(57)【要約】流体吐出装置の加熱素子（１１２／４１２／６１２／８１２／８２２）の態様を開示する。
2010534581.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリントヘッドの加熱素子（１１２／４１２／６１２／８１２／８２２）を製造する方法であって、該方法が、
基板（１５１）上の、互いに隔置された第１及び第２の導電素子（１７８、１７９／４７８、４７９／６７８、６７９／８４０Ａ、８４０Ｂ／８５０Ａ、８５０Ｂ）の対の間に、第１の幅を有する抵抗体パッド（２２６／５２６／７２６／８２６）を形成し、
前記抵抗体パッド及び前記各第１及び第２の導電素子上に保護層（３００）を形成し、
前記保護層の上に、流体を吐出するためのオリフィスを含む流体チャンバ（２４０／５３０）を形成することを含む方法であって、
前記第１及び第２の導電素子がそれぞれ、
前記抵抗体パッドの前記第１の幅（Ｗ７）より実質的に小さい第２の幅（Ｗ６）、並びに
段状パターンであって、前記基板を露出させる内側窓（１８４／４８４）を画定し且つ第１の厚みを有するほぼ平坦な部分（１８２／４８２／６８２）と、前記ほぼ平坦な部分から外方に延び且つ前記ほぼ平坦な部分の第１の厚みより実質的に大きな第２の厚みを有する傾斜部分（１７８、１７９／４７８、４７９／６７８、６７９）とを含み、前記抵抗体パッドが、前記ほぼ平坦な部分の前記内側窓内に延在している、段状パターン
の少なくとも１つを画定する、方法。
【請求項２】
前記第１及び第２の導電素子（８４０Ａ、８４０Ｂ／８５０Ａ、８５０Ｂ）それぞれが、前記抵抗体パッドの第２の幅より実質的に小さい第１の幅によって規定されており、
前記第１及び第２の導電素子それぞれ及び前記抵抗体パッドを、第２の幅を有するように最初に形成し、
前記第１及び第２の導電素子それぞれの長さ部分を除去して、前記第１及び第２の導電素子それぞれの前記第２の幅を前記第１の幅に縮小させることによって、前記第１及び第２の導電素子それぞれの体積を実質的に縮小させることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１及び第２の導電素子（８４０Ａ、８４０Ｂ／８５０Ａ、８５０Ｂ）それぞれが、前記抵抗体パッドの第２の幅より実質的に小さい第１の幅によって規定されており、
前記第１及び第２の導電素子それぞれを前記第１の幅を有するように、前記抵抗体パッドを前記第２の幅を有するように最初に形成することをさらに含み、その際、前記抵抗体パッドの周りを囲むエリアをマスクすることによって、前記第１及び第２の導電素子それぞれを第１の幅を有するように最初に堆積することができる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１及び第２の導電素子それぞれが、段状パターンによって画定されており、
前記第１及び第２の導電素子それぞれの間にに前記抵抗体パッドを形成することが、前記第１及び第２の導電素子それぞれの前記ほぼ平坦な部分と前記傾斜部分との接合部（１８７）を、抵抗体パッドの外側エッジから横方向に隔置され且つ流体チャンバの境界の横方向外側にあるように配置することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記抵抗体パッドを形成することが、前記基板の上且つ前記第１及び第２の導電素子それぞれの下に抵抗層（６３０）を形成することを含み、前記抵抗層が、前記窓内に延在する前記抵抗体パッドを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記抵抗体パッドを形成することが、前記第１及び第２の導電素子それぞれの上に抵抗層（２３０／５００）を形成することを含み、前記抵抗層が、前記窓内に延在する前記抵抗体パッドを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
請求項１、４、５又は６に記載の方法によって製造された加熱素子であって、
前記方法が、
前記基板上に導電材料の第１の層（１５４／４５４）を堆積させ、
前記第１の層をエッチングして、前記基板の上表面（１５３／４２１）を露出させる外側窓（４２０）を画定し、該外側窓の向かい合う両端部に、前記第１の導電素子及び当該第１の導電素子から隔置された前記第２の導電素子を画定し、前記外側窓が、前記加熱素子の前記抵抗体パッドの長さよりも実質的に大きな長さを有し、
前記外側窓内で前記基板の露出した上表面上に且つ前記第１及び第２の導電素子それぞれの上に、前記導電材料の第２の層（１８０／４８０）を堆積させ、
前記導電材料の第２の層をエッチングして、
前記基板の前記上表面を再び露出させ、且つ前記加熱素子の前記抵抗体パッドの長さに実質的に等しい長さを有する、前記内側窓と、
前記各第１及び第２の導電素子の厚みより実質的に小さい厚みを有する導電棚部を前記絶縁された基板上に画定し、前記第１及び第２の導電素子それぞれから内方に延び、且つ前記内側窓を画定する内側部分を含む、前記ほぼ平坦な部分と
を形成し、
前記内側窓内で露出した前記基板上に前記抵抗層を形成し、前記抵抗体パッドを画定し、
前記抵抗層上に上部構造を形成し、流体がそれを通って吐出するオリフィスを画定することを、さらに含む、方法。
【請求項８】
前記上部構造が、側壁（２４３／５２２）を含む流体チャンバ（２４０／５３０）を画定し、前記側壁を、前記第１及び第２の導電素子それぞれが前記流体チャンバの前記側壁の外部に位置するように、前記導電棚部の垂直方向上部に配列する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
請求項１、４、５、６、７及び８のいずれか１項に記載の方法を使用して形成された流体吐出装置の加熱素子であって、前記加熱素子が、
前記基板、
前記基板上に堆積させた導電層であって、
前記第１の導電素子及び当該第１の導電素子から隔置された前記第２の導電素子と、
前記第１及び第２の導電素子それぞれからほぼ内方に延び且つ前記内側窓を画定し、前記第１及び第２の導電素子それぞれの厚みよりも実質的に小さい厚みを有する、前記ほぼ平坦な部分と
を含む導電層、
前記内側窓内で延在する前記抵抗体パッド、並びに
流体チャンバの、前記導電層の前記ほぼ平坦な部分の垂直方向上部に配置されている境界を画定する少なくとも１つの上部層
を備えている、加熱素子。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの上部層がチャンバ層（３０４）を含み、前記加熱素子が、チャンバ層の下に延びる保護層及びキャビテーションバリア層（３０２）の少なくとも１つをさらに含み、前記保護層及びキャビテーションバリア層のそれぞれが、前記導電層及び前記抵抗体パッドを覆う、請求項９に記載の加熱素子。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
インクカートリッジは、カートリッジ内に組み込まれたプリントヘッドを含むか、又は別態様では、プリントヘッドとは別個のインク供給部を備えている。したがって、後者の例では、消費者は典型的には、インク供給部を交換してプリントヘッドを再使用する。
【０００２】
しかし、場合によっては、インク供給部が空になる前に、インクカートリッジ内に組み込まれたプリントヘッドが機能しなくなり、消費者は、一部しか使用されていないインクカートリッジを交換しなくてはならない。別の状況では、工業用プリントヘッドを使用する業務用プリンタでは、プリントヘッドが機能しなくなった場合、その製造を停止する必要があり得る。この製造停止によって、停止した生産から利益損失が生じ、機能しなくなったプリントヘッドの専門的な交換のための保守コストも増大する。いずれの場合にも、大きな混乱が起こる。
【発明の概要】
【０００３】
以下の詳細な説明では添付図面を参照するが、この添付図面は、本願の一部をなし且つ本開示を実施し得る特定の態様を例示することによって本願を示す。これに関連して、説明される図面の配向（方向）に関し、「上部」、「底部」、「前」、「後ろ」、「前方」、「後方」等の、方向を示す用語を使用する。本開示の態様の構成要素は多数の異なる向きに配置され得るので、これらの方向を示す用語は、例示を目的として非限定的に使用するものである。本開示の範囲から逸脱することがなければ、他の態様を利用すること並びに構造的又は理論的な変更をすることが可能であることを理解されたい。したがって、以下の詳細な説明は、限定的な意味に捉えるべきではなく、本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲によって規定される。
【０００４】
本開示の態様は、インクジェットプリントヘッドのような流体吐出装置の加熱領域並びに加熱領域を形成する方法に関する。一態様では、加熱領域の中央の抵抗体パッドは、低いプロファイルの（low profile、側面から見た形状の高さが低い）側壁及び／又は低いプロファイルの端部部分を有するように形成されており、それにより、中央抵抗体パッドを覆う上部層（例えば保護層及びキャビテーションバリア層）が、プリントヘッドの抵抗体部分の従来のトポグラフィ（topography、表面形状）よりも実質的に低いプロファイルのトポグラフィを形成することが保証される。そして、中央抵抗体パッドのこの低いプロファイルのトポグラフィは、各上部層（例えば保護及び／又はキャビテーションバリア）のより均一な形成を促進し、それにより、腐食性インクによる侵入（侵食）に抵抗するため又はキャビテーション損傷に抵抗するためのより大きな強度及び完全性が得られ、よって、中央抵抗体パッド及びプリントヘッドの寿命が長くなる。一態様では、加熱領域を形成する方法は、導電素子の比較的切り立った（急勾配の）又はより厚い部分が加熱領域の流体チャンバの側壁の外部に位置するように、加熱領域の（中央抵抗体パッドの端部部分を取り囲む）導電素子を形成することを含む。この構成によって、中央抵抗体パッドの低いプロファイルのトポグラフィ、ひいては流体チャンバ内での上部層の低いプロファイルのトポグラフィの配置が容易となる。
【０００５】
別の態様では、加熱領域を形成する方法は、加熱領域の（中央抵抗体パッドを取り囲む）非導電性の側方エリアを形成することを含み、それにより、中央抵抗体パッドの側壁が、非導電性の側方エリアに対して比較的低い高さ又は厚みを有するようになる。この構成によっても、流体チャンバ内での加熱領域の上部層の低いプロファイルのトポグラフィの形成が容易となる。
【０００６】
このような態様及びさらなる態様を、図１〜３４に関連させてより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本開示の一態様によるインクジェット印刷システムのブロック図である。
【図２】本開示の一態様による流体吐出装置の一部を示す概略的な断面図である。
【図３】本開示の一態様による流体吐出装置の、部分的に形成された加熱領域の上面図である。
【図４】図３の線４−４に沿った断面図であって、本開示の一態様による流体吐出装置の加熱領域を形成する方法を示す。
【図５】本開示の一態様による流体吐出装置の、部分的に形成された加熱領域の上面図である。
【図６】図５の線６−６に沿った断面図であって、本開示の一態様による流体吐出装置の加熱領域を形成する方法を示す。
【図７】本開示の一態様による流体吐出装置の、部分的に形成された加熱領域の上面図である。
【図８】図７の線８−８に沿った断面図であって、本開示の一態様による流体吐出装置の加熱領域を形成する方法を示す。
【図９】本開示の一態様による、図８の拡大された部分断面図である。
【図１０】本開示の一態様による流体吐出装置の、部分的に形成された加熱領域及びその加熱領域を形成する方法を示す断面図である。
【図１１】本開示の一態様による図１０の態様の拡大された部分断面図である。
【図１２】本開示の一態様による流体吐出装置の、部分的に形成された加熱領域の上面図であって、加熱領域を形成する方法を示す。
【図１３】図１２の線１３−１３に沿った断面図であって、本開示の一態様による流体吐出装置の加熱領域を形成する方法を示す。
【図１４】図１２の線１４−１４に沿った断面図であって、本開示の一態様による流体吐出装置の加熱領域を形成する方法を示す。
【図１５】図１３の断面図にほぼ相当する断面図であり、本開示の一態様による流体吐出装置の加熱領域を形成する方法を示す。
【図１６】図１４の断面図にほぼ相当する断面図であり、本開示の一態様による流体吐出装置の加熱領域を形成する方法を示す。
【図１７】本開示の一態様による流体吐出装置の、部分的に形成された加熱領域を示す上面図である。
【図１８】図１７の線１８−１８に沿った断面図であって、本開示の一態様による流体吐出装置の部分的に形成された加熱領域及び加熱領域を形成する方法を示す。
【図１９】本開示の一態様による流体吐出装置の、部分的に形成された加熱領域及び加熱領域を形成する方法を示す断面図である。
【図２０】本開示の一態様による、部分的に形成された加熱領域及び加熱領域を形成する方法を示す断面図である。
【図２１】本開示の一態様による流体吐出装置の、部分的に形成された加熱領域及び加熱領域を形成する方法を示す上面図である。
【図２２】図２１の線２２−２２に沿った断面図であって、本開示の一態様による部分的に形成された加熱領域及び加熱領域を形成する方法を示す。
【図２３】本開示の一態様による流体吐出装置の、部分的に形成された加熱領域及び加熱領域を形成する方法を示す上面図である。
【図２４】本開示の一態様による流体吐出装置の、部分的に形成された加熱領域及び加熱領域を形成する方法を示す上面図である。
【図２５】本開示の一態様による流体吐出装置の、部分的に形成された加熱領域を示す断面図である。
【図２６】本開示の一態様による流体吐出装置の加熱領域を形成する方法を示す断面図である。
【図２７】本開示の一態様による流体吐出装置の加熱領域を形成する方法を示す断面図である。
【図２８】本開示の一態様による流体吐出装置の加熱領域を形成する方法を示す断面図である。
【図２９】本開示の一態様による図２８の態様をさらに示す断面図である。
【図３０】本開示の一態様による流体吐出装置の、部分的に形成された加熱領域及び加熱領域を形成する方法を示す上面図である。
【図３１】図３０の線３１−３１に沿った断面図であって、本開示の一態様による流体吐出装置の加熱領域を形成する方法を示す。
【図３２】図３０の線３２−３２に沿った断面図であって、本開示の一態様による流体吐出装置の加熱領域を形成する方法を示す。
【図３３】本開示の一態様によるプリントヘッドの加熱素子の抵抗体ストリップの上面図である。
【図３４】本開示の一態様によるプリントヘッドの加熱素子の抵抗体ストリップの上面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１に、本開示の一態様によるインクジェット印刷システム１０を示す。インクジェット印刷システム１０は、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１２のような流体吐出アセンブリ、及びインク供給アセンブリ１４のような流体供給アセンブリを含む流体吐出システムの一態様である。例示の態様では、インクジェット印刷システム１０は、取付けアセンブリ１６、媒体移送アセンブリ１８及び電子制御装置２０も含む。インクジェットプリントヘッドアセンブリ１２は、流体吐出アセンブリの一態様として本開示の態様により形成されており、複数のオリフィス又はノズル１３を通してインク又は流体の滴を吐出する１つ以上のプリントヘッド又は流体吐出装置を備えている。一態様では、前記滴は、媒体、例えば印刷媒体１９の方向に、そこへ印刷されるように向けられる。印刷媒体１９は、任意の種類の適切なシート材料、例えば紙、厚紙、透明シート、マイラー及びこれらに類するものである。典型的には、ノズル１３は、１つ以上の行又は列で配置されており、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１２及び印刷媒体１９を互いに相対的に移動させると、ノズル１３からのインクの適正な連続的な吐出によって、一態様では文字、記号及び／又は他の図形若しくは画像が印刷媒体１９上に印刷される。
【０００９】
インク供給アセンブリ１４は、流体供給アセンブリの一態様として、プリントヘッドアセンブリ１２にインクを供給するものであり、インクを保存するするためのリザーバ１５を備えている。詳細には、一態様では、インクは、リザーバ１５からインクジェットプリントヘッドアセンブリ１２へと流れる。この態様で、インク供給アセンブリ１４及びインクジェットプリントヘッドアセンブリ１２は、使い捨てのインク送達システムを形成していても再循環（再利用）式インク送達システムを形成していてもよい。使い捨てのインク送達システムでは、印刷の際、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１２へと供給された実質的に全てのインクが消費される。しかし、再循環式インク送達システムでは、印刷の際、プリントヘッドアセンブリ１２へと供給されたインクの一部が消費される。詳細には、印刷の際に消費されなかったインクの一部が、インク供給アセンブリ１４へと戻される。
【００１０】
一態様では、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１２及びインク供給アセンブリ１４は、インクジェット又は流体ジェットカートリッジ又はペン内に共に収容されている。別の態様では、インク供給アセンブリ１４は、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１２とは別個になっており、供給チューブ（図示せず）のような相互接続を介してインクをインクジェットプリントヘッドアセンブリ１２へと供給する。いずれの態様でも、インク供給アセンブリ１４のリザーバ１５は、取り外し、交換し且つ／又は再充填することができる。一態様では、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１２及びインク供給アセンブリ１４は、インクジェットカートリッジ内に共に収容されており、リザーバ１５は、カートリッジ内に配置されている域内リザーバ及び／又はカートリッジとは別個に配置されている、より大きなリザーバを含む。この場合、前記別個のより大きなリザーバは、前記域内リザーバを充填するためのものである。したがって、前記別個のより大きなリザーバ及び／又は前記域内リザーバは、取り外し、交換し且つ及び／又は再充填することができる。
【００１１】
取付けアセンブリ１６は、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１２を、媒体移送アセンブリ１８に対して位置決めし、媒体移送アセンブリ１８は、印刷媒体１９を、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１２に対して位置決めする。よって、印刷ゾーン１７は、ノズル１３に隣接して、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１２と印刷媒体１９との間のエリア内に画定されている。一態様では、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１２は、走査型のプリントヘッドアセンブリである。その場合、取付けアセンブリ１６は、媒体移送アセンブリ１８に対してインクジェットプリントヘッドアセンブリ１２を移動させ、印刷媒体１９を走査するためのキャリッジを備えている。別の態様では、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１２は、非走査型のプリントヘッドアセンブリである。その場合、取付けアセンブリ１６は、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１２を、媒体移送アセンブリ１８に対して所定の位置に固定する。その場合、媒体移送アセンブリ１８が、印刷媒体１９を、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１２に対して位置決めする。
【００１２】
電子制御装置２０は、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１２、取付けアセンブリ１６及び媒体移送アセンブリ１８と接続されている。電子制御装置２０は、データ２１をコンピュータのようなホストシステムから受信するものであり、一次記憶データ２１のためのメモリを備えている。典型的には、データ２１は、電子、赤外、光学又は他の情報転送パスに沿ってインクジェット印刷システム１０に送信される。データ２１は、例えば、印刷すべき書類及び／又はファイルである。ここで、データ２１は、インクジェット印刷システム１０のための印刷ジョブを形成するものであり、１つ以上の印刷ジョブコマンド及び／又はコマンドパラメータを含む。
【００１３】
一態様では、電子制御装置２０は、ノズル１３からのインク滴の吐出のためのタイミング制御を含む、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１２の制御を提供する。その場合、電子制御装置２０は、吐出されたインク滴のパターンを規定し、このパターンは、文字、記号及び／又は他の図形若しくは画像を印刷媒体１９上に形成するものである。タイミング制御、及びそれにより吐出されたインク滴のパターンは、印刷ジョブコマンド及び／又はコマンドパラメータによって決定される。一態様では、電子制御装置２０の一部を形成する論理及び駆動回路が、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１２に配置されている。別の態様では、論理及び駆動回路は、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１２の外部に配置されている。
【００１４】
