JPH11320889A - 薄膜インクジェットプリントヘッド - Google Patents

薄膜インクジェットプリントヘッド

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JPH11320889A
JPH11320889A JP11099097A JP9909799A JPH11320889A JP H11320889 A JPH11320889 A JP H11320889A JP 11099097 A JP11099097 A JP 11099097A JP 9909799 A JP9909799 A JP 9909799A JP H11320889 A JPH11320889 A JP H11320889A
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JP
Japan
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ink
layer
thin film
silicon carbide
chamber
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Application number
JP11099097A
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English (en)
Inventor
James A Feinn
ジェームズ・エー・フェイン
William R Knight
ウィリアム・アール・ナイト
Original Assignee
Hewlett Packard Co <Hp>
ヒューレット・パッカード・カンパニー
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Publication date
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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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    • B41J2202/01Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/03Specific materials used

Abstract

(57)【要約】 【課題】コゲのない低量のインク滴のインクジェットプ
リントヘッドを提供する。 【解決手段】インクジェットプリントヘッド構造は、炭
化シリコン層と、該炭化シリコン層上に配置されたイン
クバリア層と、それぞれの薄膜抵抗器および隣接する炭
化シリコンのパシベーション層を覆うインクバリア層に
形成されるそれぞれのインクチェンバとを備える。それ
ぞれのインクチェンバは、インクバリア層の開口部およ
び炭化シリコン層の一部により形成され、炭化シリコン
の表面が、チェンバ開口部で囲まれた領域を横切って十
分広がるようにし、これにより炭化シリコンの表面が、
インクチェンバを十分に横切って広がる。具体的には、
このインクチェンバは、約2から4ピコリットルの範囲
のインク滴を放出するよう構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、一般にインクジ
ェット印刷に関し、より具体的には、インクジェットカ
ートリッジのための薄膜インクジェットプリントヘッド
およびそのようなプリントヘッドを製造するための方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】インクジェット印刷の技術分野は、相対
的にかなり発展してきた。コンピュータプリンタ、グラ
フィックスプロッタおよびファクシミリ機のような商業
製品は、印刷された媒体を生成するためのインクジェッ
ト技術と共に改良されてきた。ヒューレット・パッカー
ド・カンパニーのインクジェット技術に対する貢献は、
たとえば、ヒューレット・パッカード・ジャーナルの第
36巻第5号(1985年5月)、第39巻第5号(1988年10
月)、第43巻第4号(1992年8月)、第43巻第6号(199
2年12月)、および第45巻第1号(1994年2月)の様々な
記事において説明され、これらをここで参照により取り
入れる。
【0003】一般に、インクジェット画像は、インクジ
ェットプリントヘッドとして知られるインク滴生成デバ
イスにより発せられるインク滴の印刷媒体上の正確な位
置に従って形成される。典型的に、インクジェットプリ
ントヘッドは、印刷媒体の表面を横切る可動式の印刷キ
ャリッジ上に支持され、この印刷キャリッジは、マイク
ロコンピュータまたは他のコントローラのコマンドに従
って適切な時にインク滴を噴出するよう制御され、イン
ク滴の印加のタイミングは、印刷されている画像のピク
セルパターンに対応するよう意図される。
【0004】典型的なヒューレット・パッカードのイン
クジェットプリントヘッドは、インクバリア層に取り付
けられたオリフィスプレートに正確に形成されたノズル
の配列を有し、インクバリア層は、インク噴射ヒーター
抵抗器およびその抵抗器をイネーブルするための機構を
実現する薄膜下部構造に取り付けられる。インクバリア
層は、関連するインク噴射抵抗器をおおって配置された
インクチェンバを有するインクチャネルを定義し、オリ
フィスプレートのノズルは、関連するインクチェンバに
位置合わせされる。インク滴発生領域は、インクチェン
バと、インクチェンバに隣接する薄膜下部構造およびオ
リフィスプレートの一部により形成される。
【0005】通常、薄膜下部構造はシリコンのような基
板から構成され、その基板の上には、薄膜噴射抵抗器、
抵抗器をイネーブルする機構を形成し、また、プリント
ヘッドに対する外部の電気的接続のため提供される接点
パッドへの相互接続をも形成するさまざまな薄膜層が形
成される。より具体的には、薄膜下部構造は、キャビテ
ーション損傷を防止する熱機械的なパシベーション層と
して、抵抗器をおおって配置されるタンタルの薄膜層を
一番上に有する。
【0006】通常、インクバリア層はポリマー材料であ
り、これは、薄膜下部構造に対するドライフィルム(dry
film)として積層され、写真画定でき(photodefinabl
e)、紫外線と熱の両方で硬化できるよう設計される。
【0007】オリフィスプレート、インクバリア層およ
び薄膜下部構造の物理的な配置の例は、上記引用した1
994年2月のヒューレット・パッカード・ジャーナル
の44ページに示されている。インクジェットプリント
ヘッドのさらなる例は、米国特許番号第4、719、477号お
よび第5、317、346号に一般的に述べられ、両方ともここ
で参照により取り入れる。
【0008】通常、カラーインクジェットプリンタは、
印刷キャリッジに搭載された複数のプリントヘッドを使
用して、色の全スペクトルを生成する。たとえば、4つ
のプリントヘッドを持つプリンタでは、それぞれのプリ
ントヘッドは、通常シアン、マゼンタ、黄および黒の基
本色を使用して、異なるカラー出力を提供することがで
きる。2つのプリントヘッドを持つプリンタでは、1つ
のプリントヘッドが黒の出力を提供し、他のプリントヘ
ッドが、それぞれのノズルのサブアレイからシアン、マ
ゼンタおよび黄の出力を提供する。
【0009】基本色は、ピクセル位置上に必要な色の滴
を堆積することにより媒体上に生成され、二次的または
陰影をつけられた色は、同じピクセル位置または隣接す
るピクセル位置上に異なる基本色の複数の滴を堆積する
ことにより形成され、2またはそれ以上の基本色の重ね
刷りが、十分確立された光学的な原則に応じて二次的な
色を生成する。
【0010】通常は、写真画像でない品質の4つのイン
クシステムは、約30ピコリットルの滴量で動作するけ
れども、4つのインク印刷システムにおいて写真画像の
ような品質のカラー印刷を達成するには、インク滴の量
を、たとえば約3ピコリットルへと顕著に減らす必要が
ある。抵抗器、チェンバおよびノズル寸法を小さくする
ことにより、上記述べたインクジェットプリントヘッド
の構造は、減らされた滴量に適合するけれども、小さく
なった大きさのプリントヘッド構造では、インクチェン
バにおけるタンタルのパシベーション層に強く付着され
るインク成分の蓄積である「コゲ(kogation)」の顕著
な増加がある。このようなコゲの層は、噴射中において
インクへの熱転送を減らし、これにより、より小さくて
遅い、かつしばしば方向が誤った滴となる。そして遂に
は、影響されたノズルは機能しなくなる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】より低量のインク滴に
おけるコゲの問題は、アニオン系のリン酸塩(anionicp
hosphate)の添加というようなインクの化学的性質に対
する変更により対処されてきた。しかし、リン酸塩の添
加は、多くの染料でコゲを防がず、乾燥時間、耐水性お
よび耐光性のような他のインク属性においてトレードオ
フを強いる。また、コゲの問題は、最適な滴量を基準と
して滴量を増加させることにより、対処されてきた。し
かし、これは許容できない印刷品質の劣化を招く。した
がって、コゲのない、低量の滴のインクジェットプリン
トヘッドの必要性がある。
【0012】
【課題を解決するための手段】この発明は、複数の薄膜
層と、複数の薄膜層に定義される複数のインク噴射ヒー
ター抵抗器と、薄膜インク噴射ヒーター抵抗器上に配置
されたパターン形成された炭化シリコンと、炭化シリコ
ンのパシベーション層上に配置されたインクバリア層
と、それぞれの薄膜抵抗器および隣接する炭化シリコン
のパシベーション層を覆うインクバリア層に形成される
それぞれのインクチェンバと、インクバリア層をおおっ
て配置されるオリフィスプレートとを持つ薄膜基板を備
える薄膜インクジェットプリントヘッドである。上記そ
れぞれのインクチェンバは、バリア層におけるチェンバ
開口部および炭化シリコン層の一部により形成され、そ
れぞれのチェンバにおけるインクが、炭化シリコンの表
面と接触するようにする。それぞれのインクチェンバ
は、約2ピコリットルから4ピコリットルの範囲のイン
ク滴を放出するよう構成される。
【0013】この発明の主題は、ヒーター抵抗器を覆う
炭化シリコンの表面を持つインクチェンバを持つことに
より、コゲを取り除き、さらに、プリントヘッドをオン
にするエネルギーを著しく減らす。さらに、炭化シリコ
ンの表面は、(タンタルと比較すると)滑らかな表面で
あり、これが、滴量の変動および滴速度の変動の減少を
促し、より良い印刷品質をもたらす。また、この発明の
主題は、コゲを減らすための添加物を回避するので、増
大するインク配合の柔軟性を考慮して、写真のような品
質の画像を達成するのに必要なインク属性を最適化す
る。
【0014】
【発明の実施の形態】以下の詳細な説明およびいくつか
の図において、同じ構成要素は同じ参照番号で識別され
る。
【0015】この発明を使用できるインクジェットプリ
ントヘッドの概念的な透視図である図1を参照すると、
インクジェットプリントヘッドは、一般に、(a)シリ
コンのような基板を有し、その上に形成される様々な薄
膜層を持つ薄膜下部構造すなわちダイ11、(b)薄膜
下部構造11上に配置されるインクバリア層12、およ
び(c)カーバイド(carbide)接着層14でインクバリ
ア12の上に取り付けられるオリフィスすなわちノズル
プレート13を備える。
【0016】薄膜下部構造11は、通常の集積回路技術
に従って形成され、そこに形成される薄膜ヒーター抵抗
器56を備える。例えば、薄膜ヒーター抵抗器56は、
薄膜下部構造の縦方向の縁に沿って整列に置かれる。
【0017】インクバリア層12は、薄膜下部構造11
に熱および圧力で積層されるドライフィルムから形成さ
れ、薄膜下部構造11上の一般に中央に位置する金の層
62(図2)のどちらかの辺上にある抵抗器領域をおお
って配置されるインクチェンバ19およびインクチャネ
ル29を形成するよう写真画定される。外部の電気的接
続のため連結可能な金の接点パッド71は、薄膜下部構
造の端に配置され、インクバリア12によっては覆われ
ない。図2についてさらに説明するように、薄膜下部構
造11は、ヒーター抵抗器56の列の間の、薄膜下部構
造11の中央に一般に配置されるパターン形成された金
の層62を有し、インクバリア層12は、隣接するヒー
ター抵抗器56間の領域だけでなく、このようなパター
ン形成された金の層62の大部分を覆う。例えば、バリ
ア層の金属は、 イー・アイ・デュポン・ドゥ・ヌムー
ル・アンド・カンパニー(E.I. duPont de Nemours and
Company、デラウェアのウィルミントンにある)から得
られる「Parad」のようなフォトポリマーのアクリラー
ト(acrylate)をベースとしたフォトポリマーのドライフ
ィルムを含む。同じようなドライフィルムは、「Risto
n」のような他のデュポン製品、および別の化学製品の
提供者により作られるドライフィルムを含む。オリフィ
スプレート13は、たとえば、ポリマー材料から成る平
面の基板を有し、そこのオリフィスは、たとえば、ここ
で参照により取り入れる米国特許第5,469,199号で開示
されるように、レーザで削られて形成される。また、オ
リフィスプレートは、ニッケルのようなめっきした金属
を有することもできる。
【0018】より具体的には、インクバリア層12のイ
ンクチェンバ19は、それぞれのインク噴射抵抗器56
をおおって配置され、それぞれのインクチェンバ19
は、バリア層12に形成されるチェンバ開口部の相互に
接続された縁(エッジ)、すなわち壁19a、19bお
よび19cにより定義される。インクチャネル29は、
バリア層12に形成されるさらなる開口部により定義さ
れ、それぞれのインク噴射チェンバ19に一体的に結合
される。例として、図1は、アウター・エッジ(outer e
dge)供給の構成を示し、ここで参照により取り入れる米
国特許第5,278,584号に特に開示されるように、インク
チャネルは、薄膜下部構造11の外周により形成される
外縁11aに向けて開いており、インクは、薄膜下部構
造の外縁11aの周りを通って、インクチャネル29お
よびインクチェンバ19に供給される。これにより、イ
ンクが流れる外縁11aの周辺が、アウター供給エッジ
を形成する。また、この発明は、米国特許第5,317,346
号で開示されるように、インクチャネルが、薄膜下部構
造の中央にある溝穴(スロット)により形成される縁に
向かって開き、これにより溝穴の縁がセンター供給エッ
ジを形成するセンターエッジ供給のインクジェットプリ
ントヘッドを使用することもできる。
【0019】オリフィスプレート13は、それぞれのイ
ンクチェンバ19をおおって配置されるオリフィスすな
わちノズル21を備え、インク噴射抵抗器56、関連す
るインクチェンバ19および関連するオリフィス21が
位置合わせされる。インク滴発生領域は、それぞれのイ
ンクチェンバ19、および、インクチェンバ19に隣接
する薄膜下部構造11とオリフィスプレート13の一部
により形成される。
【0020】図2は、薄膜下部構造11の一般的なレイ
アウトの概念的な平面図を示す。インク噴射抵抗器56
は、アウター供給エッジを形成する薄膜下部構造11の
縦方向の外縁11aに隣接する抵抗器領域に形成され
る。金のトレース(trace;線)から成るパターン形成さ
れた金の層62は、金の層の領域162における薄膜構
造の一番上の層を形成し、金の層の領域162は、抵抗
器領域の間の薄膜下部構造11の中央に一般に置かれ、
薄膜下部構造11の端と端の間に広がる。外部接続のた
めの接点パッド71は、たとえば薄膜下部構造11の終
端に隣接して、パターン形成された金の層62に形成さ
れる。インクバリア層12は、接点パッド71を除い
て、パターン形成された金の層62のすべてを覆うよう
定義され、さらに、インクチェンバおよび関連するイン
クチャネルを形成するそれぞれの開口部の間の領域を覆
うよう定義される。実現のしかた次第で、1または複数
の薄膜下部構造を、パターン形成された金の層62を覆
うよう配置することができる、図3は、複数のそれぞれ
のヒーター抵抗器56、インクチェンバ19および関連
するインクチャネル29を示す概念的な平面図である。
ヒーター抵抗器56は、複数の抵抗器辺すなわち縁56
aで形成されたポリゴン(たとえば、長方形)であり、
そのうちの少なくとも2つの辺上のインクチェンバ19
の壁で囲まれている。インクチェンバは、たとえば、供
給口23の両側にある前の壁19a、前の壁19aに対
向する後ろの壁19b、および前の壁の断片と後ろの壁
19bの間に配置される対向する側面の壁19cから形
成される。抵抗器の縁56aは、ギャップG1、G2お
よびG3だけチェンバの壁から内側に配置され、ギャッ
プG1は、前の壁19aから隣接する抵抗器の縁までの
距離であり、ギャップG2は、後ろの壁19bから隣接
する抵抗器の縁までの距離であり、ギャップG3は、側
面の壁19cから隣接する抵抗器の縁までの距離であ
る。
【0021】インクチャネル29は、関連するインクチ
ェンバ19の供給口23から離れて広がり、インクチェ
ンバ19からのある距離において、より広くなることが
できる。一般に、隣接するインクチャネル29が同じ方
向に広がる限り、インクチェンバ19およびインクチャ
ネルを定義する開口部を形成するインクバリア層12の
一部が、バリア層12の中央部から、薄膜下部構造11
の隣接する供給エッジに向けて広がるバリアの先端12
aの配列を形成する。このバリア層12の中央部は、パ
ターン形成された金の層62を覆い、隣接する供給エッ
ジから離れてヒーター抵抗器56の辺上にある。他の方
法で説明すると、インクチェンバ19および関連するイ
ンクチャネル29は、インクバリア12の中央部分から
薄膜下部構造11の供給エッジに向けて広がる、並んだ
バリアの先端12aの配列により形成される。
【0022】この発明に従って、ここで十分説明するよ
うに、薄膜下部構造11は、少なくともインクチェンバ
19が置かれる領域に、インクバリア層12に接触する
上位の炭化シリコン層を有し、それぞれのインクチェン
バが、インクチェンバに十分および完全に広がる炭化シ
リコンの表面を有するようにする。すなわち、それぞれ
のインクチェンバは、インクバリアの開口部により囲ま
れる領域を完全に横切って広がる炭化シリコンの表面を
有し、この領域は、インクバリアおよび炭化シリコン層
の間の境界面の縁により定義される。既知のプリントヘ
ッド構造とは対照的に、それぞれのインクチェンバの内
部は、タンタルを完全に欠いている。この発明による
と、プリントヘッドは、2ピコリットルから4ピコリッ
トルの範囲の滴量を生成するよう構成される。
【0023】図4は、それぞれのインク滴発生領域およ
び中央に位置した金層領域162の一部を介して得られ
る図1のインクジェットプリントヘッドの概念的な断面
図であり、薄膜下部構造の特定の実施形態を示す。図4
のインクジェットプリントヘッドの薄膜下部構造11
は、シリコン基板51、シリコン基板51をおおって配
置されるフィールド酸化層53、およびフィールド酸化
層53をおおって配置されるパターン形成されたリン
(燐)が注入されている酸化層54を有する。タンタル
・アルミニウムを有する抵抗層55は、リン酸化層54
上に形成され、インク噴射抵抗器56も含めて、薄膜抵
抗器がインクチェンバ19の下に形成されるべき領域を
横切って広がる。たとえば小さい比率の銅および(また
は)シリコンを注入したアルミニウムを含むパターン形
成されたメタライゼーション層57は、抵抗器層55を
おおって配置される。
【0024】メタライゼーション層57は、適切なマス
キングおよびエッチングにより定義されるメタライゼー
ションのトレースを有する。また、メタライゼーション
層57のマスキングおよびエッチングは、抵抗器領域を
定義する。特に、抵抗器が形成されるそれらの領域でメ
タライゼーション層57のトレースの一部が除去される
ことをのぞき、抵抗層55およびメタライゼーション層
57は、一般に互いに正確に位置合わせされる。このよ
うにして、メタライゼーション層のトレースの開口部に
おける伝導性パスは、伝導性トレースの開口部すなわち
隙間(ギャップ)に置かれる抵抗層55の一部を含む。
別の言い方で説明すると、抵抗器領域は、抵抗器領域の
周囲の異なる位置で終端する第1および第2の金属トレ
ースを提供することにより定義される。第1および第2
のトレースは、抵抗器の端子またはリード線を有し、抵
抗器は、実際には、第1および第2のトレースの終端の
間にある抵抗層の一部を含む。抵抗器を形成するこの技
術に従って、抵抗層55およびメタライゼーション層を
同時にエッチングし、互いに正しい位置決めで、パター
ン形成された層を形成することができる。その後、開口
部は、メタライゼーション層57でエッチングされ、抵
抗器を定める。こうして、具体的には、インク噴射抵抗
