KR100225709B1 - 프린트카트리지 냉각장치 - Google Patents

프린트카트리지 냉각장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100225709B1
KR100225709B1 KR1019930025669A KR930025669A KR100225709B1 KR 100225709 B1 KR100225709 B1 KR 100225709B1 KR 1019930025669 A KR1019930025669 A KR 1019930025669A KR 930025669 A KR930025669 A KR 930025669A KR 100225709 B1 KR100225709 B1 KR 100225709B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat exchanger
ink
heat
printhead
print cartridge
Prior art date
Application number
KR1019930025669A
Other languages
English (en)
Other versions
KR940011212A (ko
Inventor
다나세콤브
제이.닐슨 닐스
퐁-호 메이
영 킹-와윌터
에이.핸드 로렌스
Original Assignee
디. 크레이그 노드런
휴렛트 팩카드 캄파니
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 디. 크레이그 노드런, 휴렛트 팩카드 캄파니 filed Critical 디. 크레이그 노드런
Publication of KR940011212A publication Critical patent/KR940011212A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100225709B1 publication Critical patent/KR100225709B1/ko

Links

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
    • 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
    • B41J2/2121—Ink jet for multi-colour printing characterised by dot size, e.g. combinations of printed dots of different diameter
    • B41J2/2128—Ink jet for multi-colour printing characterised by dot size, e.g. combinations of printed dots of different diameter by means of energy modulation
    • 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
    • B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04528—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits aiming at warming up the head
    • 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
    • B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04563—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits detecting head temperature; Ink temperature
    • 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
    • B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/0458—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits controlling heads based on heating elements forming bubbles
    • 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
    • B41J2/1408—Structure dealing with thermal variations, e.g. cooling device, thermal coefficients of materials
    • 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
    • B41J2/315—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
    • B41J2/32—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
    • B41J2/35—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads providing current or voltage to the thermal head
    • B41J2/355—Control circuits for heating-element selection
    • 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
    • B41J2/315—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
    • B41J2/32—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
    • B41J2/35—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads providing current or voltage to the thermal head
    • B41J2/355—Control circuits for heating-element selection
    • B41J2/36—Print density control
    • 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
    • B41J2/315—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
    • B41J2/32—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
    • B41J2/35—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads providing current or voltage to the thermal head
    • B41J2/355—Control circuits for heating-element selection
    • B41J2/36—Print density control
    • B41J2/365—Print density control by compensation for variation in temperature
    • 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
    • B41J2/315—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
    • B41J2/32—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
    • B41J2/375—Protection arrangements against overheating
    • 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
    • B41J29/00—Details of, or accessories for, typewriters or selective printing mechanisms not otherwise provided for
    • B41J29/377—Cooling or ventilating arrangements
    • 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
    • B41J2202/08—Embodiments of or processes related to ink-jet heads dealing with thermal variations, e.g. cooling

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Ink Jet (AREA)
  • Accessory Devices And Overall Control Thereof (AREA)

Abstract

잉크냉각식 잉크제트 프린트 카트리지(20)는 기재(30)의 배면에 효율적인 열교환기(22)를 구비하여 히트싱크의 필요를 제거하였다. 본 발명에 따르면, 가열실(40)로 흐르는 모든 잉크(38)는 열교환기(22)를 통과한다. 열교환기(22)의 기하학적 구조는, 프린트 헤드가 흡수한 잔류열의 대부분이 잉크가 가열실(40)로 흘러들어갈 때 잉크로 전달되도록 선택한다. 게다가, 열교환기(22)를 통해 흐르는 잉크의 압력저하는 그것이 가열실(40)의 재충전 속도를 대폭 감소시키지 않을 만큼 낮아야 한다. 열교환기(22)는 하나이상의 열교환기 활성면을 가질 수 있다. 열교환기는 그것 자체의 열적매체를 거의 갖지 않으며 히트싱크의 필요를 제거함으로써 프린트 헤드의 열적 매체를 대폭 감소시킨다. 이에 따르면, 프린트헤드의 워밍업시간이 수분의 1초로 단축된다.

Description

프린트 카트리지 냉각장치
제1도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 제조된 프린트헤드의 에너지 및 운반매체의 흐름도.
제2도는 외측 단열재를 제거한 상태의 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 사시도로서, 외측 단열재를 제거한 상태의 도면.
제3도는 제2도에 도시한 프린트헤드의 중간을 자른 단면도.
제4도는 본 발명의 다른 실시예에 대한 사시도.
제5도는 본 발명의 또다른 실시예에 대한 사시도로서, 이 실시예는 이중 측면의 열교환기를 갖는 잉크냉각식 열방식 잉크 제트 프린트헤드에 대한 것임.
제6도는 제5도에 도시한 가열 파이프와 프린트헤드의 외측 단열재의 교차점을 자른 프린트헤드의 단면도.
제7도는 무차원 변수 A 대 단일측면 및 이중측면 열교환기의 효율 E의 관계를 도시하는 플롯(A 와 E는 방정식 2와 4로 각기 규정됨).
제8a도는 열교환기의 무차원 깊이(D) 대 열 교환기의 무차원 길이(L)에 대한 플롯으로서, 무차원 변수(A)와 정규화된 압력 저하(P)의 각종 상수값에 대한 것임(A, P, L 및 D는 방정식 4b, 8a 및 8c에서 규정함).
제8b도는 무차원 변수(A) 대 정규화된 압력저하(P)의 플롯으로서, 열교환기의
제9a도, 제9b도, 제9c도, 제9d도 및 제9e도는 단일 측면 열교환기를 이용하는 잉크냉각식 열방식 잉크제트 프린트 헤드의 열적 성능특성을 도시한 도면.
제10a도, 제10b도, 제10c도, 제10d도, 및 제10e도는 이중 측면 열교환기를 이용하는 잉크냉각식 열방식 잉크제트 프린트헤드의 열적 성능특성을 도시한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
20, 80 : 프린트헤드 22, 62, 86 : 열교환기
24, 84, 92 : 단열재 26, 82 : 도관
32 : 노즐 플레이트 36 : 노즐
38 : 잉크공급슬롯 40, 72 : 가열실
64, 90 : 기재
본 발명은 열방식 잉크제트 프린터에 관한 것으로, 특히 열방식 잉크제트 프린트헤드내의 프린트 카트리지용 냉각장치에 관한 것이다.
열방식 잉크제트 프린터는 보편적으로 널리 사용되고 있다. 이러한 프린터는 Output Hardcopy Devices 지(미합중국 산 디에고에 소재하는 Academic Press의 1988년 발행물, 편집자 : R.C.Durbeck 와 S. Sherr)의 제 13 장에 실린 더블유. 제이.
우수한 성능 및 고속의 열방식 잉크제트 프린트헤드는 많은 양의 열을 발산한다. 최대출력으로(즉, 프린트헤드가 종이 면을 잉크로 가득 채우게 되는 무공백(blank-out) 모드로)인쇄할 때 열방식 잉크제트 프린트헤드의 발열율은 소량의 철을 솔더링할 때 발생되는 발열율과 비슷하다. 이 열중 일부는 가열실내의 잉크로 직접 전달되지만, 나머지는 프린트헤드 기재가 흡수한다. 이열은 잔류열 이라 한다(잔류열의 발생율은 잔류열 발생율 이라 한다). 이 잔류열은 프린트헤드 전체의 온도를 프린트헤드가 기능
상술한 히트싱크 란 말은 프린트헤드와 주변공기 사이에서 정상상태의 열 저항을 감소시키는에 사용되는 모든 장치를 가리킨다(이것은 과도 모드(transient mode)에서만 작용하는 순수한 용량성 장치와 명확히 구별된다). 이러한 열 저항은 다음 두 성분의 합이다. (1) 프린트헤드와, 공기중으로 열을 전달하는 외면사이의 열저항, (2) 상기 열전달 외면과 주변공기 사이의 대류 열저항(히트 싱크가 효율적이려면, 이 합이 프린트헤드 자체와 주변공기 사이의 대류 열저항보다 상달히 작아야 한다). 제1의 저항성분은 히트 싱크의 내부구성에 따라 달라지며, 그것의 값을 감소시키기 위해서 다양한 방법이 이용되었는 바, 이것의 예로서는 전도성이 높은 물질의 사용, 열 흐름경로의 단축, 표면적이 넓은 열전도체의 사용, 일체형 잉크 저장용기내로 핀 연장, 및/또는 일체형 잉크저장용기로부터 프린트헤드를 지나 다시 잉크저장용기로 잉크를 순환시키는 소형 펌프의 사용을 들 수 있다. 제2의 저항성분은 열전달 외면의 표면적에 반비례한다. 일반적으로, 히트싱크는 총 열저항이 낮으면 크다.
히트싱크의 결점은, 그것의 정상상태 열전달율이 프린트 헤드 온도에 비례하므로, 프린트헤드 온도가 가열율에 따라 심하게 변동된다는데 있다. 가열율이 증가(감소)할 때, 잔류열 발생율은 증가(감소)하며 프린트헤드 온도는 열 제거율이 잔류열 발생율과 동일해질 때까지 증가(감소)한다. 각 가열율마다 상이한 평형 온도가 있는 바, 평형온도란 프린트헤드 기재내(외)로 순수한 열 흐름이 없는 온도를 말한다. 가열율은 정상적인 프린터 동작 중 폭넓게 변하기 때문에, 프린트헤드 온도의 큰 변화가 예상된다.
분사방울의 크기에 영향을 미치는 두 특성, 즉 잉크의 점도와, 가열 저항기에 의해 기화되는 잉크의 양은 프린트헤드의 온도에 따라 변화되기 때문에, 프린트헤드 온도에 변동이 있으면 분사 방울의 크기가 변화될 것이다. 방울의 체적은 온도가 증가하면 함께 증가하나, 온도가 지나치게 높으면 방울크기가 너무 커져서 원하지 않는 2차 방울이 형성될 것이다. 한가지 색(예를 들면 검정)으로 인쇄할 때, 인쇄의 명암은 방울크기에 따라 변한다. 유채색 인쇄시, 인쇄색은 1차의 각 유색 물방울 크기에 따라 변한다. 따라서, 가열율에 대한 프린트헤드 온도의 의존성은 인쇄의 균일성 및 품질을 심각하게 저하시킬 수 있다. 또한 작동온도 범위가 넓기 때문에 증가된 펄스에너지를 사용해서 냉각된 점성 잉크가 적절히 분사되도록 하고 있다. 따라서 전력소모가 증가되고 가열저항기의 수명 및 신뢰성이 감소된다.
프린트헤드의 온도는 기재에 열을 추가하여 최대 가열율에서의 평형온도와 동일한 온도로 기재를 유지시킴으로써 안정화시킬 수 있다. 이러한 경우, 히트싱크는 모든 작동상태에서 잔류열 발생율과 추가 발생율의 합이 최대 가열율에서의 잔류열 발생율과 동일해야 할 필요가 있을 것이다. 이러한 잉크 전력 소모는 배터리로 작동되는 프린터의
또한, 히트싱크로 인해서 프린트헤드에 상당한 열 용량(heat capacitance), 중량 및 체적이 추가된다는 결점도 있다. 열 용량이 추가되면 프린트헤드의 워밍업시간이 증가되는바, 이 시간중에는 상술한 이유 때문에 인쇄품질이 좋지 않을 것이다. 고속, 고품질 프린트헤드를 충분히 냉각할 만큼 히트 싱크의 중량이 크면 그것의 횡방향 가속이 제한되기 때문에 그러한 프린트헤드의 고속능력이 감소될 것이다. 또한, 히트싱크의 체적이 크면 소형 장치의 가동부품에 좋지 않을 것이라는 점은 명백하다. 잉크 저장용기를 구성하는 히트싱크는 공급잉크가 보다 오랜 시간동안 보다 높은 온도조건에 있어야 하므로, 잉크의 열화가 증가된다는 추가 결점도 갖는다.
상술한 이유 때문에, 일정한 낮은 온도에서 독립적인 가열율로 작동하며 히트싱크가 필요없는 고속 고성능 열방식 잉크 제트 프린트헤드를 제공하는 것이 유익할 것이다.
본 발명은 적절히 동작시키기 위해서 공기 냉각을 할 필요가 없는 프린트헤드를 제공한다. 본 프린트헤드는 그것을 관통해서 흐른 다음 밖으로 분사되는 잉크에 의해서 완전 냉각될 수 있다. 본 프린트헤드는 기재상에 고효율 열교환기를 구비하여, 기재의 열을 가열실로 흐르는 잉크로 전달한다(이러한 열은 간접 열 이라 하는 바, 이것은 가열 저항기로부터 가열실내의 잉크로 직접 전달하는 직접 열 과 상반된다). 프린트헤드와 그 주변 사이에는 히트싱크 대신 고 열저항을 형성하여 이 경로를 통한 열 손실을 최소화시킨다(히트싱크에서 컸던 것에 반대됨). 이러한 프린트헤드는 일체형 잉크 저장용기나, 작은 가요성 호오스를 통해서 프린트헤드로 잉크를 공급하는 분리식 정지형 저장
프린트헤드의 온도에는 비례하지만 가열율과는 직접적인 상관이 없는 비율로 열을 전달하게 되는 히트싱크와는 반대로, 완전한 열교환기는 가열율 및 기재온도의 곱에 비례하는 비율로 기재로부터 열을 제거할 것이다. 잔류열 발생율은 가열율과 비례하기 때문에, 이러한 열교환기를 사용하면, 완전단열된 열교환기가 가열율과 독립된 단일의 낮은 평형온도에서 안정화될 수 있을 것이다. 이러한 이상적인 성능은 실제적인 설계의 제한 조건을 만족하면서도 실제의 프린트헤드의 거의 접근할 수 있다. 다른 동작모드에 있어서, 열교환기의 성능은 완전히 이상적인 것은 되지 못하지만 히트싱크의 것보다는 훨씬 낫다. 열교환기는 잉크스트림 중의 압력저하를 비교적 적게 발생시키기 때문에 재충전 과정(통상 작은 모세관 압력에의해 유발됨)에 거의 악영향을 미치지 않는다. 정상상태로 온도가 안정한 동안에는, 프린트헤드와 시스템 부품 사이의 열저항은, 프린트헤드와 주변공기 사이의 모든 열경로가 저항력이 큰 한은 중요하지 않다. 그러나, 빠른 열적과도반응(예를 들면 워밍업) 동안에는, 프린트헤드의 비교적 작은 열 커패시턴스를 시스템내 다른 부품(예를 들면 일체형 잉크저장용기)의 큰 열 커패시턴스로부터 차폐시키기 위해서 높은 저항값이 필요하다. 히트싱크가 없는 경우에는, 프린트헤드와 주변공기 사이의 열저항이 매우 높다. 그러나 정상상태의 온도안정성과 열적과도 반응의 양자는 프린트헤드에 대한 단열을 추가함으로써 향상시킬 수 있다.
프린트헤드는 가열 저항기를 비인쇄 펄스(즉, 잉크 방울을 분사하는데 필요한 것보다 작은 에너지를 전달하는 펄스)로 가동함으로써, 또는 분리된 가열 저항기에 의해서
잉크냉각식 프린트헤드는 히트싱크를 갖는 종래의 프린트 헤드보다 개선된 여러 장점을 지닌다. 본 발명에 있어서, 작동 온도는 제어 시스템의 비용 및 복잡성 또는 전력소모의 추가없이도 넓은 가열율범위 전체에 걸쳐서 낮고 거의 일정하게 유지된다. 가열실내로 흐르는 잉크는 거의 일정한 온도와 점도를 가지므로, 프린트헤드가 언제나 균일한 고품질 인쇄를 제공할 수 있게 된다. 잉크의 온도가 안정하기 때문에, 냉각된 점성 잉크를 적절히 분사할 수 있게 하는데 필요한 보다 높은 에너지를 사용하지 않아도 넓은 범위의 가열율에 걸쳐서 프린트헤드가 작동할 수 있게 된다. 또한 기재와 잉크의 온도가 거의 일정하기 때문에 프린트헤더의 설계 및 시험이 단순하다. 그렇지 않다면 넓은 온도범위 전체에 걸쳐서 특징지워야 할 것이다. 프린트헤드의 열 커패시턴스, 중량 및 체적이크게 감소되므로, 프린트헤드가 빠르게 워밍업되고 신속히 가속되며, 보다 작은 공간내로 압입할 수 있게 된다. 그리고 열 커패시턴스가 낮고 단열된 프린트헤드가 유휴중일 때에는 보다 천천히 냉각될 수도 있기 때문에, 예비가열시 발생되는 전력 소모가 감소된다. 프린트헤드를 유휴기간 중 작동온도에서 유지할 때에는 추가 전력소모가 최소일 것이다. 이와는 달리 긴 유휴 기간이 끝난 후 프린트헤드를 작동온도까지 신속히 가열할 수 있다. 잉크저장용기를 히트싱크로서 사용하는 프린트헤드와 다르게, 잉크가 냉각된 상태를 유지하다가 분사하기 직전에 가열되므로, 열화가 방지된다. 잉크 냉각식 프린트
당업자라면 도면과 관련된 이하의 상세한 설명을 읽은 후 개시한 발명의 잇점과 특징을 쉽게 이해할 것이다.
제1도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 제조된 프린트헤드내의 중량과 에너지 흐름을 도시한 것이다. 본 프린트헤드는 히트싱크를 이용하지 않고 그것의 주변으로부터 단열된다. 프린트헤드로 유입되는 에너지는 가열 저항기로 흐르는 전기에너지와 잉크 저장용기로부터 잉크 스트림과 함께 전달되는 열에너지만으로 구성된다. 완전히 단열하는 이상적인 경우, 프린트헤드를 떠난 에너지는 분사방울과 함께 전달되는 열에너지만으로 구성될 것이다(분사 방울의 운동 에너지는 무시해도 된다). 그때 정상상태에서 프린트헤드로 흐르는 모든 전력은 프린트헤드를 통해 흐르는 잉크내에 온도 상승을 초래할 것이다. 이하의 식에 있어서, 이러한 온도차는 기준값으로 사용되며 특성온도증분 이라 지칭하고자 한다.
이 식에서 e는 펄스에너지이고, v는 분사방울 체적이며, ρ는 잉크밀도, c는 잉크의 특정열이다.
물론 실제의 프린트헤드는 단열이 불완전할 것이며, 그것의 주변으로 열이 다소 전달될 것이다. 이것을 제1도에서 빼앗긴 열 이라 한다. 그러나, 단열이 양호하면 최대입력 중 이러한 열 흐름이 차지하는 비율이 적게 될 것이다. 이러한 열손실의 결과는 이
가열 저항기에 의해 발생된 열 중 약간은 가열실내의 잉크로 직접 전달되는 바, 이것을 제1도에 도시한 바와 같이 직접 열 이라 부르고자 한다. 나머지 열은 프린트헤드 기재가 흡수하며 잔류열 이라 부르고자 한다. (입력에너지 중 잔류열을 포함하는 부분은 잔류열 포함 부분 이라 부르고자 한다.) 열교환기는 기재의 열을 저장용기로부터 가열실내로 흐르는 잉크로 전달한다. 이것은 간접 열 이라 한다. 정상 상태 동작시, 프린트헤드 용량은 어떤 열도 흡수하지도 않고 방출하지도 않으므로, 잔류열은 간접열 및 빼앗길 열의 합과 동일하다.
열교환기는 2개의 평행한 평면사이의 좁은 간극내로 흐르는 잉크로 구성되는 바, 상기 2개의 평면 중 하나는 프린트 헤드 기재의 바닥측의 표면이 될 것이며, 나머지 한 평면은 단열벽(제2도, 제3도 및 제4도에 도시함)이거나, 또는 기재와 직접 연결되는 열전도성벽(제5도 및 제6도에 도시함)일 것이다. 이러한 구성은 단일 측면 및 이중 측면 열교환기 또는 이에 상당하는 하나 또는 2개의 '활성표면을 갖는 열교환기라 부르고자 한다. 평행한 평면구조가 바람직한 실시예이나, 본 발명의 범위는 어떤 구성의 열교환기라도 다 포함한다.
이하의 전개에 있어서는, 본 발명의 수학적인 접근 분석을 촉진하기 위해서 물리학적인 가정을 하였다. 이러한 가정은 어떠한 방식이로든 본 발명의 범위를 제한하지는 못한다.
프린트헤드는 고체 부분은 공간적으로 균일한 온도(Tp)에 있다고 가정한다(이
이 경우 T0는 열교환기로 들어가는 유체의 온도(즉, 저장용기 온도)이고, Tω는 가열된 벽의 온도(즉, 기재온도, Tw=Tp)이며, Tι는 열교환기로부터 방출되는 유체 대부분의 온도(속도 가중 공간 평균온도)이다. 유체 대부분의 온도는 유체에 의한 열에너지 이송 속도와 비례하고, 이 흐름이 컵내에 수납되어 완전히 혼합되었을 경우의 유체온도와 동일하다. 이러한 이유 때문에, 유체 대부분의 온도는 혼합평균 온도 및 혼합-컵 온도 라고도 한다. 효율은 실제적인 열전달 대 최대로 가능한 열전달의 비를 말한다.
낮은 흐름속도에서, 유체는 채널 전체 깊이에서의 유체 온도가 벽의 온도에 접근할 수 있을 만한 시간 동안 열교환기내에 잔류한다(Tι∼Tw,E∼1). 이러한 경우, 열전달율은 온도차(Tω∼Tο)와 흐름속도의 곱에 거의 비례한다. 높은 흐름속도에서는 잔류시간이 보다 단축되며 열 평형상태로부터의 이탈이 크고 효율이 낮다. 그러나, 벽의 온도가 일정하게 유지된다면 열전달 속도는 효율감소에도 불구하고 흐름속도에 따라 함께 증가한다.
분석하기 위한 목적으로, 열교환기내의 흐름이 얇아서 2차원적이고 완벽한 포물
열방식 잉크제트 프린터내에 사용되는 대부분의 잉크에 대해서, 플랜틀 수(Prandtl number)는
이 경우 μ, c 및 k는 잉크 점도, 특정열 및 잉크의 열전도성을 각기 나타낸다. 프랜틀 수는 운동량 확산속도 대 열확산속도의 비를 나타내기 때문에, 이 식은 속도윤곽이 온도 윤곽보다 훨씬 빠르게 전개될 것이라는 점을 나타낸다. 고효율로 작동한려면, 열교환기의 출구에서 온도 윤곽이 높게 전개되어야 한다(즉, 채널 전체의 깊이에 걸쳐서 유체온도가 Tw와 거의 동일해야 한다). 그 경우, 트랜틀 수가 크다는 말은 열교환기 입구에서 속도윤곽이 완전히 전개되지 않았다(즉 균일한다) 하더라도 입구로부터 비교적 짧은 거리에서 전개되었을 것이라는 점을 뜻한다. 따라서, 전체 깊이에 걸쳐서 완전히 전개된 속도윤곽에 대한 가정이 적어도 타당한 접근법이라고 추정된다.
일정한 성질을 지니 뉴튼 유체를 가정하자. 속도의 경우, 이것은 열교환기의 전 온도범위에 걸쳐서 상당하게 변할 수도 있기 때문에 유일한 접근법이다. 무시할만큼 작은 축방향 전도성, 무시할만큼 작은 점성의 발열성 및 정상(또는 준정상) 동작에 대한 추가의 정당한 가정으로써, 단일측면 및 이중측면의 양 열교환기의 효율은
단일측면 및 이중측면의 양자의 경우에, 효율은 이하의 단일 무차원 변수의 함수로써 표현할 수 있다.
이 식에서 ι과 d는 열교환기의 길이 및 깊이이고, Re 및 Pr은 레이놀드수 및 프랜틀수 이며, ρ,μ, c, k 및 α는 잉크의 밀도, 점도, 특성, 열, 열전도성 및 열 확산율이고, u는 평균 유속이고, Q'는 단위 채널 폭당 체적 흐름 속도이다.(무차수 변수 A 와 효율 E는 맥퀸이 χ 및 Θm으로 불렀다. 단일측면 및 이증측면 열교환기에 적용하는 그의 분석부분은 라미나 케이스(laminar case) 제3번과 제1번이다.)
상기 방정식에 있어서, 종횡비 및 레이놀드수의 양자는 실제의 채널폭 d가 아니라 유체역학적 지경(채널 단면적과 동일한 며전 대 주변비를 갖는 원의 직경) 2d를 이용
계산결과를 표 1에 나타내고 제7도에 그래프로 도시한다. 이 데이터는 흐름속도, 채널 길이 및 깊이와 품질 기대값과 일치하는 유체의 열 확산율과 함께 효율의 변화를 보인다. 이중 측면 열교환기의 열성능은 단일측면 열교환기보다 낫다는 것이 명확하다.
[표 1a]
[표 1b]
추가로 중요한 성능기준은 열교환기를 통과하는 흐름으로부터 발생된 압력저하이다. 일정한 성질을 갖는 뉴튼 유체의 완전히 전개된 얇은 흐름을 또다시 가정하면, 단일측면 및 이중측면 열교환기의 압력저하는
이다.
정규화된 압력저하는 기준압력차로 나눔으로써 얻을 수 있다.
프린트헤드를 모세관 압력으로 재충전하는 경우, 이것은 기준압력차
의 적당한 선택일 것이다. 이 식에서, γ는 노즐벽 및 공기와 접촉하는 잉크의 표면장력이고 dn은 노즐직경이다. 모세과 압력은 전형적으로 물의 약10㎝이며, P는 열교환기를 가로질러 강하되는 압력증가 부분을 나타낸다. 재충전과정에 방해가 일어나지 않도록 하기 위해서, 최대흐름속도에서 열교환기 압력저하는 전형적으로 물의 2.5㎝ 미만, 즉 P0.25 이어야 한다.
특정 무차원 길이 및 깊이는
이고,
이다.
이 식은 A 와 P 를 하기의 L 과 D의 식으로 표현할 수 있기 때문에 특수하다.
따라서, 열교환기의 설계구조 및 성능에 대한 모든 방정식은 제8a도 또는 제8b도에 도시한 유형의 단일 플롯상에 그래프로 표현할 수 있다. 각각의 설계 억제수단은 수용가능한 플롯의 영역으로서 표현할 수 있다(예를 들면, A0.1, L2, P0.2). 그때
이제 열교환기의 분석설명을 프린트헤드의 열방식모델에 이용할 수 있다. 분석을 간단히 하기 위해서, 프린트헤드와 시스템의 다른 부품사이의 열저항은 이들 다른 부품과 주변공기 사이의 열저항 보다 훨씬 크다고 가정하자. 이 경우, 프린트헤드(다른 부품 및 공기)의 주변은 동일한 순환 온도에 있을 것이다. 또한,
시스템의 다른 부품은 거의 일정한 온도로 유지되기 때문에 그들의 열 커패시턴스는 프린트헤드의 열 역학에 큰 영향을 미치지는 않을 것이다.
잔류열, 간접열 및 빼앗긴 열의 흐름속도는 하기 식으로 표현할 수 있다.
이 식에서, β는 잔류열 포함 부분이고, f는 프린트헤드 가열율(즉, 모든 노즐에서 가열 주파수들의 합)이며, Ta는 주변온도, r은 프린트헤드와 주변 사이의 열저항이다. 프린트헤드 온도의 시간 변화율은 하기의 프린트헤드로의 순 열흐름속도와 비례한다.
이 식에서 C는 프린트헤드의 열 커패시턴스이다.
열저항과 열흐름 속도의 기준값은 하기 식으로 결정된다.
이 식에서 b는 총 흐름폭(예를 들어 폭이 w 인 두 채널이 있는 경우 b=2w)을 나타낸다. rref는 열교환기의 대향 벽 사이에서의 잉크는 정적 열저항의 4배와 동일하고, qref는 rref와 동일한 열저항을 가로질러 △Tc와 동일한 온도차로부터 발생될 수 있는 열흐름속도와 동일하다.
열저항, 가열율, 프린트헤드-저장용기 온도차 및 주변-저장용기 온도차의 무차원 식은 하기 식으로 표현된다.
이 식에서 차방정식(식 11)은 이하의 식으로 작성할 수 있다.
이 경우, 효율 E 및 정상상태 해 Θps는 가열율의 함수이다. 일반적으로, 잔류열 포함부분 β는 어느정도까지는 프린트헤드 기재 온도에 따라 달라지나, 이러한 의존관계는 제한된 온도 범위에서는 근사값으로써 무시할 수 있다. 또한, 열교환기의 준정상 동작을 가정하자. 이 상태에서, 방정식(14)는 선형이고 입력 Θps, 출력 Θp, 및 입력에 따라 변하는 시상수를 갖는 전기적인 로우-패스 필터(low-pass filter)와 유사하다. 가열율에서 단계적으로 변화 (t=0에서 f1내지 f2)에 대한 과도반응은 지수함수적으로 증가하거나 감소한다.
이 식에서 첨자 1과 2는 f1및 f2에서의 평가치를 나타내고 시상수
이다.
시상수는 하기의 두가지 무차원식으로 표현할 수 있다.
제1식은 가열율이 0 일 때 그것의 값에 대한 시상수의 변화를 나타내고, 제2식은 열저항의 변화효과를 검토하는데 훨씬 유용하다.
열교환기로부터 방출되는 잉크의 무차원 온도 상승률은
이고 그것의 정상상태 값은
이다. 분사된 잉크방울의 무차원 온도 상승률은
이고 그것의 정상상태 값은
이다.
하기의 상태
에 있을 때, 무차원 정상상태 온도 방정식(방정식 14, 17b 및 18b)은 하기의a
정상상태에서, 잉크(열교환기) 및 주변공기에 의해 제공되는 프린트헤드의 총냉각부분은 하기와 같다.
공기 냉각이 없다면, 잉크가 끓음을 방지할 수 있는 효율의 최소값은
이다. 이 식에서, Tb는 잉크가 끓는 온도이다. Emin의 값은 전형적으로 약 0.5이다.
제9a도 및 제10a도에는 단일측면 및 이중측면 열교환기의 효율을 무차원 가열율의 함수로서 그래프화하였다. 프린트헤드, 열교환기로부터 방출된 잉크 및 분사 잉크방울의 정상상태 온도에 대한 3개의 무차원 방정식을 제9b도, 제9c도 및 제9d도에 이중 측면 열교환기에 대해 그래프화 하였고, 제10b도, 제10c도 및 제10d도에 이중측면 열
제9b도, 제9c도, 제9d도, 제10b도, 제10c도 및 제10d도에 낮고 안정한 프린트헤드 및 잉크온도를 유지시키는데 있어서, 높은 값의 무차원 열저항 R과 조합된 낮은 값의 무차원 가열율 F의 장점을 명확히 도시한다. 이러한 플롯은 이증측면 열교환기 및 낮은 값의 잔류열 부분 β의 실질적인 성능 잇점도 도시한다.
사실상, 잉크특성(p, c, k 및 μ)와 펄스에너지의 값(e), 방울체적(v) 및 가열율(f)은 다른(비냉각) 상태를 고려함으로써 선정할 수도 있다. 그 결과, 낮은 값의 F와 높은 값의 R은 열 저항 (r ref)의 기준값이 최소화되도록 열교환기를 설계하고, 프린트 헤드와 그 주변(r) 사이의 열저항(방정식 12a, 12b, 13a, 13b 참조 요망)을 최대화함으로써 달성해야 한다. 이 경우, r ref를 최소화 한다는 것은 최대흐름속도에서 열교환기의 효율을 최대화하는 것과 동일한 것이다.
제9c도, 제9d도, 제10c도 및 제10d도에 있어서, 잉크온도는 프린트헤드 온도의 증가에도 불구하고, 큰 값 F에서 거의 일정하다. 그러나 이 명백한 인정성은 이들이 단순히 정상상태의 값이기 때문에 믿을 수가 없다. 일반적으로 시상수는 하기의 잉크의 열교환기내 잔류시간보다 훨씬 크다.
이 식에서, V는 열교환기의 내부체적이다. 따라서, 열교환기는(이전에 가정한 바와 같이) 준정상 모드에서 동작할 것이며, 그것의 효율은 프린트헤드 온도의 경우보다 가열율에서의 갑작스런 변화에 훨씬 빠르게 반응할 것이다. 이 경우, (방정식 17a 및 18a 에 나타낸 바와 같이) 프린트헤드 온도변화와 그 크기가 거의 동일한(그러나, 표시가 반대임) 과도 잉크온도 교란이 있을 것이다. 이것이 프린트헤드 온도 안정성이 중요한 추가 이유이다.
제9d도, 제9e도, 제10d도 및 제10e도는 가열율이 감소할 때 시상수가 증가하고 가열율이 0 일 때 시상수가 매우 높은 값을 갖는다는 점을 도시한다. 제9e도 및 제10e도는 시상수가 프린트헤드와 주변사이의 열저항과 함께 증가하는 것을 도시하는 바, 이때 이 시상수는 낮은 가열율에서는 격심하게 증가하고 높은 가열율에서는 미약하게 증가한다. 따라서, 열저항의 값이 높으면 시상수의 범위가 보다 넓어지므로, 높은 가열율에서는 급속한 과도 반응을 허용하고 유휴중일때 또는 낮은 비율로 가열할 때에는 프린트 헤드의 냉각을 지연하도록 유익하게 사용할 수 있다.
수학적 분석법에 추가로, 직접 수치계산방식의 시뮬레이션을 사용해서 대류 열전달을 예측할 수도 있다. 이 과정은 통상 사용되는 것으로서, 시스템의 기하하적 경계와 부합하는 계산기 메시(그리드)상에 열 및 유체역학적 부분차 방정식을 차등화시키는 것(즉, 그들을 유사한 차 방정식으로 접근시키는 것)을 포함한다. 그 결과, 디지틀 컴퓨터를 사용해서 해결될 수 있는 결합된 대수 방정식을 갖는 큰 시스템이 형성된다.
열교환기의 직접 수치 시뮬레이션은 Cosmos/M Flowstar(미합중국 캘리포니아 산타 모니카 소재의 Structural Research Analysis Corporation 사 제품)라 불리고 있는 상업적인 소프트 웨어 팩키지를 사용해서 달성하였다. 이 시뮬레이션은 0.5 인치의 스워스(swath)를 갖는 프린트헤드와, 3.6MHz의 프린트헤드 가열율 및 18W의 출력에서 동작하는 단일측면 열교환기를 나타냈다.
전형적인 잉크성질, 프린트헤드 설계변수 및 작동조건을 이용하였다. 8 개의 열교환기 치수세트를 시험에 사용하였다. 프린트헤드와 주변 사이의 열저항이 무한대(r=∞)이고, 잔류가열부분이 1(β=1)이라고 가정하였다. 또한 실리콘 기재의 열전도성(k s = 1.69W/㎝℃)의 대표값을 이용해서 시뮬레이션하여 온도 분포에 대한 답을 구하였다. 그 결과, 기재온도는 분석에서 가정했던 바와 같이 거의 균일하였다(kk s 이기 때문에 예상된 것이다).
계산결과 및 대응 분석결과를 표 2에 나타내었다. 시뮬레이션의 직접적인 결과는 정상상태의 프린트헤드 온도상승분 △T ps의 값이었다. 그때 (1/β)Θ ps 와 효율(E)의 값을 방정식 13c 과 20a(R=∞ 임)를 이용해서 추론하였다. 이것은 본질적으로 분석결과를 얻기 위해 사용된 과정과 상반되는 것이었다. 온도 및 압력의 양자에 대한 계산 및 분석 예측은 대체적으로 일치하였다. 이 미소한 불일치는 사용한 계산용 메시(예를 들면, 케이스 제4번의 채널에 대해 6개 셀의 깊이와 14 개 셀의 길이)의 조밀성 때문일 수 있다. 이러한 일치결과에 의하면, 이 분석에 이용된 가정은 정확하거나 또는 적어도 타당한 접근법이다.
표 2에서 고려한 경우 중 케이스 제4번은 효율, 압력 저하 및 길이에 대한 가장
[표 2]
SSHE=단일측면 열교환기 DSHE=이중 측면 열교환기
표 3은 프린트헤드 열 커패시턴스와 열저항의 다양한 값에 대한 시상수와 무차원 열저항의 값을 보인다. 프린트헤드 열 커패시턴스 C = 0.2J/℃의 전형적인 값은, 예
[표 3]
표 3, 방정식 15a, 15b, 16a 및 16b 그리고 제9d도, 제9e도, 제10d도 및 제10e도는 낮은 흐름속도에서 특히 열 저항이 높을 때는 프린트헤드가 냉각 개시점으로부터 정상상태 평형온도에 도달하는데 상당한 시간이 필요하다는 것을 나타낸다. 이 문제는 긴 유휴시간이 지난 후 제일 먼저 전원을 킬 때 프린트 헤드를 사전결정된 작동온도로 예열함으로써 방지할 수 있다. 이것은 비인쇄 펄스, 가열저항기내의 연속 전력 낭비, 또는 분리된 가열저항기 및 개방루프 또는 폐쇄루프 온도제어를 사용해서 달성할 수 있다. 일반적으로, 필요한 워밍업 시간은 프린트헤드의 용량, 작동온도 Top, 초기온도 Ti,유용한 예열전력 qpre및 프린트 헤드와 주변 사이의 열저항에 따라 달라진다. 예열전력과 열저항의 양자가 높다면(qpreqtes), 예열시간간격은 하기와 같다.
작동온도는 다양한 방법으로 선택할 수 있으나, R의 값이 높고 F의 최대값이 낮으면 적당한 선택은 하기의 것이다.
우발적인 잉크방울 분사, 잉크분무, 및 노즐 플레이트 외측으로의 잉크용착을 방지하기 위해서는 예열 중 프린트헤드의 증기거품이 형성되지 않도록 해야 한다. 증기거품을 형성하는 조건은 잉크성질 및 프린트헤드 구성에 따라 달라진다. 그러나, 전형적으로, 비인쇄 펄스는 이러한 필요조건에 의해서 최대 평균 인쇄 출력보다 작거나 또는 비슷한 평균출력으로 제한된다. 그 크기에서 대략 2배가 되는 가열 저항기의 연속적인 출력손실은, 최대 열 플럭스가 이 경우에는 훨씬 낮기 때문에 아마 허용가능할 것이다. 열플럭스는 기재의 넓은 영역을 덮는 분리된 가열 저항기를 이용해서 추가로 감소시킬 수 있다. 이러한 경우, 예열 전력은 기재 및 잉크의 열확산율과 표면적에 의해서만 제한될 것이다. 따라서, 최대 인쇄출력보다 5배 내지 10배 큰 예열 출력이 가능할 것이다. 표 4는 40℃ 온도 변화와 각종 열 커패시턴스 및 예열 출력(최대인쇄출력 = 18W)에 필요한 예열시간간격을 보인다.
[표 4]
이하의 섹션은 상술한 이론적인 원리를 이용하는 프린트 헤드의 설계 및 구성을 서술한다.
제2도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 제조된 프린트헤드(20)의 도면이다. 이미 공지되어 있는 프린트헤드와 다르게, 이 프린트헤드는 일체형 잉크저장용기와 같은 히트싱크가 필요없기 때문에 무게 및 체적이 작다. 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 잉크저장용기는 프린트헤드(20)가 종이를 횡단하여 전·후진하는 동안 계속 정지상태로 유지된다. 또한, 잉크 냉각식 프린트헤드는 제1도에 도시한 바와 같이 프린터(잉크 저장 용기를 포함함)내 다른 부품과 주변 공기로부터 단열된다. 이 프린트헤드는 하나의 활성벽(즉, 잉크로 열을 전달하는 벽)을 갖는 열교환기를 구비한다.
활성벽은 프린트헤드 기재(30)이고, 다른(단열)벽은 단열재(24)이다. 잉크는 잉크저장용기로부터 잉크 도관(26)으로 흐른다. 잉크흐름이 단열재(24)와 만날 때, 이것은 두 섹션으로 분할되고, 각 섹션은 단열재(24) 둘레를 돌아 열교환기(22)내로 흐른다. 열교환기(22)로 부터 나온 잉크는 제3도에 도시한 잉크공급 슬롯(38)을 통하여 가
특정화된 잉크특성 및 흐름속도에서 열교환기(22)(86)내의 압력저하는 그것의 길이에 정비례하고 그것의 폭 및 그것의 폭의 3제곱에 반비례 한다(방정식 5 참조). 가열실이 모세관압력으로 제충전될 때, 열교환기내의 압력저하는 적당한 재충전속도를 유지하기 위해서 비교적 작아야만 한다.
본 발명의 범위에는 모든 폭을 갖는 열교환기가 포함되지만, 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 열교환기(22)의 폭(W)은 프린트헤드(2)의 스워스(즉 노즐어레이의 반대단부들사이의 거리)와 거의 동일하다. 길이(l) 및 깊이(d)는 열방식 잉크제트 프린트헤드 칩상에 그것을 통해 흐르는 잉크의 압력저하가 최소로 일어나도록 하는 열효율
열교환기의 효율은 열교환기를 신장시킴으로써 증가시킬 수 있다. 그러나, 칩의 폭은 열교환기(22)의 길이를 제한한다. 제2도 및 제6도에 도시한 바와 같이, 열교환기(22)의 길이는 칩의 폭의 절반이 되도록 선택된다. 열교환기(22)의 길이를 대폭 증가시키기 위해서 칩의 폭에 대한 상당한 비용증가가 있어야 할 것이다. 추가로, 열교환기의 압력저하는 열교환기의 길이에 비례하며, 열교환기를 신장시키면 물의 2.5㎝를 초과하는 압력저하가 야기될 수도 있다. 따라서 열교환기(22)의 깊이(d)는 주요 변수이다.
상술한 모든 필요조건은 만족한는 열교환기 설계구조는 제8a도 및 제8b도의 사용으로 간단히 할 수 있다. 바람직한 실시예에 있어서, 열교환기의 길이(l)는 0.2㎝ 내지 0.3㎝이고, 깊이(d)는 0.010㎝ 내지 0.015㎝ 이다.
본 발명은 프린트헤드 기재와 열적으로 연결되는 고효율 열교환기를 구비하여, 히트싱크를 제거할 수 있는 만큼 큰 효율을 갖는 열교환기가 특히 중요하다. 또한, 히트싱크를 제거할 뿐만 아니라 프린트헤드 온도가 잔류열 포함부분과 특징적인 상승률의 곱 근방의 낮은 값으로 안정화 될 수 있을 만큼 높은 효율을 갖는 열교환기도 중요하다.
열교환기의 효율은 잉크 흐름속도와 함께 변할 것이므로, 프린트헤드 가열율에 따라서도 변할 것이다. 가열율을 증가시키면, 흐름은 증가되고 효율은 저하된다. 역으로, 가열율을 감소시키면, 흐름은 감소되고 효율은 상승된다. 효율의 편차는 높은 흐름
바람직한 실시예는 워밍업 과도단계가 매우 간단하다는 장점을 갖는 바, 그 이유는 열적 매체가 본질적으로 실리콘 및 열교환기의 매우 얇은 잉크층에 한정되기 때문이다. 예열하면, 바람직한 실시예의 워밍업시간은 0.04 내지 0.08초인 바, 이 시간은 예열출력레벨에 따라 달라진다. 현재 사용되는 프린트헤드에 있어서, 워밍업시간은 5 초 내지 30 초이다. 이 시간중 사용자는 대기하거나 또는 인쇄질이 나빠도 참아야 한다.
제4도는 가장자리 공급 프린트헤드내에 매립된 본 발명의 변형예를 도시한다. 열교환기(60)는 잉크흐름경로가 다르다는 점외에는 제2도 및 제3도에 도시한 열교환기(22)와 동일하다. 잉크는 기재(64)와 충돌할 때까지 잉크 도관(26)을 통해 이동한다. 그때 잉크는 열교환기(62)를 통해 프린트헤드 다이의 외측 가장자리로 이동하며, 그곳에서 가열실(72)과 만난다. 열교환기(62)는 하나의 활성 열교환기벽을 형성하는 기재(64)를 갖는다. 나머지 벽은 단열벽(66)이다. 제2도 및 제3도에 도시한 열교환기(22)와 유사하게 열교환기(62)의 폭(W)은 프린트헤드 다이의 스워스와 동일하다. 길이(l) 및 깊이(d)는 열교환기(22)와 유사하며, 최대흐름 속도에서 물의 2.5㎝의 압력저하 및 고효율을 갖는 열교환기를 제공할 수 있도록 선택된다. 제2도 및 제3도에 도시한 열교환기(22)와 제4도에 도시한 열교환기(62)의 양자는 하나의 활성벽을 갖는 단일측면 열교환기이다. 열교환기의 길이는 2개이상의 활성벽을 제공하여 감소시킬 수 있다. 제5도는 이중측면 열교환기(86)를 보이기 위해서 제거된 외측 단열재(92)의 일 섹션을 갖는 프린트헤드를 도시한다. 기재(90)는 하나의 활성 열교환기벽이고 활성
제5도 및 제6도에 열교환기(86)의 절반 폭(W), 길이(l) 및 깊이(d)와 잉크공급슬롯의 폭(W f)를 도시한다.
이중측면 열교환기는 제5도와 및 제6도에 도시한 바와 같이 세부분(활성 열교환기 벽(88) 하나와 열전도체(94) 2개)으로 제조할 수 있을 것이다. 이의 변형예로서, 열전도체(94)를 기재(90)의 일체적 부분으로 할 수도 있을 것이다. 이런한 경우, 열교환기(86)의 잉크 흐름채널은 기재(90)의 하측이 절결(예를 들면 밀링가공에의함)될 수 있을 것이다. 다른 변형예로서, 열도체(94)는 열교환기 활성벽(88)의 일체적 부분일 수 있을 것이다. 이러한 경우, 잉크 흐름채널은 열교환기 활성벽(88)의 상측이 절결(예를 들면 밀링가공에 의함)될 수 있을 것이다. 높은 열전도성을 갖는 접착제를 사용해서 이음매의 열저항을 최소화시킬 수 있을 것이다.
본 발명은 열 플럭스와 온도의 모든 주변 축방향 분포와 모든 기하를 갖는 열교환기를 포함한다. 이 흐름내에 위치된 핀을 갖는 열교환기는 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는다. 또한 본 발명은 다수의 독립적인 잉크흐름 채널을 갖는 열교환기도 포함한다. 상술한 것과 유사한 방법을 이용해서 다양한 종류의 열교환기를 설계 및 구성할 수 있다. 열교환기를 가로지른 압력저하의 크기는 본 발명의 범위로부터 이탈함이 없이 변
이상에서는 본 발명을 예시하고 설명할 목적으로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하였다. 그러나 개시한 정밀한 예에 본 발명이 제한되지는 않으며, 상술한 개시내용에 비추어 많은 변경예 및 변형예를 만들 수 있다. 상술한 실시예는 본 발명의 최선의 실시예를 설명하기 위하여 선택된 것으로서, 본 발명의 범위는 이하의 청구범위에의해 제한된다.

Claims (9)

  1. 잉크제트 프린트내의 잉크를 분사하는데 적합한 프린트 카트리지 냉각장치로서, 활성시 상기 카트리지로부터 노즐을 통해 잉크방울을 선택적으로 분사하여 상기 프린트 카트리지내에 열을 발생시키는 복수개의 가열저항기와, 상기 가열저항기에서 발생된 열을 잉크로 전달하기 위해서 상기 잉크 및 상기 가열저항기의 양자와 열적으로 연통가능하게 배치되는 열교환기를 상기 프린트 카트리지내에 포함하는 상기 프린트 카트리지 냉각장치에 있어서, 상기 열교환기는 : ι 과 d는 열교환기의 길이 및 깊이이고, a는 잉크의 열확산율, Q'은 단위채널폭당 체적흐름속도, △P는 최대 프린트헤드 가열율에서 열교환기를 가로지른 압력저하, △Pref는 노즐을 가로질러 최대 모세관 압력 상승분과 동일한 기준 압력차이고, Tl은 열교환기를 떠나는 잉크 대부분의 압력, To는 열 교환기로 들어가는 잉크의 온도이며, Tw는 열교환기내 열활성표면의 온도인 경우,
    로 규정되는 85%보다 큰 효율(E)과 무한정 종횡비변수(A) 및 압력저하(P)를 갖는 것을 특징으로 하는 프린트 카트리지 냉각장치.
  2. 제1항에 있어서, 이중 측면 열교환기의 경우 A는 약 0.06 보다 크고 P는 약 0.25 보다 작은 것을 특징으로 하는 프린트 카트리지 냉각장치.
  3. 제1항에 있어서, 단일측면 열교환기의 경우 A는 약 0.18 보다 크고 P는 약 0.25 보다 작은 것을 특징으로 하는 프린트 카트리지 냉각장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 열교환기는 약 0.2㎝ 내지 0.3㎝의 유효길이(l)와 약 0.010㎝ 내지 0.015㎝의 유효길이(d)를 갖는 것을 특징으로 하는 프린트 카트리지 냉각장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 열교환기는 상기 가열저항기에서 발생된 열을 상기 잉크로 전달하기 위해서 거의 무시할 수 있을 만한 열용량을 갖는 열활성 전도성부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 프린트 카트리지 냉각장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 가열저항기는 열교환기내 잉크의 등온선과 평행하고 열교환기내 잉크의 흐름방향과 수직한 주축을 갖는 선형 어레이내에 배치되는 것을 특징으로 하는 프린트 카트리지 냉각장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 열교환기는 하나의 열활성 표면을 갖는 것을 특징으로 하
  8. 잉크제트 프린터내의 잉크를 분사하는데 적합한 프린트 카트리지 냉각장치로서, 잉크방울을 상기 카트리지로부터 선택적으로 분사하여 상기 프린트 카트리지내에 열을 발생시키며, 상기 프린트 카트리지내에 관련 가열실을 갖는 복수개의 가열저항기와; 상기 가열 저항기에서 발생된 열을 상기 잉크로 전달하기 위해서 상기 잉크 및 상기 가열저항기의 양자와 열적으로 연통가능하게 상기 프린트 카트리지내에 제공되는 열교환기와; 상기 열교환기를 둘러싸는 복수개의 벽을 포함 하는 프린트 카트리지 냉각장치에 있어서, 상기 벽은 상기 열교환기와 상기 가열저항기를 둘러싸는 거의 단열성 벽이어서, 상기 가열저항기에서 발생된 거의 모든 열이 상기 가열실 근방의 잉크로 전달되도록 된 것을 특징으로 하는 프린트 카트리지 냉각장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 거의 단열성 벽은 단열성 재료로부터 제조되어서, 상기 프린트 카트리지내에서 발생된 열은 잉크방울의 열에너지로서 상기 프린트 카트리지로부터 배출되고 열 대류에 의해서는 상기 프린트 카트리지로부터 거의 배출되지 않는 것을 특징으로 하는 프린트 카트리지 냉각장치.
KR1019930025669A 1992-11-30 1993-11-29 프린트카트리지 냉각장치 KR100225709B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/982,813 US5459498A (en) 1991-05-01 1992-11-30 Ink-cooled thermal ink jet printhead
US982,813 1992-11-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR940011212A KR940011212A (ko) 1994-06-20
KR100225709B1 true KR100225709B1 (ko) 1999-10-15

Family

ID=25529532

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019930025669A KR100225709B1 (ko) 1992-11-30 1993-11-29 프린트카트리지 냉각장치

Country Status (7)

Country Link
US (2) US5459498A (ko)
EP (2) EP0600393B1 (ko)
JP (1) JP3408303B2 (ko)
KR (1) KR100225709B1 (ko)
CA (1) CA2103410C (ko)
DE (2) DE69320595T2 (ko)
ES (2) ES2135957T3 (ko)

Families Citing this family (52)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5459498A (en) * 1991-05-01 1995-10-17 Hewlett-Packard Company Ink-cooled thermal ink jet printhead
DE69408082T2 (de) * 1993-10-20 1998-09-10 Tektronix Inc Zu reinigender auf Abruf arbeitender Vielfach-Tintenstrahlkopf und seine Arbeitsweise
US6343857B1 (en) * 1994-02-04 2002-02-05 Hewlett-Packard Company Ink circulation in ink-jet pens
US5815185A (en) * 1996-11-13 1998-09-29 Hewlett-Packard Company Ink flow heat exchanger for inkjet printhead
US6183078B1 (en) 1996-02-28 2001-02-06 Hewlett-Packard Company Ink delivery system for high speed printing
US6078303A (en) 1996-12-19 2000-06-20 Colorado Microdisplay, Inc. Display system having electrode modulation to alter a state of an electro-optic layer
US5850234A (en) * 1997-01-21 1998-12-15 Xerox Corporation Ink jet printhead with improved operation
AUPP654598A0 (en) * 1998-10-16 1998-11-05 Silverbrook Research Pty Ltd Micromechanical device and method (ij46h)
US6280013B1 (en) 1997-11-05 2001-08-28 Hewlett-Packard Company Heat exchanger for an inkjet printhead
US6076912A (en) * 1998-06-03 2000-06-20 Lexmark International, Inc. Thermally conductive, corrosion resistant printhead structure
US6820959B1 (en) 1998-06-03 2004-11-23 Lexmark International, In.C Ink jet cartridge structure
US6086195A (en) * 1998-09-24 2000-07-11 Hewlett-Packard Company Filter for an inkjet printhead
AU1139100A (en) 1998-10-16 2000-05-08 Silverbrook Research Pty Limited Improvements relating to inkjet printers
US6820966B1 (en) 1998-10-24 2004-11-23 Xaar Technology Limited Droplet deposition apparatus
EP1013432A3 (en) * 1998-12-14 2000-08-30 SCITEX DIGITAL PRINTING, Inc. Cooling of high voltage driver chips
AUPP922299A0 (en) * 1999-03-16 1999-04-15 Silverbrook Research Pty Ltd An image creation method and apparatus (macro 01)
US6065823A (en) * 1999-04-16 2000-05-23 Hewlett-Packard Company Heat spreader for ink-jet printhead
US6254214B1 (en) 1999-06-11 2001-07-03 Lexmark International, Inc. System for cooling and maintaining an inkjet print head at a constant temperature
US6244694B1 (en) * 1999-08-03 2001-06-12 Hewlett-Packard Company Method and apparatus for dampening vibration in the ink in computer controlled printers
US6428156B1 (en) 1999-11-02 2002-08-06 Hewlett-Packard Company Ink delivery system and method for controlling fluid pressure therein
US6336696B1 (en) 1999-11-09 2002-01-08 Xerox Corporation Method and apparatus for masking thermally-induced ink volume variation artifacts using high frequency interlacing
US6427597B1 (en) 2000-01-27 2002-08-06 Patrice M. Aurenty Method of controlling image resolution on a substrate
JP4062976B2 (ja) 2002-05-31 2008-03-19 ヤマハ株式会社 光ディスクへの画像形成装置および画像形成方法
US6644791B1 (en) 2002-08-23 2003-11-11 Xerox Corporation Ink jet printhead having efficient heat dissipation and removal of air
US7117138B2 (en) * 2003-03-14 2006-10-03 Seiko Epson Corporation Coupled quadrilateral grid level set scheme for piezoelectric ink-jet simulation
US7254523B2 (en) * 2003-03-14 2007-08-07 Seiko Epson Corporation Selectively reduced bi-cubic interpolation for ink-jet simulations on quadrilateral grids
US6902256B2 (en) 2003-07-16 2005-06-07 Lexmark International, Inc. Ink jet printheads
US7251591B2 (en) * 2003-08-29 2007-07-31 Seiko Epson Corporation Consistent back pressure for piezoelectric ink-jet simulation
US7125110B2 (en) * 2004-02-17 2006-10-24 Fuji Xerox Co., Ltd. Systems for regulating temperature in fluid ejection devices
DE102004021423A1 (de) * 2004-04-30 2005-12-01 Siemens Ag Verfahren und Einrichtung zur Ermittlung der Leistungsfähigkeit eines Wärmetauschers
US8152262B2 (en) 2004-08-06 2012-04-10 Seccombe S Dana Means for higher speed inkjet printing
JP2006231800A (ja) * 2005-02-28 2006-09-07 Sony Corp 液体吐出ヘッド、液体吐出装置、液体吐出方法、及び液体吐出ヘッドの吐出媒体
JP4758255B2 (ja) * 2006-03-06 2011-08-24 株式会社リコー 液体吐出装置、及び画像形成装置
US7536285B2 (en) * 2006-08-14 2009-05-19 Seiko Epson Corporation Odd times refined quadrilateral mesh for level set
US7782350B2 (en) * 2006-12-13 2010-08-24 Canon Kabushiki Kaisha Printing apparatus, printing system, printhead temperature retaining control method
KR20080114018A (ko) * 2007-06-26 2008-12-31 삼성전자주식회사 잉크젯 화상형성장치 및 그 제어방법
US20110227987A1 (en) * 2008-10-30 2011-09-22 Alfred I-Tsung Pan Thermal inkjet printhead feed transition chamber and method of cooling using same
JP2011104824A (ja) * 2009-11-16 2011-06-02 Seiko Epson Corp 液体噴射装置、及び、その制御方法
US8428922B2 (en) * 2010-02-05 2013-04-23 Seiko Epson Corporation Finite difference level set projection method on multi-staged quadrilateral grids
JP5665363B2 (ja) * 2010-05-14 2015-02-04 キヤノン株式会社 液体吐出ヘッド
US8888208B2 (en) 2012-04-27 2014-11-18 R.R. Donnelley & Sons Company System and method for removing air from an inkjet cartridge and an ink supply line
DE102013004940A1 (de) * 2012-10-15 2014-04-17 Voxeljet Ag Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von dreidimensionalen Modellen mit temperiertem Druckkopf
US9272301B2 (en) 2013-03-01 2016-03-01 S. Dana Seccombe Apparatus and method for non-contact manipulation, conditioning, shaping and drying of surfaces
US9687089B2 (en) * 2013-11-18 2017-06-27 Heatcraft Refrigeration Products Llc Insulated foam panels for refrigerated display cases
EP3423397A4 (en) 2016-02-29 2019-07-10 Hewlett-Packard Development Company, L.P. LIQUID DRIVE WITH COOLING BODY
WO2017151177A1 (en) 2016-03-04 2017-09-08 R.R. Donnelley & Sons Company Printhead maintenance station and method of operating same
CN207291314U (zh) 2016-05-09 2018-05-01 R.R.当纳利父子公司 油墨供应单元
CN110325372B (zh) * 2017-04-05 2022-02-18 惠普发展公司，有限责任合伙企业 流体喷射装置、打印杆和流体流动结构
CN109177501B (zh) * 2018-09-12 2023-08-11 中山市泰拓数码科技有限公司 一种供墨系统
CN112406307B (zh) * 2020-11-13 2021-09-28 武汉先同科技有限公司 一种基于改进的墨滴充电小字符喷头装置
CN113138207B (zh) * 2021-04-22 2022-04-19 安徽理工大学 一种正交各向异性固体材料热扩散系数测试系统及方法
GB2624245A (en) * 2022-11-14 2024-05-15 Xaar Technology Ltd A droplet ejection head and method of operation

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4262188A (en) * 1979-01-02 1981-04-14 Hewlett-Packard Company Method and apparatus for improving print quality of a thermal printer
JPS55132291A (en) * 1979-04-02 1980-10-14 Canon Inc Recording device
JPS55152065A (en) * 1979-05-17 1980-11-27 Ricoh Co Ltd Ink jet recorder
US4490728A (en) * 1981-08-14 1984-12-25 Hewlett-Packard Company Thermal ink jet printer
US4510507A (en) * 1982-08-05 1985-04-09 Canon Kabushiki Kaisha Thermal recording apparatus
JPS5976275A (ja) * 1982-10-26 1984-05-01 Fuji Xerox Co Ltd 感熱ヘツド予熱装置
JPS61106270A (ja) * 1984-10-30 1986-05-24 Fuji Xerox Co Ltd サ−マルヘツド
JPS63202464A (ja) * 1987-02-18 1988-08-22 Hitachi Ltd サ−マルヘツド
US4791435A (en) * 1987-07-23 1988-12-13 Hewlett-Packard Company Thermal inkjet printhead temperature control
EP0352726B1 (en) * 1988-07-26 1994-04-27 Canon Kabushiki Kaisha Liquid-jet recording head and recording apparatus employing the same
US4910528A (en) * 1989-01-10 1990-03-20 Hewlett-Packard Company Ink jet printer thermal control system
JPH02204044A (ja) * 1989-02-03 1990-08-14 Canon Inc インクジェットヘッド
US5107276A (en) * 1989-07-03 1992-04-21 Xerox Corporation Thermal ink jet printhead with constant operating temperature
US5017941A (en) * 1989-11-06 1991-05-21 Xerox Corporation Thermal ink jet printhead with recirculating cooling system
US5109234A (en) * 1990-09-14 1992-04-28 Hewlett-Packard Company Printhead warming method to defeat wait-time banding
JPH04131253A (ja) * 1990-09-25 1992-05-01 Canon Inc フレキシブルケーブル及び前記フレキシブルケーブルを用いた記録装置
US5084713A (en) * 1990-10-05 1992-01-28 Hewlett-Packard Company Method and apparatus for cooling thermal ink jet print heads
EP0484034A1 (en) * 1990-10-31 1992-05-06 Hewlett-Packard Company Thermal ink jet print device having phase change cooling
US5168284A (en) * 1991-05-01 1992-12-01 Hewlett-Packard Company Printhead temperature controller that uses nonprinting pulses
US5459498A (en) * 1991-05-01 1995-10-17 Hewlett-Packard Company Ink-cooled thermal ink jet printhead

Also Published As

Publication number Publication date
US5657061A (en) 1997-08-12
EP0771667A2 (en) 1997-05-07
DE69320595D1 (de) 1998-10-01
DE69326027D1 (de) 1999-09-16
KR940011212A (ko) 1994-06-20
CA2103410A1 (en) 1994-05-31
DE69320595T2 (de) 1999-05-06
EP0600393A2 (en) 1994-06-08
US5459498A (en) 1995-10-17
DE69326027T2 (de) 2000-03-02
ES2135957T3 (es) 1999-11-01
ES2119852T3 (es) 1998-10-16
JPH0796612A (ja) 1995-04-11
EP0771667B1 (en) 1999-08-11
EP0771667A3 (en) 1997-07-30
JP3408303B2 (ja) 2003-05-19
EP0600393B1 (en) 1998-08-26
CA2103410C (en) 2004-08-03
EP0600393A3 (en) 1994-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100225709B1 (ko) 프린트카트리지 냉각장치
JP3526822B2 (ja) 高密度の液滴発生器を有するプリントヘッド
US6457321B1 (en) Spray cooling system
US5272491A (en) Thermal ink jet print device having phase change cooling
JP6463034B2 (ja) 液体吐出ヘッド
JP3054450B2 (ja) 液体噴射記録ヘッド用基体及び液体噴射記録ヘッド
US4831390A (en) Bubble jet printing device with improved printhead heat control
KR20060134410A (ko) 마이크로 히트파이프를 구비한 어레이 프린트헤드
US6007176A (en) Passive cooling arrangement for a thermal ink jet printer
KR19990007047A (ko) 능동 냉각 셀을 갖는 잉크제트 방식의 프린트 카트리지
US7410247B2 (en) Liquid ejection head and liquid ejection apparatus
EP0484034A1 (en) Thermal ink jet print device having phase change cooling
US6247779B1 (en) Printhead configuration
JP5042721B2 (ja) インク加熱装置、そのインク加熱方法、及びそのインク加熱装置を備える画像記録装置
US5933166A (en) Ink-jet printhead allowing selectable droplet size
JP2009132080A (ja) インクジェット記録ヘッド
US20090073212A1 (en) Apparatus and method of controlling temperatures in ejection mechanisms
US11446943B2 (en) Acting on the temperature of a print head die
JP2024073792A (ja) 記録素子基板及び記録装置
JP4508370B2 (ja) インクジェットヘッド
JPH09234867A (ja) 選択可能な液滴サイズを許容する単一端子加熱エレメントを具備したインクジェット印刷装置のエジェクタ
JP4562248B2 (ja) インクジェットヘッド
JPH0376654A (ja) インク記録装置

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: 20130701

Year of fee payment: 15

EXPY Expiration of term