図２に、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１２の一部の一態様を示す。インクジェットプリントヘッドアセンブリ１２は、流体吐出アセンブリの一態様として、滴吐出素子３０のアレイを備えている。滴吐出素子３０は基板４０上に形成されており、基板４０は、基板４０内に形成された流体（又はインク）供給スロット４４を有する。この場合、流体供給スロット４４は、滴吐出素子３０への流体（又はインク）の供給を提供する。
【００１５】
一態様では、各滴吐出素子３０は、薄層構造３２、オリフィス層３４、チャンバ層４１及び発射抵抗体３８を含む。薄層構造３２は、この薄層構造３２に形成され且つ基板４０の流体供給スロット４４と連通する流体（又はインク）供給チャネル３３を有する。オリフィス層３４は、前面３５及びその前面３５に形成されたノズル開口３６を有する。チャンバ層４１も、チャンバ層４１に形成され且つノズル開口３６及び薄層構造３２の流体供給チャネル３３に連通する流体チャンバ３７を有する。発射抵抗体３８は、流体チャンバ３７内に配置されており、発射抵抗体３８を駆動信号及びアースに電気的に接続するリード線３９を含む。
【００１６】
一態様では、動作中、流体は、流体供給スロット４４から流体供給チャネル３３を介して流体チャンバ３７へと流れる。ノズル開口３６は発射抵抗体３８と動作上連動し、発射抵抗体３８に電圧をかけると流体の滴が、流体チャンバ３７からノズル開口３６を通って（例えば発射抵抗体３８の面に対して垂直方向に）、媒体に向かって吐出するようになっている。
【００１７】
プリントヘッドアセンブリ１２の例示的な態様は、サーマル式プリントヘッド、ピエゾ式プリントヘッド、フレックステンショナル式（flex-tensional）プリントヘッド又は当分野で知られた任意の他の種類の流体吐出装置を含む。一態様では、インクジェットプリントヘッドアセンブリ１２は、完全に組み込まれたサーマル式インクジェットプリントヘッドである。その場合、基板４０は、例えばシリコン、ガラス又は安定なポリマーから形成され、薄膜構造３２は、二酸化シリコン、シリコンカーバイド、窒化シリコン、酸化シリコン、タンタル、ポリシリコン又は他の適切な材料の１つ以上の保護又は絶縁層により形成されている。薄層構造３２は、発射抵抗体３８及びリード線３９を画定する導電層も含む。薄膜構造３２は、発射抵抗３８及びリード線３９を規定する導電層も含む。導電層は、例えば、アルミニウム、金、タンタル、タンタルアルミニウム若しくは他の金属又は合金により形成されている。
【００１８】
図３〜１６に、本開示の一態様による流体吐出装置の加熱領域を製作する方法を示し、図１５〜１６には、その方法によって形成された加熱領域を示す。一態様では、流体吐出装置の加熱領域は、実質的には、図１〜２で説明し図示した流体吐出装置及び／又はプリントヘッドアセンブリと同じ特徴及び特性を備えている。
【００１９】
図３は、プリントヘッドアセンブリ１００の部分的に形成された加熱領域１０２を示す上面図である。加熱領域１０２は、プリントヘッドアセンブリ１００の電力バス１０９に隣接して配置され且つそこから電力を受け取り、電力バス１０９は、メインバス領域（点線１１１で表す）及び移行部分１１０を含む。図３に示すように、線Ａは、概略的に、加熱領域１０２と電力バス１０９の移行部分１１０との間の境界を表し、参照番号１１７は、メインバス領域１１０と移行部分１１０との間の境界を指示する。一態様では、電力バス１０９の移行部分１１０は、一般に、加熱領域１０２をメインバス領域１１１から分離し、メインバス領域１１１は、移行部分１１０に存在しない追加的な構成要素及び／又は回路を含む。加えて、電力バス１０９は、移行部分１１０から加熱領域１０２へと延在する延在部分１１４及び１１８を含み、そして、加熱領域１０２の複数の加熱素子１１２のそれぞれの境界を画定する。一態様では、電力バス１０９の各部分１１１、１１０、１１４及び１１８は、一般に、プリントヘッドアセンブリ１００の「導電線（conductive trace）」に相当し、共に機能して複数の加熱素子１１２に給電する。
【００２０】
図３に示すように、延在部分１１４は、加熱領域１０２の複数の加熱素子１１２を互いに分離し、各加熱素子１１２は、第１の端部１０４及び第２の端部１０６を有している。別の局面によれば、図３に示すように、全体的な構造では、移行部分１１０及び電力バス１０９の延在部分１１４、１１８は、物理的な境界として働くと共に、加熱領域１０２の各加熱素子１１２の動作を可能にする電気的機能を提供する。図３に示すように、部分的に形成された加熱領域１０２の各加熱素子１１２は、第１の導電層１５４及びビアパッドのアレイ１１６（以降、ビアパッド１１９として識別される）を含む。
【００２１】
図４は、本開示の一態様による、部分的に形成された加熱領域１０２のうちの１つの加熱素子１１２の、図３の線４−４に沿った断面図である。図４には、絶縁層１５２及び支持基板１５１上に形成された第１の導電層１５４が示されている。一態様では、中立層１５６が、第１の導電層１５４と絶縁層１５２との間に挿入配置されており、この中立層１５６は、接合スパイキング（junction spiking）及び電子移動（エレクトロマイグレーション）を最小限化するように働く。
【００２２】
一態様では、第１の導電層１５４はアルミニウム材料であり、別の態様では、第１の導電層１５４は、アルミニウム、銅又は金、並びにこれらの導電材料の組合せを含む。第１の導電層１５４は、スパッタリング及び蒸着を含む周知の技術を使用して堆積させるが、手法はそれらに限定されない。一態様では、基板１５１は、ケイ素ウェハ、ガラス材料、半導体材料、又は流体吐出装置のための基板として使用するのに適した他の周知の材料を含む。
【００２３】
一態様では、基板１５１上に絶縁層１５２を成長させるか又は堆積させて、流体バリアを基板１５１上に提供し且つ基板１５１の電気的及び／又は熱的保護を提供する。一態様では、絶縁層１５２は、テトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）材料の化学気相成長（化学蒸着）によって形成された二酸化シリコン層を含む。別の態様では、絶縁層１５２は、アルミニウム酸化物、シリコンカーバイド、窒化シリコン又はガラスから形成されている材料を含む。一態様では、絶縁層１５２は、熱的成長、スパッタリング、蒸着又は化学気相成長によって形成される。一態様では、絶縁層１５２は、約１又は２ミクロンの厚みを有する。
【００２４】
一態様では、中立層１５６は、絶縁層１５２上に堆積させ、チタン＋チタン窒化物材料を含む。別の態様では、中立層１５６は、チタンタングステン、チタン、チタン合金、金属窒化物、タンタルアルミニウム又はアルミニウムシリコンから形成された材料を含む。
【００２５】
図４に示すように、第１の導電層１５４は、中立層１５６の厚み（Ｔ２）より実質的に大きな厚み（Ｔ１）を有する。加熱素子１１２の様々な層の厚みの例は、図５〜９に関連させてより詳細に説明する。
【００２６】
図５は、本開示の一態様による、部分的に形成された加熱領域１０２の上面図であり、図６は、本開示の一態様による、部分的に形成された加熱領域１０２の１つの加熱素子の断面図である。図５及び６は、第１の導電層１５４内での第１の窓１７１の形成を示し、この第１の窓は、長さ（Ｌ１）を規定する。図５に示すように、電力バス１０９の移行部分１１０及び延在部分１１４、１１８並びにビアパッド１１９は、エリア１７０及び１７５がエッチングされる際、マスク（陰影を付けて表す）によって保護され、これにより、図６に示すように、第１の導電層１５４内に、第１の窓１７１が規定され、スロット１７５が規定される。エッチング後、図５に示す電力バス１０９のマスクされた部分１１０、１１８並びにビアパッド１１９は、図６に示す絶縁層１５２上の導電素子１７７、１７９、１７８にそれぞれ対応する。加えて、一態様では、エリア１７０及び１７５での第１の導電層１５４の除去は、中立層１５６を除去し、第１の窓１７１内及びスロット１７５内それぞれで絶縁層１５２表面１５３を露出させることも含む。別の局面では、中立層１５６は、残された導電素子１７７、１７８及び１７９の下には残されている。
【００２７】
一態様では、導電素子１７８、１７９はそれぞれ、第１の窓１７１の両端部で互いに隔置されており、各導電素子１７８、１７９はそれぞれ傾斜表面１６８を有し、各導電素子１７８、１７９それぞれの傾斜表面１６８は互いに向き合うようになっている。１つの局面では、各導電素子１７８、１７９はそれぞれ、第１の導電層１５４の厚みＴ１を維持する。
【００２８】
一態様では、導電層、例えば第１の導電層１５４のエッチングは、ドライエッチングを含む。同様に、一態様では、図７に関連させて説明する別の層のエッチングが、ドライエッチングを含む。
【００２９】
図７は、本開示の一態様による、部分的に形成された加熱領域１０２の上面図であり、図８は、本開示の一態様による、部分的に形成された加熱領域１０２１つの加熱素子１１２の断面図である。図９は、図８の態様をさらに図解する拡大された部分断面図である。図７〜８に示すように、加熱領域１０２の各加熱素子１１２全体上に、第２の導電層１８０を堆積させ、その後、新たに形成された第２の導電層１８０においてエリア１９０をエッチングして（第２の導電層における他のエリアはエッチングしない）、第２の窓１８４を画定し、それにより絶縁層１５２の表面１５３が露出する。この第２の導電層１８０の追加及び第２の窓１８４の形成により、各導電素子１７７、１７８、１７９がそれぞれ、より厚い導電要素を画定し、一方、スロット１７５は、第２の導電層１８０によって部分的に充填される。したがって、１つの局面では、第１の導電層１５４及び第２の導電層１８０は、わずかにより厚い導電素子１７７、１７８、１７９をそれぞれ効果的に形成する。
【００３０】
一態様では、第２の導電層１８０における第２の窓１８４の形成の際、導電棚部１８２が形成される。１つの局面では、この導電棚部１８２は、図８〜９に示すように、内側部分１８５及び外側部分１８７を含む。外側部分１８７は、各導電素子１７８、１７９に接触し且つそれらから内方に向かって延びており、一方、導電棚部１８２の内側部分１８５（つまり内側のエッジ）は、第２の窓１８４を画定する。別の局面では、導電棚部１８２の内側部分１８５は、第２の窓１８４内で中央抵抗体パッド２２６の長さ（Ｌ２）も規定し、これについては、図１０〜１１と関連させて後でより詳しく図解し説明する。１つの局面では、第１の窓１７１の長さ（Ｌ１）は、第２の窓１８４の長さ（Ｌ２）より大きい。
【００３１】
さらに、図８〜９に示すように、一態様では、絶縁層１５２上に且つ第１の窓１７１内に第２の導電層１８０が形成されることによって、導電棚部１８２の下には中立層１５６がない（つまり省かれる）。しかし、図５〜６で上述したように、中立層１５６は各導電素子１７７、１７８及び１７９の下には延在している。別の局面では、図９に示すように、中立層１５６はエッジ１８９を含み、このエッジ１８９は、導電棚部１８２の内側部分１８５から距離（Ｄ１）だけ間隔を置かれ、第２の窓１８４に対して離されて若しくは外部に位置するようになっている。
【００３２】
一態様では、図８〜９に示すように、導電棚部１８２は、ほぼ平坦な部材を画定し、その部材は、各導電素子１７８、１７９に対し、また絶縁層１５２の表面１５３に対して、ほぼ段状（階段状）のパターン（terraced pattern）を形成する。
【００３３】
一態様では、図８〜９に示すように、導電棚部１８２は、第２の導電層１８０の厚み（Ｔ３）にほぼ相当する厚みを有する。一態様では、各導電素子１７７、１７８、１７９それぞれの厚み（Ｔ１）は、導電棚部１８２の厚みより実質的に大きい（第２の導電層１８０の追加の前においても後においても）。一態様では、第１の導電層１５４は、約４０００オングストロームの厚み（Ｔ１）を有し、第２の導電層１８０は、約１０００オングストロームの厚み（Ｔ３）を有する。したがって、この態様では、第２の導電層１８０の形成後には、導電素子１７７、１７８、１７９は、約５０００オングストロームの合計厚みを有し、導電棚部１８２は、約１０００オングストロームの合計厚みを有する。
【００３４】
別の態様では、第１の導電層１５４は、約３０００オングストロームの厚み（Ｔ１）を有し、第２の導電層１８０は、約２０００オングストロームの厚み（Ｔ３）を有する。したがって、この態様では、第２の導電層１８０の形成後、導電素子１７７、１７８、１７９は、約５０００オングストロームの合計厚みを有し、導電棚部１８２は、約２０００オングストロームの合計厚みを有する。
【００３５】
一態様では、導電棚部１８２の内側部分１８５は、露出した絶縁層１５２の表面１５３に対する第１の接合部を画定し、導電棚部１８２の外側部分１８７は、各導電素子１７８、１７９それぞれの傾斜表面１６８（図６も参照）に対する第２の接合部を規定する。１つの局面では、導電棚部１８２の厚み（Ｔ３）は、絶縁層１５２露出した表面１５３に対して比較的小さいので、第１の接合部は、低いプロファイルのトポグラフィ（又は低いプロファイルの移行部）を形成し、一方、各導電素子１７８、１７９の厚み（Ｔ１）は、導電棚部１８２の厚み（Ｔ３）より実質的に大きいので、第２の接合部は、ほぼ切り立った又は急勾配の接合部を提供する。
【００３６】
図１０は、本開示の一態様による、部分的に形成された加熱領域１０２の各加熱素子１１２上に設けられた抵抗層２３０を示す断面図である。図１１は、図１０の態様を図解する、拡大された部分断面図である。
【００３７】
図１０に示すように、抵抗層２３０が、実質的に加熱素子１１２全体上に堆積され、各導電素子１７７、１７８、１７９を覆い、導電棚部１８２を覆い、第２の窓１８４内で露出した絶縁層１５２の表面１５３を覆っている。一態様では、導電素子１７７、１７８、１７９並びに導電棚部１８２は、それらを覆う抵抗層２３０をさらに含むこと以外、それぞれの形状をほぼ維持している。導電棚部１８２上に抵抗層２３０を追加することによって、ほぼ平坦な部材２２８が形成される。一態様では、抵抗層２３０を形成する材料は、窒化タングステンシリコンを含み、別の態様では、抵抗材料は、タンタルアルミニウム、ニッケルクロム又は窒化チタンを含む。
【００３８】
一態様では、図１０〜１１に示すように、露出した絶縁層１５２の表面１５３上に且つ第２の窓１８４内に形成された抵抗層２３０の一部は、中央抵抗体領域２２６（つまり抵抗体パッド）を画定する。１つの局面では、この中央抵抗体パッド２２６は、中立層１５６のエッジ１８９から距離（Ｄ１）だけ間隔を置いた外側エッジ２２７を含む。一態様では、抵抗層は、約１０００オングストロームの厚み（Ｔ４）を有し、よって、中央抵抗体パッド２２６は約１０００オングストロームの厚みを有する。
【００３９】
１つの局面では、加熱領域１０２の加熱素子１１２を形成する後のステップによって、チャンバ層３０４の側壁（点線２４３で表す）により画定される流体チャンバ２４０を形成する（図１５〜１６を参照）。したがって、一態様では、導電棚部１８２の幅（及びひいてはほぼ平坦な部材２２８）は、流体チャンバ２４０の各側壁２４３それぞれが導電棚部１８２上に垂直に配列されて、それにより導電棚部１８２の外側部分１８７が各側壁２４３から距離（Ｄ２）だけ間隔を置いて位置決めされるように、選択される。この流体チャンバ２４０の側壁２４３の（導電棚部１８２の外側部分１８７に対する）位置決めによって、導電棚部１８２の外側部分１８７が、流体チャンバ２４０の外部に隔離される。１つの局面では、図８〜９に示すように、導電棚部１８２の幅（Ｄ１）によって、導電棚部１８２の外側部分１８７と各導電素子１７８、１７９の傾斜表面１６８との間のより急勾配の移行部を、流体チャンバ２４０から離して隔離する。
【００４０】
さらに、ほぼ平坦な部材２２８の、中央抵抗体パッド２２６に対する（ほぼ平坦な導電棚部１８２によって実質的に画定された）低いプロファイルにより、後に形成される保護層及びキャビテーションバリア層が、導電棚部１８２の内側部分１８５（図９）において、中央抵抗体パッド２２６の外側エッジ２２７上に、より滑らかな低いプロファイル移行部を形成できる。さらに、このような低いプロファイル移行部は、保護及びキャビテーション層の完全性及び強度を増大させるが、それは、そのような層の形成がより均一になされるからであり、そうでない場合には、そのような層は、（従来の抵抗体長さと、従来の抵抗体パッドと境界をなす従来の切り立った又は急勾配の傾斜導電素子との間に形成される）従来の高いプロファイル移行部として得られることになる。
【００４１】
別の態様では、この構成によって、中立層１５６のエッジ１８９は、中立層１５６のエッジ１８９が流体チャンバ２４０から離れて隔離される（又は外部に位置させる）距離（Ｄ２）と実質的に同じ距離だけ、流体チャンバ２４０の側壁２４３から間隔を置いている。
【００４２】
したがって、ほぼ平坦な部材２２８（及び導電素子１７８、１７９の、流体チャンバ２４０の側壁２４３がある位置の外部への隔離）を画定する導電棚部１８２の低いプロファイルによって、実質的に保護及びキャビテーション層を通る腐食性のインクの浸入を阻止又は減少することから、実質的に中央抵抗体パッド２２６の寿命が増大する。
【００４３】
図１２は、部分的に形成された加熱領域１０２の上面図であり、図１３は、本開示の一態様による、部分的に形成された加熱領域１０２の１つの加熱素子１１２の図１２の線１３−１３に沿った断面図である。図１３に、導電素子１７８、１７９に対し、また加熱領域１０２の中央抵抗体パッド２２６に対してほぼ平坦な部材２２８（導電棚部１８２を含む）のほぼ段状の構成を示す。図１４は、図１２の線１４−１４に沿った断面図であり、加熱領域１０２の加熱素子１１２の中央抵抗体パッド２２６の低いプロファイルの側壁２７７を示す。
【００４４】
図１２〜１４に、図１０〜１１の態様の加熱領域１０２をさらに形成する方法の一態様を示す。１つの局面では、この方法は、メインバス領域１１１をエッチングし、少なくとも導電層及び／又は他の層を除去する際に、抵抗層２３０上で、全加熱領域１０２及び電力バス１０９の移行部分１１０（図１０に示す構造を有する）を、マスクする（全加熱領域１０２及び電力バス１０９の移行部分１１０を覆う）ことによって実質的に保存又は保護することを含む。一態様では、このエッチングステップは、導電材料（及び／又は他の材料）の少なくとも約４０００〜５０００オングストロームがメインバス領域１１１から除去される「ディープエッチング（deep etching）」ステップである。同時に、加熱領域１０２から且つ電力バス１０９の移行部分１１０からは材料は除去されない。したがって、メインバス領域１１１をエッチングする（加熱領域１０２の他のエリアのエッチングをしないで）際、図１０に示すような加熱領域１０２の構造は、通常影響を受けない。
【００４５】
次に、図１２に示すように、メインバス領域１１１を保存しながら、側方エリア２６０のエッチングによって各加熱素子１１２のそれぞれの側方エリア２６０からの抵抗層２３０及び第２の導電層１８０の除去が可能となるように、抵抗体で覆われたエリア（移行部分１１０、延在部分１１４、１１８、ビアパッド１１９、抵抗体パッド２２６及びほぼ平坦な部材２２８を含む）をマスクする。一態様では、抵抗体で覆われた中央抵抗体パッド２２６及びほぼ平坦な部材２２８が、抵抗体ストリップ２７０を画定し、側方エリア２６０は、抵抗体ストリップ２７０の側方エッジ２７２から互いに反対の方向へと横方向外側に延びる。１つの局面では、側方エリア２６０は、マスクされたビアパッド１１９も取り囲む。
【００４６】
図１４に示すように、加熱領域１０２の側方エリア２６０をメインバス領域１１１のエッチングとは別にエッチングすることによって、抵抗層２３０（例えば約１０００オングストローム）及び第２の導電層１８０（例えば約１０００オングストローム）の両方を比較的浅い深さで側方エリア２６０から除去することが容易になる。図１４に示すように、この「シャローエッチング（shallow etching）」により、図１４に示すように、中央抵抗体パッド２２６の側方エッジ２７２に直接隣接するほぼ平坦な肩部部分２７５を含む、エッチングされた側方エリア２６０が得られる。この構成により、抵抗体ストリップ２７０の中央抵抗体パッド２２６の低いプロファイルの側壁２７７が得られる。一態様では、この低いプロファイルの側壁２７７は、約２０００オングストロームの厚みを有し、これは、図１２及び１４に示す浅いエッチングステップで除去された材料の厚みにほぼ相当する。
【００４７】
したがって、一態様では、中央抵抗体パッド２２６の上表面２７３は、ほぼ平坦な肩部部分２７５から上に、中央抵抗体パッド２２６を形成する抵抗層２３０の厚みの約２倍の距離だけ垂直方向に間隔を置いて位置する。別の態様では、図１４に示すように、エッチングされた側方エリア２６０のほぼ平坦な肩部部分２７５は、幅（Ｗ１）、側方エリア２６０の幅（Ｗ２）の少なくとも半分の幅を有する。
【００４８】
図１５〜１６に関連させてより詳細に説明すると、この低いプロファイルの側壁２７７によって、後に形成される上層（例えば保護層及びキャビテーションバリア層）の侵食が、中央抵抗体パッド２２６の低いプロファイルの側壁２７７を覆う保護層及びキャビテーションバリア層それぞれのより均一な形成を容易にすることで、阻止される。そして、この構成は、上部の保護及びキャビテーション層それぞれに対してより大きな強度及び完全性を提供し、それにより、吐出すべきインク又は他の流体の場合によっては腐食作用によって生じる穿通への抵抗力が高まる。
【００４９】
一態様では、低いプロファイルのほぼ平坦な部材２２８（図１２〜１４に図示）それぞれは、中央抵抗体パッド２２６を電気的に支持し、電力バス１０９の延在部分１１８（つまり導電素子１７９）から単一の加熱素子１１２の抵抗体パッド２２６のために電力を供給する導電性「タップ」に相当する。したがって、各加熱素子１１２内に延在する（各加熱素子１１２の外側には延在しない）この導電性「タップ」は、いずれも各加熱素子１１２の端部境界を部分的に規定する導電素子１７９（つまり電力バス１０９の延在部分１１８）及び導電素子１７７（つまり電力バス１０９の移行部分１１０）より実質的に小さい厚みを有する。しかし、別の局面では、この導電性「タップ」は、やはり導電性「タップ」よりも実質的に厚いビアパッド１１９（つまり導電素子１７８）を含まない。図１５は、本開示の一態様による、プリントヘッドアセンブリ１１０の加熱領域１０２の１つの加熱素子１１２の断面図である。
