KR100754392B1 - 잉크젯 프린트헤드의 잉크유로 구조체 및 이를 구비한잉크젯 프린트헤드 - Google Patents

잉크젯 프린트헤드의 잉크유로 구조체 및 이를 구비한잉크젯 프린트헤드 Download PDF

Info

Publication number
KR100754392B1
KR100754392B1 KR1020050130613A KR20050130613A KR100754392B1 KR 100754392 B1 KR100754392 B1 KR 100754392B1 KR 1020050130613 A KR1020050130613 A KR 1020050130613A KR 20050130613 A KR20050130613 A KR 20050130613A KR 100754392 B1 KR100754392 B1 KR 100754392B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ink
feed hole
chamber
flow
flow path
Prior art date
Application number
KR1020050130613A
Other languages
English (en)
Inventor
이방원
김민수
국건
Original Assignee
삼성전자주식회사
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 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020050130613A priority Critical patent/KR100754392B1/ko
Priority to EP06253470A priority patent/EP1803571A3/en
Priority to US11/505,430 priority patent/US20070146451A1/en
Priority to CNA2006101155556A priority patent/CN1990248A/zh
Priority to JP2006317459A priority patent/JP2007176159A/ja
Application granted granted Critical
Publication of KR100754392B1 publication Critical patent/KR100754392B1/ko

Links

Images

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
    • B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14016—Structure of bubble jet print heads
    • B41J2/14032—Structure of the pressure chamber
    • B41J2/1404—Geometrical characteristics
    • 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
    • B41J2002/14387—Front shooter
    • 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
    • B41J2002/14403—Structure thereof only for on-demand ink jet heads including a filter
    • 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
    • B41J2002/14467—Multiple feed channels per ink 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
    • B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/11—Embodiments of or processes related to ink-jet heads characterised by specific geometrical characteristics

Abstract

잉크젯 프린트헤드의 잉크유로 구조체 및 이를 구비한 잉크젯 프린트헤드가 개시된다. 개시된 잉크유로 구조체는, 토출될 잉크가 채워지는 잉크챔버; 잉크챔버 내의 잉크가 토출되는 노즐; 잉크챔버로 잉크를 공급하기 위한 잉크피드홀; 및 잉크챔버와 잉크피드홀을 연결하는 리스트릭터;를 구비하고, 리스트릭터는 잉크피드홀 방향으로의 유동저항이 잉크챔버 방향으로의 유동저항보다 커지도록 잉크피드홀 방향으로의 잉크유동 경로가 잉크챔버 방향으로의 잉크유동 경로보다 길게 형성되는 유동저항 조절부를 포함한다.

Description

잉크젯 프린트헤드의 잉크유로 구조체 및 이를 구비한 잉크젯 프린트헤드 {Ink path structure and inkjet printhead having the same}
도 1은 종래 잉크젯 프린트헤드를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ' 선을 따라 본 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 잉크젯 프린트헤드를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ'선을 따라 본 단면도이다.
도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 잉크젯 프린트헤드에서, 잉크 토출 과정에서 발생되는 리스트릭터 내부에서의 잉크 유동을 도시한 것이다.
도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 잉크젯 프린트헤드에서, 잉크 리필 과정에서 발생되는 리스트릭터 내부에서의 잉크 유동을 도시한 것이다.
도 6a 및 도 6b는 각각 잉크의 역류 및 리필 성능을 비교하기 위하여 사용된 종래 잉크유로 구조체 및 본 발명에 따른 잉크유로 구조체를 도시한 것이다.
도 7는 본 발명의 실시예에 따른 잉크젯 프린트헤드의 변형예를 개략적으로 도시한 평면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110... 기판 112... 잉크피드홀
120... 챔버층 122... 잉크챔버
124,224... 리스트릭터 124a,224a... 제1 연결구
124b,224b... 제2 연결구 124c,224c... 유동저항 조절부
125... 히터 130... 노즐층
132... 노즐 150,250... 굴곡부
260... 아일랜드(ialand)
본 발명은 잉크젯 프린트헤드에 관한 것으로, 상세하게는 잉크의 역류를 방지하고, 에너지 효율을 향상시킬 수 있는 잉크젯 프린트헤드의 잉크유로 구조체에 관한 것이다.
일반적으로, 잉크젯 프린터는 잉크젯 프린트헤드로부터 잉크의 미소한 액적(droplet)을 인쇄 매체 상의 원하는 위치에 토출시켜서 소정 색상의 화상을 형성하는 장치이다. 이러한 잉크젯 프린터에는 잉크젯 프린트헤드가 인쇄매체의 이송방향과 직각방향으로 왕복이동하면서 인쇄작업을 수행하는 셔틀 방식의 잉크젯 프린터와, 최근 고속인쇄의 구현을 위하여 개발되고 있는 것으로 인쇄매체의 폭에 해당하는 크기의 어레이 프린트헤드(array printhead)를 구비한 라인 프린팅 방식의 잉크젯 프린터가 있다. 이러한 어레이 프린트헤드에는 복수의 잉크젯 프린트헤드가 소정 형태로 배열되어 있다. 라인프린팅 방식의 잉크젯 프린터는 어레이 프린트헤드 가 고정된 상태에서 인쇄 매체만이 이송하면서 인쇄작업을 수행하게 되므로 고속 인쇄를 구현할 수 있다.
한편, 잉크젯 프린트헤드는 잉크 액적의 토출 메카니즘에 따라 크게 두가지 방식으로 분류될 수 있다. 그 하나는 열원을 이용하여 잉크에 버블(bubble)을 발생시켜 그 버블의 팽창력에 의해 잉크 액적을 토출시키는 열구동 방식의 잉크젯 프린트헤드이고, 다른 하나는 압전체를 사용하여 그 압전체의 변형으로 인해 잉크에 가해지는 압력에 의해 잉크 액적을 토출시키는 압전구동 방식의 잉크젯 프린트헤드이다.
도 1에는 종래 열구동 방식 잉크젯 프린트헤드의 평면이 개략적으로 도시되어 있으며, 도 2에는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ' 선을 따라 본 단면이 도시되어 있다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 종래 잉크젯 프린트헤드는 잉크 공급을 위한 잉크피드홀(ink feedhole,12)이 형성된 기판(10)과, 상기 기판(10) 위에 적층되는 챔버층(20)과, 상기 챔버층(20) 위에 적층되는 노즐층(30)을 포함한다. 상기 챔버층(20)에는 토출될 잉크가 채워지는 다수의 잉크챔버(22) 및 상기 잉크피드홀(12)로부터 상기 잉크챔버들(22)로 잉크를 공급하는 통로인 다수의 리스트릭터(restrictor,24)가 형성되어 있다. 상기 리스트릭터들(24)과 잉크피드홀(12) 사이에는 공통 유입구(26)가 형성되어 있다. 그리고, 상기 노즐층(30)에는 잉크의 토출이 이루어지는 노즐(32)이 형성되어 있다. 상기 잉크챔버들(22) 각각의 바닥에는 잉크를 가열하여 버블을 발생시키기 위한 히터(25)가 마련되어 있다. 상기와 같은 구조에서, 잉크챔버(22)에 잉크가 채워진 상태에서 히터(25)에 전류가 인가되면, 히터(25) 주위의 잉크는 가 열되어 버블이 발생 팽창하게 되고, 이러한 버블의 팽창력에 의하여 잉크챔버(22) 내의 잉크는 노즐(32)을 통하여 외부로 토출된다. 잉크 토출 후, 상기 잉크챔버(22) 내에는 잉크피드홀(12)로부터 공통 유입구(26) 및 리스트릭터(24)를 통하여 잉크가 다시 채워지게 된다.
그러나, 상기와 같은 잉크젯 프린트헤드의 잉크유로 구조에서는, 버블의 팽창에 따른 잉크 토출 과정에서 리스트릭터(24) 내부에서 잉크챔버(22) 내의 잉크가 잉크피드홀(12) 쪽으로 흐르는 잉크의 역류(back-flow) 현상이 발생하게 된다. 이에 따라, 잉크피드홀(12)로부터 잉크챔버(22)로 다시 채워져야 하는 잉크 유량은 토출된 잉크 유량 외에 역류된 잉크 유량만큼 증가하게 되며, 그 결과 잉크젯 프린트헤드의 구동 주파수(driving frequency)가 낮아지게 된다는 문제점이 있다. 또한, 상기와 같은 잉크젯 프린트헤드에서는, 잉크의 역류 현상으로 인하여 히터(25)에 입력되는 에너지가 잉크를 토출시키는데 사용되는 외에 잉크챔버(22) 내의 잉크를 잉크피드홀(12) 쪽으로 흐르게 하는 데에도 사용되므로 에너지 효율이 떨어지게 된다. 최근에 고속 인쇄의 구현을 위하여 개발되고 있는 어레이 프린트헤드에는 수 만개 이상의 히터가 필요하므로, 상기와 같은 에너지 효율 저하는 어레이 프린트헤드에서는 특히 더 중요한 문제가 된다.
이상에서는 종래 열구동 방식의 잉크젯 프린트헤드에서 잉크유로 구조로 인하여 잉크의 역류 현상 및 에너지 효율 저하가 발생되는 경우가 설명되었으나, 이러한 문제들은 전술한 잉크유로 구조를 가지는 압전구동 방식의 잉크젯 프린트헤드에도 발생될 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 잉크의 역류를 방지하고, 에너지 효율을 향상시킬 수 있는 잉크젯 프린트헤드의 잉크유로 구조체를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여,
본 발명의 구현예에 따른 잉크젯 프린트헤드의 잉크유로 구조체는,
토출될 잉크가 채워지는 잉크챔버;
상기 잉크챔버 내의 잉크가 토출되는 노즐;
상기 잉크챔버로 잉크를 공급하기 위한 잉크피드홀; 및
상기 잉크챔버와 잉크피드홀을 연결하는 리스트릭터;를 구비하고,
상기 리스트릭터는 상기 잉크피드홀 방향으로의 유동저항이 상기 잉크챔버 방향으로의 유동저항보다 커지도록 상기 잉크피드홀 방향으로의 잉크유동 경로가 상기 잉크챔버 방향으로의 잉크유동 경로보다 길게 형성되는 유동저항 조절부를 포함한다.
상기 리스트릭터는 상기 잉크챔버와 유동저항 조절부를 연결하는 제1 연결구 및 상기 유동저항 조절부와 잉크피드홀을 연결하는 제2 연결구를 포함하며, 상기 제1 및 제2 연결구는 서로 다른 중심축을 가지는 것이 바람직하다.
상기 유동저항 조절부의 일측에는 상기 잉크피드홀 방향으로의 잉크유동 경로를 증가시키는 동시에 상기 잉크피드홀 방향으로의 잉크유동을 억제하는 굴곡부 가 형성되는 것이 바람직하다.
상기 리스트릭터의 내부에는 상기 잉크피드홀 방향으로의 잉크유동 경로와 상기 잉크챔버 방향으로의 잉크유동 경로를 분리시키는 아일랜드(island)가 마련될 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에 따른 잉크젯 프린트헤드는,
잉크 공급을 위한 잉크피드홀이 형성된 기판;
상기 기판 상에 적층되는 것으로, 토출될 잉크가 채워지는 잉크챔버 및 상기 잉크챔버와 잉크피드홀을 연결하는 리스트릭터가 형성된 챔버층; 및
상기 챔버층 상에 적층되는 것으로, 상기 잉크챔버 내의 잉크가 토출되는 노즐이 형성된 노즐층;을 구비하고,
상기 리스트릭터는 상기 잉크피드홀 방향으로의 유동저항이 상기 잉크챔버 방향으로의 유동저항보다 커지도록 상기 잉크피드홀 방향으로의 잉크유동 경로가 상기 잉크챔버 방향으로의 잉크유동 경로보다 길게 형성되는 유동저항 조절부를 포함한다.
상기 잉크젯 프린트헤드는 열구동 방식의 잉크젯 프린트헤드 또는 압전구동 방식의 잉크젯 프린트헤드가 될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 도면 상에서 각 구성요소의 크기나 두께는 설명의 명료성을 위하여 과장되어 있을 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 잉크젯 프린트헤드를 개략적으로 도시한 평 면도이며, 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ'선을 따라 본 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 잉크젯 프린트헤드는 잉크피드홀(112)이 형성된 기판(110)과, 상기 기판(110) 위에 적층되는 것으로, 다수의 잉크챔버(122) 및 리스트릭터(124)가 형성된 챔버층(120)과, 상기 챔버층(120) 위에 적층되는 것으로, 다수의 노즐(132)이 형성된 노즐층(130)을 구비한다. 여기서, 잉크유로 구조체는 잉크피드홀(112), 리스트릭터(124), 잉크챔버(122) 및 노즐(132)으로 구성된다.
