【手続補正書】
【提出日】平成16年9月10日(2004.9.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に装着された少なくとも１つの半導体チップを含む装置であって、前記基板はポリマー材料のコーティングが上に電気泳動的に付着された多孔質の導電性部材を含み、前記導電性部材は黒鉛又は焼結金属を含む装置。
【請求項２】
少なくとも１つの半導体チップが上に装着された基板を製造する方法であって、（ａ）多孔質の導電性基板を提供するステップと、（ｂ）有機材料の帯電ミセルを含む電着浴を準備するステップと、（ｃ）基板及び第２電極をコロイドエマルションと接触させるステップと、（ｄ）基板と第２電極の間に電場を印加し、これにより基板上に有機材料のポリマーコーティングを電気泳動的に付着させるステップと、（ｅ）被覆された基板上に少なくとも１つの半導体チップを永久的に装着させるステップと、を含む製造方法。
【請求項３】
記録液を記録媒体上に噴射するサーマルインクジェットプリンタであって、記録液を入れるための少なくとも１つのチャネルと、記録液を記録媒体上へ噴射するための少なくとも１つのノズルと、チャネル内のインクの選択的加熱を可能にするために配置され、これによりチャネル内のインクをノズルから噴射させる加熱素子と、を備えた印刷ヘッドであって、ポリマー材料のコーティングが上に電気泳動的に付着された多孔質の導電性基板であって、ポリマー材料のコーティングが上に電気泳動的に付着された前記基板上に永久的に装着された印刷ヘッドを有するサーマルインクジェットプリンタ。
【請求項４】
基板上に装着された少なくとも１つの半導体チップを含む装置であって、前記基板はポリマー材料のコーティングが上に電気泳動的に付着された多孔質の導電性部材を含み、前記ポリマーはハロアルキル基を置換基として有し、前記ポリマーは下記式で表される、前記装置。
【化１】
1998100410.tif 000001
又は
【化２】
1998100410.tif 000002
(式中、ｘは０又は１であり、Ａは下記式で表される残基又はその混合であり、
【化３】
1998100410.tif 000003
Ｂは下記式で表される残基又はその混合であり、
【化４】
1998100410.tif 000004
【化５】
1998100410.tif 000005
【化６】
1998100410.tif 000006
【化７】
1998100410.tif 000007
ｎはモノマー繰り返し単位の数を示す整数であり、Ｒはアルキル基又は置換アルキル基であり、Ｘはハロゲン原子であり、ａ、ｂ、ｃ、及びｄはそれぞれ０乃至４の整数であり、前記ポリマー中の少なくともいくつかのモノマー繰り返し単位においてはａ、ｂ、ｃ、及びｄの少なくとも１つは１以上である。）
【請求項５】
基板上に装着された少なくとも１つの半導体チップを含む装置であって、前記基板はポリマー材料のコーティングが上に電気泳動的に付着された多孔質の導電性部材を含み、前記ポリマーは不飽和エステル基を置換基として有し、前記ポリマーは下記式で表される、前記装置。
【化８】
1998100410.tif 000008
又は
【化９】
1998100410.tif 000009
(式中、ｘは０又は１であり、Ａは下記式で表される残基又はその混合であり、
【化１０】
1998100410.tif 000010
Ｂは下記式で表される残基又はその混合であり、
【化１１】
1998100410.tif 000011
【化１２】
1998100410.tif 000012
【化１３】
1998100410.tif 000013
【化１４】
1998100410.tif 000014
ｎはモノマー繰り返し単位の数を示す整数であり、Ｐは不飽和エステル基であり、ａ、ｂ、ｃ、及びｄはそれぞれ０乃至４の整数であり、前記ポリマー中の少なくともいくつかのモノマー繰り返し単位においてはａ、ｂ、ｃ、及びｄの少なくとも１つは１以上である。）
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の詳細な説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１以上の半導体チップを装着するのに適した基板に関する。更に詳細には、本発明は、多孔質の導電性基板上に装着された１以上の半導体チップを含み、前記基板の上には、ポリマー材料のコーティングが電気泳動的に付着された装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
サーマルドロップオンデマンド式インクジェット印刷ヘッドには２つの一般的な構成がある。１つの構成では、例えば米国再発行特許第３２、５７２号に開示された印刷ヘッド構成のように、液滴は、インクチャネル内のインクの流れに平行で且つ印刷ヘッドの気泡発生加熱素子の表面に平行な方向に、ノズルから噴射される。この構成は、エッジシュータ又はサイドシュータと呼ばれることがある。他のサーマルインクジェット構成は、例えば米国特許第４、５６８、９５３号に開示された印刷ヘッドのように、気泡発生加熱素子の表面に垂直な方向にノズルから液滴を噴射する。この構成はルーフシュータと呼ばれることがある。２つの構成の根本的な違いは液滴の噴射方向にあり、サイドシュータ構成は加熱素子を有する基板平面で液滴を噴射し、ルーフシュータは加熱素子を有する基板平面から外れてその垂直方向に液滴を噴射する。
【０００３】
サーマルインクジェット印刷ヘッドは、情報幅（swaths）を印刷し、次に１つの幅の距離だけ記録媒体を進ませ、ページ全体が印刷されるまで隣接する情報幅を印刷し続けるキャリッジ型プリンタにおいて使用できる。あるいは、この印刷ヘッドを、部分ページ幅又は全ページ幅印刷ヘッドのサブユニットとして組み立て、印刷用の、構造上の画像形成バー上に配列させることができる。ページ幅印刷では、複数の印刷ヘッドサブユニットを画像バー上で端と端をつないで当接させることによって、又は複数の印刷ヘッドサブユニットを２つの別々の画像バー上に又は同一の画像バーの反対側に互い違いに配列することによって、印刷ヘッドを組み立てる。大型アレイ又はページ幅のいずれかのサーマルインクジェット印刷ヘッドを作るための製造アプローチは、一般的に、２つのカテゴリーに分かれる。すなわち、印刷ヘッド構成要素（ヒータプレート及びチャネルプレート）のうちの１つ又は両方がページ幅サイズの単一大型アレイである一体構造アプローチと、より小さいサブユニットを結合して大型アレイ又はページ幅印刷バーを形成するサブユニットアプローチである。サブユニットアプローチは、互いに正確に位置合わせできれば、より多くの有用なサブユニットをもたらす傾向がある。
【０００４】
米国特許第４、６４２、１７０号は、導電性基板上にポリスルホン又はポリエーテルスルホンのコーティングを電気泳動的に付着させる方法を開示する。ポリスルホン又はポリエーテルスルホンの無アミン溶液を有機溶媒中で形成させる。ポリマー１重量部当たり約０．６重量部までの有機窒素含有塩基を含むポリマー用の有機非溶媒とこの溶液を混合することによってエマルションを形成する。導電性基板とエマルションとの間に直流を印加し、その結果、基板上にポリマーを付着させる。
【０００５】
米国特許第４、４２５、４６７号は、非水系エマルション（このエマルションからポリマーを電着させることができる）を製造する方法を開示する。約５０乃至約１５０重量部のポリマー用の非水系、非電解性の有機非溶媒と、約０．８乃至約１．２重量部の窒素含有塩基（第３級アミン、イミダゾール、又は第３級アミンとイミダゾールの混合物でよい）との混合物を調製する。１重量部のポリマー（ポリアミック酸、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリパラバン酸、ポリスルホン、又はこれらのポリマーの混合物でよい）の溶液を混合物へ添加する。ポリマーは、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等の非水系、非電解、非プロトン性の有機溶媒中に存在する。
【０００６】
米国特許第４、５３３、４４８号は、アミック酸(amic acid) 又はアミド結合基を含む可溶性の非イオン化ポリマーと、このポリマー用の非電解有機溶媒と、このポリマー用の非電解有機非溶媒と、を含む電着可能なエマルションを開示する。非溶媒に対する溶媒の重量比は約０．１乃至約０．５であり、ポリマーは溶媒重量の約０．４乃至約５重量パーセントである。アミン又は界面活性剤は全く使用されない。ワークピースを、陰極から約１／２乃至約２インチ離してエマルション中に配置することによってこのワークピースをポリマーで被覆する。所望の厚さのコーティングがワークピース上に付着されるまで、陰極とワークピースとの間に一定のｄｃ電圧を印加する。次いで、ワークピースを取り出し、乾燥及び硬化させる。
【０００７】
米国特許第４、３９１、９３３号は、約８乃至約２０パーセントの溶媒と、不連続相を形成するために溶媒に溶解させた約０．５乃至５パーセントのエポキシ樹脂と、約７５乃至約９０パーセントの連続相としての沈澱剤と、エポキシ樹脂のエポキシ基及び水酸基と化学量論的に反応するのに十分な量から化学量論から約９００％も過剰な量までの乳化剤と、を含むエマルションを開示する。導電性ワークピースを、電極（エマルションに浸漬されている）から約１／２乃至約２インチの位置でエマルション中に配置する。ワークピースと電極との間に、ワークピースを陽極として直流電位を印加する。所望の厚さのコーティングがワークピース上に付着されるまで、約５０乃至約４００ボルト及び約２乃至約５０ミリアンペアが使用される。溶媒及び沈澱剤は、それぞれ、シクロヘキサノン、及びメチルエチルケトン又はイソブチルケトンのようなケトンであるのが好ましい。エポキシ樹脂は、好ましくは、平均分子量が約２０００乃至約１５０００のビスフェノールＡエポキシ樹脂である。乳化剤は、好ましくはアミンである。
【０００８】
半導体チップを装着するための基板は、所望の熱伝導率特性、所望の熱膨張特性、及び所望の表面特性を有し、容易に機械加工され、また所望の美的特性を有することが好ましい。例えば、好ましくはヒートシンクとして機能するサーマルインクジェット印刷ヘッド基板では、良好な熱伝導率を有すると共に、要求される形状を低コストで基板に形成する能力を有することが重要である。また、ページ幅の当接可能な印刷ヘッドアレイでは、基板の熱膨張はシリコン印刷ヘッドダイの熱膨張とよく一致していることが重要である。基板がアルミニウムで製造された場合に起こるように基板の熱膨張率がシリコンダイの熱膨張率とかなり異なる場合、隣接するダイはダイ接合の硬化中に互いに押しあって離れる。黒鉛はこのような基板に適切な材料の一つであり、容易に機械加工できるという点で更なる利点を有する。他の例としては、焼結青銅及び焼結ステンレス鋼等の焼結金属が挙げられる。しかしながら、印刷ヘッド基板用の材料としての黒鉛等の多孔質材料の不利な点の１つは、その多孔質である。例えば、銀充填エポキシは、その熱伝導率が望ましいので、時々、印刷ヘッドの構成要素を基板へ接合するために使用される。銀充填エポキシが印刷ヘッド構成要素又はサブユニットを基板へ接合するために使用される場合、この樹脂が多孔質基板内に浸み込んで、基板への接着用の、銀が豊富で接着性の低い媒体が残るおそれがある。更には、印刷ヘッドの正面では、インクが多孔質材料に吸収され、これにより、おそらく接着ボンドを膨潤させる。また、１色以上による印刷を伴う印刷プロセスでは、正面に吸収されたインクは他の色のインクを汚染する。また黒鉛は、粒子を落脱させやすい。いくつかのページ幅の当接可能な印刷ヘッドアレイでは、基板内の流体通路により、冷却流体がバー温度を一定に保持してスポットサイズの変動を最小限にすることが可能になる。冷却流体が黒鉛と直接接触する場合、時間が経つと幾らかの流体が多孔質黒鉛を通って蒸発するおそれがある。更に、冷却流体に黒鉛粒子が混じるおそれがある。基板の取り扱い中に黒鉛粒子が手の上に落脱することは、更に不利な点である。落脱した粒子はインク及び印刷基体（すなわち、用紙、透明材料等）も汚染する。
【０００９】
従って、既知の組成物及び方法はその意図された目的には適するが、半導体チップを装着するための改良された基板はなお必要とされている。また、サーマルインクジェット印刷ヘッドのための改良された放熱基板が必要とされている。また、改良されたサーマルインクジェット印刷ヘッドアレイに対する必要性も残されている。更に、所望の熱膨張特性の基板を有するサーマルインクジェット印刷ヘッド及び印刷ヘッドアレイも依然として必要である。また更に、所望の熱膨張特性及び所望の多孔度特性の両方を持った基板を有するサーマルインクジェット印刷ヘッド及び印刷ヘッドアレイも必要とされている。更に、所望の熱膨張特性を持ち、粒子の落脱が低減又は削減された基板を有するサーマルインクジェット印刷ヘッド及び印刷ヘッドアレイが必要である。また、美的に満足できる基板を有するサーマルインクジェット印刷ヘッド及び印刷ヘッドアレイが必要とされている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記の利点を有する、半導体チップを装着するための基板を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明（又はその特定の実施の形態）のこれらの及び他の目的は、基板上に装着された少なくとも１つの半導体チップを含み、前記基板がポリマー材料のコーティングが上に電気泳動的に付着された多孔質の導電性部材を含む装置を提供することにより達成することができる。本発明のもう１つの実施の形態は、少なくとも１つの半導体チップが上に装着された基板の製造方法であって、（ａ）多孔質の導電性基板を提供するステップと、（ｂ）有機材料の帯電ミセルを含む電着浴を準備するステップと、（ｃ）基板及び第２電極を電着浴と接触させるステップと、（ｄ）基板と第２電極との間に電場を印加し、これにより基板上に有機材料のポリマーコーティングを電気泳動的に付着させるステップと、（ｅ）被覆された基板上に少なくとも１つの半導体チップを永久的に装着させるステップと、を含む製造方法に関する。本発明の更にもう１つの実施の形態は、記録液を記録媒体上に噴射するサーマルインクジェットプリンタであって、記録液を入れるための少なくとも１つのチャネルと、記録液を記録媒体上へ噴射するための少なくとも１つのノズルと、チャネル内のインクの選択的加熱を可能にするために配置され、これによりチャネル内のインクをノズルから噴射させる加熱素子と、を備えた印刷ヘッドであって、ポリマー材料のコーティングが上に電気泳動的に付着された多孔質の導電性基板であって、ポリマー材料のコーティングが上に電気泳動的に付着された前記基板上に永久的に装着された前記印刷ヘッドを有するプリンタに関する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、ポリマー材料が上に電気泳動的に付着された、黒鉛又は焼結青銅や焼結ステンレス鋼のような焼結金属等の多孔質の導電性材料で形成されたベース基板２１０を示す。前記基板の上には、複数の当接されたシリコンチップ２１２ａ、２１２ｂ、・・・２１２ｚが装着されている。図１に示されるチップ２１２ａ〜２１２ｚの機能に関しては詳細には記載しないが、これらのチップがそれぞれ、ＣＣＤの一部、別のタイプの感光性半導体チップ、ＬＥＤ（発光ダイオード）印刷バー、サーマルインクジェットテクノロジに関するチップ、あるいは、一連の半導体チップが当接されて配列されることが要求される他の目的のチップを示すことが理解されるであろう。基板２１０上の隣接するチップ２１２間の横側の界面には、バックカット２１３が形成されるのが好ましい。バックカット２１３は基板２１２の表面に隣接して配設された開放端部を有する開放端部溝であり、隣接チップと基板２１０との間に狭い空洞を提供する働きをする。このようなバックカットは、例えば米国特許第４、８１４、２９６号に示される。基板上の当接チップの１つの典型的な応用では、チップ２１２ａ〜２１２ｚは約１７ミルの厚さを有し、バックカット領域の各チップの厚さが約６ミルであるバックカットをエッジ部に有する。バックカット２１３により形成される空洞は、とりわけ、アレイ組立て工程で基板２１０上に配置されてチップの下から押し出された過剰量のエポキシを収容するのに有用である。
【００１３】
また、各チップ２１２ａ、２１２ｂ、・・・２１２ｚ上には、反復構造２１４が画定されている。反復構造は、各チップ上に規則的な間隔をおいて配置され、規則的なパターンを形成する装置又は構造である。これらの構造は、ＣＣＤ、ＬＥＤの発光部位、又はサーマルインクジェット印刷ヘッドの一部のキャピラリチャネル若しくは抵抗器とすることができる（これらは例示であってこれらに限定されない）。
【００１４】
本発明のサーマルインクジェット印刷ヘッドは任意の適切な構成でよい。
【００１５】
図６は、完全に機能的なサイドシュータ印刷ヘッドサブユニットが構造バー１３８上に等間隔で装着された１つのページ幅サーマルインクジェット印刷ヘッドを示す。構造バー１３８は電気泳動的に被覆された黒鉛や焼結金属等で製造される。図２に示されたものと同様のサイドシュータ印刷ヘッド１１０を有する構造バーは、装着フランジ１４０を有するバーコネクタ１３９により互いに固定される。任意に、所望されるなら、バーコネクタ１３９及び／又は装着フランジ１４０は、構造バー１３８と熱膨張率を一致させるために、黒鉛若しくは焼結金属、又は電気泳動的に被覆された黒鉛若しくは焼結金属で製造することができる。各構造バー上の印刷ヘッドには、印刷ヘッドサブユニットの入口と位置合わせされ密閉された開口（図示せず）を有するマニホルド１３７からインクが供給される。バーコネクタはバー間に適切な間隔を提供し、インクマニホルド及び印刷ヘッドサブユニットのためのクリアランスを提供する。構造バー及びコネクタは例えばボルト１４１によって互いに固定して取り付けられる。１つの構造バー上の印刷ヘッドサブユニットは、他の構造バーの印刷サブユニットからオフセットされており、全ての印刷ヘッドサブユニットのノズルから噴射される液滴によってページ幅のカバレッジを提供する。ページ幅印刷ヘッドの方向付けの理解を助けるために、図６にはＸ、Ｙ及びＺ座標が示されており、Ｚ方向は液滴が印刷ヘッドノズルから記録媒体へ移動する方向である。Ｘ方向は記録媒体に平行な平面にあり、Ｙ方向は記録媒体がページ幅印刷ヘッドを通りすぎて移動する方向を示す。従ってこの図では、液滴は、用紙面のノズルから用紙面に対し垂直方向に観察者へ向かって移動する。サイドシュータ印刷ヘッドサブユニットを利用する代替のページ幅印刷ヘッドが図７に示される。図７では、両方のエッジに装着バーフランジ１４０を有する単一の構造バー１３８が使用され、そのそれぞれ反対側には、サイドシュータサーマルインクジェット印刷ヘッドサブユニットが互い違いに装着されている。構造バー１３８は電気泳動的に被覆された黒鉛又は焼結金属等で製造される。任意に、所望されるなら、装着バーフランジ１４０は、構造バー１３８と熱膨張率を一致させるために、黒鉛若しくは焼結金属、又は電気泳動的に被覆された黒鉛若しくは焼結金属で製造されてもよい。バーのそれぞれの側の印刷ヘッドサブユニットは、インクが漏れるのを防止するために印刷ヘッドサブッユニットの入口と位置合わせされ密閉された開口（図示せず）を有するインクマニホルド１３７を有する。
【００１６】
ページ幅印刷ヘッドの代替の実施の形態が図８に示される。この構成では、ページ幅インクジェット印刷ヘッド１４８の拡大部分正面図は、端と端をつないで当接されたサイドシュータ印刷ヘッドサブユニット１１０Ａから組み立てられるタイプで示されている。長さはページの幅、即ち約８．５インチ（２１．６ｃｍ）乃至１１インチ（２８ｃｍ）であり、印刷ヘッド及びインク供給マニホルドの正面の高さＷは、約０．５０乃至１．０インチ又は１．２５乃至２．５ｃｍである。概略的に示される加熱素子１２０は、ノズル１１４を通る各チャネル１１２内に示される。このページ幅の実施の形態では、各加熱素子セットに平行なヒータプレートウェハ表面で各加熱素子セットの対向する側に非常に小さいｖ溝１５９が任意に異方性エッチングされるので、傾斜壁１４９を製造するために使用される僅かに傾斜したダイシングは、加熱素子を保持すると共に電極及び回路要素（図示せず）を支持する表面１５０を通って切断しない。これにより、ダイシングブレードは小型ｖ溝１５９の〔１１１〕面の外側を切断するだけなので、ミクロクラッキングがすっかり防止される。ヒータプレート１１６Ａの対向壁１４９は、印刷ヘッドサブユニット１１０Ａの精密公差の当接を可能にするために、僅かに傾斜したダイシングブレードで製造されるのが好ましい。ダイシングカットが反対方向に等しく傾斜した傾斜ダイシングブレードにより行われた場合、ヒータプレート１１６Ａの底面は上面１５０よりも小さいので、反対に傾斜する壁１４９は間隙１５３を形成する。ページ幅印刷ヘッド１４８を補強するために、勾配のある又は傾斜した壁１４９を形成する傾斜切り口により特に生じたヒータプレート１１６Ａ間の間隙１５３を、任意に、流動可能なエポキシ又は他の適切な接着剤で充填してもよい（図示せず）。平坦な構造部材１３８上に印刷ヘッドサブユニット１１０Ａを組み立てることによってページ幅印刷ヘッド１４８を更に安定化し、補強してもよい。平坦な構造部材１３８は電気泳動的に被覆された黒鉛や焼結金属等で製造される。出口１３４を有する細長い中空マニホルド１３７の各出口を印刷ヘッドサブユニット１１０Ａの入口１２５と位置合わせさせて、ページ幅印刷ヘッド１４８の組立ては完了する。ガスケット１３５は適切な接着剤によってマニホルド１３７へシーリングされる。ガスケットは印刷ヘッドサブユニットの入口及びマニホルドの出口を密閉状態で包囲し、マニホルドを経て印刷ヘッドサブユニットへ供給されるインクがその界面で漏れるのを防止する。このページ幅印刷ヘッドの更に詳細な説明については、米国特許第４、９３５、７５０号（ホーキンス）を参照されたい。この特許の開示は参照によってここに完全に組み込まれる。この図にもＸ、Ｙ、Ｚ座標が示されており、液滴は、用紙面から用紙に垂直方向に、観察者へ向かった方向へ噴射される。
【００１７】
図９を参照すると、ルーフシュータ型の印刷ヘッドサブユニット１２６Ａを用いるページ幅サーマルインクジェット印刷ヘッド１６０が示されている。図５に示される構成と同様の構成の印刷ヘッドサブユニットは、構造バー１６２のエッジ１６７上にオフセットされて互い違いに２列で装着される。各印刷ヘッドサブユニットの入口は、バーエッジ１６７に隣接してバー内に形成されたインク供給通路１６４と連通して印刷ヘッドサブユニットリザーバを配置するバー１６２内の開口１６５と位置合わせされている。信号線１４３を有するフレキシブルケーブル１４６は構造バー１６２の表面１６８に装着され、ワイヤボンディング（図示せず）等の手段によって印刷ヘッドサブユニットの電極へ接続される。装着フランジ１６６は構造バーの各端部に取り付けられ、ページ幅印刷ヘッドをプリンタに取り付けるための手段を提供する。各印刷ヘッドサブユニット１２６Ａは互いにオフセットされた２列のノズルを含む。インク通路の提供を容易にするために、構造バーは２つの部分から成る。主要部分はその一方のエッジを通って切断された溝１６４を有し、他の部分は、溝の上に接合され、開口１６５を含むカバー１６３である。カバー１６３は電気泳動的に被覆された黒鉛や焼結金属等で製造され、ヒートシンクとして機能する。任意に、所望されるなら、構造バー１６２も電気泳動的に被覆された黒鉛や焼結金属等で製造されてもよい。ページ幅バーの長さは寸法Ｌで示され、少なくとも、プリンタの印刷ゾーンで印刷される記録媒体の幅を横切る距離である。構造バーの幅は２つの印刷ヘッドサブユニットを収容するような寸法であり、寸法Ｗで示される。バーの厚さ又は深さは寸法Ｔとして示される。外部インク供給源（図示せず）はページ幅印刷ヘッドから離間した位置に配置され、ホース（図示せず）によりインクを構造バーの通路１６４へ提供する。ホースの端部は、良く知られた結合手段によって通路１６４へ密閉状態で取り付けられる。
【００１８】
多色インクジェット印刷システムでは、いくつかのページ幅印刷ヘッドが一般的に使用される（各色に対して１つ）。一般的には、４つの印刷ヘッドが使用される。すなわち黒色用に１つと、マゼンタ、イエロー及びシアン用にそれぞれ１つである。インクが記録媒体（通常は、用紙）中へ浸み込むのを防止するために、インクが速く乾燥できるように印刷ゾーンの面積を最小限にすることが重要である。図９に示されるルーフシュータ型ページ幅印刷ヘッドを利用する多色サーマルインクジェット印刷ヘッドの正面図は、図１０に示される。印刷ヘッドサブユニットはＺ方向に面する構造バーのエッジへ接合されるので、ページ幅印刷ヘッドは、厚さが約０．１乃至０．２ｃｍのフレキシブル電極のみによって離間されて互いに上下に積み重ねられ、従って、図１０にそれぞれＬ及びＰ１として示される、ページ幅印刷ヘッドの長さと、４つの構造バーの厚さにより画定される距離と、によって画定される印刷領域が提供される。好ましい実施の形態では、Ｌは８．５インチ（２１．６ｃｍ）と１１インチ（２８ｃｍ）の間であり、Ｗ（図９）は０．２５インチ（０．６４ｃｍ）と０．５インチ（１．３ｃｍ）の間であり、Ｐ１は約１．５インチ（３．８ｃｍ）と２．２５インチ（５．７ｃｍ）の間である。サイドシュータ印刷ヘッドサブユニットを用いる多色ページ幅プリンタの同様の正面図は図１１に示される。それぞれのページ幅印刷ヘッドは、図８に示されるように、端と端とが当接された印刷ヘッドサブユニットを使用する。印刷面積は、ページ幅印刷ヘッドの印刷領域の長さＬと、各印刷ヘッドのためのインク供給マニホルド１３７を有する４つの印刷ヘッドの高さと、により画定され、積み重ねられたページ幅印刷ヘッドの距離Ｐ２はルーフシュータ型印刷バーよりも大きい約３インチ（７．６ｃｍ）乃至４インチ（１０ｃｍ）である。図８に示される当接サブユニットを用いるサイドシュータ型ページ幅印刷ヘッドが図１１で使用されたが、図５及び図６に示される複数のページ幅印刷ヘッドを用いる多色インクジェットプリンタでは、実質的に同一の又は大きい印刷ゾーンが必要とされるであろう。構造バー１３８は電気泳動的に被覆された黒鉛や焼結金属等で製造される。
【００１９】
図１乃至図１１に示される装置は本発明の特定の実施の形態を構成する。本発明の装置を形成するために、ここに開示される材料と共に他の適切な構成も使用することができる。
【００２０】
本発明の基板として使用される電気泳動的に被覆された多孔質の導電性基板は、基板に要求される寸法及び形状の多孔質の導電性部材を提供し、その上に有機材料のコーティングを電気泳動的に付着させることによって製造される。多孔質の導電性基板に適する材料の例には、黒鉛や、焼結青銅及び焼結ステンレス鋼のような焼結金属等が含まれる。完成したコーティングは一般的に高分子である。このポリマーコーティングは、ポリマーを基板上に電気泳動的に付着させるか、あるいはモノマー又はオリゴマーを基板上に電気泳動的に付着させてそれを重合させるか、のいずれかによって形成することができる。例えば、ポリピロール及びポリアニリンは、それぞれのモノマーであるピロール及びアニリンの電解質溶液から基板表面へ電気重合できる。ポリマーの電気泳動付着は、例えば、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミド−イミド、ポリアミック酸、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、エポキシ樹脂、スチレン系ポリマー、ポリパラバン酸ポリマー、ポリアリーレンエーテルケトン（置換ポリアリーレンエーテルケトン及びポリアリーレンエーテル誘導体を含む）、又は熱硬化性ポリエーテルスルホン等の非水系コロイドエマルション又は溶液から行える。また、水系エマルションからのポリウレタン塗料の電着も、陰極自動推進コーティングとして知られている。ポリマー材料の電気泳動付着は、例えば米国特許第４、０５３、４４４号、同第３、９４３、０６５号、同第４、０１９、８７７号、同第３、６７６、３８３号、同第４、４２５、４６７号、同第４、４２５、４７４号、同第４、５３３、４４８号、同第４、６４２、１７０号、同第４、３９１、９３３号、及び同第４、００３、８１２号に開示されるように知られている。
【００２１】
１つの特定の実施の形態では、エポキシ等の所望の有機材料を溶媒に溶解する。その後、溶液を有機材料が低い溶解度を有する第２溶媒中に注入し、これによりコロイドサスペンション又はエマルションを形成させる。帯電された粒子又はミセルがこうしてサスペンション内に形成され、サスペンション内では粒子は相対的に負の電荷を有し、溶媒は相対的に正の電荷を有する。適切な有機材料の例には、次式で表されるもののようなエポキシが含まれる。
【００２２】
【化１５】
1998100410.tif 000015
【００２３】
ここで、ｎは約１乃至約２６の整数であり、好ましくは約１５乃至約２６であり、このようなエポキシとして例えば、ＥＰＯＮ１００９（ｎは約１５乃至約２６、エポキシド当量は約２３００乃至約３８００、軟化点は約９０℃、シェルケミカル社、ヒューストン、テキサス州から得られる）、ＥＰＯＮ１００１Ｆ（平均ｎ＝２又は３、エポキシド当量は約５２５乃至約５５０、軟化点は約７５乃至約８０℃）、ＥＰＯＮ１００４Ｆ（平均ｎ＝４〜６、エポキシド当量は約８００乃至約９５０、軟化点は約９５℃）、ＥＰＯＮ１００７Ｆ（平均ｎ＝１０〜１５、エポキシド当量は約１７００乃至約２３００、軟化点は約１１７℃）、ＥＰＯＮ２００２（平均ｎ＝２〜４、エポキシド当量は約６７５乃至約７６０、軟化点は約９３℃）、ＥＰＯＮ２００４Ｆ（平均ｎ＝４〜６、エポキシド当量は約８７５乃至約９７５、軟化点は約１０２℃）（全てシェルオイル社、ヒューストン、テキサス州から入手可能）等が挙げられる。これらのエポキシ樹脂は、例えば、以下のように、ビスフェノールＡを生成するために酸性条件下でフェノール及びアセトンを反応させた後、クロロヒドリン中間体を形成するために水酸化ナトリウムの存在下ビスフェノールＡをエピクロロヒドリンと反応させ、更にジグリシジルエーテルを生成するためにこの中間体を水酸化ナトリウムと反応させる等の既知の方法によって調製することもできる。
【００２４】
【化１６】
1998100410.tif 000016
【００２５】
また、次に一般式で表されるエポキシ樹脂も適切である。
【００２６】
【化１７】
1998100410.tif 000017
【００２７】
ここで、ｎは１乃至約２５の整数であり、好ましくは約２乃至約１０の整数である。上記の式IIのエポキシ樹脂は、例えば、ＥＰＯＮ１６４（平均ｎ＝３、エポキシド当量は約２００乃至約２４０、軟化点は約７９℃）、及びＥＰＯＮ  ＤＰＳ−１５５（平均ｎ＝１．６、エポキシド当量は約１７４乃至約１８０、軟化点は約３５℃）（いずれもシェルオイル社、ヒューストン、テキサス州から入手可能）等として市販されている。また、次式のエポキシ樹脂も適切である。
【００２８】
【化１８】
1998100410.tif 000018
【００２９】
上記式III のエポキシ樹脂は、例えばＥＰＯＮ  ＨＰＴ１０７１（シェルオイル社、ヒューストン、テキサス州から入手可能）等として市販されている。エポキシ樹脂の合成及びキャラクタリゼーションについての更なる情報は、例えば、「エポキシ樹脂のハンドブック、H.リー、K.ネビル、マグロウヒル（１９６７）」に開示される。より高い分子量の樹脂が好まれ、一般的により高い収量を与える。有機材料としては、ポリアミック酸、ポリアミド−イミド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリスチレン、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリアミド、ポリアリーレンエーテルケトン及びその誘導体（ハロアルキル化ポリアリーレンエーテルケトン、不飽和エステル置換ポリアリーレンエーテルケトン、ヒドロキシアルキル化ポリアリーレンエーテルケトン、不飽和アンモニウム又はホスホニウム基で置換されたポリアリーレンエーテルケトン等の置換ポリアリーレンエーテルケトンを含む）、並びに熱硬化性ポリエーテルスルホン等も適切である。ポリスルホン（UdelTM）、ポリエーテルスルホン（ VictrexTM）、ポリアミド−イミド（Al-830TM、Al-10HTM等) は、アモコから入手可能である。ポリイミド(Pyre MLTM) はE.I.デュポン社から入手可能である。好ましいポリイミド(PI-2080TM) はアップジョンから入手可能である。エポキシ樹脂はシェル及びダウから入手可能である。