器56は、メタライゼーション層57のトレースのギャ
ップに従って抵抗層55に形成される。
【0025】窒化シリコン(Si3N4)層59および炭化シ
リコン(SiC)層60から成る複合パシベーション層は、
メタライゼーション層57、抵抗層55の露光された部
分、および酸化層53の露光された部分をおおって配置
される。
【0026】以下の表は、この発明による典型的なプリ
ントヘッドの公称の各部の寸法を示す。
【0027】
【表1】
【0028】前述のプリントヘッドは、たとえば米国特
許第4,719,477号および第5,317,346号(ここで参照によ
り取り入れる)に開示されるように、化学気相成長、フ
ォトレジスト堆積、マスキング、現像およびエッチング
を含む標準的な薄膜集積回路の工程に従って容易に製造
される。
【0029】例として、前述した構造を以下のようにし
て作ることができる。シリコン基板51から始まり、ト
ランジスタが形成されるべき活性域が、パターン形成さ
れた酸化層および窒化層により保護される。フィールド
酸化物53は、非保護領域において成長し、酸化層およ
び窒化層が除去される。次に、ゲート酸化物が活性域に
おいて成長し、ポリシリコン層が基板全体をおおって堆
積される。ゲート酸化物およびポリシリコンは、活性域
上にポリシリコンのゲートを形成するようエッチングさ
れる。結果としての薄膜構造は、リンの堆積(プレデポ
ジション;predeposition)を受け、これにより、リン
が、シリコン基板の非保護領域に取り入れられる。その
後、リンが注入された酸化物54の層は、プロセス中の
薄膜下部構造全体をおおって堆積され、リンが注入され
た酸化物で覆われた構造が、拡散の押し込み(ドライブ
イン;drive-in)のステップを受け、活性域において拡
散の所望の深さを達成する。その後、リンが注入された
酸化層はマスクされ、活性デバイスへの接点を開けるよ
うエッチングされる。
【0030】その後、タンタル・アルミニウム抵抗層5
5が堆積され、アルミニウムのメタライゼーション層5
7は、タンタル・アルミニウム層55のすぐ上に堆積さ
れる。アルミニウム層57およびタンタル・アルミニウ
ム層55は共にエッチングされ、所望の伝導性パターン
を形成する。結果としてのパターン形成されたアルミニ
ウム層は、抵抗領域を開くようエッチングされる。
【0031】窒化シリコンのパシベーション層59およ
び炭化シリコン(SiC)パシベーション層60が、それ
ぞれ堆積される。窒化シリコン層59および炭化シリコ
ン層60に形成されるべきバイア(via)を定義するフォ
トレジストパターンは、炭化シリコン層60上に堆積さ
れ、薄膜下部構造はオーバーエッチングを受け、これ
が、窒化シリコンおよび炭化シリコンから成る複合パシ
ベーション層から、アルミニウムのメタライゼーション
層へ通るバイアを開く。その後、外部接続のための金の
層62が、適切に堆積され、エッチングされる。インク
バリア層12は、薄膜下部構造上に熱および圧力で積層
され、オリフィスプレート13は、インクバリア層12
上に積層される。
【0032】前述したものは、低量の滴の熱式インクジ
ェットプリントヘッドの開示であり、ヒーター抵抗器に
隣接するインクチェンバ表面上のインク構成要素の有害
な累積を除去する。
【0033】コゲを除去する結果として、コゲを対処す
るためにインク配合を妥協する必要がないので、開示さ
れた熱式インクジェットプリントヘッドにより、インク
属性を最適化する際のより大きい柔軟性が可能となる。
【0034】さらに、開示された熱式インクジェットプ
リントヘッドは、劇的に減った、抵抗器をオンにするエ
ネルギーを提供し、これが、有利により低い動作温度お
よびより小さい滴量となり、これにより、電力をよりコ
ストがかからなくすることができる。典型的に、オンに
するエネルギーは、約25から45パーセントの範囲で
減少する。
【0035】また、開示された熱式インクジェットプリ
ントヘッドは、減少した滴量の変動および減少した速度
変動を提供し、これがより良い滴配置となり、画像品質
を改良する。
【0036】前述したものは、この発明の特定の実施形
態の説明であり、さまざまな修正および変更を、この発
明の範囲および精神から離れることなく、当該技術分野
の当業者により行うことができる。
【0037】本発明は、以下の実施形態を含む。
【0038】(1)複数の薄膜層を有する薄膜基板(11)
と、前記複数の薄膜層に定義される複数のインク噴射ヒ
ーター抵抗器(56)と、前記薄膜インク噴射ヒーター抵抗
器を覆って、前記複数の薄膜層上に配置されるパターン
形成された炭化シリコン層(60)と、前記炭化シリコンの
パシベーション層上に堆積されるインクバリア層(12)
と、それぞれの薄膜抵抗器および隣接する前記炭化シリ
コンのパシベーション層を覆う前記インクバリア層に形
成されるそれぞれのインクチェンバ(19)と、前記インク
バリア層をおおって配置されるオリフィスプレート(13)
とを備え、前記インクチェンバのそれぞれが、前記バリ
ア層のチェンバ開口部および前記炭化シリコン層の一部
により形成されて、炭化シリコンの表面が前記チェンバ
開口部で囲まれる領域を横切って十分に広がるように
し、前記インクチェンバが、約2から4ピコリットルの
範囲でインク滴を放出するよう構成される薄膜インクジ
ェットプリントヘッド。
【0039】(2)前記抵抗器のそれぞれが、約17マ
イクロメーター四方の正方形である上記(1)に記載の
薄膜インクジェットプリントヘッド。
【0040】(3)前記炭化シリコン層が約0.25マ
イクロメーターの厚さを持つ上記(1)に記載の薄膜イ
ンクジェットプリントヘッド。
【0041】(4)前記インクバリア層が約14マイク
ロメーターの厚さを持つ上記(1)に記載の薄膜インク
ジェットプリントヘッド。
【0042】(5)前記インクチェンバのそれぞれが、
約22マイクロメーター四方の前記炭化シリコン層上の
領域を占める上記(1)に記載の薄膜インクジェットプ
リントヘッド。
【0043】(6)前記オリフィスプレートが、約2
5.4マイクロメーターの厚さを持つ上記(1)に記載
の薄膜インクジェットプリントヘッド。
【0044】
【発明の効果】コゲのない、低量の滴のインクジェット
プリントヘッドを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明によるインクジェットプリントヘッド
の部分的な断面透視図。
【図2】図1のインクジェットプリントヘッドの薄膜下
部構造の一般的なレイアウトを示す概念的な平面図。
【図3】複数のそれぞれのヒーター抵抗器、インクチェ
ンバおよび関連するインクチャネルの構成を示す概念的
な平面図。
【図4】それぞれのインク滴の発生領域を横断し、図1
のプリントヘッドの実施形態を示す図1のインクジェッ
トプリントヘッドの概念的な断面図。
【符号の説明】
11 薄膜基板 12 インクバリア層 13 オリフィスプレート 19 インクチェンバ 56 インク噴射ヒーター抵抗器 60 炭化シリコン層
フロントページの続き (72)発明者 ウィリアム・アール・ナイト アメリカ合衆国97330オレゴン州コーヴァ リス、ノース・ウエスト・サンビュー・ド ライブ 2044

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の薄膜層を有する薄膜基板と、 前記複数の薄膜層に定義される複数のインク噴射ヒータ
    ー抵抗器と、 前記薄膜インク噴射ヒーター抵抗器を覆って、前記複数
    の薄膜層上に配置されるパターン形成された炭化シリコ
    ン層と、 前記炭化シリコンのパシベーション層上に堆積されるイ
    ンクバリア層と、 それぞれの薄膜抵抗器および隣接する前記炭化シリコン
    のパシベーション層を覆う前記インクバリア層に形成さ
    れるそれぞれのインクチェンバと、 前記インクバリア層を覆って配置されるオリフィスプレ
    ートと、 を備え、前記インクチェンバのそれぞれが、前記バリア
    層のチェンバ開口部および前記炭化シリコン層の一部に
    より形成されて、炭化シリコンの表面が前記チェンバ開
    口部で囲まれる領域を横切って十分に広がるようにし、
    前記インクチェンバが約2から4ピコリットルの範囲で
    インク滴を放出するよう構成された薄膜インクジェット
    プリントヘッド。
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