KR19990080378A - Inkjet printer head and manufacturing method thereof - Google Patents

Abstract

본 발명은 잉크젯 프린터 헤드 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에서는 멤브레인을 이루는 각 층을 서로 같은 열팽창률을 갖는 동일 재질로 형성하고, 이를 통해, 소정의 열팽창률 차이에 따른 각 층의 박리 현상을 미연에 방지함으로써, 장치 전체의 프린팅 성능을 현저히 향상시킬 수 있다.The present invention relates to an ink-jet printer head and a method of manufacturing the same, wherein each of the layers constituting the membrane is formed of the same material having the same thermal expansion coefficient, It is possible to remarkably improve the printing performance of the entire apparatus.

Description

잉크젯 프린터 헤드 및 이의 제조방법Inkjet printer head and manufacturing method thereof

본 발명은 잉크젯 프린터 헤드 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 멤브레인의 재질을 개선하여 이를 이루는 각 층의 박리를 미연에 방지함으로써, 장치의 전체적인 프린팅 성능을 현저히 향상시킬 수 있도록 하는 잉크젯 프린터 헤드 및 이의 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink-jet printer head and a method of manufacturing the same, and more particularly, to an ink-jet printer head and ink-jet printer head capable of remarkably improving the overall printing performance of the apparatus by preventing the peeling- Head and a method of manufacturing the same.

일반적으로 잉크젯 프린터는 도트 프린터와 달리 카트리지의 사용에 따라 다양한 칼라의 구현이 가능하고 소음이 적으며, 인자 품질이 미려하다는 많은 장점을 갖고 있어 점차 그 사용영역이 확대되는 추세에 있다.Unlike a dot printer, in general, an inkjet printer has various advantages in that various colors can be implemented according to the use of a cartridge, noise is low, and print quality is good.

이러한 장점을 지닌 잉크젯 프린터에는 통상, 미소 직경의 노즐들을 갖는 프린터 헤드가 장착되는 바, 이러한 프린터 헤드는 외부로부터 온/오프되는 전기적인 신호를 통해 액체 상태의 잉크를 기포상태로 변환·팽창시킨 후, 이러한 잉크를 외부로 분사함으로써, 인쇄용지에 적절한 인쇄작업을 수행하고 있다.In an inkjet printer having such advantages, a printer head having nozzles with small diameters is usually mounted. Such a printer head converts and expands a liquid ink into a bubble state through an electrical signal that is turned on / off from the outside , And these inks are ejected to the outside to perform printing work suitable for the printing paper.

도 1은 이러한 기능을 수행하는 종래의 잉크젯 프린터 헤드의 형상을 개략적으로 도시한 단면도이다.FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the shape of a conventional inkjet printer head performing such a function.

이에 도시된 바와 같이, 종래의 잉크젯 헤드에서 지지기판(1)의 보호막(2) 상부에는 외부로부터 인가되는 전기에너지에 의해 가열되는 가열층(Thermal resistor layer:11)이 형성된다. 이러한 가열층(11)은 그 상부에 형성된 전극층(3)에 의해 전기적인 에너지를 공급받는다.As shown in the figure, in the conventional inkjet head, a thermal resistor layer 11 is formed on the protective layer 2 of the supporting substrate 1 by heating with electric energy applied from the outside. The heating layer 11 is supplied with electrical energy by the electrode layer 3 formed thereon.

한편, 가열층(11)은 공급된 전기적 에너지를 500℃ - 550℃ 정도의 열에너지로 변환하는데, 이와 같이 변환된 열은 전극층(3)의 상부에 형성되고 가열챔버 배리어층(5)에 의해 둘러싸인 가열챔버(4)로 전달된다.On the other hand, the heating layer 11 converts the supplied electric energy into heat energy of about 500 ° C. to 550 ° C., and the heat thus converted is formed on the electrode layer 3 and surrounded by the heating chamber barrier layer 5 And is transferred to the heating chamber 4.

이때, 가열챔버(4) 내부에는 증기압 발생이 용이한 워킹 용액(Working liquid:미도시)이 충진되는 바, 이러한 워킹 용액은 가열층(11)으로부터 전달된 열에 의해 급속히 기화되고 발생된 증기압은 상부에 형성된 멤브레인(6)으로 전달된다. 그 결과, 멤브레인(6)의 체적은 적절한 변위로 팽창된다.At this time, a working liquid (not shown) which is easy to generate a vapor pressure is filled in the heating chamber 4, and this working solution is rapidly vaporized by the heat transferred from the heating layer 11, To the membrane (6) formed on the membrane. As a result, the volume of the membrane 6 is expanded to an appropriate displacement.

여기서, 멤브레인(6)은 서로 다른 열팽창률을 갖는 서로 다른 재질의 각 층, 예컨대, 니켈로 이루어진 제 1 진동막(6a) 및 폴리이미드로 이루어진 제 2 진동막(6b)으로 형성되는 바, 그 결과, 멤브레인(6)은 단층으로 형성될 경우 발생할 수 있는 핀홀 등의 문제점을 적절히 해결한다.Here, the membrane 6 is formed of a first diaphragm 6a made of a different material having different thermal expansion coefficients, for example, nickel, and a second diaphragm 6b made of polyimide, As a result, the membrane 6 suitably solves problems such as pinholes that may occur when the membrane 6 is formed as a single layer.

한편, 멤브레인(6)은 상술한 증기압의 전달에 따라 신속히 팽창한 후, 라운드형으로 굽어져 자신의 상부에 형성되고 잉크챔버 배리어층(7)에 의해 둘러싸여진 잉크챔버(9)로 강한 팽창력을 전달한다.On the other hand, the membrane 6 rapidly expands in accordance with the above-mentioned vapor pressure, and then curves in a round shape to form a strong expansion force to the ink chamber 9 formed on the upper side thereof and surrounded by the ink chamber barrier layer 7 .

