KR100250359B1 - 잉크젯프린터의잉크분사장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전원과, 양측으로 레버를 갖는 브리지형상의 노즐 빔을 상기 전원과 연결하여 폐회로를 형성하여 다수 개 일렬로 배치하고, 노즐 빔의 상하부에 자기장을 인가하는 마그네트를 설치하며, 상기 다수 개의 노즐 빔 전면에 다수 개의 노즐 오리피스가 형성된 노즐 플레이트를 구비한 잉크젯 프린터의 잉크 분사 장치에 관한 것으로, 마그네트에 의하여 작동되는 코일의 역할을 장방형의 브리지형 도체빔을 사용함으로써 간소한 구조를 가지고 잉크의 분사 동작을 정확하게 실시하도록 하고, 상호 인접된 도체빔의 머리부들 간의 틈새를 잉크가 분사되는 통로로 사용하여 이들 전방에 노즐 오리피스가 형성된 노즐 플레이트를 설치함에 따라 노즐 오리피스의 가공 공정상의 어려움을 배제하여 작업 생산성이 향상되도록 한 것이다.

Description

잉크젯 프린터의 잉크 분사 장치{APPARATUS FOR DISCHARING INK OF INKJET PRINT}
본 발명은 잉크젯 프린터의 잉크 분사 장치에 관한 것으로, 특히 전자기력에 의하여 작동되는 브리지형 도체 빔을 이용하여 잉크를 연속적으로 분사하도록 한 잉크젯 프린터의 잉크 분사 장치에 관한 것이다.
종래의 드롭 온 디멘드(drop on demand) 방식의 잉크젯 프린터의 헤드에 적용된 기술은 도 1에 도시한 바와 같이, 압전체(1)를 이용한 피에조 타입을 사용한 엡슨(Epson)사의 경우와, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 발열체(2)에서 발생한 열을 이용하여 잉크(I)를 토출하는 서멀(thermal)방식을 사용한 휴렛패커드사, 캐논사의 경우로 대별할 수 있다. 그 밖에 자기력, 정전기력을 이용한 연속분사방식의 카트리지가 제공되기도 하였다.
압전방식에 의한 잉크의 분사방식은 압전체(1)에 구동신호를 가하여 변위를 발생시킴으로써 이러한 변위가 잉크(I)에 전달되어 잉크가 토출되는 방식이며, 서멀방식은 구동신호를 전극을 통해 전달함으로써 저항이 큰 발열체(2)를 통과할 때, 잉크(I)가 끊는 정도의 열을 발생시켜 이러한 열에 의하여 잉크에 발생되는 기포가 잉크(I)를 밀어냄으로써 잉크를 토출시키는 방식이다.
한편, 도 4에 도시한 바와 같은, 자기력과 정전기력을 이용하여 영구자석(3)과 박막코일(4)을 사용한 연속분사방식은 도전성 잉크(I)를 연속적으로 분사시키고, 구동신호에 따라 자기력과 정전기력을 발생시켜 잉크 방울의 진로를 변경시켜 인쇄하는 방식이다.
그러나 피에조 방식에 의한 잉크 분사 방식은 프린팅 속도가 늦고, 헤드당 노즐의 수를 많이 형성할 수 없으며, 양산 수율이 저조하기 때문에 헤드의 가격이 고가가 되는 문제가 있다.
또한, 서멀 방식은 헤드의 수명이 짧고, 해상도가 떨어지며, 잉크의 호환성이 저조하고, 구조가 복잡하다는 문제가 있다.
그리고 자기력과 정전기력을 이용한 잉크 분사 방식은 인쇄속도가 빠르다는 장점을 갖는 반면에 잉크의 소모량이 많고, 경제성이 떨어진다는 단점이 있다.
이와 같은 여러 가지 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 간소한 구조를 갖는 잉크젯 프린터의 잉크 분사 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 정확한 잉크 분사 동작을 구현하여 잉크의 소모량을 줄이도록 한 잉크젯 프린터의 잉크 분사 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 노즐 분사공의 크기 및 위치의 설계 변경이 용이하게 이루어지도록 한 잉크젯 프린터의 잉크 분사 장치를 제공함에 있다.
도 1은 피에조(Piezo) 타입에 의한 잉크 분사 방식으로 엡슨(Epson)사의 방식을 보인 단면도이고,
도 2 및 도 3은 서멀(Thermal) 타입에 의한 잉크 분사 방식으로서,
도 2는 휴렛패커드(HP)사의 방식을 보인 단면도이며,
도 3은 캐논(Canon)사의 방식을 보인 단면도이다.
도 4는 종래 기술에 의한 자기력 또는 정전기력에 의한 잉크 분사 방식을 보인 단면도.
도 5는 본 발명에 의한 잉크 분사 방식의 구성을 개략적으로 보인 사시도.
도 6은 도 5의 개략적인 구성도.
도 7은 도 5의 종단면도.
도 8은 잉크 분사시의 상태를 보인 도 5의 횡단면도.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
11,11',11",11"' ; 도체빔
11a,11b,11'a,11'b,11"a,11"b,11"'a,11"'b ; 도체빔의 좌우측 레버
11c,11'c,11"c,11"'c ; 노즐 오리피스
12,13 ; 상,하부 마그네트 14 ; 캡(cap)
15 ; 실리콘 플레이트 16 ; 잉크 챔버
17 ; 노즐 플레이트 I ; 잉크
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 잉크젯 프린터의 잉크 분사 장치는 전원과, 다수 개가 일렬로 배치되며 양측으로 레버를 갖고, 상기 전원과 연결되어 폐회로를 형성하는 브리지형상의 노즐 빔과, 상기 노즐 빔의 상하부에 설치되어 자기장을 인가하는 마그네트와, 상기 다수 개의 노즐 빔 전면에 구비되는 다수 개의 노즐 오리피스가 형성된 노즐 플레이트를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.
상기 일측 노즐 빔의 레버와 서로 인접하는 타측 노즐 빔의 레버 사이의 공간이 잉크가 수납되는 잉크 챔버로 사용되는 것이 바람직하다.
상기 노즐 빔 간의 머리부 틈새는 상기 노즐 플레이트의 노즐 오리피스로 잉크가 분사되는 노즐 분사 유로인 것이 바람직하다.
이하, 상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명한다.
첨부도면 도 5는 본 발명에 의한 잉크 분사 방식의 구성을 개략적으로 보인 사시도이고, 도 6은 도 5의 개략적인 구성도이다.
이에 도시한 바와 같이, 본 발명 실시예는 다수 개의 브리지형 도체빔(11)(11')(11")(11"')이 평행하게 일렬로 배치되어 있고, 상기 도체빔(11)(11')(11")(11"')들의 상하부에는 마그네트(12)(13)가 설치되어 있다. 또한, 도체빔들은 각각 전원과 연결되어 폐회로를 형성하도록 한다. (도면에는 편의상 하나의 전원만 도시하였습니다)
도체빔(11)(11')(11")(11"')의 상부 마그네트(12) 사이에는 캡(14)이 개재되어 있고, 도체빔과 하부 마그네트(13) 사이에는 실리콘 재질의 플레이트(15)가 개재되어 있다.
상기 각각의 도체빔은 장방형의 브리지 형상으로 각각 좌우측 레버(11a,11b),(11'a,11'b),(11"a,11"b),(11"'a,11"'b)가 길게 형성되어 각각의 도체빔의 레버과 인접하는 레버와의 빈공간을 잉크(I)가 수납되는 잉크 챔버(16)로 사용하도록 한다.
또한, 각 도체빔(11)(11')(11")(11"')들의 머리부들 간의 간극을 분사통로로 하여 이 분사통로의 전방에 노즐 오리피스(11c),(11'c),(11"c)가 형성된 노즐 플레이트(17)를 설치한다.
이와 같이 구성되어 있는 본 발명의 작용을 설명한다.
도체빔(11)으로 전원에서 전류가 공급되면, 도체빔의 상하부에 설치되어 있는 마그네트(12)(13)에 의한 자속방향과 수직방향으로 전류의 방향이 작용되어 도 8에서와 같이, 도체빔(11)(11')(11")(11"')의 인접된 좌우측 레버(11b)(11'a),(11'b)(11"a),(11"b)(11"'a)가 서로 다른 전류의 흐름 방향에 의하여 인력을 작용하게 됨으로써 잉크가 보유되어 있는 잉크 챔버(16)측으로 휘어지게 된다.
이처럼 노즐 플레이트(11)의 좌우측 레버(11b)(11'a), (11'b)(11"a), (11"b)(11"'a)가 내측으로 휘어지면서 잉크 챔버(16)의 공간을 압축시켜 잉크(I)는 노즐 플레이트(17)의 다수 개 형성된 노즐 오리피스(11c),(11'c),(11"c),(11"'c)를 통해 일정하게 분사된다.
이와 같이 도체빔으로 흐르는 전류를 인가하여주면, 도체빔의 좌우측 레버는 인접된 레버와 인력을 작용시키게 된다. 따라서 이에 따른 잉크의 토출동작이 연속적으로 실시되어 프린트 작업이 이루어진다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 잉크젯 프린터의 잉크 분사 장치는 마그네트에 의하여 작동되는 코일의 역할을 장방형의 브리지형 도체빔을 사용함으로써 간소한 구조를 가지고 잉크의 분사 동작이 보다 정확하고 유연하게 실시되어 잉크의 소모량을 줄이는 효과가 있다.
또한, 상호 인접된 도체빔의 머리부들 간의 틈새를 잉크가 분사되는 통로로 사용하고, 이들 전방에 노즐 오리피스가 형성된 노즐 플레이트를 설치함으로써 노즐 오리피스를 가공하는데 따른 가공 공정상의 어려움을 배제하여 작업 생산성이 향상되는 효과가 있다.
이러한 노즐 오리피스의 가공 방식은 노즐 오리피스의 크기 및 위치의 조절을 용이하게 실시할 수 있어 설계 변경이 자유롭다는 이점이 있다.

Claims (3)

  1. 전원과,
    다수 개가 일렬로 배치되며 양측으로 레버를 갖고, 상기 전원과 연결되어 폐회로를 형성하는 브리지형상의 노즐 빔과,
    상기 노즐 빔의 상하부에 설치되어 자기장을 인가하는 마그네트와,
    상기 다수 개의 노즐 빔 전면에 구비되는 다수 개의 노즐 오리피스가 형성된 노즐 플레이트를
    포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 잉크 분사 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 일측 노즐 빔의 레버와 서로 인접하는 타측 노즐 빔의 레버 사이의 공간이 잉크가 수납되는 잉크 챔버로 사용되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 잉크 분사 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 노즐 빔 간의 머리부 틈새는 상기 노즐 플레이트의 노즐 오리피스로 잉크가 분사되는 노즐 분사 유로인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 잉크 분사 장치.
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