JPH11263015A - 応力低減プリントヘッド - Google Patents
応力低減プリントヘッドInfo
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- JPH11263015A JPH11263015A JP10356493A JP35649398A JPH11263015A JP H11263015 A JPH11263015 A JP H11263015A JP 10356493 A JP10356493 A JP 10356493A JP 35649398 A JP35649398 A JP 35649398A JP H11263015 A JPH11263015 A JP H11263015A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】熱及び機械的応力を低減したプリントヘッド及
びその製造方法。 【解決手段】 プリントヘッド構造体１０の製造及び／
又は使用の間に構造体内に発生する応力を低減するた
め、半導体基板１２とノズル・プレート２６との間にポ
リマー層２２が配置され、このポリマー層２２は、ノズ
ル・プレート２６をポリマー層２２へ接合するプロセス
間に構造体内の応力を抑制するのに十分な膨張空隙スペ
ース又は谷部を含み、これによって従来のプリントヘッ
ド構造体に伴う位置のズレと歪の問題を低減する。
びその製造方法。 【解決手段】 プリントヘッド構造体１０の製造及び／
又は使用の間に構造体内に発生する応力を低減するた
め、半導体基板１２とノズル・プレート２６との間にポ
リマー層２２が配置され、このポリマー層２２は、ノズ
ル・プレート２６をポリマー層２２へ接合するプロセス
間に構造体内の応力を抑制するのに十分な膨張空隙スペ
ース又は谷部を含み、これによって従来のプリントヘッ
ド構造体に伴う位置のズレと歪の問題を低減する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はインク・ジェット・
プリンタ用の改善されたプリントヘッド設計に関し、ま
た複合プリントヘッド構造における熱及び／又は機械的
応力を低減する方法に関する。
プリンタ用の改善されたプリントヘッド設計に関し、ま
た複合プリントヘッド構造における熱及び／又は機械的
応力を低減する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】インク・ジェット・プリントヘッドは複
合構造体であり、通常は、接合剤を使用してノズル・プ
レートを半導体基板に直接接合することによって製作さ
れるか、基板へ堆積又は接合されたポリマー層へノズル
・プレートを接合することによって作られる。ノズル・
プレートを通って印刷媒体にインクを放出するプリント
ヘッド領域にインクを供給するためのインク流路形態を
提供すべく、基板に接合される前又は後にポリマー層を
パターン化してもよい。
合構造体であり、通常は、接合剤を使用してノズル・プ
レートを半導体基板に直接接合することによって製作さ
れるか、基板へ堆積又は接合されたポリマー層へノズル
・プレートを接合することによって作られる。ノズル・
プレートを通って印刷媒体にインクを放出するプリント
ヘッド領域にインクを供給するためのインク流路形態を
提供すべく、基板に接合される前又は後にポリマー層を
パターン化してもよい。
【０００３】ノズル・プレートをポリマー層へ接合する
ために、熱と圧力がノズル・プレート基板に加えられ
る。多くの場合、ノズル・プレート、ポリマー層及び基
板材料の各々は異なる弾性率と熱膨張係数を有するの
で、プリントヘッド複合体の材料は、加熱及び／又は冷
却されるとき、異なる割合と異なる量だけ膨張し収縮す
る傾向がある。接合プロセス間での構成要素の不均一な
膨張及び／又は収縮によって、構成要素を歪ませてズレ
の原因となる応力、ならびに、プリントヘッドの組立及
び使用の間に構成要素が破損する傾向を増大させる応力
が発生する。構成要素のズレ及び／又は歪によって、プ
リントヘッドの点火ミスが生じたり、又はプリントヘッ
ドからインクへの誤ったり指示が生じる。
ために、熱と圧力がノズル・プレート基板に加えられ
る。多くの場合、ノズル・プレート、ポリマー層及び基
板材料の各々は異なる弾性率と熱膨張係数を有するの
で、プリントヘッド複合体の材料は、加熱及び／又は冷
却されるとき、異なる割合と異なる量だけ膨張し収縮す
る傾向がある。接合プロセス間での構成要素の不均一な
膨張及び／又は収縮によって、構成要素を歪ませてズレ
の原因となる応力、ならびに、プリントヘッドの組立及
び使用の間に構成要素が破損する傾向を増大させる応力
が発生する。構成要素のズレ及び／又は歪によって、プ
リントヘッドの点火ミスが生じたり、又はプリントヘッ
ドからインクへの誤ったり指示が生じる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ノズル孔の数が増大し
孔の大きさが小さくなるにつれて、構成要素を厳密に位
置決めすることが、プリンタを正しく機能させるために
実質的により重要となる。歪を受けたプリントヘッド構
造体又は適正に位置合わせされていない構成要素を含む
プリントヘッド構造体は、プリンタの性能と品質を著し
く低下させる結果となる。
孔の大きさが小さくなるにつれて、構成要素を厳密に位
置決めすることが、プリンタを正しく機能させるために
実質的により重要となる。歪を受けたプリントヘッド構
造体又は適正に位置合わせされていない構成要素を含む
プリントヘッド構造体は、プリンタの性能と品質を著し
く低下させる結果となる。
【０００５】本発明の目的は、プリントヘッド構造体に
おける構成要素の位置決めを改善することである。
おける構成要素の位置決めを改善することである。
【０００６】本発明の他の目的は、プリントヘッド構成
要素の組立中に構成要素の熱応力を低減することであ
る。
要素の組立中に構成要素の熱応力を低減することであ
る。
【０００７】さらに、本発明の他の目的は、プリントヘ
ッドの構成部品にかかる熱応力を比較的小さなものとす
ると共に、プリントヘッド構成要素の低コスト製造プロ
セスを提供することである。
ッドの構成部品にかかる熱応力を比較的小さなものとす
ると共に、プリントヘッド構成要素の低コスト製造プロ
セスを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記及び他の利点に関し
て、本発明は、表面にインク用のエネルギー伝達デバイ
スとそれに接続された電気トレーシングを備えた半導体
基板、この半導体基板のエネルギー伝達面に近接した厚
膜ポリマー層、ならびに、このポリマー層に取付けられ
たノズル・プレートを含むプリントヘッド複合構造体を
提供する。ポリマー層は、複数のインク・チャンバとイ
ンク・フロー・チャネル、ならびに、インク・チャンバ
に近接したポリマー層の領域にある複数の谷部を含むの
に適した十分な厚さと大きさを有し、この谷部はノズル
・プレートをポリマー層に接合するプロセスの間にポリ
マー層内で熱によって発生する応力を抑制するのに十分
なものである。
て、本発明は、表面にインク用のエネルギー伝達デバイ
スとそれに接続された電気トレーシングを備えた半導体
基板、この半導体基板のエネルギー伝達面に近接した厚
膜ポリマー層、ならびに、このポリマー層に取付けられ
たノズル・プレートを含むプリントヘッド複合構造体を
提供する。ポリマー層は、複数のインク・チャンバとイ
ンク・フロー・チャネル、ならびに、インク・チャンバ
に近接したポリマー層の領域にある複数の谷部を含むの
に適した十分な厚さと大きさを有し、この谷部はノズル
・プレートをポリマー層に接合するプロセスの間にポリ
マー層内で熱によって発生する応力を抑制するのに十分
なものである。
【０００９】他の実施態様において、本発明はインク・
ジェット・プリントヘッドの製造方法を提供するが、こ
の製造方法は、インク用エネルギー伝達デバイスに接続
された電気トレーシングを表面に備える半導体基板を提
供すること、約２から約５０ミクロン、好ましくは約１
０から約３０ミクロンの範囲の厚さを有するポリマー層
を半導体基板の表面に設けること、エネルギー伝達デバ
イスにインクを流すためのインク・チャンバ及びインク
・フロー・チャネルをポリマー層に形成し、かつ、イン
ク・チャンバに近接する谷部を形成するためにポリマー
層を１つ又は複数のステップで処理すること、ならび
に、加熱によってノズル・プレートをポリマー層に近接
して接合しインク・ジェット・プリントヘッドを形成す
ることを含み、谷部は、接合プロセスの間にポリマー層
内の熱応力を最小にするのに十分な大きさと配置をもっ
てポリマー層の領域に存在する。
ジェット・プリントヘッドの製造方法を提供するが、こ
の製造方法は、インク用エネルギー伝達デバイスに接続
された電気トレーシングを表面に備える半導体基板を提
供すること、約２から約５０ミクロン、好ましくは約１
０から約３０ミクロンの範囲の厚さを有するポリマー層
を半導体基板の表面に設けること、エネルギー伝達デバ
イスにインクを流すためのインク・チャンバ及びインク
・フロー・チャネルをポリマー層に形成し、かつ、イン
ク・チャンバに近接する谷部を形成するためにポリマー
層を１つ又は複数のステップで処理すること、ならび
に、加熱によってノズル・プレートをポリマー層に近接
して接合しインク・ジェット・プリントヘッドを形成す
ることを含み、谷部は、接合プロセスの間にポリマー層
内の熱応力を最小にするのに十分な大きさと配置をもっ
てポリマー層の領域に存在する。
【００１０】さらに他の実施態様では、本発明はサーマ
ル・インク・ジェット・プリンタ・カートリッジを提供
し、このカートリッジはインク・リザーバ本体と、カー
トリッジをプリンタに接続する電気的接点と、この接点
を含む電気タブ回路に取付けられたプリントヘッド構造
体とを備える。このプリントヘッド構造体は、加熱抵抗
要素とその中のインク湿潤面上の電気トレースとそれを
通るインク・バイアを有する半導体基板、この基板のイ
ンク湿潤面に近接して取付けられたフォトレジスト厚膜
ポリマー層、ならびに、このポリマー層に取付けられた
ノズル・プレートを備え、ポリマー層は入口インク領域
からこれに近接したインク・チャンバに通じる複数のイ
ンク・フロー・チャネルを備える。ポリマー層はまた、
インク・チャンバに近接したポリマー層領域に複数の空
隙を備え、これらの空隙はプリントヘッド構造体の製造
プロセス間に、この構造体内の熱応力を抑制するのに十
分な大きさを有する。
ル・インク・ジェット・プリンタ・カートリッジを提供
し、このカートリッジはインク・リザーバ本体と、カー
トリッジをプリンタに接続する電気的接点と、この接点
を含む電気タブ回路に取付けられたプリントヘッド構造
体とを備える。このプリントヘッド構造体は、加熱抵抗
要素とその中のインク湿潤面上の電気トレースとそれを
通るインク・バイアを有する半導体基板、この基板のイ
ンク湿潤面に近接して取付けられたフォトレジスト厚膜
ポリマー層、ならびに、このポリマー層に取付けられた
ノズル・プレートを備え、ポリマー層は入口インク領域
からこれに近接したインク・チャンバに通じる複数のイ
ンク・フロー・チャネルを備える。ポリマー層はまた、
インク・チャンバに近接したポリマー層領域に複数の空
隙を備え、これらの空隙はプリントヘッド構造体の製造
プロセス間に、この構造体内の熱応力を抑制するのに十
分な大きさを有する。
【００１１】本発明は、金属ノズル・プレートを有する
プリントヘッド構造体に特に応用可能であるが、例え
ば、ポリマー又は他のノズル・プレートを有するプリン
トヘッド構造体において有利に用いられる。本発明は、
ノズル・プレート、ポリマー層及び／又は基板材料の各
々が異なる弾性率と熱膨張係数を有する場合に使用でき
る。
プリントヘッド構造体に特に応用可能であるが、例え
ば、ポリマー又は他のノズル・プレートを有するプリン
トヘッド構造体において有利に用いられる。本発明は、
ノズル・プレート、ポリマー層及び／又は基板材料の各
々が異なる弾性率と熱膨張係数を有する場合に使用でき
る。
【００１２】本発明の利点は、ノズル・プレートをポリ
マー層に接合するプロセス間に熱応力を低減させる谷部
又は空隙を、ノズル・プレートではなくポリマー層に形
成し、それによって製造プロセスを簡単にすることであ
る。さらに、谷部又は空隙は、厚膜又はポリマー層にお
ける他の流路形態の形成と同時に又は実質的に同時に形
成されてもよく、これにより、金属又は金属被覆ノズル
・プレートを作製して別個の機械的ステップを用いてノ
ズル・プレート内に谷部又は空隙を形成する場合と比較
して、プロセス・ステップ数が減少される。
マー層に接合するプロセス間に熱応力を低減させる谷部
又は空隙を、ノズル・プレートではなくポリマー層に形
成し、それによって製造プロセスを簡単にすることであ
る。さらに、谷部又は空隙は、厚膜又はポリマー層にお
ける他の流路形態の形成と同時に又は実質的に同時に形
成されてもよく、これにより、金属又は金属被覆ノズル
・プレートを作製して別個の機械的ステップを用いてノ
ズル・プレート内に谷部又は空隙を形成する場合と比較
して、プロセス・ステップ数が減少される。
【００１３】本発明のさらなる利点は、添付図面を考慮
して好適な実施態様についての詳細な説明を参照するこ
とによって明らかになるであろう。これらの図面はより
詳細に示すために同寸法で表されておらず、いくつかの
図面において同様の参照番号は同じ要素を示す。
して好適な実施態様についての詳細な説明を参照するこ
とによって明らかになるであろう。これらの図面はより
詳細に示すために同寸法で表されておらず、いくつかの
図面において同様の参照番号は同じ要素を示す。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１を参照するに、図１は本発明
によるプリントヘッド複合構造体１０の一方端からの断
面図である。プリントヘッド構造体１０は、半導体基板
１２、好ましくは単結晶シリコン基板を含み、半導体基
板１２は、インク・リザーバから通常１６で示されるプ
リントヘッドのエネルギー伝達領域へのインク流路又は
インク流れのバイア１４を含んでいてもよい。基板の端
部を回ってプリントヘッドのエネルギー伝達領域へとイ
ンクが流れるようにしてもよいので、本発明は、インク
が基板内の中央バイアから流れる場合に限られない。エ
ネルギー伝達領域１６は、インク・チャンバ２０Ａ及び
２０Ｂに蓄積されたインクをノズル・プレート２６内の
ノズル孔２４Ａ及び２４Ｂを介して放出するための抵抗
加熱ヒータ１８Ａ及び１８Ｂ又は他のエネルギー伝達デ
バイスを含むのが望ましい。
によるプリントヘッド複合構造体１０の一方端からの断
面図である。プリントヘッド構造体１０は、半導体基板
１２、好ましくは単結晶シリコン基板を含み、半導体基
板１２は、インク・リザーバから通常１６で示されるプ
リントヘッドのエネルギー伝達領域へのインク流路又は
インク流れのバイア１４を含んでいてもよい。基板の端
部を回ってプリントヘッドのエネルギー伝達領域へとイ
ンクが流れるようにしてもよいので、本発明は、インク
が基板内の中央バイアから流れる場合に限られない。エ
ネルギー伝達領域１６は、インク・チャンバ２０Ａ及び
２０Ｂに蓄積されたインクをノズル・プレート２６内の
ノズル孔２４Ａ及び２４Ｂを介して放出するための抵抗
加熱ヒータ１８Ａ及び１８Ｂ又は他のエネルギー伝達デ
バイスを含むのが望ましい。
【００１５】半導体基板１２は、好ましくは、シリコン
・ウェーハ上にある複数の基板の１つとして定義される
単結晶シリコン基板である。前述したように、シリコン
・ウェーハは、インクをリザーバから基板のインク湿潤
面へ流すためのインク・バイア１４を各基板内に形成す
るためにパターン化される。抵抗加熱ヒータ１８Ａ及び
１８Ｂのようなエネルギー伝達デバイスとプリンタ・コ
ントローラとの間の電気的接続を与えるために、電気ト
レーシング及び接点が各基板上に堆積されている。適切
なインク流路形態を提供するために、ポリマー層２２が
ウェーハに堆積又は付着されるのが好ましく、それによ
って各プリントヘッド構造体に流路形態をパターン化す
ることができる。
・ウェーハ上にある複数の基板の１つとして定義される
単結晶シリコン基板である。前述したように、シリコン
・ウェーハは、インクをリザーバから基板のインク湿潤
面へ流すためのインク・バイア１４を各基板内に形成す
るためにパターン化される。抵抗加熱ヒータ１８Ａ及び
１８Ｂのようなエネルギー伝達デバイスとプリンタ・コ
ントローラとの間の電気的接続を与えるために、電気ト
レーシング及び接点が各基板上に堆積されている。適切
なインク流路形態を提供するために、ポリマー層２２が
ウェーハに堆積又は付着されるのが好ましく、それによ
って各プリントヘッド構造体に流路形態をパターン化す
ることができる。
【００１６】ポリマー層２２に設けられる流路形態は、
インク・チャンバ２０Ａ及び２０Ｂ、ならびに、ポリマ
ー層２２の中央領域に形成される関連するフロー・チャ
ネルを含み、インク・フロー・チャネルはインク・チャ
ンバ２０Ａ及び２０Ｂ、ならびに中央のインク入口領域
２８と連通し、この中央のインク入口領域２８は基板内
にある中央のインク・バイア１４と連通する。基板の端
部を回るインク・フローの場合、インク・フロー・チャ
ネルはポリマー層２２の端部の近くに位置し、中央のイ
ンク入口領域２８は必要とされない。説明を簡単にする
ため、プリントヘッド構造体は、ウェーハ上の単一のも
のについて説明する。しかし、複数のプリントヘッド構
造体を一度にシリコン・ウェーハ上に形成するのが好ま
しく、その構造体が一度完成すると、それらはウェーハ
から除去され、ポリマー層と共にプリンタ・カートリッ
ジのプリントヘッド領域に沿って取付けられることが理
解されるであろう。
インク・チャンバ２０Ａ及び２０Ｂ、ならびに、ポリマ
ー層２２の中央領域に形成される関連するフロー・チャ
ネルを含み、インク・フロー・チャネルはインク・チャ
ンバ２０Ａ及び２０Ｂ、ならびに中央のインク入口領域
２８と連通し、この中央のインク入口領域２８は基板内
にある中央のインク・バイア１４と連通する。基板の端
部を回るインク・フローの場合、インク・フロー・チャ
ネルはポリマー層２２の端部の近くに位置し、中央のイ
ンク入口領域２８は必要とされない。説明を簡単にする
ため、プリントヘッド構造体は、ウェーハ上の単一のも
のについて説明する。しかし、複数のプリントヘッド構
造体を一度にシリコン・ウェーハ上に形成するのが好ま
しく、その構造体が一度完成すると、それらはウェーハ
から除去され、ポリマー層と共にプリンタ・カートリッ
ジのプリントヘッド領域に沿って取付けられることが理
解されるであろう。
【００１７】ポリマー層２２は単一又は複数のポリマー
層であって、各ポリマー層は、ポリジメチルグルタルイ
ミド（ＰＭＧＩ）ベースのフォトレジスト、ポリメチル
メタクリレート（ＰＭＭＡ）ベースのフォトレジスト、
ＰＭＧＩ−ＰＭＭＡコポリマー・フォトレジスト、フェ
ノール−ホルムアルデヒドタイプのフォトレジスト、及
びビニルケトンから誘導される光分解性のポリマー化合
物のようなポジティブ及びネガティブのフォトレジスト
材料から選択される写真画像を形成可能なポリマー材
料、あるいは、ポリイミドのようなレーザ・アブレーシ
ョン可能な材料である。ポリマー層２２は、ドライフィ
ルムとして半導体基板１２に接着接合されてもよく、又
はスピンコーティング技術を使用して溶液から半導体基
板１２へコーティングされてもよい。ポリマー層及びノ
ズル・プレートを相互に接着接合するため、Ｂ−状態可
能な接着剤をポリマー層又はポリマー層の一つとして使
用してもよい。
層であって、各ポリマー層は、ポリジメチルグルタルイ
ミド（ＰＭＧＩ）ベースのフォトレジスト、ポリメチル
メタクリレート（ＰＭＭＡ）ベースのフォトレジスト、
ＰＭＧＩ−ＰＭＭＡコポリマー・フォトレジスト、フェ
ノール−ホルムアルデヒドタイプのフォトレジスト、及
びビニルケトンから誘導される光分解性のポリマー化合
物のようなポジティブ及びネガティブのフォトレジスト
材料から選択される写真画像を形成可能なポリマー材
料、あるいは、ポリイミドのようなレーザ・アブレーシ
ョン可能な材料である。ポリマー層２２は、ドライフィ
ルムとして半導体基板１２に接着接合されてもよく、又
はスピンコーティング技術を使用して溶液から半導体基
板１２へコーティングされてもよい。ポリマー層及びノ
ズル・プレートを相互に接着接合するため、Ｂ−状態可
能な接着剤をポリマー層又はポリマー層の一つとして使
用してもよい。
【００１８】ポリマー層２２が半導体基板１２に設けら
れた後に、ポリマー層に流路形態をパターン化するのが
好ましいが、本発明はポリマー層２２が基板に設けられ
た後のパターン化に限定されるものでなく、また本発明
は単一のポリマー層に限定されるものでない。同一又は
異なった材料からなる複数のポリマー層２２を使用し
て、流路形態及び本発明の他の特徴を提供してもよい。
れた後に、ポリマー層に流路形態をパターン化するのが
好ましいが、本発明はポリマー層２２が基板に設けられ
た後のパターン化に限定されるものでなく、また本発明
は単一のポリマー層に限定されるものでない。同一又は
異なった材料からなる複数のポリマー層２２を使用し
て、流路形態及び本発明の他の特徴を提供してもよい。
【００１９】フォトレジスト材料から構成されるポリマ
ー層２２をパターン化するためには、インク・チャンバ
２０Ａ及び２０Ｂ、中央のインク入口領域２８、ならび
に、インク・フロー・チャネルを画成するパターンのマ
スクを介して、光源又は電子ビーム照射源、好ましくは
紫外線光源でポリマー層を露光する。ポリマー層２２の
画成領域を硬化するのに十分な光に対してポリマー層２
２を露光した後、この層の非硬化部分は、ブチルセロソ
ルブ・アセテート／キシレン混合物のような適当な溶剤
で溶解除去される。ポリイミド材料をポリマー層２２と
して使用する場合には、ポリイミド材料部分を除去する
のに十分なレーザ光源を使用し、マスクを介してポリイ
ミドを除去しそれによってポリマー層２２の流路形態を
画成するのが好ましい。この流路形態は、ドライフィル
ムのポリマー層２２が半導体基板１２に対して位置決め
されて固着される前に、このポリマー層２２上にパター
ン化されてもよい。
ー層２２をパターン化するためには、インク・チャンバ
２０Ａ及び２０Ｂ、中央のインク入口領域２８、ならび
に、インク・フロー・チャネルを画成するパターンのマ
スクを介して、光源又は電子ビーム照射源、好ましくは
紫外線光源でポリマー層を露光する。ポリマー層２２の
画成領域を硬化するのに十分な光に対してポリマー層２
２を露光した後、この層の非硬化部分は、ブチルセロソ
ルブ・アセテート／キシレン混合物のような適当な溶剤
で溶解除去される。ポリイミド材料をポリマー層２２と
して使用する場合には、ポリイミド材料部分を除去する
のに十分なレーザ光源を使用し、マスクを介してポリイ
ミドを除去しそれによってポリマー層２２の流路形態を
画成するのが好ましい。この流路形態は、ドライフィル
ムのポリマー層２２が半導体基板１２に対して位置決め
されて固着される前に、このポリマー層２２上にパター
ン化されてもよい。
【００２０】ポリマー層２２が一度パターン化される
と、ノズル・プレート２６はポリマー層２２へ接合され
る。ノズル・プレート２６は、好ましくは複数のノズル
孔を中に備える金又は金めっきしたニッケル材料によっ
て提供される。ノズル孔は、インク・チャンバ２０Ａ及
び２０Ｂから印刷媒体にインクを導く溝を提供するため
に、ポリマー層２２にパターン化された流路形態に対し
て位置決めされる。ノズル孔は、典型的にはノズル・プ
レートのポリマー層側で約４３ミクロンの入口直径を有
し、ノズル・プレートの印刷媒体側で約２９ミクロンの
出口直径を有する。典型的なノズル・プレートは、約５
０個から約１００個又はこれ以上のノズル孔を備える。
ノズル・プレート２６は約６から約２５ミリメータの長
さ、及び約２から約４０ミリメータ、好ましくは約３か
ら約２０ミリメータの幅を有することを考慮すると、ノ
ズル・プレートの僅かな位置のズレ又は歪みでさえ、印
刷品質に相当な影響を及ぼすことが分かる。
と、ノズル・プレート２６はポリマー層２２へ接合され
る。ノズル・プレート２６は、好ましくは複数のノズル
孔を中に備える金又は金めっきしたニッケル材料によっ
て提供される。ノズル孔は、インク・チャンバ２０Ａ及
び２０Ｂから印刷媒体にインクを導く溝を提供するため
に、ポリマー層２２にパターン化された流路形態に対し
て位置決めされる。ノズル孔は、典型的にはノズル・プ
レートのポリマー層側で約４３ミクロンの入口直径を有
し、ノズル・プレートの印刷媒体側で約２９ミクロンの
出口直径を有する。典型的なノズル・プレートは、約５
０個から約１００個又はこれ以上のノズル孔を備える。
ノズル・プレート２６は約６から約２５ミリメータの長
さ、及び約２から約４０ミリメータ、好ましくは約３か
ら約２０ミリメータの幅を有することを考慮すると、ノ
ズル・プレートの僅かな位置のズレ又は歪みでさえ、印
刷品質に相当な影響を及ぼすことが分かる。
【００２１】製造プロセスの間、ノズル・プレート２６
をポリマー層２２へ接合するために、熱と圧力がノズル
・プレート２６及び基板１２上のポリマー層２２へ加え
られる。基板１２、ポリマー層２２及びノズル・プレー
ト２６は異なる材料から作られているため、これらは熱
及び機械的特性の固有な組み合わせをそれぞれ有する。
最も注意すべきは、各材料の弾性率及び熱膨張係数の差
異によって、個々の構成要素が加熱及び冷却されるとき
に、構成物質の膨張及び収縮の相違に起因して材料中に
応力が発生することである。ポリマー層２２は基板１２
に接合され、ノズル・プレート２６はポリマー層へ固着
又は接着されるので、ノズル・プレート２６をポリマー
層２２に接合するのに用いられる熱及び圧力によって構
成要素中に発生する応力により、これが補償されない場
合には、構成要素の好ましくない歪み又は位置ズレが生
じる。図２から図６までは、構成要素の製造プロセスの
間に構成要素内の熱応力を軽減する本発明の好ましい方
法を示す。
をポリマー層２２へ接合するために、熱と圧力がノズル
・プレート２６及び基板１２上のポリマー層２２へ加え
られる。基板１２、ポリマー層２２及びノズル・プレー
ト２６は異なる材料から作られているため、これらは熱
及び機械的特性の固有な組み合わせをそれぞれ有する。
最も注意すべきは、各材料の弾性率及び熱膨張係数の差
異によって、個々の構成要素が加熱及び冷却されるとき
に、構成物質の膨張及び収縮の相違に起因して材料中に
応力が発生することである。ポリマー層２２は基板１２
に接合され、ノズル・プレート２６はポリマー層へ固着
又は接着されるので、ノズル・プレート２６をポリマー
層２２に接合するのに用いられる熱及び圧力によって構
成要素中に発生する応力により、これが補償されない場
合には、構成要素の好ましくない歪み又は位置ズレが生
じる。図２から図６までは、構成要素の製造プロセスの
間に構成要素内の熱応力を軽減する本発明の好ましい方
法を示す。
【００２２】図２（ａ）は、実寸法ではないが、へノズ
ル・プレート２６を取付ける前のプリントヘッド構造体
１０の平面図を示し、このプリントヘッド構造体１０
は、本発明によって改善されたものを示し、半導体基板
１２及びその表面に取付けられたポリマー・フィルム又
はポリマー層２２を備える。ポリマー層２２は、約２か
ら約５０ミクロン、好ましくは約１０から約３０ミクロ
ンの範囲の厚さを好適に有する点で選択的な厚さを有す
る。
ル・プレート２６を取付ける前のプリントヘッド構造体
１０の平面図を示し、このプリントヘッド構造体１０
は、本発明によって改善されたものを示し、半導体基板
１２及びその表面に取付けられたポリマー・フィルム又
はポリマー層２２を備える。ポリマー層２２は、約２か
ら約５０ミクロン、好ましくは約１０から約３０ミクロ
ンの範囲の厚さを好適に有する点で選択的な厚さを有す
る。
【００２３】図２（ａ）に示されるように、ポリマー層
又はフィルム２２は、図１を参照に説明したようなイン
ク用の流路形態を中に含む実質的に中央部にある中央領
域３０、及び中央領域の周りにあって製造プロセスの間
に生じる熱応力を減少させるための膨張領域として作用
する十分な谷部、空隙部又は他の不連続部を含む外側領
域３２を有する。
又はフィルム２２は、図１を参照に説明したようなイン
ク用の流路形態を中に含む実質的に中央部にある中央領
域３０、及び中央領域の周りにあって製造プロセスの間
に生じる熱応力を減少させるための膨張領域として作用
する十分な谷部、空隙部又は他の不連続部を含む外側領
域３２を有する。
【００２４】注意すべきは、図２（ａ）の実施態様にお
いて、外側領域３２はポリマー層２２の中央領域３０を
完全に取り囲んでいることである。しかし、本発明の目
的のためには、中央領域３０に隣接した側部領域３２Ａ
及び３２Ｂが熱応力を減少させるための谷部を含んでい
ればよく、端部領域３２Ｃ及び３２Ｄはそのような谷部
を含む必要はない。側部領域３２Ａ及び３２Ｂは、イン
ク・チャンバンク２０Ａ及び２０Ｂ（図１）とポリマー
層２２の端部３４Ａ及び３４Ｂとの間に位置する。
いて、外側領域３２はポリマー層２２の中央領域３０を
完全に取り囲んでいることである。しかし、本発明の目
的のためには、中央領域３０に隣接した側部領域３２Ａ
及び３２Ｂが熱応力を減少させるための谷部を含んでい
ればよく、端部領域３２Ｃ及び３２Ｄはそのような谷部
を含む必要はない。側部領域３２Ａ及び３２Ｂは、イン
ク・チャンバンク２０Ａ及び２０Ｂ（図１）とポリマー
層２２の端部３４Ａ及び３４Ｂとの間に位置する。
【００２５】図２（ｂ）は、半導体基板１２’の端部の
周りからポリマー層２２’の流路形態にインクが流れる
本発明の他の実施態様を示す。この実施態様では、流路
形態はポリマー層２２’の概して外側領域３０’中にパ
ターン化されており、この外側領域３０’は中央領域３
２’付近に延出し、この中央領域３２’は、ポリマー層
２２’の端部３４Ａ’及び３４Ｂ’から、ノズル・プレ
ートをポリマー層２２’へ接合するプロセスの間に熱応
力を低減させる谷部を含む。
周りからポリマー層２２’の流路形態にインクが流れる
本発明の他の実施態様を示す。この実施態様では、流路
形態はポリマー層２２’の概して外側領域３０’中にパ
ターン化されており、この外側領域３０’は中央領域３
２’付近に延出し、この中央領域３２’は、ポリマー層
２２’の端部３４Ａ’及び３４Ｂ’から、ノズル・プレ
ートをポリマー層２２’へ接合するプロセスの間に熱応
力を低減させる谷部を含む。
【００２６】図２（ａ）のＡ−Ａに沿った本発明のプリ
ントヘッド複合構造体１０の部分断面図が、図３であ
る。プリントヘッド複合構造体１０は、好ましくは半導
体基板１２、この基板１２に取付けられるポリマー層２
２、及びこのポリマー層２２に取付けられるノズル・プ
レート２６を備える。ポリマー層２２は、好ましくは複
数の谷部又は空隙３６を備え、この谷部又は空隙によ
り、ノズル・プレート２６が構造体のポリマー層２２へ
固着される際に、構造体１０内の熱応力が抑制される。
ントヘッド複合構造体１０の部分断面図が、図３であ
る。プリントヘッド複合構造体１０は、好ましくは半導
体基板１２、この基板１２に取付けられるポリマー層２
２、及びこのポリマー層２２に取付けられるノズル・プ
レート２６を備える。ポリマー層２２は、好ましくは複
数の谷部又は空隙３６を備え、この谷部又は空隙によ
り、ノズル・プレート２６が構造体のポリマー層２２へ
固着される際に、構造体１０内の熱応力が抑制される。
【００２７】谷部又は空隙３６は、直立壁、湾曲壁又は
傾斜壁のような多様な形状を有していてよく、図５（３
６Ａ）に示すようにポリマー層２２と同じ厚さの深さを
有していてよく、また、図４に示すようにポリマー層２
２の厚さの少なくとも３３％の深さを有していてよい。
谷部３６は好ましくは、側部領域３２Ａ及び３２Ｂの最
長の長さに沿って実質的に垂直に配置されるか、端部領
域３２Ｃ及び３２Ｄ（図２）の最長の長さに沿って実質
的に垂直に配置されるように形成される。
傾斜壁のような多様な形状を有していてよく、図５（３
６Ａ）に示すようにポリマー層２２と同じ厚さの深さを
有していてよく、また、図４に示すようにポリマー層２
２の厚さの少なくとも３３％の深さを有していてよい。
谷部３６は好ましくは、側部領域３２Ａ及び３２Ｂの最
長の長さに沿って実質的に垂直に配置されるか、端部領
域３２Ｃ及び３２Ｄ（図２）の最長の長さに沿って実質
的に垂直に配置されるように形成される。
【００２８】流路形態と同様に、ポリマー層を半導体基
板１２に塗布する前又は後のいずれかにおいて、谷部３
６をポリマー層２２内にパターン化してもよい。ポリマ
ー層２２内で流路形態を画成するのに用いたように、マ
スクを使用したパターン化技術を谷部３６を形成するの
に用いてもよい。これに代わって、砥石車又は他の研磨
装置を使用してポリマー層２２中で谷部を機械的に研磨
してもよい。谷部はポリマー層２２中に含まれているの
で、ノズル・プレート上にギャップ又は表面の粗い部分
を形成する必要はない。従って、プリントヘッド構造体
の製造ステップは大いに単純化され、それは、ポリマー
層２２内の他の流路形態と同時に又は実質的に同時に、
谷部を形成できるからである。
板１２に塗布する前又は後のいずれかにおいて、谷部３
６をポリマー層２２内にパターン化してもよい。ポリマ
ー層２２内で流路形態を画成するのに用いたように、マ
スクを使用したパターン化技術を谷部３６を形成するの
に用いてもよい。これに代わって、砥石車又は他の研磨
装置を使用してポリマー層２２中で谷部を機械的に研磨
してもよい。谷部はポリマー層２２中に含まれているの
で、ノズル・プレート上にギャップ又は表面の粗い部分
を形成する必要はない。従って、プリントヘッド構造体
の製造ステップは大いに単純化され、それは、ポリマー
層２２内の他の流路形態と同時に又は実質的に同時に、
谷部を形成できるからである。
【００２９】前述のように、谷部３６が有効であるため
には、それがポリマー層２２を貫通して延出している必
要はない。従って、谷部に対する様々なアスペクト比を
選択することによって谷部３６の深さを制御してもよ
い。谷部のアスペクト比は、谷部の最大幅を、ポリマー
層に使用されるポリマー材料の厚さで除算したものとし
て定義される。例えば、約３０ミクロンの厚さを有する
ＬＥＡＲＯＮＡＬのようなフォトレジスト・アクリレー
ト材料については、約１８／３０よりも大きいアスペク
ト比がポリマー材料の厚さに等しい深さを有する谷部を
与える。従って、１８ミクロンよりも大きい幅を有する
マスクにより、ポリマー材料を完通して延出する谷部が
形成される。
には、それがポリマー層２２を貫通して延出している必
要はない。従って、谷部に対する様々なアスペクト比を
選択することによって谷部３６の深さを制御してもよ
い。谷部のアスペクト比は、谷部の最大幅を、ポリマー
層に使用されるポリマー材料の厚さで除算したものとし
て定義される。例えば、約３０ミクロンの厚さを有する
ＬＥＡＲＯＮＡＬのようなフォトレジスト・アクリレー
ト材料については、約１８／３０よりも大きいアスペク
ト比がポリマー材料の厚さに等しい深さを有する谷部を
与える。従って、１８ミクロンよりも大きい幅を有する
マスクにより、ポリマー材料を完通して延出する谷部が
形成される。
【００３０】ポリマー層の厚さに対するアスペクト比の
関係は、図６を参照して説明される。図示されるよう
に、ＬＥＡＲＯＮＡＬのようなフォトレジスト・アクリ
レート材料のポリマー層５０は、３０ミクロンの厚さＴ
を有する。約１８ミクロンよりも大きい谷部５２の幅Ｗ
については、谷部５２の深さＤはポリマー層５０の厚さ
Ｔに等しい。しかしながら、１８ミクロンよりも小さな
幅Ｗ’を有する谷部５４については、谷部５４の深さ
Ｄ’はポリマー層の厚さＴよりも小さい。
関係は、図６を参照して説明される。図示されるよう
に、ＬＥＡＲＯＮＡＬのようなフォトレジスト・アクリ
レート材料のポリマー層５０は、３０ミクロンの厚さＴ
を有する。約１８ミクロンよりも大きい谷部５２の幅Ｗ
については、谷部５２の深さＤはポリマー層５０の厚さ
Ｔに等しい。しかしながら、１８ミクロンよりも小さな
幅Ｗ’を有する谷部５４については、谷部５４の深さ
Ｄ’はポリマー層の厚さＴよりも小さい。
【００３１】前述の材料アスペクト比は、ポリマー層を
完通しないで延出する谷部を形成するために約１８／３
０よりも小さいアスペクト比を必要とするが、特定の光
源、ハードウェア・キャパシティ、ポリマー材料及び他
の要因により、特定のポリマー材料に対するアスペクト
比は影響される。従って、所望の深さの谷部を形成する
ために、当業者はあらゆるポリマー材料についてアスペ
クト比を容易に決定してもよい。
完通しないで延出する谷部を形成するために約１８／３
０よりも小さいアスペクト比を必要とするが、特定の光
源、ハードウェア・キャパシティ、ポリマー材料及び他
の要因により、特定のポリマー材料に対するアスペクト
比は影響される。従って、所望の深さの谷部を形成する
ために、当業者はあらゆるポリマー材料についてアスペ
クト比を容易に決定してもよい。
【００３２】以上のように本発明の特定の実施態様を詳
細に説明したが、本発明の趣旨及び特許請求の範囲から
逸脱することなく、本発明に対する様々な変更、置換及
び追加が当業者によってなされるであろう。
細に説明したが、本発明の趣旨及び特許請求の範囲から
逸脱することなく、本発明に対する様々な変更、置換及
び追加が当業者によってなされるであろう。
【図１】本発明に係るプリントヘッド構造体のインク流
れ領域を示す一端側からの断面図。
れ領域を示す一端側からの断面図。
【図２】（ａ）は本発明に係るプリントヘッド構造体
の、実寸法を表すものでない平面図、（ｂ）は本発明に
係るプリントヘッド構造体の、実寸法を表すものでない
平面図。
の、実寸法を表すものでない平面図、（ｂ）は本発明に
係るプリントヘッド構造体の、実寸法を表すものでない
平面図。
【図３】本発明に係るプリントヘッド複合構造体の、実
寸法を表すものでない部分側面図。
寸法を表すものでない部分側面図。
【図４】本発明に係るプリントヘッド複合構造体の、実
寸法を表すものでない部分拡大図。
寸法を表すものでない部分拡大図。
【図５】本発明に係るプリントヘッド複合構造体の、実
寸法を表すものでない部分拡大図。
寸法を表すものでない部分拡大図。
【図６】ポリマー層に形成された谷部の深さに対するア
スペクト比の効果を示す、実寸法を表すものでない厚膜
ポリマー材料の部分拡大図。
スペクト比の効果を示す、実寸法を表すものでない厚膜
ポリマー材料の部分拡大図。
１０・・プリントヘッド複合構造体、１２，１２’・・
半導体基板、１４・・インク・バイア、１６・・エネル
ギー伝達領域、２０Ａ，２０Ｂ・・インク・チャンバ、
２２，２２’，５０・・ポリマー層、２４Ａ，２４Ｂ・
・ノズル孔、２６・・ノズル・プレート、３４Ａ，３４
Ｂ，３４Ａ’，３４Ｂ’ ・・端部、３６，５２，５４
・・谷部、３６Ａ・・深さ。
半導体基板、１４・・インク・バイア、１６・・エネル
ギー伝達領域、２０Ａ，２０Ｂ・・インク・チャンバ、
２２，２２’，５０・・ポリマー層、２４Ａ，２４Ｂ・
・ノズル孔、２６・・ノズル・プレート、３４Ａ，３４
Ｂ，３４Ａ’，３４Ｂ’ ・・端部、３６，５２，５４
・・谷部、３６Ａ・・深さ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アショク・マーシー アメリカ合衆国 40515 ケンタッキー、 レキシントン、ウッドフィールド・サーク ル 2376 (72)発明者 マイケル・ローリネイティス アメリカ合衆国 40509 ケンタッキー、 レキシントン、フィーザント・ラン 3656 (72)発明者 ゲイリー・レイモンド・ウィリアムズ アメリカ合衆国 40517 ケンタッキー、 レキシントン、ピムリコ・パークウェイ 3218
Claims (26)
- 【請求項１】 インク用のエネルギー伝達デバイスに接
続された電気トレーシングを表面に備える半導体基板を
提供し、 前記半導体基板の表面に約２から約５０ミクロンの範囲
の厚さを有するポリマー層を設け、 前記エネルギー伝達デバイスにインクを流すためのイン
ク・チャンバ及びインク・フロー・チャネルを前記ポリ
マー層内に形成し、かつ、前記インク・チャンバに近接
する谷部を形成するために、前記ポリマー層を１つ又は
複数のステップで処理し、 インク・ジェット・プリントヘッドを作製するために、
熱を用いて前記ポリマー層にノズル・プレートを接合す
るインク・ジェット・プリントヘッドの製造方法におい
て、 前記接合プロセス間におけるポリマー層内の熱応力を最
小にするのに十分な大きさ及び配置をもって、前記谷部
が前記ポリマー層領域に存在するインク・ジェット・プ
リントヘッドの製造方法。 - 【請求項２】 前記ポリマー層が、前記半導体基板をポ
リマー材料でスピンコーティングすることによって該半
導体基板に設けられる、請求項１に記載の製造方法。 - 【請求項３】 写真像形成、化学的エッチング又はレー
ザ・アブレーティングによって前記インク・チャンバ及
びインク・フロー・チャネルを形成するように前記ポリ
マー層が処理される、請求項１に記載の方法。 - 【請求項４】 写真像形成、化学的エッチング又はレー
ザ・アブレーティングによって前記谷部を形成するよう
に前記ポリマー層が処理される、請求項１に記載の方
法。 - 【請求項５】 前記ノズル・プレートが、熱及び圧力を
用いて前記処理されたポリマー層に接合される、請求項
１に記載の方法。 - 【請求項６】 前記谷部が、前記ポリマー層の厚さに実
質的に等しい深さを有する、請求項１に記載の方法。 - 【請求項７】 前記谷部が、前記ポリマー層の厚さの少
なくとも約３３％の深さを有する、請求項１に記載の方
法。 - 【請求項８】前記ポリマー層が、ポリジメチルグルタル
イミド（ＰＭＧＩ）−ベースのフォトレジスト、ポリメ
チルメタクリレート（ＰＭＭＡ）−ベースのフォトレジ
スト、ＰＭＧＩ−ＰＭＭＡコポリマー・フォトレジス
ト、ビニルケトンから誘導される光分解性ポリマー化合
物、フェノール−ホルムアルデヒドタイプのフォトレジ
スト及びポリイミドからなる群から選択される化合物を
含む、請求項１に記載の方法。 - 【請求項９】前記ポリマー層がポリイミドであり、前記
谷部が前記ポリマー層の厚さの少なくとも約３３％の深
さまで前記ポリイミドをレーザ・アブレーティングする
ことによって形成される、請求項１に記載の方法。 - 【請求項１０】インク用のエネルギー伝達デバイス及び
該エネルギー伝達デバイスに接続された電気トレーシン
グを表面に備える半導体基板、該半導体基板の前記エネ
ルギー伝達面に近接した厚膜ポリマー層、ならびに、該
ポリマー層に取付けられたノズル・プレートを含み、 前記ポリマー層は、複数のインク・チャンバとインク・
フロー・チャネル、ならびに、前記インク・チャンバに
近接したポリマー層領域にある複数の谷部を備えるのに
適した十分の厚さと大きさとを有し、 前記谷部は前記ノズル・プレートを前記ポリマー層に接
合するプロセス間に前記ポリマー層内で熱により発生す
る応力を抑制するのに十分な大きさと配置をもって前記
ポリマー層領域に存在する、プリントヘッド複合構造
体。 - 【請求項１１】 前記ポリマー層が、ポリジメチルグル
タルイミド（ＰＭＧＩ）−ベースのフォトレジスト、ポ
リメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）−ベースのフォト
レジスト、ＰＭＧＩ−ＰＭＭＡコポリマー・フォトレジ
スト、ビニルケトンから誘導される光分解性ポリマー化
合物、フェノール−ホルムアルデヒドタイプのフォトレ
ジスト及びポリイミドからなる群から選択される化合物
を含む、請求項１０に記載のプリントヘッド構造体。 - 【請求項１２】 前記谷部が、前記ポリマー層の厚さに
実質的に等しい深さを有する、請求項１０に記載のプリ
ントヘッド構造体。 - 【請求項１３】 前記谷部が、前記ポリマー層の厚さの
少なくとも約３３％の深さを有する、請求項１０に記載
のプリントヘッド構造体。 - 【請求項１４】 前記ポリマー層が、約１０から約３０
ミクロンの範囲の全厚を有する少なくとも２つのスピン
・オン・ポリマー層を備える、請求項１０に記載のプリ
ントヘッド構造体。 - 【請求項１５】サーマル・インク・ジェット・プリンタ
・カートリッジであって、インク・リザーバ本体と、前
記カートリッジをプリンタに接続する電気接点と、該接
点を含む電気タブ回路に近接するプリントヘッド構造体
とを有し、 該プリントヘッド構造体が、半導体基板と、該半導体基
板のインク湿潤面に近接するフォトレジスト・ポリマー
層と、該フォトレジスト・ポリマー層に近接するノズル
・プレートとを備え、 前記半導体基板は、熱抵抗素子と、この半導体基板のイ
ンク湿潤面にある電気トレースと、この半導体基板を通
るインク・バイアとを有し、 前記ポリマー層は、入口インク領域からこれに近接する
インク・チャンバに通じる複数のインク・フロー・チャ
ネルを備え、前記ポリマー層はまた、前記インク・チャ
ンバに近接するポリマー層領域に複数の空隙を備え、該
空隙はプリントヘッド構造体の製造プロセス間にこの構
造体内の熱応力を抑制するのに十分な大きさを有する、
サーマル・インク・ジェット・プリンタ・カートリッ
ジ。 - 【請求項１６】 前記ポリマー層が、ポリジメチルグル
タルイミド（ＰＭＧＩ）−ベースのフォトレジスト、ポ
リメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）−ベースのフォト
レジスト、ＰＭＧＩ−ＰＭＭＡコポリマー・フォトレジ
スト、ビニルケトンから誘導される光分解性ポリマー化
合物、フェノール−ホルムアルデヒドタイプのフォトレ
ジスト及びポリイミドからなる群から選択される化合物
を含む、請求項１５に記載のカートリッジ。 - 【請求項１７】 前記空隙が、前記ポリマー層の厚さに
実質的に等しい深さを有する、請求項１６に記載のカー
トリッジ。 - 【請求項１８】 前記空隙が、前記ポリマー層の厚さの
少なくとも約３３％の深さを有する、請求項１６に記載
のカートリッジ。 - 【請求項１９】 前記ポリマー層が、約１０から約３０
ミクロンの範囲の全厚を有する少なくとも２つのスピン
・オン・ポリマー層を備える、請求項１７に記載のカー
トリッジ。 - 【請求項２０】インク・リザーバから基板上のエネルギ
ー伝達領域にインクを流すインク・フロー流路を備える
半導体基板と、 該半導体基板のエネルギー伝達領域に近接するポリマー
材料層であって、前記半導体基板のエネルギー伝達領域
に近接してインクを供給するために前記インク・フロー
流路と結合するインク・チャンバ、インク・フロー・チ
ャネル及びインク供給領域を内部に有するポリマー材料
層と、 前記インク・チャンバから印刷媒体へインクを放出する
ノズル孔を備えるノズル・プレートであって、熱及び圧
力を用いて前記ポリマー層の一部分に接合されるノズル
・プレートとを備え、 前記ポリマー層が、前記接合プロセス間に前記プリント
ヘッド構造体内に熱応力が発生するのを抑制する不連続
部分を該ポリマー層内部に提供する複数の空隙スペース
を含む、サーマル・インク・ジェット・プリンタのため
のプリントヘッド。 - 【請求項２１】 前記ポリマー層が、ポリジメチルグル
タルイミド（ＰＭＧＩ）−ベースのフォトレジスト、ポ
リメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）−ベースのフォト
レジスト、ＰＭＧＩ−ＰＭＭＡコポリマー・フォトレジ
スト、ビニルケトンから誘導される光分解性ポリマー化
合物、フェノール−ホルムアルデヒドタイプのフォトレ
ジスト及びポリイミドからなる群から選択される化合物
と、約２から約５０ミクロンの範囲の全厚を有するＢ−
状態可能な接着剤とを含む、請求項２０に記載のプリン
トヘッド。 - 【請求項２２】 前記ポリマー層内の空隙部分が、前記
インク・チャンバとポリマー層の少なくとも２つの対向
端部との間にあり、前記空隙部分は前記ポリマー層の厚
さに実質的に等しい深さを有する、請求項２１に記載の
プリントヘッド。 - 【請求項２３】 前記ポリマー層内の空隙部分が、前記
インク・チャンバとポリマー層の少なくとも２つの対向
端部との間にあり、前記空隙部分は前記ポリマー層の厚
さの少なくとも約８０％の深さを有する、請求項２１に
記載のプリントヘッド。 - 【請求項２４】 前記ポリマー層が、約１０から約３０
ミクロンの範囲の全厚を有する少なくとも２つのスピン
・オン・ポリマー層を含む、請求項２０に記載のプリン
トヘッド。 - 【請求項２５】 インク用のエネルギー伝達デバイスに
接続された電気トレーシングを表面に備える半導体基板
を提供し、 前記半導体基板の表面に厚さを有するポリマー層を設
け、 前記エネルギー伝達デバイスにインクを流すためのイン
ク・チャンバ及びインク・フロー・チャネルを前記ポリ
マー層内に形成し、かつ、前記インク・チャンバに近接
する谷部であって深さが前記ポリマー層の厚さより小さ
いアスペクト比を有する谷部を形成するするために、前
記ポリマー層を１つ又は複数のステップで処理し、 インク・ジェット・プリントヘッドを作製するために、
熱を用いて前記ポリマー層にノズル・プレートを接合す
るインク・ジェット・プリントヘッドの製造方法におい
て、 前記接合プロセス間に前記ポリマー層内の熱応力を最小
にするのに十分な大きさ及び配置をもって、前記谷部が
前記ポリマー層領域に存在するインク・ジェット・プリ
ントヘッドの製造方法。 - 【請求項２６】前記インク・チャンバ及びインク・フロ
ー・チャネルの深さが、前記ポリマー層の厚さに等しい
アスペクト比である、請求項２５に記載の方法。
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|---|---|---|---|
| US08/990,343 US6106096A (en) | 1997-12-15 | 1997-12-15 | Printhead stress relief |
| US08/990343 | 1997-12-15 |
Publications (1)
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-
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060307 |