KR100221458B1 - Recording liquid ejecting apparatus of print head - Google Patents

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Abstract

본 발명은 프린트헤드의 기록액 분사장치에 관한 것이다.The present invention relates to a recording liquid ejecting apparatus for a printhead.

본 발명은 박막이 냉각되는 과정에서 원상태로 복원될 때 대기압보다 낮은 압력에 의해 그 복원력이 증가되도록 함으로서, 기록액이 분사된 다음 액실에 보충되는 시간 즉 작동주파수가 증가되어 프린트성능이 향상되는 프린트헤드의 기록액 분사장치에 관한 것으로서, 특히 온도변화에 따라 형상변화가 되는 형상기억합금의 박막과, 상기 박막의 온도변화를 발생시키는 전원공급부와, 상기 박막이 결합되어 강제로 형상변화되도록 대기압보다 낮은 상태의 공간부를 갖는 기판과, 상기 박막 위에 설치되고 기록액을 저장하기 위한 액실이 형성되어 있으며 상기 액실을 둘러싼 벽면의 일측에 상기 기록액이 유입되도록 유로가 형성된 유로판과, 그리고 상기 유로판 위에 설치되고 상기 박막이 형상변화될 때 상기 기록액이 액적의 형태로 분사될 수 있도록 상기 유로판의 액실 면적보다 작은 면적의 노즐이 형성된 노즐프레이트가 구비된 특징이 있다.The present invention allows the restoring force to be increased by a pressure lower than atmospheric pressure when the film is restored to its original state while the film is cooled, so that the printing time is increased after the injection of the recording liquid, that is, the operating frequency is increased, thereby improving printing performance. A recording liquid injector of a head, in particular, a thin film of a shape memory alloy that changes shape according to a temperature change, a power supply unit that generates a temperature change of the thin film, and the thin film is combined to force a shape change than atmospheric pressure. A substrate having a low space portion, a liquid chamber provided on the thin film and storing a recording liquid therein, and a flow path plate having a flow path formed therein so that the recording liquid flows into one side of a wall surface surrounding the liquid chamber, and the flow path plate. The recording liquid may be sprayed in the form of droplets when the thin film is installed on the top and is changed in shape. The nozzle plate is characterized in that the nozzle plate is formed with a nozzle having a smaller area than the liquid chamber area of the flow path plate.

Description

프린트헤드의 기록액 분사장치Printhead spray from the printhead

제1도는 종래 가열식 분사장치의 단면도.1 is a cross-sectional view of a conventional heated injector.

제2도는 종래 압전소자식 분사장치의 단면도.2 is a cross-sectional view of a conventional piezoelectric element injector.

제3도는 본 발명 한 실시예의 분사장치의 분리 사시도.Figure 3 is an exploded perspective view of the injector of one embodiment of the present invention.

제4도는 본 발명 한 실시예의 기록액 흐름을 나타낸 사시도.4 is a perspective view showing the recording liquid flow in one embodiment of the present invention.

제5도는 본 발명 한실시예의 분사장치의 정단면도.Figure 5 is a front sectional view of the injector of one embodiment of the present invention.

제6도는 본 발명 한 실시예의 분사장치의 측단면도로서, a도에서 d도는 작동전후를 나타낸다.6 is a side cross-sectional view of the injector of the embodiment of the present invention, in which a to d show before and after operation.

제7도는 본 발명 형상기억합금으로 구성된 박막의 상변화를 나타낸 선도.7 is a diagram showing a phase change of a thin film composed of the shape memory alloy of the present invention.

제8도는 본 발명에 따른 일방향박막의 제조공정도.8 is a manufacturing process of the one-way thin film according to the present invention.

제9도는 본 발명에 따른 일방향박막의 제조공정도.9 is a manufacturing process of the one-way thin film according to the present invention.

제10도는 본 발명 박막의 가열시간과 온도를 나타낸 선도.10 is a diagram showing the heating time and temperature of the thin film of the present invention.

제11도는 본 발명 박막의 잔류압축응력 실험을 위한 시료를 나타낸 개략도이다.Figure 11 is a schematic diagram showing a sample for the residual compressive stress test of the thin film of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10 : 기판 11 : 공간부10 substrate 11 space part

12 : 박막 12a : 압력판12: thin film 12a: pressure plate

13 : 유로판 14 : 액실13: Europan 14: liquid chamber

16 : 유로 18 : 노즐플레이트16: Euro 18: nozzle plate

19 : 노즐 20 : 기록액19: nozzle 20: recording liquid

21 : 전원공급부21: power supply

발명은 프린트헤드의 기록액 분사장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 박막이상변화 되는 과정에서 변형에 의해 액실의 압력이 조절되도록 하고 또한 박막이 대기압보다 낮은 압력에 의해 당겨지며 복원되도록 함으로써, 작동주파수가 증가되어 프린트성능이 향상되고 소형으로 제작할 수 있으며 제조공정이 단수화되는 프린트헤드의 기록액 분사장치에 관한 것이다.The present invention relates to a recording liquid injector of a printhead, and more particularly, to allow the pressure of the liquid chamber to be adjusted by deformation in the process of changing the thin film abnormality, and to allow the thin film to be pulled and restored by a pressure lower than atmospheric pressure, thereby operating frequency. The present invention relates to a recording liquid ejecting apparatus for a print head, in which print performance is increased, the manufacturing process can be made compact, and the manufacturing process is simplified.

일반적으로 널리 이용되고 있는 프린트헤드는 DOD(Dorp On Demand)방식을 사용하고 있다. DOD방식은 기록액 방울을 대전(帶電)하거나 편향시킬 필요가 없고, 고압도 필요치 않으며, 대기의 압력하에서 즉시 기록액 방울을 분사하여 손쉽게 프린트할 수 있기 때문에 이용이 점차 늘어 나고 있다. 대표적인 분사원리는 저항을 이용하는 가열식 분사방법과 압전소자(Piezo-Electric)를 이용하는 진동식 분사방법이 있다.In general, a widely used printhead uses a DoD On Demand (DOD) method. The DOD method is increasingly used because it does not need to charge or deflect recording liquid drops, does not require high pressure, and can easily print by spraying the recording liquid droplets under atmospheric pressure. Typical spraying principles include a heating spray method using a resistance and a vibration spray method using a piezo-electric.

도1은 가열식 분사방법의 원리를 설명하기 위한 것으로 기록액이 내장되는 챔버(a1)가 있고, 이 챔버(a1)로 부터 피기록재를 향상 분사구(a2)가 있으며, 이 분사구(a2)의 반대쪽인 챔버(a1) 바닥에는 저항(a3)이 매설되어 공기의 팽창을 유발하도록 구성되어 있다. 따라서 저항에 의해 팽창된 공기거품(Bubble)은 챔버(a1) 내부의 기록액을 분사구(a2)로 밀려 나가게 하는 것이고, 기록액은 그 힘으로 기록재를 향해 분사되는 것이다.Fig. 1 is for explaining the principle of the heating jetting method, which has a chamber a1 in which recording liquid is incorporated, and has an injection hole a2 for improving the recording material from this chamber a1. At the bottom of the chamber a1, on the opposite side, a resistor a3 is embedded to cause the air to expand. Therefore, the bubble expanded by resistance causes the recording liquid in the chamber a1 to be pushed out to the injection port a2, and the recording liquid is ejected toward the recording material by the force.

