KR101249580B1

KR101249580B1 - 액체 토출 헤드 및 액체 토출 헤드의 제조 방법

Info

Publication number: KR101249580B1
Application number: KR1020107028103A
Authority: KR
Inventors: 쇼조 하또리; 마사시 미야가와; 료이찌 마쯔모또; 도시아끼 가네꼬
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2008-05-22
Filing date: 2009-05-21
Publication date: 2013-04-01
Also published as: JP2010247508A; JP5159703B2; US20110279547A1; WO2009142331A1; BRPI0912169A2; US8251496B2; CN102036823A; CN102036823B; KR20110008330A

Abstract

본 발명은 토출 소자 기판과 공급 부재 간에, 상기 공급 부재를 형성하는 재료에 대해 친화성을 갖는 재료와 다른 재료를 포함하는 혼합물을 포함하는 지지 부재를 제공한다.

Description

액체 토출 헤드 및 액체 토출 헤드의 제조 방법{LIQUID DISCHARGE HEAD AND MANUFACTURING METHOD OF THE LIQUID DISCHARGE HEAD}

본 발명은, 액체를 토출하는 액체 토출 헤드 및 액체 토출 헤드의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은, 구체적으로는 잉크를 피기록 매체에 토출하여 기록을 행하는 잉크젯 기록 헤드 및 잉크젯 기록 헤드의 제조 방법에 관한 것이다.

액체를 토출하는 액체 토출 헤드를 사용하는 예로는, 잉크를 피기록 매체에 토출하여 기록을 행하는 잉크젯 기록 방식에 사용되는 잉크젯 기록 헤드가 있다.

잉크젯 기록 헤드(기록 헤드)는, 잉크가 토출되는 복수의 토출구, 각 토출 구에 연통하는 유로, 유로에 잉크를 공급하기 위한 공급구, 및 유로 내의 잉크에 토출 에너지를 인가하기 위한 에너지 발생 소자를 적어도 포함하는 기판을 갖는다. 또한, 기록 헤드는 기판을 지지하는 지지 부재, 기판에 잉크를 공급하는 잉크 공급로 형성 부재 등을 갖는다. 기판으로서는, 통상은 Si(규소)제의 기판이 사용된다. 잉크 공급로 형성 부재는 플라스틱 등으로 제조된다.

종래, 이러한 기록 헤드에서, 토출구로부터 액체를 토출하기 위한 에너지 발생 소자를 구비한 토출 소자 기판과 액체를 수용하기 위한 잉크 공급 부재와의 선팽창률 차이에 의해, 접합 계면에 대한 응력이 증대하고, 결과적으로 토출 소자 기판에 휨 또는 왜곡이 발생하는 경우가 있다.

이러한 경우에는, 기록 중의 온도 상승 등에 의해, 토출 소자 기판과 잉크 공급 부재와의 접합 계면에 열 응력이 발생하여, 토출 소자 기판의 변형을 일으키고, 그 결과 기록 화상에 영향을 끼칠 수 있다.

상기의 문제를 해결하기 위해서, 미국 특허 제6257703호에는, 토출 소자 기판과 잉크 공급 부재와의 사이에 토출 소자 기판과 동등한 선팽창률을 갖는 지지 부재를 개재시키는 구성이 기재되어 있다. 또한, 일본 특허 출원 공개 제2007-276156호에는, 토출 소자 기판과 동등한 선팽창률을 갖는 지지 부재를 잉크 공급 부재와 일체적으로 성형하는 방법이 개시되어 있다.

그러나, 잉크 공급 부재에 사용되는 재료와 지지 부재에 사용되는 재료 사이에 요구되는 특성이 상이하다. 따라서, 지지 부재와 잉크 공급 부재를 일체적으로 형성하더라도, 양호한 접합 상태가 얻어질 수 없고, 성형 후에 지지 부재와 공급 부재 사이에 박리 등이 발생하여, 액밀성이 저하될 우려가 있다. 따라서, 지지 부재와 잉크 공급 부재끼리가 지극히 높은 친화성으로 서로 접합되는 상태를 얻는 것이 과제이다.

본 발명은 상술한 종래 기술에서의 문제점을 해결하여, 토출 소자 기판을 지지하기 위한 지지 부재와, 토출 소자 기판에 잉크를 공급하기 위한 잉크 공급 부재가 지극히 높은 친화성으로 서로 접합되는 액체 토출 헤드를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은 이러한 액체 토출 헤드를 효율적이고 재현성 좋게 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일례에 따르면, 토출 소자 기판을 지지하기 위한 지지 부재와, 토출 소자 기판에 잉크를 공급하기 위한 잉크 공급 부재가 지극히 높은 친화성으로 서로 접합되는 액체 토출 헤드를 얻을 수 있다. 또한, 이러한 액체 토출 헤드를 효율적이고 재현성 좋게 제조할 수 있다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시형태에 관한 기록 헤드의 일부의 모식적 단면도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시형태에 관한 기록 헤드의 일부의 모식적 사시도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시형태에 관한 기록 헤드의 일부의 모식적 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 관한 기록 헤드에 사용되는 토출 소자 기판의 모식적 사시도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시형태에 관한 기록 헤드의 일부의 모식적 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시형태에 관한 기록 헤드의 모식적 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시형태에 관한 기록 헤드의 일부의 모식적 단면도이다.
도 8a, 도 8b, 도 8c 및 도 8d는 본 발명의 일 실시형태에 관한 기록 헤드의 성형 순서를 도시하는 모식적 단면도이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 일 실시형태에 관한 기록 헤드의 일부의 모식적 단면도이다.

본 발명의 추가 특징은 이하 첨부된 도면을 참조로 하여 예시적인 실시형태에 관한 기재로부터 명백해질 것이다.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명을 구체적으로 설명한다.

이하에서는, 동일한 기능을 갖는 구성에는 도면 중 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략할 경우가 있다.

액체 토출 헤드는, 프린터, 복사기, 통신 시스템을 갖는 팩시밀리, 및 프린터부를 갖는 워드 프로세서 등의 장치, 및 각종 처리 장치와 조합한 산업 기록 장치에 탑재할 수 있다. 또한, 액체 토출 헤드는 약제 토출 등에도 적용할 수 있다.

액체 토출 헤드를 기록 헤드로서 사용함으로써, 종이, 실, 섬유, 천, 피혁, 금속, 플라스틱, 유리, 목재 및 세라믹스 등 다양한 기록 매체에 기록을 행할 수 있다.

이하에는, 액체 토출 헤드의 일례로서의 잉크젯 기록 헤드(기록 헤드)를 사용하여 본 발명을 설명한다.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시형태인 잉크젯 기록 헤드의 구성을 도시하는 사시도이다. 도 3a는 조립된 기록 헤드를 도시하고, 도 3b는 분해된 기록 헤드를 도시한다.

도 3a 및 도 3b 각각에 도시한 바와 같이, 기록 헤드(101)는, 본체부(111), 지지 부재(121), 토출 소자 기판(131) 및 프린트 배선 기판(135)을 포함한다. 본체부(111)에는, 잉크 공급 부재(116), 잉크를 유지하는 유지 부재로서 잉크 탱크 및 지지 부재(121)가 일체적으로 형성된다. 토출 소자 기판(131)은 잉크를 토출하기 위한 잉크 토출구를 포함하고, 프린트 배선 기판(135)의 토출 소자 기판 수용부(136) 내에 배치된다. 잉크 공급 부재(116)는 반드시 잉크 탱크와 일체적으로 형성될 필요는 없다.

프린트 배선 기판(135)은, 토출 소자 기판(131)과 단자부(137)를 전기적으로 접속하고, 단자부(137)로부터의 구동 제어 신호군을 토출 소자 기판(131)에 공급한다. 프린트 배선 기판(135)과 토출 소자 기판(131)과의 접속에는, 예를 들어 TAB(tape automated bonding; 테이프 오토식 본딩)을 채용할 수 있다.

도 2a 및 도 2b는 지지 부재(121)의 사시도이다. 지지 부재(121)는 잉크의 공급로와 연통하는 개구부(123)와 토출 소자 기판이 접합되는 접합면(122)을 갖는다. 여기서는 도 2a에 도시한 바와 같이 복수의 개구부(123)가 제공되는 경우와 도 2b에 도시한 바와 같이 하나의 개구부가 제공된 경우를 예시한다. 개구부(123)의 크기는 적절하게 설정될 수 있다.

도 1a 및 도 1b는 도 3a의 선 1A(1B)-1A(1B)를 따라 취한, 본 발명의 제1 실시형태인 기록 헤드의 일부를 도시하는 모식적 단면도이다.

우선, 도 1a에 도시한 바와 같이, 잉크 공급로(112)를 형성하는 잉크 공급 부재(116)의 오목부(113)에 지지 부재(121)가 배치된다. 지지 부재(121)는 지지 부재(121)의 개구부(123)가 잉크 공급로(112)에 대응하도록 위치된다. 잉크 공급로(112)는, 잉크 공급 부재(116)의 중간벽(115)에 의해 구획된다. 본 실시형태에서는, 다른 종류의 잉크를 공급 가능한 잉크 공급로(112)를 3개 갖는 구성의 잉크젯 기록 헤드를 도시한다. 지지 부재(121)는 반드시 잉크 공급 부재(116)의 오목 부분인 오목부(113)에 배치될 필요는 없다. 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 지지 부재(121)는 오목부를 갖지 않는 잉크 공급 부재(116)의 부분에 배치될 수 있다.

도 1b는 지지 부재(121)와 토출 소자 기판(131)이 서로 접합된 구성을 도시한다. 지지 부재(121)의 개구부(123)가 토출 소자 기판(131)의 잉크 공급구 개구부(132)에 대응하도록, 프린트 배선 기판(135)에 접속된 토출 소자 기판(131)을 본체부(111)의 오목부(113)에 배치한다. 이로써 잉크 공급로(112), 개구부(123) 및 잉크 공급구 개구부(132)가 서로 직접 연통하는 구성이 된다. 이러한 구성에서, 토출 소자 기판(131)의 상면에 설치되고 액체를 토출하기 위해서 이용되는 에너지를 발생하는 에너지 발생 소자로서의 히터(도시하지 않음)에, 프린트 배선 기판(135)을 통해서 구동 제어 신호가 공급된다. 이에 의해 각 히터가 발열한다. 이때, 잉크 공급로(112)를 통해서 토출 소자 기판(131)의 잉크 공급구 개구부(132)에 도입된 잉크가 가열되고, 막 비등(film boiling) 현상에 의해 기포가 발생하고, 기포의 팽창에 따라 잉크 토출구(133)로부터 기록 매체의 기록면을 향해서 토출된다.

이때, 토출 소자 기판(131)이 각 히터(도시하지 않음)의 열에 의해 팽창한 경우에도, 지지 부재(121)는 토출 소자 기판(131)과 유사한 선팽창률을 가지므로, 변형을 억제할 수 있다.

또한, 토출 소자 기판(131)의 접합면(134)이 지지 부재(121)의 접합면(122)과 접착제(141)에 의해 접착된다. 이때, 지지 부재(121)의 접합면(122)의 평탄도(flatness)가 20㎛ 이하인 것이 바람직하다. 이러한 평탄도는 간편한 접착제 코팅 방법인 스크린 인쇄 방식을 사용할 수 있게 하므로, 토출 소자 기판(131)을 접합면(122)에 가압해서 접합면(122)의 평탄도에 따르게 함으로써, 토출 소자 기판을 정확하게 접합할 수 있다. 이에 의해 토출 중 잉크 착탄 정밀도(ink impact accuracy)의 손상을 방지한다. 접착제(141)는 바람직하게는 점도가 낮고 경화 온도가 낮고, 단시간으로 경화하고, 경화 후 비교적 높은 경도를 나타내며, 또한 내잉크성이다.

도 9a는 도 1a 및 도 1b에서와 동일한 부분으로써, 도 2b에 도시된 지지 부재를 사용하는 일 실시형태를 도시한다. 본 실시형태에서, 하나의 개구부(123)가 복수의 잉크 공급로(112)에 대응하도록 지지 부재(121)가 설치되며, 즉 복수의 잉크 공급로(112)가 개구부(123)에 대응하는 본체부(111)의 영역에 형성된다. 따라서, 지지 부재(121)는 중간벽(115)을 제외한 잉크 공급로(112) 주위에 본체부(111)의 영역에 개재된다. 따라서, 지지 부재(121)는 잉크 공급로(112)의 잉크와 접촉하지 않으면서 본체부(111)와 일체적으로 성형된다.

본체부(111)의 잉크 공급로(112)가 토출 소자 기판(131)의 잉크 공급구(132)에 대응하도록, 프린트 배선 기판(135)과 접속된 토출 소자 기판(131)을 본체부(111)의 오목부(113)에 설치한다. 토출 소자 기판(131)의 접합면(134)은 접착제(141)에 의해 지지 부재(121)의 접합면(122)에 접착된다. 중간벽(115)에서는, 지지 부재(121)가 상기 영역에 형성되지 않으므로, 토출 소자 기판(131)과 본체부(111)는 접착제(141)에 의해 서로 접착된다.

도 9b는 도 2b에 도시한 지지 부재를 사용하는 다른 실시형태를 도시한다.

도 9b에서, 지지 부재(121)는 중간벽(115)을 제외한 잉크 공급로(112) 주위의 본체부(111)의 영역에서 본체부(111)와 일체적으로 형성된다. 이때, 지지 부재(121)는 하나의 개구부(123)가 복수의 잉크 공급로(112)에 대응하도록 설치되며, 즉 본체부(111)의 복수의 잉크 공급로(112)는 개구부(123) 내에 형성된다.

이하, 토출 소자 기판(131)의 일례에 대해서 도 4를 사용해서 설명한다. 도 4는 토출 소자 기판(131)의 일례를 도시하는 모식도이다. 본 실시형태에서, 토출 소자 기판(131)의 크기는, 폭 2mm 내지 3mm, 길이(토출구 방향) 25mm 내지 35mm, 및 두께 0.5mm 내지 0.8mm이다. 토출 소자 기판은 액체를 토출하기 위해 이용되는 에너지를 발생하는 에너지 발생 소자(H1103)를 갖는 기판(H1110), 및 잉크를 토출하기 위한 토출구(H1107)를 포함한다. 기판(H1110)에는, 지지 부재(121)의 개구부(123)와 연통하는 잉크 공급구 개구부(132)를 갖는 잉크 공급구(H1102)가 설치된다. 또한, Si 기판 상에는 에너지 발생 소자(H1103)와 전기적으로 접속되는 범프(H1105)를 갖는 전극부(H1104)가 배치되고, 전극부(H1104)는 프린트 배선 기판(135)과 접속된다. 또한, 잉크 유로벽(H1106)은 공급구(H1102)와 토출구(H1107) 사이를 연통하는 유로(H1101)를 형성한다.

본 발명에서, 지지 부재(121)는 폴리머 얼로이에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 특히 잉크 공급 부재(116)는 제1 수지로 형성되고, 지지 부재(121)는 제1 수지 및 제1 수지와 상이한 제2 수지와의 혼합물인 폴리머 얼로이를 포함하는 것이 바람직하다.

잉크 공급 부재(116)를 형성하는 제1 수지의 예로는, 변성 PPE(폴리페닐렌 에테르), PS(폴리스티렌), HIPS(고충격 폴리스티렌) 및 PET를 들 수 있다. 접액성(wettability), 성형시의 치수 안정성 및 강성을 고려하면, 변성 PPE(폴리페닐렌 에테르)가 바람직하다. 또한, 변성 PPE 수지(변성 폴리페닐렌 에테르 수지)는 잉크 공급 부재(116)와 잉크 탱크를 일체적으로 성형하는 경우에 적합하다. 공급 부재가 제2 수지를 포함할 수도 있지만, 공급 부재가 제2 수지를 포함하지 않는 경우가 바람직하다. 예를 들어, 제2 수지로서 요구되는 수지의 재료에 따라서, 공급 부재의 세부를 정밀하게 성형하는 것이 곤란할 수 있다.

한편, 지지 부재(121)를 형성하는 수지로서는, 접액성 외에, 토출 소자 기판으로부터 발생되는 열에 대한 내열성도 필요하다. 따라서, 수지로서 폴리스티렌, PPS(폴리페닐렌 술피드), 아크릴 수지, HIPS(고충격 폴리스티렌), PP(폴리프로필렌), PE(폴리에틸렌), 나일론, PSF(폴리술폰) 등을 포함할 수 있다. 특히, PPS 수지(폴리페닐렌 술피드 수지)는 선팽창률을 저감시킬 수 있는 충전제를 다량 포함하더라도 용이하게 성형 가능하기 때문에, 적합하다. 이러한 재료를 제2 수지로 사용하고, 제2 수지와, 잉크 공급 부재(116)와의 친화성이 높은 재료와의 얼로이로 지지 부재(121)를 형성하는 것이 바람직하다. 특히, 제2 수지와, 잉크 공급 부재를 형성하는 제1 수지와 동일한 수지의 폴리머 얼로이를 사용해서 지지 부재를 형성하는 것이 바람직하다. 이 경우에는, 지지 부재는 제1 수지를 다량 포함하는 것이 바람직하다. 다르게는, 제1 수지와 마그네슘 등의 금속과의 얼로이를 사용할 수 있다.

결과적으로, 기판을 유지하기 위한 지지판으로서의 역할을 하고, 또한 잉크 공급 부재와의 친화성이 높은 지지 부재는 잉크 공급 부재와 일체적으로 얻을 수 있다. 특히, 잉크 공급 부재에 변성 PPE를 사용하고, 지지 부재에 PPS와 변성 PPE와의 폴리머 얼로이를 사용함으로써, 잉크 공급 부재와 지지 부재를 일체적으로 성형하는 것이 바람직하다.

여기서, 지지 부재는 잉크 공급 부재와의 친화성을 높이기 위한 제3 수지로서, 에폭시 화합물을 공중합한 폴리에틸렌 공중합체 등을 더 함유할 수 있다.

지지 부재에 충전제를 충전함으로써 선팽창률을 감소시킬 수 있다. 충전제로서는, 예를 들어 무기 충전제인 유리 충전제, 카본 충전제, 구 형상 실리카, 구 형상 알루미나, 운모 및 탈크 등의 수지의 선팽창률을 감소시키는 재료를 사용할 수 있다. 충전제로 충전할 경우에, 표면의 평탄도의 관점과, 또한 팽창률에 이방성을 방지하는 관점에서 구 형상의 입자로 이루어지는 구 형상 충전제를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 충전제의 입경은 작은 쪽이 바람직하다. 통상 액체 토출 헤드에 사용되는 토출 소자 기판((규소 기판) + (수지 유로))의 선팽창률은 3ppm이다. 상기 선팽창률에 근접하기 위해서는, 충전제의 함량을 많게 하는 것이 바람직하다. 충전제로서 입경이 다른 2종류 이상의 충전제를 조합함으로써, 큰 입자의 간극에 작은 입자를 충전시키는 것을 반복적으로 수행하여 공극률을 감소시키고, 충전율을 높이는 것이 바람직하다. 예를 들어, 평균 입경이 30㎛인 구 형상 충전제 75중량％ 내지 85중량％ 및 평균 입경이 6㎛인 구 형상 충전제 15중량％ 내지 25중량％를 사용하면, 고 밀도 충전을 달성할 수 있다. 충전제를 지지 부재에 대하여 80중량％의 비율로 함유시키면, 지지 부재의 선팽창률은 충분히 감소될 수 있고, 토출 소자 기판과의 선팽창률 차이를 충분히 줄일 수 있다. 지지 부재에 대하여 80중량％의 비율로 충전제를 함유시킨 경우, 지지 부재에 PPS를 충전제에 대하여 3.8중량％ 이상의 비율 및 바람직하게는 5중량％ 이상의 비율로 사용함으로써, 지지 부재는 성형 시의 매우 높은 유동성을 나타낼 수 있다.

기록 헤드의 제조 방법에 대해서, 지지 부재(121)의 형성 방법의 일례를 이하에 설명한다. 지지 부재(121)의 제조 방법에 있어서, 우선 지지 부재 재료를 혼련하고 펠릿화한다. 이때, 지지 부재 원료가 충전제를 75질량％ 이상 함유하는 경우, 고온하에 강한 전단을 인가할 수 있는 혼련기가 바람직하게 사용된다. 예를 들어, 개방식 롤 연속 익스트루더 "니덱스(Kneadex)"(상품명; 미쯔이 마이닝사(Mitsui Mining Co., Ltd.)제)를 사용하는 경우, 상기 장치에 지지 부재 원료를 공급함으로써, 혼련에서부터 펠릿화까지를 연속적으로 수행할 수 있다.

이어서, 펠릿을 성형기를 사용하여 소정 형상의 몰드에 따라 붓고, 사출 성형에 의해 지지 부재를 제작한다. 이때, 지지 부재 재료의 충전제 함량이 많고 유동성이 낮은 경우, 고속으로 지지 부재 재료를 따라 부을 수 있는 고속 고압 성형기가 사용된다. 통상의 성형기의 사출 속도는 약 500mm/sec인 반면, 고속, 고압 성형기에서는 1500mm/sec 내지 2000mm/sec의 사출 속도를 얻을 수 있다. 성형 조건으로서, 충전 성능을 높이기 위해서, 1000mm/sec 이상의 사출 속도 및 300MPa 이상의 사출 압력이 바람직하다.

성형 시 몰드 온도는 (Tg - 30)℃ 내지 Tg℃ 범위이며, 이때 Tg는 상술한 열가소성 수지의 유리 전이 온도이다. 몰드 온도를 상기 온도 범위로 설정함으로써, 몰드 이형시에 발생하는 지지 부재(121)의 변형을 억제할 수 있고, 수지의 유동성 및 접착성을 보장할 수 있다. 이것은 또한 토출 소자 기판(131)의 접합면(134)의 평탄도를 증가시킬 수 있기 때문에 바람직하다.

또한, 지지 부재 재료의 사출이 끝나는 시점으로부터 성형된 지지 부재를 몰드로부터 제거하는 시점까지의 시간(이후, 냉각 시간으로 지칭함)은 60초 이상으로 설정하고, 제거 시 몰드 온도는 (Tg - 30)℃ 내지 Tg℃ 범위로 설정하는 것이 바람직하다. Tg는 상술한 열가소성 수지의 유리 전이 온도 Tg(℃)이다. 냉각 시간을 60초 이상으로 설정함으로써, 몰드 이형 시 발생하는 지지 부재(121)의 변형을 억제할 수 있고, 지지 부재(121)의 평탄도를 20㎛ 이하로 할 수 있다. 일례로서, 본 발명의 열가소성 수지에 사용할 수 있는 PPE와 PS의 폴리머 얼로이인 변성 PPE의 Tg는 변성 PPE 중 PPE와 PS의 비율에 따라서 약 110℃이다.

도 5a에 도시한 바와 같이, 지지 부재(121)를 본체부(111)의 몰드 내에 장착하고 고정한 상태에서, 잉크 공급 부재(116)와 본체부(111)을 형성하기 위한 재료를 사출 성형한다. 이때, 잉크 공급 부재(116)와 지지 부재(121)와의 접합면이 서로 융착되어, 도 5b에 도시한 상태를 얻는다. 이것은 일반적으로 인서트 성형이라고 불리는 일체 성형 방법이며, 지지 부재(121)를 본체부(111)와 확실하게 접합하는 것이 가능하다. 여기서, 지지 부재(121)의 접합면(122)에 대응하는 인서트 성형에 사용되는 몰드의 몰드 표면은 바람직하게는 평탄도가 5㎛ 이하이다.

다른 성형 방법에 따라서, 지지 부재(121)와 잉크 공급 부재를 형성할 수 있다. 일례를 이하에 설명한다. 도 6은 본 발명의 일 실시형태인 기록 헤드의 일부를 도시하는 모식도이며, 도 7은 선 7-7을 따라 취한 단면도이다. 제1 수지와 제2 수지와의 혼합 재료로 제조된 지지 부재(121)는 제1 수지로 제조된 잉크 공급 부재(116) 및 본체부(111)와 접합된다. 도 8a 내지 도 8d는 성형 순서를 도시한다. 도 8a에서, 제1 몰드(151) 및 제2 몰드(152)를 사용하여 제1 수지를 사출 성형하여, 잉크 공급 부재(116) 및 본체부(111)가 형성된다. 다음에, 도 8b에 도시한 바와 같이, 제2 몰드(152)를 제거한다. 이때, 잉크 공급 부재(116)와 본체부(111)는 제1 몰드(151)에 고정된 상태에서 정치된다. 또한, 도 8c에 도시한 바와 같이, 지지 부재(121)를 형성하기 위한 제3 몰드(153)를, 잉크 공급 부재(116)와 본체부(111)를 정치 고정한 제1 몰드(151)에 접합시키고, 제1 수지와 제2 수지와의 혼합 재료를 주입함으로써 사출 성형을 수행한다. 이때, 잉크 공급 부재(116)와 지지 부재(121)의 접합면이 함께 융착된다. 다음에, 도 8d에 도시한 바와 같이, 제3 몰드(153)를 제거하고, 성형품을 취출한다. 이것은 일반적으로 2색 성형이라고 불리는 일체 성형 방법이며, 지지 부재(121)와 잉크 공급 부재(116)와 본체부(111) 간의 상대 치수 정밀도를 용이하게 달성할 수 있는 장점이 있다. 이 경우에 또한, 상술한 지지 부재의 바람직한 성형 조건, 예컨대 지지 부재의 사출시 성형 온도를 필요에 따라서 적용할 수 있다.

이하, 지지 부재에 대하여 열점 관점에서 더욱 설명한다.

토출 소자 기판을 길게 함으로써, 기록 속도를 높일 수 있다. 기록 장치에서 기록을 수행하기 위해 액체 토출 헤드를 스캐닝할 때, 기록 속도를 증가시키기 위해서 스캔 수를 감소시키는 것이 바람직하다. 이점을 고려하여, 약 25mm 내지 40mm의 토출 소자 기판이 종종 사용된다. 지나치게 긴 토출 소자 기판은 제작 관점에서 곤란한 것으로 여겨진다.

이하 지지 부재의 열 용량을 설명한다. 열 용량은 물체의 온도를 1℃씩 올리는데 필요한 열의 양을 나타낸다. 토출 소자 기판이 약 25mm 내지 40mm인 경우에, 지지 부재의 열 용량은 바람직하게는 2.5J/K 내지 3.9J/K이다. 토출 소자 기판이 길어지면, 에너지 발생 소자를 구동하기 위해 전기적 펄스를 인가함으로써 발생되는 열 에너지의 총량이 증가한다. 이때, 토출 소자 기판을 수송하는 지지 부재가 적절한 열 용량을 가지면, 열 에너지는 토출 소자 기판으로부터 지지 부재로 이동할 수 있다. 이것은 토출 소자 기판의 열 축적을 억제하고 토출을 안정하게 할 수 있다. 한편, 제작 관점에서, 예를 들어 지지 부재를 사출 성형하는 경우, 냉각 시간이 증가하는 것을 방지하기 위해서 열 용량은 3.9J/K 이하인 것이 바람직하다. 열 용량이 3.9J/K 이하이면, 사출 성형 후의 냉각 시간은 약 30초이다. 따라서, 사출 성형의 장점을 활용하여 경제적이고 간단하게 제작할 수 있다.

또한, 지지 부재의 평탄도는 바람직하게는 20㎛ 이하이다. 이러한 평탄도로써, 긴 토출 소자 기판을 수평으로 유지할 수 있고, 토출을 좋게 할 수 있다.

또한, 적절한 열 용량을 설정하는 것 이외에, 열 전도도는 바람직하게는 0.5W/(mㆍK) 내지 1.5W/(mㆍK)이다. 열 전도도가 0.5W/(mㆍK) 이상이면, 지지 부재로의 열 에너지의 이동을 더욱 순조롭게 할 수 있다. 또한, 예를 들어 인서트 성형에서 발생할 것으로 예상되는 해로운 영향을 억제할 수 있다. 인서트 성형에서, 잉크 공급 부재를 형성하기 위해 주입된 재료가 이미 삽입된 지지 부재와 접촉하는 경우에, 지지 부재가 높은 열 전도도를 가지면, 잉크 공급 부재의 재료가 빠르게 열을 잃고, 혼자 고체로 냉각된다. 따라서, 인서트 성형에 의해 지지 부재와 잉크 공급 부재를 접합할 때, 지지 부재의 열 전도도는 1.5W/(mㆍK) 이하인 것이 바람직하다.

이하에 실시예를 나타내어, 본 발명을 상세하게 설명한다.

(실시예 1)

이하의 방식으로 잉크 공급 부재와 일체화된 지지 부재를 제작하였다.

우선, 지지 부재(121)를 다음과 같이 제작하였다. PPS(도소(주)(Tosoh Corporation)제; SUSTEEL B-060P), 변성 PPE(SABIC(주)제; SE1-X), 및 평균 입경이 30㎛인 구 형상 실리카(마이크론(주)(MICRON Co., Ltd.)제)를 8/2/90의 중량비로 수지 온도 280℃ 내지 290℃에서 혼련하여, 펠릿을 얻었다. 이 재료를 지지 부재(121)의 몰드 내에 사출 속도 1500mm/s, 사출 압력 343MPa, 수지 온도 320℃, 몰드 온도 100℃, 및 냉각 시간 60초의 조건하에 성형하였다. 결과적으로, 도 2a에 도시한 바와 같은 지지 부재를 얻었다.

다음에, 얻어진 지지 부재(121)를 본체부(111)와 잉크 공급 부재(116)의 몰드 내에 미리 삽입하고, 상기 몰드에 변성 PPE(SABIC(주)제; SE1-X) 수지를 따라 부어 인서트 성형을 행하였다. 본체부(111)의 성형 조건은 사출 속도 70mm/s, 사출 압력 65MPa, 수지 온도 320℃, 및 몰드 온도 100℃이었다. 지지 부재는 길이 13mm, 폭 9mm, 및 두께 1mm이고, 그 중앙부에 각각 길이 9.5mm 및 폭 0.5mm인 3개의 개구부를 갖는다.

결과적으로, 지지 부재(121), 잉크 공급 부재(116) 및 본체부(111)를 일체화한 성형물을 얻었다.

이어서, 수지의 토출구 및 유로 형성 부재가 설치된 Si 기판을 갖는 토출 소자 기판을 준비하고, 토출구면과 반대측의 토출 소자 기판의 Si 표면을 성형물의 지지 부재(121)에 대하여 접착제를 사용하여 접착하였다. 토출 소자 기판은 폭 4.3mm, 길이 11.7mm, 및 두께 0.65mm이었다.

이와 같이, 기록 헤드를 얻었다.

(실시예 2)

지지 부재(121)의 재료로서 PPS(도소(주)제), 변성 PPE(SABIC(주)제), 및 구 형상 실리카(마이크론(주)제)의 중량비를 9.6/6.4/84로 변경하는 것 이외에는 동일한 방식으로 기록 헤드를 제작하였다.

(실시예 3)

PPS(도소(주)제), 변성 PPE(SABIC(주)제), 및 구 형상 실리카(마이크론(주)제)의 중량비를 16/4/80으로 변경하는 것 이외에는 실시예 1에서와 동일한 방식으로 기록 헤드를 제작하였다.

(실시예 4)

PPS(도소(주)제), 변성 PPE(SABIC(주)제), 및 구 형상 실리카(마이크론(주)제)의 중량비를 12/8/80으로 변경하는 것 이외에는 실시예 1에서와 동일한 방식으로 기록 헤드를 제작하였다.

(실시예 5)

PPS(도소(주)제), 변성 PPE(SABIC(주)제), 및 구 형상 실리카(마이크론(주)제)의 중량비를 10/10/80으로 변경하는 것 이외는 실시예 1에서와 동일한 방식으로 기록 헤드를 제작하였다.

(실시예 6)

PPS(도소(주)제), 변성 PPE(SABIC(주)제), 및 구 형상 실리카(마이크론(주)제)의 중량비를 8/12/80으로 변경하는 것 이외는 실시예 1에서와 동일한 방식으로 기록 헤드를 제작하였다.

(실시예 7)

PPS(도소(주)제), 변성 PPE(SABIC(주)제), 및 구 형상 실리카(마이크론(주)제)의 중량비를 4/16/80으로 변경하는 것 이외에는 실시예 1에서와 동일한 방식으로 기록 헤드를 제작하였다.

(실시예 8)

PPS(도소(주)제), 변성 PPE(SABIC(주)제), 및 구 형상 실리카(마이크론(주)제)의 중량비를 3/17/80으로 변경하는 것 이외에는 실시예 1에서와 동일한 방식으로 기록 헤드를 제작하였다.

(실시예 9)

PPS(도소(주)제), 변성 PPE(SABIC(주)제), 및 구 형상 실리카(마이크론(주)제)의 중량비를 2.5/22.5/75로 변경하는 것 이외에는 실시예 1에서와 동일한 방식으로 기록 헤드를 제작하였다.

(실시예 10)

폴리머 얼로이 PPS(도소(주)제; SUSTEEL 301-066) 및 구 형상 실리카(마이크론(주)제)를 20/80의 중량비로 혼련하는 것 이외에는 실시예 1에서와 동일한 방식으로 기록 헤드를 제작하였다.

(실시예 11)

PPS(도소(주)제), 변성 PPE(SABIC(주)제), 및 구 형상 실리카(마이크론(주)제)의 중량비를 6/24/70으로 변경하는 것 이외에는 실시예 1에서와 동일한 방식으로 기록 헤드를 제작하였다.

(실시예 12)

우선, 변성 PPE(SABIC(주)제; SE1-X) 수지를 사출 속도 70mm/s, 사출 압력은 65MPa, 수지 온도 320℃, 및 몰드 온도 100℃에서 따라 부어 본체부(111)를 성형하였다.

다음에, PPS(도소(주)제; SUSTEEL B-060P), 변성 PPE(SABIC(주)제; SE1-X), 및 구 형상 실리카(마이크론(주)제)를 8/2/90의 중량비로 수지 온도 280℃ 내지 290℃에서 혼련하여, 펠릿을 얻었다. 이 재료를 본체부(111)가 몰드 내에 정치된 상태에서, 사출 속도 1500mm/s, 사출 압력 343MPa, 수지 온도 320℃, 몰드 온도 100℃, 및 냉각 시간 60초의 조건하에 지지 부재(121)를 성형하였다.

결과적으로, 지지 부재(121), 잉크 공급 부재(116), 본체부(111)를 일체화한 성형물을 얻었다. 이하, 실시예 1에서와 동일한 방식으로 기록 헤드를 제작하였다.

(실시예 13)

우선, 실시예 6에서와 동일한 방식으로 지지 부재를 제작하였다. 실시예 6과의 차이는 다음과 같다. 토출 소자 기판이 장착된 지지 부재의 표면은 34mm × 4mm의 평면을 갖고, 토출 소자 기판측에 28.5mm × 1mm 및 공급 부재측에 30mm × 1mm인 테이퍼진(tapered) 개구부를 갖는다. 평탄도는 레이저 3차원 측정기를 사용하여 측정시 9㎛이었다. 또한, 지지 부재의 두께는 4mm, 질량은 8g, 밀도는 1.88g/cm³, 및 열 용량은 3.5J/K이었다. 지지 부재의 제작 전에 펠릿의 열 전도도 및 비열은 각각 0.8W/(mㆍK) 및 0.817J/(Kㆍg)이었다. 비열[J/(Kㆍg)]은 JIS K 7123에 따라서 DSC법에 의해 측정하였다. 열 용량[J/K]은 이전에 측정된 비열[J/(Kㆍg)]의 결과물과 전자 저울로 측정된 지지 부재의 질량[g]으로부터 하기 식에 따라서 산출하였다.

((열 용량[J/K]) = (비열[J/(Kㆍg)]) × (질량[g]))

한편, 열 전도도[W/(mㆍK)]는 레이저 플래시법으로 측정하였다.

또한, 실시예 6과 이하의 차이를 제외하고는, 실시예 6에서와 동일한 방식으로 기록 헤드를 제작하였다. 지지 부재에 접합된 토출 소자 기판의 폭은 1.2mm, 길이는 33mm, 두께는 0.7mm이었다. 또한, 토출 소자 기판은 30pl을 토출할 수 있는 600개의 노즐을 갖는다.

(실시예 14)

장착된 토출 소자 기판은 폭 1.2mm, 길이 25mm 및 두께 0.7mm인 것을 제외하고는, 실시예 13과 동일한 방식으로 기록 헤드를 제작하였다.

(실시예 15)

장착된 토출 소자 기판은 폭 1.2mm, 길이 40mm 및 두께 0.7mm인 것을 제외하고는, 실시예 13과 동일한 방식으로 기록 헤드를 제작하였다.

(실시예 16)

지지 부재는 두께 4.5mm인 것을 제외하고는 실시예 13과 동일한 방식으로 기록 헤드를 제작하였다. 지지 부재의 평탄도는 측정시 12㎛이고, 지지 부재의 열 용량은 3.9J/K이었다.

(실시예 17)

PPS, 변성 PPE 및 구 형상 실리카의 중량비를 20/30/50으로 변경한 것을 제외하고는 실시예 6에서와 동일한 방식으로 지지 부재를 제작하였다. 펠릿의 열 전도도는 0.5W/(mㆍK)이고, 지지 부재의 평탄도는 20㎛이고, 지지 부재의 열 용량은 2.5J/K이었다.

또한, 실시예 13과 동일한 방식으로 기록 헤드를 제작하였다.

(실시예 18)

실시예 13과의 차이는 다음과 같다. 지지 부재의 재료로서, PPS, 변성 PPE, 및 평균 입경이 30㎛인 구 형상 알루미나(마이크론(주)제)를 8/12/80의 질량비로 혼련하였다. 지지 부재의 두께는 2.5mm로 설정하였다. 이들을 제외하고, 실시예 13에서와 동일한 방식으로 기록 헤드를 제작하였다.

(비교예 1)

PPS(도소(주)제), 변성 PPE(SABIC(주)제), 및 구 형상 실리카(마이크론(주)제)의 중량비를 20/0/80으로 변경하는 것 이외에는 실시예 1에서와 동일한 방식으로 기록 헤드를 제작하였다.

(비교예 2)

지지 부재(121)에 PPS(이데미쯔(주)(Idemitsu Co., Ltd.)제, NAC-117)를 사용하고, 지지 부재(121)의 몰드 내에서 사출 속도 1500mm/s, 사출 압력 343MPa, 수지 온도 350℃, 몰드 온도 80℃, 및 몰드 온도 50℃까지의 냉각 시간의 성형 조건하에서 성형하였다. 지지 부재에 사용한 재료는 충전제로서 섬유상 충전제를 포함한다. 본체부(111)의 성형 조건은 실시예 1과 동일하였다.

(실시예 19)

지지 부재의 두께를 2.5mm로 변경한 것을 제외하고, 실시예 13에서와 동일한 방식으로 기록 헤드를 제작하였다. 지지 부재의 평탄도는 8㎛이고, 지지 부재의 열 용량은 2.2J/K이었다.

<시험>

실시예 및 비교예의 복수의 기록 헤드에 대해서, 이하의 온도 사이클을 경험시킨 후, 토출 소자 기판 및 그 주변을 관찰하였다. 주변의 관찰은, 시인성을 상승시키기 위해서 옐로우 잉크를 충전하고, 기판과 지지 부재간의 접합 및 지지 부재와 공급 부재 간의 박리에 유의하여 행하였다. 시험 (1)과 비교할 때, 시험 (2)는 온도 변화가 심하기 때문에, 가혹한 조건에서의 시험이라고 말할 수 있다.

(시험 (1): 고온/저온 사이클 시험)

상온(25℃) 2시간 → 저온(-30℃) 2시간 → 상온(25℃) 2시간 → 고온(60℃) 2시간을 10회 반복한 후에 헤드를 관찰하였다.

(시험 (2): 고온/저온 충격 시험)

고온(60℃) 2시간 → 저온(-30℃) 2시간을 10회 반복한 후에 헤드를 관찰하였다.

(시험 (3): 물류 시험)

온도 60℃ 및 습도 20％의 환경에서 360시간 정치한 후에 헤드를 관찰하였다. 이 시험에서, 상술한 온도 및 습도를 경험한 헤드를 기록 장치에 탑재하고, 복수의 컬러 잉크를 장착해서 화상을 기록하였다.

