KR100421216B1 - Bubble-jet type ink-jet print head and manufacturing method thereof - Google Patents

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KR100421216B1
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Abstract

버블젯 방식의 잉크젯 프린트 헤드 및 그 제조방법이 개시된다. 개시된 잉크젯 프린트헤드는 그 표면에는 토출될 잉크가 채워지는 것으로 그 형상이 실질적으로 반구형인 잉크챔버 및 그 배면에는 잉크를 공급하는 매니폴드와, 잉크챔버의 바닥에는 잉크챔버와 매니폴드를 연결하는 잉크채널이 일체로 형성된 기판과, 기판 상에 적층되고, 잉크챔버의 중앙부에 대응되는 위치에 노즐이 형성된 노즐판과, 노즐판 위에 위치하며 노즐을 둘러싸도록 형성된 히터 및 히터와 전기적으로 연결되어 히터에 전류를 인가하는 전극을 구비하며, 전류가 균일하게 흐르도록 하기 위하여 전극 및 히터의 형상을 다양하게 변형시킨 것을 특징으로 한다.A bubble jet inkjet print head and a method of manufacturing the same are disclosed. The disclosed inkjet printhead is filled with ink to be discharged on a surface thereof, and has a substantially hemispherical ink chamber and a manifold for supplying ink to the bottom thereof, and an ink connecting the ink chamber and the manifold to the bottom of the ink chamber. The heater plate is formed by integrally forming a channel, a nozzle plate formed on the substrate, and having a nozzle formed at a position corresponding to the central portion of the ink chamber, and a heater positioned on the nozzle plate and surrounding the nozzle. It is provided with an electrode for applying a current, it characterized in that the shape of the electrode and the heater is variously modified so that the current flows uniformly.

Description

버블젯 방식의 잉크젯 프린트 헤드 및 그 제작방법{Bubble-jet type ink-jet print head and manufacturing method thereof}Bubble-jet type ink-jet print head and manufacturing method thereof {Bubble-jet type ink-jet print head and manufacturing method}

본 발명은 잉크젯 프린트 헤드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 버블젯 방식의 잉크젯 프린트헤드, 그 제조방법 및 잉크 토출방법에 관한 것이다.The present invention relates to an inkjet printhead, and more particularly, to a bubblejet inkjet printhead, a manufacturing method thereof, and an ink ejecting method.

잉크 젯 프린터의 잉크 토출 방식으로는 열원을 이용하여 잉크에 기포(버블)를 발생시켜 이 힘으로 잉크를 토출시키는 전기-열 변환 방식(electro-thermal transducer, 버블 젯 방식)과, 압전체를 이용하여 압전체의 변형으로 인해 생기는 잉크의 체적 변화에 의해 잉크를 토출시키는 전기-기계 변환 방식(electro-mechanical transducer)이 있다.Ink jet printers use a heat source to generate bubbles (bubbles) in the ink and discharge the ink by this force, using an electro-thermal transducer (bubble jet method), and a piezoelectric material. There is an electro-mechanical transducer in which ink is ejected by a volume change of ink caused by deformation of the piezoelectric body.

도 1a 및 도 1b를 참조하여 버블 젯 방식의 잉크 토출 메카니즘을 설명하면 다음과 같다. 노즐(11)이 형성된 잉크 유로(10)에 저항 발열체로 이루어진 히터(12)에 전류 펄스를 인가하면, 히터(12)에서 발생된 열이 잉크(14)를 가열하여 잉크 유로(10) 내에 버블(15)이 생성되고 그 힘에 의해 잉크 액적(droplet, 14')이 토출된다.The ink jetting mechanism of the bubble jet method will be described with reference to FIGS. 1A and 1B as follows. When a current pulse is applied to the heater 12 made of the resistance heating element to the ink flow path 10 having the nozzle 11 formed therein, the heat generated by the heater 12 heats the ink 14 and bubbles in the ink flow path 10. 15 is generated and ink droplets 14 'are ejected by the force.

그런데, 이와 같은 버블 젯 방식의 잉크 토출부를 가지는 잉크 젯 프린트 헤드는 다음과 같은 요건들을 만족하여야 한다.By the way, an ink jet print head having such a bubble jet ink ejecting portion must satisfy the following requirements.

첫째, 가능한 한 그 제조가 간단하고 제조비용이 저렴하며, 대량 생산이 가능하여야 한다.First, the production should be as simple as possible, inexpensive to manufacture, and capable of mass production.

둘째, 선명한 화질을 얻기 위해서는, 토출되는 주 액적(main droplet)에 뒤따르는 주 액적보다 작은 미세한 부 액적(satellite droplet)의 생성이 가능한 한 억제되어야 한다.Second, in order to obtain clear picture quality, the generation of fine satellite droplets smaller than the main droplets following the main droplets to be discharged should be suppressed as much as possible.

셋째, 하나의 노즐에서 잉크를 토출하거나 잉크의 토출후 잉크 챔버로 잉크가 다시 채워질 때, 잉크를 토출하지 않는 인접한 다른 노즐과의 간섭(cross talk)이 가능한 한 억제되어야 한다. 이를 위해서는 잉크 토출시 노즐 반대방향으로 잉크가 역류하는 현상(back flow)을 억제하여야 한다. 도 1a 및 도 1b에서 또 하나의 히터(13)는 이를 위한 것이다.Third, when ejecting ink from one nozzle or refilling the ink into the ink chamber after ejecting the ink, cross talk with other adjacent nozzles that do not eject ink should be suppressed as much as possible. To this end, it is necessary to suppress back flow of ink in the opposite direction of the nozzle during ink ejection. Another heater 13 is for this in FIGS. 1a and 1b.

넷째, 고속 프린트를 위해서는, 가능한 한 잉크 토출후 리필되는 주기가 짧아야 한다. 즉, 구동 주파수가 높아야 한다.Fourth, for high speed printing, the period of refilling after ink discharge should be as short as possible. In other words, the driving frequency must be high.

그런데, 이러한 요건들은 서로 상충하는 경우가 많고, 또한 잉크 젯 프린트 헤드의 성능은 결국 잉크 챔버, 잉크 유로 및 히터의 구조, 그에 따른 버블의 생성 및 팽창 형태, 또는 각 요소의 상대적인 크기와 밀접한 관련이 있다.However, these requirements often conflict with each other, and the performance of the ink jet print head is in turn closely related to the structure of the ink chamber, the ink flow path and the heater, the resulting bubble formation and expansion, or the relative size of each element. have.

이에 따라, 미국특허 US 4339762호, US 4882595호, US 5760804호, US 4847630호, US 5850241호, 유럽특허 EP 317171호, Fan-Gang Tseng, Chang-Jin Kim, and Chih-Ming Ho, "A Novel Microinjector with Virtual Chamber Neck", IEEE MEMS '98, pp.57-62 등 다양한 구조의 잉크 젯 프린트 헤드가 제안되었다. 그러나, 이들 특허나 문헌에 제시된 구조의 잉크 젯 프린트 헤드는 전술한 요건들중 일부는 만족할지라도 전체적으로 만족할 만한 수준은 아니다.Accordingly, US Patent Nos. 4339762, US 4882595, US 5760804, US 4847630, US Pat. Microinjector with Virtual Chamber Neck ", IEEE MEMS '98, pp.57-62, various ink jet print heads have been proposed. However, the ink jet print heads of the structures set forth in these patents and documents are not entirely satisfactory, although some of the above requirements are satisfied.

본 발명은 상기 문제점을 감안한 것으로서, 전술한 요건들을 만족시키는 구조가 개선된 잉크젯 프린트 헤드를 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an inkjet print head having an improved structure that satisfies the aforementioned requirements.

도 1a 및 도 1b는 종래의 버블젯 방식의 잉크젯 프린트 헤드 구조및 잉크토출 메카니즘을 도시한 단면도들,1A and 1B are cross-sectional views showing a conventional bubble jet inkjet print head structure and an ink ejection mechanism;

도 2는 본 발명에 따른 버블벳 방식의 잉크젯 프린트 헤드의 개략적인 평면도,2 is a schematic plan view of a bubble-jet inkjet printhead according to the present invention;

도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 잉크 토출부를 확대 도시한 평면도,3 is an enlarged plan view of the ink ejecting unit according to the first embodiment of the present invention;

도 4는 도 3의 C-C 선을 따라 본 잉크 토출부의 수직구조를 도시한 단면도,4 is a cross-sectional view showing a vertical structure of the ink ejecting portion viewed along the line C-C of FIG.

도 5는 도 4의 잉크챔버의 변형예를 도시한 단면도,5 is a cross-sectional view showing a modification of the ink chamber of FIG. 4;

도 6은 본 발명의 제 2실시예에 따른 잉크 토출부를 확대 도시한 평면도,6 is an enlarged plan view of an ink ejecting unit according to a second exemplary embodiment of the present invention;

도 7은 도 6의 D-D 선을 따라 본 잉크 토출부의 수직구조를 도시한 단면도,FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a vertical structure of the ink ejecting unit viewed along the line D-D of FIG. 6;

도 8은 본 발명의 제 3실시예에 따른 잉크 토출부를 도시한 평면도,8 is a plan view showing an ink ejecting unit according to a third embodiment of the present invention;

도 9는 도 8의 E-E 선에 따라 본 잉크 토출부의 수직구조를 도시한 단면도,9 is a cross-sectional view showing the vertical structure of the ink ejecting portion seen along the line E-E of FIG. 8;

도 10은 본 발명의 제 4실시예에 따른 잉크 토출부를 도시한 평면도,10 is a plan view showing an ink ejecting unit according to a fourth embodiment of the present invention;

도 11은 도 10의 F-F 선에 따라 본 잉크 토출부의 수직구조를 도시한 단면도,FIG. 11 is a cross-sectional view showing the vertical structure of the ink ejecting portion seen along the line F-F in FIG. 10;

도 12는 본 발명의 제 5실시예에 따른 프린트헤드를 도시한 평면도,12 is a plan view showing a printhead according to a fifth embodiment of the present invention;

도 13은 도 12의 G-G 선에 따라 본 잉크 토출부의 수직구조를 도시한 단면도,FIG. 13 is a sectional view showing the vertical structure of the ink ejecting portion seen along the line G-G in FIG. 12;

도 14는 도 12에 도시된 잉크 토출부의 변용예를 도시한 단면도,14 is a cross-sectional view showing a modification of the ink ejecting portion shown in FIG. 12;

도 15는 본 발명의 제 6실시예에 따른 잉크 토출부를 도시한 평면도,15 is a plan view showing an ink ejecting unit according to a sixth embodiment of the present invention;

도 16은 본 발명의 제 7실시예에 따른 잉크 토출부를 도시한 평면도,16 is a plan view showing an ink ejecting unit according to a seventh embodiment of the present invention;

도 17 및 도 18은 도 4에 도시된 잉크 토출부의 잉크 토출 과정을 도시한 단면도들,17 and 18 are cross-sectional views showing the ink ejection process of the ink ejection portion shown in FIG.

도 19 및 도 20은 도 5에 도시된 잉크 토출부에서의 잉크 토출과정을 도시한 단면도들,19 and 20 are cross-sectional views showing the ink ejection process in the ink ejection portion shown in FIG.

도 21 내지 도 26은 도 4에 도시된 바와 같은 잉크 토출부를 가지는 잉크 토출부를 제조하는 과정을 도 2의 A-A선을 따라 본 단면도들,21 to 26 are cross-sectional views of a process of manufacturing an ink ejecting portion having an ink ejecting portion as shown in FIG. 4, taken along line A-A of FIG.

도 27 및 도 28은 도 5에 도시된 잉크 토출부를 가지는 잉크 토출부를 제조하는 과정을 도 2의 A -A 선을 따라 도시한 단면도들.27 and 28 are cross-sectional views illustrating a process of manufacturing an ink ejecting portion having the ink ejecting portions shown in FIG. 5, taken along line AA of FIG.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

3...잉크토출부 100...기판3.ink ejection part 100 ... substrate

102...매니폴드 104...잉크챔버102 Manifold 104 Ink chamber

107...잉크채널 108...버블가이드107 Ink Channel 108 Bubble Guide

110...노즐판 120...히터110 Nozzle plate 120 Heater

130...절연층 140, 141, 144, 147, 150, 170, 172...전극 160,130 Insulation layer 140, 141, 144, 147, 150, 170, 172 electrode 160,

160a...노즐 190...액적가이드160a ... Nozzle 190 ... Drop Guide

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명인 버블젯 방식의 잉크젯 프린트 헤드는 그 표면에는 토출 될 잉크가 채워지는 것으로 그 형상이 실질적으로 반구형인 잉크챔버 및, 그 배면에는 잉크를 공급하는 매니폴드와, 상기 잉크챔버의 바닥에는 상기 잉크챔버와 매니폴드를 연결하는 잉크채널이 일체로 형성된 기판과, 상기 기판 상에 적층되고 상기 잉크챔버의 중앙부에 대응되는 위치에 노즐이 형성된 노즐판과, 상기 노즐판 위에 위치하며 상기 노즐을 둘러싸도록 형성된 히터 및 상기 히터와 전기적으로 연결되어 상기 히터에 전류를 인가하는 전극을 구비한다.In order to achieve the above object, a bubble jet inkjet print head of the present invention is filled with ink to be discharged on a surface thereof, and has a substantially hemispherical ink chamber, and a manifold for supplying ink to the back surface, and the ink A substrate on which the ink channel connecting the ink chamber and the manifold is integrally formed at the bottom of the chamber, a nozzle plate laminated on the substrate and having a nozzle formed at a position corresponding to the central portion of the ink chamber, and positioned on the nozzle plate And a heater formed to surround the nozzle and an electrode electrically connected to the heater to apply a current to the heater.

본 발명에 따르면, 상기 잉크채널의 직경은 상기 노즐의 직경보다 작거나 같다.According to the invention, the diameter of the ink channel is less than or equal to the diameter of the nozzle.

본 발명에 따르면, 상기 노즐의 가장자리에서 상기 잉크챔버의 바닥방향으로 연장된 버블 및 액적 가이드가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, a bubble and a droplet guide extending from the edge of the nozzle in the bottom direction of the ink chamber are formed.

본 발명에 따르면,상기 히터는 도우넛형이고, 상기 전극은 상기 히터의 바깥쪽 가장자리를 따라 형성되어 일측이 개방된 제 1전극과, 상기 히터의 안쪽 가장자리를 따라 원형으로 형성된 제 2전극으로 이루어진 것을 특징으로 하는 버블젯 방식의 잉크젯 프린트 헤드.According to the present invention, the heater is a doughnut-type, the electrode is formed of a first electrode formed along the outer edge of the heater one side is open, and a second electrode formed in a circular shape along the inner edge of the heater Bubble jet inkjet print head characterized in that.

본 발명에 따르면, 상기 히터는 도우넛형이고, 상기 전극은 상기 히터의 바깥쪽 가장자리를 따라 원형으로 형성된 제 3전극과, 상기 히터의 안쪽 가장자리를 따라 원형으로 형성된 제 4전극으로 이루어진 것을 특징으로 한다.According to the invention, the heater is a doughnut-shaped, the electrode is characterized in that the third electrode formed in a circular shape along the outer edge of the heater, and a fourth electrode formed in a circular shape along the inner edge of the heater .

본 발명에 따르면, 상기 히터는 도우넛형이고, 상기 히터의 하면에는 상기 히터보다 지름이 크게 형성된 원형의 제 5전극이 연결되어 있고, 상기 히터의 상면에는 상기 히터보다 지름이 작게 형성된 원형의 제 6전극이 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, the heater is a doughnut-shaped, the lower surface of the heater is connected to the circular fifth electrode having a larger diameter than the heater, the upper surface of the heater has a circular sixth smaller than the heater It is characterized in that the electrode is connected.

본 발명에 따르면, 상기 히터는 도우넛형이고, 상기 전극은 상기 히터의 바깥쪽 가장자리를 따라 형성된 원형의 제 7전극과, 상기 히터의 안쪽 가장자리를 따라 형성된 원형의 제 8전극 및, 상기 제 7전극과 제 8전극사이에 소정 간격을 두고 마련되어 있는 복수개의 원형의 전극으로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.According to the invention, the heater is a doughnut-shaped, the electrode is a circular seventh electrode formed along the outer edge of the heater, a circular eighth electrode formed along the inner edge of the heater, and the seventh electrode And a plurality of circular electrodes provided at predetermined intervals between the eighth electrode and the eighth electrode.

본 발명에 따르면, 상기 히터는 "Ω" 모양이며, 상기 히터는 2단으로 형성되어 있으며, 상기 전극은 상기 히터의 양단부에 각각 연결된 것을 특징으로 한다.According to the invention, the heater has a "Ω" shape, the heater is formed in two stages, the electrode is characterized in that connected to both ends of the heater, respectively.

본 발명에 따르면, 상기 히터는 바깥쪽에서 안쪽으로 경사지게 형성되어 있으며, 상기 전극은 상기 히터의 양단부에 각각 연결된 것을 특징으로 한다.According to the present invention, the heater is formed to be inclined from the outside to the inside, and the electrode is characterized in that each connected to both ends of the heater.

본 발명에 따르면, 상기 히터는 "Ω" 모양이며, 제 1히터와 제 2 히터로 이루어져 있으며, 상기 제 1 히터는 제 2 히터보다도 지름이 크며, 상기 제 1 히터와 제 2 히터는 소정간격 이격되어 있는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, the heater has a "Ω" shape, and comprises a first heater and a second heater, wherein the first heater is larger in diameter than the second heater, and the first heater and the second heater are spaced a predetermined distance apart. It is characterized by that.

본 발명에 따르면, 상기 히터는 사각형 모양으로 되어 있으며, 상기 전극은 상기 히터의 대응되는 두 지점에 각각 연결된 것을 특징으로 한다.According to the invention, the heater has a rectangular shape, the electrode is characterized in that connected to each of the two corresponding points of the heater.

본 발명인 버블젯 방식의 잉크젯 프린트 헤드의 제조방법은 기판의 표면에 노즐판을 형성하는 단계, 상기 노즐판 상에 환상의 히터를 형성하는 단계, 상기 기판의 배면으로부터 상기 기판의 표면쪽으로 잉크를 공급하는 매니폴드를 형성하는단계, 상기 노즐판 상에 상기 환상 히터와 전기적으로 연결되는 전극을 형성하는 단계, 상기 환상 히터의 안쪽으로 상기 환상 히터의 직경보다 작은 직경으로 상기 노즐판을 식각하여 노즐을 형성하는 단계, 상기 노즐에 의해 노출된 상기 기판을 식각하여, 상기 환상 히터의 직경보다 큰 직경을 가지고 실질적으로 반구형의 형상을 가지는 잉크챔버를 형성하는 단계, 상기 잉크챔버 바닥에 상기 잉크챔버와 매니폴드를 연결하는 잉크채널을 형성하는 단계를 포함한다.The method of manufacturing a bubble jet inkjet printhead of the present invention comprises the steps of forming a nozzle plate on a surface of a substrate, forming an annular heater on the nozzle plate, and supplying ink from the rear surface of the substrate to the surface of the substrate. Forming a manifold; forming an electrode electrically connected to the annular heater on the nozzle plate; and etching the nozzle plate to a diameter smaller than a diameter of the annular heater inside the annular heater. Forming an ink chamber having a diameter larger than that of the annular heater and having a substantially hemispherical shape, wherein the substrate is exposed by the nozzle to form the ink chamber. Forming an ink channel connecting the folds.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 버블젯 방식의 잉크젯 프린트 헤드의 개략적인 평면도이다.2 is a schematic plan view of a bubble jet inkjet print head according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 프린트 헤드는 기판(100)상에 지그재그로 배치된 잉크 토출부(3)들이 2열로 배치되고, 각 잉크 토출부(3)와 전기적으로 연결되고 와이어가 본딩 될 본딩 패드(20)들이 배치되어 있다. 도면에서 잉크 토출부(3)들은 2열로 배치되어 있지만, 1열로 배치될 수도 있고, 해상도를 더욱 높이기 위해 3열 이상으로 배치될 수도 있다. 잉크 토출부(3)에는 잉크를 공급하는 매니폴드(102)가 각각 형성되어 있다. 상기 매니폴드(102)는 잉크 카트리지(미도시)에 연결되어 잉크를 공급받게 된다. 또한, 각 열마다 잉크를 공급하는 매니폴드(102)가 연결되어 형성될 수도 있다. 한편, 도면에는 한 가지 색상의 잉크만을 사용하는 프린트 헤드가 도시되어 있지만, 컬러 인쇄 위해 각 색상별로 3 또는 4군의 잉크 토출부군이 배치될 수도 있다.Referring to FIG. 2, the print head according to the present invention has two rows of ink ejecting portions 3 arranged in a zigzag pattern on a substrate 100, electrically connected to each ink ejecting portions 3, and a wire is bonded. Bonding pads 20 are to be arranged. Although the ink ejecting portions 3 are arranged in two rows in the drawing, they may be arranged in one row or may be arranged in three or more rows to further increase the resolution. In the ink ejecting portion 3, manifolds 102 for supplying ink are formed, respectively. The manifold 102 is connected to an ink cartridge (not shown) to receive ink. In addition, the manifold 102 for supplying ink may be connected to each column. Meanwhile, although a print head using only one color ink is shown in the drawing, three or four groups of ink ejecting portions may be arranged for each color for color printing.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 잉크 토출부를 확대 도시한 평면도이고, 도 4는 도 3의 C-C 선을 따라 본 잉크 토출부의 수직구조를 도시한 단면도이다.3 is an enlarged plan view of the ink ejecting unit according to the first exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a vertical structure of the ink ejecting unit viewed along the line C-C of FIG.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 잉크 토출부(3)는 먼저, 기판(100)에는, 그 표면쪽에 잉크가 채워지는 잉크 챔버(104)가 대략 반구형으로 형성되어 있고, 그 배면 쪽에는 각 잉크 챔버(104)로 잉크를 공급하는 매니폴드(102)가 형성되어 있으며, 잉크 챔버(104)의 바닥 중앙에는 잉크 챔버(104)와 매니폴드(102)를 연결하는 잉크 채널(106)이 일체로 형성되어 있다. 여기서, 기판(100)은 집적회로의 제조에 널리 사용되는 실리콘으로 이루어지는 것이 바람직하다.3 and 4, the ink ejecting portion 3 according to the first embodiment of the present invention, first, the substrate 100, the ink chamber 104 in which ink is filled in the surface side is formed in a substantially hemispherical shape A manifold 102 for supplying ink to each ink chamber 104 is formed on the rear side thereof, and the ink chamber 104 and the manifold 102 are connected to the bottom center of the ink chamber 104. The ink channel 106 is formed integrally. Here, the substrate 100 is preferably made of silicon widely used in the manufacture of integrated circuits.

상기 잉크채널(104)은 노즐(160)보다 그 직경이 작은 것으로 도시되어 있는데, 반드시 작을 필요는 없다. 다만, 잉크 채널(107)의 직경은 잉크 토출시 잉크가 잉크 채널(107) 쪽으로 밀리는 역류 현상과, 잉크 토출후 잉크 리필시 그 속도에 영향을 미치는 중요한 요소이므로, 잉크 채널(106)의 형성시 그 직경은 미세하게 제어될 필요가 있다.The ink channel 104 is shown to be smaller in diameter than the nozzle 160, but is not necessarily small. However, since the diameter of the ink channel 107 is an important factor affecting the backflow phenomenon in which ink is pushed toward the ink channel 107 during ink ejection and the refilling speed after ink ejection, the ink channel 106 is formed at the time of forming the ink channel 106. Its diameter needs to be finely controlled.

상기 기판(100)의 표면에는 노즐(160)이 형성된 노즐판(110)이 형성되어 잉크챔버(104)의 상부벽을 이룬다. 상기 노즐판(110)은 기판(100)이 실리콘으로 이루어진 경우 실리콘 기판(100)을 산화시켜 형성된 실리콘 산화막으로 이루어질 수 있고, 기판(100)상에 증착된 실리콘 질화막 등의 절연막으로 이루어질 수 있다.The nozzle plate 110 having the nozzles 160 formed on the surface of the substrate 100 forms an upper wall of the ink chamber 104. When the substrate 100 is made of silicon, the nozzle plate 110 may be formed of a silicon oxide film formed by oxidizing the silicon substrate 100, and may be formed of an insulating film such as a silicon nitride film deposited on the substrate 100.

상기 노즐판(110)위에는 노즐(160)을 둘러싸는 도우넛형으로 히터(120)가 형성되어 있으며, 전극(141)은 제 1전극(142)과 제 2전극(143)으로 이루어져 있다. 상기 히터(120)는 불순물이 도핑된 다결정 실리콘이나 탄탈륨-알루미늄 합금과 같은 저항 발열체로 이루어지고, 상기 히터(120)에는 펄스상 전류를 인가하기 위한 제1전극과 제2전극(142)(143)이 접속한다.The heater 120 is formed on the nozzle plate 110 in a donut shape surrounding the nozzle 160, and the electrode 141 includes a first electrode 142 and a second electrode 143. The heater 120 is made of a resistance heating element such as polycrystalline silicon or tantalum-aluminum alloy doped with impurities, and the first and second electrodes 142 and 143 for applying a pulsed current to the heater 120. ) Connects.

상기 제 1전극(142)은 상기 히터(120)의 바깥쪽 가장자리를 따라 형성되어 일측이 개방되어 있다. 상기 제 2전극(143)은 환상이며, 상기 히터(120)의 안쪽 가장자리 따라 즉, 상기 노즐(160)을 감싸도록 형성되어 있다. 상기 제 1전극(142)과 제 2전극(143)에는 상기 본딩패드(도2의 20)와 연결시키는 리드(300)가 접속되어 있다. 상기 제1전극(142)과 제2전극(143)은 일반적으로 본딩패드(도 2의 20)및 리드(300)와 동일한 물질 예컨데 알루미늄이나 알루미늄 합금과 같은 금속으로 이루어진다. 이때, 상기 히터(120)와 전극(140)의 사이에는 절연층(130)이 개재되어 접속점 이외의 곳에서 상호 접촉되는 것을 방지한다.The first electrode 142 is formed along the outer edge of the heater 120, one side is open. The second electrode 143 is annular and is formed to surround the nozzle 160 along an inner edge of the heater 120. A lead 300 connected to the bonding pad 20 of FIG. 2 is connected to the first electrode 142 and the second electrode 143. The first electrode 142 and the second electrode 143 are generally made of the same material as the bonding pad (20 in FIG. 2) and the lead 300, for example, a metal such as aluminum or an aluminum alloy. At this time, the insulating layer 130 is interposed between the heater 120 and the electrode 140 to prevent the mutual contact at any place other than the connection point.

도 5는 도 4의 잉크챔버의 변형예를 도시한 단면도이다. 도 5를 참조하면, 잉크챔버(104a)는 노즐(160a)의 가장자리로부터 잉크챔버(104a)쪽으로 연장되는 액적가이드(190)와, 잉크챔버(104a)의 상부 벽을 이루는 노즐판(110)의 아래 액적 가이드(190) 주위에 기판물질이 약간 남아 버블가이드(108)를 포함하고 있다.5 is a cross-sectional view showing a modification of the ink chamber of FIG. Referring to FIG. 5, the ink chamber 104a includes a droplet guide 190 extending from the edge of the nozzle 160a toward the ink chamber 104a and the nozzle plate 110 forming the upper wall of the ink chamber 104a. A few substrate materials remain around the lower droplet guide 190 to include the bubble guide 108.

도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 잉크 토출부를 확대 도시한 평면도이며, 도 7은 도 6에 도시된 D-D 선을 따라 본 잉크 토출부의 수직구조를 도시한 단면도이다. 여기서 도 3과 도 4와 동일한 참조부호는 동일한 기능을 하는 동일부재를 나타낸다.6 is an enlarged plan view of the ink ejecting unit according to the second exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a vertical structure of the ink ejecting unit along the line D-D shown in FIG. 3 and 4, the same reference numerals denote the same members having the same function.

도 6 및 도 7을 참조하면, 히터(120)는 도우넛형으로 형성되어 있다. 전극(144)은 제 3전극(145)과 제 4전극(146)으로 이루어져 있으며, 상기 히터(120)위에 형성된다. 상기 제 1전극(145)은 상기 히터(120)의 바깥쪽 가장자리를 따라 폐곡선을 이루는 원형으로 형성되어 있다. 상기 제 2전극(146)은 환상이며, 상기 히터(120)의 안쪽 가장자리를 따라 폐곡선을 이루는 원형으로 형성되어 있다. 상기 제 3전극(145)또는 제 4전극(146)을 통하여 들어오는 전류는 상기 히터(120)를 통과하여 상기 제 3전극(145) 또는 제 4전극(146)으로 흐른다. 상기 전극(145)(146)들과 상기 히터(146)사이에는 절연층(130)이 개재되어 있다.6 and 7, the heater 120 is formed in a donut shape. The electrode 144 includes a third electrode 145 and a fourth electrode 146, and is formed on the heater 120. The first electrode 145 is formed in a circular shape forming a closed curve along the outer edge of the heater 120. The second electrode 146 is annular and is formed in a circular shape forming a closed curve along the inner edge of the heater 120. Current flowing through the third electrode 145 or the fourth electrode 146 flows through the heater 120 to the third electrode 145 or the fourth electrode 146. An insulating layer 130 is interposed between the electrodes 145 and 146 and the heater 146.

도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 잉크 토출부를 도시한 평면도이고, 도 9는 도 8에 도시된 E-E 선에 따라 본 잉크 토출부의 수직구조를 도시한 단면도이다. 여기서 도 3과 도 4와 동일한 참조부호는 동일한 기능을 하는 동일부재를 나타낸다.FIG. 8 is a plan view showing the ink ejecting portion according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a sectional view showing the vertical structure of the ink ejecting portion along the line E-E shown in FIG. 3 and 4, the same reference numerals denote the same members having the same function.

도 8 및 도 9를 참조하면, 히터(120)는 도우넛형으로 형성되어 있으며, 전극(147)은 제 5 전극(148)과 제 6 전극(149)으로 이루어져 있다. 상기 제 5전극(148)은 환상이며, 상기 히터(120)의 하면에 형성되어 있는데, 본 실시예에서 상기 제 5전극(148)의 폭은 상기 히터(120)의 폭보다 크게 형성되어 있으나, 반드시 클 필요는 없으며, 같거나 작게 할 수도 있다. 상기 제 6전극(149)은 환상이며, 상기 히터(120)의 상면에 형성되며, 그 폭은 상기 히터(120)의 폭보다 작거나 같도록 형성하는 것이 바람직하다. 상기 제 5전극(148)과 제 6전극(149)의 사이에는 상기 히터(120)와 접속하는 부분을 제외하고는 절연층(130)이 개재되어 있어 상호 접촉되지 않도록 이루어져 있다. 따라서, 상기 제 5전극(148) 또는 제 6전극(149)으로부터 흐르는 전류는 상기 히터(120)를 통과하여 상기 제 6전극(149) 또는 제 5전극(148)으로 흐른다.8 and 9, the heater 120 is formed in a doughnut shape, and the electrode 147 is formed of the fifth electrode 148 and the sixth electrode 149. The fifth electrode 148 is annular and is formed on the lower surface of the heater 120. In this embodiment, the width of the fifth electrode 148 is greater than the width of the heater 120. It does not have to be large, but it can be the same or smaller. The sixth electrode 149 is annular and is formed on the upper surface of the heater 120, and the width thereof is preferably formed to be smaller than or equal to the width of the heater 120. An insulating layer 130 is interposed between the fifth electrode 148 and the sixth electrode 149 except for a portion connected to the heater 120 so as not to be in contact with each other. Accordingly, current flowing from the fifth electrode 148 or the sixth electrode 149 flows through the heater 120 to the sixth electrode 149 or the fifth electrode 148.

도 10은 본 발명의 제 4실시예에 따른 잉크 토출부(3)를 도시한 평면도이고, 도 11은 도 10에 도시된 F-F 선에 따라 본 잉크 토출부(3)의 수직구조를 도시한 단면도이다. 여기서, 도 3과 도 4와 동일한 참조부호는 동일한 기능을 하는 동일부재를 나타낸다.FIG. 10 is a plan view showing the ink ejecting section 3 according to the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a sectional view showing the vertical structure of the ink ejecting section 3 along the FF line shown in FIG. to be. Here, the same reference numerals as in Figs. 3 and 4 denote the same members having the same function.

도 10 및 도 11을 참조하면, 히터(120)는 도우넛형이며, 전극(150)은 제 7전극(151)과 제 8전극(152) 및 복수개의 제 9전극(153)으로 이루어져 있다. 상기 제 7전극(151)은 상기 히터(120)의 바깥쪽 가장자리를 따라 형성되어 있으며, 제 8전극(152)은 상기 히터(120)의 안쪽 가장자리를 따라 형성되어 있다. 또한, 상기 제 7전극(151)과 제 8전극(152)사이의 상기 히터(120)상에는 환상으로 이루어진 복수개의 제 9전극(153)이 형성되어 있다. 이는 상기 제 8전극(152)으로부터 흐르는 전류가 상기 제 9전극(153)에 도달하면, 상기 제 9전극(153)은 전류를 흐르게 하는 매개체의 역할을 한다. 그러므로, 상기 제 7전극(151)에서 제 9전극(153)으로 균일한 전기력선이 형성된다.10 and 11, the heater 120 is donut-shaped, and the electrode 150 includes a seventh electrode 151, an eighth electrode 152, and a plurality of ninth electrodes 153. The seventh electrode 151 is formed along the outer edge of the heater 120, and the eighth electrode 152 is formed along the inner edge of the heater 120. In addition, a plurality of ninth electrodes 153 having an annular shape are formed on the heater 120 between the seventh electrode 151 and the eighth electrode 152. When the current flowing from the eighth electrode 152 reaches the ninth electrode 153, the ninth electrode 153 serves as a medium for flowing current. Therefore, uniform electric force lines are formed from the seventh electrode 151 to the ninth electrode 153.

도 12는 본 발명의 제 5실시예에 따른 프린트헤드를 도시한 평면도이고, 도 13은 도 12에 도시된 G-G 선에 따라 본 수직구조를 도시한 단면도이며, 도 14는 도 12에 도시된 잉크 토출부의 변용예를 도시한 단면도이다. 여기서, 도 3 및 도 4와 동일한 참조부호는 동일한 기능을 하는 동일부재를 나타낸다.12 is a plan view showing a printhead according to a fifth embodiment of the present invention, FIG. 13 is a sectional view showing a vertical structure seen along the line GG shown in FIG. 12, and FIG. 14 is an ink shown in FIG. It is sectional drawing which shows the modification of a discharge part. Here, the same reference numerals as those in Figs. 3 and 4 denote the same members having the same function.

도 12, 도 13 및 도 14를 참조하면, 히터(170)는 대략 "Ω" 모양이고, 그 양단부(170a)(170b)에는 전극(154)이 접속되어 있다. 상기 히터(170)는 도 13에 도시된 바와 같이 2단(계단식)으로 형성되어 있다. 또한, 도 13에 도시된 바와 같이 상기 히터(171)는 바깥쪽 원주에서 안쪽 원주 즉, 상기 노즐(160)쪽으로 경사지게 형성되어 있다. 이는 상기 히터(170)(171)의 각 부분에서의 저항값을 동일하게 하여 동일한 전압에 대하여, 상기 히터(170)(171)의 각 부분에 흐르는 전류가 유사하도록 하기 위함이다. 즉, V=I*R 이고, R=(ρ*l)/A 이므로, 상기 히터(170)(171)에서 길이(L)가 달라져 저항(R)이 달라지게 되므로 단면적(A)의 변화로 저항을 동일하게 만든다. 따라서, 동일한 전압(V)에 대하여 저항(R)이 동일하게 되어 상기 히터(170)(171)를 흐르는 각 부분에서의 전류의 양이 유사하게 된다.12, 13, and 14, the heater 170 has an approximately "? &Quot; shape, and electrodes 154 are connected to both ends 170a and 170b thereof. The heater 170 is formed in two stages (stepped) as shown in FIG. In addition, as shown in FIG. 13, the heater 171 is formed to be inclined from the outer circumference to the inner circumference, that is, the nozzle 160. This is to make the currents flowing through the respective portions of the heaters 170 and 171 similar to the same voltage by equalizing the resistance values in the respective portions of the heaters 170 and 171. That is, since V = I * R and R = (ρ * l) / A, the length L of the heaters 170 and 171 is changed so that the resistance R is changed. Make the resistance the same. Therefore, the resistance R is the same for the same voltage (V) so that the amount of current in each portion flowing through the heater (170) (171) is similar.

도 15는 본 발명의 제 6실시예에 따른 잉크 토출부를 도시한 평면도이다. 여기서, 도 3 및 도 4와 동일한 참조부호는 동일한 기능을 하는 동일부재를 나타낸다.15 is a plan view showing an ink ejecting unit according to a sixth embodiment of the present invention. Here, the same reference numerals as those in Figs. 3 and 4 denote the same members having the same function.

도 15를 참조하면, 히터(172)는 대략 "Ω" 모양이고, 제 1히터(173)와 제 2히터(174)로 이루어져 있다. 상기 제 1히터(173)는 제 2 히터(174)에 비하여 그 직경이 크며, 상기 제 2히터(174)를 감싸도록 설치된다. 이때, 상기 제 1히터(173)와 제 2히터(174)의 사이에는 일정한 공간이 형성되어 있어, 상기 제 1히터(173)와 제 2히터(174)는 상호 이격되어 있다. 상기 히터(172)의 양단부에는 전극(155)이 형성 접속되어 있다. 상기와 같이 히터(172)를 제 1히터(173)와 제 2히터(174)로 구성하는 것은 제 5실시예에서와 같이 상기 제 1히터(173)와 제 2히터(174)에서 각 저항값을 다르게 하여, 일정 전압에 대하여 상기 제 1히터(173)와 제 2히터(174)를 흐르는 전류의 양을 유사하게 하도록 하기 위함이다.Referring to FIG. 15, the heater 172 has an approximately "Ω" shape and includes a first heater 173 and a second heater 174. The first heater 173 has a larger diameter than the second heater 174 and is installed to surround the second heater 174. In this case, a predetermined space is formed between the first heater 173 and the second heater 174, and the first heater 173 and the second heater 174 are spaced apart from each other. Electrodes 155 are formed and connected to both ends of the heater 172. As described above, configuring the heater 172 as the first heater 173 and the second heater 174, as in the fifth embodiment, indicates the respective resistance values at the first heater 173 and the second heater 174. By differently, to make the amount of current flowing through the first heater 173 and the second heater 174 similar to a predetermined voltage.

도 16은 본 발명의 제 7실시예에 따른 잉크 토출부를 도시한 평면도이다. 여기서, 도 3 및 도 4와 동일한 참조부호는 동일한 기능을 하는 동일부재를 나타낸다.16 is a plan view showing an ink ejecting unit according to the seventh embodiment of the present invention. Here, the same reference numerals as those in Figs. 3 and 4 denote the same members having the same function.

도 16을 참조하면, 히터(175)는 사각형 모양이며, 상기 히터(175)의 양단부에는 전극(156)이 접속된다. 상기 히터(175)의 모양을 사각형으로 하는 것은 상기 히터(175)의 크기에 비하여 상기 노즐(160b)의 크기가 작은 경우에 상기 전극(156)에서 발생하는 전기력선은 균일하게 발생하도록 하기 위함이다. 즉, 상기 전극(156)에서 발생하는 전기력선의 흐름을 상기 노즐(160b)이 방해하지 않게 되어 균일한 전기력선의 흐름이 생성되도록 한다.Referring to FIG. 16, the heater 175 has a rectangular shape, and electrodes 156 are connected to both ends of the heater 175. The rectangular shape of the heater 175 is to cause the electric force lines generated by the electrode 156 to be uniformly generated when the size of the nozzle 160b is smaller than that of the heater 175. That is, the nozzle 160b does not interfere with the flow of the electric force lines generated by the electrode 156 so that a uniform flow of electric force lines is generated.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 잉크 토출부에서의 잉크 토출 과정을 상세히 설명한다.The ink ejection process in the ink ejection unit according to the embodiment of the present invention configured as described above will be described in detail.

도 17 및 도 18은 도 4에 도시된 잉크 토출부의 잉크 토출 과정을 도시한 단면도들이다.17 and 18 are cross-sectional views illustrating an ink ejection process of the ink ejection unit illustrated in FIG. 4.

도 17을 참조하면, 모세관 현상에 의해 매니폴드(102), 잉크채널(107)을 통해 공급된 잉크(200)가 잉크챔버(104)에 채워진 상태에서, 환상 히터(120)에 펄스상 전류를 인가하면 상기 히터(120)에서 발생된 열이 그 하면에 위치하는 노즐판(110)을 통하여 잉크(200)에 전달된다. 이때, 상기 히터(120)의 하면에 위치하는 잉크(200)는 비등하여 버블(210)이 생성된다. 상기 버블(210)은 도너츠 형상을 띤다.Referring to FIG. 17, a pulsed current is applied to the annular heater 120 while the ink 200 supplied through the manifold 102 and the ink channel 107 is filled in the ink chamber 104 by capillary action. When applied, heat generated by the heater 120 is transferred to the ink 200 through the nozzle plate 110 positioned on the bottom surface thereof. At this time, the ink 200 located on the lower surface of the heater 120 is boiled to generate bubbles 210. The bubble 210 has a donut shape.

도 18을 참조하면, 상기 버블(210)은 시간이 지남에 따라 더욱 팽창하여, 상기 노즐(110) 아래에서 합쳐져 중앙부가 오목한 대략적으로 원반형의 버블(210a)로 팽창한다. 이와 동시에, 팽창된 버블(200a)에 의해 상기 잉크챔버(104)내의 잉크가 상기 노즐(160)밖으로 토출된다.Referring to FIG. 18, the bubble 210 expands further over time, merges under the nozzle 110, and expands into an approximately disc shaped bubble 210a having a concave central portion. At the same time, ink in the ink chamber 104 is discharged out of the nozzle 160 by the expanded bubble 200a.

전류의 인가를 차단하면, 상기 히터(120)는 냉각되고, 버블(210a)은 축소하거나, 터뜨려지게 된다. 따라서, 상기 잉크챔버(104)내에는 다시 잉크가 채워진다.When the application of the current is blocked, the heater 120 is cooled, and the bubble 210a shrinks or bursts. Therefore, ink is filled again in the ink chamber 104.

도 19 및 도 20은 도 5에 도시된 잉크 토출부에서의 잉크 토출과정을 도시한 단면도들이다. 도 17 및 도 18에 도시된 잉크 토출과정과 다른 점만을 설명하면 다음과 같다.19 and 20 are cross-sectional views illustrating an ink ejection process in the ink ejection unit illustrated in FIG. 5. Only differences from the ink ejection process shown in FIGS. 17 and 18 are as follows.

버블(210b)이 팽창할 때, 노즐(160a) 주위의 버블가이드(108)에 의해 아래쪽으로 팽창하므로 노즐(160a) 아래에서 합쳐지기가 힘들게 된다. 단, 상기 버블가이드(108)의 아래쪽으로 연장된 길이를 조절함으로써 버블(210a)이 노즐(160a) 아래에서 합쳐지는 확률을 조절할 수 있다. 한편, 토출되는 액적(200a)은 노즐(160a) 가장자리에서 아래로 연장된 액적가이드(190)에 의해 토출방향이 가이드되어 정확히 기판(100)에 수직한 방향으로 토출된다.When the bubble 210b expands, the bubble 210b expands downward by the bubble guide 108 around the nozzle 160a so that it is difficult to merge under the nozzle 160a. However, by adjusting the length extending downward of the bubble guide 108, it is possible to control the probability that the bubble 210a merges under the nozzle 160a. On the other hand, the discharged droplet 200a is guided in the discharge direction by the droplet guide 190 extending downward from the edge of the nozzle 160a and is discharged in the direction perpendicular to the substrate 100.

이하에서는, 본 발명의 잉크 젯 잉크 토출부를 제조하는 방법을 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing the ink jet ink ejecting portion of the present invention will be described.

도 21 내지 도 26은 도 5에 도시된 바와 같은 잉크 토출부를 가지는 잉크 토출부를 제조하는 과정을 도시한 단면도들로서, 도 2의 A-A선을 따라 본 단면도들이다.21 to 26 are cross-sectional views illustrating a process of manufacturing an ink ejecting portion having an ink ejecting portion as illustrated in FIG. 5, and are cross-sectional views taken along line A-A of FIG. 2.

먼저, 기판(100)을 준비한다. 본 실시예에서 기판(100)은 결정방향이 (100)이고 그 두께가 대략 500㎛인 실리콘 기판을 사용한다. 이는, 반도체 소자의 제조에 널리 사용되는 실리콘웨이퍼를 그대로 사용할 수 있어 대량생산에 효과적이기 때문이다.First, the substrate 100 is prepared. In this embodiment, the substrate 100 uses a silicon substrate having a crystal direction of (100) and a thickness of approximately 500 mu m. This is because silicon wafers widely used in the manufacture of semiconductor devices can be used as they are and are effective for mass production.

이어서, 실리콘웨이퍼를 산화로에 넣고 습식 또는 건식 산화하면, 도 23에 도시된 바와 같이 실리콘 기판(100)의 표면 및 배면이 산화되어 실리콘 산화막(110, 112)이 성장된다. 기판(100)의 표면 쪽에 형성된 실리콘 산화막(110)은 이후에 노즐이 형성되는 노즐판이 된다.Subsequently, when the silicon wafer is placed in an oxidation furnace and wet or dry oxidized, as illustrated in FIG. 23, the surface and the backside of the silicon substrate 100 are oxidized to grow the silicon oxide films 110 and 112. The silicon oxide film 110 formed on the surface side of the substrate 100 becomes a nozzle plate on which a nozzle is formed later.

한편, 도 21에 도시된 것은 실리콘웨이퍼의 극히 일부를 도시한 것으로서, 본 발명에 따른 잉크 토출부는 하나의 웨이퍼에서 수십 내지 수백 개의 칩 상태로 제조된다. 또, 도 21에서는 기판(100)의 표면과 배면 모두에 실리콘 산화막(110 및 112)이 성장된 것으로 도시되었는데, 이는 실리콘웨이퍼의 배면도 산화 분위기에 노출되는 배치식(batch type) 산화로를 사용하였기 때문이다. 그러나, 웨이퍼의 표면만 노출되는 매엽식(single wafer type) 산화장치를 사용하는 경우는 배면에 실리콘 산화막(112)이 형성되지 않는다. 이렇게 사용하는 장치에 따라 표면에만 소정의 물질막이 형성되거나 배면까지 형성되는 점은 이하의 도 28까지 같다.21 shows only a part of a silicon wafer, and the ink ejecting portion according to the present invention is manufactured in a state of tens to hundreds of chips on one wafer. In addition, in FIG. 21, silicon oxide films 110 and 112 are grown on both the surface and the back surface of the substrate 100, which uses a batch type oxidation furnace in which the back surface of the silicon wafer is exposed to an oxidizing atmosphere. Because However, when using a single wafer type oxidizer which exposes only the surface of the wafer, the silicon oxide film 112 is not formed on the back side. According to the apparatus used in this way, a predetermined material film is formed only on the surface or is formed to the rear surface as shown in FIG. 28 below.

다만, 편의상 이하에서는 다른 물질막(후술하는 다결정 실리콘막, 실리콘 질화막, TEOS 산화막 등)은 기판(100)의 표면 쪽에만 형성되는 것으로 도시하고 설명한다.For convenience, hereinafter, another material film (a polycrystalline silicon film, a silicon nitride film, a TEOS oxide film, and the like) described later is illustrated and described as being formed only on the surface side of the substrate 100.

이어서, 표면 쪽의 실리콘 산화막(110) 상에 환상 히터(120)를 형성한다.이 환상 히터(120)는 실리콘 산화막(110) 전면에 불순물이 도핑된 다결정 실리콘이나 탄탈륨-알루미늄 합금을 증착한 다음 이를 환상으로 패터닝함으로써 형성된다. 구체적으로, 불순물이 도핑된 다결정 실리콘은 저압 화학기상증착법(low pressure chemical vapor deposition)으로 불순물로서 예컨대 인(P)의 소스가스와 함께 증착함으로써 대략 0.7∼1㎛ 두께로 형성될 수 있다. 히터(120)를 탄탈륨-알루미늄 합금으로 형성하는 경우, 탄탈륨-알루미늄 합금막은 탄탈륨-알루미늄 합금을 타겟으로 하거나, 탄탈륨과 알루미늄을 별도의 타겟으로 하여 스퍼터링(sputtering) 방법으로 증착함으로써 대략 0.1∼0.3㎛ 두께로 형성할 수 있다. 이 다결정 실리콘막이나 탄탈륨-알루미늄 합금막의 증착 두께는, 히터(100)의 폭과 길이를 고려하여 적정한 저항값을 가지도록 다른 범위로 할 수도 있다. 실리콘 산화막(110) 전면에 증착된 다결정 실리콘막 또는 탄탈륨-알루미늄 합금막은, 포토마스크와 포토레지스트를 이용한 사진공정과 포토레지스트 패턴을 식각마스크로 하여 식각하는 식각공정에 의해 패터닝된다.Subsequently, an annular heater 120 is formed on the silicon oxide film 110 on the surface side. The annular heater 120 deposits polycrystalline silicon or tantalum-aluminum alloy doped with impurities on the entire silicon oxide film 110. It is formed by patterning it in an annular shape. Specifically, the doped polycrystalline silicon may be formed to a thickness of about 0.7 to 1 μm by low pressure chemical vapor deposition with a source gas of phosphorus (P), for example, as an impurity. In the case where the heater 120 is formed of a tantalum-aluminum alloy, the tantalum-aluminum alloy film is approximately 0.1 to 0.3 µm by being deposited by sputtering with a target of a tantalum-aluminum alloy or a separate target of tantalum and aluminum. It can be formed in thickness. The deposition thickness of the polycrystalline silicon film or tantalum-aluminum alloy film may be set in another range so as to have an appropriate resistance value in consideration of the width and length of the heater 100. The polycrystalline silicon film or tantalum-aluminum alloy film deposited on the entire surface of the silicon oxide film 110 is patterned by an etching process using a photomask and a photoresist and an etching process using an photomask pattern as an etching mask.

도 22는 도 21의 결과물 전면에 실리콘 질화막(130)을 증착한 후, 기판(100)의 배면으로부터 기판(100)을 식각하여 매니폴드(102)를 형성한 상태를 도시한 것이다. 실리콘 질화막(130)은 환상 히터(120)의 보호막으로서 예컨대 대략 0.5㎛ 두께로 역시 저압 화학기상증착법으로 증착될 수 있다. 상기 매니폴드(102)는 웨이퍼의 배면을 경사식각 함으로써 형성된다. 구체적으로, 웨이퍼의 배면에 식각될 영역을 한정하는 식각마스크를 형성하고 TMAH(Tetramethyl Ammonium Hydroxide)를 에천트로 하여 소정시간 동안 습식식각하면, (111) 방향으로의 식각이 다른 방향에 비해 느리게 되어 대략 54.7°의 경사를 가지는 매니폴드(102)가 형성된다.FIG. 22 illustrates a state in which the manifold 102 is formed by etching the substrate 100 from the rear surface of the substrate 100 after depositing the silicon nitride layer 130 on the entire surface of the resultant of FIG. 21. The silicon nitride film 130 may be deposited as a protective film of the annular heater 120, for example, by a low pressure chemical vapor deposition method with a thickness of about 0.5 μm. The manifold 102 is formed by inclining the back surface of the wafer. Specifically, when an etching mask defining an area to be etched is formed on the back surface of the wafer and wet etching is performed for a predetermined time using TMAH (Tetramethyl Ammonium Hydroxide) as an etchant, the etching in the (111) direction becomes slower than other directions. The manifold 102 is formed with an inclination of 54.7 degrees.

한편, 이 매니폴드(102)는 기판(100)의 배면을 경사식각하여 형성하는 것으로 도시되고 설명되었지만, 경사식각이 아닌 이방성 식각으로 형성할 수도 있다.Meanwhile, although the manifold 102 is illustrated and described as being formed by obliquely etching the rear surface of the substrate 100, the manifold 102 may be formed by anisotropic etching rather than oblique etching.

도 23은 전극(140)과 노즐(160)을 형성한 상태를 도시한 것이다. 구체적으로, 도 22의 실리콘 질화막(130)의 히터(120)의 상부에서 전극(140)과 접속될 부분, 및 환상 히터(120)의 안쪽으로 환상 히터(120)의 직경보다 작은 직경으로 노즐(160)을 이룰 부분을 식각하여 각각 히터(120)와 실리콘 산화막(110)을 노출한다. 이어서, 노출된 실리콘 산화막(100)을 식각하여 노즐(160)을 이룰 부분의 기판(100)을 노출한다. 이 노즐(160)의 직경은 대략 16∼20㎛가 되도록 실리콘 질화막(130) 및 실리콘 산화막(110)을 식각한다.FIG. 23 illustrates a state in which the electrode 140 and the nozzle 160 are formed. Specifically, the nozzle (a part of the upper part of the heater 120 of the silicon nitride film 130 of FIG. 22 to be connected to the electrode 140 and a diameter smaller than the diameter of the annular heater 120 inside the annular heater 120). The portions constituting the 160 are etched to expose the heater 120 and the silicon oxide layer 110, respectively. Subsequently, the exposed silicon oxide film 100 is etched to expose the substrate 100 of the portion forming the nozzle 160. The silicon nitride film 130 and the silicon oxide film 110 are etched such that the diameter of the nozzle 160 is approximately 16 to 20 µm.

이어서, 전극(140)은 도전성이 좋고 패터닝이 용이한 금속 예컨대, 알루미늄이나 알루미늄 합금을 대략 1㎛ 두께로 스퍼터링법으로 증착하고 패터닝함으로써 형성된다. 이때, 전극(140)을 이루는 금속막은 기판(100) 상의 다른 부위에서 배선(미도시)과 본딩 패드(도 2의 20)를 이루도록 동시에 패터닝된다. 한편, 전극(140)으로서 구리를 사용할 수도 있는데, 이 경우는 전기 도금을 이용하는 것이 바람직하다.Subsequently, the electrode 140 is formed by depositing and patterning a metal having good conductivity and easy patterning, such as aluminum or an aluminum alloy, by a sputtering method to a thickness of about 1 μm. In this case, the metal film forming the electrode 140 is simultaneously patterned to form a wiring (not shown) and a bonding pad (20 in FIG. 2) at other portions of the substrate 100. On the other hand, copper may be used as the electrode 140, in which case it is preferable to use electroplating.

이어서, 도 24에 도시된 바와 같이, 노즐(160)이 형성된 기판(100) 전면에 TEOS(Tetra ethyle ortho silane) 산화막(150)을 증착하고 패터닝하여 노즐(160) 부위의 기판(100)을 노출한다. 이 TEOS 산화막(150)은 대략 1㎛ 정도의 두께로, 알루미늄 또는 그 합금으로 이루어진 전극(140)과 본딩 패드가 변형되지 않는 범위의저온 예컨대 400℃ 이하에서 화학기상증착법으로 증착할 수 있다. 한편, 노즐(160)은 위에서 실리콘 질화막(130) 및 실리콘 산화막(110)을 패터닝함으로써 형성하였지만, 위에서 실리콘 질화막(130)을 패터닝할 때 노즐(160) 부위의 실리콘 질화막(130) 및 실리콘 산화막(110)을 그대로 놔두고, TEOS 산화막(150)까지 형성한 다음, TEOS 산화막(150), 실리콘 질화막(130) 및 실리콘 산화막(110)을 순차 식각함으로써 형성할 수도 있다.Subsequently, as shown in FIG. 24, the TEOS (Tetra ethyle ortho silane) oxide film 150 is deposited and patterned on the entire surface of the substrate 100 on which the nozzle 160 is formed to expose the substrate 100 at the nozzle 160. do. The TEOS oxide film 150 may be deposited by a chemical vapor deposition method at a low temperature, for example, 400 ° C. or less, in which the electrode 140 made of aluminum or an alloy thereof and the bonding pad are not deformed to a thickness of about 1 μm. On the other hand, the nozzle 160 is formed by patterning the silicon nitride film 130 and the silicon oxide film 110 from above, but when the silicon nitride film 130 is patterned from above, the silicon nitride film 130 and the silicon oxide film ( It is also possible to form the TEOS oxide film 150 by leaving the 110 as it is, and then sequentially etching the TEOS oxide film 150, the silicon nitride film 130, and the silicon oxide film 110.

이어서, 노즐(160)에 의해 노출된 기판(100)을 식각하여 대략 반구형의 잉크 챔버를 형성하는데, 구체적으로 도 24에 도시된 바와 같이, 노즐(160)이 형성된 기판(100) 전면에 포토레지스트를 도포하고 패터닝하여 노즐(160)보다 작은 직경으로 기판(100)을 노출하는 포토레지스트 패턴(PR)을 형성한다. 이 포토레지스트 패턴(PR)은 이후에 형성되는 잉크 채널(106)의 직경을 미세하게 조절하기 위한 것으로, 노즐(160)의 측벽에 남겨지는 포토레지스트 패턴(PR) 두께에 의해 잉크 채널(106)의 직경이 조절된다. 한편, 잉크 채널(106)의 직경을 노즐(160)의 직경과 대략 동일하게 하는 경우에는 이 포토레지스트 패턴(PR)은 필요없다.Subsequently, the substrate 100 exposed by the nozzle 160 is etched to form an approximately hemispherical ink chamber. Specifically, as shown in FIG. 24, a photoresist is formed on the entire surface of the substrate 100 on which the nozzle 160 is formed. Is applied and patterned to form photoresist pattern PR that exposes substrate 100 to a diameter smaller than nozzle 160. The photoresist pattern PR is used to finely adjust the diameter of the ink channel 106 to be formed later. The ink channel 106 may be formed by the thickness of the photoresist pattern PR remaining on the sidewall of the nozzle 160. The diameter of is adjusted. On the other hand, when the diameter of the ink channel 106 is made substantially the same as the diameter of the nozzle 160, this photoresist pattern PR is not necessary.

도 25는 노즐(160)에 의해 노출된 기판(100)을 소정 깊이로 식각하여 잉크 챔버(104) 및 잉크 채널(106)을 형성한 상태를 도시한 것이다.FIG. 25 illustrates a state in which the ink chamber 104 and the ink channel 106 are formed by etching the substrate 100 exposed by the nozzle 160 to a predetermined depth.

먼저, 잉크 챔버(104)는 포토레지스트 패턴(PR)을 식각마스크로 하여 기판(100)을 등방성 식각함으로써 형성할 수 있다. 구체적으로, XeF2 가스를 식각가스로 사용하여 기판(100)을 소정시간 동안 건식식각한다. 그러면 도시된 바와 같이, 그 깊이와 반경이 대략 20㎛인 대략 반구형의 잉크 챔버(104)가 형성된다.First, the ink chamber 104 may be formed by isotropically etching the substrate 100 using the photoresist pattern PR as an etching mask. Specifically, the substrate 100 is dry etched for a predetermined time using XeF 2 gas as an etching gas. Then, as shown, an approximately hemispherical ink chamber 104 having a depth and radius of approximately 20 mu m is formed.

한편, 잉크 챔버(104)는 포토레지스트 패턴(PR)을 식각마스크로 하여 기판(100)을 이방성 식각하는 단계 및 이에 이어 등방성 식각하는 단계의 두 단계로 식각함으로써 형성할 수도 있다. 즉, 포토레지스트 패턴(PR)을 식각마스크로 하여 실리콘 기판(100)을 유도결합 플라즈마 식각(Inductively Coupled Plasma Etching)이나 반응성 이온 식각(Reactive Ion Etching)을 이용하여 이방성 식각하여 소정 깊이의 홀(미도시)을 형성한 후, 이어서, 상기와 같은 방법으로 등방성 식각한다.On the other hand, the ink chamber 104 may be formed by etching in two steps, anisotropically etching the substrate 100 and subsequently isotropically etching the photoresist pattern PR as an etching mask. In other words, the silicon substrate 100 is anisotropically etched using inductively coupled plasma etching or reactive ion etching using the photoresist pattern PR as an etch mask. After forming), isotropic etching is then performed in the same manner as described above.

또한, 잉크 챔버(104)는 또 다른 방법으로서, 기판(100)의 잉크 챔버(104)를 이룰 부위를 다공질 실리콘층으로 변화시킨 다음에 이 다공질 실리콘층을 선택적으로 식각하여 제거함으로써 형성할 수도 있다. 구체적으로, 아무 것도 형성되어 있지 않은(즉 도 21 이전 단계) 실리콘 기판(100)의 표면 상에 잉크 챔버(104)를 형성할 부분의 중앙부만을 노출하는 마스크를 예컨대 실리콘 질화막으로 형성하고, 기판(100)의 배면에는 전극물질 예컨대 금막을 형성한 다음, 이를 불산 용액에 담가 애노다이징(anodizing) 처리하면, 마스크의 노출된 부분을 중심으로 대략 반구형으로 다공질 실리콘층이 형성된다. 이런 상태의 실리콘 기판(100)에 대해 상술한 도 21 내지 도 24의 단계를 거친 다음, 다공질 실리콘층만을 선택적으로 식각하여 제거하면 도 25에 도시된 바와 같은 반구형 잉크 챔버(104)가 형성된다. 다공질 실리콘층만을 선택적으로 식각하여 제거하는 에천트로는 강알칼리 용액 예컨대 KOH 용액을 사용하면 된다. 한편, 애노다이징 처리는 위에서와 같이 도 23에 도시된 단계 이전에 수행할 수도 있지만, 노즐(160)을 애노다이징 처리시 마스크로 사용하는경우에는 도 23에 도시된 단계에 이어 수행할 수도 있다.Alternatively, the ink chamber 104 may be formed by changing the portion of the substrate 100 of the substrate 100 to the porous silicon layer and then selectively etching the porous silicon layer to remove the ink chamber 104. . Specifically, a mask that exposes only the central portion of the portion where the ink chamber 104 is to be formed on the surface of the silicon substrate 100 where nothing is formed (i.e., before the step 21) is formed of, for example, a silicon nitride film, and the substrate ( An electrode material such as a gold film is formed on the back surface of 100) and then immersed in an hydrofluoric acid solution and anodized to form a porous silicon layer in a substantially hemispherical shape around the exposed portion of the mask. After the above-described steps of FIGS. 21 to 24 with respect to the silicon substrate 100 in this state, only the porous silicon layer is selectively etched and removed to form a hemispherical ink chamber 104 as shown in FIG. 25. As an etchant that selectively etches and removes only the porous silicon layer, a strong alkali solution such as a KOH solution may be used. On the other hand, the anodizing process may be performed before the step shown in FIG. 23 as above, but when the nozzle 160 is used as a mask in the anodizing process, it may be performed following the step shown in FIG. have.

이어서, 포토레지스트 패턴(PR)을 식각마스크로 하여 기판(100)을 이방성 식각하면, 잉크 챔버(104)의 바닥에 잉크 챔버(104)와 매니폴드(102)를 연결하는 잉크 채널(106)이 형성된다. 이 이방성 식각은 전술한 유도결합 플라즈마 식각이나 반응성 이온 식각에 의해 수행될 수 있다.Subsequently, when the substrate 100 is anisotropically etched using the photoresist pattern PR as an etching mask, the ink channel 106 connecting the ink chamber 104 and the manifold 102 to the bottom of the ink chamber 104 is formed. Is formed. This anisotropic etching may be performed by the above-described inductively coupled plasma etching or reactive ion etching.

도 26은 도 25에 도시된 상태에서 포토레지스트 패턴(PR)을 애슁(ashing) 및 스트립(strip)하여 제거하여 본 실시예에 따른 잉크 토출부를 완성한 상태를 도시한 것이다. 포토레지스트 패턴(PR)을 제거하면 도시된 바와 같이, 기판(100)의 표면 쪽에 반구형 잉크 챔버(104)가, 배면쪽에는 매니폴드(102)가 형성되어 있고, 잉크 챔버(104)와 매니폴드(102)를 연결하는 잉크 채널(106)이 형성되어 있으며, 잉크 채널(106)보다 큰 직경의 노즐(160)이 형성된 노즐판이 적층된 구조의 잉크 토출부가 얻어진다.FIG. 26 illustrates a state in which the ink ejection part according to the present exemplary embodiment is completed by ashing and stripping and removing the photoresist pattern PR in the state shown in FIG. 25. When the photoresist pattern PR is removed, a hemispherical ink chamber 104 is formed on the surface side of the substrate 100, a manifold 102 is formed on the back side, and the ink chamber 104 and the manifold are formed. An ink channel 106 connecting the 102 is formed, and an ink ejecting portion having a structure in which a nozzle plate having a nozzle 160 having a larger diameter than the ink channel 106 is formed is laminated.

도 27 및 도 28은 도 5에 도시된 잉크 토출부를 가지는 잉크 토출부를 제조하는 과정을 도 2의 A -A 선을 따라 도시한 단면도들이다.27 and 28 are cross-sectional views illustrating a process of manufacturing an ink ejecting unit having the ink ejecting unit illustrated in FIG. 5, taken along the line AA of FIG. 2.

도 5에 도시된 잉크 토출부를 가지는 잉크 토출부의 제조방법은 전술한 도 4에 도시된 잉크 토출부를 가지는 잉크 토출부의 제조방법중 도 24의 TEOS 산화막(150) 형성 단계까지는 동일하고, 그 이후에 도 27 및 도 28에 도시된 단계를 더 수행한다.The manufacturing method of the ink ejecting portion having the ink ejecting portion shown in FIG. 5 is the same until the step of forming the TEOS oxide film 150 of FIG. 24 among the manufacturing methods of the ink ejecting portion having the ink ejecting portion shown in FIG. 27 and further perform the steps shown in FIG.

즉, 도 24의 TEOS 산화막(150)까지 형성한 다음, 도 27에 도시된 바와 같이, 노즐(160)이 형성된 TEOS 산화막(150) 및 실리콘 질화막(130)을 식각마스크로 하여기판(100)을 소정 깊이 이방성 식각하여 홀(170)을 형성한다. 이어서, 기판(100) 전면에 소정의 물질층 예컨대 TEOS 산화막을 대략 1㎛ 두께로 증착하고, 이 TEOS 산화막을 실리콘 기판(100)의 홀(170)이 노출될 때까지 이방성 식각하면 홀(170)의 측벽에 스페이서(180)가 형성된다.That is, after forming the TEOS oxide film 150 of FIG. 24 and then, as shown in FIG. 27, the substrate 100 is formed by using the TEOS oxide film 150 and the silicon nitride film 130 having the nozzle 160 as an etch mask. The hole 170 is formed by anisotropic etching a predetermined depth. Subsequently, a predetermined material layer such as a TEOS oxide film is deposited to a thickness of about 1 μm on the entire surface of the substrate 100, and the TEOS oxide film is anisotropically etched until the hole 170 of the silicon substrate 100 is exposed. Spacers 180 are formed on the sidewalls of the spacers 180.

도 27에 도시된 상태에서 전술한 방법으로, 노출된 실리콘 기판(100)을 등방성 식각하면, 도 28에 도시된 바와 같이, 노즐(160a) 가장자리에 잉크 챔버(104a) 방향으로 연장된 버블 가이드(108) 및 액적 가이드(190)를 가지는 잉크 토출부가 형성된다.When the exposed silicon substrate 100 is isotropically etched by the above-described method in the state shown in FIG. 27, as illustrated in FIG. 28, a bubble guide (e.g., extending in the ink chamber 104a toward the edge of the nozzle 160a) 108 and an ink ejecting portion having a droplet guide 190 are formed.

이상 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명했지만, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않고, 다양한 균등한 변형예가 가능하다. 예컨대, 본 발명의 잉크 토출부의 각 요소를 구성하는 물질은 예시되지 않은 물질로 이루어질 수도 있다. 즉, 기판(100)은 반드시 실리콘이 아니라도 가공성이 좋은 다른 물질로 대체될 수 있고, 히터(120)나 전극(140), 실리콘 산화막, 질화막 등도 마찬가지이다. 또, 각 물질의 적층 및 형성방법도 단지 예시된 것으로서, 다양한 증착방법과 식각방법이 적용될 수 있다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various equivalent modifications are possible. For example, the material constituting each element of the ink ejecting portion of the present invention may be made of a material which is not illustrated. That is, the substrate 100 may be replaced with another material having good processability even if it is not necessarily silicon. The same applies to the heater 120, the electrode 140, the silicon oxide film, and the nitride film. In addition, as a method of laminating and forming each material is merely illustrated, various deposition methods and etching methods may be applied.

또한, 본 발명의 잉크 토출부 제조방법의 각 단계의 순서는 예시된 바와 달리할 수 있다. 예컨대, 매니폴드(102)를 형성하기 위한 기판(100) 배면의 식각은 도 24에 도시된 단계 이전이나 도 25에 도시된 단계 즉, 노즐(160)을 형성하는 단계 이후에 수행될 수도 있다.In addition, the order of each step of the ink ejecting portion manufacturing method of the present invention may be different from that illustrated. For example, etching of the back surface of the substrate 100 for forming the manifold 102 may be performed before the step shown in FIG. 24 or after the step shown in FIG. 25, that is, forming the nozzle 160.

아울러, 각 단계에서 예시된 구체적인 수치는 제조된 잉크 토출부가 정상적으로 동작할 수 있는 범위 내에서 얼마든지 예시된 범위를 벗어나 조정 가능하다.In addition, the specific numerical values illustrated at each step may be adjusted outside the illustrated ranges as much as possible within the range in which the manufactured ink ejecting portion can operate normally.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 버블젯 방식의 잉크젯 프린트 헤드는As described above, the bubblejet inkjet printhead according to the present invention is

첫째, 잉크챔버를 반구형 혹은 곡면의 구현함으로써 잉크 토출이 용이하고, 빠른 응답속도를 가진다. 또한, 노즐부를 히터부와 일체형으로 만들어 회로를 집적할 경우 하나의 기판으로 프린트 헤드를 모두 구현할 수 있다.First, the ink chamber is hemispherical or curved to facilitate ink ejection and has a fast response speed. In addition, when the nozzle unit is integrated with the heater unit to integrate a circuit, all of the print heads may be realized by one substrate.

둘째, 잉크채널을 기판에 수직하게 형성하여 집적도가 높은 노즐배열이 가능하며, 잉크채널의 크기를 조절하여 잉크의 리필과 토출 주파수를 조절할 수 있다.Second, by forming the ink channel perpendicular to the substrate, the nozzle arrangement having a high degree of integration is possible, and the refilling and discharging frequency of the ink can be controlled by adjusting the size of the ink channel.

셋째, 히터에 접속하는 전극의 형상을 다양하게 변형하여 줌으로써 히터에 균일한 분포의 전류를 인가하여 줄 수 있어 히터가 균일하게 발열하는 효과가 있다.Third, by varying the shape of the electrode connected to the heater in various ways it is possible to apply a current of a uniform distribution to the heater has the effect that the heater generates a uniform heat.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary and will be understood by those of ordinary skill in the art that various modifications and variations can be made therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

Claims (23)

그 표면에는 토출 될 잉크가 채워지는 것으로 그 형상이 실질적으로 반구형인 잉크챔버 및, 그 배면에는 잉크를 공급하는 매니폴드와, 상기 잉크챔버의 바닥에는 상기 잉크챔버와 매니폴드를 연결하는 잉크채널이 일체로 형성된 기판과;Its surface is filled with ink to be discharged. The ink chamber is substantially hemispherical in shape, and a manifold for supplying ink at the bottom thereof, and an ink channel connecting the ink chamber and the manifold at the bottom of the ink chamber. A substrate formed integrally with the substrate; 상기 기판 상에 적층되고, 상기 잉크챔버의 중앙부에 대응되는 위치에 노즐이 형성된 노즐판과;A nozzle plate stacked on the substrate and having a nozzle formed at a position corresponding to a central portion of the ink chamber; 상기 노즐판 위에 위치하며 상기 노즐을 둘러싸도록 형성되어 "Ω" 모양이며 2단으로 형성되어 각 단의 저항값을 다르게 함으로써 발열이 균등하게 일어나도록 하는 히터와;A heater positioned on the nozzle plate and surrounding the nozzle, the heater being formed in two stages so as to generate heat evenly by varying the resistance value of each stage; 상기 히터의 양단부에 각각 전기적으로 연결되어 상기 히터에 전류를 인가하는 전극;을 구비하는 것을 특징으로 하는 버블젯 방식의 잉크젯 프린트 헤드.And an electrode electrically connected to both ends of the heater to apply an electric current to the heater. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 잉크채널의 직경은 상기 노즐의 직경보다 작거나 같은 것을 특징으로 하는 버블젯 방식의 잉크젯 프린트 헤드.Bubble diameter inkjet printhead, characterized in that the diameter of the ink channel is less than or equal to the diameter of the nozzle. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 노즐의 가장자리에서 상기 잉크챔버의 바닥방향으로 연장된 버블 및 액적 가이드가 형성된 것을 특징으로 하는 버블젯 방식의 잉크젯 프린트 헤드.And a bubble guide and a droplet guide extending from the edge of the nozzle toward the bottom of the ink chamber. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 히터는 바깥쪽에서 안쪽으로 경사지게 형성되어 있으며, 상기 전극은 상기 히터의 양단부에 각각 연결된 것을 특징으로 하는 버블젯 방식의 잉크젯 프린트 헤드.The heater is formed to be inclined from the outside inward, the electrode is a bubble jet inkjet printhead, characterized in that connected to both ends of the heater, respectively. 삭제delete 그 표면에는 토출될 잉크가 채워지는 것으로 그 형상이 실질적으로 반구형인 잉크챔버 및 그 배면에는 잉크를 공급하는 매니폴드와, 상기 잉크챔버의 바닥에는 상기 잉크챔버와 매니폴드를 연결하는 잉크채널이 일체로 형성된 기판과;Its surface is filled with ink to be discharged. The ink chamber, which is substantially hemispherical in shape, has a manifold for supplying ink at the bottom thereof, and an ink channel connecting the ink chamber and the manifold at the bottom of the ink chamber. A substrate formed of; 상기 기판상에 적층되고 상기 잉크챔버의 중앙부에 대응되는 위치에 노즐이 형성된 노즐판과;A nozzle plate stacked on the substrate and having a nozzle formed at a position corresponding to a central portion of the ink chamber; 상기 노즐판 위에 위치하며 상기 노즐을 둘러싸도록 사각형모양으로 형성되어 균일한 전기력선이 발생하는 히터와;A heater positioned on the nozzle plate and formed in a quadrangular shape so as to surround the nozzle to generate a uniform electric force line; 상기 히터와 전기적으로 연결되어 상기 히터에 전류를 인가하는 전극;을 구비하는 것을 특징으로 하는 버블젯 방식의 잉크젯 프린트헤드.And an electrode electrically connected to the heater to apply a current to the heater. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 잉크채널의 직경은 상기 노즐의 직경보다 작거나 같은 것을 특징으로 하는 버블젯 방식의 잉크젯 프린트헤드.Bubble diameter inkjet printhead, characterized in that the diameter of the ink channel is less than or equal to the diameter of the nozzle. 제 11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 노즐의 가장자리에서 상기 잉크챔버의 바닥방향으로 연장된 버블 및 액적 가이드가 형성된 것을 특징으로 하는 버블젯 방식의 잉크젯 프린트헤드.Bubble-jet inkjet printhead, characterized in that the bubble and droplet guide extending from the edge of the nozzle in the bottom direction of the ink chamber is formed.
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WO2013012417A1 (en) * 2011-07-19 2013-01-24 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Heating resistor

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