KR0135123B1 - 잉크젯 프린터 헤드 - Google Patents

잉크젯 프린터 헤드

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KR0135123B1
KR0135123B1 KR1019950001907A KR19950001907A KR0135123B1 KR 0135123 B1 KR0135123 B1 KR 0135123B1 KR 1019950001907 A KR1019950001907 A KR 1019950001907A KR 19950001907 A KR19950001907 A KR 19950001907A KR 0135123 B1 KR0135123 B1 KR 0135123B1
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Abstract

본 발명은 잉크젯 프린터 헤드에 관한 것으로, 기포와 전기장의 이중구동에 의한 잉크젯 프린터 헤드에 관한 것이다.
본 발명은 잉크를 저장하는 잉크저장통, 상기 잉크가 배출되는 잉크통로를 구성하는 동시에 프린터 헤드를 지지하는 상,하부 지지대, 상기 상,하부 지지대상에 각각 형성된 실리콘웨이퍼, 상기 상,하부 지지대로 구성된 잉크통로 사이에 형성되어 잉크기포를 생성함으로써 잉크를 일차적으로 가속시키는 히터부, 상기 잉크통로 배출구쪽의 상기 하부지지대상의 실리콘웨이퍼상부와 인쇄될 종이 후면에 각각 설치되어 전기장에 의해 상기 일차적으로 가속된 잉크를 이차 가속시키는 제1전극 및 제2전극, 상기 제1전극과 제2전극에 전기장을 일으키는 고전압펄스를 인가하기 위한 고접압인가장치를 구비한 잉크젯 프린터 헤드를 제공한다.

Description

잉크젯 프린터 헤드
제1도는 종래의 써멀 프린터 헤드의 기본구조도.
제2도는 종래의 써멀 프린터 헤드의 잉크분사 모식도.
제3도는 전기장에 의한 잉크분사 메카니즘을 도시한 도면.
제4도는 본 발명의 잉크젯 프린터 헤드 기본구조도.
제5도는 본 발명의 잉크젯 프린터 헤드의 잉크분사 메카니즘을 도시한 도면.
제6도는 본 발명의 잉크젯 프린터 헤드의 상부에서 본 단면도.
제7도는 본 발명의 다른 실시예에 의한 잉크젯 프린터 헤드의 잉크분사 메카니즘을 도시한 도면
제8도는 본 발명의 잉크젯 프린터 헤드에 있어서의 전기장에 의해 잉크의 궤적을 조절하는 구조를 도시한 도면.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
21 : 잉크저장통22 : 프린터헤드 지지대
23 : 실리콘웨이퍼24,25 : 친수성 절연박막
26 : 실리콘웨이퍼27 : 박막히터
28 : 고전압 인가전극29 : 메니스커스
30 : 종이31 : 뒷면전극
36 : 잉크37 : 고전압펄스 인가장치
38 : 격리층40 : 버블
45 : 잉크방울49 : 잉크통로
50 : 잉크 공급구멍60 : 뒤면전극의 앞부분
61 : 잉크의 궤적
본 발명은 잉크젯 프린터 헤드(Ink jet printer head)에 관한 것으로, 특히 기포와 전기장의 이중구동에 의한 잉크젯 프린터 헤드에 관한 것이다.
잉크 직접 분사방식의 프린팅 기술중에 제일 많이 사용되는 기술은 잉크젯 프린팅 기술이다. 잉크젯을 이용하여 프린트하는 방법은 크게 연속식과 간헐식으로 나눌 수 있다. 연속식 잉크젯 프린팅(contin-uous ink jet printing) 방식은 펌프를 사용하여 고압으로 작은 구멍을 통해 잉크를 분사하고, 분출되는 잉크 노즐과 인쇄가 되어지는 종이의 사이에 고전압을 걸 수 있는 전극 편향판을 설치하여 인쇄되어져야 할 잉크방울과 인쇄가 되어져서는 안되는 잉크 방울(ink drop)을 구분할 수 있도록 함으로써 원하는 텍스트나 그래픽을 인쇄할 수 있도록 한 것이다. 잉크가 전국편향판 가까이에 가면 잉크방울 자체가 대전이 되며 이 대전된 잉크방울은 편향판 전극의 영향으로 위치가 결정되어지고 인쇄되지 않은 잉크방울은 회수되어 다시 사용된다.
연속식 잉크젯 프린터는 인쇄속도가 빠르고 선명한 화질을 얻을 수 있으나, 구조가 복잡하고 장비가격이 비싸기 때문에 특수용도에 국한하여 사용할 수 밖에 없다는 단점이 있다.
연속실 잉크젯트가 가진 기기의 복잡성을 해결하는 방법으로 최근에는 간헐식 잉크젯 프린터(drop-on-demand ink jet printer)가 개발이 되어 데스크탑용으로 일반 사무실에서 많이 사용되고 있다. 간헐식 잉크젯 방식은 원하는 위치에만 잉크가 분사되도록 함으로써 프린팅방식을 단순화시켰다. 간헐식 잉크젯 프린팅방식은 다수개의 노즐을 가진 잉크분사구에 각각 잉크를 분사할 수 있는 압력 형성기를 설치하여 인쇄위치에서 고압을 발생시켜 순간적으로 고속을 가진 잉크방울을 분사한다.
간헐시 잉크젯 프린팅 방식에서 잉크방울을 만드는 순간의 고압 형성방법으로 압전소자를 이용하는 피에조 방법과 순간고온 기포 형성을 이용하는 기포분사(thermal ink jet)방식이 있다. 피에조 방법은 압전 변환소자를 부착하여 전기를 가함에 따라 압전소자의 부피가 변화하면서 잉크를 분사한다. 압전소자를 이용하는 방법외에 현재 널리 쓰이는 방식은 일본 캐논(CANON)사의 버블젯(bubble jet)방식과 미국 휴렛패커드(HEWLETT-PACKARD)사의 써멀젯(thermaljet) 방식이 있다. 이 방법은 잉크를 발열 저항기로 가열하여 순간적으로 고온/고압의 기포를 형성하고 부피가 팽창하면서 잉크가 노즐 바깥으로 분사되도록 하는 것이다. 이러한 프린터헤드의 구조는 반도체 제조공정을 이용하여 만들기 때문에 대량 생산이 가능하여 값싸게 생산할 수 있다는 장점이 있다. 기본적인 구조를 제1도에 도시하였는바, 실리콘 반도체웨이퍼(1)상에 SiO2절연막(2)을 고열로 형성을 시킨 다음, 그 위에 탄탈륨(Tantalium)이나 하프늄(hafnium)박막을 스퍼터링방법으로 입혀서 박막히터(3) 저항체로 사용한다. 이때 박막히터는 약 1000Å 정도의 두께로 보통 고온에서 견디는 내화물질을 사용하여 형성해야 한다. 이 박막히터의 구동 온도는 약 300-400℃이고, 수 ㎲의 시간에 이 온도에 도달해야 한다.
상기 박막히터위에 다시 절연보호층(4)을 입히는데 절연보호층의 효과는 잉크의 화학적 반응성으로부터 히터를 보호하는 내부식성의 효과를 지니며 동시에 고온에 의해 잉크가 기포를 형성하면서 순간적으로 형성되는 고압을 견디는 역할을 한다.
절연보호층(4)과 노즐(6) 사이에는 감광성 고분자물질을 이용하여 격리층(5)을 형성하는데, 이 감광성 고분자 물질에 의해 분사되어질 잉크(7)가 담겨 있는 캐비티(cavity)를 구성하게 된다. 보통 캐비티의 크기는 80×80×40㎛3(D×W×H)의 부피를 가진다. 노즐(6)의 재료로서는 니켈을 무전해 도금법으로 가공하여 만들고 있다.
상기에서 언급한 구조는 주로 휴렛패커드사의 구조에 사용되고 있으며 제1도에 도시된 바와 같이 잉크분사방향과 잉크공급방향이 직각으로 되어 있어 탑슈터(top shooter)방식으로 불리운다. 제2도에는 이의 구동방법을 나타내었다. 처음 5μsec 동안에는 박막히터의 순간가열이 이루어지고 그 다음 20μsec 동안 순간가열에 의한 버블형성에 의해 잉크방울이 분사되며 그 다음 200-250μsec 동안에 잉크가 재충전된다.
캐논의 방식은 상기한 방식과 다르게 잉크공급방향과 잉크의 분사방향이 일직선상으로 되어 있어서 휴렛패커드의 프린터 헤드와는 다른 구조를 가지며, 사이드 슈터(side shooter)라고 불리운다. 휴렛패커드와 캐논의 두가지 경우 모두 각각의 장단점을 가지고 있으며 피에조방식을 제치고 간헐식 잉크젯 프린터시장을 독점하고 있다.
버블젯 방식의 잉크젯 프린터외에 사용가능한 방법으로는 전기장에 의한 잉크분사방식이 있다. 이는 연속식 잉크젯 프린팅과 유사한 개념으로서, 잉크방울을 대전시켜 잉크를 분사하도록 하는 것이다. 이 방법의 개념도를 제3도에 도시하였다.
제3도 (a)의 제1전극(11)과 제2전극(12) 사이에는 펄스 고전압을 인가할 수 있도록 회로적으로 연결이 되어 있다. 제3도 (a)의 상태는 펄스 고전압이 걸리지 않은 상태이므로 잉크(16)는 노즐 부근에서 표면장력에 의해 안쪽으로 휘어져 있는 상태(14)이다.
제3도 (b)에서는 순간적으로 펄스고전압을 인가한 상태를 나타내고 있는데, 이 때 잉크의 표면에 전하가 발생되면서 잉크는 제2전극(12) 쪽으로 끌어당기는 힘을 받게되고(17), 이어서 제3도 (c)와 같이 잉크분사가 이루어지게 된다. 잉크의 표면에 전하가 발생하는 원리는 커패시터의 원리와 동일하며 일반적으로 평판 커패시터의 경우, 평판사이의 거리가 d이고, 평판의 면적이 A이고, 전압 V가 인가되면 이 평판에 여기되는 전하에 의해 평판사이에서 끌어당기는 힘은
이다. 여기서 K는 유전율이고, εo는 유전상수 8.85×10-12farad/meter이고, A는 평판의 면적, V는 인가전압을 각각 나타낸다. 다시 전압이 오프되면 잉크분사가 중단되며, 이 경우 잉크를 분사하기 위한 전압의 크기는 보통 수천에서 수만 볼트 정도이다. 제3도에서 미설명 참조부호 13은 잉크통, 15는 종이를 나타낸다.
한편, 이러한 프린터들이 칼라프린팅을 구현하기 위해서는 보통 다음의 방식을 사용한다.
칼라프린팅은 단순한 흑백프린팅과는 달리 계조(grey scale)가 중요하다. 계조란 어느 부위의 특정 칼라의 밝고 연함을 결정지워주는 것으로서, 제대로 된 칼라를 내기 위해서는 보통 256계조가 사진과 같은 화질을 보장하게 된다. 이러한 계조표현을 하기 위해서는 보통 다음의 두가지 방법을 사용하게 된다. 첫번째로 가장 많이 사용되는 것이 연속계조 표현법으로서 연속시 토닝(continuous toning)이라고 표현을 하는데 이것은 일반 감광사진과 마찬가지로 한 포인트에서의 색의 농도가 빛의 수광량이라든지 하는 변수에 의해 변화하는 것을 의미한다. 이때, 일반사진은 256계조 정도로 하여 천연색과 같은 밝기를 보여준다. 그러나 잉크젯 프린터의 경우에는 이와같은 계조표현이 용이하지가 않다.
칼라프린터 중에서 연속계조 표현이 가능한 것으로는 염료승화방식이 있으나, 화상표현 면적에 제한이 따르고 장당 인쇄비가 많이 드는등 일반 사무실이나 가정용의 칼라프린터로서는 적합하지 않다. 이 방식이 아니더라도 연속시 토닝은 일반적으로 프린터로서 활용을 하기에는 장치가격이 비싸고 장당 인쇄비가 비싸다. 이와는 달리 잉크젯 프린터는 일반적으로 계조표현에 있어서 하프 토닝(half toning)을 이용한다. 하프토닝은 계조 표현방식이 한 포인트에서는 온 또는 오프의 한가지 계조만 표현이 되고 전체적으로는 일정한 계조가 표현이 되는 것처럼 보이게 하는 방법이다. 잉크젯은 잉크를 분사하는 곳에서는 분사량을 조절할 수가 있는 다른 특별한 방법이 없기 때문에 인쇄가 되어야할 부위에 일정한 양이 잉크를 분사하거나 잉크를 분사하지 않는 방법으로 계조를 표현할 수 밖에 없다. 이러한 방식을 전반적으로 하프 토닝이라고 하는데, 하프토닝을 좀더 발전시켜 멀티레벨 토닝(multilevel toning)등이 시도되고 있다.
상술한 종래의 잉크젯 분사방법은 기본적으로 각 인쇄방법마다 다음과 같은 한계를 가지고 있다. 버블젯 방식 또는 서멀젯 방식은 잉크를 고온으로 가열하여 분사를 하기 때문에 잉크의 열화현상, 즉 잉크가 고온에 의해 타는 현상을 막을 수 없다. 보통의 경우 유기물은 100-200℃ 사이에서 타게 되는데 버블젯의 경우에는 400℃ 이상의 고온으로 순간가열을 하기 때문에 탈 수밖에 없다. 이를 피하기 위해 잉크의 가열온도를 낮추면 잉크의 분사속도가 낮아져서 결과적으로 잉크인쇄속도가 현저히 떨어진다.
또한 잉크분사시 잉크실내에 고압이 발생하여 잉크분사를 위한 히터를 파괴하기도 하여 기본적으로 장수명화가 불가능하다. 이외에 어려운 점으로는 칼라 표현능력을 확대하기 위해 분해능을 올리면, 즉, 잉크방울의 크기를 작게 하려면 노즐 및 잉크 통로의 크기를 작게 해야 하는데 이 경우, 잉크를 분사하는 충분한 힘을 얻기 힘들고 덧붙여서 잉크방울이 미세해짐에 따라 정확한 위치에 잉크방울을 분사하기가 어렵다.
한편, 써멀방식의 고온구동 측면을 피하기 위해서는 압전방식이 월등히 유리하다. 압전소자는 전압에의해 부피가 변화하는 현상을 이용하는데 반영구적으로 사용이 가능하다. 이에 대한 재료로서는 PZT(납-지르코늄-타이타늄 혼합산화물)을 많이 이용한다. 그러나 압전소자는 박막화가 힘들고 박막화가 되더라도 잉크를 분사하기 위한 충분한 힘을 얻기가 힘들기 때문에 소형화, 집적화가 곤란하다. 따라서, 인쇄 품질이 떨어지고 또한 고집적화를 하여고 할 경우 제조단가가 높아지거나 프린터자체의 가격이 급속도로 상승하게 된다.
또한 종래의 기술은 잉크분사시 잉크의 양을 조절할 수가 없어서 0과 1의 계조표현밖에 할 수 없었다. 즉, 잉크를 분사하거나 하지 않거나 하는 차이로밖에는 명암을 조절할 수밖에 없었기 때문에 300dpi급에서 겨우 2계조의 표현밖에 못해 칼라 화상을 재현하려는데 제약이 많았다.
이러한 측면을 고려할때 정전학적(electrostatic) 방법이 계조표현에는 유리하다. 이는 전기장의 세기, 분사주파수, 분사시간 등을 조절함으로써 분사되는 잉크의 양을 조절할 수 있어 한 포인트에 여러가지 크기의 잉크방울을 분사할 수 있어 기본적으로 멀티레벨 토닝이 가능하기 때문이다. 그러나 상술한 바와 같이 고전압이 필요하여 데스크탑용으로 상용화하는 데에는 무리가 많다. 즉, 이 방법의 문제점의 원인은 커패시터의 원리를 응용한 제품에서 양 전극간의 여기되는 전하의 양이 적기 때문인데 실제로 위의 계산식에서 수천-수만 볼트가 걸려야 한다. 이는 간헐식, 즉 데스크탑형 잉크젯 프린터에 응용하기 불가능함을 나타낸다. 수천 내지 수만 볼트의 전압을 노즐마다 잉크분사 신호에 따라 순간적으로 온/오프시키기 위해서는 파워 트랜지스터(power transistor)를 구입해야 하므로 반도체의 가격이 상승하여 저가의 제품을 만들 수가 없기 때문이다.
본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 600dpi급 이상의 잉크젯 프린팅이 가능하도록 하여 칼라 프린팅을 유리하게 하는 한편 잉크분사 속도를 유지하고 잉크분사위치도 정확하게 제어할 수 있도록 하여 고품질의 잉크젯 프린팅이 가능하도록 하는 잉크젯 프린터 헤드를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 잉크젯 프린터 헤드는, 잉크를 저장하는 잉크저장통, 상기 잉크가 배출되는 잉크통로를 구성하는 동시에 프린터 헤드를 지지하는 상, 하부 지지대, 상기 상, 하부 지지대상에 각각 형성된 실리콘웨이퍼, 상기 상, 하부 지지대로 구성된 잉크통로 사이에 형성되어 잉크기포를 생성함으로써 잉크를 일차적으로 가속시키는 히터부, 상기 잉크통로 배출구쪽의 상기 하부지지대상의 실리콘웨이퍼 상부와 인쇄될 종이 후면에 각각 설치되어 전기장에 의해 상기 일차적으로 가속된 잉크를 이차 가속시키는 제1전극 및 제2전극, 상기 제1전극과 제2전극에 전기장을 일으키는 고전압펄스를 인가하기 위한 고전압인가장치를 구비한 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
제4도에 본 발명에 의한 잉크젯 프린터 헤드의 기본구조를 나타내었다.
참조부호 21은 잉크저장통을 나타내며, 22는 프린터헤드 지지대, 23은 프린터 헤드의 잉크통로의 윗면 덮개인 실리콘웨이퍼, 24는 친수성의 절연박막을 나타낸다. 이 친수성 절연박막(24)에 의해 잉크는 쉽게 앞쪽으로 갈 수 있다. 또한, 25는 잉크통로 밑면의 친수성 절연박막을 나타내며, 26은 실리콘웨이퍼, 27은 박막히터, 28은 고전압을 인가할 수있는 고전압 인가전극, 29는 잉크의 앞면 메니스커스(me-niscus), 30은 인쇄가 되는 종이, 31은 뒷면 전극을 나타낸다. 실리콘웨이퍼(26)는 표면에 산화막이 없을 때는 소수성을 가져 일반적으로 물이나 잉크가 묻지 않기 때문에 도시된 바와 같이 잉크의 메니스커스(29)가 그 앞에서 멈추게 된다.
제5도와 제4도에 도시된 본 발명의 잉크젯 프린터 헤드의 구동 메카니즘에 도시되어 있다. 제5도에서 참조부호 37은 고전압 펄스 인가장치를 나타내며, 고전압이 인가되는 전극(28)과 뒷면전극(31)에 고전압 펄스를 가하도록 되어 있다. 잉크분사순서는 다음과 같다.
먼저, 제5도 (b)와 같이 박막히터(27)의 순간가열에 의해 버블(40)이 생기면서 잉크(36)는 앞쪽으로 밀려간다. 이때, 잉크의 앞쪽은 고전압 인가전극(28)과 접촉을 하게 되고, 이 순간 잉크의 앞면은 종이 뒤면전극(31)과 비교하여 순간적으로 전하를 띠면서 앞으로 당겨진다. 이때, 잉크의 분사되는 힘을 버블에 의한 힘과 전기장에 의한 힘이 합쳐진 것이다. 버블에 의한 힘은 끝이 나고 전기장에 의한 힘만 남은 경우가 제5도 (c)에 도시된 바와 같이 잉크가 앞으로 많이 당겨지고(44) 또 공간이 넓어진 경우(43)이다. 이때 메니스커스(42)는 앞쪽, 즉 노즐방면으로 당겨지는 힘을 받는다. 이렇게 되는 이유는 잉크분사를 위한 버블생성시간은 3-15μs내로 끝이 나고 전기장의 펄스폭은 10-100μs로 계속되기 때문이다. 따라서 버블의 힘에 의한 잉크의 가속이 끝난 후에도 전기장에 의한 잉크의 가속을 계속되게 된다. 가속된 잉크방울(45)은 제5도 (d)에 도시된 바와 같이 종이(30)쪽으로 날아가고 잉크 통로에는 다시 메니스커스(29)가 생성된다.
이 방식의 장점은 첫째, 잉크분사가 버블에 의한 힘과 전기장에 의한 힘이 더해진 힘에 의해 이루어지므로 잉크분사속도가 빠르며, 둘째, 제5도 (c)에 도시된 바와 같이 전기장에 의해 잉크가 계속 날아감에 따라(44) 메니스커스와 잉크방울 사이에 버블층(43)이 저압력화되면서 메니스커스도 노즐쪽으로 당겨지는 힘을 받게 되고, 이에 따라 잉크의 재충전이 단순히 모세관 현상에 의존하는 것보다도 빨리 이루어진다.
잉크 통로를 빠져 나온 잉크방울(45)은 종이쪽으로 날아가고 잉크통로에는 다시 잉크가 재충전된다.
잉크통로의 위에서 본 단면구조를 제6도에 도시하였다. 26은 실리콘웨이퍼, 38은 격리층을 나타낸다.
이 격리층(38)의 두께로 잉크통로의 높이가 결정된다. 또한 50은 잉크통으로부터 잉크를 공급하는 구멍이며, 49는 잉크통로, 27은 박막히터, 28은 펄스전압용 전극을 나타낸다.
제7도는 다른 실시예에 의한 헤드 구조를 도시한 것으로, 이는 친수성 박막을 노즐의 끝부분까지 오게 함으로써 잉크(36)와 종이(30)와의 간격을 짧게 만든 것이다. 이의 구동방법은 상기한 방법과 마찬가지로 제7도 (b)와 같이 버블(40)에 의해 잉크(36)가 일차적으로 가속이 되며서 잉크방울이 분리되고, 다시 고전압인가전극(28)과 뒷면전극(31)의 펄스전압에 의해 가속이 된다. 이때, 펄스전압의 가속에 의해 제7도 (c)의 참조부호 50으로 나타낸 것과 같이 잉크방울이 더 빠른 속도로 움직이게 되고, 이는 버블층(43)의 저압력화를 유도하면서 잉크(36)를 노즐쪽으로 당긴다. 이어 제7도 (d)와 같이 잉크방울(45)이 분사된 후, 다시 잉크는 재충전된다.
전기장에 의해 잉크방울의 분사방향을 조절하는 방법을 제8도에 나타내었다. 제8도에서 종이(30) 뒷면의 전극(31)의 앞부분(6)이 뾰족하게 처리되었는데 이럴 경우 전기장이 이 뾰족한 부분으로 모이게 된다. 따라서 이 방법에 의해 분사되는 잉크방울은 전기장의 방향을 따라 잉크의 궤적(61)을 그리게 된다.
본 발명의 효과는 순간가열에 의해 생성되는 기포에 의한 힘과 함께 전기장에 의한 힘으로 잉크를 가속시킴에 따라 잉크의 가속력이 증대되는데에 일차적으로 나타난다. 600dpi급 이상의 잉크젯 프린터 헤드는 잉크분사구의 크기가 작아짐에 따라 좀 더 큰 힘을 인가할 필요가 있는데, 본 발명은 상기한 바와 같이 전기장의 힘을 더함으로써 충분한 가속력을 얻을 수 있다.
또한 본 발명에 의하면, 전기장만에 의한 잉크분사에서보다 낮은 전압으로 잉크의 가속이 가능하게되므로 펄스 전압의 높이를 낮출 수 있다. 전압을 낮추어도 충분한 효과를 얻을 수 있는 또 하나의 이유는 기포에 의해 잉크방울이 잉크와 분리되므로 잉크간의 인력에 의한 힘을 최소화할 수 있다는 것이다.
즉, 전기장만으로 잉크를 분사할 때는 잉크방울을 먼저 생성해야 하는데 이것을 잉크에서 분리시키는 것이 쉽지 않다. 따라서 기포에 의해 잉크를 미리 분리시킴으로써 전기장에 의한 힘이 용이하게 잉크방울을 끌어당기는데 사용되게 된다.
또한, 제5도에 도시된 바와 같이 소수성 부분이 있을 때의 장점은 잉크방울과 벽면과의 인력을 감소시켜 잉크가 용이하게 분사되게 할 수 있는 장점이 있다. 또한 이 구조의 장점은 잉크가 분사된 후, 원래대로 잉크가 재충전 되는데 걸리는 시간을 단축시켜 인쇄속도를 높일 수 있다는데 있다. 즉, 기포에의해 잉크가 분사된 후에도 전기장에 의해 잉크가 계속 앞쪽으로 당겨짐에 따라 잉크 재충전시간이 단순히 모세관 현상에 의존할 때보다 훨씬 짧아지게 된다.
본 발명의 또 다른 효과는 제8도에서 알 수 있듯이 잉크가 분사된 후에도 전기장에 의한 잉크의 궤적을 조절할 수 있어 정확한 위치에 인쇄가 가능하다는 것이다. 인쇄품질을 높이기 위해 현재 잉크젯 프린터는 600dpi 이상의 해상도를 요구하는바, 이 경우 잉크방울의 크기가 작아지고 이에 따라 공기의 흐름이라든지 프린터 헤드의 움직임에 의해 잉크방울의 궤적이 쉽게 영향을 받아 제 위치에 인쇄가 안되는 경우가 생기는데, 본 발명은 전기장에 의한 잉크의 분사방향을 조절함으로써 인쇄품질을 높일 수 있다.

Claims (4)

  1. 잉크를 저장하는 잉크저장통, 상기 잉크가 배출되는 잉크통로를 구성하는 동시에 프린터 헤드를 지지하는 상, 하부 지지대, 상기 상, 하부 지지대항에 각각 형성된 실리콘웨이퍼, 상기 상, 하부 지지대로 구성된 잉크통로 사이에 형성되어 잉크기포를 생성함으로써 잉크를 일차적으로 가속시키는 히터부, 상기 잉크통로 배출구쪽의 상기 하부지지대상의 실리콘웨이퍼상부와 인쇄될 종이 후면에 각각 설치되어 전기장에 의해 상기 일차적으로 가속된 잉크를 이차 가속시키는데 제1전극 및 제2전극 및 상기 제1전극과 제2전극에 전기장을 일으키는 고전압펄스를 인가하기 위한 고전압인가장치를 구비한 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 헤드.
  2. 제1항에 있어서, 상기 히터부는 상기 하부지지대상의 실리콘웨이퍼 상부에 형성된 박막히터와 상기 제1전극 상부를 제외한 상기 실리콘웨이퍼 전면에 형성된 친수성박막으로 구성된 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 헤드.
  3. 제1항에 있어서, 상기 상부 지지대상의 실리콘웨이퍼 상부에 형성된 친수성 박막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 헤드.
  4. 제1항에 있어서, 상기 잉크통로 배출구쪽을 향한 상기 제2전극면이 돌출된 형태를 가진 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 헤드.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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