KR100637426B1 - Method of the nozzle for ink jet head - Google Patents
Method of the nozzle for ink jet head Download PDFInfo
- Publication number
- KR100637426B1 KR100637426B1 KR1020050075415A KR20050075415A KR100637426B1 KR 100637426 B1 KR100637426 B1 KR 100637426B1 KR 1020050075415 A KR1020050075415 A KR 1020050075415A KR 20050075415 A KR20050075415 A KR 20050075415A KR 100637426 B1 KR100637426 B1 KR 100637426B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- nozzle
- water repellent
- photoresist
- repellent layer
- ink jet
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 55
- 239000005871 repellent Substances 0.000 claims abstract description 93
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 86
- 230000002940 repellent Effects 0.000 claims abstract description 85
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 claims abstract description 53
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 12
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 claims description 7
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 claims description 6
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 claims description 6
- 229920000052 poly(p-xylylene) Polymers 0.000 claims description 4
- 238000009736 wetting Methods 0.000 abstract description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 65
- 239000010408 film Substances 0.000 description 9
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 6
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 5
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 5
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 4
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 238000002508 contact lithography Methods 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/162—Manufacturing of the nozzle plates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2/1433—Structure of nozzle plates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1621—Manufacturing processes
- B41J2/1623—Manufacturing processes bonding and adhesion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1621—Manufacturing processes
- B41J2/1626—Manufacturing processes etching
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1621—Manufacturing processes
- B41J2/1631—Manufacturing processes photolithography
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1621—Manufacturing processes
- B41J2/164—Manufacturing processes thin film formation
- B41J2/1643—Manufacturing processes thin film formation thin film formation by plating
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49401—Fluid pattern dispersing device making, e.g., ink jet
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
Description
도 1은 종래의 복합 도금법에 의한 잉크젯 헤드용 노즐의 발수처리 방법을 나타낸 개념도.1 is a conceptual view showing a water repellent treatment method of a nozzle for an ink jet head by a conventional composite plating method.
도 2는 종래의 진공 증착법에 의한 잉크젯 헤드용 노즐의 발수처리 방법을 나타낸 개념도.2 is a conceptual view showing a water repellent treatment method of a nozzle for an ink jet head by a conventional vacuum deposition method.
도 3은 잉크젯 헤드용 노즐의 노즐부를 도시한 단면도.Fig. 3 is a sectional view of the nozzle unit of the nozzle for inkjet head.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 잉크젯 헤드용 노즐의 제조방법을 나타낸 순서도.Figure 4 is a flow chart showing a manufacturing method of a nozzle for an ink jet head according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 잉크젯 헤드용 노즐의 제조공정을 도시한 개념도.5 is a conceptual diagram showing a manufacturing process of a nozzle for an ink jet head according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
120 : 노즐부 122 : 노즐홀120
124 : 포토레지스트 141 : 발수층124: photoresist 141: water repellent layer
본 발명은 노즐에 관한 것으로, 보다 상세하게는 잉크젯 헤드용 노즐 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a nozzle, and more particularly to a nozzle for an ink jet head and a method of manufacturing the same.
잉크젯 프린터는 헤드의 내부에 형성되어 있는 압력챔버에 구동력을 인가하여 잉크액적이 노즐을 통해 분사되도록 함으로써 인쇄를 수행하는 장치이다. 잉크젯 헤드의 노즐을 통해 분사되는 잉크는 통상 액적의 형태로 분사되며, 잉크젯 헤드의 인쇄 기능을 높이기 위해서는 잉크가 완전한 액적 형태로 안정되게 분사되어야 한다.An inkjet printer is a device that performs printing by applying a driving force to a pressure chamber formed inside the head so that ink droplets are ejected through the nozzle. Ink sprayed through the nozzle of the inkjet head is usually ejected in the form of droplets, and in order to increase the printing function of the inkjet head, the ink must be stably ejected in the form of complete droplets.
이를 위해 잉크젯 헤드의 노즐 부위에는 발수(Hydrophobicity)처리가 필요하며, 이와 같은 발수처리를 통해 노즐에서 잉크 액적의 매니스커스(Meniscus)가 원활하게 형성되도록 하는 것이다.To this end, a water repellent (Hydrophobicity) treatment is required at the nozzle portion of the inkjet head, and through this water repellent treatment, a meniscus of the ink droplets is smoothly formed in the nozzle.