【００３０】
１つの実施の形態では、ポリマーは次式で表される。
【００３１】
【化１９】
1998100410.tif 000019
【００３２】
ここでｘは０又は１の整数であり、Ａは次の構造式又はその混合である。
【００３３】
【化２０】
1998100410.tif 000020
【００３４】
また、Ｂは次の構造式又はその混合である。
【００３５】
【化２１】
1998100410.tif 000021
【００３６】
【化２２】
1998100410.tif 000022
【００３７】
【化２３】
1998100410.tif 000023
【００３８】
【化２４】
1998100410.tif 000024
【００３９】
さらにｎはモノマー繰り返し単位の数を示す整数である。
【００４０】
ｎの値は、典型的には材料の重量平均分子量が約１０００乃至約１０００００であるような値であるが、重量平均分子量はこの範囲外であってもよい。Ｂ基の酸素基に対してオルトの位置に２以上の置換基が存在すると置換が困難になるかもしれないが、フェニル基並びにＡ及び／又はＢ基は置換されていてもよい。適切な置換基の例には、好ましくは１乃至約６個の炭素原子を有する飽和、不飽和及び環状アルキル基をはじめとするアルキル基、好ましくは１乃至約６個の炭素原子を有する飽和、不飽和及び環状の置換アルキル基を含む置換アルキル基、好ましくは６乃至約２４個の炭素原子を有するアリール基、好ましくは６乃至約２４個の炭素原子を有する置換アリール基、好ましくは７乃至約３０個の炭素原子を有するアリールアルキル基、好ましくは７乃至約３０個の炭素原子を有する置換アリールアルキル基、好ましくは１乃至約６個の炭素原子を有するアルコキシ基、好ましくは１乃至約６個の炭素原子を有する置換アルコキシ基、好ましくは６乃至約２４個の炭素原子を有するアリーロキシ基、好ましくは６乃至約２４個の炭素原子を有する置換アリーロキシ基、好ましくは７乃至約３０個の炭素原子を有するアリールアルキロキシ基、好ましくは７乃至約３０個の炭素原子を有する置換アリールアルキロキシ基、水酸基、アミン基、イミン基、アンモニウム基、ピリジン基、ピリジニウム基、エーテル基、エステル基、アミド基、カルボニル基、チオカルボニル基、硫酸エステル基、スルホン酸エステル基、スルフィド基、スルホキシド基、ホスフィン基、ホスホニウム基、リン酸エステル基、メルカプト基、ニトロソ基、スルホン基、アシル基、酸無水物基、及びアジド基等が含まれる（が、これらに限定はされない）。ここで、２以上の置換基は互いに結合して環を形成することができる。また、置換アルキル基、置換アリール基、置換アリールアルキル基、置換アルコキシ基、置換アリーロキシ基及び置換アリールアルキロキシ基上の置換基は、水酸基、アミン基、イミン基、アンモニウム基、ピリジン基、ピリジニウム基、エーテル基、アルデヒド基、ケトン基、エステル基、アミド基、カルボン酸基、カルボニル基、チオカルボニル基、硫酸エステル基、スルホン酸エステル基、スルフィド基、スルホキシド、ホスフィン基、ホスホニウム基、リン酸エステル基、シアノ基、ニトリル基、メルカプト基、ニトロソ基、ハロゲン原子、ニトロ基、スルホン基、アシル基、酸無水物基、アジド基、及びその混合物等である（が、これらに限定はされない）。ここで、２以上の置換基は互いに結合して環を形成することができる。
【００４１】
さらに、ポリスルホン、ポリアリーレンエーテル、ポリアリーレンエーテルケトン等の製法に関する情報は、例えば、P.M.ハーゲンロザーの「J. Macromol. Sci. Rev. Macromol. Chem., C19(1), 1-34 (1980) 」、P.M.ハーゲンロザー、B.J.イェンセン及びS.J.ヘブンズの「Polymer, 29, 358 (1988) 」、B.J.イェンセン及びP.M.ハーゲンロザーの「”高性能ポリマー”第１巻(No. 1) 31頁 (1989) ”ポリ（アリーレンエーテルケトン）の特性に対する分子量の影響”」、V.パーセク及びB.C.オーマンの「Makromol. Chem. 185, 2319 (1984)」、I.コロン及びG.T.カイアトコスキーの「”アリールポリクロリドのニッケルカップリングによる高分子量ポリマー”、J. of Polymer Science, Part A, Polymer Chemistry, 28, 367 (1990)」、M.ウエダ及びT.イトウの「Polymer J., 23(4), 297 (1991) 」、S.J.ヘブンズ及びP.M.ハーゲンロザーの「”エチニル末端ポリアリーレート：合成及びキャラクタリゼーション”、J. of Polymer Science: Polymer Chemistry Edition, 22, 3011 (1984) 」、P.M.ハーゲンロザーの「”エチニル末端ポリスルホン：合成及びキャラクタリゼーション”、J. of Polymer Science: Polymer Chemistry Edition, 20, 3131 (1982) 」、K.E.デュークス、M.D.ホーブス、A.S.ジーバラジャン、A.M.ベル、J.M.デディモン、R.W.リントン及びV.V.シアレスの「Macromolecules, 29, 3081 (1996) 」、G.ホーハム、G.テソロ及びJ.ショーの「Polym. Mater. Sci. Eng., 61, 369 (1989) 」、V.パーセク及びB.C.オーマンの「Makromol. Chem. 185, 617 (1984) 」、S.マツオ、N.ヤコウ、S.チノ、M.ミタニ及びS.タガミの「”新しい蛍光ポリ（アリーレンエーテル）の合成及びキャラクタリゼーション”、Journal of Polymer Science: Part A: Polymer Chemistry, 32, 1071 (1994)」、マミオウノ、トシカズタカタ及びタケシエンドウの「”高溶解度及び熱安定性を有する新規なナフタレンベースのポリ（アリーレンエーテルケトン）の合成”、Macromolecules, 27, 3447(1994)」、F.W.メルセー、M.T.マッケンジー、G.メリノ及びM.M.フォーンの「”新しい芳香族ポリ（エーテルケトン）の合成及びキャラクタリゼーション”、J. of Applied Polymer Science, 56, 1397 (1995)」、H.C.ツァン、T.L.チェン、Y.G.ヤンの「中国特許第 CN85108751 号 (1991) 」、C.ウー、S.ボー、M.シディク、G.ヤン及びT.チェンの「”新規な熱可塑性樹脂の静的及びレーザ光散乱研究、１．フェノールフタレインポリ（アリールエーテルケトン）”、Macromolecules, 29, 2989 (1996) 」、M.ウエダ、Y.セイノ、Y.ハネダ、M.ヨネダ及びJ.I.スギヤマの「”芳香族ジクロリドのニッケル触媒カップリング重合によるt-ブチル置換ポリ（エーテルケトン）の合成”、Journal of Polymer Science: Part A: Polymer Chemistry, 32, 675 (1994) 」、V.パーセク、P.L.リナルディ及びB.C.オーマンの「”反応機構：マクロマーからの櫛状ポリマー及びグラフトコポリマー、２．ポリ（2,6-ジメチル-1,4- フェニレンオキシド) のスチレンマクロマーの合成、キャラクタリゼーション及び単独重合”、Polymer Bulletin, 10, 397 (1983)」、「ポリマー合成のハンドブック、パートＡ、ハンス R. クリチェルドルフ編、マルセルデッカー社、ニューヨーク−バーゼル−ホンコン(1992)」、並びにC.R.ハリソン、P.ホッジ、J.ケンプ及びG.M.ペリーの「”架橋ポリスチレンへのカルボキシル基の導入”、Die Makromolekulare Chemie, 176, 267 (1975) 」に開示される。高性能ポリマーの更なる背景は、例えば、米国特許第２、８２２、３５１号、米国特許第３、０６５、２０５号、英国特許第１、���６０、５４６号、英国特許第９７１、２２７号、英国特許第１、０７８、２３４号、米国特許第４、１７５、１７５号、N.ヨウダ及びH.ヒラモトの「J.Macromol, Sci.-Chem., A21(13&14) pp.1641 (1984)(東レ工業株式会社、大津、日本) 」、B.シリオン及びL.ベルデットの「”ポリイミド及び他の高温ポリマー”、M.J.M.アバディ及びB.シリオンにより編集、エルゼビアサイエンス出版B.V. (アムステルダム 1991)」、Q.ジン、T.ヤマシタ及びK.ホリエの「”脂環式ジアミンを有するポリイミド、II、ベンゾフェノン型ポリイミドの水素引抜き及び光架橋反応”、J. of Polymer Science: Part A: Polymer Chemistry, 32, 503(1994) 」、「 ProbimideTM 300、製品公報、チバ−ガイギーマイクロエレクトロニクスケミカルズ、" 感光性ポリイミド系" 」、「高性能ポリマー及び複合体（J.I.クロシュビッツ（編）、ジョンウィリー＆サンズ（ニューヨーク1991））」並びにT.E.アトウッド、D.A.バール、T.A.キング、B.ニュートン及びB.J.ローズの「Polymer, 29, 358(1988)」に開示される。芳香族ポリマーに官能基を配置する手順は、例えば、W.H.デイリ、S.チョティワナ及びR.ニールセンの「Polymer Preprints, 20(1), 835(1979) 、V.パーセク及びB.C.オーマンの「”機能性ポリマー及び相転移触媒作用により続いて起こるコポリマー、３．ペンダントビニル基を含む芳香族ポリ（エーテルスルホン）及びポリ（オキシ-2,6- ジメチル-1,4- フェニレン）の合成及びキャラクタリゼーション”、Makromol. Chem., 185, 2319(1984)、F.ワング及びJ.ルーヴァーズの「ジャーナル  オブ  ポリマー  サイエンス、パートＡ、Polymer Chemistry, 32, 2413(1994) 、M.E.ライト、E.G.トプリカ及びS.A.スヴェジュダの「”ジメトキシメタン、塩化チオニル及びルイス酸を使用する可溶性高分子量ポリスチレンのクロロメチル化についての詳細、完全分析”、Macromolecules, 24, 5879(1991)」、V.パーセク及びP.L.リナルディの「”機能性ポリマー及び相転移触媒作用により続いて起こるコポリマー”、Polymer Bulletin, 10, 223(1983) 」、J.A.グレイグ、R.D.ハンコック及びD.C.シェリントンの「”ポリマー樹脂及びペルオキシ酸を支持する無機オキシドの製造並びにテトラヒドロチオフェンの酸化におけるその使用”、European Polymer J.,16, 293(1980) 」、A.アケラ、M.ハッサネイン及びF.アブデル−ガリルの「”ポリ（ビニルベンジルトリフェニルホスホニウム  ペルブルマイド）の製造及び有機化合物の臭素化におけるその用途”、European Polymer J., 20 (3) 221(1984) 」、J.M.J.フレシェ及びK.K.ハーク「Macromolcules, 8, 130(1975) 」、米国特許第３，９１４，１９４号、同第４，１１０，２７９号、同第３，３６７，９１４号、E.P.テペニツィナ、M.I.ファベロヴ及びA.P.イヴァノフスキの「”耐熱性ポリマーの製造用の中間体の合成（ジフェニルオキシドのクロロメチル化）”、Zhurnal Prikladnoi Khimii, vol. 40, No. 11, 2540(1967)」、米国特許第３，０００，８３９号、Chem Abst. 56, 590f(1962）、米国特許第３，１２８，２５８号、Chem Abst. 61, 4560a(1964 ）、J.D.ドーデンス及びH.P.コーツ、Ind. Eng. Ch., 83, 59(1961) 、英国特許第８６３，７０２並びにChem Abstr 55, 18667b(1961) に開示される。
【００４２】
また、所望される又は必要ならば、硬化剤は電着浴中に含まれてもよい。エポキシ樹脂が有機材料として使用される場合、硬化剤は非常に望ましい。ポリアミック酸の場合、これらは熱縮合してポリイミド及びポリアミド−イミドを生成するので、硬化剤は一般的に必要でない。また、硬化剤は、一般的に、エンジニアリング熱可塑性樹脂であるポリスルホンの場合にも必要とされない。クロロメチル化ポリエーテルスルホン及びクロロメチル化ポリアリーレンエーテルケトンは熱硬化性樹脂であり、一般的に、硬化剤を必要としない。硬化剤を用いる場合には、適切な又は所望される硬化剤を使用できる。エポキシ樹脂に適する例には、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミン、テトラエチレンペンタアミン、ピペラジン、アミン硬化剤「Ｙ」（シェルケミカル社、ヒューストン、テキサス州から入手可能）、ポリアミド硬化剤（EPI-CURER 3125及び3140を含む、シェルオイル社、ヒューストン、テキサス州から入手可能）、他の第１級、第２級及び第３級の脂肪族及び芳香族アミンを含む種々の芳香族及び脂肪族のジアミン及びポリアミン、アミド、酸、酸無水物等が含まれる。適切な硬化剤の多数の例は、例えば、「エポキシ樹脂のハンドブック、H.リー、K.ネビル、マグロウヒル（１９６７）」に開示される。使用される溶媒は、もちろん、選択された有機材料の溶解度特性を考慮して選択される。例えば、ＥＰＯＮ１００９等のエポキシ樹脂が有機材料として使用される場合、エポキシ用の良溶媒の例には、トルエン、シクロヘキサノン、並びに、Ｎ−メチルピロリジノン、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドのような極性の非プロトン性溶媒等が含まれる。エポキシの溶解度が低い溶媒の例には、メチルイソブチルケトン、アセトニトリル、ヘキサン、シクロヘキサン等が含まれる。
【００４３】
また、コーティングの熱伝導率を高めるために所望されるなら、有機材料は充填剤粒子を含むことができる。適切な充填剤粒子の例には、セラミック粒子、酸化アルミニウム粒子、窒化アルミニウム粒子、炭化ケイ素粒子、雲母粉末、ダイヤモンド粉末等が含まれる。好ましい充填剤は、一般的に、熱伝導性であるが導電性でない。粒子は適切な又は所望される平均粒径を有し、典型的には約０．０１ミクロン以下であり、好ましくは約５０ナノメートルより小さいが、直径はこれらの範囲外であってもよい。充填剤粒子は有機材料中に所望の相対量で存在し、典型的には、有機材料の約１０乃至約５０重量パーセントの量で存在するが、量はこの範囲外であってもよい。
【００４４】
有機材料、良溶媒、及び貧溶媒は、所望の又は適切な相対量で電着浴中に存在する。有機材料は、典型的には約０．１乃至約５重量パーセント、好ましくは約０．５重量パーセントの量で存在するが、量はこの範囲外であってもよい。良溶媒は、典型的には約１０乃至約３０重量パーセント、好ましくは約１５乃至約２６重量パーセントの量で存在するが、量はこれらの範囲外であってもよい。貧溶媒は、典型的には約７０乃至約９０重量パーセント、好ましくは約７０乃至約８５重量パーセントの量で存在するが、量はこれらの範囲外であってもよい。硬化剤は、所望されるなら、典型的には、ポリマー（又はモノマー）固体の約１０乃至約５０重量パーセント、好ましくはポリマー（又はモノマー）固体の約５０重量パーセントの量で存在するが、量はこの範囲外であってもよい。
【００４５】
コロイドエマルション内で得られる粒子サイズは、エマルション中に存在する成分の相対量によって幾分決定される。溶媒／非溶媒比は、所望の特性を有する均一なコーティングを得るために最適化される。典型的には、溶媒の量が非溶媒の量に対して多すぎる場合、「柔らかすぎる（runny ）」電気コーティングが得られる。一方、非溶媒の量が溶媒の量に対して多すぎる場合、ポリマーの沈澱が生じると共に、好ましくない粒状の電気コーティングが得られる。比率は、美的に満足できるコーティングが達成されるまで（硬化前及び硬化後）調整される。また、温度及び電流も粒子サイズに影響を与える。典型的には、高すぎる温度はコロイドを不安定にしやすく、高すぎる電流は過剰な膜の積層をもたらし、時々、沈降物として電極からはがれることがある。好ましい平均粒径は約０．０１乃至約１０ミクロンであり、好ましくは約０．１ミクロン以下であり、好ましい粒子は約１５０ナノメートル未満の半径を有する。
【００４６】
コロイドエマルション内の粒子又はミセルのサイズは、多孔質の導電性基板上に付着した有機材料層の厚さに関連する。典型的には、得られるコーティングは数層の粒子又はミセルだけを含む。多孔質の導電体は電気導体であるが、その上に被覆された有機材料は典型的には比較的電気絶縁性であるために、均一な薄層が形成され、薄層が形成すると付着が終わるという点でこの方法は自己制限的である。例えば、約０．５乃至約１ミクロンの厚さのコーティングを多孔質の導電性基板上に得るためには、所望の平均粒子又はミセル直径は、典型的には、約０．１ミクロン以下である。
【００４７】
電気泳動付着は、有機材料のコロイド溶液又はエマルションを容器中に配置することによって実行される。多孔質の導電性基板は、所望の又は適切な方法により電着浴中に吊される。例えば、多孔質の導電性基板は、ワイヤ及びわに口クリップで吊すことができる。多孔質の導電性基板は第１帯電電極として機能する。また、第２電極もエマルション中に吊されて、反対の帯電電極として機能する。負帯電ミセルの電着では、電極で相対的な電荷を発生させるために電流がかけられると、相対的に正に帯電された溶媒は、相対的に負に帯電された有機ミセルと解離され、次に、有機ミセルは正に帯電した多孔質の導電性基板に引きつけられて付着する。正帯電ミセルの電着では、電極で相対的な電荷を発生させるために電流がかけられると、相対的に負に帯電された溶媒は、相対的に正に帯電された有機ミセルと解離され、次に、有機ミセルは負に帯電した多孔質の導電性基板へ引きつけられて付着する。あるいは、コロイドエマルションを鋼等の導電性容器中に配置することができ、この容器は一方の帯電電極として機能し、多孔質の導電性基板は他方の反対の帯電電極として機能する。
【００４８】
この方法中、適切な又は所望の電圧及び電流をかけることができる。典型的な電流は約０．０１乃至約１０００ミリアンペアであり、好ましくは約０．０１乃至約１０ミリアンペアであるが、値はこれらの範囲外であってもよい。典型的な電気泳動付着電圧は約１乃至約３５０ボルトであり、好ましくは約１０乃至約２００ボルトであるが、電圧はこれらの範囲外であってもよい。
【００４９】
電気泳動付着方法は、多孔質の導電性基板の容易にアクセスできる領域に過剰のコーティング材料を形成することなく、多孔質の導電性基板のアクセスが困難な領域（長い管の内部直径領域等）においても均一なコーティングを付着できること等の利点を可能にする。いくつかの例では、１回又はそれ以上の更なるコーティングステップのために基板が電着浴から取り出されたり戻されたりする場合に、最適な結果が得られる。この方法は自己制限的なので、多孔質の導電性基板を電着浴中に長時間入れておくこと、又は基板を電着浴へ繰返し何回も戻すことによって、容易にアクセスできる領域に積層を引き起こすことなくアクセスが困難な領域に有機材料を付着させることができる。
【００５０】
半導体チップは、適切な又は所望の方法によって、被覆された多孔質の導電性基板上に永久的に装着される。１つの実施の形態では、チップは、Ｈ２０Ｅ（エポキシテクノロジ社、ビレリカ、マサチューセッツ州から得られる）等の銀充填エポキシで基板へ接合される。このエポキシは、基板及びチップ間の良好な接合特性及び良好な熱接触の両方を可能にする。金又は窒化アルミニウム等の他の熱伝導性充填剤、及びポリイミド等の他の接着樹脂も使用することができる。
【００５１】
【実施例】
【００５２】
実施例Ｉ  
２グラムのＥＰＯＮ１００９エポキシ樹脂（シェルケミカル社、ヒューストン、テキサス州から得られる）と、２グラムのトリエチレンテトラミン（アルドリッチケミカル社、ミルウォーキー、ウィスコンシン州から得られる）と、４０ミリリットルのシクロヘキサノンと、を磁気攪拌して混合し、溶液が赤色になるまで約４時間８５℃で加熱してコロイドエマルションを調製した。その後、更に４０ミリリットルのシクロヘキサノンを添加し、その溶液を２５℃まで冷却した。次にこのポリマー溶液を、２８０ミリリットルのメチルイソブチルケトンへ攪拌しながら添加した。こうして形成されたコロイドエマルションをステンレス鋼容器中に入れ、所望の形状に機械加工済の黒鉛基板を第１の正帯電電極としてエマルション中に吊した。一方、ステンレス鋼容器は第２の負帯電電極の働きをした。黒鉛基板をコロイドエマルション中に２分間吊し、この間、１００ボルト及び約１００マイクロアンペア（０．０１ミリアンペア）の条件が電極に与えられた。次に黒鉛基板をエマルションから取り出した。この処理を、更に２回、それぞれ１分間繰り返した。その後、黒鉛基板上に付着させたエポキシ樹脂を、被覆基板を約１５０℃の温度まで約１時間加熱することによって硬化させた。連続エポキシコーティング内に下部層のクラッキングは観察されなかった。
【００５３】
得られた被覆基板を、銀充填Ｈ２０Ｅエポキシ（エポキシテクノロジ社、ビレリカ、マサチューセッツ州から得られる）を基板にぬった後、１５０℃になるまで２℃／分で加熱することによって、シリコン印刷ヘッドダイへ接合した。印刷ヘッド及びヒートシンクを加圧して所定位置に押さえつけ、接着剤が完全に硬化されるまで加圧を続けた。ダイが基板へ良好に接着していることが観察された。また、得られた印刷ヘッドは美的にも満足でき、黒鉛粒子を落脱する傾向は見られなかった。エポキシ被覆黒鉛ヒートシンクは、以下の更なる利点を提供した。即ち、被覆黒鉛へのダイの接合は非被覆黒鉛の場合よりも著しく改良され、サーマルインクジェットインクからの水及び溶媒はもはや被覆黒鉛の孔内へは浸透しなかった。これに反して、非被覆黒鉛では、インクは黒鉛の孔へ浸透し接着剤の結合を弱めた。また、黒鉛上のエポキシ樹脂の薄いコーティングは黒鉛の熱伝導特性を妨害せず又はそのヒートシンクとしての機能を妨害しなかった。
【００５４】
実施例II  
ビクトレックス（Victrex ）３００Ｐ（アモコ、バウンドブルック、ニュージャージー州から得られる）を、「オキシ−１、４−フェニレン骨格を含む縮合ポリマーのクロロメチル化」（W.H.ディリーら、ポリマープレプリント、２０巻、１号、８３５（１９７９））に開示された方法でクロロメチル化し、次式で表されると考えられるポリマーを形成する。
【００５５】
【化２５】
1998100410.tif 000025
【００５６】
ここで、ｎはモノマー繰返し単位の数を示す整数であり、前記ポリマーはモノマー繰返し単位当たり０．２５個のクロロメチル基を有する。その後、Ｎ−メチルピロリジノン（２４６．５グラム）中の繰返し単位当たり１個のクロロメチル基を有するポリマー（１１．２２グラム）を、負帯電電極として働くステンレス鋼ビーカー中で磁気攪拌しながらアセトン（１３５７ミリリットル）へ添加する。次に、正電極として働く黒鉛ヒートシンクを、直流１００ボルトで２分間、電着する。次に、被覆黒鉛ヒートシンクを電着浴から取り出し、アセトンを蒸発させる。その後、ヒートシンクを２５０℃になるまで２℃／分で加熱し、２５０℃の温度を２時間維持する。黒鉛ヒートシンクは架橋されたポリエーテルスルホンコーティングを有し、これは、サーマルインクジェットインクからの攻撃に耐性があると考えられる。
【００５７】
実施例ＩＩＩ  
次式（ここで、ｎは約２乃至約３０である）のポリアリーレンエーテルケトン（以下、ポリ（４−ＣＰＫ−ＢＰＡ）と称す）を以下のように調製した。
【００５８】
【化２６】
1998100410.tif 000026
【００５９】
ディーン−スターク（バレット）トラップ、冷却器、メカニカルスターラ、アルゴン注入口、及び栓が備えつけられた５リットルの三つ口丸底フラスコを加熱マントル中に配置した。４、４′−ジクロロベンゾフェノン（アルドリッチ１１３７０、アルドリッチケミカル社、ミルウォーキー、ウィスコンシン州、２５０グラム）、ビスフェノールＡ（アルドリッチ２３９６５−８、２４４．８グラム）、炭酸カリウム（３２７．８グラム）、無水Ｎ、Ｎ−ジメチルアセトアミド（１５００ミリリットル）及びトルエン（２７５ミリリットル）をフラスコに添加して１７５℃の反応温度に加熱し、揮発性トルエン成分を捕集及び除去した。連続的に攪拌しながら１７５℃で４８時間激しく加熱還流した後、反応混合物を濾過して不溶性塩を除去し、得られた溶液をメタノール（５ガロン）へ添加してポリマーを沈殿させた。ポリマーを濾過により分離し、湿ったフィルタケーキを水（３ガロン）で洗浄した後、メタノール（３ガロン）で洗浄した。３６０グラムの真空乾燥した生成物が得られた。ポリマーの分子量をゲル浸透クロマトグラフィ（ＧＰＣ）（溶離溶媒はテトラヒドロフラン）により決定し、次の結果を得た：Ｍn ９７６０、Ｍpeak２３３００、Ｍw ２３３００、Ｍz ３９３００及びＭz+1 ５４８００。塩化メチレンからの溶液キャスト膜は、透明、強靱且つ柔軟であった。反応で使用された化学量論の結果、このポリマーはビスフェノールＡから誘導される末端基を有するものと考えられる。
【００６０】
メカニカルスターラ、アルゴン注入口、還流冷却器及び添加漏斗を装備した５リットルの３つ口丸底フラスコ中で、２８２．６８グラム（２５６ミリリットル）の塩化アセチルをジメトキシメタン（３１３．６グラム、３６６．８ミリリットル）及びメタノール（１０ミリリットル）の混合物へ添加することによってクロロメチルエーテルの酢酸メチル溶液を製造した。この溶液を１０６６．８ミリリットルの１，１，２，２−テトラクロロエタンで希釈し、次に耐ガスシリンジによって四塩化スズ（２．４ミリリットル）を添加すると共に添加漏斗を用いて１，１，２，２−テトラクロロエタン（１３３．２ミリロットル）を添加した。この反応溶液を５００℃に加熱した。その後、上記のように製造したポリ（４−ＣＰＫ−ＢＰＡ）（１６０．８グラム）のテトラクロロエタン（１０００ミリリットル）溶液をすばやく添加した。反応混合物を１１０℃に設定したオイルバスで加熱還流した。連続的に攪拌しながら２時間還流した後、加熱を停止し、混合物を２５℃まで冷却した。この反応混合物を２リットルの丸底フラスコに段階的に移し、液体窒素でトラップされた真空ポンプで減圧を維持しながら、ロータリーエバポレーターを用いて５０℃までの穏やかな加熱で濃縮した。濃縮物をメタノール（４ガロン）へ添加し、ワーリングブレンダを用いてポリマーを沈殿させた。このポリマーを濾過により分離し、真空乾燥させて、繰り返し単位毎に１．５個のクロロメチル基を有するポリ（４−ＣＰＫ−ＢＰＡ）２００グラムを得た（1 Ｈ  ＮＭＲ分光法で同定）。このポリマーの分子量をゲル浸透クロマトグラフィ（ＧＰＣ）（溶離溶媒はテトラヒドロフラン）により決定し、次の結果を得た：Ｍn １２０００、Ｍpeak２６０００、Ｍw ４０７００、Ｍz ９７０００及びＭz+1 １７００００。
【００６１】
塩化メチレン（５００グラム）中のこのポリマー（７５グラム）をメタノール（３ガロン）中で沈殿させ、濾過し、真空乾燥させて無溶媒ポリマーを得た。
【００６２】
実施例ＩＶ  
クロロメチル化ビクトレックス３００Ｐの代わりに繰返し単位当たり１．５個のクロロメチル基を有するクロロメチル化ポリアリーレンエーテルケトン（実施例III に記載されたように調製された）を使用し、極性を反転させ（即ち、黒鉛ヒートシンクを負に帯電させ、ステンレス鋼ビーカを正に帯電させた）、電着を１００Ｖで３分間実行した点を除いて、実施例IIに記載された方法を実行した。コーティングに続いて、被覆黒鉛基板を１１０℃で２０分間加熱し、次に、温度を２℃／分の速度で２５０℃まで上昇させた後、ポリマーコーティングを硬化させるために温度を２５０℃で２時間維持した。得られたコーティングは約１０ミクロンの厚さであった。
【００６３】
実施例Ｖ  
繰返しモノマー単位当たり１．５個のクロロメチル基を有するクロロメチル化ポリアリーレンエーテルケトンを、実施例III に記載されたように調製した。６３９ミリリットル（５５８．５グラム）のＮ、Ｎ−ジメチルアセトアミド中に９０グラムのクロロメチル化ポリマーを含む溶液を調製し、溶液をアクリル酸ナトリウム（５１．３９グラム）と共に２５℃で１週間磁気攪拌した。次に反応混合物を遠心分離し、上澄みを、メタノール０．７５リットル当たりポリマー溶液２５ミリリットルの相対量で、ワーリングブレンダを用いてメタノール（４．８ガロン）へ添加した。沈澱した白色粉体を濾過し、湿ったフィルタケーキを水（３ガロン）で洗浄し、次にメタノール（３ガロン）で洗浄した。次に、ポリマーを濾過により分離し、真空乾燥させて、７３．３グラムの白色粉体を得た。ポリマーは、４つのモノマー繰返し単位毎に３個のアクリル酸エステル基と、４つのモノマー繰返し単位毎に３個のクロロメチル基と、を有し、重量平均分子量は約９００００であった。
【００６４】
実施例ＶＩ  
クロロメチル化ビクトレックス３００Ｐの代わりに繰返し単位当たり１．５個のクロロメチル基を有するアクリロイル化及びクロロメチル化ポリアリーレンエーテルケトン（実施例Ｖに記載されたように調製された）を使用し、極性を反転させ（即ち、黒鉛ヒートシンクを負に帯電させ、ステンレス鋼ビーカが正に帯電させた）、電着を１００Ｖで３分間実行した点を除いて、実施例IIに記載された方法を実行した。コーティングに続いて、被覆黒鉛基板を１１０℃で２０分間加熱し、次に、温度を２℃／分の速度で２５０℃まで上昇させた後、ポリマーコーティングを硬化させるために温度を２５０℃で２時間維持した。得られたコーティングは約１０ミクロンの厚さであった。
【００６５】
実施例ＶII  
次式（ここで、ｎはモノマー繰返し単位の数を示す）のポリマーを以下のように調製した。
【００６６】
【化２７】
1998100410.tif 000027
【００６７】
ディーン−スターク（バレット）トラップ、冷却器、メカニカルスターラ、アルゴン注入口、及び栓が備えつけられた１リットルの三つ口丸底フラスコをシリコーンオイルバス中に配置した。４、４′−ジクロロベンゾフェノン（アルドリッチケミカル社、ミルウォーキー、ウィスコンシン州、５０．０２グラム、０．１９９２モル）、９、９′−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フルオレノン（ケンセイカ、ラムソン、ニュージャージー州、７５．０４グラム、０．２１４５モル）、炭酸カリウム（６５．５６グラム）、無水Ｎ、Ｎ−ジメチルアセトアミド（３００ミリリットル）及びトルエン（５２ミリリットル）をフラスコに添加して１７５℃（オイルバス温度）に加熱し、揮発性トルエン成分を捕集及び除去した。連続的に攪拌しながら１７５℃で２４時間加熱した後、反応混合物を２５℃に冷却した。反応混合物を濾過し、メタノールへ添加してポリマーを沈澱させ、このポリマーを濾過により捕集し、水洗し、次にメタノールで洗浄した。真空乾燥した生成物ポリ（４−ＣＰＫ−ＦＢＰ）の収量は６０グラムであった。
【００６８】
実施例ＶIII 
実施例ＶIIに記載されたように調製されたポリ（４−ＦＰＫ−ＦＢＰＡ）を、実施例III に記載された方法でクロロメチル化し、モノマー繰返し単位当たり１．５個のクロロメチル基を有するポリ（４−ＦＰＫ−ＦＢＰＡ）を形成する。次に、クロロメチル化ポリマーを、実施例ＩＶに記載された方法により黒鉛基板上へ被覆させる。同様の結果が得られるであろうと考えられる。
【００６９】
実施例ＩＸ  
実施例ＶIII に記載されたように調製されたクロロメチル化ポリ（４−ＦＰＫ−ＦＢＰＡ）を、実施例Ｖに記載された方法でアクリロイル化し、４個のモノマー繰返し単位毎に３個のクロロメチル基及び４個のモノマー繰返し単位毎に３個のアクリロイル基を有するポリ（４−ＦＰＫ−ＦＢＰＡ）を形成する。次に、このアクリロイル化及びクロロメチル化ポリマーを、実施例ＶＩに記載された方法により黒鉛基板上へ被覆させる。同様の結果が得られるであろうと考えられる。