<평가>

실시예 및 비교예에 대해서 토출 소자 기판의 관찰을 행한 결과를 표 1에 나타낸다.

<평가 기준>

(기판과 지지 부재 간)

A: 토출 소자 기판과 지지 부재 간에 박리가 없다. 또한, 토출 소자 기판에 휨이 없다.

B: 토출 소자 기판과 지지 부재 간에 박리가 없다. 토출 소자 기판에는 드물게 휨이 있지만, 휨은 작고, 토출에 영향을 끼치지 않는다.

C: 토출 소자 기판과 지지 부재 간에 박리가 없다. 일부 경우에, 토출 소자 기판은 지극히 작은 물방울을 토출했을 때 영향을 끼칠 정도의 휨이 있다.

D: 토출 소자 기판의 일부에 깨짐 등의 손상이 보이거나, 또는 토출 소자 기판이 지지 부재로부터 박리된다.

(지지 부재와 공급 부재 간)

A: 지지 부재와 공급 부재 간에 박리가 없다.

B: 지지 부재와 공급 부재 간에 매우 드물게 작은 박리가 있다.

D: 지지 부재와 공급 부재 간에 박리가 종종 있다.

(유동성)

A: 성형 초기로부터 연속적으로, 성형 정밀도가 우수한 지지 부재를 성형할 수 있다.

B: 몇 회의 성형 후에, 성형 정밀도가 우수한 지지 부재를 연속적으로 성형할 수 있다.

-: 미평가

표 1은 이하의 것을 나타낸다.

시험 (1)에서 기판과 지지 부재 간의 평가에서는, 모든 실시예에서 매우 양호한 결과가 얻어졌다. 보다 엄격한 시험인 시험 (2)의 기판과 지지 부재 간의 평가에서는, 지지 부재 중의 충전제 함량이 80중량％ 이상인 실시예 1 내지 8 및 10 및 12에서 매우 우수한 결과가 얻어졌다. 이들 결과로부터, 지지 부재 중의 충전제 함량이 80중량％ 이상인 경우, 기판과 지지 부재 간에 박리가 특히 억제되는 것을 알 수 있다. 이것은 지지 부재의 선팽창률이 기판의 그것에 보다 근접하는 것에 기인할 수 있다.

또한, 지지 부재와 공급 부재 간의 평가에서, 시험 (1)에서의 모든 실시예에 대해서 매우 좋은 결과가 얻어졌다. 한편, 비교예의 헤드에서는 지지 부재와 공급 부재 간에 박리가 발생하였다. 시험 (1)보다도 엄격한 시험인 시험 (2)에서는, 실시예 5 내지 9, 및 11 내지 12는 다른 실시예와는 상이하다. 실시예 5 내지 9, 및 11 내지 12에서는 다른 실시예에 비하여 더 좋은 결과가 얻어졌다. 이들 결과로부터, 잉크 공급 부재의 형성 재료인 변성 PPE를 지지 부재의 충전제를 제외한 수지 성분 중에, 50중량％ 이상의 비율로 포함하는 것(실시예 5 내지 9, 및 11 내지 12)이 특히 바람직하다는 것을 알 수 있다. 즉, 폴리페닐렌 에테르의 중량은 폴리페닐렌 술피드의 중량 이상인 것이 바람직하다.

또한, 지지 부재의 성형 시 유동성의 관점에서, 지지 부재 중의 충전제 함량을 80중량％ 이상으로 한 경우에, 충전제에 대하여 5중량％ 이상의 비율로 PPS를 사용하는 것이 바람직하다. 이것은, 충전제에 대하여 5중량％ 이상의 비율로 PPS가 지지 부재에 포함되는 실시예 1 내지 7은, 충전제에 대하여 5중량％ 이하의 비율로 PPS가 포함되는 실시예 8 및 9보다도 유동성 평가가 보다 양호하다는 것에 의한다. 이들 결과는 충전제를 제외한 수지 성분 중에서, PPS의 양은 유동성에 영향을 끼치고, PPE의 양은 지지 부재와 공급 부재 간의 친화성에 영향을 끼친다는 것을 나타낸다.

실시예 5 내지 7은, 시험 (1) 내지 (3)에서 기판과 지지 부재 간 및 지지 부재와 공급 부재 간의 모든 평가에서, 매우 양호한 결과를 나타내었다. 이로부터 알 수 있는 바와 같이, 지지 부재 중의 충전제 함량이 80중량％ 이상이며, 충전제에 대하여 5중량％ 이상의 비율로 PPS를 포함하고, 충전제를 제외하는 수지 성분 중 변성 PPE의 비율이 50중량％ 이상인 것이 특히 바람직하다.

시험 (3)에서의 토출 결과에서, 실시예의 모든 기록 헤드에 대해서 양호한 기록 화상이 얻어지고, 줄무늬 또는 불균일이 보이지 않았다. 한편, 비교예의 기록 헤드에는 화상에 왜곡이 발생하였다. 이것은, 지지 부재와 공급 부재 간에서의 박리에 의해 다른 색상의 잉크끼리 서로 혼합된 것에 기인하는 것이다.

(온도 상승 평가)

실시예 13 내지 19에 따른 각 기록 헤드를 기록 장치에 설치하고, 토출 주파수 5000Hz에서 30초 동안 연속적으로 잉크를 토출할 때의 토출 소자 기판의 온도를 다이오드 센서로 측정하고 평가하였다. 표 2에 결과를 나타낸다.

A: 50.1℃ 미만

B: 50.1℃ 이상

표에 따르면, 실시예 13 및 실시예 16은 두께 차이로 인하여 열 용량이 상이하다. 실시예 13 내지 18을 실시예 19와 비교하면, 지지 부재의 열 용량을 2.5J/K 이상으로 설정함으로써, 25mm 이상의 긴 토출 소자 기판에서 연속적으로 토출을 수행할 때의 온도 상승은 47℃ 이하의 비교적 낮은 온도로 제한할 수 있다.

본 발명은 예시적인 실시형태를 참조로 하여 기재되었지만, 본 발명은 개시된 예시적인 실시형태에 제한되지 않는 것으로 이해해야 한다. 하기 특허청구범위의 범주는 이러한 모든 변형 및 등가 구조 및 기능을 포함하도록 최대한 넓게 해석되어야 한다.

본 출원은 그 전문이 본원에 참조로서 포함되는 2008년 5월 22일자 출원된 일본 특허 출원 제2008-134315호, 2008년 6월 30일자로 출원된 일본 특허 출원 제2008-170441호, 2009년 3월 17일자로 출원된 일본 특허 출원 제2009-064299호, 및 2009년 3월 26일자로 출원된 일본 특허 출원 제2009-076767호의 이익을 주장한다.

