KR20100082216A

KR20100082216A - 잉크젯 헤드 칩 및 이를 채용한 잉크젯 프린트 헤드

Info

Publication number: KR20100082216A
Application number: KR1020090001599A
Authority: KR
Inventors: 김양회
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2009-01-08
Filing date: 2009-01-08
Publication date: 2010-07-16
Also published as: US20090309911A1; US8478085B2

Abstract

개시된 잉크젯 헤드 칩은, 복수의 노즐과, 상기 복수의 노즐을 통하여 잉크를 토출하기 위한 복수의 토출수단과, 복수의 토출수단에 구동신호를 제공하기 위하여 복수의 토출수단과 전기적으로 연결되는 메인 패드, 및 복수의 토출 수단 중 일부에 테스트용 구동신호를 제공하기 위한 테스트 패드를 포함한다.

Description

잉크젯 헤드 칩 및 이를 채용한 잉크젯 프린트 헤드{Inkjet head chip and inkjet print head using the same}

복수의 노즐을 구비하는 잉크젯 헤드 칩 및 하나 이상의 잉크젯 헤드 칩을 채용한 잉크젯 프린트 헤드가 개시된다.

일반적으로 잉크젯 화상형성장치는 주주사방향으로 왕복주행되는 셔틀방식 잉크젯 프린트 헤드로부터 부주사방향으로 이송되는 용지에 잉크를 분사하여 화상을 형성하는 장치를 말한다. 잉크젯 프린트 헤드는 잉크를 토출하는 다수의 노즐과 잉크 토출 압력을 제공하는 토출수단이 마련된 하나 이상의 잉크젯 헤드 칩을 구비한다.

근래에는 셔틀방식 잉크젯 헤드 대신에 용지의 폭에 해당되는 주주사방향의 길이를 갖는 노즐부를 구비한 어레이 잉크젯 프린트 헤드를 사용하여 고속 인쇄를 구현하려는 시도가 행하여지고 있다. 이러한 어레이 잉크젯 프린트 헤드를 채용한 잉크젯 화상형성장치는, 용지만이 부주사 방향으로 이동된다. 따라서, 잉크젯 화상형성장치의 구동장치가 단순하고 고속 인쇄의 구현이 가능하다. 어레이 잉크젯 프린트 헤드는 복수의 잉크젯 헤드칩을 용지의 폭을 커버할 수 있도록 주주사 방향 으로 배열함으로써 제조될 수 있다. 또, 어레이 잉크젯 프린트 헤드는 인쇄 용지의 폭의 절반 길이에 대응되는 노즐부를 구비하는 두 개의 서브 헤드로 구분될 수 있다. 두 개의 서브 헤드는 부주사 방향으로 이격되게 배치된다. 두 개의 서브 헤드는 각각 주주사 방향으로 이동될 수도 있다. 두 개의 서브 헤드가 주주사방향으로 나란하게 위치됨으로써 용지 전체 폭을 커버하여 고정된 위치에서 부주사 방향으로 이동되는 용지에 화상을 인쇄할 수 있다. 또한, 두 개의 서브 헤드 모두 또는 둘 중 하나는 불량노즐의 보상 또는 해상도의 향상을 위하여 주주사 방향으로 이동될 수 있다.

일반적으로 잉크젯 헤드 칩은 CMOS공정과 MEMS공정 등의 반도체 제조공정과 유사한 공정을 통하여 제조된다. 보통 하나의 웨이퍼로부터 다수의 잉크젯 헤드 칩이 제조된다. 잉크젯 헤드 칩은 시험인쇄를 통하여 소정의 품질 기준을 만족하는 경우에 잉크젯 프린트 헤드에 적용된다. 그러나, 동일한 공정을 통하여 제조된 잉크젯 헤드 칩이 비록 소정의 품질 기준을 만족하더라도 모두 동일한 인쇄특성을 나타내는 것은 아니다. 예를 들어, 동일한 공정을 통하여 제조되더라도, 토출되는 잉크의 양, 잉크 액적의 크기, 노즐들간의 간격이 다소간 다를 수 있다. 문제는, 복수의 잉크젯 헤드 칩을 채용한 잉크젯 프린트 헤드, 특히 어레이 잉크젯 프린트 헤드의 경우에는 복수의 잉크젯 헤드 칩간의 인쇄특성의 차이는 인쇄된 화상에 그대로 반영된다. 따라서, 복수의 잉크젯 헤드 칩을 채용하는 잉크젯 프린트 헤드는 가급적 유사한 인쇄특성을 가지는 잉크젯 헤드 칩들을 이용하여 제조하는 것이 인쇄품질면에서 유리하다.

개시된 본 발명의 실시예들은 인쇄특성을 시험하는 과정에서 구동회로와의 연결을 위한 메인 패드의 손상을 방지할 수 있는 잉크젯 헤드 칩 및 이를 채용한 잉크젯 프린트 헤드를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 헤드 칩은, 복수의 노즐; 상기 복수의 노즐을 통하여 잉크를 토출하기 위한 복수의 토출수단; 상기 복수의 토출수단에 구동신호를 제공하기 위하여 상기 복수의 토출수단과 전기적으로 연결되는 메인 패드; 상기 복수의 토출 수단 중 일부에 테스트용 구동신호를 제공하기 위한 테스트 패드;를 포함한다.

상기 복수의 노즐은 인쇄를 위한 메인 노즐과, 상기 메인 노즐과 분리되어 위치되는 테스트 노즐;을 포함하며, 상기 테스트 패드는 상기 복수의 토출수단 중 상기 테스트 노즐과 짝을 이루는 토출수단과 전기적으로 연결될 수 있다.

상기 복수의 노즐은 서로 이격된 복수의 노즐열을 포함하며, 상기 테스트 패드는 상기 복수의 구동수단 중 상기 복수의 노즐열 각각의 적어도 하나의 노즐과 짝을 이루는 토출수단들과 전기적으로 연결될 수 있다.

상기 복수의 노즐열 중 적어도 하나는 다른 노즐열과는 다른 색상의 잉크를 토출할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 프린트 헤드는, 상술한 복수의 잉크젯 헤드 칩; 상기 복수의 잉크젯 헤드 칩에 구동신호를 제공하기 위하여, 상기 각 잉크젯 헤드 칩의 메인 패드와 전기적으로 연결되는 복수의 연결부재;를 포함한다.

상기 복수의 잉크젯 헤드 칩들이 용지의 폭에 대응되는 길이로 배열될 수 있다. 상기 복수의 잉크젯 헤드 칩들은 지그재그로 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 프린트 헤드는, 상술한 복수의 잉크젯 헤드 칩; 상기 복수의 잉크젯 헤드 칩의 메인 패드들과 전기적으로 연결되는 복수의 연결패드를 구비하는 회로기판;을 포함한다.

상기 회로기판은 다층 세라믹 기판일 수 있다.

상기 복수의 잉크젯 헤드 칩이 용지의 폭에 대응되는 길이로 배열될 수 있다. 상기 복수의 잉크젯 헤드 칩들은 지그재그로 배치될 수 있다.

상기 잉크젯 프린트 헤드는, 상기 복수의 잉크젯 헤드 칩이 상기 회로기판에 결합된 복수의 헤드 모듈;을 구비할 수 있다. 상기 복수의 헤드 모듈들이 용지의 폭에 대응되는 길이로 배열될 수 있다. 상기 복수의 잉크젯 헤드 칩들은 지그재그로 배치될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 잉크젯 헤드 칩에 인쇄를 위한 메인 패드와는 별도로 인쇄특성 시험을 위한 테스트 패드를 마련함으로써 테스트과정에서 메인 패드의 손상을 방지할 수 있다. 메인 패드의 손상없이 인쇄특성이 유사한 잉크젯 헤드 칩들을 선별하여 잉크제 프린트 헤드를 제조할 수 있으므로, 균일한 인쇄가 가능한 잉크젯 프린트 헤드의 구현이 가능하다. 다층 세라믹 기판을 채용할 수 있어, 어레이 잉크젯 프린트 헤드의 제조 공정의 효율과 확장성을 높일 수 있다.

이하 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 잉크젯 헤드 칩 및 이를 체 용한 잉크젯 프린트 헤드의 실시예들을 상세히 설명한다.

잉크젯 헤드 칩은, 잉크용기로부터 공급된 잉크에 소정의 토출수단을 이용하여 압력을 가하여 노즐을 통하여 토출할 수 있는 구조를 갖는 것을 말한다. 토출수단은 히터를 이용하여 잉크 챔버 내의 잉크에 열을 가하여 기포를 발생시켜 이 힘으로 잉크를 토출시킬 수 있다. 또, 토출수단은 압전체를 이용하여 압전체의 변형으로 인하여 생기는 잉크 챔버 내의 잉크의 체적의 변화에 의하여 잉크를 토출할 수 있다. 이하에서는 토출수단으로서 히터를 채용하는 잉크젯 헤드 칩에 관하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 잉크젯 헤드 칩의 일 실시예의 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 잉크젯 헤드 칩의 일 실시예의 개략적인 평면도이며, 도 3은 도 2의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 본 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 보면, 잉크젯 헤드 칩(100)은 기판(110)과, 챔버층(120)과, 노즐층(130)을 포함한다. 기판(110)으로는 일반적으로 실리콘 기판이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 기판(110)에는 잉크 공급을 위한 잉크 피드홀(111)이 관통되어 형성되어 있다 챔버층(120)에는 토출될 잉크가 채워지는 복수의 잉크챔버(122)가 형성되어 있다. 노즐층(130)에는 잉크가 토출되는 복수의 노즐(132)이 형성되어 있다.

기판(110)의 상면에는 기판(110)과 히터들(114) 사이에 단열을 위한 절연층(112)이 형성될 수 있다. 절연층(112)은 예를 들면 실리콘 산화물로 이루어질 수 있다. 절연층(112)의 상면에는 잉크챔버들(122) 내의 잉크를 가열하여 버블들을 발 생시키기 위한 복수의 히터(114)가 형성되어 있다. 히터들(114)은 예를 들면, 탄탈륨-알루미늄 합금, 탄탈륨 질화물, 티타늄 질화물, 텅스텐 실리사이드 등과 같은 발열 저항체로 이루어질 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 상기 히터들(114)의 상면에는 복수의 전극(116)이 형성되어 있다. 상기 전극들(116)은 히터들(114)에 전류를 인가하기 위한 것으로, 예를 들면, 알루미늄(Al), 알루미늄 합금, 금(Au), 은(Ag) 등과 같은 전기전도성이 우수한 물질로 이루어질 수 있다.

히터들(114) 및 전극들(116)의 상면에는 보호층(passivation layer,118)이 형성될 수 있다. 여기서, 상기 보호층(118)은 히터들(114) 및 전극들(116)이 잉크와 접촉하여 산화되거나 부식되는 것을 방지하기 위한 것으로, 예를 들면 실리콘 질화물 또는 실리콘 산화물로 이루어질 수 있다. 그리고, 히터(114)의 상부에 위치하는 보호층(118)의 상면에는 캐비테이션 방지층(anti-cavitation layer,119)이 형성될 수 있다. 여기서, 캐비테이션 방지층(119)은 버블의 소멸 시 발생하는 캐비테이션 압력(cavitation force)으로 히터들(114)을 보호하기 위한 것으로, 예를 들면 탄탈륨(Ta)으로 이루어질 수 있다.

보호층(118) 상에는 챔버층(120)과 기판(110) 사이의 접착력을 증대시키기 위한 접착층(glue layer,121)이 형성되어 있다. 접착층(121)에는 감광성 수지, 구체적으로 네가티브형 감광성 수지(negative type photosensitive resin)가 포함될 수 있다.

접착층(121) 상에는 챔버층(120)이 적층되어 있다. 챔버층(120)에는 잉크피 드홀(111)로부터 공급된 잉크가 채워지는 복수의 잉크챔버(122)가 형성되어 있다. 그리고, 챔버층(120)에는 잉크피드홀(111)과 잉크챔버들(122)을 연결하는 통로인 복수의 리스트릭터(restrictor,124)가 더 형성될 수도 있다. 챔버층(120)에는 네가티브형 감광성 수지(negative type photosensitive resin)가 포함될 수 있다.

챔버층(120) 상에는 노즐층(130)이 적층되어 있다. 노즐층(130)에는 잉크의 토출이 이루어지는 복수의 노즐(132)이 형성되어 있다. 노즐층(130)에는 네가티브형 감광성 수지가 포함될 수 있다.

도 3을 보면, 히터(114)를 구동하기 위한 구동소자(140)가 도시되어 있다. 구동소자(140)는 예를 들어 박막 트랜지스터로서 기판(110)에 형성될 수 있다. 복수의 구동소자(140)는 복수의 히터(114)에 하나씩 대응된다. 박막 트랜지스터의 구조 및 복수의 히터(114)를 구동하기 위한 배선구조, 예를 들면 매트릭스 구조 등은 당업계에서 잘 알려진 것이므로 상세한 설명은 생략한다.

도 1과 도 3을 보면, 기판(110)에는 메인패드(150)가 마련된다. 복수의 구동소자(140)들을 메인 패드(150)와 연결된다. 메인 패드(150)는 FPC 등의 연결수단(도 7의 참조부호 220, 도 8, 도 9의 참조부호 310)에 의하여 잉크젯 화상형성장치의 구동부(미도시)에 연결된다. 구동소자(140)는 구동부로부터 연결수단을 통하여 구동신호를 받아 복수의 히터(114)를 구동한다.

잉크젯 헤드 칩(100)의 제조가 완료되면, 잉크젯 헤드 칩(100)이 소정의 품질 기준을 만족하는지 여부와, 잉크젯 헤드 칩(100)의 인쇄특성을 파악하기 위한 테스트가 실시된다. 이를 위하여, 테스트 장치는 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이 잉크젯 헤드 칩(100)에 잉크를 공급하기 위한 수단(190)과 잉크젯 헤드 칩(100)을 구동하기 위한 시험구동부(180)를 구비한다. 도 1을 보면, 본 실시예의 잉크젯 헤드 칩(100)은 테스트 패드(160)를 더 구비한다. 테스트 패드(160)는 잉크젯 헤드 칩(100)의 노즐들 중에서 일부 노즐을 구동하기 위한 구동소자(140)와 연결된다. 이에 의하여, 테스트 패드(160)를 통하여 일부 히터(114)에만 구동신호를 제공하여 일부 노즐을 통하여만 잉크를 토출할 수 있다. 구동소자(140)는 테스트를 위하여 별도로 마련될 수도 있다. 테스트는 FPC등의 시험연결부재(170)를 테스트 패드(160)에 본딩하여 이루어진다. 테스트가 끝나면, 시험연결부재(170)는 테스트 패트(160)로부터 분리된다.

테스트 패드(160)가 마련되어 있지 않은 경우에는 메인 패드(150)에 시험연결부재(170)를 연결하고 테스트를 하여야 한다. 시험연결부재(170)가 메인 패드(150)에 연결된 후에는 테스트 과정에서 잉크로 인하여 전기적으로 단락되지 않도록 하기 위하여 수지 등의 봉합제(encapsulatn)(171)를 이용하여 밀폐하여야 한다. 테스트가 끝나면 시험연결부재(170)를 메인 패드(150)로부터 분리하여야 한다. 이는, 테스트가 완료되고 그 인쇄특성이 파악된 잉크젯 헤드 칩(100)들은 잉크젯 프린트 헤드를 제조하기 위하여 그 인쇄특성에 따라 분류되어야 하기 때문이다. 그런데, 봉합제(171)를 분리하는 것이 용이하지 않으며, 분리 과정에서 메인 패드(150) 자체가 손상될 수 있다. 그러면, 품질 기준을 만족하는 잉크젯 헤드 칩(100)이라 하더라도 메인 패드(150)의 손상으로 인하여 잉크젯 프린트 헤드의 제조에 사용될 수 없게 된다.

잉크젯 헤드 칩(100)의 제조 공정에서는 하나의 웨이퍼에서 복수의 잉크젯 헤드 칩(100)이 생산된다. 하나의 잉크젯 헤드 칩(100) 내의 노즐들은 대체로 유사한 인쇄특성을 가진다. 따라서, 일부 노즐의 인쇄특성은 잉크젯 헤드 칩(100)의 전체 노즐의 인쇄특성을 대표할 수 있다. 이러한 점에 착안하여, 본 실시예의 잉크젯 헤드 칩(100)에 따르면, 일부 노즐만을 구동하기 위한 테스트 패드(160)를 별도로 구비함으로써, 테스트 과정에서 시험연결부재(170)를 테스트 패드(160)에 연결한다. 따라서, 테스트 과정에서 메인 패드(150)는 전혀 사용되지 않으며 따라서 손상의 위험도 없다. 테스트 패드(160)와 연결되는 노즐은 특별히 제한되지 않는다.

도 5에는 본 발명에 따른 잉크젯 헤드 칩의 다른 실시예가 도시되어 있다. 도 5를 보면, 잉크젯 헤드 칩(100a)은 복수의 노즐열(132a, 132b, 132c, 132d)을 구비할 수 있다. 각 노즐열(132a, 132b, 132c, 132d)의 노즐(132)들은 서로 다른 색상의 잉크를 토출할 수 있다. 예를 들면, 칼라 인쇄를 위하여, 노즐열(132a, 132b, 132c, 132d)은 각각 블랙, 옐로우, 마젠타, 시안 색상의 잉크를 토출할 수 있다. 이 경우에, 테스트 패드(160)는 복수의 히터(114) 중에서 복수의 노즐열(132a, 132b, 132c, 132d) 각각의 적어도 하나의 노즐과 짝을 이루는 히터(114)들에 구동신호를 제공할 수 있도록 전기적으로 연결될 수 있다.

도 6에는 본 발명에 따른 잉크젯 헤드 칩의 다른 실시예가 도시되어 있다. 도 6을 보면, 잉크젯 헤드 칩(100b)에는 인쇄를 위하여 메인 패드(150)와 연결되는 메인 노즐들(132)과, 테스트를 위하여 테스트 패드(160)와 연결되는 테스트 노즐(133)이 마련될 수도 있다. 이러한 구조는 도 5에 도시된 복수의 노즐열(132a, 132b, 132c, 132d)을 구비하는 잉크젯 헤드 칩(100a)에도 적용될 수 있다.

도 7에는 본 발명에 따른 잉크젯 프린트 헤드의 일 실시예의 분해사시도가 도시되어 있다. 도 7을 보면, 베이스 부재(210)의 상면에 메인 패드(150)에 연결부재(220)가 연결된 잉크젯 헤드 칩(100)이 결합된다. 베이스 부재(210)에는 잉크젯 헤드 칩(100)으로 잉크를 공급하기 위한 잉크피드공급부(211)가 마련된다. 4개의 노즐열(132a, 132b, 132c, 132d)을 구비하는 잉크젯 헤드 칩(100a)에 잉크를 공급하기 위하여, 4개의 잉크 공급부(211a, 211b, 211c, 211d)이 마련될 수 있다. 잉크공급부(211)는 베이스 부재(210)에 탑재되는 잉크 카트리지(미도시)와 연결될 수 있다. 또, 잉크공급부(211)는 잉크 공급 튜브(미도시)를 통하여 잉크 카트리지(미도시)와 연결될 수도 있다.

예를 들어, 잉크젯 헤드 칩(100)은 베이스 부재(210)에 스크류 등에 의하여 체결되거나, 접착제 등에 의하여 접착될 수 있다. 연결부재(220)를 통하여 인쇄하고자 하는 화상에 대응하여 구동신호가 잉크젯 헤드 칩(100)으로 제공된다. 베이스 부재(210)에 복수의 잉크젯 헤드 칩(100)이 고정된 후에, 각 잉크젯 헤드 칩(100)의 노즐들이 노출될 수 있는 개구(231)를 가진 커버(230)가 베이스 부재(210)에 결합될 수 있다.

본 실시예의 잉크젯 프린트 헤드(200)는 복수의 잉크젯 헤드 칩(100)이 주주사 방향으로 배열되어 그 주주사방향의 길이(L)가 인쇄하고자 하는 용지의 폭에 대응되는 어레이 잉크젯 프린트 헤드이다. 따라서, 잉크젯 프린트 헤드(200)는 고정된 위치에서 부주사방향으로 이동되는 용지에 화상을 인쇄할 수 있다. 도 7에는 복 수의 잉크젯 헤드 칩(100)이 지그재그 형태로 2열로 배열되어 있으나 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 필요에 따라서는 3열 이상 배열됨으로써 하나의 어레이 잉크젯 프린트 헤드를 구성할 수도 있다.

본 실시예의 잉크젯 프린트 헤드(200)에 적용되는 잉크젯 헤드 칩(100)은 상술한 바와 같이 테스트 패드(160)가 별도로 마련된 것이다. 테스트 인쇄과정에서 메인 패드(150)은 사용되지 않으므로 메인 패드(150)의 손상을 방지할 수 있다. 테스트를 통하여 인쇄특성이 유사한 잉크젯 헤드 칩(100)들을 선별하여 잉크젯 프린트 헤드(200)를 제조함으로써, 주주사 방향 전체에 걸쳐 전체적으로 쇄되는 전체 균일한 품질의 인쇄가 가능한 잉크젯 프린트 헤드(200)의 구현이 가능하다. 이는, 복수의 잉크젯 헤드 칩(100)을 채용하는 셔틀방식 잉크젯 헤드(미도시)의 경우에도 마찬가지이다. 칼라 인쇄를 수행하는 셔틀방식 잉크젯 헤드에서, 블랙 색상을 인쇄하는 잉크젯 헤드 칩과 시안, 마젠타, 옐로우 등의 색삭을 인쇄하는 잉크젯 헤드 칩을 별도로 채용하는 경우에, 메인 패드(150)의 손상없이 유사한 인쇄특성을 가지는 블랙 인쇄용 잉크젯 헤드 칩과 칼라인쇄용 잉크젯 헤드 칩을 선별하여 적용할 수 있다.

도 7에서는 각각의 잉크젯 헤드 칩(100)에 하나씩의 연결부재(220)가 연결되는 예에 관하여 설명하였으나, 이에 위하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 테스트 패드(160)를 별도로 구비하는 잉크젯 헤드 칩(100)은, 도 8에 도시된 바와 같이, 복수의 연결패드(320)가 마련된 회로기판(310)에 복수의 잉크젯 헤드 칩(100)을 조립하는 경우에 매우 효과적이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 잉크젯 헤 드 칩(100)의 테스트가 완료된 후에 시험연결부재(170)를 테스트 패드(160)로부터 분리한다. 그리고, 인쇄특성이 유사한 잉크젯 헤드 칩(100)들을 회로기판(310)에 배치하고, 연결패드(320)와 메인패드(150)를 와이어 본딩 등의 공정으로 연결할 수 있다. 이 연결공정은 자동화된 생산 공정에 의하여 수행될 수 있다. 회로기판(310)은 예를 들어 다층 세라믹 기판(multi-layer ceramic circuit)일 수 있다. 복수의 연결패드(320)는 제2연결패드(330)를 통하여 잉크젯 화상형성장치(미도시)의 구동부(미도시)와 연결되어, 인쇄를 위한 구동신호가 잉크젯 헤드 칩(100)으로 전달될 수 있다.

만일, 테스트 패드(160)가 없는 잉크젯 헤드 칩을 테스트 없이 회로기판(310)에 결합하는 경우에는, 잉크젯 프린트 헤드의 제조가 완료된 후에 테스트 인쇄를 하여 복수의 잉크젯 헤드 칩 중에서 인쇄특성이 크게 다른 잉크젯 헤드 칩을 회로기판(310)으로부터 분리하여야 한다. 그러나, 이 과정이 결코 용이하지 않으며, 분리과정에서 메인 패드(150) 또는 회로기판(310)이 손상될 수 있다. 본 실시예의 잉크젯 프린트 헤드(200)는 테스트 패드(160)가 마련된 잉크젯 헤드 칩(100)을 채용하므로 메인 패드(150)의 손상이 전혀 없다. 또한, 이미 인쇄특성이 확인되어 유사한 인쇄특성을 가진 잉크젯 헤드 칩(100)만을 선별하여 사용하므로, 균일한 인쇄품질을 갖는 잉크젯 프린트 헤드를 제조할 수 있다. 또, 일단 잉크젯 헤드 칩(100)을 회로기판(310)에 결합한 후에는 잉크젯 헤드 칩(100)을 분리할 필요가 없으므로, 잉크젯 프린트 헤드의 제조공정의 생산성을 향상시킬 수 있다.

복수의 잉크젯 헤드 칩(100)은 회로기판(310)에 배열되어 하나의 헤드 모 듈(300)을 형성한다. 복수의 헤드 모듈(300)을 도 7에 도시된 베이스 부재(210)에 결합함으로써 어레이 잉크젯 프린트 헤드가 제조될 수 있다. 이와 같은 구조의 헤드 모듈(300)은 어레이 잉크젯 프린트 헤드(200)의 확장성을 향상시킬 수 있다. 즉, 도 9에 도시된 바와 같이, 복수의 헤드 모듈(300)을 일방향으로 배열함으로써 어레이 잉크젯 프린트 헤드의 주주사방향의 길이를 쉽게 확장할 수 있다.

본 발명은 상기에 설명되고 도면에 예시된 것에 의해 한정되는 것은 아니며, 다음에 기재되는 청구의 범위 내에서 더 많은 변형 및 변용예가 가능한 것임은 물론이다.

도 1은 본 발명에 따른 잉크젯 헤드 칩의 일 실시예의 사시도.

도 2는 도 1에 도시된 잉크젯 헤드 칩의 일 실시예의 개략적인 평면도.

도 3은 도 2의 II-II'의 단면도.

도 4는 인쇄특성 시험을 위하여 데스트 패드에 시험연결부재가 연결된 상태를 도시한 사시도.

도 5는 본 발명에 따른 잉크젯 헤드 칩의 다른 실시예의 평면도.

도 6은 본 발명에 따른 잉크젯 헤드 칩의 다른 실시예의 평면도.

도 7은 본 발명에 따른 잉크젯 프린트 헤드의 일 실시예의 분해사시도.

도 8은 본 발명에 따른 잉크젯 프린트 헤드의 일 실시예에 적용되는 헤드 모듈의 구성도.

도 9는 복수의 헤드 모듈이 적용된 잉크젯 프린트 헤드의 일 실시예의 구성도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100, 100a, 100b......잉크젯 헤드 칩 110......기판

111......잉크 피드홀 112......절연층

114......히터 116......전극

118......보호층 119......케비테이션 방지층

120......챔버층 122......잉크챔버

124......리스트릭터 130......노즐층

132a, 132b, 132c, 132d......노즐열 132......노즐

140......구동소자 150......메인 패드

160......테스트 패드 170......시험연결부재

180......시험구동부 200......잉크젯 프린트 헤드

210......베이스 부재 220......연결부재

230......커버 300......헤드 모듈

310......회로기판 320......연결패드

Claims

복수의 노즐;

상기 복수의 노즐을 통하여 잉크를 토출하기 위한 복수의 토출수단;

상기 복수의 토출수단에 구동신호를 제공하기 위하여 상기 복수의 토출수단과 전기적으로 연결되는 메인 패드;

상기 복수의 토출 수단 중 일부에 테스트용 구동신호를 제공하기 위한 테스트 패드;를 포함하는 잉크젯 헤드 칩.
제1항에 있어서,

상기 복수의 노즐은 인쇄를 위한 메인 노즐과, 상기 메인 노즐과 분리되어 위치되는 테스트 노즐;을 포함하며,

상기 테스트 패드는 상기 복수의 토출수단 중 상기 테스트 노즐과 짝을 이루는 토출수단과 전기적으로 연결된 잉크젯 헤드 칩.
제1항에 있어서,

상기 복수의 노즐은 서로 이격된 복수의 노즐열을 포함하며,

상기 테스트 패드는 상기 복수의 구동수단 중 상기 복수의 노즐열 각각의 적어도 하나의 노즐과 짝을 이루는 토출수단들과 전기적으로 연결된 잉크젯 헤드 칩.
제3항에 있어서,

상기 복수의 노즐열 중 적어도 하나는 다른 노즐열과는 다른 색상의 잉크를 토출하는 잉크젯 헤드 칩.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 복수의 잉크젯 헤드 칩;

상기 복수의 잉크젯 헤드 칩에 구동신호를 제공하기 위하여, 상기 각 잉크젯 헤드 칩의 메인 패드와 전기적으로 연결되는 복수의 연결부재;를 포함하는 잉크젯 프린트 헤드.
제5항에 있어서,

상기 복수의 잉크젯 헤드 칩들이 용지의 폭에 대응되는 길이로 배열된 잉크젯 프린트 헤드.
제6항에 있어서,

상기 복수의 잉크젯 헤드 칩들은 지그재그로 배치된 잉크젯 프린트 헤드.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 복수의 잉크젯 헤드 칩;

상기 복수의 잉크젯 헤드 칩의 메인 패드들과 전기적으로 연결되는 복수의 연결패드를 구비하는 회로기판;을 포함하는 잉크젯 프린트 헤드.
제8항에 있어서,

상기 회로기판은 다층 세라믹 기판인 잉크젯 프린트 헤드.
제8항에 있어서,

상기 복수의 잉크젯 헤드 칩이 용지의 폭에 대응되는 길이로 배열된 잉크젯 프린트 헤드.
제10항에 있어서,

상기 복수의 잉크젯 헤드 칩들은 지그재그로 배치된 잉크젯 프린트 헤드.
제8항에 있어서,

상기 복수의 잉크젯 헤드 칩이 상기 회로기판에 결합된 복수의 헤드 모듈;을 구비하는 잉크젯 프린트 헤드.
제12항에 있어서,

상기 복수의 헤드 모듈들이 용지의 폭에 대응되는 길이로 배열된 잉크젯 프린트 헤드.
제13항에 있어서,

상기 복수의 잉크젯 헤드 칩들은 지그재그로 배치된 잉크젯 프린트 헤드.