KR20070002061A - 잉크젯 프린터 카트리지 제조 방법 - Google Patents

잉크젯 프린터 카트리지 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 카트리지 본체(30)를 몰딩하는 단계와, 도전성 트랙(44)에 의해 선택적으로 연결되는 제 1 세트의 전기 단자와 제 2 세트의 전기 단자를 상기 카트리지 본체의 표면에 직접 도포하는 단계를 포함하는 잉크젯 프린트 카트리지 제조 방법에 관한 것이다. 제 1 세트의 단자(40a)와 전기 접속되는 프린트헤드(68)가 본체(30)에 장착되어 있다. 제 2 세트의 단자(42a)는 프린터 회로 소자에 전기 접속하게 되어 있다. 전기 단자와 도전성 트랙은 카트리지 본체의 대응 리세스에 배치될 수 있고, 압착 또는 잉크젯 프린팅에 의해 내부에 적층된다.

Description

잉크젯 프린터 카트리지 제조 방법{INKJET PRINT CARTRIDGE}
본 발명은 잉크젯 프린터 카트리지와 그것의 제조 방법에 관한 것이다.
도 1에는 종래 기술의 잉크젯 카트리지의 개략도가 도시되어 있다. 이 잉크젯 카트리지는 하나 이상의 내부 잉크 저장소가 내장되어 있는 몰딩 플라스틱 카트리지 본체(10)를 포함하고 있다. 카트리지 본체(10)의 표면에 있는 리세스(14)에는 프린트헤드(12)가 장착되어 있다. 공지된 바와 같이, 일반적인 프린트헤드(12)에는 다수의 내부 잉크 분사 요소가 내장되어 있는데, 이 내부 잉크 분사 요소는 카트리지 본체의 표면에 접합되어 있는 가요성 인쇄 회로(16)를 통해 프린터 회로 소자에 의해 선택적으로 작동될 수 있다. 잉크 분사 요소가 작동될 때마다, 잉크 방울이 프린트헤드의 노출된(외측) 표면의 각 오리피스(18)를 통해 강제로 분사된다. 잉크는 프린트헤드의 하부에 있는 하나 이상의 잉크 공급 슬롯을 통해 프린트헤드로 공급되는데, 상기 프린트헤드의 하부는 카트리지 본체(10)의 각 개구부를 통해 잉크 저장소(들)과 유체 연통되어 있다.
가요성 인쇄 회로(16)는 도 2에서는 평탄한 것으로 도시되어 있으나, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 사용시에는 카트리지 본체(10)의 2개의 측부 둘레에서 만곡되는 것이 일반적이다. 도 2의 도면은 가요성 인쇄 회로의 하부, 즉 도 1의 카트리지 본체에 접합되는 표면이다. 가요성 인쇄 회로(16)의 하부는 제 1 세트의 전기 단자(20)와 제 2 세트의 전기 단자(22)를 포함하고 있다. 개략도인 도 1 및 도 2에서는 각 세트마다 오직 8개의 단자만이 도시되어 있지만, 각 세트마다 실제적으로 더 많은, 일반적으로 20개의 단자가 있을 수 있다. 제 1 세트의 단자(20)는 가요성 인쇄 회로(16)에 있는 개구부(24)의 대향 에지를 따라 배치되고, 각 단자는 개구부(24)로 연장되는 각각의 캔틸레버 금속 비임("굽힘 비임")의 형태이다. 제 2 세트의 단자(22)는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 가요성 인쇄 회로의 외면에 접근할 수 있도록 가요성 인쇄 회로 재료의 두께를 관통하여 연장된다. 굽힘 비임(20)은 가요성 인쇄 회로 하부 상의 도전성 트랙(26)을 통해 제 2 세트의 단자(22)에 선택적으로 연결되어 있다.
종래의 프린트헤드(12)는 그 외면에, 즉 프린트헤드의 동일한 측부에 오리피스(18)와 같은 2열의 에지 접점을 구비하고 있고, 리세스(14)에 안장되어 있는 프린트헤드(12)를 구비하는 조립된 카트리지에서는, 각 에지 접점은 대응하는 굽힘 비임(20) 중 하나에 전기적으로 접속되어 있다(명료성을 위해, 에지 접점과 굽힘 비임은 도 1에 도시되어 있지 않다). 카트리지가 호환성 있는 프린터에 삽입되면, 전기 단자(22)는 프린터 회로 소자의 대응하는 전기 단자와 정합하여, 프린터 회로 소자는 공지된 방식으로 도전성 트랙(26)과 굽힘 비임(20)을 통해 잉크 분사 요소를 선택적으로 작동시킬 수 있다.
전술한 종래의 잉크젯 카트리지는 소정의 문제점을 가지고 있다. 굽힘 비임(20)과 프린트헤드의 에지 접점 사이의 접속부가 프린트헤드의 외면에 마련되기 때문에, 프린트헤드는, 가요성 인쇄 회로(16)가 카트리지 본체(10)에 부착되기 전에 상기 가요성 인쇄 회로에 부착되어야만 한다. 따라서, 조립체의 재가공이 어렵다. 또한, 구성이 복잡하고 비용이 많이 든다.
미국 특허 제 6,328,423 호에는 본체 표면에 리세스가 형성되어 있고, 제 1 세트의 단자 영역과 제 2 세트의 단자 영역 사이에서 연장되는 복수개의 채널을 구비하는 카트리지 본체를 제공하는 잉크젯 프린트 카트리지 제조 방법이 개시되어 있다. 상기 채널은 도전성 트랙에 의해 선택적으로 상호접속되는 제 1 및 제 2 세트의 전기 단자를 형성하도록 도전성 재료로 충전되고, 상기 제 1 세트의 단자는 프린트헤드와 전기 접속하게 되고, 상기 제 2 세트의 단자는 프린터 회로 소자에 전기 접속하게 된다.
발명의 요약
제 1 양태에 따르면, 본 발명은 잉크젯 프린트 카트리지 제조 방법에 있어서, 카트리지 본체를 제공하는 단계와, 도전성 트랙에 의해 선택적으로 상호 연결된 제 1 및 제 2 전기 단자를 형성하도록 상기 카트리지 본체의 표면에 도전성 재료를 직접 도포하는 단계로서, 상기 제 1 세트의 전기 단자는 프린트헤드와 전기 접속되게 되며, 상기 제 2 세트의 전기 단자는 프린터 회로 소자에 전기 접속되게 되는, 상기 도포 단계를 포함하고, 상기 도전성 재료의 적어도 일부가 잉크젯 프린팅에 의해 본체에 도포되는 잉크젯 프린트 카트리지 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 제 2 양태에 따르면, 잉크젯 프린트 카트리지 제조 방법에 있어서, 제 1 세트의 단자 영역과 제 2 세트의 단자 영역 사이에서 연장되는 복수 개의 채널을 구비하는 카트리지 본체를 제공하는 단계로서, 상기 채널과 단자 영역에는 본체의 표면에 리세스가 형성되는, 상기 카트리지 본체 제공 단계와, 상기 리세스가 형성된 단자 영역과 채널에 도전성 재료를 적층시키는 단계와, 상기 도전성 재료를 도금하는 단계로서, 도금된 도전성 재료는 도전성 트랙에 의해 선택적으로 상호 연결된 제 1 세트의 전기 단자와 제 2 세트의 전기 단자를 형성하며, 상기 제 1 세트의 단자는 프린트헤드와 전기 접속하게 되며, 상기 제 2 세트의 단자는 프린터 회로 소자에 전기 접속하게 되는, 상기 도금 단계를 포함하는 잉크젯 프린트 카트리지 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 제 3 양태에 따르면, 잉크젯 프린트 카트리지 제조 방법에 있어서, 제 1 세트의 단자 영역과 제 2 세트의 단자 영역 사이에서 연장되는 복수 개의 채널을 구비하는 카트리지 본체를 제공하는 단계로서, 상기 채널과 단자 영역에는 본체의 표면에 리세스가 형성되는, 상기 카트리지 본체 제공 단계와, 상기 리세스가 형성된 단자 영역과 채널에 도전성 재료를 적층시키는 단계로서, 상기 도전성 재료는 도전성 트랙에 의해 선택적으로 상호 연결된 제 1 세트의 전기 단자와 제 2 세트의 전기 단자를 형성하며, 상기 제 1 세트의 단자는 프린트헤드와 전기 접속하게 되며, 상기 제 2 세트의 단자는 프린터 회로 소자에 전기 접속하게 되는, 상기 적층 단계를 포함하고, 상기 도전성 재료의 적어도 일부가 상기 스텐실을 통해 리세스가 형성된 단자 영역과 채널로 압착되는 잉크젯 프린트 카트리지 제조 방법이 제공된다.
