特許 6366835 印刷装置、及び印刷装置を作製する方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6366835

(24)【登録日】2018年7月13日

(45)【発行日】2018年8月1日

(54)【発明の名称】印刷装置、及び印刷装置を作製する方法

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/14 20060101AFI20180723BHJP

   B41J 2/16 20060101ALI20180723BHJP

【ＦＩ】

   B41J2/14 209

   B41J2/16 101

【請求項の数】15

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2017-523275(P2017-523275)

(86)(22)【出願日】2014年10月30日

(65)【公表番号】特表2017-533846(P2017-533846A)

(43)【公表日】2017年11月16日

(86)【国際出願番号】US2014063235

(87)【国際公開番号】WO2016068958

(87)【国際公開日】20160506

【審査請求日】2017年6月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】511076424

【氏名又は名称】ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル．ピー．

【氏名又は名称原語表記】Ｈｅｗｌｅｔｔ‐Ｐａｃｋａｒｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｌ．Ｐ．

(74)【代理人】

【識別番号】100087642

【弁理士】

【氏名又は名称】古谷 聡

(74)【代理人】

【識別番号】100082946

【弁理士】

【氏名又は名称】大西 昭広

(74)【代理人】

【識別番号】100121061

【弁理士】

【氏名又は名称】西山 清春

(74)【代理人】

【識別番号】100195693

【弁理士】

【氏名又は名称】細井 玲

(72)【発明者】

【氏名】コベントリー，ローリー，エイ

(72)【発明者】

【氏名】アレイ，ロドニー，エル

(72)【発明者】

【氏名】トーマス，デイヴィッド，アール

【審査官】 上田 正樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−３０６００３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２６９０１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０２６７９９６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平１０−１５７１１２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ４１Ｊ ２／１４

Ｂ４１Ｊ ２／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

プリントヘッドダイであって、
第１のノズル（１４２、２０５、３０５）から流体を噴射させるための第１の抵抗器（４０４）と、
第２のノズル（１４２、２０５、３０５）から流体を噴射させるための第２の抵抗器（４０５）と、
前記第１の抵抗器（４０４）を覆う第１のキャビテーションプレート（４０８）と、
前記第２の抵抗器（４０５）を覆う第２のキャビテーションプレート（４１２）と、
前記第１のキャビテーションプレート（４０８）及び前記第２のキャビテーションプレート（４１２）の上に配置された保護層
を備え、
前記第１のキャビテーションプレート（４０８）は、前記第２のキャビテーションプレート（４１２）から空隙によって隔置され、
前記保護層は、窒化ケイ素または炭化ケイ素から構成されることからなる、プリントヘッドダイ。

【請求項2】

前記第１のキャビテーションプレート（４０８）は、第１の層（４２４）、第２の層（４２６）、及び第３の層（４２８）を有し、前記第２の層（４２６）は、前記第１の層（４２４）と前記第３の層（４２８）の間に配置される、請求項１のプリントヘッドダイ。

【請求項3】

前記第１の層（４２４）は、約５００オングストロームの厚さを有し、前記第２の層（４２６）は、約３０００オングストロームの厚さを有し、前記第３の層は、約５００オングストロームの厚さを有する、請求項２のプリントヘッドダイ。

【請求項4】

前記第１の抵抗器（４０４）に近接する前記第１のキャビテーションプレート（４０８）に結合する第１の接着剤（４１０）と、前記第２の抵抗器（４０５）に近接する前記第２のキャビテーションプレート（４１２）に結合する第２の接着剤（４１４）をさらに備える、請求項１〜３のいずれかのプリントヘッドダイ。

【請求項5】

前記第１のキャビテーションプレート（４０８）の第１の外縁は、前記第１の接着剤（４１０）の第２の外縁に対して相対的な位置に配置される、請求項４のプリントヘッドダイ。

【請求項6】

前記第１のキャビテーションプレート（４０８）の第１の外縁は、前記第１の接着剤（４１０）の第２の外縁から約２マイクロメートルだけ離れて配置される、請求項４のプリントヘッドダイ。

【請求項7】

前記第１の抵抗器（４０４）と前記第１のキャビテーションプレート（４０８）の間に配置された誘電性パッシベーション層（４１４）をさらに備える、請求項１〜６のいずれかのプリントヘッドダイ。

【請求項8】

第１の噴射チャンバ（４３４）及び第２の噴射チャンバ（４３６）をさらに備え、
前記第１の噴射チャンバ（４３４）は、前記第１の抵抗器（４０４）に近接して配置され、前記第２の噴射チャンバ（４３６）は、前記第２の抵抗器（４０５）に近接して配置される、請求項１〜７のいずれかのプリントヘッドダイ。

【請求項9】

前記第１の抵抗器（４０４）及び前記第２の抵抗器（４０５）は、基板（４０２）上に配置される、請求項１〜８のいずれかのプリントヘッドダイ。

【請求項10】

前記第１のキャビテーションプレート（４０８）は、前記第２のキャビテーションプレート（４１２）から約１０マイクロメートルだけ離れて配置される、請求項１〜９のいずれかのプリントヘッドダイ。

【請求項11】

第１の抵抗器（４０４）及び第２の抵抗器（４０５）を、ダイ（２２０、３１５、４００、５００、６００）の基板（４０２）上に形成するステップと、
前記第１の抵抗器（４０４）を覆う第１のキャビテーションプレート（４０８）を形成するステップと、
前記第２の抵抗器（４０５）を覆う第２のキャビテーションプレート（４１２）を形成するステップであって、前記第１のキャビテーションプレート（４０８）は、前記第２のキャビテーションプレート（４１２）から空隙によって電気的に絶縁されることからなる、ステップと、
前記第１のキャビテーションプレート（４０８）及び前記第２のキャビテーションプレート（４１２）の上に保護層を配置するステップ
を含み、
前記保護層は、窒化ケイ素または炭化ケイ素から構成されることからなる、方法。

【請求項12】

前記第１の抵抗器（４０４）と前記第１のキャビテーションプレート（４０８）の間に誘電性パッシベーション層（４１４）を形成するステップをさらに含む、請求項１１の方法。

【請求項13】

前記第１のキャビテーションプレート（４０８）を形成する前記ステップが、第１の層（４２４）、第２の層（４２６）、及び第３の層（４２８）を形成することを含むことからなる、請求項１１または１２の方法。

【請求項14】

前記第１の層（４２４）はタンタルから構成され、前記第２の層（４２６）は白金から構成され、前記第３の層（４２８）はタンタルから構成される、請求項１３の方法。

【請求項15】

第１のノズル（１４２、２０５、３０５）から流体を噴射させるための第１の抵抗器（４０４）と、
第２のノズル（１４２、２０５、３０５）から流体を噴射させるための第２の抵抗器（４０５）と、
前記第１の抵抗器（４０４）を覆うための第１のキャビテーションプレート（４０８）と、
前記第２の抵抗器（４０５）を覆うための第２のキャビテーションプレート（４１２）と、
前記第１のキャビテーションプレート（４０８）及び前記第２のキャビテーションプレート（４１２）の上に配置された保護層
を備えるプリントヘッドダイであって、
前記第１のキャビテーションプレート（４０８）は、前記第２のキャビテーションプレート（４１２）から空隙によって電気的に絶縁され、
前記保護層は、窒化ケイ素または炭化ケイ素から構成されることからなる、プリントヘッドダイ。

【発明の詳細な説明】

【背景技術】

【0001】

いくつかのインクジェット印刷システムでは、印刷媒体に画像を印刷するために、インクジェットプリントヘッドが、流体（たとえばインク）の滴を、印刷媒体（たとえば用紙）に向けてノズルを通して噴射する。いくつかの例では、それらのノズルからインクを順次噴射して文字や他の画像を印刷媒体に印刷できるように、それらのノズルは１または複数のアレイ（配列）をなすように配置される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0002】

【特許文献1】（補充可能性あり）

【図面の簡単な説明】

【0003】

【図1】本明細書に開示されている例を実施するために使用することができる例示的な印刷装置のブロック図である。

【図2】本明細書に開示されている例を実施するために使用することができる印刷装置で使用するための例示的な印刷カートリッジを示す。

【図3】本明細書に開示されている例を実施するために使用することができる印刷装置で使用するための例示的なインクジェットアレイを示す。

【図4】本明細書に開示されている例を実施するために使用することができる印刷装置で使用するための例示的なダイの一部を示す。

【図5】本明細書に開示されている例を実施するために使用することができる印刷装置で使用するための例示的なダイの一部を示す。

【図6】本明細書に開示されている例を実施するために使用することができる印刷装置で使用するための例示的なダイの一部を示す。

【図7】本明細書に開示されている例示的なダイの作製方法の１例を示す。 図面は一定のスケールでは描かれてない。同じもしくは同様の部分を参照するために、図面及び関連する説明を通して可能な限り、同じ参照番号が使用されている。

【発明を実施するための形態】

【0004】

いくつかのサーマルバブルタイプインクジェットプリントヘッドは、発熱体（たとえば抵抗器）に電流を流すことによって熱を発生させることにより、流体滴をノズルから噴射する。いくつかの例では、該電流は、熱を発生して、噴射チャンバからノズルを通して流体の小滴を押し出す急速に膨張する流体（たとえばインク）の蒸気泡を生成するパルスとして供給される。発熱体が冷えると、蒸気泡は急速に崩壊して、リザーバ（流体容器）から噴射チャンバ内へとより多くの流体が引き込まれて、ノズルから別の流体滴を噴射する準備ができる。

【0005】

インクジェット噴射プロセスは、印刷中に１秒当たり非常に多くの回数繰り返されるので、蒸気泡が崩壊することによって引き起こされる発熱体に与える衝撃は、該発熱体に損傷を与えうる。いくつかの例では、蒸気泡の繰り返される崩壊は、発熱体（の表面）を覆っている表面材料のキャビテーション損傷をもたらす。発熱体の表面が損傷すると、インクは、発熱体（の表面）を覆っている表面材料を貫通して、高温で高電圧の発熱体表面と接触し、これによって、発熱体が流体（たとえばインク）を噴射するのを妨げる発熱体の急速な腐食及び物理的な破壊を生じる。

【0006】

いくつかの例では、キャビテーション損傷の可能性を低減するために、（１つの）キャビテーションプレートが、プリントヘッドアレイの複数の発熱体（たとえば抵抗器）の上に形成される。いくつかの例では、該キャビテーションプレートは、タンタルから作られた第１の層、白金（プラチナ）から作られた第２の層、及びタンタルから作られた第３の層を備える。かかる例では、第１の発熱体を覆う第１の層（たとえばタンタル）の一部が損傷すると、該第２の層（たとえば白金）への流体の侵入並びに電気化学的なもしくは他のタイプの浸食ないし攻撃が、該キャビテーションプレート及び／又は抵抗器をショート（短絡）させて、 他の発熱体を覆っているキャビテーションプレートの他の部分に損傷を与えるカスケード効果を引き起こす場合がある。

【0007】

本明細書に開示されている例では、別個の（互いに分離した）キャビテーションプレートが発熱体を覆うように形成され、これによって、単一のキャビテーションプレートが複数の発熱体を覆っている例で起こる連鎖的な損傷の可能性が大幅に低減される。いくつかのそのような例では、第１のキャビテーションプレートが、第１の発熱体（たとえば抵抗器）を覆い、第１のキャビテーションプレートから隔置された（すなわちある間隔を置いて配置された）第２のキャビテーションプレートが、第２の発熱体（たとえば抵抗器）を覆う。該間隔及び／又は空隙は、該第１のキャビテーションプレートを該第２のキャビテーションプレートから電気的（または電子的）に絶縁（または分離）する。したがって、第１のキャビテーションプレートが損傷を受け及び／又はショートした場合に、該第１のキャビテーションプレートの近傍にある（またはそれに隣接する）第２のキャビテーションプレートは、第１のキャビテーションプレートの（破損等の）障害によって損傷を受けない。他の例では、それらのキャビテーションプレートを電気的（または電子的に）絶縁（または分離）するために、それらのキャビテーションプレートの間に非導電性材料が配置される。いくつかの例では、該別個のキャビテーションプレートは、タンタルから作られた第１の層、白金から作られた第２の層、及びタンタルから作られた第３の層を含む。

【0008】

図１は、本開示の教示を実施するために使用することができる例示的な印刷装置１００のブロック図である。図１の例示的な印刷装置１００は、例示的なプリンター１０５、例示的なイメージソース（画像ソース）１１０、及び例示的な被印刷物１１５（たとえば紙）を備えている。イメージソース１１０をコンピューティング装置とすることができ、プリンター１０５は、該コンピューティング装置から、プリンター１０５の例示的なコントローラ１２０によって実行される印刷ジョブを記述するデータを受け取って、被印刷物１１５に画像を印刷する。

【0009】

図１の例では、印刷装置１００はまた、プリントヘッド運動機構１２５及び被印刷物運動機構１３０を備えている。例示的なプリントヘッド運動機構１２５及び被印刷物運動機構１３０は、被印刷物１１５に画像を印刷するときに、複数のノズル１４２を有するプリントヘッド１４０及び／又は被印刷物１１５をそれぞれ移動させる機械装置を備える。図示の例によれば、プリントヘッド１４０及び／又は被印刷物１１５を移動させるための（たとえばイメージソース１１０からの）命令は、例示的なコントローラ１２０によって受け取られて処理される。いくつかの例では、プリントヘッド１４０及び／又は被印刷物運動機構１３０にコントローラ１２０から信号を送ることができる。印刷装置１００がページワイドアレイプリンタとして実施される例では、プリントヘッド１４０を動かす必要はなく、したがって、印刷装置１００は、被印刷物運動機構１３０を備えていなくてもよく、または被印刷物運動機構１３０を利用しなくてもよい。

【0010】

図１の例示的なプリンター１０５は、イメージソース１１０とインターフェースするためのインターフェース１３５を備えている。インターフェース１３５を、プリンター１０５とイメージソース１１０を有線または無線によって接続するものとすることができる。イメージソース１１０をコンピューティング装置とすることができ、プリンター１０５は、該コンピューティング装置から、コントローラ１２０によって実行されることになる印刷ジョブを記述するデータを受け取る。いくつかの例では、インターフェース１３５は、プリンター１０５及び／又はプロセッサ１４５が、プリンター１０５の外部及び／もしくは内部にあるイメージソース１１０及び／又はハードウェア要素などの、種々のハードウェア要素とインターフェースすることができるようにする。いくつかの例では、インターフェース１３５は、たとえば、表示装置やマウスやキーボードなどの入力装置もしくは出力装置とインターフェースする。インターフェース１３５はまた、外部記憶装置などの他の外部装置、及び／又は、たとえばサーバーやスイッチやルーターやクライアント装置などのネットワーク装置、及び／又は、他のタイプのコンピューティング装置、及び／又は、それらの組み合わせに対するアクセスを提供することもできる。

【0011】

例示的なコントローラ１２０は、例示的なデータ記憶装置１５０から実行可能コードを取り出して実行するための、ハードウェアアーキテクチャを含む例示的なプロセッサ１４５を備えている。該実行可能コードは、例示的なプロセッサ１４５によって実行されると、プロセッサ１４５に、少なくとも、例示的な被印刷物１１５に印刷するようにプリントヘッド１４０を制御し、及び／又は、プリントヘッド運動機構１２５及び／もしくは被印刷物運動機構１３０を作動させる機能を実行させることができる。該実行可能コードは、例示的なプロセッサ１４５によって実行されると、例示的な（１以上の）ノズル１４２から流体を噴射するために、電源ユニット１７５が例示的なプリントヘッド１４０に電力を供給するようにするための命令を、プロセッサ１４５が電源ユニット１７５に与えるようにすることができる。

【0012】

図１のデータ記憶装置１５０は、例示的なプロセッサ１４５または他の処理装置によって実行される命令を格納している。例示的なデータ記憶装置１５０は、例示的なプロセッサ１４５が、本明細書に開示されている例を実施するために実行する複数のアプリケーション、ファームウェア、機械可読命令などを表すコンピューターコードを格納することができる。

【0013】

図２は、図１の例示的な印刷装置１００で使用することができる例示的な印刷カートリッジ２００のブロック図である。この例では、印刷カートリッジ２００は、例示的なノズル２０５、例示的な流体容器２１０、例示的なダイ及び／又はプリントヘッド２２０、例示的なフレキシブルケーブル２３０、例示的な導電性パッド２４０、及び例示的なメモリーチップ２５０を備えている。例示的なフレキシブルケーブル２３０は、カートリッジ２００の側部に結合されており、例示的なメモリ２５０、例示的なダイ２２０、及び例示的な導電性パッド２４０を結合するトレース（配線）を有している。

【0014】

動作時、例示的なカートリッジ２００を、たとえば、図１の例示的なプリンター１０５のキャリッジクレードルに設置することができる。例示的なカートリッジ２００がキャリッジクレードルに設置されると、例示的な導電性パッド２４０が該クレードル内の対応する電気接点に押し付けられて、例示的なプリンター１０５が、カートリッジ２００と通信すること及び／又はカートリッジ２００の電気的機能を制御することが可能になる。たとえば、例示的な導電性パッド２４０は、プリンター１０５が、例示的なメモリーチップ２５０にアクセスすること及び／又は該メモリーチップに書き込むことを可能にする。

【0015】

図示の例のメモリーチップ２５０は、流体カートリッジのタイプ（種類ないし型）の識別、カートリッジに含まれている流体の種類の識別、流体容器２１０に残っている流体の量の推定値、キャリブレーション（較正）データ、エラー情報、及び／又は他のデータなどの種々の情報を含むことができる。いくつかの例では、メモリーチップ２５０は、カートリッジ２００がいつメンテナンス（保守）を受けるべきかを示す情報を含む。いくつかの例では、プリンター１０５は、メモリーチップ２５０に含まれている情報に基づいて、流体供給量が少ないことをユーザーに知らせたり画像品質を維持するために印刷ルーチンを変更したりするなどの適切なアクションを取ることができる。

【0016】

例示的なプリンター１０５は、画像を被印刷物１１５に印刷するために、カートリッジ２００を収容しているキャリッジクレードルを被印刷物１１５の上で動かす。例示的なプリンター１０５は、被印刷物１１５に画像を印刷するために、キャリッジクレードル内の電気接点を介してカートリッジ２００に電気信号を送る。該電気信号は、カートリッジ２００の導電性パッド２４０を通過し、フレキシブルケーブル２３０を経由してダイ２２０に送られて、ダイ２２０内の個々の発熱体（たとえば抵抗器）にエネルギーを与える。該電気信号は、複数の発熱体のうちの１つを通って急速に膨張する流体の蒸気泡を生成し、該蒸気泡は、流体の小滴をダイ２２０内の噴射チャンバから被印刷物１１５の表面へと対応するノズル１４２を通って押し出し、これによって、被印刷物１１５の表面に画像が形成されるようにする。

