KR20030001308A - 잉크 제트 기록 헤드의 잉크 토출 포트를 제조하는 방법및 이러한 제조 방법에 의해 제조된 잉크 토출 포트가제공되는 잉크 제트 기록 헤드 - Google Patents

잉크 제트 기록 헤드의 잉크 토출 포트를 제조하는 방법및 이러한 제조 방법에 의해 제조된 잉크 토출 포트가제공되는 잉크 제트 기록 헤드 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따르면, 기록 매체로의 부착을 위해 잉크 액적을 토출시키는 잉크 토출 포트와, 잉크 토출 포트로 공급될 잉크를 보유하는 액체 챔버와, 잉크 토출 포트 및 액체 챔버와 연통되는 잉크 유로와, 잉크 유로의 일부에 제공되는 에너지 발생 요소와, 외부로부터 잉크 챔버로 잉크를 공급하는 잉크 공급 포트가 제공되는 잉크 제트 기록 헤드의 잉크 토출 포트를 제조하는 방법에 있어서, 표면 거칠기에 대한 표준 편차값으로서 0.3 ㎛ 이상 1 ㎛ 이하의 불규칙성을 갖는 표면 상태로 잉크 토출 포트의 잉크 토출면 내측의 벽면을 가공하여 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법이 제공된다. 이렇게 구성된 방법은 외부 공기의 혼합물에 의해 유발되는 기포 포획 등으로 인해 충분한 잉크 토출력을 얻을 수 없게 될 수도 있는 단점을 방지하면서 잉크 액적의 증가된 토출 빈도로 기록 속도를 향상시킬 수 있는 잉크 토출 포트의 제조를 가능하게 한다.

Description

잉크 제트 기록 헤드의 잉크 토출 포트를 제조하는 방법 및 이러한 제조 방법에 의해 제조된 잉크 토출 포트가 제공되는 잉크 제트 기록 헤드{METHOD FOR MANUFACTURING INK DISCHARGE PORT OF INK JET RECORDING HEAD, AND INK JET RECORDING HEAD PROVIDED WITH THE INK DISCHARGE PORT MANUFACTURED BY SUCH METHOD OF MANUFACTURE}
본 발명은 잉크 액적을 기록 매체로 비산시켜 부착시킬 수 있는 잉크 제트 기록 헤드의 잉크 토출 포트를 제조하는 방법과, 이러한 제조 방법에 의해 제조된 잉크 토출 포트가 제공되는 잉크 제트 기록 헤드에 관한 것이다.
종래에, 잉크 제트 기록 방법에 채용 가능한 잉크 제트 기록 헤드의 잉크 토출 포트의 가공을 위해, 광화학 반응(photo-chemical reaction)에 의한 탄소 원자의 공유 결합(covalent binding)을 절단하는 승화 식각법(sublimation etching)이 수지 재료 상으로의 소정 구조의 형성을 위해 엑시머 레이저 또는 일부의 다른 고에너지 자외선 레이저의 패터닝 조사로 근년에 들어 사용되고 있다.
또한, 비도전성 재료가 도전성 기부판 상에 패터닝된 후에, 금속이 전기 분해 및 도금에 의해 두꺼운 필름 형태로 형성되고, 비도전성 재료 상에 형성된 구멍 부분이 잉크 토출 포트로서 사용되는 전기 성형법(electro-forming), 얇은 금속판이 잉크 토출 포트의 형성을 위해 구멍 형태의 천공 다이를 사용하여 기계적으로천공되는 방법, 또는 잉크 토출 포트를 위한 압력을 발생시키는 발생원을 갖는 IC 칩 상에 잉크 토출 포트를 형성하는 감광성 네거티브 리지스트(photosensitive negative resist)가 적층 공정으로 코팅된 다음에 잉크 토출 포트가 노광 및 현상에 의해 형성되는 방법이 사용될 수도 있다.