상기 잉크피드홀(112)은 기판(110)을 관통하도록 형성되어 상기 잉크챔버들(122)로 잉크를 공급하게 된다. 상기 잉크챔버(122)의 내부에는 토출될 잉크가 채워지며, 상기 잉크챔버(122)의 바닥에는 잉크챔버(122) 내의 잉크를 가열하여 버블을 발생시키는 히터가 마련되어 있다. 그리고, 상기 리스트릭터(124)는 잉크피드홀(112)로부터 잉크챔버(122)로 잉크를 공급하기 위한 통로로서 잉크챔버들(122) 각각에 대응되게 형성된다. 상기 노즐(132)은 잉크챔버(122)와 연통하도록 형성되며, 잉크챔버(122) 내의 잉크는 상기 노즐(132)을 통하여 외부로 토출된다.
한편, 상기 리스트릭터(124)는 상기 잉크챔버(122)와 연결되는 제1 연결구(124a), 상기 잉크피드홀(112)과 연결되는 제2 연결구(124b) 및 상기 제1 연결구(124a)와 제2 연결구(124b) 사이에 마련되는 유동저항 조절부(124c)를 포함한다. 여기서, 상기 제1 연결구(124a)와 제2 연결구(124b)는 서로 다른 중심축을 가지도록 형성되어 있다. 그리고, 상기 유동저항 조절부(124c)의 일측에는 잉크피드홀(112) 방향으로의 잉크유동 경로를 길게 하는 동시에 잉크피드홀(112) 방향으로의 잉크 유동을 억제하는 굴곡부(150)가 형성되어 있다. 이러한 유동저항 조절부(124c)는 잉크 토출 과정에서는 잉크의 역류를 줄이고, 잉크 리필 과정에서는 잉크의 리필을 용이하게 하는 역할을 한다. 구체적으로, 상기 유동저항 조절부(124c) 내에서는 일측에 형성된 굴곡부(150)로 인하여 잉크피드홀(112) 방향으로의 잉크유동 경로가 잉크챔버(122) 방향으로의 잉크유동 경로보다 길게 형성됨으로써, 잉크피드홀(112) 방향으로의 유동저항이 잉크챔버(122) 방향으로의 유동저항 보다 커지게 된다. 따라서, 버블의 팽창에 따른 잉크 토출 과정에서는 잉크피드홀(112) 방향의 유동저항이 증가하여 잉크의 역류가 줄어들게 되고, 버블의 소멸에 따른 잉크 리필 과정에서는 잉크챔버(122) 방향으로의 유동저항이 감소하여 잉크의 리필이 용이하게 이루어진다.
도 5a 본 발명의 실시예에 따른 잉크젯 프린트헤드에서, 버블의 팽창에 따른 잉크 토출 과정에서 발생되는 리스트릭터(124) 내부에서의 잉크 유동을 도시한 것이다. 도 5a를 참조하면, 버블의 팽창에 따른 잉크 토출 과정에서는 잉크피드홀(112) 방향으로의 잉크유동 경로는 유동저항 조절부(124c)의 굴곡부(150)로 인하여 길어지게 되고, 잉크의 유동 또한 상기 굴곡부(150)에 의하여 억제된다. 이에 따라, 잉크피드홀(112) 방향으로의 유동저항이 증가하여 잉크의 역류 현상이 줄어들게 된다. 또한, 도 5a에 도시된 바와 같이 상기 굴곡부(150)를 따라 역류하는 잉크의 일부가 잉크챔버(122) 쪽으로 되돌아오는 잉크 유동의 재순환 영역이 형성됨으로써 잉크의 역류 현상이 줄어들게 된다.
그리고, 도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 잉크젯 프린트헤드에서, 버블의 소멸에 따른 잉크 리필 과정에서 발생되는 리스트릭터(124) 내부에서의 잉크 유동을 도시한 것이다. 도 5b를 참조하면, 잉크 토출 후 버블의 소멸에 따른 잉크 리필 과정에서는 잉크가 전술한 굴곡부(150)를 만나지 않게 되므로 잉크피드홀(112) 방향으로의 잉크유동 경로는 짧아지게 된다. 이에 따라, 잉크챔버(122) 방향으로의 유동저항은 줄어들어 잉크의 리필이 용이하게 된다.
이하에서는, 실험을 통하여 도 6a에 도시된 종래 잉크유로 구조체 및 도 6b에 도시된 본 발명에 따른 잉크유로 구조체에서의 잉크의 역류 및 리필 성능을 비교하여 알아보았다. 본 실험에서 종래 잉크유로 구조체에서의 리스트릭터(24)와 공통 유입구(26)의 길이의 합(L's)과 본 발명에 따른 잉크유로 구조체에서의 리스트릭터(124)의 길이(Ls)을 동일하게 하였다. 그리고, 종래 잉크유로 구조체에서 리스트릭터(24)의 폭(W'R)은 14㎛로 하였으며, 본 발명에 따른 잉크유로 구조체에서 리스트릭터(124)를 구성하는 제1 및 제2 연결구(124a,124b)의 폭(WR1, WR2)도 모두 14㎛으로 하였다. 실험 결과, 종래 잉크유로 구조체에서 잉크 토출 과정에서 발생되는 잉크의 역류유량 및 잉크 리필 과정에서 발생되는 잉크의 리필유량을 각각 100, 100으로 하였을 때, 본 발명에 따른 잉크유로 구조체에서 잉크의 역류유량 및 리필유량은 각각 79, 96이었다. 따라서, 본 발명에 따른 잉크유로 구조체에서는 종래 잉크유로 구조체에서 보다 잉크의 역류유량은 21% 감소하였으며, 잉크의 리필유량은 거의 동일하였음을 알 수 있다. 한편, 본 발명에 따른 잉크유로 구조체에서 리 스트릭터(124)를 구성하는 제1 및 제2 연결구(124a,124b)의 폭(WR1, WR2)은 설계 조건에 따라 다양하게 조절될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 잉크젯 프린트헤드의 변형예를 도시한 평면도이다. 이하에서는 전술한 실시예와 다른 점만을 설명하기로 한다. 도 7을 참조하면, 잉크유로 구조체는 잉크 공급을 위한 잉크피드홀(112), 토출될 잉크가 채워지는 잉크챔버(122), 잉크의 토출이 이루어지는 노즐(132) 및 상기 잉크피드홀(112)과 잉크챔버(122)를 연결하는 리스트릭터(224)로 구성된다.
그리고, 상기 리스트릭터(224)는 잉크챔버(122)와 연결되는 제1 연결구(224a), 잉크피드홀(112)과 연결되는 제2 연결구(224b) 및 상기 제1 연결구(224a)와 제2 연결구(224b) 사이에 마련되는 유동저항 조절부(224c)를 포함한다. 여기서, 상기 제1 연결구(224a)와 제2 연결구(224b)는 서로 다른 중심축을 가지도록 형성되어 있다. 그리고, 상기 유동저항 조절부(224c)의 일측에는 잉크피드홀(112) 방향으로의 잉크유동 경로를 길게 하는 동시에 잉크피드홀(112) 방향으로의 잉크 유동을 억제하는 굴곡부(250)가 형성되어 있다. 이러한 유동저항 조절부(224c)는 전술한 바와 같이 버블의 팽창에 따른 잉크 토출 과정에서는 잉크피드홀(112) 방향의 유동저항을 증가시켜 잉크의 역류를 줄이고, 버블의 소멸에 따른 잉크 리필 과정에서는 잉크챔버(122) 방향으로의 유동저항을 감소시켜 잉크의 리필을 용이하게 하는 역할을 한다. 그리고, 상기 유동저항 조절부(124c)의 내부에는 잉크 토출 과정에서 발생되는 잉크피드홀(112) 방향으로의 잉크유동 경로와 잉크 리필 과정에서 발생되 는 잉크챔버(122) 방향으로의 잉크유동 경로를 분리시킬 수 있는 아일랜드(island)가 마련되어 있다. 상기와 같은 잉크유로 구조체에서, 유동저항 조절부(224c)의 일측에 형성된 굴곡부(250)로 인하여 잉크 토출 과정에서 발생되는 잉크피드홀(112) 방향으로의 잉크유동 경로가 잉크 리필 과정에서 발생되는 잉크챔버(122) 방향으로의 잉크유동 경로보다 길게 형성되며, 이에 따라 잉크피드홀(112) 방향으로의 유동저항이 잉크챔버(122) 방향으로의 유동저항 보다 커지게 된다.
한편, 이상의 실시예에서는 잉크유로 구조체가 열구동 방식의 잉크젯 프린트헤드에 적용되는 경우가 설명되었으나, 본 발명에 따른 잉크유로 구조체는 압전구동 방식의 잉크젯 프린트헤드에도 적용될 수 있다. 이상에서 본 발명의 바람직한 실시예가 상세히 설명되었지만, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않고, 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 잉크유로 구조체에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 잉크 토출시에는 잉크챔버 내의 잉크가 잉크피드홀 방향으로 흐르는 잉크의 역류 현상을 방지할 수 있으며, 잉크 토출후에는 잉크챔버로 잉크가 리필되는 속도가 증대될 수 있다. 이에 따라, 잉크젯 프린트헤드의 구동 주파수가 증대될 수 있다.
둘째, 열구동 방식의 잉크젯 프린트헤드에서는 잉크의 역류 방지로 인하여 히터에 입력되는 에너지는 대부분 잉크를 토출시키는데 사용되므로 히터의 에너지 효율이 향상될 수 있다. 그리고, 압전구동 방식의 잉크젯 프린트헤드에서도 액츄에이터에 입력되는 에너지의 대부분이 잉크를 토출시키는데 사용되므로 액츄에이터의 효율이 향상될 수 있다. 그리고, 이러한 에너지 효율의 향상에 따라 잉크젯 프린트헤드에 소요되는 입력 에너지를 줄일 수 있다.
셋째, 열구동 방식의 잉크젯 프린트헤드에서는 히터에 입력되는 에너지를 줄일 수 있으므로, 히터로부터 발생된 열이 잉크젯 프린트헤드 내부에 축적되는 문제도 줄일 수 있다.
넷째, 매우 많은 수의 히터를 가지는 어레이 프린트헤드에서는 저전력 구동이 강하게 요구되는 바, 본 발명에 따른 잉크유로 구조체를 어레이 프린트헤드의 각 잉크젯 프린트헤드에 적용하게 되면 어레이 프린트헤드의 저전력 구동이 가능해진다.

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 토출될 잉크가 채워지는 잉크챔버;
    상기 잉크챔버 내의 잉크가 토출되는 노즐;
    상기 잉크챔버로 잉크를 공급하기 위한 잉크피드홀; 및
    상기 잉크챔버와 잉크피드홀을 연결하는 리스트릭터;를 구비하고,
    상기 리스트릭터는 상기 잉크피드홀 방향으로의 유동저항이 상기 잉크챔버 방향으로의 유동저항보다 커지도록 상기 잉크피드홀 방향으로의 잉크유동 경로가 상기 잉크챔버 방향으로의 잉크유동 경로보다 길게 형성되는 유동저항 조절부와, 상기 잉크챔버와 유동저항 조절부를 연결하는 제1 연결구와, 상기 유동저항 조절부와 잉크피드홀을 연결하는 제2 연결구를 포함하며,
    상기 제1 및 제2 연결구는 서로 다른 중심축을 가지는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트헤드의 잉크유로 구조체.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 유동저항 조절부의 일측에는 상기 잉크피드홀 방향으로의 잉크유동 경로를 증가시키는 동시에 상기 잉크피드홀 방향으로의 잉크유동을 억제하는 굴곡부 가 형성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트헤드의 잉크유로 구조체.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 잉크 공급을 위한 잉크피드홀이 형성된 기판;
    상기 기판 상에 적층되는 것으로, 토출될 잉크가 채워지는 잉크챔버 및 상기 잉크챔버와 잉크피드홀을 연결하는 리스트릭터가 형성된 챔버층; 및
    상기 챔버층 상에 적층되는 것으로, 상기 잉크챔버 내의 잉크가 토출되는 노즐이 형성된 노즐층;을 구비하고,
    상기 리스트릭터는 상기 잉크피드홀 방향으로의 유동저항이 상기 잉크챔버 방향으로의 유동저항보다 커지도록 상기 잉크피드홀 방향으로의 잉크유동 경로가 상기 잉크챔버 방향으로의 잉크유동 경로보다 길게 형성되는 유동저항 조절부와, 상기 잉크챔버와 유동저항 조절부를 연결하는 제1 연결구와, 상기 유동저항 조절부와 잉크피드홀을 연결하는 제2 연결구를 포함하며,
    상기 제1 및 제2 연결구는 서로 다른 중심축을 가지는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트헤드.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 유동저항 조절부의 일측에는 상기 잉크피드홀 방향으로의 잉크유동 경로를 증가시키는 동시에 상기 잉크피드홀 방향으로의 잉크유동을 억제하는 굴곡부가 형성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트헤드.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
KR1020050130613A 2005-12-27 2005-12-27 잉크젯 프린트헤드의 잉크유로 구조체 및 이를 구비한잉크젯 프린트헤드 KR100754392B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050130613A KR100754392B1 (ko) 2005-12-27 2005-12-27 잉크젯 프린트헤드의 잉크유로 구조체 및 이를 구비한잉크젯 프린트헤드
EP06253470A EP1803571A3 (en) 2005-12-27 2006-06-30 Inkjet printhead
US11/505,430 US20070146451A1 (en) 2005-12-27 2006-08-17 Inkjet printhead
CNA2006101155556A CN1990248A (zh) 2005-12-27 2006-08-18 喷墨打印头
JP2006317459A JP2007176159A (ja) 2005-12-27 2006-11-24 インクジェットプリントヘッドのインク流路構造体及びこれを備えたインクジェットプリントヘッド

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050130613A KR100754392B1 (ko) 2005-12-27 2005-12-27 잉크젯 프린트헤드의 잉크유로 구조체 및 이를 구비한잉크젯 프린트헤드

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100754392B1 true KR100754392B1 (ko) 2007-08-31

Family

ID=37773046

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050130613A KR100754392B1 (ko) 2005-12-27 2005-12-27 잉크젯 프린트헤드의 잉크유로 구조체 및 이를 구비한잉크젯 프린트헤드

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20070146451A1 (ko)
EP (1) EP1803571A3 (ko)
JP (1) JP2007176159A (ko)
KR (1) KR100754392B1 (ko)
CN (1) CN1990248A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101069412B1 (ko) * 2009-01-21 2011-10-04 삼성전기주식회사 잉크젯 헤드

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2222474B1 (en) * 2007-12-20 2014-03-05 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Droplet generator
KR20130060500A (ko) * 2011-11-30 2013-06-10 삼성전기주식회사 실리콘 기판, 이의 제조 방법 및 잉크젯 프린트 헤드
JP2013176941A (ja) * 2012-02-29 2013-09-09 Seiko Epson Corp 液体噴射ヘッド、および、液体噴射装置
EP3250387B1 (en) * 2015-01-29 2020-08-05 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluid ejection device and method of manufacturing a fluid ejection device
JP2019089222A (ja) * 2017-11-13 2019-06-13 エスアイアイ・プリンテック株式会社 ヘッドチップ、液体噴射ヘッドおよび液体噴射記録装置
CN108909185B (zh) * 2018-06-15 2020-07-17 大连瑞林数字印刷技术有限公司 一种厚膜压电元件驱动的压电喷墨打印喷头
CN109130509B (zh) * 2018-09-30 2024-01-09 西安增材制造国家研究院有限公司 一种微滴喷射打印头中的限流器
CN109980084B (zh) * 2019-04-09 2020-12-01 京东方科技集团股份有限公司 喷墨打印头和喷墨打印设备

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6312112B1 (en) 1999-07-12 2001-11-06 Hewlett-Packard Company Long life printhead architecture
JP2004262040A (ja) 2003-02-28 2004-09-24 Fuji Photo Film Co Ltd インクジェットヘッドおよびインクジェットプリンタ

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6140160A (ja) * 1984-07-31 1986-02-26 Canon Inc 記録ヘツド
CA1300974C (en) * 1987-10-30 1992-05-19 Kenneth E. Trueba Hydraulically tuned channel architecture
EP0770485B1 (en) * 1990-06-15 2000-08-30 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet recording apparatus and driving method therefor
DE69411091T2 (de) * 1993-07-26 1998-11-12 Canon Kk Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf und damit versehene Flüssigkeitsstrahldruckvorrichtung
US5666143A (en) * 1994-07-29 1997-09-09 Hewlett-Packard Company Inkjet printhead with tuned firing chambers and multiple inlets
US5912685A (en) * 1994-07-29 1999-06-15 Hewlett-Packard Company Reduced crosstalk inkjet printer printhead
US5734399A (en) * 1995-07-11 1998-03-31 Hewlett-Packard Company Particle tolerant inkjet printhead architecture
US5751317A (en) * 1996-04-15 1998-05-12 Xerox Corporation Thermal ink-jet printhead with an optimized fluid flow channel in each ejector
US5793393A (en) * 1996-08-05 1998-08-11 Hewlett-Packard Company Dual constriction inklet nozzle feed channel
US6693964B1 (en) * 2000-03-24 2004-02-17 Microsoft Corporation Methods and arrangements for compressing image based rendering data using multiple reference frame prediction techniques that support just-in-time rendering of an image
US6443564B1 (en) * 2000-11-13 2002-09-03 Hewlett-Packard Company Asymmetric fluidic techniques for ink-jet printheads
US6439703B1 (en) * 2000-12-29 2002-08-27 Eastman Kodak Company CMOS/MEMS integrated ink jet print head with silicon based lateral flow nozzle architecture and method of forming same
US6350018B1 (en) * 2001-02-23 2002-02-26 Hewlett-Packard Company Ink jet drop ejection architecture for improved damping and process yield
US6364467B1 (en) * 2001-05-04 2002-04-02 Hewlett-Packard Company Barrier island stagger compensation
US20020191695A1 (en) * 2001-06-07 2002-12-19 Irvine Ann Chris Interframe encoding method and apparatus
US6804301B2 (en) * 2001-08-15 2004-10-12 General Instrument Corporation First pass encoding of I and P-frame complexity for compressed digital video
KR100433530B1 (ko) * 2001-12-10 2004-05-31 삼성전자주식회사 일체형 잉크젯 프린트 헤드의 제조 방법
KR100571804B1 (ko) * 2003-01-21 2006-04-17 삼성전자주식회사 액적 토출기 및 이를 채용한 잉크젯 프린트헤드
TWM249819U (en) * 2004-01-20 2004-11-11 Int United Technology Co Ltd Inkjet print head
JP4632421B2 (ja) * 2004-12-07 2011-02-16 キヤノン株式会社 インクジェット記録ヘッド
US7465037B2 (en) * 2005-10-11 2008-12-16 Kia Silverbrook Printhead with rectifying valve at ink chamber inlet
US7431432B2 (en) * 2005-10-11 2008-10-07 Silverbrook Research Pty Ltd Printhead that combines ink from adjacent actuators
US7549735B2 (en) * 2005-10-11 2009-06-23 Silverbrook Research Pty Ltd Inkjet printhead with quadrupole actuators

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6312112B1 (en) 1999-07-12 2001-11-06 Hewlett-Packard Company Long life printhead architecture
JP2004262040A (ja) 2003-02-28 2004-09-24 Fuji Photo Film Co Ltd インクジェットヘッドおよびインクジェットプリンタ

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101069412B1 (ko) * 2009-01-21 2011-10-04 삼성전기주식회사 잉크젯 헤드
US8317310B2 (en) 2009-01-21 2012-11-27 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Ink-jet head

Also Published As

Publication number Publication date
EP1803571A2 (en) 2007-07-04
US20070146451A1 (en) 2007-06-28
CN1990248A (zh) 2007-07-04
EP1803571A3 (en) 2009-12-23
JP2007176159A (ja) 2007-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100754392B1 (ko) 잉크젯 프린트헤드의 잉크유로 구조체 및 이를 구비한잉크젯 프린트헤드
TWI508866B (zh) 具雙層頂帽之流體噴出裝置
JP3706671B2 (ja) 液体吐出ヘッド、液体吐出ヘッドを用いたヘッドカートリッジ、液体吐出装置、および液体吐出方法
US10005282B2 (en) Fluid ejection devices with particle tolerant thin-film extensions
JP4323947B2 (ja) インクジェット記録ヘッド
JP4755120B2 (ja) 液体吐出ヘッド用液体供給部材、ヘッドユニット、液体吐出装置及び画像形成装置
KR20130113919A (ko) 유체 분사 장치
KR20070097178A (ko) 역류 억제 수단을 구비한 잉크젯 프린트 헤드
JP3809604B2 (ja) バブルジェット（登録商標）方式のインクジェットプリントヘッド
JP2007230132A (ja) インクジェット記録ヘッド
KR20090024381A (ko) 잉크젯 프린트 헤드
JP3102324B2 (ja) インクジェットプリントヘッド、インクジェットプリンタおよびインクジェットプリントヘッドのメンテナンス方法
JP2007283720A (ja) 記録ヘッドおよびインクジェット記録装置
US6350018B1 (en) Ink jet drop ejection architecture for improved damping and process yield
US20090141082A1 (en) Printhead with redundant nozzle chamber inlets for minimizing effects of blockages
JP6964676B2 (ja) 成形体内に成形された流体吐出ダイ
KR100738094B1 (ko) 잉크유로 구조체, 이 잉크유로 구조체를 구비하는 잉크젯프린트헤드 및 잉크젯 프린트헤드의 제조방법
JPH10181021A (ja) インクジェットヘッド、インクジェットプリント装置、およびインクジェットプリント方法
JP2005254749A (ja) 液滴吐出ヘッドおよびその製造方法、液体カートリッジ、液滴吐出装置、インクジェット記録装置
US20230391080A1 (en) Liquid discharge head and liquid discharge apparatus
KR20070010800A (ko) 열구동 방식의 잉크젯 프린트헤드
JP4137681B2 (ja) 液体吐出ヘッド、液体吐出ヘッドカートリッジ、液体吐出装置およびインクジェット記録装置
KR20070087817A (ko) 잉크젯 프린트헤드
JP2005125696A (ja) インクジェット記録ヘッド
US20190134987A1 (en) Fluid ejection device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
J201 Request for trial against refusal decision
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
G170 Re-publication after modification of scope of protection [patent]
LAPS Lapse due to unpaid annual fee