【0017】

蒸気泡が崩壊することによって生じる衝撃から発熱体を保護するために、いくつかの例では、ダイ２２０に、直近の隣接するキャビテーションプレートから隔置された及び／又は電気的（または電子的に）絶縁（または分離）されたキャビテーションプレートが設けられる。キャビテーションプレートを電気的（または電子的）に絶縁（または分離）することによって、単一のキャビテーションプレートが複数の発熱体を覆っている例で起こる連鎖的な損傷の可能性が大幅に小さくなる。いくつかの例では、キャビテーションプレートは、タンタル（たとえば５００オングストロームのタンタル）でできている第１の層、白金（プラチナ）（３０００オングストロームの白金）でできている第２の層、及び、タンタル（５００オングストロームのタンタル）でできている第３の層を含む。

【0018】

図３は、図１の例示的な印刷装置１００を実施するために使用することができる例示的なインクジェットアレイ及び／又はプリントバー３００（たとえば輪転印刷機のプリントバー）のブロック図である。例示的なプリントバー３００は、複数のノズル３０５、キャリヤ（台）３１０、及び複数のダイ３１５を備えている。個々のノズル３０５及び／又はダイ３１５を、コントローラ１２０に通信可能に結合して、それぞれのノズルを、被印刷物１１５に流体を噴射するために選択的に活性化できるようにすることができる。たとえば、被印刷物１１５に画像を印刷するために、被印刷物１１５をプリントバー３００を通り過ぎるように動かすことができ、及び、ノズル３０５（または他の流体噴射要素）の発熱体（たとえば抵抗器）を制御して被印刷物１１５上にインクを噴射することができる。蒸気泡が崩壊することによって生じる衝撃から発熱体を保護するために、いくつかの例では、例示的なダイ３１５内の発熱体は、連鎖的な損傷の可能性を大幅に低減する電気的（または電子的）に絶縁（または分離）されたキャビテーションプレートを有している。

【0019】

図４は、図１の印刷装置１００及び／又は図２の例示的な印刷カートリッジ２００及び／又は図３の例示的なプリントバー３００に使用することができる例示的なダイ及び／もしくはプリントヘッド４００のブロック図である。図示の例では、ダイ４００は基板４０２を備えており、該基板上に、第１の発熱体及び／もしくは抵抗器４０４、及び、第２の発熱体及び／もしくは抵抗器４０５が配置されている。それぞれの抵抗器４０４、４０５に電荷を与えるために、導電性材料及び／もしくは導電性接点４０６（たとえばアルミニウム）が、抵抗器４０４、４０５のそれぞれに隣接して設けられている。抵抗器４０４、４０５及び／又は導電性材料４０６を環境から保護するために、例示的なパッシベーション層４０７が、抵抗器４０４、４０５及び導電性材料４０６の上に配置されている。

【0020】

それぞれの抵抗器４０４、４０５のキャビテーション損傷の可能性を低減するために、第１のキャビテーションプレート４０８が第１の抵抗器４０４の上に配置され、第１の接着剤４１０が第１のキャビテーションプレート４０８の上に配置され、第２のキャビテーションプレート４１２が第２の抵抗器４０５の上に配置され、第２の接着剤４１４が第２のキャビテーションプレート４１２の上に配置される。しかしながら、他の例では、接着剤４１０、４１４は、設けられず、及び／又は、（設けられたとしても）異なる位置（たとえば、抵抗器４０４、４０５とキャビテーションプレート４０８、４１２の間）に設けられる。この例では、第１のキャビテーションプレート４０８及び第２のキャビテーションプレート４１２は、第１の層４２４、第２の層４２６、及び第３の層４２８を備えている。いくつかの例では、第１の層４２４はタンタル層であり、第２の層４２６は白金層であり、第３の層４２８はタンタル層である。白金が化学的浸食に対して耐性を有することから、第２の層４２６を白金から形成することができ、タンタルがコゲーション（たとえば集積した残留物）に対する耐性を有することから、第３の層４２８をタンタルから形成することができる。

