KR101270164B1 - 잉크젯 프린트헤드의 노즐 플레이트 - Google Patents

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Abstract

잉크젯 프린트헤드의 노즐 플레이트가 개시된다. 개시된 노즐 플레이트는, 노즐이 형성된 기판; 상기 기판의 외부 표면 및 상기 노즐의 내벽에 형성되는 친잉크성 물질층; 및 상기 기판의 외부 표면에 형성된 친잉크성 물질층 상에 순차적으로 형성되는 것으로, 그 각각은 접착층 및 상기 접착층 상에 증착되는 발잉크성 물질층으로 구성되는 복수의 비젖음성 코팅층;을 구비한다.

Description

잉크젯 프린트헤드의 노즐 플레이트{Nozzle plate of inkjet printhead}
도 1은 종래 잉크젯 프린트헤드의 일례로서 압전 방식의 잉크젯 헤드의 일반적인 구성을 도시한 것이다.
도 2는 잉크젯 프린트헤드에 사용되는 종래 일반적인 노즐 플레이트의 개략적인 단면도이다.
도 3은 도 2의 A 부분을 확대하여 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 잉크젯 프린트헤드의 노즐 플레이트를 도시한 단면도이다.
도 5는 도 4의 B 부분을 확대하여 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 잉크젯 프린트헤드의 노즐 플레이트를 도시한 단면도이다.
도 7a 내지 도 7c는 노즐 플레이트의 표면에 비젖음성 코팅층이 단일증(single layer), 이중층(double layer) 및 삼중층(triple layer)으로 형성된 경우, 비젖음성 코팅층의 표면을 찍은 원자현미경(AFM) 사진들이다.
도 8은 노즐 플레이트의 표면에 비젖음성 코팅층이 단일층, 이중층 및 삼중층으로 형성된 경우, 비젖음성 코팅층의 표면에 대하여 초기 접촉각과 와이핑 테스트를 실시한 후의 접촉각을 측정한 결과를 도시한 것이다.
도 9는 노즐 플레이트의 표면에 비젖음성 코팅층이 단일층, 이중층 및 삼중층으로 형성된 경우, 비젖음성 코팅층의 표면을 분석한 결과를 보여주는 오제이 스펙트럼(Auger Spectrum)이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
130... 노즐 플레이트 131... 노즐
132... 기판 134... 친잉크성 물질층
136... 제1 비젖음성 코팅층 136a... 제1 접착층
136b... 제1 발잉크성 물질층 137... 제2 비젖음성 코팅층
137a... 제2 접착층 137b... 제2 발잉크성 물질층
138... 제3 비젖음성 코팅층 138a... 제3 접착층
138b... 제3 발잉크성 물질층
본 발명은 잉크젯 프린트헤드의 노즐 플레이트에 관한 것으로, 상세하게는 내구성이 향상된 비젖음성(non-wetting) 코팅층을 구비하는 노즐 플레이트에 관한 것이다.
일반적으로 잉크젯 프린트헤드는, 인쇄용 잉크의 미소한 액적(droplet)을 인쇄 매체 상의 원하는 위치에 토출시켜서 소정 색상의 화상으로 인쇄하는 장치이다. 이러한 잉크젯 프린트헤드는 잉크 토출 방식에 따라 크게 두 가지로 나뉠 수 있다. 그 하나는 열원을 이용하여 잉크에 버블(bubble)을 발생시켜 그 버블의 팽창력에 의해 잉크를 토출시키는 열구동 방식의 잉크젯 프린트헤드이고, 다른 하나는 압전체를 사용하여 그 압전체의 변형으로 인해 잉크에 가해지는 압력에 의해 잉크를 토출시키는 압전 방식의 잉크젯 프린트헤드이다.
도 1은 종래의 잉크젯 프린트헤드의 일 예로서 압전 방식의 잉크젯 프린트헤드의 일반적인 구성을 도시한 단면도이다. 도 1을 참조하면, 유로 플레이트(10)에는 잉크 유로를 구성하는 매니폴드(11), 다수의 리스트릭터(12) 및 다수의 압력 챔버(13)가 형성되어 있다. 상기 유로 플레이트(10)의 상면에는 압전 액츄에이터(40)의 구동에 의해 변형되는 진동판(20)이 접합되어 있으며, 유로 플레이트(10)의 저면에는 다수의 노즐(31)이 형성된 노즐 플레이트(30)가 접합되어 있다. 한편, 상기 유로 플레이트(10)와 진동판(20)은 일체로 형성될 수 있으며, 또한 유로 플레이트(10)와 노즐 플레이트(30)도 일체로 형성될 수 있다.
상기 매니폴드(11)는 도시되지 않은 잉크 저장고로부터 유입된 잉크를 다수의 압력 챔버(13) 각각으로 공급하는 통로이며, 리스트릭터(12)는 매니폴드(11)로부터 다수의 압력 챔버(13)의 내부로 잉크가 유입되는 통로이다. 상기 다수의 압력 챔버(13)는 토출될 잉크가 채워지는 곳으로, 매니폴드(11)의 일측 또는 양측에 배열되어 있다. 상기 다수의 노즐(31)은 노즐 플레이트(30)를 관통하도록 형성되며 다수의 압력 챔버(13) 각각에 연결된다. 상기 진동판(20)은 다수의 압력 챔버(13)를 덮도록 유로 플레이트(10)의 상면에 접합된다. 상기 진동판(20)은 압전 액츄에이터(40)의 구동에 의해 변형되면서 다수의 압력 챔버(13) 각각에 잉크의 토출을 위한 압력 변화를 제공한다. 상기 압전 액츄에이터(40)는 진동판(20) 위에 순차 적층된 하부 전극(41)과, 압전막(42)과, 상부 전극(43)으로 구성된다. 하부 전극(41)은 진동판(20)의 전 표면에 형성되며, 공통 전극의 역할을 하게 된다. 압전막(42)은 다수의 압력 챔버(13) 각각의 상부에 위치하도록 하부 전극(41) 위에 형성된다. 상부 전극(43)은 압전막(42) 위에 형성되며, 압전막(42)에 전압을 인가하는 구동 전극의 역할을 하게 된다.
상기한 바와 같은 구성을 가진 잉크젯 프린트헤드에 있어서, 노즐 플레이트(30)의 표면 처리는 노즐(31)을 통해 토출되는 잉크 액적의 직진성과 토출 속도 등의 잉크 토출 성능에 직접적인 영향을 미치게 된다. 즉, 잉크 토출 성능을 향상시키기 위해서는, 노즐(31)의 내벽은 친잉크성(ink-philic property)을 가져야 하고, 노즐(31) 외부의 노즐 플레이트(30) 표면은 발잉크성(ink-phobic property)을 가져야 한다. 구체적으로, 노즐(22)의 내벽이 친잉크성을 가지게 되면, 잉크에 대한 접촉각(contact angle)이 작아져 모세관력(capillary force)이 증가하므로, 잉크의 리필(refill) 시간이 단축되며, 이에 따라 토출 주파수가 증대될 수 있다. 그리고, 노즐(22) 외부의 노즐 플레이트(20) 표면이 발잉크성을 가지게 되면, 노즐 플레이트(20) 표면에서의 잉크 웨팅(ink-wetting)이 방지되어 토출되는 잉크의 직진성이 확보될 수 있다. 이에 따라, 노즐(22) 외부의 노즐 플레이트(30)의 표면에는 발잉크성 물질로 이루어진 코팅막이 형성되며, 이러한 발잉크성 물질로는 노즐 플레이트(30)의 표면에너지를 낮추어 잉크 웨팅을 최소화시키는 물질로 잘 알려진 플루오르화 실란(perfluorinated silane)이 주로 사용된다.
한편, 노즐 플레이트의 표면에 형성되는 발잉크성 물질층이 만족하여야할 조건은 대표적으로 두가지가 있다. 첫째는 발잉크성 물질층은 사용되는 잉크에 대하여 큰 접촉각(contact angle)을 가져야 한다. 그리고, 둘째는 잉크 토출 후 시간이 경과하여도 잉크에 대한 발잉크성 물질층의 접촉각이 일정하게 유지될 수 있어야 한다. 즉, 내구성(durability)이 있어야 한다.
도 2에는 잉크젯 프린트헤드에 사용되는 종래 일반적인 노즐 플레이트의 단면이 개략적으로 도시되어 있다. 도 3은 도 2의 A 부분을 확대하여 도시한 것이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 노즐 플레이트(30)는 노즐(31)이 관통되어 형성된 실리콘 기판(32)과, 상기 실리콘 기판(32)의 표면에 형성되는 열 산화된 실리콘층(thermally oxidized silicon layer,34)과, 상기 열 산화된 실리콘층(34) 상에 증착되는 발잉크성 물질층(38)으로 구성된다. 여기서, 상기 열 산화된 실리콘층(34)은 노즐(31)의 내벽을 포함하는 실리콘 기판(32)의 전 표면에 형성된다. 그리고, 상기 발잉크성 물질층(38)은 노즐(31) 외부의 실리콘 기판(32) 상면에 형성된 열 산화된 실리콘층(34) 상에 형성된다. 이러한 발잉크성 물질층(38)은 플루오르화 실란(perfluorinated silane)으로 이루어진다. 상기와 같은 구조의 노즐 플레이트(30)에서는 플루오르화 실란으로 이루어진 발잉크성 물질층(38)과 열 산화된 실리콘층(34) 사이의 접착력(adhesion)이 약하기 때문에 시간이 지남에 따라 발잉크성 물질층(38)의 내구성이 떨어질 염려가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 내구성이 향상된 비젖음성 코팅층을 구비하는 잉크젯 프린트헤드의 노즐 플레이트를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여,
본 발명의 구현예에 따른 잉크젯 프린트헤드의 노즐 플레이트는,
노즐이 형성된 기판;
상기 기판의 외부 표면 및 상기 노즐의 내벽에 형성되는 친잉크성(ink-philic) 물질층; 및
상기 기판의 외부 표면에 형성된 친잉크성 물질층 상에 순차적으로 형성되는 것으로, 그 각각은 접착층(adhesion layer) 및 상기 접착층 상에 증착되는 발잉크성(ink-phobic) 물질층으로 구성되는 복수의 비젖음성(non-wetting) 코팅층;을 구비한다.
상기 기판은 실리콘으로 이루어질 수 있으며, 상기 친잉크성 물질층은 열산화된 실리콘(thermally oxidized silicon)으로 이루어질 수 있다.
상기 접착층은 증착된 실리콘 산화물(deposited silicon oxide)로 이루어질 수 있으며, 상기 발잉크성 물질층은 플루오르화 실란(perfluorinated silane)으로 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 접착층 및 발잉크성 물질층은 물리적 기상증착법(PVD)에 의하여 형성될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하여, 도면상에서 각 구성요소의 크기는 편의상 과장되어 있을 수 있다. 한편, 이하에서 설명되는 실시예는 압전방식의 잉크젯 프린트헤드의 노즐 플레이트 뿐만 아니라 열구동 방식의 잉크젯 프린트헤드의 노즐 플레이트에도 적용될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 잉크젯 프린트헤드의 노즐 플레이트를 도시한 일부 단면도이다. 그리고, 도 5는 도 4의 B 부분을 확대하여 도시한 것이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 잉크젯 프린트헤드의 노즐 플레이트(130)는 노즐(131)이 형성된 기판(132)과, 상기 기판(132)의 전 표면에 형성되는 친잉크성 (ink-philic) 물질층(134)과, 상기 친잉크성 물질층(134) 상에 순차적으로 형성되는 제1 및 제2 비젖음성(non-wetting) 코팅층(136,137)을 포함한다.
상기 기판(132)으로는 일반적으로 실리콘 기판이 사용된다. 이러한 기판(132)에는 잉크의 토출이 이루어지는 다수의 노즐(131)이 관통되어 형성되어 있다. 그리고, 상기 친잉크성 물질층(134)은 상기 노즐(131)의 내벽 및 기판(132)의 외부 표면에 형성된다. 여기서, 상기 친잉크성 물질층(134)은 열산화된 실리콘(thermally oxidized silicon)으로 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 친잉크성 물질층(134)은 실리콘으로 이루어진 기판(132)의 전 표면을 열산화시킴으로써 형성될 수 있다.
상기 제1 비젖음성 코팅층(136)은 상기 기판(132)의 상면, 즉 노즐(131)의 출구 쪽에 위치하는 기판(132)의 외부 표면에 형성된 친잉크성 물질층(134) 상에 형성된다. 상기 제1 비젖음성 코팅층(136)은 상기 친잉크성 물질층(134) 상에 순차 적으로 적층되는 제1 접착층(136a) 및 제1 발잉크성 물질층(136b)으로 구성된다. 상기 제1 접착층(136a)은 상기 친잉크성 물질층(134)의 상면에 형성되는 것으로, 증착된 실리콘 산화물(deposited silicon oxide)로 이루어질 수 있다. 이러한 제1 접착층(136a)은 물리적 기상증착법(PVD; Physical Vapor Deposition), 예를 들면 전자빔 증착법(electron beam evaporation)에 의하여 상기 친잉크성 물질층(134)의 상면에 실리콘 산화물을 증착함으로써 형성될 수 있다. 이렇게 형성된 제1 접착층(136a)은 비교적 큰 표면 조도(surface roughness)를 가질 수 있다. 예를 들면, 증착된 실리콘 산화물로 이루어진 제1 접착층(136a)의 표면은 대략 0.5nm ~ 2nm 정도의 RMS(Root Mean Square) 조도를 가질 수 있다.
그리고, 상기 제1 발잉크성 물질층(136b)은 상기 제1 접착층(136a)의 상면에 형성되는 것으로, 플루오르화 실란(perfluorinated silane)으로 이루어질 수 있다. 이러한 제1 발잉크성 물질층(136b)은 물리적 기상 증착법(PVD), 예를 들면 전자빔 증착법(electron beam evaporation) 또는 열 증착법(thermal evaporation)에 의하여 상기 제1 접착층(136a)의 상면에 플루오르화 실란을 증착함으로써 형성될 수 있다. 여기서, 큰 표면 조도를 가지는 제1 접착층(136a)의 표면에 플루오르화 실란으로 이루어지는 제1 발잉크성 물질층(136b)이 증착되면, 상기 제1 접착층(136a)의 표면에 접하는 제1 발잉크성 물질층(136b)의 계면(interface)에서는 고밀집 실록산 망상조직(highly packed siloxane network)이 형성된다. 이에 따라, 제1 접착층(136a)과 제1 발잉크성 물질층(136b) 사이의 접착력이 증대되어 내구성(durability)이 향상될 수 있다.
상기 제1 접착층(136a) 및 제1 발잉크성 물질층(136b)으로 구성되는 제1 비젖음성 코팅층(136) 상에는 제2 비젖음성 코팅층(137)이 형성된다. 상기 제2 비젖음성 코팅층(137)은 상기 제1 발잉크성 물질층(136b)의 상면에 형성되는 제2 접착층(137a)과 상기 제2 접착층(137a)의 상면에 형성되는 제2 발잉크성 물질층(137b)으로 구성된다.
상기 제2 접착층(137a)은 전술한 제1 접착층(136a)과 동일한 물질인 증착된 실리콘 산화물(deposited silicon oxide)로 이루어질 수 있다. 이러한 제2 접착층(137a)은 물리적 기상증착법(PVD)에 의하여 상기 제1 발잉크성 물질층(136b)의 상면에 실리콘 산화물을 증착함으로써 형성될 수 있다. 이렇게 형성된 제2 접착층(137a)은 전술한 제1 접착층(136a) 보다는 낮은 표면 조도를 가지게 된다. 그리고, 상기 제2 발잉크성 물질층(137b)은 전술한 제1 발잉크성 물질층(136b)과 동일한 물질인 플루오르화 실란으로 이루어질 수 있다. 이러한 제2 발잉크성 물질층(137b)은 물리적 기상 증착법(PVD)에 의하여 상기 제2 접착층(137a)의 상면에 플루오르화 실란을 증착함으로써 형성될 수 있다. 이 경우, 제2 접착층(137a)의 표면에 접하는 제2 발잉크성 물질층(137b)의 계면에서는 결함(defect)이 없는 보다 견고한 구조의 고밀집 실록산 망상조직이 형성됨으로써 제2 접착층(137a)과 제2 발잉크성 물질층(137b) 사이의 접착력이 크게 증대될 수 있다.
즉, 친잉크성 물질층(134)의 상면에 형성된 제1 접착층(136a)은 큰 표면조도를 가지고 있으므로, 이러한 큰 표면 조도를 가지는 제1 접착층(136a)의 표면에 제1 발잉크성 물질층(136b)을 증착하게 되면, 제1 접착층(136a)과 제1 발잉크성 물질 층(136b)의 계면에서 핀 홀(pin hole) 등과 같은 결함(defect)이 발생될 염려가 있다. 따라서, 상기 제1 발잉크성 물질층(136b)의 상면에 제2 접착층(137a)을 증착하게 되면, 상기 제2 접착층(137a)은 상기 제1 접착증(136a)보다 낮은 표면조도, 구체적으로 결함이 없은 견고한 구조의 고밀집 실록산 망상조직이 형성될 수 있는 표면 조도를 가지게 된다. 따라서, 이러한 제2 접착층(137a)의 표면에 제2 발잉크성 물질층(137b)을 증착하게 되면, 제2 접착증(137a)과 제2 발잉크성 물질층(137b) 사이의 접착력이 크게 증대되어 내구성이 보다 향상될 수 있다.
이상과 같이, 본 발명의 실시예에 따른 잉크젯 프린트헤드의 노즐 플레이트에서는 기판(132)의 외부 표면에 형성된 친잉크성 물질층(134) 상에 복수의 비젖음성 코팅층, 즉 제1 및 제2 비젖음성 코팅층(136,137)을 순차적으로 형성함으로써 내구성을 보다 향상시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 잉크젯 프린트헤드의 노즐 플레이트를 도시한 단면도이다. 이하에서는, 전술한 실시예와 다른 점을 중심으로 설명하기로 한다. 도 6에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 잉크젯 프린트헤드의 노즐 플레이트(130)에서는 노즐 플레이트(130) 표면에 3개의 비젖음성 코팅막(136,137,138)이 형성되어 있다.
도 6을 참조하면, 노즐(131)의 내벽 및 기판(132)의 외부 표면에는 열산화된 실리콘으로 이루어진 친잉크성 물질층(134)이 형성되어 있다. 그리고, 상기 기판(132)의 외부 표면에 형성된 친잉크성 물질층(134) 상에는 복수의 비젖음성 코팅층, 즉 제1, 제2 및 제3 비젖음성 코팅층(136,137,138)이 순차적으로 적층되어 있 다.
상기 제1 비젖음성 코팅층(136)은 상기 친잉크성 물질층(134)의 상면에 형성되는 제1 접착층(136a) 및 상기 제1 접착층(136a)의 상면에 형성되는 제1 발잉크성 물질층(136b)으로 구성된다. 여기서, 상기 제1 접착층(136a) 및 제1 발잉크성 물질층(136b)은 각각 전술한 바와 같이 증착된 실리콘 산화물 및 플루오르화 실란으로 이루어질 수 있다. 상기 제2 비젖음성 코팅층(137)은 상기 제1 발잉크성 물질층(136b)의 상면에 형성되는 제2 접착층(137a) 및 상기 제2 접착층(137a)의 상면에 형성되는 제2 발잉크성 물질층(137b)으로 구성된다. 여기서, 상기 제2 접착층(137a) 및 제2 발잉크성 물질층(137b)은 각각 전술한 바와 같이 증착된 실리콘 산화물 및 플루오르화 실란으로 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 제3 비젖음성 코팅층(138)은 상기 제2 발잉크성 물질층(137b)의 상면에 형성되는 제3 접착층(138a) 및 상기 제3 접착층(138a)의 상면에 형성되는 제3 발잉크성 물질층(138b)으로 구성된다. 여기서, 상기 제3 접착층(138a)은 제1 및 제2 접착층(136a,137a)과 마찬가지로 증착된 실리콘 산화물로 이루어질 수 있다. 이러한 제3 접착층(138a)은 물리적 기상증착법(PVD)에 의하여 상기 제2 발잉크성 물질층(137b)의 상면에 실리콘 산화물을 증착함으로써 형성될 수 있다. 그리고, 상기 제3 발잉크성 물질층(138b)은 제1 및 제2 발잉크성 물질층(136b,137b)과 마찬가지로 플루오르화 실란으로 이루어질 수 있다. 이러한 제3 발잉크성 물질층(138b)은 물리적 기상 증착법(PVD)에 의하여 상기 제3 접착층(138a)의 상면에 플루오르화 실란을 증착함으로써 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 제3 접착증(138a)과 제3 발잉 크성 물질층(138b)의 계면에서도 비교적 결함이 없는 고밀집 실록산 망상조직이 형성될 수 있다.
한편, 이상의 실시예들에서는 노즐 플레이트의 표면에 2개 또는 3개의 비젖음성 코팅층이 형성된 경우가 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 노즐 플레이트(130)의 표면에 4개 이상의 비젖음성 코팅층이 형성될 수도 있다.
이하에서는, 노즐 플레이트의 표면에 비젖음성 코팅층이 단일증(single layer), 이중층(double layer) 및 삼중층(triple layer)으로 형성된 경우, 각 경우에 있어서 비젖음성 코팅층의 표면에 대한 실험 결과를 설명하기로 한다. 여기서, 비젖음성 코팅층은 증착된 실리콘 산화물로 이루어진 접착층 및 플루오르화 실란으로 이루어진 발잉크성 물질층으로 구성되어 있다.
도 7a 내지 도 7c는 노즐 플레이트의 표면에 비젖음성 코팅층이 단일증(single layer), 이중층(double layer) 및 삼중층(triple layer)으로 형성된 경우, 비젖음성 코팅층(구체적으로, 발잉크성 물질층)의 표면을 찍은 원자현미경(AFM; Atomic Force Micorscope) 사진들이다. 도 7a 내지 도 7c를 참조하면, 비젖음성 코팅층이 단일층으로 형성된 경우에는 발잉크성 물질층의 표면이 0.861nm의 RMS(Root Mean Square) 조도를 나타내었고, 비젖음성 코팅층이 이중층으로 형성된 경우에는 발잉크성 물질층의 표면이 0.354nm의 RMS 조도를 나타내었으며, 비젖음성 코팅층이 삼중층으로 형성된 경우에는 발잉크성 물질층의 표면이 0.433nm의 RMS 조도를 나타내었다. 이러한 결과로부터, 비젖음성 코팅층이 이중층으로 형성된 경우에 발잉크성 물질층이 가장 작은 표면 조도를 가짐을 알 수 있다.
도 8은 노즐 플레이트의 표면에 비젖음성 코팅층이 단일층, 이중층 및 삼중층으로 형성된 경우, 비젖음성 코팅층(구체적으로, 발잉크성 물질층)의 표면에 대하여 초기 접촉각과 와이핑 테스트를 실시한 후의 접촉각을 측정한 결과를 도시한 것이다. 여기서, 발잉크성 물질층의 표면에 대한 와이핑 테스트(wiping test)는 유기 용매(organic solvent)인 DPMA(DiPropylene glycol Methyl ether Acetate)를 사용하여 수행되었다. 그리고, 접촉각의 측정을 위한 세실 드롭(sessile drop)으로도 DPMA가 사용되었다. 도 8을 참조하면, 초기 접촉각은 비젖음성 코팅층이 단일층, 이중층 및 삼중층으로 형성된 경우 모두 대략 60도 정도로 비슷하였지만, 와이핑 테스트 후에 측정된 접촉각은 비젖음성 코팅층이 이중으로 형성된 경우가 가장 큰 값을 나타냈었으며, 비젖음성 코팅층이 단일층으로 형성된 경우가 가장 작은 값을 나타냈었다. 이에 따라, 비젖음성 코팅층이 이중으로 형성된 경우가 내구성이 가장 우수하다는 것을 알 수 있다.
도 9는 노즐 플레이트의 표면에 비젖음성 코팅층이 단일층, 이중층 및 삼중층으로 형성된 경우, 비젖음성 코팅층(구체적으로, 발잉크성 물질층)의 표면을 분석한 결과를 보여주는 오제이 스펙트럼(Auger Spectrum)이다. 도 9를 참조하면, 비젖음성 코팅층이 단일층, 이중층 및 삼중층으로 형성된 경우 모두 발잉크성 물질층을 이루는 물질인 플루오르화 실란의 양이 거의 비슷하다는 것을 알 수 있다.
이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예가 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범 위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의하면 노즐 플레이트의 표면에 접착층과 발잉크성 물질층으로 구성된 비젖음성 코팅층을 복수의 층으로 형성함으로써 발잉크성 물질층의 내구성을 크게 향상시킬 수 있다.

Claims (8)

  1. 노즐이 형성된 기판;
    상기 기판의 외부 표면 및 상기 노즐의 내벽에 형성되는 친잉크성(ink-philic) 물질층; 및
    상기 기판의 외부 표면에 형성된 친잉크성 물질층 상에 순차적으로 형성되는 것으로, 그 각각은 접착층(adhesion layer) 및 상기 접착층 상에 증착되는 발잉크성(ink-phobic) 물질층으로 구성되는 복수의 비젖음성(non-wetting) 코팅층;을 구비하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트헤드의 노즐 플레이트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판은 실리콘으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트헤드의 노즐 플레이트.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 친잉크성 물질층은 열산화된 실리콘(thermally oxidized silicon)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트헤드의 노즐 플레이트.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 접착층은 증착된 실리콘 산화물(deposited silicon oxide)로 이루어지 는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트헤드의 노즐 플레이트.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 접착층은 물리적 기상증착법(PVD)에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트헤드의 노즐 플레이트.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 발잉크성 물질층은 플루오르화 실란(perfluorinated silane)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트헤드의 노즐 플레이트.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 발잉크성 물질층은 물리적 기상증착법(PVD)에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트헤드의 노즐 플레이트.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판의 외부 표면에 형성된 친잉크성 물질층 상에는 두 개의 비젖음성 코팅층이 형성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트헤드의 노즐 플레이트.
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