한편, 잉크를 토출시키는 방법으로서, 구멍 모서리로부터 잉크 토출측 상의 원주부까지의 영역 상에서 액체 잉크에 발수성(water repellency)을 제공하면서 잉크 토출 포트 구멍의 내부가 액체 잉크에 대해 친수성이 되도록 실행된다. 이러한 방식으로, 잉크 액체 계면은 액체 표면 장력에 의해 잉크 토출측의 표면 상에 형성되고, 기계적 변위 요소(mechanically displacing element) 또는 열발포 요소(thermo-bubbling element)에 의해 액체 잉크 상에 인가되는 압력으로써, 잉크 제트의 내부에 보유된 액체 잉크가 잉크 액적을 비산시킬 수 있도록 가압된다.
이러한 관점에서, 잉크 토출면의 내측에 형성된 잉크 토출 포트의 벽면은 잉크 토출 포트를 가공하는 방법들 중 임의의 방법에 의해 극히 매끄럽게 마무리되고, 표면 거칠기는 표준 편차값의 관점에서 0.2 ㎛ 이하의 불규칙성 상태로 가공되어 형성된다.
이렇게 마무리된 잉크 토출 포트의 벽면으로써, 유동 저항은 작아지는데, 이는 잉크 유동성의 관점에서 바람직하다. 그러나, 최근에 잉크 제트 기록 헤드의 잉크 토출 특성의 관점으로부터 다음의 단점이 존재하는 것으로 밝혀졌다:
1. 기록 속도를 빠르게 하기 위해, 잉크 토출 빈도(ink discharge frequency)를 증가시킬 필요가 있다. 그러나, 잉크 액적의 토출에 후속하여 생성되는 표면 장력에 의한 잉크 액체의 표면 장력의 감쇠 진동인 메니스커스 진동(meniscus vibration)이 안정화되지 않으면 다음의 잉크 액적이 안정적으로 토출될 수 없다는 사실로 인해 잉크 토출 빈도에 대한 한계가 있다. 이와 같이, 잉크 토출 빈도는 메니스커스 진동을 안정화시키는 데 필요한 시간에 의해 결정된다. 여기에서, 잉크 유동에 대한 저항이 작으면, 메니스커스 진동의 안정화 시간은 결국 길어진다.
2. 잉크 토출을 뒤따르는 메니스커스 진동은 잉크 액체 챔버로부터의 잉크 공급에 의해 발생되는데, 이는 토출된 잉크의 체적을 보상하도록 잉크 버퍼로서 기능을 한다. 여기에서, 잉크의 유동 저항이 작으면, 이러한 공급이 수행될 때의 유체 이동의 관성에 의해 오버슈팅(overshooting)이 발생하여, 잉크 액체면의 압출량이 잉크 토출면 상에서 커지게 한다. 즉, 메니스커스 진동 자체의 진폭은 결국 커지게 된다.
3. 잉크의 접촉 면적이 잉크 토출 포트의 벽면 상에 있는 잉크에 비해 작으면, 잉크는 토출될 때 잉크 토출 포트의 벽면으로부터 부분적으로 박리되는(peeled off) 경향이 있고, 외부 공기는 잉크 노즐의 내측에 불가피하게 포획된다. 결과적으로, 외부 공기는 가스 상태의 기포로서 헤드의 내부로 진입하는데, 이는 잉크 제트의 내측에 보유된 잉크를 가압하는 경향이 있다. 이러한 혼합 기포는 기계적 변위 요소 또는 열발포 요소에 의해 인가되는 압력을 부분적으로 흡수하여, 결국 충분한 잉크 토출력(ink discharge power)을 얻지 못하게 한다.
4. 잉크의 접촉 면적이 잉크 토출 포트의 벽면 상에 있는 잉크에 비해 작으면, 잉크와 잉크 토출 포트의 벽면 사이의 친수성 접촉에 의해 인가되는 인력은 작아지고, 토출된 잉크의 체적을 보상하는 잉크 버퍼로서 역할을 하는 잉크 챔버로부터의 잉크의 공급력은 약해져서, 잉크의 공급 속도를 저하시킨다.
이제, 잉크 토출 포트의 벽면의 유동 저항이 작으면, 잉크 토출 빈도를 증가시킴으로써 기록 속도를 빠르게 하려고 시도할 때 상기된 바와 같은 장애에 직면하게 된다. 또한, 상기된 바와 같은 문제점은 잉크 토출과 관련된 문제점으로서 직면하게 된다.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하고자 한다. 본 발명의 목적은 외부 공기의 혼합물에 의해 유발되는 기포 포획 등으로 인해 충분한 잉크 토출력을 얻을 수 없게 될 수도 있는 단점을 방지하면서 잉크 액적의 높은 토출 빈도로 기록 속도를 증가시킬 수 있는 잉크 제트 기록 헤드를 제조하는 방법을 제공하는 것과, 이러한 제조 방법에 의해 제조된 잉크 토출 포트를 갖는 잉크 제트 기록 헤드를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따르면, 기록 매체로의 부착을 위해 잉크 액적을 토출시키는 잉크 토출 포트와, 잉크 토출 포트로 공급될 잉크를 보유하는 액체 챔버와, 잉크 토출 포트 및 액체 챔버와 연통되는 잉크 유로와, 잉크 유로의 일부에 제공되는 에너지 발생 요소와, 외부로부터 잉크 챔버로 잉크를 공급하는 잉크 공급 포트가 제공되는 잉크 제트 기록 헤드의 잉크 토출 포트를 제조하는 방법에 있어서, 표면 거칠기에 대한 표준 편차값으로서 0.3 ㎛ 이상 1 ㎛ 이하의불규칙성을 갖는 표면 상태로 잉크 토출 포트의 잉크 토출면 내측의 벽면을 가공하여 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법이 제공된다.
본 발명에 따르면, 외부 공기의 혼합물에 의해 유발되는 기포 포획 등으로 인해 충분한 잉크 토출력을 얻을 수 없게 될 수도 있는 단점을 방지하면서 잉크 액적의 증가된 토출 빈도로 기록 속도를 향상시킬 수 있는 잉크 제트 기록 헤드의 잉크 토출 포트의 제조 방법과, 이러한 제조 방법에 의해 제조된 잉크 토출 포트가 제공되는 잉크 제트 기록 헤드를 실시하는 것이 가능하다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크 토출 포트부의 가공 상태를 도시하는 도면.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 가공 장치를 도시하는 광학 개략도.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 가공 장치에 사용되는 포토 마스크의 패턴을 도시하는 도면.
도4a 내지 도4c는 본 발명을 실시한 가공 장치에 의해 제조된 잉크 토출 포트가 제공되는 잉크 제트 헤드의 주요부를 개략적으로 도시하는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
3: 잉크 제트 헤드
31: 잉크 유로
32: 액체 챔버
33: 기부판
34: 잉크 토출 압력 발생 요소
35: 천장판
100: 잉크 토출 포트
101: 오리피스판
상기 구조로써, 기록 속도가 잉크 액적의 높은 토출 빈도로 증가될 수 있다. 또한, 상기된 바와 같은 외부 공기의 혼합물에 의해 유발되는 기포 포획에 의해 잉크 토출이 불가능해지는 문제점을 해결하는 것이 가능해진다.
이러한 관점에서, 여기에서 사용되는 상기 레이저는 1992년도에 옵트로닉스 가부시끼 가이샤에 의해 발행된 "차세대 광학 기술의 편찬(A Compilation of the Next Generation Optical Technologies)"의 제24면 내지 제31면에 기재된 제1장 요소 기술, 초단파 펄스 발생 및 압축에 개시된 것이다. 펨토초 레이저로써, 일시적 에너지 농도는 극히 커지고, 레이저빔의 조사 시간은 극히 짧아진다. 결과적으로, 식각물(ablation)을 승화시키는 가공 단계는 레이저빔이 열에너지로서 공작물에서 분산되기 전에 완료될 수 있어서, 고정밀도의 가공 성능으로 가공되도록 형상을 변형시키는 어떠한 용해도 발생시키지 않는다.
이러한 종류의 레이저로써, 일시적 에너지 농도는 상당히 증가된다(일반적으로 시판 중인 레이저 발진기들 중에서, 펄스 방출 시간이 150 펨토초 이하인 레이저 발진기가 있다. 펄스당 광에너지는 800 μJ 이상이다. 즉, 방출된 레이저빔의 에너지 농도는 발진된 펄스의 관점에서 대략 5.3 GW 정도의 수준에 도달한다). 또한, 레이저의 극히 짧은 조사 시간으로써, 승화 식각 가공(sublimating ablation process)은 레이저빔이 열에너지로서 공작물에서 분산되기 전에 종료될 수 있다.
상기 특성의 이용에 의해, 높은 열전도율을 갖는 금속, 세라믹, (실리콘 등의) 무기물의 경우에도 에너지를 집중시키는 것이 가능해진다. 결과적으로, 다광자 흡수 공정(multiple photon absorption process)이 가공을 용이하게 한다. 이와 같이, 유리 또는 석영과 광학 결정 등과 같이 낮은 광흡수 인자를 갖는 것들도 대략 0.1 내지 1%의 흡수 인자를 갖기만 하면 가공될 수 있다.
상기된 바와 같이, 고출력 형태의 펨토초 레이저는 1 피코초 이하의 펄스 방출 시간으로 레이저빔을 방출시키는 고출력 레이저 발진 시스템이다. 이러한 시스템을 이용한 광학 식각 가공은 마이크로 가공 방법으로서 극히 효과적인데, 이는 가공될 재료에 대한 임의의 특정한 제한에 의해 영향을 받지 않는다.
이제, 이하에서, 첨부 도면과 연계하여, 본 발명에 따른 실시예를 설명하기로 한다.
우선, 도1을 참조하여, 본 발명을 실시한 잉크 제트 기록 헤드의 잉크 토출 포트의 벽면 배치를 간략하게 설명하기로 한다.
도1에 도시된 토출 포트는 다음의 방식으로 제조된다: 1/4 π 위상차를 갖는 전자기파의 위상차를 제공하는 위상차 제공 요소(phase differentiatingelement)는 선형 편광 상태의 레이저빔을 위한 광경로 상에 배열되는데, 이는 도1의 상부로부터 저부의 방향으로 대략 200 펨토초로 방출하는 레이저 발진기로부터 방출된 다음에 편광은 2:1의 비율을 갖는 타원 편광으로 변환되어, 잉크 토출 포트를 생성시키는 원형으로 패터닝된 개구들이 제공된 포토 마스크를 투사하는 광학 시스템을 통해 100 TW/㎠의 에너지 농도로 비정질 실리콘 나이트라이드에 의해 형성된 오리피스판에 레이저빔을 조사한다. 설정 매개 변수의 상세 사항은 다음과 같다: 레이저 조사를 위한 개구수(NA: number of apertures)는 0.6이고, 초점은 가공측 상의 오리피스판의 표면이며, 가공된 구멍의 직경은 φ20 ㎛이고, 레이저 조사 에너지는 대략 60 μJ/펄스이며, 레이저 파장은 775 ㎚이고, 펄스 조사의 반복 주파수는 1,000 ㎐이다. 다음에, 3,000 개의 펄스가 20 ㎛ 두께의 오리피스판 상에 조사된다.
오리피스판(101)의 두꺼운 부분에 합체된 잉크 토출 포트의 벽면은 불규칙적으로 형성되고, 표면 거칠기의 표준 편차값은 대략 0.3 ㎛이다. 잉크 유동 방향 즉 실질적으로 잉크가 토출되는 방향으로의 벽면 상의 불규칙성의 주기는 대략 1.3 ㎛이다. 잉크 토출 방향에 직각인 잉크 토출 포트 섹션의 외부 원주로의 방향으로의 불규칙성의 주기는 대략 2.5 ㎛의 평균값으로 형성된다.
상기된 바와 같이, 1 피코초 이하의 펄스 방출 시간으로 공간 및 일시적 에너지 농도가 큰 레이저 펄스를 사용하는 식각 가공은 극히 짧은 시간의 식각 가공을 제공한다. 결국, 열에너지로서의 어떠한 전파도 거의 발생되지 않아, 공작물을 전혀 용해시키지 않고 승화 식각을 실행하는 것이 가능해진다. 따라서, 마이크로크랙이 가공면 상에서 발생하는 경향이 있다. 추측컨대, 이는 도1에 도시된 바와 같은 토출 포트의 형성으로 나타난다.
이러한 방식으로, 잉크와의 접촉 면적은 커지고, 잉크와 잉크 토출 포트의 벽면 사이의 친수성 접촉에 의해 인가되는 단위 면적당 인력도 커져서, 잉크의 유동 저항을 증가시킨다.
또한, 위상차 제공 요소를 사용하여 레이저빔의 편광 상태를 변화시킴으로써 표면 상태를 조정하고 제어하는 것이 가능하다.
또한, 식각은 레이저 조사 방향으로 진행된다. 결과적으로, 공작물이 식각 진행 방향으로 칩핑되는(chipped) 경향이 있다. 여기에서, 마이크로 크랙 형성은 식각 방향에 수직한 방향으로 발생하는 경향이 있다. 바꿔 말하면, 마이크로 크랙 형성은 잉크 토출 방향에 수직한 방향으로 발생하기 쉽다. 따라서, 표면 거칠기의 불규칙성의 표준 편차값은 잉크 토출 방향에 수직한 잉크 토출 섹션의 원주 방향으로보다 실질적으로 잉크 토출 방향인 잉크 유동 방향으로 크게 형성된다. 이는 잉크 토출 방향으로 잉크를 포획(보유)하는 것을 용이하게 한다. 추측컨대, 이는 특히 잉크 토출 방향으로의 잉크 유동 저항을 증가시키는 효과를 발생시킨다.
다음에, 도2와 연계하여, 오리피스판(101) 상에 잉크 토출 포트를 가공하여 형성하는 방법에 대해 설명하기로 한다.
도2는 상기 잉크 토출 포트를 가공하여 형성하는 레이저 가공 장치를 도시하는 광학 개략도이다.
짧은 펄스의 레이저 발진기(도시되지 않음)의 본체로부터, 레이저플럭스(200)가 도2의 두꺼운 화살표에 의해 나타낸 방향으로 방출되고, 소정 빔 직경을 갖는 것으로 변환되는 줌 빔 압축기(zoom beam compressor)(110)로 유도된다. 다음에, 편광 상태가 위상차 제공 요소(112)에 의해 변환된 후, 레이저 플럭스는 소정 수렴 각도를 갖는 레이저빔의 형성을 위해 마스크 조사 렌즈(111)로 유도되어, 도3에 도시된 포토 마스크(114)의 마스크 패턴부(115)의 일부를 조사한다. 이 때, 효과적인 개구수(NA)는 줌 빔 압축기(110)의 압축비와 마스크 조사 렌즈(111)의 초점 길이에 의해 결정된다. 이렇게 결정된 NA에 따라, 공작물의 테이퍼 각도는 결정된다. 반대로 말하면, 줌 빔 압축기(110)의 압축비와 마스크 조사 렌즈(111)의 초점 길이는 공작물의 가공 형상에 의해 결정되거나 조정된다.
한편, 도3에 도시된 포토 마스크(114)의 마스크 패턴(115)을 지난 레이저빔은 패터닝된 화상이 공작물 상에 포커싱된 상태로 공작물인 잉크 제트 헤드(3)의 오리피스판(101)의 표면으로 투사 렌즈(113)에 의해 투사되고 조사되어, 레이저 발진에 의해 잉크 토출 포트를 가공한다. 또한, 가공 공정과 동시에, 포토 마스트(114)와 타겟 공작물인 오리피스판(101)을 포함하는 잉크 제트 기록 헤드(3)의 본체는 도2의 가는 화살표에 의해 나타낸 방향으로 기계적 스테이지(도시되지 않음)에 의해 왕복 이동되도록 배열되는데, 이는 한꺼번에 그리고 동시에 소정 속도로의 또는 전체적으로 가는 화살표 및 점선 화살표에 의해 나타낸 방향으로의 소정 광학축의 수직 방향이다. 이러한 방식으로, 전체 공정은 마스크 패턴(115)에 대해 실행된다.
다음에, 상기 잉크 토출 포트가 제공된 잉크 제트 헤드가 도4a 내지 도4c에도시되어 있다. 도4a 내지 도4c에는 기부판(33)이 도시되어 있다. 기부판 상에, 전열 변환 요소, 전자 기계 변환 요소 또는 일부 다른 잉크 토출 압력 발생 요소(34)가 설치된다. 잉크 토출 압력 발생 요소(34)는 잉크 토출 포트(100)와 연통되는 잉크 유로(31)에 배열되고, 각각의 잉크 유로(31)는 공통 액체 챔버(32)와 연통된다.
공통 액체 챔버(32)로써, 잉크 공급 튜브(도시되지 않음)가 연결되고, 잉크가 잉크 탱크로부터 잉크 공급 튜브를 통해 공급된다.
또한, 잉크 유로(31) 및 공통 액체 챔버(32)를 형성하도록 오목부들이 제공되는 천장판(35)이 도시되어 있는데, 이는 기부판(33)에 접합될 때 잉크 유로(31) 및 공통 액체 챔버(32)를 형성한다. 또한, 기부판(33) 및 천장판(35)의 접합체에는 잉크 유로 모서리부측 상에서 잉크 토출 포트(100)를 갖는 오리피스판(101)이 제공된다.
이러한 종류의 잉크 제트 헤드는 다음과 같이 제조될 수 있다:
우선, 잉크 토출 압력 발생의 사용을 위한 발열 저항 요소인 히터(34)와, 시프트 레지스터, 전기 배선 등의 집적 회로(도시되지 않음)가 실리콘 기부판 상에 패터닝되어, 기부판(33)을 제조하며, 천장판(3)은 잉크 공급 포트(도시되지 않음)뿐만 아니라 잉크 유로(31) 및 잉크 액체 챔버(32)가 되는 오목부들을 형성함으로써 제조된다.
다음에, 기부판(33) 및 천장판(35)은 잉크 토출측 상의 모서리면과 잉크 유로(31) 및 히터(34)가 일치되도록 정렬되어 접합된다. 그 후, 노즐들이 형성될 오리피스판(101)은 접합된 천장판 및 기부판의 잉크 토출측 상의 모서리면으로 접착제로 접합된다.
또한, 이러한 상태에서, 노즐들은 상기 레이저 가공 방법을 사용하여 소정의 광펄스 개수에 의해 패턴에 투사된 조사에 의해 형성된다. 그 후, 히터를 구동시키는 데 사용되는 단자(도시되지 않은)들이 기부판(33)으로 알루미늄 기부판을 접합하면서 패터닝된 전기 기부판으로 접합된다. 다음에, 각각의 부재를 유지하는 홀더와 잉크를 공급하는 잉크 탱크가 잉크 제트 헤드를 조립하도록 접합된다.
여기에서, 이렇게 제조된 잉크 제트 기록 헤드가 표면 거칠기의 정도를 제어함으로써 잉크 토출 포트의 벽면을 가공하는 것을 가능하게 하는데, 이는 오리피스판(101)으로 조사되는 레이저빔의 편광 상태가 위상차 제공 요소(112)에 의해 변환될 수 있기 때문이다. 따라서, 잉크 액적의 토출 빈도는 상기 특징으로 향상될 수 있다. 또한, 이는 기포가 외부 공기의 혼합물에 의해 포획되면 발생할 수도 있는 잉크 토출의 불가능 문제를 방지하면서 기록 속도를 개선시키는 것을 가능하게 하여, 증가된 기록 속도로 신뢰성이 높은 고속 인쇄를 수행한다.

Claims (17)

  1. 기록 매체로의 부착을 위해 잉크 액적을 토출시키는 잉크 토출 포트와, 잉크 토출 포트로 공급될 잉크를 보유하는 액체 챔버와, 잉크 토출 포트 및 액체 챔버와 연통되는 잉크 유로와, 잉크 유로의 일부에 제공되는 에너지 발생 요소와, 외부로부터 잉크 챔버로 잉크를 공급하는 잉크 공급 포트가 제공되는 잉크 제트 기록 헤드의 잉크 토출 포트를 제조하는 방법이며,
    표면 거칠기에 대한 표준 편차값으로서 0.3 ㎛ 이상 1 ㎛ 이하의 불규칙성을 갖는 표면 상태로 잉크 토출 포트의 잉크 토출면 내측의 벽면을 가공하여 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 잉크 토출 포트의 벽면의 표면 거칠기의 불규칙성의 표준 편차값은 잉크 토출 방향에 직각인 잉크 토출 포트의 외부 원주 섹션보다 실질적으로 잉크 토출 방향인 잉크 유동 방향으로 큰 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 잉크 토출 포트의 벽면의 표면 상태의 불규칙성 주기는 실질적으로 잉크 토출 방향인 잉크 유동 방향으로 평균적으로 2 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 잉크 토출 포트의 벽면의 표면 상태의 불규칙성 주기는 잉크 토출 방향에 직각인 잉크 토출 포트 섹션의 외부 원주 방향으로 평균적으로 5 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 잉크 토출 포트는 소정 초점에서 소정 개구수(NA)로 소정 에너지 농도에서 소정 패턴 화상을 조사하도록 1 피코초 이하의 펄스 방출 시간으로 공간 및 일시적 에너지 농도가 큰 레이저광 펄스를 연속적으로 방출시키는 레이저 발진기로부터 방출되는 레이저빔에 의해 가공되어 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 조사 레이저빔의 에너지 농도는 다음의 상태 표현식을 충족시키며,
    (a × n × E) / t > 13 × 106(W/㎠)
    여기에서, a는 조사 레이저의 파장에 대해 잉크 토출 포트를 형성하는 데 사용되는 재료의 흡수 인자이고, n은 잉크 토출 포트를 형성하도록 오리피스판 상의 가공 패턴을 투사하는 광학 시스템의 공작물측 상의 개구수(NA)이며, E는 잉크 토출 포트를 형성하도록 공작물의 재료로 조사되는 레이저빔의 단위 면적당 그리고 단위 발진 펄스 시간당 에너지(단위: J/㎠/펄스)이고, t는 레이저 발진 펄스 시간의 폭(단위: 초)인 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제5항에 있어서, 1 피코초 이하의 펄스 방출 시간으로 레이저빔을 방출시키는 레이저 발진기에는 광전파를 위한 공간 압축 장치가 제공되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 광전파를 위한 공간 압축 장치는 처핑 펄스를 발생시키는 수단과, 광 파장 분산 특성을 이용하는 수직 모드 동기 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 소정 초점에서 소정 개구수(NA)로 소정 에너지 농도에서 소정 패턴 화상을 조사하도록 1 피코초 이하의 펄스 방출 시간으로 공간 및 일시적 에너지 농도가 큰 레이저광 펄스를 연속적으로 방출시키는 레이저 발진기로부터 방출되는 레이저빔에 의해 잉크 토출 포트를 가공하여 형성하는 단계를 포함하는, 압력 발생원이 잉크와 접촉될 수 있게 함으로써 가압 에너지의 인가로 잉크 토출 포트로의 압력 전파로 기록 매체 상으로의 부착을 위해 잉크 액적을 발사시키는 잉크 제트 기록 헤드의 잉크 토출 포트를 제조하는 방법이며,
    전자기파에 소정 위상차를 제공하는 위상차 제공 요소가 레이저빔을 조사하는 편광 및 편파 상태에서 레이저빔의 광경로 상에 배열되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제9항에 있어서, 잉크 토출 포트의 잉크 토출면 내측의 벽면은 표면 거칠기에 대한 표준 편차값으로서 0.3 ㎛ 이상 1 ㎛ 이하의 불규칙성을 갖는 표면 상태로 가공되어 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제9항에 있어서, 잉크 토출 포트의 벽면의 표면 거칠기의 불규칙성 표준 편차값은 잉크 토출 방향에 직각인 잉크 토출 포트 섹션의 외부 원주 방향보다 실질적으로 잉크 토출 방향인 잉크 유동 방향으로 큰 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제9항에 있어서, 잉크 토출 포트의 벽면의 표면 상태의 불규칙성 주기는 실질적으로 잉크 토출 방향인 잉크 유동 방향으로 평균적으로 2 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제9항에 있어서, 잉크 토출 포트의 벽면의 표면 상태의 불규칙성 주기는 잉크 토출 방향에 직각인 잉크 토출 포트 섹션의 외부 원주 방향으로 평균적으로 5 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제9항에 있어서, 조사 레이저빔의 에너지 농도는 다음의 상태 표현식을 충족시키며,
    (a × n × E) / t > 13 × 106(W/㎠)
    여기에서, a는 조사 레이저의 파장에 대해 잉크 토출 포트를 형성하는 데 사용되는 재료의 흡수 인자이고, n은 잉크 토출 포트를 형성하도록 오리피스판 상의 가공 패턴을 투사하는 광학 시스템의 공작물측 상의 개구수(NA)이며, E는 잉크 토출 포트를 형성하도록 공작물의 재료에 조사되는 레이저빔의 단위 면적당 그리고 단위 발진 펄스 시간당 에너지(단위: J/㎠/펄스)이고, t는 레이저 발진 펄스 시간의 폭(단위: 초)인 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제9항에 있어서, 1 피코초 이하의 펄스 방출 시간으로 레이저빔을 방출시키는 레이저 발진기에는 광전파를 위한 공간 압축 장치 또는 레이저 발진 빔을 위한 재생 증폭기가 제공되는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제9항에 있어서, 광전파를 위한 공간 압축 장치는 처핑 펄스를 발생시키는 수단과, 광 파장 분산 특성을 이용하는 수직 모드 동기 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 기록 매체로의 부착을 위해 잉크 액적을 토출시키는 잉크 토출 포트와, 잉크 토출 포트로 공급될 잉크를 보유하는 액체 챔버와, 잉크 토출 포트 및 액체 챔버와 연통되는 잉크 유로와, 잉크 유로의 일부에 제공되는 에너지 발생 요소와, 외부로부터 잉크 챔버로 잉크를 공급하는 잉크 공급 포트를 포함하는 잉크 제트 기록 헤드이며,
    잉크 제트 기록 헤드의 잉크 토출 포트는 청구범위 제1항 내지 제8항 중 어느 하나에 따른 잉크 토출 포트를 제조하는 방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 방법.
KR1020020035117A 2001-06-22 2002-06-22 잉크 제트 기록 헤드의 잉크 토출 포트를 제조하는 방법및 이러한 제조 방법에 의해 제조된 잉크 토출 포트가제공되는 잉크 제트 기록 헤드 KR20030001308A (ko)

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