KR100477703B1 - 잉크젯 프린트헤드 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
잉크젯 프린트헤드 및 그 제조방법이 개시된다. 개시된 잉크젯 프린트헤드는, 잉크 저장고로부터 잉크를 공급하는 잉크 유로와, 공급된 잉크를 토출하는 다수의 노즐이 형성된 노즐 플레이트를 구비하며, 상기 노즐 플레이트의 상부에 발수층이 형성된 잉크젯 프린트헤드에 있어서; 상기 발수층은, 그 두께가 10~30 Å 인 것을 특징으로 한다. 이에 따르면, 노즐 플레이트의 표면에 발수층을 형성시 고가 장비인 CVD, PVD를 사용하지 않아도 된다. 또한, 간단한 접촉 인쇄에 의해 노즐면 위에 발수층을 형성할 수 있으며, 더욱이 노즐 단의 내부에 발수 코팅층을 형성함으로써 노즐 단에서의 잉크 고임을 방지하고 잉크의 메니스커스의 안정화를 이루어 인쇄 품질을 향상시킬 수 있다.
Description
본 발명은 잉크젯 프린트헤드의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 노즐 플레이트의 표면에 발수층 박막이 형성된 잉크젯 프린트헤드 및 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 잉크젯 프린트헤드는, 인쇄용 잉크의 미소한 액적(droplet)을 기록용지 상의 원하는 위치에 토출시켜서 소정 색상의 화상으로 인쇄하는 장치이다. 이러한 잉크젯 프린트헤드에서, 잉크는 잉크 저장고(ink reservoir)로부터 잉크 공급구(ink feed hole)와 리스트릭터(restrictor)를 거쳐 잉크 챔버(ink chamber) 내로 공급된다. 잉크 챔버 내에 채워진 잉크는 그 내부에 마련된 가열 요소(heating element)에 의해 가열되며, 이에 의해 발생된 버블의 압력에 의해 노즐을 통해 액적의 형태로 토출된다.
한편, 잉크가 노즐을 통하여 토출될 때 노즐 플레이트의 표면이 친수성(hydrophilicity)을 가지면, 액적의 위성(statellites)의 영향 또는 노즐 내부의 잉크의 메니스커스(meniscus) 작용이 노즐 주위에 잉크를 고여 있게 한다. 즉, 노즐 플레이트의 노즐이 웨팅(wetting)되게 된다. 노즐 주위에 국부적으로 고여 있는 잉크는 잉크의 토출 방향을 왜곡시키고, 또한 잉크의 토출 속도를 감소시킨다. 따라서, 잉크를 기록지의 원하는 위치에 탄착시킬 수 없게 되어서 인쇄 성능이 불량해진다. 이러한 웨팅 현상은 잉크의 물성, 즉 잉크의 표면 장력에도 밀접한 관계가 있지만 노즐 플레이트의 발수성의 정도(hydrophobicity)에 보다 직접적인 관련이 있다. 최근의 잉크젯 프린터의 추세는 사진과 같은 고해상도 및 고화질을 구현하기 위해 wetting 에 의한 토출 방향 왜곡 및 속도 감소에 의한 화질 저하를 방지하여야 한다.
종래에는 상기와 같은 문제를 해결하기 위해서 노즐 플레이트의 표면에 수 ㎛ 두께의 발수층을 형성하는 공정을 채용하고 있다. 즉, 스테인레스 스틸 재질의 노즐 플레이트의 표면에 폴리 테트라 플로로 에틸렌(Poly tetra fluoro ethylene: PTFE)를 포함하는 Ni 전기도금을 하여 Ni-PTFE 막을 수 ㎛의 두께로 도금하였다. 그리고 PTFE의 용융온도인 300-330 ℃에서 열처리 하여 PTFE가 Ni-PTFE막 전면에 골고루 도포되도록 하여 발수 코팅층을 형성하였다.
한편, Ni 전기도금에 사용하는 니켈 도금조 내에는 니켈 설파 PTFE 입자, 설파민산, 붕산, 각종 첨가제 및 물이 함유되어 있다. 도금조에 인가되는 총 전류 밀도 및 도금 시간을 조절하여 PTFE의 증착 두께를 조절한다.
그러나 상기 도금액을 관리하고 Ni 전기도금을 하는 공정조건을 관리하는 것이 매우 어려우며 발수 코팅된 노즐 플레이트의 수율이 낮은 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 특히 노즐 플레이트이 표면에 발수층을 형성시 콘택트 프린팅 방법을 사용하여 안정적인 발수 코팅층을 형성하는 잉크젯 프린트헤드 및 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 잉크 저장고로부터 잉크를 공급하는 잉크 유로와, 공급된 잉크를 토출하는 다수의 노즐이 형성된 노즐 플레이트를 구비하며, 상기 노즐 플레이트의 상부에 발수층이 형성된 잉크젯 프린트헤드에 있어서:
상기 발수층은, 그 두께가 10~30 Å 인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트헤드를 제공하는 데 있다.
상기 발수층은, 유기 실란 흡수물질이며, 분자량이 500 이하의 저분자 물질인 것이 바람직하다.
상기 유기 실란 흡수물질은, 하기의 화학식으로 표시되는 화합물이며,
R1은 염소(cholorines), 에톡시(ethoxy), 및 메톡시(methoxy) 중 어느 하나이며,
R2는 CF3CF2-, CF3CH2-, CH3- 및 CH2=CH- 중 어느 하나인 것이 바람직하다.
그리고, 상기 노즐 단에는 상기 노즐 플레이트의 표면으로부터 소정 깊이 내부로 상기 발수층 코팅이 더 형성된 것이 바람직하다.
상기 노즐 플레이트는 에폭시계, 폴리이미드계 및 폴리아크릴레이트계로 이루어진 군 중 적어도 어느 하나로 제조되거나, 또는 금속물질로 제조되며, 그 표면은 플라즈마 산화(plasma oxidization)될 수도 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 잉크 저장고로부터 잉크를 공급하는 잉크 유로와, 공급된 잉크를 토출하는 다수의 노즐이 형성된 노즐 플레이트를 구비하며, 상기 노즐 플레이트의 상부에 발수층이 형성된 잉크젯 프린트헤드를 제조하는 방법에 있어서:
기판의 표면 소정 부위에 잉크를 가열하여 버블을 발생시키기 위한 가열 요소를 형성하는 단계;
상기 가열 요소가 형성된 상기 기판 상에 포지티브 포토레지스트를 소정 두께로 도포하는 단계;
상기 잉크 유로의 잉크 챔버와 리스트릭터를 형성하는 부분을 패터닝하여 형성하는 단계;
상기 기판 상에서 상기 패터닝된 포지티브 포토레지스트를 덮는 네거티브 포토레지스트를 형성하는 단계;
상기 노즐의 패턴이 마련된 포토마스크를 사용하여 상기 네거티브 포토레지스트를 경화시키는 노광 단계; 및
상기 노광 단계에서 상기 네거티브 포토레지스트 중 경화되지 않은 부위를 용매를 사용하여 용해시켜 제거하여 노즐을 형성하는 단계;
상기 포지티브 포토레지스트를 용매를 사용하여 용해시켜 제거하여 상기 잉크 챔버 및 리스트릭터를 형성하는 단계; 및
상기 노즐들이 형성된 노즐 플레이트의 표면에 두께가 10~30 Å인 발수층을 형성하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트헤드의 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기 네거티브 포토레지스트 형성 단계 이후에 상기 기판을 식각하여 잉크 공급구를 형성하는 단계가 수행된다.
상기 발수층 형성단계는,
시트의 표면에 유기 실란 흡수물질을 적셔서 상기 노즐 플레이트의 표면에 콘택트 프린팅하는 단계인 것이 바람직하다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 잉크 저장고로부터 잉크를 공급하는 잉크 유로와, 공급된 잉크를 토출하는 다수의 노즐이 형성된 노즐 플레이트를 구비하며, 상기 노즐 플레이트의 상부에 발수층이 형성된 잉크젯 프린트헤드를 제조하는 방법에 있어서:
플레이트를 마이크로 펀칭으로 또는 일렉트로포밍으로 다수의 노즐이 형성된노즐플레이트를 준비하는 단계;
상기 노즐 플레이트의 표면을 플라즈마 산화(plasma oxidation)시키는 단계; 및 상기 노즐들이 형성된 노즐 플레이트의 표면에 두께가 10~30 Å 인 발수층을 형성하는 단계;를 구비하는 잉크젯 프린트헤드의 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기 노즐 플레이트는 금속물질로 제조되며,
상기 발수층 형성단계는,
시트의 표면에 유기 실란 흡수물질을 적셔서 상기 노즐 플레이트의 표면에 콘택트 프린팅하는 단계인 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 아래에 예시되는 실시예는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니며, 본 발명을 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 충분히 설명하기 위해 제공되는 것이다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 도면상에서 각 구성요소의 크기는 설명의 명료성과 편의상 과장되어 있을 수 있다. 또한, 한 층이 기판이나 다른 층의 위에 존재한다고 설명될 때, 그 층은 기판이나 다른 층에 직접 접하면서 그 위에 존재할 수도 있고, 그 사이에 제 3의 층이 존재할 수도 있다.
도 1a 내지 1h는 본 발명에 따른 잉크젯 프린트헤드의 제조 방법의 각 단계들을 나타내 보인 단면도들이다.
본 발명의 방법에는 기본적으로 포토리소그라피(photolithography) 공정이 이용되며, 종래 기술과는 달리 니켈 전해 도금 공정은 채용되지 않는다.
먼저 도 1a에 도시된 바와 같이, 헤드 칩 기판(110)에 잉크를 가열하여 버블을 발생시키기 위한 가열 요소(112)를 형성한다.
여기에서, 기판(110)은 실리콘 기판을 사용한다. 이는, 반도체 소자의 제조에 널리 사용되는 실리콘 웨이퍼를 그대로 사용할 수 있어 대량생산에 효과적이기 때문이다.
그리고, 가열 요소(112)는 저항 발열체로서 탄탈륨-알루미늄 합금과 같은 금속을 기판(110) 상에 300~1200 Å 두께로 스퍼터링(sputtering)한 다음 이를 패터닝함으로써 형성될 수 있다. 스퍼터링된 박막을 포토마스크와 포토레지스트를 이용한 사진공정과 포토레지스트 패턴을 식각마스크로 하여 식각하는 식각공정에 의해 패터닝하게 된다.
도 1b는 저항 발열체로 이루어진 가열 요소(112)가 형성된 헤드 칩 기판(110) 상에 수 십 ㎛ 두께의 후막 포지티브 포토레지스트(120)를 도포하고 마스크를 이용하여 노광함으로써 잉크 챔버 및 리스트릭터가 될 유로 부분을 남겨 놓고 현상한 상태를 보여준다.
상기 포지티브 포토레지스트(120)는 해상도에 따른 액적의 양을 커버할 수 있는 잉크 챔버(도 1e의 124)의 높이와 리스트릭터(도 1e의 126)의 크기는 다양하므로, 이러한 다양한 치수를 만족시키기 위해 대략 10 내지 100㎛ 정도의 두께로 도포될 수 있다.
도 1c는 헤드 칩 기판(110) 상에 유로가 될 부분의 후막 포지티브 포토레지스트(120)를 덮는 네거티브 포토레지스트(130)를 도포한 상태를 도시한 것이다. 네거티브 포토레지스트(130)로는 에폭시(epoxy)계, 폴리이미드(polyimide)계 또는 폴리아크릴레이트(polyacrylate)계 포토레지스트 레진을 사용할 수 있다. 예를 들면, 마이크로켐사(Microchem)의 SU-8, 듀퐁사(DuPont)의 폴리이미드(polyimide)계 포토레지스트, 또는 TOK, JSR사의 네거티브 드라이 필름 레지스트(negative dry film resist)가 네거티브 포토레지스트(130)로서 사용될 수 있다.
이러한 네거티브 포토레지스트(130)는 노광되면 저분자량에서 고분자량으로 변화되며, 고분자 사슬이 그물 구조(network strusture)를 형성하여 경화되는 성질을 가지고 있다. 또한, 노광량을 조절하면 그물 구조의 가교도(crosslinking density) 및 가교되는 층의 깊이를 제어할 수 있다. 이와 같이 경화된 부분은 내화학성 및 높은 기계적 강도를 나타낸다. 그리고, 네거티브 포토레지스트(130)의 경화되지 않은 부분은 저분자량, 예컨대 모노머(monomer) 또는 올리고머(oligomer)로 존재하게 되며, 이러한 부분은 예컨대 현상액(developer), 아세톤, 할로겐 원소가 포함된 용매, 알칼리성 용매에 의해 쉽게 용해되는 성질을 가진다.
이어서, 상기한 바와 같은 네거티브 포토레지스트(130)의 성질을 이용하여, 도 1d에 도시된 바와 같이 네거티브 포토레지스트(130)를 노즐(도 1e의 122)이 형성될 부위를 보호하는 제1 포토마스크(131)를 사용하여 선택적으로 노광시킨다. 이때, 노광되는 부위는 수천 mJ/㎠ 정도, 바람직하게는 1000~4000 mJ/㎠ 정도의 조사량(dose)으로 과노광(flush exposure)된다. 이에 따라, 과노광된 부위는 높은 가교도를 가지는 그물 구조의 고분자로 변화되어 경화됨으로써 내화학성 및 높은 기계적 강도를 갖게 된다. 이와 같이 과노광에 의해 경화된 부위는 잉크 챔버(도 1e의 124)와 리스트릭터(도 1e의 126)를 둘러싸는 유로 형성 벽체(120a) 및 노즐(122)의 측벽을 형성한다.
다음으로, 네거티브 포토레지스트(130)의 경화되지 않은 부위를 도 1e에 도시된 바와 같이 네거티브 포토레지스트(130) 및 포지티브 포토레지스트(120)를 각각 용해하는 용매를 순차적으로 사용하여 네거티브 포토레지스트(130) 및 포지티브 포토레지스트(120)를 용해시켜 제거한다. 이로써, 유로 형성 벽체(120a)에 의해 둘러싸인 노즐(122)과, 잉크 챔버(124) 및 리스트릭터(126)이 형성된다. 상기 리스트릭터(126)은 후술하는 잉크 공급구(도 1h의 114)로부터 잉크 챔버(124)로 잉크를 공급하는 유로로서 일반적으로 잘 알려진 것으로서 상세한 도면은 생략한다.
이어서, 도 1f 및 도 1g에 도시된 바와 같이, 유기 실란 피흡수질 용액에 담가서 젖은 시트(140)를 노즐 플레이트(127)의 표면에 접촉 프린팅(contact printing)한다. 최종적으로 이 유기 실란 피흡수질 용액이 건조가 되면 노즐 플레이트(127) 상에 발수층(141)이 형성된다.
도 2는 도 1g의 A 부분의 부분 확대도이다. 도 2를 참조하면, 접촉 프린팅시 시트(140)의 유기 실란 피흡수질 용액이 노즐(122) 단의 내면 일부까지 침투하는 것을 보여준다. 노즐(122) 내부 전체가 발수 코팅층이 형성되면 잉크의 meniscus 움직임이 불안정하게 되지만 도 2에서처럼 내부 끝단만 발수처리되면, 노즐 단에서의 잉크 고임을 크게 방지할 수 있다. 또한 meniscus움직임이 매우 안정적이게 된다.
여기서 사용하는 유기 실란 피흡수질은 분자량이 500 이하인 저분자량 단위 화합물이다. 이 화합물은 하이드록실 그룹(hydroxyl group: OH)과 만나면 도 3에 도시된 바와 같이 하이드록실 그룹과 실란(silane)의 말단 그룹(terminal group) R1이 화학 반응을 일으켜 자체 정렬 구조(semi-crystalline structure)를 형성한다. 이러한 성질 때문에 셀프 어셈블드 모노층(Self-assembled monolayer)으로도 불린다. 이때 노즐 플레이트(127)의 표면과 이루어지는 결합은 물리적 접착이 아닌 화학 공유 결합에 의해 이루진다. 즉, 생성된 박막(141)과 노즐 플레이트(127) 표면 사이의 접착력이 강하다. 이 형성되는 막(127)의 두께는 약 10-30Å로 초 박막이다.
상기 유기 실란 피흡수질 용액은 유기 실란 피흡수질을 알콜, 아세트산, 톨루엔 및 핵산으로 구성된 공동 용매(cosolvent)에 0.01-2 질량 % 녹여 제조한다. 발수성을 나타내는 실란 피흡수질은 플로로 실란(fluorosilanes) 계통이다.
도 3에는 유기 실란 피흡수질의 분자 구조가 도시되어 있다. 유기 실란 피흡수질의 분자구조는 전형적으로 직선형 사슬(straight-chain) 알칸(alkanes)으로 구성되어 있다. R1 은 염소(cholorines), 에톡시(ethoxy), 또는 메톡시(methoy) 중 어느 하나로 구성되는 것이 바람직하다. 이 말단 R1의 기능성 분자는 하이드록실(OH) 기가 있는 표면과 공유결합을 이루어 결정화되어서 그 표면에 안정된 박막을 형성한다. 상기 노즐 플레이트(127)를 형성하는 네거티브 포토레지스트(130)는 열 경화성 고분자로서 주성분이 에폭시(epoxy)계이기 때문에 표면에 수증기를 흡수하여 상당히 많은 하이드록실(OH)기를 포함하고 있다. 또한 방치시간, 즉 제품 완성후 시간에 경과함에 따라 점점 친수화되는 경향이 있다.
한편, 노즐 플레이트로서 에폭시 계의 물질이 사용되지 않으며, 그 표면에 하이드록실(OH)기가 부족한 경우에는 표면을 플라즈마 산화(plasma oxidation) 처리 또는 습도가 있는 환경에 노출시켜 표면에 하이드록실 기를 생성할 수도 있다.
다른 말단 그룹 R2는 메틸플로린, 메틸 및 비닐그룹인 CF3CF2-, CF3CH2-, CH3- 및 CH2=CH- 중 어느 하나로 구성될 수 있으며, 필요한 발수정도에 따라 말단 그룹을 선택할 수 있다.
이어서, 도 1h에 도시된 바와 같이, 잉크 공급구(114)는 기판(110)의 배면을 식각함으로써 형성된다. 구체적으로, 기판(110)의 배면에 식각될 영역을 한정하는 식각마스크를 형성하고 그 영역을 습식 또는 건식 식각하면 잉크 공급구(114)가 형성된다. 이때, 에칭액(etchant)으로서 TMAH(Tetramethyl Ammonium Hydroxide)를 사용하여 습식 식각하면, 도 1h에 도시된 바와 같이 소정 각도 경사진 잉크 공급구(114)를 형성할 수 있다.
상기 실시예에서는 실리콘 기판에 노즐 플레이트를 형성하고 그 위에 발수층을 형성하는 일체형(monolithic) 잉크젯 프린트헤드에 관하여 기술하였으나, 노즐판을 유로가 형성된 기판에 접합하는 하이브리드(hybrid) 잉크젯 프린트헤드에도 상기 콘택트 프린팅에 의해 발수층을 형성할 수 있다.
즉, 금속 재질 예컨대, 금, 니켈 또는 은으로 된 노즐 플레이트를 마이크로 펀처로 노즐을 형성하거나 또는 상기 금속재질을 일렉트로포밍(electro-forming)으로 다수의 노즐이 형성된 노즐플레이트를 준비한다. 그리고, 상기 노즐 플레이트의 표면을 플라즈마 산화(plasma oxidation) 처리 또는 습도가 있는 환경에 노출시켜 노즐 플레이트의 표면에 하이드록실 기를 생성한다. 이어서 상술한 바와 같이 유기 실란 흡수물질을 노즐 플레이트 상에 콘택트 프린팅하여 두께가 10~30 Å 인 박막의 발수층을 형성하다. 이하 유로가 형성된 기판에 접합하는 공정은 상술한 기판 상에 형성하는 공정과 유사한 공정으로 가능하므로 생략한다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명했지만, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않고, 다양한 변형 및 균등한 타실시예가 가능하다. 예컨대, 본 발명의 제조 방법은 상향 토출 방식의 잉크젯 프린트헤드에 적용되는 것으로 도시되고 설명되었으나, 그 기본적인 기술적 사상은 다른 토출 방식의 잉크젯 프린트헤드에도 응용될 수 있을 것이며, 더 나아가 유체의 흐름 성질을 이용한 MEMS 센서 및 액츄에이터에서 발생하는 압력에 의해 유체의 흐름을 제어하는 장치에도 적용될 수 있을 것이다.
그리고, 본 발명에서 프린트헤드의 각 요소를 구성하기 위해 사용되는 물질은 예시되지 않은 물질을 사용할 수도 있다. 즉, 기판은 반드시 실리콘이 아니라도 가공성이 좋은 다른 물질로 대체될 수 있다.
또한, 본 발명의 잉크젯 프린트헤드 제조 방법의 각 단계의 순서는 예시된 바와 달리할 수 있다. 예컨대, 잉크 공급구를 형성하기 위한 기판의 식각은 전술한 바와 같이 도 1h에 도시된 단계에서 뿐만 아니라, 도 1c에 도시된 단계에서도 수행될 수 있다.
아울러, 각 단계에서 예시된 구체적인 수치는 제조된 잉크젯 프린트헤드가 정상적으로 작동할 수 있는 범위 내에서 얼마든지 예시된 범위를 벗어나 조정가능하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 잉크젯 프린트헤드는, 노즐 플레이트의 표면에 발수층을 형성시 고가 장비인 CVD, PVD를 사용하지 않아도 된다. 또한, 간단한 접촉 인쇄에 의해 노즐 단의 내부에 발수 코팅층을 형성함으로써 노즐 단에서의 잉크 고임을 방지하고 잉크의 메니스커스의 안정화를 이루어 인쇄 품질을 향상시킬 수 있다.
도 1a 내지 도 1h는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 잉크젯 프린트헤드의 제조방법을 설명하는 단면도들이다.
도 2는 도 1g의 A 부분의 확대도이다.
도 3은 본 발명의 발수층의 화학 결합을 보여주는 화학식이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110...헤드 칩 기판 112...가열 요소
114...잉크 공급구 120...포지티브 포토레지스트
120a...유로 형성 벽체 122...노즐
124...잉크 챔버 126...리스트릭터
127: 노즐 플레이트 130: 네커티브 포토레지스트
131...포토마스크 140: 시트
141: 발수층
Claims (21)
- 잉크 저장고로부터 잉크를 공급하는 잉크 유로와, 공급된 잉크를 토출하는 다수의 노즐이 형성된 노즐 플레이트를 구비하며, 상기 노즐 플레이트의 상부에 발수층이 형성된 잉크젯 프린트헤드에 있어서:상기 발수층은,그 두께가 10~30 Å 인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트헤드.
- 제 1 항에 있어서,상기 발수층은,유기 실란 흡수물질인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트헤드.
- 제 2 항에 있어서,상기 유기 실란 흡수물질은,분자량이 500 이하의 저분자 물질인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트헤드.
- 제 2 항에 있어서,상기 유기 실란 흡수물질은,하기의 화학식으로 표시되는 화합물이며,R1은 염소(cholorines), 에톡시(ethoxy), 및 메톡시(methoxy) 중 어느 하나이며,R2는 CF3CF2-, CF3CH2-, CH3- 및 CH2=CH- 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트헤드.
- 제 1 항에 있어서,상기 노즐 단에는 상기 노즐 플레이트의 표면으로부터 소정 깊이 내부로 상기 발수층 코팅이 더 형성된 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트헤드.
- 제 1 항에 있어서,상기 노즐 플레이트는 에폭시계, 폴리이미드계 및 폴리아크릴레이트계로 이루어진 군 중 적어도 어느 하나로 제조된 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트헤드.
- 제 1 항에 있어서,상기 노즐 플레이트는 금속물질로 제조된 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트헤드.
- 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,상기 노즐 플레이트의 표면은 플라즈마 산화(plasma oxidization)된 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트헤드.
- 잉크 저장고로부터 잉크를 공급하는 잉크 유로와, 공급된 잉크를 토출하는 다수의 노즐이 형성된 노즐 플레이트를 구비하며, 상기 노즐 플레이트의 상부에 발수층이 형성된 잉크젯 프린트헤드를 제조하는 방법에 있어서:기판의 표면 소정 부위에 잉크를 가열하여 버블을 발생시키기 위한 가열 요소를 형성하는 단계;상기 가열 요소가 형성된 상기 기판 상에 포지티브 포토레지스트를 소정 두께로 도포하는 단계;상기 잉크 유로의 잉크 챔버와 리스트릭터를 형성하는 부분을 패터닝하여 형성하는 단계;상기 기판 상에서 상기 패터닝된 포지티브 포토레지스트를 덮는 네거티브 포토레지스트를 형성하는 단계;상기 노즐의 패턴이 마련된 포토마스크를 사용하여 상기 네거티브 포토레지스트를 경화시키는 노광 단계; 및상기 노광 단계에서 상기 네거티브 포토레지스트 중 경화되지 않은 부위를 용매를 사용하여 용해시켜 제거하여 노즐을 형성하는 단계;상기 포지티브 포토레지스트를 용매를 사용하여 용해시켜 제거하여 상기 잉크 챔버 및 리스트릭터를 형성하는 단계; 및상기 노즐들이 형성된 노즐 플레이트의 표면에 두께가 10~30 Å인 발수층을 형성하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트헤드의 제조방법.
- 제 9 항에 있어서,상기 네거티브 포토레지스트 형성 단계 이후에 상기 기판을 식각하여 잉크 공급구를 형성하는 단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트헤드의 제조 방법.
- 제 10 항에 있어서,상기 발수층 형성 단계 이후에 상기 기판을 식각하여 상기 잉크 공급구를 형성하는 단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 일체형 잉크젯 프린트헤드의 제조 방법.
- 제 9 항에 있어서,상기 기판은 실리콘 웨이퍼인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트헤드의 제조 방법.
- 제 9 항에 있어서,상기 가열 요소 형성 단계에서, 상기 가열 요소는 상기 기판 상에 저항 발열체인 금속을 스퍼터링함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트헤드의 제조 방법.
- 제 9 항에 있어서,상기 발수층 형성단계는,시트의 표면에 유기 실란 흡수물질을 적셔서 상기 노즐 플레이트의 표면에 콘택트 프린팅하는 단계인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트헤드 제조방법.
- 제 14 항에 있어서,상기 유기 실란 흡수물질은,분자량이 500 이하인 저분자 물질인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트헤드 제조방법.
- 제 13 항에 있어서,상기 유기 실란 흡수물질은,하기의 화학식으로 표시되는 화합물이며,R1은 염소(cholorines), 에톡시(ethoxy), 및 메톡시(methoxy) 중 어느 하나이며,R2는 CF3CF2-, CF3CH2-, CH3- 및 CH2=CH- 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트헤드 제조방법.
- 제 13 항에 있어서,상기 노즐 단에는 상기 노즐 플레이트의 표면으로부터 소정 깊이 내부로 상기 발수층 코팅이 더 형성된 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트헤드 제조방법.
- 제 13 항에 있어서,상기 네거티브 포토레지스트는 에폭시계, 폴리이미드계 및 폴리아크릴레이트계로 이루어진 군 중에서 선택된 적어도 하나로 제조된 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트헤드.
- 잉크 저장고로부터 잉크를 공급하는 잉크 유로와, 공급된 잉크를 토출하는 다수의 노즐이 형성된 노즐 플레이트를 구비하며, 상기 노즐 플레이트의 상부에 발수층이 형성된 잉크젯 프린트헤드를 제조하는 방법에 있어서:플레이트를 마이크로 펀칭으로 또는 일렉트로포밍으로 다수의 노즐이 형성된노즐플레이트를 준비하는 단계;상기 노즐 플레이트의 표면을 플라즈마 산화(plasma oxidation)시키는 단계; 및상기 노즐들이 형성된 노즐 플레이트의 표면에 두께가 10~30 Å 인 발수층을 형성하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트헤드의 제조방법.
- 제 19 항에 있어서,상기 노즐 플레이트는 금속물질로 제조되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트헤드의 제조방법.
- 제 19 항에 있어서,상기 발수층 형성단계는,시트의 표면에 유기 실란 흡수물질을 적셔서 상기 노즐 플레이트의 표면에 콘택트 프린팅하는 단계인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트헤드 제조방법.
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| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |