KR960012756B1 - 압전부재를 사용한 프린터 헤드의 제조방법 - Google Patents

Abstract

요약 없음

Description

압전부재를 사용한 프린터 헤드의 제조방법

제1도는 본 발명의 1실시예에 관한 것으로 프린터 헤드를 형성하는 과정을 나타내는 사시도.

제2도는 프린터 헤드를 형성하는 과정을 나타내는 사시도.

제3도는 프린터 헤드를 형성하는 과정을 나타내는 사시도.

제4도는 프린터 헤드의 종단 정면도.

제5도는 전극에의 인가전압을 나타내는 타이밍 챠트.

제6도는 기판의 변형예를 나타내는 사시도.

제7도는 프린터 헤드의 종단 정면도.

제8도는 제1도의 종래예를 나타내는 측면도.

제9도는 중간기판의 평면도.

제10도는 중간기판의 일부 평면도.

제11도는 제2의 종래예를 나타내는 종단 정면도.

제12도는 제3의 종래예를 나타내는 종단 정면도.

본 발명은 액상의 잉크를 사용하여 용지에 인쇄를 행하는 소위 잉크제트 프린터에 적합한 온 디맨드(on-demand) 방식의 프린터 헤드의 제조방법에 관한 것이다.

잉크제트 프린터에 사용되는 프린터 헤드에는 일본국 특개소 55-86767호 공보에 개시된 발명이 있다. 그 내용을 제8도 내지 제10도에 의거하여 설명한다. 부재번호(30)은 중간기판으로써, 이 중간기판(30)의 양면에는 외부기판(31)이 접착되어 있다.

제9도에 도시한 바와 같이, 중간기판(30)의 양면에는 잉크를 저장하는 공급예비실(32), 이 공급예비실(32)에 접속된 복수의 가압실(33), 이들의 가압실(33)에 접속된 복수의 유로(34) 및 이들의 유로(34) 선단에 형성된 복수의 노즐(35)이 에칭에 의해 형성되어 있다. 제8도에 도시한 바와 같이 이들의 노즐(35)은 중간기판(30)의 양쪽면에 있어서 지그재그 형상으로 배열되어 있고, 제10도에 도시된 바와 같이 상기 중간기판(30)의 끝가장자리에 개구되어 있다. 그 위 상기 외부기판(31)에는 상기 가압실(33)에 대향하는 압전소자(36)가 접합되어 있다.

따라서 임의의 압전소자(36)에 전압을 인가하고, 압전소자(36)의 변형에 의한 가압실(33)의 압력변화에 의해 노즐(35)로부터 잉크방울이 비상(飛翔)된다.

이와 같은 프린터 헤드는 작은 피치로 배열된 노즐(35)을 2단으로 겹치는 구성으로 하였으므로, 어느 정도의 수의 노즐(35)을 고밀도로 배열할 수 있으나, 이들의 노즐(35)은 구부러진 유로(34)에서 폭이 넓은 가압실(33)에 접속되어 있으므로, 노즐(35)을 다수 배열하는 경우에는 가압실(33)이나 유로(34)가 접하는 면적이 커지며, 다수의 노즐(35)을 고밀도로 배열하기에는 한도가 있다.

다음에 일본국 특개소 63-252750호 공보에 기재된 발명을 제11도에 도시한다. 37,38은 유리재료에 의해 형성된 기판으로, 이들의 기판(37,38) 사이에는 각각 압전세라믹스(44,45)에 의해 형성되어 서로 접합된 복수의 측벽(39,40)이 설치되며, 이들 측벽(39,40)에 둘러싸여 복수의 압력실(41)이 형성되어 있다. 이들 압력실(41)의 끝부분에는 노즐(42)이 배열설치되고 압력실(41)의 내면에는 전극(43)이 설치되어 있다.

따라서 특정한 전극(43)에 전압을 인가하고 그 인가된 전극(43)의 양옆에 위치하는 전극(43)을 접지함으로써 특정한 측벽(39,40)을 왜곡시키고, 압력실(41)의 압력을 변화시킴으로써 내부의 잉크가 노즐(42)로부터 비상된다.

이와 같은 프린터 헤드는, 기판(37,38)의 각각에 압전 세라믹스(44,45)를 고착시키고, 윤곽커팅원반에 의해 압전 세라믹(44,45)에 복수의 홈과 각 홈에 양쪽에 위치하는 측벽(39,40)을 형성하고, 각 측벽(39,40)의 정상부 위치를 합쳐 2매의 압전 세라믹스(44,45)를 고착시킴으로써 제작된다.

또한, 일본국 특개평 2-150355 공보에 개시된 발명을 제12도에 도시한다.

압전재료로 형성되며 화살표시방향으로 분국된 바닥부 시이트(46)에 다수의 평행한 홈(47)과 이들의 홈(47) 양쪽에 위치하는 측벽(48)과 바닥면(49)을 형성한다.

그리고 측벽(48)의 정상부(50)에 정상부 시이트(51)를 접착층(52)에서 접합함으로써, 각 홈(47)의 정상부 개구면이 폐쇄되어 있다.

또 각 홈(47)의 양쪽 내면으로 형성되는 측벽(48)의 내면에는, 그 전체 높이중 정상부 시이트(51)측의 대략 반의 범위에서 전극(53)이 증착에 의해 형성되어 있다. 또 각 홈(47)을 정상부 시이트(51)로 폐쇄함으로써 압력실이 형성되며, 이들 압력실의 한쪽끝에 잉크 공급부에 접속되는 공급구를 설치하고, 압력실의 다른쪽 끝에 잉크를 토출시키는 토출구를 설치함으로써 프린터 헤드가 완성된다.

이와 같은 프린터 헤드에 있어서, 인접하는 2개의 측벽(48)의 전극(58)에 각각 반대의 전위의 전압을 인가하면, 이 부분의 측벽(48)은, 바닥부 시이트(46)의 화살표시 방향의 극성에 대하여 직교하는 방향의 전위를 받아 제12도에 점선으로 도시하는 바와 같이 전단왜곡(剪斷歪曲)을 일으킨다.

이것에 의해 전단왜곡을 일으킨 측벽(48) 사이의 압력실(홈(47)) 용적이 급격하게 작아지며, 그 압력실의 압력이 높여져서 잉크가 토출구로부터 비상된다.

제8도 내지 제10도에 도시한 바와 같이 일본국 특개소 55-86767호 공보에 개시된 것은, 노즐(35)을 고밀도로 배열할 수 있으나, 폭이 넓은 가압실(33)로부터 노즐(35)까지를 유로(34)에 의해 접속되어 있기 때문에, 그 유로(34)내에 있어서는 압력손실이 야기되어 잉크를 효율적으로 토출시킬 수 없다.

또 각 유로(34)는 그 구부러진 모양이 다르기 때문에 상기한 압력손실의 정도에 차가 생겨, 각 노즐(35)로부터의 잉크토출특성이 다르다. 이 문제는 노즐(35)의 수를 많이 할 수록 커지며 따라서 노즐(35)수를 증가한다고해도 그 제한이 있다.

또 제11도에 도시하는 바와 같이, 일본국 특개소 63-252750호 공보에 개시된 것은 노즐(42)의 배열밀도는 1mm 사이에 8개 정도이므로, 노즐(42)을 일렬로 배열하는 정도로는 분해능(分解能)이 모자라 인쇄품질을 높일 수 없다. 또 2매의 압전 세라믹스(44,45)를 접합할 경우에, 측벽(39,40)의 정상부 위치를 맞추지 않으면 안되므로 제작이 곤란하다.

또한 전극(43)이 금속증착법에 의해 형성되어 있으나, 본 발명은 증발원에 대향하는 면에는 금속이 생성되나, 그 면과 큰 각도를 가진 면에는 금속이 생성되지 않는다. 한편, 증착되는 면은 압전 세라믹스(44,45)의 표면이며, 2 내지 4μm의 결정립자에 의해 요철이 있는 면이다.

따라서 측벽(39,40)의 증발원에 대향하는 볼록부분에는 금속이 생성되나, 오목부분에는 생성되지 않으므로, 형성되는 전극(43)은 핀 홀이 발생하게 된다. 그 때문에 압전 세라믹스(44,45)에 균일한 전계를 가할 수가 없다.