【0021】

いくつかの例では、第１のキャビテーションプレート４０８及び／又は第２のキャビテーションプレート４１２の寸法は、約２７．５マイクロメートル×約４５マイクロメートルである。他の例では、第１のキャビテーションプレート４０８及び／又は第２のキャビテーションプレート４１２の寸法は、約３２．５マイクロメートル×約１２５マイクロメートルである。いくつかの例では、第１の接着剤４１０の幅４１６は、第１のキャビテーションプレート４０８の幅４１８よりも約４マイクロメートル〜約２０マイクロメートルの範囲内の値だけ広い。いくつかの例では、第１のキャビテーションプレート４０８は、第２のキャビテーションプレート４１２から約１０マイクロメートル〜約１５マイクロメートルの範囲内の距離だけ離れている（たとえば、空隙または他の非導電性材料が、第１のキャビテーションプレート４０８と第２のキャビテーションプレート４１２との間に配置される）。いくつかの例では、第２の接着剤４１４の幅４２０は、第２のキャビテーションプレート４１２の幅４２２よりも約４マイクロメートル〜約２０マイクロメートルの範囲内の値だけ広い。

【0022】

この例では、キャビテーションプレート４０８、４１２及び／又は接着剤４１０、４１４を保護するために、第１の保護層４３０及び第２の保護層４３２が、キャビテーションプレート４０８、４１２の一部の上に付加される。いくつかの例では、第１の保護層４３０は、窒化ケイ素であり、第２の保護層４３２は炭化ケイ素である。いくつかの例では、第１の保護層４３０は炭化ケイ素であり、第２の保護層４３２は窒化ケイ素である。

【0023】

被印刷物１１５に画像を印刷するために、例示的なプリンター１０５は、ダイ４００に電気信号を送って、ダイ２２０内のそれぞれの抵抗器４０４、４０５にエネルギーを供給する。該電気信号は、発熱体４０４のうちの１つを通って、急速に膨張する流体の蒸気泡を生成する。この膨張する蒸気泡は、ダイ２２０及び／又は該ダイの（１以上の）層によって画定されるそれぞれの噴射チャンバ４３４、４３６から被印刷物１１５の表面へと対応するノズル４３８、４４０を通して流体の小滴を押し出し、これによって、被印刷物１１５の表面に画像が形成される。

【0024】

図５は、図１の印刷装置１００及び／又は図２の例示的な印刷カートリッジ２００及び／又は図３の例示的なプリントバー３００に使用することができる例示的なダイ及び／もしくはプリントヘッド５００のブロック図である。図示の例では、ダイ５００は基板５０２を備えており、該基板上に、発熱体及び／もしくは抵抗器５０４、５０６が配置されている。ダイ５００は２つの抵抗器５０４、５０６を有するものとして図示されているが、これに代えて、ダイ５００は、任意の数（たとえば、３、４、５、８、９個など）の抵抗器を含むことができる。いくつかの例では、抵抗器５０４、５０６に電荷を与えるために、導電性材料５１３が、それぞれの抵抗器５０４、５０６に隣接して配置される。いくつかの例では、抵抗器５０４、５０６及び／又は導電性材料５１３を環境から保護するために、誘電性のパッシベーション層（誘電性パッシベーション層）が、抵抗器５０４、５０６及び／又は導電性材料５１３の上に配置される。いくつかの例では、隣接する導電性材料５１３は約３．２マイクロメートルだけ隔置される。

【0025】

抵抗器４０４、４０５のキャビテーション損傷の可能性を低減するために、キャビテーションプレート５１４、５１６が抵抗器５０４、５０６のそれぞれの上に配置されかつ該それぞれに結合される。いくつかの例では、接着剤５２４、５２６がキャビテーションプレート５０４、５０６の上にそれらを覆うように配置される。しかしながら、他の例では、接着剤５２４、５２６を設けなくてもよい。いくつかの例では、接着剤５２４、５２６の外縁は、キャビテーションプレート５１４、５１６の各々の外縁よりも約２マイクロメートルだけ外側に広がっている（該接着剤のそれぞれの外縁が、該キャビテーションプレートの対応するそれぞれの直近の外縁から約２マイクロメートルだけ外側にはみ出している）。しかしながら、接着剤５２４、５２６の外縁を、キャビテーションプレート５１４、５１６の各々の外縁に対して任意の位置に配置することができる。いくつかの例では、接着剤５２４、５２６は、約１０マイクロメートル〜約１５マイクロメートルの範囲内の距離だけ互いから離れている。

【0026】

図示の例では、キャビテーションプレート５１４、５１６（のサイズ）は、約３２．５マイクロメートル×約１２５マイクロメートルである。しかしながら、キャビテーションプレート５１４、５１６を、特定の用途に適合するように任意の適切なサイズとすることができる。たとえば、いくつかの例では、いくつかのキャビテーションプレート５１４、５１６のサイズは第１のサイズであり、いくつかのキャビテーションプレート５１４、５１６のサイズは該第１のサイズとは異なる第２のサイズである。キャビテーションプレート５１４、５１６は、任意の数の層（たとえば、第１、第２及び第３の層からなる３つの層。この場合、第１の層はタンタルを含み、第２の層は白金を含み、第３の層はタンタルを含む）を含むことができる。

【0027】

図６は、図１の印刷装置１００及び／又は図２の例示的な印刷カートリッジ２００及び／又は図３の例示的なプリントバー３００に使用することができる例示的なダイ及び／もしくはプリントヘッド６００のブロック図である。図示の例によれば、例示的なダイ６００は、抵抗器５０４、５０６のそれぞれの上に配置されかつ該それぞれに結合された所定のサイズのキャビテーションプレート６０２、６０４を備えている。いくつかの例では、接着剤６１２、６１４がキャビテーションプレート６０２、６０４の上にそれらを覆うように配置される。他の例では、接着剤６１２、６１４を設けなくてもよい。図示の例では、接着剤６１２、６１４の各々の外縁は、キャビテーションプレート６０２、６０４の各々の外縁よりも約２マイクロメートルだけ外側に広がっている（該接着剤のそれぞれの外縁が、該キャビテーションプレートの対応するそれぞれの直近の外縁から約２マイクロメートルだけ外側にはみ出している）。しかしながら、接着剤６１２、６１４の外縁を、キャビテーションプレート６０２、６０４の各々の外縁に対して任意の位置に配置することができる。いくつかの例では、隣接する接着剤６１２、６１４の（隣接する）外縁は、約１０マイクロメートル〜約１５マイクロメートルの範囲内の距離だけ互いから離れている。

【0028】

図６のキャビテーションプレート６０２、６０４（のサイズ）は、約２７．５マイクロメートル×約４５マイクロメートルである。しかしながら、キャビテーションプレート６０２、６０４を、特定の用途に適合するように任意の適切なサイズとすることができる。たとえば、いくつかの例では、いくつかのキャビテーションプレート６０２、６０４のサイズは第１のサイズであり、いくつかのキャビテーションプレート６０２、６０４のサイズは該第１のサイズとは異なる第２のサイズである。キャビテーションプレート６０２、６０４は、任意の数の層（たとえば、第１、第２及び第３の層からなる３つの層。この場合、第１の層はタンタルを含み、第２の層は白金を含み、第３の層はタンタルを含む）を含むことができる。

【0029】

図７は、図２の例示的な印刷カートリッジ２００及び／又は図３の例示的なプリントバー３００及び／又は図５の例示的なダイ５００及び／又は図６の例示的なダイ６００を製造する例示的な方法７００を示している。例示的な方法７００は図７のフローチャートを参照して説明されるが、方法７００を実施する他の方法を使用することもできる。たとえば、該方法のブロックの実行順序を変更することができ、及び／又は、説明されているブロックのいくつかを変更し及び／又は削除し及び／又はさらに分割し及び／又は結合することができる。

【0030】

図７の例示的な方法７００は、基板４０２、５０２上に抵抗器４０４、４０５、５０４、５０６を配置（ないし堆積）及び／又は形成するステップから開始する（ブロック７０２）。抵抗器４０４、４０５、５０４、５０６に電流を供給できるようにするために、導電性材料４０６、５０３が、抵抗器４０４、４０５、５０４、５０６の各々に隣接して形成され及び／又は設けられる（ブロック７０４）。抵抗器４０４、４０５及び／又は導電性材料４０６を環境から保護するために、パッシベーション層４０７が、抵抗器４０４、４０５、５０４、５０６の各々及び導電性材料４０６の上に配置（ないし堆積）され及び／又は形成される（ブロック７０６）。

【0031】

それぞれのキャビテーションプレート４０８、４１２、５１４、５１６、６０２、６０４の第１の層４２４が、それぞれの抵抗器４０４、４０５、５０４、５０６の上のパッシベーション層４０８上に付加され、及び／又は配置（ないし堆積）され、及び／又は形成される（ブロック７１０）。第２の層４２６が、第１の層４２４の上に付加され及び／又は配置（ないし堆積）される（ブロック７１２）。第３の層４２８が、第２の層４２６の上に付加され及び／又は配置（ないし堆積）される（ブロック７１４）。その後、接着剤４１０、５２４、５２６、６１２、６１４が、それぞれのキャビテーションプレート４０８、４１２、５１４、５１６、６０２、６０４の上に配置（ないし堆積）され及び／又は形成される（ブロック７１５）。いくつかの例では、キャビテーションプレート４０８、４１２、５１４、５１６、６０２、６０４のそれぞれのサイズは、それぞれのキャビテーションプレート４０８、４１２、５１４、５１６、６０２、６０４の上にそれらを覆うように配置されている接着剤４１０、５２４、５２６、６１２、６１４のサイズよりも小さく及び／又は該接着剤のサイズとは異なる。しかしながら、他の例では、接着剤４１０、５２４、５２６、６１２、６１４を設けなくてもよい。

【0032】

キャビテーションプレート４０８、４１２、５１４、５１６、６０２、６０４を保護するために、第１の保護層４３０及び第２の保護層４３２が、キャビテーションプレート４０８、４１２、５１４、５１６、６０２、６０４及び／又は接着剤４１０、５２４、５２６、６１２、６１４の各々の一部の上に付加される（ブロック７１６）。ブロック７１８において、噴射チャンバ４３４、４３６が、ハウジング及び／又はダイ２２０によって囲まれ及び／又は画定され、それぞれのノズル４３８、４４０に流体結合される（すなわち該チャンバと該ノズル間で流体が流れることができるように結合される）（ブロック７１８）。その後、方法７００は、終了するかまたはブロック７０２に戻る。

【0033】

開示されている例は、第１のキャビテーションプレートの障害によって該第１のキャビテーションプレートに隣接する第２のキャビテーションプレートが損傷するのを防止するために、電気的（または電子的）に絶縁（または分離）されたキャビテーションプレートを含むプリンドダイに関連する。いくつかの例では、それらのキャビテーションプレートは空隙によって分離される。他の例では、それらのキャビテーションプレートは、該キャビテーションプレート間に非導電性材料を配置することによって電気的（または電子的）に絶縁（または分離）される。該キャビテーションプレートは、第１の層、第２の層、及び第３の層などの複数の層を含むことができる。

【0034】

本明細書に記載されているように、例示的なプリントヘッドダイは、第１のノズルから流体を噴射させるための第１の抵抗器、第２のノズルから流体を噴射させるための第２の抵抗器、第１の抵抗器を覆う第１のキャビテーションプレート、及び第２の抵抗器を覆う第２のキャビテーションプレートを備え、該第１のキャビテーションプレートは、該第２のキャビテーションプレートから隔置されている。いくつかの例では、第１のキャビテーションプレートは、第１の層、第２の層、及び第３の層を有し、該第２の層は、該第１の層と該第３の層の間に配置される。いくつかの例では、第１の層は約５００オングストロームの厚さを有し、第２の層は約３０００オングストロームの厚さを有し、第３の層は約５００オングストロームの厚さを有する。

【0035】

いくつかの例では、例示的なプリントヘッドダイは、第１の抵抗器に近接する第１のキャビテーションプレートに結合する第１の接着剤と、第２の抵抗器に近接する第２のキャビテーションプレートに結合する第２の接着剤を備える。いくつかの例では、第１のキャビテーションプレートの第１の外縁は、第１の接着剤の第２の外縁に対して（所定の相対的な位置関係で）挿入されないし配置されている。いくつかの例では、第１のキャビテーションプレートの第１の外縁は、第１の接着剤の第２の外縁に対して約２マイクロメートルだけ離れて挿入されないし配置されている。いくつかの例では、例示的なプリントヘッドダイは、第１の抵抗器と第１のキャビテーションプレートとの間に配置された誘電性（の）パッシベーション層を備えている。いくつかの例では、プリントヘッドダイは、第１の噴射チャンバ及び第２の噴射チャンバを備え、第１の噴射チャンバは第１の抵抗器に隣接して配置され、第２の噴射チャンバは第２の抵抗器に隣接して配置される。いくつかの例では、該第１の抵抗器及び該第２の抵抗器は基板上に配置される。いくつかの例では、第１のキャビテーションプレートは、第２のキャビテーションプレートから約１０マイクロメートルだけ離れている。

【0036】

例示的な方法は、第１の抵抗器及び第２の抵抗器をダイの基板上に形成すること、第１の抵抗器を覆う第１のキャビテーションプレートを形成すること、及び、第２の抵抗器を覆う第２のキャビテーションプレートを形成することを含み、第１のキャビテーションプレートは、第２のキャビテーションプレートから電気的（または電子的）に絶縁（または分離）される。いくつかの例では、該方法は、第１の抵抗器と第１のキャビテーションプレートとの間に誘電性（の）パッシベーション層を形成することを含む。いくつかの例では、第１のキャビテーションプレートを形成することは、第１の層、第２の層、及び第３の層を形成することを含む。いくつかの例では、該第１の層はタンタルを含み、該第２の層は白金（プラチナ）を含み、該第３の層はタンタルを含む。

【0037】

例示的なプリントヘッドダイは、第１のノズルから流体を噴射させるための第１の抵抗器、第２のノズルから流体を噴射させるための第２の抵抗器、第１の抵抗器を覆う第１のキャビテーションプレート、及び第２の抵抗器を覆う第２のキャビテーションプレートを備え、第１のキャビテーションプレートは、第２のキャビテーションプレートから電気的（または電子的）に絶縁（または分離）される。

【0038】

本明細書及び／又は図面において、いくつかの例示的な方法、装置、及び製造品を開示したが、本発明の範囲はそれらに限定されない。本発明は、本願の特許請求の範囲内に公正に含まれる全ての方法、装置及び製造品をカバーする。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】