KR101080921B1 - Conjugate type ink jet print head - Google Patents
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Abstract
본 발명은 잉크 젯 프린트의 헤드에 관련된 것으로서 특히 다수개의 다수개의 접합 플레이트가 상호 밀착되되 그 밀착면 일 영역을 음각 또는 양각하여 잉크가 투입되는 잉크 투입로와, 상기 잉크 투입로와 연통되어 상기 투입된 잉크가 인쇄 대상물측으로 분사되도록 하는 노즐이 형성되도록 하여 상기 노즐의 크기를 용이하게 조절할 수 있는 접합형 잉크 젯 프린트 헤드에 관한 것이다.The present invention relates to a head of an ink jet print, and in particular, a plurality of bonding plates are in close contact with each other, but an ink input passage into which ink is input by engraving or embossing one contact surface thereof, and the ink input passage communicates with the ink input passage. The present invention relates to a bonded ink jet print head capable of easily adjusting the size of the nozzle by forming a nozzle for injecting ink toward the printing object side.
접합형 프린트 헤드, ESD, 압전 액츄에이터 Bonded Printheads, ESD, Piezo Actuators
Description
본 발명은 잉크 젯 프린트의 헤드에 관련된 것으로서 특히 다수개의 다수개의 접합 플레이트가 상호 밀착되되 그 밀착면 일 영역을 음각 또는 양각하여 잉크가 투입되는 잉크 투입로와, 상기 잉크 투입로와 연통되어 상기 투입된 잉크가 인쇄 대상물측으로 분사되도록 하는 노즐이 형성되도록 하여 상기 노즐의 크기를 용이하게 조절할 수 있는 접합형 잉크 젯 프린트 헤드에 관한 것이다.The present invention relates to a head of an ink jet print, and in particular, a plurality of bonding plates are in close contact with each other, but an ink input passage into which ink is input by engraving or embossing one contact surface thereof, and the ink input passage communicates with the ink input passage. The present invention relates to a bonded ink jet print head capable of easily adjusting the size of the nozzle by forming a nozzle for injecting ink toward the printing object side.
잉크 젯 프린트 방식이라고 하는 것은 널리 알려진 바와 같이 잉크를 잉크 대상물에 분사하여 프린트 작업을 수행하는 방식을 말한다.The ink jet printing method is a method of spraying ink onto an ink object to perform a print job, as is widely known.
이러한 잉크 젯 프린트 방식은 크게 가열방식과 압전소자 방식으로 나뉜다.The ink jet printing method is largely divided into a heating method and a piezoelectric element method.
상기 가열방식은 잉크를 분사할 때 열을 이용하는 것으로서 잉크 카트리지 헤드부의 저항에 전기신호가 가해지면 급속히 달구어져 기포가 발생하고 이 기포의 힘으로 잉크가 헤드 밖으로 밀려 나와 피인쇄체에 인쇄된다. 기포가 수축되면 새로운 잉크가 헤드로 공급되어 잉크가 채워진다. The heating method uses heat to inject ink. When an electrical signal is applied to the resistance of the ink cartridge head, the heating is rapidly heated to generate bubbles, and the ink is pushed out of the head and printed on the printed object. When the bubble shrinks, new ink is supplied to the head to fill the ink.
이 제품의 장점은 매우 단순한 헤드 구조에 있다. 열을 전사할 수 있는 히터 부분은 잉크실과 헤드가 있는 부분의 중간 부분 즉, 헤드의 위쪽에 위치하게 된다. 헤드의 위쪽에 있는 히터를 가열하여 생기는 기포의 힘을 이용하여 잉크를 분사한다. The advantage of this product is its very simple head structure. The heater portion capable of transferring heat is positioned in the middle of the ink chamber and the portion where the head is, that is, above the head. Ink is ejected by using the force of bubbles generated by heating the heater above the head.
이러한 방식은 버블젯 방식과 유사하며, 잉크실에 기포가 들어가도 잉크와 함께 방출되기 쉽고, 잉크가 막히는 현상이 적다. 또한 구조가 간단하여 노즐의 수를 늘리기가 쉽다는 장점을 갖는다. 반면, 노즐마다 일정한 크기의 잉크만 분출하기 때문에 넓은 면적에 인쇄를 하려면 여러 차례 반복하여 같은 장소에 잉크를 분출함에 따라 그만큼 인쇄 속도가 떨어진다는 단점을 갖는다.This method is similar to the bubble jet method, and even if air bubbles enter the ink chamber, they are easily released together with the ink, and the ink is less clogged. In addition, the simple structure has the advantage that it is easy to increase the number of nozzles. On the other hand, since only a certain size of ink is ejected for each nozzle, the printing speed decreases as the ink is ejected to the same place repeatedly for several times.
압전 액츄에이터 방식(Piezo Actuator)은 피에조 압전기(Piezo Electric) 또는 세라믹 압전기(Ceramic Electric)를 이용해서 분사하는 방식으로 나뉜다.Piezo actuator type (Piezo Actuator) is divided into a method of spraying using a piezo piezoelectric (Piezo Electric) or ceramic piezoelectric (Ceramic Electric).
상기 피에조 압전기는 피에조 압전소자(Piezo Actuator)를 이용하여 기계적인 압력으로 잉크를 분사하는 방식이다. The piezoelectric piezoelectric is a method of spraying ink at a mechanical pressure by using a piezo actuator.
프린터가 압전소자에 전기신호를 보내면 압전소자가 진동을 하게 되고 이 진동의 압력으로 잉크가 노즐구멍 밖으로 밀려 나는 것이다. 빠져나간 부분은 모세 현상과 관성법칙 등에 의하여 채워진다.When the printer sends an electric signal to the piezoelectric element, the piezoelectric element vibrates and ink is pushed out of the nozzle hole by the pressure of the vibration. The escaped part is filled by the phenomenon of Moses and the law of inertia.
또한 세라믹 압전기는 세라믹의 분극 처리 후 동일 방향의 전계를 가하거나 제거함에 의해 각각의 결정체가 늘어난 상태 및 줄어든 상태를 왕복하여 동작하게 되고 이를 이용하여 세라믹 압전기 전체의 움직으로 나타나게 된다.In addition, the ceramic piezo is operated by reciprocating the stretched state and the reduced state of each crystal by applying or removing an electric field in the same direction after the polarization of the ceramic.
이러한 압전 액츄에이터 방식에 의한 잉크 젯 프린트 헤드(10)를 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.The ink
상기 도 1은 잉크 젯 프린트 헤드(10)의 사시도이고 도 2는 상기 헤드(10)의 단면을 도시한 개념도이다.1 is a perspective view of the ink
도시된 바와 같이 상기 잉크 젯 프린트 헤드(10)의 일측에 잉크 투입구(11)가 형성된다.As shown, an
도시되지 않은 잉크 저장조로부터 상기 잉크 투입구(11)측으로 잉크가 유동한 후 상기 잉크 투입구(11)를 통해 잉크 젯 프린트 헤드(10) 내부로 잉크가 유입된다.After the ink flows from the ink reservoir (not shown) to the
상기 유입된 잉크는 채널(12)을 통해 챔버(13)로 투입된다.The introduced ink is introduced into the
상기 챔버(13)에 투입된 잉크는 노즐(15)을 통해 분사되며, 이때, 상술한 바와 같은 압전 액츄에이터(14)가 변형되면서 잉크를 분사키기게 된다.The ink introduced into the
이러한 압전 액츄에이터 방식은 전류 제어로 잉크의 분출을 정밀하게 제어할 수 있다는 점이 장점이다. The piezoelectric actuator method is advantageous in that the ejection of ink can be precisely controlled by the current control.
잉크방울이 부풀어 오를 때 압전소자의 전류를 제어하는 시간을 조절하면 밀려나가는 잉크방울의 크기를 조절할 수 있다. By adjusting the time for controlling the current of the piezoelectric element when the ink bubble swells, it is possible to control the size of the ink ink to be pushed out.
때문에 노즐이 크면서도 잉크방울을 작게 만들 수 있으며 하나의 노즐로 다양한 크기의 잉크방울을 만드는 멀티 사이즈 도트 기능도 실현할 수 있는 것이다. 이러한 멀티 사이즈 도트 기능으로 피인쇄체에 따라서 도트의 크기를 조절할 수 있어 속도 향상에도 도움이 된다.As a result, the nozzle is large and ink droplets can be made small, and the multi-size dot function of making ink droplets of various sizes with one nozzle can be realized. This multi-size dot function can be used to adjust the size of the dot according to the printed body, which helps in speed improvement.
단점은 노즐의 크기가 큰 편이라 노즐의 수를 늘리는 일이 어렵고 노즐이 막히는 일이 많다는 점이 있다. 이러한 단점을 해결하기 위해서 출력 전에 클리닝 동작을 하여 기포를 배출하고 있으나 근본적인 문제해결 방법은 아니다.The disadvantage is that the size of the nozzle is large, it is difficult to increase the number of nozzles and the nozzles are often clogged. In order to solve this problem, air is discharged by cleaning before printing, but it is not a fundamental problem solving method.
또한, 압전소자방식에서 사용되는 잉크는 12 ~ 15cps정도의 점도를 갖고 있어서 계속적으로 잉크를 가열하지 않으면 잉크가 쉽게 응고되는 문제점이 있고, 이로 인해 노즐 막힘 현상이 발생하게 된다. In addition, the ink used in the piezoelectric element method has a viscosity of about 12 to 15 cps, so if the ink is not continuously heated, the ink easily coagulates, which causes nozzle clogging.
또한, 앞서 언급하였듯이 압전 액츄에이터 방식에서 사용되는 잉크는 소정의 점도를 갖고 있어서 프린팅시 잉크가 방울형태로 끊어진 채 배출되어야 하나 실제로는 점도의 영향으로 잉크방울이 길게 늘어지는 잉크꼬리가 발생하여(마치 엿이 늘어지는 현상과 동일한 현상) 프린팅 된 도트의 크기가 일정치 못하고 이로 인해 인쇄품질이 떨어지는 문제점이 있었다.In addition, as mentioned above, the ink used in the piezoelectric actuator method has a predetermined viscosity so that the ink must be discharged in the form of droplets when printing, but in reality, ink tails are formed that the ink droplets elongate under the influence of viscosity. The same phenomenon as the sagging phenomenon) The size of the printed dot is not fixed, which causes a problem in that print quality is reduced.
이러한 문제점을 해결하기 위해 정전기 유도증착(electrostatic deposition:ESD) 방식이 제안된다.In order to solve this problem, an electrostatic deposition (ESD) method is proposed.
상기 방식은 정전기 장을 제어하여 단백질 또는 대전된 나노 입자들을 전도성 기판의 특정 영역 위에 증착시킬 수 있도록 개발되었는데, 방울의 크기, 시료의 농도, 분사시간 등으로 증착량을 조절할 수 있고, 다양한 패턴을 동시에 증착할 수 있어서 고속 대면적 분사가 가능하다는 특징을 갖는다.The method was developed to control the electrostatic field to deposit proteins or charged nanoparticles on a specific area of the conductive substrate. The deposition amount can be controlled by the size of the droplet, the concentration of the sample, the injection time, and various patterns. It can be deposited at the same time, so that it is possible to spray a large area at high speed.
상기한 정전기 유도증착의 원리를 도 3의 개념도를 통해 간략히 설명하면 다음과 같다. The principle of electrostatic induction deposition is briefly explained through the conceptual diagram of FIG. 3.
도면을 보면, 상측에는 잉크를 배출하기 위한 미세직경의 노즐(21)이 위치하고 있고, 그 직하방에는 그라운드(22)가 위치하고 있다. 이때, As shown in the figure, a
상기 노즐(21)에는 (+) 또는 (-)전압을 인가해 주고, 그라운드(22)에는 반대 전극인 (-) 또는 (+)전압을 인가해 주게 되면 노즐(21)을 통과하는 전도성 잉크가 노즐(21)과 같은 극으로 대전되며, 이에 따라 전도성 잉크는 반대전극의 그라운드(22)와의 인력(자기력)에 의해 그라운드(22) 상의 피인쇄체(미도시)에 인쇄되는 것이다. When the positive or negative voltage is applied to the
이러한 정전기 유도증착은 앞선 압전소자방식에서의 노즐막힘현상을 해소할 수 있는 장점이 있다. Such electrostatic induction deposition has the advantage of eliminating the nozzle clogging phenomenon in the previous piezoelectric element method.
그러나, 이러한 상술한 압전 액츄에이터를 이용한 방식이나 상기 ESD 방식의 경우 노즐의 직경을 자유롭게 조절할 수 없어 프린트 환경의 변화에 능동적으로 대처할 수 없는 문제점이 있었다.However, in the case of using the above-described piezoelectric actuator or the ESD method, there is a problem in that the diameter of the nozzle cannot be freely adjusted so that it is not possible to actively cope with changes in the printing environment.
또한, 상술한 바와 같은 ESD방식의 경우 전극을 장치해야 하는데 상기 전극의 두께가 얇아서 설치하기가 어려운 문제점이 있었다.In addition, in the case of the ESD method as described above, the electrode must be installed, but there is a problem in that the thickness of the electrode is difficult to install.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서 다수개의 접합 플레이트가 상호 밀착되되 그 밀착면 일 영역을 음각 또는 양각하여 잉크가 투입되는 잉크 투입로와, 상기 잉크 투입로와 연통되어 상기 투입된 잉크가 인쇄 대상물측으로 분사되도록 하는 노즐을 형성하도록 하여 상기 노즐의 크기를 자유롭게 변경할 수 있고 전극 설치가 용이한 접합형 잉크 젯 프린트 헤드를 제공함에 목적이 있다.The present invention is to solve the above-mentioned problems, a plurality of bonding plates are in close contact with each other, but the ink input passage in which ink is introduced by engraving or embossing one of the contact surfaces, and the ink is connected in communication with the ink input passage is printed It is an object of the present invention to provide a bonded ink jet print head which can freely change the size of the nozzle and to facilitate electrode installation by forming a nozzle to be sprayed to the object side.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 잉크를 인쇄 대상물에 분사하여 프린트 작업을 수행하는 잉크 젯 프린트 헤드에 있어서, 다수개의 접합 플레이트가 상호 밀착되되 그 밀착면 일 영역을 음각 또는 양각하여 잉크가 투입되는 잉크 투입로와, 상기 잉크 투입로와 연통되어 상기 투입된 잉크가 인쇄 대상물측으로 분사되도록 하는 노즐을 더 포함하는 접합형 잉크 젯 프린트 헤드에 특징이 있다.In order to achieve the above object, the present invention provides an ink jet print head in which ink is sprayed onto a printing object to perform a printing operation, wherein a plurality of bonding plates are in close contact with each other, and ink is injected by engraving or embossing one of the contact surfaces. The inkjet printhead is characterized in that it further comprises an ink inlet passage and a nozzle in communication with the ink inlet passage so that the injected ink is ejected toward the printing object side.
또한, 상기 프린트 헤드는 상호 밀착되는 것으로서 판체 형상을 구비하는 2쌍의 접합 플레이트를 포함하되, 어느 한 쌍의 접합 플레이트의 대향면 중 일측면 또는 양측면의 일 영역을 음각하여 형성된 잉크 투입로와, 상기 한 쌍의 접합 플레이트 중 하나의 접합 플레이트 일 영역을 관통하는 관통공과, 상기 관통공이 형성된 접합 플레이트에 형성되는 것으로서 상기 대향면의 반대면 일측 단부로부터 상기 관통공까지의 영역의 두께를 주위보다 얇게 형성하여 인접하는 접합 플레이트와의 밀착에 의해 상기 관통공과 연통되는 노즐을 더 포함하여 상기 잉크 투입로를 거쳐 유입된 잉크가 상기 관통공 및 노즐을 통해 분사되는 접합형 잉크 젯 프린트 헤드에 다른 특징이 있다.In addition, the print head includes two pairs of bonding plates having a plate-like shape as being in close contact with each other, the ink input passage formed by engraving a region of one side or both sides of the opposing surfaces of any one pair of bonding plates, The through hole penetrating one junction plate region of the pair of bonding plates, and formed in the junction plate formed with the through hole, the thickness of the region from one end of the opposite surface to the through hole thinner than the surroundings And a nozzle in communication with the through hole by close contact with an adjacent bonding plate, wherein the ink flowing through the ink injection path is sprayed through the through hole and the nozzle. have.
이때, 상기 잉크 투입로 측으로 잉크를 가압, 이송하는 공급 수단을 더 포함하는 것도 가능하다.At this time, it is also possible to further include a supply means for pressurizing and transferring the ink to the ink input path side.
또한, 상기 상호 밀착되는 접합 플레이트에 장치되는 전극과, 상기 접합 플레이트 일 영역에 장치되는 그라운드를 더 포함하는 것도 가능하다.In addition, it is also possible to further include an electrode provided in the bonding plate in close contact with each other, and a ground provided in one region of the bonding plate.
또한, 접합 플레이트 일측에 장치되는 압전 액츄에이터를 더 포함하는 것도 가능하다.In addition, it is also possible to further include a piezoelectric actuator mounted on one side of the bonding plate.
또한, 노즐이 형성되는 접합 플레이트의 두께방향 외측면으로부터 상기 노즐이 형성되는 영역까지 관통되는 전극 장착홈을 더 포함하는 것도 가능하다.In addition, it is also possible to further include an electrode mounting groove penetrating from the outer side in the thickness direction of the bonding plate on which the nozzle is formed to the area where the nozzle is formed.
이상 설명한 바와 같은 본 발명의 잉크 젯 프린트 헤드에 의해 노즐의 직경을 자유롭게 조정할 수 있고 전극의 설치가 용이한 효과가 있다.The ink jet print head of the present invention as described above can freely adjust the diameter of the nozzle and facilitate the installation of the electrode.
이하에서는 첨부된 도면과 실시예를 참고하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings and embodiments will be described in detail with respect to the present invention.
도 4는 본 발명의 접합형 잉크 젯 프린트 헤드의 개념을 도시하는 개념도이다. 4 is a conceptual diagram showing the concept of the bonded ink jet print head of the present invention.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 대한 단면도 및 분리사시도 그리고 배면도로서 상기 도 5는 2쌍의 접합 플레이트가 밀착된 상태의 단면도이고, 도 6은 이중 한 쌍의 접합 플레이트를 분리한 분리 사시도이고 도 7은 하나의 접합 플레이트의 배면도이다.5 to 7 is a cross-sectional view and an exploded perspective view and a rear view of an embodiment of the present invention, Figure 5 is a cross-sectional view of the two pairs of bonding plates in close contact, Figure 6 is a pair of the separation of the bonding plate One is an exploded perspective view and FIG. 7 is a rear view of one bonding plate.
우선 본 발명의 원리에 대해 먼저 도 4를 참조하여 설명한다.First, the principle of the present invention will be described with reference to FIG.
본 발명의 잉크 젯 프린트 헤드(100)는 상술한 바와 같이 다수개의 접합 플레이트(110,120)를 상호 밀착시키기되 그 밀착면 일 영역을 음각 또는 양각하여 잉크가 투입되는 잉크 투입로(R1)를 형성한다.As described above, the ink
또한, 상술한 바와 같이 상기 밀착면의 일 영역을 음각 또는 양각하여 상기 잉크 투입로(R1)와 연통되는 한편 상기 투입된 잉크가 인쇄 대상물(도시되지 않음)측으로 분사되도록 하는 노즐(R2)을 형성한다.In addition, as described above, one area of the contact surface is engraved or embossed to form a nozzle R2 which communicates with the ink input passage R1 and allows the injected ink to be sprayed toward a printing object (not shown). .
다시 말해서 다수개의 접합 플레이트(110,120)의 밀착면의 일 영역을 음각 또는 양각하여 형성되는 통로를 이용하는 것이다.In other words, a passage formed by engraving or embossing an area of the contact surface of the plurality of
이하 실시예를 통해 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through examples.
실시예Example
본 실시예에서 설명하고자 하는 잉크 젯 프린트 헤드(100)는 상술한 바와 같이 잉크를 인쇄 대상물에 분사하여 프린트 작업을 수행한다.The ink
이때, 상기 프린트 프린트 헤드(100)는 상호 밀착되는 것으로서 판체 형상을 구비하는 2쌍의 접합 플레이트(110,120,130,140)를 포함한다.In this case, the
본 실시예에서는 도 5에 나타난 바와 같이 좌측으로부터 각각 제1접합 플레 이트(110), 제2접합 플레이트(120), 제3접합 플레이트(130) 그리고 제4접합 플레이트(140)로 칭한다.In this embodiment, as shown in FIG. 5, the
따라서 상기 제1접합 플레이트(110) 및 제2접합 플레이트(120)가 한 쌍의 접합 플레이트로 되고, 나머지 제3 및 제4 접합 플레이트(130,140)가 다른 한 쌍의 접합 플레이트가 된다.Therefore, the
이때, 상기 2쌍의 접합 플레이트 중 어느 한 쌍의 접합 플레이트의 대향면 중 일측면 또는 양측면의 일 영역을 음각하여 잉크 투입로(R)를 형성한다.At this time, one area of one side or both sides of the opposite surface of the pair of bonding plates of the two pairs of bonding plates are engraved to form an ink injection path (R).
본 실시예에서는 도 5 및 도 6에 나타난 바와 같이 제1접합 플레이트(110)와 제2접합 플레이트(120)에 각각 요홈부(111,112)를 음각하여 형성한 후 상기 제1 및 제2접합 플레이트(110,120)가 상호 밀착되도록 하여 잉크 투입로(R)를 형성한 것이 예시된다.In the present exemplary embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, recesses 111 and 112 are engraved on the
또한 제3접합 플레이트와 제4접합 플레이트(130,140)도 상기 제1 및 제2접합 플레이트(110,120)와 동일하게 형성된 것이 예시된다.In addition, it is illustrated that the third junction plate and the
그러나, 상기 잉크 투입로(R)는 분사되기 위한 잉크가 잉크 저장소(도시되지 않음)로부터 유입되도록 하는 것을 목적으로 하는바, 이러한 목적을 달성하는 한 상기 잉크 투입로(R)가 다른 형상을 구비하는 경우라도 모두 본 발명의 범주에 속함은 당연하다.However, the ink input path (R) is intended to allow the ink to be injected from the ink reservoir (not shown), so that the ink input path (R) has a different shape as long as this object is achieved. In any case, it belongs to the scope of the present invention.
예를 들어 상기 제1 및 제2 접합 플레이트(110,120)의 밀착면 중 하나의 밀착면을 음각하여 형성하거나, 혹은 상기 밀착면 중 어느 하나 또는 모든 밀착면을 양각하여 형성하는 경우라도 모두 본 발명의 범주에 속하는 것이다.For example, even if the contact surface of one of the contact surfaces of the first and second bonding plates (110,120) is engraved or formed by embossing any one or all the contact surfaces of the contact surface are all of the present invention It belongs to a category.
또한, 본 실시예에서는 제1 및 제2 접합 플레이트(110,120)와 제3 및 제4 접합 플레이트(130,140)의 잉크 투입로(R)가 모두 동일한 형상을 구비하는 것이 예시되나 본 발명은 이에 한하지 않고 상기 잉크가 유동할 수 있는 한 동일 형상을 구비하지 않는 경우라도 모두 본 발명의 범주에 속함은 당연하다.In addition, in the present embodiment, it is illustrated that the ink input passages R of the first and
이러한 측면에서 도 6에서는 제1 및 제2접합 플레이트(110,120)만을 분리하여 도시하였다.In this regard, FIG. 6 shows only the first and
또한, 상기 잉크 투입로(R)가 제1 및 제2접합 플레이트(110,120)의 일측 단부까지 연장되어 형성된 것이 도시된다.In addition, it is shown that the ink input path (R) is formed to extend to one end of the first and second bonding plates (110, 120).
이는 상기 제1 및 제2 접합 플레이트(110,120)가 상호 밀착되면 상기 잉크 투입로(R)의 단부가 개방되어 잉크 저장조(도시되지 않음)로부터 잉크가 유입될 수 있도록 하는 역할을 하도록 하기 위함이다.This is to allow the end of the ink input path R to open when the first and
또한, 본 실시예에서 상기 제1 내지 제4 접합 플레이트(110,120,130,140)은 판체 형상의 본체(111,121,131,141)를 구비한 것이 예시된다.In addition, in the present embodiment, the first to
그러나 상기 본체(111,121,131,141)는 상술한 바와 같이 밀착면 일 영역을 음각 또는 양각하여 상기 잉크 투입로(R) 및 후술하는 노즐(N)을 형성하기 위한 것으로서 이러한 목적을 달성하는 한 상기 본체(111,121,131,141)가 다른 형상을 구비하는 경우라도 모두 본 발명의 범주에 속함은 당연하다.However, the
한편 본 발명의 잉크 젯 프린트 헤드(100)는 한 쌍의 접합 플레이트(본 실시예에서는 제1 및 제2접합 플레이트(110,120)) 중 하나의 접합 플레이트(본 실시예에서는 제2접합 플레이트(120)) 일 영역을 관통하는 관통공(123)을 포함한다.On the other hand, the ink
상기 관통공(123)은 상기 잉크 투입로(R)를 거쳐 유입된 잉크가 노즐(N)측으로 유동할 수 있도록 하는 것으로서 이에 대해서는 후술한다.The through
한편, 본 발명의 잉크 젯 프린트 헤드(100)는 잉크의 분사를 위한 노즐(N)을 포함한다.Meanwhile, the ink
상기 노즐(N)은 상기 관통공(123)이 형성된 접합 플레이트(본 실시예에서는 제2접합 플레이트(120))에 형성되는 것으로서, 상기 대향면(즉 제1 및 제2 접합 플레이트(110,120)의 밀착면)의 반대면 일측 단부(본 실시예에서는 도면상 하측단부)로부터 상기 관통공(123)까지의 영역의 두께를 주위보다 얇게 형성한 단턱(124)이 인접하는 접합 플레이트(본 실시예에서는 제3접합 플레이트(130))와 상호 밀착되어 형성된다.The nozzle N is formed on the bonding plate (
즉 제2접합 플레이트(120)의 하측 단부 및 제3 접합 플레이트(130)의 하측 단부를 주위보다 두께가 얇도록 단턱(124,134, 도 5참조)을 각각 형성한 후 상기 제2 및 제3 접합 플레이트(120,130)를 밀착하여 노즐(N)을 형성한다.That is, after forming the lower end of the
본 실시예에서는 상기 단턱(124,134)이 제2 및 제3 접합 플레이트(120,130)에 각각 형성한 것이 예시된다.In the present exemplary embodiment, the stepped
그러나 이는 후술하는 관통공(123)으로부터 유입된 잉크가 외부로 분사될 수 있도록 이동 경로를 제공하는 것을 목적으로 하는바, 이러한 목적을 달성하는 한 상기 단턱(124,134)이 다른 형상을 구비하는 경우 다시 말해서 노즐(N)이 다른 형상을 구비하는 경우라도 모두 본 발명의 범주에 속함은 당연하다.However, this aims to provide a movement path so that ink introduced from the through
상기 관통공(123)은 상술한 바와 같이 한 쌍의 접합 플레이트 중 하나의 접 합 플레이트(본 실시예에서는 제2접합 플레이트(120)) 일 영역을 관통하여 형성된다.As described above, the through
이때, 상기 관통공(123)은 상기 잉크 투입로(R)와 연통되도록 형성된다.At this time, the through
다시 말해서 상기 제1 및 제2 접합 플레이트(110,120)가 상호 밀착된 경우 상기 잉크 투입로(R)를 거쳐 유입된 잉크가 관통공(123)을 통과한 후 상기 노즐(N)측으로 유동할 수 있도록 형성된다.In other words, when the first and
이를 위해서 상기 관통공(123)이 잉크 투입로(R)와 맞닿을 수 있도록 형성하는 것이 바람직하다.To this end, the through
한편 상기 잉크 투입로(R)에 잉크 분배로(113)를 더 포함하는 것도 가능하다.On the other hand, it is also possible to further include an
상기 잉크 분배로(113)는 상기 잉크 투입로(R) 일측에 형성되되 상기 잉크 투입로(R) 일측으로부터 다수개 분기되도록 형성되어 상기 관통공(123)과 연통된다.The
이와 같은 잉크 분배로(113)를 경유한 잉크가 상기 관통공(123)을 통해 상기 노즐(N)로 유동한다.The ink passing through the
본 실시예에서는 상기 잉크 분배로(113)가 상기 잉크 투입로(R)의 도면상 하측방향으로 형성되되 음각된 것이 예시된다.In this embodiment, the
그러나, 본 발명의 잉크 분배로(113)는 상기 관통공(123)측으로 잉크가 유동할 수 있도록 하는 것을 목적으로 하는바, 이러한 목적을 달성하는 한 상기 잉크 분배로(113)가 다른 형상을 구비하는 경우라도 모두 본 발명의 범주에 속함은 당연 하다.However, the
또한 본 실시예에서는 상기 잉크 분배로(113)가 3개 형성된 것이 예시된다.In addition, in the present embodiment, three
이는 상기 관통공(123) 및 노즐(N)이 3개가 형성되어 있어 이에 대응할 수 있도록 3개가 형성된 것일 뿐 그 개수에 의해 본 발명이 제한되지 않음은 분명하다.It is clear that the three through
이상과 같은 본 발명의 접합형 잉크 젯 프린트 헤드(100)에 의해 잉크가 투입 및 분사되는 과정에 대해 도 5와 도 6을 참조하여 다시 설명한다.The process of injecting and ejecting ink by the bonded ink
다만 상기 도 5는 2쌍의 접합 플레이트 모두 동일한 형상을 가지되 상호 대칭되는 형상을 구비한 경우를 도시한 것이며, 본 발명은 이에 한하지 않음은 이미 설명한 바와 같다.However, FIG. 5 illustrates a case in which both pairs of bonding plates have the same shape but have symmetrical shapes, and the present invention is not limited thereto.
우선 도시되지 않은 잉크 저장조로부터 잉크가 유입되는데, 이는 잉크 투입로(R)를 통해 유입된다.First, ink flows from an ink reservoir (not shown), which flows through the ink input path (R).
상기 유입된 잉크는 잉크 분배로(113)를 통해 각 관통공(123,133)측으로 유동한다.The introduced ink flows to each of the through
상기 관통공(123,133)을 통과한 잉크는 상기 단턱(124,134)가 밀착되어 형성된 노즐(N)을 통해 외부로 분사된다.The ink passing through the through
이상 설명한 바와 같은 본 발명의 접합형 잉크 젯 프린트 헤드(100)에 의해 상기 노즐(N)의 크기를 자유롭게 조정할 수 있다.The size of the nozzle N can be freely adjusted by the bonded ink
즉, 상술한 바와 같이 본 발명의 노즐(N)은 상기 단턱(124,134)이 상호 밀착되어 형성된다.That is, as described above, the nozzle N of the present invention is formed by the stepped
따라서 상기 단턱(124,134)의 두께를 조정하면 상기 노즐(N)의 크기(직경)을 용이하게 조정할 수 있다.Accordingly, by adjusting the thickness of the stepped
한편, 상기 잉크가 유입, 분사되도록 하기 위해 잉크 투입로(R) 측으로 잉크를 가압, 이송하는 공급 수단을 더 포함하는 것도 가능하다.On the other hand, it is also possible to further include a supply means for pressurizing and conveying the ink to the ink inlet (R) side in order to allow the ink to be introduced, injected.
상기 공급 수단으로서는 펌프를 사용할 수 있다.A pump can be used as said supply means.
또한, 본 발명의 잉크 젯 프린트 헤드(100)에 의한 프린트 품질을 향상시키기 위해 상술한 바와 같은 ESD프린트 방식을 취하는 것도 가능하다.It is also possible to take the ESD print scheme as described above to improve the print quality by the ink
이를 위해 상기 상호 밀착되는 접합 플레이트에 장치되는 전극(E)과, 상기 접합 플레이트 일 영역에 장치되는 그라운드(G)를 포함할 수 있다.To this end, it may include an electrode (E) installed in the bonding plate in close contact with each other, and a ground (G) installed in one region of the bonding plate.
이때, 상기 전극(E)을 장착하기 위해 전극 장착홈(125)을 더 포함할 수 있으며, 이에 대해 도 5와 도 7을 참조하여 설명한다.In this case, the
상기 전극 장착홈(125)은 노즐(N)이 형성되는 접합 플레이트(본 실시예에서는 제2 접합 플레이트(120) 및 제3접합 플레이트(130))의 두께방향 외측면으로부터 상기 노즐(N)이 형성되는 영역까지 관통되어 형성되는 것이 예시된다.The
물론 상기 도 7에서는 제2접합 플레이트(120)에 상기 전극 장착홈(125)이 형성된 것이 나타나 있으나 도 5에 나타난 바와 같이 상기 제3접합 플레이트(130)상에도 형성하여 상기 전극(E)이 제2 및 제3 접합 플레이트(120,130)사이에 장착되는 것도 가능하다.Of course, in FIG. 7, the
다시 말해서 상기 제1 및 제2 접합 플레이트(110,120)와 제3 및 제4 접합 플레이트(130,140)는 동일 형상을 구비하나, 상기 제3 및 제4 접합 플레이 트(130,140)가 제1 및 제2접합 플레이트(110,120)와 대칭되도록 배치되는 것이다.In other words, the first and
한편 상기 그라운드(G)는 도 5에서 접합 플레이트(110,120,130,140)의 도면상 하측방향에 설치된 것이 도시된다.On the other hand, the ground (G) is shown in the lower direction on the drawing of the
이는 상기 ESD방식의 프린트를 수행하기 위해 필요한 그라운드(G)를 개념적으로 설명한 것으로서 상기 그라운드(G)의 위치나 형상에 의해 본 발명이 제한되지 않음은 분명하다.This is conceptually described as the ground (G) required to perform the ESD printing method, it is clear that the present invention is not limited by the position or shape of the ground (G).
한편 상기 도 7에 나타난 바와 같이 전극(E)을 전극 본체(E1)와 상기 전극 본체(E1)에서 분기되는 다수개의 분기 전극(E2)을 포함하는 전극 어셈블리(EA)를 구비하는 것도 가능하다.On the other hand, as shown in FIG. 7, the electrode E may include an electrode assembly EA including an electrode body E1 and a plurality of branch electrodes E2 branched from the electrode body E1.
이는 상기 접합 플레이트에 장착되는 전극이 두께가 아주 얇아서 장착하기가 어려운 문제점이 있다.This is a problem that it is difficult to mount the electrode is mounted on the junction plate is very thin.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 상술한 바와 같이 판체 형상의 전극 본체(E1)를 작업자가 파지한 후 상기 분기 전극(E2)을 상기 전극 장착홈(125)에 삽입하면 용이하게 장착할 수 있다.In order to solve this problem, the present invention can be easily mounted by inserting the branch electrode E2 into the
한편 상술한 바와 같은 ESD프린팅 기법에 부가하여 잉크의 분사가 효율적으로 이루어 지도록 압전 액츄에이터를 포함하는 것도 가능하다.On the other hand, in addition to the above-described ESD printing technique, it is also possible to include a piezoelectric actuator so that the injection of the ink efficiently.
즉, 도 5에 나타난 바와 같이 압전 액츄에이터(P)를 상기 접합 플레이트(110,120,130,140) 일측에 장치하여 상기 접합 플레이트(110,120,130,140)를 미세 변형시켜 잉크의 분사를 도울 수 있다.That is, as shown in FIG. 5, a piezoelectric actuator P may be installed at one side of the
본 실시예에서는 상기 제1접합 플레이트(110)의 도면상 좌측면과 제4접합 플레이트(140)의 도면상 우측면에 각각 장치된 것이 예시된다.In the present embodiment, it is illustrated that the left side in the drawing of the
물론 상기 압전 액츄에이터(P)에 전원의 공급을 제어하기 위한 제어부(도시되지 않음)가 필요함은 자명한 사실이나 이는 널리 알려진 기술인 관계로 자세한 도시 및 설명은 생략한다.Of course, it is obvious that a control unit (not shown) for controlling the supply of power to the piezoelectric actuator P is obvious, but since it is a well-known technology, detailed illustration and description are omitted.
본 실시예에서는 상기 압전 액츄에이터(P)를 개념적으로 도시하였으나, 상술한 바와 같이 피에조 압전기나 세라믹 압전기를 사용할 수 있다.Although the piezoelectric actuator P is conceptually illustrated in the present embodiment, a piezoelectric piezoelectric or ceramic piezoelectric may be used as described above.
한편 본 발명의 접합형 잉크 젯 프린트 헤드(100)의 소재는 특별한 제한이 없으나 글래스를 재질로 하여 사용하는 것도 가능하다.On the other hand, the material of the bonded ink
이는 상기 글래스를 사용하는 경우가 밀착도를 향상시키는데 유리하기 때문이다.This is because the use of the glass is advantageous for improving the adhesion.
도 1은 잉크 젯 프린트 헤드(10)의 사시도, 1 is a perspective view of an ink
도 2는 상기 헤드(10)의 단면을 도시한 개념도,2 is a conceptual diagram showing a cross section of the
도 3은 정전기 유도증착의 원리를 도시한 개념도,3 is a conceptual diagram showing the principle of electrostatic induction deposition;
도 4는 본 발명의 접합형 잉크 젯 프린트 헤드의 개념을 도시하는 개념도.4 is a conceptual diagram showing the concept of the bonded ink jet print head of the present invention.
도 5는 2쌍의 접합 플레이트가 밀착된 상태의 단면도, 5 is a cross-sectional view of a state in which two pairs of bonding plates are in close contact;
도 6은 한 쌍의 접합 플레이트를 분리한 분리 사시도, 6 is an exploded perspective view of a pair of bonding plates separated;
도 7은 하나의 접합 플레이트의 배면도이다.7 is a rear view of one bonding plate.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100 : 본 발명의 프린트 헤드 110 : 제1접합 플레이트100:
120 : 제2접합 플레이트 130 : 제3접합 플레이트120: second bonding plate 130: third bonding plate
140 : 제4접합 플레이트 R : 잉크 투입로140: fourth bonding plate R: ink input passage
N : 노즐 E : 전극 N: nozzle E: electrode
G : 그라운드 P : 압전소자G: Ground P: Piezoelectric Element
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KR1020090047637A KR101080921B1 (en) | 2009-05-29 | 2009-05-29 | Conjugate type ink jet print head |
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US5699093A (en) | 1992-10-07 | 1997-12-16 | Hslc Technology Associates Inc | Ink jet print head |
-
2009
- 2009-05-29 KR KR1020090047637A patent/KR101080921B1/en active IP Right Grant
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US5699093A (en) | 1992-10-07 | 1997-12-16 | Hslc Technology Associates Inc | Ink jet print head |
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