JP2008168631A - インクジェットプリントヘッド用発熱構造体とその製造方法及びそれを備えたインクジェットプリントヘッド - Google Patents
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Abstract
【課題】インクジェットプリントヘッドの性能を向上させる発熱構造体とその製造方法及びそれを備えたインクジェットプリントヘッドを提供する。
【解決手段】基板110と、基板上に形成された、発熱体を含むヒーター層114と、ヒーター層の上面の両端に形成された電極116と、ヒーター層及び電極を覆って形成された保護層118と、保護層の内部に形成された炭素ナノチューブ117と、を備える。
【選択図】図2
【解決手段】基板110と、基板上に形成された、発熱体を含むヒーター層114と、ヒーター層の上面の両端に形成された電極116と、ヒーター層及び電極を覆って形成された保護層118と、保護層の内部に形成された炭素ナノチューブ117と、を備える。
【選択図】図2
Description
本発明は、インクジェットプリントヘッドに関し、詳細には、インクジェットプリントヘッドの性能を向上させる発熱構造体及びこれを備えた熱駆動方式のインクジェットプリントヘッドに関する。
一般的に、インクジェットプリントヘッドは、インクの微小な液滴を印刷媒体上の所望の位置に吐出させて所定色相の画像を形成する装置である。このようなインクジェットプリントヘッドは、インク液滴の吐出メカニズムによって2つの方式に大別される。その一つは、熱源を利用してインクにバブルを発生させて、そのバブルの膨張力によりインク液滴を吐出させる熱駆動方式のインクジェットプリントヘッドであり、他の一つは、圧電体を使用してその圧電体の変形によりインクに加えられる圧力によりインク液滴を吐出させる圧電駆動方式のインクジェットプリントヘッドである。
熱駆動方式のインクジェットプリントヘッドでのインク液滴吐出メカニズムをさらに詳細に説明すれば、次の通りである。抵抗発熱体からなるヒーターにパルス形態の電流を流すと、ヒーターで熱が発生してヒーターに隣接したインクは約300℃に瞬間加熱される。これにより、インクが沸騰してバブルが生成され、生成されたバブルは膨脹してインクチャンバ内に充填されたインクに圧力を加える。これにより、ノズル付近にあるインクがノズルを通じて液滴の形態でインクチャンバの外へ吐出される。
図1には、従来の熱駆動方式のインクジェットプリントヘッドの概略的な断面を図示した。図1を参照すれば、従来のインクジェットプリントヘッドは、基板10と、基板上に形成された複数の物質層、すなわち、チャンバ層20と、チャンバ層20上に積層されるノズル層30とを備える。チャンバ層20には、吐出するインクが充填される複数のインクチャンバ22が形成されており、ノズル層30には、インクの吐出がなされる複数のノズル32が形成されている。そして、基板10にはインクチャンバ22へインクを供給するためのインクフィードホール11が貫通して形成されている。また、チャンバ層20には、インクチャンバ22とインクフィードホール11とを連結する複数のリストリクター24が形成されている。
基板10の上面には、ヒーター層14と基板10との絶縁のための絶縁層12が形成されている。このような絶縁層12は、シリコン酸化物からなりうる。そして、絶縁層12の上面には、インクチャンバ22内のインクを加熱してバブルを発生させるためのヒーター層14が形成されており、このヒーター層14上には電極16が形成されている。このようなヒーター層14と電極16との表面には、これらを保護するための保護層18が形成されている。保護層18は、シリコン窒化物、シリコン酸化物、アルミニウム窒化物またはアルミニウム酸化物からなりうる。そして、保護層18の上面には、バブルの消滅時に発生するキャビテーション圧力からヒーター層14を保護するためのキャビテーション防止層19が形成されている。このようなキャビテーション防止層はタンタルからなりうる。
しかし、前記のような構造のインクジェットプリントヘッドでは、ヒーター層14の上部に形成された保護層18が非常に低い熱伝導度を有する物質からなっているので、ヒーター層14から発生した熱のうちの多くがインクチャンバ22内のインクに伝達されずに保護層18内に蓄積される。これにより、ヒーター層14の熱効率が落ち、バブルを発生させるために多くの入力エネルギーが要求される。また、保護層18内に蓄積された熱は、インクチャンバ22内にあるインクの温度を上昇させてインクの粘度を変化させ、これにより、インクジェットプリントヘッドの吐出特性が落ちるという問題が発生する。
本発明は、前記のような問題に鑑みてなされたものであり、インクジェットプリントヘッドの性能を向上させうる発熱構造体とその製造方法及びそれを備えたインクジェットプリントヘッドを提供するところにその目的がある。
前記の目的を達成するために、本発明に係るインクジェットプリントヘッド用発熱構造体は、基板と、基板上に形成された、発熱体を含むヒーター層と、ヒーター層の上面の両端に形成された電極と、前記ヒーター層及び電極を覆って形成された保護層と、前記保護層の内部に形成された炭素ナノチューブ(CNT;Carbon Nano Tube)と、を備える。
CNTは、ヒーター層の発熱する部分の上部に形成される。そして、CNTは、ヒーター層の表面に対して垂直に整列している。CNTは、ヒーター層との絶縁のためにヒーター層と接触させないようにしうる。ここで、CNTは、0.05μm〜1μmの高さでありうる。
保護層は、シリコン窒化物、シリコン酸化物、アルミニウム窒化物またはアルミニウム酸化物からなる。ヒーター層の発熱する部分の上部に位置する保護層の上面にはキャビテーション防止層がさらに形成されうる。キャビテーション防止層は、タンタル(Ta)からなりうる。
ヒーター層は、タンタル−アルミニウム合金、タンタル窒化物、チタン窒化物、タンタルシリコン窒化物及びタングステンシリサイドからなる群から選択された一つの物質からなる。そして、電極は、アルミニウム、アルミニウム合金、金または銀からなる。
また、本発明に係るインクジェットプリントヘッド用発熱構造体の製造方法は、基板上に発熱体を含むヒーター層を形成する工程と、ヒーター層の上面の両端に電極を形成する工程と、ヒーター層及び電極を覆って第1保護層を形成する工程と、第1保護層上に炭素ナノチューブを形成する工程と、第1保護層上に前記炭素ナノチューブを覆って第2保護層を形成する工程と、を含む。
前記CNTを形成する工程は、第1保護層上に触媒金属のパターンを形成する工程と、触媒金属のパターンからCNTを成長させる工程と、を含む。触媒金属パターンは、ニッケル(Ni)からなる。かかる触媒金属パターンは、第1保護層を覆って触媒金属物質を蒸着した後、これをパターニングすることで形成される。CNTは、化学気相蒸着法(Chemical Vapor Deposition:CVD)によって成長形成される。CNTは、ヒーター層の発熱する部分の上部に形成される。
第2保護層を形成した後、ヒーター層の発熱する部分の上部に位置する第2保護層の上面にキャビテーション防止層を形成する工程をさらに含みうる。
また、本発明に係るインクジェットプリントヘッドは、基板と、基板を貫通して形成されたインク供給のためのインクフィードホールと、基板上に形成され、インクを加熱してバブルを発生させる、複数のヒーター層と、ヒーター層上に形成され、ヒーターに電流を印加する、複数の電極と、ヒーター層及び電極を覆って形成される保護層と、保護層の内部に形成される炭素ナノチューブと、インクフィードホールから供給されたインクが充填される複数のインクチャンバが形成されてなる、保護層上に積層されたチャンバ層と、インクが吐出される複数のノズルが形成されてなる、チャンバ層上に積層されたノズル層と、を備える。
本発明は次のような効果がある。
第1に、保護層内に大きい熱伝導度を持つCNTを形成することによって、ヒーター層から発生する熱の大部分をCNTを通じてインクに伝達できる。これにより、ヒーター層の熱効率が向上でき、またインク吐出に要求される適正なバブルを発生させるのに必要な入力エネルギーを低減させることができる。そして、短時間内にバブルを発生させることができるので、インクジェットプリントヘッドの性能を向上させることができる。
第2に、従来はヒーター層から発生した熱の大部分が保護層内に蓄積されるという問題があったが、本発明ではヒーター層から発生した熱の大部分がCNTを通じてインクに伝達されるので、保護層内に熱が蓄積されることを防止できる。これにより、インクジェットプリントヘッドの吐出特性を向上させることができる。
以下、添付された図面を参照して、本発明による望ましい実施形態を詳細に説明する。図面で同じ参照符号は同じ構成要素を示し、各構成要素の大きさや厚さは説明の明瞭性のために誇張ることもある。以下に説明される実施形態は例示的なものに過ぎず、このような実施形態から多様な変形が可能である。例えば、一の層が基板や他の層上に存在すると説明される時、その層は基板や他の層に直接接して上に存在してもよく、その間に第3の層が存在してもよい。
図2は、本発明の実施形態に係るインクジェットプリントヘッド用発熱構造体を示す断面図である。
図2を参照すれば、基板110上にヒーター層114及び電極116が順次に形成されており、ヒーター層114及び電極116を覆うように保護層118が形成されている。基板110としては、例えば、シリコン基板が使われうる。一方、図面には図示されていないが、基板110の表面にはヒーター層114と基板110との絶縁のための絶縁層がさらに形成されることもある。このような絶縁層は、例えば、シリコン酸化物からなりうる。ヒーター層114は、インクを加熱してバブルを発生させるためのものであり、基板110の上面に所定の形態に形成される。このようなヒーター層114は、例えば、タンタル−アルミニウム合金、タンタル窒化物、チタン窒化物、タンタルシリコン窒化物またはタングステンシリサイドのような発熱抵抗体からなりうる。そして、電極116は、ヒーター層114上の両端に形成される。電極116は、ヒーター層114に電流を印加するためのものであり、例えば、アルミニウム(Al)、アルミニウム合金、金(Au)または銀(Ag)のような電気伝導性に優れた金属からなりうる。
保護層118は、ヒーター層114及び電極116を覆うように基板110上に所定の厚さに形成される。このような保護層118は、ヒーター層114及び電極116がインクと接触して酸化されるか、腐食されることを防止するためのものである。保護層118は、例えば、シリコン窒化物、シリコン酸化物、アルミニウム窒化物またはアルミニウム酸化物からなりうる。
保護層118の内部にはCNT117が形成される。CNT117は、電極116間に露出されたヒーター層114、すなわち、ヒーター層114の発熱する部分の上部に形成されることが望ましい。ここで、CNT117は、ヒーター層114の表面に対して垂直に整列して形成させうる。また、CNT117は、ヒーター層114との絶縁のためにヒーター層114と接触しないように形成される。しかし、CNT117は、ヒーター層114と接触するように形成されてもよい。CNT117は、例えば、約0.05μm〜1μmの高さに形成できる。
一方、保護層118の上面には、キャビテーション防止層119がさらに形成されうる。ここで、キャビテーション防止層119は、ヒーター層114の発熱部分の上部に形成されることが望ましい。このようなキャビテーション防止層119は、バブルの消滅時に発生するキャビテーション圧力からヒーター層114を保護するためのものであり、例えば、タンタル(Ta)からなりうる。
前記のような構造のインクジェットプリントヘッド用発熱構造体で、CNT117は、ヒーター層114から発生した熱の大部分をインクチャンバ内に充填されたインクに伝達することによって、ヒーター層114の熱効率を向上させる役割を有する。具体的には、CNT117は、熱伝導度がダイアモンドと類似した約3000W/mK程度で、他の物質に比べて非常に大きい熱伝導度をもつ。そして、保護層118をなすシリコン窒化物は、熱伝導度が約1.67W/mK程度で、他の物質に比べて非常に小さい熱伝導度を持ち、キャビテーション防止層119をなすタンタル(Ta)は約57W/mK程度の熱伝導度をもつ。
このように、非常に大きい熱伝導度を持つCNT117を熱伝導度の低い保護層118の内部に形成すれば、ヒーター層114から発生する熱の大部分は、CNT117を通じてキャビテーション防止層119に伝達される。これにより、従来と比較してヒーター層114の熱効率を大きく向上でき、またインク吐出に要求される適正なバブルを発生させるのに必要な入力エネルギーを低減させることができる。また、短時間内にバブルを発生させることができるので、インクジェットプリントヘッドの性能を向上させることができる。そして、従来は、ヒーター層(図1の14)から発生した熱の大部分が保護層(図1の18)内に蓄積されるという問題があったが、本発明ではヒーター層114から発生した熱の大部分がCNT117を通じてインクに伝達されるので、保護層118内に熱が蓄積されることを防止でき、その結果、インクジェットプリントヘッドの吐出特性を向上させることができる。
以下では、前述したインクジェットプリントヘッド用発熱構造体の製造方法を説明する。図3〜図8は、本発明の他の実施形態に係るインクジェットプリントヘッド用発熱構造体の製造方法を説明するための図面である。
図3を参照すれば、基板110上にヒーター層114及び電極116を順次に形成する。基板110としては、例えば、シリコン基板が使われうる。一方、基板110の上面には、絶縁層(図示せず)がさらに形成されることもある。このような絶縁層は、例えば、シリコン酸化物からなりうる。ヒーター層114は、例えば、タンタル−アルミニウム合金、タンタル窒化物、チタン窒化物、タンタルシリコン窒化物またはタングステンシリサイドのような発熱抵抗体を蒸着した後、これをパターニングすることで形成される。そして、電極116は、ヒーター層114上の両端に形成される。このような電極116は、例えば、アルミニウム(Al)、アルミニウム合金、金(Au)または銀(Ag)のような電気伝導性に優れた金属を蒸着した後、これをパターニングすることで形成される。
図4を参照すれば、基板110上にヒーター層114及び電極116を覆って第1保護層118aを形成する。ここで、第1保護層118aは例えば、シリコン窒化物、シリコン酸化物、アルミニウム窒化物またはアルミニウム酸化物によりなされることができる。図5を参照すれば、第1保護層118aの上面にCNT(図6の117)成長のための触媒金属パターン117’を形成する。このような触媒金属パターン117’は、第1保護層118aの上面にニッケル(Ni)のような触媒金属物質を蒸着し、これをパターニングすることで形成できる。この時、触媒金属パターン117’は、ヒーター層114の発熱部分、すなわち、電極116の間に露出されたヒーター層114の上部に形成される。
図6を参照すれば、触媒金属パターン117’からCNT117を成長形成する。ここで、CNT117は、ヒーター層114の発熱部分の上部に形成される。CNT117は、CVDによって成長形成される。具体的には、CVDには、熱CVD(thermal CVD)またはプラズマCVD(PECVD)がある。このように、CVDを通じて触媒金属パターン117’からCNT117を成長形成させれば、CNT117は、ヒーター層114の表面に対して垂直に整列させることができる。このように形成されたCNT117は約0.05μm〜1μmの高さをもつことができる。
図7を参照すれば、CNT117を覆って第1保護層118a上に第2保護層118bを形成する。ここで、第2保護層118bは、第1保護層118aと同じ物質からなる。これにより、CNT117は、第1保護層118aと第2保護層118bとで構成される保護層118の内部に設けられる。
図8を参照すれば、第2保護層118bを形成した後、第2保護層118bの上面にキャビテーション防止層119をさらに形成する。ここで、キャビテーション防止層119は、ヒーター層114の発熱部分の上部に位置する第2保護層118bの上に形成される。このようなキャビテーション防止層119は、例えば、タンタル(Ta)を第2保護層118bの上面に蒸着した後、これをパターニングすることで形成される。
以下では、前述した発熱構造体を備えるインクジェットプリントヘッドについて説明する。図9は、本発明のさらに他の実施形態によるインクジェットプリントヘッドを概略的に示す部分平面図である。そして、図10は、図9のX−X’線の断面図である。
以下では、前述した発熱構造体を備えるインクジェットプリントヘッドについて説明する。図9は、本発明のさらに他の実施形態によるインクジェットプリントヘッドを概略的に示す部分平面図である。そして、図10は、図9のX−X’線の断面図である。
図9及び図10を参照すれば、基板210上に複数の物質層、すなわち、チャンバ層220とノズル層230とが順次に積層されている。ここで、チャンバ層220には、複数のインクチャンバ222が形成されており、ノズル層230には複数のノズル232が形成されている。基板210としては、一般的にシリコン基板が使われうる。このような基板210には、インク供給のためのインクフィードホール211が貫通して形成されている。一方、図面では、基板210に一つのインクフィードホール211が形成された場合が図示されているが、これに限定されず、2つ以上のインクフィードホール211が基板210に形成されることもある。
基板210の上面には絶縁層212が形成される。絶縁層212は、基板210とヒーター層214との絶縁のためのものであり、例えば、シリコン酸化物からなりうる。そして、絶縁層212の上面には、インクチャンバ222内のインクを加熱してバブルを発生させるための複数のヒーター層214が形成される。このようなヒーター層214は、例えば、タンタル−アルミニウム合金、タンタル窒化物、チタン窒化物、タンタルシリコン窒化物またはタングステンシリサイドのような発熱抵抗体からなりうる。そして、ヒーター層214それぞれの上面の両端しには電極216が形成されている。電極216は、ヒーター層214に電流を印加するためのものであり、例えば、アルミニウム(Al)、アルミニウム合金、金(Au)または銀(Ag)のような電気伝導性に優れた金属からなりうる。ここで、電極216の間に露出されたヒーター層214、すなわち、ヒーター層214の発熱部分の上部にインクチャンバ222が位置する。
そして、絶縁層212上には、ヒーター層214及び電極216を覆って保護層218が形成される。保護層218は、ヒーター層214及び電極216がインクと接触して酸化または腐食されることを防止するためのものである。このような保護層218は、例えば、シリコン窒化物、シリコン酸化物、アルミニウム窒化物またはアルミニウム酸化物からなりうる。
保護層218の内部には、CNT217が形成される。CNT217は、電極216の間に露出されたヒーター層、すなわち、ヒーター層214の発熱部分の上部に形成されることが望ましい。ここで、CNT217は、ヒーター層214の表面に対して垂直に整列して形成される。また、CNT217は、ヒーター層214との絶縁のためにヒーター層214と接触しないように形成される。しかし、前記CNT217は、ヒーター層214と接触するように形成されてもよい。CNT217は、例えば、約0.05μm〜1μmの高さに形成される。
一方、保護層218の上面には、キャビテーション防止層219がさらに形成されうる。ここで、キャビテーション防止層219は、ヒーター層214の発熱部分の上部に形成されることが望ましい。このようなキャビテーション防止層219は、バブルの消滅時に発生するキャビテーション圧力からヒーター層214を保護するためのものであり、例えば、タンタル(Ta)からなりうる。
前記のように基板210上には、チャンバ層220が積層される。チャンバ層220には、インクフィードホール211から供給されたインクが充填される複数のインクチャンバ222が形成される。また、チャンバ層220には、インクフィードホール211とインクチャンバ222とを連結する通路の複数のリストリクター224がさらに形成されうる。そして、チャンバ層220上には、ノズル層230が積層されている。ノズル層230には、インクチャンバ222内のインクが外部に吐出される複数のノズル232が形成されている。
前記のような構造のインクジェットプリントヘッドで、保護層218の内部に形成されたCNT217は非常に大きい熱伝導度をもつので、ヒーター層214から発生する熱の大部分は、CNT217を通じてインクチャンバ222内のインクに伝達されうる。これにより、ヒーター層214の熱効率が上昇し、短時間内にバブルを発生させることができるので、インクジェットプリントヘッドの性能が向上する。そして、保護層218内に熱が蓄積されることを防止することによって、インクジェットプリントヘッドの吐出特性を向上させることができる。
以上、本発明の望ましい実施形態について説明したが、これらの実施形態は例示的なものに過ぎず、当業者ならばこれらの実施形態の多様な変形及び均等な他の実施形態が本発明に包含されるという点を理解できるであろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲によって定められなければならない。
本発明は、インクジェットプリンタに関連する技術分野に好適に用いられる。
110 基板、
114 ヒーター層、
116 電極、
117 CNT、
118 保護層、
119 キャビテーション防止層。
114 ヒーター層、
116 電極、
117 CNT、
118 保護層、
119 キャビテーション防止層。
Claims (35)
- 基板と、
前記基板上に形成された、発熱体を含むヒーター層と、
前記ヒーター層の上面の両端に形成された電極と、
前記ヒーター層及び電極を覆って形成された保護層と、
前記保護層の内部に形成された炭素ナノチューブと、
を備えることを特徴とするインクジェットプリントヘッド用発熱構造体。 - 前記炭素ナノチューブは、前記ヒーター層の発熱する部分の上部に形成されたことを特徴とする請求項1に記載のインクジェットプリントヘッド用発熱構造体。
- 前記炭素ナノチューブは、前記ヒーター層の表面に対して垂直に整列していることを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載のインクジェットプリントヘッド用発熱構造体。
- 前記炭素ナノチューブは、前記ヒーター層と接触していないことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載のインクジェットプリントヘッド用発熱構造体。
- 前記炭素ナノチューブは、0.05μm〜1μmの高さに形成されていることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載のインクジェットプリントヘッド用発熱構造体。
- 前記保護層は、シリコン窒化物、シリコン酸化物、アルミニウム窒化物またはアルミニウム酸化物からなることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載のインクジェットプリントヘッド用発熱構造体。
- 前記ヒーター層の発熱する部分の上部に位置する前記保護層の上面にはキャビテーション防止層がさらに形成されたことを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれかに記載のインクジェットプリントヘッド用発熱構造体。
- 前記キャビテーション防止層は、タンタル(Ta)からなることを特徴とする請求項7に記載のインクジェットプリントヘッド用発熱構造体。
- 前記ヒーター層は、タンタル−アルミニウム合金、タンタル窒化物、チタン窒化物、タンタルシリコン窒化物及びタングステンシリサイドからなる群から選択された一の物質からなることを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれかに記載のインクジェットプリントヘッド用発熱構造体。
- 前記電極は、アルミニウム、アルミニウム合金、金または銀からなることを特徴とする請求項1〜請求項9のいずれかに記載のインクジェットプリントヘッド用発熱構造体。
- 基板上に発熱体を含むヒーター層を形成する工程と、
前記ヒーター層の上面の両端に電極を形成する工程と、
前記ヒーター層及び電極を覆って第1保護層を形成する工程と、
前記第1保護層上に炭素ナノチューブを形成する工程と、
前記第1保護層上に前記炭素ナノチューブを覆って第2保護層を形成する工程と、
を含むことを特徴とするインクジェットプリントヘッド用発熱構造体の製造方法。 - 前記ヒーター層は、タンタル−アルミニウム合金、タンタル窒化物、チタン窒化物、タンタルシリコン窒化物及びタングステンシリサイドからなる群から選択された一の物質からなることを特徴とする請求項11に記載のインクジェットプリントヘッド用発熱構造体の製造方法。
- 前記電極は、アルミニウム、アルミニウム合金、金または銀からなることを特徴とする請求項11または請求項12に記載のインクジェットプリントヘッド用発熱構造体の製造方法。
- 前記第1及び第2保護層は、シリコン窒化物、シリコン酸化物、アルミニウム窒化物またはアルミニウム酸化物からなることを特徴とする請求項11〜請求項13のいずれかに記載のインクジェットプリントヘッド用発熱構造体の製造方法。
- 前記炭素ナノチューブを形成する工程は、
前記第1保護層上に触媒金属のパターンを形成する工程と、
前記触媒金属のパターンから炭素ナノチューブを成長させる工程と、
を含むことを特徴とする請求項11〜請求項14のいずれかに記載のインクジェットプリントヘッド用発熱構造体の製造方法。 - 前記触媒金属のパターンは、ニッケル(Ni)からなることを特徴とする請求項15に記載のインクジェットプリントヘッド用発熱構造体の製造方法。
- 前記触媒金属のパターンは、前記第1保護層を覆って触媒金属物質を蒸着した後、これをパターニングすることで形成されることを特徴とする請求項15または請求項16に記載のインクジェットプリントヘッド用発熱構造体の製造方法。
- 前記炭素ナノチューブは、化学気相蒸着法によって成長形成されることを特徴とする請求項15〜請求項17のいずれかに記載のインクジェットプリントヘッド用発熱構造体の製造方法。
- 前記炭素ナノチューブは、前記ヒーター層の発熱する部分の上部に形成されることを特徴とする請求項11〜請求項18のいずれかに記載のインクジェットプリントヘッド用発熱構造体の製造方法。
- 前記炭素ナノチューブは、前記ヒーター層の表面に対して垂直に整列して形成されることを特徴とする請求項11〜請求項19のいずれかに記載のインクジェットプリントヘッド用発熱構造体の製造方法。
- 前記炭素ナノチューブは、0.05μm〜1μmの高さに形成されることを特徴とする請求項11〜請求項20のいずれかに記載のインクジェットプリントヘッド用発熱構造体の製造方法。
- 前記第2保護層を形成した後、前記ヒーター層の発熱する部分の上部に位置する前記第2保護層の上面にキャビテーション防止層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項11〜請求項21のいずれかに記載のインクジェットプリントヘッド用発熱構造体の製造方法。
- 前記キャビテーション防止層は、タンタルからなることを特徴とする請求項22に記載のインクジェットプリントヘッド用発熱構造体の製造方法。
- 基板と、
前記基板を貫通して形成されたインク供給のためのインクフィードホールと、
前記基板上に形成され、インクを加熱してバブルを発生させる、複数のヒーター層と、
前記ヒーター層上に形成され、前記ヒーターに電流を印加する、複数の電極と、
前記ヒーター層及び電極を覆って形成される保護層と、
前記保護層の内部に形成される炭素ナノチューブと、
前記インクフィードホールから供給されたインクが充填される複数のインクチャンバが形成されてなる、前記保護層上に積層されたチャンバ層と、
インクが吐出される複数のノズルが形成されてなる、前記チャンバ層上に積層されたノズル層と、
を備えることを特徴とするインクジェットプリントヘッド。 - 前記炭素ナノチューブは、前記ヒーター層の発熱する部分の上部に形成されたことを特徴とする請求項24に記載のインクジェットプリントヘッド。
- 前記炭素ナノチューブは、前記ヒーター層の表面に対して垂直に整列していることを特徴とする請求項24または請求項25に記載のインクジェットプリントヘッド。
- 前記炭素ナノチューブは、前記ヒーター層と接触していないことを特徴とする請求項24〜請求項26のいずれかに記載のインクジェットプリントヘッド。
- 前記炭素ナノチューブは、0.05μm〜1μmの高さに形成されていることを特徴とする請求項24〜請求項27のいずれかに記載のインクジェットプリントヘッド。
- 前記基板の表面には絶縁層が形成されていることを特徴とする請求項24〜請求項28のいずれかに記載のインクジェットプリントヘッド。
- 前記絶縁層はシリコン酸化物からなることを特徴とする請求項29に記載のインクジェットプリントヘッド。
- 前記ヒーター層は、タンタル−アルミニウム合金、タンタル窒化物、チタン窒化物、タンタルシリコン窒化物及びタングステンシリサイドからなる群から選択された一つの物質からなることを特徴とする請求項24〜請求項30のいずれかに記載のインクジェットプリントヘッド。
- 前記電極は、アルミニウム、アルミニウム合金、金または銀からなることを特徴とする請求項24〜請求項31のいずれかに記載のインクジェットプリントヘッド。
- 前記保護層は、シリコン窒化物、シリコン酸化物、アルミニウム窒化物またはアルミニウム酸化物からなることを特徴とする請求項24〜請求項32のいずれかに記載のインクジェットプリントヘッド。
- 前記ヒーター層の発熱する部分の上部に位置する前記保護層の上面には、キャビテーション防止層がさらに形成されることを特徴とする請求項24〜請求項33のいずれかに記載のインクジェットプリントヘッド。
- 前記キャビテーション防止層は、タンタルからなることを特徴とする請求項34に記載のインクジェットプリントヘッド。
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