그러나 이러한 가열식 분사방법은 기록액이 열에 가열되므로 화학적 변화를 유발하게 되고, 이러한 기록액이 분사구(a2) 내경에 붙어 막힘현상을 유발하는 문제가 있으며, 또한 발열저항기의 수명이 짧은 단점과 함께 수용성 기록액을 사용해야 하므로 문서의 보존성이 뒤떨어지는 것이다.However, this heating spray method causes a chemical change since the recording liquid is heated to heat, and the recording liquid adheres to the inner diameter of the injection hole (a2), causing clogging. Documents must be used, resulting in poor document retention.

도2는 압전소자에 의한 진동식 분사방법의 원리를 설명하기 위한 것으로 역시 기록액이 내장되어 있는 챔버(b1)가 있고, 이 챔버(b1)로 부터 피기록재를 향한 분사구(b2)가 있으며, 분사구의 반대쪽 바닥에는 압전소자(Piezo Transducer)가 매설되어 진동을 유발하도록 구성되어 있다.Fig. 2 is for explaining the principle of the vibrating jetting method by the piezoelectric element, and there is also a chamber b1 in which recording liquid is incorporated, and there is an injection hole b2 from the chamber b1 toward the recording material. Piezoelectric elements (Piezo Transducer) is embedded in the bottom opposite the injection port is configured to cause vibration.

상기와 같이 챔버(b1)의 바닥에서 압전소자(b3)가 진동을 유발하면 기록액은 진동의 힘에 의해 분사구(b2)로 밀려 나가게 되며 따라서 기록액은 그 진동의 힘에 의해 피기록재로 분사되는 것이다.As described above, when the piezoelectric element b3 causes vibration at the bottom of the chamber b1, the recording liquid is pushed out to the injection hole b2 by the vibration force, and thus the recording liquid is transferred to the recording material by the vibration force. To be sprayed.

이와 같이 압전소자의 진동에 의한 분사방법은 열을 이용하지 않으므로 기록액의 선택폭이 넓은 잇점은 있으나 상기한 압전소자의 가공이 어렵고, 특히 압전소자를 챔버(b1)의 바닥에 부착하는 작업이 어렵기 때문에 양산성이 저하되는 문제점이 있다.As the spraying method by vibrating the piezoelectric element does not use heat, there is a wide range of choice of the recording liquid, but it is difficult to process the piezoelectric element, and in particular, the operation of attaching the piezoelectric element to the bottom of the chamber b1 is difficult. Since it is difficult, there exists a problem that mass productivity falls.

본 발명자는 상기와 같은 종래의 여러가지 문제점을 해결하기 위해 박막의 상변화 과정에서 발생되는 변형에 의해 액실의 압력이 가변되면서 기록액이 분사되도록 하는 프린트헤드를 선출원중에 있다. 선출원된 프린트헤드에 따르면 박막의 발생력(Actuating force)이 증가되어 노즐의 막힘현상이 감소되고 또한 박막의 변형량이 크기 때문에 박막을 소형으로 제작할 수 있어 노즐의 밀집도를 높여 해상도를 높일 수 있고, 반도체공정을 이용하여 기판에 박막을 부착할 수 있으므로 양상성이 증가된다.In order to solve the various problems described above, the present inventors are in the application of a printhead to allow the recording liquid to be injected while the pressure of the liquid chamber is changed by the deformation generated during the phase change process of the thin film. According to the pre- filed printhead, the actuating force of the thin film is increased to reduce the clogging of the nozzle and the deformation of the thin film is large. Therefore, the thin film can be manufactured in a small size. Since the thin film can be attached to the substrate by using the, the aspect is increased.

본 발명은 선출원된 프린트헤드의 개선에 관한 것으로서, 본 발명의 목적은 박막이 냉각되는 과정에서 원상태로 복원될 때 대기압보다 낮은 압력에 의해 그 복원력이 증가되도록 함으로서, 기록액이 분사된 다음 액실에 보충되는 시간 즉 작동주파수가 증가되어 프린트성능이 향상되는 프린트헤드의 기록액 분사장치를 제공함에 있다.The present invention relates to an improvement of a pre- filed printhead, and an object of the present invention is to increase its restoring force by a pressure lower than atmospheric pressure when the film is restored to its original state during cooling, so that the recording liquid is injected into the liquid chamber. It is an object of the present invention to provide a recording liquid ejection apparatus for a printhead in which the replenishment time, that is, the operating frequency is increased, thereby improving print performance.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 프린트헤드의 기록액 분사장치는 온도변화에 따라 형상변화가 되는 형상기억합금의 박막과, 상기 박막의 온도변화를 발생시키는 전원공급부와, 상기 박막이 결합되어 강제로 형상변화되도록 대기압보다 낮은 상태의 공간부를 갖는 기판과, 상기 박막 위에 설치되고 기록액을 저장하기 위한 액실이 형성되어 있으며 상기 액실을 둘러싼 벽면의 일측에 상기 기록액이 유입되도록 유로가 형성된 유로판과, 그리고 상기 유로판 위에 설치되고 상기 박막이 형상변화 될때 상기 기록액이 액적의 형태로 분사될 수 있도록 상기 유로판의 액실 면적보다 작은 면적의 노즐이 형성된 노즐플레이트를 구비하여 되는 점에 그 특징이 있다.In order to achieve the above object, the recording liquid jetting apparatus of the printhead according to the present invention includes a thin film of a shape memory alloy which changes shape according to temperature change, a power supply unit for generating a temperature change of the thin film, and the thin film is combined. A substrate having a space portion at a lower state than atmospheric pressure to be forcedly changed in shape, and a liquid chamber formed on the thin film and storing a recording liquid therein, and a flow channel having a flow path formed so that the recording liquid flows into one side of a wall surface surrounding the liquid chamber. And a nozzle plate provided on the flow path plate and having a nozzle having a smaller area than the liquid chamber area of the flow path plate so that the recording liquid can be ejected in the form of droplets when the thin film is changed in shape. There is a characteristic.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도3은 본 발명 한 실시예의 분사장치의 분리 사시도 이고 도4는 본 발명 한 실시예의 기록액 흐름을 나타낸 사시도 이다. 본 발명의 분사장치는 해상도를 높이기 위해 기록액(20)이 분사되는 노즐(19)이 종,횡으로 다수열 배열되며 기록액 (20)을 실질적으로 분사하는 박막(12)이 이들 각 노즐(19)과 일대일 대응된다.Figure 3 is an exploded perspective view of the jetting apparatus of one embodiment of the present invention, and Figure 4 is a perspective view showing the recording liquid flow of one embodiment of the present invention. In the jetting apparatus of the present invention, in order to increase the resolution, the nozzles 19 to which the recording liquid 20 is sprayed are arranged in multiple rows vertically and horizontally, and the thin film 12 which substantially sprays the recording liquid 20 has each nozzle ( 19) and one-to-one correspondence.

즉 기판(10)의 전,후방에 상하측 방향으로 관통된 공간부(11)가 다수개 형성되고 기판(10)의 상부에 결합되어 각 공간부(11)를 덮는 박막(12)이 다수개 구비된다. 박막(12)은 온도에 따라 상변화를 일으켜 휨변형이 되고 이때 발생되는 발생력에 의해 기록액 (20)을 분사하는 것이다. 또한 기판(10)의 저면에 공간부(11)를 대기압보다 낮은 상태로 만드는 압력판(12a)이 결합된다. 압력판(12a)이 결합되면 공간부(11) 내부가 대기압보다 낮은 상태로 되어 그 진공도에 따라 박막(12)을 강제적으로 휨변형 시킨다. 따라서 박막(12)의 휨변형 속도(복원력)를 증가시켜 작동주파수를 높인다.That is, a plurality of spaces 11 penetrated in the vertical direction in front and rear of the substrate 10 are formed, and a plurality of thin films 12 are coupled to the upper portion of the substrate 10 to cover each space 11. It is provided. The thin film 12 causes a phase change in accordance with temperature to cause warpage and to spray the recording liquid 20 by the generated force generated at this time. In addition, the pressure plate 12a for making the space 11 lower than atmospheric pressure is coupled to the bottom of the substrate 10. When the pressure plate 12a is coupled, the interior of the space 11 is lower than atmospheric pressure, thereby forcing bending of the thin film 12 according to the degree of vacuum. Therefore, the bending strain rate (restoration force) of the thin film 12 is increased to increase the operating frequency.

또한 기판(10)의 상부를 덮는 유로판(13)이 구비되고 유로판(13)에는 해당 박막(12)의 직상부 마다 기록액(20)이 수용되는 액실(14)이 형성된다. 또한 유로판(13)의 중앙에는 기록액(20)이 흐르는 주유로(15)가 마련되고 주유로(15)와 해당 액실(14)은 유로(16)를 통하여 서로 연통된다. 또한 기판(10)의 일측에는 유로판(13)의 일측 주유로(15)와 연통되는 액주입구(17)가 마련되어 기록액(20)이 주유로(15) 쪽으로 공급된다.In addition, a flow path plate 13 covering the upper portion of the substrate 10 is provided, and the flow path plate 13 is formed with a liquid chamber 14 in which the recording liquid 20 is accommodated in each of the upper portions of the thin film 12. In addition, an oil passage 15 through which the recording liquid 20 flows is provided in the center of the passage plate 13, and the oil passage 15 and the liquid chamber 14 communicate with each other through the passage 16. In addition, a liquid inlet 17 communicating with one side oil passage 15 of the flow path plate 13 is provided at one side of the substrate 10 to supply the recording liquid 20 toward the oil passage 15.

또한 유로판(13)의 상부에 결합되는 노즐플레이트(18)가 구비되고 노즐플레이트(18)은 유로판(13)에 형성된 각 액실(14)과 대응되는 노즐(19)이 다수개 형성된다. 또한 각 노즐(19)은 해당 액실(14) 쪽으로 노출된 박막(12)과 대응되며 이들 박막(12)이 변형될 때 액실(14)의 압력이 변하면서 기록액(20)이 액적의 상태로 각 노즐(19)을 거쳐 용지에 분사된다.In addition, the nozzle plate 18 coupled to the upper portion of the flow path plate 13 is provided, and the nozzle plate 18 is provided with a plurality of nozzles 19 corresponding to each liquid chamber 14 formed in the flow path plate 13. In addition, each nozzle 19 corresponds to the thin film 12 exposed toward the corresponding liquid chamber 14, and when the thin film 12 is deformed, the pressure of the liquid chamber 14 changes so that the recording liquid 20 is in the state of droplets. It is sprayed onto the paper via each nozzle 19.

박막(12)은 온도변화에 따라 연속적으로 상변화되고 이 과정에서 변형에 의해 진동이 일어나게 되며 기록액(20)이 각 노즐(19)을 통하여 액적의 상태로 분사된다. 도6a내지 도6b는 본 발명 한 실시예의 분사장치의 측단면도로서, 어느 한 박막을 발췌한 것이다. 박막(12)의 노즐(19)의 반대쪽으로 볼록하게 변형된 초기상태에서 박막(12)이 설정온도 이상으로 가열되면 상변화에 의해 펼쳐지고 이때 액실(14)의 내압이 증가되어 압축됨과 동시에 기록액(20)이 노즐(19)을 거쳐 분사된다. 반면에 공간부(11)는 내부의 진공도가 증가된 상태를 유지하게 되고, 이후 박막(12)이 설정온도 이하로 내려가면 원상태인 볼록한 상태로 복원되며 액실(14)의 내압이 낮아지면서 노즐(19)의 모세관 현상과 흡입력에 의해 기록액(20)이 액주입구(17)와 주유로(15) 및 해당 유로(16)를 거쳐 액실(14)내부로 유입된다. 이후 위의 과정이 연속적으로 반복되면서 기록액이 액적의 상태로 분사된다.The thin film 12 is continuously changed in phase with temperature change, and vibration occurs due to deformation in this process, and the recording liquid 20 is sprayed in the form of droplets through each nozzle 19. 6A to 6B are side cross-sectional views of the injector of one embodiment of the present invention, in which one thin film is extracted. In the initial state convexly deformed to the opposite side of the nozzle 19 of the thin film 12, when the thin film 12 is heated above the set temperature, the thin film 12 is unfolded by phase change, and at this time, the internal pressure of the liquid chamber 14 is increased and compressed, and at the same time recording liquid 20 is sprayed through the nozzle 19. On the other hand, the space 11 maintains a state in which the degree of vacuum inside is increased, and when the thin film 12 falls below the set temperature, the space 11 is restored to its original convex state and the internal pressure of the liquid chamber 14 is lowered so that the nozzle ( The recording liquid 20 flows into the liquid chamber 14 through the liquid inlet 17, the oil passage 15, and the flow path 16 by the capillary phenomenon and suction force of FIG. 19. Thereafter, the above process is repeated continuously, and the recording liquid is sprayed in the form of droplets.

또한 박막(12)이 볼록한 원상태로 변형될 때 공간부(11) 내부는 원래의 대기압보다 낮은 상태를 유지하기 위해 박막(12)를 당기게 되고 따라서 박막(12)은 복원력이 강화되어 작동주파수가 증가된다. 즉 공간부(11)의 진공도가 박막(12)의 복원력을 크게함으로 빠른 시간안에 복원(Buckling)이 가능하고, 따라서 기록액의 보충(refill)이 빠르게 이루어져 기록액의 분사를 곧이어서 할 수 있으므로 프린트헤드의 작동속도가 증가된다.In addition, when the thin film 12 is deformed into a convex original state, the inside of the space part 11 pulls the thin film 12 to maintain a state lower than the original atmospheric pressure. Thus, the thin film 12 has a resilience force to increase the operating frequency. do. That is, the vacuum degree of the space part 11 increases the resilience of the thin film 12, so that it can be quickly restored, and thus the refilling of the recording liquid can be made quickly, so that the injection of the recording liquid can be performed immediately. The operating speed of the printhead is increased.

또한 박막(12)은 전원공급부(21)에 의해 가열된다. 즉 박막(12)의 양단에 결합된 전근(21a)으로 전원공급부(21)의 전원이 인가되면 박막(12)은 저항에 의해 발열되어 온도가 상승되고 상변화에 의해 변형이 일어나 펼쳐진다. 또한 전원공급부(21)에 전원이 인가되지 않으면 박막(12)은 자연냉각되면서 변형에 의해 원래의 볼록한 상태로 복원된다. 또한 박막(12)은 전원공급부(21)를 사용하지 않고 별도의 히터를 이용할 수 있다. 즉 박막(12)의 저면에 히터를 부착하여 이를 직접 가열할 수 있다.The thin film 12 is also heated by the power supply 21. That is, when the power of the power supply unit 21 is applied to the transfer root 21a coupled to both ends of the thin film 12, the thin film 12 is heated by a resistance, the temperature is increased, and deformation occurs due to phase change. In addition, when power is not applied to the power supply 21, the thin film 12 is naturally cooled and restored to its original convex state by deformation. In addition, the thin film 12 may use a separate heater without using the power supply unit 21. That is, a heater may be attached to the bottom of the thin film 12 to directly heat it.

박막(12)은 온도에 따라 상변화되어 변형을 일으키는 형상기억합금(Shape memory alloy)이 사용되며 재질은 티타늄(Ti)과 니켈(Ni)이 주성분이다. 또한 형상기억합금으로 구성된 박막(12)은 제조방법에 따라 방향성을 갖는다. 도8는 본 발명에 따른 일방향박막의 제조공정도로서, 도3 내지 도6은 일방향(One-Way) 박막을 이용한 것이다. 실리콘 등의 재질로 구성된 기판(10)의 상부에 박막(12)을 증착시킨다음 일정온도에서 일정시간 열처리 하면 결정화된 오오스테이나이크(Austenite)조직으로 변화되면서 평판형태를 모상으로 기억하게 되며, 이후 마르텐사이트 종료온도(Mf) 약 45℃ 이하로 냉각시키면 오오스테나이트조직은 결정학적으로 동등한 24종의 다른 방위를 갖는 마르텐사이트(Martensite)조직으로 되면서 잔류압축응력이 박막(12)에 존재하게 된다.The thin film 12 is a shape memory alloy (phase memory alloy) is used to change the phase according to the temperature and the material is made of titanium (Ti) and nickel (Ni). In addition, the thin film 12 composed of the shape memory alloy has a direction according to the manufacturing method. 8 is a manufacturing process diagram of a one-way thin film according to the present invention, Figures 3 to 6 is a one-way thin film. After depositing the thin film 12 on the substrate 10 made of a material such as silicon and heat-treated at a constant temperature for a predetermined time, it is changed into a crystallized austenite structure and the shape of the flat plate is memorized. Subsequently, when the martensite finish temperature (Mf) is cooled to about 45 ° C. or lower, the austenite structure becomes a martensite structure having 24 different orientations that are crystallographically equivalent so that the residual compressive stress exists in the thin film 12. do.

또한 박막(12)의 직 하부를 실리콘에칭하면 기판(10)에 공간부(11)가 형성되고 박막(12)이 외부로 노출되면서 잔류압축응력에 의해 하부(또는 상부)쪽으로 휨변형되어 도 6a와 같이 된다. 이처럼 휨변형된 박막(12)은 마르텐사이트조직을 유지하게 되며 이후 박막(12)을 설정온도 즉 오오스테나이트 종료온도(Af) 약 70℃ 이상으로 올리면 규칙상으로 역변태되어 오오스테나이트 조직으로 변화되고 도6c와 같이 평판의 형태로 펼쳐진다. 이후 박막(12)이 냉각되면 마르텐사이트조직으로 변화되면서 잔류압축응력에 의해 휨변형 되어 원상태로 복원된다.In addition, when the silicon substrate is directly etched in the lower portion of the thin film 12, the space portion 11 is formed on the substrate 10, and the thin film 12 is exposed to the outside, and is flexed and deformed toward the lower (or upper) portion due to residual compressive stress. Becomes The flexurally deformed thin film 12 maintains the martensite structure, and then, when the thin film 12 is raised to a set temperature, that is, the austenite termination temperature (Af) of about 70 ° C. or more, it is inversely transformed into austenite structure. It is changed and spread out in the form of a flat plate as shown in Fig. 6C. Then, when the thin film 12 is cooled, it is transformed into martensitic structure and is flexurally deformed by the residual compressive stress to be restored to its original state.

또한 기판(10)의 저면에 공간부(11)를 대기압보다 낮은 진공으로 만드는 압력판(12a)이 결합된다. 압력판(12a)은 기판(10)의 재질인 실리콘과 열팽창계수 및 제반특성이 유사한 유리(Corning #7740)가 사용되며 진공상태에서 정전접합에 의해 기판(10)의 저면에 결합된다. 또한 스테인레스 또는 니켈 등의 금속 뿐만 아니라 폴리머 등을 사용하여 기판(10)과 압력판(12a) 사이에 접착재(Bonding layer)를 넣어 진공중에 접착할 수도 있다.Also coupled to the bottom of the substrate 10 is a pressure plate 12a that makes the space 11 a vacuum lower than atmospheric pressure. The pressure plate 12a is made of glass (Corning # 7740) having similar thermal expansion coefficients and general characteristics to silicon, which is a material of the substrate 10, and is bonded to the bottom surface of the substrate 10 by electrostatic bonding in a vacuum state. In addition, a metal such as stainless or nickel, as well as a polymer may be used to insert a bonding layer between the substrate 10 and the pressure plate 12a to be bonded in a vacuum.

이처럼 기판(10)의 저면에 공간부(11)를 대기압보다 낮은 상태로 만드는 압력판(12a)이 결합됨으로 박막(12)이 휨변형에 의해 원상태로 복원될때 휨변형속도(복원력)가 증가된다. 또한 박막(12)의 온도변화에 따라 액실(14)의 내압이 압축, 팽창되는 과정이 반복되면서 기록액이 노즐(19)을 거쳐 액적의 상태로 분사된다.As such, the pressure plate 12a for making the space 11 lower than atmospheric pressure is coupled to the bottom surface of the substrate 10 to increase the bending strain rate (restoration force) when the thin film 12 is restored to its original state by bending deformation. In addition, as the internal pressure of the liquid chamber 14 is compressed and expanded in accordance with the temperature change of the thin film 12, the recording liquid is ejected in the form of droplets through the nozzle 19.

도9는 본 발명에 따른 양방향(Two-Way) 박막의 제조 공정도 이다. 박막(12)은 챔버(22) 내부에서 일정온도 일정시간 열처리하면 결정화된 오오스테나이트(Austenite)조직으로 상변화 되고 이후 마르텐사이트 종료온도(Mf) 약 45℃ 이하로 냉각시키면 오오스테나이트조직은 결정학적으로 동등한 24종의 다른 방위를 갖는 마르텐사이트(Martensite)조직으로 변화된다. 또한 마르텐사이트조직에 소성 미끄러짐이 일어나지 않는 범위내에서 외력을 가해 변형을 시킨다. 이때 마르텐사이트조직이 특정한 방향으로 형성되어 원하는 변위를 갖게되며 이후 오오스테나이트 종료온도(Af) 약 70℃ 이상으로 온도를 높이면 규칙상으로 역변태되어 오오스테나이트 조직으로 변형되어 펼쳐진다.9 is a manufacturing process diagram of a two-way thin film according to the present invention. When the thin film 12 is heat-treated in the chamber 22 for a predetermined temperature for a predetermined time, the thin film 12 is changed into crystallized austenite structure, and when the martensite finish temperature (Mf) is cooled below about 45 ° C., the austenite structure is It is transformed into martensite tissue with 24 different orientations that are crystallographically equivalent. In addition, deformation is performed by applying an external force to the martensite structure within a range where plastic slip does not occur. At this time, the martensite structure is formed in a specific direction to have a desired displacement. Then, when the temperature of the austenite termination temperature (Af) is increased to about 70 ° C. or more, the martensite structure is inversely transformed into austenite structure and unfolded.

이후 위의 과정을 수차례 되풀이 하여 학습(tranining)시킨 다음 박막(12)을 마르텐사이트 종료온도(Mf) 이하의 온도로 낮추었을 때 외력이 없어도 휨변형이 발생되고 오오스테나이트 종료온도(Af) 이상으로 온도를 올리면 평판의 형태로 되어 온도에 따른 양방향의 왕복운동을 일으킨다. 또한 양방향성의 박막은 제조과정에서 외력을 가하는 정도에 따라 휨변형량이 결정되어 변위량조절이 가능함으로 높은 발생력을 얻을 필요가 있는 프리트헤드에 적용할 수 있다.Thereafter, the above process is repeated several times, and then when the film 12 is lowered to a temperature below the martensite end temperature (Mf), bending deformation occurs even without external force and the austenite end temperature (Af). Increasing the temperature above is in the form of a flat plate causes a reciprocating motion in both directions depending on the temperature. In addition, the bidirectional thin film can be applied to a frit head that needs to obtain a high generating force because the amount of deflection is determined according to the degree of external force applied in the manufacturing process.

또한 양방향성의 박막(12)을 제조할 때 기판(10)의 하부에 압력판(12a)을 결합시켜 공간부(11)내부를 대기압보다 낮은 상태로 만든다. 이처럼 하면 박막(12)이 초기상태로 복원될때 공간부(11)의 진공도에 따라 복원력이 증가되어 작동주파수가 향상된다.In addition, when manufacturing the bidirectional thin film 12, the pressure plate 12a is coupled to the lower portion of the substrate 10 to make the interior of the space portion 11 lower than atmospheric pressure. In this case, when the thin film 12 is restored to an initial state, the restoring force is increased according to the degree of vacuum of the space 11, thereby improving the operating frequency.

양방향성을 갖는 박막(12)은 본 발명 한 실시예인 도6에 적용 할 수 있다. 예컨데 기판(10)의 일측에 박막(12)을 증착한 다음 실리콘에칭에 의해 공간부(11)을 형성하여 박막(12)이 잔류압축응력에 의해 휨변형되도록 하고 이후 학습을 통하여 양방향성을 갖도록 한다. 또한 기판(10)의 저부에 압력판(12a)을 결합시켜 공간부(11)을 대기압보다 낮은 상태로 만든 다음 박막(12)을 가열시켜 평판으로 변형시키면 공간부(11)의 진공도가 높아진고 이후 박막(12)을 냉각시켜 볼록한 원상태로 휨변형시키면 이 과정에서 진공도에 의해 휨변형 속도 즉 복원력이 증가된다.The thin film 12 having bidirectionality may be applied to FIG. 6, which is an embodiment of the present invention. For example, the thin film 12 is deposited on one side of the substrate 10, and then the space portion 11 is formed by silicon etching so that the thin film 12 is warped and deformed due to residual compressive stress. . In addition, when the pressure plate 12a is coupled to the bottom of the substrate 10 to make the space 11 lower than atmospheric pressure, and then the thin film 12 is heated and deformed into a flat plate, the vacuum degree of the space 11 is increased. When the thin film 12 is cooled and deflected to the convex original state, the bending strain rate, that is, the restoring force is increased by the degree of vacuum in this process.

또한 본 발명의 박막(12)은 온도차에 따라 오오스테나이트 조직에서 펼쳐지고 마르텐사이트조직에서 휨변형됨으로 온도차를 작게할 수록 박막(12)의 진동수(작동 주차수)가 증가된다. 따라서 상변화 온도차를 줄이기 위해 티타늄(Ti)과 니켈(Ni)의 합금에 구리(Cu)를 첨가할 수 있다. 이처럼 티타늄(Ti)과 니켈(Ni) 및 구리(Cu)를 이용한 형상기억합금은 상변화 온도차를 줄여줌으로 박막(12)의 진동수 즉 작동주파수를 증가시켜 인쇄소도를 높일 수 있다.In addition, the thin film 12 of the present invention is unfolded in the austenite structure according to the temperature difference and is flexurally deformed in the martensite structure, so that the frequency difference (operation parking number) of the thin film 12 increases as the temperature difference is reduced. Therefore, copper (Cu) may be added to an alloy of titanium (Ti) and nickel (Ni) to reduce the phase change temperature difference. As such, the shape memory alloy using titanium (Ti), nickel (Ni), and copper (Cu) reduces the phase change temperature difference, thereby increasing the frequency, ie, operating frequency, of the thin film 12, thereby increasing printing.

이처럼 구성된 본 발명 박막의 액적 구현가능성을 해석하면 다음과 같다.The droplet implementation of the thin film of the present invention configured as described above is as follows.

박막에 의해 발생하는 에너지밀도는 최대 10×106J/㎥이고, 박막의 크기는 200×200×1 μ㎥일 경우 발생하는 액적의 직경이 60㎛이라고 하면 다음과 같이 박막의 분사가능 여부가 판가름된다.If the energy density generated by the thin film is 10 × 10 6 J / m 3, and the size of the thin film is 200 × 200 × 1 μm 3, the diameter of the droplet generated is 60 μm, it is possible to determine whether the thin film can be sprayed as follows. .

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Figure kpo00002
Figure kpo00002

U = 원하는 기록액의 액적을 발생시키는데 필요한 에너지U = energy required to generate droplets of the desired recording liquid

US = 기록액의 표면 에너지US = surface energy of recording liquid

UK = 기록액의 운동 에너지UK = kinetic energy of recordings

R = 액적의 직경R = diameter of the droplet

v = 기록액의 속도v = speed of recording liquid

ρ =기록액의 밀도(1000 kg/㎥)ρ = density of recording liquid (1000 kg / ㎥)

γ =기록액의 표면장력(0.073N/m)γ = surface tension of recording solution (0.073 N / m)

원하는 액적의 속도가 10m/sec라 하면 필요한 에너지(U)는If the desired droplet velocity is 10m / sec, the required energy (U)

Figure kpo00003
Figure kpo00003

박막에 의해 발생하는 최대 에너지는

Figure kpo00004
The maximum energy generated by the film
Figure kpo00004

Figure kpo00005
Figure kpo00005

액적의 직경이 100㎛일 경우 필요에너지

Figure kpo00006
이다.Required energy when the droplet diameter is 100㎛
Figure kpo00006
to be.

따라서,

Figure kpo00007
이므로 원하는 크기의 액적을 구현할 수 있다. 즉 박막은 발생력이 매우 크기 때문에 원하는 기록액의 액적을 쉽게 구현할 수 있다.therefore,
Figure kpo00007
Therefore, droplets of a desired size can be realized. That is, since the thin film has a very high generating force, droplets of a desired recording liquid can be easily realized.

또한 본 발명 한 실시예의 가열시간과 소모에너지 및 잔류압축응력에 따른 변위량을 분석하면 다음과 같다. 박막(12)에 전원을 인가하여 저항에 따라 열이 발생되도록 하고 그 열에 의해 상변화가 일어나도록 하되 25℃의 박막(12)을 가열하여 70℃ 즉 오오스테나이트조직이 될 때까지의 가열시간과 소모에너지를 구하면 다음과 같다.In addition, when the displacement amount according to the heating time and energy consumption and residual compressive stress of an embodiment of the present invention is as follows. Heat is applied to the thin film 12 to generate heat according to the resistance, and the phase change occurs by the heat, but the heating time until the thin film 12 at 25 ° C. is heated to 70 ° C., that is, austenite structure. The excess energy consumption is as follows.

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박막의 재질 = TiNiMaterial of thin film = TiNi

박막의 길이(1) = 400㎛Thin Film Length (1) = 400㎛

박막의 밀도(Density)(ρs) = 6450kg/㎥Density of thin film (ρ s ) = 6450kg / ㎥

온도변화량 = 70 - 25 = 45℃Temperature change = 70-25 = 45 ℃

열용량(Specific heat)(Cp) = 230 J/kg℃Specific heat (C p ) = 230 J / kg ℃

박막의 비저항(ρ) = 80μ·㎝Specific resistance of thin film (ρ) = 80μ

인가전류(1) = 1.0AApplied current (1) = 1.0A

저항선폭(W) = 300㎛(박막의 폭)Resistance line width (W) = 300㎛ (width of thin film)

저항높이(t) = 1.0 ㎛(박막의 높이)Resistance height (t) = 1.0 μm (thin film height)

가열시간(th)Heating time (t h )

Figure kpo00008
Figure kpo00008

= 7.4 μsec= 7.4 μsec

히터저항(R) = ρ(1/w·t) = 1.1ΩHeater resistance (R) = ρ (1 / w · t) = 1.1Ω

소모전력(I2R) = 1.1 WattPower Consumption (I 2 R) = 1.1 Watt

액적(droplet)을 발생시키는데 필요한 에너지는The energy needed to generate droplets

가열시간 × 소모전력 = 8.1 μJHeating time × Power consumption = 8.1 μJ

따라서 기록액(18)을 분사하여 액적을 발생시키는데 필요한 에너지는 약 8.1μJ로서 종래 가열방식의 20μJ보다 소모에너지가 감소된다.Therefore, the energy required for ejecting the recording liquid 18 to generate droplets is about 8.1 mu J, which consumes less energy than 20 mu J of the conventional heating method.

도9는 본 발명 박막의 가열시간과 온도를 나타낸 선도로서, 실험을 위한 물성치는 다음과 같다.9 is a diagram showing the heating time and temperature of the thin film of the present invention, and the physical properties for the experiment are as follows.

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단 박막(12)의 두께는 1㎛이고 주위온도는 25℃ 이다.However, the thickness of the thin film 12 is 1 micrometer and the ambient temperature is 25 degreeC.

Figure kpo00009
Figure kpo00009

주위온도가 25℃일 경우 70℃까지 가열 오오스테나이트 조직으로 바꾼 후 30℃까지 냉각되는 시간은 약 200μsec 정도로 진동수로 환산하면 약 5㎑가 된다. 따라서 프린트 헤드의 작동주파수는 5㎑ 정도이다. 하지만 변형이 완전히 끝나는 온도(마르텐사이트 종료온도)는 약 45℃이므로 30℃로 냉각될때까지 기다릴 필요가 없고 그 이전에 다시 가열하여 기록액(18) 분사를 계속할 수 있으므로 5㎑이상 작동주파수를 높일 수 있다. 작동 주파수가 크면 인쇄속도가 증가한다.If the ambient temperature is 25 ℃, the time to cool to 30 ℃ after changing to austenite structure heated to 70 ℃ is converted to a frequency of about 200μsec is about 5㎑. Therefore, the operating frequency of the print head is about 5 kHz. However, since the temperature at which the deformation is completed (martensite end temperature) is about 45 ° C, there is no need to wait until it cools to 30 ° C, and it can be heated again before continuing to spray the recording liquid 18. Can be. Large operating frequencies increase printing speed.

또한 박막의 잔류압축응력에 따른 변위량을 도11를 참조하여 분석하면 다음과 같다.In addition, when the displacement amount according to the residual compressive stress of the thin film is analyzed with reference to FIG.

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박막의 재질 = TiNiMaterial of thin film = TiNi

박막의 영률(Youngs Modulus)() = 50 GPaYoung's Modulus of Thin Films = 50 GPa

포아손비(Poisson's ratio)(ν) = 0.3Poisson's ratio (ν) = 0.3

박막의 길이 = aThe length of the film = a

박막의 두께 = hFilm thickness = h

박막의 폭 = bFilm width = b

박막의 임계응력(Critical stress) ()Critical stress of thin film ()

Figure kpo00010
Figure kpo00010

Figure kpo00011
Figure kpo00011

박막의 중심변위(Ws)Central displacement of thin film (W s )

Figure kpo00012
Figure kpo00012

(1)과 (2)을 이용하여 박막의 잔류압축응력(S)이 36MPa (Compressive stress)일때 박막의 변위량과 기록액(18)의 액적 크기는 아래 도표와 같다. 이때 액적의 크기는 박막의 변형에 의해 생긴 부피변화의 절반이 액실(14) 쪽으로 나가고 나머지 반이 노즐(19) 밖으로 분사된다고 가정하여 구하였다.Using (1) and (2), when the residual compressive stress (S) of the thin film is 36 MPa (Compressive stress), the displacement amount of the thin film and the droplet size of the recording liquid 18 are shown in the chart below. At this time, the size of the droplet was calculated assuming that half of the volume change caused by the deformation of the thin film went out toward the liquid chamber 14 and the other half was sprayed out of the nozzle 19.

Figure kpo00013
Figure kpo00013

또한 대기압보다 낮은 압력에 의한 박막의 변위량 산출 및 기록액의 분사시 에너지 손실관계를 보면 다음과 같다.In addition, the calculation of the displacement amount of the thin film due to the pressure lower than the atmospheric pressure and the energy loss relationship in the injection of the recording liquid are as follows.

--------- 다 음 ------------------- next ----------

압력과 변위와의 관계는 아래와 같다.The relationship between pressure and displacement is shown below.

Figure kpo00014
Figure kpo00014

P : 압력차 (pressure differance)P: pressure differance

ν : 포이손비ν: Poisson's ratio

Eδ: 박막의 영률E δ : Young's modulus of the thin film

L : 정사각형 박막의 중심거리L: center distance of square thin film

δ : 박막의 변위량δ: displacement of thin film

h : 박막의 두께h: thickness of thin film

σo: 잔류응력σ o : residual stress

c : 상수(3.41)c: constant (3.41)

박막의 잔류응력을 무시하고 박막에 작용하는 압력은 대기압(100KPa) 정도이다. 이 압력에 의해 박막의 변형량을 위식을 이용하여 구하면 4.3㎛ 정도 발생한다.Ignoring the residual stress of the thin film, the pressure applied to the thin film is about atmospheric pressure (100 KPa). Under this pressure, if the amount of deformation of the thin film is found using the above equation, about 4.3 μm is generated.

박막의 변위가 4.3㎛일 때 부피(Volume(ΔV)변화는When the displacement of the thin film is 4.3 µm, the volume (ΔV) change is

ΔV : (1/4)(Wo·a2) = 4.3 ×10-14㎥)ΔV: (1/4) (W o a 2 ) = 4.3 × 10 -14 ㎥)

박막의 편평하게 될때 압력차(대기압)에 의해 소모된 에너지(W)는The energy (W) consumed by the pressure difference (atmospheric pressure) when the film becomes flat

W = P·ΔV = 4.3 ×10-9J)W = P.ΔV = 4.3 × 10 -9 J)

박막(200×200×1μ㎥)이 발휘할 수 있는 최대에너지는(Wmax)는The maximum energy that the thin film (200 × 200 × 1μ㎥) can exert is (W max )

Wmax= Wυ·VW max = W υV

Wv: 박막의 단위부피당 발휘할 수 있는 최대에너지(10×106J/㎥)W v : maximum energy per unit volume of thin film (10 × 10 6 J / ㎥)

V : 박막의 부피V: volume of thin film

Wmax= 10 ×106)·(200×200×1) =4.3 ×10-1JW max = 10 × 10 6 ) · (200 × 200 × 1) = 4.3 × 10 -1 J

박막이 낼수 있는 최대에너지에 비해 대기압보다 낮은 압력에 의해 소모된 에너지비(W/Wmax)는 1% 이다. 따라서 기록액을 분사하는데 있어서 압력차에 의한 영향은 무시할 수 있다.The energy ratio (W / Wmax) consumed by the pressure below atmospheric pressure is 1% compared to the maximum energy the thin film can produce. Therefore, the influence of the pressure difference in discharging the recording liquid can be ignored.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면 기록액을 분사시키는 박막이 온도가 변함에 따라 상변화를 일으키고 이 과정에서 변형에 의해 기록액이 분사된다. 또한 기판에 형성된 공간부가 압력판에 의해 대기압보다 낮은 상태를 유지하게 된다. 따라서 박막이 초기상태로 복원될 때 그 진공도에 의해 복원력이 강화됨으로 작동주파수가 증가되고 또한 박막은 변위량이 크기 때문에 기판에 형성된 각 공간부와 유로판에 형성된 각 액실을 작게 할 수 있어 프린트헤드의 전체 크기가 줄어들며 소형으로 제작할 수 있어 노즐의 결집도를 높여 고해상도 달성에 유리하다.As described above, according to the present invention, the thin film for ejecting the recording liquid causes a phase change as the temperature is changed, and the recording liquid is ejected by the deformation in this process. In addition, the space portion formed in the substrate is maintained by the pressure plate lower than atmospheric pressure. Therefore, when the thin film is restored to its initial state, the restoring force is strengthened by the degree of vacuum, and the operating frequency is increased. Also, since the thin film has a large displacement, each space portion formed in the substrate and each liquid chamber formed in the flow path plate can be made small. The overall size is reduced and can be made compact, which is advantageous for achieving high resolution by increasing the concentration of nozzles.

또한 발생력이 크기 때문에 기록액을 밀어내는 힘이 증가되어 노즐의 막힘이 감소되어 신뢰성이 향상되며 기록액의 액적크기를 충분히 작게할 수 있어 고화질 달성에 유리하다. 또한 구동전압은 5볼트 이하임으로 구동회로 설계 및 제작이 용이하고, 기존의 반도체 공정을 이용하여 형상기억합금인 박막을 실리콘웨이퍼로 구성된 기판의 표면에 증착할 수 있으므로 양산성이 향상되고 구조가 간소화되는 등의 효과가 있다.In addition, since the generating force is large, the pushing force of the recording liquid is increased to reduce the clogging of the nozzle, thereby improving reliability, and the droplet size of the recording liquid can be sufficiently reduced, which is advantageous for achieving high image quality. In addition, the driving voltage is less than 5 volts, so it is easy to design and manufacture the driving circuit, and it is possible to deposit a thin film, which is a shape memory alloy, on the surface of the substrate made of silicon wafer using the existing semiconductor process. It has the effect of being.

Claims (19)

