KR100468992B1 - 잉크 제트 헤드 기부판, 잉크 제트 헤드 및 잉크 제트 장치 - Google Patents

잉크 제트 헤드 기부판, 잉크 제트 헤드 및 잉크 제트 장치 Download PDF

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Abstract

잉크 제트 헤드용 기부 부재이며, 상기 기부 부재는, 기판과, 상기 기판 상에 쌍을 이루는 전극들 사이에 마련된 발열 저항체와, 상기 발열 저항체 상에 마련된 절연층 상에 마련되고 잉크와 접촉할 수 있는 접촉면을 갖는 상부 보호층을 포함하며, 상기 상부 보호층은 TaαFeβNiγCrδ의 조성식을 갖는 비정질 합금으로 제조된 것을 특징으로 한다.
여기서, 10 원자 % ≤ α ≤ 30 원자 %, α+ β ＜ 80 원자 %, α ＜ β, δ＞ γ 및 α+ β+ γ+δ= 100 원자 %이고,
상부 보호층의 적어도 접촉면은 구성 성분의 산화물을 함유한다.

Description

잉크 제트 헤드 기부판, 잉크 제트 헤드 및 잉크 제트 장치 {INK-JET HEAD BASE BOARD, INK-JET HEAD, AND INK-JET APPARATUS}
본 발명은 예를 들어 잉크인 기능성 액체를 종이, 플라스틱 시트, 직물 및통상의 대상물 등의 기록 매체 상에 토출함으로써 문자, 기호 또는 화상을 인쇄하는 잉크 제트 헤드(이후에는 간단하게 "헤드"라고도 함)를 형성하는 기부판에 관한 것이다. 또한, 이러한 기부판과, 잉크 제트 헤드에 공급될 잉크를 저장하기 위한 잉크 저장부를 구비하는 예를 들어 잉크 제트 펜 등의 기록 유닛을 포함하는 잉크 제트 헤드 및 이러한 잉크 제트 헤드가 설치된 잉크 제트 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면 이러한 잉크 제트 펜 등의 기록 유닛에는 다양한 형상이 있다. 이러한 형상 중 한가지는 카트리지이다. 카트리지는 잉크 제트 헤드 및 잉크 저장부의 일체식 또는 개별식 조합체를 포함한다. 잉크 제트 기록 유닛은 캐리지로서 화상 형성 장치의 주 조립체측 상에 그리고 반송 수단 상에 착탈식으로 장착될 수 있도록 구성된다.
본 발명과 양립할 수 있도록 된 잉크 제트 장치는 워드프로세서 또는 컴퓨터 등의 정보 처리 장치에 출력 단자로서 이에 일체로 된 잉크 제트 장치 외에도, 정보 판독 장치 등과 조합된 복사기, 정보를 송수신할 수 있는 팩시밀리 장치, 직물 상에 인쇄를 행하는 기계 등을 포함한다.
잉크 제트 기록 장치들은 이들이 잉크를 오리피스들로부터 미세 액적의 형태로 토출함으로써 고속에서 매우 정확한 화상을 인쇄할 수 있는 지에 따라 구별된다. 근래에, 잉크를 토출하기 위해 사용되는 에너지를 발생시키는 수단으로서 발열 저항 재료로 형성된 부분을 갖는 전열 변환기를 사용하고, 기포 발생, 즉 전열 변환기에 의해 발생된 열 에너지에 의한 잉크의 비등을 이용하는 잉크 제트 기록 장치가 주목을 받고 있는데, 그 이유는 이들이 높은 정밀도의 화상을 형성하기에 특히 적합하고, 고속 기록을 행할 수 있고, 크기를 줄일 수 있고 그리고/또는 기록 헤드 및 기록 장치를 칼라화 할 수 있기 때문이다 (예를 들어 미국 특허 제4,723,129호 및 제4,740,796호의 개시 내용을 참조).
대개, 잉크 제트 기록에 사용된 헤드는, 복수의 토출 오리피스와, 토출 헤드 각각에 대하여 안내되는 복수의 잉크 경로와, 잉크를 토출하는 데 사용되는 열 에너지를 발생시키기 위한 복수의 전열 변환기를 포함한다. 각각의 전열 변환기는 발열 저항부 및 전극들을 가지며, 서로로부터 절연되도록 전기 절연막으로 피복되어 있다. 각각의 잉크 경로는 토출 오리피스에 대향한 측면에서 공통 액체 챔버에 연결된다. 공통 액체 챔버에는 잉크 보유부로서의 잉크 용기로부터 공급된 잉크가 저장된다. 잉크는 공통 액체 챔버 내로 공급된 후에 잉크 경로 각각에 안내되어 그 안에 보유되고 토출 오리피스의 외측 에지에 인접하여 메니스커스를 형성한다. 헤드가 이 상태에 있는 동안에, 전열 변환기를 선택적으로 구동함으로써 발생된 열 에너지는 구동되는 전열 변환기의 표면에 접촉한 잉크를 급작스럽게 가열하여 잉크를 비등시키는 데 사용된다. 잉크가 비등함으로써, 또는 잉크가 액체 상태로부터 기체 상태로 변화하면, 압력이 발생되고 이 압력에 의해서 잉크가 토출된다.
잉크가 토출되면, 잉크와 열적으로 상호 작용하는 잉크 제트 헤드의 부분은 발열 저항 재료에 의해 발생된 강한 열뿐만 아니라 잉크 기포의 형성 및 파괴에 의해 일어나는 충격(공동 충격)도 받게 된다. 또한, 잉크 자체에 의해 화학적으로도 영향을 받는다. 다시 말해서, 이들 요소의 복합된 영향을 받게 된다.
따라서, 이러한 잉크 제트 헤드의 열적 상호 작용부는 공동 충격으로부터 전열 변환기를 보호하기 위해 그리고 잉크가 전열 변환기에 화학적으로 영향을 미치는 것을 방지하기 위해 상부 보호층으로 피복되는 것이 일반적이다.
다음에, 도3을 참조하여 전술한 열적 상호 작용부 상의 기포의 생성 및 파괴와 이와 관련된 사항에 대하여 상세하게 설명한다.
도3의 곡선 (a)는 진폭이 1.3 x Vth (Vth는 잉크가 비등하기 시작하는 임계 전압)이고 구동 주파수가 6 kHz이고 펄스 폭이 5 μsec이고, 발열 부재(발열 저항 부재)에 전압 Vop (펄스)이 인가된 순간에 시작되는 상부 보호층의 표면 온도의 변화를 도시한다. 도3의 곡선 (b)는 전압이 발열 부재에 인가된 순간에 시작되는 발생 기포의 성장을 도시한다. 곡선 (a)는 전압의 인가 후에 상승하기 시작하고, 그리고 펄스의 종료 약간 후 소정의 기간을 갖고 (발열 부재로부터의 열이 상부 보호층에 도달하는데는 약간의 시간이 걸린다) 정점에 도달되는 온도를 도시한다. 정점에 도달한 후에, 상기 온도는 열 확산에 기인하여 하강하기 시작한다. 한편, 곡선 (b)에 도시된 것처럼 기포는 상부 보호층의 온도가 약 300 ℃에 도달할 때 성장하기 시작하고, 최대 크기에 도달한 후에 붕괴되기 시작한다. 실제 작동 시에 상기 공정이 헤드에서 반복된다. 상부 보호층의 표면 온도는 예를 들어 기포가 성장하였을 때 600 ℃에 가까이 도달한다. 다시 말해서, 잉크 제트 기록이 수행되는 온도의 수준이 어느 정도인지는 도3으로부터 알 수 있다.
잉크에 접촉하게 되는 상부 보호층은 열 저항, 기계적 강도, 화학적 안정성, 산화 저항 및 알칼리 저항 등의 특성에 대하여 우수할 필요가 있다. 상부 보호층의 재료로는 귀금속, 높은 융점을 갖는 전이 금속, 이들의 합금, 질화물, 붕화물, 규화물, 탄화물 및 비정질 실리콘 등이 알려져 있다.
예를 들어, 일본 특허 공개 제1990-145158호에는 발열 저항층 상에 위치한 절연층에 Mx(Fe100-y-xNiyCrz)100-x[M은 Ti, Zr, Hf, Hb, Ta 및 W 중에서 선택된 하나 이상의 요소이고, x, y 및 z는 각각 20 내지 70 원자 % 범위, 5 내지 30 원자 % 범위 및 10 내지 30 원자 % 범위임]로 형성된 상부 층을 위치시킴으로써 실현되는 내구성 및 신뢰성이 우수한 기록 헤드가 제안되어 있다.
근래에, 화상과 기록 속도가 우수한 잉크 제트 기록 장치의 개선에 대한 요구가 증가되고 있으며, 이들 요구를 충족시킬 수 있는 잉크 제트 기록 장치를 실현하기 위하여 예를 들어 헤드 구조를 비롯하여 여러 관점에서 잉크 제트 기록 장치를 개선하려는 시도 및 잉크 자체를 개선하려는 다양한 시도가 있었다.
도2는 잉크 제트 헤드를 구성하는 부분 중 하나인 기부판의 구조의 일례를 도시한다.
도2의 (a)에 도시된 기부판에서 보호층(2006) 및 상부 보호층(2007)은 발열 저항층(2004) 및 전극층(2005)으로 구성되는 전열 변환기 상에 적층된다. 도2의 (b)에 도시된 기부판은 도2의 (a)에 도시된 기부판의 변형예로서, 여기서는 보호층이 개선되었다. 특히, 도2의 (b)에 도시된 기부판의 보호층은 두개의 부층으로 나뉘어 있어서, 발열 저항층(2004)으로부터의 열 에너지가 열적 상호 작용부(2008)에서 잉크에 더욱 효과적으로 작용한다. 또한, 보호층의 두께는 열적 상호 작용부(2008) 아래에서 감소된다. 도2의 (b)에 도시된 기부판을 제조함에 있어서는, 먼저 제1 보호 부층(2006)이 SiO 또는 SiN 등으로 형성된 후에, 이 제1 보호 부층(2006)을 이 영역에서 열적 상호 작용부의 위치에 대응하는 위치만 수직 방향으로 제거, 즉 패턴화시킨다. 그 다음에, 제2 보호 부층(2002)은 SiO 또는 SiN 등으로 형성된다. 그 결과, 보호층의 전체 두께가 열적 상호 작용부(2008) 아래에서 얇게 된다. 마지막으로, 상부 보호층(2007)이 형성된다.
앞에서 설명한 것과 같은 기부판에서의 전열 변환기 상의 보호층은 전기 절연성이고 잉크에 대한 저항을 가질 필요가 있다. 또한, 잉크 토출 중에 일어나는 공동 충격에 대하여 저항할 필요도 있다. 보호층의 두께가 도2의 (a)에 도시된 것처럼 실질적으로 증가하면, 보호층용 재료가 보호 성능의 관점에서 필요로 하는 품질의 수준은 다소 낮아질 수 있는 데, 다시 말해서 잉크 토출 중에 공동 충격에 의한 손상으로부터 발열 저항층을 보호하거나 잉크에 의해 부식되는 것을 방지하는 데 완전하지 않은 재료가 보호층용 재료로 사용될 수 있다. 이는 보호층을 두껍게 할수록 손상 또는 부식이 발열 저항층에 도달하는 시간을 연장시켜 주고, 따라서 헤드의 사용 수명을 연장시켜 주게 된다.
한편, 잉크는 고속 기록을 처리하기 위하여 블리딩(두개의 상이한 색상들 사이의 블리딩)을 제어하기 위해 개선되었다. 또한, 잉크는 높은 품질의 화상에 대한 요구를 만족시키기 위하여 포화 및 내수성 등의 관점에서 개선되었다. 이러한 개선은 첨가제를 사용하여 이루어졌다. 이렇게 개선된 잉크는 특히 2가 금속염 또는 킬레이트 화합물을 형성할 수 있는 Ca 및 Mg 등의 성분을 함유한 잉크가 사용되며, 보호층은 이 보호층과 잉크 사이에서 일어나는 열화학적 반응을 통해서 부식되는 경향을 갖는다. 보호층의 두께를 증가시키면 이러한 잉크를 사용하는 잉크 제트 헤드의 사용 수명을 연장시키는 데 효과적이다.
그러나, 보호층의 두께를 증가시키면 발열 저항층에 발생된 열 에너지가 열적 상호 작용면에 전도되는 효율이 감소하게 된다.
따라서, 보호층은 도2의 (b)에 도시된 것처럼 열적 상호 작용부에 대응하는 영역에 걸쳐 두께가 감소하여, 발열 저항층(2004)으로부터의 열 에너지가 제2 보호 부층(2006') 및 상부 보호층(2007)을 통해서 잉크에 더 효과적으로 전도되어 열 효율 면에서 개선된다.
그러나, 보호층의 두께가 감소하면, 공동 충격 및/또는 잉크의 부식 효과에 의한 열적 상호 작용부에 야기된 손상이, 보호층 재료의 종류에 관계가 있기는 하지만, 보호층의 두께가 감소되지 않았을 때보다 더 빨리 발열 저항층에 도달하게 된다. 다시 말해서, 보호층의 두께를 감소시키는 것은 헤드의 사용 수명을 연장시키는 데 해롭다. 특히, 2가 금속염 또는 킬레이트 화합물을 형성할 수 있는 Ca 및 Mg 등의 성분을 함유하는 잉크가 상기에 설명한 것처럼 사용되면, 상기에 설명한 현상이 더욱 강하게 나타난다. 따라서, 이러한 잉크가 사용되면 보호층용 재료는 더욱 조심스럽게 선택되어야 한다.
잉크 제트 기록 속도를 더 증가시키기 위해서는 종래의 구동 펄스보다 매우 더 짧은 구동 펄스를 사용할 필요가 있는데, 다시 말해서 구동 주파수를 증가시킬 필요가 있다. 이처럼 짧은 폭을 갖는 구동 펄스를 사용하면, 가열 →기포 발생→기포 파괴→냉각의 주기가 종래의 펄스를 사용했을 때보다 높은 주파수로 헤드의 열적 상호 작용부에 대해 반복된다. 다시 말해서, 이러한 짧은 폭을 갖는 구동 펄스가 사용되면 헤드의 열적 상호 작용부는 더 높은 주파수에서 열 응력을 받게 된다. 또한, 짧은 폭을 갖는 펄스로 헤드를 구동하면 보호층은 더 짧은 시간에 잉크 내의 기포를 발생 및 파괴시킴으로써 발생되는 공동 충격을 더 크게 받게 된다. 따라서, 짧은 폭을 갖는 구동 펄스가 사용되면, 보호층은 기계적 충격에 대한 저항의 측면에서 더욱 우수해야 한다.
얇은 보호층을 사용하는 도2의 (b)에 도시된 것과 같은 헤드 구조가 짧은 폭을 갖는 펄스로 헤드를 구동하는 데 적합하지만, 얇은 보호층이 공동 충격에 대한 저항, 양호한 화상 품질을 제공하도록 개선된 상기 형태의 잉크에 대한 저항 및 짧은 폭을 갖는 구동 펄스의 사용에 적합한 열 응력에 대한 충분한 저항이 필요하다는 것에 대해서는 두꺼운 보호층과 다를 게 없다.
그러나, 다양한 잉크에 대하여 만족스럽게 사용될 수 있고 종래의 것보다 매우 높은 기록 속도로 작동할 수 있고 기록 헤드의 사용 수명을 연장시키는 데 기여할 수 있는 이러한 보호층 구조는 알려져 있지 않다. 보호층 구조를 설계함에 있어서는 상술한 특징 등의 기록 헤드의 필요한 여러 특징을 고려하여 보호층의 재료 및 구조를 선택할 필요가 있다. 종래의 기술에서는, 보호층의 두께를 증가시킴으로써 잉크의 부식 특성에 대한 문제들을 취급했고, 이 방법은 (열 효율을 개선하고 기록 속도를 향상하는 것이 문제가 될 때에는) 열 효율의 개선 및 기록 속도의 증가와 관련하여서는 제한적이었다.
본 발명은 기록 헤드의 열적 상호 작용부용 보호층과 관련한 상기의 여러 문제를 감안하여 이루어진 것이다. 따라서, 본 발명의 주 목적은 앞에서 설명한 종래의 잉크 제트 헤드의 보호층, 특히 잉크와 접촉하는 부분과 관련한 문제점을 해결함으로써, 충격, 열 및 잉크에 대하여 저항하고, 산성에 대해서도 저항하고, 높은 내구성을 갖는 보호층을 갖는 잉크 제트 기록 헤드를 마련한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 정밀도 및 고속 기록을 위한 고속 구동의 관점에서 화상을 개선하기 위해 도트 크기 감소와 양립할 수 있고, 잉크 선택과는 무관하게 긴 시간 동안 사용할 수 있는 보호층을 구비한 잉크 제트 기부판과, 이러한 보호층을 구비한 잉크 제트 헤드 및 이러한 잉크 제트 헤드를 구비한 잉크 제트 장치를 마련하는 것이다.
본 발명에 따른 잉크 제트 헤드 기부판은, 일편의 기판과, 이 기판 상에 위치하고 각각 한쌍의 전극들 사이에 배치된 복수의 발열 부재와, 상기 복수의 발열 부재 상에 위치한 절연층 상에 위치된 상부 보호층을 포함한다.
이러한 잉크 제트 헤드 기부판에서, 상부 보호층은 다음 조성식 1을 갖는 비정질 합금으로 형성된다.
[조성식 1]
TaαFeβNiγCrδ
여기서, 10 원자 % ≤ α ≤ 30 원자 %, α+β ＜ 80 원자 %, α ＜ β, δ＞ γ 및 α+β+γ+δ= 100 원자 %이고, 상기 합금은 적어도 잉크에 접촉하는 표면 부분에는 구성 성분 중 산화물을 함유한다.
또한, 본 발명에 따른 잉크 제트 헤드는, 액체가 토출되게 되는 복수의 오리피스와, 복수의 오리피스 각각에 대하여 연결되고 액체를 토출시키기 위한 열 에너지가 액체 상에 작용하게 되는 부분을 갖는 복수의 액체 경로와, 열 에너지를 발생시키기 위한 복수의 발열 부재와, 절연층이 개재된 상태에서 상기 복수의 발열 부재를 덮는 상부 보호층을 포함한다.
이 잉크 제트 헤드에서, 상부 보호층은 다음 조성식 1을 갖는 비정질 합금으로 형성된다.
[조성식 1]
TaαFeβNiγCrδ
여기서, 10 원자 % ≤ α ≤ 30 원자 %, α+β ＜ 80 원자 %, α ＜ β, δ＞ γ 및 α+β+γ+δ= 100 원자 %이고, 잉크에 접촉하는 상부 보호층의 표면은 구성 성분 중 산화물을 함유한다.
또한, 본 발명에 따른 잉크 제트 기록 유닛은 상술된 구조의 잉크 제트 헤드와 이러한 잉크 제트 헤드에 공급될 잉크가 저장되는 잉크 저장부를 갖는다는 점에서 다른 것과는 구별된다.
또한, 본 발명에 따른 잉크 제트 장치는 상술된 구조를 갖는 잉크 제트 헤드 또는 잉크 제트 기록 유닛과 기록 정보에 따라 상기 잉크 제트 헤드 또는 잉크 제트 기록 유닛을 이동시키기 위한 캐리지를 갖는다는 점에서 다른 것과는 구별된다.
또한, 본 발명에 따른 잉크 제트 헤드 기부판을 제조하는 방법 중 하나는, 상술된 구조의 잉크 제트 헤드 기부판의 상부 보호층이 Ta, Fe, Cr 및 Ni를 함유하는 금속 합금으로 형성된 대상물을 이용하여 상기 조성식 1을 만족하는 방식으로 스퍼터링(sputtering)에 의해 형성되었다는 특징을 갖는다.
본 발명에 따른 잉크 제트 헤드 기부판을 제조하는 다른 방법은, 상술된 구조를 갖는 잉크 제트 헤드 기부판의 상부 보호층이 Ta, Fe, Cr 및 Ni를 함유하는 금속 합금으로 형성된 대상물 및 Ta로 형성된 대상물을 이용하여 상기 조성식 1을 만족하는 방식으로 2 요소 스퍼터링(double element sputtering) 방법을 이용하여 형성되었다는 특징을 갖는다.
본 발명의 여러 특징 중 하나에 따르면, 상이한 특성을 갖는 다양한 잉크를 사용하더라도 잉크와 접촉하는 상부 보호층이 부식되지 않고, 따라서 충격 저항, 열 저항, 잉크 저항 및 산화 저항의 면에서 우수한 보호층을 갖는 잉크 제트 헤드를 마련할 수 있다. 본 발명은 정밀 화상 및 고속 기록을 위한 고속 구동의 면에서 개선된 화상을 위한 도트 크기 감소에도 불구하고 긴 시간 동안 사용할 수 있는 보호층을 구비한 잉크 제트 헤드 기부판에 적용할 수 있다. 또한, 본 발명은 상술된 잉크 제트 기록 헤드에 공급되는 잉크를 저장하기 위한 잉크 저장부를 포함하는 잉크 제트 장치용 잉크 제트 헤드 유닛에도 적용할 수 있으며, 이러한 잉크 제트 헤드가 설치된 잉크 제트 장치에도 적용할 수 있다.
상기 본 발명의 목적 및 기타 목적에 대해서는 첨부 도면을 참조하여 이루어지는 본 발명의 양호한 실시예에 대한 설명으로부터 명확하게 이해할 수 있다.
도1은 본 발명에 따른 잉크 제트 헤드 기부판의 개략 평면도.
도2는 도1에 도시된 잉크 제트 헤드 기부판의 일부분을 도시한 개략도로서, (a)는 기부판에 대해 직각인 일점쇄선 X-X'으로 도시된 평면에서 취한 개략도, (b)는 도1에 도시된 잉크 제트 헤드 기부판의 변경예를 도1에 도시된 평면에 대응하는 평면에서 취한 단면도.
도3은 전압 인가 후에 발생되는 상부 보호층의 온도 변화와 기포의 체적 변화를 도시한 그래프.
도4는 본 발명에 따른 잉크 제트 기록 헤드의 여러 층들 각각을 형성하는 막 형성 장치의 개략도.
도5는 본 발명에 따른 상부 보호층의 막 조성치들을 도시한 그래프.
도6은 본 발명에 따른 잉크 제트 기록 헤드의 일례를 도시한 수직 단면도.
도7은 내구성 시험 전과 시험 중에 그리고 시험 후에 잉크 제트 기록 헤드의 열적 상호 작용부를 도시한 것으로, (a) 내지 (d)는 열적 상호 작용부에 걸쳐 여러 부식 단계들을 나타내는 개략 단면도.
도8은 본 발명에 따른 기록 헤드를 구비한 잉크 제트 기록 헤드의 일례를 도시한 개략 사시도.
＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞
1001 : 토출 오리피스
1003 : 잉크 경로
1009 : 공통 액체 챔버
2004 : 발열 저항층
2005 : 전극층
2006 : 보호층
2007 : 상부 보호층
2111 : 캐핑 부재
2120 : 캐리지
2202 : 기록 헤드
4003 : 기판 홀더
4004 : 기판
4005, 4008 : 히터
4009 : 막 형성 챔버
도1은 본 발명을 적용한 잉크 제트 헤드의 기부판 측에서 본 액체(잉크) 경로 벽에 직각인 평면에서 취한 수직 단면도이다. 이 도면은 잉크가 기포를 발생하게 해주는 복수의 전열 변환기의 위치를 보여준다. 도2의 (a) 및 (b)는 도1에 도시된 잉크 제트 헤드 기부판을 일점쇄선 X-X'으로 도시된 평면에서 취한 단면도 및 일점쇄선 X-X'에 대응하는 평면에서 취한 또 다른 잉크 제트 헤드 기부판의 단면도이다.
도1에 도시된 잉크 제트 헤드는 복수의 토출 오리피스(1001)와, 상기 복수의 토출 오리피스(1001) 각각에 연결된 복수의 잉크 경로(1003)와, 기판(1004)의 일편 상에 배치되고 복수의 잉크 경로(1003)에 각각 대응하는 복수의 전열 변환기(1002)를 갖는다. 각각의 전열 변환기(1002)는, 발열 저항 부재(1005)와, 이 발열 저항 부재에 전력을 공급하기 위한 전극 배선(1006)과, 상기 두개의 부재들을 보호하기 위한 절연막(1007)을 기본적으로 포함한다. 발열 저항 부재에 있어서, 전극 배선을 구성하고 전극층으로 피복되는 전극층(2005)의 두개의 대향 전극들 사이에 있는 발열 저항층(2004)의 부분은 발열 저항 부재를 구성한다.
각각의 잉크 경로(1003)는 복수의 유동 경로 벽을 일체로 포함하고 기부판에 결합된 (도시되지 않은) 상부판으로 실시되어 있으며, 상기 기부판과 상부판은 화상 처리 수단 등의 수단에 의해 기판(1004) 상에 복수의 유동 경로 벽과 복수의 전열 변환기 사이에 소정 위치 관계로 정렬되어 있다. 각각의 잉크 경로(1003)는 토출 오리피스 측에 대향한 단부에 의해서 (부분적으로 도시된) 공통 액체 챔버(1009)에 연결된다. 공통 액체 챔버(1009)에는 (도시되지 않은) 잉크 용기로부터 공급된 잉크가 저장된다. 잉크는 공통 액체 챔버(1009)에 공급된 후에 각각의 잉크 경로(1003)에 안내되고 그 안에 보유되어 토출 오리피스(1001)의 외측에 인접하게 메니스커스를 형성한다. 이 상태에서, 전열 변환기(1002)는 선택적으로 구동되고, 선택된 전열 변환기에 의해 발생된 열 에너지는 열적 상호 작용부 상의 잉크를 가열하여 이 잉크 부분을 급작스럽게 비등시켜서 잉크가 잉크의 급작스런 비등 충격에 의해 토출되게 한다.
도2의 (a)에서, 부호 2001은 실리콘으로 형성된 기판 편이고, 2002는 열 저장층, 즉 열적 산화막 층이고, 2003은 SiO 또는 SiN 등으로 형성되고 역시 열 저장층으로서 기능하는 중간층 막층이고, 2004는 발열 저항층이고, 2005는 전극층, 즉 Al, Al-Si 또는 Al-Cu 등의 금속 재료로 형성된 배선층이고, 2006은 SiO 또는 SiN 등으로 형성되고 절연층으로서 기능하는 보호막 층이고, 2007은 발열 저항 부재에 의한 발열로부터의 화학적 및 물리적 충격으로부터 전열 변환기를 보호하기 위한 상부 보호층이고, 2008은 발열 저항 부재 또는 발열 저항층의 일부에 의해 발생된 열이 잉크 상에 작용하는 열적 상호 작용부이다.
대개, 도2의 (a)에 도시된 구조의 보호층(2006)의 두께는 500 nm 내지 1000 nm의 범위 내에 있다.
잉크 제트 헤드의 열적 상호 작용부는 발열 저항 부재에 의한 발열로부터의 고온뿐만 아니라 잉크 내의 기포의 성장 및 파괴로부터의 공동 충격 및 잉크에 의해 일어나는 화학적 반응에도 노출된다. 따라서, 열적 상호 작용부는 공동 충격 및 잉크에 의한 화학적 반응 등으로부터 전열 변환기를 보호하기 위해 상부 보호층으로 피복된다. 잉크와 접촉하는 상기 상부 보호층은 열 저항, 기계적 강도, 화학적 안정성, 산화 저항 및 알칼리 저항 등의 특성에서 우수해야 할 필요가 있다. 본 발명에 따르면, 상부 보호층은 상술된 조성식 1을 갖는 비정질 합금으로 제조된다.
상기 조성식 1에서, α는 10 원자 % ≤ α ≤ 20 원자 %를 만족한다. 또한, 다음의 부등식, γ＞7 원자 %, δ＞15 원자 %, 바람직하게는 γ≥8 원자 %, δ≥17 원자 %를 만족하는 것이 바람직하다. 한편, 상부 보호층의 두께는 10 내지 500 nm, 바람직하게는 50 내지 200 nm의 범위 내에 있는 것이 바람직하다.
이러한 비정질 합금막에서, Ta의 양은 10 원자 % 내지 20 원자 %의 범위 내에 있고, 이는 종래의 Ta 합금보다 낮은 값이다. Ta의 비율이 이렇게 낮은 범위에 있는 조성을 사용하면 비정질 합금이 부동태화(passivate)되어, 결정 경계의 수가 즉, 부식이 개시되는 지점들이 현저하게 감소하여, 잉크 저항의 수준을 상승시키면서도 부식 저항을 소정 수준으로 유지할 수 있다. 또한, 비정질 합금막의 표면 내에 인접한 부분에서, 비정질 합금막의 구성 성분의 산화물이 존재하거나 또는 바람직하게는 비정질 합금막의 표면은 비정질 합금막의 구성 성분의 산화물 막으로 피복된다. 다시 말해서, 비정질 합금으로 형성된 상부 보호층의 표면 중 적어도 잉크와 접촉하는 표면은 비정질 합금층의 구성 성분의 산화물 막으로 피복되는 것이 바람직하다. 이러한 산화물 층의 두께는 5 nm 이상 30 nm 이하인 것이 바람직하다.
Cr이 주 성분인 산화물막[도2의 (a)에 도시된 산화물층(2009)]을 상부 보호층의 표면 상에 형성함으로써, 상기 비정질 합금의 산화가 합금을 부동태화하기 때문에 잉크의 종류와는 무관하게, 즉 잉크가 2가 금속염 또는 킬레이트 화합물을 형성할 수 있는 Ca 또는 Mg 등의 성분을 함유하더라도 산화물막 아래의 여러 부분이 잉크에 의해 부식되는 것을 방지할 수 있다.
Cr을 주 성분으로 하는 상기 산화물막을 형성하기 위한 방법으로서는, 대기 공기 또는 산소 분위기에서 상부 보호층을 열적으로 처리하는 방법이 있다. 예를 들어, 상부 보호층은 오븐 내에서 50 내지 200 ℃ 범위의 온도로 가열 처리되거나, 또는 스퍼터링 장치를 사용하여 상부 보호층을 형성한 후에 산소 가스가 스퍼터링 장치 안에 도입되어 가열되어 산화물막을 형성할 수도 있다. 또한, 산화물막은 잉크 제트 헤드를 형성한 후에 펄스를 인가하여 잉크 제트 헤드를 구동함으로써 형성될 수도 있다.
상부 보호층은 응력, 특히 압축 응력을 견디며, 이 응력의 크기는 1.0 x 1010dyne/cm2이하인 것이 바람직하다.
도2의 (b)는 (a)에 도시된 잉크 제트 헤드의 개선된 변경예를 도시한 수직 단면도이다. 이 변경예에서, 보호층은 두개의 부층으로 분할되었고, 보호층의 두께(열적 상호 작용부로부터 발열 저항층까지의 거리)는 열적 상호 작용부 아래의 영역에서 감소되어서, 발열 저항층으로부터의 열 에너지가 열적 반응부의 잉크에 더 효과적으로 작용하게 된다. 다시 말해서, 먼저, 제1 보호 부층(2006)은 SiO 또는 SiN등으로 형성되고, 제1 보호 부층(2006)이 열적 상호 작용부에 걸쳐 형성되는 것이 패턴화 등에 의해 방지되고, 그 후, 제2 보호 부층(2006')이 SiO 또는 SiN 등으로 형성되어서, 열적 상호 작용부에 걸친 보호층의 두께가 주변 영역에 비해서 얇게 된다. 마지막으로, 상부 보호층(2007)이 형성된다. 상술된 것처럼 열적 상호 작용부에 걸친 보호층의 두께가 감소하면, 발열 저항층(2004)으로부터의 열 에너지가 제2 보호 부층(2006') 및 상부 보호층(2007)을 통해서 잉크에 전도되게 해주며, 따라서 열 에너지가 더욱 효과적으로 사용될 수 있다.
상술된 구조의 여러 부분들은 기존의 임의 방법을 사용해서 형성될 수 있다. 상부 보호층(2007)은 임의의 여러 막 형성 방법을 사용하여 형성될 수 있다. 그러나, 대개는 고주파(RF) 전원 또는 직류(DC) 전원을 사용하는 마그네트론 스퍼터링을 사용하여 형성된다.
도4는 상부 보호층을 형성하기 위한 스퍼터링 장치의 필수 구성 요소를 도시한다. 도4에서, 부호 4001은 Ta-Fe-Cr-Ni 합금으로 형성되어 소정의 조성비를 만족하는, 즉 상기 조성식 1을 만족하는 비정질 합금층으로 된 대상물이고, 4002는 평 자석이고, 4011은 기판 상에 막의 형성을 제어하는 셔터이고, 4003은 기판 홀더이고, 4006은 대상물(4001)과 기판 홀더(4003)에 연결된 전원이다. 또한 도4에서, 부호 4008은 막 형성 챔버(4009)의 외부 표면을 따라 배치된 외부 히터이다. 외부 히터(4008)는 막 형성 챔버(4009)의 내부 공간의 온도를 제어하는 데 사용된다. 기판 홀더(4003)의 후방측에는 기판 온도를 제어하기 위한 내부 히터가 위치하여 있다. 기판(4004)의 온도는 내부 히터(4005) 및 외부 히터(4008)의 조합에 의해 제어되는 것이 바람직하다.
도4에 도시된 장치를 사용하여 막을 형성하는 공정은 다음과 같이 수행된다. 먼저, 막 형성 챔버(4009)를 진공 펌프(4007)를 사용하여 1 x 10-5내지 1 x 10-6Pa 범위의 수준으로 소기한다. 그 다음에, (도시되지 않은) 질량 유동 제어기 및 가스 도입 개구(4010)를 통해서 아르곤 가스는 막 형성 챔버(4009) 안으로 도입된다. 아르곤 가스의 도입 중에, 내부 및 외부 히터(4005 및 4008)가 조절되어 기판 온도 및 막 형성 챔버(4009)의 내부 대기 온도가 소정 수준에 도달하게 한다. 다음에, 셔터(4011)를 조절하면서 전원(4006)으로부터 전력이 대상물(4001)에 인가되어 전기 방전(스퍼터링 방전)을 시작하여 기판(4004) 상에 박막이 형성된다.
상부 보호층을 형성하는 방법은 Ta-Fe-Cr-Ni 합금으로 형성된 상기 대상물을 사용하는 스퍼터링에 제한될 필요는 없다. 대신에, 동시 2중 대상물 스퍼터링, 즉 두개의 별도 대상물, 즉 Ta로 형성된 한 대상물과 Fe-Cr-Ni 합금으로 형성된 다른 한 대상물을 스퍼터링하는 방법이 사용될 수 있으며, 전력은 각각의 대상물에 연결된 두개의 별도 전원으로부터 공급된다. 이 방법에서, 각각의 대상물에 인가된 전력은 개별적으로 제어될 수 있다.
상술된 것처럼, 상부 보호층을 형성할 때 기판의 온도를 100 내지 300 ℃의 범위로 유지하면 상부 보호층과 그 아래의 층 사이의 막 부착력은 높은 수준으로 된다. 또한, 비교적 큰 양의 운동 에너지를 갖는 입자를 형성하는 스퍼터링 막 형성 방법을 사용하면 상술된 것처럼 막 부착력은 높은 수준으로 된다.
상부 보호층에 적어도 소량의 압축 응력, 즉 1.0 x 1010dyne/cm2이하의 압축 응력을 부여하면 막 부착력은 높은 수준으로 된다. 막 응력의 크기는 막 형성 장치에 도입된 아르곤 가스의 유량과 대상물에 인가된 전력량 및 기판의 가열되는 온도 수준을 적절하게 조절함으로써 조절된다.
상부 보호층이 형성되는 보호층이 두껍거나 얇더라도, 본 발명에 따른 비정질 합금으로 형성된 상부 보호막층은 상부 보호막 층이 형성되는 보호층과 양립할 수 있다.
도6은 본 발명에 따른 상부 보호층을 갖는 잉크 제트 헤드의 일례를 도시한 개략 수직 단면도이며, 헤드의 전체 구조를 도시한다. 도6에서, (도시되지 않은) 잉크 용기로부터 공급된 후에 잉크는 가열되어 열적 상호 작용부에서 비등하고, 그 결과 잉크가 토출된다. 이 공정 중에, 제어된 특성을 갖는 펄스들이 구동 수단에 의해 발열 저항층에 인가된다.
도8은 본 발명을 적용할 수 있는 잉크 제트 장치의 일례를 도시한 외관도이다. 이 장치에서, 본 발명에 따른 잉크 제트 헤드는 캐리지(2120) 상에 장착되고, 그 일부분은 구동력 전달 기어(2102, 2103)를 통해서 전방 또는 후방으로 회전하는 구동 모터(2101)에 의해 전방 또는 후방으로 회전되는 리드 스크류(2104)의 나선형 홈(2121)에 결합된다. 잉크 제트 헤드는 구동 모터(2101)의 구동력에 의해서 캐리지(2120)를 따라 한 쌍의 화살표 a 및 b로 도시된 방향들로 왕복한다. 부호 2105는 캐리지가 왕복하는 방향에 대하여 평판(2106)의 전체 범위에 걸쳐 평판(2106) 상에 가압 상태로 유지되는 종이 가압판이고, 기록지(P)는 도시되지 않은 기록 매체 이송 장치에 의해 평판(2106) 상에 이송된다.
부호 2107 및 2108은 예를 들어 캐리지(2120)의 레버(3109)와 함께 홈위치 검출 수단을 구성하는 광결합기의 두개의 필수 부분이고, 레버(2109)의 존재가 광결합기에 의해서 검출되면 구동 모터(2101)의 회전 방향이 절환된다. 부호 2110은 잉크 토출 표면의 전체에 걸쳐 기록 헤드(2200)를 캐핑하기 위한 캐핑 부재(2111)를 지지하기 위한 부재이고, 2112는 기록 헤드(2200)의 성능을 회복하도록 기록 헤드(2200)의 내부가 캐핑 부재(2111)를 통해서 연장되는 구멍을 통해서 흡인되도록 캐핑 부재(2111)의 내부를 흡인하기 위한 흡인 수단이고, 2114는 세척 블레이드이고, 2115는 세척 블레이드(2114)를 전방 또는 후방으로 이동시키기 위한 블레이드 이동 부재이다. 이들 부재는 모두 장치 주 조립체측 상의 지지판(2116)에 의해 지지된다. 세척 블레이드의 형상은 세척 블레이드(2114)에만 제한되지 않으며, 임의 형상의 세척 블레이드도 주 조립체측 상의 지지 부재 상에 장착될 수 있음은 명백하다.
부호 2117은 리드 스크류(2104)와 결합된 캠(2118)의 이동에 의해 이동되고 그 이동이 구동 모터(2101)로부터의 구동력을 제어하는 클러치 등의 공지의 동력 전달 수단에 의해 제어되도록 된 기록 헤드의 성능을 회복하기 위한 흡인 동작을 개시하기 위한 레버이다. 기록 헤드(2200) 내의 발열 부분에 신호를 보내고 상기 기구들 각각의 구동을 제어하는 (도시되지 않은) 기록 제어 섹션은 기록 장치 주 조립체측 상에 마련된다.
상술된 바와 같은 구조를 갖는 잉크 제트 기록 장치(2100)에서, 기록 헤드(2200)는 상기 기록 매체 이송 장치에 의해 평판(2106) 상에 이송된 기록지(P) 상에 이의 전체 폭을 왕복하면서 화상을 기록한다. 이 기록 장치(2100)에 사용된 기록 헤드가 상기 방법을 사용하여 제조된 것중 하나이기 때문에 정밀도를 갖고 고속으로 기록을 수행할 수 있다.
[실시예]
이하, 비정질 합금 막 형성의 예 및 상기 비정질 합금 등으로 형성된 상부 보호층을 갖는 잉크 제트 헤드의 예에 대하여 더욱 상세하게 설명된다. 본 발명은 다음에 설명하는 실시예에 제한되지는 않는다.
(막 형성 실시예 1)
다음의 시험들에서, 상부 보호층과 동등한 비정질 합금막 층은 도4에 도시된 장치를 사용하여 상기 막 형성 방법에 따라 실리콘 웨이퍼 편 상에 형성되었다. 그리고, 이렇게 형성된 비정질 합금막의 특성을 평가하였다. 이하, 막 형성 작동에 대한 설명 및 형성된 비정질 합금막의 평가 결과에 대해서 설명된다.
＜막 형성 작동＞
먼저, 단결정 실리콘 웨이퍼의 표면을 열적으로 산화시키고, 이 실리콘 웨이퍼(기판 4004)를 도4에 도시된 장치의 막 형성 챔버(4009) 내에 기판 홀더(4003) 상에 위치시킨다. 다음에, 막 형성 챔버(4009)의 내부는 진공 펌프(4007)에 의해 8 x 10-6Pa의 수준으로 소기된다. 그 다음에, 가스 도입 개구(4010)를 통해서 아르곤 가스는 막 형성 챔버(4009) 안에 도입되고, 막 형성 챔버(4009) 내부의 대기 조건은 다음과 같이 조절된다.
[막 형성 조건]
기판 온도 : 200 ℃
막 형성 챔버 내의 대기(가스) 온도 : 200 ℃
막 형성 챔버 내의 가스 혼합물 압력 : 0.3 Pa
다음에, 200 nm의 두께를 갖고 그 조성이 조성식 TaαFeβNiγCrδ으로 표현되는 막의 4개의 편(막 샘플 1 내지 4)을, Ta로 형성된 대상물과 Fe-Ni-Cr 합금 (Fe74Ni8Cr18)으로 형성된 대상물이 사용되고 Ta 대상물에 인가된 전력이 고정되고 Fe-Ni-Cr 합금 대상물에 인가된 전력이 가변적인 상태에서 이루어지는 상기에 설명한 2중 대상물 스퍼터링 방법을 사용하여, 실리콘 웨이퍼의 열적으로 산화된 막 상에 형성한다.
＜막 특성의 평가＞
이렇게 얻어진 막 샘플 1 내지 4는 TaαFeβNiγCrδ 조성식에서 α, β, γ 및 δ의 값을 얻도록 RBS(Rutherford Rearward Scattering)를 사용하여 분석되었다. 그 결과가 표1 및 도5에 도시되어 있다. 도5는 Fe-Ni-Cr 합금 대상물에 인가된 전력(Ta 대상물에 인가된 전력은 고정)에 대한 4개 금속의 조성비(밀도)를 나타낸다. 곡선 (A), (B), (C) 및 (D)는 Ta, Fe, Ni 및 Cr의 밀도를 각각 나타낸다. 도5로부터, Fe-Ni-Cr 합금 대상물에 인가된 전력이 클수록, 얻어진 막의 Fe, Cr 및 Ni의 밀도가 높은 것을 알 수 있다.
다음에, 상기와 같이 기판(4004) 상에 형성된 상부 보호층 또는 TaαFeβNiγCrδ 막의 X선 회절은 구조 분석을 위해 측정되었다. 구조 분석 결과는 Ta의 양이 적을수록 회절 피크가 넓게 나타나는데, 이는 비정질의 정도가 높은 것을 의미한다.
＜막 응력＞
각각의 막 샘플의 막 응력은 막 형성의 개시 시점과 종료 시점 사이에 일어난 변형의 크기로서 측정되었다. 그 결과는 Fe-Cr-Ni 합금의 조성비가 클수록 압축 응력의 크기에 비해 인장 응력의 크기가 커지는 경향을 나타내는 것을 보여주는데, 이는 막 부착력이 작아지는 것을 의미한다. 예를 들어, 막 샘플1의 경우에는 적어도 압축 응력이 존재하는 표시를 보여주고, 압축 응력이 10 x 1010dyne/cm2이하일 때 강한 막 부착력이 얻어지는 것을 보여준다.
샘플 전력(W)Ta Fe74Ni8Cr18 막 조성
1 300 520 Ta10Fe61Ni12Cr17
2 300 400 Ta19Fe56Ni9Cr16
3 300 300 Ta28Fe50Ni7Cr15
4 300 250 Ta40Fe40Ni6Cr14
(실시예 1)
＜잉크 제트의 상부 보호층으로서의 막 샘플의 적합성 평가＞
이 실시예의 잉크 제트의 특성을 결정하기 위하여 평가된 샘플들의 기판은 일편의 평면 Si 기판 또는 구동 IC가 이미 설치되어 있는 일편의 Si 기판이다. 평면 Si 기판의 경우에, 열 저장층(2002; 도2의 (b), 즉 1.8 ㎛ 두께의 SiO2층이 열적 산화 스퍼터링 또는 CVD 방법 등에 의해 그 위에 형성되었다. IC를 갖는 Si 기판의 경우에, 열 저장층 또는 SiO2층은 이의 제조 공정 중에 평면 Si 기판의 경우와 유사하게 형성되었다.
다음에, 내층 절연막(2003), 즉 1.2 ㎛ 두께의 SiO2막이 스퍼터링 또는 CVD 방법으로 형성되었다. 다음에, 발열 저항층(2004), 즉 500 nm두께의 Ta35Si22N43합금층이 Ta-Si 합금으로 형성된 대상물을 사용하여 반응 스퍼터링 방법에 의해 형성되었다. 이 발열 저항층을 형성하는 동안에 기판의 온도는 200 ℃로 유지되었다. 그 다음에, 전극 배선층(2005)으로서 550 nm 두께의 Al 막이 스퍼터링의 의해 형성되었다.
다음에, 패턴이 포토리소그래피에 의해 형성되고, Al 막이 제거되게 되는 20 ㎛ x 30 ㎛ 크기의 열적 상호 작용부(2008)가 형성되었다. 다음에, 절연층이 패턴화에 의해 열적 상호 작용부에 걸쳐 형성되는 것을 방지하면서 절연층, 즉 800 nm 두께의 SiO 막이 플라즈마 CVD에 의해 제1 보호 부층(2006)으로서 형성되었다. 그 다음에, 또 다른 절연층, 즉 200 nm 두께의 SiN 막이 플라즈마 CVD에 의해 제2 보호 부층(2006')으로서 형성되었다. 마지막으로, 표 2에 도시된 조성비를 갖는 150 nm 두께의 TaαFeβNiγCrδ 합금막이 스퍼터링에 의해 상부 보호층(2007)으로서 형성되었다. 다시 말해서, 도2의 (b)에 도시된 구조를 갖는 잉크 제트 헤드 기부판은 포토리소그래피에 의해 형성되었다.
이렇게 형성된 잉크 제트 헤드 기부판은 잉크 제트 헤드를 만들도록 사용되었다. 도6은 본 발명에 따른 상부 보호층을 갖는 잉크 제트 헤드의 일례의 개략적인 수직 단면도이고, 헤드의 전체적인 구조를 도시한다. 도6에서, 잉크 용기(도시 생략)로부터 공급된 후에 잉크는 열적 상호 작용부에서 가열되고 비등하며, 그 결과 잉크가 토출된다. 이 공정 중에, 제어된 특성을 갖는 펄스가 구동 수단에 의해 발열 저항층에 인가된다.
이들 잉크 제트 헤드는 내구성을 측정하기 위해 시험되었다. 이들 시험에서, 잉크 제트 헤드는 사용 수명을 측정하기 위해서 10 kHz의 구동 주파수와 2 μsec의 폭을 갖는 펄스로 이들이 더 이상 토출을 수행할 수 없을 때까지 연속 구동되었다. 구동 전압 Vop는 1.3 x Vth로 설정되었고, 여기서 Vth는 잉크가 토출에 충분할 정도로 강하게 비등하는 임계 전압이다. 잉크로서는 질산기를 포함하는 2가 금속염[Ca(NO3)2·4H2O]을 약 4 % 포함하는 잉크가 사용되었다.
표 2로부터 명확한 것처럼, 2.0 x 109펄스를 연속 인가한 후에도 헤드는 일정한 토출을 수행할 수 있다.
내구성 시험 후에, 이들 잉크 제트 헤드를 분해하여 시험했다. 이 시험은 상부 보호층이 전혀 부식되지 않은 것을 보여주었고, TaαFeβNiγCrδ 합금으로 형성된 상부 보호층이 우수한 내구성을 갖는 것을 증명하였다. Cr로 주로 이루어진 약 20 nm 두께의 산화물 막이 상부 보호층의 표면에 걸쳐 생성되는 것이 이상적이며, 이는 상부 보호층의 단면을 분석하여 확인되었으며, 부동태(passivate state)의 산화물 막이 부식을 방지하는 데 효과적이다.
(비교예 1)
상부 보호층이 Ta로 형성된 것을 제외하고는 제1 실시예에서와 동일한 잉크 제트 헤드가 제조되었으며, 이들 잉크 제트 헤드는 제1 실시예에서와 동일한 내구성 시험을 거쳤다. 그 결과가 표 2에 도시되어 있다. 표 2로부터 명확한 것처럼, 비교예 1의 경우에 헤드는 약 3.0 x 107펄스 후에 토출이 불가능했다. 따라서, 3.0 x 107펄스 후에 오작동되는 것과 동일한 복수의 잉크 제트 헤드에 5.0 x 106, 1.0 x 107또는 3.0 x 107펄스를 연속 인가하였으며, 분해하여 시험하였다. 도7은 열적 상호 작용부의 개략 단면도들이며, 이들 각각은 구동 펄스의 수가 다른 것들과는 상이한 잉크 제트 헤드를 도시하고, 인가된 펄스의 수와 관련하여 열적 상호 작용부에 일어나는 변화를 도시한다. 도7로부터 명확한 것처럼, 펄스의 수가 많을수록 상부 보호층의 부식 상태가 더욱 진행된다. 펄스의 수가 3.0 x 107의 수에 도달할 때까지 연속적으로 잉크가 토출되게 되는 잉크 제트 헤드의 경우에, 부식은 발열 저항층에 도달하여 이 층을 파괴시키게 된다.
(실시예 2 내지 5)
상부 보호층(2007)이 상기 소정의 조성을 갖고 표 2에 도시된 두께를 갖는 것을 제외하고는 제1 실시예에서와 동일한 잉크 제트 헤드를 제조하여 제1 실시예에서와 동일한 내구성 시험을 수행했다. 그 결과가 표 2에 도시되어 있다.
(비교예 2 내지 5)
상부 보호층(2007)이 소정의 조성 및 표 2에 도시된 두께를 갖는 것을 제외하고는 제1 실시예에서와 동일한 잉크 제트 헤드를 제조하였다.
이들 잉크 제트 헤드에 대하여 제1 실시예에서와 동일한 내구성 시험을 수행했다. 그 결과가 표 2에 도시되어 있다. 표 2의 비교예 2의 경우로부터 명확한 것처럼, Ta로 형성된 상부 보호층의 두께를 증가시키면 현저한 개선을 나타내지 않는다. 비교예 3 내지 5의 경우에는 2.0 x 108펄스의 연속 인가 끝까지 잉크 제트 헤드가 정상 토출 성능을 유지하는 것은 불가능했다.
내구성 시험 후에, 이들 잉크 제트 헤드를 분해하여 시험했다. 이 시험으로부터, 상부 보호층은 부식되었고 일부 헤드에서 부식이 발열 저항층에 도달하였으며 발열 저항층을 파괴시킨 것이 나타났다.
(실시예 6 내지 9)
Ta-Fe-Cr-Ni 합금으로 형성되고 소정의 조성(원자 조성비)을 갖는 대상물이 아르곤 가스와 함께 사용되는 스퍼터링 방법을 사용하여 상부 보호층이 형성된 것을 제외하고는 제1 실시예에서와 동일한 잉크 제트 헤드가 제조되었다. 이들 잉크 제트 헤드의 상부 보호층은 표 2에 도시된 조성 및 두께를 갖는다. 이들 잉크 제트 헤드에 대하여 제1 실시예에서와 동일한 내구성 시험을 수행했다. 그 결과가 표 2에 도시되어 있다.
상기 시험으로부터 다음 사항이 명백해졌다. 즉, 표 2에 도시된 결과로부터, 헤드의 인쇄 수명은 상부 보호층 내의 Ta, Fe, Ni 및 Cr 사이의 조성비에 따르고, 특히 Fe-Cr-Ni이 비가 크면 클수록 잉크 제트 헤드의 인쇄 수명이 길어지는데, 다시 말해서 상부 보호층의 TaαFeβNiγCrδ 조성에서 다음 요건이 만족되었다.
10 원자 % ≤ α ≤ 30 원자 %
α+ β ＜ 80 원자 %
α ＜ β
δ＞ γ
α+ β+ γ+ δ= 100 원자 %
상부 보호층의 두께는 10 nm 이상 500 nm 이하인 것이 바람직한데, 그 이유는 10 nm 이하이면 상부 보호층의 보호 기능이 잉크에 대하여 다소 덜 강하고, 500 nm 이상이면 발열 저항층으로부터의 에너지가 잉크에 효과적으로 전도되지 않기 때문이다.
상기에 설명한 실시예 중 일부에서, 상부 보호층의 두께가 150 nm 이하일 때에도 우수한 내구성을 나타낸다. 막 응력에 있어서도, 적어도 압축 응력이 존재하고 그 크기가 1.0 x 1010dyne/cm2이하이면 큰 크기의 막 부착력이 생성된다.
막 조성(%) Ta+Fe 막두께 (nm) 펄스 기간 상부 보호층
실시예 1 Ta18Fe57Ni8Cr17 75 150 ≥2.0x109 긁힘 없음
실시예 2 Ta15Fe58Ni9Cr18 73 150 ≥2.0x109 긁힘 없음
실시예 3 Ta12Fe59Ni9Cr20 71 50 ≥2.0x109 긁힘 없음
실시예 4 Ta14Fe55Ni12Cr19 69 100 ≥2.0x109 긁힘 없음
실시예 5 Ta28Fe50Ni7Cr15 78 150 ≤8.0x108 약간 긁힘
실시예 6 Ta19Fe57Ni9Cr15 76 150 ≥2.0x109 긁힘 없음
실시예 7 Ta11Fe60Ni8Cr21 71 200 ≥2.0x109 긁힘 없음
실시예 8 Ta16Fe55Ni9Cr20 71 250 ≥2.0x109 긁힘 없음
실시예 9 Ta22Fe54Ni7Cr17 76 150 ≤1.0x109 약간 긁힘
비교예 1 Ta 100 150 ≤3.0x107 긁힘
비교예 2 Ta 100 230 ≤4.5x107 긁힘
비교예 3 Ta35Fe45Ni7Cr13 80 150 ≤2.0x108 긁힘
비교예 4 Ta40Fe41Ni5Cr14 81 150 ≤2.0x108 긁힘
비교예 5 Ta31Fe45Ni14Cr10 76 150 ≤2.0x108 긁힘
본 발명을 도시된 구조를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 상기 설명 내용에 제한되지 않으며, 따라서 첨부된 청구 범위에 기재된 개선 목적 내에서의 모든 변경 및 수정도 본 발명에 포함된다.
본 발명에 의하면, 종래의 잉크 제트 헤드의 보호층, 특히 잉크에 접촉하는 부분과 관련한 문제점을 해결함으로써, 충격, 열 및 잉크에 대하여 저항하고, 산성에 대해서도 저항하고, 높은 내구성을 갖는 보호층을 갖는 잉크 제트 기록 헤드가 마련된다.
또한, 본 발명에 의하면, 정밀도 및 고속 기록을 위한 고속 구동의 관점에서 화상을 개선하기 위해 도트 크기 감소와 양립할 수 있고, 잉크 선택과는 무관하게긴 시간 동안 사용할 수 있는 보호층을 구비한 잉크 제트 기부판과, 이러한 보호층을 구비한 잉크 제트 헤드 및 이러한 잉크 제트 헤드를 구비한 잉크 제트 장치가 마련된다.

Claims (34)

  1. 잉크 제트 헤드용 기부 부재로서, 기판과, 이 기판 상에 쌍을 이루는 전극들 사이에 마련된 발열 저항체와, 이 발열 저항체 상에 마련된 절연측 상에 마련되고 잉크에 접촉할 수 있는 접촉면을 갖는 상부 보호층을 포함하며,
    상기 상부 보호층은 다음 조성식을 갖는 비정질 합금으로 제조된 것을 특징으로 하는 기부 부재.
    TaαFeβNiγCrδ
    여기서, 10 원자퍼센트 ≤ α ≤ 30 원자퍼센트, α+β ＜ 80 원자퍼센트, α ＜ β, δ＞ γ 및 α+β+γ+δ= 100 원자퍼센트이고, 적어도 상부 보호층의 접촉면은 구성 성분으로서 산화물을 함유함
  2. 제1항에 있어서, 10 원자퍼센트 ≤ α ≤ 20 원자퍼센트를 만족하는 것을 특징으로 하는 기부 부재.
  3. 제2항에 있어서, γ≥7 원자퍼센트이고, δ≥15 원자퍼센트인 것을 특징으로 하는 기부 부재.
  4. 제2항에 있어서, γ≥8 원자퍼센트이고, δ≥17 원자퍼센트인 것을 특징으로 하는 기부 부재.
  5. 제1항에 있어서, 상부 보호층의 적어도 접촉면이 상부 보호층의 구성 성분인 산화물 막으로 피복된 것을 특징으로 하는 기부 부재.
  6. 제5항에 있어서, 산화물 막이 주성분으로서 Cr을 포함하는 산화물 막인 것을 특징으로 하는 기부 부재.
  7. 제5항에 있어서, 산화물 막이 5 nm 이상 30 nm 이하인 막 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 기부 부재.
  8. 제1항에 있어서, 상부 보호층이 10 nm 이상 500 nm 이하인 막 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 기부 부재.
  9. 제8항에 있어서, 상부 보호층이 50 nm 이상 200 nm 이하인 막 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 기부 부재.
  10. 제1항에 있어서, 상부 보호층의 막 응력이 적어도 압축 응력을 포함하고, 이 응력이 1.0 x 1010dyne/cm2이하인 것을 특징으로 하는 기부 부재.
  11. 잉크 제트 헤드로서, 액체를 토출하기 위한 토출 출구와, 액체를 토출하기 위해 열 에너지를 액체에 인가하기 위한 부분을 갖는 액체 유동 경로와, 열 에너지를 발생시키기 위한 발열 저항체와, 사이에 절연층을 두고 상기 발열 저항체를 덮는 상부층을 포함하며,
    상기 상부 보호층은 다음 조성식을 갖는 비정질 합금으로 제조된 것을 특징으로 하는 잉크 제트 헤드.
    TaαFeβNiγCrδ
    여기서, 10 원자퍼센트 ≤ α ≤ 30 원자퍼센트, α+β ＜ 80 원자퍼센트, α ＜ β, δ＞ γ 및 α+β+γ+δ= 100 원자퍼센트이고, 잉크에 접촉할 수 있는 상부 보호층의 표면이 구성 성분으로서 산화물을 함유함
  12. 제11항에 있어서, 킬레이트 화합물 또는 2가 금속염을 형성하는 성분을 포함하는 잉크를 함유하는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 헤드.
  13. 제11항에 있어서, 10 원자퍼센트 ≤ α ≤ 20 원자퍼센트를 만족하는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 헤드.
  14. 제13항에 있어서, γ≥7 원자퍼센트이고, δ≥15 원자퍼센트인 것을 특징으로 하는 잉크 제트 헤드.
  15. 제13항에 있어서, γ≥8 원자퍼센트이고, δ≥17 원자퍼센트인 것을 특징으로 하는 잉크 제트 헤드.
  16. 제11항에 있어서, 상부 보호층의 적어도 잉크 접촉면이 상부 보호층의 구성 성분인 산화물 막으로 피복된 것을 특징으로 하는 잉크 제트 헤드.
  17. 제16항에 있어서, 산화물 막이 주성분으로서 Cr을 포함하는 산화물 막인 것을 특징으로 하는 잉크 제트 헤드.
  18. 제16항에 있어서, 산화물 막이 5 nm 이상 30 nm 이하인 막 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 헤드.
  19. 제11항에 있어서, 상부 보호층이 10 nm 이상 500 nm 이하인 막 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 헤드.
  20. 제11항에 있어서, 상부 보호층이 50 nm 이상 200 nm 이하인 막 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 헤드.
  21. 제11항에 있어서, 상부 보호층의 막 응력이 적어도 압축 응력을 포함하고,이 응력이 1.0 x 1010dyne/cm2이하인 것을 특징으로 하는 잉크 제트 헤드.
  22. 제11항 내지 제21항 중 한 항에 따른 잉크 제트 헤드와, 이 잉크 제트 헤드에 공급될 잉크를 내장하는 잉크 용기부를 포함하는 잉크 제트 기록 유닛.
  23. 제22항에 있어서, 상기 유닛이 잉크 제트 헤드 및 이에 일체로 된 잉크 용기부를 갖는 카트리지의 형태인 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 유닛.
  24. 제22항에 있어서, 잉크 제트 헤드 및 잉크 용기부가 서로 착탈식으로 장착된 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 유닛.
  25. 제11항 내지 제21항 중 한 항에 따른 잉크 제트 헤드와, 기록될 정보에 따라 상기 잉크 제트 헤드를 이동시키기 위한 캐리지를 포함하는 잉크 제트 장치.
  26. 제22항에 따른 잉크 제트 기록 유닛과, 기록될 정보에 따라 상기 기록 유닛을 이동시키기 위한 캐리지를 포함하는 잉크 제트 장치.
  27. 제1항 내지 제10항 중 한 항에 따른 잉크 제트 헤드용 기부 부재를 제조하는 방법에 있어서,
    상부 보호층을 상기 조성을 제공하기 위해 Ta, Fe, Cr 및 Ni를 포함하는 합금 대상물을 사용하여 스퍼터링에 의해 제조하는 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 제1항 내지 제10항 중 한 항에 따른 잉크 제트 헤드용 기부 부재를 제조하는 방법에 있어서,
    상부 보호층을 상기 조성을 제공하기 위해 Fe, Ni 및 Cr을 포함하는 합금 대상물과 Ta 대상물을 2중 스퍼터링 방법에 의해 제조하는 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 제27항에 있어서, 스퍼터링 방법에 의해 제조된 비정질 합금막의 표면을 산화물 막으로 피복하기 위해 산화시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 제29항에 있어서, 산화물 막이 가열 산화에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 방법.
  31. 제27항에 있어서, 비정질 합금막을 형성하는 동안의 막 응력이 압축 응력을 포함하고, 이 응력이 1.0 x 1010dyne/cm2이하인 것을 특징으로 하는 방법.
  32. 제28항에 있어서, 스퍼터링 방법에 의해 제조된 비정질 합금막의 표면을 산화물 막으로 피복하기 위해 산화시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  33. 제28항에 있어서, 막을 형성하는 동안 비정질 합금막의 막 응력이 압축 응력을 포함하고, 이 응력이 1.0 x 1010dyne/cm2이하인 방법.
  34. 잉크 제트 기록 헤드용 기판이며,
    기부판과,
    한 쌍의 전극과,
    상기 전극들 사이에 마련된 발열 저항체와,
    잉크와 접촉할 수 있는 표면을 갖는 상부 보호층과,
    상기 발열 저항체와 상기 상부 보호층 사이에 마련된 절연층을 포함하고,
    상기 상부 보호층은 Ta 및 Cr을 포함하는 비정질 합금을 포함하고, 잉크와 접촉할 수 있는 상기 상부 보호층의 표면부는 상기 상부 보호층의 구성 성분의 산화물을 포함하고, 상기 산화물은 Cr을 주로 포함하는 잉크 제트 기록 헤드용 기판.
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10039817A1 (de) 2000-08-09 2002-02-21 Koenig & Bauer Ag Bilderzeugungseinrichtung
US6582070B2 (en) * 2000-09-04 2003-06-24 Canon Kabushiki Kaisha Recording unit and image recording apparatus
JP2004216889A (ja) * 2002-12-27 2004-08-05 Canon Inc 発熱抵抗体薄膜、これを用いたインクジェットヘッド用基体、インクジェットヘッド及びインクジェット装置
CN100493912C (zh) * 2002-12-27 2009-06-03 佳能株式会社 用于喷墨头的衬底、使用所述衬底的喷墨头及其制造方法
CN100496979C (zh) * 2002-12-27 2009-06-10 佳能株式会社 用于喷墨头的衬底、使用所述衬底的喷墨头及其制造方法
JP4078295B2 (ja) 2002-12-27 2008-04-23 キヤノン株式会社 インクジェットヘッド用基体およびこれを用いるインクジェットヘッドとその製造方法
JP3962719B2 (ja) * 2002-12-27 2007-08-22 キヤノン株式会社 インクジェットヘッド用基体およびこれを用いるインクジェットヘッドとその製造方法
JP4208794B2 (ja) * 2004-08-16 2009-01-14 キヤノン株式会社 インクジェットヘッド用基板、該基板の製造方法および前記基板を用いるインクジェットヘッド
JP4208793B2 (ja) * 2004-08-16 2009-01-14 キヤノン株式会社 インクジェットヘッド用基板、該基板の製造方法および前記基板を用いるインクジェットヘッド
US7195343B2 (en) * 2004-08-27 2007-03-27 Lexmark International, Inc. Low ejection energy micro-fluid ejection heads
CN101284454B (zh) * 2004-09-08 2011-04-20 阿尔卑斯电气株式会社 热敏头及其制造方法
JP4605760B2 (ja) * 2004-11-08 2011-01-05 キヤノン株式会社 発熱抵抗体膜の製造方法、記録ヘッド用基体の製造方法
JP4646602B2 (ja) * 2004-11-09 2011-03-09 キヤノン株式会社 インクジェット記録ヘッド用基板の製造方法
JP2006327180A (ja) * 2005-04-28 2006-12-07 Canon Inc インクジェット記録ヘッド用基板、インクジェット記録ヘッド、インクジェット記録装置、およびインクジェット記録ヘッド用基板の製造方法
JP4926669B2 (ja) * 2005-12-09 2012-05-09 キヤノン株式会社 インクジェットヘッドのクリーニング方法、インクジェットヘッドおよびインクジェット記録装置
JP4963679B2 (ja) * 2007-05-29 2012-06-27 キヤノン株式会社 液体吐出ヘッド用基体及びその製造方法、並びに該基体を用いる液体吐出ヘッド
JP5328607B2 (ja) * 2008-11-17 2013-10-30 キヤノン株式会社 液体吐出ヘッド用基板、該基板を有する液体吐出ヘッド、該ヘッドのクリーニング方法および前記ヘッドを用いる液体吐出装置
JP6039411B2 (ja) 2012-12-27 2016-12-07 キヤノン株式会社 インクジェットヘッド用基板、インクジェットヘッド、インクジェットヘッドの製造方法
WO2017222547A1 (en) * 2016-06-24 2017-12-28 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Amorphous thin film stack
JP2022078882A (ja) * 2020-11-13 2022-05-25 キヤノン株式会社 液体吐出ヘッド用基板、及び液体吐出ヘッド

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1127227A (en) 1977-10-03 1982-07-06 Ichiro Endo Liquid jet recording process and apparatus therefor
GB2151555B (en) * 1983-11-30 1988-05-05 Canon Kk Liquid jet recording head
JP2683350B2 (ja) * 1987-12-01 1997-11-26 キヤノン株式会社 液体噴射記録ヘッド及び該ヘッド用基板
JP2571421B2 (ja) 1988-07-04 1997-01-16 大同特殊鋼株式会社 プラズマ浸炭熱処理炉
CA1336660C (en) * 1988-07-26 1995-08-15 Hiroyuki Ishinaga Ink jet recording substrate, recording head and apparatus using same
EP0490668B1 (en) * 1990-12-12 1996-10-16 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet recording
US5660739A (en) 1994-08-26 1997-08-26 Canon Kabushiki Kaisha Method of producing substrate for ink jet recording head, ink jet recording head and ink jet recording apparatus
JP3397473B2 (ja) 1994-10-21 2003-04-14 キヤノン株式会社 液体噴射ヘッド用素子基板を用いた液体噴射ヘッド、該ヘッドを用いた液体噴射装置
JP3524340B2 (ja) * 1997-08-26 2004-05-10 キヤノン株式会社 液体吐出ヘッド

Also Published As

Publication number Publication date
US20030103111A1 (en) 2003-06-05
JP3576888B2 (ja) 2004-10-13
DE60003620D1 (de) 2003-08-07
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