JP2012158172A - インクジェットプリントヘッドアセンブリ組立方法及びこれを用いて組立されたインクジェットプリントヘッドアセンブリ - Google Patents

インクジェットプリントヘッドアセンブリ組立方法及びこれを用いて組立されたインクジェットプリントヘッドアセンブリ Download PDF

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Abstract

【課題】単一のベゼルに2個以上のヘッドチップを貼り付けるサイドシューティングヘッド構造のインクジェットプリントヘッドアセンブリにおいて、ノズル間の相対位置を小さい誤差範囲内で確保することができるような組立方法及びこれを用いて組立されたインクジェットプリントヘッドアセンブリを提供する。
【解決手段】外部に少なくとも一つのインキ注入口30が形成され、内部に共通流路が形成されたベゼル20を準備し、該ベゼル20の両側面に第1及び第2のヘッドチップ10a、10bが並んで締結可能なように、ベゼル20と第1及び第2のヘッドチップ10a、10bとに貫通ホール40を形成し、第1及び第2のヘッドチップ10a、10b及びベゼル20に形成された該貫通ホール40を通じて固定ピン50が貫くように、第1のヘッドチップ10a、ベゼル20及び第2のヘッドチップ10bを該固定ピン50が装着された貼り付け治具60a、60bに固定する。
【選択図】図3

Description

本発明は、インクジェットプリントヘッドアセンブリ組立方法及びこれを用いて組立されたインクジェットプリントヘッドアセンブリに関し、より詳しくは、単一のベゼルに2個以上のヘッドチップを貼り付けるサイドシューティング(Side shooting)ヘッド構造のインクジェットプリントヘッドアセンブリにおいて、ノズル間の相対位置を小さい誤差範囲内で確保することができるようにする組立方法、及びこれを用いて組立されたインクジェットプリントヘッドアセンブリに関する。
一般に、インクジェットプリントヘッドは、電気信号を物理的な力に変換し、小ノズルを通じてインキが液滴の形態で吐き出されるような構造体である。特に、インクジェットヘッドアセンブリは、ノズルプレートを備えるインクジェットヘッドと、該インクジェットヘッドにインキを供給するカートリッジとから成る。
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でも使われている。例えば、印刷回路基板(PCB)上に金、銀などの微細金属粒子を含む金属機能性インキを噴射して回路パターンを直接形成するか、産業グラフィックスや液晶ディスプレイ(LCD)、有機発光ダイオード(OLED)の製造、太陽電池などに使われている。
特に、グラフィックス用インクジェットプリンタの場合、高分解能の印刷のために多数のインクジェットヘッドを装着している。そのため、インクジェットヘッドを装着したインクジェットプリントヘッドアセンブリの大きさや体積が増加してしまうという短所がある。これは、インクジェットプリントヘッドアセンブリを支持するレールやこれを駆動する駆動部の大きさの増加をもたらして、実に装備の製造費を増加させる要因になる。そのため、インクジェットプリンタヘッドアセンブリの小型化が求められている実情である。
このような点に鑑みて、狭い空間に多数のインクジェットプリントヘッドを効果よく配設してインクジェットプリントヘッドの集積度を高めると共に、その大きさを最小化することができる、両列構造のサイドシューティングヘッド構造を有するインクジェットプリントヘッドアセンブリが開発されている。
該両列構造のサイドシューティングヘッド構造は、図1及び図2に示すように、インキ注入口30の形成されたベゼル20の両側面に第1のヘッドチップ10a及び第2のヘッドチップ10bを貼り付けることによって集積度を高めると共に、分解能を2倍向上するという長所を有する。
韓国公開特許第10−2002−0005926号公報 韓国公開特許第10−2010−0070711号公報
