KR100576232B1 - Ink-jet print head - Google Patents
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Abstract
본 발명은 버블젯 방식의 잉크젯 프린트 헤드에 관한 것이다. 본 발명에 따른 잉크젯 프린트 헤드는 길이방향을 따라 잉크공급홈이 마련된 기판과; 상기 기판의 상부에 이격되어 배치되는 복수의 노즐이 마련된 노즐판과; 상기 기판과 상기 노즐판 사이에 배치되며, 상기 잉크공급홈을 따라 형성되어 상기 잉크공급홈으로부터 유입되는 잉크가 수용되는 피드홈과, 상기 각 노즐의 하부에 마련되는 복수의 챔버가 형성되도록, 패턴 형성된 매개층과; 상기 피드홈을 복수의 영역으로 구획하여, 구획된 각 영역이 상기 복수의 챔버 중 적어도 어느 하나와 연통되게 하는 구획층을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 노즐을 통한 잉크의 토출시 인접 챔버 간에 발생하는 크로스 토크를 방지하게 된다. 또한, 피드홈의 상부에 배치되는 노즐판을 구획층이 지지함으로써, 노즐판이 보다 견고히 지지된다.The present invention relates to a bubblejet inkjet print head. An inkjet print head according to the present invention includes a substrate provided with an ink supply groove along a length direction; A nozzle plate provided with a plurality of nozzles spaced apart from the upper portion of the substrate; A pattern disposed between the substrate and the nozzle plate, the feed groove being formed along the ink supply groove to accommodate ink flowing from the ink supply groove, and a plurality of chambers provided below the nozzles, respectively; An intermediate layer formed; And partitioning the feed groove into a plurality of regions so that each divided region communicates with at least one of the plurality of chambers. This prevents crosstalk occurring between adjacent chambers when ejecting ink through the nozzle. In addition, the partition plate supports the nozzle plate disposed above the feed groove, whereby the nozzle plate is more firmly supported.
Description
도 1은 종래의 잉크젯 프린트 헤드의 단면도이고,1 is a cross-sectional view of a conventional inkjet print head,
도 2는 종래의 잉크젯 프린트 헤드의 부분 사시도이고,2 is a partial perspective view of a conventional inkjet print head,
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ 선에 따른 단면도이고,3 is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 1,
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 잉크젯 프린트 헤드의 분해 사시도이고,4 is an exploded perspective view of the inkjet printhead according to the first embodiment of the present invention,
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 잉크젯 프린트 헤드의 단면도이고,5 is a cross-sectional view of the inkjet print head according to the first embodiment of the present invention,
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 잉크젯 프린트 헤드의 매개층의 사시도이고,6 is a perspective view of an intermediate layer of the inkjet print head according to the second embodiment of the present invention;
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 잉크젯 프린트 헤드의 매개층의 사시도이다.7 is a perspective view of an intermediate layer of the inkjet printhead according to the third embodiment of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
10 : 기판 12 : 잉크공급홈10: substrate 12: ink supply groove
20 : 노즐판 22 : 노즐20: nozzle plate 22: nozzle
30 : 매개층 32 : 피드홈30: intermediate layer 32: feed home
34 : 챔버 40 : 구획층34
50 : 히터 60 : 배선패턴50: heater 60: wiring pattern
70 : 패드부70: pad part
본 발명은, 잉크젯 프린트 헤드에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 잉크의 토출시 인접한 챔버 간에 발생하는 크로스 토크(Cross talk)를 방지하는 구조를 갖는 잉크젯 프린트 헤드에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inkjet printhead, and more particularly, to an inkjet printhead having a structure that prevents cross talk occurring between adjacent chambers when ejecting ink.
일반적으로, 잉크젯 프린터의 잉크 토출 방식으로는 열원을 이용하여 잉크에 기포(버블)를 발생시켜 이 힘으로 잉크를 토출시키는 전기-열 변환방식(Electro-thermal transducer, 이하, "버블젯 방식"이라 함)과, 압전체를 이용하여 압전체의 변형으로 생기는 잉크의 체적 변화에 의해 잉크를 토출시키는 전기-기계 변환방식(Electro-mechanical transducer)이 있다.In general, the ink ejection method of an inkjet printer is an electro-thermal transducer (hereinafter, referred to as a "bubble jet method") that generates bubbles (bubbles) in the ink by using a heat source and ejects the ink with this force. And an electro-mechanical transducer for ejecting ink by volume change of ink caused by deformation of the piezoelectric body using a piezoelectric body.
도 1 및 도 2는 미국특허 4,882,595호에 개시된 버블젯 방식을 채용한 잉크젯 프린트 헤드를 도시한 도면이다. 도면에 도시된 바와 같이, 기판(110)에 형성되어 사각형상의 히터(50)가 위치하는 공간을 제공하는 챔버(134)와, 챔버(134)로 잉크를 유도하는 잉크유로(136)를 형성하는 매개층(130)이 마련되고, 매개층(130) 위에는 챔버(134)에 대응하는 노즐(122)을 갖는 노즐판(120)이 마련된다. 챔버(134) 내에는 잉크유로(136)를 통해 잉크가 충전된다.1 and 2 illustrate an inkjet printhead employing a bubblejet method disclosed in US Pat. No. 4,882,595. As shown in the figure, a
챔버(134)는 기판(110)의 길이방향을 따라 2 열로 형성되어 있으며, 이에 대응하여 잉크유로(136) 및 노즐(122) 또한 2 열로 형성된다. 2 열로 배치된 챔버(134) 사이에는 기판(110)의 길이방향을 따라 피드홈(132)이 형성되어 있으며, 도시되지 않은 잉크카트리지로부터 유입되는 잉크가 수용된다. 그리고, 기판(110)에는 피드홈(132)을 따라 형성되어 피드홈(132)과 잉크카트리지 간을 연통시키는 잉크공급홈(112)이 형성되어 있으며, 잉크공급홈(112)을 통해 잉크카트리지에 저장된 잉크가 피드홈(132)으로 유입된다.The
여기서, 도 1 내지 도 3의 미설명 참조번호 160은 히터에 전원을 인가하기 위한 배선패턴이고, 170은 도시되지 않은 FPC(Flexible Printed Circuit)와 컨택하는 패드부이다.Here,
그런데, 이러한 종래의 잉크젯 프린트 헤드 구조에 있어서는, 도 3에 도시된 바와 같이, 각 챔버(134)에 대응하는 잉크유로(136)가 피드홈(132)에 공통으로 연통되어 있어, 특정 챔버(134)에 마련된 히터(50)가 가열되어 버블이 발생할 때, 버블의 발생압력에 의해 인접한 노즐(122)에 영향을 미치는 크로스 토크(Cross Talk)가 발생하는 문제점이 있다.By the way, in the conventional inkjet printhead structure, as shown in FIG. 3, the
또한, 피드홈(132)의 상부에 위치하는 노즐판(120)은 이를 지지하는 구조가 없어 피드홈(132)의 상부에 떠 있는 구조를 갖게 되는 바, 외부의 압력이나 접촉 등에 취약한 문제점을 갖는다.In addition, the
따라서, 본 발명의 목적은, 잉크의 토출시 인접한 챔버 간에 발생하는 크로스 토크(Cross talk)를 방지하고, 노즐판이 보다 견고하게 지지되는 잉크젯 프린트 헤드를 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide an ink jet print head in which cross talk occurring between adjacent chambers during ejection of ink is prevented and the nozzle plate is more firmly supported.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 길이방향을 따라 잉크공급홈이 마련된 기판과; 상기 기판의 상부에 이격되어 배치되는 복수의 노즐이 마련된 노즐판과; 상기 기판과 상기 노즐판 사이에 배치되며, 상기 잉크공급홈을 따라 형성되어 상기 잉크공급홈으로부터 유입되는 잉크가 수용되는 피드홈과, 상기 각 노즐의 하부에 마련되는 복수의 챔버가 형성되도록, 패턴 형성된 매개층과; 상기 피드홈을 복수의 영역으로 구획하여, 구획된 각 영역이 상기 복수의 챔버 중 적어도 어느 하나와 연통되게 하는 구획층을 포함하는 것을 특징으로 잉크젯 프린트 헤드에 의해 달성된다.According to the present invention, the object is provided with an ink supply groove along the longitudinal direction; A nozzle plate provided with a plurality of nozzles spaced apart from the upper portion of the substrate; A pattern disposed between the substrate and the nozzle plate, the feed groove being formed along the ink supply groove to accommodate ink flowing from the ink supply groove, and a plurality of chambers provided below the nozzles, respectively; An intermediate layer formed; And a partition layer which partitions the feed groove into a plurality of areas so that each partitioned area communicates with at least one of the plurality of chambers.
여기서, 상기 구획층의 두께는 상기 매개층의 두께와 동일하게 마련되는 것이 바람직하다.Here, the thickness of the partition layer is preferably provided to be the same as the thickness of the intermediate layer.
또한, 상기 구획층은 상기 매개층이 상기 피드홈을 복수의 영역으로 구획하도록 패턴 형성되어 마련되는 것이 바람직하다.In addition, the partition layer is preferably provided with a pattern formed so that the intermediate layer partitions the feed groove into a plurality of regions.
그리고, 상기 노즐판의 상기 복수의 노즐은 상기 기판의 길이방향을 따라 2 열로 마련되며, 상기 구획층은 상기 기판의 길이방향을 따라 형성되어 상기 피드홈을 양측으로 구획하여, 양측으로 구획된 상기 피드홈이 2 열로 구분된 상기 노즐들에 대응하는 상기 챔버와 각각 연통되게 할 수 있다.The plurality of nozzles of the nozzle plate may be provided in two rows along the longitudinal direction of the substrate, and the partition layer may be formed along the longitudinal direction of the substrate to partition the feed grooves on both sides of the nozzle plate. Feed grooves may be in communication with the chambers corresponding to the nozzles divided into two rows, respectively.
또한, 상기 구획층은 상기 피드홈을 상기 기판의 길이방향으로 복수의 영역으로 구획하여, 구획된 각 영역이 상기 챔버 중 적어도 하나와 연통되게 할 수도 있다.In addition, the partition layer may divide the feed groove into a plurality of areas in the longitudinal direction of the substrate so that each partitioned area may communicate with at least one of the chambers.
그리고, 상기 구획층은 상기 피드홀을 상기 복수의 챔버에 각각 연통되는 복수의 영역으로 구획할 수 있다.The partition layer may partition the feed hole into a plurality of regions each communicating with the plurality of chambers.
그리고, 상기 노즐판과 상기 매개층은 일체로 형성된 하나의 부재로 마련될 수 있다.The nozzle plate and the intermediate layer may be provided as one member integrally formed.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하며, 실시예가 상이하더라도 동일한 구성에 대하여는 동일한 참조번호를 사용하며, 그 설명은 필요에 따라 일부 생략한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the present invention will be described in detail, and the same reference numerals are used for the same configuration, even if the embodiment is different, the description thereof will be omitted.
본 발명의 제1실시예에 따른 잉크젯 프린트 헤드(이하, "헤드"라 함)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 길이방향을 따라 잉크공급홈(12)이 마련된 기판(10)과, 기판(10)의 상부에 이격되어 배치되는 복수의 노즐(22)이 마련된 노즐판(20)과, 기판(10)과 노즐판(20) 사이에 배치되어 피드홈(32) 및 복수의 챔버(34)가 형성되도록 패턴 형성된 매개층(30)을 포함한다. 또한, 본 발명에 따른 해드는 피드홈(32)을 복수의 영역으로 구획하여, 구획된 각 영역이 복수의 챔버(34) 중 적어도 어느 하나와 연통되게 하는 구획층(40)을 포함한다.As shown in FIG. 4, an inkjet printhead (hereinafter referred to as a “head”) according to the first embodiment of the present invention includes a
기판(10)의 대략 중앙 영역에는 길이방향을 따라 대략 사각 형상의 잉크공급홈(12)이 형성되어 있다. 기판(10)에 마련된 잉크공급홈(12)은 그 하부에 배치되는 도시되지 않은 잉크카트리지에 저장된 잉크가 매개층(30)에 의해 형성된 피드홈(32)으로 유입되는 통로를 형성한다. 또한, 기판(10)의 표면에는 잉크공급홈(12)의 양측으로 다수의 히터(50)와, 각 히터(50)를 연결하는 배선패턴(60)과, 도시되지 않은 FPC(Flexible Printed Circuit)와 콘택하는 패드부(70)가 마련된다.An approximately square
노즐(22)층에 마련된 노즐(22)은 매개층(30)에 의해 형성된 챔버(34)에 수용된 잉크가 토출되는 통로로서, 각 챔버(34) 및 히터(50)에 대응하는 위치에 마련된 다. 노즐(22)은 매개층(30)에 의해 형성된 피드홈(32)을 경계로 하여 피드홈(32)의 양측으로 기판(10)의 길이방향을 따라 2 열로 마련된다.The
매개층(30)은 대략 얇은 직육면체 형상을 가지며, 그 판면이 관통되어 형성된 패턴에 의해 피드홈(32) 및 복수의 챔버(34)를 형성하는 공간이 형성되어 있다. 여기서, 챔버(34)는 기판(10)에 마련된 히터(50)에 대응하여 각각 히터(50)를 수용하도록 형성되며, 피드홈(32)으로부터 잉크를 공급받는다.The
구획층(40)은 피드홈(32)을 복수의 영역으로 구획하여, 구획된 각 영역이 적어도 하나의 챔버(34)와 각각 연통되도록 함으로써, 챔버(34) 간을 공간적으로 상호 격리시킨다. 이에 의해, 피드홈(32)의 공용에 의해 발생하는 챔버(34) 간의 크로스 토그(Cross Talk)를 방지할 수 있게 된다. 이하에서는, 본 발명에 따른 구획층(40)이 매개층(30)에 형성된 패턴에 의해 마련되는 것, 즉, 구획층(40)이 매개층(30)과 일체로 마련되는 것을 일 예로 하여 설명한다. The
본 발명의 제1실시예에 따른 구획층(40)은, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 기판(10)의 길이방향을 따라 형성되어 피드홈(32)을 양측으로 구획하여, 양측으로 구획된 피드홈(32)이 2 열로 구분된 노즐(22)들에 대응하는 챔버(34)와 각각 연통되도록 한다. 즉, 양측으로 구획된 양 피드홈(32)이 2 열로 구분된 노즐(22)들에 대응하는 챔버(34)와 각각 연통되게 한다. 보다 상세히 설명하면, 피드홈(32)을 경계로 좌측에 마련된 챔버(34)를 좌측 챔버(34)라 임으로 정의하고, 우측에 마련된 챔버(34)를 우측챔버(34)라 임의로 정의하면, 기판(10)의 길이방향을 따라 형성된 구획층(40)은 피드홈(32)을 좌측 및 우측 영역으로 구획하게 되고, 피드홈(32)의 좌측 영역은 좌측 챔버(34)가 공유하고, 피드홈(32)의 우측 영역은 우측 챔버(34)가 공유한다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 헤드의 구획층(40a)의 사시도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 헤드의 구획층(40a)은 피드홈(32)을 기판(10)의 길이방향으로 복수의 영역으로 구획하도록 마련될 수 있다. 즉, 기판(10)의 가로방향을 따라 형성된 복수의 경계벽이 기판(10)의 길이방향을 따라 복수개 형성되어, 피드홀을 기판(10)의 길이방향을 따라 복수의 영역으로 구획한다. 이에 의해, 복수의 챔버(34) 중 기판(10)의 세로방향을 따라 인접한 챔버(34) 간의 크로스 토크를 효과적으로 방지할 수 있다.6 is a perspective view of the
한편, 도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 헤드의 구획층(40b)의 사시도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 헤드의 구획층(40b)은 피드홈(32)을 복수의 챔버(34)에 각각 연통되는 복수의 영역으로 구획하도록 마련된다. 즉, 구획층(40b)은 피드홈(32)을 중심으로 양측으로 2 열로 배치된 챔버(34)에 대응하여 챔버(34)의 개수만큼 피드홈(32)을 복수의 영역으로 구획한다. 이에 의해, 특정 챔버(34)가 기판(10)의 가로방향 및 세로방향에 인접한 다른 챔버(34)와 모두 격리됨으로써, 인접 챔버(34) 간의 크로스 토크를 효과적으로 방지할 수 있게 된다.7 is a perspective view of the
한편, 본 발명의 실시예들에 따른 잉크젯 프린트 헤드의 매개층(30)은 피드홈(32)과 각 챔버(34)를 연통시켜 피드홈(32)에 수용된 잉크가 각 챔버(34)로 유입되는 통로로 기능하는 잉크유로가 형성되도록 마련될 수 있음은 물론이다.On the other hand, the
전술한 실시예에서는, 구획층(40,40a,40b)이 매개층(30)과 일체로 형성되는 것을 일 예로 하여 설명하였으나, 기판(10)의 판면으로부터 돌출된 경계벽을 형성하여 피드홈(32)을 복수의 영역으로 구획하도록 마련될 수 있음은 물론이다. 이 경우, 피드홈(32)의 상부에 배치되는 노즐판(20)을 보다 효과적으로 지지할 수 있게 된다.In the above-described embodiment, the partition layers 40, 40a, and 40b have been described as an example of being integrally formed with the
또한, 전술한 실시예에서는, 도 5에 도시된 바와 같이, 구획층(40)의 두께가 매개층(30)의 두께와 대략 동일하도록 마련되어 있으나, 구획층(40)이 기판(10)에 형성된 잉크공급홈(12)도 복수의 영역으로 구획할 수 있는 두께 및 구조로 마련될 수 있음은 물론이다. 이 경우, 기판(10)에 마련된 잉크공급홈(12)에서부터 각 챔버(34)에 대응하는 유로를 형성하게 되어, 챔버(34) 간의 크로스 토크를 보다 효과적으로 방지할 수 있게 된다.In addition, in the above-described embodiment, as shown in FIG. 5, the thickness of the
또한, 전술한 실시예에서는, 두 개의 부재가 노즐판과 매개층을 각각 형성하고 있으나, 하나의 부재, 즉 노즐판 및 매개층이 일체로 형성된 하나의 부재로 마련되어 일체로 형성된 하나의 부재에 노즐, 피드홈, 챔버 등이 형성되도록 패턴 형성할 수 있음은 물론이다.In addition, in the above-described embodiment, the two members each form a nozzle plate and an intermediate layer, but one member, that is, the nozzle plate and the intermediate layer are provided as one member integrally formed with a nozzle to one integrally formed member. Of course, the pattern may be formed so that the feed groove, the chamber and the like are formed.
이와 같이, 길이방향을 따라 잉크공급홈(12)이 마련된 기판(10)과, 기판(10)의 상부에 이격되어 배치도는 복수의 노즐(22)이 마련된 노즐판(20)과, 기판(10)과 노즐판(20) 사이에 배치되며 피드홈(32) 및 복수의 챔버(34)가 형성되도록 패턴 형성된 매개층(30)과, 피드홈(32)을 복수의 영역으로 구획하여 구획된 각 영역이 복수의 챔버(34) 중 적어도 어느 하나와 연통되게 하는 구획층(40,40a,40b)을 마련함 으로써, 노즐(22)을 통한 잉크의 토출시 인접 챔버(34) 간에 발생하는 크로스 토크를 방지하게 된다.As such, the
또한, 피드홈(32)의 상부에 배치되는 노즐판(20)을 구획층(40,40a,40b)이 지지함으로써, 노즐판(20)이 보다 견고히 지지된다.In addition, the
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 잉크의 토출시 인접한 챔버 간에 발생하는 크로스 토크를 방지하고, 노즐판이 보다 견고하게 지지되는 잉크젯 프린트 헤드가 제공된다.As described above, according to the present invention, there is provided an inkjet print head which prevents cross talk occurring between adjacent chambers during ejection of ink, and wherein the nozzle plate is more firmly supported.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |