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JP2000141670A - Method for forming thick film layer of microinjection device - Google Patents

Method for forming thick film layer of microinjection device

Info

Publication number
JP2000141670A
JP2000141670A JP11314410A JP31441099A JP2000141670A JP 2000141670 A JP2000141670 A JP 2000141670A JP 11314410 A JP11314410 A JP 11314410A JP 31441099 A JP31441099 A JP 31441099A JP 2000141670 A JP2000141670 A JP 2000141670A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film layer
thick film
layer
organic solution
forming
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11314410A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Byung-Sun Ahn
秉善 安
Dunaev Boris Nikolaevich
ボリス ニコラエビッチ ドナイエフ
Andrey Aleksandrovich Zukov
アンドレイ アレクサンドロビッチ ジュコフ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of JP2000141670A publication Critical patent/JP2000141670A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マイクロインジェクティングデバイスの厚膜
層に分離ラインの生成を防止することにより耐久性を向
上させて、厚膜層の製造工程時間を低減させて、厚さを
均一に維持して、厚膜層の内部に不純物が流入されるこ
とを防止することによりプリントヘッドの全体的なプリ
ンティング性能を向上させる。 【解決手段】 基板上に薄膜層を形成するとともに別の
熱処理過程を経由せず薄膜層上に厚膜層を形成した後、
基板上に連続的に形成された薄膜層と厚膜層をともに熱
処理することにより一つの単一厚膜層を完成する。
PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the durability by preventing the generation of separation lines in a thick film layer of a microinjection device, to reduce the manufacturing process time of the thick film layer, and to make the thickness uniform. To improve the overall printing performance of the printhead by preventing impurities from flowing into the thick film layer. SOLUTION: After forming a thin film layer on a substrate and forming a thick film layer on the thin film layer without going through another heat treatment process,
A single thick film layer is completed by heat-treating both the thin film layer and the thick film layer continuously formed on the substrate.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はマイクロインジェク
ティングデバイスの厚膜層形成方法に関し,更に詳細に
は,マイクロインジェクティングデバイスのチャンバ領
域を形成する厚膜層の形成方法に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a method for forming a thick film layer of a microinjection device, and more particularly to a method of forming a thick film layer for forming a chamber region of a microinjection device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年においては,電気・電子分野の技術
の発達に伴い,マイクロインジェクティングデバイスも
急速に発展し,その適用範囲は,生活範囲全般にわたり
拡大している。ここで,マイクロインジェクティングデ
バイスとは,例えばインク,走査液あるいはガソリンな
どの目的物を,例えば印刷用紙,人体あるいは自動車な
どに微量だけ供給する場合に,所定の電気エネルギある
いは熱エネルギを目的物に加え目的物を体積変化させる
ことにより,微量の目的物を所望の対象物に好適に供給
する装置である。かかるマイクロインジェクティングデ
バイスとしては,例えばインクジェットプリンタがあ
る。
2. Description of the Related Art In recent years, microinjection devices have been rapidly developed with the development of technologies in the electric and electronic fields, and the application range has been expanding over the entire range of life. Here, a microinjecting device is a device that supplies a predetermined amount of electric energy or heat energy to a target object such as ink, scanning liquid, or gasoline when supplying a small amount of the target object to, for example, printing paper, a human body, or an automobile. In addition, it is a device that suitably supplies a trace amount of a target object to a desired target object by changing the volume of the target object. An example of such a microinjection device is an ink jet printer.

【0003】このインクジェットプリンタは,既存のド
ットプリンタと異なり,例えば,カートリッジを使用す
るので,様々な複数色により印刷することができる。さ
らに,インクジェットプリンタは,駆動時の騒音が小さ
いあるいは印字品質も綺麗であるなど多くの長所を有し
ているので,インクジェットプリンタの使用範囲は現実
に拡大している。
[0003] Unlike an existing dot printer, this ink jet printer uses, for example, a cartridge, so that it can print in various colors. Further, the ink jet printer has many advantages such as low driving noise and high print quality, and thus the range of use of the ink jet printer is actually expanding.

【0004】ところで,このインクジェットプリンタに
は,通常,微小直径のノズルを有するプリンタヘッドが
装着される。このプリンタヘッドは,外部からのオン/
オフによる電気信号を介して,液体状態のインクを気泡
状態に状態変化あるいは体積膨脹させて外部に噴射する
ことにより,円滑に印刷用紙の印刷を実行できる。
Incidentally, a printer head having a nozzle having a small diameter is usually mounted on the ink jet printer. This printer head is turned on / off
By changing the state of the ink in the liquid state into a bubble state or expanding the volume of the ink and ejecting the ink to the outside via the electric signal by turning off, printing on the printing paper can be performed smoothly.

【0005】従来の技術として,インクジェットプリン
タヘッドの多くの構成あるいは動作方法などの技術が開
示されている。例えば,米国特許公報第4490728
号“サーマル インクジェット プリンタ”,米国特許
公報第4809428号“シンフィルム デバイス フ
ォ アン インクジェット プリンタヘッド アンドプ
ロセス フォ ザ マニュファクチャリング セイ
ム”,米国特許公報第5140345号“メソド オヴ
マニュファクチャリング ア サブストレイトフォ
ア リキィド ジェト レコーディング ヘッド アン
ドサブストレイト マニュファクチャード バイ ザ
メソッド”,米国特許公報第5274400号,“イン
ク パス ジオメトリ フォ ハイ テムパラチャ オ
ペレーション オヴインクジェット プリンタヘッ
ド”,あるいは米国特許公報第5420627号“イン
クジェット プリンタヘッド”などに詳細に開示されて
いる。
[0005] As the prior art, there have been disclosed many techniques such as many configurations or operation methods of an ink jet printer head. For example, U.S. Pat. No. 4,490,728.
No. 4,809,428, “Thin Film Device for Inkjet Printer Head and Process for the Manufacturing Same”, U.S. Pat. No. 5,140,345, “Method of Manufacturing a Substitute Form
A Liquid Jet Recording Head and Substrate Manufactured by the
Methods ", U.S. Pat. No. 5,274,400," Ink Pass Geometry for High-Temperature Paragraph Operation of Inkjet Printer Head ", or U.S. Pat. No. 5,420,627," Inkjet Printer Head ".

【0006】通常,かかる従来のインクジェットプリン
タヘッドは,印刷作業を実行する際には,インクあるい
はワーキング溶液などの化学溶液を頻繁に使用するの
で,プリンタヘッドの構造物内には,この化学溶液を安
定的に貯蔵するためのチャンバ領域を具備する必要があ
る。したがって,プリンタヘッドを形成する基板上には
チャンバ領域を形成する厚膜層が積層され,このチャン
バ領域には,インクあるいはワーキング溶液などの化学
溶液が安定した状態で貯蔵される。
Usually, such a conventional ink jet printer head frequently uses a chemical solution such as an ink or a working solution when performing a printing operation. Therefore, the chemical solution is contained in the structure of the printer head. It is necessary to provide a chamber area for stable storage. Therefore, a thick film layer forming a chamber region is laminated on a substrate forming a printer head, and a chemical solution such as ink or a working solution is stored in a stable state in this chamber region.

【0007】この厚膜層は,通常,チャンバ領域の内部
空間が充分に確保されるように,10μm以上の厚さを
有し,インクやワーキング溶液などとの化学的な安定性
を維持するため,有機材料が採用される。
This thick film layer usually has a thickness of 10 μm or more so as to sufficiently secure the internal space of the chamber region, and maintains the chemical stability with ink and working solution. , Organic material is adopted.

【0008】従来においては,所望する厚さの厚膜層を
形成するため,保護膜が形成された基板上に,所定厚さ
の有機材質層を1回スピンコーティングし,スピンコー
ティングされた有機材質層を乾燥処理及び熱処理を連続
的に施して,基本薄膜層を1次的に形成する。このよう
な薄膜層形成工程を繰り返すことにより,基本薄膜層上
に複数の薄膜層を連続して形成することができる。
Conventionally, in order to form a thick film layer having a desired thickness, an organic material layer having a predetermined thickness is spin-coated once on a substrate on which a protective film is formed, and the spin-coated organic material layer is formed. The layer is continuously subjected to a drying treatment and a heat treatment to form a primary thin film layer primarily. By repeating such a thin film layer forming step, a plurality of thin film layers can be continuously formed on the basic thin film layer.

【0009】例えば,10μm厚さの厚膜層は,1μm
の厚さを持つ薄膜層の形成工程を10回繰り返すことに
より形成される。このとき,各薄膜層を形成する度に乾
燥処理及び熱処理工程も同様の回数だけ繰り返される。
このような薄膜層形成工程が数回繰り返されると,複数
の薄膜層が多層で積層されて所望厚さを有する厚膜層が
形成され,完成された厚膜層は,プリンタヘッドの適定
位置に堅固に組立される。
For example, a thick film layer having a thickness of 10 μm is 1 μm thick.
Is formed by repeating a process of forming a thin film layer having a thickness of 10 times. At this time, each time a thin film layer is formed, the drying process and the heat treatment process are repeated the same number of times.
When such a thin film layer forming process is repeated several times, a plurality of thin film layers are stacked in multiple layers to form a thick film layer having a desired thickness, and the completed thick film layer is placed at an appropriate position on the printer head. It is firmly assembled.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら,従来の
インクジェットプリンタヘッドの厚膜層形成方法におい
ては,厚膜層を形成する各薄膜層は相互の界面で明確な
分離ラインが生成され,この分離ラインは厚膜層がプリ
ンタヘッドの構造物内に組立されるまで存続する。この
ことによりプリンタヘッドの全体的な耐久性を低下させ
る問題点がある。
However, in the conventional method for forming a thick film layer of an ink jet printer head, a clear separation line is generated at each interface between the thin film layers forming the thick film layer. Remain until the thick film layer is assembled into the structure of the printer head. As a result, there is a problem that the overall durability of the printer head is reduced.

【0011】従って,本発明の第1の目的は,厚膜層の
分離ラインを除去することにより耐久性を向上させるこ
とにある。
Therefore, a first object of the present invention is to improve the durability by removing the separation line of the thick film layer.

【0012】また,従来の厚膜層は,乾燥処理及び熱処
理工程を繰り返すことにより形成されるため,製造工程
の全体時間が増加するという問題がある。したがって,
本発明の第2目的は,厚膜層の製造工程時間を低減させ
て,厚さを均一に維持することにある。
Further, since the conventional thick film layer is formed by repeating the drying process and the heat treatment process, there is a problem that the entire time of the manufacturing process increases. Therefore,
A second object of the present invention is to reduce the manufacturing process time of the thick film layer and maintain the thickness uniform.

【0013】また,厚膜層を形成するために,1つの薄
膜層を完全に形成してから,次の1層の薄膜層を形成す
る工程を繰り返さなければならないため,各薄膜層間の
厚さを均一に維持することが困難である。特に,各薄膜
層の形成工程の中で粉塵等の不純物が流入し,プリンタ
ヘッドの全体性能が著しく低下するという問題がある。
Further, in order to form a thick film layer, a step of completely forming one thin film layer and then forming a next thin film layer must be repeated. Is difficult to maintain uniformly. In particular, there is a problem that impurities such as dust flow in the process of forming each thin film layer, and the overall performance of the printer head is significantly reduced.

【0014】さらに,本発明の第3目的は,厚膜層の内
部に不純物が流入されることを防止することにある。ま
た,本発明の第4目的は,プリンタヘッドの全体的な印
刷性能を向上させることにある。
A third object of the present invention is to prevent impurities from flowing into the thick film layer. A fourth object of the present invention is to improve the overall printing performance of a printer head.

【0015】[0015]

【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に記載の発明においては,マイクロインジ
ェクティングデバイスのチャンバ領域を形成する厚膜層
の形成方法であって,保護膜が形成された基板を第1の
速度で所定時間回転させながら,前記基板上に有機溶液
を1次塗布して第1有機溶液層を形成する第1の工程
と,前記基板を第2の速度で所定時間回転させながら,
前記第1有機溶液層上に前記有機溶液を2次塗布して前
記第1有機溶液層よりも厚い第2有機溶液層を形成する
第2の工程と,前記第1有機溶液層及び第2有機溶液層
を所定温度で所定時間乾燥した後,所定の熱処理により
第1有機膜層及び第2有機膜層からなる単一厚膜層を形
成する第3の工程と,前記保護膜の所定部が露出するよ
うに前記単一厚膜層をエッチングして前記チャンバ領域
を形成する第4の工程と,前記基板から前記単一厚膜層
を分離する第5の工程とを有する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厚膜層形成方法が提
供される。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for forming a thick film layer for forming a chamber region of a microinjection device, wherein a protective film is formed. A first step of first applying an organic solution on the substrate to form a first organic solution layer while rotating the formed substrate at a first speed for a predetermined time; and rotating the substrate at a second speed. While rotating for a predetermined time,
A second step of secondly applying the organic solution on the first organic solution layer to form a second organic solution layer thicker than the first organic solution layer; and After drying the solution layer at a predetermined temperature for a predetermined time, a third step of forming a single thick film layer comprising a first organic film layer and a second organic film layer by a predetermined heat treatment; A fourth step of forming the chamber region by etching the single thick layer so as to be exposed, and a fifth step of separating the single thick layer from the substrate. A method for forming a thick film layer of a microinjection device is provided.

【0016】本項記載の発明では,単一厚膜層は,別の
熱処理工程を経由せず薄膜層である第1有機膜層と厚膜
層である第2有機膜層を連続的に積層して最終構造の単
一厚膜層を形成するので,分離ラインガ発生せず,長時
間にわたってプリンタヘッドの全体的な強い耐久性を維
持することができる。さらに,分離ラインが除去できる
ので,工程中で発生する不純物の流入を予め遮断し,最
終的に形成される単一厚膜層の厚さを均一に維持でき
る。この結果,プリンタヘッドの全体性能は著しく向上
する。
In the present invention, the single thick film layer is formed by continuously laminating the first organic film layer which is a thin film layer and the second organic film layer which is a thick film layer without passing through another heat treatment step. As a result, a single thick film layer having a final structure is formed, so that no separation line occurs and the overall durability of the printer head can be maintained for a long time. Further, since the separation line can be removed, the inflow of impurities generated during the process can be cut off in advance, and the thickness of the finally formed single thick film layer can be maintained uniform. As a result, the overall performance of the printer head is significantly improved.

【0017】また,請求項2に記載の発明では,前記有
機溶液は,ポリイミド溶液である如く構成したので,イ
ンクとワーキング溶液などの化学溶液を貯蔵しても,有
機性材料で形成されるチャンバ領域の化学的な安定性を
維持することができる。この結果,インクあるいはワー
キング溶液などの化学溶液が安定的に貯蔵される。
According to the second aspect of the present invention, since the organic solution is a polyimide solution, even if a chemical solution such as an ink and a working solution is stored, a chamber formed of an organic material is used. The chemical stability of the region can be maintained. As a result, a chemical solution such as an ink or a working solution is stably stored.

【0018】また,請求項3に記載の発明では,前記有
機溶液の粘性係数は,1.03cpである如く構成した
ので,溶液間の粘性により,ポリイミド溶液の内部には
均一な波動が生成されて,基板上部には均一厚さの第1
有機層(薄膜層)を形成し,第1有機溶液層上には均一
な厚さの第2有機溶液層(厚膜層)を形成することがで
きる。
According to the third aspect of the present invention, since the organic solution has a viscosity coefficient of 1.03 cp, a uniform wave is generated inside the polyimide solution due to the viscosity between the solutions. And a first layer of uniform thickness
An organic layer (thin film layer) is formed, and a second organic solution layer (thick film layer) having a uniform thickness can be formed on the first organic solution layer.

【0019】また,請求項4に記載の発明では,前記第
1の工程において,前記第1速度は,450rpm〜5
50rpmである如く構成したので,塗布装置から基板
上部に塗布されるポリイミド溶液は,基板の高速回転の
遠心力により基板の周囲に塗布され,基板上には均一な
厚さの第1有機溶液層(薄膜層)を形成することができ
る。さらに,請求項5に記載の発明のように,前記第1
の工程において,前記第1速度の所定時間は,35秒〜
45秒間である如く構成すれば,好適な時間条件によ
り,基板上には,より好適な均一な厚さの第1有機溶液
層(薄膜層)を形成することができる。
In the invention described in claim 4, in the first step, the first speed is from 450 rpm to 5 rpm.
The polyimide solution applied to the upper portion of the substrate from the application device is applied around the substrate by the centrifugal force of the high-speed rotation of the substrate, so that the first organic solution layer having a uniform thickness is formed on the substrate. (Thin film layer) can be formed. Further, as in the invention according to claim 5, the first
In the step, the predetermined time of the first speed is from 35 seconds to
If the time is set to 45 seconds, the first organic solution layer (thin film layer) having a more preferable uniform thickness can be formed on the substrate under a suitable time condition.

【0020】また,請求項6に記載の発明では,前記第
1の工程において,前記第1有機溶液層の厚さは,0.
5μm〜5μmである如く構成したので,基板上には,
好適な薄さの第1有機溶液層(薄膜層)が形成される。
特に,請求項7に記載の発明のように,前記第1有機溶
液層の厚さは,1μm〜2μmである如く構成すれば,
基板上には,最も好適な薄さの第1有機溶液層(薄膜
層)が形成される。
Further, in the invention described in claim 6, in the first step, the thickness of the first organic solution layer is set to 0.1.
Since it is configured to be 5 μm to 5 μm, on the substrate,
A first organic solution layer (thin film layer) having a suitable thickness is formed.
In particular, if the thickness of the first organic solution layer is configured to be 1 μm to 2 μm as in the invention according to claim 7,
On the substrate, a first organic solution layer (thin film layer) having the most suitable thickness is formed.

【0021】また,請求項8に記載の発明では,前記第
2の工程において,前記有機溶液の塗布量及び前記基板
の回転速度は,
Further, in the invention described in claim 8, in the second step, the application amount of the organic solution and the rotation speed of the substrate are:

【0022】[0022]

【数1】 (Equation 1)

【0023】(ここで,hは第1有機溶液層と第2有機
溶液層の総厚さ,h1は第1有機溶液層の厚さ,h2は形
成しようとする第2有機溶液層の厚さ,εは第1有機溶
液層と第2有機溶液層が熱処理工程で減少する係数,A
は常数,vは溶液の黏性係数,ωは基板の2次回転速
度,Sは基板の表面積,Vは溶液の2次塗布量) により算
出される如く構成したので,作業者は,最終形成する第
2有機溶液層の厚さを基準として多様な実験値を上式に
代入することにより,好適な有機材質溶液の2次塗布
量,あるいは基板の2次回転速度などの最終値を,正確
に算出することができる。
(Where h is the total thickness of the first organic solution layer and the second organic solution layer, h1 is the thickness of the first organic solution layer, and h2 is the thickness of the second organic solution layer to be formed. , Ε is a coefficient by which the first organic solution layer and the second organic solution layer decrease in the heat treatment process, A
Is a constant, v is the solution cohesion coefficient, ω is the secondary rotation speed of the substrate, S is the surface area of the substrate, and V is the secondary coating amount of the solution. By substituting various experimental values into the above equation based on the thickness of the second organic solution layer to be used, the final value such as the suitable amount of the organic material solution to be applied or the secondary rotation speed of the substrate can be accurately determined. Can be calculated.

【0024】また,請求項9に記載の発明では,前記第
2の工程において,前記有機溶液の塗布量は0.6cm
〜0.8cmである如く構成したので,基板上に
は,好適な厚さの第2有機溶液層(厚膜層)を形成する
ための好適な有機溶液量が得られる。
According to the ninth aspect of the present invention, in the second step, the amount of the organic solution applied is 0.6 cm.
Since the thickness is set to 3 to 0.8 cm 3 , a suitable amount of the organic solution for forming the second organic solution layer (thick film layer) having a suitable thickness on the substrate can be obtained.

【0025】また,請求項10に記載の発明では,前記
第2の工程において,前記第2速度は,20rpm〜4
0rpmである如く構成したので,基板の低速回転によ
り,塗布装置から第1有機溶液層上に塗布されるポリイ
ミド溶液は,遠心力により第1有機溶液層の周囲に塗布
することができる。このとき,溶液間の粘性によりポリ
イミド溶液の内部には均一な波動が生成されて,第1有
機溶液層上には均一な厚さの第2有機溶液層(厚膜
層)'が形成される。さらに,請求項11に記載の発明
のように,前記第2の工程において,前記第2速度の所
定時間は,30秒〜40秒である如く構成すれば,第2
速度の好適な時間条件が得られるので,第1有機溶液層
上には,さらに好適な厚さの第2有機溶液層(厚膜層)
を形成することができる。
Further, in the invention according to claim 10, in the second step, the second speed is in a range of 20 rpm to 4 rpm.
Since the rotation speed of the substrate is set to 0 rpm, the polyimide solution applied from the coating device onto the first organic solution layer by the low-speed rotation of the substrate can be applied around the first organic solution layer by centrifugal force. At this time, a uniform wave is generated inside the polyimide solution due to the viscosity between the solutions, and a second organic solution layer (thick film layer) ′ having a uniform thickness is formed on the first organic solution layer. . Further, in the second step, if the predetermined time of the second speed is configured to be 30 seconds to 40 seconds, the second step
Since a suitable time condition of the speed can be obtained, the second organic solution layer (thick film layer) having a more preferable thickness is formed on the first organic solution layer.
Can be formed.

【0026】また,請求項12に記載の発明では,前記
第2の工程において,前記第2有機溶液層の厚さは,1
8μm〜22μmである如く構成したので,第1有機溶
液層上には。好適な厚さの第2有機溶液層(厚膜層)が
形成される。
In the twelfth aspect, in the second step, the thickness of the second organic solution layer may be 1
Since it was configured to be 8 μm to 22 μm, it was formed on the first organic solution layer. A second organic solution layer (thick film layer) having a suitable thickness is formed.

【0027】また,請求項13に記載の発明では,前記
第3の工程において,前記乾燥温度は,80℃〜90℃
である如く構成したので,第1有機溶液層及び第2有機
溶液層を同時に乾燥することができる。さらに,請求項
14に記載の発明では,前記第3の工程において,前記
乾燥時間は,25分〜35分である如く構成したので,
一回の乾燥処理で単一厚膜層を形成することが可能な乾
燥条件が得られるので,従来のように薄膜層を形成する
毎に繰り返し乾燥処理をおこなう必要はなく膜形成工程
での不要な時間が低減されるので,,全体の製造工程時
間を著しく低減することができる。
In the thirteenth aspect of the present invention, in the third step, the drying temperature is from 80 ° C. to 90 ° C.
The first organic solution layer and the second organic solution layer can be dried at the same time. Furthermore, in the invention according to claim 14, in the third step, the drying time is configured to be 25 minutes to 35 minutes.
Drying conditions that can form a single thick film layer in a single drying process are obtained, so there is no need to repeat the drying process each time a thin film layer is formed as in the past, and it is unnecessary in the film forming process Since the required time is reduced, the entire manufacturing process time can be significantly reduced.

【0028】また,請求項15に記載の発明では,前記
熱処理は,200℃〜220℃の温度での第1の熱処理
と,300℃〜330℃の温度での第2の熱処理を連続
して実行する如く構成したので,第1の有機溶液層と第
2の有機溶液層を同時に硬化するための好適な温度条件
が得られる。また,請求項16に記載の発明では,前記
第1の熱処理時間は25分〜35分であり,かつ,前記
第2の熱処理時間は60分〜70分である如く構成した
ので,一回の熱処理で単一厚膜層を形成することが可能
な熱処理条件が得られるので,従来のように薄膜層を形
成する毎に繰り返し熱処理をおこなう必要はなく膜形成
工程での不要な時間が低減されるので,全体の製造工程
時間を著しく低減することができる。
In the invention according to claim 15, the heat treatment includes a first heat treatment at a temperature of 200 ° C. to 220 ° C. and a second heat treatment at a temperature of 300 ° C. to 330 ° C. Since the first and second organic solution layers are hardened at the same time, suitable temperature conditions for simultaneously curing the first and second organic solution layers can be obtained. In the invention according to claim 16, the first heat treatment time is 25 minutes to 35 minutes and the second heat treatment time is 60 minutes to 70 minutes. Heat treatment conditions that enable a single thick film layer to be formed by heat treatment are obtained, eliminating the need for repeated heat treatments each time a thin film layer is formed as in the past, reducing unnecessary time in the film formation process. Therefore, the entire manufacturing process time can be significantly reduced.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】以下,本発明の好適な実施の形態
について,添付図面を参照しながら詳細に説明する。
尚,以下の説明および添付図面において,同一の機能及
び構成を有する構成要素については,同一符号を付する
ことにより,重複説明を省略する。
Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
In the following description and the accompanying drawings, components having the same functions and configurations will be denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0030】本発明実施形態においては,保護膜が形成
された基板上に有機材質,好ましくは,ポリイミド材質
の溶液を1次塗布しながら基板を450rpm〜550
rpmの高速で回転させることにより保護膜上に0.5
μm〜5μm程度の薄膜層を形成する。その後,従来と
は異なり,熱処理工程を介さずに,直ぐに薄膜層上に有
機材質の溶液を2次塗布しながら薄膜層が形成されてい
る基板を20rpm〜40rpmの低速の速度で回転さ
せて保護膜上に18μm〜22μm程度の厚膜層を形成
する。
In the embodiment of the present invention, the substrate is coated with a solution of an organic material, preferably a polyimide material, on the substrate on which the protective film is formed, while applying the solution at 450 rpm to 550 rpm.
By rotating at a high speed of rpm, 0.5
A thin film layer of about μm to 5 μm is formed. Then, unlike the conventional case, the substrate on which the thin film layer is formed is rotated at a low speed of 20 rpm to 40 rpm while the organic material solution is secondly applied on the thin film layer immediately without going through a heat treatment step to protect the thin film layer. A thick film layer having a thickness of about 18 μm to 22 μm is formed on the film.

【0031】次に,基板上に連続して形成した薄膜層と
厚膜層を共に,同時に熱処理して一層からなる単一厚膜
層を形成する。このとき,形成される単一厚膜層は,従
来と異なり,各薄膜層あるいは厚膜層の形成工程毎に熱
処理を実行せず,2層を続けてコーティングしてから熱
処理を実行するので,各層毎に分離ラインが形成するこ
とはない。
Next, the thin film layer and the thick film layer formed continuously on the substrate are simultaneously heat-treated to form a single thick film layer. At this time, unlike the conventional method, the single thick film layer formed does not perform the heat treatment for each thin film layer or thick film formation process, but performs the heat treatment after coating two layers in succession. No separation line is formed for each layer.

【0032】(第1の実施の形態)まず,図1〜図5を
参照しながら,第1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ついて説明する。図1は,本実
施形態にかかるマイクロインジェクティングデバイスの
厚膜層形成方法において,単一厚膜の形成工程を説明す
るための説明図である。
(First Embodiment) First, a microinjection device according to a first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining a step of forming a single thick film in the method for forming a thick film layer of a microinjection device according to the present embodiment.

【0033】図1に示すように,SiO2材質の保護膜
2が形成されたSi材質の基板1を,回転ステージ(図
示せず)を駆動することにより1次回転させながら,塗
布装置100により有機材質の溶液(特に,ポリイミー
ド溶液)を基板1上に1次塗布し,基板1の保護膜2上
に第1有機溶液層31’を形成する。このポリイミド溶
液の粘性係数は1.03cpとする。
As shown in FIG. 1, the substrate 1 made of Si, on which the protective film 2 made of SiO 2 is formed, is primarily rotated by driving a rotary stage (not shown). A solution of a material (particularly, polyimide solution) is first applied on the substrate 1 to form a first organic solution layer 31 ′ on the protective film 2 of the substrate 1. The viscosity coefficient of this polyimide solution is 1.03 cp.

【0034】この基板1の1次回転速度は,例えば45
0rpm〜550rpmの高速であり,回転時間は35
秒〜45秒である。このように基板1が高速で回転する
と,塗布装置100により基板1上に塗布されたポリイ
ミド溶液は遠心力により基板1の周囲に塗布されて,そ
の結果,基板1の保護膜2上には均一な厚さの第1有機
溶液層31’が形成される。この第1有機溶液層31’
は,0.5μm〜5μm(好ましくは,1μm〜2μ
m)の厚さを有する。
The primary rotation speed of the substrate 1 is, for example, 45
0 rpm to 550 rpm, and rotation time is 35 rpm.
Seconds to 45 seconds. When the substrate 1 rotates at a high speed in this manner, the polyimide solution applied on the substrate 1 by the coating apparatus 100 is applied around the substrate 1 by centrifugal force, and as a result, the polyimide solution is uniformly applied on the protective film 2 of the substrate 1. The first organic solution layer 31 'having a large thickness is formed. This first organic solution layer 31 '
Is 0.5 μm to 5 μm (preferably 1 μm to 2 μm).
m).

【0035】次いで,第1有機溶液層31’が形成され
た基板1を,回転ステージの駆動により2次回転させな
がら,塗布装置100により有機材質の溶液を第1有機
溶液層31’上に2次塗布し,第2有機溶液層32’を
形成する。このとき,有機材質溶液の2次塗布量は0.
6μm〜0.8μmであり,有機材質溶液の粘性係数は
1.03cpであるのが好ましい。
Next, while the substrate 1 on which the first organic solution layer 31 ′ is formed is secondarily rotated by driving a rotary stage, a solution of an organic material is applied onto the first organic solution layer 31 ′ by the coating apparatus 100. Next, a second organic solution layer 32 ′ is formed. At this time, the secondary application amount of the organic material solution is set to 0.1.
The organic material solution preferably has a viscosity of 6 μm to 0.8 μm and a viscosity coefficient of 1.03 cp.

【0036】ここで,基板1の2次回転速度は20rp
m〜40rpmの低速の速度であり,回転時間は30秒
〜40秒である。このように基板1が低速で回転する
と,塗布装置100により第1有機溶液層31’上に塗
布されたポリイミド溶液は遠心力により第1有機溶液層
31’の周囲に塗布される。このとき,溶液間の粘性に
よりポリイミド溶液内に均一な波動が生成され,第1有
機溶液層31’上に均一な厚さの第2有機溶液層32’
が形成される。なお,この第2有機溶液層32’は,1
8μm〜22μmの厚さであるのが好ましい。
Here, the secondary rotation speed of the substrate 1 is 20 rpm
It has a low speed of m to 40 rpm and a rotation time of 30 to 40 seconds. When the substrate 1 rotates at a low speed in this manner, the polyimide solution applied on the first organic solution layer 31 'by the application device 100 is applied around the first organic solution layer 31' by centrifugal force. At this time, a uniform wave is generated in the polyimide solution due to the viscosity between the solutions, and the second organic solution layer 32 'having a uniform thickness is formed on the first organic solution layer 31'.
Is formed. The second organic solution layer 32 ′
Preferably, the thickness is 8 μm to 22 μm.

【0037】このとき,上記“有機材質溶液の2次塗布
量”,“基板の2次回転速度”などは,下式の演算によ
り正確に算出される。
At this time, the “secondary application amount of the organic material solution”, the “secondary rotation speed of the substrate”, and the like are accurately calculated by the following equation.

【0038】[0038]

【数2】 (Equation 2)

【0039】ここで,hは第1有機溶液層と第2有機溶
液層の総厚さ,h1は第1有機溶液層の厚さ,h2は形成
しようとする第2有機溶液層の厚さ,εは第1有機溶液
層と第2有機溶液層が熱処理工程で減少する係数,Aは
常数,vは溶液の粘性係数,ωは基板の2次回転速度,S
は基板の表面積,Vは溶液の2次塗布量である。
Here, h is the total thickness of the first organic solution layer and the second organic solution layer, h1 is the thickness of the first organic solution layer, h2 is the thickness of the second organic solution layer to be formed, ε is a coefficient by which the first organic solution layer and the second organic solution layer decrease in the heat treatment step, A is a constant, v is the viscosity coefficient of the solution, ω is the secondary rotation speed of the substrate, S
Is the surface area of the substrate, and V is the secondary application amount of the solution.

【0040】この場合には,作業者は,最終的に形成さ
れる第2有機溶液層32’の厚さを基準として多様な実
験値を上式に代入することにより,“有機材質溶液の2
次塗布量”,“基板の2次回転速度”の最終値を算出す
ることができる。
In this case, the operator substitutes various experimental values in the above equation with reference to the thickness of the second organic solution layer 32 'to be finally formed, thereby obtaining "2.
It is possible to calculate the final values of "the next application amount" and "the secondary rotation speed of the substrate".

【0041】本実施形態においては,上記第2有機溶液
層32’の厚さ(18μm〜22μm)を基準として
“有機材質溶液の2次塗布量”,“基板の2次回転速
度”の値で選択できる多様な実験値を上式に代入するこ
とにより,最終的な有機材質溶液の2次塗布量(0.6
μm〜0.8μm),基板の2次回転速度(20rpm
〜40rpm)が算出される。この結果,保護膜2が形
成される基板1上には薄膜層である第1有機溶液層3
1’と厚膜層である第2有機溶液層32’が順に積層さ
れ,2層が連続して積層される単一有機溶液層30’が
形成される。
In the present embodiment, the values of the “second application amount of the organic material solution” and the “secondary rotation speed of the substrate” are based on the thickness (18 μm to 22 μm) of the second organic solution layer 32 ′. By substituting various experimental values that can be selected into the above equation, the final coating amount of organic material solution (0.6%) can be obtained.
μm to 0.8 μm), the secondary rotation speed of the substrate (20 rpm)
4040 rpm) is calculated. As a result, the first organic solution layer 3 as a thin film layer is formed on the substrate 1 on which the protective film 2 is formed.
1 'and a second organic solution layer 32', which is a thick film layer, are sequentially laminated to form a single organic solution layer 30 'in which two layers are continuously laminated.

【0042】次いで,単一有機溶液層30’が形成され
ている基板1を,回転ステージから搬出した後,基板1
を加熱タンク(図示せず)に搬入して単一有機溶液層3
0’を形成する第1有機溶液層31’と第2有機溶液層
32’の乾燥処理及び熱処理を実行する。この乾燥処理
は,80℃〜90℃の温度で25分〜35分間実行し,
熱処理は,200℃〜220℃の温度での25分〜35
分間の第1の熱処理と300℃〜330℃の温度での6
0分〜70分間の第2の熱処理を連続して実行するのが
好ましい。
Next, the substrate 1 on which the single organic solution layer 30 ′ is formed is carried out of the rotary stage, and
Into a heating tank (not shown) and a single organic solution layer 3
The first organic solution layer 31 'and the second organic solution layer 32' forming 0 'are dried and heat-treated. This drying process is performed at a temperature of 80 ° C to 90 ° C for 25 minutes to 35 minutes,
The heat treatment is performed at a temperature of 200 ° C to 220 ° C for 25 minutes to 35 minutes.
1 minute heat treatment for 6 minutes at a temperature of 300 ° C. to 330 ° C.
It is preferable to continuously perform the second heat treatment for 0 to 70 minutes.

【0043】この結果,図2に示すように,単一有機溶
液層30’を形成する第1有機溶液層31’と第2有機
溶液層32’は硬化し,薄膜層である第1有機膜層31
と厚膜層である第2有機膜層32が連続して積層される
単一厚膜層30として形成される。
As a result, as shown in FIG. 2, the first organic solution layer 31 'and the second organic solution layer 32' forming the single organic solution layer 30 'are hardened, and the first organic film layer which is a thin film layer is formed. Layer 31
And a second organic film layer 32, which is a thick film layer, is formed as a single thick film layer 30 continuously laminated.

【0044】本実施形態においては,従来と異なり,各
層毎の別途の熱処理工程を介さずに,第1有機溶液層3
1’と第2有機溶液層32’を連続して形成し,同時に
熱硬化しているので,薄膜層である第1有機膜層31と
厚膜層である第2有機膜層32が連続して積層される単
一厚膜層30が形成される。このことにより,従来にお
いて,第1有機膜層31と第2有機膜層32との間で形
成されていた分離ラインを除去することができる。その
結果,単一厚膜層30がプリンタヘッドの構造物内に組
立されるので,プリンタヘッドの全体的な耐久性が低下
することはない。
In the present embodiment, unlike the prior art, the first organic solution layer 3 is formed without a separate heat treatment step for each layer.
1 'and the second organic solution layer 32' are formed continuously and are simultaneously thermoset, so that the first organic film layer 31 which is a thin film layer and the second organic film layer 32 which is a thick film layer are continuously formed. A single thick film layer 30 to be laminated is formed. Thus, the separation line conventionally formed between the first organic film layer 31 and the second organic film layer 32 can be removed. As a result, the overall durability of the printhead is not reduced since the single thick layer 30 is assembled within the structure of the printhead.

【0045】また,本実施形態においては,一回の乾燥
処理及び熱処理工程を実行して単一厚膜層を形成してい
るので,全体的な製造工程時間を著しく低減することが
できる。さらに,本実施形態においては,1つの薄膜層
と1つの厚膜層を連続的に形成して単一厚膜層30を形
成するので,膜形成工程での不要な時間を低減すること
ができ,さらには,工程中に不純物が流入されることが
ないので最終的に形成される単一厚膜層の厚さを均一に
維持することができる。この結果,プリンタヘッドの全
体性能を著しく向上することができる。
Further, in the present embodiment, since a single thick film layer is formed by performing a single drying process and a heat treatment process, the overall manufacturing process time can be significantly reduced. Further, in the present embodiment, since one thin film layer and one thick film layer are continuously formed to form the single thick film layer 30, unnecessary time in the film forming process can be reduced. Further, since no impurities are introduced during the process, the thickness of the finally formed single thick film layer can be kept uniform. As a result, the overall performance of the printer head can be significantly improved.

【0046】次に,図2及び図3に基づいて,チャンバ
領域の形成方法について説明する。図2は,チャンバ領
域の形成工程を説明するための説明図である。図3は,
単一厚膜層の分離工程を説明するための説明図である。
Next, a method of forming a chamber region will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining a process of forming a chamber region. FIG.
It is explanatory drawing for demonstrating the isolation | separation process of a single thick film layer.

【0047】図2に示すように,厚膜層30上にパター
ン膜(図示せず)を形成した後,パターン膜でマスクキ
ングして保護膜2が露出する厚膜層30をエッチングに
より除去する。その後,残存するパターン膜を化学溶液
により除去することにより,チャンバ領域33が形成さ
れた最終構造の単一厚膜層30が完成する。
As shown in FIG. 2, after forming a pattern film (not shown) on the thick film layer 30, it is masked with the pattern film and the thick film layer 30 exposing the protective film 2 is removed by etching. . Thereafter, the remaining pattern film is removed with a chemical solution, thereby completing the single thick film layer 30 having the final structure in which the chamber region 33 is formed.

【0048】次いで,図3に示すように,上記チャンバ
領域33の形成工程が終了すると,単一厚膜層30をH
Fなどの化学溶液により基板1から分離し,単一厚膜層
30が最終的に完成する。この単一厚膜層30は,プリ
ンタヘッド200の適宜位置に堅固に固定されることに
より,全体的な印刷作業の向上が図れる。
Next, as shown in FIG. 3, when the step of forming the chamber region 33 is completed, the single thick film layer 30 is
The substrate is separated from the substrate 1 by a chemical solution such as F, and a single thick film layer 30 is finally completed. The single thick film layer 30 is firmly fixed to an appropriate position of the printer head 200, so that the overall printing operation can be improved.

【0049】次に,図4に基づいて,本実施形態にかか
る単一厚膜層の使用例について説明する。図4は,本実
施形態にかかる単一厚膜層の使用例を説明するための説
明図である。
Next, an example of using a single thick film layer according to this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining an example of using a single thick film layer according to the present embodiment.

【0050】図4に示すように,本実施形態にかかる単
一厚膜層30は,基板1上で,例えばノズル10が形成
されているノズルプレート8に固定される。このとき,
チャンバ領域33の側部には,インク供給路となるイン
ク供給チャンネル300が形成され,外部から供給され
たインクは,このインク供給チャンネル300に沿って
矢印方向に流れ,チャンバ領域33内に充填される。こ
こで,ノズルプレート8には,インク噴射用の複数のノ
ズル10が形成され,このノズル10はノズルプレート
8の内部を貫通して外面に露出している。
As shown in FIG. 4, the single thick film layer 30 according to this embodiment is fixed on the substrate 1, for example, to the nozzle plate 8 on which the nozzles 10 are formed. At this time,
An ink supply channel 300 serving as an ink supply path is formed on the side of the chamber region 33, and ink supplied from the outside flows in the direction of the arrow along the ink supply channel 300 to fill the chamber region 33. You. Here, a plurality of nozzles 10 for ejecting ink are formed in the nozzle plate 8, and the nozzles 10 penetrate through the inside of the nozzle plate 8 and are exposed on the outer surface.

【0051】次いで,上記構成された本実施形態にかか
る単一厚膜層を採用したマイクロインジェクティングデ
バイスの動作方法を,図5に基づいて説明する。図5
は,本実施形態形かかる単一厚膜層を採用したマイクロ
インジェクティングデバイスの動作状態を説明するため
説明図であり,図2のI−I線に沿って切断した断面図
である。
Next, an operation method of the microinjection device employing the single thick film layer according to the present embodiment having the above configuration will be described with reference to FIG. FIG.
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining an operation state of the microinjection device employing the single thick film layer according to the embodiment, and is a cross-sectional view taken along line II of FIG. 2.

【0052】図5に示すように,外部電源から電極層
(図示せず)に電気信号が印加されると,電極層と接触す
るヒータ11は,この電気エネルギの供給により瞬間的
に500℃以上の高温で急速に加熱される。この工程で
電気エネルギーは,500℃〜550℃程度の熱エネル
ギーに変換される。
As shown in FIG. 5, an external power source supplies an electrode layer.
When an electric signal is applied (not shown), the heater 11 in contact with the electrode layer is rapidly heated to a high temperature of 500 ° C. or more by the supply of the electric energy. In this step, the electric energy is converted into heat energy of about 500 ° C. to 550 ° C.

【0053】次いで,この熱エネルギは,ヒータ11と
接触するチャンバ領域33に伝達され,チャンバ領域3
3内に充填されているインク400が急速に加熱され,
気泡が発生する。
Next, this heat energy is transmitted to the chamber region 33 which comes into contact with the heater 11, and
3 rapidly heats the ink 400 filled therein,
Bubbles are generated.

【0054】このとき,熱エネルギがチャンバ領域33
内に持続的に伝達されると,気泡形状のインク400の
体積が急速に膨脹し,ノズルプレート8のノズル10を
介して外部に押し出されて噴射直前の状態となる。噴射
直前のインク400は,インクの自重により楕円形,円
形に変形して外部の印刷用紙に噴射される。これにより
外部に配置された印刷用紙に対して迅速な印刷が実行さ
れる。
At this time, the heat energy is transferred to the chamber region 33.
When the ink is continuously transmitted to the inside, the volume of the bubble-shaped ink 400 rapidly expands and is pushed out through the nozzles 10 of the nozzle plate 8 to be in a state immediately before ejection. The ink 400 immediately before the ejection is deformed into an elliptical shape or a circular shape by the weight of the ink, and is ejected to an external print sheet. As a result, quick printing is performed on the printing paper placed outside.

【0055】さらに,上記インク400の噴射実行中
に,瞬間的に外部電源からの電気信号が遮断されると,
ヒータ11は急速に冷却されるので,チャンバ領域33
内に残留している気泡状態のインク400が急速に収縮
し,正常状態に戻るための復元力が発生する。この復元
力は,チャンバ領域33内の圧力を急撃に低下させるの
で,インク供給チャンネル300を流れるインクが,チ
ャンバ領域33内に迅速に再充填される。
Further, if the electric signal from the external power supply is momentarily cut off during the execution of the ink 400,
Since the heater 11 is rapidly cooled, the chamber region 33 is cooled.
The ink 400 in the bubble state remaining in the inside rapidly shrinks, and a restoring force for returning to the normal state is generated. This restoring force sharply reduces the pressure in the chamber region 33, so that the ink flowing through the ink supply channel 300 is quickly refilled in the chamber region 33.

【0056】以降,インクジェットプリンタヘッドは,
電気信号を介して上記インク噴射工程及びインク再充填
工程を続けて繰り返すことにより,外部から供給される
印刷用紙に対して,迅速な印刷作業が実行される。
Hereinafter, the ink jet printer head is
By continuously repeating the above-described ink ejection step and ink refilling step via an electric signal, a quick printing operation is performed on a printing sheet supplied from the outside.

【0057】このように,本実施形態においては,単一
厚膜層30は,各層毎に熱処理することなく,第1有機
膜層31と第2有機膜層32が連続して形成されるた
め,分離ラインが発生しないので,長時間にわたる強い
耐久性を維持することができる。また,本実施形態にお
いては,別の熱処理工程を介せず薄膜層である第1有機
膜層31と厚膜層である第2有機膜層32を連続的に積
層し,最終構造の単一厚膜層30を形成する。このこと
により,分離ラインが除去でき,工程中で発生する不純
物の流入が予め遮断することができる。
As described above, in the present embodiment, since the single thick film layer 30 is formed by continuously forming the first organic film layer 31 and the second organic film layer 32 without performing heat treatment for each layer. Since no separation line is generated, it is possible to maintain strong durability for a long time. Further, in the present embodiment, the first organic film layer 31 which is a thin film layer and the second organic film layer 32 which is a thick film layer are continuously laminated without going through another heat treatment step, so that the final structure has a single structure. A thick film layer 30 is formed. As a result, the separation line can be removed, and the inflow of impurities generated during the process can be cut off in advance.

【0058】以上,本発明に係る好適な実施の形態につ
いて説明したが,本発明はかかる構成に限定されない。
当業者であれば,特許請求の範囲に記載された技術思想
の範囲内において,各種の修正例および変更例を想定し
得るものであり,それらの修正例および変更例について
も本発明の技術範囲に包含されるものと了解される。
Although the preferred embodiment according to the present invention has been described above, the present invention is not limited to such a configuration.
Those skilled in the art can envisage various modified examples and modified examples within the scope of the technical idea described in the claims, and those modified examples and modified examples are also included in the technical scope of the present invention. It is understood to be included in.

【0059】例えば,上記実施形態においては,インク
ジェットプリンタヘッドを例に挙げて説明したが,本発
明はかかる例に限定されない。例えば,医療機器のマイ
クロポンプ,燃料噴射装置などマイクロインジェクティ
ングデバイスが適用されるあらゆる装置に適用すること
ができる。
For example, in the above embodiment, the ink jet printer head has been described as an example, but the present invention is not limited to this example. For example, the present invention can be applied to all devices to which a microinjection device is applied, such as a micropump of a medical device and a fuel injection device.

【0060】また,上記実施形態においては,薄膜層及
び厚膜層を形成する有機溶液として,ポリイミド溶液を
採用する構成を例に挙げて説明したが,他の好適な有機
溶液であれば実施することができる。
Further, in the above-described embodiment, the description has been given by taking as an example a configuration in which a polyimide solution is used as the organic solution for forming the thin film layer and the thick film layer, but any other suitable organic solution may be used. be able to.

【0061】[0061]

【発明の効果】単一厚膜層は,別の熱処理工程を介さず
に,薄膜層である第1有機膜層と厚膜層である第2有機
膜層を連続して積層して最終構造の単一厚膜層を形成す
るので,分離ラインが発生せず,長時間にわたってプリ
ンタヘッドの全体的な強い耐久性を維持することができ
る。さらに,分離ラインが除去できるので,工程中で発
生する不純物の流入を予め遮断し,最終的に形成される
単一厚膜層の厚さを均一に維持できる。この結果,プリ
ンタヘッドの全体性能は著しく向上する。
According to the present invention, a single thick film layer is formed by continuously laminating a first organic film layer as a thin film layer and a second organic film layer as a thick film layer without going through a separate heat treatment step. Since a single thick film layer is formed, no separation line is generated, and the overall durability of the printer head can be maintained for a long time. Further, since the separation line can be removed, the inflow of impurities generated during the process can be cut off in advance, and the thickness of the finally formed single thick film layer can be maintained uniform. As a result, the overall performance of the printer head is significantly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本実施形態にかかるマイクロインジェクティン
グデバイスの厚膜層形成方法において単一厚膜層の形成
工程を説明するための説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining a step of forming a single thick film layer in a method of forming a thick film layer of a microinjection device according to an embodiment.

【図2】本実施形態にかかるマイクロインジェクティン
グデバイスの厚膜層形成方法においてチャンバ領域の形
成工程を説明するための説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining a step of forming a chamber region in the method for forming a thick film layer of a microinjection device according to the embodiment.

【図3】本実施形態にかかるマイクロインジェクティン
グデバイスの厚膜層形成方法において単一厚膜層の分離
工程を説明するための説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a step of separating a single thick film layer in the method for forming a thick film layer of a microinjection device according to the present embodiment.

【図4】本実施形態にかかる単一厚膜層の使用例を説明
するための説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a usage example of a single thick film layer according to the embodiment.

【図5】本実施形態にかかる単一厚膜層を採用したマイ
クロインジェクティングデバイスの動作状態を説明する
ための説明図であって,図2のI−I線の切断断面図で
ある。
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining an operation state of the microinjection device employing the single thick film layer according to the embodiment, and is a cross-sectional view taken along line II of FIG. 2;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 保護膜 8 ノズルプレート 10 ノズル 11 ヒータ 30 単一厚膜層 30’ 単一有機溶液層 31’ 第1有機溶液層 31 第1有機膜層 32’ 第2有機溶液層 32 第2有機膜層 33 チャンバ領域 100 塗布装置 200 プリンタヘッド 300 インク供給チャンネル 400 インク DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Protective film 8 Nozzle plate 10 Nozzle 11 Heater 30 Single thick film layer 30 'Single organic solution layer 31' First organic solution layer 31 First organic film layer 32 'Second organic solution layer 32 Second organic film Layer 33 Chamber area 100 Coating device 200 Printer head 300 Ink supply channel 400 Ink

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジュコフ アンドレイ アレクサンドロビ ッチ ロシア 109029 モスクワ ニゼゴロズス カヤ街9−ビー アパート29 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Zhukov Andrei Alexandrovich Russia 109029 Moscow Nizegorods Kaya Street 9-B Apartment 29

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 マイクロインジェクティングデバイスの
チャンバ領域を形成する厚膜層の形成方法であって,保
護膜が形成された基板を第1の速度で所定時間回転させ
ながら,前記基板上に有機溶液を1次塗布して第1有機
溶液層を形成する第1の工程と,前記基板を第2の速度
で所定時間回転させながら,前記第1有機溶液層上に前
記有機溶液を2次塗布して前記第1有機溶液層よりも厚
い第2有機溶液層を形成する第2の工程と,前記第1有
機溶液層及び第2有機溶液層を所定温度で所定時間乾燥
した後,所定の熱処理により第1有機膜層及び第2有機
膜層からなる単一厚膜層を形成する第3の工程と,前記
保護膜の所定部が露出するように前記単一厚膜層をエッ
チングして前記チャンバ領域を形成する第4の工程と,
前記基板から前記単一厚膜層を分離する第5の工程と,
を有することを特徴とするマイクロインジェクティング
デバイスの厚膜層形成方法。
1. A method for forming a thick film layer for forming a chamber region of a microinjection device, comprising: rotating a substrate on which a protective film is formed at a first speed for a predetermined time while holding an organic solution on the substrate. A first step of forming a first organic solution layer by applying a first solution, and a second application of the organic solution onto the first organic solution layer while rotating the substrate at a second speed for a predetermined time. Forming a second organic solution layer thicker than the first organic solution layer, drying the first organic solution layer and the second organic solution layer at a predetermined temperature for a predetermined time, and then performing a predetermined heat treatment. A third step of forming a single thick film layer comprising a first organic film layer and a second organic film layer, and etching the single thick film layer so that a predetermined portion of the protective film is exposed; A fourth step of forming a region;
A fifth step of separating the single thick layer from the substrate;
A method for forming a thick film layer of a microinjection device, comprising:
【請求項2】 前記有機溶液は,ポリイミド溶液である
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厚膜層形成方法。
2. The method according to claim 1, wherein the organic solution is a polyimide solution.
【請求項3】 前記有機溶液の粘性係数は,1.03c
pであ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厚膜層形成方法。
3. The organic solution has a viscosity coefficient of 1.03 c.
3. The method for forming a thick film layer of a microinjection device according to claim 1, wherein p is p.
【請求項4】 前記第1の工程において,前記第1速度
は,450rpm〜550rpmであることを特徴とす
る請求項1,2あるいは3項のうちいずれか1項に記載
のマイクロインジェクティングデバイスの厚膜層形成方
法。
4. The microinjection device according to claim 1, wherein, in the first step, the first speed is in a range of 450 rpm to 550 rpm. A method for forming a thick film layer.
【請求項5】 前記第1の工程において,前記第1速度
の所定時間は,35秒〜45秒間であることを特徴とす
る請求項1,2,3あるいは4項のうちいずれか1項に
記載のマイクロインジェクティングデバイスの厚膜層形
成方法。
5. The method according to claim 1, wherein in the first step, the predetermined time of the first speed is 35 seconds to 45 seconds. A method for forming a thick film layer of the microinjection device according to the above.
【請求項6】 前記第1の工程において,前記第1有機
溶液層の厚さは,0.5μm〜5μmであることを特徴
とする請求項1,2,3,4あるいは6項のうちいずれ
か1項に記載のマイクロインジェクティングデバイスの
厚膜層形成方法。
6. The method according to claim 1, wherein, in the first step, the thickness of the first organic solution layer is 0.5 μm to 5 μm. The method for forming a thick film layer of a microinjection device according to claim 1.
【請求項7】 前記第1有機溶液層の厚さは,1μm2
μmであることを特徴とする請求項6記載のマイクロイ
ンジェクティングデバイスの厚膜層形成方法。
7. The thickness of the first organic solution layer is 1 μm 2.
7. The method for forming a thick film layer of a microinjection device according to claim 6, wherein the thickness is μm.
【請求項8】 前記第2の工程において,前記有機溶液
の塗布量及び前記基板の回転速度は, により算出されるを特徴とする請求項1,2,3,4,
5,6あるいは7項のいずれか1項に記載のマイクロイ
ンジェクティングデバイスの厚膜層形成方法。(ここ
で,hは第1有機溶液層と第2有機溶液層の総厚さ,h1
は第1有機溶液層の厚さ,h2は形成しようとする第2
有機溶液層の厚さ,εは第1有機溶液層と第2有機溶液
層が熱処理工程で減少する係数,Aは常数,vは溶液の粘
性係数,ωは基板の2次回転速度,Sは基板の表面積,V
は有機溶液の2次塗布量)
8. In the second step, the amount of the organic solution applied and the rotation speed of the substrate are: 4. The method according to claim 1, wherein
8. The method for forming a thick film layer of a microinjection device according to any one of items 5, 6, and 7. (Where h is the total thickness of the first organic solution layer and the second organic solution layer, h1
Is the thickness of the first organic solution layer, and h2 is the second
The thickness of the organic solution layer, ε is a coefficient by which the first organic solution layer and the second organic solution layer are reduced in the heat treatment process, A is a constant, v is the viscosity coefficient of the solution, ω is the secondary rotation speed of the substrate, and S is Substrate surface area, V
Is the secondary coating amount of the organic solution)
【請求項9】 前記第2の工程において,前記有機溶液
の塗布量は0.6cm〜0.8cmであることを特
徴とする請求項1,2,3,4,5,6,7あるは8項
のうちいずれか1項に記載のマイクロインジェクティン
グデバイスの厚膜層形成方法。
9. A second step, claims the coating amount of the organic solution, characterized in that a 0.6cm 3 ~0.8cm 3 1,2,3,4,5,6,7 9. A method for forming a thick film layer of a microinjection device according to any one of items 8 to 8.
【請求項10】 前記第2の工程において,前記第2速
度は,20rpm〜40rpmであることを特徴とする
請求項1,2,3,4,5,6,7,8あるいは9項の
うちいずれか1項に記載のマイクロインジェクティング
デバイスの厚膜層形成方法。
10. The method according to claim 1, wherein in the second step, the second speed is in a range of 20 rpm to 40 rpm. The method for forming a thick film layer of a microinjection device according to claim 1.
【請求項11】 前記第2の工程において,前記第2速
度の所定時間は,30秒〜40秒であることを特徴とす
る請求項1,2,3,4,5,6,7,8,9あるいは
10項のうちいずれか1項に記載のマイクロインジェク
ティングデバイスの厚膜層形成方法。
11. The method according to claim 1, wherein in the second step, the predetermined time of the second speed is 30 seconds to 40 seconds. 11. The method for forming a thick film layer of a microinjection device according to any one of items 9, 9 and 10.
【請求項12】 前記第2の工程において,前記第2有
機溶液層の厚さは,18μm〜22μmであることを特
徴とする請求項1,2,3,4,5,6,7,8,9,
10あるいは11項のうちいずれか1項に記載のマイク
ロインジェクティングデバイスの厚膜層形成方法。
12. The method according to claim 1, wherein in the second step, the thickness of the second organic solution layer is 18 μm to 22 μm. , 9,
12. The method for forming a thick film layer of a microinjection device according to any one of items 10 and 11.
【請求項13】 前記第3の工程において,前記乾燥温
度は,80℃〜90℃であることを特徴とする請求項
1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11ある
いは12項のうちいずれか1項に記載のマイクロインジ
ェクティングデバイスの厚膜層形成方法。
13. The method according to claim 1, wherein in the third step, the drying temperature is 80 ° C. to 90 ° C. 13. The method for forming a thick film layer of a microinjection device according to any one of items 11, 11 and 12.
【請求項14】 前記第3の工程において,前記乾燥時
間は,25分〜35分であることを特徴とする請求項
1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,1
2あるいは13のうちいずれか1項に記載のマイクロイ
ンジェクティングデバイスの厚膜層形成方法。
14. The method according to claim 1, wherein in the third step, the drying time is 25 minutes to 35 minutes. , 11,1
14. The method for forming a thick film layer of a microinjection device according to any one of 2 and 13.
【請求項15】 前記熱処理は,200℃〜220℃の
温度での第1の熱処理と,300℃〜330℃の温度で
の第2の熱処理を続けて実行することを特徴とする請求
項1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,
12,13あるいは14項のうちいずれか1項に記載の
マイクロインジェクティングデバイスの厚膜層形成方
法。
15. The heat treatment according to claim 1, wherein the first heat treatment at a temperature of 200 ° C. to 220 ° C. and the second heat treatment at a temperature of 300 ° C. to 330 ° C. are sequentially performed. , 2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,
15. The method for forming a thick film layer of a microinjection device according to any one of items 12, 13, and 14.
【請求項16】 前記第1の熱処理時間は25分〜35
分であり,かつ,前記第2の熱処理時間は60分〜70
分であることを特徴とする請求項15記載のマイクロイ
ンジェクティングデバイスの厚膜層形成方法。
16. The first heat treatment time is from 25 minutes to 35 minutes.
And the second heat treatment time is 60 minutes to 70 minutes.
The method for forming a thick film layer of a micro-injection device according to claim 15, wherein:
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