본 발명은 가요성 프린팅 회로에 대한 필요성을 제거하고, 예를 들어 공동 계류 중의 영국 특허 출원 제 0401943.6 호(휴렛패커드 레퍼런스 : 200315512, 대리인 레퍼런스 : pg10142ie00)에 기재되어 있는 종류의 프린트헤드가 제 1 세트의 전기 단자에 직접 접속되도록 허용한다.
본 명세서에서 사용하고 있는 바와 같이, "잉크젯", "잉크 공급 슬롯", 및 관련 용어는 분사되는 액체가 잉크인 장치에 대한 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. 용어는 열, 피에조, 또는 다른 분사법에 의해 프린트헤드로부터 표면에 액체를 프린팅하는 일반적인 기술에 대한 약칭이며, 일 용례가 잉크 프린팅이지만, 본 발명은 다른 액체를 유사한 방식으로, 예를 들어 극소형 전기 회로의 컨덕터와 레지스터를 형성하도록 의도된 액체를 적층시키는 프린트헤드에 적용될 수도 있다.
또한, 본 명세서와 청구범위에 기재되어 있는 방법 단계는 필요에 따라 암시된 바가 없다면 언급된 순서대로 수행될 필요는 없다.
도 1은 종래 기술에 따른 잉크젯 프린트 카트리지의 개략 사시도,
도 2는 도 1의 카트리지에 사용되는 가요성 인쇄 회로의 하부에 대한 평면도,
도 3은 본 발명의 실시예에 사용되는 몰딩 카트리지 본체의 사시도,
도 4는 도 3의 카트리지 본체 표면의 일부에 대한 확대도,
도 5 내지 도 12는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 잉크젯 프린트 카트리지 제조 방법의 연속적인 단계 중에 도 3의 카트리지 본체에 대한 도면,
도 13 내지 도 15는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 잉크젯 프린트 카트리지 제조 방법을 도시하는 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 방법에서 시작 지점으로 사용되는 카트리지 본체(30)의 사시도이다. 도 4는 동일한 카트리지 본체(30) 표면 부분의 확대도이다. 카트리지 본체(30)는 플라스틱 재료로 몰딩되고, 서로에 대해 실질적으로 수직이고 둥근 에지(36)에 의해 결합되는 실질적으로 평탄한 제 1 및 제 2 표면부(32, 34)를 각각 구비하고 있다. 상기 평탄한 제 1 표면부(32)는 돌출된 릿지(38)에 의해 대향 에지를 따라 경계가 형성되고, 상기 돌출 릿지(38)의 목적은 이 후에 설명하겠다. 카트리지 본체(30)의 표면에 리세스가 형성되고, 그 내부에 몰딩 공정의 일부로서, 상기 제 1 표면부(32)에 있는 제 1 세트의 단자 영역(40)과, 제 2 표면부(34)에 있는 제 2 세트의 단자 영역(42)과, 둥근 에지(36) 둘레로 연장되어 각각의 제 1 세트의 단자 영역(40)을 각 제 2 세트의 단자 영역(42)에 연결시키는 복수개의 채널(44)이 형성된다. 이러한 실시예에 있어서, 채널은 폭과 깊이가 200 미크론이다. 평탄한 제 1 표면부(32)의 중앙에는, 3개의 평행한 잉크 급송 슬롯(46)이 있다. 이 급송 슬롯은 카트리지 본체 내의 각각의 다양한 색채의 잉크 공급 저장소와 연통되어 있고, 최종적으로 제 1 표면부(32) 상에 장착되도록 프린트헤드의 대응 슬롯과 정합된다. 제 1 세트의 단자 영역(40)은 잉크 급송 슬롯(46)의 각 단부에 하나씩 2개의 서브세트로 배치되어 있다.
카트리지 본체를 몰딩하는 플라스틱 재료는 일 실시예에서 상기 단자 영역(40, 42)과 채널(44)에 적층되는 납땜 페이스트의 리플로우 온도(reflow temperature; 138℃)를 견뎌야만 한다. 이러한 목적을 위해 적절한 플라스틱 재료는 유리 섬유 충전재 및/또는 탄소 함유 폴리에틸렌이다. 예를 들어, 30 중량%의 유리 섬유 충전재를 구비하는 폴리에틸렌은 230 내지 250℃ 영역에서의 온도를 견뎌내게 된다. 다른 적절한 플라스틱 재료로는 10 중량%의 카본 섬유와 10 중량%의 유리 섬유로 충전된 폴리페닐 설파이드(polyphenyl sulphide)가 있다. 다른 실시예에서, 유리 섬유는 극소형 유리 비드로 대체될 수 있다.
플라스틱 본체를 몰딩하기 이전에 혼합물에 계면 활성제를 첨가하여 추후 단자 영역과 채널에 적층되는 도전성 재료(본 실시예에 따른 납땜 페이스트, 도전성 잉크 및/또는 촉매)에 의해 본체의 습윤성을 변화시킬 수 있다. 몰딩한 이 후에, 카트리지 본체 표면은 도전성 재료의 양호한 접착에 도움이 되는 조직화 마무리를 달성하도록 거친 처리(roughening)할 수 있다. 이러한 거친 처리는 기계적 에칭(예를 들어, 샌드 블라스팅)과, 화학적 에칭(예를 들어, 농축 염화수소 및 설퍼릭 산 또는 수산화 나트륨 혼합물을 사용한다), 또는 플라즈마 에칭(예를 들어, O2, N2, NH3 코로나 방출 처리)에 의해 달성될 수 있다. 또한, 폴리머 본체의 표면, 적어도 단자 영역 및 채널은 납땜 페이스트 또는 도전성 잉크를 흡수하거나 또는 촉매를 적층하기 위한 넓은 표면 면적을 제공하는 다공성 표면을 생성하도록 알루미나 또는 실리카 극미립자 혼합물로 코팅될 수 있다. 또한, 계면 활성제가 도전성 재료에 선택적으로 첨가되어 플라스틱 본체에 대한 습윤성을 증가시킬 수 있다.
제 1 실시예에 따른 방법에 있어서, 후속 단계는 스텐실(stencil)(50)을 릿지(38)들 사이에 있는 카트리지 본체(30)의 평탄한 제 1 표면부(32)와 긴밀하게 접촉하게 배치하는 단계를 포함한다. 상기 스텐실(50)은 평탄한 제 1 표면부(32)와 둥근 에지(36) 둘레에 있는 제 1 세트의 단자 영역(40)과 채널(44)의 부분에 정합하도록 대응하는 소정 패턴의 개구(52)를 구비하고 있다. 그러나, 스텐실은 잉크 급송 슬롯(46)에 대응하는 어떠한 개구도 없어서, 상기 잉크 급송 슬롯은 차단된다.
이어서, 도 6에서는, 탄성 스퀴즈 블레이드(squeegee blade)(56)의 정면에 있는 비드(54)로서 도전성 페이스트가 도포된다. 분출되는 페이스트의 체적은 제 1 세트의 단자 영역(40)과 충전되는 채널(44) 부분의 체적의 약 2배이다. 스텐실(50)의 말단부 위치로부터 둥근 에지(36)로 출발하여, 스퀴즈 블레이드(56)는 둥근 에지(즉, 화살표 방향으로)를 향해 전진하여 도전성 페이스트(54)를 스텐실 개구(52)를 통해 제 1 세트의 단자 영역(40)과 채널(44)로 가압한다. 스퀴즈 블레이드(56)의 압력은 스퀴즈 블레이드를 스텐실(50)과 양호하게 접촉하도록 변형시키지만 스텐실 개구(52)를 통해 스퀴즈를 상당히 변형시키지는 않도록 설정된다. 둥근 에지(36)에서, 스퀴즈 블레이드의 압력은 스텐실을 적어도 부분적으로 에지(36) 둘레에서 반경부를 따르도록 변형시켜, 채널(44)은 적어도 부분적으로 둥근 에지 둘레에서 대응하게 충전된다.
이어서, 도 7에서는, 제 2 스텐실(60)이 카트리지 본체(30)의 평탄한 제 2 표면부(34)와 긴밀 접촉하도록 배치되어 있다. 스텐실(60)은 평탄한 제 2 표면부(34)와 둥근 에지(36) 둘레에서 단자 영역과 채널(44) 부품들과 대응하게 정합되는 소정 패턴의 개구(62)를 구비하고 있다. 도전성 페이스트(54)는 다시 스퀴즈 블레이드(56)의 비드로 도포되고, 분출되는 페이스트의 체적은 충전되는 채널(44)의 부분과 제 2 세트의 단자 영역(42)의 체적의 약 2배이다. 스텐실(50)의 말단부 위치로부터 둥근 에지(36)로 출발하여, 스퀴즈 블레이드(56)는 둥근 에지(즉, 화살표 방향으로)를 향해 전진하여 도전성 페이스트(54)를 스텐실 개구(52)를 통해 제 1 세트의 단자 영역(40)과 채널(44)로 가압한다. 스퀴즈 블레이드(56)의 압력은 스퀴즈 블레이드를 스텐실(50)과 양호하게 접촉하도록 변형시키지만 스텐실 개구(62)를 통해 스퀴즈를 상당히 변형시키지는 않도록 설정된다. 둥근 에지(36)에서, 스퀴즈 블레이드의 압력이 스텐실을 적어도 부분적으로 에지(36) 둘레에서 반경을 따르도록 변형시켜, 채널(44)은 적어도 부분적으로 둥근 에지 둘레에서 대응하게 충전된다. 스텐실(50, 60)을 통해 둥근 에지(36) 둘레에서의 채널(44)의 부분적인 충전은 둥근 에지 둘레에서 연속적으로 채널(44)을 충전시키는 것과 같은 것이어야 한다.
스텐실(50, 60)은, 전술한 바와 같이 적어도 부분적으로 둥근 에지(36) 둘레에서 변형이 허용되도록 충분히 가요성이 있어야 하지만, 광패턴 폴리에스테르 위브와 같은 종래의 스크린 프린팅 스텐실 또는 레이저 형성 스테인레스강 스텐실일 수 있다. 각 사용 후에, 스텐실은 린트-프리 테이프(lint-free tape)로 세정되는데, 이 테이프는 롤러가 스텐실 표면을 가로질러 이동할 때, 스텐실에 압력 지지되는 롤러 부근을 통과한다.
이 실시예에서, 도전성 페이스트(54)는 평균 입자 크기 0.25 미크론이고 70 중량%의 구리 분말과, 30 중량%의 납땜 페이스트로 이루어져 있다. 납땜 페이스트는 미국 수피리어 플럭스 앤 매뉴팩쳐링 컴퍼니(superior Flux and Manufacturing Company)의 수피리어 세이프(등록상표) 번호 30 일반 용도 유기 플럭스와 같은 플럭스의 혼합물이고, 주석(42 중량%)과 비스무스(58 중량%)의 공융 혼합물이다.
카트리지 본체(30)의 2개의 표면부(32, 24)와 둥근 에지(36)에 히트 건(고온 공기 블로워)이 적용되어, 납땜 페이스트가 용융되고 다시 유동되도록 납땜의 공융 용융점(138℃) 이상으로 플럭스를 가열하여, 페이스트의 도전성을 향상시킨다. 일반적으로, 히트 건은 1분 동안 플럭스를 160℃로 가열하여 납땜을 다시 유동하게 한다. 결과적으로, 제 1 세트의 단자 영역(40)의 카트리지 본체에 제 1 세트의 전기 전도성 단자(40a)가 삽입되고, 제 2 세트의 단자 영역(42)의 카트리지 본체에 제 2 세트의 전기 전도성 단자(42a)가 삽입되며, 채널(44)의 카트리지 본체에 선택적으로 상기 2 세트의 단자를 결합시키는 복수 개의 전기 전도성 트랙(44a)이 삽입된다.
이제, 도시되어 있지는 않지만, 추가의 스텐실을 사용하여, 페놀 수지 또는 아크릴과 같은 자외선 경화성 밀봉제를 카트리지 본체에 도포한다. 스텐실은 전기 전도성 단자(40a, 42a)가 아니라 트랙(44a)에 대응하는 개구를 구비하고 있다. 따라서, 밀봉제는 트랙(44a)에만 도포되고, 전기 전도성 단자(40a, 42a)는 밀봉제에 의해 도포되는 것을 방지하도록 스텐실에 의해 차폐된다. 이러한 도포 후에, 밀봉제를 자외선에 노출시켜 밀봉제가 영구적으로 가교되도록 한다.
이어서, 도 8에서는, 구조적인 딕소트로픽 접착제(thixotropic adhesive; 64)가 비드로서 카트리지 본체(30) 내의 각 잉크 분배 슬롯(46)의 주변부 둘레에 도포된다. 이제, 부분 개략 절취 측면도인 도 9에서는, 프린트헤드(66)의 하부가 카트리지 본체 상의 구조적인 딕소트로픽 접착제와 인접하게되고, 프린트헤드의 하부에 있는 잉크 공급 슬롯(68)은 컴퓨터 영상기(machine-vision)를 사용하여 카트리지 본체(30)의 각 잉크 분배 슬롯(46)에 정렬된다. 이 실시예에 있어서, 프린트헤드(66)는 프린트헤드의 하부에 납땜 접점(도시되어 있지 않음)을 구비하는 공동 계류 중의 영국 특허 출원 제 0401943.6 호(휴렛패커드 레퍼런스 : PD No. 200315512, 대리인 레퍼런스 : pg10142ie00)에 기재되어 있는 종류의 것이다. 그 후, 도 10에서, 프린트헤드(66)는 납땜이 프린트헤드의 하부에 접촉하여 각 제 1 세트의 단자(40a)의 하부와 직접 맞물릴 때까지, 접착제(64)와 접촉하게 구동된다. 힘 피드백이 이러한 맞물림을 탐지하고, 카트리지 본체(30)에 대한 프린트헤드의 추가 이동을 중단시킨다. 고온 에어 건을 다시 사용하여 제 1 세트의 단자(40a)가 다시 유동함으로써, 단자는 프린트헤드(66)의 하부에 있는 납땜 접점에 접착된다.
도 11에는 최종 단계의 결과로서 카트리지 본체(30) 상에 장착되어 있는 프린트헤드(66)가 도시되어 있다. 프린트헤드 하부에 있는 납땜 접점은 단자(40a ; 도 11에서는 보이지 않는다)와 직접 전기 접촉하고, 이 제 1 세트의 단자(40a)는 도전성 트랙(44a)을 통해 제 2 세트의 단자(42a)에 선택적으로 연결된다. 제 2 세트의 단자(42a)는, 카트리지를 호환성 있는 프린터에 삽입할 때, 제 2 세트의 전기 단자(42a)가 프린터 회로 소자의 대응 전기 단자와 정합하여, 대응 전기 단자가 도전성 트랙(44a)과 제 1 세트의 단자(40a)를 통해 프린트헤드 내에서 잉크 분사 요소를 선택적으로 작동시킬 수 있다는 점에서 종래 기술(도 1 및 도 2)의 단자(22)에 상응한다. 마지막으로, 도 12에서, 자외선 경화성 밀봉제 비드(70)가 프린트헤드(66)의 주변부 부근에 도포된다. 도 12에 도시되어 있는 바와 오리피스(72)가 내장되어 있는 프린트헤드(66)의 노출된 표면에 릿지(38)의 상부를 포함하는 관념상의 평면의 약간 아래에 리세스가 형성되어, 프린트헤드와 종이 또는 프린팅되는 다른 매체 사이에서 사용시 최소 간극을 보장한다.
제 1 실시예의 변형예에 있어서, 도전성 재료는 단자 영역(40, 42)에 압착되고, 채널(44)은 글리세린의 콜로이달 팔라듐 촉매일 수 있다. 프린트헤드(66)를 부착하기 전에, 이 프린트헤드는 단자(40a, 42a)와 트랙(44a)을 형성하도록 건식 베이킹되고 무전극 도금법에 의해 구리로 도금된다.
본 발명의 제 2 실시예에 있어서, 도전성 재료를 몰딩 카트리지 본체(30)의 리세스 단자 영역(40, 42)과 채널에 스크린 프린팅하는 대신에, 팔라듐 금속 촉매 현탁을 단자 영역과 채널에 잉크젯 프린팅하여, 건조한 후, 구리로 무전극 도금한다.
따라서, 도 13 및 도 14에는, 잉크젯 프린트헤드(80)가 컴퓨터 영상기를 사용하여 카트리지 본체(30)에 정렬되어 있다. 이 후, 프린트헤드(80)는 복수 개의 폭부(swathes)에서 카트리지 본체(30)를 스캐닝하고, 리세스된 단자 영역(40, 42)과 채널(44)에 팔라듐 금속 현택액(82)을 적층하는 패턴으로 선택적으로 잉크를 분사한다. 프린트헤드(80)는 각 프린트 폭부를 따라서 증가적으로 이동하여, 팔라듐 현탁액이 모든 단자 영역(40, 42)에 그리고 채널(44)의 전체 길이를 따라 적층되고, 카트리지 본체(30)는 프린트헤드(80)가 둥근 에지(36)에 있을 때 회전되어 적층이 채널을 따라 연속적으로 일어나는 것이 보장된다. 현탁액 방울 크기는 일반적으로 100 미크론의 트랙 폭에 비해 직경이 약 22 미크론이다. 프린팅을 종료한 후, 주로 리세스된 단자 영역(40, 42)과 채널(44)의 베이스에 팔라듐 미립자 적층물을 남겨두도록 건조함으로써, 유체 차량이 팔라듐 현택액으로부터 제거된다.
이제, 카트리지 본체(30)를 상업적인 무전극 구리 도금 욕조(84)에 잠기게 하고, 도 15에서는 구리 금속(86)으로의 구리 용액의 자발적인 환원이 팔라듐 금속(82)의 표면에서 발생된다. 이어서, 무전극 도금이 새롭게 적층된 구리의 표면에서 계속되고, 공정은 리세스된 단자 영역(40, 42)과 채널(44)에서 원하는 두께의 구리가 달성될 때까지 진행되도록 허용된다. 일반적으로, 단자 영역과 채널은 완전히 구리로 충전될 때까지 도금된다.
팔라듐 현탁액의 잉크젯 프린팅 중에, 카트리지 본체의 리세스가 형성되지 않은 부분에 일부 오버스프레이가 랜딩(landing)될 수 있고, 구리 적층을 위한 핵형성 위치로 작용할 수 있다. 이것은 본체를 린트-프리 테이프로 닦아서 이러한 적층을 제거하고, 임의의 잔여 구리 적층물을 제거하기 위해 도금 후에 다시 공정을 반복함으로써 회피될 수 있다.
마지막으로, 자외선 경화성 밀봉제를 전술한 바와 같이 단자(40a, 42a)를 결합시키는 트랙(44a)을 덮는 펜 본체에 스크린 프린팅한다. 이어서, 도 8 내지 도 12의 제 1 실시예를 참고하여 추가 처리를 계속한다.
제 2 변형예는 (a) 콜로이달 팔라듐을 리세스된 단자 영역 및 트랙에 잉크젯 프린팅하고, 상기 콜로이달 팔라듐을 건조 베이킹하여 무전극 도금하는 단계를 포함하고,
(b) 도전성 잉크를 리세스된 단자 영역과 트랙에 잉크젯 프린팅하고, 상기 도전성 잉크를 건식 베이킹하는 단계를 포함하고,
(c) 유기금속 구리를 리세스된 단자 영역과 트랙에 잉크젯 프린팅하고, 레이저 또는 엑시머 램프를 사용하여 유기금속 구리를 금속으로 환원시키는 단계를 포함한다.
본 발명은 본 명세서에 기재되어 있는 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한 변경 또는 수정될 수 있다.

Claims (19)

  1. 잉크젯 프린트 카트리지 제조 방법에 있어서,
    카트리지 본체를 제공하는 단계와,
    도전성 트랙에 의해 선택적으로 상호 연결된 제 1 및 제 2 전기 단자를 형성하도록 상기 카트리지 본체의 표면에 도전성 재료를 직접 도포하는 단계로서, 상기 제 1 세트의 전기 단자는 프린트헤드와 전기 접속되게 되며, 상기 제 2 세트의 전기 단자는 프린터 회로 소자에 전기 접속되게 되는, 상기 도포 단계를 포함하고,
    상기 도전성 재료의 적어도 일부가 잉크젯 프린팅에 의해 본체에 도포되는
    잉크젯 프린트 카트리지 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 카트리지 본체는 제 1 세트의 단자 영역과 제 2 세트의 단자 영역 사이에서 연장되는 복수 개의 채널을 구비하고, 상기 채널과 단자 영역에는 본체의 표면에 리세스가 형성되며, 상기 도전성 재료는 리세스가 형성되어 있는 단자 영역과 채널로 선택적으로 잉크젯 프린팅되는
    잉크젯 프린트 카트리지 제조 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 잉크젯 프린팅 재료를 도금하는 단계를 더 포함하는
    잉크젯 프린트 카트리지 제조 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 잉크젯 프린팅 재료는 무전극 도금용 촉매를 포함하고, 상기 도금은 무전극으로 수행되는
    잉크젯 프린트 카트리지 제조 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 촉매는 구리로 무전극 도금되는 팔라듐을 포함하는
    잉크젯 프린트 카트리지 제조 방법.
  6. 잉크젯 프린트 카트리지 제조 방법에 있어서,
    제 1 세트의 단자 영역과 제 2 세트의 단자 영역 사이에서 연장되는 복수 개의 채널을 구비하는 카트리지 본체를 제공하는 단계로서, 상기 채널과 단자 영역에는 본체의 표면에 리세스가 형성되는, 상기 카트리지 본체 제공 단계와,
    상기 리세스가 형성된 단자 영역과 채널에 도전성 재료를 적층시키는 단계와,
    상기 도전성 재료를 도금하는 단계로서, 도금된 도전성 재료는 도전성 트랙에 의해 선택적으로 상호 연결된 제 1 세트의 전기 단자와 제 2 세트의 전기 단자를 형성하며, 상기 제 1 세트의 단자는 프린트헤드와 전기 접속하게 되며, 상기 제 2 세트의 단자는 프린터 회로 소자에 전기 접속하게 되는, 상기 도금 단계를 포함하는
    잉크젯 프린트 카트리지 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 도전성 재료는 무전극 도금용 촉매를 포함하고, 상기 도금은 무전극으로 수행되는
    잉크젯 프린트 카트리지 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 촉매는 구리로 무전극 도금된 팔라듐을 포함하는
    잉크젯 프린트 카트리지 제조 방법.
  9. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도전성 재료는 리세스가 형성되어 있는 단자 영역과 채널로 압착되는
    잉크젯 프린트 카트리지 제조 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 도전성 재료는 스텐실을 통해 압착되는
    잉크젯 프린트 카트리지 제조 방법.
  11. 잉크젯 프린트 카트리지 제조 방법에 있어서,
    제 1 세트의 단자 영역과 제 2 세트의 단자 영역 사이에서 연장되는 복수 개의 채널을 구비하는 카트리지 본체를 제공하는 단계로서, 상기 채널과 단자 영역에는 본체의 표면에 리세스가 형성되는, 상기 카트리지 본체 제공 단계와,
    상기 리세스가 형성된 단자 영역과 채널에 도전성 재료를 적층시키는 단계로서, 상기 도전성 재료는 도전성 트랙에 의해 선택적으로 상호 연결된 제 1 세트의 전기 단자와 제 2 세트의 전기 단자를 형성하며, 상기 제 1 세트의 단자는 프린트헤드와 전기 접속하게 되며, 상기 제 2 세트의 단자는 프린터 회로 소자에 전기 접속하게 되는, 상기 적층 단계를 포함하고,
    상기 도전성 재료의 적어도 일부가 상기 스텐실을 통해 리세스가 형성된 단자 영역과 채널로 압착되는
    잉크젯 프린트 카트리지 제조 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 도전성 재료는 납땜 페이스트를 포함하고, 상기 납땜 페이스트를 가열하여 내부에서 납땜이 다시 유동하게 하는 단계를 더 포함하는
    잉크젯 프린트 카트리지 제조 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 도전성 재료는 평균 입자 크기가 0.25 미크론인 70 중량%의 구리 분말과, 30 중량%의 납땜 페이스트를 포함하는
    잉크젯 프린트 카트리지 제조 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 납땜 페이스트는 플럭스와, 구리와 비스무스의 공융 혼합물을 포함하는
    잉크젯 프린트 카트리지 제조 방법.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리세스가 형성된 단자 영역과 채널을 비롯한 상기 카트리지 본체는 몰딩에 의해 형성되는
    잉크젯 프린트 카트리지 제조 방법.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 세트의 단자를 지지하는 본체 표면 부분은 제 2 세트의 단자를 지지하는 본체 표면의 부분과 소정 각도를 이루고 있는
    잉크젯 프린트 카트리지 제조 방법.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항의 제조 방법에 의해 제조되는
    잉크젯 프린트 카트리지.
  18. 첨부 도면의 도 3 내지 도 15를 참조하여 본 명세서에 기재한 것과 같은
    잉크젯 프린터 카트리지.
  19. 첨부 도면 3 내지 12와 13 내지 15를 참조하여 본 명세서에 기재한 것과 같은
    잉크젯 프린터 카트리지 제조 방법.
KR1020067021747A 2004-04-23 2005-04-15 잉크젯 프린터 카트리지 제조 방법 KR20070002061A (ko)

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