온도변화에 따라 형상변화가 되는 형상기억합금의 박막(12)과, 상기 박막(12)의 온도변화를 발생시키는 전원공급부(21)와, 상기 박막(12)이 결합되어 강제로 형상변화되도록 대기압보다 낮은 상태의 공간부(11)를 갖는 기판(10)과, 상기 박막(12)위에 설치되고 기록액(20)을 저장하기 위한 액실(14)이 형성되어 있으며 상기 액실(14)을 둘러싼 벽면의 일측에 상기 기록액(20)이 유입되도록 유로(16)가 형성된 유로판(13)과, 그리고 상기 유로판(13) 위에 설치되고 상기 박막(12)이 형상변화 될 때 상기 기록액(20)이 액적의 형태로 분사될 수 있도록 상기 유로판(13)의 액실(14)면적보다 작은 면적의 노즐(19)이 형성된 노즐플레이트(18)를 구비하는 프린트헤드의 기록액 분사장치Atmospheric pressure such that the thin film 12 of the shape memory alloy, which changes in shape according to temperature change, the power supply 21 for generating a temperature change of the thin film 12, and the thin film 12 are forcibly changed in shape. A substrate 10 having a lower space portion 11 and a liquid chamber 14 provided on the thin film 12 and for storing the recording liquid 20 are formed, and a wall surface surrounding the liquid chamber 14 is formed. A flow path plate 13 having a flow path 16 formed thereon so that the recording liquid 20 flows into one side thereof, and the recording liquid 20 installed on the flow path plate 13 when the thin film 12 is changed in shape. The recording liquid jetting apparatus of the printhead comprising a nozzle plate 18 having a nozzle 19 having an area smaller than the area of the liquid chamber 14 of the flow path plate 13 so that the jet can be ejected in the form of droplets. 청구항1에 있어서, 상기 박막(12)은 티타늄(Ti)과 니켈(Ni)을 주성분으로한 형상기억합금을 특징으로 하는 프린트헤드의 기록액 분사장치The apparatus according to claim 1, wherein the thin film 12 is a shape memory alloy mainly composed of titanium (Ti) and nickel (Ni). 청구항1에 있어서, 상기 박막(12)은 상변화 온도차를 작게하여 작동주파수를 높이는 구리(Cu)가 더 첨가된 형상기억합금임을 특징으로 하는 프린트헤드의 기록액 분사장치The apparatus according to claim 1, wherein the thin film 12 is a shape memory alloy to which copper (Cu) is further added to reduce the phase change temperature difference to increase the operating frequency. 청구항 1에 있어서, 상기 박막(12)은 0.5㎛ ∼3㎛의 두께를 갖는 프린트헤드의 기록액 분사장치The recording liquid jetting apparatus of claim 1, wherein the thin film 12 has a thickness of 0.5 μm to 3 μm. 청구항 1에 있어서, 상기 기판(10)은 상,하측으로 개방된 공간부(11)의 상부에 상기 박막(12)이 결합되고 상기 공간부(11)의 하부에 내부를 대기압보다 낮은 상태로 만드는 압력판(12a)이 결합됨을 특징으로 하는 프린트헤드의 기록액 분사장치The method of claim 1, wherein the substrate 10 is coupled to the thin film 12 on the upper portion of the space portion 11 that is open to the upper and lower side to make the inside of the lower portion of the space portion 11 lower than atmospheric pressure The recording liquid injector of the printhead, characterized in that the pressure plate 12a is coupled 청구항 5에 있어서, 상기 압력판(12a)은 금속재질이며 상기 기판(10)과의 사이에 접착제를 넣어 진공중에 접착됨을 특징으로하는 프린트헤드의 기록액 분사장치The printing liquid jetting apparatus of claim 5, wherein the pressure plate 12a is made of metal and adhered to a vacuum by putting an adhesive between the substrate 10 and the substrate 10. 청구항 5에 있어서, 상기 압력판(12a)은 폴리머 재질이며 상기 기판(10)과의 사이에 접착제를 넣어 진공중에 접착됨을 특징으로 하는 프린트헤드의 기록액 분사장치The recording liquid jetting apparatus according to claim 5, wherein the pressure plate (12a) is made of a polymer and adhered in a vacuum by putting an adhesive between the substrate and the substrate (10). 청구항 5에 있어서, 상기 기판(10)은 실리콘 재질임을 특징으로 하는 프린트헤드의 기록액 분사장치The recording liquid jetting apparatus of claim 5, wherein the substrate 10 is made of silicon. 청구항 8에 있어서, 상기 입력판(12a)은 상기 실리콘과 열팽창계수 및 제반특성이 유사한 유리재임을 특징으로 하는 프린트헤드의 기록액 분사장치The recording liquid jetting apparatus of claim 8, wherein the input plate 12a is a glass material having a similar thermal expansion coefficient and various properties to the silicon. 청구항 9에 있어서, 상기 입력판(12a)은 진공상태에서 상기 기판(10)에 정전접합됨을 특징으로 하는 프린트헤드의 기록액 분사장치10. The recording liquid jetting apparatus of claim 9, wherein the input plate 12a is electrostatically bonded to the substrate 10 in a vacuum state. 상기 박막(12)은 오오스테나이트 종료온도로 가열하여 오오스테나이트 조직으로 변화되면 평판의 형태가 되고 마르텐사이트 종료온도 이하로 냉각하여 마르텐사이트 조직으로 변화되면 잔류압축응력에 의해 휨변형되는 일방향성을 가짐을 특징으로 하는 프린트헤드의 기록액 분사장치When the thin film 12 is heated to an austenite termination temperature and changed into an austenite structure, the thin film 12 is unidirectional, which is flexurally deformed by residual compressive stress when cooled to below the end temperature of martensite and changed into martensite structure. Recording liquid injection device of the printhead, characterized in that 청구항11에 있어서, 상기 기판(10)의 표면에 상기 박막(12)이 증착되어 잔류압축응력을 갖는 마르텐사이트조직으로 상변화되며 상기 공간부(11)가 실리콘에칭에 의해 형성되어 상기 박막(12)이 노출되면 잔류압축응력에 의해 상기 박막(12)이 휨변형됨을 특징으로 하는 프린트헤드의 기록액 분사장치The method of claim 11, wherein the thin film 12 is deposited on the surface of the substrate 10 to be phase changed into a martensite structure having residual compressive stress, and the space 11 is formed by silicon etching to form the thin film 12. ), The thin film 12 is warped and deformed due to residual compressive stress. 청구항 11에 있어서, 상기 박막(12)이 마르텐사이트 조직일 때 그 양단을 상기 기판(10)에 고정시켜 상기 공간부(11)를 중심으로 휨변형 되도록 함을 특징으로 하는 프린트헤드의 기록액 분사장치12. The recording liquid ejection of the printhead according to claim 11, wherein when the thin film 12 is martensitic, both ends thereof are fixed to the substrate 10 so that the thin film 12 is flexurally deformed around the space 11. Device 청구항 1에 있어서, 상기 박막(12)은 오오스테나이트 종료온도 이상으로 가열하여 오오스테나이트 조직으로 변화되면 평판의 형태가 되고 마르텐사이트 종료온도 이하로 냉각하여 마르텐사이트 조직으로 변화되면 자력에 의해 휨변형되는 양방향성을 가짐을 특징으로 하는 프린트헤드의 기록액 분사장치The method according to claim 1, wherein the thin film 12 is heated to the austenite termination temperature or more to form an austenite structure, and becomes a flat plate, and when cooled below the martensite termination temperature to be converted into martensite structure, the thin film 12 is bent by magnetic force. The recording liquid jetting apparatus of the printhead, characterized in that it has a bidirectional deformation 청구항 14에 있어서, 상기 박막(12)이 마르텐사이트 조직일때 외력을 여러 차례 가하여 학습시킨 다음 냉각시 마르텐사이트 조직이 특정한 방향으로 형성되어 원하는 변위를 갖도록 함을특징으로 하는 프린트헤드의 기록액 분사장치15. The recording liquid jetting apparatus according to claim 14, characterized in that the thin film (12) is martensitic and applied with an external force several times to be learned, and then, upon cooling, the martensitic tissue is formed in a specific direction to have a desired displacement. 청구항11에 있어서, 상기 오오스테나이트 종료온도는 약 60℃∼80℃이고, 상기 마르텐사이트 종료온도는 약 40℃∼60℃임을 특징으로 하는 프린트헤드의 기록액 분사장치The apparatus of claim 11, wherein the austenite finish temperature is about 60 ° C to 80 ° C, and the martensite end temperature is about 40 ° C to 60 ° C. 청구항14에 있어서, 상기 오오스테나이트 종료온도는 약약 60℃∼80℃이고, 상기 마르텐사이트 종료온도는 약 40℃∼60℃임을 특징으로 하는 프린트헤드의 기록액 분사장치15. The apparatus of claim 14, wherein the austenite finish temperature is about 60 ° C to 80 ° C and the martensite end temperature is about 40 ° C to 60 ° C. 청구항11에 있어서, 상기 오오스테나이트조직으로 가열 후 마르텐사이트 조직으로 냉각되기 까지의 시간은 약 200μsec 이하이며 작동주파수는 5㎑ 이상임을 특징으로 하는 프린트헤드의 기록액 분사장치12. The recording liquid jetting apparatus of claim 11, wherein a time from heating to the austenite structure to cooling to the martensite structure is about 200 µsec or less and an operating frequency is 5 Hz or more. 청구항 14에 있어서, 상기 오오스테나이트 조직으로 가열 후 마르텐사이트 조직으로 냉각되기 까지의 시간은 약 200μsec 이하이며 작동주파수는 5㎑ 이상임을 특징으로 하는 프린트헤드의 기록액 분사장치15. The recording liquid jetting apparatus according to claim 14, wherein a time from heating to the austenite tissue to cooling to the martensite tissue is about 200 µsec or less and an operating frequency is 5 Hz or more.
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