(57)【要約】      （修正有）【課題】圧電アクチュエータの上部電極が酸化することを防止すると共に、駆動時に生じ得るセル間ショートを事前に防止することができるインクジェットヘッドを提供する。【解決手段】複数のインクチャンバ６０が形成される流路プレート１０と、インクチャンバ６０のインクを外部に吐出するためにインクチャンバに夫々連結される複数のノズル３５が形成されるノズルプレート３０と、インクチャンバ６０の上部に形成されインクチャンバ６０の圧力を調節する圧電アクチュエータ４０と、圧電アクチュエータ４０の酸化を防止するために備えられるパリレン保護膜５０と、を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のインクチャンバが形成される流路プレートと、
前記インクチャンバのインクを外部に吐出するために前記インクチャンバに夫々連結される複数のノズルが形成されるノズルプレートと、
前記インクチャンバの上部に形成され前記インクチャンバの圧力を調節する圧電アクチュエータと、
前記圧電アクチュエータの酸化を防止するために備えられるパリレン保護膜と
を含むインクジェットヘッド。
【請求項２】
前記パリレン保護膜は、前記インクチャンバ及び前記ノズルの内壁に備えられることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項３】
前記パリレン保護膜は、前記流路プレート及びノズルプレートの外壁に備えられることを特徴とする請求項２に記載のインクジェットヘッド。
【請求項４】
前記パリレン保護膜は、パリレンＮ（Ｄｉ−Ｐａｒａ−Ｘｙｌｙｌｅｎｅ）、パリレンＣ（Ｄｉ−Ｃｈｌｏｒｏ−Ｘｙｌｙｌｅｎｅ）、パリレンＤ（Ｔｅｔｒａ−Ｃｈｌｏｒｏ−Ｘｙｌｙｌｅｎｅ）及びパリレンＦ（Ｏｃｔａｆｌｕｏｒｏ−［２，２］ｐａｒａ−Ｃｙｃｌｏｐｈａｎｅ）の何れか１つであることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載のインクジェットヘッド。
【請求項５】
前記パリレン保護膜は、パリレンＮ（Ｄｉ−Ｐａｒａ−Ｘｙｌｙｌｅｎｅ）、パリレンＣ（Ｄｉ−Ｃｈｌｏｒｏ−Ｘｙｌｙｌｅｎｅ）、パリレンＤ（Ｔｅｔｒａ−Ｃｈｌｏｒｏ−Ｘｙｌｙｌｅｎｅ）及びパリレンＦ（Ｏｃｔａｆｌｕｏｒｏ−［２，２］ｐａｒａ−Ｃｙｃｌｏｐｈａｎｅ）から選択的に混合したことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載のインクジェットヘッド。
【請求項６】
前記流路プレートと前記ノズルプレートとの間に配置され、前記インクチャンバ及び前記ノズルを連結するダンパと、前記インクチャンバと連結されるマニホールドを備える中間プレートをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項７】
前記パリレン保護膜は、前記インクチャンバ、前記ノズル、前記ダンパ及び前記マニホールドの内壁に形成されたことを特徴とする請求項６に記載のインクジェットヘッド。
【請求項８】
前記パリレン保護膜は、前記流路プレート、中間プレート及びノズルプレートの外壁に形成されたことを特徴とする請求項７に記載のインクジェットヘッド。
【請求項９】
前記パリレン保護膜は、パリレンＮ（Ｄｉ−Ｐａｒａ−Ｘｙｌｙｌｅｎｅ）、パリレンＣ（Ｄｉ−Ｃｈｌｏｒｏ−Ｘｙｌｙｌｅｎｅ）、パリレンＤ（Ｔｅｔｒａ−Ｃｈｌｏｒｏ−Ｘｙｌｙｌｅｎｅ）及びパリレンＦ（Ｏｃｔａｆｌｕｏｒｏ−［２，２］ｐａｒａ−Ｃｙｃｌｏｐｈａｎｅ）の何れか１つであることを特徴とする請求項６から請求項８の何れか１項に記載のインクジェットヘッド。
【請求項１０】
前記パリレン保護膜は、パリレンＮ（Ｄｉ−Ｐａｒａ−Ｘｙｌｙｌｅｎｅ）、パリレンＣ（Ｄｉ−Ｃｈｌｏｒｏ−Ｘｙｌｙｌｅｎｅ）、パリレンＤ（Ｔｅｔｒａ−Ｃｈｌｏｒｏ−Ｘｙｌｙｌｅｎｅ）及びパリレンＦ（Ｏｃｔａｆｌｕｏｒｏ−［２，２］ｐａｒａ−Ｃｙｃｌｏｐｈａｎｅ）から選択的に混合したことを特徴とする請求項６から請求項８の何れか１項に記載のインクジェットヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインクジェットヘッドに関し、より詳細にはパリレン保護膜を備えて圧電アクチュエータの上部電極が酸化することを防止するインクジェットヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的にインクジェットヘッドは、電気信号を物理的な力で変換し小さなノズルによりインクを液滴の形態で吐出させる構造体である。
【０００３】
最近、圧電方式のインクジェットヘッドは産業用インクジェットプリンターでも用いられている。例えば、印刷回路基板（ＰＣＢ）上に金、銀等の金属を溶かして作ったインクを噴射し回路パターンを直接形成させるか、または産業グラフィックや液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）の製造、太陽電池等に用いられる。
【０００４】
一般的にインクジェットプリンターのインクジェットヘッドには、カートリッジからインクが流入及び流出する流入口と流出口と、流入されるインクを貯蔵するマニホールドと、上記マニホールド内のインクをノズルに移動させるためにアクチュエータの駆動力を伝達するチャンバ等が形成され、上記チャンバのインクを外部に吐出させるために、圧電体で製造される圧電アクチュエータが表面に装着される。
【０００５】
圧電アクチュエータは、流路プレート上に順に積層された下部電極、圧電体、上部電極を含み、上部電極は金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）のような物質を多く用いる。
【０００６】
このように上部電極を成す物質は、酸、アルカリまたはソルベント等の大部分の化学薬品に影響を受けて酸化し、インクジェットヘッドの特性低下が発生するという問題点がある。
【０００７】
従って、インクジェットヘッドの圧電アクチュエータの上部電極が酸化することを未然に防止する方案が要求される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、パリレン保護膜を利用し圧電アクチュエータの上部電極の酸化を防止すると共に、駆動時に生じ得るセル間ショートを事前に防止することができるインクジェットヘッドを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施例によるインクジェットヘッドは、複数のインクチャンバが形成される流路プレートと、上記インクチャンバのインクを外部に吐出するために上記インクチャンバに夫々連結される複数のノズルが形成されるノズルプレートと、上記インクチャンバの上部に形成され上記インクチャンバの圧力を調節する圧電アクチュエータと、上記圧電アクチュエータの酸化を防止するために備えられるパリレン保護膜と、を含むことができる。
【００１０】
本発明の一実施例によるインクジェットヘッドの上記パリレン保護膜は、上記インクチャンバ及び上記ノズルの内壁に備えられることを特徴とすることができる。
【００１１】
本発明の一実施例によるインクジェットヘッドの上記パリレン保護膜は、上記流路プレート及びノズルプレートの外壁に備えられることを特徴とすることができる。
【００１２】
本発明の一実施例によるインクジェットヘッドの上記パリレン保護膜は、パリレンＮ（Ｄｉ−Ｐａｒａ−Ｘｙｌｙｌｅｎｅ）、パリレンＣ（Ｄｉ−Ｃｈｌｏｒｏ−Ｘｙｌｙｌｅｎｅ）、パリレンＤ（Ｔｅｔｒａ−Ｃｈｌｏｒｏ−Ｘｙｌｙｌｅｎｅ）及びパリレンＦ（Ｏｃｔａｆｌｕｏｒｏ−［２，２］ｐａｒａ−Ｃｙｃｌｏｐｈａｎｅ）の何れか１つであることを特徴とすることができる。
【００１３】
本発明の一実施例によるインクジェットヘッドの上記パリレン保護膜は、パリレンＮ（Ｄｉ−Ｐａｒａ−Ｘｙｌｙｌｅｎｅ）、パリレンＣ（Ｄｉ−Ｃｈｌｏｒｏ−Ｘｙｌｙｌｅｎｅ）、パリレンＤ（Ｔｅｔｒａ−Ｃｈｌｏｒｏ−Ｘｙｌｙｌｅｎｅ）及びパリレンＦ（Ｏｃｔａｆｌｕｏｒｏ−［２，２］ｐａｒａ−Ｃｙｃｌｏｐｈａｎｅ）から選択的に混合したことを特徴とすることができる。
【００１４】
本発明の一実施例によるインクジェットヘッドは、上記流路プレートと上記ノズルプレートとの間に配置され、上記インクチャンバ及び上記ノズルを連結するダンパと、上記インクチャンバと連結されるマニホールドを備える中間プレートをさらに含むことができる。
【００１５】
本発明の一実施例によるインクジェットヘッドの上記パリレン保護膜は、上記インクチャンバ、上記ノズル、上記ダンパ及び上記マニホールドの内壁に形成されたことを特徴とすることができる。
【００１６】
本発明の一実施例によるインクジェットヘッドの上記パリレン保護膜は、上記流路プレート、中間プレート及びノズルプレートの外壁に形成されたことを特徴とすることができる。
【００１７】
本発明の一実施例によるインクジェットヘッドの上記パリレン保護膜は、パリレンＮ（Ｄｉ−Ｐａｒａ−Ｘｙｌｙｌｅｎｅ）、パリレンＣ（Ｄｉ−Ｃｈｌｏｒｏ−Ｘｙｌｙｌｅｎｅ）、パリレンＤ（Ｔｅｔｒａ−Ｃｈｌｏｒｏ−Ｘｙｌｙｌｅｎｅ）及びパリレンＦ（Ｏｃｔａｆｌｕｏｒｏ−［２，２］ｐａｒａ−Ｃｙｃｌｏｐｈａｎｅ）の何れか１つであることを特徴とすることができる。
【００１８】
本発明の一実施例によるインクジェットヘッドの上記パリレン保護膜は、パリレンＮ（Ｄｉ−Ｐａｒａ−Ｘｙｌｙｌｅｎｅ）、パリレンＣ（Ｄｉ−Ｃｈｌｏｒｏ−Ｘｙｌｙｌｅｎｅ）、パリレンＤ（Ｔｅｔｒａ−Ｃｈｌｏｒｏ−Ｘｙｌｙｌｅｎｅ）及びパリレンＦ（Ｏｃｔａｆｌｕｏｒｏ−［２，２］ｐａｒａ−Ｃｙｃｌｏｐｈａｎｅ）から選択的に混合したことを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によるインクジェットヘッドによれば、圧電アクチュエータの上部電極、インクチャンバ及びマニホールドの内壁等にパリレン保護膜を備えるため、上部電極の酸化による特性低下を防止し、吐出効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施例によるインクジェットヘッドを図示した概略切開斜視図である。
【図２】本発明の一実施例によるインクジェットヘッドを図示した概略断面図である。
【図３】図２のインクジェットヘッドにおける圧電アクチュエータを説明するための概略断面図である。
【図４】本発明の一実施例によるインクジェットヘッドが作動する様子を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下では図面を参照し本発明の具体的な実施例を詳細に説明する。但し、本発明の思想は提示される実施例に制限されず、本発明の思想を理解する当業者は同一の思想の範囲内で他の構成要素の追加、変更、削除等により、退歩的な他の発明や本発明の思想の範囲内に含まれる他の実施例を容易に提案でき、これも本願発明の思想の範囲内に含まれる。
【００２２】
また、各実施例の図面に示す同一の思想の範囲内の機能が同一の構成要素は、同一の参照符号を用いて説明する。
【００２３】
図１は本発明の一実施例によるインクジェットヘッドを図示した概略切開斜視図であり、図２は本発明の一実施例によるインクジェットヘッドを図示した概略断面図であり、図３は図２のインクジェットヘッドにおける圧電アクチュエータを説明するための概略断面図である。
【００２４】
図１から図３を参照すると、本発明の一実施例によるインクジェットヘッド１００は流路プレート１０、中間プレート２０、ノズルプレート３０、圧電アクチュエータ４０及びパリレン保護膜５０を含む。
【００２５】
流路プレート１０には、複数のインクチャンバ６０が規則的に形成され、インクが流入されるためのインク流入口１５が設けられる。このとき、上記インク流入口１５はマニホールド７０と直接連結されるように提供され、上記マニホールド７０はリストリクター８０を通じてインクチャンバ６０にインクを供給する役割をする。
【００２６】
このとき、上記マニホールド７０は１つの大きな空間で形成され複数の上記インクチャンバ６０に夫々連結されることができるが、これに限定されず、各上記インクチャンバ６０に対応するように複数個が形成されることができる。
【００２７】
また、上記マニホールド７０は、上記中間プレート２０及びノズルプレート３０に内部空間を有する溝が形成されて設けられることができる。
【００２８】
上記インク流入口１５も同様に１つの上記マニホールド７０に対応して１つのみが形成されることができるが、複数の上記マニホールド７０が形成される場合は各上記マニホールド７０に対応するように複数個が形成されることもできる。
【００２９】
また、インクチャンバ６０は後述する圧電アクチュエータ４０が装着される位置の下部に設けられる。このとき、上記流路プレート１０のうち、インクチャンバ６０の天井を成す部分は振動板１７の役割をする。
【００３０】
従って、インクの吐出のために、上記圧電アクチュエータ４０に駆動信号を印加すると、上記圧電アクチュエータ４０と共に、その下の上記振動板１７が変形してインクチャンバ６０の体積が減少する。
【００３１】
これによるインクチャンバ６０内の圧力増加により上記インクチャンバ６０内のインクはダンパ２５とノズル３５を通じて外部に吐出される。
【００３２】
上記流路プレート１０は、上記インクチャンバ６０及び上記インク流入口１５を形成するために、エッチング工程により一度に上記空間を製造することができる。
【００３３】
中間プレート２０は、長さ方向に長く形成される上記マニホールド７０及び上記ノズル３５と上記インクチャンバ６０を連結するダンパ２５を含むことができる。
【００３４】
上記マニホールド７０は、インク流入口１５からインクの供給を受け、上記インクチャンバ６０にインクを供給するが、上記マニホールド７０及び上記インクチャンバ６０はリストリクター８０により互いが連結される。
【００３５】
また、ダンパ２５は、上記インクチャンバ６０から上記圧電アクチュエータ４０により吐出されるインクの伝達を受けて上記ノズル３５を通じて外部に吐出させる。
【００３６】
また、ダンパ２５は多段形状で形成されることができ、このような構造により上記インクチャンバ６０から受け入れるインク量と上記ノズル３５に進行するインク量が調節できるようになる。
【００３７】
このとき、上記ダンパ２５は選択事項であって、削除することができる。このような場合は上記流路プレート１０と後述するノズルプレート３０のみでもインクジェットヘッド１００を構成することができる。
【００３８】
ノズルプレート３０は、各インクチャンバ６０と対応するように形成され、上記ダンパ２５を通るインクが外部に吐出されるように上記ノズル３５を含む。また、ノズルプレート３０は中間プレート２０の下部に接着される。
【００３９】
上記ノズル３５は、上記インクジェットヘッド１００内に形成された流路を通じて移動するインクを液滴で噴射する。
【００４０】
このとき、流路プレート１０、中間プレート２０及びノズルプレート３０は半導体直接回路に広く用いられるシリコン基板を用いることができる。しかし、流路プレート１０、中間プレート２０及びノズルプレート３０の材質はシリコン基板に限定されず、多様な材料を適用することができる。
【００４１】
圧電アクチュエータ４０は、図３のように上記流路プレート１０上に順に積層された下部電極４６、圧電体４４及び上部電極４２を含み、圧電物質であるＰＺＴ（Ｌｅａｄ  Ｚｉｒｃｏｎａｔｅ  Ｔｉｔａｎａｔｅ）セラミック材料から成ることができる。
【００４２】
下部電極４６を流路プレート１０に接着させる方法としては、流路プレート１０の表面に金（Ａｕ）を用いてグラウンド４９を形成する。
【００４３】
そして、エポキシ材質の接着剤を塗布し下部電極４６を上記流路プレート１０に接着させる。
【００４４】
ここで、エポキシ４８はフィラーを含まない液体状態であることが好ましく、上記エポキシ４８により上記圧電体４４とグラウンド４９はさらに優れた通電性を得ることができる。
【００４５】
上部電極４２は上記圧電体４４上に形成され、上記圧電体４４は上記インクチャンバ６０の上部に位置するように下部電極４６上に形成される。
【００４６】
上記上部電極４２は上記圧電体４４に電圧を印加する駆動電極の役割をし、上部電極４２に静圧印加用フレキシブル印刷回路（不図示）が連結される。
【００４７】
上部電極で駆動パルスを印加すると、圧電体が変形しながら上記振動板１７を変形させ、上記インクチャンバ６０の体積を変化させる。これにより、上記インクチャンバ６０の内部のインクが上記ノズル３５を通じて吐出される。
【００４８】
パリレン保護膜５０はパリレン高分子から成る保護膜を意味し、パリレンは真空状態で微細なガスに露出された表面上に形成される熱可塑性重合体の固有の集合体を示す名称である。
【００４９】
また、パリレンは液状コーティングとは異なり、微細なコーティングの厚さ調節が容易で、製品の全面積に均一の厚さでコーティングすることができるという長所がある。
【００５０】
上記パリレン保護膜５０は、パリレンＮ（Ｄｉ−Ｐａｒａ−Ｘｙｌｙｌｅｎｅ）、パリレンＣ（Ｄｉ−Ｃｈｌｏｒｏ−Ｘｙｌｙｌｅｎｅ）、パリレンＤ（Ｔｅｔｒａ−Ｃｈｌｏｒｏ−Ｘｙｌｙｌｅｎｅ）及びパリレンＦ（Ｏｃｔａｆｌｕｏｒｏ−［２，２］ｐａｒａ−Ｃｙｃｌｏｐｈａｎｅ）の何れか１つであることを特徴とすることができる。
【００５１】
また、上記パリレン保護膜５０は、パリレンＮ（Ｄｉ−Ｐａｒａ−Ｘｙｌｙｌｅｎｅ）、パリレンＣ（Ｄｉ−Ｃｈｌｏｒｏ−Ｘｙｌｙｌｅｎｅ）、パリレンＤ（Ｔｅｔｒａ−Ｃｈｌｏｒｏ−Ｘｙｌｙｌｅｎｅ）及びパリレンＦ（Ｏｃｔａｆｌｕｏｒｏ−［２，２］ｐａｒａ−Ｃｙｃｌｏｐｈａｎｅ）から選択的に混合したことを特徴とすることができる。
【００５２】
上記パリレン保護膜５０は上記圧電アクチュエータ４０の上部電極４２に基本的に形成され、その他に上記インクチャンバ６０、上記マニホールド７０及び上記ノズル３５の内壁に形成されることができる。
【００５３】
また、上記パリレン保護膜５０は上記流路プレート１０、中間プレート２０及びノズルプレート３０の外壁にも形成されることができる。
【００５４】
上記上部電極４２に形成されたパリレン保護膜５０は、酸、アルカリまたはソルベント等の大部分の化学薬品に影響を受けないようにする機能をし、酸化による特性低下を事前に防止することができ、外部と絶縁させて、駆動時に生じ得るセル間ショートを事前に防止することができる。
【００５５】
また、上記インクチャンバ６０、上記マニホールド７０の内壁に形成されたパリレン保護膜５０は、上記インクジェットヘッドの内部の流路面が疎水性を有する面になるようにし、親水性を有する流路面に比べて吐出効率がよくなる。
【００５６】
上記ノズル３５の内壁にもパリレン保護膜５０を形成し、インク吐出時にノズル面がウェッティング（ｗｅｔｔｉｎｇ）される現象を防止することができる。
【００５７】
上記パリレン保護膜５０は、上記のように上記圧電アクチュエータ４０の上部電極４２、上記インクチャンバ６０、上記マニホールド７０及び上記ノズル３５の内壁に全て形成されることが好ましいが、必ずしもこれに限定されない。
【００５８】
図４は、本発明の一実施例によるインクジェットヘッドが作動する様子を説明するための概略断面図である。
【００５９】
図４を参照すると、上記インクチャンバ６０に近い流路プレート１０の一面に上記圧電アクチュエータ４０が装着される。
【００６０】
インクの吐出のために、上記圧電アクチュエータ４０に駆動信号を印加すると、上記圧電アクチュエータ４０と共にその下の振動板１７が変形して上記インクチャンバ６０の体積が減少する。
【００６１】
従って、上記圧電アクチュエータ４０が下部に向かって振動すると（矢印）、上記インクチャンバ６０内のインクが上記ダンパ２５及び上記ノズル３５を通じて外部に吐出される。
【００６２】
このとき、インクが吐出された後に、上記インクチャンバ６０には上記マニホールド７０の内部に貯蔵されたインクが液体の圧力により自然に上記リストリクター８０を通じて移動する。
【００６３】
以上の実施例は、上記パリレン保護膜５０が上記圧電アクチュエータ４０の上部電極４２に基本的に形成され、その他に上記インクチャンバ６０、マニホールド７０及びノズル３５の内壁に形成される。
【００６４】
上記パリレン保護膜５０は、上記圧電アクチュエータの上部電極の酸化、インク吐出時にノズル面がウェッティング（ｗｅｔｔｉｎｇ）される現象を未然に防止し、上記インクジェットヘッドの内部の流路面が疎水性を有する面になるようにし、親水性を有する流路面に比べて吐出効率がよくなるという効果がある。
【符号の説明】
【００６５】
１００  インクジェットヘッド
１０  流路プレート
２０  中間プレート
２５  ダンパ
３０  ノズルプレート
４０  圧電アクチュエータ
５０  パリレン保護膜
６０  インクチャンバ
７０  マニホールド
８０  リストリクター
【図１】
2011116112.tif 000003
【図２】
2011116112.tif 000004
【図３】
2011116112.tif 000005
【図４】
2011116112.tif 000006