KR100498050B1 - 열압축방식 잉크젯프린터헤드의 제작방법 및 그 잉크젯프린터헤드 - Google Patents
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Abstract
열압축방식 잉크젯프린터헤드의 제작방법 및 그 잉크젯프린터헤드를 개시한다. 개시된 본 발명은, 요홈부가 형성된 금형틀을 가열하고, 그 위에 멤브레인을 안착시켜 구동유체방을 형성시키는 단계와, 상기 구동유체방에 각각 독립적으로 구동유체를 주입하는 단계와, 상기 구동유체가 주입된 상기 멤브레인에 기판, 절연층, 전극부, 발열부로 된 구동부재를 접착시키는 단계 및 상기 구동부재가 접착된 상기 멤브레인에 노즐부재를 접착시키는 단계를 포함한다. 상기 구동유체방을 형성시키는 단계는, 상기 멤브레인이 안착된 상기 요홈부 저면으로 그 내부의 공기를 배출시키는 과정을 더 포함한다. 따라서, 각각의 구동유체방에 구동유체를 확실히 주입시키는 공정을 쉽게 하고, 각 구동유체방 상호간의 간섭현상이 배제되어 원하지 않는 노즐에서 잉크가 토출될 우려가 없게 된다.
Description
본 발명은 열압축방식 잉크젯프린터헤드 제작방법 및 그 잉크젯프린터헤드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열압축방식을 이용하여 그 내부에 저장된 잉크를 외부로 분사시키도록 하는 열압축방식 잉크젯프린터헤드 제작방법 및 그 잉크젯프린터헤드에 관한 것이다.
일반적으로 열압축방식의 잉크젯프린터헤드는, 발열부재에서 발생하는 열에 의해 구동유체가 열팽창하게 되고, 그 상부에 존재하는 멤브레인을 구동시켜 잉크를 토출하는 원리로 구동된다. 이때, 잉크를 토출하는데 필요한 힘을 멤브레인이 전달해주기 때문에 무엇보다도 멤브레인의 팽창변위 및 그 신뢰성 여부가 잉크젯프린터헤드의 성능을 좌우하는 매우 중요한 요소가 된다.
도 1은 종래 잉크젯프린터헤드를 나타낸 단면도이고, 도 2a 내지 2c는 종래 잉크젯프린터헤드의 제작방법을 나타낸 단면도이며, 도 3은 도 1의 평단면도이다.
도 1에 의하면, 실리콘 기판(11) 위에 절연층(12)이 형성되고, 이 절연층(12) 위에 차례로 소정 크기의 전극부(13) 및 발열부(14)가 형성된다. 또한, 전극부(13) 및 발열부(14)를 중심으로 하여 구동유체(16a)가 저장되는 구동유체방(16;도 2c 참조)이 마련되도록 그 주변을 감싸는 하부벽(15)이 형성된다. 또한, 구동유체방(16)을 상부에서 밀폐시키는 멤브레인(21)이 하부벽(15) 위에 접착되고, 이 멤브레인(21) 위에 그 내부에 잉크가 저장되는 잉크쳄버(33)가 마련되도록 그 주변으로 상부벽(34)이 형성된다. 이 상부벽(34) 위에는 잉크쳄버(33)와 대응되는 위치에 소정 직경의 노즐(32)을 갖는 노즐판(31)이 접착된다.
따라서, 상기 발열부(14)에 전원이 인가되면 전극부(13)에서는 열이 발생되고, 이에 따라 구동유체방(16) 내부의 구동유체(16a)가 열팽창하여 멤브레인(21)을 상단으로 밀어 올리게 된다. 이렇게 멤브레인(21)이 밀어 올려지면, 이 멤브레인(21) 위의 잉크쳄버(33)가 압축되어 그 내부의 잉크가 노즐(32)을 통하여 외부로 토출되는 것이다.
한편, 이와 같은 종래 잉크젯프린터헤드는 도 2a 내지 2c에 도시된 바와 같이 발열부재(10), 멤브레인부재(20), 노즐부재(30) 등 3개의 개별부재를 각각 제작한 후 접착공정을 거쳐 완성된다.
즉, 노즐부재(30)는 실리콘웨이퍼(35) 위에 소정 직경의 노즐(32)을 갖는 노즐판(31)을 형성하고, 중심부에 잉크쳄버(33)가 형성되도록 노즐판(31) 위에 상부벽(34)을 형성한 후 상기 실리콘웨이퍼(35)를 제거하여 완성한다(도 2a 참조).
멤브레인부재(20)는 실리콘웨이퍼(23) 위에 멤브레인(21)을 형성하고, 그 위에 접착층(22)을 도포한 후 별도의 지그(미도시)를 이용하여 상기 실리콘웨이퍼(23)로부터 분리시킨다(도 2b 참조).
발열부재(10)는 실리콘 기판(11) 위에 절연층(12)을 형성하고, 이어 절연층(12) 위에 소정 크기의 전극부(13)를 형성하며, 전극부(13) 위에 발열부(14)를 차례로 형성한다. 또한, 전극부(13) 및 발열부(14)를 중심으로 하여 구동유체(16a)가 저장되는 구동유체방(16)이 마련되도록 그 주변을 감싸는 하부벽(15)을 형성한다(도 2c 참조).
이렇게 각각의 부재(10)(20)(30)를 완성시킨후 먼저, 상기와 같이 지그를 통하여 분리된 멤브레인부재(20)를 상기 발열부재(10) 위에 접착시킨다. 이후, 멤브레인부재(20) 위에 노즐부재(30)를 접착시킨 후 도 3에 도시된 바와 같이 각각의 구동유체방(16)에 연통된 주입구(17)를 통하여 구동유체(16a)를 주입시킴으로써 잉크젯프린터헤드를 제작 완성시킨다.
그러나, 이와 같은 종래 잉크젯프린터헤드의 제작방법 및 그 잉크젯프린터헤드는, 미세한 주입구를 통하여 각각의 구동유체방에 구동유체를 확실히 주입시키는 공정이 매우 어렵고, 어느 하나의 구동유체방에서 열팽창이 이루어질 경우, 여기서 발생하는 압력이 각 구동유체방에 연통된 주입구를 통하여 다른 구동유체방으로 누설되어 상호 간섭되므로 원하지 않는 노즐에서 잉크가 토출될 우려가 있는 문제점들이 있었다.
따라서, 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은, 각각의 구동유체방에 구동유체를 확실히 주입시키는 공정을 쉽게 하고, 각 구동유체방 상호간의 간섭현상을 배제시킨 열압축방식 잉크젯프린터헤드 제작방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 상기 열압측방식 잉크젯프린터헤드 제작방법에 의하여 제작된 잉크젯프린터헤드를 제공함에 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 열압축방식 잉크젯프린터헤드 제작방법의 특징은, 요홈부가 형성된 금형틀을 가열하고, 그 위에 멤브레인을 안착시켜 구동유체방을 형성시키는 단계와, 상기 구동유체방에 각각 독립적으로 구동유체를 주입하는 단계와, 상기 구동유체가 주입된 상기 멤브레인에 기판, 절연층, 전극부, 발열부로 된 구동부재를 접착시키는 단계 및 상기 구동부재가 접착된 상기 멤브레인에 노즐부재를 접착시키는 단계를 포함한다.
상기 구동유체방을 형성시키는 단계는, 상기 멤브레인이 안착된 상기 요홈부 저면으로 그 내부의 공기를 배출시키는 과정을 더 포함한다.
또한, 본 발명애 따른 잉크젯프린터헤드의 특징은, 기판, 절연층, 전극부, 발열부로 된 구동부재와, 상기 전극부 및 발열부를 감싸도록 상기 구동부재 위에 돌출 형성되고, 그 네부애 구동유체가 저장된 멤브레인 및 상기 멤브레인 위에 형성되어 소정 공간의 잉크쳄버를 구획하고, 그 상단에 노즐이 형성된 노즐부재를 포함한다.
따라서, 각각의 구동유체방에 구동유체를 확실히 주입시키는 공정을 쉽게 하고, 각 구동유체방 상호간의 간섭현상이 배제되어 원하지 않는 노즐에서 잉크가 토출될 우려가 없게 된다.
이하, 본 발명애 따른 열압축방식 잉크젯프린터헤드 제작방법 및 그 잉크젯프린터헤드의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4a 내지 4d는 본 발명에 따른 열압축방식 잉크젯프린터헤드의 제작방법을 나타낸 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따라 제작된 열압축방식 잉크젯프린터헤드를 나타낸 단면도이다.
도 4a는 요홈부(110)가 형성된 금형틀(100)을 가열하고, 그 위에 멤브레인(200)을 안착시켜 구동유체방(220)을 형성시키는 단계를 나타낸다. 여기서, 상기 멤브레인(200)이 안착된 상기 요홈부(110) 저면의 공기배출홈(120)을 통하여 그 내부의 공기를 배출시키는 과정을 더 포함한다. 도 4b는 상기 구동유체방(220)에 각각 독립적으로 구동유체(210)를 주입하는 단계를 나타낸다. 도 4c는 상기 구동유체(210)가 주입된 상기 멤브레인(200)에 기판(310), 절연층(320), 전극부(330), 발열부(340)로 된 구동부재(300)를 접착시키는 단계를 나타낸다. 도 4d는 상기 구동부재(300)가 접착된 상기 멤브레인(200)에 노즐부재(400)를 접착시키는 단계를 나타낸다. 이 노즐부재(400)는 상기 멤브레인(200) 위에 형성되어 소정 공간의 잉크쳄버(420)를 구획하는 벽(410)과, 벽(410) 상단에 형성되고 노즐(440)을 갖는 노즐판(430)으로 구성된다.
도 5에서, 구동부재(300)는 기판(310), 절연층(320), 전극부(330), 발열부(340)를 포함하며, 멤브레인(200)은 상기 전극부(330) 및 발열부(340)를 감싸도록 상기 구동부재(300) 위에 돌출 형성되고, 그 내부에 구동유체(210)가 저장된다. 노즐부재(400)는 상기 멤브레인(200) 위에 형성되어 소정 공간의 잉크쳄버(420)를 구획하는 벽(410)과, 벽(410) 상단에 형성되고 노즐(440)을 갖는 노즐판(430)으로 구성된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 요홈부(110)가 형성된 금형틀(100)을 가열하고, 그 위에 멤브레인(200)을 안착시켜 구동유체방(220)을 형성시킨다(도 4a 참조). 여기서, 상기 멤브레인(200)은 접착성질을 갖는 폴리이미드와 일반 폴리이미드를 각각 스핀 코팅 및/또는 큐어링 공정으로 처리하여 형성하게 된다. 이때, 서로 다른 두 종류의 폴리이미드를 통하여 멤브레인(200)을 형성하고, 각각의 스핀 코팅 조건에 의하여 이 멤브레인(200)의 두께가 결정된다. 한편 상술한 접착 성질을 갖는 폴리이미드 또는 일반 폴리이미드를 각각 독자적으로 사용하여 멤브레인(200)을 형성할 수도 있다. 이와 같이 얇은 막의 멤브레인(200)을 형성하고 상기 금형틀(100)에 안착된 상태에서, 상기 요홈부(110) 저면의 공기배출홈(120)으로 그 내부의 공기를 배출시켜 소정 공간의 구동유체방(220)을 형성시킨다.
이후, 상기 구동유체방(220)에 각각 독립적으로 구동유체(210)를 주입한다. 여기서, 도 4b에 도시된 바와 같이 각각의 구동유체방(220) 상측의 개방 공간을 통하여 구동유체(210)를 확실히 주입시키는 공정을 쉽게 할 수 있다.
이후, 상기 구동유체(210)가 주입된 상기 멤브레인(200)에 기판(310), 절연층(320), 전극부(330), 발열부(340)로 된 구동부재(300)를 가열 접착시킨다(도 4c 참조). 여기서, 구동부재(300)는 기판(310) 위에 절연층(320)을 형성하며, 이 기판(320)은 통상의 실리콘웨이퍼(silicon wafer)가 사용된다. 이어 절연층(320) 위에 차례로 적층된 소정 크기의 전극부(330) 및 발열부(340)를 형성한다. 여기서, 전극부(330)는 통상 알루미늄 등의 재질로서 리소그라피(lithography)와 스퍼터링(sputtering) 및/또는 리프트 오프(lift-off) 공정을 이용하여 형성하고, 발열부(340)는 리소그라피와 습식식각 공정을 이용하여 형성함이 바람직하다.
이후, 상기 구동부재(300)가 접착된 상기 멤브레인(200)에 노즐부재(400)를 접착시킨다(도 4d 참조). 이 노즐부재(400)는 상기 멤브레인(200) 위에 형성되어 소정 공간의 잉크쳄버(420)를 구획하는 벽(410)과, 벽(410) 상단에 형성되고 노즐(440)을 갖는 노즐판(430)으로 구성된다.
이와 같은 단계를 거쳐 완성된 본 발명에 따른 열압축방식 잉크젯프린터헤드가 도 5에 도시되어 있다. 따라서, 각각의 구동유체방(220)에 구동유체(210)를 확실히 주입시키는 공정을 쉽게 하고, 각 구동유체방(220)들이 각각 독립적으로 작동되므로, 구동유체방(220) 상호간의 간섭현상이 배제되어 원하지 않는 노즐(440)에서 잉크가 토출될 우려가 없게 된다.
상술한 바와 같이 본 발명의 열압축방식 잉크젯프린터헤드 제작방법 및 그 잉크젯프린터헤드에 의하면, 각각의 구동유체방에 구동유체를 확실히 주입시키는 공정을 쉽게 하고, 각 구동유체방들이 각각 독립적으로 작동되므로, 구동유체방 상호간의 간섭현상이 배제되어 원하지 않는 노즐에서 잉크가 토출될 우려가 없게 되는 등의 다양한 효과가 있다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
도 1은 종래 열압축방식 잉크젯프린터헤드를 나타낸 단면도,
도 2a 내지 2c는 종래 열압축방식 잉크젯프린터헤드의 제작방법을 나타낸 단면도,
도 3은 도 1의 평단면도,
도 4a 내지 4d는 본 발명에 따른 열압축방식 잉크젯프린터헤드의 제작방법을 나타낸 단면도,
도 5는 본 발명에 따라 제작된 열압축방식 잉크젯프린터헤드를 나타낸 단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 금형틀 110 : 요홈부
120 : 공기배출홈 200 : 멤브레인
210 : 구동유체 220 : 구동유체방
300 : 구동부재 310 : 기판
320 : 절연층 330 : 전극부
340 : 발열부 400 : 노즐부재
410 : 벽 420 : 잉크쳄버
430 : 노즐판 440 : 노즐
Claims (3)
- 요홈부가 형성된 금형틀을 가열하고, 그 위에 멤브레인을 안착시켜 구동유체방을 형성시키는 단계;상기 구동유체방에 각각 독립적으로 구동유체를 주입하는 단계;상기 구동유체가 주입된 상기 멤브레인에 기판, 절연층, 전극부, 발열부로 된 구동부재를 접착시키는 단계; 및상기 구동부재가 접착된 상기 멤브레인에 노즐부재를 접착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 열압축방식 잉크젯프린터헤드 제작방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 구동유체방을 형성시키는 단계는,상기 멤브레인이 안착된 상기 요홈부 저면으로 그 내부의 공기를 배출시키는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열압축방식 잉크젯프린터헤드 제작방법.
- 기판, 절연층, 전극부, 발열부로 된 구동부재;상기 전극부 및 발열부를 감싸도록 상기 구동부재 위에 돌출 형성되고, 그 내부에 구동유체가 저장된 멤브레인; 및상기 멤브레인 위에 형성되어 소정 공간의 잉크쳄버를 구획하고, 그 상단에 노즐이 형성된 노즐부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 열압축방식 잉크젯프린터헤드.
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| KR10-1998-0042188A KR100498050B1 (ko) | 1998-10-09 | 1998-10-09 | 열압축방식 잉크젯프린터헤드의 제작방법 및 그 잉크젯프린터헤드 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20000025206A KR20000025206A (ko) | 2000-05-06 |
| KR100498050B1 true KR100498050B1 (ko) | 2005-10-14 |
Family
ID=19553452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR10-1998-0042188A KR100498050B1 (ko) | 1998-10-09 | 1998-10-09 | 열압축방식 잉크젯프린터헤드의 제작방법 및 그 잉크젯프린터헤드 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100928616B1 (ko) | 2008-12-04 | 2009-11-30 | 황춘섭 | 밀착부와 공간부로 구성되고 Jet printing되는 극미세인쇄방법 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009003781A1 (de) * | 2008-06-03 | 2009-12-10 | Aixtron Ag | Verfahren zum Abscheiden eines dünnschichtigen Polymers in einer Niederdruckgasphase |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0100624A1 (en) * | 1982-07-30 | 1984-02-15 | Hewlett-Packard Company | Ink jet printer with bubble driven flexible membrane |
| JPH02253963A (ja) * | 1989-03-28 | 1990-10-12 | Nec Corp | インクジェット記録ヘッド |
| JPH04107154A (ja) * | 1990-08-28 | 1992-04-08 | Fuji Xerox Co Ltd | 発熱抵抗体のオーバーグレーズ形成方法 |
| JPH07106105A (ja) * | 1993-10-08 | 1995-04-21 | Rohm Co Ltd | 抵抗ペースト |
| EP0841166A2 (en) * | 1996-11-08 | 1998-05-13 | SAMSUNG ELECTRONICS Co. Ltd. | Spray device for ink-jet printer |
-
1998
- 1998-10-09 KR KR10-1998-0042188A patent/KR100498050B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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|---|---|---|---|---|
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20000025206A (ko) | 2000-05-06 |
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