Claims

액체를 토출하기 위한 에너지를 발생하는 에너지 발생 소자를 구비한 기판을 포함하는 토출 소자 기판,
제1 수지를 포함하는 재료로 형성되고, 상기 액체를 상기 토출 소자 기판에 공급하기 위한 공급로를 갖는 공급 부재, 및
상기 제1 수지 및 상기 제1 수지와 상이한 구조식을 갖는 제2 수지의 혼합물을 포함하는 재료로 형성되고, 상기 공급 부재와 상기 토출 소자 기판 간에 상기 공급 부재와 일체적으로 성형되는 지지 부재
를 포함하는 액체 토출 헤드.
제1항에 있어서, 상기 지지 부재는 충전제를 포함하는 액체 토출 헤드.
제1항에 있어서, 상기 제2 수지는 폴리페닐렌 술피드 수지인 액체 토출 헤드.
제1항에 있어서, 상기 제1 수지는 변성 폴리페닐렌 에테르 수지인 액체 토출 헤드.
제1항에 있어서, 상기 제1 수지는 변성 폴리페닐렌 에테르 수지이고, 상기 제2 수지는 폴리페닐렌 술피드 수지이며, 상기 지지 부재 중에, 상기 변성 폴리페닐렌 에테르 수지의 중량은 상기 폴리페닐렌 술피드 수지의 중량 이상인 액체 토출 헤드.
제3항에 있어서, 상기 지지 부재는 상기 지지 부재에 대하여 80중량％ 이상의 비율로 충전제를 포함하고, 상기 폴리페닐렌 술피드 수지는 상기 충전제에 대하여 5중량％ 이상의 비율로 상기 지지 부재 중에 포함되는 액체 토출 헤드.
제1항에 있어서, 상기 지지 부재의 열 용량은 2.5J/K 내지 3.9J/K 범위인 액체 토출 헤드.
제1항에 있어서, 상기 토출 소자 기판에 대향하는 상기 지지 부재의 표면의 평탄도(flatness)는 20㎛ 이하인 액체 토출 헤드.
액체를 토출하기 위한 에너지를 발생하는 에너지 발생 소자를 구비한 기판을 포함하는 토출 소자 기판,
상기 액체를 상기 토출 소자 기판에 공급하기 위한 공급로를 갖는 공급 부재, 및
상기 공급 부재와 상기 토출 소자 기판 간에 배치되는 지지 부재
를 포함하는 액체 토출 헤드의 제조 방법이며,
제1 몰드 및 제2 몰드를 사용하여 제1 수지로부터 상기 공급 부재를 형성하는 단계,
상기 공급 부재를 상기 제1 몰드에 정치한 채로 상기 제2 몰드를 제거하는 단계,
상기 제1 몰드와 제3 몰드를 접합하는 단계, 및
상기 제1 몰드와 상기 제3 몰드 간에, 상기 지지 부재를 형성하기 위한 재료이며, 상기 제1 수지 및 상기 제1 수지와 상이한 제2 수지를 포함하는 혼합물을 사출 성형함으로써, 상기 공급 부재 및 상기 지지 부재를 일체적으로 성형하는 단계
를 포함하는 액체 토출 헤드의 제조 방법.
액체를 토출하기 위한 에너지를 발생하는 에너지 발생 소자를 구비한 기판을 포함하는 토출 소자 기판, 상기 액체를 상기 토출 소자 기판에 공급하기 위한 공급로를 갖는 공급 부재, 및 상기 공급 부재와 상기 토출 소자 기판 간에 배치되는 지지 부재를 포함하는 액체 토출 헤드의 제조 방법이며,
제1 수지 및 상기 제1 수지와 상이한 제2 수지를 포함하는 혼합물에 의해 형성되는 상기 지지 부재를 몰드 내에 고정하는 단계, 및
상기 몰드 내에 상기 공급 부재를 형성하기 위한 상기 제1 수지를 첨가함으로써 상기 공급 부재와 상기 지지 부재를 일체적으로 성형하는 단계
를 포함하는 액체 토출 헤드의 제조 방법.
제8항에 있어서, 상기 지지 부재는 충전제를 포함하는 액체 토출 헤드.
제8항에 있어서, 상기 제2 수지는 폴리페닐렌 술피드 수지인 액체 토출 헤드.
제8항에 있어서, 상기 제1 수지는 변성 폴리페닐렌 에테르 수지인 액체 토출 헤드.
제8항에 있어서, 상기 제1 수지는 변성 폴리페닐렌 에테르 수지이고, 상기 제2 수지는 폴리페닐렌 술피드 수지이며, 상기 지지 부재 중에, 상기 변성 폴리페닐렌 에테르 수지의 중량은 상기 폴리페닐렌 술피드 수지의 중량 이상인 액체 토출 헤드.
제12항에 있어서, 상기 지지 부재는 상기 지지 부재에 대하여 80중량％ 이상의 비율로 충전제를 포함하고, 상기 폴리페닐렌 술피드 수지는 상기 충전제에 대하여 5중량％ 이상의 비율로 상기 지지 부재 중에 포함되는 액체 토출 헤드.
제10항에 있어서, 상기 지지 부재는 상기 몰드 내에 상기 혼합물을 사출함으로써 성형되고, 성형 시 몰드 온도는 (Tg - 30)℃ 내지 Tg℃ 범위이며, 이때 Tg는 상기 혼합물의 유리 전이 온도인 액체 토출 헤드의 제조 방법.
액체를 토출하기 위한 에너지를 발생하는 에너지 발생 소자를 구비한 기판을 포함하는 토출 소자 기판,
제1 수지를 포함하는 재료로 형성되고, 상기 액체를 상기 토출 소자 기판에 공급하기 위한 공급로를 갖는 공급 부재, 및
제2 수지 및 제3 수지를 포함하는 혼합물을 포함하며, 상기 공급 부재와 상기 토출 소자 기판 간에, 상기 공급 부재와 일체적으로 성형되는 지지 부재를 포함하며,
상기 제2 수지는 상기 제1 수지와 상이한 구조식을 갖고, 상기 제3 수지는 각각의 상기 제1 수지 및 상기 제2 수지와 상이한 구조식을 갖는 액체 토출 헤드.
제17항에 있어서, 상기 제1 수지는 변성 폴리페닐렌 에테르 수지이고, 상기 제2 수지는 폴리페닐렌 술피드 수지이며, 상기 제3 수지는 에폭시 화합물을 공중합한 폴리에틸렌 공중합체인 액체 토출 헤드.
액체를 토출하기 위한 에너지를 발생하는 에너지 발생 소자를 구비한 기판을 포함하는 토출 소자 기판,
제1 수지를 포함하는 재료로 형성되고, 상기 액체를 상기 토출 소자 기판에 공급하기 위한 공급로를 갖는 공급 부재, 및
상기 제1 수지 및 상기 제1 수지와 상이한 제2 수지를 포함하는 혼합물을 포함하고, 상기 공급 부재와 상기 토출 소자 기판 간에 상기 공급 부재와 접하여 설치되는 지지 부재
를 포함하는 액체 토출 헤드.