KR101098625B1 - 잉크젯 기록 헤드 - Google Patents

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지아끼 무라오까
유우이찌로오 아까마
도모쯔구 구로다
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Abstract

잉크 액적의 착탄 정밀도가 향상되어 화질을 향상시키고 기록 속도를 증가시킨다. 잉크젯 기록 헤드는 잉크 공급구로부터 공급된 잉크를, 다른 유동 저항을 갖는 잉크 유로에 각각 접속된 복수의 토출구로부터, 상기 복수의 토출구에 각각 대응하는 복수의 전기열 변환 소자에 의해서 발생되는 에너지를 이용하여 토출하며, 낮은 잉크 유동 저항을 갖는 잉크 유로에 접속된 각각의 복수의 토출구는, 높은 유동 저항을 갖는 잉크 유로에 접속된 각각의 복수의 토출구보다도, 상기 각각의 복수의 토출구의 중심이 대응하는 전기열 변환 소자의 중심에 대하여 상기 잉크 공급구로부터 더 멀리 이격되어 위치설정되도록 배치된다.
잉크 액적, 잉크 공급구, 유동 저항, 토출구, 전기열 변환 소자

Description

잉크젯 기록 헤드 {INKJET PRINT HEAD}
본 발명은 잉크젯 기록 헤드에 관한 것으로, 특히 다른 잉크 액적을 토출하는 토출구를 갖는 잉크젯 기록 헤드에 관한 것이다.
중간 계조를 표현하기 위하여 일부 잉크젯 기록 방법은 일정한 사이즈의 기록 도트에 의해 단위 면적당의 기록 도트수를 제어하는 도트 밀도 제어 방법을 채용한다. 그 중 공지된 기록 방법에서는, 밝은 계조로부터 중간 계조까지의 화상의 일 부분에 대해서는 작은 잉크 액적을 토출하여 기록 도트를 형성하고, 중간 계조로부터 어두운 계조까지의 화상의 일 부분에 대해서는 큰 잉크 액적을 토출하여 기록 도트를 형성하기 위하여 다른 크기의 잉크 액적을 토출하기 위한 토출구가 제공된다(예를 들어, 일본특허공개공보 평4-10941호 참조).
전술된 것과 같이 토출구가 다른 사이즈의 잉크 액적을 토출하도록 설계된 공지된 기록 장치에서는, 큰 액적과 작은 액적에 대하여 잉크 유로의 단면적 및/또는 잉크 유동 저항이 변화되도록 토출구가 배치된다(예를 들어, 일본특허공개공보 제2003-311964호 참조).
한편, 화질의 개선을 위해 잉크 액적의 사이즈가 더욱 감소될 때, 잉크 액적 이 작기 때문에, 원하는 잉크 토출량이 가해질 수 없을 수도 있다. 이를 피하기 위하여, 토출구열의 해상도가 잉크 액적의 사이즈의 감소에 수반하여 증가될 수 있다. 그러나, 이 경우, 토출구열의 해상도에 대한 히터의 사이즈의 비율이 매우 증가한다. 이는 히터 배선을 설치하는 것을 어렵게 하여, 히터를 일렬로 배치하는 것을 불가능하게 할 수도 있다. 또한, 잉크를 공급하기 위한 잉크 유로도 일렬로 배치할 수 없을 수 있다.
따라서, 도10에 도시된 것과 같이, 히터의 지그재그 배치가 일반적으로 알려져 있다. 또한, 지그재그 관계로 배치된, 큰 잉크 액적 및 작은 잉크 액적을 토출하기 위한 토출구를 갖는 기록 헤드가 공지되어 있다(예를 들어, 일본특허공개공보 제2005-1379호 참조).
잉크젯 기록 방법에 의한 기록을 위해, 토출구 내의 잉크는 히터에 의해서 급속하게 가열되어 기포를 생성한다. 기포의 팽창은 잉크가 토출구의 밖으로 토출되게 한다. 이 기록 시, 액적 형성 시에 메인 액적에 이어지는 서브 액적(새틀라이트)이 화상 열화를 일으킬 수도 있다. 구체적으로, 액적 형성 시에 형성된 잉크 미부(ink tail)의 방향성에 따라서 새틀라이트(satellites)의 비상 방향이 변화된다. 그 결과, 새틀라이트와 메인 액적은 서로 상이한 방향으로 비상한다. 예를 들어, 토출구를 지그재그 관계로 배치함으로써, 작은 잉크 액적을 토출하기 위한 잉크 유로의 길이가 다르면, 잉크 유로 길이에 따라서 새틀라이트의 비상 패턴이 변경될 수도 있다. 이 때문에, 지그재그로 배치된 토출구를 갖는 기록 헤드에서, 새틀라이트의 착탄(landing)이 기록 화상에 영향을 미칠 수도 있다. 예를 들어, 이는 기록 화상의 입상성의 증가 및/또는 도트 밀도의 차이 때문에 농도 불균일 또는 스캔 경계에서 줄무늬(streak)를 유발할 수도 있다.
기록 화상에서 착탄 위치의 어긋남의 영향을 제한하기 위한 목적으로서, 새틀라이트의 영향을 작게 하기 위하여, 메인 스캔 방향에서의 캐리지 이동 속도를 감소함으로써 또는 다중 유로의 수를 증가시킴으로써 기록 속도가 감소될 수 있다. 그러나, 이 방법은 기록 속도의 향상을 제공할 수 없다.
또한, 액적의 사이즈가 더욱 감소됨에 따라, 새틀라이트 액적은 연무화(misting) 때문에 프린터과 같은 기록 장치의 내부에 오염을 유발하는 문제를 일으킬 수도 있다.
본 발명은 이상의 점을 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명은 기록 화상의 화질의 개선 및 기록 속도의 증가를 위하여 잉크 액적의 착탄 정밀도를 개선할 수 있는 잉크젯 기록 헤드를 제공하기 위하여 잉크 액적의 양이 아주 적은 경우에서도 토출 방향으로 비상하는 잉크 액적의 직진성을 개선하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 잉크젯 기록 헤드에서는, 잉크젯 기록 헤드는 잉크 공급구로부터 공급된 잉크를, 다른 유동 저항을 갖는 잉크 유로에 각각 접속된 복수의 토출구로부터, 상기 복수의 토출구에 각각 대응하는 복수의 전기열 변환 소자에 의해서 발생되는 에너지를 이용하여 토출한다. 낮은 잉크 유 동 저항을 갖는 잉크 유로에 접속된 각각의 복수의 토출구는, 높은 유동 저항을 갖는 잉크 유로에 접속된 각각의 복수의 토출구보다도, 상기 각각의 복수의 토출구의 중심이 대응하는 전기열 변환 소자의 중심에 대하여 상기 잉크 공급구로부터 더 멀리 이격되어 위치설정되도록 배치된다.
본 발명에 따르면, 잉크젯 기록 헤드의 구조는 잉크 액적 미부가 휘어지는 것을 억제할 수 있다. 결과적으로, 토출 방향으로 비상하는 잉크 액적의 직진성이 향상되어 고화질 화상이 고속으로 기록되는 것을 허용한다.
본 발명의 추가 특징이 첨부된 도면을 참조한 예시 실시예의 후속 설명으로부터 보다 명확해질 것이다.
이하에서 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 예시 실시예를 상세하게 설명한다.
(제1 실시예)
도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 잉크젯 기록 장치(IJRA)의 구조를 도시하는 외관 사시도이다. 도1에서, 캐리지(HC)는 기록 헤드(IJH) 및 잉크 탱크(IT)를 내장한 일체형 잉크젯 카트리지(IJC)를 장착하고 있다. 캐리지(HC)는 가이드 레일(5003)에 의해 지지되어 기록 동작을 위하여 기록 매체 상을 화살표(a, b) 방향으로 왕복 이동한다. 지지 부재(5016)는 기록 헤드(IJH)의 전방면을 덮는 캡 부재(5022)를 지지한다. 흡인 장치(5015)는 캡 내에 형성된 개구(5023)를 통해서 기 록 헤드의 흡인 회복 동작을 수행하도록 캡의 내부를 진공화한다.
도2는 잉크젯 기록 장치(IJRA)의 제어 회로의 구성을 도시하는 블록도이다. 인터페이스(1700)에서 기록 신호의 수신 시에, 기록 신호는 게이트 어레이(1704)와 MPU(1701) 사이에서 기록 동작을 위한 기록 데이터로 변환된다. 그런 후, 기록 동작을 위하여 모터 드라이버(1706, 1707)가 구동되고 헤드 드라이버(1705)로 공급된 기록 데이터에 기초하여 기록 헤드(IJH)가 구동된다.
다음으로, 제1 실시예의 잉크젯 기록 헤드(IJH)에 대해서 설명한다. 제1 실시예의 잉크젯 기록 헤드는, 액체 잉크를 토출하기 위해서 이용되는 에너지로서 열에너지를 발생하는 수단을 구비하고, 발생된 열에너지를 잉크 상태 변화를 일으키는 데 이용하는 기술을 채용한다. 이 기술를 이용함으로써, 기록 화상, 기록 문자 등의 고밀도화 및 고선명화가 달성된다. 제1 실시예는 열에너지를 발생하는 수단으로서 전기열 변환 소자를 채용한다. 전기열 변환 소자는 잉크를 가열하여 막비등을 일으키고, 그에 의해서 기포 성장이 일어난다. 그런 후, 팽창하는 기포의 압력을 이용함으로써 잉크가 토출된다.
도3은 제1 실시예의 잉크젯 기록 헤드의 절결 사시도이다. 잉크젯 기록 헤드에는, 전기열 변환 소자인 복수의 히터(400)가 장착된 소자 기판(110)과, 소자 기판(110)의 주면에 적층되고 접합되어 복수의 잉크 유로를 구성하는 유로 형성 부재(111)가 제공된다. 소자 기판(110)은, 예를 들어, 글래스, 세라믹스, 수지, 금속 등에 의해 형성될 수 있고, 일반적으로 Si에 의해 형성된다. 소자 기판(110)의 주면 상에는, 각 잉크 유로에 대해 히터(400)와, 히터(400)에 전압을 인가하는 전 극(도시 생략)이 제공되고, 또한 전극에 접속된 배선(도시 생략)이 소정의 배선 패턴으로 각각 제공된다. 또한, 소자 기판(110)의 주면에는, 축열의 발산성을 향상시키기 위한 절연막(도시 생략)이 히터(400)를 덮도록 제공되고, 또한 절연막에는 기포가 소포했을 때에 발생하는 캐비테이션으로부터의 보호를 위한 보호막(도시 생략)이 덮혀있다.
도3에 도시된 것과 같이, 유로 형성 부재(111)는 잉크가 유동하는 복수의 잉크 유로(9), 잉크 유로(9)에 잉크를 공급하기 위한 잉크 공급구(공급실)(6), 및 잉크가 토출되는 복수의 토출구(4)를 갖는다. 토출구(4)는 소자 기판(110) 상에 제공된 히터(400)에 대향하는 개별 위치에 형성된다.
잉크젯 기록 헤드는 소자 기판 상에 복수의 토출구(4) 및 복수의 히터(400)를 갖는다. 잉크젯 기록 헤드에는 각 토출구(4)의 종방향 축이 서로 평행하도록 배치된 토출구(4)의 제1 토출구열과, 각 토출구(4)의 종방향 축이 서로 평행하도록 배치된 토출구(4)의 제2 토출구열이 제공된다. 제1 토출구열 및 제2 토출구열은 공급실의 대향 측에 위치된다. 제1 및 제2 토출구열에서, 인접하는 토출구(4)는 600 dpi 피치 또는 1200 dpi 피치에 대응하는 간격으로 배치된다. 도트 배치 때문에, 제2 토출구열의 토출구(4) 및 제1 토출구열의 대응하는 토출구(4)는 필요에 따라 인접하는 토출구 사이에서 일 피치만큼 이격되어 서로 어긋나 있다.
다음으로, 잉크젯 기록 헤드의 토출구의 구조에 대해서 설명한다.
제1 실시예의 기록 헤드에서, 높은 유동 저항을 갖는 잉크 유로에 대하여, 대응하는 히터의 중심으로부터 각 토출구의 오프셋량(즉, 거리)이 감소된다. 구체 적으로, 히터에 의해서 발생된 기포의 소포 과정에서, 기포가 중심에서 벗어난 위치에서 소포하여, 토출구의 메니스커스가 낮은 저항 측으로 수축한다. 이 때문에, 잉크 액적의 미부가 휘어질 수도 있다. 이를 피하기 위해, 토출구는 미부 휘어짐을 억제하도록 오프셋 방식으로 설계된다.
도4a 내지 도4c는 제1 실시예에 따른 잉크젯 기록 헤드의 토출구의 구조를 각각 도시하는 도면이다. 도4a는 잉크젯 기록 헤드의 1개의 기판에 대하여 수직 방향에서 본 복수의 토출구 중 일부를 도시하는 평면 사시도이다. 도4b는 도4a의 ⅣB-ⅣB 선을 따라 취한 단면도이다. 도4c는 도4a의 ⅣC-ⅣC 선을 따라 취한 단면도이다.
제1 실시예의 기록 헤드에서, 다른 유동 저항을 갖는 잉크 유로에 접속된 토출구가 좌우측에 배치되어 있다. 이들 토출구에 대응하는 잉크 유로(9a, 9b)는 각각 일단부가 압력실(11)에 연통되고 타단부가 토출구 필터(5)를 통해서 잉크 공급구(6)에 연통된다. 제1 실시예에서 압력실(11)과 잉크 유로(9)의 경계에서, 토출구의 열 방향의 폭이 변경된다. 토출구의 열 방향의 폭이 증가되는 곳에서 압력실이 시작된다. 기록 헤드는, 토출구(4)로부터 잉크 액적이 비상되는 토출 방향이 공급 유로 내에서 유동하는 잉크 액체의 유동 방향에 직각이 되도록 된 구조를 갖는다.
토출구열 방향의 토출구 피치는 각각 42.3 ㎛ (600 dpi)이다. 히터(1a)는 각각 15 ㎛×15 ㎛의 정방형이다. 히터(1b)는 각각 20 ㎛×20 ㎛의 정방형이다. 토출구열 방향의 오프셋량(거리)은 21.2 ㎛ (1200 dpi)이다. 토출구(4a, 4b)는 각 각 φ8 직경의 원형 및 φ13 직경의 원형이고, 토출구(4a, 4b)로부터 대략 약 1.0 pl의 액적 및 2.0 pl의 액적이 각각 토출된다. 잉크 유로(9a, 9b)는 길이(La, Lb)가 17 ㎛이고, 폭(Wa, Wb)이 각각 10 ㎛, 15 ㎛이다.
토출구(4a, 4b)의 중심은 히터(1a, 1b)의 중심에 대하여 오프셋 관계로 각각 위치되고, 토출구는 유동 저항이 작을수록 오프셋량(거리)이 크게 설정되도록 배치되어 있다.
잉크 유로의 유동 저항(Rb)은 이하의 식으로부터 산출될 수 있다.
Figure 112008085063655-pat00001
D(y)=12.0×(0.33+1.02(c(y)/d(y)+d(y)/c(y)))
여기서,
Rb = 전기열 변환 소자로부터 공통 액체실까지의 유동 저항
L = 전기열 변환 소자의 중심으로부터 공통 액체실까지의 거리
y = 공통 액체실로부터의 거리
S(y) = 거리 y의 위치에서 잉크 유로의 단면적
D(y) = 거리 y의 위치에서 잉크 유로의 단면 계수
c(y) = 거리 y의 위치에서 잉크 유로의 높이
d(y) = 거리 y의 위치에서 잉크 유로의 폭
η = 잉크 점도
오프셋량에 관하여, 잉크 유로의 유동 저항(Rb)이 0.03 (P(peta=1015)Pa·s/m3) 이상이고 0.2 (P·Pa·s/m3) 미만일 때, 토출구 오프셋량은 바람직하게는 0 내지 3 ㎛의 범위이다.
잉크 유로의 유동 저항(Rb)이 0.02 (P·Pa·s/m3) 이상이고 0.06 (P·Pa·s/m3) 미만일 때, 토출구 오프셋량은 바람직하게는 3 ㎛ 내지 6 ㎛의 범위이다.
제1 실시예의 기록 헤드에서는, 높은 유동 저항을 갖는 잉크 유로(9a)의 토출구(4a)의 오프셋량은 2 ㎛로 설정되고, 낮은 유동 저항을 갖는 잉크 유로(9b)의 토출구(4b)의 오프셋량은 5 ㎛로 설정된다. 잉크 유로(9a)의 유동 저항은 0.054 (P·Pa·s/m3)이고, 잉크 유로(9b)의 유동 저항은 0.023 (P·Pa·s/m3)이다.
도5a, 도5b 및 도6은 제1 실시예의 효과를 각각 설명하기 위한 도면이다. 도5a 및 도5b는 잉크 액적에 대해 수행된 액체 시뮬레이션의 결과를 나타낸다.
도5a 및 도5b는 도4a에 도시된 ⅣB-ⅣB 단면에서 토출된 액적의 분리 직전의 단면도이다. 도5a 및 도5b에서, 토출된 잉크의 양은 대략 2.0 pl이다. 도5a의 유로 폭은 10 ㎛이며, 도5b의 유로 폭은 25 ㎛이다. 다시 말해, 도5a에 도시된 잉크 유로는 도5b에 도시된 잉크 유로보다 높은 유동 저항을 갖는다.
도5a 및 도5b의 좌측부로부터 명백한 것과 같이, 토출구가 오프셋 방식으로 설계되지 않은 경우, 높은 유동 저항을 유발하는 유로 폭 10 ㎛를 도시하는 도5a의 미부 휘어짐(15e)은, 낮은 유동 저항을 유발하는 유로 폭 25 ㎛를 도시하는 도5b의 미부 휘어짐(15g)보다 더 작다.
액적의 미부가 부서져서 새틀라이트를 형성한다. 미부가 휘어지면, 새틀라이트는 메인 액적이 토출되는 방향과 상이한 방향으로 토출되어, 기록 화상에 영향을 준다. 토출구는 미부 휘어짐을 없애기 위하여 오프셋 방식으로 설계되고, 이는 도5a 및 도5b의 우측부에 도시되어 있다. 도5a 및 도5b로부터 명백한 것과 같이, 잉크 유로의 유동 저항이 비교적 높은 유로 폭이 10 ㎛의 경우, 오프셋량이 2㎛ 일 때 미부 휘어짐(15f)은 거의 직선화된다. 한편, 잉크 유로의 유동 저항이 비교적 낮은 유로 폭 25 ㎛의 경우, 오프셋량이 8㎛일 때 미부 휘어짐(15h)이 거의 직선화된다. 이 방식으로, 잉크 유로의 유동 저항에 따라서 오프셋량을 변화시킴으로써, 잉크의 미부 휘어짐이 억제되어 잉크 액적을 직선으로 토출할 수 있다.
도6은 잉크 유로의 유동 저항, 토출구 오프셋량 및 액적의 직진성 사이의 관계를 나타내는 그래프이며, 여기서 종축은 토출구의 오프셋량을 나타내고 횡축은 유동 저항을 나타낸다. 새틀라이트 액적의 직진성은 잉크 유로의 유동 저항 및 토출구 오프셋량에 의존한다. 따라서, 유동 저항 및 토출구 오프셋량을 적절하게 제어함으로써, 새틀라이트 액적이 휘어지는 것을 억제하는 것이 가능하다.
(제2 실시예)
제1 실시예의 잉크젯 기록 헤드는 선형 배치의 토출구를 채용하지만, 본 발명은 이러한 잉크젯 기록 헤드로 한정되지 않는다.
도7a 내지 도7c는 제2 실시예에 따른 잉크젯 기록 헤드의 토출구의 구조를 각각 도시하는 도면이다. 도7a는 잉크젯 기록 헤드의 1개의 기판에 대하여 수직 방향에서 본 복수의 토출구 중 일부를 도시하는 평면 사시도이다. 도7b는 도7a의 ⅦB-ⅦB 선을 따라 취한 단면도이다. 도7c는 도7a의 ⅦC-ⅦC 선을 따라 취한 단면도이다.
제2 실시예의 기록 헤드에서, 다른 유동 저항을 갖는 잉크 유로에 접속된 토출구가 좌우측에 배치되어 있다. 이들 토출구에 대응하는 잉크 유로(9b, 9c, 9d)는 일단부가 압력실(11)에 연통되고 타단부가 토출구 필터(5)를 통해서 잉크 공급구(6)에 연통되어 있다. 토출구(4c, 4d)는 지그재그 관계로 배열되어 있다.
잉크 유로(9b)에 관련된 토출구열의 방향의 토출구 피치는 각각 42.3 ㎛ (600 dpi)이고, 잉크 유로(9c, 9d)에 관련된 것들은 각각 21.3 ㎛ (1200 dpi)이다. 각 히터(1c, 1d)는 15 ㎛×15 ㎛의 정방형이다. 각 히터(1b)는 20 ㎛×20 ㎛의 정방형이다. 토출구(4b, 4c, 4d)는 각각 φ13, φ11, φ8 직경의 원형이며, 토출구(4b, 4c, 4d)로부터 각각 대략 2.0 pl, 1.5 pl, 1.0 pl의 액적이 토출된다. 토출구(4b, 4c, 4d)는 각각 이중 단계 구조의 토출부를 갖는다. 이 구조 때문에, 기록 헤드는 토출 방향으로의 토출부의 유동 저항이 감소되어, 토출 효율이 향상된다. 잉크 유로(9b)는 17 ㎛의 길이(Lb) 및 15 ㎛의 폭(Wb)을 갖는다. 잉크 유로(9c)는 17 ㎛의 길이(Lc) 및 10 ㎛의 폭(Wc)을 갖는다. 잉크 유로(9d)는 65 ㎛의 길이(Ld) 및 10 ㎛의 폭(Wd)을 갖는다.
토출구(4b, 4c)의 중심은 각각 대응하는 히터의 중심에 대하여 오프셋 관계 에 있다. 한편, 토출구(4d)는 잉크 유로(9d)의 유동 저항이 0.21 (P·Pa·s/m3)이며 0.1 (P·Pa·s/m3)을 초과하고 있기 때문에 오프셋 방식으로 구성되지 않는다. 잉크 유로(9b)에 대한 오프셋량(거리)은 5 ㎛이고, 잉크 유로(9c)의 오프셋량은 2 ㎛이다. 잉크 유로(9b)의 유동 저항을 계산하면 0.023 (P·Pa·s/m3)이고, 잉크 유로(9c)는 0.054 (P·Pa·s/m3)이다.
(제3 실시예)
제3 실시예는 제2 실시예와는 토출부가 다른 잉크젯 기록 헤드에 관한 것이다.
도8a 내지 도8c는 제3 실시예에 따른 잉크젯 기록 헤드의 토출구의 구조를 각각 도시하는 도면이다. 도8a는 잉크젯 기록 헤드의 1개의 기판에 대하여 수직 방향에서 본 복수의 토출구 중 일부를 도시하는 평면 사시도이다. 또한, 도8b는 도8a의 ⅧB-ⅧB 선을 따라 취한 단면도이다. 도8c는 도8a의 ⅧC-ⅧC 선을 따라 취한 단면도이다.
제3 실시예의 기록 헤드에서는, 제2 실시예의 경우에서와 같이, 다른 유동 저항을 갖는 잉크 유로에 접속된 토출구가 좌우측에 배치되어 있다. 이들 토출구에 대응하는 잉크 유로(9b, 9c, 9d)는 각각 일단부가 압력실(11)에 연통되고 타단부가 토출구 필터(5)를 통해 잉크 공급구(6)에 연통되어 있다. 토출구(4c, 4d)는 지그재그 관계로 배치되어 있다. 각각의 토출구(4c, 4d)의 사이즈는 제2 실시예와 같다.
제3 실시예에서, 각각의 토출구(4b, 4c, 4d)의 중심은 대응하는 히터의 중심에 대하여 오프셋 관계에 있지 않다. 이 구조에서 토출구(4)에 대한 클리어런스의 양이 감소된다. 제조 공정의 관점으로부터 변동이 최소화되면 이 구조의 작용 및 효과는 우수하다.
(제4 실시예)
제2 및 제3 실시예에서, 잉크 공급구(6)의 일 측에 배치된 토출구(4c, 4d)는 지그재그 형상으로 교대로 배치되어 있다. 그러나, 본 발명은 이 배치에 한정되지 않는다. 잉크 공급구(6)의 양측에 배치된 토출구가 지그재그 형상으로 교대로 배치될 수도 있다.
도9a 및 도9b는 제4 실시예에 따른 잉크젯 기록 헤드의 토출구의 구조를 각각 도시하는 도면이다. 도9a는 잉크젯 기록 헤드의 1개의 기판에 대하여 수직 방향에서 본 복수의 토출구 중 일부를 도시하는 평면 사시도이다. 도9b는 도9a의 ⅨB-ⅨB 선을 따라 취한 단면도이다.
이 구조를 채용함으로써 작은 액적이 고속으로 충돌하는 것을 허용한다.
(기타)
상술한 실시예에서 설명된 히터는 정방형이지만, 본 발명은 이러한 히터에 한정되지 않는다. 히터는 직사각형일 수도 있고, 복수로 제공될 수도 있다. 상술한 실시예에서 설명된 토출구는 원형이지만, 본 발명은 이러한 형상으로 한정되지 않는다. 토출구는 타원형이거나 직사각형일 수도 있다.
본 발명이 예시 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본 발명은 개시된 예시 실시예로 한정되지 않는다는 것을 이해하여야 한다. 후속 청구범위의 범위는 모든 이러한 변형 및 등가 구조 및 기능을 포함하도록 가장 넓게 해석되어야만 한다.
도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 잉크젯 기록 장치의 구조를 도시하는 외관 사시도.
도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 잉크젯 기록 장치의 제어 회로의 구성을 도시하는 블록도.
도3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 잉크젯 기록 헤드의 절결 사시도.
도4a 내지 도4c는 각각 본 발명의 제1 실시예에 따른 잉크젯 기록 헤드의 토출구의 구조를 도시한 도면.
도5a 및 도5b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 효과를 나타내기 위한 설명도.
도6은 본 발명의 제1 실시예의 효과를 설명하기 위한 그래프.
도7a 내지 도7c는 각각 본 발명의 제2 실시예에 따른 잉크젯 기록 헤드의 토출구의 구조를 도시하는 도면.
도8a 내지 도8c는 각각 본 발명의 제3 실시예에 따른 잉크젯 기록 헤드의 토출구의 구조를 도시하기 위한 도면.
도9a 및 도9b는 각각 본 발명의 제4 실시예에 따른 잉크젯 기록 헤드의 토출구의 구조를 도시하는 도면.
도10은 종래의 기록 헤드를 도시하는 개략도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1a, 1b, 1c, 1d : 히터
4, 4a, 4b, 4c, 4d : 토출구
6 : 잉크 공급구
9, 9a, 9b, 9c, 9d : 잉크 유로

Claims (5)

  1. 잉크 토출을 위한 복수의 토출구와,
    잉크 토출에 사용되는 에너지를 발생시키기 위한 복수의 전기열 변환 소자와,
    각각에, 상기 전기열 변환 소자가 제공되는 복수의 압력실과,
    잉크 공급구로부터 상기 복수의 압력실로 잉크를 공급하기 위한 복수의 잉크 유로와,
    상기 복수의 전기열 변환 소자 및 잉크 공급구가 형성되는 기판을 포함하고,
    상기 복수의 잉크 유로는, 상기 잉크 공급구와 제1 압력실을 접속시키는 제1 잉크 유로, 및 상기 잉크 공급구와 제2 압력실을 접속시키고 상기 제1 잉크 유로보다 낮은 잉크 유동 저항을 갖는 제2 잉크 유로를 포함하며,
    상기 기판에 수직하는 방향에서 보았을 때, 상기 제2 압력실에 대응하여 제공되는 제2 토출구의 중심과 상기 제2 압력실에 대응하여 제공되는 제2 전기열 변환 소자의 중심 사이의 거리는 상기 제1 압력실에 대응하여 제공되는 제1 토출구의 중심과 상기 제1 압력실에 대응하여 제공되는 제1 전기열 변환 소자의 중심 사이의 거리보다 크고, 상기 제2 토출구의 중심은 상기 제2 전기열 변환 소자의 중심으로부터 상기 잉크 공급구로부터 멀어지는 방향으로 이격되어 있는 잉크젯 기록 헤드.
  2. 제1항에 있어서, 상기 잉크 유로의 유동 저항이 0.03 (P·Pa·s/m3) 이상이고 0.2 (P·Pa·s/m3) 미만일 때, 상기 토출구와 대응하는 전기열 변화 소자 사이의 거리는 0 내지 3 ㎛인 잉크젯 기록 헤드.
  3. 제1항에 있어서, 상기 잉크 유로의 유동 저항이 0.02 (P·Pa·s/m3) 이상이고, 0.06 (P·Pa·s/m3) 미만일 때, 상기 토출구와 대응하는 전기열 변환 소자 사이의 거리가 3 ㎛ 내지 6 ㎛인 잉크젯 기록 헤드.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 높은 잉크 유동 저항을 갖는 잉크 유로로부터 잉크가 공급되는 토출구와 낮은 유동 저항을 갖는 잉크 유로로부터 잉크가 공급되는 토출구는 지그재그 형상으로 배치되는 잉크젯 기록 헤드.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 높은 잉크 유동 저항을 갖는 잉크 유로로부터 잉크가 공급되는 각각의 토출구 및 낮은 유동 저항을 갖는 잉크 유로로부터 잉크가 공급되는 각각의 토출구는 다른 직경을 갖는 잉크젯 기록 헤드.
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