JPH11207961A - マイクロインジェクティングデバイス，マイクロインジェクティングデバイスの加熱装置，およびその製造方法 - Google Patents
マイクロインジェクティングデバイス，マイクロインジェクティングデバイスの加熱装置，およびその製造方法Info
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- JPH11207961A JPH11207961A JP10290585A JP29058598A JPH11207961A JP H11207961 A JPH11207961 A JP H11207961A JP 10290585 A JP10290585 A JP 10290585A JP 29058598 A JP29058598 A JP 29058598A JP H11207961 A JPH11207961 A JP H11207961A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 性能および寿命について改善が図られたマイ
クロインジェクティングデバイス，マイクロインジェク
ティングデバイスの加熱装置，およびその製造方法を提
供する。 【解決手段】 マイクロインジェクティングデバイスμ
ｉｄ１は，メンブレン６を基準として，その下方に加熱
装置３００と，その上方に噴射装置２００とを備えたも
のである。加熱装置は，基板１，保護膜２，加熱層２
０，接触層３０，電極層３，加熱チャンババリヤ層５か
ら構成されている。接触層３０よって，加熱層と電極層
との接合力が強化されているため，加熱層と電極層の間
にギャップが生じることはない。
クロインジェクティングデバイス，マイクロインジェク
ティングデバイスの加熱装置，およびその製造方法を提
供する。 【解決手段】 マイクロインジェクティングデバイスμ
ｉｄ１は，メンブレン６を基準として，その下方に加熱
装置３００と，その上方に噴射装置２００とを備えたも
のである。加熱装置は，基板１，保護膜２，加熱層２
０，接触層３０，電極層３，加熱チャンババリヤ層５か
ら構成されている。接触層３０よって，加熱層と電極層
との接合力が強化されているため，加熱層と電極層の間
にギャップが生じることはない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，例えば，インクジ
ェットプリンタ（ｉｎｋ ｊｅｔ ｐｒｉｎｔｅｒ），
医療機器のマイクロポンプ（ｍｉｃｒｏ ｐｕｍｐ），
燃料噴射装置等に適用されるマイクロインジェクティン
グデバイス（ｍｉｃｒｏ ｉｎｊｅｃｔｉｎｇ ｄｅｖ
ｉｃｅ），マイクロインジェクティングデバイスの加熱
装置，およびその製造方法に関するものである。
ェットプリンタ（ｉｎｋ ｊｅｔ ｐｒｉｎｔｅｒ），
医療機器のマイクロポンプ（ｍｉｃｒｏ ｐｕｍｐ），
燃料噴射装置等に適用されるマイクロインジェクティン
グデバイス（ｍｉｃｒｏ ｉｎｊｅｃｔｉｎｇ ｄｅｖ
ｉｃｅ），マイクロインジェクティングデバイスの加熱
装置，およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】通常，マイクロインジェクティングデバ
イスは，インク，走査液，揮発油等（以下，「目的物」
という。）に対して，所定の大きさの電気的／熱的エネ
ルギーを加えることによって，目的物を特定対象物，例
えば，印刷用紙，人体，自動車等に対して，所定量供給
することが可能とされた装置である。
イスは，インク，走査液，揮発油等（以下，「目的物」
という。）に対して，所定の大きさの電気的／熱的エネ
ルギーを加えることによって，目的物を特定対象物，例
えば，印刷用紙，人体，自動車等に対して，所定量供給
することが可能とされた装置である。
【０００３】最近，マイクロインジェクティングデバイ
スは，電気／電子技術の発達によって急速に進化してお
り，その適用範囲は拡大されつつある。マイクロインジ
ェクティングデバイスが適用された最も身近な例とし
て，インクジェットプリンタが挙げられる。
スは，電気／電子技術の発達によって急速に進化してお
り，その適用範囲は拡大されつつある。マイクロインジ
ェクティングデバイスが適用された最も身近な例とし
て，インクジェットプリンタが挙げられる。
【０００４】マイクロインジェクティングデバイスが適
用されたインクジェットプリンタは，ドットプリンタと
異なり，カートリッジ（ｃａｒｔｒｉｄｇｅ）の使用に
よって多彩なグラフィックに対応可能とされている。ま
た，印刷騒音が少なく，印字品質が高いことも特長とさ
れており，近年，普及率が飛躍的に伸びている。
用されたインクジェットプリンタは，ドットプリンタと
異なり，カートリッジ（ｃａｒｔｒｉｄｇｅ）の使用に
よって多彩なグラフィックに対応可能とされている。ま
た，印刷騒音が少なく，印字品質が高いことも特長とさ
れており，近年，普及率が飛躍的に伸びている。
【０００５】通常，インクジェットプリンタには，微小
口径のノズルを有するプリントヘッド（ｐｒｉｎｔ ｈ
ｅａｄ）が装着されている。このプリントヘッドは，外
部からの所定の電圧印加によってノズルを加熱させ，そ
の内部に存在する液体状態のインクを気泡状態に変化／
膨脹させて外部にジェッティング（ｊｅｔｔｉｎｇ）さ
せるものであり，これによって，印刷用紙に対する円滑
な印刷が実現されることになる。
口径のノズルを有するプリントヘッド（ｐｒｉｎｔ ｈ
ｅａｄ）が装着されている。このプリントヘッドは，外
部からの所定の電圧印加によってノズルを加熱させ，そ
の内部に存在する液体状態のインクを気泡状態に変化／
膨脹させて外部にジェッティング（ｊｅｔｔｉｎｇ）さ
せるものであり，これによって，印刷用紙に対する円滑
な印刷が実現されることになる。
【０００６】ここで，従来のマイクロインジェクティン
グデバイスμｉｄ１００について，図１６に基づいて説
明する。従来のマイクロインジェクティングデバイスμ
ｉｄ１００は，メンブレン（ｍｅｍｂｒａｎｅ）６を基
準としてその下方に形成され，メンブレン６に所定の大
きさの熱エネルギーを伝達することによってメンブレン
６の体積変化を誘導する加熱装置１００と，メンブレン
６を基準としてその上方に形成され，メンブレン６の体
積変化によって具備されたインクを外部にジェッティン
グする噴射装置２００とを備えたものである。
グデバイスμｉｄ１００について，図１６に基づいて説
明する。従来のマイクロインジェクティングデバイスμ
ｉｄ１００は，メンブレン（ｍｅｍｂｒａｎｅ）６を基
準としてその下方に形成され，メンブレン６に所定の大
きさの熱エネルギーを伝達することによってメンブレン
６の体積変化を誘導する加熱装置１００と，メンブレン
６を基準としてその上方に形成され，メンブレン６の体
積変化によって具備されたインクを外部にジェッティン
グする噴射装置２００とを備えたものである。
【０００７】次に，従来のマイクロインジェクティング
デバイスμｉｄ１００を構成する加熱装置１００につい
て説明する。
デバイスμｉｄ１００を構成する加熱装置１００につい
て説明する。
【０００８】基板１の上方には保護膜２が形成されてお
り，この保護膜２の上方には外部から印加される電気エ
ネルギーによって加熱される加熱層（ｒｅｓｉｓｔｏｒ
ｌａｙｅｒ）１１が形成されている。この加熱層１１
は，例えば，タンタル／アルミニウム（ＴａＡｌ）によ
って構成されている。
り，この保護膜２の上方には外部から印加される電気エ
ネルギーによって加熱される加熱層（ｒｅｓｉｓｔｏｒ
ｌａｙｅｒ）１１が形成されている。この加熱層１１
は，例えば，タンタル／アルミニウム（ＴａＡｌ）によ
って構成されている。
【０００９】加熱層１１の上方には，加熱層１１と異な
る材料，例えば，アルミニウム（Ａｌ）および／または
ニッケル（Ｎｉ）で構成された電極層３が形成されてい
る。この電極層３によって，加熱層１１は，所定の電気
エネルギーを受けることになる。なお，電極層３は，エ
ッチングによって，適切な形状にパターニングされてい
る。
る材料，例えば，アルミニウム（Ａｌ）および／または
ニッケル（Ｎｉ）で構成された電極層３が形成されてい
る。この電極層３によって，加熱層１１は，所定の電気
エネルギーを受けることになる。なお，電極層３は，エ
ッチングによって，適切な形状にパターニングされてい
る。
【００１０】加熱層１１は，電極層３から供給された電
気エネルギーを５００℃〜５５０℃程度の熱エネルギー
に変換した後，変換した熱を，電極層３の上方の加熱チ
ャンババリヤ層５によって囲まれて形成された加熱チャ
ンバ４に伝達する。加熱チャンバ４の内部にはワーキン
グ溶液（ｗｏｒｋｉｎｇ ｌｉｑｕｉｄ：図示せず。）
が充填されており，このワーキング溶液は，加熱層１１
から伝達された熱によって急速に気化されることにな
る。その気化により発生した蒸気圧は，上方に形成され
たメンブレン６に伝達され，メンブレン６は，適切な変
位で膨脹する。
気エネルギーを５００℃〜５５０℃程度の熱エネルギー
に変換した後，変換した熱を，電極層３の上方の加熱チ
ャンババリヤ層５によって囲まれて形成された加熱チャ
ンバ４に伝達する。加熱チャンバ４の内部にはワーキン
グ溶液（ｗｏｒｋｉｎｇ ｌｉｑｕｉｄ：図示せず。）
が充填されており，このワーキング溶液は，加熱層１１
から伝達された熱によって急速に気化されることにな
る。その気化により発生した蒸気圧は，上方に形成され
たメンブレン６に伝達され，メンブレン６は，適切な変
位で膨脹する。
【００１１】ここで，メンブレン６は，急速な体積変化
特性を持つ材料，例えば，ニッケル（Ｎｉ）で均一に形
成されており，加熱チャンバ４におけるワーキング溶液
の蒸気圧によって急速に膨脹しラウンド形に曲がる。こ
のようなメンブレン６の体積変化は，その上方に形成さ
れた噴射装置２００に伝達されることになる。
特性を持つ材料，例えば，ニッケル（Ｎｉ）で均一に形
成されており，加熱チャンバ４におけるワーキング溶液
の蒸気圧によって急速に膨脹しラウンド形に曲がる。こ
のようなメンブレン６の体積変化は，その上方に形成さ
れた噴射装置２００に伝達されることになる。
【００１２】次に，噴射装置２００について説明する。
まず，メンブレン６の体積変化は，上方に形成されてい
るインクチャンバ（ｉｎｋ ｃｈａｍｂｅｒ）９に強い
膨脹力を伝達する。なお，このインクチャンバ９は，イ
ンクチャンババリヤ（ｉｎｋｃｈａｍｂｅｒ ｂａｒｒ
ｉｅｒ）層７に囲まれて形成されたものである。インク
チャンバ９には所定量のインク（図示せず。）が充填さ
れており，そのインクは，メンブレン６の膨脹によって
所定の大きさの衝撃を受け，バブル（ｂｕｂｂｌｅ）形
状で外部にドロップ（ｄｒｏｐ）される。
まず，メンブレン６の体積変化は，上方に形成されてい
るインクチャンバ（ｉｎｋ ｃｈａｍｂｅｒ）９に強い
膨脹力を伝達する。なお，このインクチャンバ９は，イ
ンクチャンババリヤ（ｉｎｋｃｈａｍｂｅｒ ｂａｒｒ
ｉｅｒ）層７に囲まれて形成されたものである。インク
チャンバ９には所定量のインク（図示せず。）が充填さ
れており，そのインクは，メンブレン６の膨脹によって
所定の大きさの衝撃を受け，バブル（ｂｕｂｂｌｅ）形
状で外部にドロップ（ｄｒｏｐ）される。
【００１３】その後，インクは，ノズルプレート（ｎｏ
ｚｚｌｅ ｐｌａｔｅ）８によって囲まれたノズル１０
を通過し，外部の用紙に対してジェッティングされ，外
部の用紙は，適切にプリンティング（ｐｒｉｎｔｉｎ
ｇ）される。
ｚｚｌｅ ｐｌａｔｅ）８によって囲まれたノズル１０
を通過し，外部の用紙に対してジェッティングされ，外
部の用紙は，適切にプリンティング（ｐｒｉｎｔｉｎ
ｇ）される。
【００１４】以上のように，従来のマイクロインジェク
ティングデバイスμｉｄ１００は，所定の大きさの熱エ
ネルギーによってメンブレンを膨脹させる加熱装置と，
そのメンブレンの膨脹によって貯蔵されたインクを外部
にジェッティングする噴射装置とを備え，これらが相互
調和された動作を適切に実行することによってプリンテ
ィングを実行するものである。
ティングデバイスμｉｄ１００は，所定の大きさの熱エ
ネルギーによってメンブレンを膨脹させる加熱装置と，
そのメンブレンの膨脹によって貯蔵されたインクを外部
にジェッティングする噴射装置とを備え，これらが相互
調和された動作を適切に実行することによってプリンテ
ィングを実行するものである。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら，従来の
マイクロインジェクティングデバイスμｉｄ１００にお
いて，加熱層１１および電極層３は，相異なる材料で形
成されているため，相互の接合力が弱く，電極層３をパ
ターニングするためのエッチングが行われた際の化学作
用によって，二つの層の間の接合構造が劣化し，二つの
層の境界面にギャップ（ｇａｐ）が生じる場合があっ
た。
マイクロインジェクティングデバイスμｉｄ１００にお
いて，加熱層１１および電極層３は，相異なる材料で形
成されているため，相互の接合力が弱く，電極層３をパ
ターニングするためのエッチングが行われた際の化学作
用によって，二つの層の間の接合構造が劣化し，二つの
層の境界面にギャップ（ｇａｐ）が生じる場合があっ
た。
【００１６】そして，従来のマイクロインジェクティン
グデバイスμｉｄ１００が長時間使用された場合，加熱
層１１と電極層３との間に生じたギャップの内部に加熱
チャンバ４からワーキング溶液がリークしてしまい，結
果的にマイクロインジェクティングデバイスμｉｄ１０
０を備えた装置の寿命が短くなるおそれがあった。
グデバイスμｉｄ１００が長時間使用された場合，加熱
層１１と電極層３との間に生じたギャップの内部に加熱
チャンバ４からワーキング溶液がリークしてしまい，結
果的にマイクロインジェクティングデバイスμｉｄ１０
０を備えた装置の寿命が短くなるおそれがあった。
【００１７】さらに，メンブレン６の振動が長時間継続
した場合，その振動によってギャップが拡大するおそれ
があった。ギャップのサイズが大きくなるとメンブレン
６に伝達されるワーキング溶液の蒸気圧が不均一とな
り，メンブレン６に不規則な振動が発生してしまう。例
えば，従来のマイクロインジェクティングデバイスμｉ
ｄ１００をインクジェットプリンタに適用した場合，か
かるメンブレン６の不規則な振動は，外部用紙に対して
ジェッティングされるインクのバブル形状を不均一とす
る要因となり，結果的にプリントされた画質が低下する
おそれがあった。
した場合，その振動によってギャップが拡大するおそれ
があった。ギャップのサイズが大きくなるとメンブレン
６に伝達されるワーキング溶液の蒸気圧が不均一とな
り，メンブレン６に不規則な振動が発生してしまう。例
えば，従来のマイクロインジェクティングデバイスμｉ
ｄ１００をインクジェットプリンタに適用した場合，か
かるメンブレン６の不規則な振動は，外部用紙に対して
ジェッティングされるインクのバブル形状を不均一とす
る要因となり，結果的にプリントされた画質が低下する
おそれがあった。
【００１８】また，加熱層１１と電極層３との間の接合
力を高めるには，従来，高価な装置を別個に具備する必
要があり，このため，マイクロインジェクティングデバ
イスμｉｄ１００のコストが上昇していた。
力を高めるには，従来，高価な装置を別個に具備する必
要があり，このため，マイクロインジェクティングデバ
イスμｉｄ１００のコストが上昇していた。
【００１９】本発明は，上記のような問題点に鑑みてな
されたものであり，その目的は，コストの上昇を最小限
に抑えつつ，加熱層と電極層の境界におけるギャップの
発生を防止することにより，性能および寿命について改
善が図られたマイクロインジェクティングデバイス，マ
イクロインジェクティングデバイスの加熱装置，および
その製造方法を提供することにある。
されたものであり，その目的は，コストの上昇を最小限
に抑えつつ，加熱層と電極層の境界におけるギャップの
発生を防止することにより，性能および寿命について改
善が図られたマイクロインジェクティングデバイス，マ
イクロインジェクティングデバイスの加熱装置，および
その製造方法を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に，請求項１によれば，加熱チャンバと，加熱チャンバ
に対して熱エネルギーを供給する加熱層と，加熱層を加
熱するための電気エネルギーを加熱層に供給する電極層
と，加熱層と電極層の間に形成された接触層と，を備え
たことを特徴とするマイクロインジェクティングデバイ
スの加熱装置が提供される。
に，請求項１によれば，加熱チャンバと，加熱チャンバ
に対して熱エネルギーを供給する加熱層と，加熱層を加
熱するための電気エネルギーを加熱層に供給する電極層
と，加熱層と電極層の間に形成された接触層と，を備え
たことを特徴とするマイクロインジェクティングデバイ
スの加熱装置が提供される。
【００２１】そして，請求項２，３に記載のように，加
熱層を二ホウ化チタン（ＴｉＢ２）で構成し，接触層を
バナジウム（ｖａｎａｄｉｕｍ：Ｖ），クロム（ｃｈｒ
ｏｍｉｕｍ：Ｃｒ），またはニッケル（ｎｉｃｋｅｌ：
Ｎｉ）等で構成することによって，加熱層と電極層の剥
離が抑制される。
熱層を二ホウ化チタン（ＴｉＢ２）で構成し，接触層を
バナジウム（ｖａｎａｄｉｕｍ：Ｖ），クロム（ｃｈｒ
ｏｍｉｕｍ：Ｃｒ），またはニッケル（ｎｉｃｋｅｌ：
Ｎｉ）等で構成することによって，加熱層と電極層の剥
離が抑制される。
【００２２】また，請求項４によれば，基板に保護膜を
形成した後，保護膜に加熱層を形成する工程と，加熱層
に接触層を蒸着する工程と，接触層に電極層を蒸着する
工程と，電極層に電極パッドを形成した後，接触層およ
び電極層をエッチングしてパターニングする工程と，電
極層に加熱チャンババリヤ層を形成した後，加熱チャン
ババリヤ層をパターニングして加熱チャンバを形成する
工程とを含むことを特徴とするマイクロインジェクティ
ングデバイスの加熱装置の製造方法が提供される。かか
る製造方法は，加熱層と電極層の間に接触層を形成する
工程を有するため，加熱層と電極層との接合強度が良好
に維持されたマイクロインジェクティングデバイスの加
熱装置が製造されることになる。
形成した後，保護膜に加熱層を形成する工程と，加熱層
に接触層を蒸着する工程と，接触層に電極層を蒸着する
工程と，電極層に電極パッドを形成した後，接触層およ
び電極層をエッチングしてパターニングする工程と，電
極層に加熱チャンババリヤ層を形成した後，加熱チャン
ババリヤ層をパターニングして加熱チャンバを形成する
工程とを含むことを特徴とするマイクロインジェクティ
ングデバイスの加熱装置の製造方法が提供される。かか
る製造方法は，加熱層と電極層の間に接触層を形成する
工程を有するため，加熱層と電極層との接合強度が良好
に維持されたマイクロインジェクティングデバイスの加
熱装置が製造されることになる。
【００２３】そして，請求項５に記載のように，接触層
は，スパッタリング（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）法によっ
て蒸着されることが好ましい。
は，スパッタリング（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）法によっ
て蒸着されることが好ましい。
【００２４】さらに，請求項６，７に記載のように，接
触層は，０．１μｍ〜０．２μｍ，特に，０．１５μｍ
の厚さで形成されることが好ましい。
触層は，０．１μｍ〜０．２μｍ，特に，０．１５μｍ
の厚さで形成されることが好ましい。
【００２５】また，請求項８，９に記載のように，接触
層の面積抵抗率は，１８０Ω／ｃｍ ２〜２２０Ω／ｃｍ
２，特に，２００Ω／ｃｍ２が好ましい。
層の面積抵抗率は，１８０Ω／ｃｍ ２〜２２０Ω／ｃｍ
２，特に，２００Ω／ｃｍ２が好ましい。
【００２６】電極パッドは，０．４μｍ〜０．８μｍ，
特に，０．６μｍの厚さで形成されることが好ましい。
特に，０．６μｍの厚さで形成されることが好ましい。
【００２７】加熱チャンババリヤ層は，１０μｍ〜１５
μｍ，特に，１３μｍの厚さで形成されることが好まし
い。
μｍ，特に，１３μｍの厚さで形成されることが好まし
い。
【００２８】そして，請求項１０に記載のように，加熱
チャンババリヤ層は，イオン−プラズマエッチング（ｉ
ｏｎ−ｐｌａｓｍａ ｅｔｃｈｉｎｇ）法によりパター
ニングされることが好ましい。
チャンババリヤ層は，イオン−プラズマエッチング（ｉ
ｏｎ−ｐｌａｓｍａ ｅｔｃｈｉｎｇ）法によりパター
ニングされることが好ましい。
【００２９】請求項１１によれば，加熱チャンババリヤ
層にはフォトレジストとの接触力向上のためのフォトレ
ジスト接触層がさらに形成される。
層にはフォトレジストとの接触力向上のためのフォトレ
ジスト接触層がさらに形成される。
【００３０】そして，請求項１２，１３，１４に記載の
ように，フォトレジスト接触層は，クロム（Ｃｒ）およ
び銅（Ｃｕ）の積層構造で形成されるか，または，クロ
ム（Ｃｒ），若しくは，銅（Ｃｕ）の単層構造で形成さ
れることが好ましい。
ように，フォトレジスト接触層は，クロム（Ｃｒ）およ
び銅（Ｃｕ）の積層構造で形成されるか，または，クロ
ム（Ｃｒ），若しくは，銅（Ｃｕ）の単層構造で形成さ
れることが好ましい。
【００３１】さらに，フォトレジスト接触層は，１．５
μｍ〜３μｍ，特に２μｍの厚さで形成されることが好
ましく，請求項１５に記載のように，ケミカルエッチン
グ（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｅｔｃｈｉｎｇ）法により除去
されることが好ましい。
μｍ〜３μｍ，特に２μｍの厚さで形成されることが好
ましく，請求項１５に記載のように，ケミカルエッチン
グ（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｅｔｃｈｉｎｇ）法により除去
されることが好ましい。
【００３２】請求項１６によれば，加熱チャンバと，加
熱チャンバに対して熱エネルギーを供給する加熱層と，
加熱層を加熱するための電気エネルギーを加熱層に供給
する電極層と，加熱層と電極層の間に形成された接触層
と，加熱チャンバに充填された溶液の体積変化によって
振動するメンブレンと，メンブレンと接するインクチャ
ンバと，インクチャンバと接するノズルとを備えたこと
を特徴とするマイクロインジェクティングデバイスが提
供される。かかる構成によれば，接触層が加熱層と電極
層との接合強度を良好に維持するように作用するため，
加熱層と電極層の間におけるギャップの発生が防止され
る。
熱チャンバに対して熱エネルギーを供給する加熱層と，
加熱層を加熱するための電気エネルギーを加熱層に供給
する電極層と，加熱層と電極層の間に形成された接触層
と，加熱チャンバに充填された溶液の体積変化によって
振動するメンブレンと，メンブレンと接するインクチャ
ンバと，インクチャンバと接するノズルとを備えたこと
を特徴とするマイクロインジェクティングデバイスが提
供される。かかる構成によれば，接触層が加熱層と電極
層との接合強度を良好に維持するように作用するため，
加熱層と電極層の間におけるギャップの発生が防止され
る。
【００３３】
【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照しながら，
本発明にかかるの好適な実施の形態について詳細に説明
する。なお，以下の説明において，略同一の機能および
構成を有する構成要素については，同一符号を付するこ
とによって重複説明を省略することにする。
本発明にかかるの好適な実施の形態について詳細に説明
する。なお，以下の説明において，略同一の機能および
構成を有する構成要素については，同一符号を付するこ
とによって重複説明を省略することにする。
【００３４】図１は，本発明の実施の形態にかかるマイ
クロインジェクティングデバイスμｉｄ１の形状を概略
的に示す断面図，図２は，図１に示したマイクロインジ
ェクティングデバイスμｉｄ１に備えられた加熱装置３
００の形状を概略的に示す断面図である。
クロインジェクティングデバイスμｉｄ１の形状を概略
的に示す断面図，図２は，図１に示したマイクロインジ
ェクティングデバイスμｉｄ１に備えられた加熱装置３
００の形状を概略的に示す断面図である。
【００３５】マイクロインジェクティングデバイスμｉ
ｄ１は，メンブレン６を基準としてその下方に形成さ
れ，メンブレン６に所定の大きさの熱エネルギーを伝達
することによってメンブレン６の体積変化を誘導する加
熱装置３００と，メンブレン６を基準としてその上方に
形成され，メンブレン６の体積変化によって具備された
インクを外部にジェッティングする噴射装置２００とを
備えたものである。
ｄ１は，メンブレン６を基準としてその下方に形成さ
れ，メンブレン６に所定の大きさの熱エネルギーを伝達
することによってメンブレン６の体積変化を誘導する加
熱装置３００と，メンブレン６を基準としてその上方に
形成され，メンブレン６の体積変化によって具備された
インクを外部にジェッティングする噴射装置２００とを
備えたものである。
【００３６】このマイクロインジェクティングデバイス
μｉｄ１を構成する加熱装置３００について説明する。
図１，図２に示すように，基板１の上方には保護膜２が
形成されており，この保護膜２の上方には外部から印加
される電気エネルギーによって加熱される加熱層２０が
形成されている。加熱層２０の上方には，本発明におい
て特徴的な接触層３０が形成されている。そして，接触
層３０の上方には，電極層３，電極パッド４０が順次形
成されている。また，電極層３の上方には，加熱チャン
バ４を構成するための加熱チャンババリヤ層５が形成さ
れている。
μｉｄ１を構成する加熱装置３００について説明する。
図１，図２に示すように，基板１の上方には保護膜２が
形成されており，この保護膜２の上方には外部から印加
される電気エネルギーによって加熱される加熱層２０が
形成されている。加熱層２０の上方には，本発明におい
て特徴的な接触層３０が形成されている。そして，接触
層３０の上方には，電極層３，電極パッド４０が順次形
成されている。また，電極層３の上方には，加熱チャン
バ４を構成するための加熱チャンババリヤ層５が形成さ
れている。
【００３７】なお，マイクロインジェクティングデバイ
スμｉｄ１における噴射装置２００は，従来のマイクロ
インジェクティングデバイスμｉｄ１００と同様に，イ
ンクチャンババリヤ層７およびノズルプレート８によっ
て構成されている。そして，インクチャンババリヤ層７
によってインクチャンバ９が形成され，ノズルプレート
８によってノズル１０が形成されている。
スμｉｄ１における噴射装置２００は，従来のマイクロ
インジェクティングデバイスμｉｄ１００と同様に，イ
ンクチャンババリヤ層７およびノズルプレート８によっ
て構成されている。そして，インクチャンババリヤ層７
によってインクチャンバ９が形成され，ノズルプレート
８によってノズル１０が形成されている。
【００３８】加熱装置３００において，外部の電源から
供給される電気エネルギーは，まず，電極パッド４０に
伝達され，その後，電気エネルギーは，電極パッド４０
の下方に形成された電極層３を経て加熱層２０に伝達さ
れる。
供給される電気エネルギーは，まず，電極パッド４０に
伝達され，その後，電気エネルギーは，電極パッド４０
の下方に形成された電極層３を経て加熱層２０に伝達さ
れる。
【００３９】加熱層２０は，電気エネルギーを熱エネル
ギーに変換した後，その熱エネルギーを加熱層２０上方
に形成された加熱チャンバ４に伝達する。この熱エネル
ギーによって，加熱チャンバ４内のワーキング溶液は，
急速に気化されて適切な大きさの蒸気圧を生じさせる。
ここで，本発明の特徴によると，加熱層２０は，二ホウ
化チタン（ＴｉＢ２）で形成され，接触層３０と良好な
接合力が維持される。
ギーに変換した後，その熱エネルギーを加熱層２０上方
に形成された加熱チャンバ４に伝達する。この熱エネル
ギーによって，加熱チャンバ４内のワーキング溶液は，
急速に気化されて適切な大きさの蒸気圧を生じさせる。
ここで，本発明の特徴によると，加熱層２０は，二ホウ
化チタン（ＴｉＢ２）で形成され，接触層３０と良好な
接合力が維持される。
【００４０】従来，電極層３は，加熱層１１と相異なる
材料，例えば，アルミニウム（Ａｌ）および／またはニ
ッケル（Ｎｉ）で構成されていたため，加熱層１１と電
極層３との間の接合強度が不十分となり，外部からの影
響，例えば，エッチング処理，メンブレン６の振動等に
よって，二つの層の界面でギャップが生じる場合があっ
た。この点，本発明の実施の形態にかかるマイクロイン
ジェクティングデバイスμｉｄ１によれば，加熱層２０
と電極層３との間には，これら二つの層の接合状態を極
めて良好に維持するための接触層３０が形成されてお
り，かかる接触層３０によって，例えば電極層３をパタ
ーニングするためのエッチング処理が施された場合であ
っても，従来のように電極層３が加熱層２０から剥離す
ることなく，結果的にギャップの発生が抑制されること
になる。
材料，例えば，アルミニウム（Ａｌ）および／またはニ
ッケル（Ｎｉ）で構成されていたため，加熱層１１と電
極層３との間の接合強度が不十分となり，外部からの影
響，例えば，エッチング処理，メンブレン６の振動等に
よって，二つの層の界面でギャップが生じる場合があっ
た。この点，本発明の実施の形態にかかるマイクロイン
ジェクティングデバイスμｉｄ１によれば，加熱層２０
と電極層３との間には，これら二つの層の接合状態を極
めて良好に維持するための接触層３０が形成されてお
り，かかる接触層３０によって，例えば電極層３をパタ
ーニングするためのエッチング処理が施された場合であ
っても，従来のように電極層３が加熱層２０から剥離す
ることなく，結果的にギャップの発生が抑制されること
になる。
【００４１】そして，本発明の特徴によると，接触層３
０は，加熱層２０を構成する二ホウ化チタン（Ｔｉ
Ｂ２），および，電極層３を構成するアルミニウム（Ａ
ｌ），ニッケル（Ｎｉ）等と良好な接合力を有するバナ
ジウム（Ｖ），ニッケル（Ｎｉ），クロム（Ｃｒ）等で
形成される。
０は，加熱層２０を構成する二ホウ化チタン（Ｔｉ
Ｂ２），および，電極層３を構成するアルミニウム（Ａ
ｌ），ニッケル（Ｎｉ）等と良好な接合力を有するバナ
ジウム（Ｖ），ニッケル（Ｎｉ），クロム（Ｃｒ）等で
形成される。
【００４２】次に，図３〜図８に基づいて，本発明の実
施の形態にかかるマイクロインジェクティングデバイス
μｉｄ１の動作について詳細に説明する。なお，図３〜
図８は，マイクロインジェクティングデバイスμｉｄ１
の動作を概略的に示す断面図である。
施の形態にかかるマイクロインジェクティングデバイス
μｉｄ１の動作について詳細に説明する。なお，図３〜
図８は，マイクロインジェクティングデバイスμｉｄ１
の動作を概略的に示す断面図である。
【００４３】まず，図３に示すように，電気エネルギー
は，電極層３から加熱層２０に伝達され，熱エネルギー
に変換される。かかる熱エネルギーは，加熱層２０の上
方に形成された加熱チャンバ４に伝達され，これによっ
て加熱チャンバ４内に貯蔵されているワーキング溶液が
気化し，所定の大きさの蒸気圧が発生することになる。
は，電極層３から加熱層２０に伝達され，熱エネルギー
に変換される。かかる熱エネルギーは，加熱層２０の上
方に形成された加熱チャンバ４に伝達され，これによっ
て加熱チャンバ４内に貯蔵されているワーキング溶液が
気化し，所定の大きさの蒸気圧が発生することになる。
【００４４】加熱チャンバ４の上方に形成されたメンブ
レン６は，ワーキング溶液の気化に伴い発生した蒸気圧
によって膨脹し，このメンブレン６の膨張によってイン
クチャンバ９内のインク５０が飽和状態になる。図３お
よび図４に示すように，ワーキング溶液の気化に伴う蒸
気圧は，メンブレン６に対して縦方向Ｈ１，Ｈ２に作用
し，メンブレン６を横方向Ｅ１，Ｅ２，Ｆ１，Ｆ２に膨
脹させる。さらに，メンブレン６の膨張が進行するとメ
ンブレン６の上方にあるインク５０は，図５に示すよう
にジェッティング直前の状態となる。
レン６は，ワーキング溶液の気化に伴い発生した蒸気圧
によって膨脹し，このメンブレン６の膨張によってイン
クチャンバ９内のインク５０が飽和状態になる。図３お
よび図４に示すように，ワーキング溶液の気化に伴う蒸
気圧は，メンブレン６に対して縦方向Ｈ１，Ｈ２に作用
し，メンブレン６を横方向Ｅ１，Ｅ２，Ｆ１，Ｆ２に膨
脹させる。さらに，メンブレン６の膨張が進行するとメ
ンブレン６の上方にあるインク５０は，図５に示すよう
にジェッティング直前の状態となる。
【００４５】ここで，加熱層２０と電極層３との間に
は，本発明の特徴である接触層３０が形成されており，
このため加熱層２０と電極層３との接合が強固となり，
ギャップの発生が抑制されることになる。このようにギ
ャップの発生が抑制されるため，加熱チャンバ４内のワ
ーキング溶液がギャップへリークすることもなく，結果
的に本発明の実施の形態にかかるマイクロインジェクテ
ィングデバイスμｉｄ１は，従来のマイクロインジェク
ティングデバイスμｉｄ１００と比較して，飛躍的に寿
命が延長されることになる。
は，本発明の特徴である接触層３０が形成されており，
このため加熱層２０と電極層３との接合が強固となり，
ギャップの発生が抑制されることになる。このようにギ
ャップの発生が抑制されるため，加熱チャンバ４内のワ
ーキング溶液がギャップへリークすることもなく，結果
的に本発明の実施の形態にかかるマイクロインジェクテ
ィングデバイスμｉｄ１は，従来のマイクロインジェク
ティングデバイスμｉｄ１００と比較して，飛躍的に寿
命が延長されることになる。
【００４６】また，接触層３０によってギャップの発生
が適切に抑制されるため，加熱チャンバ４において生じ
るワーキング溶液の蒸気圧は，メンブレン６に対して均
一に伝達されるため，メンブレン６の規則的な振動が誘
導されることになる。これによって，外部にジェッティ
ングされるインク５０のバブル形状が均一に維持され，
印刷画質が向上することになる。
が適切に抑制されるため，加熱チャンバ４において生じ
るワーキング溶液の蒸気圧は，メンブレン６に対して均
一に伝達されるため，メンブレン６の規則的な振動が誘
導されることになる。これによって，外部にジェッティ
ングされるインク５０のバブル形状が均一に維持され，
印刷画質が向上することになる。
【００４７】ところで，図５に示す状態において，電極
層３から加熱層２０に対する電気エネルギーを遮断する
と，図６，図７，および図８に示すように，メンブレン
６には上述の膨脹力に対応する収縮応力Ｇ１，Ｇ２，Ｊ
１，Ｊ２が矢印方向に発生する。かかる収縮応力Ｇ１，
Ｇ２，Ｊ１，Ｊ２に対応してインクチャンバ９および加
熱チャンバ４内には矢印方向に収縮力Ｉ１，Ｉ２，およ
び，バックリング力（ｂｕｃｋｌｉｎｇ ｐｏｗｅｒ）
Ｋが発生する。
層３から加熱層２０に対する電気エネルギーを遮断する
と，図６，図７，および図８に示すように，メンブレン
６には上述の膨脹力に対応する収縮応力Ｇ１，Ｇ２，Ｊ
１，Ｊ２が矢印方向に発生する。かかる収縮応力Ｇ１，
Ｇ２，Ｊ１，Ｊ２に対応してインクチャンバ９および加
熱チャンバ４内には矢印方向に収縮力Ｉ１，Ｉ２，およ
び，バックリング力（ｂｕｃｋｌｉｎｇ ｐｏｗｅｒ）
Ｋが発生する。
【００４８】しかし，上述のように，本発明において特
徴的な接触層３０によって，加熱層２０および電極層３
は，相互に堅固に結合されているため，収縮力Ｉ１，Ｉ
２，および，バックリング力Ｋが加熱チャンバ４を介し
て加熱層２０および電極層３の界面に作用してもギャッ
プが生じることはない。
徴的な接触層３０によって，加熱層２０および電極層３
は，相互に堅固に結合されているため，収縮力Ｉ１，Ｉ
２，および，バックリング力Ｋが加熱チャンバ４を介し
て加熱層２０および電極層３の界面に作用してもギャッ
プが生じることはない。
【００４９】図７および図８に示したように，メンブレ
ン６がバックリング力Ｋによって矢印方向にバックリン
グされると，自己の表面張力によってだ円形から円形に
整形されたインク５０が外部にドロップされ，外部の印
刷用紙に対して適切なプリンティングがなされる。
ン６がバックリング力Ｋによって矢印方向にバックリン
グされると，自己の表面張力によってだ円形から円形に
整形されたインク５０が外部にドロップされ，外部の印
刷用紙に対して適切なプリンティングがなされる。
【００５０】次に，本発明の実施の形態にかかるマイク
ロインジェクティングデバイスμｉｄ１を構成する加熱
装置３００の製造方法について説明する。図９〜図１５
は，この加熱装置３００の製造工程を段階的に示す断面
図である。
ロインジェクティングデバイスμｉｄ１を構成する加熱
装置３００の製造方法について説明する。図９〜図１５
は，この加熱装置３００の製造工程を段階的に示す断面
図である。
【００５１】加熱装置３００は，基板１上に保護膜２を
形成した後，保護膜２上に加熱層２０を形成する工程
と，加熱層２０上に接触層３０を蒸着する工程と，接触
層３０上に第１電極層３ａを蒸着する工程と，第１電極
層３ａ上に第２電極層３ｂを蒸着する工程と，第２電極
層３ｂ上に電極パッド４０を形成した後接触層３０，第
１電極層３ａ，および第２電極層３ｂをエッチングして
パターニングする工程と，第２電極層３ｂ上に加熱チャ
ンババリヤ層５を形成した後，加熱チャンババリヤ層５
をパターニングして加熱層２０上に加熱チャンバ４を形
成する工程とを順次実施することによって製造される。
形成した後，保護膜２上に加熱層２０を形成する工程
と，加熱層２０上に接触層３０を蒸着する工程と，接触
層３０上に第１電極層３ａを蒸着する工程と，第１電極
層３ａ上に第２電極層３ｂを蒸着する工程と，第２電極
層３ｂ上に電極パッド４０を形成した後接触層３０，第
１電極層３ａ，および第２電極層３ｂをエッチングして
パターニングする工程と，第２電極層３ｂ上に加熱チャ
ンババリヤ層５を形成した後，加熱チャンババリヤ層５
をパターニングして加熱層２０上に加熱チャンバ４を形
成する工程とを順次実施することによって製造される。
【００５２】以下，各製造工程について詳細に説明す
る。
る。
【００５３】まず，図９に示すように，シリコン（Ｓ
ｉ）等から構成された基板１上に基板１の酸化を防止す
るための保護膜２が形成される。保護膜２は，例えば二
酸化シリコン（ＳｉＯ２）によって構成される。
ｉ）等から構成された基板１上に基板１の酸化を防止す
るための保護膜２が形成される。保護膜２は，例えば二
酸化シリコン（ＳｉＯ２）によって構成される。
【００５４】次に，図１０に示すように，保護膜２上に
は二ホウ化チタン（ＴｉＢ２）によって構成された加熱
層２０が蒸着され，加熱層２０上にはバナジウム（Ｖ）
によって構成された接触層３０が形成される。ここで，
本発明の特徴として，接触層３０は，スパッタリング法
によって形成される。このようにスパッタリング法を用
いることによって，接触層３０は，加熱層２０上に均一
に塗布されることになる。また，接触層３０は，０．１
μｍ〜０．２μｍ，好ましくは０．１５μｍの厚さで形
成され，その面積抵抗率が１８０Ω／ｃｍ２〜２２０Ω
／ｃｍ２，好ましくは２００Ω／ｃｍ２を維持するよう
に形成される。
は二ホウ化チタン（ＴｉＢ２）によって構成された加熱
層２０が蒸着され，加熱層２０上にはバナジウム（Ｖ）
によって構成された接触層３０が形成される。ここで，
本発明の特徴として，接触層３０は，スパッタリング法
によって形成される。このようにスパッタリング法を用
いることによって，接触層３０は，加熱層２０上に均一
に塗布されることになる。また，接触層３０は，０．１
μｍ〜０．２μｍ，好ましくは０．１５μｍの厚さで形
成され，その面積抵抗率が１８０Ω／ｃｍ２〜２２０Ω
／ｃｍ２，好ましくは２００Ω／ｃｍ２を維持するよう
に形成される。
【００５５】次に，接触層３０上にはアルミニウム（Ａ
ｌ）で構成された第１電極層３ａ，およびニッケル（Ｎ
ｉ）で構成された第２電極層３ｂが順次蒸着される。な
お，第１電極層３ａおよび第２電極層３ｂは，電極層３
を構成するものである。
ｌ）で構成された第１電極層３ａ，およびニッケル（Ｎ
ｉ）で構成された第２電極層３ｂが順次蒸着される。な
お，第１電極層３ａおよび第２電極層３ｂは，電極層３
を構成するものである。
【００５６】次に，図１１および図１２に示すように，
第２電極層３ｂ上にはフォトレジスト（ｐｈｏｔｏｒｅ
ｓｉｓｔ）６０が塗布される。そして，フォトレジスト
６０を用いたパターニングによって形成される電極パッ
ド領域には金（Ａｕ）によって構成された電極パッド
（ｐａｄ）４０が蒸着される。この電極パッド４０は，
０．４μｍ〜０．８μｍ，好ましくは０．６μｍの厚さ
とされる。
第２電極層３ｂ上にはフォトレジスト（ｐｈｏｔｏｒｅ
ｓｉｓｔ）６０が塗布される。そして，フォトレジスト
６０を用いたパターニングによって形成される電極パッ
ド領域には金（Ａｕ）によって構成された電極パッド
（ｐａｄ）４０が蒸着される。この電極パッド４０は，
０．４μｍ〜０．８μｍ，好ましくは０．６μｍの厚さ
とされる。
【００５７】次に，図１３に示すように，電極層３およ
び接触層３０は，フォトレジスト６０を用いたエッチン
グ処理によって，適切な形状でパターニングされる。従
来，電極層３をパターニングするためのエッチング処理
を行うと，化学的作用によって，加熱層２０と電極層３
との間の接合状態が劣化してしまい，加熱層２０と電極
層３の境界面にギャップが生じてしまうおそれがあっ
た。この点，本発明の実施の形態にかかる加熱装置３０
０の製造方法は，加熱層２０と電極層３との接合を良好
な状態に維持することが可能な接触層３０を形成する工
程を備えている。したがって，例えば，上述のエッチン
グ処理が行われた場合も，加熱層２０と電極層３の境界
面にギャップが生じることはない。
び接触層３０は，フォトレジスト６０を用いたエッチン
グ処理によって，適切な形状でパターニングされる。従
来，電極層３をパターニングするためのエッチング処理
を行うと，化学的作用によって，加熱層２０と電極層３
との間の接合状態が劣化してしまい，加熱層２０と電極
層３の境界面にギャップが生じてしまうおそれがあっ
た。この点，本発明の実施の形態にかかる加熱装置３０
０の製造方法は，加熱層２０と電極層３との接合を良好
な状態に維持することが可能な接触層３０を形成する工
程を備えている。したがって，例えば，上述のエッチン
グ処理が行われた場合も，加熱層２０と電極層３の境界
面にギャップが生じることはない。
【００５８】次に，図１４に示すように，電極パッド４
０，第２電極層３ｂ，および加熱層２０上にはポリイミ
ド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）によって構成された加熱チャ
ンババリヤ層５が蒸着される。この加熱チャンババリヤ
層５は，１０μｍ〜１５μｍ，好ましくは１３μｍの厚
さで蒸着される。
０，第２電極層３ｂ，および加熱層２０上にはポリイミ
ド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）によって構成された加熱チャ
ンババリヤ層５が蒸着される。この加熱チャンババリヤ
層５は，１０μｍ〜１５μｍ，好ましくは１３μｍの厚
さで蒸着される。
【００５９】加熱チャンババリヤ層５上にはフォトレジ
スト接触層７０が蒸着される。このフォトレジスト接触
層７０は，フォトレジスト６０と加熱チャンババリヤ層
５との接合力を向上させるためのものであり，クロム
（Ｃｒ）および銅（Ｃｕ）の積層構造，または，クロム
（Ｃｒ）の単層構造，若しくは，銅（Ｃｕ）の単層構造
で形成される。このフォトレジスト接触層７０は，１．
５μｍ〜３μｍ，好ましくは２μｍの厚さで蒸着され，
その面積抵抗率は，１８０Ω／ｃｍ２〜２２０Ω／ｃｍ
２，好ましくは２００Ω／ｃｍ２とされる。
スト接触層７０が蒸着される。このフォトレジスト接触
層７０は，フォトレジスト６０と加熱チャンババリヤ層
５との接合力を向上させるためのものであり，クロム
（Ｃｒ）および銅（Ｃｕ）の積層構造，または，クロム
（Ｃｒ）の単層構造，若しくは，銅（Ｃｕ）の単層構造
で形成される。このフォトレジスト接触層７０は，１．
５μｍ〜３μｍ，好ましくは２μｍの厚さで蒸着され，
その面積抵抗率は，１８０Ω／ｃｍ２〜２２０Ω／ｃｍ
２，好ましくは２００Ω／ｃｍ２とされる。
【００６０】フォトレジスト接触層７０を構成するクロ
ム（Ｃｒ），銅（Ｃｕ）のような金属類は，フォトレジ
スト６０との親和力が良好な材料であるため，フォトレ
ジスト６０は，フォトレジスト接触層７０上に安定的に
蒸着される。その後，フォトレジスト６０は，リソグラ
フィー（ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）等のエッチング処理
が施され，これによって，フォトレジスト接触層７０
は，所定の形状でパターニングされる。
ム（Ｃｒ），銅（Ｃｕ）のような金属類は，フォトレジ
スト６０との親和力が良好な材料であるため，フォトレ
ジスト６０は，フォトレジスト接触層７０上に安定的に
蒸着される。その後，フォトレジスト６０は，リソグラ
フィー（ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）等のエッチング処理
が施され，これによって，フォトレジスト接触層７０
は，所定の形状でパターニングされる。
【００６１】次に，図１５に示すように，加熱チャンバ
バリヤ層５は，エッチング処理（好ましくは，イオン−
プラズマエッチング法によるエッチング処理）が施さ
れ，かかるエッチング処理によって除去された領域には
加熱チャンバ４が形成される。このとき，前工程におい
てフォトレジスト６０によってパターニングされたフォ
トレジスト接触層７０は，加熱チャンババリヤ層５が安
定的にエッチングされるように機能する。
バリヤ層５は，エッチング処理（好ましくは，イオン−
プラズマエッチング法によるエッチング処理）が施さ
れ，かかるエッチング処理によって除去された領域には
加熱チャンバ４が形成される。このとき，前工程におい
てフォトレジスト６０によってパターニングされたフォ
トレジスト接触層７０は，加熱チャンババリヤ層５が安
定的にエッチングされるように機能する。
【００６２】加熱チャンババリヤ層５上に残留するフォ
トレジスト接触層７０は，エッチング処理（好ましく
は，ケミカルエッチング法によるエッチング処理）が施
され，加熱チャンババリヤ層５上から除去される。
トレジスト接触層７０は，エッチング処理（好ましく
は，ケミカルエッチング法によるエッチング処理）が施
され，加熱チャンババリヤ層５上から除去される。
【００６３】以上の工程が実施されることによって，本
発明の実施の形態にかかるマイクロインジェクティング
デバイスμｉｄ１の加熱装置３００が適切に製造される
ことになる。そして，かかる製造方法は，加熱層２０と
電極層３との間にこれら二層の良好な接合力を維持する
ことが可能な接触層３０を形成する工程を備えているた
め，加熱層２０と電極層３との間の接合は，堅固に維持
されることになる。したがって，加熱層２０と電極層３
の境界面におけるギャップの発生が防止され，マイクロ
インジェクティングデバイスμｉｄ１の性能は，顕著に
向上することになる。
発明の実施の形態にかかるマイクロインジェクティング
デバイスμｉｄ１の加熱装置３００が適切に製造される
ことになる。そして，かかる製造方法は，加熱層２０と
電極層３との間にこれら二層の良好な接合力を維持する
ことが可能な接触層３０を形成する工程を備えているた
め，加熱層２０と電極層３との間の接合は，堅固に維持
されることになる。したがって，加熱層２０と電極層３
の境界面におけるギャップの発生が防止され，マイクロ
インジェクティングデバイスμｉｄ１の性能は，顕著に
向上することになる。
【００６４】以上，添付図面を参照しながら本発明の好
適な実施形態について説明したが，本発明はかかる例に
限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載
された技術的思想の範疇内において各種の変更例または
修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについ
ても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解され
る。
適な実施形態について説明したが，本発明はかかる例に
限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載
された技術的思想の範疇内において各種の変更例または
修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについ
ても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解され
る。
【００６５】例えば，本実施の形態は，マイクロインジ
ェクティングデバイスμｉｄ１をインクジェットプリン
タに適用した場合に即して説明されているが，本発明は
これに限らず，例えば，マイクロポンプ，燃料噴射装置
等に用いられるマイクロインジェクティングデバイスに
対しても適用可能である。
ェクティングデバイスμｉｄ１をインクジェットプリン
タに適用した場合に即して説明されているが，本発明は
これに限らず，例えば，マイクロポンプ，燃料噴射装置
等に用いられるマイクロインジェクティングデバイスに
対しても適用可能である。
【００６６】
【発明の効果】以上説明したように，本発明によれば，
コストの上昇を最小限に抑えつつ，加熱層と電極層との
間の境界面におけるギャップの発生を抑制することによ
って，マイクロインジェクティングデバイスの性能およ
び寿命を顕著に向上させることが可能となる。
コストの上昇を最小限に抑えつつ，加熱層と電極層との
間の境界面におけるギャップの発生を抑制することによ
って，マイクロインジェクティングデバイスの性能およ
び寿命を顕著に向上させることが可能となる。
【図１】本発明の実施の形態にかかるマイクロインジェ
クティングデバイスの形状を概略的に示す断面図であ
る。
クティングデバイスの形状を概略的に示す断面図であ
る。
【図２】図１のマイクロインジェクティングデバイスに
備えられた加熱装置の形状を概略的に示す断面図であ
る。
備えられた加熱装置の形状を概略的に示す断面図であ
る。
【図３】図１のマイクロインジェクティングデバイスの
動作を説明する断面図（その１）である。
動作を説明する断面図（その１）である。
【図４】図１のマイクロインジェクティングデバイスの
動作を説明する断面図（その２）である。
動作を説明する断面図（その２）である。
【図５】図１のマイクロインジェクティングデバイスの
動作を説明する断面図（その３）である。
動作を説明する断面図（その３）である。
【図６】図１のマイクロインジェクティングデバイスの
動作を説明する断面図（その４）である。
動作を説明する断面図（その４）である。
【図７】図１のマイクロインジェクティングデバイスの
動作を説明する断面図（その５）である。
動作を説明する断面図（その５）である。
【図８】図１のマイクロインジェクティングデバイスの
動作を説明する断面図（その６）である。
動作を説明する断面図（その６）である。
【図９】本発明の実施の形態にかかるマイクロインジェ
クティングデバイスに備えられた加熱装置の製造工程を
説明する断面図（その１）である。
クティングデバイスに備えられた加熱装置の製造工程を
説明する断面図（その１）である。
【図１０】本発明の実施の形態にかかるマイクロインジ
ェクティングデバイスに備えられた加熱装置の製造工程
を説明する断面図（その２）である。
ェクティングデバイスに備えられた加熱装置の製造工程
を説明する断面図（その２）である。
【図１１】本発明の実施の形態にかかるマイクロインジ
ェクティングデバイスに備えられた加熱装置の製造工程
を説明する断面図（その３）である。
ェクティングデバイスに備えられた加熱装置の製造工程
を説明する断面図（その３）である。
【図１２】本発明の実施の形態にかかるマイクロインジ
ェクティングデバイスに備えられた加熱装置の製造工程
を説明する断面図（その４）である。
ェクティングデバイスに備えられた加熱装置の製造工程
を説明する断面図（その４）である。
【図１３】本発明の実施の形態にかかるマイクロインジ
ェクティングデバイスに備えられた加熱装置の製造工程
を説明する断面図（その５）である。
ェクティングデバイスに備えられた加熱装置の製造工程
を説明する断面図（その５）である。
【図１４】本発明の実施の形態にかかるマイクロインジ
ェクティングデバイスに備えられた加熱装置の製造工程
を説明する断面図（その６）である。
ェクティングデバイスに備えられた加熱装置の製造工程
を説明する断面図（その６）である。
【図１５】本発明の実施の形態にかかるマイクロインジ
ェクティングデバイスに備えられた加熱装置の製造工程
を説明する断面図（その７）である。
ェクティングデバイスに備えられた加熱装置の製造工程
を説明する断面図（その７）である。
【図１６】従来のマイクロインジェクティングデバイス
の形状を概略的に示す断面図である。
の形状を概略的に示す断面図である。
１ 基板 ２ 保護膜 ３ 電極層 ３ａ 第１電極層 ３ｂ 第２電極層 ４ 加熱チャンバ ５ 加熱チャンババリヤ層 ６ メンブレン ７ インクチャンババリヤ層 ８ ノズルプレート ９ インクチャンバ １０ ノズル ２０ 加熱層 ３０ 接触層 ４０ 電極パッド ５０ インク ６０ フォトレジスト ７０ フォトレジスト接触層 ２００ 噴射装置 ３００ 加熱装置 μｉｄ１ マイクロインジェクティングディバイス
Claims (16)
- 【請求項１】 加熱チャンバと；前記加熱チャンバに対
して熱エネルギーを供給する加熱層と；前記加熱層を加
熱するための電気エネルギーを前記加熱層に供給する電
極層と；前記加熱層と前記電極層の間に形成された接触
層と；を備えたことを特徴とするマイクロインジェクテ
ィングデバイスの加熱装置。 - 【請求項２】 前記加熱層は，二ホウ化チタン（ＴｉＢ
２）で構成されることを特徴とする請求項１に記載のマ
イクロインジェクティングデバイスの加熱装置。 - 【請求項３】 前記接触層は，バナジウム（Ｖ），クロ
ム（Ｃｒ），またはニッケル（Ｎｉ）から選択されるい
ずれか一つの材料で構成されることを特徴とする請求項
１または２に記載のマイクロインジェクティングデバイ
スの加熱装置。 - 【請求項４】 基板に保護膜を形成した後，前記保護膜
に加熱層を形成する工程と；前記加熱層に接触層を蒸着
する工程と；前記接触層に電極層を蒸着する工程と；前
記電極層に電極パッドを形成した後，前記接触層および
前記電極層をエッチングしてパターニングする工程と；
前記電極層に加熱チャンババリヤ層を形成した後，前記
加熱チャンババリヤ層をパターニングして加熱チャンバ
を形成する工程と；を含むことを特徴とするマイクロイ
ンジェクティングデバイスの加熱装置の製造方法。 - 【請求項５】 前記接触層は，スパッタリング法により
蒸着されることを特徴とする請求項４に記載のマイクロ
インジェクティングデバイスの加熱装置の製造方法。 - 【請求項６】 前記接触層は，０．１μｍ〜０．２μｍ
の厚さで形成されることを特徴とする請求項４または５
に記載のマイクロインジェクティングデバイスの加熱装
置の製造方法。 - 【請求項７】 前記接触層は，０．１５μｍの厚さで形
成されることを特徴とする請求項６に記載のマイクロイ
ンジェクティングデバイスの加熱装置の製造方法。 - 【請求項８】 前記接触層の面積抵抗率は，１８０Ω／
ｃｍ２〜２２０Ω／ｃｍ２であることを特徴とする請求
項４，５，６，または７のいずれかに記載のマイクロイ
ンジェクティングデバイスの加熱装置の製造方法。 - 【請求項９】 前記接触層の面積抵抗率は，２００Ω／
ｃｍ２であることを特徴とする請求項８に記載のマイク
ロインジェクティングデバイスの加熱装置の製造方法。 - 【請求項１０】 前記加熱チャンババリヤ層は，イオン
−プラズマエッチング法によりパターニングされること
を特徴とする請求項４，５，６，７，８，または９のい
ずれかに記載のマイクロインジェクティングデバイスの
加熱装置の製造方法。 - 【請求項１１】 前記加熱チャンババリヤ層には，フォ