또한 전극(43)에 생긴 핀 홀을 통과하여 잉크가 압전 세라믹스(44,45)에 접촉하기 때문에, 압전 세라믹스(44,45)가 부식하는 결점도 있다. 또한 이 금속증착장치는 고가이므로 전극(43)의 제조원가가 높아지는 결점이 있다.

또한 제12도에 도시한 바와 같이, 일본국 특개평 2-150355호 공보에 개시된 것은 측벽(48)을 변형시키는 왜곡력이 측벽(48)의 상부만에 발생하고, 측벽(48)의 전극(53)이 설치되어 있지 않은 하부가 상부의 변형에 대하여 저항하게 되며, 더구나 측벽(48)의 하부자체가 압전재료로써 강성이 크기 때문에 측벽(48)의 왜곡특성이 저하하여 잉크의 토출성능이 나빠진다.

이 결점을 해소하기 위해서는, 전극(53)에 고전압을 인가하거나 홈(47)의 깊이를 깊게하여 측벽(48)의 높이를 높게 하는 방법이 있으나, 전자는 측벽(48) 분극의 열화를 야기시키며, 후자는 홈가공의 원가가 높아진다고 하는 결점이 있다.

본 발명의 목적은 잉크제트 프린터에 적합한 압전부재를 사용하여 고밀도의 잉크 토출부를 가지는 프린터헤드를 쉽게 제조하는 방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은 잉크제트 프린터에 적합한 프린터 헤드에 있어서 기판의 접착작업이 용이한 제조방법을 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 각각 판두께방향으로 분극된 제1 및 제2압전부재층과 상기 제1압전부재층의 내면에 대면하는 제1압전부재층보다 낮은 강성을 가지는 제1저강성부재층과, 상기 제2압전부재층의 내면에 대면하는 제2압전부재층보다 낮은 강성을 가지는 제2저강성부재층을 적층고정하여 형성되는 기판을 설치하고, 상기 제1압전부재표면으로부터 상기 제1저강성부재층의 내부에 달하는 깊이로 서로 평행한 다수의 제1홈과, 이들 제1홈의 양쪽에 배치된 제1지주를 연삭가공하고 상기 제1홈을 연삭했을 때의 연삭기준위치를 기준으로 하여 상기 제2압전부재층 표면으로부터 상기 제2저강성부재층 내부에 달하는 깊이로, 서로 평행한 다수의 제2홈과 이들 제2홈 양쪽에 배치된 제2지주를 연삭가공하고, 상기 제1지주의 측면에 제1전극을 형성하며, 상기 제2지주 측면에 제2전극을 형성하고, 상기 제1의 압전부재층 표면에 천정판을 접합함으로써 상기 제1홈의 개구면을 폐쇄하여 다수의 제1압력실을 형성하고, 상기 제2압전부재층 표면에 바닥판을 접합함으로써 상기 제2홈의 개구면을 폐쇄하여 다수의 제2압력실을 형성하고, 상기 제1 및 제2홈의 각각의 끝면에 연통되는 다수의 잉크토출부가 형성된 오리피스판을 상기 기판에 고착되도록 한 것이다.

또 제1 및 제2전극을 무전해 도금법에 의해 형성하도록 해도 된다.

본 발명의 제1실시예를 제1도 내지 제5도에 의거하여 설명한다. 먼저 제1도 내지 제3도를 참조하여 제작공정순으로 프린터 헤드의 구성을 설명한다. 제1도(a)에 도시한 바와 같이 기판(1)을 설치한다.

이 기판(1)은 각각 판두께방향으로 분극된 제1압전부재층(2)과 제2압전부재층(3)을 간격을 벌려 유지하고, 그 사이에 접착력이 높은 에폭시 수지를 주성분으로 하는 접착제(4)를 삽입함으로써 형성된다.

이 접착제(4)는 제1, 제2의 압전부재층(2,3)과 비교하여 그 강성이 낮다. 이 접착제(4)에 의해 상기 제1압전부재층(2)내면과 접하는 제1저강성부재층(5) 및 상기 제2압전부재층(3) 내면과 접하는 제2저항성부재층(6)이 일체로 형성된다.

상기 접착제(4)는 일반적인 구조용 접착제를 사용하나, 기포의 혼입을 피하기 위하여 탈포(脫泡)처리를 행한다. 또 제1, 제2의 압전부재층(2,3)의 분극열화를 방지하기 위하여 접착제(4)의 경화온도는 130℃ 이하로 하는 것이 요망된다.

본 실시예에 있어서는 그레이스 저팬 주식회사제의 제품명 2651의 접착제를 사용하였다. 계속하여 제1도(b)에 도시한 바와 같이, 제1압전부재층(2) 표면으로부터 제1저강성 부재층(5)의 내부에 달하는 다수의 제1홈(7)을 소정의 간격을 벌려서 평행으로 연삭가공한다. 이 과정에서는 제1홈(7) 양쪽에 위치하는 제1지주(8)도 형성되나, 이들 제1지주(8)는 제1압전부재층(2)에 의한 고강성부(8a)와, 제1저강성부재층(5)에 의한 저강성부(8b)에 의해 형성된다.

계속하여 제2압전부재층(3) 표면으로부터 제2저강성부재층(6)의 내부에 달하는 다수의 제2홈(9)을 소정간격을 벌려서 평행으로 연삭가공한다. 이 과정에서는 제2홈(9)양쪽에 위치하는 제2지주(10)도 형성되나, 이들 제2지주(10)는 제2압전부재층(3)에 의한 고강성부(10a)와 제2저강성부재층(6)에 의한 저강성부(10b)에 의해 형성된다. 본 실시예에서는 제1, 제2홈(7,9)의 폭은 86μm, 이들 홈(7)의 배열피치 및 홈(9)의 배열피치는 169μm, 홈(7,8) 깊이는 375μm, 제1, 제2의 압전부재층(2,3) 두께는 240μm, 홈(7,9) 길이는 12mm로 하였다.

또 홈(7,9)의 절단에 사용되는 도구는, IC 기판을 형성할 때에 웨이퍼를 절단하는 다이싱 소우의 다이아몬드 휘일이 사용된다. 본 실시예에 있어서는, 주식회사 디스코제의 NBCZ 1080 또는 1090의 2인치 블레이드를 30000r.p.m의 회전수를 가지고 회전시켜서 연삭하였다.

다음에 무전해도금에 의해 전극을 형성하는 고정의 전처리로서, 세정, 캐터라이징(catalyzing), 엑셀러레이팅 처리를 행한다. 세정은 도금형성면의 활성화 및 캐터리스트 액이나 도금액이 홈(7,9)내에 들어가기 쉽게 하기 위한 친수화(親水化)를 목적으로 하여 행해지는 것으로, 본 실시예에 있어서는 에타놀액을 사용하여 세정을 행하였다. 캐터라이징 처리를 염화팔라듐, 염화제 1주석, 농염산 등으로 이루어지는 캐터리스트액에 기판(1)을 침지시키고, 홈(7,9) 표면에 Pd·Sn의 착화합물을 흡착시킬 목적으로 행한다. 계속하여 액셀러레이팅 처리를 행한다.

이 처리는 황산등의 액체에 기판(1)을 침지시키고, 캐터라이징 처리로 흡착된 착화합물로부터 주석을 제거하여, 금속화된 Pd만을 남길 목적으로 행해지는 처리이다. 이들 캐터라이징 처리 및 액셀러레이팅 처리는 피도금물(기판 1)과 처리액과의 상대 속도를 0.2m/s 이상으로 하여 행하면, 가는홈(7,9) 내면의 전처리를 양호하게 행할 수 있고 균일한 도금이 생성된다.

다음에 제1, 제2의 압전부재층(2,3) 표면에 배선패턴형성부를 제외하여 마스크를 씌운다. 이 방법은, 제1도(c)에 도시한 바와 같이, 제1, 제2의 압전부재(2,3)표면에 드라이필름(1)을 부착한다.

다시 그위에 제2도(a)에 도시한 바와 같이 레지스트용 마스크(12)를 얹어서 노출 및 현상처리를 행한다. 이것에 의해 제2도(b)에 도시한 바와 같이, 제1, 제2의 압전부재(2,3)표면에는 배선패턴형성부와 홈(7,9) 상부 이외의 부분에 드라이필름에 의한 레지스트막(13)이 형성된다. 그리고 제1, 제2압전부재(2,3)의 배선패턴형성부 및 제1, 제2지주(8,10) 측면에는 금속화된 Pd가 존재한 상태로 된다.

다음에 상기 처리를 행한 기판(1)을 도금액에 침지시켜 무전해도금을 행한다. 도금액은 금속염 및 환원제로 형성되는 주성분과, pH 조정제, 완충제, 착화제, 촉진제, 안정제, 개량제 등으로 형성되는 보조성분으로 형성된다. 이 도금액에 기판(1)을 침지시키면, 금속화된 Pd를 촉매핵으로 하여 도금이 생성되며, 다른 부분에는 도금이 생성되지 않는다.

즉 제3도(a)에 도시한 바와 같이, 금속화된 Pd가 흡착된 제1, 제2지주(8,10) 측면 및 제1, 제2압전부재층(2,3) 표면의 배선패턴형성부만에 도금을 생성시킬 수 있다.

다음에 제3도(b)에 도시한 바와 같이 제1, 제2압전부재층(2,3) 표면에 부착된 레지스트막(13)을 박리한다. 제3도(b)에 있어서 14는 제1전극, 15는 제2전극, 16은 배선패턴으로서, 이들은 무전해도금에 의해 형성된 것이다.

본 실시예에 있어서는 도금액으로서 니켈·인계의 저온 도금액을 사용하여 2 내지 4μm의 입자로 형성된 요철이 있는 제1, 제2압전부재층(2,3) 표면과, 제1, 제2저강성부재층(5,6)에 도금을 행하였던 바, 핀 홀이 없고 도금두께가 1 내지 2μm의 균일한 니켈 도금막이 생성되었다. 계속하여 제3도(c)에 도시한 바와 같이, 제1압전부재층(2)표면에 천정판(17)을 접착시키고, 제2압전부재층(3) 표면에 바닥판(18)을 접착시켜, 각 홈(7,9)의 선단에 연통하는 잉크토출부로서의 다수의 잉크토출구(19)가 형성된 오리피스판(20)을 기판(1) 측면에 고정시키고, 잉크공급부(도시않음)로부터 각 홈(7,9)에 잉크를 공급하는 잉크공급관(21)을 천정판(17)과 바닥판(18)에 부착시킴으로써 프린터 헤드가 완성된다.

이때에 제4도에 도시한 바와 같이 제1홈(7)의 개구면이 천정판(17)에 의해 폐쇄되어 다수의 제1압력실(22)이 형성되고, 제2홈(9)의 개구면이 바닥판(18)에 의해 폐쇄되어서 다수의 제2압력실(23)이 형성된다.

이와 같은 구성에 있어서, 제4도에 있어서의 중앙의 제1압력실(22) 잉크를 토출시키는 경우에 대하여 설명한다.

제1압력실(22)의 각각에는 제3도(c)에 도시한 잉크공급관(21)으로부터 잉크가 공급된다. 여기서 중앙의 제1압력실(22)의 제1전극(14)과 좌측에 인접하는 제1압력실(22)의 제1전극(14)과의 사이에 배선패턴(16)을 통하여 전압(A)을 인가하고, 중앙의 제1압력실(22)의 제1전극(14)과 우측에 인접하는 제1압력실(22)의 제1전극(14)과의 사이에 전압(B)을 인가한다.

A,B 전압의 극성은 반대로, 제1지주(8)의 고강성부(8a)에는 화살표시에 의해 표시하는 분극방향과 직교하는 방향으로 전계가 걸려진다. 이것에 의해 중앙의 제1압력실(22) 좌측의 제1지주(8)는 좌측으로 왜곡되며 우측의 제1지주(8)는 우측으로 왜곡되어 중앙의 제1압력실(22)의 용적이 증대하고, 그 양쪽의 제1압력실(22) 용적은 감소된다.

제5도에 전압(A,B)의 인가상태와 시간과의 관계를 나타내나, 일정한 기간(a) 사이에서 전압(A,B)이 천천히 높여지므로, 용적이 감소된 좌우의 제1압력실(22) 잉크가 잉크토출구(19)로부터 비상하는 일은 없다. 중앙의 제1압력실(22)은, 용적의 증대에 의해 내압이 저하되고 잉크토출구(19)의 메니스커스(meniscus)가 약간 후퇴하여 연통하는 잉크공급부로부터 잉크를 흡인한다.

제5도(b)의 시점에서는 지금까지와의 반대의 전압이 제1전극(14)에 급격하게 인가되므로, 중앙의 제1압력실(22) 좌측의 제1지주(8)는 우측에 왜곡되고, 우측의 제1지주(8)는 좌측으로 왜곡되어 중앙의 제1압력실(22) 용적이 급격하게 감소된다. 이것에 의해 중앙의 제1압력실(22)의 잉크토출구(11)로부터 잉크가 비상된다.

이때의 전압은 제5도(c)에 의해 도시한 바와 같이 일정기간 인가되고, 이 동안은 비상중의 잉크방울 꼬리부는 잉크토출구(19)로부터 분리되는 일은 없다. 제5도(d)의 시점에서 제1전극(14)에의 전압인가를 급격하게 차단하면, 왜곡된 제1지주(8)가 원래의 자세로 복귀하기 때문에 중앙의 제1압력실(22) 내압이 급격하게 저하되며, 따라서 잉크토출구(19)의 잉크가 안쪽으로 흡인되어 비상중의 잉크방울 꼬리부가 분리된다. 제1전극(14)에의 통전을 차단한 순간에는, 중앙의 제1압력실(22) 좌우 양측의 제1압력실(22) 내압은 상승하나, 잉크토출구(19)로부터 잉크를 비상시킬 정도의 압력에는 달하지 않는다. 또한 제2압력실(23)의 잉크는, 제1압력실(22)의 잉크를 비상시키는 동작과 완전히 동일하므로 설명을 생략한다.

또 제1지주(8)는 제1압전부재층(2)에 의해 형성된 고강성부(8a)와, 제1저강성부재층(5)에 의해 형성된 저강성부(8b)에 의해 형성되어 있으나, 저강성부(8b)와 강성은 고강성부(8a)의 수십분의 1이기 때문에, 고강성부(8a)에서 발생되는 왜곡력에 저항하는 저강성부(8b)의 저항력이 작고, 이것에 의해 제1지주(8)의 왜곡량을 크게하여 제1압력실(22)로부터의 잉크토출특성을 향상시킬 수 있다.

똑같이 제2지주(10)도 고강성부(10a)와 저강성부(10b)에 의해 형성되어 있으므로, 제2지주(10)의 왜곡량을 크게하여 제2압력실(23)로부터의 잉크토출특성을 향상시킬 수 있다.

상기의 본 발명에 의하면, 제1 또는 제2전극에 전압을 가하여 제1 또는 제2지주를 왜곡시키고, 제1 또는 제2압력실의 압력을 변화시켜서 잉크를 잉크토출부로부터 비상시키나, 폭이 좁은 제1, 제2압력실을 서로 평행으로 2열로 배열한 구조이므로 잉크토출부를 고밀도로 배열할 수 있고, 또한, 제1, 제2압력실의 한쪽 끝에 잉크토출부를 설정하는 구조이므로 압력손실을 작게할 수 있으며, 이로써 압력손실의 영향을 받음이 없이 다수의 잉크토출기구를 설정할 수 있다.

또한 제1압력실을 구획하는 제1지주는, 제1압력부재층과 제1저강성부재층으로 형성되므로, 제1압전부재층에 있어서 발생되는 왜곡력에 대한 제1저강성부재의 저항력을 작게하여 제1지주의 왜곡량을 크게할 수 있고, 동일한 이유에 의해 제2지주의 왜곡량을 크게하여 잉크의 토출특성을 높일 수 있다. 이것에 의해 제1, 제2의 압전부재층에 고전압을 인가함으로써 분극의 열화를 방지하며, 또한 제1, 제2홈의 깊이를 깊게함으로써 제조원가의 상승을 억제할 수 있다.

또한 제1압전부재층과 제1저장성부재 및 제2저강성부재와 제2압전부재층을 적층한 기판에 대하여 제1, 제2의 홈을 형성하는 방법이므로, 제1압전부재층과 제1저강성부재 및 제2저강성부재와 제2압전부재층을 적층할때에, 각 부재의 위치맞춤을 엄밀하게 행할 필요가 없고, 더구나 제1홈과 제2홈을 동일 연삭기준위치를 기준으로 하여 형성함으로써, 제1, 제2압력실의 상대위치를 정확하게 또 용이하게 정할 수 있다.

또 무전해도금법에 의해 제1, 제2전극을 형성하는 방법을 채용함으로써, 제1, 제2압전부재층의 제1, 제2홈 내면에 요철이 있어도 금속증착법과는 달리 핀 홀이 없는 균일한 두께의 전극을 형성할 수 있다.

이것에 의해 제1, 제2압전부재층에 균일한 전계를 인가할 수 있고, 또 제1, 제2압전부재와 잉크를 핀 홀이 없는 전극으로 분리할 수 있으므로, 제1, 제2압전부재의 부식을 방지할 수 있다.

또한 무전해도금법에 의한 전극의 형성방법은 화학적 처리이므로, 한번에 대량처리를 행할 수 있고, 이것에 의해 전극의 제조원가를 절감시킬 수 있다.

또한 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 그것에 대하여 몇가지 예를 들어 설명한다.

우선 상기 실시예에 있어서는, 저강성부재층(5,6)의 재료로서 수지를 주성분으로 하는 접착제(4)를 사용하였으나, 접착제(4)에 한정되는 것은 아니며, 강성이 낮고 비도전성 및 비전왜성인 조건이 충족되면 된다. 예컨대 수지재로 형성되는 성형판 등의 사용도 가능하다. 또, 무전해도금은 니켈에 한정되는 것은 아니다. 특히 니켈이 부식되는 잉크를 사용하는 경우에는, 무전해도금으로서 금을 특성하는 것이 요망된다. 또 염가인 금속을 사용한 무전해도금으로 제1, 제2전극(14,15)을 형성하고, 그 위에 내식성이 있는 금속도금을 입혀도 좋다.

또한 상기 실시예에 있어서는, 제1, 제2전극(14,15)을 제1, 제2홈(7,9)의 내면 전면에 형성한 경우에 대하여 설명하였으나, 제1, 제2압전부재층(2,3)의 홈(7,9) 내면에만 형성하여도 된다. 즉, 무전해도금과정의 캐터라이징 처리를 행한 경우에 흡착되는 Pd·Sn의 착화합물의 주석의 비율이 제1, 제2압전부재층(2,3)에 캐터라이징 처리를 행한 경우보다 많아지는 설질을 갖는 합성수지에 의해 제1, 제2저강성부재층(5,6)을 형성하고, 액셀러레이팅 처리를 조정하여 제1, 제2저강성부재층(5,6)에 흡착된 착화합물을 착화합물 그대로의 상태로 유지하고, 제1, 제2압전부재층(2,3)에 흡착된 착화합물이 금속화된 Pd로 되도록 하면, 제1, 제2지주(8,10)의 고강성부(8a,10a) 표면만에 제1, 제2전극(14,15)을 형성할 수 있다.

이와 같은 경우에는 제1, 제2지주(8,10)의 저강성부(8b,10b)의 강성이 더욱 작아지므로, 제1, 제2지주(8,10)의 왜곡특성을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한 상기 실시예에 있어서는, 촉매부여 과정으로서 캐터라이징 처리, 액셀러레이팅 처리를 행하는 예를 설명하였으나, 센시라이징 처리, 액티베이팅 처리에 의해 촉매부여를 행하여도 된다.

다만 이 경우는 제1, 제2의 압전부재층(2,3)안에 전극(14,15)을 설치할 수는 없고, 제1, 제2홈(7,9)의 전내면에 전극(14,15)을 설치한 것에 한한다.

또한 상기 실시예에 있어서는 프린터 헤드의 통전방법으로서, 비상액 방울을 안정시키기 위하여 제5도에 도시한 바와 같은 전압인가방법을 채용하였으나, 종전부터 행해지고 있는 다른 전압인가 방법을 채용하여도 무방하다.

또한 상기 실시예에 있어서는 제1, 제2저강성부재층(5,6)을 접착제(4)에 의해 일체로 형성한 상태에서 설명하였으나, 제6도의 (7)에 도시한 바와 같이 제1압전부재층(2)과, 제1저강성부재층으로서의 구조용 접착필름(24)과, 중간기판(25) 및 제2저강성부재층으로서의 구조용 접착필름(26) 및 제2압전부재층(3)을 겹쳐서, 이 적층구조에 대하여 열과 압력을 가하여 구조용 접착필름(24,26)을 경화시켜서 기판(27)을 형성하여도 된다. 그리고, 이 기판(27)에 대하여 상기 실시예에 예시한 바와 같이, 제1, 제2홈(7,9)과 제2지주(8,10)를 형성하고, 제1, 제2홈(7,9) 내면에 제1, 제2전극(14,15)을 형성하여, 제1압전부재(2) 표면에 천정판(17)을 접합하여 제1압력실(22)을 형성하고, 제2압전부재(3) 표면에 바닥판(18)을 접합하여 제2압력실(23)을 형성하고, 기판(27) 측면에 오리피스판(20)을 고착시킴으로써 프린터 헤드가 형성된다.

이 경우에는 강성이 높은 중간기판(25)을 구비하기 위하여 외부압력에 대하여 변형되기 어려운 구조로 할 수 있다. 또한 구조용 접착필름(24,26)에 요구되는 특성은 접착력이 높을 것, 경화온도가 낮아 제1, 제2의 압전부재층(2,3)의 분극을 열화시키지 않을 것, 두께가 균일할 것, 등의 조건이 충족되는 것이면 적용이 가능하다.

한 예로서 스미도모 3-M 주식회사제의 구조용 접착필름 AF-163-2K 등을 들 수 있다.

Claims (7)

1. 각각 판두께 방향으로 분극된 제1 및 제2압전부재층과, 상기 제1압전부재층 내면에 대면하는 압전부재층보다 낮은 강성을 가지는 제1저강성부재층과, 상기 제2압전부재층 내면에 대면하는 압전부재층보다 낮은 강성을 가지는 제2저강성 부재층을 적층고정시켜 형성되는 기판을 설치하고, 소정의 연삭기준위치에 의거하여 상기 제1압전부재표면으로부터 상기 제1저강성부재층 내부에 달하는 깊이로 서로 평행한 다수의 제1홈과, 이들의 제1홈 양쪽에 배치된 제1지주를 연삭가공하고, 상기 제1홈 연삭시의 연삭기준위치를 기준으로 하여 상기 제2압전부재층 표면으로부터 상기 제2저강성부재층의 내부에 달하는 깊이로 서로 평행한 다수의 제2홈과, 이들 제2홈 양쪽에 배치된 제2지주를 연삭가공하고, 상기 제1지주의 측면에 제1전극을 형성하고, 상기 제2지주의 측면에 제2전극을 형성하며, 상기 제1압전부재층의 표면에 천정판을 접합함으로써 상기 제1홈의 개구면을 폐쇄하여 다수의 제1압력실을 형성하고, 상기 제2압전부재층 표면에 바닥판을 접합함으로써 상기 제2홈의 개구면을 폐쇄하여 다수의 제2압력실을 형성하고, 상기 제1 및 제2홈의 각각 단면에 연통되는 다수의 잉크토출부가 형성된 오리피스판을 상기 기판에 고착되도록 한 것을 특징으로 하는 프린터 헤드의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 제1 및 제2전극을 무전해도금법에 의해 형성하도록 한 것을 특징으로 하는 프린터 헤드의 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 제1, 제2전극을 제1, 제2홈의 내면 전면에 형성한 것을 특징으로 하는 프린터 헤드의 제조방법.
4. 제1항에 있어서, 제1, 제2전극을 제1, 제2의 압전부재층 홈의 내면에만 형성한 것을 특징으로 하는 프린터 헤드의 제조방법.
5. 제2항에 있어서, 무전해도금액의 무전해도금재료를 니켈로 한 것을 특징으로 하는 프린터 헤드의 제조방법.
6. 제2항에 있어서, 무전해도금액의 무전해도금재료를 금으로 한 것을 특징으로 하는 프린터 헤드의 제조방법.
7. 제1항에 있어서, 제1압전부재층과, 제1저강성부재층으로서의 구조용 접착필름 및 중간기판과, 제2저강성 부재층으로서의 구조용 접착필름 및 제2압전부재층을 겹쳐서, 이 적층구조에 대하여 열과 압력을 가하여 구조용 접착필름을 경화시켜서 형성된 기판을 사용한 것을 특징으로 하는 프린터 헤드의 제조방법.