JP2000190495A - 形状記憶合金を利用したプリンタヘッド及びその製造方法 - Google Patents
形状記憶合金を利用したプリンタヘッド及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 ノズルの密集度を高め、解像度を高めること
ができ、プリンタヘッドの構造に対する信頼性及び量産
性を向上させる。 【解決手段】 基板９０の左右に形成された空間部９６
と、形状記憶合金層９３と二酸化珪素層９１とから構成
され、基板９０の上部に前記空間部を覆いつつ形成され
て、温度変化に従い、形状が変化しながら振動する振動
板と、振動板の上部に所定のパターンで形成された電極
９４と、電極９４を保護するために形成された絶縁層９
４ａと、インク貯蔵室９５と、インクを含有するととも
に振動板の振動によってインクを排出する部分である圧
力室１００と、圧力室１００の側面に形成された流路板
９８と、流路板９８によって形成された流路１０１と、
流路板９８上に付着され、振動板が振動するとき、イン
クが液滴の形態で噴射されるようにするノズルプレート
９７と、ノズルプレートに形成されたるノズル９９とを
備える。
ができ、プリンタヘッドの構造に対する信頼性及び量産
性を向上させる。 【解決手段】 基板９０の左右に形成された空間部９６
と、形状記憶合金層９３と二酸化珪素層９１とから構成
され、基板９０の上部に前記空間部を覆いつつ形成され
て、温度変化に従い、形状が変化しながら振動する振動
板と、振動板の上部に所定のパターンで形成された電極
９４と、電極９４を保護するために形成された絶縁層９
４ａと、インク貯蔵室９５と、インクを含有するととも
に振動板の振動によってインクを排出する部分である圧
力室１００と、圧力室１００の側面に形成された流路板
９８と、流路板９８によって形成された流路１０１と、
流路板９８上に付着され、振動板が振動するとき、イン
クが液滴の形態で噴射されるようにするノズルプレート
９７と、ノズルプレートに形成されたるノズル９９とを
備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、形状記憶合金を利
用したプリンタヘッド及びその製造方法に関するもの
で、より詳しくは、半導体工程とエッチング技術を利用
して形状記憶合金を利用するプリンタヘッドを製造する
方法及びその方法によって製造された形状記憶合金を利
用したプリンタヘッドに関するものである。
用したプリンタヘッド及びその製造方法に関するもの
で、より詳しくは、半導体工程とエッチング技術を利用
して形状記憶合金を利用するプリンタヘッドを製造する
方法及びその方法によって製造された形状記憶合金を利
用したプリンタヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、広く使われているプリンタヘ
ッドは、必要な場合にのみ、記録装置に液状のインクを
噴射するＤＯＤ方式を使用している。このＤＯＤ方式
は、インク滴を帯電したり、偏向させる必要がなく、高
圧が必要でないために、大気の圧力下で、即時、インク
滴を噴射して、手軽にプリントすることができることか
ら、利用が増えている。
ッドは、必要な場合にのみ、記録装置に液状のインクを
噴射するＤＯＤ方式を使用している。このＤＯＤ方式
は、インク滴を帯電したり、偏向させる必要がなく、高
圧が必要でないために、大気の圧力下で、即時、インク
滴を噴射して、手軽にプリントすることができることか
ら、利用が増えている。
【０００３】ＤＯＤ方式を利用した噴射方法では、抵抗
を利用した加熱式噴射方法、圧電素子を利用した振動式
噴射方法、及び形状記憶合金を利用した噴射方法、等が
ある。
を利用した加熱式噴射方法、圧電素子を利用した振動式
噴射方法、及び形状記憶合金を利用した噴射方法、等が
ある。
【０００４】加熱式噴射方法を採用したプリンタヘッド
は、一般的に多数のノズルを有するノズル板と、ノズル
板の上部に結合されてインクが内蔵されたインク貯蔵室
を有する流路板と、流路板の上部に結合されてインク貯
蔵室を覆う基板と、基板に埋設された発熱抵抗器とから
構成される。
は、一般的に多数のノズルを有するノズル板と、ノズル
板の上部に結合されてインクが内蔵されたインク貯蔵室
を有する流路板と、流路板の上部に結合されてインク貯
蔵室を覆う基板と、基板に埋設された発熱抵抗器とから
構成される。
【０００５】図１に示すように、加熱式噴射方法を採用
したプリンタヘッドのインク噴射装置においてインクを
噴射する原理は次の通りである。
したプリンタヘッドのインク噴射装置においてインクを
噴射する原理は次の通りである。
【０００６】まず、発熱抵抗器１４に所定の電圧が印加
されると、熱が発生し、発熱抵抗器１４で発生する熱に
よって、発熱抵抗器１４に隣接した部分のインク内部に
含まれた空気が膨張して気泡が発生する。この気泡によ
ってインク貯蔵室１０内部のインク１６がノズル１２へ
押し出され被記録材１６に向けて噴射される。
されると、熱が発生し、発熱抵抗器１４で発生する熱に
よって、発熱抵抗器１４に隣接した部分のインク内部に
含まれた空気が膨張して気泡が発生する。この気泡によ
ってインク貯蔵室１０内部のインク１６がノズル１２へ
押し出され被記録材１６に向けて噴射される。
【０００７】こうした加熱式噴射方法は、インクが発熱
抵抗器１４で発生する熱によって加熱されるため、イン
クが化学的に変性し、変性されたインクがノズル１２の
内径に沈着し、ノズル１２が塞がれる、という問題が生
じる。
抵抗器１４で発生する熱によって加熱されるため、イン
クが化学的に変性し、変性されたインクがノズル１２の
内径に沈着し、ノズル１２が塞がれる、という問題が生
じる。
【０００８】また、反復的に、電圧の印加を受けて熱を
発生させる発熱抵抗器１４の寿命が短く、水溶性のイン
クのみを使用しなければならないため、印刷された文書
の保存性が低下する問題もある。
発生させる発熱抵抗器１４の寿命が短く、水溶性のイン
クのみを使用しなければならないため、印刷された文書
の保存性が低下する問題もある。
【０００９】振動式噴射方法を採用したプリンタヘッド
は、一般的に多数のノズルを有するノズル板と、ノズル
板の上部に結合されてインクが内蔵されたインク貯蔵室
を有する流路板と、流路板の上部に結合されてインク貯
蔵室を覆う基板と、基板の上部に形成されて電源が印加
されると振動しつつ基板を変形させる圧電素子とから構
成される。
は、一般的に多数のノズルを有するノズル板と、ノズル
板の上部に結合されてインクが内蔵されたインク貯蔵室
を有する流路板と、流路板の上部に結合されてインク貯
蔵室を覆う基板と、基板の上部に形成されて電源が印加
されると振動しつつ基板を変形させる圧電素子とから構
成される。
【００１０】図２に示すような振動式噴射方法を採用し
たプリンタヘッドのインク噴射装置でインクを噴射する
原理は次の通りである。
たプリンタヘッドのインク噴射装置でインクを噴射する
原理は次の通りである。
【００１１】圧電素子２４に所定の電源を印加すると、
圧電素子２４が振動するようになる。圧電素子２４が振
動すると、圧電素子２４の振動によって瞬間的にインク
貯蔵室２０の体積が変化する。そのため、インク２６が
ノズル２２を介して押し出され、被記録材に噴射され
る。
圧電素子２４が振動するようになる。圧電素子２４が振
動すると、圧電素子２４の振動によって瞬間的にインク
貯蔵室２０の体積が変化する。そのため、インク２６が
ノズル２２を介して押し出され、被記録材に噴射され
る。
【００１２】こうした圧電素子２４の振動による噴射方
法は、熱を利用しないため、水溶性のインクのみを使用
しなくてもよく、インクの選択幅が広いという利点があ
る。しかし、圧電素子の加工が難しく、特に圧電素子を
形成する作業が難しいために、量産性に欠けるという問
題がある。
法は、熱を利用しないため、水溶性のインクのみを使用
しなくてもよく、インクの選択幅が広いという利点があ
る。しかし、圧電素子の加工が難しく、特に圧電素子を
形成する作業が難しいために、量産性に欠けるという問
題がある。
【００１３】図３は、形状記憶合金を使用したプリンタ
ヘッドのインク噴射装置の一般的な形態を図示したもの
である。
ヘッドのインク噴射装置の一般的な形態を図示したもの
である。
【００１４】インク貯蔵室３０の上部には、しなり変形
された状態の形状記憶合金３２が結合されており、しな
り変形された状態の形状記憶合金３２を加熱すると、し
なり変形された状態が伸びながら元来の平らな状態に変
わる。
された状態の形状記憶合金３２が結合されており、しな
り変形された状態の形状記憶合金３２を加熱すると、し
なり変形された状態が伸びながら元来の平らな状態に変
わる。
【００１５】形状記憶合金３２が平らな状態に変化する
と、それに伴ってインク貯蔵室３０の体積が減少する。
すると、インク貯蔵室３０の体積が減少されると、イン
ク貯蔵室３０に貯蔵されたインクは、ノズル３６を介し
て記録装置（図示せず）に噴射される。
と、それに伴ってインク貯蔵室３０の体積が減少する。
すると、インク貯蔵室３０の体積が減少されると、イン
ク貯蔵室３０に貯蔵されたインクは、ノズル３６を介し
て記録装置（図示せず）に噴射される。
【００１６】形状記憶合金を使用したプリンタヘッド
は、状変態温度が異なり、厚さが互いに異なる形状記憶
合金を複数枚結合させて、しなり変形するように構成し
た形態と、形状規制体と形状記憶合金とを結合させてし
なり変形するように構成した形態等がある。
は、状変態温度が異なり、厚さが互いに異なる形状記憶
合金を複数枚結合させて、しなり変形するように構成し
た形態と、形状規制体と形状記憶合金とを結合させてし
なり変形するように構成した形態等がある。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】こうした形状記憶合金
を使用したプリンタヘッドは、厚さ５０〜１０００μｍ
であり、面積が０．１〜１０ｍｍ２である薄板形態の形
状記憶合金を使用するために、加熱時の電力の消費が大
きく、加熱及び冷却時間が長くなる。また、作動周波数
が下がり、印刷速度が遅くなるため、実用性に乏しいと
いう問題がある。
を使用したプリンタヘッドは、厚さ５０〜１０００μｍ
であり、面積が０．１〜１０ｍｍ２である薄板形態の形
状記憶合金を使用するために、加熱時の電力の消費が大
きく、加熱及び冷却時間が長くなる。また、作動周波数
が下がり、印刷速度が遅くなるため、実用性に乏しいと
いう問題がある。
【００１８】また、形状記憶合金が厚く、広いために瞬
間的に加熱されず、発生した変位も長い時間の間、徐々
に発生する。従って、発生圧力が小さいためにインクが
噴射されなかったり、インクの噴射が充分でない、とい
う問題が生じる。また、噴射されても液滴の速度が遅い
ためにウェティングの原因になって安定した噴射が望め
ない。
間的に加熱されず、発生した変位も長い時間の間、徐々
に発生する。従って、発生圧力が小さいためにインクが
噴射されなかったり、インクの噴射が充分でない、とい
う問題が生じる。また、噴射されても液滴の速度が遅い
ためにウェティングの原因になって安定した噴射が望め
ない。
【００１９】また、大きく厚い薄板形態の形状記憶合金
を使用することで、それに従って全体的な構造が大きく
ならざるを得ない。従って、プリンタヘッドの小型化に
逆行することとなるばかりか、ノズルの密集度が下が
り、解像度が低くなるという問題もある。
を使用することで、それに従って全体的な構造が大きく
ならざるを得ない。従って、プリンタヘッドの小型化に
逆行することとなるばかりか、ノズルの密集度が下が
り、解像度が低くなるという問題もある。
【００２０】即ち、従来の形状記憶合金を使用する場
合、プリンタヘッドの圧力室は、長さ１００〜１０，０
００μｍ、幅５０〜５００μｍ程度と大きく、こうした
大きさの圧力室を使用する場合には、全体的な構造が大
型化せざるを得ない。
合、プリンタヘッドの圧力室は、長さ１００〜１０，０
００μｍ、幅５０〜５００μｍ程度と大きく、こうした
大きさの圧力室を使用する場合には、全体的な構造が大
型化せざるを得ない。
【００２１】また、複数枚の形状記憶合金を接着させて
曲げたり、薄板形態の形状記憶合金と形状規制体とを接
着させて曲げたりした後、インク貯蔵室が形成されてい
る本体に接着によって付着させる方法でプリンタヘッド
を構成するため、製作がたいへん難しく、数千万回の振
動が要求されるインクジェットプリンタヘッドに適用す
るには信頼性が低いという問題もある。
曲げたり、薄板形態の形状記憶合金と形状規制体とを接
着させて曲げたりした後、インク貯蔵室が形成されてい
る本体に接着によって付着させる方法でプリンタヘッド
を構成するため、製作がたいへん難しく、数千万回の振
動が要求されるインクジェットプリンタヘッドに適用す
るには信頼性が低いという問題もある。
【００２２】さらに、インク噴射能を向上させるために
は、効率的な構造が必要であるが、従来の形状記憶合金
を利用したプリンタヘッドは主に、噴射方法的側面及び
噴射に関連した部分に対して説明されているのみで、全
体的な構造に対しては、説明されていない。
は、効率的な構造が必要であるが、従来の形状記憶合金
を利用したプリンタヘッドは主に、噴射方法的側面及び
噴射に関連した部分に対して説明されているのみで、全
体的な構造に対しては、説明されていない。
【００２３】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたもので、その目的は、半導体薄膜製造工程によっ
て形成した薄膜形態の形状記憶合金を利用したプリンタ
ヘッドを製造する方法及びそうした方法によって製造さ
れた形状記憶合金を利用して、プリンタヘッドにおいて
主要構成要素である圧力室、インク供給口、インク貯蔵
室の形状及び大きさを最適化し、インクの噴射能を向上
させた形状記憶合金を利用したプリンタヘッドを提供す
ることにある。
されたもので、その目的は、半導体薄膜製造工程によっ
て形成した薄膜形態の形状記憶合金を利用したプリンタ
ヘッドを製造する方法及びそうした方法によって製造さ
れた形状記憶合金を利用して、プリンタヘッドにおいて
主要構成要素である圧力室、インク供給口、インク貯蔵
室の形状及び大きさを最適化し、インクの噴射能を向上
させた形状記憶合金を利用したプリンタヘッドを提供す
ることにある。
【００２４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、平板形状のシリコン基板を提供する工程
と、前記シリコン基板を熱酸化させて基板の両側表面に
二酸化珪素層を形成する工程と、前記二酸化珪素層の上
部に形状記憶合金層を半導体薄膜製造プロセスによって
形成する工程と、形成された形状記憶合金層を熱処理す
る工程と、前記形状記憶合金層をパターニングする工程
と、前記シリコン基板の上部及び下部に形成された二酸
化珪素層をパターニングする工程と、前記形状記憶合金
層の上部に電極を所望のパターンに形成する工程と、前
記電極を保護するための絶縁層を形成する工程と、前記
電極及び絶縁層が形成された前記シリコン基板をエッチ
ングしてプリンタヘッドの本体を形成する工程と、多数
のノズルが形成されたノズルプレートを別途に成形する
工程と、前記ノズルプレートに感光性ドライフィルムを
接着させた後、パターニングして流路板を形成する工程
と、前記プリンタヘッドの本体に前記ノズルプレートと
前記流路板とを接着させる段階とを備える一方、補助プ
レートを形成する工程と、前記補助プレートの上部に感
光性ドライフィルムを塗布した後、パターニングする工
程と、感光性ドライフィルムがパターニングされた補助
プレートを上記基板の下部に接着させる工程とをさらに
備えたことをその要旨とする。
に本発明は、平板形状のシリコン基板を提供する工程
と、前記シリコン基板を熱酸化させて基板の両側表面に
二酸化珪素層を形成する工程と、前記二酸化珪素層の上
部に形状記憶合金層を半導体薄膜製造プロセスによって
形成する工程と、形成された形状記憶合金層を熱処理す
る工程と、前記形状記憶合金層をパターニングする工程
と、前記シリコン基板の上部及び下部に形成された二酸
化珪素層をパターニングする工程と、前記形状記憶合金
層の上部に電極を所望のパターンに形成する工程と、前
記電極を保護するための絶縁層を形成する工程と、前記
電極及び絶縁層が形成された前記シリコン基板をエッチ
ングしてプリンタヘッドの本体を形成する工程と、多数
のノズルが形成されたノズルプレートを別途に成形する
工程と、前記ノズルプレートに感光性ドライフィルムを
接着させた後、パターニングして流路板を形成する工程
と、前記プリンタヘッドの本体に前記ノズルプレートと
前記流路板とを接着させる段階とを備える一方、補助プ
レートを形成する工程と、前記補助プレートの上部に感
光性ドライフィルムを塗布した後、パターニングする工
程と、感光性ドライフィルムがパターニングされた補助
プレートを上記基板の下部に接着させる工程とをさらに
備えたことをその要旨とする。
【００２５】また、本発明は、平板形状のシリコン基板
を提供する工程と、前記シリコン基板を熱酸化させて基
板の両側表面に二酸化珪素層を形成する工程と、前記二
酸化珪素層の上部に形状記憶合金層を半導体薄膜製造プ
ロセスによって形成する工程と、形成された形状記憶合
金層を熱処理する工程と、前記形状記憶合金層をパター
ニングする工程と、前記シリコン基板の上部及び下部に
形成された二酸化珪素層をパターニングする工程と、前
記形状記憶合金層の上部に電極を所望のパターンにパタ
ーニングする工程と、前記電極を保護するための絶縁層
を形成する工程と、前記絶縁層の上部に感光性ドライフ
ィルムを塗布してパターニングする工程と、形成された
前記シリコン基板を乾式エッチングしてプリンタヘッド
の本体を形成する工程と、多数のノズルが形成されたノ
ズルプレートを別途に成形する工程と、前記プリンタヘ
ッドの本体に前記ノズルプレートを接着させる工程とを
備える一方、補助プレートを形成する工程と、前記補助
プレートの上部に感光性ドライフィルムを塗布した後、
パターニングする工程と、感光性ドライフィルムがパタ
ーニングされた補助プレートを基板の下部に接着させる
工程とをさらに備えたことをその要旨とする。
を提供する工程と、前記シリコン基板を熱酸化させて基
板の両側表面に二酸化珪素層を形成する工程と、前記二
酸化珪素層の上部に形状記憶合金層を半導体薄膜製造プ
ロセスによって形成する工程と、形成された形状記憶合
金層を熱処理する工程と、前記形状記憶合金層をパター
ニングする工程と、前記シリコン基板の上部及び下部に
形成された二酸化珪素層をパターニングする工程と、前
記形状記憶合金層の上部に電極を所望のパターンにパタ
ーニングする工程と、前記電極を保護するための絶縁層
を形成する工程と、前記絶縁層の上部に感光性ドライフ
ィルムを塗布してパターニングする工程と、形成された
前記シリコン基板を乾式エッチングしてプリンタヘッド
の本体を形成する工程と、多数のノズルが形成されたノ
ズルプレートを別途に成形する工程と、前記プリンタヘ
ッドの本体に前記ノズルプレートを接着させる工程とを
備える一方、補助プレートを形成する工程と、前記補助
プレートの上部に感光性ドライフィルムを塗布した後、
パターニングする工程と、感光性ドライフィルムがパタ
ーニングされた補助プレートを基板の下部に接着させる
工程とをさらに備えたことをその要旨とする。
【００２６】また、本発明は、平板形状のシリコン基板
を提供する工程と、前記シリコン基板を熱酸化させて基
板の両側表面に二酸化珪素層を形成する工程と、前記二
酸化珪素層の上部に形状記憶合金層を半導体薄膜製造プ
ロセスによって形成する工程と、形成された形状記憶合
金層を熱処理する工程と、前記形状記憶合金層をパター
ニングする工程と、前記シリコン基板の上部及び下部に
形成された二酸化珪素層をパターニングする工程と、前
記形状記憶合金層の上部に電極を所望のパターンに形成
する工程と、前記電極を保護するための絶縁層を形成す
る工程と、前記絶縁層の上部に感光性ドライフィルムを
塗布してパターニングする工程と、多数のノズルが形成
されたノズルプレートを別途に成形する工程と、前記プ
リンタヘッドの本体に前記ノズルプレートを接着させる
工程と、前記シリコン基板を乾式エッチングする工程と
を備えるか、補助プレートを形成する工程と、前記補助
プレートの上部に感光性ドライフィルムを塗布した後、
パターニングする工程と、感光性ドライフィルムがパタ
ーニングされた補助プレートを基板の下部に接着させる
段階とをさらに備えたことをその要旨とする。
を提供する工程と、前記シリコン基板を熱酸化させて基
板の両側表面に二酸化珪素層を形成する工程と、前記二
酸化珪素層の上部に形状記憶合金層を半導体薄膜製造プ
ロセスによって形成する工程と、形成された形状記憶合
金層を熱処理する工程と、前記形状記憶合金層をパター
ニングする工程と、前記シリコン基板の上部及び下部に
形成された二酸化珪素層をパターニングする工程と、前
記形状記憶合金層の上部に電極を所望のパターンに形成
する工程と、前記電極を保護するための絶縁層を形成す
る工程と、前記絶縁層の上部に感光性ドライフィルムを
塗布してパターニングする工程と、多数のノズルが形成
されたノズルプレートを別途に成形する工程と、前記プ
リンタヘッドの本体に前記ノズルプレートを接着させる
工程と、前記シリコン基板を乾式エッチングする工程と
を備えるか、補助プレートを形成する工程と、前記補助
プレートの上部に感光性ドライフィルムを塗布した後、
パターニングする工程と、感光性ドライフィルムがパタ
ーニングされた補助プレートを基板の下部に接着させる
段階とをさらに備えたことをその要旨とする。
【００２７】また、本発明は、基板と、前記基板の左右
に形成された空間部と、形状記憶合金層と二酸化珪素層
とから構成され、前記基板の上部に前記空間部を覆いつ
つ形成されて、温度変化に従い、形状が変化しながら振
動する振動板と、前記振動板の上部に所定のパターンで
形成された電極と、前記電極を保護するために形成され
た絶縁層と、前記基板の前記空間部の間に形成され、イ
ンクを含有しているインク貯蔵室と、前記振動板の上部
に形成され、インクを含有するとともに振動板の振動に
よってインクを排出する部分である圧力室と、前記圧力
室の側面に形成された流路板と、前記流路板によって形
成され、前記インク貯蔵室に貯蔵されたインクが前記圧
力室内部に流入されるように形成された流路と、前記流
路板上に付着され、前記振動板が振動するとき、インク
が液滴の形態で噴射されるようにするノズルプレート
と、前記ノズルプレートに形成されてインクを記録装置
に噴射するノズルとを備えたことをその要旨とする。
に形成された空間部と、形状記憶合金層と二酸化珪素層
とから構成され、前記基板の上部に前記空間部を覆いつ
つ形成されて、温度変化に従い、形状が変化しながら振
動する振動板と、前記振動板の上部に所定のパターンで
形成された電極と、前記電極を保護するために形成され
た絶縁層と、前記基板の前記空間部の間に形成され、イ
ンクを含有しているインク貯蔵室と、前記振動板の上部
に形成され、インクを含有するとともに振動板の振動に
よってインクを排出する部分である圧力室と、前記圧力
室の側面に形成された流路板と、前記流路板によって形
成され、前記インク貯蔵室に貯蔵されたインクが前記圧
力室内部に流入されるように形成された流路と、前記流
路板上に付着され、前記振動板が振動するとき、インク
が液滴の形態で噴射されるようにするノズルプレート
と、前記ノズルプレートに形成されてインクを記録装置
に噴射するノズルとを備えたことをその要旨とする。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
【００２９】まず、本発明の形状記憶合金を利用したプ
リンタヘッドの製造方法について説明するが、そうした
製造方法は、大きく３つの方法に区分することができ
る。
リンタヘッドの製造方法について説明するが、そうした
製造方法は、大きく３つの方法に区分することができ
る。
【００３０】本発明の形状記憶合金を利用したプリンタ
ヘッドの製造方法で、第１の方法は次の通りである。
ヘッドの製造方法で、第１の方法は次の通りである。
【００３１】基板には、平板形態のシリコン基板を使用
し、シリコン基板を熱酸化させて基板の両側表面に二酸
化珪素からなる熱酸化膜を形成する。シリコン基板の表
面を熱酸化させるためには、１１００℃で酸素と水蒸気
との混合気体を流して酸化させる方法を用いるのが一般
的である。
し、シリコン基板を熱酸化させて基板の両側表面に二酸
化珪素からなる熱酸化膜を形成する。シリコン基板の表
面を熱酸化させるためには、１１００℃で酸素と水蒸気
との混合気体を流して酸化させる方法を用いるのが一般
的である。
【００３２】基板の表面に形成された二酸化珪素層は、
プリンタヘッドが完成されたとき、薄膜形態の形状記憶
合金に対して第２薄膜の役割を果たし、それ自体に圧縮
応力が存在するために、加熱によって平らになった形状
記憶合金が冷却されつつ、しなり変形されるように回復
力を付与する。
プリンタヘッドが完成されたとき、薄膜形態の形状記憶
合金に対して第２薄膜の役割を果たし、それ自体に圧縮
応力が存在するために、加熱によって平らになった形状
記憶合金が冷却されつつ、しなり変形されるように回復
力を付与する。
【００３３】こうした二酸化珪素層は、厚さが厚けれ
ば、加熱によって形状記憶合金が平らになるとき、エネ
ルギーの消耗が多く、厚さが薄ければ、冷却時の形状記
憶合金を曲げた状態に回復させる回復力が小さい。従っ
て、二酸化珪素層の厚さは、０．３〜２．０μｍにする
ことが好ましい。
ば、加熱によって形状記憶合金が平らになるとき、エネ
ルギーの消耗が多く、厚さが薄ければ、冷却時の形状記
憶合金を曲げた状態に回復させる回復力が小さい。従っ
て、二酸化珪素層の厚さは、０．３〜２．０μｍにする
ことが好ましい。
【００３４】二酸化珪素の熱酸化膜が形成されたシリコ
ン基板の上部に形状記憶合金をスパッタリング等のよう
な半導体薄膜製造工程によって蒸着させ、形状記憶合金
の薄い膜を形成した後、熱処理する。形状記憶合金層の
厚さが厚いと、従来技術の欄で説明したとおり、いくつ
かの問題がある。従って、形状記憶合金層の厚さは、
０．５〜５μｍにすることが好ましい。
ン基板の上部に形状記憶合金をスパッタリング等のよう
な半導体薄膜製造工程によって蒸着させ、形状記憶合金
の薄い膜を形成した後、熱処理する。形状記憶合金層の
厚さが厚いと、従来技術の欄で説明したとおり、いくつ
かの問題がある。従って、形状記憶合金層の厚さは、
０．５〜５μｍにすることが好ましい。
【００３５】基板に形成され、熱処理された薄膜形状記
憶合金は、所定のパターンにパターニングする。形状記
憶合金層をパターニングする方法としては、フォトレジ
スタを使用し、フォトリソグラフィによってパターニン
グする方法等を用いる。
憶合金は、所定のパターンにパターニングする。形状記
憶合金層をパターニングする方法としては、フォトレジ
スタを使用し、フォトリソグラフィによってパターニン
グする方法等を用いる。
【００３６】フォトリソグラフィ法は、形状記憶合金層
にフォトレジスタをスピンコーティングやラミネーティ
ング等の方法で所定の厚さに塗布した後、露光してフォ
トレジスタに所定のパターンを形成する。パターンを形
成したフォトレジスタをエッチングして、形状記憶合金
層を所望のパターンにパターニングする。
にフォトレジスタをスピンコーティングやラミネーティ
ング等の方法で所定の厚さに塗布した後、露光してフォ
トレジスタに所定のパターンを形成する。パターンを形
成したフォトレジスタをエッチングして、形状記憶合金
層を所望のパターンにパターニングする。
【００３７】形状記憶合金層を所望のパターンにパター
ニングした後、基板の上部及び下部の二酸化珪素層をパ
ターニングする。二酸化珪素層をパターニングする方法
は、形状記憶合金層をパターニングする方法と同一の方
法を用いる。
ニングした後、基板の上部及び下部の二酸化珪素層をパ
ターニングする。二酸化珪素層をパターニングする方法
は、形状記憶合金層をパターニングする方法と同一の方
法を用いる。
【００３８】パターニングされた形状記憶合金層と二酸
化珪素層とによって形成された振動板の上部には電極を
所望のパターンに形成する。このとき、電極の材料とし
ては、アルミニウム、金、プラチナ、銀の中から選択し
て使用することが一般的であり、空間部の上部に位置す
る振動板部分は、露出されるように電極を形成する。
化珪素層とによって形成された振動板の上部には電極を
所望のパターンに形成する。このとき、電極の材料とし
ては、アルミニウム、金、プラチナ、銀の中から選択し
て使用することが一般的であり、空間部の上部に位置す
る振動板部分は、露出されるように電極を形成する。
【００３９】電極をパターニングした後に、電極の上部
に電極を保護するための絶縁層を形成する。絶縁層の材
質としては、酸化珪素、窒化珪素等の電流がよく流れな
い材料を使用し、絶縁層を形成する方法としては、形状
記憶合金を形成する方法と同一の方法を用いることがで
きる。
に電極を保護するための絶縁層を形成する。絶縁層の材
質としては、酸化珪素、窒化珪素等の電流がよく流れな
い材料を使用し、絶縁層を形成する方法としては、形状
記憶合金を形成する方法と同一の方法を用いることがで
きる。
【００４０】シリコン基板にパターンを形成した後、シ
リコン基板を全体的にエッチングして空間部及びインク
貯蔵室を形成することでプリンタヘッドの本体を形成す
る。
リコン基板を全体的にエッチングして空間部及びインク
貯蔵室を形成することでプリンタヘッドの本体を形成す
る。
【００４１】このとき、エッチング法としては、湿式エ
ッチング法及び乾式エッチング法の双方を用いることが
できる。
ッチング法及び乾式エッチング法の双方を用いることが
できる。
【００４２】しかし、湿式エッチング法で基板をエッチ
ングする場合、決定方向にともなうエッチング率の差に
よってエッチング面が垂直にできず、一定の角度を有す
る形態になる。エッチングが基板の下面からなされれ
ば、エッチング角度によって圧力室までの距離がウエハ
ーの厚さ以上遠くなり、噴射特性によくない影響を与え
るため、インク貯蔵室から圧力室までの距離を縮めるた
めには、エッチングがウエハーの上部からなされるよう
にしなければならない。
ングする場合、決定方向にともなうエッチング率の差に
よってエッチング面が垂直にできず、一定の角度を有す
る形態になる。エッチングが基板の下面からなされれ
ば、エッチング角度によって圧力室までの距離がウエハ
ーの厚さ以上遠くなり、噴射特性によくない影響を与え
るため、インク貯蔵室から圧力室までの距離を縮めるた
めには、エッチングがウエハーの上部からなされるよう
にしなければならない。
【００４３】反面、乾式エッチング法を使用して基板を
エッチングする場合、エッチング面が垂直面に形成され
るため、インク貯蔵室から圧力室までの距離を縮めるこ
とができるだけでなく、ノズルの密集度を高めることが
できる。そのため、プリンタヘッドの各構造を小さくす
ることができ、全体的なプリンタヘッドを小型化するこ
とができる。そればかりか、印刷の解像度を高めること
ができるため、乾式エッチング法を用いることが好まし
い。
エッチングする場合、エッチング面が垂直面に形成され
るため、インク貯蔵室から圧力室までの距離を縮めるこ
とができるだけでなく、ノズルの密集度を高めることが
できる。そのため、プリンタヘッドの各構造を小さくす
ることができ、全体的なプリンタヘッドを小型化するこ
とができる。そればかりか、印刷の解像度を高めること
ができるため、乾式エッチング法を用いることが好まし
い。
【００４４】形状記憶合金層が形成された基板をエッチ
ングして、下部に空間部を形成するようになると、形状
記憶合金は、二酸化珪素内に残留した圧縮応力によって
ねじれ現象によるしなり変形をした状態になる。
ングして、下部に空間部を形成するようになると、形状
記憶合金は、二酸化珪素内に残留した圧縮応力によって
ねじれ現象によるしなり変形をした状態になる。
【００４５】多数のノズルが形成されたノズルプレート
は別途に形成される。形成されたノズルプレートに感光
性ドライフィルムを接着させて、接着されたフィルムを
露光して感光性ドライフィルムを所望のパターンにパタ
ーニングして流路板を形成する。
は別途に形成される。形成されたノズルプレートに感光
性ドライフィルムを接着させて、接着されたフィルムを
露光して感光性ドライフィルムを所望のパターンにパタ
ーニングして流路板を形成する。
【００４６】所望のパターンにパターニングしたノズル
プレートの流路板部分と上述したように製造したプリン
タヘッドの本体とを接着させて全体的なプリンタヘッド
が完成する。流路板とプリンタヘッドとは、高温で所定
の圧力を印加して接着させる。
プレートの流路板部分と上述したように製造したプリン
タヘッドの本体とを接着させて全体的なプリンタヘッド
が完成する。流路板とプリンタヘッドとは、高温で所定
の圧力を印加して接着させる。
【００４７】本発明の形状記憶合金を利用したプリンタ
ヘッドの製造方法で、第２の方法は次の通りである。
ヘッドの製造方法で、第２の方法は次の通りである。
【００４８】このときにも基板には、平板形態のシリコ
ン基板を使用し、シリコン基板を熱酸化させて基板の両
側表面に二酸化珪素からなる熱酸化膜を形成する。シリ
コン基板の表面を熱酸化させるためには、１１００℃で
酸素と水蒸気との混合気体を流して酸化させる方法を用
いるのが一般的である。
ン基板を使用し、シリコン基板を熱酸化させて基板の両
側表面に二酸化珪素からなる熱酸化膜を形成する。シリ
コン基板の表面を熱酸化させるためには、１１００℃で
酸素と水蒸気との混合気体を流して酸化させる方法を用
いるのが一般的である。
【００４９】基板の表面に形成された二酸化珪素層の厚
さは、０．３〜２．０μｍにすることが好ましい。
さは、０．３〜２．０μｍにすることが好ましい。
【００５０】二酸化珪素の熱酸化膜が形成されたシリコ
ン基板の上部に形状記憶合金をスパッタリング等のよう
な半導体薄膜製造工程によって蒸着させ、形状記憶合金
の薄い膜を形成した後、熱処理する。形状記憶合金層の
厚さは、０．５〜５μｍにすることが好ましい。
ン基板の上部に形状記憶合金をスパッタリング等のよう
な半導体薄膜製造工程によって蒸着させ、形状記憶合金
の薄い膜を形成した後、熱処理する。形状記憶合金層の
厚さは、０．５〜５μｍにすることが好ましい。
【００５１】形成された薄膜形状記憶合金は、所定のパ
ターンにパターニングする。形状記憶合金層をパターニ
ングする方法としては、フォトレジスタを使用し、フォ
トリソグラフィによってパターニングする方法等を用い
る。
ターンにパターニングする。形状記憶合金層をパターニ
ングする方法としては、フォトレジスタを使用し、フォ
トリソグラフィによってパターニングする方法等を用い
る。
【００５２】フォトリソグラフィ法は、形状記憶合金層
にフォトレジスタをスピンコーティングやラミネーティ
ング等の方法で所定の厚さに塗布した後、露光してフォ
トレジスタに所定のパターンを形成する。パターンを形
成したフォトレジスタをエッチングして、形状記憶合金
層を所望のパターンにパターニングする。
にフォトレジスタをスピンコーティングやラミネーティ
ング等の方法で所定の厚さに塗布した後、露光してフォ
トレジスタに所定のパターンを形成する。パターンを形
成したフォトレジスタをエッチングして、形状記憶合金
層を所望のパターンにパターニングする。
【００５３】形状記憶合金層を所望のパターンにパター
ニングした後、基板の上部及び下部の二酸化珪素層をパ
ターニングする。二酸化珪素層をパターニングする方法
は、形状記憶合金層をパターニングする方法と同一の方
法を用いる。
ニングした後、基板の上部及び下部の二酸化珪素層をパ
ターニングする。二酸化珪素層をパターニングする方法
は、形状記憶合金層をパターニングする方法と同一の方
法を用いる。
【００５４】パターニングされた形状記憶合金層と二酸
化珪素層とによって形成された振動板の上部には電極を
所望のパターンに形成する。このとき、電極の材料とし
ては、アルミニウム、金、プラチナ、銀の中から選択し
て使用することが一般的であり、空間部の上部に位置す
る振動板部分は、露出されるように電極を形成する。
化珪素層とによって形成された振動板の上部には電極を
所望のパターンに形成する。このとき、電極の材料とし
ては、アルミニウム、金、プラチナ、銀の中から選択し
て使用することが一般的であり、空間部の上部に位置す
る振動板部分は、露出されるように電極を形成する。
【００５５】電極をパターニングした後に、電極の上部
に電極を保護するための絶縁層を形成する。絶縁層の材
質としては、酸化珪素、窒化珪素等の電流がよく流れな
い材料を使用し、絶縁層を形成する方法としては、形状
記憶合金を形成する方法と同一の方法を用いることがで
きる。
に電極を保護するための絶縁層を形成する。絶縁層の材
質としては、酸化珪素、窒化珪素等の電流がよく流れな
い材料を使用し、絶縁層を形成する方法としては、形状
記憶合金を形成する方法と同一の方法を用いることがで
きる。
【００５６】形成された絶縁層の上部に感光性ドライフ
ィルムを接着させて、接着された感光性ドライフィルム
を露光して感光性ドライフィルムを所望のパターンにパ
ターニングして流路板を形成させる。
ィルムを接着させて、接着された感光性ドライフィルム
を露光して感光性ドライフィルムを所望のパターンにパ
ターニングして流路板を形成させる。
【００５７】感光性ドライフィルムをパターニングした
後、シリコン基板を乾式エッチング法によって全体的に
エッチングして、空間部とインク貯蔵室とを形成するこ
とで、プリンタヘッドの本体を形成する。このとき、湿
式エッチング法を用いることも可能であるが、上述のよ
うに乾式エッチング法を用いることが効率的である。
後、シリコン基板を乾式エッチング法によって全体的に
エッチングして、空間部とインク貯蔵室とを形成するこ
とで、プリンタヘッドの本体を形成する。このとき、湿
式エッチング法を用いることも可能であるが、上述のよ
うに乾式エッチング法を用いることが効率的である。
【００５８】形状記憶合金層が形成された基板をエッチ
ングして下部に空間部を形成するようになると、形状記
憶合金は、二酸化珪素内部に残留した圧縮応力に起因す
るねじれ現象によって、しなり変形した状態になる。
ングして下部に空間部を形成するようになると、形状記
憶合金は、二酸化珪素内部に残留した圧縮応力に起因す
るねじれ現象によって、しなり変形した状態になる。
【００５９】多数のノズルが形成されたノズルプレート
は別途に形成され、形成されたノズルプレートを上述の
ように製造したプリンタヘッドの本体の流路板と接着さ
せて全体的なプリンタヘッドが完成する。このとき、ノ
ズルプレートとプリンタヘッドとは、高温で所定の圧力
を印加して接着させる。
は別途に形成され、形成されたノズルプレートを上述の
ように製造したプリンタヘッドの本体の流路板と接着さ
せて全体的なプリンタヘッドが完成する。このとき、ノ
ズルプレートとプリンタヘッドとは、高温で所定の圧力
を印加して接着させる。
【００６０】本発明の形状記憶合金を利用したプリンタ
ヘッドの製造方法で、第３の方法は次の通りである。
ヘッドの製造方法で、第３の方法は次の通りである。
【００６１】このときにも基板には、平板形態のシリコ
ン基板を使用し、シリコン基板を熱酸化させて基板の両
側表面に二酸化珪素からなる熱酸化膜を形成する。シリ
コン基板の表面を熱酸化させるためには、１１００℃で
酸素と水蒸気との混合気体を流して酸化させる方法を用
いるのが一般的である。
ン基板を使用し、シリコン基板を熱酸化させて基板の両
側表面に二酸化珪素からなる熱酸化膜を形成する。シリ
コン基板の表面を熱酸化させるためには、１１００℃で
酸素と水蒸気との混合気体を流して酸化させる方法を用
いるのが一般的である。
【００６２】基板の表面に形成された二酸化珪素層の厚
さは、０．３〜２．０μｍにすることが好ましい。
さは、０．３〜２．０μｍにすることが好ましい。
【００６３】二酸化珪素の熱酸化膜が形成されたシリコ
ン基板の上部に形状記憶合金をスパッタリング等のよう
な半導体薄膜製造工程によって蒸着させ、形状記憶合金
の薄い膜を形成した後、熱処理する。形状記憶合金層の
厚さは、０．５〜５μｍにすることが好ましい。
ン基板の上部に形状記憶合金をスパッタリング等のよう
な半導体薄膜製造工程によって蒸着させ、形状記憶合金
の薄い膜を形成した後、熱処理する。形状記憶合金層の
厚さは、０．５〜５μｍにすることが好ましい。
【００６４】基板に形成された薄膜形状記憶合金は、所
定のパターンにパターニングする。形状記憶合金層をパ
ターニングする方法としては、フォトレジスタを使用
し、フォトリソグラフィによってパターニングする方法
等を用いる。
定のパターンにパターニングする。形状記憶合金層をパ
ターニングする方法としては、フォトレジスタを使用
し、フォトリソグラフィによってパターニングする方法
等を用いる。
【００６５】フォトリソグラフィ法は、形状記憶合金層
にフォトレジスタをスピンコーティングやラミネーティ
ング等の方法で所定の厚さに塗布した後、露光してフォ
トレジスタに所定のパターンを形成する。パターンを形
成したフォトレジスタをエッチングして、形状記憶合金
層を所望のパターンにパターニングする。
にフォトレジスタをスピンコーティングやラミネーティ
ング等の方法で所定の厚さに塗布した後、露光してフォ
トレジスタに所定のパターンを形成する。パターンを形
成したフォトレジスタをエッチングして、形状記憶合金
層を所望のパターンにパターニングする。
【００６６】形状記憶合金層を所望のパターンにパター
ニングした後、基板の上部及び下部の二酸化珪素層をパ
ターニングする。二酸化珪素層をパターニングする方法
は、形状記憶合金層をパターニングする方法と同一の方
法を用いる。
ニングした後、基板の上部及び下部の二酸化珪素層をパ
ターニングする。二酸化珪素層をパターニングする方法
は、形状記憶合金層をパターニングする方法と同一の方
法を用いる。
【００６７】パターニングされた形状記憶合金層と二酸
化珪素層とによって形成された振動板の上部には電極を
所望のパターンに形成する。このとき、電極の材料とし
ては、アルミニウム、金、プラチナ、銀の中から選択し
て使用することが一般的であり、空間部の上部に位置す
る振動板部分は、露出されるように電極を形成する。
化珪素層とによって形成された振動板の上部には電極を
所望のパターンに形成する。このとき、電極の材料とし
ては、アルミニウム、金、プラチナ、銀の中から選択し
て使用することが一般的であり、空間部の上部に位置す
る振動板部分は、露出されるように電極を形成する。
【００６８】電極をパターニングした後に、電極の上部
に電極を保護するための絶縁層を形成する。絶縁層の材
質としては、酸化珪素、窒化珪素等の電流がよく流れな
い材料を使用し、絶縁層を形成する方法としては、形状
記憶合金を形成する方法と同一の方法を用いることがで
きる。
に電極を保護するための絶縁層を形成する。絶縁層の材
質としては、酸化珪素、窒化珪素等の電流がよく流れな
い材料を使用し、絶縁層を形成する方法としては、形状
記憶合金を形成する方法と同一の方法を用いることがで
きる。
【００６９】形成された絶縁層の上部に感光性ドライフ
ィルムを接着させて、接着された感光性ドライフィルム
を露光して感光性ドライフィルムを所望のパターンにパ
ターニングすることで流路板を形成する。
ィルムを接着させて、接着された感光性ドライフィルム
を露光して感光性ドライフィルムを所望のパターンにパ
ターニングすることで流路板を形成する。
【００７０】多数のノズルが形成されたノズルプレート
は別途に形成され、形成されたノズルプレートを前記流
路板の上部に接着させる。このとき、ノズルプレートと
流路板は、高温で所定の圧力を印加して接着させる。
は別途に形成され、形成されたノズルプレートを前記流
路板の上部に接着させる。このとき、ノズルプレートと
流路板は、高温で所定の圧力を印加して接着させる。
【００７１】ノズルプレートが接着されたシリコン基板
を乾式エッチング法によって全体的にエッチングして空
間部とインク貯蔵室とを形成することで、プリンタヘッ
ドの本体が完成する。
を乾式エッチング法によって全体的にエッチングして空
間部とインク貯蔵室とを形成することで、プリンタヘッ
ドの本体が完成する。
【００７２】上記の方法によって製造されたプリンタヘ
ッドで、インク貯蔵室は、開放された状態に形成され、
インクカートリッジを連結する場合にはインクカートリ
ッジとプリンタヘッドの本体とが直接連結される。
ッドで、インク貯蔵室は、開放された状態に形成され、
インクカートリッジを連結する場合にはインクカートリ
ッジとプリンタヘッドの本体とが直接連結される。
【００７３】インク貯蔵室は、インクを貯蔵し、圧力室
内にインクを供給する部位として、インク貯蔵室が開放
されていると、インクカートリッジを連結又は分離する
ときや、インクカートリッジの連結が不完全な場合、イ
ンクが漏出される可能性があるため、全体的にプリンタ
ヘッドの安定性が低くなる。
内にインクを供給する部位として、インク貯蔵室が開放
されていると、インクカートリッジを連結又は分離する
ときや、インクカートリッジの連結が不完全な場合、イ
ンクが漏出される可能性があるため、全体的にプリンタ
ヘッドの安定性が低くなる。
【００７４】従って、こうしたインク貯蔵室を閉じた空
間に作るため、補助プレートを適用することができる。
間に作るため、補助プレートを適用することができる。
【００７５】補助プレートとしては、ステンレススチー
ル、ニッケル等を使用することが好ましい。
ル、ニッケル等を使用することが好ましい。
【００７６】補助プレートを、インク貯蔵室を閉じた空
間として作るに適合したパターンにパターニングした
後、補助プレートの上部に感光性ドライフィルムを接着
させる。接着された感光性ドライフィルムを露光してプ
リンタ本体に接着させるためのパターンにパターニング
する。このとき、感光性ドライフィルムは、補助プレー
トをプリンタヘッドに接着させるための部分であるた
め、接着されるプリンタヘッドの下部構造に適合するよ
うにパターニングする。
間として作るに適合したパターンにパターニングした
後、補助プレートの上部に感光性ドライフィルムを接着
させる。接着された感光性ドライフィルムを露光してプ
リンタ本体に接着させるためのパターンにパターニング
する。このとき、感光性ドライフィルムは、補助プレー
トをプリンタヘッドに接着させるための部分であるた
め、接着されるプリンタヘッドの下部構造に適合するよ
うにパターニングする。
【００７７】パターニングされた補助プレートを、感光
性ドライフィルムを介して基板の下部に接着させること
で、インク貯蔵室を塞ぐ。接着方法は、ノズルプレート
を接着する方法と同一の方法を用いることができる。
性ドライフィルムを介して基板の下部に接着させること
で、インク貯蔵室を塞ぐ。接着方法は、ノズルプレート
を接着する方法と同一の方法を用いることができる。
【００７８】また、ノズルプレートと補助プレートとを
同時に接着させることで、製造工程を減らすこともでき
る。
同時に接着させることで、製造工程を減らすこともでき
る。
【００７９】プリンタヘッドの本体に接着された補助プ
レートにはインクカートリッジに含有されたインクをイ
ンク貯蔵室に供給することができるようにインク流入口
を形成する。
レートにはインクカートリッジに含有されたインクをイ
ンク貯蔵室に供給することができるようにインク流入口
を形成する。
【００８０】このような補助プレートを適用して、イン
ク貯蔵室を塞ぐことで、プリンタヘッドの安定性を高め
ることができる。
ク貯蔵室を塞ぐことで、プリンタヘッドの安定性を高め
ることができる。
【００８１】次に、本発明の形状記憶合金を利用したプ
リンタヘッドについて説明する。
リンタヘッドについて説明する。
【００８２】本発明の形状記憶合金を利用したプリンタ
ヘッドは、基板と、前記基板の左右に形成された空間部
と、形状記憶合金層と二酸化珪素層とから構成され、前
記基板の上部に前記空間部を覆いつつ形成されて、温度
変化に従い、形状が変化しながら振動する振動板と、前
記振動板の上部に所定のパターンで形成された電極と、
前記電極を保護するために形成された絶縁層と、前記基
板の前記空間部の間に形成され、インクを含有している
インク貯蔵室と、前記振動板の上部に形成され、インク
を含有するとともに振動板の振動によってインクを排出
する部分である圧力室と、前記圧力室の側面に形成され
た流路板と、前記流路板によって形成され、前記インク
貯蔵室に貯蔵されたインクが前記圧力室内部に流入され
るように形成された流路と、前記流路板上に付着され、
前記振動板が振動するとき、インクが液滴の形態で噴射
されるようにするノズルプレートと、前記ノズルプレー
トに形成されてインクを記録装置に噴射するノズルとか
ら構成され、インク貯蔵室の下部に結合され、インク貯
蔵室を塞ぐ補助プレートをさらに備えることもできる。
ヘッドは、基板と、前記基板の左右に形成された空間部
と、形状記憶合金層と二酸化珪素層とから構成され、前
記基板の上部に前記空間部を覆いつつ形成されて、温度
変化に従い、形状が変化しながら振動する振動板と、前
記振動板の上部に所定のパターンで形成された電極と、
前記電極を保護するために形成された絶縁層と、前記基
板の前記空間部の間に形成され、インクを含有している
インク貯蔵室と、前記振動板の上部に形成され、インク
を含有するとともに振動板の振動によってインクを排出
する部分である圧力室と、前記圧力室の側面に形成され
た流路板と、前記流路板によって形成され、前記インク
貯蔵室に貯蔵されたインクが前記圧力室内部に流入され
るように形成された流路と、前記流路板上に付着され、
前記振動板が振動するとき、インクが液滴の形態で噴射
されるようにするノズルプレートと、前記ノズルプレー
トに形成されてインクを記録装置に噴射するノズルとか
ら構成され、インク貯蔵室の下部に結合され、インク貯
蔵室を塞ぐ補助プレートをさらに備えることもできる。
【００８３】上記のようなプリンタヘッドは、基板をエ
ッチングするのに用いたエッチング方法と補助プレート
の使用可否に従い、全体的な構造が異なり、各場合に対
する代表的な例を図４４乃至図４７に示した。
ッチングするのに用いたエッチング方法と補助プレート
の使用可否に従い、全体的な構造が異なり、各場合に対
する代表的な例を図４４乃至図４７に示した。
【００８４】図４４は、乾式エッチングによって基板を
エッチングし、補助プレートを使用する場合を図示した
もので、図４５は、湿式エッチングによって基板をエッ
チングし、補助プレートを使用した場合を図示したもの
である。また、図４６は、補助プレートを使用せず、基
板を湿式エッチングによってエッチングした場合を図示
したもので、図４７は、補助プレートを使用せず、基板
を乾式エッチングによってエッチングした場合を示して
いる。
エッチングし、補助プレートを使用する場合を図示した
もので、図４５は、湿式エッチングによって基板をエッ
チングし、補助プレートを使用した場合を図示したもの
である。また、図４６は、補助プレートを使用せず、基
板を湿式エッチングによってエッチングした場合を図示
したもので、図４７は、補助プレートを使用せず、基板
を乾式エッチングによってエッチングした場合を示して
いる。
【００８５】上述の本発明における形状記憶合金を利用
したプリンタヘッドの製造方法によれば、上記４つの類
型のプリンタヘッドをすべて製造することができる。
したプリンタヘッドの製造方法によれば、上記４つの類
型のプリンタヘッドをすべて製造することができる。
【００８６】しかし、エッチング方法において、湿式エ
ッチングよりは、乾式エッチング法によって基板をエッ
チングする方がノズルの密集度を高め、全体構造を小型
化することができる。また、補助プレートを使用せずに
製造する場合より補助プレートを使用して製造する場合
の方が、プリンタヘッドの安定性を高めることができて
好ましい。
ッチングよりは、乾式エッチング法によって基板をエッ
チングする方がノズルの密集度を高め、全体構造を小型
化することができる。また、補助プレートを使用せずに
製造する場合より補助プレートを使用して製造する場合
の方が、プリンタヘッドの安定性を高めることができて
好ましい。
【００８７】図１２は、本発明の一実施形態に従うプリ
ンタヘッドの平面を概略的に図示した平面図である。
ンタヘッドの平面を概略的に図示した平面図である。
【００８８】こうした本発明のプリンタヘッドにおい
て、インクの噴射能を向上させるために、構成要素の大
きさを次のように設定することが好ましい。
て、インクの噴射能を向上させるために、構成要素の大
きさを次のように設定することが好ましい。
【００８９】圧力室の大きさは、振動板の大きさに従っ
て異なるが、一般的に、幅Ｗ１を３５〜５００μｍ、長
さＬ１を３５〜５００μｍ、高さｈ１を１０〜２００μ
ｍにすることが好ましく、幅Ｗ１を３５〜２１０μｍ、
長さＬ１を３５〜２１０μｍ、高さｈ１を１０〜５０μ
ｍにすることが、特に好ましい。
て異なるが、一般的に、幅Ｗ１を３５〜５００μｍ、長
さＬ１を３５〜５００μｍ、高さｈ１を１０〜２００μ
ｍにすることが好ましく、幅Ｗ１を３５〜２１０μｍ、
長さＬ１を３５〜２１０μｍ、高さｈ１を１０〜５０μ
ｍにすることが、特に好ましい。
【００９０】圧力室の広さは、振動板の広さとほとんど
同じとなるようにし、圧力の噴射を防止して、圧力室の
高さは低くして、衝撃がマニスカスに伝達されるように
することが好ましい。また、圧力室の大きさが小さい
と、圧力室の共振周波数が大きいため、作動周波数を増
加させるためには、圧力室の大きさを小さくすることが
好ましい。
同じとなるようにし、圧力の噴射を防止して、圧力室の
高さは低くして、衝撃がマニスカスに伝達されるように
することが好ましい。また、圧力室の大きさが小さい
と、圧力室の共振周波数が大きいため、作動周波数を増
加させるためには、圧力室の大きさを小さくすることが
好ましい。
【００９１】液滴の形成にたいへん大きな影響を与える
ノズルの大きさは、直径２０〜５０μｍとすることが好
ましい。
ノズルの大きさは、直径２０〜５０μｍとすることが好
ましい。
【００９２】ノズルの大きさが過度に小さいと、インク
の粘性によって噴射エネルギーがインク供給口方向で損
失したり、混線の原因になる。一方、ノズルの大きさが
過度に大きいと、圧力が損失し、噴射後のマニスカスが
圧力室方向に深く入っていくために空気が流入し、イン
クが補充される時間が長くなるという問題がある。
の粘性によって噴射エネルギーがインク供給口方向で損
失したり、混線の原因になる。一方、ノズルの大きさが
過度に大きいと、圧力が損失し、噴射後のマニスカスが
圧力室方向に深く入っていくために空気が流入し、イン
クが補充される時間が長くなるという問題がある。
【００９３】インク供給口の大きさはノズルの大きさに
従って変えることができるが、ノズルの大きさが直径２
０〜５０μｍの場合、インク供給口の大きさはインク供
給口の幅Ｗ２を２０〜２００μｍ、長さＬ２を１０〜１
０００μｍ、高さを１０〜２００μｍにすることが好ま
しく、インク供給口の幅Ｗ２を２０〜１００μｍ、長さ
Ｌ２を２０〜２００μｍ、高さを１０〜５０μｍにする
ことが、特に好ましい。
従って変えることができるが、ノズルの大きさが直径２
０〜５０μｍの場合、インク供給口の大きさはインク供
給口の幅Ｗ２を２０〜２００μｍ、長さＬ２を１０〜１
０００μｍ、高さを１０〜２００μｍにすることが好ま
しく、インク供給口の幅Ｗ２を２０〜１００μｍ、長さ
Ｌ２を２０〜２００μｍ、高さを１０〜５０μｍにする
ことが、特に好ましい。
【００９４】インク供給口の大きさが過度に大きけれ
ば、噴射時の圧力損失が多く、液滴の速度及び大きさに
悪影響を及ぼす。即ち、インクを噴射した後にもインク
供給口から排出される慣性流の強さが強く、ノズル面の
外にマニスカスが露出され、ウェッティングの原因にな
り得る。また、マニスカスの安定性が低下するようにな
り、噴射の安定性も低くなる問題がある。反対に、イン
ク供給口の大きさが過度に小さいと、インクの供給が充
分になされず、作動周波数が下がる、という問題があ
る。
ば、噴射時の圧力損失が多く、液滴の速度及び大きさに
悪影響を及ぼす。即ち、インクを噴射した後にもインク
供給口から排出される慣性流の強さが強く、ノズル面の
外にマニスカスが露出され、ウェッティングの原因にな
り得る。また、マニスカスの安定性が低下するようにな
り、噴射の安定性も低くなる問題がある。反対に、イン
ク供給口の大きさが過度に小さいと、インクの供給が充
分になされず、作動周波数が下がる、という問題があ
る。
【００９５】インク貯蔵室の大きさは、断面形状で幅Ｗ
３を１００〜２０００μｍ、高さｈ２を５０〜７００μ
ｍとすることが好ましく、幅Ｗ３を３００〜１０００μ
ｍ、高さｈ２を１００〜５００μｍにすることが特に好
ましい。
３を１００〜２０００μｍ、高さｈ２を５０〜７００μ
ｍとすることが好ましく、幅Ｗ３を３００〜１０００μ
ｍ、高さｈ２を１００〜５００μｍにすることが特に好
ましい。
【００９６】インク貯蔵室の大きさが過度に小さいと、
インクの供給が円滑でなく、作動周波数が減って、液滴
の大きさと速度とが作動周波数によって変化する傾向に
あるため、圧力波が他の圧力室に電波されたり、混線が
起きたりする問題がある。従って、インク貯蔵室の大き
さは、過度に小さくてはならず、圧力室にインクを充分
に供給することができる大きさでなければならない。
インクの供給が円滑でなく、作動周波数が減って、液滴
の大きさと速度とが作動周波数によって変化する傾向に
あるため、圧力波が他の圧力室に電波されたり、混線が
起きたりする問題がある。従って、インク貯蔵室の大き
さは、過度に小さくてはならず、圧力室にインクを充分
に供給することができる大きさでなければならない。
【００９７】インク貯蔵室から圧力室までの距離も重要
な要素のひとつである。
な要素のひとつである。
【００９８】即ち、インク貯蔵室から圧力室までの距離
が過度に長いと、流入された気泡がノズル外によく排出
されず、残留する傾向がある。こうした傾向は、インク
の流れを妨害して噴射に悪影響を及ぼす。また、圧力室
までの粘性力が大きくなり、インクの流れを妨害するた
め、高周波で作動しにくい。
が過度に長いと、流入された気泡がノズル外によく排出
されず、残留する傾向がある。こうした傾向は、インク
の流れを妨害して噴射に悪影響を及ぼす。また、圧力室
までの粘性力が大きくなり、インクの流れを妨害するた
め、高周波で作動しにくい。
【００９９】従って、インク貯蔵室から圧力室までの距
離は、可能な限り短くする方がよい。こうしたインク貯
蔵室から圧力室までの距離は、１０〜１０００μｍとす
ることが好ましく、２０〜５００μｍとすることが特に
好ましい。
離は、可能な限り短くする方がよい。こうしたインク貯
蔵室から圧力室までの距離は、１０〜１０００μｍとす
ることが好ましく、２０〜５００μｍとすることが特に
好ましい。
【０１００】図４８は、本発明におけるプリンタヘッド
のアクチュエータ部分の平面を概略的に示すものであ
る。
のアクチュエータ部分の平面を概略的に示すものであ
る。
【０１０１】プリンタヘッドのアクチュエータで振動板
の大きさを小さくすると、小さいエネルギーで加熱が可
能であるため、消耗されるエネルギーの量が減少し、加
熱及び冷却が速く、反応性が高く、ノズルの密集度を高
めることができ、全体的な構造を小型化することができ
る。
の大きさを小さくすると、小さいエネルギーで加熱が可
能であるため、消耗されるエネルギーの量が減少し、加
熱及び冷却が速く、反応性が高く、ノズルの密集度を高
めることができ、全体的な構造を小型化することができ
る。
【０１０２】アクチュエータで振動板の大きさが大きけ
れば、上述したようにいくつかの問題が発生するため、
振動板の大きさは、横２５〜５００μｍ、縦２５〜５０
０μｍ、厚さ０．３〜１０μｍが好ましく、横２５〜２
５０μｍ、縦２５〜５００μｍ、厚さ０．８〜７μｍに
することが好ましい。
れば、上述したようにいくつかの問題が発生するため、
振動板の大きさは、横２５〜５００μｍ、縦２５〜５０
０μｍ、厚さ０．３〜１０μｍが好ましく、横２５〜２
５０μｍ、縦２５〜５００μｍ、厚さ０．８〜７μｍに
することが好ましい。
【０１０３】形状記憶合金の厚さが厚かったり、露出さ
れる形状記憶合金の面積が広いと、上述のように、いく
つかの問題があるため、形状記憶合金の厚さは０．３〜
５μｍにすることが好ましい。また、アクチュエータで
露出される形状記憶合金の大きさは、横３５〜５００μ
ｍ、縦３５〜５００μｍとすることが好ましく、横３５
〜２１０μｍ、縦３５〜２１０μｍとすることが特に好
ましい。
れる形状記憶合金の面積が広いと、上述のように、いく
つかの問題があるため、形状記憶合金の厚さは０．３〜
５μｍにすることが好ましい。また、アクチュエータで
露出される形状記憶合金の大きさは、横３５〜５００μ
ｍ、縦３５〜５００μｍとすることが好ましく、横３５
〜２１０μｍ、縦３５〜２１０μｍとすることが特に好
ましい。
【０１０４】また、第２薄膜になる二酸化珪素層は、厚
さが厚ければ、加熱によって形状記憶合金が平らになる
とき、エネルギーの消耗が多く、厚さが薄ければ、冷却
時の形状記憶合金を平らにする状態に回復させる回復力
が小さい。従って、二酸化珪素層の厚さは０．３〜２．
０μｍにすることが好ましい。
さが厚ければ、加熱によって形状記憶合金が平らになる
とき、エネルギーの消耗が多く、厚さが薄ければ、冷却
時の形状記憶合金を平らにする状態に回復させる回復力
が小さい。従って、二酸化珪素層の厚さは０．３〜２．
０μｍにすることが好ましい。
【０１０５】このように振動板に使用される形状記憶合
金の厚さが薄く、面積が小さいと、加熱が速いため、加
熱時間が短縮される一方、冷却時間も短縮されるため、
作動振動数を高めることができる。また、小さいエネル
ギでも加熱されるため、消耗電流が減少され、加熱時の
熱損失が小さく、インク噴射時に消耗されるエネルギー
を減らすことができる。
金の厚さが薄く、面積が小さいと、加熱が速いため、加
熱時間が短縮される一方、冷却時間も短縮されるため、
作動振動数を高めることができる。また、小さいエネル
ギでも加熱されるため、消耗電流が減少され、加熱時の
熱損失が小さく、インク噴射時に消耗されるエネルギー
を減らすことができる。
【０１０６】また、ノズル間の間隔を縮めることができ
るため、ノズルの密集度を高めることができ、噴射後の
圧力波による残留振動の発生が抑制され、安定した噴射
が可能である。
るため、ノズルの密集度を高めることができ、噴射後の
圧力波による残留振動の発生が抑制され、安定した噴射
が可能である。
【０１０７】図５０は、本発明の一実施形態によるプリ
ンタヘッドのアクチュエータ部分を概略的に図示した平
面図である。
ンタヘッドのアクチュエータ部分を概略的に図示した平
面図である。
【０１０８】インクを噴射するのに充分な圧力室の容積
変位を確保しつつ、加熱時に消耗されるエネルギーの量
を減らし、加熱時間を速くするためには、振動板の幅ｄ
を短くし、長さｌを長くすることが好ましい。
変位を確保しつつ、加熱時に消耗されるエネルギーの量
を減らし、加熱時間を速くするためには、振動板の幅ｄ
を短くし、長さｌを長くすることが好ましい。
【０１０９】振動板の幅ｄと長さｌとの比は、一般的に
１：１〜１：２が好ましいが、使用するプリンタヘッド
に従い、変化させることができる。
１：１〜１：２が好ましいが、使用するプリンタヘッド
に従い、変化させることができる。
【０１１０】図４９は、本発明のプリンタヘッドの噴射
装置部分を概略的に図示したもので、本発明の形状記憶
合金を利用したプリンタヘッドでインク貯蔵室に連結さ
れたインクカートリッジから供給され、インク貯蔵室、
流路、及び圧力室に貯蔵されたインクは次の経路によっ
て被記録材に噴射される。
装置部分を概略的に図示したもので、本発明の形状記憶
合金を利用したプリンタヘッドでインク貯蔵室に連結さ
れたインクカートリッジから供給され、インク貯蔵室、
流路、及び圧力室に貯蔵されたインクは次の経路によっ
て被記録材に噴射される。
【０１１１】振動板部分の形状記憶合金２４３は、元来
の状態では平らな形状を有しているが、基板上に蒸着等
の方法によって膜に形成される過程で残留圧縮応力を有
するようになる。形状記憶合金に残留される残留圧縮応
力の大きさは、基板上に蒸着するときの蒸着条件、熱処
理温度、及び時間等に従って変化させることができる。
の状態では平らな形状を有しているが、基板上に蒸着等
の方法によって膜に形成される過程で残留圧縮応力を有
するようになる。形状記憶合金に残留される残留圧縮応
力の大きさは、基板上に蒸着するときの蒸着条件、熱処
理温度、及び時間等に従って変化させることができる。
【０１１２】基板の一部にエッチングして下部に空間部
を形成すると、二酸化珪素内部に残留した圧縮応力に起
因するねじれ現象によって、しなり変形した状態にあ
る。
を形成すると、二酸化珪素内部に残留した圧縮応力に起
因するねじれ現象によって、しなり変形した状態にあ
る。
【０１１３】プリンタヘッドに電源を印加すると、電源
が電極２４４に供給され、電極２４４に熱が発生し、電
極２４４に発生した熱によってしなり変形された状態の
形状記憶合金２４３が加熱される。加熱されると、形状
記憶合金２４３は、元来の平らな状態に変化しようとす
る。この過程で、圧力室２５０の容積が減少するため、
ノズルを介してインクが噴射される。
が電極２４４に供給され、電極２４４に熱が発生し、電
極２４４に発生した熱によってしなり変形された状態の
形状記憶合金２４３が加熱される。加熱されると、形状
記憶合金２４３は、元来の平らな状態に変化しようとす
る。この過程で、圧力室２５０の容積が減少するため、
ノズルを介してインクが噴射される。
【０１１４】反対に、形状記憶合金２４３が冷却される
と、二酸化珪素の残留圧縮応力によってしなり変形が発
生するため、圧力室２５０の容積が再び増加するように
なり、増加した容積だけ、インクが再充填される。
と、二酸化珪素の残留圧縮応力によってしなり変形が発
生するため、圧力室２５０の容積が再び増加するように
なり、増加した容積だけ、インクが再充填される。
【０１１５】このとき、基板の表面に形成された二酸化
珪素層２４１は、それ自体に曲がろうとする弾性が存在
するため、加熱によって平らになる形状記憶合金２４３
が冷却されつつ、しなり変形されるように回復力を付与
する。
珪素層２４１は、それ自体に曲がろうとする弾性が存在
するため、加熱によって平らになる形状記憶合金２４３
が冷却されつつ、しなり変形されるように回復力を付与
する。
【０１１６】形状記憶合金を利用したプリンタヘッドで
は、こうした過程を反復して連続的にインクを噴射する
ことで印刷をするようになる。
は、こうした過程を反復して連続的にインクを噴射する
ことで印刷をするようになる。
【０１１７】以下、本発明の各実施形態を詳細に説明す
る。しかし、次の各実施形態は、本発明を例示するもの
で、本発明の範囲を限定するものではない。
る。しかし、次の各実施形態は、本発明を例示するもの
で、本発明の範囲を限定するものではない。
【０１１８】（実施形態１）図４乃至図１２は、補助プ
レートを使用しない本発明におけるプリンタヘッドの製
造方法の一実施形態を図示したものである。
レートを使用しない本発明におけるプリンタヘッドの製
造方法の一実施形態を図示したものである。
【０１１９】シリコン基板４０の表面を熱酸化させ、シ
リコン基板４０の両側表面に二酸化珪素層４１，４２を
形成し、熱酸化によって基板の表面に形成された二酸化
珪素層４１に形状記憶合金４３をスパッタリングによっ
て蒸着及び熱処理する。
リコン基板４０の両側表面に二酸化珪素層４１，４２を
形成し、熱酸化によって基板の表面に形成された二酸化
珪素層４１に形状記憶合金４３をスパッタリングによっ
て蒸着及び熱処理する。
【０１２０】蒸着及び熱処理された形状記憶合金４３を
フォトリソグラフィ法によってパターニングし、基板４
０の両側表面の二酸化珪素層４１，４２をフォトリソグ
ラフィ法によってパターニングした。
フォトリソグラフィ法によってパターニングし、基板４
０の両側表面の二酸化珪素層４１，４２をフォトリソグ
ラフィ法によってパターニングした。
【０１２１】電極４４は、パターニングされた形状記憶
合金４３と二酸化珪素層４１の上部を覆うが、振動板部
分は覆わないように形成した。
合金４３と二酸化珪素層４１の上部を覆うが、振動板部
分は覆わないように形成した。
【０１２２】電極４４を形成した後、電極４４の上部に
絶縁層４４ａを蒸着した。絶縁層４４ａを塗布した後、
基板４０を湿式エッチング法で全体的にエッチングし、
インク貯蔵室４５と振動板下部の空間部４６を形成し、
プリンタヘッドの本体を完成した。
絶縁層４４ａを蒸着した。絶縁層４４ａを塗布した後、
基板４０を湿式エッチング法で全体的にエッチングし、
インク貯蔵室４５と振動板下部の空間部４６を形成し、
プリンタヘッドの本体を完成した。
【０１２３】ノズル４９が形成されたノズルプレート４
７は、別途に形成し、形成されたノズルプレート４７に
感光性ドライフィルムを塗布した後、フォトリソグラフ
ィ法でパターニングし、流路板４８を形成した。
７は、別途に形成し、形成されたノズルプレート４７に
感光性ドライフィルムを塗布した後、フォトリソグラフ
ィ法でパターニングし、流路板４８を形成した。
【０１２４】ノズルプレート４７と流路板４８とを前記
プリンタヘッドの本体に結合させてプリンタヘッドを完
成した。
プリンタヘッドの本体に結合させてプリンタヘッドを完
成した。
【０１２５】（実施形態２）図１３乃至図２２は、補助
プレートを使用しない本発明におけるプリンタヘッドの
製造方法にかかる他の実施形態を図示したものである。
プレートを使用しない本発明におけるプリンタヘッドの
製造方法にかかる他の実施形態を図示したものである。
【０１２６】シリコン基板５０の表面を熱酸化させ、シ
リコン基板５０の両側表面に二酸化珪素層５１，５２を
形成し、熱酸化によって基板の表面に形成された二酸化
珪素層５１に形状記憶合金５３をスパッタリングによっ
て蒸着及び熱処理する。
リコン基板５０の両側表面に二酸化珪素層５１，５２を
形成し、熱酸化によって基板の表面に形成された二酸化
珪素層５１に形状記憶合金５３をスパッタリングによっ
て蒸着及び熱処理する。
【０１２７】蒸着及び熱処理された形状記憶合金５３を
フォトリソグラフィ法によってパターニングし、基板５
０の両側表面の二酸化珪素層５１，５２をフォトリソグ
ラフィ法によってパターニングした。
フォトリソグラフィ法によってパターニングし、基板５
０の両側表面の二酸化珪素層５１，５２をフォトリソグ
ラフィ法によってパターニングした。
【０１２８】電極５４は、パターニングされた形状記憶
合金５３と二酸化珪素層５１の上部を覆うが、振動板部
分は覆わないように形成した。
合金５３と二酸化珪素層５１の上部を覆うが、振動板部
分は覆わないように形成した。
【０１２９】電極５４を形成した後、電極５４の上部に
絶縁層５４ａを蒸着した。絶縁層５４ａを塗布した後、
基板５０を乾式エッチング法で全体的にエッチングし、
インク貯蔵室５５と振動板下部の空間部５６を形成し
た。
絶縁層５４ａを蒸着した。絶縁層５４ａを塗布した後、
基板５０を乾式エッチング法で全体的にエッチングし、
インク貯蔵室５５と振動板下部の空間部５６を形成し
た。
【０１３０】電極５４の上部には、感光性ドライフィル
ムを塗布した後、フォトリソグラフィ法でパターニング
し、流路板５８を形成してプリンタヘッドの本体を完成
した。
ムを塗布した後、フォトリソグラフィ法でパターニング
し、流路板５８を形成してプリンタヘッドの本体を完成
した。
【０１３１】ノズル５９が形成されたノズルプレート５
７は、別途に形成し、前記流路板５８の上部に結合させ
てプリンタヘッドを完成した。
７は、別途に形成し、前記流路板５８の上部に結合させ
てプリンタヘッドを完成した。
【０１３２】（実施形態３）図２３乃至図３２は、補助
プレートを使用しない本発明におけるプリンタヘッドの
製造方法にかかる他の実施形態を図示したものである。
プレートを使用しない本発明におけるプリンタヘッドの
製造方法にかかる他の実施形態を図示したものである。
【０１３３】シリコン基板６０の表面を熱酸化させ、シ
リコン基板６０の両側表面に二酸化珪素層６１，６２を
形成し、熱酸化によって基板の表面に形成された二酸化
珪素層６１に形状記憶合金６３をスパッタリングによっ
て蒸着及び熱処理する。
リコン基板６０の両側表面に二酸化珪素層６１，６２を
形成し、熱酸化によって基板の表面に形成された二酸化
珪素層６１に形状記憶合金６３をスパッタリングによっ
て蒸着及び熱処理する。
【０１３４】蒸着及び熱処理された形状記憶合金６３を
フォトリソグラフィ法によってパターニングし、基板６
０の両側表面の二酸化珪素層６１，６２をフォトリソグ
ラフィ法によってパターニングした。
フォトリソグラフィ法によってパターニングし、基板６
０の両側表面の二酸化珪素層６１，６２をフォトリソグ
ラフィ法によってパターニングした。
【０１３５】電極６４は、パターニングされた形状記憶
合金６３と二酸化珪素層６１の上部を覆うが、振動板部
分は覆わないように形成した。
合金６３と二酸化珪素層６１の上部を覆うが、振動板部
分は覆わないように形成した。
【０１３６】電極６４を形成した後、電極６４の上部に
絶縁層６４ａを蒸着した。形成された絶縁層６４ａの上
部に感光性ドライフィルムを塗布した後、フォトリソグ
ラフィ法でパターニングし、流路板６８を形成した。
絶縁層６４ａを蒸着した。形成された絶縁層６４ａの上
部に感光性ドライフィルムを塗布した後、フォトリソグ
ラフィ法でパターニングし、流路板６８を形成した。
【０１３７】ノズル６９が形成されたノズルプレート６
７は、別途に形成し、前記流路板６８の上部に結合させ
た。
７は、別途に形成し、前記流路板６８の上部に結合させ
た。
【０１３８】ノズルプレート６７を結合させた後、基板
６０を乾式エッチング法で全体的にエッチングし、イン
ク貯蔵室６５と振動板下部の空間部６６を形成してプリ
ンタヘッドを完成した。
６０を乾式エッチング法で全体的にエッチングし、イン
ク貯蔵室６５と振動板下部の空間部６６を形成してプリ
ンタヘッドを完成した。
【０１３９】（実施形態４）図３３乃至図４３は、補助
プレートを使用する本発明における形状記憶合金を使用
したプリンタヘッドの製造方法の一実施形態を図示した
ものである。
プレートを使用する本発明における形状記憶合金を使用
したプリンタヘッドの製造方法の一実施形態を図示した
ものである。
【０１４０】プリンタヘッドを製造するその他の工程
（図３３乃至図４０）は、図１２乃至図２２の実施形態
と同一であり、別途に補助プレートを製造して付着する
段階のみを追加した。
（図３３乃至図４０）は、図１２乃至図２２の実施形態
と同一であり、別途に補助プレートを製造して付着する
段階のみを追加した。
【０１４１】補助プレート８２は、前記実施形態で形成
されたプリンタヘッドに適用されるに適合したパターン
にパターニングした。パターニングされた補助プレート
８２の上部に感光性ドライフィルム８４を塗布し、接着
されるプリンタヘッドの下部構造に従い、感光性ドライ
フィルム８４をパターニングした。
されたプリンタヘッドに適用されるに適合したパターン
にパターニングした。パターニングされた補助プレート
８２の上部に感光性ドライフィルム８４を塗布し、接着
されるプリンタヘッドの下部構造に従い、感光性ドライ
フィルム８４をパターニングした。
【０１４２】パターニングした補助プレート８２をノズ
ルプレート７７と同時にプリンタヘッドの本体に付着し
た。
ルプレート７７と同時にプリンタヘッドの本体に付着し
た。
【０１４３】（実施形態５）図４４は、乾式エッチング
によって基板をエッチングし、補助プレートを使用した
本発明によって製造されたプリンタヘッドの一実施形態
を図示したものである。
によって基板をエッチングし、補助プレートを使用した
本発明によって製造されたプリンタヘッドの一実施形態
を図示したものである。
【０１４４】このプリンタヘッドは、乾式エッチングに
よって基板９０の中央に形成されたインク貯蔵室９５
と、基板９０の左右に形成された空間部９６が形成され
ている。空間部９６の上部には二酸化珪素層９１と形状
記憶合金層９３とから構成された振動板があり、振動板
の上部には電極９４が形成されている。
よって基板９０の中央に形成されたインク貯蔵室９５
と、基板９０の左右に形成された空間部９６が形成され
ている。空間部９６の上部には二酸化珪素層９１と形状
記憶合金層９３とから構成された振動板があり、振動板
の上部には電極９４が形成されている。
【０１４５】電極９４の上部には絶縁層９４ａが形成さ
れ、絶縁層９４ａの一側上部には、流路板９８が形成さ
れている。流路板９８の上部には多数のノズル９９が形
成されたノズルプレート９７が形成されている。流路板
９８によって流路１０１が形成され、流路１０１と流路
板９８との間には圧力室１００が形成されている。
れ、絶縁層９４ａの一側上部には、流路板９８が形成さ
れている。流路板９８の上部には多数のノズル９９が形
成されたノズルプレート９７が形成されている。流路板
９８によって流路１０１が形成され、流路１０１と流路
板９８との間には圧力室１００が形成されている。
【０１４６】基板９０の下部には、感光性ドライフィル
ム１０４が形成された補助プレート１０２が結合され、
インク貯蔵室９５を塞いでいる。
ム１０４が形成された補助プレート１０２が結合され、
インク貯蔵室９５を塞いでいる。
【０１４７】（実施形態６）図４５は、湿式エッチング
によって基板をエッチングし、補助プレートを使用した
本発明によって製造されたプリンタヘッドの一実施形態
を図示したものである。
によって基板をエッチングし、補助プレートを使用した
本発明によって製造されたプリンタヘッドの一実施形態
を図示したものである。
【０１４８】このプリンタヘッドは、湿式エッチングに
よって基板１１０の中央に形成されたインク貯蔵室１１
５と、基板１１０の左右に形成された空間部１１６が形
成されている。空間部１１６の上部には二酸化珪素層１
１１と形状記憶合金層１１３とから構成された振動板が
あり、振動板の上部には電極１１４が形成されている。
よって基板１１０の中央に形成されたインク貯蔵室１１
５と、基板１１０の左右に形成された空間部１１６が形
成されている。空間部１１６の上部には二酸化珪素層１
１１と形状記憶合金層１１３とから構成された振動板が
あり、振動板の上部には電極１１４が形成されている。
【０１４９】電極１１４の上部には絶縁層１１４ａが形
成されており、絶縁層１１４ａの一側上部には、流路板
１１８が形成されている。流路板１１８の上部には多数
のノズル１１９が形成されたノズルプレート１１７が形
成されている。流路板１１８によって流路１２１が形成
され、流路１２１と流路板１１８との間には圧力室１２
０が形成されている。
成されており、絶縁層１１４ａの一側上部には、流路板
１１８が形成されている。流路板１１８の上部には多数
のノズル１１９が形成されたノズルプレート１１７が形
成されている。流路板１１８によって流路１２１が形成
され、流路１２１と流路板１１８との間には圧力室１２
０が形成されている。
【０１５０】基板１１０の下部には、感光性ドライフィ
ルム１２４が形成された補助プレート１２２が結合さ
れ、インク貯蔵室１１５を塞いでいる。
ルム１２４が形成された補助プレート１２２が結合さ
れ、インク貯蔵室１１５を塞いでいる。
【０１５１】（実施形態７）図４６は、補助プレートを
使用せず、基板を乾式エッチングによってエッチングし
た本発明によるプリンタヘッドの一実施形態を図示した
ものである。
使用せず、基板を乾式エッチングによってエッチングし
た本発明によるプリンタヘッドの一実施形態を図示した
ものである。
【０１５２】このプリンタヘッドでは、乾式エッチング
によって基板１３０の中央に形成されたインク貯蔵室１
３５と、基板１３０の左右に形成された空間部１３６が
形成されている。空間部１３６の上部には二酸化珪素層
１３１と形状記憶合金層１３３とから構成された振動板
があり、振動板の上部には電極１３４が形成されてい
る。
によって基板１３０の中央に形成されたインク貯蔵室１
３５と、基板１３０の左右に形成された空間部１３６が
形成されている。空間部１３６の上部には二酸化珪素層
１３１と形状記憶合金層１３３とから構成された振動板
があり、振動板の上部には電極１３４が形成されてい
る。
【０１５３】電極１３４の上部には絶縁層１３４ａが形
成されており、絶縁層１３４ａの一側上部には、流路板
１３８が形成されている。流路板１３８の上部には多数
のノズル１３９が形成されたノズルプレート１３７が形
成されている。流路板１３８によって流路１４１が形成
され、流路１４１と流路板１３８との間には圧力室１４
０が形成されている。
成されており、絶縁層１３４ａの一側上部には、流路板
１３８が形成されている。流路板１３８の上部には多数
のノズル１３９が形成されたノズルプレート１３７が形
成されている。流路板１３８によって流路１４１が形成
され、流路１４１と流路板１３８との間には圧力室１４
０が形成されている。
【０１５４】（実施形態８）図４７は、補助プレートを
使用せず、基板を湿式エッチングによってエッチングし
た本発明によるプリンタヘッドの一実施形態を図示した
ものである。
使用せず、基板を湿式エッチングによってエッチングし
た本発明によるプリンタヘッドの一実施形態を図示した
ものである。
【０１５５】このプリンタヘッドでは、湿式エッチング
によって基板１５０の中央に形成されたインク貯蔵室１
５５と、基板１５０の左右に形成された空間部１５６が
形成されている。空間部１５６の上部には二酸化珪素層
１５１と形状記憶合金層１５３とから構成された振動板
があり、振動板の上部には電極１５４が形成されてい
る。
によって基板１５０の中央に形成されたインク貯蔵室１
５５と、基板１５０の左右に形成された空間部１５６が
形成されている。空間部１５６の上部には二酸化珪素層
１５１と形状記憶合金層１５３とから構成された振動板
があり、振動板の上部には電極１５４が形成されてい
る。
【０１５６】電極１５４の上部には絶縁層１５４ａが形
成され、絶縁層１５４ａの一側上部には、流路板１５８
が形成されている。流路板１５８の上部には多数のノズ
ル１５９が形成されたノズルプレート１５７が形成され
ている。流路板１５８によって流路１６１が形成され、
流路１６１と流路板１５８との間には圧力室１６０が形
成されている。
成され、絶縁層１５４ａの一側上部には、流路板１５８
が形成されている。流路板１５８の上部には多数のノズ
ル１５９が形成されたノズルプレート１５７が形成され
ている。流路板１５８によって流路１６１が形成され、
流路１６１と流路板１５８との間には圧力室１６０が形
成されている。
【０１５７】
【発明の効果】本発明は、半導体薄膜製造工程によって
薄膜形態に製造した形状記憶合金を使用し、エッチング
工程によって下部構造を形成してプリンタヘッドを製造
することでプリンタヘッドの構造に対する信頼性及び量
産性が増加する効果を奏する。
薄膜形態に製造した形状記憶合金を使用し、エッチング
工程によって下部構造を形成してプリンタヘッドを製造
することでプリンタヘッドの構造に対する信頼性及び量
産性が増加する効果を奏する。
【０１５８】また、本発明は、従来には説明されてない
形状記憶合金を利用したプリンタヘッドの全体的な構造
を提示し、形状記憶合金を利用したプリンタヘッドを構
成する各構成要素の大きさを小型化することで、ノズル
の密集度を高め、解像度を高めることができる、という
効果を奏する。
形状記憶合金を利用したプリンタヘッドの全体的な構造
を提示し、形状記憶合金を利用したプリンタヘッドを構
成する各構成要素の大きさを小型化することで、ノズル
の密集度を高め、解像度を高めることができる、という
効果を奏する。
【図１】加熱式噴射方法を採用したプリンタヘッドのイ
ンク噴射装置を概略的に示す断面図。
ンク噴射装置を概略的に示す断面図。
【図２】圧電素子を利用した振動式噴射方法を採用した
プリンタヘッドのインク噴射装置を概略的に示す断面
図。
プリンタヘッドのインク噴射装置を概略的に示す断面
図。
【図３】形状記憶合金を利用したプリンタヘッドのイン
ク噴射装置を概略的に図示した断面図。
ク噴射装置を概略的に図示した断面図。
【図４】本発明に従う形状記憶合金を利用したプリンタ
ヘッドの製造工程の一実施形態を示す工程図。
ヘッドの製造工程の一実施形態を示す工程図。
【図５】本発明に従う形状記憶合金を利用したプリンタ
ヘッドの製造工程の一実施形態を示す工程図。
ヘッドの製造工程の一実施形態を示す工程図。
【図６】本発明に従う形状記憶合金を利用したプリンタ
ヘッドの製造工程の一実施形態を示す工程図。
ヘッドの製造工程の一実施形態を示す工程図。
【図７】本発明に従う形状記憶合金を利用したプリンタ
ヘッドの製造工程の一実施形態を示す工程図。
ヘッドの製造工程の一実施形態を示す工程図。
【図８】本発明に従う形状記憶合金を利用したプリンタ
ヘッドの製造工程の一実施形態を示す工程図。
ヘッドの製造工程の一実施形態を示す工程図。
【図９】本発明に従う形状記憶合金を利用したプリンタ
ヘッドの製造工程の一実施形態を示す工程図。
ヘッドの製造工程の一実施形態を示す工程図。
【図１０】本発明に従う形状記憶合金を利用したプリン
タヘッドの製造工程の一実施形態を示す工程図。
タヘッドの製造工程の一実施形態を示す工程図。
【図１１】本発明に従う形状記憶合金を利用したプリン
タヘッドの製造工程の一実施形態を示す工程図。
タヘッドの製造工程の一実施形態を示す工程図。
【図１２】本発明に従う形状記憶合金を利用したプリン
タヘッドの製造工程の一実施形態を示す工程図。
タヘッドの製造工程の一実施形態を示す工程図。
【図１３】本発明に従う形状記憶合金を利用したプリン
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
【図１４】本発明に従う形状記憶合金を利用したプリン
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
【図１５】本発明に従う形状記憶合金を利用したプリン
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
【図１６】本発明に従う形状記憶合金を利用したプリン
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
【図１７】本発明に従う形状記憶合金を利用したプリン
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
【図１８】本発明に従う形状記憶合金を利用したプリン
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
【図１９】本発明に従う形状記憶合金を利用したプリン
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
【図２０】本発明に従う形状記憶合金を利用したプリン
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
【図２１】本発明に従う形状記憶合金を利用したプリン
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
【図２２】本発明に従う形状記憶合金を利用したプリン
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
【図２３】本発明に従う形状記憶合金を利用したプリン
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
【図２４】本発明に従う形状記憶合金を利用したプリン
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
【図２５】本発明に従う形状記憶合金を利用したプリン
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
【図２６】本発明に従う形状記憶合金を利用したプリン
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
【図２７】本発明に従う形状記憶合金を利用したプリン
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
【図２８】本発明に従う形状記憶合金を利用したプリン
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
【図２９】本発明に従う形状記憶合金を利用したプリン
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
【図３０】本発明に従う形状記憶合金を利用したプリン
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
【図３１】本発明に従う形状記憶合金を利用したプリン
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
【図３２】本発明に従う形状記憶合金を利用したプリン
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
【図３３】本発明に従う形状記憶合金を利用したプリン
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
【図３４】本発明に従う形状記憶合金を利用したプリン
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
【図３５】本発明に従う形状記憶合金を利用したプリン
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
【図３６】本発明に従う形状記憶合金を利用したプリン
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
【図３７】本発明に従う形状記憶合金を利用したプリン
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
【図３８】本発明に従う形状記憶合金を利用したプリン
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
【図３９】本発明に従う形状記憶合金を利用したプリン
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
【図４０】本発明に従う形状記憶合金を利用したプリン
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
【図４１】本発明に従う形状記憶合金を利用したプリン
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
【図４２】本発明に従う形状記憶合金を利用したプリン
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
【図４３】本発明に従う形状記憶合金を利用したプリン
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
タヘッドの製造工程における他の実施形態を示す工程
図。
【図４４】本発明の一実施形態によって製造された形状
記憶合金を利用したプリンタヘッドを示す断面図。
記憶合金を利用したプリンタヘッドを示す断面図。
【図４５】本発明の他の実施形態によって製造された形
状記憶合金を利用したプリンタヘッドを示す断面図。
状記憶合金を利用したプリンタヘッドを示す断面図。
【図４６】本発明の他の実施形態によって製造された形
状記憶合金を利用したプリンタヘッドを示す断面図。
状記憶合金を利用したプリンタヘッドを示す断面図。
【図４７】本発明の他の実施形態によって製造された形
状記憶合金を利用したプリンタヘッドを示す断面図。
状記憶合金を利用したプリンタヘッドを示す断面図。
【図４８】本発明の一実施形態によるプリンタヘッドの
平面を概略的に示す平面図。
平面を概略的に示す平面図。
【図４９】本発明の一実施形態によるプリンタヘッドの
噴射装置部分を概略的に示す断面図。
噴射装置部分を概略的に示す断面図。
【図５０】本発明の一実施形態によるプリンタヘッドの
アクチュエータ部分を示す平面図。
アクチュエータ部分を示す平面図。
４０，５０，６０，９０，１１０，１３０，１５０…基
板、４１，４２，５１，５２，６１，６２，９１，１１
１，１３１，１５１…二酸化珪素層、４３，５３，６
３，９３，１１３，１３３，１５３…形状記憶合金層、
４４，５４，６４，９４，１１４，１３４，１５４…電
極、４４ａ，５４ａ，６４ａ，９４ａ，１１４ａ，１３
４ａ，１５４ａ…絶縁層、４５，５５，６５，９５，１
１５，１３５，１５５…インク貯蔵室、４６，５６，６
６，９６，１１６，１３６，１５６…空間部、４７，５
７，６７，９７，１１７，１３７，１５７…ノズルプレ
ート、４８，５８，６８，９８，１１８，１３８，１５
８…流路板、８２，１０２，１２２…補助プレート、８
４，１０４，１２４…感光性ドライフィルム、９９，１
１９，１３９，１５９…ノズル、１００，１２０，１４
０，１６０…圧力室、１０１，１２１，１４１，１６１
…流路。
板、４１，４２，５１，５２，６１，６２，９１，１１
１，１３１，１５１…二酸化珪素層、４３，５３，６
３，９３，１１３，１３３，１５３…形状記憶合金層、
４４，５４，６４，９４，１１４，１３４，１５４…電
極、４４ａ，５４ａ，６４ａ，９４ａ，１１４ａ，１３
４ａ，１５４ａ…絶縁層、４５，５５，６５，９５，１
１５，１３５，１５５…インク貯蔵室、４６，５６，６
６，９６，１１６，１３６，１５６…空間部、４７，５
７，６７，９７，１１７，１３７，１５７…ノズルプレ
ート、４８，５８，６８，９８，１１８，１３８，１５
８…流路板、８２，１０２，１２２…補助プレート、８
４，１０４，１２４…感光性ドライフィルム、９９，１
１９，１３９，１５９…ノズル、１００，１２０，１４
０，１６０…圧力室、１０１，１２１，１４１，１６１
…流路。
Claims (37)
- 【請求項１】 平板形状のシリコン基板を提供する工程
と、 前記シリコン基板を熱酸化させて基板の両側表面に二酸
化珪素層を形成する工程と、 前記二酸化珪素層の上部に形状記憶合金層を半導体薄膜
製造プロセスによって形成する工程と、 形成された形状記憶合金層を熱処理する工程と、 前記形状記憶合金層をパターニングする工程と、 前記シリコン基板の上部及び下部に形成された二酸化珪
素層をパターニングする工程と、 前記形状記憶合金層の上部に電極を所望のパターンに形
成する工程と、 前記電極を保護するための絶縁層を形成する工程と、 前記電極及び絶縁層が形成された前記シリコン基板をエ
ッチングしてプリンタヘッドの本体を形成する工程と、 多数のノズルが形成されたノズルプレートを別途に成形
する工程と、 前記ノズルプレートに感光性ドライフィルムを接着させ
た後、パターニングして流路板を形成する工程と、 前記プリンタヘッドの本体に前記ノズルプレートと前記
流路板とを接着させる工程とを備えた形状記憶合金を利
用したプリンタヘッドの製造方法。 - 【請求項２】 電極の材料としては、アルミニウム、
金、プラチナ、銀のなかから選択して使用することを特
徴とする請求項１に記載の形状記憶合金を利用したプリ
ンタヘッドの製造方法。 - 【請求項３】 補助プレートを形成する工程と、 前記補助プレートの上部に感光性ドライフィルムを塗布
した後、パターニングする工程と、感光性ドライフィル
ムがパターニングされた補助プレートを上記基板の下部
に接着させる工程とをさらに備えたことを特徴とする請
求項１に記載の形状記憶合金を利用したプリンタヘッド
の製造方法。 - 【請求項４】 補助プレートの材料としては、ステンレ
ススチール（ＳＵＳ）又はニッケルを使用することを特
徴とする請求項３に記載の形状記憶合金を利用したプリ
ンタヘッドの製造方法。 - 【請求項５】 補助プレートの接着をノズルプレートの
接着と同時にすることを特徴とする請求項３に記載の形
状記憶合金を利用したプリンタヘッドの製造方法。 - 【請求項６】 前記二酸化珪素層の厚さを０．３〜２μ
ｍに形成することを特徴とする請求項１に記載の形状記
憶合金を利用したプリンタヘッドの製造方法。 - 【請求項７】 前記形状記憶合金の厚さを０．３〜５μ
ｍに形成することを特徴とする請求項１に記載の形状記
憶合金を利用したプリンタヘッドの製造方法。 - 【請求項８】 前記シリコン基板をエッチングする方法
としては、乾式エッチング法を使用することを特徴とす
る請求項１に記載の形状記憶合金を利用したプリンタヘ
ッドの製造方法。 - 【請求項９】 平板形状のシリコン基板を提供する工程
と、 前記シリコン基板を熱酸化させて基板の両側表面に二酸
化珪素層を形成する工程と、 前記二酸化珪素層の上部に形状記憶合金層を半導体薄膜
製造プロセスによって形成する工程と、 形成された形状記憶合金層を熱処理する工程と、 前記形状記憶合金層をパターニングする工程と、 前記シリコン基板の上部及び下部に形成された二酸化珪
素層をパターニングする工程と、 前記形状記憶合金層の上部に電極を所望のパターンにパ
ターニングする工程と、 前記電極を保護するための絶縁層を形成する工程と、 前記絶縁層の上部に感光性ドライフィルムを塗布してパ
ターニングする工程と、 形成された前記シリコン基板を乾式エッチングしてプリ
ンタヘッドの本体を形成する工程と、 多数のノズルが形成されたノズルプレートを別途に成形
する工程と、 前記プリンタヘッドの本体に前記ノズルプレートを接着
させる工程とを備えた形状記憶合金を利用したプリンタ
ヘッドの製造方法。 - 【請求項１０】 電極の材料としては、アルミニウム、
金、プラチナ、銀のなかから選択して使用することを特
徴とする請求項９に記載の形状記憶合金を利用したプリ
ンタヘッドの製造方法。 - 【請求項１１】 補助プレートを形成する工程と、 前記補助プレートの上部に感光性ドライフィルムを塗布
した後、パターニングする工程と、 感光性ドライフィルムがパターニングされた補助プレー
トを基板の下部に接着させる工程とをさらに備えたこと
を特徴とする請求項９に記載の形状記憶合金を利用した
プリンタヘッドの製造方法。 - 【請求項１２】 補助プレートの材料としては、ステン
レススチール（ＳＵＳ）又はニッケルを使用することを
特徴とする請求項１１に記載の形状記憶合金を利用した
プリンタヘッドの製造方法。 - 【請求項１３】 補助プレートの接着をノズルプレート
の接着と同時にすることを特徴とする請求項１１に記載
の形状記憶合金を利用したプリンタヘッドの製造方法。 - 【請求項１４】 前記二酸化珪素層の厚さを０．３〜２
μｍに形成することを特徴とする請求項９に記載の形状
記憶合金を利用したプリンタヘッドの製造方法。 - 【請求項１５】 前記形状記憶合金の厚さを０．３〜５
μｍに形成することを特徴とする請求項９に記載の形状
記憶合金を利用したプリンタヘッドの製造方法。 - 【請求項１６】 平板形状のシリコン基板を提供する工
程と、 前記シリコン基板を熱酸化させて基板の両側表面に二酸
化珪素層を形成する工程と、 前記二酸化珪素層の上部に形状記憶合金層を半導体薄膜
製造プロセスによって形成する工程と、 形成された形状記憶合金層を熱処理する工程と、 前記形状記憶合金層をパターニングする工程と、 前記シリコン基板の上部及び下部に形成された二酸化珪
素層をパターニングする工程と、 前記形状記憶合金層の上部に電極を所望のパターンに形
成する工程と、 前記電極を保護するための絶縁層を形成する工程と、 前記絶縁層の上部に感光性ドライフィルムを塗布してパ
ターニングする工程と、 多数のノズルが形成されたノズルプレートを別途に成形
する工程と、 前記プリンタヘッドの本体に前記ノズルプレートを接着
させる工程と、 前記シリコン基板を乾式エッチングする工程とを備えた
形状記憶合金を利用したプリンタヘッドの製造方法。 - 【請求項１７】 電極の材料としては、アルミニウム、
金、プラチナ、銀のなかから選択して使用することを特
徴とする請求項１６に記載の形状記憶合金を利用したプ
リンタヘッドの製造方法。 - 【請求項１８】 補助プレートを形成する工程と、 前記補助プレートの上部に感光性ドライフィルムを塗布
した後、パターニングする工程と、 感光性ドライフィルムがパターニングされた補助プレー
トを基板の下部に接着させる工程とをさらに備えたこと
を特徴とする請求項１６に記載の形状記憶合金を利用し
たプリンタヘッドの製造方法。 - 【請求項１９】 補助プレートの材料としては、ステン
レススチール（ＳＵＳ）又はニッケルを使用することを
特徴とする請求項１８に記載の形状記憶合金を利用した
プリンタヘッドの製造方法。 - 【請求項２０】 補助プレートの接着をノズルプレート
の接着と同時にすることを特徴とする請求項１８に記載
の形状記憶合金を利用したプリンタヘッドの製造方法。 - 【請求項２１】 前記二酸化珪素層の厚さを０．３〜２
μｍに形成することを特徴とする請求項１６に記載の形
状記憶合金を利用したプリンタヘッドの製造方法。 - 【請求項２２】 前記形状記憶合金の厚さを０．３〜５
μｍに形成することを特徴とする請求項１６に記載の形
状記憶合金を利用したプリンタヘッドの製造方法。 - 【請求項２３】 基板と、 前記基板の左右に形成された空間部と、 形状記憶合金層と二酸化珪素層とから構成され、前記基
板の上部に前記空間部を覆いつつ形成されて、温度変化
に従い、形状が変化しながら振動する振動板と、 前記振動板の上部に所定のパターンで形成された電極
と、 前記電極を保護するために形成された絶縁層と、 前記基板の前記空間部の間に形成され、インクを含有し
ているインク貯蔵室と、 前記振動板の上部に形成され、インクを含有するととも
に振動板の振動によってインクを排出する部分である圧
力室と、 前記圧力室の側面に形成された流路板と、 前記流路板によって形成され、前記インク貯蔵室に貯蔵
されたインクが前記圧力室内部に流入されるように形成
された流路と、 前記流路板上に付着され、前記振動板が振動するとき、
インクが液滴の形態で噴射されるようにするノズルプレ
ートと、 前記ノズルプレートに形成されてインクを記録装置に噴
射するノズルとを備えた形状記憶合金を利用したプリン
タヘッド。 - 【請求項２４】 前記インク貯蔵室の下部に結合され、
インク貯蔵室を塞ぐ補助プレートをさらに備えることを
特徴とする請求項２３に記載の形状記憶合金を利用した
プリンタヘッド。 - 【請求項２５】 前記圧力室の大きさを幅３５〜５００
μｍ、長さ３５〜５００μｍ、高さ１０〜２００μｍと
することを特徴とする請求項２３に記載の形状記憶合金
を利用したプリンタヘッド。 - 【請求項２６】 前記ノズルの大きさを直径２０〜５０
μｍとすることを特徴とする請求項２３に記載の形状記
憶合金を利用したプリンタヘッド。 - 【請求項２７】 前記インク供給口の大きさを幅２０〜
２００μｍ、長さ１０〜１０００μｍ、高さ１０〜２０
０μｍとすることを特徴とする請求項２３に記載の形状
記憶合金を利用したプリンタヘッド。 - 【請求項２８】 前記インク貯蔵室の大きさを断面形状
で幅１００〜２０００μｍ、高さ５０〜７００μｍとす
ることを特徴とする請求項２３に記載の形状記憶合金を
利用したプリンタヘッド。 - 【請求項２９】 前記インク貯蔵室から圧力室までの距
離を１０〜１０００μｍとすることを特徴とする請求項
２３に記載の形状記憶合金を利用したプリンタヘッド。 - 【請求項３０】 露出される形状記憶合金の大きさを横
３５〜５００μｍ、縦３５〜５００μｍとすることを特
徴とする請求項２３に記載の形状記憶合金を利用したプ
リンタヘッド。 - 【請求項３１】 前記振動板の大きさを横２５〜５００
μｍ、縦２５〜５００μｍ、厚さ０．３〜１０μｍとす
ることを特徴とする請求項２３に記載の形状記憶合金を
利用したプリンタヘッド。 - 【請求項３２】 前記形状記憶合金の厚さを０．３〜５
μｍとすることを特徴とする請求項２３に記載の形状記
憶合金を利用したプリンタヘッド。 - 【請求項３３】 前記形状記憶合金の厚さを０．３〜５
μｍとすることを特徴とする請求項３１に記載の形状記
憶合金を利用したプリンタヘッド。 - 【請求項３４】 第２薄膜になる前記二酸化珪素層の厚
さを０．３〜２．０μｍとすることを特徴とする請求項
２３に記載の形状記憶合金を利用したプリンタヘッド。 - 【請求項３５】 第２薄膜になる前記二酸化珪素層の厚
さを０．３〜２．０μｍとすることを特徴とする請求項
３１に記載の形状記憶合金を利用したプリンタヘッド。 - 【請求項３６】 前記補助プレートは、ステンレススチ
ール（ＳＵＳ）又はニッケルからなることを特徴とする
請求項２４に記載の形状記憶合金を利用したプリンタヘ
ッド。 - 【請求項３７】 前記電極の材料は、アルミニウム、
金、プラチナ、銀のなかから選択したものであることを
特徴とする請求項２３に記載の形状記憶合金を利用した
プリンタヘッド。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR19980060647 | 1998-12-30 | ||
| KR1998-60647 | 1998-12-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000190495A true JP2000190495A (ja) | 2000-07-11 |
| JP3266582B2 JP3266582B2 (ja) | 2002-03-18 |
Family
ID=19567411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20055499A Expired - Fee Related JP3266582B2 (ja) | 1998-12-30 | 1999-07-14 | 形状記憶合金を利用したプリンタヘッド及びその製造方法 |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP3266582B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004514855A (ja) * | 2000-12-01 | 2004-05-20 | ビオメリオークス エス．ア． | 電気作動ポリマまたは形状記憶材料によって作動する弁、かかる弁を含む装置と、その使用法 |
| JP2005001104A (ja) * | 2003-06-10 | 2005-01-06 | Samsung Electronics Co Ltd | マイクロアクチュエータ及びこれを利用した流体移送装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6629756B2 (en) * | 2001-02-20 | 2003-10-07 | Lexmark International, Inc. | Ink jet printheads and methods therefor |
| TWI482537B (zh) * | 2011-11-18 | 2015-04-21 | Ind Tech Res Inst | 電子裝置以及顯示裝置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100221458B1 (ko) | 1997-03-10 | 1999-09-15 | 이형도 | 프린트헤드의 기록액 분사장치 |
| US6130689A (en) * | 1997-11-19 | 2000-10-10 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Apparatus and actuator for injecting a recording solution of a print head and method for producing the apparatus |
-
1999
- 1999-06-29 US US09/342,696 patent/US6347860B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-07-14 JP JP20055499A patent/JP3266582B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004514855A (ja) * | 2000-12-01 | 2004-05-20 | ビオメリオークス エス．ア． | 電気作動ポリマまたは形状記憶材料によって作動する弁、かかる弁を含む装置と、その使用法 |
| JP2005001104A (ja) * | 2003-06-10 | 2005-01-06 | Samsung Electronics Co Ltd | マイクロアクチュエータ及びこれを利用した流体移送装置 |
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