이후, 전극층(3)으로부터 공급되던 전기 에너지가 차단되면, 가열챔버(4) 내부에 유지되던 증기압은 급속히 저감되며, 이에 따라, 가열챔버(4) 내부는 적절한 진공상태를 이룬다. 이러한 진공은 멤브레인(6)에 강한 버클링력을 가함으로써, 멤브레인(6)이 순간적으로 수축되도록 한다.Thereafter, when the electric energy supplied from the electrode layer 3 is cut off, the vapor pressure retained in the heating chamber 4 is rapidly reduced, so that the inside of the heating chamber 4 is in a proper vacuum state. This vacuum applies a strong buckling force to the membrane 6, which causes the membrane 6 to momentarily contract.

이때, 잉크챔버(9)에는 적정량을 유지하는 잉크가 채워지는 바, 이러한 잉크는 멤브레인(6)으로부터 전달되는 팽창력·버클링력에 의해 일정 크기의 충격을 받은 후, 그 충격력에 의해 외부로 드롭된다.At this time, the ink holding the proper amount is filled in the ink chamber 9, and this ink is impacted by a certain magnitude due to the expansion / buckling force transmitted from the membrane 6, and then dropped to the outside by the impact force .

이 후, 잉크는 노즐 플레이트(8)로 둘러싸여 있는 노즐(10)을 통과한 후, 외부의 용지로 신속히 인출되며, 이에 따라, 외부의 용지는 적절히 프린팅된다.Then, after the ink passes through the nozzle 10 surrounded by the nozzle plate 8, the ink is quickly drawn out to the external paper, so that the external paper is appropriately printed.

그러나, 이러한 기능을 수행하는 종래의 잉크젯 프린터 헤드에는 몇 가지 중대한 문제점이 있다.However, conventional inkjet printer heads performing such functions have some serious problems.

첫째, 상술한 바와 같이, 멤브레인은 서로 다른 열팽창률을 갖는 다른 재질의 각 층으로 형성됨과 아울러 가열챔버내의 워킹 용액으로부터 전달되는 증기압에 의해 수축·팽창되어 체적 변형을 일으킨 후, 잉크챔버 내부의 잉크로 일정 크기의 충격력을 전달함으로써, 외부의 용지에 적절한 프린팅 작용이 수행되도록 하는 바, 이때, 상술한 수축·팽창 작용이 장시간 이루어질 경우, 열팽창률 차이로 인해 멤브레인의 각 층이 서로 박리되는 문제점이 발생된다.First, as described above, the membrane is formed of layers of different materials having different coefficients of thermal expansion, and shrinks and expands due to the vapor pressure delivered from the walking solution in the heating chamber to cause volume deformation, The printing operation is carried out on the outer paper. In this case, when the above-described contraction / expansion action is performed for a long time, the layers of the membrane are peeled off due to the difference in thermal expansion coefficient .

둘째, 이러한 각 층의 박리로 인해, 멤브레인의 탄성력이 현저히 저하되는 문제점이 발생된다.Secondly, due to peeling of each layer, the elastic force of the membrane is significantly lowered.

셋째, 이러한 멤브레인의 박리 및 탄성력 저하로 인해 전체 장치의 프린팅 성능이 현저히 저하되는 문제점이 발생된다.Third, there is a problem that the printing performance of the entire apparatus is remarkably lowered due to peeling of the membrane and lowering of the elastic force.

따라서, 본 발명의 목적은 멤브레인을 이루는 각 층을 서로 같은 열팽창률을 갖는 동일 재질로 형성하고, 이를 통해, 소정의 열팽창률 차이에 따른 각 층의 박리 현상을 미연에 방지함으로써, 장치 전체의 프린팅 성능을 현저히 향상시킬 수 있도록 하는 잉크젯 프린터 헤드 및 이의 제조방법을 제공함에 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a semiconductor device, in which each layer constituting a membrane is formed of the same material having the same thermal expansion coefficient, thereby preventing peeling of each layer according to a predetermined difference in thermal expansion rate, And a method for manufacturing the same.

도 1은 종래의 잉크젯 프린터 헤드의 형상을 개략적으로 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view schematically showing a shape of a conventional ink-jet printer head.

도 2는 본 발명에 따른 잉크젯 프린터 헤드의 형상을 개략적으로 도시한 단면도.2 is a cross-sectional view schematically showing the shape of an inkjet printer head according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 잉크젯 프린터 헤드의 제 1 작용을 개략적으로 도시한 예시도.3 is an exemplary view schematically showing a first operation of an inkjet printer head according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 잉크젯 프린터 헤드의 제 2 작용을 개략적으로 도시한 예시도.4 is an exemplary view schematically showing a second operation of an inkjet printer head according to the present invention.

도 5 (a) 내지 (d)는 본 발명에 따른 잉크젯 프린터 헤드의 제조방법을 순차적으로 도시한 단면 공정도.5 (a) to 5 (d) are cross-sectional process views sequentially illustrating a method of manufacturing an inkjet printer head according to the present invention.

도 6 (a) 내지 (c)는 본 발명에 따른 멤브레인의 제조방법을 순차적으로 도시한 단면 공정도.6 (a) to 6 (c) are cross-sectional process diagrams sequentially illustrating a method of manufacturing a membrane according to the present invention.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 보호막이 형성된 기판과; 상기 보호막상에 형성된 가열층과; 상기 가열층상에 접촉되어 전기적인 신호를 전달하는 전극층과; 상기 가열층과 접촉되는 가열챔버를 정의하기위해 상기 전극층상에 형성되는 가열챔버 베리어층과; 상기 가열챔버 베리어층상에 형성되어 상기 가열챔버와 접촉되며 상기 가열챔버에 채워진 용액의 체적변화에 따라 신축되어 진동하는 멤브레인과; 상기 멤브레인과 접촉되는 잉크챔버를 정의하기위해 상기 멤브레인상에 형성된 잉크챔버 베리어층과; 상기 잉크챔버와 접촉되는 노즐을 정의하기위해 상기 잉크챔버 베리어층상에 형성된 노즐 플레이트를 포함하며, 상기 멤브레인은 상기 가열챔버 상부에 형성된 제 1 진동막과; 상기 제 1 진동막과 동일 재질로 이루어져 상기 제 1 진동막상에 형성되며, 상기 제 1 진동막과 동일한 열팽창률을 갖는 제 2 진동막을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a plasma display panel comprising: a substrate having a protective film; A heating layer formed on the protective film; An electrode layer contacting the heating layer to transmit an electric signal; A heating chamber barrier layer formed on the electrode layer to define a heating chamber in contact with the heating layer; A membrane formed on the heating chamber barrier layer and contacting the heating chamber, the membrane being stretched and vibrating according to a volume change of the solution filled in the heating chamber; An ink chamber barrier layer formed on the membrane to define an ink chamber in contact with the membrane; And a nozzle plate formed on the ink chamber barrier layer to define a nozzle in contact with the ink chamber, wherein the membrane comprises: a first diaphragm formed on the heating chamber; And a second diaphragm formed of the same material as the first diaphragm and formed on the first diaphragm and having the same thermal expansion coefficient as the first diaphragm.

바람직하게, 상기 제 1 진동막 및 상기 제 2 진동막은 폴리이미드로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Preferably, the first diaphragm and the second diaphragm are formed of polyimide.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 제 1 공정으로 기 형성된 가열층/가열챔버 베리어층 어셈블리상에 제 2 공정으로 기 형성된 멤브레인을 조립한 후 상기 멤브레인상에 제 3 공정으로 기 형성된 노즐 플레이트/잉크챔버 베리어층 어셈블리를 조립하는 단계를 포함하며, 상기 제 1 공정은 보호막이 형성된 제 1 기판상에 가열층을 형성한 후 상기 가열층과 접촉되도록 전극층을 형성하는 단계와; 상기 가열층과 접촉되는 가열챔버를 정의하기위해 상기 전극층상에 가열챔버 베리어층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제 2 공정은 보호막이 형성된 제 2 기판상에 폴리이미드를 제 1 증착하여 제 1 진동막을 형성하는 단계와; 상기 제 1 진동막상에 상기 폴리이미드를 제 2 층착하여 제 2 진동막을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 제 3 공정은 보호막이 형성된 제 3 기판상에 노즐을 갖는 노즐 플레이트를 형성하는 단계와; 상기 노즐 플레이트상에 잉크챔버를 갖는 잉크챔버 베리어층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a preformed membrane on a preformed heating / heating chamber barrier layer assembly in a first step; The method comprising: forming a nozzle plate / ink chamber barrier layer assembly, wherein the first step includes forming a heating layer on a first substrate having a protective film formed thereon, and then forming an electrode layer to be in contact with the heating layer; And forming a heating chamber barrier layer on the electrode layer to define a heating chamber in contact with the heating layer, wherein the second step comprises depositing a first polyimide layer on the second substrate, Forming a diaphragm; And forming a second diaphragm by secondly depositing the polyimide on the first diaphragm, wherein the third process comprises: forming a nozzle plate having a nozzle on a third substrate on which a protective film is formed; And forming an ink chamber barrier layer having an ink chamber on the nozzle plate.

여기서, 바람직하게, 상기 제 1 진동막은 2μm - 2.5μm의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 바, 이때, 바람직하게, 상기 제 1 진동막은 130℃ - 290℃의 온도에서 소정의 시간간격을 두고 수 회 경화처리된다.Preferably, the first diaphragm is formed with a thickness of 2 to 2.5 占 퐉. At this time, preferably, the first diaphragm has a thickness of about 130 占 폚 to about 290 占 폚 at a predetermined time interval Cured.

또한, 바람직하게, 상기 제 1 진동막은 2회 경화처리되며, 이러한 경화처리는 각각 150℃ 및 280℃의 온도에서 이루어진다.Preferably, the first diaphragm is cured twice, and the curing process is performed at a temperature of 150 ° C and 280 ° C, respectively.

한편, 바람직하게, 상기 제 2 진동막은 2.5μm - 4.5μm의 두께로 형성된다.On the other hand, preferably, the second diaphragm is formed to a thickness of 2.5 mu m - 4.5 mu m.

이에 따라, 본 발명에서는 멤브레인을 이루는 각 층의 박리가 미연에 방지된다.Thus, in the present invention, peeling of each layer constituting the membrane is prevented in advance.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 잉크젯 프린터 헤드 및 이의 제조방법을 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an inkjet printer head and a method of manufacturing the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 잉크젯 프린터 헤드의 형상을 개략적으로 도시한 단면도이다.2 is a cross-sectional view schematically showing the shape of an inkjet printer head according to the present invention.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 잉크젯 프린터 헤드에서 멤브레인(20)은 가열챔버(4) 상부에 형성된 제 1 진동막(21)과, 이러한 제 1 진동막(21)과 동일 재질로 이루어져 제 1 진동막(21)상에 형성되며, 이와 동일한 열팽창률을 갖는 제 2 진동막(22)을 포함한다. 이에 따라, 본 발명의 멤브레인(20)은 수축·팽창이 지속적으로 반복되더라도 열팽창률 차이에 의해 박리되지 않고 본래의 구조를 견고히 유지함으로써, 적절한 탄성력을 장시간 유지할 수 있다.The membrane 20 of the inkjet printer head according to the present invention includes a first diaphragm 21 formed on the top of the heating chamber 4 and a second diaphragm 21 formed of the same material as the first diaphragm 21 1 diaphragm 21 and includes a second diaphragm 22 having the same thermal expansion coefficient. Accordingly, even if the membrane 20 is repeatedly shrunk and expanded, the membrane 20 is not peeled off due to the difference in the coefficient of thermal expansion, and the original structure is firmly maintained, so that the appropriate elastic force can be maintained for a long time.

이때, 본 발명의 특징에 따르면, 제 1 진동막(21) 및 제 2 진동막(22)은 신축성이 양호한 폴리이미드로 형성된다. 이에 따라, 멤브레인(20)의 저부 및 상부는 상술한 수축·팽창에 탄력적으로 대응할 수 있다.At this time, according to a feature of the present invention, the first diaphragm 21 and the second diaphragm 22 are formed of polyimide having good stretchability. Accordingly, the bottom and the top of the membrane 20 can flexibly cope with the shrinkage and expansion described above.

종래의 경우, 멤브레인은 상술한 수축·팽창이 반복됨에 따라, 각 층이 박리됨으로써, 탄성력의 저하가 유발되었고, 이에 따라, 전체 장치의 품질이 저하되는 문제점이 야기되었다.In the conventional case, as the membrane is repeatedly shrunk and expanded, the respective layers are peeled off, resulting in lowering of the elastic force, resulting in deterioration of quality of the entire device.

그러나, 본 발명의 경우, 멤브레인(20)을 이루는 각 층, 즉, 제 1 진동막(21) 및 제 2 진동막(22)은 서로 동일한 열팽창률을 갖는 폴리이미드로 공히 형성됨으로써, 상술한 수축·팽창에 장시간 견딜수 있다.However, in the case of the present invention, the layers constituting the membrane 20, that is, the first diaphragm 21 and the second diaphragm 22 are formed together with polyimide having the same thermal expansion coefficient, · It can withstand expansion for a long time.

특히, 상술한 제 1 진동막(21)은 멤브레인(20)이 그 하부에 형성되는 가열챔버 베리어층(5)과 적절히 접착될 수 있도록 하는 역할을 수행한다. 통상, 가열챔버 베리어층(5)은 폴리이미드 재질로 형성되는 바, 이때, 상술한 바와 같이, 본 발명의 멤브레인(20)은 이와 동일한 재질을 갖는 제 1 진동막(21)을 갖음으로써, 가열챔버 베리어층(5)과 견고한 접착력을 장시간 유지할 수 있다.In particular, the first diaphragm 21 described above serves to enable the membrane 20 to be properly bonded to the heating chamber barrier layer 5 formed thereunder. In general, the heating chamber barrier layer 5 is formed of a polyimide material. As described above, the membrane 20 of the present invention has the first diaphragm 21 having the same material, It is possible to maintain a firm adhesion with the chamber barrier layer 5 for a long time.

또한, 상술한 제 2 진동막(22)은 멤브레인(20)이 그 상부에 형성되는 잉크챔버 베리어층(7)과 적절히 접착될 수 있도록 하는 역할을 수행한다. 통상, 잉크챔버 베리어층(7)은 폴리이미드 재질로 형성되는 바, 이때, 상술한 바와 같이, 본 발명의 멤브레인(20)은 이와 동일한 재질을 갖는 제 2 진동막(22)을 갖음으로써, 잉크챔버 베리어층(7)과 견고한 접착력을 장시간 유지할 수 있다.In addition, the second diaphragm 22 described above serves to enable the membrane 20 to adhere properly to the ink chamber barrier layer 7 formed thereon. In general, the ink chamber barrier layer 7 is formed of a polyimide material. As described above, the membrane 20 of the present invention has the second diaphragm 22 having the same material, It is possible to maintain a firm adhesion with the chamber barrier layer 7 for a long time.

한편, 도 3 및 도 4는 본 발명의 작용을 개략적으로 도시한 예시도이다.3 and 4 are schematic views showing the operation of the present invention.

이하, 이를 참조하여 본 발명의 작용을 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

먼저, 외부의 전원으로부터 전극층(3)으로 전기적인 신호가 인가되면, 전극층(3)의 하부에 형성된 가열층(11)은 이 에너지를 공급받아 순간적으로 500℃ 이상의 온도로 급속 히팅된다. 이 과정에서 전기에너지는 500℃ - 550℃ 정도의 열 에너지로 변환된다.First, when an electric signal is applied to the electrode layer 3 from an external power source, the heating layer 11 formed on the lower portion of the electrode layer 3 is instantaneously heated to a temperature of 500 ° C or higher. In this process, electric energy is converted into thermal energy of about 500 ° C - 550 ° C.

이어서, 변환된 열은 가열층(11)과 접촉된 가열챔버(4) 내로 전달되고, 가열 챔버(4) 내에 충진된 워킹 용액은 이와 같이 전달된 열에 의해 급속히 기화되어, 일정 크기의 증기압을 발생시킨다.Subsequently, the converted heat is transferred into the heating chamber 4 contacted with the heating layer 11, and the working solution filled in the heating chamber 4 is rapidly vaporized by the heat thus transferred to generate a vapor pressure of a certain size .

계속해서, 증기압은 가열 챔버 베리어층(5) 상부에 놓여진 멤브레인(20)으로 전달되며, 이에 따라, 멤브레인(20)에는 일정크기의 충격력(P)이 가해진다.Subsequently, the vapor pressure is transferred to the membrane 20 placed on top of the heating chamber barrier layer 5, whereby the membrane 20 is subjected to an impact force P of a predetermined magnitude.

이러한 경우, 멤브레인(20)은 도 3에 도시된 바와 같이, 화살표 방향(Ⅰ)으로 급속히 팽창되어져 라운드형으로 굽어진다. 이에 따라, 그 상부에 형성된 잉크챔버(9) 내에 채워진 잉크(100)에는 강한 충격력(P)이 전달되며, 잉크(100)는 상술한 충격력(P)에 의해 포화되어져 분사직전의 상태에 놓여진다.In this case, the membrane 20 rapidly expands in the direction of the arrow I as shown in Fig. 3 and curves in a round shape. Thus, a strong impact force P is transmitted to the ink 100 filled in the ink chamber 9 formed thereon, and the ink 100 is saturated by the impact force P described above and is placed in a state just before the injection .

이때, 상술한 바와 같이, 본 발명의 멤브레인(20)은 서로 동일한 열팽창률을 갖는 제 1 진동막(21) 및 제 2 진동막(22)으로 형성되는 바, 이에 따라, 종래의 멤브레인에서 발생되던 각 층의 박리는 미연에 방지된다.In this case, as described above, the membrane 20 of the present invention is formed of the first diaphragm 21 and the second diaphragm 22 having the same thermal expansion coefficient, The peeling of each layer is prevented in advance.

한편, 이러한 상태에서, 외부의 전원으로부터 공급되던 전기적인 신호가 차단되면, 가열챔버(4)의 내부에 유지되던 증기압은 급속히 저감되며, 이에 따라, 가열챔버(4) 내부는 적절한 진공상태를 이룬다. 이러한 진공은 멤브레인(20)에 상술한 충격력(P)에 대응하는 강한 버클링력(B)을 가함으로써, 멤브레인(20)이 순간적으로 수축되도록 한다.On the other hand, in this state, when the electric signal supplied from the external power source is shut off, the vapor pressure held in the heating chamber 4 is rapidly reduced, and accordingly, the inside of the heating chamber 4 is in a proper vacuum state . This vacuum causes the membrane 20 to momentarily contract by applying a strong buckling force B to the membrane 20 corresponding to the impact force P described above.

이러한 경우, 멤브레인(20)은 도 4에 도시된 바와 같이, 화살표 방향(Ⅱ)으로 급속히 수축된다. 이에 따라, 상술한 멤브레인(20)의 팽창과정을 통하여 분사직전의 상태에 놓여져 있던 잉크(100)는 자체의 중량에 의해 타원형 및 원형으로 변형되어져, 외부의 인쇄용지로 분사된다. 이에 따라, 외부의 인쇄용지에는 적절한 프린팅이 이루어진다.In this case, the membrane 20 shrinks rapidly in the direction of arrow II as shown in Fig. Accordingly, the ink 100, which has been placed in the state immediately before ejection through the expansion process of the membrane 20, is deformed into an elliptical shape and a circular shape by its own weight, and is ejected onto an external printing paper. Accordingly, appropriate printing is performed on the external printing paper.

이때에도, 상술한 바와 같이, 본 발명의 멤브레인(20)은 서로 동일한 열팽창률을 갖는 제 1 진동막(21) 및 제 2 진동막(22)으로 형성되는 바, 이에 따라, 종래의 멤브레인에서 발생되던 각 층의 박리는 미연에 방지된다.At this time, as described above, the membrane 20 of the present invention is formed of the first diaphragm 21 and the second diaphragm 22 having the same thermal expansion coefficient as each other, The peeling of each layer is prevented in advance.

한편, 도 5 (a) 내지 (d)는 본 발명에 따른 잉크젯 프린터 헤드의 제조방법을 순차적으로 도시한 단면 공정도이고, 도 6 (a) 내지 (c)는 본 발명에 따른 멤브레인의 제조방법을 순차적으로 도시한 단면 공정도이다.5 (a) to 5 (d) are cross-sectional process views sequentially illustrating a method of manufacturing an inkjet printer head according to the present invention, and FIGS. 6 (a) to 6 (c) Sectional views showing the process steps in a sequential manner.

도 5 (a) 내지 (d)에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 잉크젯 프린터 헤드의 제조방법은 제 1 공정으로 기 형성된 가열층(11)/가열챔버 베리어층(5) 어셈블리상에 제 2 공정으로 기 형성된 멤브레인(20)을 조립한 후 멤브레인(20)상에 제 3 공정으로 기 형성된 노즐 플레이트(8)/잉크챔버 베리어층(7) 어셈블리를 조립하는 단계를 포함하며, 이때, 제 1 공정은 보호막(2)이 형성된 제 1 기판상(1)에 가열층(11)을 형성한 후 가열층(11)과 접촉되도록 전극층(3)을 형성하는 단계와, 상술한 가열층(11)과 접촉되는 가열챔버(4)를 정의하기위해 전극층(3)상에 가열챔버 베리어층(5)을 형성하는 단계를 포함하고, 상술한 제 2 공정은 보호막(201)이 형성된 제 2 기판(200)상에 폴리이미드를 제 1 증착하여 제 1 진동막(21)을 형성하는 단계와, 제 1 진동막(21)상에 상술한 폴리이미드를 제 2 층착하여 제 2 진동막(22)을 형성하는 단계를 포함하며, 상술한 제 3 공정은 보호막(301)이 형성된 제 3 기판(300)상에 노즐(10)을 갖는 노즐 플레이트(8)를 형성하는 단계와, 노즐 플레이트(8)상에 잉크챔버(9)를 갖는 잉크챔버 베리어층(7)을 형성하는 단계를 포함한다.As shown in Figs. 5 (a) to 5 (d), the manufacturing method of an inkjet printer head according to the present invention is characterized in that, in the first step, on the preheated heating layer 11 / heating chamber barrier layer 5 assembly, , Assembling the nozzle plate (8) / ink chamber barrier layer (7) preformed in the third step on the membrane (20) after assembling the preformed membrane (20) Forming the electrode layer 3 so as to contact the heating layer 11 after the heating layer 11 is formed on the first substrate 1 on which the protective film 2 is formed; And forming the heating chamber barrier layer 5 on the electrode layer 3 in order to define the heating chamber 4 in contact with the first substrate 200. In the second step, ) To form a first diaphragm 21, and a step of forming a first diaphragm 21 on the first diaphragm 21, The third step includes a step of forming a nozzle plate 8 having a nozzle 10 on a third substrate 300 having a protective film 301 formed thereon , And forming an ink chamber barrier layer (7) having an ink chamber (9) on the nozzle plate (8).

이하, 이러한 본 발명의 각 제조단계를 상세히 설명한다.Hereinafter, each of the manufacturing steps of the present invention will be described in detail.

먼저, 도 5 (a)에 도시된 바와 같이, SiO₂등의 보호막(2)이 형성된 실리콘 제 1 기판(1) 상에는 폴리 실리콘 등이 증착되어 가열층(11)을 형성한 후, 이러한 가열층(11)과 접촉되도록 알루미늄 등의 금속이 증착되어 전극층(3)을 형성한다. 이때, 가열층(11) 및 전극층(3)은 통상의 에칭공정에 의해 적절한 형상으로 패터닝된다.First, as shown in FIG. 5 (a), polysilicon or the like is deposited on a silicon first substrate 1 on which a protective film ₂ such as SiO ₂ is formed to form a heating layer 11, A metal such as aluminum is deposited to be in contact with the substrate 11 to form an electrode layer 3. [ At this time, the heating layer 11 and the electrode layer 3 are patterned into an appropriate shape by a normal etching process.

이어서, 상술한 가열층(11)과 접촉되는 가열챔버(4)가 형성되도록 전극층(3)의 상부에는 폴리이미드 등의 물질이 증착되어 가열챔버 배리어층(5)을 형성한다. 이때, 가열챔버 배리어층(5)은 상술한 에칭공정에 의해 적절한 형상으로 패터닝된다. 이에 따라, 본 발명의 제 1 공정이 완료된다.Subsequently, a material such as polyimide is deposited on the electrode layer 3 to form a heating chamber barrier layer 5 such that the heating chamber 4 contacting the heating layer 11 described above is formed. At this time, the heating chamber barrier layer 5 is patterned into an appropriate shape by the above-described etching process. Thus, the first step of the present invention is completed.

한편, 이와 병행하여, 도 5 (b)에 도시된 바와 같은 멤브레인(20)을 형성하기 위한 본 발명의 제 2 공정이 진행된다.Meanwhile, the second step of the present invention for forming the membrane 20 as shown in FIG. 5 (b) proceeds in parallel.

여기서, 본 발명의 제 2 공정을 도 6 (a) 내지 (c)를 참조하여 좀더 상세히 설명한다.Here, the second step of the present invention will be described in more detail with reference to Figs. 6 (a) to 6 (c).

먼저, 도 6 (a)에 도시된 바와 같이, 실리콘 등으로 이루어진 제 2 기판(200)상에는 기판(200)의 파손을 방지하기 위한 보호막(201)이 열산화 과정(Thermal oxiding process)을 통해 형성된다. 이러한 보호막(201)은 SiO₂의 조성을 갖는다.6A, a protection film 201 for preventing breakage of the substrate 200 is formed on a second substrate 200 made of silicon or the like through a thermal oxidation process do. This protective film 201 has a composition of SiO ₂ .

이어서, 보호막(201) 상에는 폴리이미드가 제 1 증착되어 제 1 진동막(21)이 형성된다. 이때, 바람직하게, 제 1 진동막(21)은 2μm - 2.5μm의 두께로 증착된다.Then, polyimide is first deposited on the protective film 201 to form the first diaphragm 21. At this time, preferably, the first vibrating film 21 is deposited to a thickness of 2 탆 to 2.5 탆.

여기서, 본 발명의 특징에 따르면, 상술한 제 1 진동막(21)은 130℃ - 290℃의 온도에서 일정한 시간간격을 두고 2회 정도 경화처리된다. 이에 따라, 제 1 진동막(21)은 전표면에 걸쳐 양호한 인성(toughness)을 갖게됨으로써, 후술하는 제 2 진동막(22)이 견고히 증착될 수 있는 조건을 마련한다. 이때, 바람직하게, 경화처리 과정은 150℃ 및 280℃의 온도에서 이루어진다.According to an aspect of the present invention, the first vibrating film 21 described above is cured twice at a predetermined time interval at a temperature of 130 ° C to 290 ° C. Thus, the first diaphragm 21 has a good toughness over the entire surface, thereby providing a condition that the second diaphragm 22 described later can be firmly deposited. At this time, preferably, the curing process is carried out at a temperature of 150 ° C and 280 ° C.

이어서, 도 6 (b)에 도시된 바와 같이, 상술한 제 1 진동막(21)상에는 폴리이미드가 제 2 증착되어 제 1 진동막(21)과 동일한 재질의 제 2 진동막(22)을 형성한다. 이때, 바람직하게, 제 2 진동막(22)은 2.5μm - 4.5μm의 두께로 증착된다.6 (b), polyimide is secondarily deposited on the first vibrating film 21 to form a second vibrating film 22 of the same material as the first vibrating film 21. Then, do. At this time, preferably, the second diaphragm 22 is deposited to a thickness of 2.5 mu m - 4.5 mu m.

이 후, 도 6 (c)에 도시된 바와 같이, 상술한 적층막들은 제 2 기판(200)으로부터 분리되어 후술하는 조립과정에 적절히 투입된다.6 (c), the above-described laminated films are separated from the second substrate 200 and appropriately put into an assembling process to be described later.

한편, 이러한 본 발명의 제 2 공정과 병행하여 본 발명의 제 3 공정이 진행된다.Meanwhile, the third step of the present invention proceeds in parallel with the second step of the present invention.

이를 상세히 설명하면, 먼저, 도 5 (c)에 도시된 바와 같이, SiO₂등의 보호막(301)이 형성된 실리콘 제 3 기판(300) 상에는 니켈 등이 증착되어 노즐 플레이트(8)를 형성한다. 이때, 노즐 플레이트(8)는 통상의 에칭공정에 의해 적절히 패터닝 되고, 이에 따라, 노즐 플레이트(8)에는 개구형상의 노즐(10)이 형성된다.5 (c), a nozzle plate 8 is formed by depositing nickel or the like on a third silicon substrate 300 on which a protective film 301 such as SiO ₂ is formed. At this time, the nozzle plate 8 is appropriately patterned by a normal etching process, so that the nozzle plate 8 is formed with the nozzle 10 having an opening shape.

이어서, 상술한 노즐 플레이트(8)의 상부에는 폴리이미드가 증착되어 잉크챔버 배리어층(7)을 형성한다. 이때, 잉크챔버 배리어층(7)은 상술한 에칭공정에 의해 적절히 패터닝되고, 이에 따라, 엥크챔버 배리어층(7)에는 일정 공간을 갖는 잉크챔버(9)가 형성된다.Then, polyimide is deposited on the above-mentioned nozzle plate 8 to form the ink chamber barrier layer 7. At this time, the ink chamber barrier layer 7 is appropriately patterned by the above-described etching process, whereby the ink chamber 9 having a certain space is formed in the ench chamber barrier layer 7.

이 후, 상술한 적층구조는 제 3 기판(300)으로부터 분리되어 후술하는 조립과정에 적절히 투입된다.Thereafter, the above-described laminated structure is separated from the third substrate 300 and appropriately put into an assembling process to be described later.

한편, 상술한 제 1 공정 내지 제 3 공정을 거쳐 완성된 각 적층구조물들은 일정한 접착과정을 통해 적절히 조립되는 바, 상술한 제 1 공정으로 기 형성된 가열층(11)/가열챔버 배리어층(5) 어셈블리상에는 상술한 제 2 공정으로 기 형성된 멤브레인(20)이 조립되고 이러한 멤브레인(20)상에는 상술한 제 3 공정으로 기 형성된 노즐 플레이트(8)/잉크챔버 배리어층(7) 어셈블리가 조립된다.On the other hand, each of the laminated structures completed through the first to third steps is appropriately assembled through a certain bonding process, and the heating layer 11 / heating chamber barrier layer 5 previously formed in the first step described above, The preformed membrane 20 is assembled on the assembly and the nozzle plate 8 / ink chamber barrier layer 7 preformed on the membrane 20 is assembled by the above-described third process.

이에 따라, 도 5 (d)에 도시된 바와 같이, 같은 열팽창률을 갖는 동일 재질의 제 1 진동막(21) 및 제 2 진동막(22)으로 이루어진 멤브레인(20)은 가열챔버(4)의 상부에 위치되고, 잉크챔버(9)는 멤브레인(20)을 개재하여 가열챔버(4)의 상부에 위치된다. 그 결과, 본 발명의 잉크젯 프린터 헤드는 적절히 제조완료된다.5 (d), the membrane 20 made up of the first diaphragm 21 and the second diaphragm 22 of the same material having the same coefficient of thermal expansion is placed in the heating chamber 4 And the ink chamber 9 is positioned at the top of the heating chamber 4 via the membrane 20. As a result, the ink-jet printer head of the present invention is properly manufactured.

이와 같이, 본 발명에서는 멤브레인을 이루는 각 층을 서로 같은 열팽창률을 갖는 동일 재질의 물질로 형성하고, 이를 통해 각 층의 박리를 미연에 방지함으로써, 장치의 전체적인 프린팅 성능을 현저히 향상시킬 수 있다.As described above, in the present invention, the respective layers constituting the membrane are formed of the same material having the same thermal expansion coefficient, thereby preventing peeling of each layer in advance, thereby remarkably improving the overall printing performance of the device.

이러한 본 발명은 생산라인에서 제조되어지는 전 기종의 잉크젯 프린터 헤드에서 두루 유용한 효과를 나타낸다.The present invention exhibits a useful effect in all types of ink jet printer heads manufactured in a production line.

그리고, 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.While specific embodiments of the invention have been illustrated and described, it will be obvious that the invention may be varied in many ways by those skilled in the art.

이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 첨부된 특허청구의 범위안에 속한다 해야 할 것이다.Such modified embodiments should not be understood individually from the technical idea and viewpoint of the present invention, and such modified embodiments should fall within the scope of the appended claims of the present invention.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 잉크젯 프린터 헤드 및 이의 제조방법에서는 멤브레인을 이루는 각 층을 서로 같은 열팽창률을 갖는 동일 재질로 형성하고, 이를 통해, 소정의 열팽창률 차이에 따른 각 층의 박리 현상을 미연에 방지함으로써, 장치 전체의 프린팅 성능을 현저히 향상시킬 수 있다.As described above in detail, in the ink-jet printer head and the method of manufacturing the same according to the present invention, the respective layers constituting the membrane are formed of the same material having the same thermal expansion coefficient, By preventing the development in advance, the printing performance of the entire apparatus can be remarkably improved.

Claims (8)

보호막이 형성된 기판과;A substrate having a protective film formed thereon; 상기 보호막상에 형성된 가열층과;A heating layer formed on the protective film; 상기 가열층상에 접촉되어 전기적인 신호를 전달하는 전극층과;An electrode layer contacting the heating layer to transmit an electric signal; 상기 가열층과 접촉되는 가열챔버를 정의하기위해 상기 전극층상에 형성되는 가열챔버 베리어층과;A heating chamber barrier layer formed on the electrode layer to define a heating chamber in contact with the heating layer; 상기 가열챔버 베리어층상에 형성되어 상기 가열챔버와 접촉되며 상기 가열챔버에 채워진 용액의 체적변화에 따라 신축되어 진동하는 멤브레인과;A membrane formed on the heating chamber barrier layer and contacting the heating chamber, the membrane being stretched and vibrating according to a volume change of the solution filled in the heating chamber; 상기 멤브레인과 접촉되는 잉크챔버를 정의하기위해 상기 멤브레인상에 형성된 잉크챔버 베리어층과;An ink chamber barrier layer formed on the membrane to define an ink chamber in contact with the membrane; 상기 잉크챔버와 접촉되는 노즐을 정의하기위해 상기 잉크챔버 베리어층상에 형성된 노즐 플레이트를 포함하며,And a nozzle plate formed on the ink chamber barrier layer to define a nozzle in contact with the ink chamber, 상기 멤브레인은 상기 가열챔버 상부에 형성된 제 1 진동막과;Wherein the membrane comprises: a first diaphragm formed on the heating chamber; 상기 제 1 진동막과 동일 재질로 이루어져 상기 제 1 진동막상에 형성되며, 상기 제 1 진동막과 동일한 열팽창률을 갖는 제 2 진동막을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 헤드.And a second diaphragm formed of the same material as the first diaphragm and formed on the first diaphragm and having the same thermal expansion coefficient as the first diaphragm. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 진동막 및 상기 제 2 진동막은 폴리이미드로 이루어지는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 헤드.The inkjet printer head according to claim 1, wherein the first diaphragm and the second diaphragm are made of polyimide. 제 1 공정으로 기 형성된 가열층/가열챔버 베리어층 어셈블리상에 제 2 공정으로 기 형성된 멤브레인을 조립한 후 상기 멤브레인상에 제 3 공정으로 기 형성된 노즐 플레이트/잉크챔버 베리어층 어셈블리를 조립하는 단계를 포함하며,Assembling the preformed nozzle plate / ink chamber barrier layer assembly as a third process on the membrane after assembling the preformed membrane with the second process on the pre-formed heating / heating chamber barrier layer assembly in the first process ≪ / RTI & 상기 제 1 공정은 보호막이 형성된 제 1 기판상에 가열층을 형성한 후 상기 가열층과 접촉되도록 전극층을 형성하는 단계와;In the first step, a heating layer is formed on a first substrate having a protective film, and then an electrode layer is formed to be in contact with the heating layer. 상기 가열층과 접촉되는 가열챔버를 정의하기위해 상기 전극층상에 가열챔버 베리어층을 형성하는 단계를 포함하고,Forming a heating chamber barrier layer on the electrode layer to define a heating chamber in contact with the heating layer, 상기 제 2 공정은 보호막이 형성된 제 2 기판상에 폴리이미드를 제 1 증착하여 제 1 진동막을 형성하는 단계와;The second step may include: forming a first diaphragm by first depositing polyimide on a second substrate on which a protective film is formed; 상기 제 1 진동막상에 상기 폴리이미드를 제 2 층착하여 제 2 진동막을 형성하는 단계를 포함하며,And forming a second diaphragm by secondly depositing the polyimide on the first diaphragm, 상기 제 3 공정은 보호막이 형성된 제 3 기판상에 노즐을 갖는 노즐 플레이트를 형성하는 단계와;The third step may include forming a nozzle plate having a nozzle on a third substrate having a protective film formed thereon; 상기 노즐 플레이트상에 잉크챔버를 갖는 잉크챔버 베리어층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 헤드의 제조방법.And forming an ink chamber barrier layer having an ink chamber on the nozzle plate. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 진동막은 2μm - 2.5μm의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 헤드의 제조방법.4. The method of claim 3, wherein the first diaphragm is formed to have a thickness of 2 m to 2.5 m. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 진동막은 130℃ - 290℃의 온도에서 소정의 시간간격을 두고 수 회 경화처리되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 헤드의 제조방법.The method according to claim 3, wherein the first diaphragm is cured several times at a predetermined time interval at a temperature of 130 ° C to 290 ° C. 제 5 항에 있어서, 상기 제 1 진동막은 2회 경화처리되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 헤드의 제조방법.The method of manufacturing an inkjet printer head according to claim 5, wherein the first vibration film is cured twice. 제 6 항에 있어서 상기 경화처리는 각각 150℃ 및 280℃의 온도에서 이루어 지는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 헤드의 제조방법.7. The method of claim 6, wherein the curing treatment is performed at a temperature of 150 DEG C and 280 DEG C, respectively. 제 3 항에 있어서, 상기 제 2 진동막은 2.5μm - 4.5μm의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 헤드의 제조방법.The method of claim 3, wherein the second diaphragm is formed to have a thickness of 2.5 to 4.5 탆.