接着層8は、被覆手段10の表面の
一部を被覆している。感光性接着層8は、写真製版的手
段により構成されており、その上面は、被覆手段10に
面している。感光性接着層8の上面は、感光性不活性化
層6の表面18を越えて延長させられている。前記した
ように、モジュール1は、被覆手段10によって包まれ
ている。被覆手段10は、感光性不活性化層6の表面1
8と被覆手段10の下部16との間にインク槽12を形
成している。さらに、被覆手段10と接着層8は、イン
ク漏れを防ぐようにモジュール1を密封している。被覆
手段10は、例えば予め形成されたインク槽を有する、
ガラス板であることができる。感光性不活性化層6およ
び接着層8の材料は、好ましくは、感光性ポリマーから
構成されている。特に適しているものは、イーアイデュ
ポン社(E.I.DuPont de Nemoursand Co.)製の、「ヴァ
クレル(英名:VACREL)」(No.1013245)という
商標の下で入手できる感光性ポリマーである。
【0018】図3Aと3Bと4Aと4Bとは、接着層8
が被覆手段10の表面に設けられている実施例を示して
いる。接着層8は、インク槽12を囲むようにして構成
されている。接着層8の構造は、このようにして、イン
ク漏れに対してインク槽12を完全に密封するシール2
0を構成している。他の接着領域22は、基板と被覆手
段との接着関係についての確実性および/または信頼性
を増加させることができる。
【0019】図3Aおよび3Bに示された実施例は、パ
ッド(pad)領域24とインク通路14とが、追加的
に、不活性化層6の内に設けられている構成を示してい
る。さらに、感光性不活性化層6は、インク槽12の下
方における全領域を越えるように延長して配置されてい
る。基板4の表面に配置された不活性化層6の表面に
は、破線により、インク槽12の位置が表わされてい
る。シール20は、前記した方法により、被覆手段10
の表面に設けられている。もしSi基板4と被覆手段1
0とが互いに結合されていれば、感光性不活性化層6と
シール20との間の連結は、インク漏れに対してモジュ
ール1をシールすることになる。
【0020】図4Aおよび4Bには、他の実施例が示さ
れている。パッド領域24とインク通路14とは、感光
性不活性化層6の内部に設けられている。感光性不活性
化層6は、Si基板4における残りの領域から除去され
ていない(図4A参照)。本例においても、被覆手段1
0に適用されている接着層8は、シール20を構成する
ように、インク槽12の領域を囲っている(図4B参
照)。さらに、他の接着表面22が設けられており、シ
ール20と他の接着表面との間に領域23を形成してい
る。これにより、前記Si基板4の表面に被覆されてい
る感光性不活性化層6と接着層8との間においては、前
記領域23の分だけ、前記実施例において用いられてい
た接着層が減少させられている。その結果、接着層にお
ける余分な接着剤は、接着の際に、隣接する領域に流出
することができる。
【0021】図5Aおよび5Bは、感光性不活性化層6
の手段によって導体を不活性化(パッシベート)する構
成についての、他の可能な例を示している。Si基板4
の表面では、感光性不活性化層6が、インク槽12の下
側において延長されている導体の全てを覆っている。縁
部においては、感光性不活性化層が、シール20を画定
するように構成されている。被覆手段10の表面には、
接着層8が形成されている。接着層8は、インク槽12
およびこれを囲む細帯部25の領域に、接着層8が存在
しないように構成されている。さらに、接着層は、被覆
手段10がSi基板4に結合されたときに、シール20
に接着層8が重なるように構成されている。
【0022】図6Aおよび6Bは、追加的な他の実施例
を示す図である。この場合、感光性不活性化層6におけ
る個々のブロック26は、間隙28によって区分されて
いる。間隙28は、前記感光層の細帯30によって覆わ
れている。前記細帯は、ブロック26間のいわゆる橋と
なっており、これにより、この橋がなければ露出されて
いる導体(図4Aおよび4B参照)を覆っている。この
実施例の利点は、導体がインクから完全に保護されるこ
と、および、被覆手段10における広い領域から発生し
得る機械的ひずみが、感光性不活性化層6におけるブロ
ック構造により、顕著に低減することである。
【0023】図1から図6は、それぞれ、インク通路1
4の数を開示している。しかしながら、この発明の範囲
内において、インク通路の数についての変更や修正をな
しうることは、理解されることである。
【図面の簡単な説明】
【図1】インクジェット式プリントヘッドモジュールの
斜視図である。
【図2】インクジェット式プリントヘッドモジュールの
側面図である。
【図3】図3Aおよび図3Bは、感光層と、これに付随
し、かつ、被覆手段の表面に設けられた感光性接着層と
の実施例を示す図である。
【図4】図4Aおよび図4Bは、感光層とこれに付随す
る感光性接着層の他の実施例を示す図である。
【図5】図5Aおよび図5Bは、基板表面に設けられた
感光層のさらに他の実施例を示す図である。
【図6】図6Aおよび図6Bは、本発明のさらに他の実
施例を示す図である。
【図7】図7は、図6BにおけるA部の拡大図である。
【符号の説明】
1 モジュール 4 Si基板 6 感光性不活性化層 8 接着層 10 被覆部 12 インク槽 14 インク通路

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 インク槽と、Si基板と、前記基板の表
    面に被覆され、かつ、前記インク槽の下方において延長
    された複数の導体および加熱要素と、感光性材料から構
    成された、均質な不活性化層と、接着層と、被覆部とを
    備え、前記不活性化層の内部には、インク通路とノズル
    とが形成されており、前記不活性化層は、前記インク槽
    の下方に延長されている前記導体を、インクの動きに対
    して完全に密封するように構成されている、インクジェ
    ット式プリントヘッドのモジュール。
  2. 【請求項2】 前記接着層は、この接着層がインク槽を
    囲むシールを構成するように、前記被覆部の表面に設け
    られている、請求項1記載のインクジェット式プリント
    ヘッドのモジュール。
  3. 【請求項3】 前記感光性不活性化層は、ヴァクレル
    (Vacrel)材料から構成されていることを特徴と
    する請求項1記載のインクジェット式プリントヘッドの
    モジュール。
  4. 【請求項4】 インクジェット式プリントヘッドのモジ
    ュールを製造する方法であって、前記モジュールは、イ
    ンク槽と、Si基板と、前記基板の表面に被覆され、か
    つ、前記インク槽の下方において延長された複数の導体
    および加熱要素と、内部にインク通路とノズルとが設け
    られるとともに感光性材料によって構成された均質な不
    活性化層と、被覆部とを備えており、前記方法は、Si
    基板の表面に導体と加熱要素とを配置する工程と、前記
    Si基板および前記配置された導体および加熱要素の表
    面に、(1)一群のインク通路を形成し、(2)加熱要
    素を露出させ、そして(3)導体をインク槽内のインク
    から完全に保護するように、感光性の不活性化層を被覆
    する工程と、接着層が前記インク槽を完全に囲むシール
    を構成するように前記接着層を前記被覆部の表面に配置
    する工程と、を備えた製造方法。
  5. 【請求項5】 前記感光性不活性化層は、ヴァクレル
    (Vacrel)材料から構成されている請求項4記載
    の製造方法。
JP926495A 1994-01-25 1995-01-24 インクジェット式プリントヘッドのモジュールおよびこれを製造する方法 Withdrawn JPH07214781A (ja)

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DE19944401991 DE4401991A1 (de) 1994-01-25 1994-01-25 Modul für einen Tintendruckkopf und Verfahren zur Herstellung desselben
DE4401991.2 1994-01-25

Publications (1)

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ID=6508577

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DE (1) DE4401991A1 (ja)
GB (1) GB2285771A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4394670A (en) * 1981-01-09 1983-07-19 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet head and method for fabrication thereof
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Publication number Publication date
GB9501244D0 (en) 1995-03-15
DE4401991A1 (de) 1995-07-27
GB2285771A (en) 1995-07-26

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Effective date: 20020402