일반적으로 잉크젯 헤드의 노즐표면이 발수성을 가지지 못하는 문제는 잉크의 분사가 반복됨으로써 노즐 표면이 젖게 되는 웨팅(wetting) 현상에 의해 발생된다. 이러한 웨팅 현상이 발생하면 분사되는 잉크가 노즐의 표면에 젖어있는 잉크와 덩어리를 형성하게 되고, 이에 따라 분사되는 잉크가 완전한 액적의 형태를 가지지 못한 채 흘러내리게 된다. 그 결과 인쇄의 품질이 저하되고 잉크액적의 분사 후 형성되는 매니스커스도 불안정하게 된다. 즉, 잉크젯을 통한 인쇄의 신뢰성을 확보하기 위해서는 잉크젯 헤드의 노즐 표면을 효과적으로 발수처리하는 것이 필수적이라고 할 수 있다.In general, the problem that the nozzle surface of the inkjet head does not have water repellency is caused by a wetting phenomenon in which the nozzle surface is wetted by repeated ejection of ink. When such a wetting phenomenon occurs, the ejected ink forms agglomerates with the wet ink on the surface of the nozzle, and the ejected ink flows down without having a complete droplet form. As a result, the printing quality is lowered and the meniscus formed after the ejection of the ink droplets is also unstable. In other words, in order to secure the reliability of printing through the inkjet, it is essential to effectively water repellent the nozzle surface of the inkjet head.
잉크젯 헤드의 노즐에 발수처리를 하기 위해, 종래에는 전주 도금법에 의하여 노즐을 형성하는 방법, 마이크로 펀칭과 연마 공정에 의하여 노즐을 형성하는 방법 등이 사용되어 왔다. 상기 방법들에 의하여 형성되는 노즐의 출구 부위는 잉 크젯 헤드에서 분사되는 잉크 액적의 크기, 잉크의 분사 성능, 잉크 분사의 안정성 및 연속 분사에 중요한 영향을 미치는 인자이다.In order to perform a water repellent treatment on a nozzle of an inkjet head, conventionally, a method of forming a nozzle by electroplating, a method of forming a nozzle by micropunching and polishing, and the like have been used. The outlet portion of the nozzle formed by the above methods is an important factor in the size of the ink droplets ejected from the inkjet head, the ink ejection performance, the ink ejection stability, and the continuous ejection.
종래의 전주 도금법은 반영구적으로 잉크젯 프린터 헤드의 노즐 표면을 발수처리하기 위해 발수성 물질을 일정 조건의 전장이 걸린 도금조에서 도금처리하는 방법이다. 이 경우 발수성 물질은 테플론(Teflon)계 물질이 주로 사용되며, 테플론계 물질중 대표적인 것은 PTFE(Polytetrafluroethylene)이다.The conventional electroplating method is a method of semi-permanently plating a water repellent material in a plating bath subjected to a certain length in order to water repellent the nozzle surface of an inkjet printer head. In this case, Teflon-based materials are mainly used for the water repellent material, and PTFE (Polytetrafluroethylene) is representative of Teflon-based materials.
이러한 PTFE를 사용하여 노즐의 표면을 발수처리하기 위해서는 일정 조건의 전장이 걸린 도금조에서 PTFE를 복합도금 처리하는 방법을 사용한다. 이러한 복합도금에 의한 발수처리 방법은 방향성이 없으므로 발수층이 형성되어야 할 노즐의 표면만이 아니라 발수층이 형성되어서는 안 될 노즐의 후면까지 도금되어 발수층이 형성된다.In order to use a water-repellent treatment of the surface of the nozzle using the PTFE, a method of complex plating the PTFE in a plating bath in which a certain length is applied is used. Since the water-repellent treatment method by the composite plating is not directed, the water-repellent layer is formed by plating not only the surface of the nozzle on which the water-repellent layer should be formed, but also the rear surface of the nozzle on which the water-repellent layer should not be formed.
따라서 복합 도금법에 의하여 발수처리를 하는 경우에는 노즐의 후면에 발수층이 형성되는 것을 방지하기 위한 전처리가 추가로 필요하게 된다. 즉, 노즐의 표면에만 발수처리하기 위해서 종래에는 노즐의 후면에 부도체로 절연막을 형성한 후 발수층을 도금함으로써 노즐의 후면에는 발수층이 형성되지 않도록 하였다.Therefore, when the water repellent treatment is performed by the composite plating method, a pretreatment for preventing the water repellent layer from being formed on the rear surface of the nozzle is further required. That is, in order to water-repellent process only on the surface of the nozzle, conventionally, an insulating film was formed on the rear surface of the nozzle and an insulating film was formed on the rear surface of the nozzle to plate the water repellent layer so that the water-repellent layer was not formed on the rear surface of the nozzle.
여기서 절연막으로 사용되는 대표적인 물질은 포토레지스터이며 이와 같은 포토레지스터를 이용하여 노즐의 후면에 절연막을 형성하는 방법은 도 1에 도시된 바와 같다. 도 1은 종래의 복합 도금법에 의한 잉크젯 헤드용 노즐의 발수처리 방법을 나타낸 개념도이다.Here, the representative material used as the insulating film is a photoresist, and a method of forming an insulating film on the back of the nozzle using the photoresist is illustrated in FIG. 1. 1 is a conceptual diagram showing a water repellent treatment method for a nozzle for an ink jet head by a conventional composite plating method.
도 1과 같이 노즐에 발수처리를 하기 전에 먼저 노즐(10)의 후면에 포토레 지스터를 스크린 프린팅 등의 방법으로 도포하여 절연막(12)을 형성한다. 절연막(12) 형성 후 일반적인 방법인 복합 도금처리 공정에 의하여 PTFE의 발수층(14)을 노즐(10)의 표면에 형성한다.Before the water repellent treatment is performed on the nozzle as shown in FIG. 1, the photoresist is first applied to the rear surface of the
도 2는 종래의 진공 증착법에 의한 잉크젯 헤드용 노즐의 발수처리 방법을 나타낸 개념도로서, 노즐의 후면에 진공 증착법의 직진성을 이용하여 균일한 부도체박막을 형성하고 노즐 전면에 전체적으로 발수 물질을 도금하는 방법을 도시한 것이다.FIG. 2 is a conceptual view illustrating a water repellent treatment method of a nozzle for an ink jet head by a conventional vacuum deposition method. A method of forming a uniform non-conductive thin film using the straightness of vacuum deposition on a rear surface of a nozzle and plating a water repellent material on the entire surface of the nozzle. It is shown.
도 2와 같이 노즐(30)의 전면에 발수처리를 하기 전에 노즐의 후면에 진공 증착법에 의하여 부도체 박막(32)을 형성한다. 부도체 박막(32)이 형성된 노즐(30)의 전면에 테플론계 발수 물질을 도금하여 발수층(34)을 형성한다. 발수층(34) 형성 후 노즐(30)을 열처리하여 발수처리를 완료한다.As shown in FIG. 2, before the water repellent treatment is performed on the front surface of the
일반적으로 잉크젯 헤드용 노즐의 발수층은 노즐의 입구에 위치하며, 노즐 내부로 수 ㎛ 안쪽까지 형성된다. 전술한 종래의 잉크젯 헤드용 노즐의 발수층 형성 방법들은 노즐 후면에 발수층이 증착되는 것을 완전하게 방지하기 어렵고, 발수층이 노즐 내부로 균일한 깊이로 형성되도록 제어하는 것이 곤란하다는 문제가 있다. 이로 인해, 발수처리 후 액적 분사시 액적의 크기가 균일하지 못하거나 반복 인쇄의 신뢰성이 저하되는 문제가 있다.Generally, the water repellent layer of the nozzle for inkjet heads is located at the inlet of the nozzle, and is formed to several micrometers inside the nozzle. The above-described methods for forming a water repellent layer of the nozzle for an inkjet head are difficult to completely prevent the water repellent layer from being deposited on the back of the nozzle, and it is difficult to control the water repellent layer to be formed to a uniform depth inside the nozzle. For this reason, there is a problem that the size of the droplets is not uniform or the reliability of repeat printing is lowered during the spraying of the droplets after the water repellent treatment.
또한, 전술한 종래 기술은 공정이 복잡하여 공정 조건을 관리하기 어렵고, 발수처리를 위해 코팅된 노즐 플레이트의 수율이 낮거나 노즐마다 코팅된 정도가 불균일하다는 문제점이 있다.In addition, the above-described prior art has a problem that it is difficult to manage the process conditions due to the complicated process, and the yield of the coated nozzle plate for water repellent treatment is low or the degree of coating for each nozzle is uneven.
잉크젯 헤드용 노즐의 발수처리에 관한 종래기술로서, 첫째, 콘택트 프린팅 방법을 사용하여 안정적으로 발수층 형성하는 기술의 경우 발수층을 노즐 내부로 균일한 깊이로 형성하기 어렵다는 문제가 있다.As a conventional technique related to the water repellent treatment of the nozzle for an inkjet head, first, in the case of a technique of forming a water repellent layer stably by using a contact printing method, there is a problem that it is difficult to form a water repellent layer to a uniform depth inside the nozzle.
둘째, 노즐의 후면에만 절연막을 형성하여 발수층의 깊이를 제어하는 기술의 경우 절연막 형성과정에서 발수층의 깊이가 결정되므로 발수층 깊이를 균일하게 제어하는 정밀도가 떨어진다는 문제가 있다.Second, in the case of controlling the depth of the water repellent layer by forming an insulating film only on the rear surface of the nozzle, the depth of the water repellent layer is determined during the formation of the insulating film.
셋째, 포토리토그래피(Photolithography)법을 사용한 종래기술의 경우 발수층의 깊이를 균일하게 제어하기 위해 노광조건을 조절하는 공정은 개시되어 있지 않다는 한계가 있다. 즉, 종래기술로부터는 노즐부 전체에 액상의 포토레지스트(Photo Resist)를 도포하고 노광조건을 조절하여 포토레지스트층을 제거함으로써 발수층의 깊이를 균일하게 제어하는 본 발명이 용이하게 도출될 수 없다는 한계가 있다.Third, in the prior art using the photolithography method, there is a limitation that a process of adjusting exposure conditions in order to uniformly control the depth of the water repellent layer is not disclosed. That is, from the prior art, the present invention of uniformly controlling the depth of the water repellent layer cannot be easily derived by applying a liquid photoresist to the entire nozzle part and removing the photoresist layer by adjusting exposure conditions. There is a limit.
본 발명은 포토리토그래피(Photolithography) 방법을 이용하여 잉크젯 헤드의 노즐에 발수층을 형성함으로써 발수층의 깊이를 균일하게 제어하는 것이 용이하고, 노즐 후면의 형상이 복잡하더라도 발수층의 증착깊이를 균일하게 제어할 수 있는 잉크젯 헤드용 노즐의 제조방법을 제공하는 것이다.The present invention makes it easy to uniformly control the depth of the water repellent layer by forming a water repellent layer on the nozzle of the inkjet head using a photolithography method, and evenly deposit the depth of the water repellent layer even if the shape of the nozzle back surface is complicated. It is to provide a manufacturing method of a nozzle for an ink jet head that can be controlled.
본 발명의 일측면에 따르면, (a) 노즐부를 포함한 잉크젯 헤드구조에 포토 레지스트(Photo Resist)를 피복하는 단계, (b) 노광조건을 조절하여 노즐부에 노광 및 현상을 하여 포토레지스트의 일부를 제거하는 단계, (c) 노즐부의 포토레지스트가 제거된 부분에 발수층을 결합시키는 단계, 및 (d) 노즐부에 잔존하는 포토레지스트를 제거하는 단계를 포함하는 잉크젯 헤드용 노즐의 제조방법이 제공된다.According to one aspect of the invention, (a) coating a photo resist (Photo Resist) on the inkjet head structure including the nozzle portion, (b) exposure and development of the nozzle portion by adjusting the exposure conditions to a portion of the photoresist There is provided a method of manufacturing a nozzle for an ink jet head, comprising the steps of: removing; (c) bonding the water repellent layer to the portion of the photoresist from which the nozzle portion has been removed; and (d) removing the photoresist remaining in the nozzle portion. do.
헤드구조는 압력챔버, 잉크주입 채널, 매니폴드 중 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 포토레지스트(Photo Resist)는 액상인 것이 바람직하다. 노광조건은 노광시간 또는 노광량을 포함할 수 있다.The head structure may further include any one or more of a pressure chamber, an ink injection channel, and a manifold. Photoresist is preferably liquid. The exposure conditions may include an exposure time or an exposure amount.
발수층은 테플론(Teflon)계 물질 또는 파리린(Parylene)을 포함할 수 있다. 발수층은 진공 증착법 또는 도금법에 의해 결합되는 것이 바람직하다.The water repellent layer may include a Teflon-based material or parylene. The water repellent layer is preferably bonded by vacuum deposition or plating.
단계 (b)는 노즐부의 외측 표면에 피복된 포토레지스트가 감광되도록 노광조건을 조절하는 것을 더 포함할 수 있다. 단계 (b)는 노즐의 소정 깊이까지 포토레지스트가 감광되도록 노광조건을 조절하는 것을 더 포함할 수 있다. 소정 깊이는 노즐의 내주면을 따라 균일한 것이 바람직하다.Step (b) may further include adjusting exposure conditions such that the photoresist coated on the outer surface of the nozzle portion is exposed. Step (b) may further comprise adjusting exposure conditions such that the photoresist is exposed to a predetermined depth of the nozzle. The predetermined depth is preferably uniform along the inner circumferential surface of the nozzle.
이하, 본 발명에 따른 잉크젯 헤드용 노즐의 제조방법의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a method of manufacturing a nozzle for an inkjet head according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and in the following description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components regardless of reference numerals The same reference numerals will be given, and redundant description thereof will be omitted.
도 3은 잉크젯 헤드용 노즐의 노즐부를 도시한 단면도이다. 도 3을 참조하면, 노즐부(120a), 노즐홀(122), 발수층(141)이 도시되어 있다. 본 발명은 잉크젯 헤드의 노즐에 형성되는 발수층의 깊이를 균일하게 제어하기 위한 것으로, 종래에 절연막을 증착한 후 발수층을 도금하는 기술에 비해 발수층이 노즐홀의 안쪽까지 형성되는 깊이를 정밀하게 제어할 수 있도록 포토리토그래피(photolithography) 방법을 사용한 것을 특징으로 한다.Fig. 3 is a sectional view showing the nozzle portion of the nozzle for inkjet head. Referring to FIG. 3, the
즉, 도 3에 도시된 바와 같이 발수층은 노즐홀의 안쪽으로 소정 깊이까지 형성되어 잉크액적의 매니스커스(Meniscus) 형성이 원활히 이루어지도록 하며, 이를 위해 본 발명은 노즐부의 표면에 전체적으로 포토레지스트(Photo Resist)를 피복한 후 노광시간, 노광량 등의 노광조건을 조절하여 노즐부의 외표면 및 노즐홀의 안쪽으로 소정 깊이까지 포토레지스트의 감광 정도를 정밀하게 조절하여 포토레지스트층을 제거한 후 발수층을 증착함으로써 발수층이 증착되는 깊이를 제어한 것이다.That is, as shown in FIG. 3, the water repellent layer is formed to the inside of the nozzle hole to a predetermined depth so that meniscus formation of ink droplets can be smoothly performed. After coating the photo resist, the exposure conditions such as the exposure time and the exposure amount are adjusted to precisely control the photoresist of the photoresist to a predetermined depth inside the nozzle surface and the inside of the nozzle hole to remove the photoresist layer, and then deposit the water repellent layer. As a result, the depth at which the water repellent layer is deposited is controlled.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 잉크젯 헤드용 노즐의 제조방법을 나타낸 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an inkjet head nozzle according to an exemplary embodiment of the present invention.
본 실시예에 따라 잉크젯 헤드용 노즐에 발수층을 형성하기 위해서는, 먼저 잉크젯 헤드구조의 표면에 전체적으로 포토레지스트(Photo Resist)를 피복한다(50). 잉크젯 헤드구조에는 노즐부가 포함되며, 이 외에도 압력챔버, 잉크주입 채널, 매니폴드 등이 포함될 수 있다.In order to form the water repellent layer on the nozzle for the inkjet head according to the present embodiment, first, a photoresist is entirely coated on the surface of the inkjet head structure (50). The inkjet head structure includes a nozzle unit, and in addition, a pressure chamber, an ink injection channel, and a manifold may be included.
본 발명은 잉크젯 헤드구조의 표면에 전체적으로 포토레지스트를 피복한 후 발수층이 증착될 부분만 선택적으로 포토레지스트를 제거함으로써 발수층이 증착되는 깊이를 조절하는 것이므로, 종래기술과는 달리 잉크젯 헤드의 각종 구조물이 이 미 형성되어 있는 경우에도 용이하게 발수층을 균일하게 형성할 수 있다.The present invention is to control the depth to which the water repellent layer is deposited by coating the photoresist on the surface of the inkjet head structure as a whole, and selectively removing only the portion where the water repellent layer is to be deposited. Even when the structure is already formed, the water repellent layer can be easily formed uniformly.
즉, 본 발명에 따르면 잉크젯 헤드의 노즐부를 형성하고, 발수층을 증착한 후 헤드의 각종 구조물을 형성하는 경우와 헤드의 구조물일 형성되어 있는 상태에서 노즐부에 발수층을 증착시키는 경우가 모두 동일한 공정으로 진행되기 때문에 헤드의 구조물이 형성되어 있는 상태에서 노즐부에 발수층을 증착시키는 공정이 가능할 뿐만 아니라, 특별한 기술적 곤란성 없이 용이하게 진행될 수 있는 것이다.That is, according to the present invention, the nozzle part of the inkjet head is formed, the water repellent layer is deposited, and the various structures of the head are formed, and the case of depositing the water repellent layer in the nozzle part in the state where the structure of the head is formed is the same. Since the process proceeds, not only the process of depositing the water repellent layer in the nozzle part in the state where the head structure is formed, but also can be easily proceeded without any special technical difficulties.
이와 같이 헤드구조에 용이하게 포토레지스트를 피복하기 위해서는 액상의 포토레지스트를 사용하여 노즐부를 포함한 잉크젯 헤드구조의 표면에 전체적으로 도포, 분사, 침전 등의 방법으로 잉크젯 헤드구조의 외표면에 포토레지스트 피복층이 형성되도록 하는 것이 좋다. 다만 본 발명이 포토레지스트의 피복방법으로서 반드시 상기한 방법들에 한정되는 것은 아니며, 당업자에게 자명한 범위 내에서 잉크젯 헤드구조의 외표면에 피복층이 고르게 형성되도록 하는 다른 방법도 포함됨은 물론이다.In order to easily coat the photoresist on the head structure, a photoresist coating layer is formed on the outer surface of the ink jet head structure by applying, spraying, or depositing the entire surface of the ink jet head structure including the nozzle part using a liquid photoresist. It is good to be formed. However, the present invention is not necessarily limited to the methods described above as the coating method of the photoresist, and of course, other methods are also included so that the coating layer is evenly formed on the outer surface of the inkjet head structure within a range apparent to those skilled in the art.
다음으로, 노즐부에 노광 및 현상을 하여 포토레지스트의 일부를 제거한다(60). 포토레지스트는 감광성 물질로서 자외선 등에 노광시키면 그 성질이 변화하여 특정 부위만 선택적으로 제거 또는 잔존시키는 것이 가능하다. 일반적으로 포토레지스트는 요구되는 양만큼을 감광시키기 위해 메이커가 정해놓은 노광시간, 노광량 등의 노광조건이 정해져 있다.Next, part of the photoresist is removed by exposing and developing the nozzle portion (60). When the photoresist is a photosensitive material and exposed to ultraviolet rays or the like, its properties change to selectively remove or remain only a specific site. In general, the photoresist has exposure conditions such as exposure time and exposure amount determined by the manufacturer in order to reduce the amount by the required amount.
따라서, 노즐부의 표면을 적절한 노광조건 하에서 노광하고, 현상함으로써 필요한 부분의 포토레지스트만을 선택적으로 제거할 수 있다. 또한, 도 3에 도시된 것과 같이 노즐의 안쪽으로 소정 깊이까지 발수층을 증착시키기 위해서는 발수층을 증착하기 전에 노즐의 안쪽으로 소정 깊이까지 포토레지스트를 제거해야 하며, 이는 노광시간 또는 노광량을 조절함으로써 가능하다.Therefore, by exposing and developing the surface of a nozzle part under appropriate exposure conditions, only the photoresist of a required part can be selectively removed. In addition, as shown in FIG. 3, in order to deposit the water repellent layer to the inside of the nozzle to a predetermined depth, the photoresist must be removed to the inside of the nozzle to the predetermined depth before depositing the water repellent layer, by adjusting the exposure time or the exposure amount. It is possible.
발수층이 노즐홀의 안쪽까지 형성되는 적절한 깊이는 노즐부의 형상에 따라 달라지며, 경우에 따라서는 노즐홀 주변의 표면에만, 즉 노즐홀의 안쪽으로 발수층이 형성되지 않도록 하는 것이 좋을 수도 있다. 이 경우에는 노즐부의 외측 표면에 피복된 포토레지스트만 감광되도록 노광조건을 조절한다.The proper depth at which the water repellent layer is formed to the inside of the nozzle hole depends on the shape of the nozzle part, and in some cases, it may be desirable to prevent the water repellent layer from being formed only on the surface around the nozzle hole, that is, inside the nozzle hole. In this case, the exposure conditions are adjusted so that only the photoresist coated on the outer surface of the nozzle portion is exposed.
한편, 노즐홀의 말단에 소정 깊이까지 발수층이 증착되도록 하기 위해서는 노즐의 소정 깊이까지 포토레지스트가 감광되도록 노광조건을 조절한다. 물론, 잉크액적의 매니스커스 형상이 원활이 이루어지도록 하기 위해서는 포토레지스트가 감광되는 깊이, 즉 발수층이 증착되는 깊이가 노즐의 내주면을 따라 균일하게 되도록 노광조건을 조절한다.On the other hand, in order to deposit the water repellent layer to a predetermined depth at the end of the nozzle hole, the exposure conditions are adjusted so that the photoresist is exposed to a predetermined depth of the nozzle. Of course, in order to make the meniscus shape of the ink droplets smooth, exposure conditions are adjusted such that the depth at which the photoresist is exposed, that is, the depth at which the water repellent layer is deposited, is uniform along the inner circumferential surface of the nozzle.
다음으로, 노즐부의 포토레지스트가 제거된 부분에 발수층을 결합시킨다(70). 발수층은 진공 증착법 또는 도금법 등 종래기술에 따라 결합시킬 수 있으나, 별도의 도금공정 등이 필요없이 포토리토그래피 공정의 한 단계로서 구현할 수 있는 물리적 결합방법도 적용할 수 있음은 당업자에게 자명하다. 발수층의 결합공정은 당업자에게 자명한 사항이므로 이에 관한 상세한 설명은 생략한다.Next, the water repellent layer is bonded to the portion where the photoresist of the nozzle portion is removed (70). The water repellent layer may be bonded according to the conventional art such as vacuum deposition or plating, but it is apparent to those skilled in the art that a physical bonding method that may be implemented as one step of the photolithography process may be applied without the need for a separate plating process. Since the bonding process of the water repellent layer is obvious to those skilled in the art, detailed description thereof will be omitted.
전술한 바와 같이 발수층은 테플론(Teflon)계 물질 또는 파리린(Parylene)을 포함하는 것이 좋다. 발수층의 재질 또한 당업자에게 자명한 사항이므로 이에 관한 상세한 설명은 생략한다.As described above, the water repellent layer may include Teflon-based material or parylene. Since the material of the water repellent layer is also obvious to those skilled in the art, a detailed description thereof will be omitted.
마지막으로, 노즐부에 잔존하는 포토레지스트를 제거함으로써 잉크젯 헤드용 노즐에 발수층을 형성하는 공정이 완료된다(80). 포토레지스트를 제거하는 방법 또한 당업자에게 자명한 사항이므로 이에 관한 상세한 설명은 생략한다.Finally, the process of forming the water repellent layer in the inkjet head nozzle is completed by removing the photoresist remaining in the nozzle portion (80). The method of removing the photoresist is also apparent to those skilled in the art, so a detailed description thereof will be omitted.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 잉크젯 헤드용 노즐의 제조공정을 도시한 개념도이다. 도 5를 참조하면, 노즐부(120), 노즐홀(122), 포토레지스트(124, 124a), 발수층(141)이 도시되어 있다. 5 is a conceptual diagram illustrating a manufacturing process of a nozzle for an ink jet head according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, the
본 실시예에 따라 잉크젯 헤드의 노즐부(120)에 발수층(141)을 형성하는 과정을 도 5를 참조하며 설명하면, 도 5의 (a)와 같이 형성된 잉크젯 헤드의 노즐부(120)의 표면에 도 5의 (b)와 같이 전체적으로 액상의 포토레지스트(124)를 피복한다.Referring to FIG. 5, the process of forming the
다음으로 노즐홀(122)의 안쪽까지 발수층(141)이 증착될 깊이를 고려하여 도 5의 (c)와 같이 노즐부(120)의 외표면을 노광하고 현상한다. 이 과정에서 잉크젯 헤드용 노즐의 발수층(141) 형성깊이가 결정된다. 이와 같이 노광 및 현상을 포함한 포토리토그래피 공정을 거치게 되면 노즐부(120)의 표면, 즉 발수층(141)이 형성될 부분에 피복된 포토레지스트(124)의 일부가 제거된다.Next, in consideration of the depth to be deposited to the
도 5의 (d)와 같이 노즐부(120)의 포토레지스트(124)가 제거된 부분, 즉 발수층(141)이 형성될 부분에 당업자에게 자명한 방법에 따라 발수층(141)을 결합시킨다. 이 과정에서 잉크젯 헤드용 노즐에 필요한 만큼의 발수층(141)이 형성되게 된다.The
마지막으로 도 5의 (e)와 같이 노즐부(120)의 표면에 잔존하는 포토레지스 트(124a)를 제거함으로써 잉크젯 헤드용 노즐의 발수층(141) 형성공정이 완료된다.Finally, the process of forming the
본 발명의 기술 사상이 상술한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상술한 실시예는 그 설명을 위한 것이지 그 제한을 위한 것이 아니며, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.Although the technical spirit of the present invention has been described in detail according to the above-described embodiments, the above-described embodiments are for the purpose of description and not of limitation, and a person of ordinary skill in the art will appreciate It will be understood that various embodiments are possible within the scope.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 발수층의 깊이를 균일하게 제어하는 것이 용이하게 되고, 노즐 후면의 형상이 복잡하더라도 발수층이 증착되는 깊이를 제어할 수 있으므로, 발수처리된 노즐들의 균일성 및 재현성이 향상되는 효과가 있다. 또한 발수처리된 노즐들이 균일하므로 분사되는 잉크 액적의 크기가 균일하게 되고, 발수처리에 의해 잉크젯 헤드의 노즐에 웨팅(wetting) 현상이 발생하지 않으므로 인쇄 성능이 향상된다.According to the present invention having such a configuration, it is easy to uniformly control the depth of the water repellent layer, and even if the shape of the nozzle rear surface is complicated, the depth of the water repellent layer can be controlled, so that the uniformity of the water repellent nozzles can be controlled. And reproducibility is improved. In addition, since the water-repellent nozzles are uniform, the size of the ink droplets to be ejected is uniform, and the printing performance is improved because a wetting phenomenon does not occur in the nozzle of the inkjet head by the water repellent treatment.
Claims (9)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020050075415A KR100637426B1 (en) | 2005-08-17 | 2005-08-17 | Method of the nozzle for ink jet head |
US11/501,080 US20070039180A1 (en) | 2005-08-17 | 2006-08-09 | Method of manufacturing nozzle for inkjet head |
JP2006222505A JP2007050702A (en) | 2005-08-17 | 2006-08-17 | Method of manufacturing nozzle for inkjet head |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020050075415A KR100637426B1 (en) | 2005-08-17 | 2005-08-17 | Method of the nozzle for ink jet head |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR100637426B1 true KR100637426B1 (en) | 2006-10-23 |
Family
ID=37621694
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020050075415A KR100637426B1 (en) | 2005-08-17 | 2005-08-17 | Method of the nozzle for ink jet head |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20070039180A1 (en) |
JP (1) | JP2007050702A (en) |
KR (1) | KR100637426B1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6915290B2 (en) * | 2017-02-09 | 2021-08-04 | 株式会社リコー | Device that discharges liquid |
-
2005
- 2005-08-17 KR KR1020050075415A patent/KR100637426B1/en not_active IP Right Cessation
-
2006
- 2006-08-09 US US11/501,080 patent/US20070039180A1/en not_active Abandoned
- 2006-08-17 JP JP2006222505A patent/JP2007050702A/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20070039180A1 (en) | 2007-02-22 |
JP2007050702A (en) | 2007-03-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6027649B2 (en) | Inkjet printhead manufacturing method | |
US8870345B2 (en) | Method of making superoleophobic re-entrant resist structures | |
JP2003145780A (en) | Production method for ink-jet printing head | |
US6109728A (en) | Ink jet printing head and its production method | |
US8910380B2 (en) | Method of manufacturing inkjet printhead with self-clean ability | |
KR100271138B1 (en) | Inkjet printer head and method for manufacturing the same | |
US20030184616A1 (en) | Nozzle plate and manufacturing method thereof | |
EP0931656B1 (en) | Method of producing an ink jet recording head and ink jet recording head | |
KR100637426B1 (en) | Method of the nozzle for ink jet head | |
US20070153053A1 (en) | Nozzle for inkjet printer head and method of manufacturing thereof | |
US8241510B2 (en) | Inkjet recording head, method for producing same, and semiconductor device | |
US20050248614A1 (en) | Liquid discharge apparatus, printer head, and method for making liquid discharge apparatus | |
JP3652022B2 (en) | Ink jet recording head and method of manufacturing ink jet recording head | |
JP3932099B2 (en) | Etching method | |
JP2006103343A (en) | Liquid discharge apparatus, printer and method for manufacturing liquid discharge apparatus | |
JPH106494A (en) | Ink jet head | |
US20030132990A1 (en) | Inkjet recording head, recording apparatus including the inkjet recording head, and method for manufacturing the inkjet recording head | |
KR100477703B1 (en) | Inkjet printhead and manufacturing method thereof | |
JP2001329392A (en) | Method for manufacturing electroforming die and method for manufacturing ink-jet head | |
KR100533138B1 (en) | Ink jet printer head and fabrication method | |
JP2003089207A (en) | Ink jet head and its manufacturing method | |
JP2021094774A (en) | Liquid discharge head and manufacturing method thereof | |
JP2002219808A (en) | Method for manufacturing orifice plate | |
JP2006150155A (en) | Droplet discharge head, method for producing droplet discharge head and droplet discharge device | |
JPH09109400A (en) | Manufacture of jet nozzle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20121002 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130916 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20141001 Year of fee payment: 9 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |