KR100428650B1 - 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법 - Google Patents
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Abstract
잉크 토출 성능이 우수할 뿐만 아니라 제조성이 우수하여 생산성을 향상시킬 수 있는 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법을 개시한다. 개시된 본 발명에 의한 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법은, 기판에 히터를 형성함과 아울러 이 히터 형성면에 대하여 수직한 방향으로 기판을 관통하는 잉크공급유로를 형성하는 단계; 기판의 잉크공급유로와 통하는 잉크챔버를 형성하는 단계; 기판과 노즐플레이트를 접착하는 단계; 및 기판의 잉크공급유로를 마스크로 하여 노즐플레이트의 안쪽으로부터 외측을 향하여 레이저 빔을 조사하여 노즐플레이트에 그의 안쪽에서부터 외측으로 갈수록 직경이 점차 작아지는 테이퍼 형상의 노즐을 형성하는 단계;를 포함한다. 이에 의하면, 노즐플레이트를 기판에 접착시킨 후 기판의 잉크공급유로를 통하여 레이저 빔을 노즐플레이트로 조사하여 노즐을 형성하기 때문에, 노즐의 형상 정밀도 및 위치 정확도를 높일 수 있음은 물론 단 한 번의 레이저 빔을 조사하는 것으로 우수한 잉크 토출 성능을 발휘하는 바람직한 노즐 구조를 얻을 수 있으며, 공정의 간소화 및 우수한 제조성으로 제품 생산성을 향상시킬 수 있다.
Description
본 발명은 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법에 관한 것으로, 특히 우수한 잉크 토출 성능을 가질 뿐만 아니라 제조성이 우수하여 생산성을 향상시킬 수 있는 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법에 관한 것이다.
잉크젯 프린터의 잉크 토출방식은, 크게 버블젯 방식, 마하젯 방식, 열전사 방식, 열압축 방식으로 분류된다. 여기서, 버블젯 방식은 발열소자로 액상잉크를 가열하여 거품을 발생시켜 잉크를 분사시키는 것으로, 이러한 버블젯 방식 잉크젯 프린터의 헤드는, 잉크챔버를 제공하는 잉크챔버벽의 일측에 노즐을 갖는 노즐플레이트가 배치되고, 잉크챔버벽의 타측에는 상기 잉크챔버에 위치하는 히터 및 상기 잉크챔버와 통하는 잉크공급유로가 형성된 기판이 배치되는 기본 구조를 가진다.
한편, 잉크젯 프린터는 점점 더 높은 해상도와 빠른 속도를 요구받고 있으며, 이와 같은 요구에 따라 생산업체에서는 노즐의 직경 축소, 노즐의 밀도 증대 및 노즐의 형상 정밀도와 위치 정확도를 높이려는 연구/개발이 활발히 이루어지고 있다. 또한, 같은 맥락으로, 최근에는 노즐플레이트의 노즐을 잉크챔버 쪽에서부터 외측으로 갈수록 직경이 점점 작아지는 테이퍼 형상으로 가공하여 노즐을 통한 잉크 토출을 원활히 함으로써 높은 해상도와 빠른 속도로 프린팅할 수 있는 잉크젯프린터의 헤드가 개발되어 적용되고 있다.
상기와 같은 테이퍼 형상의 노즐을 가지는 잉크젯 프린터의 헤드를 제조하는 일반적인 방법은, 우선 노즐플레이트에 테이퍼 형상의 노즐을 가공한 후, 이 노즐플레이트를 히터가 형성된 기판에 접착하는 방법이다.
그러나, 상기한 바와 같은 일반적인 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법은, 노즐플레이트에 노즐을 형성한 후, 노즐이 형성된 노즐플레이트를 히터가 형성된 기판에 접착시키기 때문에, 노즐의 위치 정확도를 높이기가 매우 어렵다. 노즐의 위치 정확도가 낮으면, 즉, 노즐과 잉크챔버 및/또는 기판에 형성된 잉크공급유로가 정확히 일치하지 않으면, 노즐을 통하여 토출되는 잉크 방울의 방향성이 흐트러지게 되어, 해상도에 좋지 않은 영향을 끼치게 된다.
상기와 같은 문제를 해소하고자 노즐플레이트를 히터가 형성된 기판에 접착시킨 후 노즐플레이트에 노즐을 가공하는 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법이 개발되어 이용되고 있다.
그러나, 상기한 바와 같은 종래의 다른 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법은, 노즐플레이트를 히터가 형성된 기판에 접착시킨 후 노즐플레이트에 노즐을 가공하기 때문에, 노즐과 잉크챔버 및/또는 잉크공급유로간의 정렬은 비교적 쉽게 할 수 있으나, 기판에 형성된 히터와 노즐간의 위치 정렬이 어렵다고 하는 문제가 있다.
더욱이, 상기한 바와 같은 종래의 다른 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법은, 노즐플레이트를 기판에 접착한 후에 노즐을 가공하기 때문에, 노즐 가공을 위한 레이저 빔을 노즐플레이트의 외측에서 잉크챔버 측으로 조사하면서 노즐을 가공하여야 하며, 이로 인하여 잉크 토출의 원활성을 도모하기 위한 노즐구조, 즉 노즐의 안쪽에서부터 바깥쪽(잉크챔버에서부터 노즐플레이트의 외측)으로 갈수록 직경이 점차 작아지는 테이퍼 형상의 노즐을 형성하는 것이 매우 어렵다. 일정한 굵기의 레이저 빔이 노즐플레이트에 입사되어도 레이저 빔이 입사하는 방향인 노즐플레이트의 바깥쪽이 우선적으로 에너지를 흡수하므로 노즐의 바깥쪽이 더 크게 가공된다. 이에 따라 노즐플레이트를 기판에 접착시킨 후에 노즐을 가공하는 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법에서 노즐플레이트의 노즐을 그 안쪽에서부터 바깥쪽으로 갈수록 직경이 점차 작아지는 테이퍼 형상으로 가공하기 위한 여러가지 방안이 제시되었다.
도 1은 레이저 빔의 입사각을 달리하여 우수한 잉크 토출 성능을 발휘하는 바람직한 노즐 구조를 얻는 공지된 노즐 형성방법의 일 예를 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이, 기판(1)에 히터(2)가 형성되어 있으며, 이 기판(1)에는 잉크챔버(3)를 제공하는 잉크챔버벽(4)이 소정 높이로 형성되어 있다. 그리고, 노즐플레이트(5)는 상기 잉크챔버벽(4)에 접착되어 있다. 이와 같이 조립된 상태에서 상기 노즐플레이트(5)의 노즐 형성 위치에 레이저 빔을 조사하여 노즐(6)을 가공하게 되는데, 이 때, 바람직한 노즐 구조를 얻기 위하여 레이저 빔의 입사각을 적어도 3개 방향(A,B,C)으로 달리하여 조사한다. 레이저 빔의 입사각을 달리하기 위해서는, 다수의 레이저 빔을 사용하거나 레이저 빔이나 노즐플레이트를 기계적으로 움직여서 노즐플레이트에 입사하는 레이저 빔의 각도를 변화시켜야 하는데, 다수의 레이저 빔을 한 노즐 위치에 정확히 정렬하는 것은 매우 어려우며, 레이저 빔이나 노즐플레이트를 기계적으로 움직여서 노즐플레이트에 입사하는 각도가 변한 레이저 빔을 원하는 위치에 정확히 정렬하는 것 역시 매우 어렵다. 따라서, 우수한 잉크 토출 성능을 발휘하는 바람직한 노즐 구조를 얻기 어려울 뿐만 아니라 공정의 까다로움으로 인한 제조성의 악화로 제품 생산성이 현저히 떨어지게 된다.
도 2는 종래 다른 노즐 형성 예를 나타낸 것으로, 이는 광학계(7)를 이용하여 레이저 빔의 모양을 변화시키고 변화된 레이저 빔을 노즐플레이트(5)의 노즐 형성 위치에 조사하여 노즐(6)을 형성하는 방법이다. 이와 같은 방법에서는 레이저 빔과 노즐플레이트가 만나는 위치가 매우 중요한데, 이 역시 공정이 매우 어렵다. 따라서, 앞서의 예에서와 마찬가지로 우수한 잉크 토출 성능을 발휘하는 바람직한 노즐 구조를 얻기 어려울 뿐만 아니라 공정의 까다로움으로 인한 제조성의 악화로 제품 생산성이 현저히 떨어지는 것을 피할 수 없다.
도 1 및 도 2에서 부호 8은 잉크공급유로이다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 우수한 잉크 토출 성능을 발휘하는 바람직한 노즐 구조를 얻을 수 있으면서도 제조성이 우수하여 제품 생산성을 향상시킬 수 있는 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법에 따른 노즐 형성의 한 예를 나타낸 도면,
도 2는 종래 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법에 따른 노즐 형성의 다른 예를 나타낸 도면,
도 3 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법에 대한 공정도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법에 의해 제조된 헤드를 나타낸 단면도,
도 8 내지 도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법에 대한 공정도, 그리고,
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법에 의해 제조된 헤드를 나타낸 단면도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10;기판 11;히터
12;잉크공급유로 20;잉크챔버벽
21;잉크챔버 30;노즐플레이트
40;노즐 50;레이저 빔
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법은, 히터 및 잉크공급유로를 갖는 기판과 노즐플레이트를 상기 잉크공급유로와 연통하는 잉크챔버를 사이에 두고 접착한 후에 상기 기판의 잉크공급유로를 마스크로 하여 상기 노즐플레이트에 레이저 빔을 조사하여 노즐을 형성하는 것을 특징으로 한다.
이에 의하면, 노즐플레이트를 기판에 접착시킨 후 기판의 잉크공급유로를 통하여 레이저 빔을 노즐플레이트로 조사하여 노즐을 형성하기 때문에, 노즐의 형상 정밀도 및 위치 정확도를 높일 수 있음은 물론 단 한 번의 레이저 빔을 조사하는 것으로 우수한 잉크 토출 성능을 발휘하는 바람직한 노즐 구조, 즉 노즐의 안쪽에서부터 바깥쪽으로 갈수록 직경이 점차 작아지는 테이퍼 형상의 노즐 구조를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 기판의 잉크공급유로를 마스크로 하여 노즐 형성을 위한 레이저 빔이 노즐플레이트로 조사되므로, 노즐과 잉크공급유로가 정확히 일직선상에 배치되기 때문에, 노즐을 통해 토출되는 잉크 방울의 직진성을 높일 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법은, 기판에 히터를 형성함과 아울러 이 히터 형성면에 대하여 수직한 방향으로 기판을 관통하는 잉크공급유로를 형성하는 단계; 상기 기판의 잉크공급유로와 통하여 잉크챔버를 형성하는 단계; 상기 기판과 노즐플레이트를 접착하는 단계; 및 상기 기판의 잉크공급유로를 마스크로 하여 상기 노즐플레이트의 안쪽면으로부터 그 외측을 향하여 레이저 빔을 조사하여 상기 노즐플레이트에 노즐을 형성하는 단계;를 포함한다. 여기서, 상기 잉크챔버는 기판에 형성될 수도 있고, 노즐플레이트에 형성될 수도 있다.
본 발명의 바람직한 다른 실시예에 의하면, 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법은, 기판에 히터를 형성함과 아울러 이 히터 형성면에 대하여 수직한 방향으로 기판을 관통하는 잉크공급유로를 형성하는 단계; 상기 기판의 히터 형성부분에 잉크챔버를 제공하기 위한 희생층을 형성하는 단계; 상기 기판의 희생층 형성부분을 제외한 부분을 희생층 높이까지 성장시켜 잉크챔버벽부를 형성하는 단계; 상기 잉크챔버벽부를 더 성장시켜 소정 두께의 노즐플레이트부를 형성하는 단계; 상기 기판의 희생층을 제거하여 상기 기판의 잉크공급유로와 통하는 잉크챔버를 형성하는 단계; 및 상기 기판의 잉크공급유로를 마스크로 하여 상기 노즐플레이트부의 잉크챔버쪽 면으로부터 그 외측을 향하여 레이저 빔을 조사하여 상기 노즐플레이트부에 노즐을 형성하는 단계;를 포함한다.
여기서, 상기 희생층은 잉크공급유로를 형성하기 전에 기판에 먼저 형성될 수도 있다. 즉, 기판에 히터를 형성한 후에 이 기판의 히터 형성부분에 잉크챔버를 제공하기 위한 희생층을 형성하고, 희생층이 형성된 기판에 히터 형성면에 대하여 수직한 방향으로 기판을 관통하는 잉크공급유로를 형성하는 것도 가능하다.
그리고, 본 발명에 의한 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법은, 노즐 가공 단계 전에 노즐플레이트의 대기 접촉면에 소수성 물질을 코팅하는 단계를 수행할 수 있으며, 노즐 가공 단계 후, 노즐 가공에서 생긴 부산물을 잉크챔버 내에서 녹이거나 씻어 제거하는 단계를 수행할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 설명한다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법에 대한 공정도로서, 도면에서 참조부호 10은 기판, 20은 잉크챔버벽, 30은 노즐플레이트, 그리고, 40은 노즐이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법은, 먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 기판(10)에 히터(11)를 형성함과 아울러 이 히터(11) 형성면에 대하여 수직한 방향으로 기판(10)을 관통하는 잉크공급유로(12)를 형성한다. 물론, 상기 기판(10)에는 히터(11)에 전원을 공급하기 위한 전극과 같은 도전층 및 기타 패시베이션층 등이 형성되나, 도면에서는 도시를 생략하고 있다. 또한, 상기 히터(11)는 본 발명의 헤드 구조상 잉크공급유로(12)를 감안한 도우넛 형태의 히터가 사용됨이 바람직하나, 이를 꼭 한정하는 것은 아니다.
그런 다음, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 기판(10)의 히터(11) 형성부분을 제외한 기판부분에 잉크챔버벽(20)을 소정 높이로 형성하여 상기 기판(10)의 잉크공급유로(12)와 통하는 잉크챔버(21)를 형성한다.
이러한 잉크챔버(21) 형성방법에는 여러가지 방법이 있다. 예를 들면, 도시되지는 않았으나, 기판의 히터 형성부분에 잉크챔버를 제공하기 위한 희생층을 형성한 후, 이 희생층 형성부분을 제외한 기판부분에 소정의 물질을 적층하거나 기판부분을 성장시켜 상기 희생층 높이까지 잉크챔버벽을 형성하고, 상기 희생층을 제거하는 방법으로 잉크챔버를 형성할 수 있다. 또 다른 방법으로, 노즐플레이트(30)와 기판(10)를 접착시키는데 사용되는 드라이 필름(도시되지 않음)을 잉크챔버벽으로 이용하는 방법이 있다. 즉, 상기 드라이 필름의 히터 형성부분에 대응하는 부분을 제거하여 이 제거된 부분을 잉크챔버로 제공하는 것이다. 또한, 잉크챔버(21)를 노즐프레이트(30) 쪽에 형성하는 방법도 있다. 아직 노즐이 형성되지 않은 노즐플레이트(30)에 드라이 필름을 라미네이팅하는 것이 잉크공급유로(12)와 히터(11)가 형성된 기판(10)에 드라이 필름을 라미네이팅하는 것보다 쉽기 때문에, 제조 공정상 잇점이 있다. 또한, 필요한 경우에는 드라이 필름을 히터(11)가 형성된 기판(10)에 라이네이팅한 후에 잉크공급유로(12)를 형성할 수도 있는데, 잉크공급유로(12)가 형성된 기판(10)은 상대적으로 강도가 약하여 드라이 필름 라미네이팅 공정에서 파괴될 수 있기 때문이다.
잉크챔버(21)를 형성한 다음에는 도 5에 도시된 바와 같이, 기판(10)과 노즐플레이트(30)를 접착제를 이용하여 접착시킨다.
마지막으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 기판(10)과 노즐플레이트(30)가 접착된 상태에서 상기 기판(10)의 잉크공급유로(12)를 마스크로 하여 상기 노즐플레이트(30)의 노즐형성위치(40a)에 레이저 빔(50)을 조사하여 노즐플레이트(30)에 잉크챔버(21) 내의 잉크 토출경로인 노즐(40)을 형성한다. 이 때, 레이저 빔(50)은 도면에서와 같이, 노줄플레이트(30)의 잉크챔버쪽 면에서부터 그 외측을 향하여 조사되며, 따라서, 우수한 잉크 토출 성능을 발휘하는 바람직한 노즐 구조, 즉 잉크챔버쪽에서부터 그 외측으로 갈수록 점차 직경이 작아지는 테이퍼 형상의 노즐(40)을 아주 쉽게 얻을 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 의한 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법은, 상기 노즐플레이트(30)에 노즐을 형성하는 단계 전에 노즐플레이트(30)의 대기 접촉면에소수성 물질을 코팅하는 단계를 수행할 수 있으며, 이 소수성 코팅 단계 수행시 본발명은, 노즐플레이트(30)에 노즐이 형성되기 전 상태이므로, 노즐플레이트에 소수성 물질을 코팅하는데 매우 편리하다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법은, 상기 노즐플레이트(30)에 레이저 빔을 이용하여 노즐(40)을 형성할 때, 레이저 어블레이션 원리에 의해 노즐플레이트(30)를 이루고 있던 폴리머 물질이 잉크챔버(21) 내부와 유로에 증착될 수도 있는 바, 이러한 부산물들은 잉크 토출에 좋지 않은 영향을 끼치므로 제거할 필요가 있다. 이를 위하여, 본 발명은 노즐플레이트(30)에 노즐(40)을 형성한 후에 노즐 가공에서 생긴 부산물을 잉크챔버(21) 내에서 녹이거나 씻어 제거하는 단계를 포함할 수 있다. 그러나, 레이저 어블레이션에 의해 노즐플레이트(30)에 튀어나오는 물질은 입사각에 대하여 cosθ의 3승 내지 5승에 비례하는 플럼을 이루므로 실제로 대부분의 부산물은 잉크공급유로(12)를 통하여 잉크챔버(21) 밖으로 나오게 되며, 잉크공급유로(12)와 잉크챔버(21)가 닿는 부분에 증착되는 노즐플레이트 부산물은 히터로부터 잉크에 가해지는 열전달 효율을 약간 떨어뜨릴 수도 있으나, 다른 문제는 일으키지 않는다. 따라서, 상기한 부산물을 제거하는 공정을 반드시 수행할 필요는 없다. 또한, 본 발명에 의한 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법은, 잉크챔버(21) 내부와 잉크공급유로(12) 내부에서의 잉크 젖음성을 향상시키기 위해 노즐을 형성한 후에 잉크챔버(21) 내부와 잉크공급유로(12) 내벽면을 개질하는 단계를 포함할 수 있다.
도 7은 상기의 제조방법에 따라 제조된 잉크젯 프린터의 헤드를 나타낸 단면도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 헤드 제조방법에 따라 제조된 잉크젯 프린터의 헤드는, 기판(10)에 히터(11)와 잉크공급유로(12)가 형성되어 있으며, 이 기판(10)의 상기 히터(11) 형성부분에는 상기 잉크공급유로(12)와 통하는 잉크챔버(21)가 형성되어 있다. 그리고, 상기 잉크챔버(21)를 제공하기 위하여 기판(10)에 소정 높이로 형성된 잉크챔버벽(20)에는 노즐플레이트(30)가 접착되어 있으며, 상기 노즐플레이트(30)에는 상기 잉크챔버(21) 내의 잉크 토출 경로인 노즐(40)이 형성되어 있다.
상기 노즐(40)은 노즐플레이트(30)의 안쪽(잉크챔버쪽)에서부터 바깥쪽으로 갈수록 직경이 점점 작아지는 테이퍼 형상으로 형성되어 있으며, 이에 따라 노즐을 통한 잉크 토출의 원활성을 도모할 수 있어, 해상도 및 인쇄 속도 향상을 꾀할 수 있다.
또한, 본 발명의 제조방법에 따라 제조된 잉크젯 프린터의 헤드는 기판(10)과 노즐플레이트(30)를 접착시킨 상태에서 상기 기판(10)의 잉크공급유로(12)를 마스크로 하여 노즐플레이트(30)로 레이저 빔을 조사하여 노즐(40)을 형성하기 때문에, 노즐(40)과 잉크공급유로(12)의 중심축(C)이 자연스럽게 일치하게 되며, 이에 따라 노즐을 통하여 토출되는 잉크 방울의 직진성이 향상되어 해상도를 더욱 높일 수 있다.
부연하면, 종래에는 기판과 노즐플레이트를 접착시킨 상태에서 노즐플레이트의 바깥쪽에서 레이저 빔을 조사하여 노즐을 형성함으로써 노즐과 잉크공급유로를 정렬시키기 위한 별도의 얼라인 장비 및 공정이 추가되었으나, 본 발명에 의하면,상기한 과정없이도 노즐과 잉크공급유로가 정확히 정렬되는, 잉크 토출 성능을 극대화시킬 수 있는 바람직한 헤드 제조가 가능하게 되는 것이다.
도 8 내지 도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법에 대한 공정도로서, 도면에서 참조부호 100은 기판, 200은 잉크챔버벽부, 300은 노즐플레이트부, 400은 노즐, 그리고, 600은 희생층이다.
본 실시예에 따른 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법은, 우선, 도 8에 도시된 바와 같이, 기판(100)에 히터(110)를 형성함과 아울러 이 히터(110) 형성면에 대하여 수직한 방향으로 기판(110)을 관통하는 잉크공급유로(120)를 형성한다.
그런 다음, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 기판(100)의 히터 형성부분에 잉크챔버를 제공하기 위한 희생층(600)을 소정 높이로 형성한다. 여기서, 상기 희생층(600)은 필요에 따라 잉크공급유로(120)를 형성하기 전에 형성할 수도 있는데, 특히 유동성이 높은 드라이 필름이나 액상 PR(포토 레지스터)을 이용하는 경우 잉크공급유로가 있으면 희생층의 모양을 정확히 형성하기가 어렵기 때문이다.
기판(100)에 희생층(600)을 형성한 후에는, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 기판(100)의 희생층 형성부분을 제외한 기판 부분을 희생층(600) 높이까지 성장시켜 잉크챔버벽부(200)를 형성한다.
그리고, 상기 잉크챔버벽부(200)를 더 높이 성장시키면, 도 11에 도시된 바와 같이, 소정 두께의 노즐플레이트부(300)가 형성되는 바, 본 발명은 이러한 잉크챔버벽부(200) 및 노즐플레이트부(300)를 일련의 연속된 공정으로 형성할 수 있다.
잉크챔버벽부(200)와 노즐플레이트부(300)가 형성된 다음에는 상기기판(100)의 희생층(600)을 제거하여 도 12에 도시된 바와 같이, 기판(100)의 잉크공급유로(120)와 통하는 잉크챔버(210)를 형성한다.
이후, 도 13에서 보는 바와 같이, 상기 기판(100)의 잉크공급유로(120)를 마스크로 하여 상기 노즐플레이트부(300)의 노즐형성위치(400a)에 레이저 빔(500)을 조사하여 노즐플레이트부(300)에 잉크챔버(210) 내의 잉크 토출경로인 노즐(400)을 형성한다. 이 때, 레이저 빔(500)은 도면에서와 같이, 노줄플레이트부(300)의 잉크챔버쪽 면에서부터 그 외측을 향하여 조사되며, 따라서, 우수한 잉크 토출 성능을 발휘하는 바람직한 노즐 구조, 즉 잉크챔버쪽에서부터 그 외측으로 갈수록 점차 직경이 작아지는 테이퍼 형상의 노즐(400)을 아주 쉽게 얻을 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 의한 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법에서도, 앞서 설명한 일 실시예의 경우와 같이, 노즐 형성단계 전에 노즐플레이트부의 표면에 소수성 물질을 코팅하는 단계, 노즐 형성후 노즐 가공시 발생된 각종 부산물을 제거하는 단계 및 노즐 가공후 잉크챔버 및 잉크공급유로 내부를 개질하는 단계를 포함할 수 있다.
도 14는 상기와 같은 본 발명의 다른 실시예에 의한 헤드 제조방법에 따라 제조된 잉크젯 프린터의 헤드를 나타낸 단면도이다. 도 14에 도시된 바와 같이, 헤드의 기본적인 구조는 앞서 설명한 도 7에 도시된 헤드와 유사하게 이루어져 있다. 따라서, 본 발명의 특징적인 구조 개선에 따라 발생되는 특유의 작용효과는 앞서 설명한 바와 같으므로, 여기서는 구체적인 설명은 생략한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 노즐플레이트를 기판에 접착시킨 후 기판의 잉크공급유로를 통하여 레이저 빔을 노즐플레이트로 조사하여 노즐을 형성하기 때문에, 노즐의 형상 정밀도 및 위치 정확도를 높일 수 있음은 물론 단 한 번의 레이저 빔을 조사하는 것으로 우수한 잉크 토출 성능을 발휘하는 바람직한 노즐 구조, 즉 노즐플레이트의 안쪽에서부터 바깥쪽으로 갈수록 직경이 점점 작아지는 테이펴 형상의 노즐 구조를 쉽게 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 기판의 잉크공급유로를 마스크로 하여 노즐 형성을 위한 레이저 빔이 노즐플레이트로 조사되므로, 노즐과 잉크공급유로가 정확히 일직선상에 배치되기 때문에, 노즐을 통해 토출되는 잉크 방울의 직진성을 높일 수 있다. 같은 이유로, 종래와 같은 얼라인 장비를 이용한 정렬 공정, 즉, 노즐과 잉크공급유로의 위치를 정렬하는 공정 없이도 노즐과 잉크공급유로가 자연스럽게 정확히 일치하게 되므로, 공정의 간소화를 도모할 수 있다.
즉, 본 발명에 의하면, 잉크 토출 성능이 우수한 헤드를 간단한 공정을 통하여 제조할 수 있기 때문에, 잉크젯 프린터 헤드의 품질 및 생산성 향상을 도모할 수 있다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 적절한 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
Claims (13)
- 삭제
- 삭제
- a) 기판에 히터를 형성함과 아울러 이 히터 형성면에 대하여 수직한 방향으로 기판을 관통하는 잉크공급유로를 형성하는 단계;b) 상기 기판의 잉크공급유로와 통하는 잉크챔버를 형성하는 단계;c) 상기 기판과 노즐플레이트를 상기 잉크챔버를 사이에 두고 접착하는 단계;d) 상기 노즐플레이트의 대기 접촉면에 소수성 물질을 코팅하는 단계; 및e) 상기 기판의 잉크공급유로를 마스크로하여 상기 노즐플레이트에 그 안쪽에서부터 바깥쪽을 향하여 레이저 빔을 조사하여 노즐을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법.
- 제 3 항에 있어서,상기 잉크챔버를 상기 기판 측에 형성하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법.
- 제 3 항에 있어서,상기 잉크챔버를 상기 노즐플레이트 측에 형성하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법.
- 삭제
- 제 3 항에 있어서,상기 d) 단계 후 노즐 가공에서 생긴 부산물을 잉크챔버 내에서 녹이거나 씻어 제거하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법.
- 제 4 항에 있어서,상기 잉크챔버는, 상기 기판과 노즐플레이트의 접착시 사용되는 드라이 필름의 히터 형성부분에 대응하는 부분을 제거하여 형성하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법.
- 제 4 항에 있어서,상기 잉크챔버는, 상기 기판의 히터 형성부분에 희생층을 형성한 후, 이 희생층을 제외한 기판 부분을 상기 희생층의 높이까지 성장시켜 잉크챔버벽을 형성하고, 상기 희생층을 제거하여 형성하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법.
- a) 기판에 히터를 형성함과 아울러 이 히터 형성면에 대하여 수직한 방향으로 기판을 관통하는 잉크공급유로를 형성하는 단계;b) 상기 기판의 히터 형성부분에 잉크챔버를 제공하기 위한 희생층을 형성하는 단계;c) 상기 기판의 희생층 형성부분을 제외한 기판 부분을 희생층 높이까지 성장시켜 잉크챔버벽부를 형성하는 단계;d) 상기 잉크챔버벽부를 더 성장시켜 소정 두께의 노즐플레이트부를 형성하는 단계;e) 상기 기판의 희생층을 제거하여 상기 기판의 잉크공급유로와 통하는 잉크챔버를 형성하는 단계; 및f) 상기 기판의 잉크공급유로를 마스크로 하여 상기 노즐플레이트부의 잉크챔버쪽 면으로부터 그 외측을 향하여 레이저 빔을 조사하여 상기 노즐플레이트부에 노즐을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법.
- 제 10 항에 있어서,상기 f) 단계 전에 노즐플레이트의 대기 접촉면에 소수성 물질을 코팅하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법.
- 제 10 항에 있어서,상기 f) 단계 후 노즐 가공에서 생긴 부산물을 잉크챔버 내에서 녹이거나 씻어 제거하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법.
- a) 기판에 히터를 형성하는 단계;b) 상기 기판의 히터 형성부분에 잉크챔버를 제공하기 위한 희생층을 형성하는 단계;c) 상기 기판의 히터 형성면에 대하여 수직한 방향으로 기판을 관통하는 잉크공급유로를 형성하는 단계;d) 상기 기판의 희생층 형성부분을 제외한 기판 부분을 희생층 높이까지 성장시켜 잉크챔버벽부를 형성하는 단계;e) 상기 잉크챔버벽부를 더 성장시켜 소정 두께의 노즐플레이트부를 형성하는 단계;f) 상기 기판의 희생층을 제거하여 상기 기판의 잉크공급유로와 통하는 잉크챔버를 형성하는 단계; 및g) 상기 기판의 잉크공급유로를 마스크로 하여 상기 노즐플레이트부의 잉크챔버쪽 면으로부터 그 외측을 향하여 레이저 빔을 조사하여 상기 노즐플레이트부에 노즐을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법.
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