トレジストとの接触力向上のためのフォトレジスト接触
層が形成されることを特徴とする請求項４，５，６，
７，８，９，または１０のいずれかに記載のマイクロイ
ンジェクティングデバイスの加熱装置の製造方法。 - 【請求項１２】 前記フォトレジスト接触層は，クロム
（Ｃｒ）および銅（Ｃｕ）の積層構造で形成されること
を特徴とする請求項１１に記載のマイクロインジェクテ
ィングデバイスの加熱装置の製造方法。 - 【請求項１３】 前記フォトレジスト接触層は，クロム
（Ｃｒ）の単層構造で形成されることを特徴とする請求
項１１に記載のマイクロインジェクティングデバイスの
加熱装置の製造方法。 - 【請求項１４】 前記フォトレジスト接触層は，銅（Ｃ
ｕ）の単層構造で形成されることを特徴とする請求項１
１に記載のマイクロインジェクティングデバイスの加熱
装置の製造方法。 - 【請求項１５】 前記フォトレジスト接触層は，ケミカ
ルエッチング法により除去されることを特徴とする請求
項１１，１２，１３，または１４のいずれかに記載のマ
イクロインジェクティングデバイスの加熱装置の製造方
法。 - 【請求項１６】 加熱チャンバと；前記加熱チャンバに
対して熱エネルギーを供給する加熱層と；前記加熱層を
加熱するための電気エネルギーを前記加熱層に供給する
電極層と；前記加熱層と前記電極層の間に形成された接
触層と；前記加熱チャンバに充填された溶液の体積変化
によって振動するメンブレンと；前記メンブレンと接す
るインクチャンバと；前記インクチャンバと接するノズ
ルと；を備えたことを特徴とするマイクロインジェクテ
ィングデバイス。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019970052821A KR100232853B1 (ko) | 1997-10-15 | 1997-10-15 | 잉크젯 프린터 헤드의 가열장치 및 이의 제조방법 |
| KR1997P52821 | 1997-10-15 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11207961A true JPH11207961A (ja) | 1999-08-03 |
Family
ID=19522781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10290585A Pending JPH11207961A (ja) | 1997-10-15 | 1998-10-13 | マイクロインジェクティングデバイス，マイクロインジェクティングデバイスの加熱装置，およびその製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6322202B1 (ja) |
| EP (1) | EP0913258A3 (ja) |
| JP (1) | JPH11207961A (ja) |
| KR (1) | KR100232853B1 (ja) |
| CN (1) | CN1214300A (ja) |
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| KR100620286B1 (ko) * | 1999-11-04 | 2006-09-07 | 삼성전자주식회사 | 잉크분사장치의 노즐부 제작방법 및 잉크분사장치 |
| US6312109B1 (en) * | 2000-01-12 | 2001-11-06 | Pamelan Company Limited | Ink-jet head with bubble-driven flexible membrane |
| US6435396B1 (en) * | 2000-04-10 | 2002-08-20 | Micron Technology, Inc. | Print head for ejecting liquid droplets |
| KR100445004B1 (ko) * | 2002-08-26 | 2004-08-21 | 삼성전자주식회사 | 모노리틱 잉크 젯 프린트 헤드 및 이의 제조 방법 |
| CN1314542C (zh) * | 2003-10-21 | 2007-05-09 | 财团法人工业技术研究院 | 一种喷液头芯片结构及其制造方法 |
| KR100555917B1 (ko) * | 2003-12-26 | 2006-03-03 | 삼성전자주식회사 | 잉크젯 프린트 헤드 및 잉크젯 프린트 헤드의 제조방법 |
| JP4241605B2 (ja) * | 2004-12-21 | 2009-03-18 | ソニー株式会社 | 液体吐出ヘッドの製造方法 |
| US7681404B2 (en) | 2006-12-18 | 2010-03-23 | American Power Conversion Corporation | Modular ice storage for uninterruptible chilled water |
| US8828246B2 (en) * | 2010-02-18 | 2014-09-09 | Anpac Bio-Medical Science Co., Ltd. | Method of fabricating micro-devices |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US4480259A (en) * | 1982-07-30 | 1984-10-30 | Hewlett-Packard Company | Ink jet printer with bubble driven flexible membrane |
| US4513298A (en) * | 1983-05-25 | 1985-04-23 | Hewlett-Packard Company | Thermal ink jet printhead |
| US4532530A (en) * | 1984-03-09 | 1985-07-30 | Xerox Corporation | Bubble jet printing device |
| DE3717294C2 (de) * | 1986-06-10 | 1995-01-26 | Seiko Epson Corp | Tintenstrahlaufzeichnungskopf |
| JPH0710601B2 (ja) * | 1987-08-26 | 1995-02-08 | 株式会社日立製作所 | 感熱ヘツド |
| US4926197A (en) * | 1988-03-16 | 1990-05-15 | Hewlett-Packard Company | Plastic substrate for thermal ink jet printer |
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-
1997
- 1997-10-15 KR KR1019970052821A patent/KR100232853B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1998
- 1998-10-13 JP JP10290585A patent/JPH11207961A/ja active Pending
- 1998-10-15 EP EP98308420A patent/EP0913258A3/en not_active Withdrawn
- 1998-10-15 CN CN98121343A patent/CN1214300A/zh active Pending
- 1998-10-15 US US09/173,172 patent/US6322202B1/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
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