JP2002542949A - 作動装置の構成部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 マイクロ電子機械装置用の作動装置構成部材は、窒化されたチタン・アルミニウム組成物により少なくとも部分的に形成される可動アームを備える。この組成物は、比較的高い酸化温度を有しているので、短時間の間に作動装置の構成部材内に高い温度を発生させることができる。１つの実施例では、作動装置の構成部材はインクジェット装置において熱屈曲作動装置の一部を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 発明の分野 本発明は、マイクロ電子機械装置の一部を形成する作動装置の構成部材に関す
る。ここではインクジェットプリンタについて本発明を説明するが、本出願はマ
イクロ電子機械ポンプ等の他のマイクロ電子機械装置にも適用できる。

【０００２】 発明の背景 マイクロ電子機械装置は、最近ますます良く知られるようになっており、通常
、半導体の組立技術を使用して構成される。

【０００３】 マイクロ電子機械装置の再検討として、１９９８年１２月発行の「電気電子技
術者協会スペクトル」（IEEE Spectrum）２４〜３３ページに発表された、エス
．トム ピクロウ（S.Tom Picraux）とポール ジェイ．マクワーター（Paul J.Mc
Whorter）の「集積マイクロシステムの幅広い展望」（The Broad Sweep of Inte
grated Micro Systems）という記事を考察することができる。

【０００４】 マイクロ電子機械装置の一型式として、インクジェット印刷装置があり、イン
ク射出ノズルチャンバによってこの印刷装置からインクが射出される。多くの形
態のインクジェット印刷装置が公知である。この分野の調査として、「出力ハー
ドコピー装置」（Output Hard Copy Devices）、アール．デューベック（R. Dub
eck）及びエス．セル（S. Sherr）編集、２０７〜２２０ページ（１９８８年）
における、ジェイ．モーア（J. Moore）の「ノン−インパクトプリンティング：
導入と歴史的展望」（Non-Impact Printing: Introduction and Historical Per
spective）と題された記事を参照する。

【０００５】 最近本出願人はインクジェット印刷の新規の形態を開発したが、これはマイク
ロ電子機械インクジェット（ＭＥＭＪＥＴ）技術と称する。ＭＥＭＪＥＴ技術の
１つの実施形態では、インク射出ノズルチャンバから微量のインクを射出するた
めに、電子機械作動装置によりチャンバの射出ノズルに向けて移動されるパドル
またはプランジャによって、インク射出ノズルチャンバからインクが射出される
。

【０００６】 本発明は、ＭＥＭＪＥＴ技術においてまた他のマイクロ電子機械装置において
使用される熱作動装置に関する。

【０００７】 発明の要約 本発明は、マイクロ電子機械装置の一部として熱作動装置を提供するものとし
て広範囲に定義される。作動装置の構成部材は、可動アームを備え、同アームは
一端が基板に取付けられ、且つ、窒化されたチタン・アルミニウム組成物により
少なくとも部分的に形成される。好ましくは、アルミニウムはチタン・アルミニ
ウム組成物の総量に対し５５％以下の量で存在し、最も好ましくはチタン・アル
ミニウム組成物の総量に対し約２０％に等しい量で存在する。

【０００８】 作動装置の構成部材である可動アームは、好ましくは、半導体構造組立工程の
１ステップとしてスパッタリングプロセスにより形成される。詳しくは、作動装
置の構成部材である可動アームは窒素ガスの存在下で、チタン・アルミニウム合
金から反応的にスパッタリングした物質により形成してもよい。

【０００９】 発明の詳細な説明 好適な実施例における本発明の作動装置の構成部材は、熱作動装置の作動によ
りインクが射出される印字ヘッドのインク噴射装置の一部として製造される。熱
作動装置は、第１と第２のアームを含み、これらは第１アームが電流の通過によ
り加熱されて第２アームに対して膨張したときに曲がるよう、相互に連結されて
いる。

【００１０】 第１と第２のアームは、インク射出ノズル内でパドル等の可動部材に接続され
、アームの湾曲により可動部材が変位し、その結果としてノズルからのインクの
射出を生じさせる。

【００１１】 上述の構成のより詳細な説明については、本出願人が２０００年２月１１日に
出願した国際特許出願番号ＰＣＴ／ＡＵ００／０００９５を参照できる。

【００１２】 窒化チタンは、電流（熱）が通過するアームを形成する際に使用されるのに適
している材料として提案された。この材料は、半導体装置組立において使用する
のに適していることが知られており、所望の曲げ特性を得るために必要な熱膨張
係数を持っている。

【００１３】 しかしながら、プリンタの動作効率を最大にするため、典型的には、２μsec
以内の短時間の間に、熱作動装置に高温を発生させるべきであることが確認され
ており、これは窒化チタンの使用を制限している。窒化チタンは約６００℃の温
度で酸化することが知られており、これはこの材料の使用に対する規制となって
いる。

【００１４】 このことから、９００℃のオーダーの酸化温度を有する窒化されたチタン・ア
ルミニウム組成物が適していることが見出された。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ， ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ， ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，Ｋ Ｐ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ， ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，Ｓ Ｇ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 マカボーイ，グレゴリー，ジョン オーストラリア，ニュー サウス ウェー ルズ 2041，バルメイン，393 ダーリン ストリート，シルバーブルック リサー チ プロプライエタリー リミテッド Ｆターム(参考） 2C057 AP14 AP52 BA07 3H075 AA07 BB00 CC00 DA00 DB08 DB21 EE00

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マイクロ電子機械装置の一部を形成する作動装置の構成部材であ
   って、一端が基板に取付けられ、且つ、窒化されたチタン・アルミニウム組成物
   により少なくとも部分的に形成される可動アームを備える作動装置構成部材。
2. 【請求項２】 前記組成物は、チタン・アルミニウム組成物の総量に対し５５％
   以下の量でアルミニウムを含有する請求項１記載の作動装置の構成部材。
3. 【請求項３】 前記組成物は、チタン・アルミニウム組成物の総量に対し約２０
   ％に等しい量でアルミニウムを含有する請求項１記載の作動装置の構成部材。
4. 【請求項４】 前記可動アームは、窒素ガスの存在下でチタン・アルミニウム合
   金から反応的にスパッタリングした物質によって形成されて成る請求項１記載の
   作動装置の構成部材。