【００５０】
図１５は、図１３の断面図にほぼ相当するが、図１５が、（抵抗層２３０上での）保護層３００、キャビテーションバリア層３０２、チャンバ層３０４及びノズル３０８を含むオリフィス層３０６のさらなる形成を示す点で図１３とは異なる。１つの局面では、図１５に示すように、チャンバ層３０４は、流体チャンバ２４０を部分的に画定する側壁２４３を含み、この側壁２４３は、図１０〜１１において上で図解した側壁２４３にほぼ相当する。
【００５１】
１つの局面では、保護層３００は、下層の抵抗体パッド２２６及び抵抗体で覆われた導電素子１７７、１７８、１７９を、流体チャンバ内に存在する流体又はインクから受ける帯電及び／又は腐食から保護する。一態様では、保護層３００は、アルミニウム酸化物、シリコンカーバイド、窒化シリコン、ガラス又は窒化シリコン／シリコンカーバイド複合材料といった材から形成され、この層３００は、スパッタリング、蒸着又は気相成長によって形成される。一態様では、保護層３００は、約２０００又は４０００オングストロームの厚みを有する。
【００５２】
１つの局面では、保護層３００上を覆うキャビテーションバリア層３０２は、抵抗体パッド２２６の加熱の際に生じる気泡形成によって生成する力からの、下層の抵抗体被覆構造への衝撃を和らげるように機能する。一態様では、キャビテーションバリア層３０２はタンタル材料を含む。一態様では、チャンバ層３０４は、光耐性エポキシ（ＳＵ８としてＩＢＭから市販）又は他の光耐性ポリマーのようなポリマー材料から形成されている。
【００５３】
図１５に、保護層３００及びキャビテーションバリア層３０２の低いプロファイルの移行部３２０を示す。これは、加熱素子１１２の下層の抵抗被覆構造のトポグラフィとほぼ同じである。保護層３００及びキャビテーションバリア層３０２のこの低いプロファイルのトポグラフィ３２０は、中央抵抗体パッド２２６のエッジ２２７に隣接しており、その形成が、導電棚部１８２の、抵抗体パッド２２６に対するほぼ平坦な段状の構成によって容易となっている（促されている）。１つの局面では、上述のように、導電棚部１８２は、極めて急な傾斜導電素子１７８、１７９を中央抵抗体パッド２２６のエッジ２２７から離して隔離するような大きさとなっている。上部層の低いプロファイルのトポグラフィ３２０（中央抵抗体パッド２２６のエッジ２２７に隣接する）は、これらの上部層を通る腐食性インクの侵食を阻止するか又は少なくとも減少させることを助成し、それにより、加熱素子１１２の抵抗体パッド２２６の寿命を増大させ、ひいてはプリントヘッドの寿命を増大させる。
【００５４】
図１６は、一態様による、プリントヘッドの加熱領域１０２の加熱素子１１２の断面図である。図１６は、概括的には、図１５で形成された構造に対応しているが、図１６が図１４の断面図にほぼ対応しているという点で図１５と異なる。したがって、図１６は、下層の中央抵抗体パッド２２６の側方エッジの上に垂直方向に整列する保護層３００及びキャビテーションバリア層３０２の低いプロファイルの移行部３３０を示し、この移行部３３０は、側方エリア２６０のほぼ平坦な肩部部分２７５に対する低いプロファイルの中央抵抗体パッド２２６の側壁２７７によって形成容易となっている。この上部層の（つまり保護層３００及びキャビテーションバリア層３０２）概してより滑らかで低いプロファイルのトポグラフィによって、各上部層を通る腐食性のインクによる侵食を阻止する又は少なくとも減少させることが助成され、それにより、加熱素子１１２の抵抗体パッド２２６の寿命が増大し、プリントヘッドの耐用年数も増大する。特に、中央抵抗体パッド２２６の低いプロファイルの側壁２７７は、上部層のより均一な形成を促進し、それにより、保護層３００及びキャビテーションバリア層３０２は、腐食性インク又は他の流体の存在下で、より大きな強度及び完全性を示すようになる。
【００５５】
図１７〜２５に、プリントヘッドの加熱領域４０２を形成する方法の別の態様を示す。図１７は、本開示の一態様による、部分的に形成された加熱領域４０２の加熱素子４１２の上面図であり、図１８は、本開示の一態様による、部分的に形成された加熱領域４０２の１つの加熱素子４１２の断面図である。この場合、図１７はメインバス領域を図示していないが、一態様では、プリントヘッドアセンブリ４００が、図１２において上述したようなプリントヘッドアセンブリ４００の電力バス１０９（メインバス領域１１１及び移行部分１１０を含む）に対応する電力バス及びメインバス領域を通常の方式で含むことを理解されたい。
【００５６】
一態様で、図１７及び１８に、第１の導電層４５４内に第１の窓４２０を形成することによる、各加熱素子４１２の形成を示す。図１７〜１８に示すように、加熱素子４１２は、（図４〜５の基板１５１と同様の基板によって支持された）絶縁層４５２上に設けられた第１の導電層４５４を有し、第１の導電層４５４と絶縁層４５２との間には中立層４５６が介在している。１つの局面では、加熱素子４１２は、第１の端部４０４及び第２の端部４０５を含む。第１の導電層４５４及び中立層４５６の一部をエッチングすることによって、第１の窓４２０が第１の導電層４５４内で画定され、絶縁層４５２の上表面４２１が露出する。この構成によって、第１の窓４２０の対向する側面で互いに隔置された傾斜導電素子４７８、４７９の対が得られ、各導電素子４７８、４７９は、傾斜表面４６８を画定する。一態様では、第１の窓４２０は長さ（Ｌ３）を有し、この長さ（Ｌ３）は、最終的に形成される中央抵抗体パッド（図２０〜２２）の長さ（Ｌ４）よりも実質的に大きい。
【００５７】
一態様では、絶縁層４５２、第１の導電層４５４及び中立層４５６は、残りの図１７〜２５の説明を通して認識される相違を除いて、図３〜１６に関連させて前述した絶縁層１５２、第１の導電層１５４及び中立層１５６と実質的に同じ特徴及び特性を有している。
【００５８】
図１９は、図１８の断面図にほぼ相当する断面図であるが、本開示の一態様による加熱素子４１２のさらなる形成を図示している。特に、図１９は、第１の窓４２０での傾斜導電素子４７８、４７９上及び絶縁層４５４の露出した表面４２１上への第２の導電層４８０を形成し、中央導電部分４８１を得ることを示す。
【００５９】
図２０は、図１９の断面図にほぼ相当する断面図であるが、本開示の一態様による加熱素子４１２のさらなる形成を示す。特に、図２０は、第２の導電層４８０内での第２の窓４８４を形成し、それにより第２の窓４８４内で絶縁層４５２の表面４２１が再び露出することを示す。この構成によって、各傾斜導電素子４７８、４７９から内方に向かって延びる導電棚部４８２が得られる。一態様では、導電棚部４８２は、ほぼ平坦な部材である。
【００６０】
図２１は、第１の窓４２０に対して入れ子の関係を有する（第１の窓４２０内に形成された）第２の窓４８４の位置を示す上面図を示し、第２の窓４８４の大きさは、第１の窓４２０より小さい。一態様では、第２の窓４８４は、完全に形成された中央抵抗体パッド５２６（図２２）の長さに相当する長さ（Ｌ４）を規定する。
【００６１】
図３〜１６に関連させて上述した加熱領域１０２の形成と実質的に同じように、各加熱素子４１２の第１の導電層４５４は、図２０に示す第２の導電層４８０の厚み（Ｔ３）より実質的に大きな厚み（Ｔ１）を有する。一態様では、導電棚部４８２は、第２の導電層４８０の厚み（Ｔ３）にほぼ相当する厚みを有する。一態様では、導電素子４７８、４７９の厚みは（第２の導電層４８０の追加前でも後でも）、導電棚部４８２の厚み（Ｔ３）より実質的に大きい。一態様では、第１の導電層４５４は約４０００オングストロームの厚み（Ｔ１）を有し、第２の導電層４８０は約１０００オングストロームの厚み（Ｔ３）を有する。したがって、この態様では、第２の導電層４８０の形成後、導電素子４７８、４７９は、約５０００オングストロームの合計厚みを有し、一方、導電棚部４８２は、約１０００オングストロームの合計厚みを有する。
【００６２】
別の態様では、第１の導電層４５４は約３０００オングストロームの厚み（Ｔ１）を有し、第２の導電層４８０は約２０００オングストロームの厚み（Ｔ３）を有する。したがって、この態様では、第２の導電層４８０の形成後、導電素子４７８、４７９は、約５０００オングストロームの合計厚みを有し、一方、導電棚部４８２は、約２０００オングストロームの合計厚みを有する。
【００６３】
図２２は、本開示の一態様による、部分的に形成された加熱領域４０２の１つの加熱素子４１２の断面図である。図２２には、抵抗層５００をさらに形成して、それにより、各傾斜導電素子４７８、４７９を覆い、導電棚部４８２を覆い、第２の窓４８４内の絶縁層４５４の露出した表面４２１を覆うことを示す。１つの局面では、抵抗層５００は、第２の窓４８４内に、（向かい合う各導電素子４７８、４７９から内方に延在する）導電棚部４８２の向かい合う部分間に中央抵抗体パッド５２６を形成する。一態様では、抵抗層５００は、抵抗層２３０（図３〜１６に関連させて前述）と実質的に同じ特徴及び特性を有し、それには、抵抗層５００が約１０００オングストロームの厚みを有することが含まれる。図２０〜２１に関連させて前述したように、中央抵抗体パッド５２６は、第２の窓４８４（第２の導電層５００内に形成された）によって規定される長さ（Ｌ４）を有し、この長さ（Ｌ４）は、第１の窓４２０（第１の導電層４５２内に形成された）によって規定される長さ（Ｌ３）より小さい。
【００６４】
図２２に示すように、上部層５１０（保護層及び／又はキャビテーションバリア層を含む）並びに流体チャンバ５３０の壁部５２２は、図１０〜１１及び１５〜１６に関連させて前述した加熱素子１１２と実質的に同じように、抵抗層５００の上に垂直方向に延在する。特に、一態様では、導電棚部４８２（及びひいては図１０〜１１のほぼ平坦な部材２２８と同様のほぼ平坦な部材）の幅は、流体チャンバ５３０の各側壁５２２が導電棚部４８２上で垂直方向に整列し、導電棚部４８２の外側部分が距離（Ｄ３）だけ側壁５２２から隔置され、それにより流体チャンバ５３０の外部に配置されるように、選択される。したがって、導電棚部４８２と各導電素子４７８、４７９との間のより勾配の急な移行部が、流体チャンバ５３０から隔離されている（そうでなければ腐食性インクによる上部層の破損を招く）。その代わり、導電被覆された導電棚部４８２と中央抵抗体パッド５２６との間の低いプロファイルの移行部５２７は、（側壁５２２で画定される）流体チャンバ５３０の境界内に位置する。ほぼ平坦な抵抗被覆導電棚部４８２のこの低いプロファイルによって、後に形成される上部層５１０（例えば保護層及びキャビテーションバリア層）が、導電棚部４８２の位置で、中央抵抗体パッド５２６のエッジを覆う低いプロファイルの移行部５２７を形成することができるようになる。この概して滑らかな低いプロファイルの移行部５２７を流体チャンバ５３０内に配置することによって、保護層及びキャビテーション層の完全性及び強度が増大するが、それは、これらの層の形成が、典型的には流体チャンバの境界内に整列される従来の急勾配の傾斜導電素子（従来の抵抗体パッドと境界をなす）なしで、より均一に行われるからである。
【００６５】
別の態様では、この構成は、流体チャンバ５３０の側壁５２２から距離（Ｄ３）だけ隔置され且つ流体チャンバ５３０の外部に位置する中立層４５６のエッジをさらに含む。
【００６６】
図２３は、本開示の一態様による、プリントヘッドアセンブリの部分的に形成された加熱領域４０２及びメインバス領域、並びに加熱領域４０２を形成する方法を示す上面図である。特に、図２３は、領域４０２の各加熱素子４１２の抵抗体ストリップ５７０の側壁を形成する方法を示す。一態様では、移行部分１１０及び延在部分１１４、１１８を含む電力バス１０９、並びにビアパッド１１９は、図３〜１６に関連させて上で説明し図解した素子と実質的に同じ特徴及び特性を有する。一態様では、移行部分１１０、延在部分１１４、１１８及びビアパッド１１９を含む選択エリアをマスク（陰影で示す）して、加熱領域４０２のマスクされていない側方エリア５６１及びマスクされていないバス領域１１１の両方から材料を同時にエッチング除去する。
【００６７】
１つの局面では、部分的に形成された抵抗体ストリップ５７０もマスクされるが、この抵抗体ストリップ５７０は、２つの向かい合う端部部分５７１、向かい合うネック部分５７２及び各ネック部分５７２間に介在する中央部分５７４を含む。中央部分５７４は、図２３に示すように、幅（Ｗ３）を有し、この幅（Ｗ３）は、図２４及び２５に示す最後に形成される抵抗体ストリップ５７０の幅（Ｗ４）よりも実質的に大きい。１つの局面では、側方エリア５６１は、マスクされた延在部分１１４に到達するところまで、部分的に形成された抵抗体ストリップ５７０の向かい合う両側面から外方へ延びており、このマスクされていない側方エリア５６１は、マスクされたビアパッド１１９の周りも囲んでいる。１つの局面では、マスクされた延在部分１１８は、抵抗被覆された導電素子４７９にほぼ対応しており、マスクされたビアパッド１１９は、抵抗被覆導電素子４７８にほぼ対応しており、マスクされた移行部分１１０は、抵抗被覆導電素子にほぼ対応している（図１２〜１３及び１５の素子１７７と同様）。
【００６８】
この構成を使用して、加熱領域４０２の各加熱素子４１２のマスクされていない側方エリア５６１及びマスクされていないメインバス領域１１１の両方において同時に、抵抗層５００、第２の導電層４８０及び第１の導電層４５４の実質的な部分を除去するのに十分な深さ（図２５に示すＤ５）でエッチングを行う。一態様では、このエッチングは、材料の少なくとも約４０００〜５０００オングストロームを除去するので、ディープエッチングとみなされる。
【００６９】
図２４は、本開示の一態様による、部分的に形成された加熱領域４０２及びメインバス領域１１１を示す上面図である。図２４は、抵抗体ストリップ５７０の追加的な形成を示し、この形成は、図２３の部分的に形成された抵抗体ストリップ５７０の向かい合う側面にある肩部エリア（概括的に点線５８４で示す）を除く加熱領域４０２のほぼ全体、移行部分１１０及びメインバス領域１１１を保護又はマスクすることを含む。肩部エリア５８４の前記対をエッチングすると、最終的に形成される抵抗体ストリップ５７０の側壁５７７が画定され、その際、図２４及び２５の両方に示すように、側方エリア５６１の肩部部分５８０が露出する。
【００７０】
一態様では、抵抗体ストリップ５７０のエッチングされた肩部エリア５８４の幅（Ｗ５）は、ネック部分５７２の切詰め部分５７３が残るように選択され、この切詰め部分５７３は、各端部部分５７１から抵抗体ストリップ５７０の側壁５７７へと延びている。切り詰められたネック部分５７３は、最終的な抵抗体ストリップ５７０を画定するために行われる一連の２つのエッチングステップから生じ得る任意の製造上の誤記録（mis-registration、ミス）を補償する。言い換えれば、切り詰められたネック部分５７３によって、部分的に形成された抵抗体ストリップ５７０が、端部部分５７１に隣接するわずかに広い幅を有し、それにより抵抗体ストリップ５７０の側壁５７７を画定するために使用される複数のエッチングステップによって生じる変動が受容されることが保証される。したがって、この構成により、抵抗体ストリップ５７０の側壁５７７と端部部分５７１との間に不規則に画定される移行部の形成が阻止される又は少なくとも低減される。そうでなければ、そういった不規則に画定される移行部は、特に、上記領域において電流を潜在的に妨げ得、その他の可能性のある不都合な結果も招く。
【００７１】
図２５は、本開示の一態様による、図２４の線２５−２５に沿った断面図であり、加熱領域４０２の１つの加熱素子４１２の中央抵抗体パッド５２６の低いプロファイルの側壁５７７を示す。図２５に示すように、加熱素子４１２は抵抗体ストリップ５７０を有し、この抵抗体ストリップ５７０は、抵抗体ストリップ５７０から横方向に外方に延びる側方エリア５６１を備えている。１つの局面では、側方エリア５６１の肩部部分５８０は、中央抵抗体パッド５２６の各側壁５７７に直接的に隣接し且つそこから横方向に外方に延びている。１つの局面では、側方エリア５６１の肩部部分５８０は、図２３〜２４に示した肩部エリア５８４のエッチングによって形成される。
【００７２】
一態様では、図２５に示すように、中央抵抗体パッド５２６の上表面は、側方エリア５６１の肩部部分５８０から、図２４に示した浅いエッチングステップで除去された材料の厚みにほぼ対応する距離（Ｄ４）だけ垂直方向に隔置されている。１つの局面では、この距離は、約２０００オングストロームである。
【００７３】
図１５〜１６で上に説明したものと実質的に同じように、加熱領域４０２の形成は、上部層（例えば保護層及びキャビテーションバリア層）及びチャンバ層を追加し、図２５に示した加熱素子４１２の中央抵抗体パッド５２６に垂直方向上部に配置された流体チャンバを形成することで完了することを理解されたい。したがって、一態様では、図２５に示した加熱素子４１２は、図１５〜１６に示す加熱領域と実質的に同じ特徴及び特性も少なくともいくらか提供する。特に、加熱領域４０２の加熱素子４１２の態様によって、中央抵抗体パッド５２６の低いプロファイルの側壁５７７（図２５）及び／又は中央抵抗体パッド５２６のための低いプロファイルの段状の端部部分（つまり導電棚部４８２）（図２２）が得られる。一態様では、図２５に示す中央抵抗体パッド５２６の低いプロファイルの側壁５７７によって、抵抗層及び導電層の各層上を覆う上部の保護層及びキャビテーションバリア層のより均一で強靱な形成を促進することで、プリントヘッドの加熱領域の加熱素子の寿命が実質的に増大する。別の態様では、流体チャンバ５３０の下に設けられた低いプロファイルの抵抗−導電移行部（つまり、中央抵抗体パッド５２６から隣接するほぼ平坦な導電棚部４８２への移行部）は、より急な傾斜導電素子（例えば導電素子４７８、４７９）が流体チャンバ５３０から隔離されるように作用する。この低い抵抗−導電移行部によって、抵抗層及び導電層それぞれを覆う上部保護層及びキャビテーションバリアのより均一で且つ強靱な形成を促進することで、プリントヘッドアセンブリの加熱領域４０２の加熱素子４１２の寿命が実質的に増大する。
【００７４】
図２６〜３２に、本開示の一態様による、加熱領域６０２の加熱素子６１２を形成する方法を示し、この加熱素子６１２においては、抵抗体パッドを形成している抵抗層が、抵抗体パッド７２６の向かい合う両端部に配置されている導電線の下に設けられている（図２９に図示）。これに対し、これ以前の図３〜２５の態様は、抵抗体パッド２２６（図１３）又は５２６（図２２）のそれぞれの向かい合う両端部に配置される各導電線を覆う抵抗層２３０（図３〜１６）又は５００（図１７〜２５）を含む。一態様では、加熱素子６１２を形成する方法は、図２６〜３２に関連させて記載した相違を除いて図１〜２５に関連させて上で説明し図解した各加熱素子１１２、４１２を形成する方法と実質的に同じ特徴及び特性を有する。
【００７５】
図２６は、本開示の一態様による、部分的に形成された加熱領域６０２の（複数の同様の加熱素子のうちの）１つの加熱素子６１２断面図であり、これは、各薄膜層の並びが異なることを除き図４の図に実質的に類似している。図２６に、抵抗層６３０上に設けられた第１の導電層６５４、並びに絶縁層６５２及び支持基板６５１を示す。１つの局面では、第１の導電層６５４は厚み（Ｔ１）を有し、抵抗層６３０は厚み（Ｔ２）を有する。
【００７６】
図２７は、本開示の一態様による、部分的に形成された加熱領域６０２の加熱素子６１２の断面図であり、第１の導電層６５４内に第１の窓６７１を形成することを示しており、第１の窓は長さ（Ｌ１）を規定する。一態様では、加熱素子６１２の第１の窓６７１は、図５〜６に関連させて加熱素子１１２の第１の窓１７１について前述したものと実質的に同じ手法で形成されるが、以下に述べる点で相違がある。特に、抵抗層６３０上に停止部（抵抗層６３０を保存するため）を設けてウェットエッチングを第１の導電層６５４に施し、それにより、第１の窓６７１を画定し、ひいては隔置された導電素子６７８、６７９の対の間に抵抗層６３０が露出する。１つの局面では、導電素子６７８、６７９は、ビアパッド１１９及び電力バスの延在部分１１８にそれぞれ相当する（図５に示す）。加えて、同時に、スロット６７５を、導電素子６７８と導電素子６７７（例えば電力バスの移行部分１１０）との間に画定する。
【００７７】
一態様では、各導電素子６７８、６７９は、第１の窓６７１の対向する両端部において互いに隔置されており、また各導電素子６７８、６７９は傾斜表面６６８を有し、これにより、各導電素子６７８、６７９の傾斜表面６６８が互いに向き合うようになっている。１つの局面では、各導電素子６７８、６７９はそれぞれ、第１の導電層６５４の厚みＴ１を維持している。
【００７８】
図２８は、本開示の一態様による、部分的に形成された加熱領域６０２の１つの加熱素子６１２の断面図である。図２９は、図２８の態様をさらに図解する拡大された部分断面図である。図２８に示すように、第２の導電層６８０を、加熱素子６１２全体の上に堆積させ、そして、第２の窓６８４を画定するエリアを第２の導電層６８０内にウェットエッチングするが、その際、他のエリアがウェットエッチングされないよう抵抗層６３０の材料上に停止部を設ける（抵抗層上で停止させる）。この行程によって、抵抗層６３０の表面６５３が再び露出し、保存される。別の局面では、第２の導電層６８０の追加及び第２の窓６８４の形成によって、各導電素子６７７、６７８、６７９それぞれがより厚い導電要素を画定すると共に、スロット６７５が第２の導電層６８０により部分的に充填される。
【００７９】
図２８〜２９に示すように、第２の窓６８４の形成によって、導電棚部６８２も部分的に画定される。１つの局面では、導電素子６７７、６７８、６７９の下に抵抗層６３０が延びているという違いを除いて、加熱素子６１２の導電棚部６８２は、図７〜１５に関連させて上で説明し図解した導電棚部１８２と実質的に同じ特徴及び特性を有する。
【００８０】
したがって、１つの局面では、図２８〜２９に示すように、導電棚部６８２は、内側部分６８５及び外側部分６８７を含む。外側部分６８７は、各導電素子６７８、６７９と接触し且つ内方に延びており、一方、導電棚部６８２の内側部分６８５（つまり内側エッジ）は第２の窓６８４を画定する。別の局面では、導電棚部６８２の内側部分６８５は、第２の窓６８４内で中央抵抗体パッド２２６の長さ（Ｌ２）も規定する。１つの局面では、第１の窓６７１の長さ（Ｌ１）は、第２の窓６８４の長さ（Ｌ２）より大きく、加熱素子６１２の長さにほぼ対応している。
【００８１】
一態様では、図２８〜２９に示すように、導電棚部６８２は、各導電素子６７８、６７９に対し、また抵抗層６５２の表面６５３に対してほぼ段状のパターンを形成するほぼ平坦な部材を画定する。加熱素子１１２（図３〜１６）と比較すると、導電棚部６８２は、電力バスの導電性「タップ」を画定し且つ１つの加熱素子６１２の抵抗体パッド７２６に給電し、他の加熱素子の抵抗体パッドには給電しないほぼ平坦な部材２２８にほぼ対応している。
【００８２】
一態様では、図２８〜２９に示すように、導電棚部６８２は、第２の導電層６８０の厚み（Ｔ３）にほぼ対応する厚みを有する。一態様では、各導電素子６７７、６７８、６７９それぞれの厚み（Ｔ１）は、導電棚部６８２の厚みより実質的に大きい。一態様では、第１の導電層６５４は約４０００オングストロームの厚み（Ｔ１）を有し、第２の導電層６８０は約１０００オングストロームの厚み（Ｔ３）を有する。したがって、この態様では、第２の導電層６８０の形成後、導電素子６７７、６７８、６７９は約５０００オングストロームの合計厚みを有し、導電棚部６８２は約１０００オングストロームの合計厚みを有する。
【００８３】
別の態様では、第１の導電層６５４は約３０００オングストロームの厚み（Ｔ１）を有し、第２の導電層６８０は約２０００オングストロームの厚み（Ｔ３）を有する。したがって、この態様では、第２の導電層６８０の形成後、導電素子６７７、６７８、６７９は、約５０００オングストロームの合計厚みを有し、一方、導電棚部６８２は約２０００オングストロームの合計厚みを有する。
【００８４】
一態様では、図２９に示すように、導電棚部６８２の内側部分６８５は、抵抗体パッド７２６に対する第１の接合部を画定し、導電棚部６８２の外側部分６８７は、各導電素子６７８、６７９それぞれの傾斜表面６８６に対する第２の接合部を画定する。１つの局面では、導電棚部６８２の厚み（Ｔ３）は抵抗体パッド７２６に対して比較的小さいので、第１の接合部は、低いプロファイルのトポグラフィ（又は低いプロファイルの移行部）を形成し、一方、各導電素子６７８、６７９の厚み（Ｔ１）は導電棚部６８２の厚み（Ｔ３）より実質的に大きいので、第２の接合部は、概して切り立った又は急勾配の接合部を提供する。
【００８５】
１つの局面では、加熱領域６０２の加熱素子６１２を形成する後のステップによって、図２９に示すように、チャンバ層３０４の側壁（点線２４３で示す）により画定された流体チャンバ２４０が形成される。したがって、一態様では、導電棚部６８２の幅（Ｄ１）は、流体チャンバ２４０の各側壁２４３それぞれが導電棚部６８２の垂直方向上部に整列して、それにより導電棚部６８２の外側部分６８７が各側壁２４３それぞれから距離（Ｄ２）だけ隔置して位置決めされるように、選択される。この流体チャンバ２４０の、（導電棚部６８２の外側部分６８７に対する）側壁２４３の配置によって、導電棚部６８２の外側部分６８７は流体チャンバ２４０の外部に隔離される。１つの局面では、図２９に示すように、導電棚部６８２の幅（Ｄ１）によって、導電棚部６８２の外側部分６８７と各導電素子６７８、６７９との間のより急勾配の移行部が、流体チャンバ２４０から離れて隔離される。
【００８６】
さらに、前記ほぼ平坦な部材（ほぼ平坦な導電棚部６８２によって実質的に画定されている）の、中央抵抗体パッド７２６に対する低いプロファイルにより、後に形成される保護層及びキャビテーションバリア層が、中央抵抗体パッド７２６の外側エッジ上で、その外側エッジと導電棚部６８２の内側部分６８５との接合部において、より滑らかで低いプロファイルの移行部を形成することができる。そして、このような低いプロファイルの移行部によって、保護及びキャビテーション層の完全性及び強度がさらに増大するが、それは、上記層の形成がより均一になるためであり、そうでない場合には、上記層の形成は、従来の高いプロファイルの移行部（従来の抵抗体の長さと、従来の抵抗体パッドと境界をなす従来の切り立った又は急勾配の傾斜導電素子との間に形成される）として得られることになる。
【００８７】
図３０は、本開示の一態様による、部分的に形成された加熱領域６０２の上面図であり、図３１は、本開示の一態様による、部分的に形成された加熱領域６０２の１つの加熱素子６１２の図３０の線３１−３１に沿った断面図である。図３１は、導電素子６７８、６７９及び加熱領域６０２の中央抵抗体パッド７２６に対するほぼ平坦な部材７２８のほぼ段状の構成（導電棚部６８２によって画定）を示す。図３２は、図３０の線３２−３２に沿った断面図であり、加熱領域６０２の加熱素子６１２の中央抵抗体パッド７２６の低いプロファイルの側壁７７７を示す。
【００８８】
図３０〜３２に、図２６〜２９の態様の加熱領域６０２をさらに形成する方法の一態様を示す。１つの局面では、この方法は、メインバス領域１１１をエッチングして少なくとも導電層、抵抗層及び／又は他の層を除去する際に、加熱領域６０２全体上へマスクを形成することにより加熱領域６０２（図２８に示した構造を有する）の実質全体を保存又は保護することを含む。一態様では、このエッチングステップは、導電材料（及び／又は他の材料）の少なくとも約４０００〜５０００オングストローム並びに少なくとも抵抗層６３０（例えば約１０００オングストローム）をメインバス領域１１１から除去する「ディープエッチング」ステップである。この時、加熱領域６０２からは材料が除去されない。したがって、メインバス領域１１１のエッチングの際（加熱領域６０２のその他のエリアのエッチングではない）、加熱領域６０２の構造は、図３０に示すようにほぼ影響を受けない。
【００８９】
次に、図３０に示すように、メインバス領域１１１を保存すると共に、選択されたエリア（移行部分１１０、延在部分１１４、１１８、ビアパッド１１９、抵抗体パッド７２６、及びほぼ平坦な部材７２８を含む）を、陰影で示されるようにマスクする。側方エリア７６０がエッチングされ、各加熱素子６１２それぞれの各側方エリア７６０から抵抗層６３０及び第２の導電層６８０の両方が除去される。一態様では、中央抵抗体パッド７２６及び導電被覆された平坦な部材７２８は、抵抗体ストリップ７７０の側方エッジ７７２から横方向外方に互いに逆の方向に延びる側方エリア７６０を有する抵抗体ストリップ７７０を画定する。１つの局面では、側方エリア７６０は、マスクされたビアパッド１１９の周りも囲んでいる。１つの局面では、マスクされた延在部分１１８は、図３１に示す導電素子６７９にほぼ対応しており、マスクされたビアパッド１１９は、図３１に示す導電素子６７８にほぼ対応しており、マスクされた移行部分１１０は、図３１に示す導電素子６７７にほぼ対応している。
【００９０】
図３２に示すように、加熱領域６０２の側方エリア７６０をメインバス領域１１１のエッチングとは別にエッチングすることによって、側方エリア７６０から、抵抗層６３０（例えば約１０００オングストローム）及び第２の導電層６８０（例えば約１０００オングストローム）の両方の比較的浅い深さを除去することが容易となる。このような「シャローエッチング」によって、図３２に示すように、中央抵抗体パッド７２６の側方エッジ７７２に直接隣接するほぼ平坦な肩部部分７７５を画定する、エッチングされた側方エリア７６０が得られる。この構成により、抵抗体ストリップ７７０の中央抵抗体パッド７２６の側壁７７７が形成される。一態様では、この低いプロファイルの側壁７７７は、約２０００オングストロームの厚みを有し、その厚みは、図３０及び３２に示したシャローエッチングステップで除去された材料の厚みにほぼ相当する。
【００９１】
したがって、一態様では、中央抵抗体パッド７２６の上表面７７３は、中央抵抗体パッド７２６を形成する抵抗層６３０の厚みの約２倍の距離だけ、ほぼ平坦な肩部部分７７５上に垂直方向に隔置されている。別の態様では、図３２に示すように、エッチングされた側方エリア７６０のほぼ平坦な肩部部分７７５は幅（Ｗ１）、つまり側方エリア７６０の幅（Ｗ２）の少なくとも半分の幅を有する。
【００９２】
図１５〜１６に関連させて加熱素子１１２について説明したものと同様に、この低いプロファイルの側壁７７７によって、中央抵抗体パッド７２６の低いプロファイルの側壁７７７の上での保護層及びキャビテーションバリア層のそれぞれのより均一な形成が容易となることで、後に形成される上部層（例えば保護層及びキャビテーションバリア層）の侵食が阻止される。この構成によって、さらに、上部の保護層及びキャビテーション層それぞれにより大きな強度及び完全性が提供され、それにより、吐出されるインク又は他の流体の、時に腐食性の作用による侵食に対する抵抗が増大する。
【００９３】
別の態様では、図３１〜３２に示す加熱素子６１２は、図１７〜２５に示したものと実質的に同じ方法によって形成されるが、少なくとも以下の点で相違がある。１つの局面では、抵抗層６３０は、第１の導電層及び第２の導電層の下に設けられており、これにより、第１の窓（図１７〜１８の第１の窓４２０と同様）及び第２の窓（図２０〜２１の第２の窓４８４と同様）が、抵抗層６３０のエッチングを阻止又は少なくとも減少させるための停止部（ストッパ）を配置してウェットエッチングによって形成される。
【００９４】
加熱素子の抵抗体領域の周りを囲む低いプロファイルのトポグラフィを設けることの別の局面は、抵抗体領域の加熱時に加熱素子内に生じる熱的作用に関係する。例えば、従来のプリントヘッドでは、抵抗体領域の加熱時、著しい量の熱が、抵抗体領域の端部を横方向に取り囲む薄膜層の望ましくない目標対象へと伝達されることにより失われる。特に、導電線は、抵抗体領域の両端部で、不都合なことに抵抗体領域から離れる方へと熱を伝達する機構を提供してしまう。
【００９５】
したがって、本開示の一態様では、導電素子（例えば図７〜１５の導電素子１７８、１７９）は、抵抗体パッド２２６に隣接する熱伝導材料の体積を実質的に減少するために、比較的薄い導電棚部１８２を形成している。この構成によって、抵抗体パッド２２６から離れる方へと伝達される熱量が減少し、それにより、抵抗体パッド２２６によって発生した実質的に全ての熱が、垂直方向にインクへと伝達し、加熱素子１１２の熱効率が増大する。
【００９６】
一態様では、加熱素子１１２の各導電棚部１８２（図８〜１１に図示）は、幅Ｄ１を有し、幅Ｄ２を有する流体チャンバの壁部の外部に位置する部分を含む。一態様では、Ｄ１は少なくとも１０ミクロンである。別の態様では、Ｄ１は１０ミクロン未満である。１つの局面では、低いプロファイルの導電棚部１８２の幅Ｄ１は、そうでなければ意図する目標（例えばインク又は他の流体）から離れる方へと熱を伝達してしまう従来の導電線の概して厚い部分となっていたものが効果的に除かれるように、選択されている。したがって、図７〜１５の態様により、導電棚部１８２は、残された導電素子１７８、１７９の厚み（例えば５０００オングストローム）より実質的に小さい厚みを有する抵抗体パッド２２６に隣接する導電エリアを提供する。図７〜１２の態様は、導電棚部の厚みＴ３が約１０００オングストローム又は２０００オングストロームであることを示しているが、導電棚部１８２は、導電線の熱損失の低減という意図された利益が、より大きな厚みを保持することに損なわれるという理解の下、より大きな厚み（例えば３０００オングストローム）を有していてよい。しかし、導電素子１７７、１７８、１７９へと延びる、より大きなメイン電力バスのダイを通る厚みは小さくなっておらず、それは、それにより著しい寄生損失を生じ得るからであることを理解されたい。
【００９７】
より大きな熱効率を達成するために導電棚部１８２を薄くする程度は、導電材料の種類及び抵抗体パッドの噴射パルス幅の期間に依存する。１つの局面では、熱が拡散する距離に関するこの一般的な関係は式（α＊ｔ）１／２で表され、ここでαは材料の熱拡散率である。アルミニウムが導電材料である１つの例では、熱拡散率（α）は、１マイクロ秒当たり９６ミクロン２に等しい。したがって、加熱の典型的なパルス幅に基づき、抵抗体パッドを取り囲む導電線（つまりタップ）のおおよそ少なくとも１０ミクロンの領域が、抵抗体パッドから離れる方へ熱を導く。したがって、（抵抗体パッドから外方へ延びる）約１０ミクロンの長さの領域で導電性タップを薄くすることによって、抵抗体パッドから導電線内へと伝達される熱量が実質的に低減する。もちろん、アルミニウム以外の材料を使用する場合には、αで表される熱拡散率は異なり、それにより材料の熱伝導性に応じて、薄くすべき導電層の長さは増大又は減少する。加えて、電力バス全体の導電線の全長に対して薄くされる導電層のエリアが小さいので、この局所的に薄くされたエリアは、電力バス全体にわたる導電線において最小限の寄生損失を生成する。
【００９８】
この増大した熱効率によって、プリントヘッドのピーク温度はより低くなり、印刷速度はより迅速となり、印刷品質は向上する。この高められた熱効率は、より高いプリントヘッド噴射周波数及び／又は増大したプリントヘッドスループット（加熱ペース（thermal pacing）の低減によって）を可能にすると考えられる。別の局面では、プリントヘッドはより堅固となっており、それは、熱的に進む材料劣化が小さく、またプリントヘッドがインクのガス放出に対してより影響を受けにくくなっているからである。１つの局面では、プリントヘッドの熱効率が増大したことにより、プリントヘッドを操作するための電力消費量が低減し、それにより、より安価な電力供給を利用することができるので、プリンタの操作コストが低減する。
【００９９】
別の局面では、プリントヘッドの熱効率が増大したことによって、抵抗体の寿命が増大し、またコゲーション耐性が増大し、それにより、インクの加熱からの残滓堆積物が減少する。この特徴は、抵抗体パッド（例えばタンタル層）表面のピーク温度の低下及び／又は抵抗体パッドのより低い温度変動によって得られるものであり、それにより、プリントヘッドは、より低い過剰エネルギーで動作することができる。
【０１００】
別の態様では、このような熱的な利益は、導電性タップ（抵抗体パッドの周りを囲む導電線の一部）幅を抵抗体パッドの幅に対して減少させることによって達成される。抵抗体パッドに直接隣接する（例えば抵抗体パッドの約１０ミクロン以内）導電性タップのこの減少させた幅によって、抵抗体パッド付近の熱導電材料の体積が実質的に減少する。導電性タップのこの体積の減少により、抵抗体パッドによって発生した熱に対して不都合な目標対象が効果的に除去される。一態様では、導電性タップの長さの実質的に全体にわたり、幅が小さくなっており、別の態様では、導電性タップの長さの一部において幅が小さくなっているが、その他の部分においては幅が小さくなっていない。
【０１０１】
１つの局面では、この導電性タップの縮小された幅は、抵抗体パッドから導電性タップへの熱伝達を効率的に低減し、それにより、発生した熱のほとんどがチャンバ内の流体に対して直接的に作用する（周りを囲む薄膜層内へと拡散するのでなく）ので、加熱素子の熱効率が増大する。したがって、この態様は、低いプロファイルの導電棚部１８２の態様について上で説明したもの（図１〜１６）と実質的に同じ熱的利益を享受する。
【０１０２】
図３３に、本開示の一態様による、加熱素子８１２の上面図を示す。一態様では、加熱素子８１２は、図１〜３２に関連させて上で説明し図解した加熱素子１１２、４１２又は６１２のと実質的に同じ特徴及び特性を有するが、以下に記載する点で相違する。特に、図３３に示す態様は、導電棚部１８２の小さな厚みに関する上述の熱的利益を享受するが、抵抗体パッドから延びる導電性タップの幅を小さくすることによって達成される熱的利益を有している点で異なる（図８〜１３のように厚みを薄くすることの代わりに）。
【０１０３】
図３３に、抵抗体パッド８２６及び導電性タップ８４０Ａ、８４０Ｂを含む加熱素子８１２を示す。各導電性タップ８４０Ａ、８４０Ｂは、抵抗体パッド８２６の互いに反対側の両端部から外方に延びており、導電性タップ８４０Ａは導電素子８７９内へと延び、導電性タップ８４０Ｂは導電素子８７８内へと延びている。導電素子８７９は、プリントヘッドの電力バス（例えば電力バス１０９）から延びていて且つそれと電気的に接続されてる。図３３に示す一態様では、導電素子８７８はビアパッド１１９（図５〜１３）にほぼ対応しており、導電素子８７９は、電力バス１０９の延在部分１１８（図５〜１３）にほぼ対応している。
【０１０４】
１つの局面では、抵抗体パッド８２６は幅Ｗ７を有し、一方、各導電性タップ８４０Ａ、８４０Ｂは、抵抗体パッド８２６の幅Ｗ７より実質的に小さい幅Ｗ６を有する。一態様では、導電性タップ８４０Ａ、８４０Ｂの実質的により小さな幅Ｗ６は、幅Ｗ７のおおよそ半分である。別の態様では、導電性タップ８４０Ａ、８４０Ｂの幅Ｗ６は抵抗体パッド８２６の幅Ｗ７の半分より大きいか又は小さくなっているが、ただし、導電性タップ８４０Ａ、８４０Ｂの体積は、全幅の導電性タップ８４０Ａ、８４０Ｂ（つまり幅Ｗ７を有する）よりは実質的に小さくなっている。一態様では、図３３に示すように、導電性タップは、抵抗体パッド８２６の端部に対して比較的急な角度（例えば９０度）を形成する。
【０１０５】
一態様では、各導電性タップ８４０Ａ、８４０Ｂの、幅Ｗ６を規定する部分の長さ（Ｌ５）は、導電素子の材料の熱拡散率を基にしている。一態様では、各導電性タップは、アルミニウムからできており、導電性タップの長さは約１０ミクロンである。一態様では、加熱素子８１２は、各導電性タップ８４０Ａ、８４０Ｂの両方及び抵抗体パッド８２６が第２の幅（Ｗ７）を有するように形成されるプロセスによって製作され、そのプロセスの後、各導電性タップ８４０Ａ、８４０Ｂそれぞれの体積を実質的に小さくする。この体積の縮小は、各導電性タップ８４０Ａ、８４０Ｂそれぞれの少なくとも一部を（その長さＬ５に沿って）除去し、各導電性タップの第２の幅（Ｗ７）を第１の幅（Ｗ６）に減少させることによって、行う。この態様では、上記体積縮小の前の「全幅」の導電性タップ８４０Ａ、８４０Ｂは、点線８４５によって表される。
【０１０６】
一態様では、各導電性タップ８４０Ａ、８４０Ｂが第１の幅（Ｗ６）を有するように且つ抵抗体パッドが第２の幅（Ｗ７）を有するように最初から形成するが、その際、抵抗体パッド８２６を取り囲むエリアをマスクすることによって、各導電性タップ８４０Ａ、８４０Ｂの導電材料を、第１の幅（Ｗ６）に等しいその最終幅で最初から堆積させることが可能となる。
【０１０７】
図１〜３２に関連させて上で説明した態様と一貫する他の技術も、抵抗体パッド８２６から延びる導電性タップ８４０Ａ、８４０Ｂ（又は８５０Ａ、８５０Ｂ）の概して狭い幅を画定するために使用することができる。
【０１０８】
図３４は、本開示の一態様による、加熱素子８２２の平面図である。一態様では、加熱素子８２２は、テーパー付き端部部分８５２を有する導電性タップ８５０Ａ、８５０Ｂ（導電性タップ８４０Ａ、８４０Ｂの代わりに）を備えていることを除いて、加熱素子８１２と実質的に同じ特徴及び特性を有する。図３４に示すように、各導電性タップ８５０Ａ、８５０Ｂのテーパー付き端部部分８５２は、抵抗体パッド８２６の両端部にに対して概して鈍角をなす。別の局面では、テーパー付き端部部分８５２は、導電素子８７８のに対して、また導電素子８７９のエッジ８４３に対して、概して鈍角をなす。
【０１０９】
本開示の態様によって、加熱素子の抵抗体部分の側壁及び端部部分において低いプロファイルの移行部を構築することによって、流体吐出装置の加熱素子、例えばプリントヘッドアセンブリの寿命が増大する。そして、このような低いプロファイルの移行部は、概して滑らかで強い上部層、例えば保護層及びキャビテーションバリア層の形成の形成を促進し、インク及び流体が有し得る腐食作用に対するより大きな抵抗性をもたらす。加えて、抵抗体パッドを取り囲む導電素子の小さいトポグラフィにより、加熱素子の熱効率が増大することによって、加熱素子の寿命が長くなる。この小さいトポグラフィにより、抵抗体パッドから導電素子への熱伝達が効果的に阻止又は少なくとも低減し、それにより、抵抗体パッドによって発生した熱が、抵抗体パッドを取り囲む薄膜層において横方向に損失される代わりに、流体チャンバ内のインク又は流体に与えられる。
【０１１０】
以上の説明は、流体吐出システムの流体吐出アセンブリの一態様として、インクジェットプリントヘッドアセンブリに形成された加熱領域の抵抗体部分の低いプロファイルのトポグラフィを設けることに言及するものであるが、このような低いプロファイルの抵抗体トポグラフィが、印刷用途を含まない他の流体吐出システム又は医療装置及びこれらに類するもののようなシステムにも組み込むことができることを理解されたい。
【０１１１】
ここでは特定の態様を図解し説明しているが、本開示の範囲から逸脱することがなければ、ここに示し説明したその特定の態様に代えて、様々な代替の及び／又は同等の実施形態を用いることができることは当業者には明らかであろう。本出願は、ここで議論されている特定の態様のあらゆる改良又はバリエーションを包含する。したがって、本開示は、特許請求の範囲及びそれと同等のものによって限定される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【国際調査報告】
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