KR100190413B1 - 액체 토출 헤드, 액체 토출 장치 및 액체 토출 방법 - Google Patents
액체 토출 헤드, 액체 토출 장치 및 액체 토출 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100190413B1 KR100190413B1 KR1019960013123A KR19960013123A KR100190413B1 KR 100190413 B1 KR100190413 B1 KR 100190413B1 KR 1019960013123 A KR1019960013123 A KR 1019960013123A KR 19960013123 A KR19960013123 A KR 19960013123A KR 100190413 B1 KR100190413 B1 KR 100190413B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- liquid
- movable member
- flow path
- liquid flow
- flow passage
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 1038
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 69
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 32
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 42
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 39
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 36
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 33
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 96
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 59
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 26
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims description 25
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 20
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 18
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 99
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 47
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 33
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 31
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 23
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 23
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 23
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 19
- 239000010408 film Substances 0.000 description 16
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 description 14
- 230000008859 change Effects 0.000 description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 12
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 11
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 10
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000006870 function Effects 0.000 description 9
- -1 thread Substances 0.000 description 9
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 8
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 239000010985 leather Substances 0.000 description 5
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 5
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 5
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 4
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 4
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 4
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 4
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical group CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 3
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 3
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 3
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 3
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical group C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004977 Liquid-crystal polymers (LCPs) Substances 0.000 description 2
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 2
- 239000004640 Melamine resin Substances 0.000 description 2
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 2
- 229930182556 Polyacetal Natural products 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical group C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 125000003172 aldehyde group Chemical group 0.000 description 2
- 125000003368 amide group Chemical group 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 2
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 2
- 239000000088 plastic resin Substances 0.000 description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N tantalum nitride Chemical compound [Ta]#N MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N thiourea Chemical compound NC(N)=S UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AJDIZQLSFPQPEY-UHFFFAOYSA-N 1,1,2-Trichlorotrifluoroethane Chemical compound FC(F)(Cl)C(F)(Cl)Cl AJDIZQLSFPQPEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NQBXSWAWVZHKBZ-UHFFFAOYSA-N 2-butoxyethyl acetate Chemical compound CCCCOCCOC(C)=O NQBXSWAWVZHKBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical group C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KJZTUUBEBITBGM-UHFFFAOYSA-N B#[Hf] Chemical compound B#[Hf] KJZTUUBEBITBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 description 1
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 description 1
- 241001330002 Bambuseae Species 0.000 description 1
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021591 Copper(I) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical group C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 229920000106 Liquid crystal polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910021586 Nickel(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- SJEYSFABYSGQBG-UHFFFAOYSA-M Patent blue Chemical compound [Na+].C1=CC(N(CC)CC)=CC=C1C(C=1C(=CC(=CC=1)S([O-])(=O)=O)S([O-])(=O)=O)=C1C=CC(=[N+](CC)CC)C=C1 SJEYSFABYSGQBG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 description 1
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- NRCMAYZCPIVABH-UHFFFAOYSA-N Quinacridone Chemical compound N1C2=CC=CC=C2C(=O)C2=C1C=C1C(=O)C3=CC=CC=C3NC1=C2 NRCMAYZCPIVABH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N Trichloroethylene Chemical group ClC=C(Cl)Cl XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001147388 Uncia Species 0.000 description 1
- JKEOXMAHHRTVEX-UHFFFAOYSA-J [Ni++].[Ni++].NS([O-])(=O)=O.NS([O-])(=O)=O.NS([O-])(=O)=O.NS([O-])(=O)=O Chemical compound [Ni++].[Ni++].NS([O-])(=O)=O.NS([O-])(=O)=O.NS([O-])(=O)=O.NS([O-])(=O)=O JKEOXMAHHRTVEX-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N acetic acid trimethyl ester Natural products COC(C)=O KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000000980 acid dye Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- RVSGESPTHDDNTH-UHFFFAOYSA-N alumane;tantalum Chemical compound [AlH3].[Ta] RVSGESPTHDDNTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012296 anti-solvent Substances 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004380 ashing Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 description 1
- 239000000981 basic dye Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 1
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 1
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M copper(I) chloride Chemical compound [Cu]Cl OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229940045803 cuprous chloride Drugs 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 239000000982 direct dye Substances 0.000 description 1
- 238000011038 discontinuous diafiltration by volume reduction Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000009429 electrical wiring Methods 0.000 description 1
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 229920006351 engineering plastic Polymers 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 1
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 125000005462 imide group Chemical group 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- FBAFATDZDUQKNH-UHFFFAOYSA-M iron chloride Chemical compound [Cl-].[Fe] FBAFATDZDUQKNH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 125000000468 ketone group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002649 leather substitute Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L nickel dichloride Chemical compound Cl[Ni]Cl QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 125000002560 nitrile group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000002304 perfume Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 125000002080 perylenyl group Chemical group C1(=CC=C2C=CC=C3C4=CC=CC5=CC=CC(C1=C23)=C45)* 0.000 description 1
- CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N peryrene Natural products C1=CC(C2=CC=CC=3C2=C2C=CC=3)=C3C2=CC=CC3=C1 CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011120 plywood Substances 0.000 description 1
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 1
- 239000004590 silicone sealant Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000002195 soluble material Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 125000001174 sulfone group Chemical group 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000003685 thermal hair damage Effects 0.000 description 1
- UBOXGVDOUJQMTN-UHFFFAOYSA-N trichloroethylene Natural products ClCC(Cl)Cl UBOXGVDOUJQMTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1621—Manufacturing processes
- B41J2/1632—Manufacturing processes machining
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2/14016—Structure of bubble jet print heads
- B41J2/14024—Assembling head parts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2/14016—Structure of bubble jet print heads
- B41J2/14032—Structure of the pressure chamber
- B41J2/14048—Movable member in the chamber
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1601—Production of bubble jet print heads
- B41J2/1604—Production of bubble jet print heads of the edge shooter type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1621—Manufacturing processes
- B41J2/1623—Manufacturing processes bonding and adhesion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1621—Manufacturing processes
- B41J2/1626—Manufacturing processes etching
- B41J2/1629—Manufacturing processes etching wet etching
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1621—Manufacturing processes
- B41J2/1631—Manufacturing processes photolithography
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1621—Manufacturing processes
- B41J2/1632—Manufacturing processes machining
- B41J2/1634—Manufacturing processes machining laser machining
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1621—Manufacturing processes
- B41J2/1635—Manufacturing processes dividing the wafer into individual chips
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1621—Manufacturing processes
- B41J2/164—Manufacturing processes thin film formation
- B41J2/1643—Manufacturing processes thin film formation thin film formation by plating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1621—Manufacturing processes
- B41J2/164—Manufacturing processes thin film formation
- B41J2/1645—Manufacturing processes thin film formation thin film formation by spincoating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/21—Ink jet for multi-colour printing
- B41J2/2107—Ink jet for multi-colour printing characterised by the ink properties
- B41J2/211—Mixing of inks, solvent or air prior to paper contact
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
- B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
- B41J2202/21—Line printing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
- Ink Jet (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Printing Methods (AREA)
- Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)
Abstract
본 발명은, 액체 토출구를 마련하는 단계와, 상기 액체 토출구와 유체 연통된 제1 액체의 제1 액체 유동 통로를 마련하는 단계와, 상기 제1 액체 유동 통로에 인접하게 제2 액체의 제2 액체 유동 통로를 마련하는 단계와, 상기 제l 액체 유동 통로와 제2 액체 유동 통로 사이에 가동 부재를 갖는 격벽을 마련하는 단계와, 상기제l 액체와 이 제l 액체의 양을 기초로 l0중랑% 이상의 제2 액체의 혼합물인 액체를 상기 제1 액체 유동 통로쪽으로 상기 가동 부재를 변위시킴으로써 토출시키는단계를 포함하는 액체 토출 방법에 관한 것이다.
Description
제1(a)도 내지 제1(d)도는 본 발명의 일 실시예의 액체 토출 헤드의 예의 개략적 단면도.
제2도는 븐 발명의 일 실시예에 따른 액체 토출 헤드의 부분 절개 사시도.
제3도는 종래의 헤드에서의 기포로부터의 압력 전파의 개략도.
제4도는 본 발명의 실시예에 따른 헤드의 기포로부터의 압력 전파의 개략도.
제5도는 본 발명의 일 실시예에서의 액체 유동의 개략도.
제6도는 본 발명의 제6 실시예에 따른 액체 토출 헤드(2 유동 통로)의 단면도.
제7도는 본 발명의 제6 실시예에 따른 액체 토출 헤드의 부분 절개 사시도.
제8(a)도 및 제8(b)도는 가동 부재의 작동 설명도.
제9도는 제2 액체 유동 통로와 가동 부재의 구조의 설명도.
제10(a)도 내지 제10(c)도는 액체 유동 통로와 가동 부재의 구조의 설명도.
제11(a)도 내지 제11(c)도는 가동 부재의 다른 형상의 설명도.
제12도(a)도 및 제12(b)도는 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 토출 헤드의 종단면도.
제13도는 구동 펄스 형상의 개략도.
제14도는 본 발명의 일 실시예에서의 액체 토출 헤드의 공급 통로의 단면도.
제15도는 본 발명의 일 실시예의 헤드의 분해 사시도.
제16(a)도 내지 제16(e)도는 본 발명의 일 실시예에서의 액체 토출 헤드의 제조 방법의 공정도.
제17(a)도 내지 제17(d)도는 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 토출 헤드의 제조 방법의 공정도.
제18(a)도 내지 제l8(d)도는 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 토출 헤드의 제조 방법의 공정도.
제19도는 액체 토출 헤드 카트리지의 분해 사시도.
제20도는 액체 토출 장치의 개략도.
제21도는 장치의 블록다이아그램.
제22도는 액체 토출 기록 시스템의 개략도.
제23도는 헤드 키트의 개략도.
제24도는 다수의 유동 통로를 갖는 액체 토출 헤드의 개략도.
제25도는 헤드 카트리지를 도시한 도면.
제26도는 풀-라인형 카트리지를 도시한 도면.
제27도는 착색제의 밀도 및 OD 레벨간의 관계를 도시한 도면.
제28도는 토출액의 함량과 OD 레벨간의 관계를 도시한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 소자 기판 2 : 발열 소자
10 : 액체 유동 통로 11 : 기포 발생 영역
18 : 토출구 30 : 격벽
31 : 가동 부재 32 : 자유 단부
본 발명은 액체에 열 에너지를 인가함으로써 기포의 발생을 이용하여 소망하는 액체를 토출하기 위한 액체 토출 헤드와, 액체 토출 헤드를 이용한 헤드 카트리지와, 액체 토출 헤드를 이용한 액체 잉크 토출 장치와, 액체 토출 헤드의 제조 방법과, 액체 토출 방법과, 기록 방법 그리고 액체 토출 방법을 이용해서 제공된 인쇄물에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 액체 토출 헤드를 내장한 잉크 제트 헤드 키트와, 액체 토출 헤드를 액체로 충전하는 방법에 관한 것이다.
상세하게는, 본 발명은 기포의 발생에 의해 변위 가능한 가동 부재를 구비한 액체 토출 헤드와, 액체 토출 헤드를 이용하는 헤드 카트리지 그리고 이를 이용하는 액체 토출 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 기포의 발생을 이용하여 가동부재를 이동시킴으로써 액체를 토출시키기 위한 액체 토출 방법 및 기록 방법에 관한 것이다.
본 발명은 종이 재료, 실, 섬유, 직물, 가죽, 금속, 플라스틱 수지 재료, 유리, 목재, 세라믹 등의 기록 재료 상에 기록 작업을 수행하는 프린터, 복사기, 통신 시스템을 갖고 있는 팩스 기계, 프린터부 등을 갖고 있는 워드 프로세서와 같은 장치 그리고 다양한 프로세싱 장치들과 결합된 산업용 기록 장치에 적용가능하다.
본 명세서에서, 기록(recording)은 특정 의미를 갖고 있는 문자, 그림 등의 화상을 형성하는 것을 의미할 뿐만 아니라, 특정 의미를 갖지 않는 패턴과 같은 화상을 형성하는 것을 포함한다.
소위, 버블 제트형(bubble jet type)의 잉크 제트 기록 방법이 알려져 있는데, 이 방법은 순간적인 체적 변화(기포 발생)를 가져오는 순간적인 상태 변화가 잉크에 열과 같은 에너지를 가함으로써 발생되어, 잉크를 기록 재료에 토출 및 도포하여 화상을 형성시키는 상태 변화로부터 야기된 힘에 의해 잉크를 토출구를 통해 토출하게 된다. 미합중국 특허 제4,723,129호에 개시된 바와 같이, 버블 제트기록 방법을 이용하는 기록 장치는 잉크를 토출하기 위한 토출구, 토출구와 유체연통하는 잉크 유동 통로, 및 잉크 유동 통로에 설치된 에너지 발생 수단으로서의 전기 열 변환체를 구비한다.
그러한 기록 방법의 경우, 고품질의 화상이 고속으로 그리고 작은 소음으로 기록될 수 있고, 다수의 그러한 토출구들이 고밀도로 설치될 수 있고, 따라서, 고해상도를 제공할 수 있는 소형 기록 장치가 마련될 수 있고, 칼라 화상을 용이하게 형성할 수 있는 이점들이 있다. 그러므로, 버블 제트 기록 방법은 현재, 프린터, 복사기, 팩스 기계 또는 다른 사무 기기, 또는 직물 인쇄 장치 등과 같은 산업용 시스템들에 광범위하게 사용되고 있다.
버블 제트 기술의 다양한 분야의 제품에 광범위하게 사용됨에 따라, 최근 다양한 요구가 제기되고 있다.
예컨대, 에너지 사용 효율의 개선이 요구된다. 그러한 요구에 부응하기 위해, 보호 피막의 두께의 조정과 같은 발열 소자의 최적화가 연구되었다. 이러한 방법은 발생된 열의 액체로의 전파 효율이 향상된다는 점에서 효과적이다.
고화질 화상을 제공하기 위해, 잉크 토출 속도를 증가시키고 그리고/또는 보다 양호한 잉크 토출을 달성하기 위해 기포 발생을 안정화시키는 구동 조건들이 제안되었다. 다른 예로서, 기록 속도를 중가시키는 측면에서, 액체 유동 통로 속으로의 액체 충전(재충전) 속도를 증가시키는 유동 통로 구성 개선이 제안되었다.
일본국 특허 공개 소화63-199972호는 유동 통로 구조를 제안하고 있다.
상기 공보에 개시된 유동 통로 구조 및 헤드 제조 방법은 액실 쪽으로의 백웨이브(back wave)를 고려하여 제안되었다. 이러한 백웨이브는 액체 토출에 기여하지 않기 때문에 에너지 손실로 간주된다. 이 발명은 액체의 통상적인 유동 방향에 대해 발열 소자(2)의 상류에 설치되고 통로의 천장에 장착된 밸브(10)를 제안하고 있다. 밸브(10)는 천장을 따라 연장된 초기 위치를 차지한다. 기포 발생 시에 밸브(10)는 하방으로 연장되는 위치를 차지하며, 이에 의해 밸브(10)에 의해 백웨이브의 일부를 억제한다. 통로(3) 내에 백웨이브가 발생될 때 그 백웨이브의 억제는 실질적으로 중요하지 않다. 이 백웨이브는 액체의 토출에 직접 기여할 수 없다. 백웨이브가 통로 내에 발생하면 액체를 직접 토출하는 압력이 이미 통로로부터 액체를 토출할 수 있게 한다.
한편, 버블 제트 기록 방법에서, 잉크와 접촉해 있는 발열 소자에 의해 가열이 반복되고, 이에 의해 연소된 재료가 잉크의 눌음(scorching)으로 인해 발열 소자의 표면 상에 도포된다. 그러나, 도포량은 잉크의 재료에 따라 커질수 있다. 이러한 일이 발생할 때, 잉크 토출이 불안정해진다. 게다가, 토출되는 액체가 열에 의해 쉽게 열화되는 경우 또는 액체가 기포 발생이 불충분한 경우에도, 액체는 성질 변화없이 적절히 토출되는 것이 바람직하다.
일본국 특허 공개 소화61-69467호, 일본국 특허 공개 소화55-81172호 및 미합중국 특허 제4,480,259호는 열에 의해 기포를 발생시키는 액체(기포 발생액) 및 토출되는 액체(토출액)용으로 상이한 액체들이 사용되는 것을 개시하고 있다. 이들공보에서, 토출액 및 기포 발생액으로서의 잉크가 실리콘 고무 등의 가요성 필름에 의해 완전히 분리되어, 기포 발생액의 기포 발생으로부터 생긴 압력을 가요성 필름의 변형에 의해 토출액에 전파하면서 발열 소자와 토출액의 직접적인 접촉을 방지한다. 이러한 구조에 의해, 발열 소자의 표면 상으로의 재료의 도포가 방지되거나, 토출액의 선택 자유도가 증가된다.
그러나, 토출액 및 기포 발생액이 완전히 분리되는 이러한 구조 덕분에, 기포발생에 의한 압력이 가요성 필름의 팽창-수축 변형을 통해 토출액에 전파되고, 그에 따라 가요성 필름에 의해 압력이 상당히 높은 정도까지 흡수된다. 또한, 가요성 필름의 변형이 그다지 크지 않고, 그에 따라 토출액과 기포 발생액 사이의 분리에 의해 약간의 효과가 제공됨에도 불구하고, 에너지 효율 및 토출력이 열화된다.
따라서, 본 발명의 목적은 발생된 기포를 신규한 방법으로 제어하는 잉크 토출 원리를 마련하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 신규한 방법의 시스템을 토출 안정성, 토출 효율, 및/또는 토출 성질면에서 한층 향상시키는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 발열 소자 상의 액체의 열 축적을 상당히 감소시키고 발열 소자 상의 잔류 기포를 감소시키면서도 토출 효율 및 토출 압력을 향상시킨 액체 토출 방법, 액체 토출 헤드 등을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 백웨이브로 인한 액체 공급 방향에 대향하는 방향으로의 관성력을 억제하는 동시에 가동 부재의 밸브 기능에 의해 메니스커스의 수축 정도를 감소시키고, 이에 의해 재충전 주기를 증가시킴으로써 고속도 인쇄를 가능하게 해주는 액체 토출 헤드 등을 마련하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 발열 소자 상의 잔류 재료의 도포를 감소시키고, 사용 가능한 액체의 범위를 확대시키고, 게다가 토출 효율 및 토출력을 상당히 증가시킨 액체 토출 헤드 등을 마련하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 그와 같은 액체 토출 용기를 용이하게 제조하는 액체 토출 헤드의 제조 방법을 마련하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 다수의 액체들을 공급하기 위한 액체 도입 통로가 적은 수의 부품으로 구성되기 때문에 용이하게 제조할 수 있는 액체 토출 헤드와, 인쇄 장치를 마련하는 것이고, 부가적인 목적은 소형화된 액체 토출 헤드 및 장치를 마련하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상술한 토출 방법을 이용한 양호한 화상의 인쇄물을 마련하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 액체 토출 헤드를 용이하게 폐기할 수 있게 해주는 헤드 키트를 마련하는 것이다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 액체 토출구를 마련하는 단계와, 상기 액체 토출구와 유체 연통된 제1 액체의 제1 액체 유동 통로를 마련하는 단계와, 상기 제1 액체 유동 통로에 인접하게 제2 액체의 제2 액체 유동 통로를 마련하는 단계와, 상기 제1 액체 유통 통로와 제2 유동 통로 사이에 가동 부재를 갖는 격벽을 마련하는 단계와, 상기 제l 액체와 이 제1 액체의 양을 기초로 10중량% 이상의 제2 액체의 혼할물인 액체를 상기 제1 액체 유동 통로쪽으로 상기 가동 부재를 변위시킴으로써 토출시키는 단계를 포함하는 액체 토출 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 액체 토출구와, 액체 토출구와 유체 연통된 제1 액체의 제1 액체 유동 통로와, 제l 액체 유동 통로에 인접한 제2 액체의 제2 액체 유동 통로와, 제1 액체 유동 통로와 제2 액체 유동 통로 사이에 가동 부재를 구비한 격벽을 포함하고, 상기 제1 액체와 이 제1 액체의 양을 기초로 10중량% 이상의 제2 액체의 혼합물인 액체를 상기 제1 액체 유동 통로쪽으로의 가동 부재의 변위에 의해 상기 액체 토출구를 통해 토출되는 액체 토출 헤드가 제공된다.
본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 액체 토출구와, 액체 토출구와 유체 연통된 제1 액체의 제1 액체 유동 통로와, 제1 액체 유동 통로에 인접한 제2 액체의 제2 액체 유동 통로와, 제1 액체 유동 통로와 제2 액체 유동 통로 사이에 가동 부재를 구비한 격벽을 포함하고, 상기 제1 액체와 이 제l 액체의 양을 기초로 l0중량% 이상의 제2 액체의 혼합물인 액체를 상기 제1 액체 유동 통로쪽으로의 가동 부재의 변위에 의해 상기 액체 토출구를 통해 토출시키도록 된 액체 토출 헤드와; 상기 액체 토출 헤드에 구동 신호를 공급하기 위한 구동 신호 공급 수단을 포함하는 액체토출 장치가 마련된다.
본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 액체 토출구와, 액체 토출구와 유체 연통된 제1 액체의 제1 액체 유동 통로와, 제1 액체 유동 통로에 인접한 제2 액체의 제2 액체 유동 통로와, 제1 액체 유동 통로와 제2 액체 유동 통로 사이에 가동 부재를 구비한 격벽을 포함하는 액체 토출 헤드와; 상기 제1 액체와 이 제1 액체의 양을 기초로 10중량% 이상의 제2 액체의 혼할물인 액체를 상기 제1 액체 유동 통로쪽으로의 가동 부재의 변위에 의해 상기 액체 토출구를 통해 토출시키기 위한 구동신호 공급 수단을 포함하는 액체 토출 장치가 장치된다.
본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 액체 토출구와, 액체 토출구와 유체 연통된 제1 액체의 제1 액체 유동 통로와, 제1 액체 유동 통로에 인접한 제2 액체의 제2 액체 유동 통로와, 제1 액체 유동 통로와 제2 액체 유동 통로 사이에 가동 부재를 구비한 격벽을 포함하고, 상기 제l 액체와 이 제1 액체의 양을 기초로 10중량% 이상의 제2 액체의 혼합물인 액체를 상기 제1 액체 유동 통로쪽으로의 가동 부재의 변위에 의해 상기 액체 토출구를 통해 토출시키도록 된 액체 토출 헤드와; 상기 액체 토출 헤드에 공급된 액체를 내장하기 위한 액체 용기를 포함하는 헤드 카트리지가 제공된다.
본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 액체 토출구와, 액체 토출구와 유체 연통된 제1 액체의 제1 액체 유동 통로와, 제1 액체 유통 통로에 인접한 제2 액체의 제2 액체 유동 통로와, 제1 액체 유동 통로와 제2 액체 유동 통로 사이에 가동 부재를 구비한 격벽을 포함하고, 상기 제1 액체와 이 제1 액체의 양을 기초로 10중량% 이상의 제2 액체의 혼합물인 액체를 상기 제1 액체 유동 통로쪽으로의 가동 부재의 변위에 의해 상기 액체 토출구를 통해 토출시키도록 된 기록 헤드에 의해, 토출된 액체에 의해 제공되는 프린트가 제공된다.
본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 액체 토출구와, 액체 토출구와 유체 연통된 제1 액체의 제1 액체 유동 통로와, 제1 액체 유동 통로에 인접한 제2 액체의 제2 액체 유동 통로와, 제1 액체 유동 통로와 제2 액체 유동 통로 사이에 가동 부재를 구비한 격벽을 포함하고, 상기 제1 액체와 이 제1 액체의 양을 기초로 l0중량% 이상의 제2 액체의 혼합물인 액체를 상기 제1 액체 유동 통로쪽으로의 가동 부재의 변위에 의해 상기 액체 토출구를 통해 토출시키도록 된 액체 토출 헤드와; 상기 액체 토출 헤드에 공급된 액체를 내장하기 위한 액체 용기와; 상기 액체 용기에 액체를 충전시키기 위해 액체를 내장한 충전부를 포함하는 헤드 키트가 제공된다.
본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 액체 토출구와, 액체 토출구와 유체 연통된 제1 액체의 제1 액체 유동 통로와, 제1 액체 유동 통로에 인접한 제2 액체의 제2 액체 유통 통로와, 제1 액체 유동 통로와 제2 액체 유동 통로 사이에 가동 부재를 구비한 격벽을 포함하고, 상기 제1 액체와 이 제1 액체의 양을 기초로 10중량%이상의 제2 액체의 혼합물인 액체를 상기 제1 액체 유동 통로쪽으로의 가동 부재의 변위에 의해 상기 액체 토출구를 통해 토출시키도록 된 액체 토출 헤드를 마련하는 단계를 포함하고; 액체는 제1 액체 유동 통로와 제2 액체 유동 통로 모두에 충전되는 액체 충전 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 액체 토출구를 마련하는 단계와, 상기 액체 토출구와 유체 연통된 제1 액체의 제1 액체 유동 통로를 마련하는 단계와, 제1 액체 유동 통로에 인접한 제2 액체의 제2 액체 유동 통로를 마련하는 단계와, 상기 제1 액체 유통 통로와 제2 액체 유동 통로 사이에 가동 부재를 갖는 격벽을 마련하는 단계와, 상기 제1 액체와 제1 액체의 양을 기초로 한 일정량의 제2 액체의 혼합물인 액체를 상기 제1 액체 유동 통로쪽으로의 가동 부재의 변위에 의해 토출시키는 단계를 포함하고, 상기 양은 기록된 색조 레벨에 따라 조정되는 색조 계조 기록방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 액체 토출구와, 액체 토출구와 유체 연통된 제1 액체의 제1 액체 유동 통로와, 제1 액체 유동 통로에 인접한 제2 액체의 제2 액체 유통 통로와, 제1 액체 유동 통로와 제2 액체 유동 통로 사이에 가동 부재를 구비한 격벽을 포함하고, 상기 제1 액체와 이 제1 액체의 양을 기초로 일정량의 제2 액체의 혼합물인 액체를 상기 제1 액체 유동 통로쪽으로의 가동 부재의 변위에 의해 상기 액체 토출구를 통해 토출시키도록 하고, 상기 양은 기록된 색조 레벨에 따라 조정되도록 구성된 색조 기록 장치가 제공된다.
신규한 토출 원리를 이용한 액체 토출 방법 및 헤드에 의해, 발생된 기포 및 그에 의해 이동되는 가동 부재에 의해 상승 효과가 제공되어 토출구에 인접한 액체가 고효율로 토출될 수 있고, 따라서 토출 효율이 향상된다. 예를 들면, 본 발명의 대부분의 바람직한 형태에 있어서 토출 효율은 종래의 두배까지 중가된다.
본 발명의 또 다른 태양에 있어서, 기록 헤드가 장기간에 걸쳐 저온 또는 저습 상태에 내버려 둔 후에 인쇄 동작을 개시하더라도 토출 실패를 피할 수 있으며, 토출 실패가 발생하더라도 예비 토출 및 흡인 회복을 포함한 소규모 회복 처리에 의해 정상 동작이 회복된다.
재충전 특성을 향상시키는 양태에 있어서, 연속 토출 중의 기포의 안정된 성장과 액적의 안정화가 달성되므로 고속 기록을 가능하게 해준다.
본 명세서에서, 용어 상류(upstream), 및 하류(downstream)은 액체 공급원으로부터 기포 발생 지역(또는 가동 부재)을 통해 토출구로의 일반적인 액체 유동에 대해 정의된다.
또한, 기포 그 자체에 있어서, 하류란 액적을 직접 토출시키는 작용을 하는 기포의 토출구쪽을 나타낸다. 상세하게는, 그것은 일반적인 액체 유동 방향에 대해 기포의 중심의 하류측, 또는 일반적인 액체 유동 방향에 대해 발열 소자의 면적중심으로부터 하류를 의미한다.
본 명세서에서, 사실상 밀봉된(substantially sealed)은 일반적으로 기포가 성장할 패 기포가 가동 부재의 운동 전에 가동 부재 주위의 갭(슬릿)을 통해 탈출하지 않을 정도로 밀봉된 상태를 의미한다.
본 명세서에서, 격벽(partition wall)은 기포 발생 영역을 토출구와 직접적인 유체 연통 관계에 있는 영역으로부터 분리하기 위해 개재된(가동 부재를 포함할수 있는) 벽을 의미할 수 있고, 상세하게는, 각각의 통로에서의 액체의 혼합을 방지하도록 기포 발생 영역을 포함하는 액체 유동 통로를 토출구와 직접적인 유체 연통 관계에 있는 액체 유동 통로로부터 분리하는 벽을 의미한다.
본 발명의 상기 및 기타 목적, 특정 및 장점은 첨부된 도면과 함께 취해진 이하의 본 발명의 양호한 실시예의 기재를 고찰하면 보다 명백해질 것이다.
(제 1 실시예)
첨부된 도면을 참조해서 본 발명의 실시예를 설명한다.
본 실시예에서는 액체를 토출하기 위해 기포의 발생으로부터 초래된 압력의 전파 방향을 제어하고 기포의 성장 방향을 제어함으로서 토출력 및/또는 토출 효율을 개선시킨 사항에 대해 설명한다. 제1도는 본 실시예에 따른 액체 토출 통로를 따라 취해진 액체 토출 헤드의 개략적 단면도이고, 제4도는 액체 토출 헤드의 부분절개 사시도이다.
본 실시예의 액체 토출 헤드는 액체를 토출하기 위해 액체에 열 에너지를 공급하기 위한 토출 에너지 발생 소자로서의 발열 소자(2)(본 실시예에서는 40μm x 105μm의 발열 저항체)와, 이 발열 소자(2)가 마련된 소자 기판(1)과 발열 소자(2)에 대응해서 소자 기판 위에 형성된 액체 유동 통로(10)를 구비한다. 액체 유동통로(10)는 다수의 토출구(18)와 유체 연통하는 다수의 액체 유동 통로(10)에 액체를 공급하기 위한 공통 액체실(13)과 유체 연통한다.
액체 유동 통로(10) 내의 소자 기한(1) 위에는 금속과 같은 탄성 재료로 된 캔틸레버 형태의 가동 부재 또는 판(31)이 발열 소자(2)에 대면하게 제공된다. 가동 부재(31)의 일 단부는 액체 유동 통로(10)의 벽 또는 소자 기판 상에 감광성 수지 재료를 패턴화함으로써 제공된 받침대(지지 부재)(34) 등에 고정된다. 이러한 구조에 의해 가동 부재가 지지되고, 받침점(33)(받침점 부분)이 구성된다.
가동 부재(31)는, 토출 작동에 의해 공통 액체실(13)로부터 가동 부재(31)를 통해 토출구(18)로 향하는 액체의 큰 유동에 관해 상류측에 받침점(33)(고정된 단부인 받침점 부분)을 갖도록, 그리고 받침점(33)의 하류측에 자유 단부(자유 단부부분)(32)을 갖는다. 가동 부재(31)는 발열 소자(2)를 덮도록 약 15μm의 간극을 두고 발열 소자(2)에 대면해 있다. 기포 발생 영역은 발열 소자와 가동 부재 사이에 구성된다. 발열 소자 또는 가동 부재의 형태, 구성 또는 위치는 상술한 것들에 제한되지 않지만, 기포의 성장 및 압력의 전파가 제어될 수 있는 한 변화될 수 있다. 후술하는 액체의 유동에 대한 이해를 쉽게 하기 위해, 액체 유동 통로(10)는, 토출구(18)와 직접 유체 연통하는 제1 액체 유동 통로(14)와, 기포 발생 영역(11) 및 액체 공급구(11)를 갖고 있는 제2 액체 유동 통로(l6)로 가동 부재(31)에 의해 분할된다.
발열 소자(2)의 발열을 야기시킴으로써, 열은 가동 부재(31)와 발열 소자(2)사이의 기포 발생 영역(11) 내의 액체에 가해지고, 그에 따라, 미합중국 특허 제 4,723,129호에 개시된 막 비등 한상(film boiling phenomenon)에 의해 기포가 발생한다. 기포와 기포의 발생에 의해 야기된 압력은 주로 가동 부재 상에 작용하여, 가동 부재(31)가 제1(b)도 및 제1(c)도 또는 제2도에 도시된 바와 같이 받침점(33)을 중심으로 해서 토출구측을 향해 넓게 개방되도록 이동 또는 변위된다. 가동 부재(31)의 변위 또는 변위 후의 상태에 의해, 기포 발생 및 기포 자체의 성장에 의해 야기된 압력의 전파는 토출구를 향하게 된다.
여기서, 본 발명에 따른 기초적인 토출 원리들 중의 하나를 기술한다. 본 발명의 중요한 원리 중의 하나는 기포에 대면하게 설치된 가동 부재가 기포 발생 또는 기포 자체의 압력에 기초하여 정상적인 제1 위치로부터 변위되고, 변위된 가동부재(31)는 기포 발생 및/또는 기포 자체의 성장에 의해 생성된 압력을 토출구(18)(하류측) 쪽으로 향하게 하는 데 효과적이라는 점이다.
가동 부재를 사용하지 않는 종래의 액체 유동 통로 구조(제3도)와 본 발명(제4도)을 비교하여 더욱 상세히 설명한다. 여기서, 토출구를 향한 압력의 전파 방향은 VA로 표시되고, 상류를 향한 압력의 전파 방향은 VB로 표시한다.
제3도에 도시된 바와 같은 종래의 헤드에는, 기포(40)에 의해 발생한 압력의 전파 방향을 조절하기에 효과적인 어떤 구성 요소가 없다. 그러므로, 기포(40)의 압력 전파 방향은 V1내지 V8로 표시한 바와 같이 기포의 표면에 수직이고, 따라서 통로 내에서 넓게 향해진다. 이들 방향들 중에서, 기포의 절반부로부터 토출구에 더 근접해 있는 압력 전파 방향(V1내지 V4)들은 액체 토출에 가장 효과적인 VA방향의 압력 성분들을 갖는다. 이 부분은 액체 토출 효율, 액체 토출력 및 토출 속도에 직접 기여할 수 있기 때문에 중요하다. 또한, 성분 V1은 토출 방향인 VA방향에 가장 근접해 있고, 따라서, 가장 효과적이고, V4는 VA방향의 비교적 작은 성분을 갖는다.
한편, 제4도에 도시한 본 발명의 경우, 가동 부재(31)는 다양한 방향을 향하는 기포의 압력 전파 방향 V1내지 V4들을 하류(토출구축)로 향하게 하는데 효과적이다. 따라서, 기포(40)의 압력이 토출에 직접 그리고 효과적으로 기여하도록 기포(40)의 압력 전파 (VA)를 집중시킨다.
기포의 성장 방향 자체는 압력 전파 방향 V1내지 V4와 마찬가지로 하류로 향해지고, 기포들은 상류측에 비해 하류측에서 더 잘 성장한다. 따라서, 기포의 성장 방향 자체는 가동 부재에 의해 제어되고, 기포로부터의 압력 전파 방향이 제어되어, 토출 효율과 토출력 및 토출 속도 등이 근본적으로 개선된다.
다시 제1도를 참조하여, 본 실시예에서의 액체 토출 헤드의 토출 작동에 대해 상세히 설명한다.
제1(a)도는 전기 에너지와 같은 에너지가 발열 소자(2)에 가해지기 전, 따라서 열이 아직 발생되지 않은 상태를 도시하고 있다. 가동 부재(3l)는 적어도 발열소자의 발열에 의해 발생한 기포의 하류 부분에 대면하도록 배치되어야 함을 주목해야 한다. 달리 말하면, 기포의 하류 부분이 가동 부재 상에 작용하도록, 액체 유동 통로 구조물은 가동 부재(31)가 적어도 발열 소자의 면적의 중심(3)의 하류 [발열 소자의 면적의 중심(3)을 통과하고 유동 통로 길이 방향에 수직인 선의 하류]인 위치까지 연장되어야 한다.
제1(b)도는 발열 소자(2)가 발열 소자(2)로의 전기 에너지의 인가에 의해 열을 발생하고, 그 결과 발생한 열이 기포 발생 영역(11)에 충전된 액체의 일부를 가열하여, 막 비등에 의해 기포가 발생되는 것을 도시하고 있다.
이 때, 가동 부재(31)는 기포(40)의 발생에 의해 야기된 압력에 의해 제1 위치로부터 제2 위치로 변위되어 토출구를 향한 기포(40)의 압력 전파를 안내한다. 전술한 바와 같이, 가동 부재(31)의 자유 단부(32)가 하류측(토출구축)에 배치되고, 받침점(33)이 상류측(공통 액체실축)에 배치되어, 가동 부재의 적어도 일부가 기포의 하류 부분, 즉, 발열 소자의 하류 부분에 대면하게 됨을 주목해야 한다.
제1(c)도는 기포(40)가 더 성장한 상태를 도시하고 있다. 기포(40) 발생으로 인한 압력에 의해, 가동 부재(31)는 더 변위된다. 발생한 기포는 상류에 비해 하류에서 더 성장하고, 가동 부재의 제1 위치(점선 위치)를 지나 크게 팽창한다. 따라서, 기포(40)의 성장에 따라, 가동 부재(31)는 점진적으로 변위되고, 그에 따라, 체적 이동이 용이한 방향, 즉 기포 성장 방향인 기포(40)의 압력 전파 방향이 토출구를 향해 균일하게 향해져서, 토출 효율이 중가하게 됨을 이해해야 한다. 가동부재가 기포 및 기포 발생 압력을 토출구를 향해 안내할 때, 전파 및 성장을 거의 방해하지 않고, 압력의 정도에 따라 압력의 전파 방향 및 기포의 성장 방향을 효과적으로 제어할 수 있다.
제1(d)도는 막 비등 특유의 기포 내의 압력의 감소에 의해 기포(40)가 수축 및 소멸하는 상태를 도시하고 있다.
제2 위치로 변위된 가동 부재(31)는 가동 부재 자체의 탄성 특성 및 기포의 수축으로 인한 부압에 의해 제공된 복귀력에 의해 제1(a)도의 초기 위치(제1 위치)로 복귀한다. 기포의 붕괴시에, 액체는, 기포 발생 영역(11)에서의 기포의 체적 감소를 보상하고 토출된 액체의 체적을 보상하도록, VD1및 VD2로 표시한 공통 액체실측으로부터, 그리고 Vc로 표시한 토출구측으로부터 귀환 유동한다.
지금까지, 기포의 발생에 의한 가동 부재의 작동 및 액체의 토출 작동에 관해 설명하였다. 이제, 본 발명의 액체 토출 헤드에서의 액체의 재충전에 대해 설명한다.
제1도를 참조해서 액체 토출 기구를 설명한다
기포(40)가 제1(c)도 상태 후의 최대 체적 후에 기포 붕괴 과정으로 들어갈때, 붕괴중인 기포 체적을 보상하기에 충분한 액체의 체적이 제11 액체 유동 통로(14)의 토출구(18)측으로부터 그리고 제2 액체 유동 통로(16)의 공통 액체실(13)로부터 기포 발생 영역으로 유동한다.
가동 부재(31)를 갖고 있지 않은 종래의 액체 유동 통로 구조의 경우, 토출구측으로부터 기포 붕괴 위치로의 액체의 양과 공통 액체실로부터의 액체의 양은 기포 발생 영역보다 토출구에 더 근접한 부분과 공통 액체실에 더 근접한 부분의 유동 저항에 의해 결정된다.
그러므로, 공급구측에서의 유동 저항이 다른 쪽보다 작은 경우, 다량의 액체가 토출구측으로부터 기포 붕괴 위치로 유동하고, 그 결과 메니스커스 수축(maniscus retraction)이 크다. 특히, 토출 효율을 중가시키기 위한 토출구에서의 유동 저항의 감소로 인해, 기포의 붕괴시에 매니스커스(M) 수축이 중가하고, 이에따라 재충전 시간이 더 길어지고 고속 인쇄가 곤란해진다.
본 실시예에 따르면, 가동 부재(31)의 제공으로 인해, 기포의 붕괴시에 가동부재가 초기 위치로 복귀할 때 매니스커스 수축이 정지하고, 그 후, 체적(W1)을 충전하기 위한 액체의 공급이 제2 유동 통로(16)를 통해 유동(VD2)에 의해 달성된다[W1은 가동 부재(31)의 제1 위치를 지난 기포 체적(W)의 상부측의 체적이고, W2는 기포 발생 영역(11)측의 체적이다]. 종래 기술에서는 기포 체적(w)의 체적의 반이 매니스커스 수축량이지만, 본 실시예에 따르면 체적(W)의 1/2보다 적은 체적(W1)만이 매니스커스 수축량이다.
또한, 체적(W2)을 위한 액체 공급은 주로 기포의 붕괴시의 압력을 이용하여 가동 부재(31)의 발열 소자측의 표면을 따라 제2 액체 유동 통로의 상류(VD2)로부터 이루어지도록 강제되고, 이에 의해 더 신속한 재충전 작동이 수행된다.
기포의 붕괴시의 압력을 이용하는 재충전이 종래의 헤드에서 수행될 때, 매니스커스의 진동이 증가하여 화질이 저하된다. 그러나, 본 실시예에 의하면, 토출구측에서의 제1 액체 유동 통로(14)에서와 기포 발생 영역(11)의 토출구측에서의 액체의 유동들이 억제되므로, 매니스커스의 진동이 감소된다.
따라서, 본 실시예 따르면, 고속 재충전은 제2 유동 통로(16)의 액체 공급 통로(12)를 통한 기포 발생 영역에의 강제 재충전에 의해 그리고 매니스커스 수축 및 진동의 억제에 의해 달성된다. 그러므로, 토출의 안정 및 고속 반복 토출이 달성되고, 본 실시예가 기록 분야에서 사용될 때, 화질 및 기록 속도가 향상될 수 있다.
본 실시예는 다음의 효과적인 기능을 제공한다. 기포의 발생에 의해 발생된 상류측으로의 압력의 전파(백웨이브)를 억제한다. 발열 소자(2) 상에 발생한 기포중 공통 액체실(13)측(상류)의 기포의 압력은 주로 액체를 다시 상류측으로 미는힘(백웨이브)을 야기시킨다. 백웨이브는 상류측에서의 압력, 그로 인한 액체의 운동 및 관성력에 의해 액체를 액체 유동 통로 속으로 재충전하는 것을 저해한다.본 실시예에 있어서, 상류측으로의 이러한 작용들은 가동 부재(431)에 의해 억제되어서, 재충전 성능이 더욱 향상된다.
특정적인 구성 및 양호한 효과에 대해 더 설명한다.
본 실시예의 제2 액체 유동 통로(16)는 발열 소자(2)의 상류측에서의 발열 소자(2)와 높이가 같게 된 내벽을 갖는 액체 공급 통로(12)를 갖는다(발열 소자의 표면은 크게 하강하지 않는다). 이러한 구조에 의해, 액체는 발열 소자(2)의 표면 및 기포 발생 영역으로 VD2로 표시한 기포 발생 영역(11)에 보다 근접한 위치에 있는 가동 부재(31)의 표면을 따라 공급된다. 따라서, 발열 소자(2)의 표면 상의 액체의 정체가 억제되어서, 액체에 용해된 기체의 석출이 억제되고, 소멸되지 않은 잔류 기포들이 어려움 없이 제거되며, 또한, 액체 내의 열 축적이 별로 크지 않다. 그러므로, 안정화된 기포 발생이 고속으로 반복될 수 있다. 본 실시예에서, 액체 공급 통로(12)는 사실상 평탄한 내벽을 갖지만, 이는 제한적인 것은 아니며, 액체 공급 통로는, 발열 소자 상에서 액체의 정체가 발생하고 액체의 공급 시에 와류가 심하게 발생하지 않도록 발열 소자의 표면으로부터 매끄럽게 연장하는 구성을 갖는 내벽을 갖는다면 만족스럽다.
액체는 VD1로 표시한 바와 같이 가동 부재의 측면 부분에 있는 간극[슬릿(35)]를 통해 기포 발생 영역으로 공급된다. 기포 발생 시의 압력을 토출구로 보다 효과적으로 향하게 하기 위해서는, 제1도에 도시된 바와 같이, (발열 소자의 표면을 덮는) 기포 발생 영역 전체를 덮는 큰 가동 부재가 사용될 수 있다. 기포 발생 영역(11)과 토출구에 근접한 제1 액체 유동 통로(14) 영역 사이의 액체의 유동 저항이 제1 위치로의 가동 부재(31)의 복귀에 의해 중가되어서, VD1을 따르는 기포 발생영역(11)으로의 액체의 유동이 억제될 수 있다. 그러나, 본 실시예의 헤드에 따르면, 기포 발생 영역으로 액체를 공급하기에 효과적인 유동이 있으며, 액체의 공급성능이 크게 증가하므로, 가동 부재(31)가 토출 효율을 개선하기 위해 기포 발생영역(11)을 덮는 경우에도, 액체의 공급 성능이 저하되지 않는다.
가동 부재(31)의 자유 단부(32)와 받침점(33) 사이의 위치 관계는 자유 단부가 예컨대, 제6도에 참조 부호 6으로 표시한 받침점의 하류 위치에 있도록 되어 있다. 이러한 구조에 의해, 압력 전파 방향 및 기포의 성장 방향을 토출구측 등으로 안내하는 기능 및 효과가 기포 발생 시에 효과적으로 보장될 수 있다. 또한, 이러한 위치 관계는 토출에 관한 기능 또는 효과뿐만 아니라 액체의 공급 시에 액체 유동 통로(10)를 통한 액체의 유동 저항의 감소를 달성하는데 효과적이어서, 고속 재충전을 가능하게 한다. 제6도에 도시된 바와 같이 토출에 의해 수축된 메니스커스(M)가 모세관력에 의해 토출구(18)로 복귀할 때 또는 액체가 기포의 붕괴를 보상하기 위해 공급될 때, 자유 단부 및 받침점(33)의 위치는 제1 액체 유동 통로(14)와 제2 액체 유동 통로(16)를 포함하는 액체 유동 통로(10)를 통한 유동(S1, S2및 S3)이 저해되지 않게 위치된다.
보다 상세하게는, 본 실시예에서는 전술한 바와 같이, 가동 부재(31)의 자유단부(32)가 발열 소자(2)를 상류 영역과 하류 영역으로 분할하는 면적의 중심(3) [발열 소자의 면적의 중심(중심부)을 통과하고 액체 유동 통로의 길이 방향에 수직인 선의 하류 위치에 대면한다. 가동 부재(31)는 발열 소자의 면적 중심 위치(3)의 하류측에서 액체 토출에 크게 기여할 수 있는 기포와 압력을 수용하고, 토출구측으로의 힘을 안내하므로 토출 효율 또는 토출력을 근본적으로 향상시킨다.
부가적인 유리한 효과가 전술한 바와 같이, 기포의 상류측을 사용하여 제공된다.
또한 본 실시예의 구조에서, 가동 부재(31)의 자유 단부의 순간적인 기계적 이동이 액체의 토출에 기여한다.
제6도는 본 실시예의 액체 토출 헤드의 유동 통로를 따르는 방향으로의 개략적 단면도이다.
본 실시예의 액체 토출 헤드에 있어서, 기포 발생을 위한 제2 액체 유동통로(16)가 액체 내에 기포를 발생시키기 위해 열 에너지를 공급하기 위한 발열 소자(2)가 마련된 소자 기판(1) 위에 배치되고, 그 위에 토출구(18)와 직접 연통하는 액체 토출용 제1 액체 유동 통로(14)가 형성된다.
제1 액체 유동 통로(l4)의 상류측은 다수의 제1 액체 유동 통로에 토출액을 공급하기 위해 제1 공통 액체실(15)과 유체 연통하고, 제2 액체 유동 통로(16)의 상류측은 다수의 제2 액체 유동 통로에 기포 발생액을 공급하기 위해 제2 공통 액체실(17)과 유체 연통한다.
기포 발생액과 토출액이 동일 액체인 정우에는 공통 액체실의 수는 하나일 수 있다.
제1 및 제2 액체 유동 통로들 사이에는 제1 유동 통로와 제2 유동 통로가 분리되도록 금속과 같은 탄성 재료로 된 격벽(30)이 있다.
발열 소자의 상향 돌출 공간 [제6도의 영역 A 및 B(기포 발생 영역(11))을 포함한 토출압 발생 영역] 내의 격벽의 일부는 공통 액체실(15, 17)측 상의 받침점(33) 및 토출구측(액체의 전체 유동에 대한 하류측) 상의 자유 단부를 구비하고, 슬릿(35)이 형성된 캔틸레버 형태의 가동 부재(31)이다. 이 가동부재(31)는 표면에 대면하므로, (도면의 화살포 방향으로) 기포 발생액의 기포발생시 제1 액체 유동 통로의 토출구측을 행해 개방되도록 작동된다. 제6도의 예에서도 발열 소자(2)로서의 발열 저항체부와 발열 저항체부에 전기 신호를 인가하기 위한 코일 전극(5)이 마련된 소자 기판(1) 위에 제2 액체 통로를 구성하기 위한 공간을 두고 격벽(30)이 배치된다.
가동 부재(31)의 받침점(33) 및 자유 단부(32)와 발열 소자간의 위치 관계는 상기 예와 동일하다.
상기 예에서는 액체 공급 통로(12)와 발열 소자(2)의 구조들간의 관계를 설명하였다. 제2 액체 유동 통로(16)와 발열 소자(2) 간의 관계는 본 실시예에서도 동일하다.
제8도를 참조해서 본 실시예의 액체 토출 헤드의 작동을 설명한다.
제1 액체 유동 통로(14)에서 사용된 토출액과 제2 액체 유동 통로(16)에서 사용된 기포 발생액은 동일한 수성 잉크였다.
발열 소자(2)에 의해 발생된 열에 의해 제2 액체 유동 통로 내의 기포 발생 영역에서의 기포 발생액은 전술한 막 비등 현상에 의해 기포(40)를 발생시킨다.
본 실시예에서, 기포 발생압은 기포 발생 영역의 상류측을 제외한 세 방향으로는 방출되지 않으므로 기포 발생에 의해 생성된 압력은 토출압 발생부에서의 가동 부재(6)측 상에 집중적으로 전파되며, 그에 의해 가동 부재(6)는 기포가 성장함에 따라 제8(a)도에 표시한 위치로부터 제8(b)도에 표시한 제1 액체 유동 통로측을 향해 변위된다. 가동 부재의 작동에 의해 제1 액체 유동 통로(14)와 제2 액체 유동 통로(16)는 서로 넓게 액체 연통하며, 기포의 발생에 의해 생성된 압력은 주로 제1 액체 유동 통로의 토출구(방향 A)를 향해 전파된다. 압력의 전파와 가동 부재의 기계적 변위에 의해 액체는 토출구를 통해 토출된다.
그 다음, 기포의 수축에 의해, 가동 부재(31)는 제8(a)도에 표시한 위치로 복귀하며, 상응하여 토출액에 상당하는 액체량이 제1 액체 유동 통로(14)내의 상류로부터 공급된다. 본 실시예에서, 액체 공급의 방향은 전술한 실시예에서와 같이 가동 부재의 폐쇄 시와 동일 방향이며, 액체의 재충전은 가동부재에 의해 저해되지 않는다.
본 실시예에서의 가동벽의 변위에 의한 기포 발생압의 전파에 대한 주요기능 및 효과와, 기포 성장의 방향과, 백웨이브의 방지 등은 제1 실시예와 동일하지만, 이하의 사항에서는 2 유동 통로 구조가 유리하다.
토출액과 기포 발생액은 분리될 수 있으며, 토출액은 기포 발생액 내에 생성된 압력에 의해 토출된다. 따라서, 기포 발생 및 이에 따른 토출력이 열인가에 의해 충분하지 않고 양호한 순서로 토출될 수 없었던 폴리에틸렌 글리콜 등과 같은 고점성 액체가 토출될 수 있다. 예를 들어 이 액체는 제1 액체 유통 통로 내로 공급되고, 기포 발생 순서가 양호한 액체가 기포 발생액으로서 제2 통로 내로 공급된다. 기포 발생액의 예는 아놀과 물(4:6)의 혼합액이 있으며, 그와 같이 함으로써 토출액이 적절하게 토출될 수 있다.
부가적으로, 열 인가 시에도 발열 소자의 표면 상에 눌어 붙은것와 같은 부착물이 잔류하지 않는 액체를 기포 발생액으로 선택함으로써 기포 발생이 안정되어 적절한 토출을 보장한다. 지급까지의 실시예에서의 상술한 효과들은 본 실시예에서도 제공되며, 고점성 액체 둥이 고토출 효율 및 고토출압으로 토출될 수 있다.
더욱이, 옅에 견딜 수 없는 액체가 토출 가능하다. 이 경우, 그러한 액체는 토출액으로서 제1 액체 유동 통로 내에 공급돠고, 열에 의해 특성이 쉽게 변하지 않고 기포 발생 순서가 양호한 액체가 제2 액체 통로 내에 공급되며, 그렇게 함으로써 열적 손상이 없이, 고토출 효율 및 고토출압으로 액체가 토출될 수 있다.
상기에서, 본 발명의 실시예에 따른 액체 토출 헤드의 주요 부품 및 액체토출 방법에 대해 설명하였다.
(액체 유동 경로 천장 구성)
제9도는 본 발명의 실시예에 따른 액체 토출 헤드의 유동 통로의 길이 방향을 따른 단면도이다. 액체 유동 통로(14)[또는 제1도의 액체 유동 통로(10)]을 구성하는 홈이 격벽(30) 상의 홈 부재(50)에 형성된다. 본 실시예에서, 가동 부재의 자유 단부(32) 위치에 인접한 유동 통로 천장의 높이가 클수록 가동 부재의 작동각(6)을 더 크게 해준다. 가동 부재의 작동 범위는 액체 유동 통로의 구조와, 가동 부재의 내구성 및 기포 발생력 등을 고려해서 결정된다. 가동 부재는 토출구의 위치의 각도를 포함할만큼 충분히 넓은 각 범위에서 움직이는 것이 바람직하다.
이 도면에서 도시된 바와 같이, 가동 부재의 자유 단부의 변위 레벨은 토출구의 직경보다 높게 되며, 이에 따라 충분한 토출압이 전달된다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 가동 부재의 받침점(33) 위치에서 액체 유동 통로 천장의 높이는 가동 부재의 자유 단부(32) 위치에서의 액체 유동 통로 천장의 높이보다 낮아서, 가동 부재의 변위로 인한 압력파의 방출은 한층 효과적으로 방지될수 있다.
(제2 액체 유동 통로와 가동 부재간의 위치 관계)
제10도는 상술한 가동 부재(31)와 제2 액체 유동 통로(16) 간의 위치 관계를 도시하고 있는데, 제10(a)도는 상부에서 본 격벽(30)의 가동 부재(31) 위치를 도시한 도면이고, 제10(b)도는 격벽(30)이 없이 상부에서 본 제2 액체 유동 통로(16)를 도시한 도면이다. 제10(c)도는 서로 중첩되어 있는 가동 부재(31)와 제2 액체 유동 통로(16)간의 위치 관계의 개략도이다. 이들 도면에서, 각 도면의 저부는 토출구를 갖는 전방측이다.
본 실시예의 제2 액체 유동 통로(16)는 제2 액체 유동 통로(l6) 내의 기포의 발생 시에 상류측 쪽으로 발생되는 압력의 용이한 방출을 억제하는데 효과적인 액체실(기포 발생실)을 제공하도록 제2 공통 액체실로부터 발열 소자위치, 제1 액체 유동 통로를 따르는 가동 부재 위치를 통과하는 토출구까지의 액체의 전체 유동에 대한 발열 소자(2)의 상류측에 목부(19)를 가진다.
제10(c)도에 도시된 바와 같이, 가동 부재(31)의 측면은 제2 액체 유동통로를 구성하는 벽들의 각 부분들을 덮어서 가동 부재(31)가 제2 액체 유동통로(16) 내로 낙하되는 것이 방지된다. 그와 같이 함으로써, 상술한 토출액과 기포 발생액간의 분리가 한층 강화된다. 또한, 슬릿을 통한 기포의 방출을 억제할 수 있어서 토출압과 토출 효율이 한층 증가된다. 더욱이, 상술한 기포의 붕괴시 압력에 의한 상류측으로부터의 재충전 효과가 한층 강화될 수 있다.
제8(b)도 및 제9도에서, 제1 액체 유동 통로(14) 측으로의 가동 부재(6)의 변위에 의해 제2 액체 유동 통로(4)의 기포 발생 영역 내에서 발생된 기포의 일부분은 제1 액체 유동 통로(14) 측으로 확장된다. 그러한 기포의 확장을 허용하도록 제2 액체 통로의 높이를 선택함으로써, 토출력은 그러한 기포의 확장이 없는 경우와 비교해서 한층 향상된다.
(가동 부재 및 격벽)
제11도는 가동 부재(31)의 다른 실시예를 도시한 것으로, 참조 부호 35는 격벽에 형성된 슬릿을 나타내며, 이 슬릿은 가동 부재(31)를 제공하는 데 유효하다. 제11(a)도에서, 가동 부재는 직사각형 형상을 하고 있고, 제11(b)도에서는 가동 부재의 작동성을 손쉽게 하도록 받침점측이 좁게 되어 있고, 제11(c)도에서는 가동부재의 내구성을 향상시키기 위해 받침점측이 넓게 되어 있다. 제5(a)도에 도시한 바와 같이 받침점측을 좁게 하고 원호 형상으로 하는 것은 작동 용이성 및 내구성 모두를 만족시키므로 바람직하다. 그러나, 가동 부재의 형상은 상술한 예에만 한정되는 것은 아니며, 제2 액체 유동 통로측으로 들어가지 않고 내구성이 높으면서도 작동 용이성이 이루어진다면 다른 어떤 형상으로 할 수도 있다.
전술한 실시예에 있어서, 판 또는 박막, 가동 부재(3l) 및 이 가동 부재를 구비한 격벽(5)은 두께 5μm인 니켈로 만들어지지만, 본 실시예에서는 이에 제한되지 않고 기포 발생액 및 토출액에 대해 내용성(anti-solvent properties)을 가지고, 그 탄성이 가동 부재의 작동을 허용하기에 충분하고 또 필요한 미세 슬릿을 형성할 수 있는 것이라면 어떤 재료도 가능하다.
가동 부재의 재료의 적합한 예는 은, 니켈, 금, 철, 티탄, 알루미늄, 백금, 탄탈, 스텐레스강, 인청동 및 그 할급 등의 내구성 재료나, 아크릴로니트릴, 부타디엔, 스티렌 등의 니트릴 그룹을 갖는 수지 재료나, 폴리아미드 등의 아미드 그룹을 갖는 수지 재료나, 폴리카보네이트 등의 카복실을 갖는 수지 재료나, 폴리아세탈 등의 알데히드 그룹을 갖는 수지 재료나, 폴리설폰 등의 설폰 그룹을 갖는 수지 재료나, 액정 폴리머 및 그 화학적 화합물 등의 수지 재료나, 또는 금, 텅스텐, 탄탈, 니켈, 스텐레스강, 티탄 및 그 합금 등의 금속과 같은 잉크에 대한 내저항 재료나, 그리고 이러한 금속, 폴리아미드 등의 아미드 그룹을 갖는 수지 재료, 폴리아세탈 등의 알데히드 그룹을 갖는 수지 재료, 폴리에테르에테르케톤 등의 케톤 그룹을 갖는 수지 재료, 폴리이미드 등의 이미드 그룹을 갖는 수지 재료, 페놀 수지 등의 히드록실 그룹을 갖는 수지 재료, 폴리에틸렌 등의 에틸 그룹을 갖는 수지 재료, 폴리프로필렌 등의 알킬 그룹을 갖는 수지 재료, 에폭시 수지 재료 등의 에폭시 그룹을 갖는 수지 재료, 멜라민 수지 재료 등의 아미노 그룹을 갖는 수지 재료, 크실렌 수지 재료 등의 메티롤 그룹을 갖는 수지 재료 및 그 화할물, 이산화 실리콘 등의 세라믹 재료 또는 그 화합물 등의 금속, 수지 재료로 피복된 재료를 들 수있다.
격벽 또는 분할벽의 적합한 예로서는 고내열성, 고내용성 및 고주조성을 갖는 수지 재료, 특히 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 멜라민 수지, 페놀 수지, 에폭시 수지, 폴리부타디엔, 폴리우레탄, 폴리에테르 에테르케톤, 폴리에테르 설폰, 폴리알릴레이트, 폴리이미드, 폴리설폰, 액정 폴리머(LCP), 또는 그 화학적 화합물, 또는 이산화 실리콘, 실리콘 질화물, 니켈, 금, 스텐레스강, 그 합금, 그 화학적 화합물, 또는 티탄이나 금으로 피복된 재료 등 최근의 엔지니어링 플라스틱 수지 재료들을 들 수 있다.
격벽의 두께는 벽으로서의 충분한 강도 및 가동 부재로서의 충분한 작동성의 관점에서 사용된 재료 및 형상에 따라 결정되며, 일반적으로는 약 0.5μm 내지 10μm가 적당하다.
본 발명에서, 가동 부재는 양호한 두께로서 μm 차수의 두께를 가지며, cm 차수의 두께를 갖는 가동 부재는 통상적인 경우에 사용되지 않는다. μm 차수의 두께를 갖는 가동 부재에 슬릿을 형성하고 이 슬릿은 가동 부재의 두께 치수의 폭(W μm)을 가질 때 제조 시의 변형을 고려하는 것이 바람직하다.
사실상의 밀봉을 제공하는 슬릿은 바람직하게는 수 마이크론 폭을 갖기 때문에 액체 혼합 방지가 보장된다.
(소자 기판)
이하에는 액체를 가열하기 위한 발열 소자가 제공된 소자 기판의 구조에 대해 설명하기로 한다.
제12도는 본 발명의 실시예에 따른 액체 토출 헤드의 종단면도이다. 제12(a)도는 (후술하는) 보호층을 가진 헤드를 도시하고, 제12(b)도는 보호층이 없는 헤드를 도시한다.
소자 기판(1) 상에는, 홈 부재(50)가 장착되고, 이 부재(50)는 제2 액체 유동통로(16)와, 격벽(30), 제1 액체 유동 통로(14) 및 제1 액체 유동 통로를 구성하는 홈을 갖고 있다.
소자 기판(1)은 제12도에 도시된 바와 같이 알루미늄 등의 (0.2 내지 1.0μm 두께의) 패턴화된 배선 전극과, 절연 및 열 축적을 위해 실리콘 산화물층이나 실리콘 질화물층(106) 상에 발열 소자를 구성하며 실리콘 등의 기판(107) 상에 배치되는 하프늅 보로이드(HfB2), 탄탈 질화물(TaN), 탄탈 알루미늄(TaAl) 등으로 된(0.01 내지 0.2μm 두께의) 패턴화된 전기 저항층(105)을 구비하고 있다. 전압은 두 개의 배선 전극(104)을 통해 저항층(105)에 인가되어 저항층을 통해 전류를 흐르게 하여 발열을 수행한다. 배선 전극 사이에는 두께 0.1 내지 2.0μm의 실리콘 산화물, 실리콘 질화물 등의 보호층이 저항층 상에 제공되며, 또,(0.1 내지 0.6μm 두께의) 탄탈 등의 캐비테이션 방지층이 잉크 등의 각종 액체로부터 저항층(105)을 보호하도록 형성된다.
기포 발생 및 붕괴시에 발생되는 압력 및 충격파는 비교적 취성이 있는 산화물 피막의 내구성을 열화시킬 정도로 강하다. 따라서, 탄탈(Ta)과 같은 금속 재료가 캐비테이션 방지층으로서 사용된다.
보호층은 액체, 액체 유동 통로 구조 및 저항 재료의 조합에 따라서는 생략할 수도 있다. 이런 예가 제12(b)도에 도시되어 있다. 보호층을 요하지 않는 저항층재료로는 이리듐-탄탈-알루미늅 합금 등을 포함한다. 이리하여, 전술한 실시예의 발열 소자의 구조는 저항층(발열부)만 포함할 수도 있고 또는 저항층을 보호하는 보호층까지 포함할 수도 있다.
본 실시예에서, 발열 소자는 전기 신호에 응답하여 발열하는 저항층을 갖는 발열부를 갖고 있다. 발열 소자는 이에 제한적인 것은 아니며, 토출액을 토출하기에 충분한 기포가 기포 발생액에서 발생된다면 충분하다. 예를 들어, 발열부는 레이저 등의 광을 수신할 때 열을 발생하는 광열 변환체나 고주파 수신 시에 발열하는 형태의 것으로 할 수도 있다.
소자 기판(1) 상에는 저항층에 전기 신호를 인가하기 위한 배선 전극(104)에 의해 구성된 전기 열 변환체 및 발열 소자를 구성하는 저항층(105) 이외에, 전기열 변환체 소자를 선택적으로 구동하기 위한 트랜지스터, 다이오드, 랫치, 시프트 레지스터와 같은 기능 소자를 일체로 내장시킬 수도 있다.
상술한 소자 기판(1)의 발열부를 구동함으로써 액체를 토출하기 위해, 저항층(105)은 제24도에 도시한 직사각형 펄스를 구동 선택 수단(150)으로부터 배선 전극(104)을 통해 인가하여 배선 전극 사이의 저항층(105) 내의 순간적 발열을 일으킨다. 전술한 실시예의 헤드의 경우에, 인가된 에너지는 24V의 전압, 7μsec의 펄스, 150mA의 전류 및 6kHz의 주파수를 가지고 발열 소자를 구동하여, 액체 잉크가 상술한 공정을 거쳐서 토출구를 통해 토출된다. 그러나, 구동 신호 상태는 이에 제한되지 않으며, 기포 발생액이 적절하게 기포를 발생시킬 수 있는 한 어떠한 상태이어도 된다.
(2 유동 통로 구조를 갖는 헤드 구조)
이하에는 제1 및 제2 공통 액체실 내에 서로 다른 액체가 분리되어 수용되고 부품 갯수를 줄일 수 있어서 제조 비용이 지감될 수 있는 액체 토출 헤드의 구조에 대해 설명하기로 한다.
제14도는 액체 토출 헤드의 개략도이다. 전술한 실시예에서와 동일한 부호는 대응하는 기능을 갖는 소자에 대해 부여한 것이며, 그 상세한 설명은 설명을 간단히 하기 위해 생략하였다.
본 실시예에서, 홈 부재(50)는 토출구(18)와, 다수의 제1 액체 유동 통로(14)를 구성하는 다수의 홈과, 다수의 액체 유동 통로(14)에 액체(토출액)를 공급하기 위한 제1 공통 액체실(15)을 구성하는 요홈을 갖는 오리피스 판(51)을 갖고 있다. 격벽(30)은 제1 액체 유동 통로(14)를 형성하는 홈 부재(50)의 저부에 장착되어 있다. 이런 홈 부재(50)는 상부 위치로부터 제1 공통 액체실(15) 까지 연장되는 제1액체 공급 통로(20)를 갖고 있다. 홈 부재(50)는 또 상부 위치로부터 격벽(30)을 통해 제2 공통 액체실(17) 까지 연장되는 제2 액체 공급 통로(21)를 구비하고 있다.
제14도에 화살표 C로 도시한 바와 같이, 제1 액체(토출액)는 제1 공통 액체실(15) 및 제1 액체 공급 통로(20)를 통해 제1 액체 유동 통로(14)로 공급되고, 제2액체(기포 발생액)는 제25도에 화살표 D로 표시한 바와 같이 제2 액체 공급 통로(21)와 제2 공통 액체실(17)을 통하여 제2 액체 유동 통로(16)에 공급된다.
이 예에서, 제2 액체 공급 통로(21)는 제1 액체 공급 통로(20)와 평행 연장되지만, 이 예로 한정되는 것은 아니며, 제1 공통 액체실(15) 외측의 격벽(30)을 통해 제2 공통 액체실(17)에 액체가 공급되는 것이라면 어떤 것이라도 좋다.
제2 액체 공급 통로(21)의 직경은 제2 액체의 공급량을 고려하여 결정된다. 제2 액체 공급 통로(21)의 형상은 원형 또는 등근 형상으로 제한되는 것은 아니며, 직사각형 등도 가능하다.
제2 공통 액체실(17)은 격벽(30)에 의해 흠 부재를 분할함으로써 형성된다. 이 성형 방법에 대해서, 제15도에 분해 사시도로서 도시한 바와 같이, 공통 액체실 프레임과 제2 액체 통로벽은 건식 박막과, 격벽이 고정된 홈 부재(50)와 소자 기판(1)의 조합체는 접착되어 제2 공통 액체실(17)과 제2 액체 유동 통로(16)를 형성한다.
본 실시예에서, 소자 기판(1)은 막 비등을 통해 기포 발생액으로부터 기포 발생을 위한 발열용 발열 소자로서 다수의 전열 변환체 소자를 가진 알루미늄 등의 금속으로 된 지지 부재(70)를 제공함으로써 구성된다.
소자 기판(1) 위에는 제2 액체 통로벽에 의해 형성된 액체 유동 통로(16)를 구성하는 다수의 홈과, 기포 발생액 통로에 기포 발생액을 공급하기 위한 다수의 기포 발생액 유동 통로와 유체 연통하는 제2 공통 액체실(공통 기포 발생액실)(17)을 구성하는 요홈과, 가동벽(31)을 갖는 격벽 또는 분할벽(30)이 배치된다.
참조 부호 50으로 표시한 것은 홈 부재이다. 홈 부재에는 격벽(30)이 부착되는 토출액 유동 통로(제1 액체 유동 통로)(14)를 구성하는 홈과, 토출액 유동 통로에 토출액을 공급하는 제1 공통 액체실(공통 토출액실)(15)을 구성하는 요홈과, 제1 공통 액체실에 토출액을 공급하는 제1 공급 통로(토출액 공급 통로)(20) 및 제2 공급 통로(기포 발생액 공급 통로)(21)에 기포 발생액을 공급하는 제2 공급 통로(기포 발생액 공급 통로)(21)가 제공된다. 제2 공급 통로(21)는 제1 공통 액체실(15)의 외부에 배치된 격벽(30)을 관통하여 제2 공통 액체실(17)과 유체 연통하는 유체 연통 통로에 연결되어 있다. 유체 연통 통로를 제공함으로써, 기포 발생액은 토출액과의 혼합 없이 제2 공통 액체실(l5)에 공급될 수 있다.
소자 기판(1), 격벽(30), 홈형 상판(50)의 위치 관계는 가동 부재(31)가 소자기판(1) 상의 발열 소자에 대응하여 배치되도록 되어 있으며, 토출액 유동 통로(14)는 가동 부재(31)에 대응하여 배치된다. 본 실시예에서, 홈 부재에는 제2 공급 통로가 하나만 제공되지만, 공급량에 따라서는 다수가 배치할 수도 있다. 토출액 공급 통로(20)와 기포 발생액 공급 통로(21)의 유동 통로의 단면적은 공급량에 비례하여 결정된다. 유동 통로의 단면적을 최적화함으로써, 홈 부재(50) 등을 구성하는 부품을 소형화할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 제2 액체 유동 통로에 제2 액체를 공급하는 제2 공급 통로와 제1 액체 유동 통로에 제1 액체를 공급하는 제1 공급 통로는 단일 홈형 상판에 의해 제공되어 부품 갯수를 감축하고 나아가서 제조 단계를 감축하고 제조 비용의 감축도 달성할 수 있다.
게다가, 제2 액체 유동 통로와 유체 연통하는 제2 공통 액체실에 제2 액체를 공급하는 것은 제1 액체와 제2 액체를 분리하기 위한 격벽을 관통하는 제2 액체 유동 통로를 통해 실행되므로, 격벽과 홈 부재와 발열 소자 기판의 접착에는 단일접착 단계만으로도 충분하게 되어 제조가 용이하고 접착 정밀도가 향상된다.
제2 액체는 격벽을 관통하는 제2 액체 공통 액체실에 공급되기 때문에, 제2 액체를 제2 액체 유동 통로에 공급하는 것이 보장되게 되어 공급량은 충분하게 되며 안정된 토출이 달성된다.
(토출액 및 기포 발생액)
전술한 실시예에서와 같이, 본 발명에 따르면 상술한 가동 부재를 갖는 구조로 인해 종래의 액체 토출 헤드 보다 높은 토출력 또는 토출 효율로 액체를 배출시킬 수 있다. 기포 발생액과 토출액용으로 동일한 액체를 사용하게 되면 액체가 열화되지 않게 되고, 가열로 인한 발열 소자 상의 부착물을 저감할 수 있다. 따라서, 가역 상태 변화는 가스화 및 응축을 반복함으로써 성취된다. 그래서, 액체가 액체 유동 통로, 가동 부재 또는 격벽 등을 열화시키는 것이 아니라면 각종 액체가 사용될 수 있다.
이들 액체 중에서, 종래의 버블 제트 장치에서 사용된 성분을 갖는 것을 기록액체로서 사용할 수도 있다.
다른 토출액 및 기포 발생액과 함께 본 발명의 2 유동 통로 구조를 사용할때, 상술한 성질을 가진 기포 발생액이 사용된다. 보다 상세히 설명하면, 그 예는 메타놀, 에타놀, n-프로필 알콜, 이소프로필 알콜, n-헥산, n-헵탄, n-옥탄, 톨루엔, 크실렌, 메틸렌 디클로라이드, 트리클로로에틸렌, 프레온 TF, 프레온 BF, 에틸에테르, 다이옥산, 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 물과 그 혼합물이다.
토출액으로서, 기포 발생 성질이나 열적 성질의 정도에 주의를 기울이지 않고도 각종 액체를 사용할 수 있다. 기포 발생성이 낮고 및/또는 열로 인한 성질 변화가 용이하기 때문에, 종래에는 사용되지 않던 액체도 사용할 수 있다.
그러나, 토출액은 스스로 또는 기포 발생액과의 반응에 의해 토출, 기포 발생 혹은 가동 부재의 작동 등을 방해하지 않게 하는 것이 좋다.
기록 토출액으로서, 고점도 잉크 등을 사용할 수 있다. 다른 토출액으로서, 열에 의해 열화되기 쉬운 성질을 가진 약품 및 향수 등을 사용할 수 있다.
(액체 토출 헤드의 제조 방법)
본 발명에 따른 액체 토출 방법의 제조 단계에 대해 설명한다.
제1도에 도시된 액체 토출 헤드의 경우에, 가동 부재를 장착하는 받침대(34) 가 소자 기판(l) 상에 형성되어 패턴화되며, 가등 부재(31)는 받침대(34) 상에서 접착 또는 용착된다. 그 다음, 액체 유동 통로(10)를 구성하는 다수의 홈을 구비한 홈 부재, 토출구(18), 및 공통 액체실(13)을 구성하는 요홈이 홈 및 가동 부재가 서로 정렬된 소자 기판(1)에 장착된다.
제6도 및 제15도에 도시된 바와 같이 2 유동 통로 구조를 구비한 액체 토출헤드의 제조 단계에 대해 설명한다.
일반적으로, 제2 액체 유동 통로(16)용 벽이 소자 기한 상에 형성되며, 그 위에 격벽(30)이 설치된 다음, 제1 액체 유동 통로(l4)를 구성하는 홈을 갖는 홈 부재(50)가 그 위에 더 설치된다. 또는, 제2 액체 유동 통로(16)용 벽이 형성되고, 그 위에 격벽(30)을 구비한 홈 부재(50)가 설치된다.
제2 액체 유동 통로의 제조 방법에 대해 설명한다.
제16(a)도 내지 제16(e)도는 본 발명의 제1 제조 방법에 따른 액체 토출 헤드의 제조 방법을 설명하기 위한 개략적 단면도이다.
본 실시예에서, 제16(a)도에 도시된 바와 같이, 붕소화 하프늄, 질화 탄탈늅등의 발열 소자(2)를 구비한 전열 변환용 소자들이 반도체 제조 방법에서와 같은 제조 장치를 이용해서 소자 기판(실리콘 웨이퍼)(1) 상에 형성된 후에, 소자 기판(1)의 표면은 그 다음 단계에서의 감광 수지 재료와의 접착성 또는 접촉도를 개선시킬 목적으로 청소된다. 접착성 또는 접촉도를 한층 향상시키기 위해서 소자 기판의 표면은 자외선 오존 등으로 처리된다. 그 다음, 예를 들어 에틸 알코올에 의해 1 중량%로 희석된 실란 결할제를 포함하는 액체[니뽄 우니카(Nippon Unica)로부터 입수할 수 있는 A189]가 스핀 피복에 의해 개선된 표면 상에 도포된다.
이어서, 표면이 청소되고, 제16(b)도에 도시된 바와 같이, 자외선 감광 수지박막(DF)[도꾜 오카 고교 코., 엘티디.(Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.)로부터 입수할수 있는 건식 박막 오딜 SY-318]이 개선된 표면을 갖는 기판(1) 상에 적층된다.
그 다음, 제16(c)도에 도시된 바와 같이, 광 마스크(PN1)가 건식 박막(DF) 상에 설치되고, 제2 유동 통로벽으로서 잔류하여야 하는 건식 박막(DF)의 부분들은 광 마스크(PM)를 통해 자외선으로 조사된다. 노출 공정은 캐논 가부시끼가이샤로부터 입수 가능한 MPA-600을 이용해서 수행되었으며, 노출량은 약 600mJ/㎠이다.
그 다음, 제16(d)도에 도시된 바화 같이, 건식 박막(DF)은 노출 및 정화부들을 제2 액체 유동 통로(16)용 벽으로서 남겨둔 상태로 크실렌과 뷰틸 셀로솔브 아세테이트의 혼합액[도꾜 오카 고교 코., 엘티디.로부터 입수할 수 있는 BMRC-3]인 현상액에 의해 현상되었다. 더욱이, 소자 기판(1)의 표면 상에 잔류한 잔류물은 약 90초동안 산소 플라즈마 회분화(ashing) 장치[알칸 테크 코., 인크.(Alcan-Tech Co., Ltd)로부터 입수할 수 있는 MAS-800]에 의해 제거되고, 노출부들을 완전히 경화시키기 위해 100 mJ/㎠의 조사량으로 150℃에서 2시간동안 자외선에 노출된다.
이러한 방법에 의해, 제2 액체 유동 통로가 실리콘 기한으로부터 절단된 다수의 가열기 보드(소자 기판) 상에 고정밀도로 형성될 수 있다. 실리콘 기판은 0.05mm의 두께의 다이아몬드 블레이드를 갖는 다이싱(dicing) 기계[도꾜 세이미쯔(Tokyo Seimitsu)로부터 입수할 수 있는 AWD-4000]에 의해 각각의 가열기 보드(1)로 절단된다. 분리된 가열기 보드(1)는 접착재[도라이(Toray)로부터 입수할 수 있는 SE440]에 의해 알루미늄 기저판(70) 상에 고정된다. 그 다음, 미리 알루미늅 기저판(70)에 연결된 인쇄 기판(71)이 0.05mm의 직경을 갖는 (도시하지 않은) 알루미늄 전선에 의해 가열기 보드(1)와 연결된다.
제16(e)도에 도시된 바와 같이, 홈 부재(50)와 격벽(30)의 접합 부재가 가열기 보드(1)에 위치되어 연결되었다. 보다 상세하게는, 격벽(30)을 갖는 홈 부재와 가열기 보드(1)가 위치되고, 제한 스프링에 의해 맞물려서 고정된다. 그후, 잉크및 기포 발생액 공급 부재(80)가 잉크 상에 고정된다. 그 다음, 알루미늅 전선, 홈 부재(50), 가열기 보드(l) 및 잉크 및 기포 발생액 공급 부재(80)간의 간극이 실리콘 밀봉제[도시바 실리콘(Toshiba silicone)으로부터 입수할 수 있는 TSE399]에 의해 밀봉된다.
이 제조 방법을 통해 제2 액체 유동 통로를 형성함으로써 가열기 보드의 가열기에 대한 위치 편차가 없는 정확한 유동 통로들이 제공될 수 있다. 그 전 단계에서 홈 부재(50)와 격벽(30)을 결합함으로써 제1 액체 유동 통로(14)와 가동 부재(31) 간의 위치 정밀성이 향상된다.
고정밀 제조 기술에 의해 토출 안정성이 달성되고 인쇄 품질이 향상된다. 이들은 모두 웨이퍼 상에서 형성되기 때문에 염가로 대량 생산이 가능하다.
본 실시예에서, 제2 액체 유동 통로를 형성하기 위해 자외선 경화형 건식 박막이 사용된다. 그러나, 특히 (자외선 범위 외측의) 248nm에 인접한 흡수대를 갖는 수지 재료가 적층될 수 있다. 이 재료는 경화되고 제2 액체 유동 통로가 될 부분들은 엑시머(eximer) 레이져에 의해 직접 제거된다.
제l7(a)도 내지 제17(d)도는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액체 토출 헤드의 제조 방법을 설명하기 위한 개략적 단면도이다.
본 실시에서, 제17(a)도에 도시된 바와 같이 15μm의 두께를 갖는 방식막(101)이 SUS 기판(100) 상에서 제2 액체 유동 통로의 형태로 패턴화된다.
그 다음, 제17(b)도에 도시된 바와 같이 SUS 기판(20)은 전기 도금에 의해 SUS 기판(20) 상에서 15μm 두께의 니켈층(102)으로 피복된다. 니켈 아미도설페이트 니켈, 응력 감소재[월드 메탈 인크.(World Metal Inc.)로부터 입수할 수 있는 제로 오루(zero ohru), 붕소산, 피트 방지재[월드 메탈 인크.로부터 입수할 수 있는 NP-APS] 및 염화 니켈을 포함하는 도급 용액이 사용되었다. 전기 증착시의 전기장에 대해서는, 전극이 양극측 상에 연결되고 이미 패턴화된 SUS 기판(100)이 음극에 연결되며, 도금 용액의 온도는 50℃이고, 현재 온도는 5A/㎠ 이다.
그 다음, 제17(c)도에 도시된 바와 같이, 도금 처리를 겪은 SUS 기판(100))은 SUS 기판(100)으로부터 니켈층(102) 부분들을 제거하기 위해 초음파 진동을 겪어서 제2 액체 유동 통로를 제공한다.
한편, 전열 변환용 소자들을 갖는 가열기 보드가 반도체 제조법에서 사용되는 제조 장치에 의해 실리콘 웨이퍼 상에 형성된다. 이 웨이퍼는 전술한 실시예와 마찬가지로 다이싱 기계에 의해 가열기 보드들로 절단된다. 가열기 보드(1)는 이미 인쇄 기판(104)이 그에 장착된 알루미늄 기저판(70)에 의해 장착되고, 인쇄 기판(7) 및 (도시하지 않은) 알루미늄 전선이 연결되어 전기 배선을 형성한다. 그러한 가열기 보드(1) 상에는 상기 공정을 통해 제공된 제2 액체 유동 통로가 제(7d)도에 도시된 바와 같이 고정된다. 이러한 고정은 상판 접합 시에 위치 편차가 발생하지 않는다면 그 고정은 제1 실시예에서와 같이 후속 단계에서 상판에 격벽이 고정된 상태로 제한 스프링에 의해 달성되기 때문에 견고하지 않아도 된다.
본 실시예에서, 위치 설정 및 고정을 위해서는, 자외선 경화형 접착재[그레이스 저펜(Grace Japan)으로부터 입수할 수 있는 아미콘(Amicon) UV-300]와, 고정을 완료하기 위해 약 3초동안 100mJ/㎠의 노출량으로 작동되는 자외선 투사 장치가 사용된다.
본 실시예의 제조 방법에 따르면, 제2 액체 유동 통로는 발열 소자에 대한 위치 편차가 없이 제공될 수 있으며, 유동 통로벽이 니켈로 이루어지 있기 때문에 알칼리성 액체에 대해 내구성이 있어서 신뢰성이 높다.
제18(a)도 내지 제18(d)도는 본 발명의 제3 실시예에 따른 액체 토출 헤드의 제조 방법을 설명하기 위한 개략적 단면도이다.
본 실시예에서, 제18(a)도에 도시된 바와 같이, 방식막(103)이 15μm의 두께를 갖고 정렬 구멍 또는 마크(100a)를 갖는 SUS 기판(100)의 양측면에 부착된다. 사용된 방식막은 도꾜 오카 고교 코., 엘티디.로부터 입수할 수 있는 PMERP-AR900이었다.
그후, 제18(b)도에 도시된 바와 같이, 제2 액체 유동 통로가 될 방식막(103)의 부분들을 제거하기 위해 노출 장치[일본극 캐논 가부시끼가이샤로부터 입수할수 있는 MPA-600]를 사용해서 소자 기판(100)의 정렬 구멍(100a)과 정렬된 상태로 노출 작동이 수행되었다.
계속해서, 제18(c)도에 도시된 바와 같이, 양측면 상에 패턴화된 저항체(103)를 갖는 SUS 기판(100)은 애칭 액체(염화철 또는 염화 제1 구리의 수용액) 속에 침지되어 방식막(103)을 통해 노출된 부분을 에칭하고, 방식막이 제거된다.
그 다음, 제18(d)도에 도시된 바와 같이, 상기 실시예의 제조 방법들과 마찬가지로, 에칭 처리를 겪은 SUS 기판(100)을 가열기 보드(1) 상에 위치 고정해서 제2 액체 유동 통로(4)를 갖는 액체 토출 헤드를 조립한다.
본 실시예의 제조 방법에 따르면, 가열기에 대한 위치 편차가 없는 제2 액체유동 통로(4)가 제공될 수 있으며, 유동 통로들은 SUS로 이루어지기 때문에 산 또는 알칼리액에 대한 내구성이 높아서 고신뢰성의 액체 토출 헤드가 제공된다.
전술한 바와 같이, 본 실시예의 제조 방법에 따르면, 전 단계에서 제2 액체통로의 벽들을 소자 기판 상에 장착함으로써 전열 변환체 및 제2 액체 유동 통로가 서로 고정밀도로 정렬된다. 다수의 제2 액체 유동 통로가 절단 전에 기판 상에 동시에 형성되기 때문에 염가로 대량 생산이 가능하다.
본 실시예의 제조 방법을 통해 제공된 액체 토출 헤드는 제2 액체 유동 통로와 발열 소자가 고정밀도로 정렬되고, 이에 의해 기포 발생의 압력을 고효율로 받을 수 있어서 토출 효율이 우수한 잇점을 갖고 있다.
(액체 토출 헤드 카트리지)
이하에는 본 발명의 실시예에 따른 액체 토출 헤드를 갖는 액체 토출 헤드 카트리지에 대해 설명하기로 한다.
제19도는 상술한 액체 토출 헤드와, 일반적으로 액체 토출 헤드부(200) 및 액체 용기(80)를 포함하는 액체 토출 헤드 카트리지를 구비한 액체 토출 헤드 카트리지의 개략적 분해 사시도이다.
액체 토출 헤드부(200)는 소자 기판(1), 격벽(30), 홈 부재(50), 제한 스프링(78), 액체 공급 부재(90) 및 지지 부재(70)를 포함한다. 소자 기판(1)에는 상술한 바와 같이 기포 발생액에 열을 공급하기 위한 다수의 발열 저항체가 제공된다. 기포 발생액 통로는 소자 기판(1)과 가동벽을 갖는 격벽(30) 사이에 형성된다. 격벽(30)과 홈형 상만(50)을 결합함으로써, 토출액과 유체 연통하는 토출 유동 통로(도시 않음)가 형성된다.
제한 스프링(78)은 소자 기판(l)에 홈 부재(50)를 밀어붙이는 기능을 하며,소자 기판(1), 격벽(30), 후술하는 바와 같이 홈이 형성된 지지 부재(70)를 적절히 합체시키는 역할을 한다.
지지 부재(70)는 소자 기판(1) 등을 지지하는 기능을 하고, 상기 지지 부재(70)에는 소자 기판(1)에 연결되어 거기에 전기 신호를 공급하는 회로 기판(71), 그리고 카트리지를 장치에 장착할 때 장치측부 사이에 전기 신호 전달을 하는 접점패드(72)를 포함한다.
액체 용기(90)는 액체 토출 헤드에 공급될 잉크 등의 토출액과 기포 발생용의 기포 발생액을 따로 따로 수용한다. 액체 용기를 액체 토출 헤드에 연결하는 연결부재와 연결부를 고정하는 고정축(95)을 장착하는 위치 결정부(94)는 액체 용기(90)의 외측에 제공된다. 토출액은 액체 용기의 토출액 공급 통로(92)로부터 연결부재의 공급 통로(81)를 통해 액체 공급 부재(80)의 토출액 공급 통로(81)에 공급되며, 토출액 공급 통로(83)와 부재의 공급부(21)를 통해 제1 공통 액체실에 공급된다. 기포 발생액은 액체 용기의 공급 통로(93)로부터 연결 부재의 공급 통로를 통해 액체 공급 부재(80)의 기포 발생액 공급 통로(82)에 마찬가지로 공급되고, 회로 부재들의 기포 발생액 공급 통로(84, 72, 22)를 통해 제2 액체실에 공급된다.
이런 액체 토출 헤드 카트리지에서, 기포 발생액과 토출액이 다른 액체이더라도, 액체는 제순서대로 공급된다. 토출액과 기포 발생액이 동일한 액체인 경우에는 기포 발생액용의 공급 통로와 토출액용의 공급 통로는 반드시 분리시킬 필요는 없다.
액체가 고갈되고 나면 액체 용기에는 각 액체들이 공급될 수 있다. 이 공급을 용이하게 하기 위해, 액체 용기에는 입체 주입구를 제공하는 것이 좋다. 액체토출 헤드 및 액체 용기는 분리할 수 없게 일체로 하거나 또는 분리 가능하게 할수 있다.
(액체 토출 장치)
제20도는 상술한 액체 토출 헤드를 사용한 액체 토출 장치의 개략도이다. 본실시예에서, 토출액은 잉크이고, 장치는 잉크 토출 기록 장치이다. 액체 토출 장치는 서로 착탈 가능한 액체 용기부(90)와 액체 토출 헤드부(200)로 이루어지는 헤드 카트리지를 장착할 수 있는 캐리지(HC)를 포함한다. 캐리지(HC)는 기록 재료(150)의 폭 방향으로 왕복 가능하며, 기록지 등이 기록 재료 운반 수단에 의해 공급되게 한다.
구동 신호가 (도시하지 않은) 구동 신호 공급 수단으로부터의 캐리지 상의 액체 토출 수단에 공급되면, 기록 액체는 신호에 응답하여 액체 토출 헤드로부터 기록 재료로 토출된다.
본 실시예의 액체 토출 장치는 기록 재료 운반 수단 및 캐리지를 구동하기 위한 구동원으로서의 모터(111), 캐리지, 이 캐리지에 구동원으로부터의 동력을 전달하기 위한 기어(112, 113) 및 캐리지 축(115)을 포함한다. 기록 장치 및 이 기록장치를 이용한 액체 토출 방법에 의하면, 각종 기록 재료에 액체를 토출하여 양호한 인쇄물을 얻을 수 있다.
제21도는 본 발명에 따른 액체 토출 방법 및 액체 토출 헤드를 채택하는 잉크토출 기록 장치의 일반적 작동을 설명하는 블록다이아그램이다.
기록 장치는 호스트 컴퓨터(300)로부터 제어 신호 형태로 인쇄 데이타를 수신한다. 인쇄 데이타는 인쇄 장치의 입력측 인터페이스(301) 내에 임시 저장되고, 동시에 헤드 구동 신호를 공급하기 위한 수단으로서의 역할도 하는 CPU(302)에 입력될 처리 가능한 데이타로 변환된다. CPU(302)는 CPU(302)에 입력된 상술한 데이타를, ROM(303)에 저장된 제어 프로그램에 따라서 RAM(304)등의 주변 장치를 사용하여 처리함으로써 인쇄 가능한 데이타(화상 데이타)로 처리한다.
또, 화상 데이타를 기록지 상의 적당한 지점에 기록하기 위해, CPU(302)는 화상 데이타와 동기하여 기록지 및 기록 헤드를 이동시키는 구동 모터를 구동하기 위한 구동 데이타를 발생한다. 화상 데이타 및 모터 구동 데이타는 화상을 형성하는 적절한 타이밍으로 제어되는 헤드 구동기(307) 및 모터 구동기(305)를 통해 구동모터(306)와 헤드(200)에 각각 전달된다.
잉크 등의 액체를 적용하고 상술한 바와 같은 기록 장치에 사용할 수 있는 기록 매체로서는, 이하와 같은 것을 들 수 있다. 즉, 각종 종이 시트, OHP시트, 컴택트 디스크나 장식판 등의 성형용 플라스틱 재료, 직물, 알루미늄이나 동 등의 금속 재료, 소등가죽, 돼지 가죽, 인조 가죽 등의 가죽 재료, 솔리드 우드나 플라이우드 등의 목재, 대나무 재료, 타일 등의 세라믹 재료, 그리고 삼차원 구조의 스폰지 등의 재료 등이 있다.
상술한 기록 장치는 각종 종이나 OHP시트용 인쇄 장치, 컴팩트 디스크 등의 성형용 플라스틱 재료 등의 플라스틱 재료용 기록 장치, 금속판용 기록 장치, 가죽재료용 기록 장치, 목재 재료용 기록 장치, 세라믹 재료용 기록 장치, 스폰지 등의 삼차원 기록 재료용 기록 장치, 직물 상에 화상을 기록하기 위한 직물 인쇄 장치 등의 기록 장치들을 포함한다.
이들 액체 토출 장치에 사용할 액체로서는, 채택된 기록 매체 및 기록 조건과 어울리는 한 어떤 액체라도 사용 가능하다.
(기록 시스템)
다음에, 기록 헤드로서 본 발명에 따른 액체 토출 헤드를 사용하여 기록 매체상에 화상을 기록하는 대표적인 잉크 제트 기록 시스템에 대해 설명하기로 한다.
제22도는 본 발명에 따른 상술한 액체 토출 헤드(201)를 채택한 잉크 제트 기록 시스템의 개략적 사시도로서 그 일반적 구조를 도시한다. 본 실시예에서 액체토출 헤드는 풀-라인형 헤드이며, 기록 매체(150)의 전체 기록 범위를 카버하도록 360dpi의 밀도로 배열된 다수의 토출 오리피스를 포함하고 있다. 이는, 황색(Y), 자홍색(M), 시안색(C) 및 흑색(Bk)의 네 개 색상에 해당하는 네 개의 헤드를 구비하고 있다. 이들 네 개의 헤드는 소정 간격으로 서로 평행하게 홀더(202)에 의해 고정 지지되어 있다.
이들 헤드는 각 헤드에 구동 신호를 공급하기 위한 수단을 구성하는 헤드 구동기(307)로부터 공급된 신호에 응답하여 구동된다.
네 개의 칼라 잉크(Y, M, C 및 Bk)각각은 잉크 용기(204a, 204b, 204c 또는 204d)로부터 대응 헤드에 공급된다. 참조 부호 204e 는 기포 발생액을 각 헤드로부터 송출시키는 기포 발생액 용기를 가리킨다.
각 헤드 하방에는, 스폰지 등으로 구성되는 잉크 흡수 부재를 함유한 헤드 캡(203a, 203b, 203c 또는 203d)이 배치된다. 이들은 대응 헤드의 토출 오리피스를 카버하며 헤드를 보호하고 또 비기록중에 헤드 성능도 유지해 준다.
참조 부호 206은 전술한 실시예에 기술한 바와 같은 각종 기록 매체를 카버하는 수단을 구성하는 컨베이어 벨트를 가리킨다. 컨베이어 벨트(206)는 각종 롤러에 의해 소정 경로를 거쳐 장착되고 모터 구동기(305)에 연결된 구동기 롤러에 의해 구동된다.
본 실시예의 잉크 제트 기록 시스템은 기록 매체 운반 통로를 따라서 잉크 제트 기록 장치의 상하류측에 배치된 전인쇄 처리 장치(251) 및 후인쇄 처리 장치(252)를 포함한다. 이런 처리 장치(251,252)들은 기록 전후에 각종 방법으로 기록 매체를 처리한다.
전인쇄 처리 및 후인쇄 처리는 기록 매체의 종류이나 잉크의 종류에 따라서 변경된다. 예를 들어, 금속 재료, 플라스틱 재료, 세라믹 재료 등으로 구성되는 기록 매체를 채택하는 경우, 기록 매체는 인쇄 전에 자외선 및 오존에 노출시켜 그 표면을 활성화시킨다.
플라스틱 재료와 같이 정전기를 일으키는 기록 재료에 있어서는, 정전기에 의해 표면상에 먼지가 부착하게 된다. 이 먼지는 적절한 기록 작업을 저해할 수 있다. 이러한 경우에, 기록 재료의 정전기를 제거하기 위해 이온화제를 사용하여 기록 재료로부터 먼지를 제거한다. 또한, 기록 재료가 직물인 경우에, 번짐 방지 및 정착성 향상을 위하여 알칼리성 재료, 수용성 재료, 합성 폴리머, 수용성 금속 염, 요소 또는 티오 요소를 직물에 부착하는 전처리를 수행할 수 있다. 전처리는 이에 제한되지 않으며, 기록 재료에 적절한 온도를 공급하는 처리를 수행할 수도 있다.
한편, 후처리는 잉크의 정착 처리, 또는 전처리 중에 사용되고 무반응으로 인해 잔류한 처리 재료를 제거하는 세척 등을 촉진시키기 위해 잉크가 도포된 기록재료에 열 처리, 자외선 투사를 행하는 공정이다.
본 실시예에서 헤드는 풀-라인 헤드이다. 그러나, 본 발명은 이에 제한되지 않고 헤드가 기록 재료의 폭 방향을 따라 이동하는 시리얼 타입에 적용할 수도 있다.
(헤드 키트)
이하에는 본 발명에 따른 액체 토출 헤드를 포함하는 헤드 키트에 대해 설명하기로 한다. 제23도는 이런 헤드 키트의 개략도이다. 이 헤드 키트는 헤드 키트패키지(501)의 형태이며, 잉크를 토출하는 잉크 토출부(511), 잉크 용기(520), 즉 헤드로부터 분리 가능하거나 분리 불가능한 액체 용기, 잉크 용기(520) 내에 충전될 잉크를 유지하는 잉크 충전 수단(530)을 구비한 본 발명에 따른 헤드(510)를 포함한다.
잉크 용기(520) 내의 잉크가 완전히 고갈된 후에, 잉크 충전 수단(530)의 (피하 주사바늘 등의 형태의) 선단(531)이 잉크 용기 내의 공기 배기구(521)에 삽입된다. 잉크 용기 및 헤드 사이의 결합부나 잉크 용기 벽을 통해 형성된 구멍 및 잉크 충전 수단 내의 잉크는 이 선단(531)을 통해 잉크 용기 내로 충전된다.
액체 토출 헤드, 잉크 용기, 잉크 충전 수단 등을 키트 패키지 내에 수용된 키트 형태로 사용할 수 있으면, 잉크는 상술한 바와 같이 고갈된 잉크 용기 내로 용이하게 충전될 수 있으므로 기록을 신속히 재개할 수 있다.
본 실시예에서 헤드 키트는 잉크 충전 수단을 포함한다. 그러나, 헤드 키트가 잉크 충전 수단을 구비해야만 하는 것은 아니며, 키트는 잉크가 충전된 교환 가능한 형태위 잉크 용기, 및 헤드를 포함하는 형태일 수도 있다.
제23도는 잉크 용기에 인쇄 잉크를 충전하기 위한 잉크 충전 수단만을 도시하고 있지만, 헤드 키트는 인쇄 잉크 재충전 수단 이외에 기포 발생 잉크 용기에 기포 발생액을 충전하는 수단을 포함할 수도 있다.
제24도를 참조해서 본 발명의 실시예들을 더 설명한다. 제24도는 다수의 토출구(61l)와 이들과 각각 유체 연통하는 액체 통로들을 구비한 액체 토출 헤드(611)를 도시하고 있다. 액체 토출 헤드(616)는 다수의 발열 소자(602)를 구비한 기판(601)과, 발열 소자에 각각 대응하는 가동 부재(606)를 구비한 격벽(605), 및 홈[제1 액체 통로(603)]을 구성하는 요홈을 구비한 홈형 상단(614)을 포함한다.
제25도는 제24도에 도시한 액체 토출 헤드(616)를 구비한 헤드 카트리지와 액체 토출 용기로 공급될 액체를 보유하기 위한 잉크 용기를 도시하고 있다. 잉크용기는 현재의 잉크가 고갈된 우에 잉크로 재충전될 수 있다.
제26도는 기록 재료(680)의 전체 기록 가능한 폭을 커버하는 다수의 토출구를 구비한 소위 풀-라인형 헤드를 도시하고 있다. 이 도면에서, 참조 부호 661은 풀-라인 헤드이며, 이것은 기록 재료(680)에 대해 이동된다. 참조 부호 691은 기록재료를 급송하기 위한 기록 드럼을 나타낸다.
토출액 및 기포 발생액의 적절한 혼합물에 대해 설명한다.
본 발명에서 토출액과 기포 발생액 모두가 토출된다.
본 발명에서 가동 부재는 안정된 토출을 달성하기 위해 토출액 통로(제1 액체 통로)에 충분히 접근해서 변위된다, 토출액과 기포 발생액의 혼합비는 상술한 목부의 개방 면적을 적절히 조정하고, 그 적절한 변위를 제공하기 위해 적절한 재료 및 형상의 가동 부재를 사용하고, 발열 소자에 인가된 신호의 펄스폭 또는 구동 주파수를 변화시킴으로써 제어된다. 본 실시예에서, 펄스폭은 실험이고 구동 주파수는 액체의 혼합비를 증가시키기 위해 증가된다. 표1은 기포 발생액과 토출액 모두가 동시에 토출되는 경우 및 이들이 동시에 토출되지 않는 경우의 실험 결과를 보여주고 있다.
본 실시예에서, 토출액의 사양은 이하와 같으며, 여기서 가열기에 인가된 신호의 전압은 23V였다:
가열기 크기 : 58μm x 150μm
가요성 부재 크기 : 53μm x 220μm
액체 통로 높이 : 15μm
채택된 토출될 액체(잉크)(이후, 토출액이라 함)의 조성은 이하와 같았다:
채택된 기포 발생액의 조성은 이하와 같았다:
토출액의 속도(액체 토출 속도)로는, 소정 간격으로 투사되는 스트로브광 하에서 액체가 토출되었으며, 토출액이 이동한 거리는 마이크로스코프를 이용해서 관찰되었다.
광밀도(OD)로는, 기록 매체 시트 상에 인쇄된 솔리드 화상과 솔리드 화상의 반사 밀도를 맥베쓰(Macbeth) 밀도 측정기 RD-9l3[켈로모르겐(Kellomorgen) 코포레이션의 지사 제품]. 즉 반사 밀도 측정기를 사용해서 측정하였다.
토출액의 중량은 이하의 방식으로 측정되었다. 기포 발생액과 토출액이 별도의 측정 실린더 내에 놓고, 액체 토출 중에 소모된 액체의 체적 변화율을 측정하였다. 그 다음, 각 액체의 비중을 고려해서 각 토출액의 중량을 계산하고 기포 발생액 대 토출액의 비율을 얻었다. 본 실시예에서, 액체는 200,000회 토출되었고 상기 방법을 이용해서 각 액체의 소모된 양의 중량을 측정하였다.
[표 1]
표 1로부터 명백한 바와 같이, 기포 발생액 대 토출액(기포 발생액의 중량/토출액의 중량)의 비율을 0 wt. %로 설정하고, 액체를 장시간동안 연속적으로 토출할때 토출 속도는 때때로 13 m/sec 내지 17 m/sec 사이에서 변동되었다. 그러나, 기포 발생액 대 토출액의 비율이 증가됨에 따라 토출 속도의 변동은 저하되었다. 또한, 표 1은 토출 속도를 높은 레벨로 안정시킬 필요가 있을 때 기포 발생액 대 토출액의 혼합비는 10 wt. % 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20 wt. %이상이어야 한다는 사실을 보여주고 있다.
종래의 버블 제트 기록 헤드에 있어서, 토출액 자체를 가열해서 형성된 기포로부터 압력을 이용해서 토출액이 토출된다. 따라서, 가열된 토출액을 초기 온도까지 냉각시키기 위해서는 비교적 긴 시간이 걸리며, 그 결과 액체 온도가 여전히 높은 동안에 다음 기포 발생이 개시된다. 상술한 상태로 액체가 토출될 때 토출되는 액체의 양은 상당히 변하거나, 또는 토출 특성이 불안정해진다.
그러나, 본 발명에 따르면 기포 발생액이 토출액과 함께 토출된다. 즉, 온도가 증가된 기포 발생액이 방출되고 신선한 기포 발생액이 공급될 수 있게 해주어서, 기포 발생 영역에서의 기포 발생액의 온도 증가를 방지한다. 그 결과, 토출이 보다 안정된다.
또한, 공기 등이 기포 발생액 내에 함유될 때 공기 등은 가열로 인해 기포 발생액으로부터 분리되기 쉽고, 때로는 가열기의 표면에 부착되며, 분리된 공기 등이 가열기의 표면에 부착될 때 기포 발생 능력은 불안정해진다. 즉, 토출 특성이 불안정해진다. 예를 들어, 토출되는 액체의 양 또는 토출 속도가 변동한다. 이들 문제점은 또한 기포 발생 영역 내에서 기포 발생액의 온도가 증가하는 것을 방지함으로써 제거될 수 있다. 다시 말해서, 기포 발생액을 토출액과 함께 토출함으로써 그 문제점들을 방지할 수 있다.
또한, 기포 발생액의 조성은 전술한 가열 등에 의해 영향을 받을 수 있는데, 기포 발생액의 조성이 변할 때 토출 상태가 때때로 토출 특성을 변화시킨다. 이러한 형태의 문제점도 본 발명에 따른 토출 방법을 채택함으로써 해결될 수 있다. 다시 말해서, 기포 발생액이 토출액과 함께 토출(방출)될 때 새로운 기포 발생액이 공급되어 기포 발생 영역 내에 조성이 변한 기포 발생액이 사실상 존재하지 않게해서 토출 특성의 안정성을 향상시킨다.
역시 표 1을 참조하여 기포 발생액 대 토출액의 혼합비와 광밀도(이후에는, OD 또는 OD값이라 함) 간의 관계를 설명하며, 여기서 토출액 속의 염료 농도는 3wt. % 이다.
기포 발생액의 혼합비가 증가되면서 OD값은 초기 OD값, 즉 0 wt. %의 기포 발생액 혼합비에 상당하는 OD값에 대해 약간 증가되지만, 기포 발생액 혼합비가 50 wt. % 미만인 한 OD값은 1.25 이상으로 유지될 수 있다. 여기서, 인쇄되는 문자 또는 화상의 OD값이 1.25이상인 한, 문자 또는 화상은 순수 흑색 문자 또는 화상으로 인지되지 않는다. 즉, 이들은 불충분한 흑색으로 인지되지 않는다. 다시 말해서, OD값을 1.25 이상으로 하기 위해서 기포 발생액의 혼합비를 50 wt. %미만의 레벨로 유지함으로서 상당히 높은 레벨의 화질을 유지할 수 있다.
화상 밀도의 견지에서 볼 때 기포 발생액의 혼합비는 50wt. % 미만의 레벨로 설정되는 것이 바람직하며, 화상 밀도의 변동을 고려할 때 그 혼합비를 30wt. %미만의 레벨로 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 인쇄물 품질의 견지에서, 기포 발생액 대 토출액의 비율을 10 내지 30 wt. % 범위 내로 설정하는 것이 바람직하다. 따라서, 토출 안정성과 인쇄물 품질을 모두 고려할 때 기포 발생액 대 토출액의 비율은 10 wt. %이상이 바람직하며, 보다 바람직하게는 20 wt. %이상 50 wt. %미만이다.
본 실시예에서는 3 wt. %의 염료 농도를 갖는 잉크를 채택하였지만 본 발명은 이 실시예로 제한되지는 않는다. 예를 들어,3 wt. % 이상의 염료 농도를 갖는 잉크가 채택될 때 OD값을 소정치 이상으로 유지하는 것이 한결 용이해지며, 따라서 고품질 화상을 신뢰성 있게 생성할 수 있다. 다시 말해서, 토출 특성과 토출의 신뢰성이 열화되지 않는 한 염료의 비가 높아질수록 화상 밀도가 보다 안정돠며, 염료의 비율이 5 wt. %이상일 때, 기포 발생액의 혼합비가 150 wt. %에 도달할 경우에도 양호한 화상 밀도를 얻을 수 있다. 반대로, 기포 발생액의 혼합비가 20 wt. %로 설정될 때, 염료 농도가 4 % 정도까지 낮게 감소될 경우에도 OD값이 유지될 수 있다.
또한, 기포 발생액과 토출액을 종량적으로 일치시키고 토출 시에 이들의 혼합비를 조정함으로써 토출액의 토출성을 향상시킬 수 있어서 인쇄 품질을 향상시킬수 있다.
또한, 기포 발생액과 토출액간의 혼합비가 최적일 패 토출 특성은 기포 발생압, 가요성 부재의 형상 및 변위, 제2 액체 유동 통로의 높이, 가요성 부재의 변위에 의해 제2 액체 유동 통로와 제1 액체 유동 통로 사이에 형성된 개구의 형상, 또는 유사한 인자들에 의해 좌우된다. 상기 인자들을 조정함으로써 토출 특성을 향상시킬 수 있다. 여기서, 색 재료 농도가 3 내지 5 wt. % 내에 있을 때 전술한 기포 발생액의 혼합비는 20 내지 50 wt. %의 범위 내가 바람직하며, 색 재료 농도가 5 wt. %이상일 때 전술한 혼합비는 20 내지 150 wt. % 범위 내가 바람직하다.
또한, 채택된 토출액과 기포 발생액이 모두 기포 발생 수단으로서의 가열 부재 상에 부착물을 잔류시키지 않는 액체일 때에도 상술한 효과를 얻을 수 있다.
(제2 실시예)
본 실시예에서는 안료 분산형의 토출액을 채택해서 제1 실시예에서 설명된 것과 동일한 실험을 수행하였다. 그 결과는 표 2에 나타나 있다. 채택된 안료 분산형 토출액의 조성은 이하와 같았으며, 여기서 제1 실시예에서 채택된 것과 동일한 40 wt. %의 에단을 수용액이 사용되었다:
카본 블랙 3wt. %
글리셀린 10wt. %
디오글리콜 6wt. %
이소프로필 알콜 2wt. %
물 74wt. %
분산제 1wt. %
[표 2]
본 실시예에서도 제1 실시예와 동일한 결과가 얻어졌다. 표로부터 명백한 바와 같이, 토출 안정성이 요구될 때 기포 발생액에 대한 혼합비는 10 wt. % 이상이 바람직하며, 보다 바람직한 것은 20 wt. % 이상이다.
화질의 견지에서 보면, OD값이 1.25이상으로 유지될 수 있도록 기포 발생액에 대한 혼합비를 50 wt. % 이하로 유지하는 것이 바람직하다.
다시 말해서, 기포 발생액에 대한 혼합비를 10 wt. %이상, 특히 30 내지 50 wt. % 범위 내로 유지함으로써 고품질 화상을 얻을 수 있다.
본 실시예에서도 제1 실시예에서와 같이 기포 발생액과 토출액을 종량적으로 일치시키고 토출 시에 이들의 혼합비를 조정함으로써 토출액의 토출성을 향상시킬수 있어서 인쇄 품질을 향상시킬 수 있다. 또한 기포 발생액 대 토출액의 최적 혼합비는 기포 발생압, 가요성 부재의 형상 및 변위, 제2 액체 유동 통로의 높이, 가요성 부재의 변위에 의해 제2 액체 유동 통로와 제1 액체 유동 통로 사이에 형성된 개구의 크기 및 형상, 및 이와 유사한 인자들에 따라 좌우된다. 상기 인자들에 상당해서 혼합비를 조정하는 것이 바람직하다.
또한, 채택된 토출액과 기포 발생액이 모두 기포 발생 수단으로서의 가열 부재 상에 부착물(눌어서 부착된 또는 이와 유사한 것)을 쉽게 잔류시키지 않는 액체일 경우에도 상술한 효과들을 얻을 수 있다.
(제3 실시예)
제27도는 본 발명의 제3 실시예에 따른 색 재료 농도와 OD값간의 관계를 나타내고 있다. 제27도에서 명백한 바와 같이, 색 재료 농도가 3 wt. %이상인 경우 OD값의 변동율은 포화점에 근사할 정도로 작으며, 색 재료 농도가 3 wt. %미만인 경우 OD값의 변동율은 증가하는 경향이 있다. OD값 변동율의 절대치는 색 재료의 조성, 용제 즉 색 재료를 용해하는 토출액의 조성, 화상이 기록되는 기록 매체, 단위 면적당 기록 매체로 토출되는 토출액의 양 및 이와 유사한 인자들에 따라 좌우되지만, 상대적으로 본 실시예에서의 OD값은 상술한 실시예와 유산한 경향을 나타내었다.
본 실시예에서는 상술한 특성 곡선을 이용해서 고품질 인쇄물을 실한하였다.
즉, OD값 변동율이 증가되는 특정 색 재료 농도 범위를 이용함으로씨 양호한 밀도계조가 실현하였으며, 여기서 색 재료 농도는 1 wt. %이었다. 본 실시예에서 채택된 액체 토출 헤드의 사양은 제2 액체 유동 통로의 높이가 본 실시예에서는 30μm였다는 것을 제외하고는 제1 실시예에서 주어진 것들과 사실상 동일하다.
토출액의 조성은 이하와 같았다:
염료 1wt. %
에틸렌 글리콜 6wt. %
글리셀린 4wt. %
요소 4wt. %
이소프로필 알콜 5wt. %
물 80wt. %
기포 발생액의 조성은 이하와 같았다:
에탄올 40wt. %
물 60wt. %
표 3은 본 실시예에서 수행된 실험의 측정 결과들을 나타내고 있으며, 여기서 상술한 l wt. %의 염료 농도를 갖는 토출액이 채택되었으며, 기포 발생액 대 토출액의 혼합비를 변화시키면서 광밀도(OD)의 변동율을 측정하였다.
[표 3]
표 3에서 명백한 바와 같이, 1 wt. %의 염료 농도를 갖는 토출액을 사용한 경우에 기포 발생액에 대한 혼합비를 변화시킴으로써 OD값을 효과적으로 조정할 수 있어서 바람직한 화상 밀도 계조를 얻을 수 있었다. 예를 들어, 기포 발생액을 30O wt. %까지 혼합했을 때 기포 발생액이 혼합되지 않은 경우에 얻어진 OD값에 비해 OD값을 약 50 wt. %까지 변화시킬 수 있었다.
제28도는 기포 발생액에 대한 혼합비와 OD값간의 관계를 나타내고 있으며, 여기서 기포 발생액에 대한 혼합비를 표 3에서 주어진 결과를 기초로 변화시켰다. 제28도에서 명백한 바와 같이, OD값이 변화면서 토출액이 토출될 때 양호한 계조를 갖는 화상을 얻을 수 있다.
본 실시예에 따르면, 색 재료 농도와 OD값간의 관졔를 보여주는 제27도에서 주어진 특성 곡선으로부더 명백한 바와 같이, 염료 농도가 3 wt. % 미만인 한 화상밀도 계조를 효과적으로 제어할 수 있다. 이는 기포 발생액의 염료 농도가 3 wt.%미만까지 감소되는 경우 밀도 변화율이 현저하게 향상되기 때문이다. 또한, 화상밀도 계조를 효과적으로 제어하기 위해서는, 0.3 wt. %이상의 색 재료 농도 범위를 채택하는 것이 중요하다. 이는 색 재료 농도가 0.3 wt. % 미만인 경우 때때때로 화상의 어두운 구역에 대해 충분한 광밀도를 얻는 것이 불가능해질 수 있기 때문이다.
또한, 색 재료의 선택은 염료로 제한되지 않는다. 즉, 색 재료는 제2 실시예에서와 같이 안료일 수 있다.
(제4 실시예)
본 실시예에서도 제1 실시예에서 사용된 헤드와 동일한 헤드가 사용되었다. 토출액으로는 C.I. 안료 적색(57)을 함유한 안료 잉크가 채택되었으며, C.I. 직접 적색을 함유한 염료 잉크가 채택되었다. 또한, 분산제, 물 또는 물 혼합성 유기용제의 혼합물, 공지된 점도 조절제, pH 조절제, 결할제 등이 각 잉크에 첨가되었다. 여기서, 잉크 제트 헤드는 기포를 발생시키기 위해 액체를 가열하고 기포 발생에 의한 압력으로부터 액체를 토출하는 시스템을 채택하고 있음을 주목해야 한다. 따라서, 종래의 버블 제트 헤드는 안료 잉크 또는 염료 잉크를 토출하기 위해 장시간에 걸치 구동되는 경우 안료 잉크는 전술한 가열로 인해 가열기 표면 상에 부착물을 잔류시키는 경향이 있으며, 그 결과 토출이 더 불안정해지기 쉽다는 것을 주지해야 한다. 그러나 본 실시예에 따르면, 염료 잉크가 기포 발생액으로서 채택되므로 가열 부재의 표면 상태는 염료 잉크만이 토출 잉크 및 기포 발생액으로서 사용될 때와 사실상 유사하게 유지될 수 있으며, 그 결과 장시간동안 토출 안정성이 유지될 수 있다.
염료 잉크를 사용해서 기록하는 화상에 비해 안료 잉크를 사용해서 기록하는 화상은 내수성 또는 내광성 등의 기후 저항성이 우수하지만, 포화도와 같은 업색특성이 다소 열등하다. 그러나, 본 실시예에 따르면 안료 잉크와 염료 잉크가 이들이 가요성 부재의 이동에 의해 토출되고 있는 동안 서로 혼합된다. 따라서, 안료 잉크와 염료 잉크의 특성 모두로부터 잇점을 위한 화상을 생성시킬 수 있다. 다시 말해서, 색 재생력뿐만 아니라 기후 지항성이 우수한 화상이 생성될 수 있다.
부가적으로, 본 발명에 따르면 염료 잉크와 안료 잉크는 사실상 분리된 상태로 유지되고 이들이 혼합되면서 토출되므로, 특정하게 화합된 염료 잉크와 안료 잉크를 장기간 동안 혼합된 상태로 방치되었을 매 입자 크기를 점진적으로 증가시키는 안료 입자의 응집은 발생하지 않아서, 크기가 증가된 안료 입자가 기록 헤드를 막히게 할 가능성을 제거한다. 그 결과, 크기가 증가된 안료 입자에 의한 기록 헤드의 막힘으로부터 초래될 수 있는 불안정한 토출 또는 토출 실패가 발생되지 않는다.
토출 안정성 또는 화질의 향상 등의 현저한 상숭 효과를 얻기 위해 안료 잉크와 화합되기에 적합한 재료로는 이하와 같이: C.I. 직접 적색(2, 20, 31, 46, 75 및 83)으로 표시한 직접 염료: C.l. 산성 적색(52, 92, 94, 106, 133, 154, 155, 249, 265 및 274)으로 표시한 산성 염료: 및 C.I. 염기성 적색(1, 2, 12, 13 및 14)으로 표시한 염기성 염료를 들 수 있다:.
본 발명과 관련해서 양호하게 사용할 수 있는 안료로는 이하와 같이: C.I. 안료 적색(5, 11, 48, 49, 57, 60, 139, 144, 165 및 166)으로 표시한 아조(azo) 안료: C.I. 안료 적색(l22, 209)으로 표시한 퀴나크리돈(quinacridon) 안료; C.I. 안료 적색(123)으로 표시한 페릴렌 안료: 및 이와 유사한 안료들을 들 수 있다.
본 실시예에 따르면, 토출 안정성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 염료 잉크의 우수한 특성들중 하나, 즉 우수한 색 포화를 최대로 이용할 수 있으며, 여기서 염료 잉크의 우수한 색 포화를 가장 효과적으로 이용하기 위해서 염료 잉크 대 안료 잉크의 혼합비가 1O wt. %이상으로 설정되었다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 액체 토출 헤드는 가요성 부재를 포함하며, 여기에서 액체 토출 헤드로부터 토출액이 토출될 때 가요성 부재의 자유 단부는 기포 발생액을 가열해서 생성된 기포에 의해 변위되고, 이에 의해 기포 발생액이 소정 비율로 토출액 내로 혼합된다. 그 결과, 이하와 같은 효과를 얻을 수있다: 기포를 발생시키기 위해 기포 발생액을 가열할 때 기포 발생액의 온도 증가가 저하될 수 있다: 기포 발생액 내에 발생된 공기 또는 가스 기포가 효과적으로 방출될 수 있다: 기포 발생액의 초기 조성이 유지될 수 있다: 그리고 토출이 최적상태로 안정화될 수 있다.
부가적으로, 토출액의 색 재료 농도가 OD값이 용이하게 변할 수 있는 범위 내에 유지되는 경우 기포 발생액을 혼합시켜 OD값의 변동율을 증가시킬 수 있다. 다시 말해서 화상 밀도 계조가 효과적으로 제어되어 고품질 화상을 생성시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 기포 발생액과 토출액은 액체 통로 내에서 가요성 부재의 자유 단부와 토출 오리피스 사이에서 혼합되고, 혼합된 상태로 토출되므로 밀도 계조가 잘 제어된 매우 균입한 도트가 형성될 수 있다.
본 명세서에 개시된 구조들을 참조해서 본 발명을 설명했지만 본 발명은 제시된 상세한 설명으로 제한되지는 않으며 본 출원은 이하의 특허 청구의 개선 목적 또는 영역 내에 들 수 있는 변형예 또는 변경예를 포함한다,
Claims (27)
- 액체 토출 방법에 있어서,액체 토출구를 마련하는 단계와,상기 액체 토출구와 유체 연통된 제1 액체의 제1 액체 유동 통로를 마련하는 단계와,상기 제1 액체 유동 통로에 인접하게 제2 액체의 제2 액체 유동 통로를 마련하는 단계와,상기 제1 액체 유동 통로와 제2 유동 통로 사이에 가동 부재를 갖는 격벽을 마련하는 단계와,상기 제1 액체와 이 제1 액체의 양을 기초로 10중량% 이상의 제2 액체의 혼합물인 액체를 상기 제1 액체 유동 통로쪽으로 상기 가동 부재를 변위시킴으로써 토출시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 방법.
- 제1항에 있어서, 피기록재료 상에 혼합 액체로 기록된 화상이 1.25이상의 OD값을 갖는 것을 특징으로 하는 액체 토출 방법.
- 제1항에 있어서, 제1 액체와 제2 액체는 다른 액체인 것을 특정으로 하는 액체 토출 방법.
- 제1향에 있어서, 제1 액체는 안료를 함유하고, 제2 액체는 염료를 함유한 것을 특징으로 하는 액체 토출 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 제2 액체 유동 통로에는 기포 발생 수단이 마련된 것을 특징으로 하는 액체 토출 방법.
- 제5항에 있어서, 상기 기포 발생 수단이 열 에너지 발생 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 가동 부재는 상기 액체 토출구에 인접한 자유 단부를 갖고, 상기 가동 부재의 변위 방향으로의 가동 부재에 대한 제1 액체 유동 통로 안에서의 저항은 가동 부재의 자유 단부에 인접한 곳보다는 가동 부재의 받침부에서 더 작고, 기포는 제2 액체 유동 통로 안의 기포 발생 영역 안에서 발생되고, 기포에 의해 발생된 압력은 가동 부재의 자유 단부를 제1 액체 유동 통로로 변위시키고, 압력은 제1 액체 유동 통로의 토출구쪽으로 안내되어 액체를 토출시키는 것을 특징으로 하는 액체 토출 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 가동 부재는 상기 액체 토출구측에 인접한 자유 단부를 갖고, 상기 제2 액체 유동 통로는 기포 발생 영역을 갖고, 상기 가동 부재는 기포발생 영역에 대면하고, 상기 가동 부재의 변위 방향으로의 가동 부재에 대한 제1 유동 통로 안에서의 저항은 가동 부재의 자유 단부에 인접한 곳보다는 가동 부재의 받침부에서 더 작고, 기포 발생 영역 안에 발생된 기포는 토출구쪽 방향에 대하여 상류쪽보다는 하류쪽에서보다 팽창되는 것을 특징으로 하는 액체 토출 방법.
- 제1항에 있어서, 혼합물의 제2 액체의 양은 50중량% 미만인 것을 특징으로 하는 액체 토출 방법.
- 제1항에 있어서, 혼합물의 제2 액체의 양은 30중량% 미만인 것을 특징으로 하는 액체 토출 방법.
- 제1항에 있어서, 혼합물의 제2 액체의 양은 20중랑% 미만인 것을 특징으로 하는 액체 토출 방법.
- 제1항에 있어서, 혼합물의 제2 액체의 양은 20중량% 보다 않은 것을 특징으로 하는 액체 토출 방법.
- 제1항에 있어서, 제1 액체는 3 내지 5중양%의 색 재료를 함유하고, 혼합물 안의 제2 액체의 양은 20중량% 이상 50중량% 미만인 것을 특징으로 하는 액체 토출 방법.
- 제1항에 있어서, 제1 액체는 5중량%보다 많은 색 재료를 함유하고, 혼합물 안의 제2 액체의 양은 20중량% 이상 50중량% 미만인 것을 특징으로 하는 액체 토출 방법.
- 액체 토출 헤드에 있어서,액체 토출구와, 액체 토출구와 유체 연통된 제1 액체의 제1 액체 유동 통로와, 제1 액체 유동 통로에 인접한 제2 액체의 제2 액체 유동 통로와, 제1 액체 유동 통로와 제2 액체 유동 통로 사이에 가동 부재를 구비한 격벽을 포함하고,상기 제1 액체와 이 제1 액체의 양을 기초로 10중량% 이상의 제2 액체의 혼합물인 액체를 상기 제1 액체 유동 통로쪽으로의 가동 부재의 변위에 의해 상기 액체 토출구를 통해 토출되는 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
- 액체 토출 장치에 있어서,액체 토출구와, 액체 토출구와 유체 연통된 제1 액체의 제1 액체 유동 통로와, 제1 액체 유동 통로에 인접한 제2 액체의 제2 액체 유동 통로와, 제1 액체 유동 통로와 제2 액체 유동 통로 사이에 가동 부재를 구비한 격벽을 포함하고, 상기 제1 액체와 이 제1 액체의 양을 기초로 10중량% 이상의 제2 액체의 혼합물인 액체를 상기 제1 액체 유동 통로쪽으로의 가동 부재의 변위에 의해 상기 액체 토출구를 통해 토출시키도록 된 액체 토출 헤드와;상기 액체 토출 헤드에 구동 신호를 공급하기 위한 구동 신호 공급 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 장치.
- 액체 토출 장치에 있어서,액체 토출구와, 액체 토출구와 유체 연통된 제1 액체의 제1 액체 유동 통로와, 제1 액체 유동 통로에 인접한 제2 액체의 제2 액체 유동 통로와, 제1 액체 유동 통로와 제2 액체 유동 통로 사이에 가동 부재를 구비한 격벽을 포함하는 액체 토출 헤드와:상기 제1 액체와 이 제1 액체의 양을 기초로 10중량% 이상의 제2 액체의 혼합물인 액체를 상기 제1 액체 유동 통로쪽으로의 가동 부재의 변위에 의해 상기 액체 토출구를 통해 토출시키기 위한 구동 신호 공급 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 장치.
- 헤드 카트리지에 있어서,액체 토출구와, 액체 토출구와 유체 연통된 제1 액체의 제1 액체 유동 통로와, 제1 액체 유동 통로에 인접한 제2 액체의 제2 액체 유동 통로와, 제1 액체 유동 통로와 제2 액체 유동 통로 사이에 가동 부재를 구비한 격벽을 포함하고, 상기 제1 액체와 이 제1 액체의 양을 기초로 10중량% 이상의 제2 액체의 혼합물인 액체를 상기 제1 액체 유동 통로쪽으로의 가동 부재의 변위에 의해 상기 액체 토출구를 통해 토출시키도록 된 액체 토출 헤드와;상기 액체 토출 헤드에 공급된 액체를 내장하기 위한 액체 용기를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 카트리지.
- 프린트에 있어서,액체 토출구와, 액체 토출구와 유체 연통된 제1 액체의 제1 액체 유동 통로와, 제1 액체 유동 통로에 인접한 제2 액체의 제2 액체 유동 통로와, 제1 액체 유동 통로와 제2 액체 유동 통로 사이에 가동 부재를 구비한 격벽을 포함하고, 상기 제1 액체와 이 제1 액체의 양을 기초로 10중량% 이상의 제2 액체의 혼합물인 액체를 상기 제1 액체 유동 통로쪽으로의 가동 부재의 변위에 의해 상기 액체 토출구를 통해 토출시키도록 된 기록 헤드에 의해, 토출된 액체에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 프린트.
- 헤드 키트에 있어서,액체 토출구와, 액체 토출구와 유체 연통된 제1 액체의 제1 액체 유동 통로와, 제1 액체 유동 통로에 인접한 제2 액체의 제2 액체 유동 통로와, 제1 액체 유동 통로와 제2 액체 유동 통로 사이에 가동 부재를 구비한 격벽을 포함하고, 상기 제1 액체와 이 제1 액체의 양을 기초로 10중량% 이상의 제2 액체의 혼합물인 액체를 상기 제1 액체 유동 통로쪽으로의 가동 부재의 변위에 의해 상기 액체 토출구를 통해 토출시키도록 된 액체 토출 헤드와;상기 액체 토출 헤드에 공급된 액체를 내장하기 위한 액체 용기와;상기 액체 용기에 액체를 충전시키기 위해 액체를 내장한 충전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 키트.
- 액체 충전 방법에 있어서,액체 토출구와, 액체 토출구와 유체 연통된 제l 액체의 제1 액체 유동 통로와, 제1 액체 유동 통로에 인접한 제2 액체의 제2 액체 유통 통로와, 제1 액체 유동 통로와 제2 액체 유동 통로 사이에 가동 부재를 구비한 격벽을 포함하고, 상기 제1 액체와 이 제1 액체의 양을 기초로 10중량% 이상의 제2 액체의 혼합물인 액체를 상기 제1 액체 유동 통로쪽으로의 가동 부재의 변위에 의해 상기 액체 토출구를 통해 토출시키도록 된 액체 토출 헤드를 마련하는 단계를 포함하고:액체는 제1 액체 유동 통로와 제2 액체 유통 통로 모두에 충전되는 것을 특징으로 하는 액체 충전 방법.
- 색조 계조(tone gradation) 기록 방법에 있어서,액체 토출구를 마련하는 단계와, 상기 액체 토출구와 유체 연통된 제1 액체의 제1 액체 유동 통로를 마련하는 단계와, 제l 액체 유동 통로에 인접한 제2 액체의 제2 액체 유통 통로를 마련하는 단계와, 상기 제1 액체 유통 통로와 제2 액체 유동 통로 사이에 가동 부재를 갖는 격벽을 마련하는 단계와, 상기 제1 액체와 제1 액체의 양을 기초로 한 일정량의 제2 액체의 혼합물인 액체를 상기 제1 액체 유동 통로쪽으로의 가동 부재의 변위에 의해 토출시키는 단계를 포함하고,상기 양은 기록된 색조 레벨에 따라 조정되는 것을 특징으로 하는 색조 계조 기록 방법.
- 제22항에 있어서, 제1 액체는 0.3 내지 3중량% 색 재료를 함유하는 것을 특징으로 하는 액체 충전 방법.
- 색조 기록 장치에 있어서,액체 토출구와, 액체 토출구와 유체 연통된 제1 액체의 제1 액체 유동 통로와, 제1 액체 유동 통로에 인접한 제2 액체의 제2 액체 유통 통로와, 제l 액체 유동 통로와 제2 액체 유동 통로 사이에 가동 부재를 구비한 격벽을 포함하고,상기 제l 액체와 이 제1 액체의 양을 기초로 일정량의 제2 액체의 혼합물인 액체를 상기 제1 액체 유동 통로쪽으로의 가동 부재의 변위에 의해 상기 액체 토출구를 통해 토출시키도록 하고,상기 양은 기록된 색조 레벨에 따라 조정되도록 구성된 것을 특징으로 하는 색조 기록 장치.
- 제24항에 있어서, 제1 액체는 0.3내지 3중량%의 색 재료를 함유하는 것을 특징으로 하는 색조 기록 장치.
- 제24항에 있어서, 제2 액체 유동 통로에는 기포 발생 수단이 마련된 것을 특징으로 하는 색조 기록 장치.
- 제26항에 있어서, 상기 기포 발생 수단이 열 에너지 발생 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 색조 기록 장치.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP95-127318 | 1995-04-26 | ||
| JP12731895 | 1995-04-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR960037286A KR960037286A (ko) | 1996-11-19 |
| KR100190413B1 true KR100190413B1 (ko) | 1999-06-01 |
Family
ID=14956975
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019960013123A KR100190413B1 (ko) | 1995-04-26 | 1996-04-26 | 액체 토출 헤드, 액체 토출 장치 및 액체 토출 방법 |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6084616A (ko) |
| EP (2) | EP0739737B1 (ko) |
| KR (1) | KR100190413B1 (ko) |
| CN (1) | CN1081542C (ko) |
| AT (2) | ATE233661T1 (ko) |
| AU (1) | AU720345B2 (ko) |
| CA (1) | CA2175165C (ko) |
| DE (2) | DE69626436T2 (ko) |
| MX (1) | MX9601559A (ko) |
| SG (1) | SG79193A1 (ko) |
| TW (1) | TW334399B (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100720352B1 (ko) * | 2001-09-10 | 2007-05-21 | 세이코 엡슨 가부시키가이샤 | 잉크젯 증착 방법 |
| KR100875810B1 (ko) * | 2001-04-20 | 2008-12-24 | 휴렛-팩커드 컴퍼니(델라웨어주법인) | 열 잉크젯 저항기 구조체, 열 잉크젯 프린터, 열 잉크젯 저항기 구조체 형성 방법 및 잉크젯 프린터 작동 방법 |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5821962A (en) * | 1995-06-02 | 1998-10-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid ejection apparatus and method |
| AU726482B2 (en) * | 1995-06-02 | 2000-11-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid ejection apparatus and method |
| CA2207265C (en) * | 1996-06-07 | 2002-03-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid ejection head and apparatus, and manufacturing method for the liquid ejection head |
| JP3403010B2 (ja) * | 1996-07-12 | 2003-05-06 | キヤノン株式会社 | 液体吐出ヘッド |
| JP3652016B2 (ja) | 1996-07-12 | 2005-05-25 | キヤノン株式会社 | 液体吐出ヘッドおよび液体吐出方法 |
| AUPP653998A0 (en) * | 1998-10-16 | 1998-11-05 | Silverbrook Research Pty Ltd | Micromechanical device and method (ij46B) |
| US7216956B2 (en) * | 1998-10-16 | 2007-05-15 | Silverbrook Research Pty Ltd | Printhead assembly with power and ground connections along single edge |
| ATE367927T1 (de) | 1998-10-16 | 2007-08-15 | Silverbrook Res Pty Ltd | Verfahren zur herstellung einer düse für einen tintenstrahldruckkopf |
| ATE333370T1 (de) * | 1998-12-03 | 2006-08-15 | Canon Kk | Flüssigkeitsausstossverfahren, flüssigkeitsausstosskopf, verfahren zur herstellung eines flüssigkeitsausstosskopfes, kopfkassette und flüssigkeitsausstossgerät |
| AUPP823199A0 (en) * | 1999-01-15 | 1999-02-11 | Silverbrook Research Pty Ltd | Micromechanical device and method (IJ46L) |
| JP2001058409A (ja) * | 1999-08-23 | 2001-03-06 | Canon Inc | インクジェット記録ヘッド、インクジェット記録ヘッドカーリッジ、およびインクジェット記録装置 |
| US6834423B2 (en) * | 2000-07-31 | 2004-12-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing a liquid discharge head |
| EP1195252B1 (en) * | 2000-10-04 | 2005-05-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Head recovery device, head recovery method and ink jet recording apparatus |
| JP2002166553A (ja) * | 2000-11-30 | 2002-06-11 | Canon Inc | 液体吐出ヘッドおよび液体吐出ヘッドの製造方法 |
| US6682186B2 (en) * | 2001-06-08 | 2004-01-27 | Hewlett-Packard Development Company, Lp. | Graded capillarity structures for passive gas management, and methods |
| US6428140B1 (en) * | 2001-09-28 | 2002-08-06 | Hewlett-Packard Company | Restriction within fluid cavity of fluid drop ejector |
| US7954930B2 (en) * | 2006-11-30 | 2011-06-07 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Liquid droplet ejecting head and liquid droplet ejecting apparatus |
| CN105284362A (zh) * | 2015-11-01 | 2016-02-03 | 十堰智脑中药材专业合作社 | 一种金银花套种辣椒、复种秋油菜的栽培方法 |
| GB2580213B (en) | 2018-10-15 | 2021-10-27 | Juul Labs Inc | Heating element |
| GB2620855A (en) * | 2019-10-14 | 2024-01-24 | Juul Labs Inc | Vaporizer device microfluidic systems and apparatuses |
| CN114889333B (zh) * | 2022-04-27 | 2023-02-10 | 华中科技大学 | 一种消除喷印过程中气泡缺陷的调控方法和装置 |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1558765A (en) * | 1976-02-05 | 1980-01-09 | Nat Res Dev | Printing apparatus |
| CA1127227A (en) | 1977-10-03 | 1982-07-06 | Ichiro Endo | Liquid jet recording process and apparatus therefor |
| JPS5581172A (en) * | 1978-12-14 | 1980-06-18 | Canon Inc | Liquid injection type recording method and device |
| US4480259A (en) * | 1982-07-30 | 1984-10-30 | Hewlett-Packard Company | Ink jet printer with bubble driven flexible membrane |
| US4494128A (en) * | 1982-09-17 | 1985-01-15 | Hewlett-Packard Company | Gray scale printing with ink jets |
| JPS6169467A (ja) * | 1985-06-11 | 1986-04-10 | Seiko Epson Corp | 記録液滴吐出型記録装置 |
| JPS63199972A (ja) * | 1987-02-13 | 1988-08-18 | Canon Inc | 弁素子の製造方法 |
| EP0436047A1 (de) * | 1990-01-02 | 1991-07-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf für Tintendruckeinrichtungen |
| JP3161635B2 (ja) * | 1991-10-17 | 2001-04-25 | ソニー株式会社 | インクジェットプリントヘッド及びインクジェットプリンタ |
| JPH05124189A (ja) * | 1991-11-01 | 1993-05-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | インク吐出装置 |
| JP3095842B2 (ja) * | 1991-12-26 | 2000-10-10 | 株式会社リコー | インクジェット記録装置 |
| US5278585A (en) * | 1992-05-28 | 1994-01-11 | Xerox Corporation | Ink jet printhead with ink flow directing valves |
| JPH0671881A (ja) * | 1992-08-07 | 1994-03-15 | Sony Corp | インクジェットプリントヘッド及びインクジェットプリンタ |
| JP3158374B2 (ja) * | 1992-08-12 | 2001-04-23 | ソニー株式会社 | インクジェットプリントヘッド及びインクジェットプリンタ |
| JPH06246935A (ja) * | 1993-03-01 | 1994-09-06 | Seiko Epson Corp | インクジェット記録装置 |
| US6036295A (en) * | 1993-11-26 | 2000-03-14 | Sony Corporation | Ink jet printer head and method for manufacturing the same |
| US5581287A (en) * | 1994-06-30 | 1996-12-03 | Jetfill, Inc. | Inkjet printer ink cartridge refilling structure |
| US5821962A (en) * | 1995-06-02 | 1998-10-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid ejection apparatus and method |
-
1996
- 1996-04-23 TW TW085104863A patent/TW334399B/zh not_active IP Right Cessation
- 1996-04-26 US US08/638,101 patent/US6084616A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-04-26 CN CN96105651A patent/CN1081542C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1996-04-26 MX MX9601559A patent/MX9601559A/es unknown
- 1996-04-26 EP EP96302936A patent/EP0739737B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-04-26 AT AT96302936T patent/ATE233661T1/de not_active IP Right Cessation
- 1996-04-26 SG SG9609583A patent/SG79193A1/en unknown
- 1996-04-26 DE DE69626436T patent/DE69626436T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1996-04-26 AU AU50896/96A patent/AU720345B2/en not_active Ceased
- 1996-04-26 DE DE69634935T patent/DE69634935T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1996-04-26 KR KR1019960013123A patent/KR100190413B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1996-04-26 AT AT02078670T patent/ATE299438T1/de not_active IP Right Cessation
- 1996-04-26 CA CA002175165A patent/CA2175165C/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-04-26 EP EP02078670A patent/EP1275506B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100875810B1 (ko) * | 2001-04-20 | 2008-12-24 | 휴렛-팩커드 컴퍼니(델라웨어주법인) | 열 잉크젯 저항기 구조체, 열 잉크젯 프린터, 열 잉크젯 저항기 구조체 형성 방법 및 잉크젯 프린터 작동 방법 |
| KR100720352B1 (ko) * | 2001-09-10 | 2007-05-21 | 세이코 엡슨 가부시키가이샤 | 잉크젯 증착 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR960037286A (ko) | 1996-11-19 |
| DE69634935T2 (de) | 2006-05-18 |
| DE69626436T2 (de) | 2003-10-23 |
| TW334399B (en) | 1998-06-21 |
| EP0739737A3 (en) | 1997-07-09 |
| SG79193A1 (en) | 2001-03-20 |
| CA2175165C (en) | 2000-10-17 |
| EP1275506B1 (en) | 2005-07-13 |
| EP0739737B1 (en) | 2003-03-05 |
| MX9601559A (es) | 1997-06-28 |
| CA2175165A1 (en) | 1996-10-27 |
| CN1150930A (zh) | 1997-06-04 |
| EP1275506A1 (en) | 2003-01-15 |
| AU720345B2 (en) | 2000-05-25 |
| AU5089696A (en) | 1996-11-07 |
| DE69634935D1 (de) | 2005-08-18 |
| EP0739737A2 (en) | 1996-10-30 |
| DE69626436D1 (de) | 2003-04-10 |
| CN1081542C (zh) | 2002-03-27 |
| US6084616A (en) | 2000-07-04 |
| ATE233661T1 (de) | 2003-03-15 |
| ATE299438T1 (de) | 2005-07-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100190413B1 (ko) | 액체 토출 헤드, 액체 토출 장치 및 액체 토출 방법 | |
| EP0737582B1 (en) | Method for producing liquid ejecting head and liquid ejecting head obtained by the same method | |
| KR100266438B1 (ko) | 액체토출헤드,액체토출장치및액체토출방법 | |
| KR100230161B1 (ko) | 액체 토출 헤드, 액체 토출 장치 및 액체 토출 방법 | |
| US6102529A (en) | Liquid ejecting method with movable member | |
| JP3408059B2 (ja) | 液体吐出ヘッド、液体吐出装置、および液体吐出装置の回復方法 | |
| AU710549B2 (en) | Liquid ejecting method, liquid ejecting head, head cartridge and liquid ejecting apparatus using same | |
| AU707573B2 (en) | Liquid ejecting method, liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus in which motion of a moveable member is controlled | |
| JP3423534B2 (ja) | 液体吐出方法、該方法に用いられる液体吐出ヘッド、および該液体吐出ヘッドを用いたヘッドカートリッジ | |
| JP3408060B2 (ja) | 液体吐出方法および装置とこれらに用いられる液体吐出ヘッド | |
| JP3372765B2 (ja) | 液体吐出ヘッド、ヘッドカートリッジ、液体吐出装置、記録システム、ヘッドキット、および液体吐出ヘッドの製造方法 | |
| JP3342279B2 (ja) | 液体吐出方法、液体吐出ヘッドおよび該液体吐出ヘッドの製造方法 | |
| JPH0911471A (ja) | 液体吐出方法、液体吐出ヘッド、ヘッドカートリッジ、液体吐出装置、及び液体吐出ヘッドキット | |
| JP3437379B2 (ja) | 液体吐出ヘッド、液体吐出方法および液体吐出装置 | |
| JPH09327920A (ja) | 液体吐出ヘッドを用いた液体吐出方法および液体吐出装置 | |
| AU756345B2 (en) | Liquid ejecting head, liquid ejecting device and liquid ejecting method | |
| JP3372826B2 (ja) | 液体吐出ヘッド及び液体吐出装置 | |
| JP3492079B2 (ja) | 液体吐出方法、液体吐出装置、階調記録方法、階調記録装置 | |
| JP3387735B2 (ja) | 液体吐出ヘッド、ヘッドカートリッジ及び液体吐出装置 | |
| JP3647150B2 (ja) | 液体吐出ヘッドの製造方法 | |
| JP3517526B2 (ja) | 液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置 | |
| CA2174182C (en) | Method for producing liquid ejecting head and liquid ejecting head obtained by the same method | |
| JP3710206B2 (ja) | 液体吐出ヘッド、液体吐出装置、および記録方法 | |
| AU2002300225B2 (en) | Liquid Ejecting Head, Liquid Ejecting Device and Liquid Ejecting Method | |
| JPH1029305A (ja) | 液体吐出方法および液体吐出装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20070110 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |