KR101323209B1

KR101323209B1 - 프린트헤드 및 프린트헤드를 이용하는 시스템

Info

Publication number: KR101323209B1
Application number: KR1020077015251A
Authority: KR
Inventors: 에드워드 알. 모이니한
Original assignee: 후지필름 디마틱스, 인크.
Priority date: 2004-12-03
Filing date: 2005-12-02
Publication date: 2013-10-30
Also published as: WO2006060622A3; EP1819518A4; EP1819518B1; JP5053860B2; KR20070097480A; CN101111384A; US7588325B2; JP2008521659A; US20060132537A1; CN101111384B; EP1819518A2; WO2006060622A2

Abstract

일반적으로, 일 측면에서, 본 발명은 액적을 사출할 수 있는 다수의 노즐을 포함하는 젯팅 조립체, 그리고 제 1 저장용기와 제 2 저장용기를 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 저장용기는 상기 젯팅 조립체와 유체 연통하고 그리고 서로 유체 연통한다.

Description

프린트헤드 및 프린트헤드를 이용하는 시스템{PRINTHEADS AND SYSTEMS USING PRINTHEADS}

관련 출원에 대한 교차-참조

35 U.S.C.§119(e)(1)에 따라, 본 출원은 본 명세서에서 전체를 참조하는 2004년 12월 3일자의 "프린트헤드 및 프린트헤드를 이용하는 시스템(PRINTHEADS AND SYSTEMS USING PRINTHEADS)이라는 명칭의 미국 가명세서 특허 출원 제 60/632,803 호를 기초로 우선권을 주장한다.

본 발명은 프린트헤드, 및 프린트헤드를 이용하는 시스템에 관한 것이다.

통상적으로, 잉크젯 프린터는 잉크 공급부로부터 노즐 경로까지의 잉크 경로를 포함한다. 노즐 경로는 잉크 액적(drop)이 사출되는 노즐 개구부에서 종료된다. 잉크 액적 사출은 액츄에이터를 이용한 잉크 경로내에서의 잉크 가압에 의해 제어되며, 그러한 액츄에이터는 예를 들어 압전 변형장치(piezoelectric deflector), 열적 버블 젯 발생기(thermal bubble jet generator), 또는 정전기적 변형 부재(electro statically deflected element)가 될 수 있다. 통상적인 프린트헤드는 저장용기 및 젯팅 조립체(jetting assembly)를 포함한다. 젯팅 조립체는 대응 노즐 개구부 및 관련 액츄에이터를 구비하는 잉크 경로들의 어레이(array)를 가지며, 각 노즐 개구부로부터의 액적 사출은 독립적으로 제어될 수 있다. 드롭-온-디맨드(drop-on-demend; 필요시 사출 방식) 프린트헤드에서, 젯팅 조립체 및 프린팅 기판이 서로에 대해 상대적으로 이동될 때, 이미지의 특정 픽셀 위치에서 액적을 선택적으로 사출하도록 각 액츄에이터가 작동된다. 고성능 젯팅 조립체에서, 통상적으로 노즐 개구부들은 50 미크론 이하, 예를 들어 약 25 미크론의 직경을 가지며, 100-300 노즐/인치의 피치(pitch)로 이격되고, 100 내지 3000 dpi 이상의 해상도를 가지며, 약 1 내지 70 피코리터(pl) 이하의 액적 크기를 제공한다. 액적 사출 주파수는 통상적으로 10 kHz 이상이다.

전체 내용이 본 명세서에서 참조되는 Hoisington 등의 U.S. 5,265,315에는 반도체 본체 및 압전 액츄에이터를 구비하는 젯팅 조립체가 개시되어 있다. 그러한 조립체 본체는 실리콘으로 제조되고, 에칭에 의해 형성된 잉크 챔버를 구비한다. 노즐 개구부들은 실리콘 본체에 부착된 개별적인 노즐 플레이트에 의해 형성된다. 압전 액츄에이터는 압전 재료 층을 구비하며, 그러한 압전 재료 층은 인가 전압에 응답하여 기하학적 형상이 변화되거나 벤딩(bending)된다. 압전 층의 벤딩은 잉크 경로를 따라 위치된 펌핑 챔버내의 잉크를 가압한다.

젯팅 조립체의 추가적인 예가, 본 명세서에서 전체 내용을 참조하고 있는, Andreas Bibl 등이 2002년 7월 3일자로 출원한 "프린트헤드"라는 명칭의 미국 특허 출원 제 10/189,947 에 개시되어 있다.

주어진 전압에 대해 압전 재료가 나타내는 벤딩의 양은 재료 두께에 반비례 한다. 결과적으로, 압전 층의 두께가 증대됨에 따라, 요구 전압이 커진다. 주어진 액적 크기에 대한 요구 전압을 제한하기 위해, 압전 재료의 변형 벽 영역이 증대될 수 있다. 큰 압전 벽 영역은 또한 그에 대응하여 큰 펌핑 챔버를 필요로 하며, 이는 고해상도 프린팅을 위한 작은 오리피스(orifice) 간격의 유지와 같은 디자인 특성을 복잡하게 할 수 있다.

일반적으로, 프린트헤드는 하나 이상의 젯팅 조립체를 포함할 수 있다. 프린팅 시스템은 프린트헤드에 대한 기판의 일회 통과를 통해서, 또는 다수의 통과를 통해서 프린트를 할 수 있다. 프린트헤드는 잉크 및/또는 기타 유체의 젯팅에 이용될 수 있으며, 예를 들어 평판 디스플레이용 컬러 필터 재료 또는 전자 부품에 이용되는 재료(예를 들어, 전기 전도성 재료)를 젯팅하는데 이용될 수 있다.

젯팅 조립체내의 의도하지 않은 압력 변화는 바람직하지 못한 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 압력 증가로 인해 유체가 젯팅 조립체내의 젯트(jets)로부터 바람직하지 못하게 사출될 수 있다. 반대로, 압력 감소는 조립체내의 젯트로 예비 공급(prime; 마중물 공급)이 이루어지지 않게 할 수 있다. 다시 말해, 압력 감소는 젯트의 노즐로부터 유체를 후퇴시킬 수 있으며, 그에 따라 젯트로 공기가 혼입되어 유체 액적을 사출하는 젯트의 능력에 영향을 미칠 수 있다.

프린트헤드의 가속(acceleration)은 젯팅 조립체내의 압력 변화를 초래한다. 그러한 요동(fluctuations)의 크기는 프린트헤드내의 젯팅 조립체와 저장용기 사이의 거리에 관계된다. 일반적으로, 주어진 가속에서, 요동의 크기는 저장용기와 젯팅 조립체 사이의 거리가 멀수록 커질 것이다. 따라서, 젯팅 조립체가 유체 저장용기로부터 비교적 멀리 위치되는 프린트헤드에서는, 프린트헤드의 비교적 완만한(modest) 이동과 관련된 가속에서도 바람직하지 못한 젯팅 및/또는 예비공급중단(depriming)을 초래할 수 있다. 예를 들어, 하나의 저장용기가 젯팅 조립체들의 클러스터(cluster)에 공급하는 실시예에서, 젯팅 조립체들이 세정을 위해서 또는 기타 유지보수를 위해서 이동되었을 때 젯팅 조립체들의 일부 또는 전부에서의 젯트가 예비공급되지 않을 수 있다.

프린트 헤드는 프린트헤드의 이동과 관련된 젯팅 조립체내의 유체 압력 변화의 크기를 감소시키기 위한 압력 서지 억제 메카니즘(pressure surge suppression mechanism)을 포함할 수 있다. 압력 서지 억제 메카니즘은, 예를 들어, 제 1 저장용기 및 젯팅 조립체와 유체 연통하는 제 2 저장용기를 포함할 수 있고, 또는 저장용기로부터 젯팅 조립체로 유체를 공급하는 매니폴드내의 부피 변화를 허용하는 컴플라이언스(compliance)를 포함할 수 있다.

일반적으로, 일 측면에서, 본 발명은 기판상에 젯팅 유체의 액적을 부착하도록 구성된 프린트헤드 클러스터, 및 상기 프린트헤드 클러스터를 기판에 대해 상대적으로 장착하기 위한 장착 프레임을 포함하는 시스템을 특징으로 하며, 상기 프린트헤드 클러스터는 다수의 젯팅 조립체 및 상기 젯팅 조립체들로 젯팅 유체를 공급하는 한 쌍의 저장용기를 포함한다.

시스템의 실시예들은 이하의 특징들 및/또는 다른 측면의 특징들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 시스템은 저장용기내의 젯팅 유체 부피를 최대 부피의 약 95% 이하로 유지하도록 구성된 전자식 제어부를 더 포함할 수 있다. 시스템은 저장용기의 쌍을 연결하여 저장용기 쌍 사이의 젯팅 유체 경로를 제공하는 제 1 유체 도관을 포함할 수 있다. 시스템은 제 1 유체 도관으로부터 젯팅 조립체까지의 젯팅 유체 경로를 제공하는 추가적인 유체 도관을 더 포함할 수 있다. 상기의 추가적인 유체 도관은 제 1 유체 도관 보다 좁은 보어(bores)를 가질 수 있다. 시스템은 상기 제 1 유체 도관과 상이한 제 2 유체 도관을 포함할 수 있으며, 상기 제 2 유체 도관은 저장용기로부터 젯팅 조립체로의 젯팅 유체 경로를 제공한다. 장착 프레임은 프린트헤드 클러스터가 젯팅 위치로부터 기판으로부터 이격된 제 2 위치까지 기판에 대해 상대적으로 이동할 수 있게 허용하는 조립체를 포함할 수 있다.

다른 측면에서, 본 발명은 액적을 사출할 수 있는 다수의 노즐을 구비하는 젯팅 조립체, 및 제 1 저장용기와 제 2 저장용기를 포함하는 장치를 특징으로 하며, 상기 제 1 및 제 2 저장용기는 젯팅 조립체와 그리고 서로 유체 연통한다.

시스템의 실시예는 하나 이상의 이하의 특징들 및 다른 측면의 특징들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 젯팅 조립체는 제 1 저장용기로부터 약 10 cm 이상의 거리에 위치될 수 있다. 젯팅 조립체는 제 2 저장용기로부터 약 10 cm 이상의 거리에 위치될 수 있다. 제 1 저장용기는 제 2 저장용기로부터 약 10 cm 이상의 거리에 위치될 수 있다. 제 1 및 제 2 저장용기는 장치의 가속에 의해 유발되는 젯팅 조립체내의 유체의 압력 변화를 감소시킬 수 있다. 장치가 약 10 ms^-2 이하(예를 들어, 약 9 ms^-2이하, 약 8 ms^-2 이하, 약 7 ms^-2 이하, 약 6 ms^-2 이하, 약 5 ms^-2 이하, 약 4 ms^-2 이하, 약 3 ms^-2 이하, 약 2 ms^-2 이하, 약 1 ms^-2 이하) 만큼 가속될 때 노즐들이 실질적으로 예비공급중단되지 않도록 압력 변화가 감소될 수 있다. 장치가 약 10 ms^-2 이하(예를 들어, 약 9 ms^-2이하, 약 8 ms^-2 이하, 약 7 ms^-2 이하, 약 6 ms^-2 이하, 약 5 ms^-2 이하, 약 4 ms^-2 이하, 약 3 ms^-2 이하, 약 2 ms^-2 이하, 약 1 ms^-2 이하) 만큼 가속될 때 잉크젯 프린트헤드 모듈내의 유체가 노즐로부터 실질적으로 누설되지 않도록, 압력 변화가 충분히 감소될 수 있다. 장치는 개구부를 구비하는 프레임을 포함할 수 있으며, 이때 젯팅 조립체가 상기 개구부내에 위치된다. 장치는 프레임내의 대응 개구부내에 위치된 하나 이상의 추가적인 젯팅 조립체를 더 포함할 수 있다. 제 1 및 제 2 저장용기는 추가적인 젯팅 조립체와 유체 연통한다. 프레임은 제 1 및 제 2 저장용기와 젯팅 조립체를 수용하는 외장(enclosure) 의 일부일 수 있다.

젯팅 조립체는 본체 및 노즐 플레이트를 포함할 수 있다. 젯팅 조립체의 본체는 다수의 채널들 및 압전 액츄에이터를 포함할 수 있으며, 상기 채널들은 노즐 플레이트내의 노즐들에 대응하고, 압전 액츄에이터는 노즐을 통해 액체 액적을 사출시키기 위해 채널내의 유체에 압력 변화를 유발하도록 구성된다.

본 발명의 실시예는 이하의 이점들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 실시예들은 압력 서지 억제 메카니즘을 구비하는 프린트헤드 클러스터를 포함한다. 압력 서지 억제 메카니즘은, 프린트헤드 클러스터의 가속과 관련된 "워터 해머(water hammer)" 효과로 인해, 프린트헤드 클러스터내의 젯팅 조립체로부터 원치 않는 젯팅이 일어나거나 예비공급이 중단되는 것을 감소시킬 수 있다. 이는 젯팅 조립체의 예비공급중단으로 인한 시스템의 중지시간을 줄일 수 있다. 이는 또한 원치 않는 잉크의 젯팅을 감소시킨다. 일부 실시예에서, 듀얼(dual) 저장용기 시스템이 젯팅 조립체(예를 들어, 저장용기들로부터 비교적 멀리 위치된 조립체)로 공급이 중단되는 것(starvation)을 감소시킬 수 있고 및/또는 유체 유동을 개선할 수 있다.

본 발명의 하나 이상의 실시예의 구체적인 내용이 첨부 도면 및 이하의 상세한 설명에 개시된다. 본 발명의 다른 특징, 목적 및 이점들을 상세한 설명 및 도면, 그리고 특허청구범위로부터 명백하게 이해할 수 있을 것이다.

도면들에서, 유사한 참조부호는 유사한 구성요소를 나타낸다.

도 1a는 프린트헤드 클러스터를 포함하는 프린팅 라인의 개략도이다.

도 1b는 도 1a에 도시된 프린팅 라인의 평면도이다.

도 2는 프린트헤드 클러스터의 평면도이다.

도 3은 도 2에 도시된 프린트헤드 클러스터의 일부의 개략도이다.

도 4는 다른 프린트헤드 클러스터의 개략도이다.

도 1a는 프린트헤드 클러스터(100)를 포함하는 프린팅 라인(10)을 개략적으 로 도시한다. 프린트헤드 클러스터(100)는 연속적인 웨브(web) 기판(18)에 대해 상대적으로 위치되어, 상기 기판이 클러스터(100)를 지나서 (x-방향으로) 이동함에 따라 상기 클러스터(100)내의 젯팅 조립체들이 상기 기판상으로 앵크 액적(20)을 부착시킨다. 프린팅 라인(10)은 연속적인 웨브 기판(18)을 지지하고 클러스터를 지나게 그 기판을 이동시키는 롤러(16)들을 포함한다.

일부 실시예들에서, 프린팅 라인(10)은 추가적인 프린트헤드 클러스터들(예를 들어, 둘 이상의 프린트헤드 클러스터, 3 이상의 프린트헤드 클러스터, 4 이상의 프린트헤드 클러스터)을 포함할 수 있다.

프린트헤드 클러스터(100)에는 제어 모듈(12) 및 공급 저장용기(14)가 부착된다. 제어 모듈(12)은 제어용 전자장치 및 프린트헤드 클러스터(100)의 작동을 사용자가 시동, 정지, 및 조정할 수 있게 허용하는 사용자 인터페이스를 포함한다. 또한, 제어 모듈(12)은 이동하는 기판의 위치와 젯팅을 동기화(synchronize)하기 위해 젯팅 조립체로부터의 액적 사출 타이밍을 제어하는 전자장치를 포함한다.

제어 모듈(12)은 공급 저장용기(14)와 통신하며, 프린트헤드 클러스터(100)내의 저장용기들을 공급 저장용기(14)내의 잉크로 충진하는 것을 조율한다. 제어 모듈(12)내의 전자장치 부품들은 프린트헤드 클러스터(100)내의 레벨 센서로부터의 신호를 수신하며, 상기 신호는 프린트헤드 클러스터 저장용기에서 추가적인 잉크가 요구된다는 것을 나타낸다. 이러한 신호를 수신하면, 제어 모듈(12)은 신호를 공급 저장용기(14)로 전송하여, 공급 저장용기에 부착된 펌프로 하여금 저장용기로부터 프린트헤드 클러스터(100)로 소정(所定) 부피의 잉크를 펌핑하게 한다.

프린트헤드 클러스터(100)내의 각 저장용기가 잉크 레벨 센서를 포함하는 반면에, 특정 실시예에서는 저장용기들 중 하나만이 잉크 레벨 센서를 포함한다. 제어 모듈은 하나의 잉크 레벨 센서로부터의 신호를 기초로 하여 모든 저장용기로 잉크를 공급할 수 있다.

도 1b를 참조하면, 프린트헤드 클러스터(100)는 장착 프레임(22)에 장착되며, 상기 장착 프레임은 상기 클러스터를 연속적인 웨브 기판(18)의 위쪽에 현수(suspend)한다. 장착 프레임(22)의 장착 고정부(fixture)는 슬라이딩 브라켓(sliding bracket)(24)을 포함하며, 상기 슬라이딩 브라켓은, 장착 프레임으로부터 프린트헤드 클러스터를 분리하지 않고도, 운전자가 기판 위쪽의 위치(25)로부터 기판으로부터 먼 위치까지 측방향(y-방향)으로 프린트헤드 클러스터를 이동시킬 수 있게 한다(도 1b 참조). 운전자는 프린트헤드 클러스터가 위치(25)에 있는 경우에 비해 기판으로부터 먼 위치에 있을 때 프린트헤드 클러스터내의 부품들에 보다 용이하게 접근할 수 있다. 이는, 프린트헤드 클러스터의 부품들을 보다 용이하게 유지보수할 수 있게 한다. 두 위치들 사이에서 프린트헤드 클러스터를 슬라이딩시키는 것은 프린트헤드 클러스터의 가속을 유발한다. 후술하는 바와 같이, 프린트헤드 클러스터의 실시예들은 이러한 가속에 의해 발생할 수 있는 원치 않는 유체 사출 또는 젯트 예비공급중단을 감소(예를 들어, 제거)시킬 수 있는 성분(components)들을 포함한다.

일반적으로, 연속적인 웨브 기판의 특성은 다양할 것이다. 일부 실시예에서, 웨브는 종이 웨브이다. 특정 실시예에서, 웨브는 폴리머를 포함할 수 있다(예 를 들어, 압출된 또는 캐스팅된 폴리머 웨브). 실시예들에서, 웨브는 식품(예를 들어, 반죽(dough))으로부터 형성될 수도 있다.

또한, 기판(18)이 연속적인 웨브 기판이지만, 일부 실시예에서, 기판은 비-연속적인 형태를 가질 수도 있다. 예를 들어, 연속적인 웨브 기판 대신에, 시스템(10)이 개별적 기판 부분들을 지지하고 그 부분들을 프린트헤드 클러스터(100)에 대해 상대적으로 이송하는 플레이튼(platen)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 비-연속적인 기판들은 종이 또는 카드보드(cardboard)의 시트, 폴리머 시트, 각각의 식품(예를 들어, 쿠키) 또는 전자 부품을 포함한다.

일반적으로, 젯팅 유체의 타입은 다양할 것이다. 젯팅 유체는 잉크일 수 있다(예를 들어, 자외선 경화 잉크, 고온 용융 잉크, 및/또는 솔벤트계 잉크). 일부 실시예들에서, 젯팅 유체는 전기 전도성 성분(예를 들어, 땜납), 전기 절연성 성분(예를 들어, 미세전자 소자내의 유전체로서 사용되는 폴리머), 또는 광학적 활성 성분(예를 들어, 컬러 필터 또는 유기발광물질로 이루어진 성분)을 포함한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 프린트헤드 클러스터(100)는 6 개의 젯팅 조립체(130, 132, 134, 136, 138 및 140) 및 두 개의 저장용기(120 및 122)을 유지하는 하우징을 포함한다. 저장용기(120 및 122)는 튜브(150)(예를 들어, 고무 튜브)를 통해 서로 유체 연통한다. 젯팅 조립체(130, 132, 134, 136, 138 및 140)는 튜브(150)에 연결된 튜브(152, 154, 156, 158, 160 및 162)들을 통해 저장용기(120 및 122)와 각각 유체 연통한다. 유체는 공급 튜브(172 및 171) 각각을 통해 원격 유체 공급부로부터 저장용기(120 및 122)로 공급된다.

저장용기(120 및 122)는 공기제거(deaeration) 부재(165 및 170)를 각각 구비하며, 상기 공기제거 부재는 각 저장용기로부터 튜브(150)로 잉크가 유동하기 전에 잉크로부터 용존 공기를 제거한다. 일부 실시예에서, 공기제거 부재는 챔버로부터 유체를 분리하는 공기-투과성 박막(예를 들어, Teflon)을 포함한다. 진공이 챔버내의 공기를 끌어당겨, 박막에 인접한 유체로부터 용존 공기를 제거한다.

저장용기(122)는 또한 저장용기내의 유체 레벨(240)이 소정 부피 이하로 떨어졌을 때를 탐지하는 유체 레벨 센서를 포함한다. 그러한 레벨이 상기 부피 이하로 떨어졌을 때, 센서는 펌프(도시 안 됨)로 신호를 전송하며, 상기 펌프는 원격 유체 공급부로부터 저장용기로 추가적인 유체를 펌핑한다. 클러스터(100)에 도시하지는 않았지만, 일부 실시예에서, 저장용기내의 유체의 레벨(242)을 탐지하기 위한 유체 레벨 센서가 저장용기(120)에 포함될 수 있다.

양 저장용기(120 및 122)는 진공 라인(210)을 통해 진공 펌프(220)로 연결된다. 진공 펌프는 각 저장용기의 공기를 흡인하여, 프린트헤드 클러스터내의 유체에 가해지는 주변 압력을 제어한다.

프린트헤드 클러스터의 이동을 수반하는 유체 부피의 변화를 수용하기 위한 충분한 추가적 용량이 각 저장용기내에 존재하도록, 유체 레벨(240 및 242)이 유지된다. 특히, 예를 들어 세정 및/또는 기타 유지보수를 위해 프린트헤드 클러스터가 이동되는 경우에, 각 저장용기내의 추가적인 용량은 젯팅 조립체(130, 132, 134, 136, 138 및 140)내에 상당한 압력 요동을 유발하지 않으면서 저장용기들 사이의 유체의 "출렁거림(sloshing)"을 수용한다. 이러한 방식으로, 원치 않는 유체 사출 및/또는 젯팅 예비공급중단을 피할 수 있다.

일반적으로, 저장용기(120 및 122)의 용량은 다양할 수 있다. 통상적으로, 저장용기 용량은 프린트헤드 클러스터내의 젯팅 조립체의 개체수 및 프린팅 라인의 예상 생산량을 기초로 선택된다. 일부 실시예에서, 저장용기(120) 및/또는 저장용기(122)의 용량은 약 50 ml 내지 약 2 리터(예를 들어, 약 100 ml 내지 약 1 리터, 특히 약 500 ml)이다. 저장용기(120)의 용량은 저장용기(122)와 동일하거나 그와 상이할 수 있다.

일부 실시예에서, 유체 레벨이 각 저장용기(120 및 122) 용량의 최대 약 95%가 되도록, 유체 레벨(240) 및/또는 유체 레벨(242)이 유지된다. 예를 들어, 유체 레벨(240) 및/또는 유체 레벨(242)은 각 저장용기 용량의 약 90% 이하(예를 들어, 약 80% 이하, 약 70% 이하, 약 60% 이하, 약 50% 이하)로 유지된다.

일반적으로, 저장용기(120)와 저장용기(122) 사이의 거리, 그리고 저장용기들과 젯팅 조립체(130, 132, 134, 136, 138 및 140) 사이의 거리는 다양할 수 있다. 일부 실시예에서, 저장용기(120)와 저장용기(122) 사이의 거리는 비교적 클 수 있다. 예를 들어, 클러스터(100)가 넓은 기판에 걸쳐 프린트하도록 디자인된 실시예에서, 조립체들이 걸쳐지는(spanned) 거리는 비교적 크고, 그에 따라 저장용기들 사이의 거리도 비교적 멀게 된다. 일부 실시예에서, 저장용기(120)와 저장용기(122)는 약 50 cm 이상(예를 들어, 약 60 cm 이상, 약 70 cm 이상, 약 80 cm 이상, 약 90 cm 이상, 약 100 cm 이상, 약 110 cm 이상, 약 120 cm 이상, 약 130 cm 이상, 약 140 cm 이상, 약 150 cm 이상) 이격된다.

일부 실시예에서, 튜브(152, 154, 156, 158, 160 및 162)들의 유동 저항이 튜브(150)와 상이할 수 있다. 일부 실시예에서, 튜브(152, 154, 156, 158, 160 및 162)들의 유동 저항이 튜브(150) 보다 클 수 있다. 예를 들어, 젯팅 조립체들이 전체적인 컴플라이언스를 가지는 실시예에서, 튜브(150)에 비해 튜브(152, 154, 156, 158, 160 및 162)들의 유동 저항을 높이는 것은 프린트헤드 클러스터의 이동에 기인한 젯팅 조립체들내의 유체의 압력 변화 크기를 감소시킬 수 있다. 일부 실시예에서, 튜브(152, 154, 156, 158, 160 및 162)들은 튜브(150) 보다 작은 내경을 가지며, 이는 튜브(150) 보다 큰 유동 저항을 초래한다. 예를 들어, 튜브(152, 154, 156, 158, 160 및 162)들의 내경, 또는 보어가 튜브(150)의 보어의 약 75% 이하(예를 들어, 약 70% 이하, 약 60% 이하, 약 50% 이하, 약 40% 이하, 약 30% 이하, 약 20% 이하, 약 10% 이하)일 수 있다.

비록, 프린트헤드 클러스터(100)가 6 개의 젯팅 조립체를 포함하지만, 일반적으로, 실시예들이 그러한 수로 한정되는 것은 아니다. 일반적으로, 프린트헤드 클러스터내의 젯팅 조립체의 개체수는 다양할 것이다. 일부 실시예에서, 프린트헤드 클러스터는 6 개 이상(예를 들어, 7 개 이상, 8 개 이상, 9 개 이상, 10 개 이상)의 젯팅 조립체를 포함할 수 있다. 또한, 일반적으로, 프린트헤드 클러스터는 둘 이상(예를 들어, 3 이상, 4 이상)의 저장용기를 포함할 수 있다.

프린트헤드 클러스터(100)내의 듀얼 저장용기가 유체의 출렁거림을 수용하기 위한 한 쌍의 자유 유체 표면(free fluid surface)를 제공하지만, 다른 구성을 이용하여 이러한 특징을 제공할 수 있을 것이다. 예를 들어, 도 4를 참조하면, 일부 실시예에서, 프린트헤드 클러스터(300)가 두 개의 부분(310 및 311)을 포함하는 하나의 확장형 저장용기를 이용할 수 있으며, 상기 각 부분은 자유 유체 표면을 제공하도록 디자인된다. 자유 표면들은 각각 부분(310) 및 부분(311)에 대한 표면(301) 및 표면(302)으로 도시된다. 또한, 확장형 저장용기는 부분(310)과 부분(311)을 연결하는 제 3 부분(312)(예를 들어, 튜브)을 포함한다. 저장용기는 튜브(350)(부분(310) 및 부분(311)에 연결된다), 및 튜브(351, 352 및 353)를 통해 젯팅 조립체(320, 322 및 324)와 유체 연통된다.

그 대신에, 일부 실시예에서, 프린트헤드 클러스터가 클러스터내의 젯팅 조립체들의 대부분 또는 모두에 걸친 자유 표면을 가지는 하나의 저장용기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 저장용기는 각 젯팅 조립체로 연결된 파이프들을 가지는 잉크 풀(pool)일 수 있다.

본 발명의 다수의 실시예들을 설명하였다. 그럼에도 불구하고, 본 발명의 사상 및 범위내에서 여러 가지 변형예를 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 전술한 실시예들이 프린트헤드가 정지된 동안에 이동하는 기판을 포함하지만, 본 발명의 실시예는 정지된 기판에 대해 상대적으로 이동하는 프린트헤드 클러스터를 포함할 수 있고, 또는 프린트헤드 클러스터 및 기판 모두가 그 프린트헤드 클러스터 및 기판을 지지하는 프레임에 대해 상대적으로 이동하는 시스템을 포함할 수 있다. 따라서, 그러한 다른 실시예들도 특허청구범위에 포함된다.

Claims

기판상에 젯팅 유체의 액적을 퇴적시키도록 구성된 프린트헤드 클러스터; 및

상기 프린트헤드 클러스터를 상기 기판에 대해 위치시키기 위한 프레임;

각각의 저장 용기 내에 젯팅 유체의 부피를 유지시키도록 구성된 전자식 제어부;

원격 유체 공급부; 및

상기 원격 유체 공급부로부터 상기 각각의 저장 용기로 젯팅 유체를 공급하도록 상기 각각의 저장 용기에 연결된 공급 튜브; 를 포함하며,

상기 프린트헤드 클러스터가 젯팅 조립체 및 상기 젯팅 조립체로 젯팅 유체를 공급하는 한 쌍의 저장용기들을 포함하고, 상기 프레임이 상기 프린트헤드 클러스터가 상기 기판에 대한 젯팅 위치로부터 상기 기판으로부터 이격된 제2 위치까지 이동할 수 있게 허용하는 조립체를 포함하는,

프린트 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 전자식 제어부는 각각의 저장용기 내의 젯팅 유체 부피를 상기 각각의 저장 용기의 최대 부피의 95% 또는 그 미만으로 유지하도록 구성된

프린트 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 한 쌍의 저장용기들을 연결하여 상기 한 쌍의 저장용기들 사이의 젯팅 유체를 위한 경로를 제공하는 제 1 유체 도관을 더 포함하는

프린트 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 제 1 유체 도관으로부터 상기 젯팅 조립체까지의 젯팅 유체를 위한 경로를 제공하는 추가적인 유체 도관들을 더 포함하는

프린트 장치.
제 4 항에 있어서,

상기 추가적인 유체 도관들이 상기 제 1 유체 도관 보다 좁은 보어를 가지는

프린트 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 제 1 유체 도관과 상이한 제 2 유체 도관을 더 포함하며,

상기 제 2 유체 도관은 상기 저장용기로부터 상기 젯팅 조립체까지 젯팅 유체를 위한 경로를 제공하는

프린트 장치.
삭제
액적을 분사할 수 있는 복수의 노즐을 포함하는 젯팅 조립체;

제 1 저장용기와 제 2 저장용기;

상기 젯팅 조립체를 기판에 대해 위치시키기 위한 프레임;

원격 유체 공급부; 및

각각의 저장 용기로 젯팅 유체를 공급하도록 상기 각각의 저장 용기에 연결된 공급 튜브; 를 포함하며,

상기 제 1 및 제 2 저장용기는 상기 젯팅 조립체와 유체 연통하고 그리고 서로 유체 연통하고, 상기 프레임은 상기 젯팅 조립체가 상기 기판에 대한 젯팅 위치로부터 상기 기판으로부터 이격된 제2 위치까지 이동할 수 있게 허용하는 조립체를 포함하는,

프린트 장치.
제 8 항에 있어서,

상기 젯팅 조립체가 상기 제 1 저장용기로부터 10 cm 또는 그 초과의 거리에 위치되는

프린트 장치.
제 9 항에 있어서,

상기 젯팅 조립체가 상기 제 2 저장용기로부터 10 cm 또는 그 초과의 거리에 위치되는

프린트 장치.
제 8 항에 있어서,

상기 제 1 저장용기가 상기 제 2 저장용기로부터 10 cm 또는 그 초과의 거리에 위치되는

프린트 장치.
제 8 항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 저장용기 각각이 상기 프린트 장치의 가속에 의해 유발되는 상기 젯팅 조립체 내의 유체의 압력 변화를 감소시키기 위해 자유 유체 표면(free fluid surface)을 제공하는,

프린트 장치.
제 12 항에 있어서,

상기 프린트 장치가 10 ms^-2 또는 그 미만 만큼 가속될 때 노즐들이 예비공급 중단(deprimed)되지 않도록 상기 압력 변화가 감소되는

프린트 장치.
제 12 항에 있어서,

상기 프린트 장치가 10 ms^-2 또는 그 미만 만큼 가속될 때 잉크젯 프린트헤드 모듈내의 유체가 노즐들로부터 누설되지 않도록 상기 압력 변화가 감소되는

프린트 장치.
제 8 항에 있어서,

상기 프레임은 개구부를 포함하며, 상기 젯팅 조립체가 상기 개구부내에 위치되는,

프린트 장치.
제 15 항에 있어서,

복수의 젯팅 조립체들이 상기 프레임 내의 대응 개구부내에 위치되는,

프린트 장치.
제 16 항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 저장용기가 상기 복수의 젯팅 조립체들과 유체 연통하는

프린트 장치.
제 15 항에 있어서,

상기 프레임이 상기 젯팅 조립체 및 상기 제 1 및 제 2 저장용기를 수용하는 외장의 일부인

프린트 장치.
제 8 항에 있어서,

상기 젯팅 조립체가 본체 및 노즐 플레이트를 포함하는

프린트 장치.
제 19 항에 있어서,

상기 젯팅 조립체의 본체가 복수의 채널들 및 압전 액츄에이터를 포함하며, 상기 채널들은 노즐 플레이트내의 노즐들에 대응하고, 상기 압전 액츄에이터는 상기 노즐들을 통해 유체 액적을 분사하기 위해 상기 채널들 내의 유체에 압력 변화를 유발하도록 구성되는

프린트 장치.
제 8 항에 있어서,

각각의 노즐이 상기 제1 및 제2 저장 용기와 유체 연통하는,

프린트 장치.