ベゼルの両側面に第1のヘッドチップ及び第2のヘッドチップを貼り付ける工程は、一般に手動で行われる。ベゼル加工の時に発生する誤差、第1及び第2のヘッドチップの外観ダイシング工程で発生する誤差、貼り付け時手作業によって発生する位置付け誤差などが複合的に動作して、両ヘッドチップのノズルを正確に位置付けることが相当に難しいという問題があった。
本発明は上記の問題点に鑑みて成されたものであって、単一のベゼルに2個以上のヘッドチップを貼り付けるサイドシューティングヘッド構造のインクジェットプリントヘッドアセンブリにおいて、ノズル間の相対位置を小さい誤差範囲内で確保することができるような組立方法及びこれを用いて組立されたインクジェットプリントヘッドアセンブリを提供することに、その目的がある。
上記目的を解決するために、本発明の好適な実施形態によるインクジェットプリントヘッドアセンブリの組立方法は、外部に少なくとも一つのインキ注入口が形成され、内部に共通流路が形成されたベゼルを準備する工程と、該ベゼルの両側面に第1及び第2のヘッドチップが並んで締結可能なように前記ベゼルと前記第1及び第2のヘッドチップとに貫通ホールを形成する工程と、前記第1及び第2のヘッドチップ及び前記ベゼルに形成された該貫通ホールを通じて固定ピンが貫くように前記第1のヘッドチップ、前記ベゼル及び前記第2のヘッドチップを該固定ピンが装着された貼り付け治具に固定する工程とを含む。
前記貫通ホールの直径は、前記固定ピンの直径より5〜15μm大きく設定される。
また、上記目的を解決するために、本発明の他の好適な実施形態によるインタジェットプリントヘッドアセンブリの組立方法は、外部に少なくとも一つのインキ注入口が形成され、内部に共通流路が形成され、両側面に一つ以上の凹凸部の形成された前記ベゼルを準備する工程と、該凹凸部の形成された前記ベゼルの両側面に第1及び第2のヘッドチップが並んで締結可能なように該第1及び第2のヘッドチップに貫通ホールを形成する工程と、前記第1及び第2のヘッドチップに形成された該貫通ホールを通じて前記凹凸部を貫通させて前記ベゼル、前記第1及び第2のヘッドチップを締結する工程とを含む。
前記貫通ホールの直径は、前記凹凸部の直径より5〜15μm大きく設定される。
また、上記目的を解決するために、本発明のさらに他の好適な実施形態によるインクジェットプリントヘッドアセンブリの組立方法は、外部に少なくとも一つのインキ注入口が形成され、内部に共通流路が形成され、両側面に一つ以上の凹凸部の形成された前記ベゼルを準備する工程と、前記凹凸部の形成された前記ベゼルの両側面に第1及び第2のヘッドチップが並んで締結可能なように該第1及び第2のヘッドチップの端部に溝を形成する工程と、前記第1及び第2のヘッドチップに形成された該溝に前記凹凸部を合わせて前記ベゼル、前記第1及び第2のヘッドチップを締結する工程とを含む。
前記ベゼルに形成された前記凹凸部の断面は、楕円形であってもよい。
また、上記目的を解決するために、本発明のさらに他の好適な実施形態によるインクジェットプリントヘッドアセンブリの組立方法は、外部に少なくとも一つのインキ注入口が形成され、内部に共通流路が形成されたベゼルを準備する工程と、前記ベゼルの両側面に第1及び第2のヘッドチップが並んで締結可能なように前記ベゼルと前記第1及び第2のヘッドチップとに貫通ホールを形成する工程と、前記第1及び第2のヘッドチップ及び前記ベゼルに形成された該貫通ホールを通じて固定ピンが貫くように前記第1のヘッドチップ、前記ベゼル及び前記第2のヘッドチップを該固定ピンが装着されたベゼルカバーに固定する工程とを含む。
前記貫通ホールの直径は、前記固定ピンの直径より5〜15μm大きく設定される。
また、上記目的を解決するために、前記方法のうちのいずれか一つによって組立されて完成されたインクジェットプリントヘッドアセンブリを提供する。
従って、本発明によれば、ベゼルに貼り付けられる第1及び第2のヘッドチップを位置付けるに誤差がほとんど発生せず、製品の信頼性が向上するという効果が奏する。
本発明によるインクジェットプリントヘッドアセンブリを示す斜視図である。 図1のインクジェットプリントヘッドアセンブリの平面視断面図である。 本発明の一実施形態による、貼り付け治具を使ったインクジェットプリントヘッドアセンブリ組立方法の模式図である。 本発明の他の実施形態による、凹凸部の形成されたベゼルを用いるインクジェットプリントヘッドアセンブリ組立方法の模式図である。 本発明のさらに他の実施形態による、溝の形成されたヘッドチップを用いるインクジェットプリントヘッドアセンブリ組立方法の模式図である。 本発明のさらに他の実施形態による、溝の形成されたヘッドチップを用いるインクジェットプリントヘッドアセンブリ組立方法の模式図である。 本発明のさらに他の実施形態による、固定ピンの形成されたベゼルカバーを用いるインクジェットプリントヘッドアセンブリ組立方法の模式図である。 本発明のさらに他の実施形態による、固定ピンの形成されたベゼルカバーを用いるインクジェットプリントヘッドアセンブリ組立方法の模式図である。 本発明のさらに他の実施形態による、固定ピンの形成されたベゼルカバーを用いるインクジェットプリントヘッドアセンブリ組立方法の模式図である。
以下、本発明の好適な実施の形態は図面を参考にして詳細に説明する。次に示される各実施の形態は当業者にとって本発明の思想が十分に伝達されることができるようにするために例として挙げられるものである。従って、本発明は以下示している各実施の形態に限定されることなく他の形態で具体化されることができる。そして、図面において、装置の大きさ及び厚さなどは便宜上誇張して表現されることができる。明細書全体に渡って同一の参照符号は同一の構成要素を示している。
本明細書で使われた用語は、実施形態を説明するためのものであって、本発明を制限しようとするものではない。本明細書において、単数形は文句で特別に言及しない限り複数形も含む。明細書で使われる「含む」とは、言及された構成要素、ステップ、動作及び/又は素子は、一つ以上の他の構成要素、ステップ、動作及び/又は素子の存在または追加を排除しないことに理解されたい。
図1及び図2は各々、本発明によるインク、ジェットプリントヘッドアセンブリを示す斜視図、インクジェットプリントヘッドアセンブリの平面視断面図である。
本発明によるインクジェットプリントヘッドアセンブリは、ヘッドチップ10と、ベゼル20とを含んで構成される。
ヘッドチップ10は、第1ヘッドチップ10a及び第2のヘッドチップ10bを含む。また、このヘッドチップ10は、示されていないが、内部に流路構造が形成されたヘッドプレート及び圧電体を含んで構成される。
該ヘッドプレートは、多数のシリコン基板が積層されて形成される直方体の構造体を有する。本実施形態によるヘッドチップ10は、ヘッドプレートの側面へとインキを吐出するノズルが長手方向に形成されるサイドシューティングヘッドであることが望ましい。
ベゼル20は、インクジェットプリンタヘッドアセンブリの骨格を成して、他の構成要素を支持する役割をする。このため、本実施形態によるベゼル20は、外部に少なくとも一つのインキ注入口30が形成される。
ベゼル20の両側面にヘッドチップ10が結合される。本実施形態によるインクジェットプリンタアセンブリは、二つのヘッドチップ10a、10bが並んで配設されてベゼル20と貼り付けてから成る。
図3は、本発明の一実施形態による、貼り付け治具を使ったインクジェットプリントヘッドアセンブリ組立方法を説明する模式図である。同図のように、本発明のインクジェットプリントヘッドアセンブリの組立方法は、外部に少なくとも一つのインキ注入口30が形成され、内部に共通流路が形成されたベゼル20を準備する工程と、ベゼル20の両側面に第1及び第2のヘッドチップ10が並んで締結可能なようにベゼル20と第1及び第2のヘッドチップ10とに貫通ホール4 0を形成する工程と、該第1及び第2のヘッドチップ10及びベゼル20に形成された貫通ホール40を通じて固定ピン50が貫くように、第1のヘッドチップ10a、ベゼル20及び第2のヘッドチップ10bを、固定ピン50が装着された貼り付け治具60a、60bに固定する工程とを含む。二つのインキ注入口30のうちの一つはインキ排出口としても用いられてもよい。
ヘッドチップ10及びベゼル20での貫通ホール40は、MEMS工程によって形成される。
貼り付け治具60は、本発明のインクジェットプリントアセンブリ組立のために用いられる手段であって、本発明のアセンブリを構成する構成要素ではない。
貼り付け治具60を用いてヘッドチップ10を貼り付ける方法は、ベゼル20に接着剤を塗布した後、該ヘッドチップ10を貼り付け治具60に装着された固定ピン50に差し込んで固定する方法を採用する。
このため、ベゼル20に固定ピンより多少大きい貫通ホール40が設けられる。該貫通ホールの直径は、固定ピンの直径より5〜15μm大きいことが望ましい。
貫通ホール40の形成されたベゼル20とヘッドチップ10とが用意されると、貼り付け治具60を用いて第1のヘッドチップ10a、ベゼル20及び第2のヘッドチップ10bの順に固定ピン50に固定した後、貼り付け治具60を装着したままでヘッドチップ10が破損されない程度の適切な圧力を加えてヘッドチップ10をベゼル20に接着する。
この場合、第1及び第2のヘッドチップ10a、10bは、固定ピン50の加工度に相応するアライメント誤差だけ有するようになる。すなわち、固定ピン50が精微に加工される場合、ここに相当する正確度を有するようになり、固定ピン50の加工誤差が多少あってもアライメント誤差が大きく増加することはない。
一方、図4は、本発明のさらに他の実施形態による、凹凸部の形成されたベゼルを用いるインクジェットプリントヘッドアセンブリ組立方法の模式図である。同図のように、本発明のさらに他のインクジェットプリントヘッドアセンブリの組立方法は、外部に少なくとも一つのインキ注入口30が形成され、内部に共通流路が形成され、両側面に一つ以上の凹凸部20a,20b、20c、20dが形成されたベゼル20を準備する工程と、凹凸部の形成されたベゼル20の両側面に第1及び第2のヘッドチップ10が並んで締結可能なように該第1及び第2のヘッドチップ10に貫通ホールを形成する工程と、第1及び第2のヘッドチップに形成された該貫通ホールを通じて凹凸部20a、20b、20c、20dを貫通させて、ベゼル20と第1及び第2のヘッドチップ10とを締結する工程とを含む。
ヘッドチップ10の貫通ホール40は、MEMS工程によって形成される。
ベゼル20に形成された凹凸部20a、20b、20c、20dは、一つ以上形成されることが貼り付け時の誤差を減らすに望ましい。また、図4に示すように、ヘッドチップ10は、各々2個の凹凸部によって固定されるようにすることが、工程効率を高めて誤差を減らすのに最も望ましい。
凹凸部20a、20B、20c、20dの形成方法には、特に制限はないが、ベゼル20の成形時に射出法によって形成されることが通常である。
ベゼル20に形成された凹凸部20a、20b、20c、20dを用いて、第1のヘッドチップ10a及び第2のヘッドチップ10bを貼り付ける方法は、ベゼル20に接着剤を塗布した後、第1のヘッドチップ10a及び第2のヘッドチップ10bをベゼル20に形成された各凹凸部20c、20d、20a、20bに差し込んで固定する方法が挙げられる。
このため、ヘッドチップ10に凹凸部20c、20d、20a、20bより多少大きい貫通ホール(図示せず)が設けられる。該貫通ホールの直径は、凹凸部の直径より5〜15μm大きいことが望ましい。
凹凸部20c、20d、20a、20bの形成されたベゼル20とヘッドチップ10とが用意されると、第1のヘッドチップ10a、ベゼル20及び第2のヘッドチップ10bの順に凹凸部20c、20d、20a、20bと貫通ホールとを締結して固定した後、この状態でヘッドチップ10が破損されない程度の適切な圧力を加えてヘッドチップ10をベゼル20に接着させる。
この場合、第1及び第2のヘッドチップ10a、10bは、凹凸部20c、20d、20a、20bの加工度に相応するアライメント誤差だけ有するようになる。すなわち、凹凸部20c、20d、20a、20bが精微に加工される場合、ここに相当する正確度を有するようになって、凹凸部20c、20d、20a、20bの加工誤差が多少存在しても、アライメント誤差が大きく増加しなくなる。
図5は、本発明のさらに他の実施形態による、溝の形成されたヘッドチップを用いるインクジェットプリントヘッドアセンブリ組立方法の模式図である。同図のように、本発明のさらに他のインクジェットプリントヘッドアセンブリの組立方法は、外部に少なくとも一つのインキ注入口30が形成され、内部に共通流路が形成され、両側面に一つ以上の凹凸部20'が形成されたベゼル20を準備する工程と、該凹凸部20'の形成されたベゼル20の両側面に第1及び第2のヘッドチップ10が並んで締結可能なように該第1及び第2のヘッドチップの端部に溝10’、10”を形成する工程と、第1及び第2のヘッドチップ10に形成された溝10'、10''に凹凸部20'を合わせて、ベゼル20と第1及び第2のヘッドチップ10とを締結する工程とを含む。
ヘッドチップ10の溝10'、10''は、MEMS工程によって形成される。図5aに示すように、溝10'、10''は、ヘッドチップ10の両端部に形成されることが望ましい。
ベゼル20に形成された凹凸部20'は、一つ以上形成されることが貼り付け時の誤差を減らすに望ましい。また、図5bに示すように、ヘッドチップ10は、各々2個の凹凸部20'によって固定されるようにすることが工程効率を高めて誤差を減らすのに最も望ましい。
凹凸部20'の形成方法には、特に制限はないが、ベゼル20の成形時の射出法によって形成されることが通常である。
ベゼル20に形成された凹凸部20'を用いて第1のヘッドチップ10a及び第2のヘッドチップ10bを貼り付ける方法には、ベゼル20に接着剤を塗布した後、第1のヘッドチップ10a及び第2のヘッドチップ10bに形成された溝10'、10''がベゼル20に形成された各凹凸部20'に当たるように力を加えて密着させて固定する方法が挙げられる。ベゼル20に形成された凹凸部20'の断面は、楕円形であることが望ましい。
凹凸部20'の形成されたベゼル20とヘッドチップ10とが用意されると、第1のヘッドチップ10a、ベゼル20及び第2のヘッドチップ10bの順に凹凸部20'と溝10'、10”とが締結されるように押して固定した後、この状態でヘッドチップ10が破損されない程度の適切な圧力を加えてヘッドチップ10をベゼル20に接着させる。
図6は、本発明のさらに他の実施形態による、固定ピンの形成されたベゼルカバー70を用いるインクジェットプリントヘッドアセンブリ組立方法の模式図である。同図のように、本発明のさらに他のインクジェットプリントヘッドアセンブリの組立方法は、外部に少なくとも一つのインキ注入口30が形成され、内部に共通流路が形成されたベゼル20を準備する工程と、ベゼル20の両側面に第1及び第2のヘッドチップ10が並んで締結可能なように、ベゼル20と、第1及び第2のヘッドチップ10とに貫通ホール40を形成する工程と、該第1及び第2のヘッドチップ10及びベゼル20に形成された貫通ホール40を通じて固定ピン70a、70bが貫くように、第1のヘッドチップ10a、ベゼル20及び第2のヘッドチップ10bを固定ピン70a、70bが装着されたベゼルカバー70に固定する工程とを含む。
詳しくは、図6aは、ベゼルカバー70に固定ピン70a、70bを貼り付けた構造である。同図のように、固定ピン70a、70bの一端は、挿入と同時にアライメントされるように円錐状の針形態にすることが望ましい。
図6bは、固定ピン70a、70bの貼り付けられたベゼルカバー7aを用いて、ヘッドチップ10を両列構造形態でベゼル20に貼り付ける方法が示す。同図のように、貼り付け順序は、まず、ベゼル20に接着剤を塗布した後、ヘッドチップ10を各ベゼルカバー70に貼り付ける。続いて、ヘッドチップ10に形成された両貫通ホール(図示せず)にベゼルカバー70の固定ピン70a、70bが貫くように挿入して固定する。このとき、別途の接着剤を用いてもよい。ベゼルカバー70にヘッドチップ10が最後まで挿入された後、該ベゼルカバー70の固定ピン70a、70bがベゼル20にある貫通ホール40に挿入されるようにする。貫通ホール40は、高精度のドリル加工などによって設けられでもよい。
ベゼルカバー70を用いて組立されたインクジェットプリントヘッドアセンブリは、図6cに示されている。ベゼルカバー70に形成されたネジ組立口71を通じて別途で固定すると、ベゼルカバー70がさらに構成されたインクジェットプリントヘッドアセンブリを完成するようになる。
また、本発明は、前述のような方法のうちのいずれか一つによって組立されて完成されたインクジェットプリントヘッドアセンブリを提供する。これによって、ベゼルへの第1及び第2のヘッドチップの位置付けに誤差がほとんど発生しなく、製品の信頼性が向上することができる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、前記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
10 ヘッドチップ
10a 第1のヘッドチップ
10b 第2のヘッドチップ
20 ベゼル
30 インキ注入口
40 貫通ホール
50 固定ピン
60a、60b 貼り付け治具
70 ベゼルカバー
70a、70b 固定ピン

Claims (9)

  1. 外部に少なくとも一つのインキ注入口が形成され、内部に共通流路が形成されたベゼルを準備する工程と、
    前記ベゼルの両側面に第1及び第2のヘッドチップが並んで締結可能なように、前記ベゼルと前記第1及び第2のヘッドチップとに貫通ホールを形成する工程と、
    前記第1及び第2のヘッドチップ及び前記ベゼルに形成された該貫通ホールを通じて固定ピンが貫くように、前記第1のヘッドチップ、前記ベゼル及び前記第2のヘッドチップを該固定ピンが装着された貼り付け治具に固定する工程と
    を含むインクジェットプリントヘッドアセンブリ組立方法。
  2. 前記貫通ホールの直径は、前記固定ピンの直径より5〜15μm大きく設定される請求項1に記載のインクジェットプリントヘッドアセンブリ組立方法。
  3. 外部に少なくとも一つのインキ注入口が形成され、内部に共通流路が形成され、両側面に一つ以上の凹凸部の形成された前記ベゼルを準備する工程と、
    前記凹凸部の形成された前記ベゼルの両側面に第1及び第2のヘッドチップが並んで締結可能なように、該第1及び第2のヘッドチップに貫通ホールを形成する工程と、
    前記第1及び第2のヘッドチップに形成された該貫通ホールを通じて前記凹凸部を貫通させて前記ベゼル、前記第1及び第2のヘッドチップを締結する工程と
    を含むインクジェットプリントヘッドアセンブリ組立方法。
  4. 前記貫通ホールの直径は、前記凹凸部の直径より5〜15μm大きく設定される請求項3に記載のインクジェットプリントヘッドアセンブリ組立方法。
  5. 外部に少なくとも一つのインキ注入口が形成され、内部に共通流路が形成され、両側面に一つ以上の凹凸部の形成された前記ベゼルを準備する工程と、
    前記凹凸部の形成された前記ベゼルの両側面に第1及び第2のヘッドチップが並んで締結可能なように、該第1及び第2のヘッドチップの端部に溝を形成する工程と、
    前記第1及び第2のヘッドチップに形成された該溝に前記凹凸部を合わせて前記ベゼル、前記第1及び第2のヘッドチップを締結する工程と
    を含むインクジェットプリントヘッドアセンブリ組立方法。
  6. 前記ベゼルに形成された前記凹凸部の断面は、楕円形である請求項5に記載のインクジェットプリントヘッドアセンブリ組立方法。
  7. 外部に少なくとも一つのインキ注入口が形成され、内部に共通流路が形成されたベゼルを準備する工程と、
    前記ベゼルの両側面に第1及び第2のヘッドチップが並んで締結可能なように、前記ベゼルと前記第1及び第2のヘッドチップとに貫通ホールを形成する工程と、
    前記第1及び第2のヘッドチップ及び前記ベゼルに形成された該貫通ホールを通じて固定ピンが貫くように、前記第1のヘッドチップ、前記ベゼル及び前記第2のヘッドチップを該固定ピンが装着されたベゼルカバーに固定する工程と
    を含むインクジェットプリントヘッドアセンブリ組立方法。
  8. 前記貫通ホールの直径は、前記固定ピンの直径より5〜15μm大きく設定される請求項7に記載のインクジェットプリントヘッドアセンブリ組立方法。
  9. 請求項1〜請求項8のうちのいずれか一つによって組立されて完成されたインクジェットプリントヘッドアセンブリ。
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