KR19990048601A - 압전형 잉크젯 프린터 헤드 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 압전형 잉크젯 프린터 헤드에 관한 것으로, 압전 액튜에이터(80)에 연동하여 상기 잉크 공급통로(50)에 압력을 가할 수 있도록, 상하의 전극(182)(184)과 그 사이에 압전체(186)로 이루어지되, 잉크 분사에 영향을 미치지 않는 상기 잉크 공급통로(50)상의 상기 금속판(20)과 간격유지판(60)을 제거하고, 그 부위에 설치한 보조 압전 액튜에이터(180)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 압전형 잉크젯 프린터 헤드는 보조 압전 액튜에이터가 압력챔버내의 잉크가 분사됨과 동시에 잉크 공급통로로부터 압력챔버로 잉크가 공급되므로, 잉크의 분사와 재공급 시간의 차이로 인한 분사속도의 지연을 방지하게 되어 잉크 공급속도가 향상되고, 잉크의 분사중에도 잉크가 공급되므로, 인쇄속도가 최대 2배까지 향상되는 효과를 가진다.

Description

압전형 잉크젯 프린터 헤드
본 발명은 압전형 잉크젯 프린터 헤드에 관한 것으로, 특히 인쇄속도를 향상할 수 있는 압전형 잉크젯 프린터 헤드에 관한 것이다.
잘알려진 바와 같이, 잉크젯 프린터 헤드는 서멀(thermal) 방식또는 압전 방식으로 나누어 지며, 이러한 터멀 방식은 헤드의 챔버내에 열을 공급할 수 있는 히터를 장착하여 매우 짧은 시간안에 상당히 큰 열에너지를 공급함에 따라, 챔버내의 잉크에 방울(bubble)이 형성되고, 이것이 노즐을 통해 분사되는 것이지만, 터멀 방식은 열에너지에 의해 발생되는 잉크 방울의 압력으로 인한 연속적인 충격 때문에 내구성에 문제가 있으며, 잉크 방울의 크기를 조절하기 어렵고, 속도의 증가에 한계가 있었다.
이에 반하여 압전 방식은 헤드의 챔버에 압력을 가할 수 있도록, 다이아프램에 압전물질을 부착하여 전압이 인가되면 힘을 발생시키는 압전특성을 이용하여 챔버에 압력을 제공하여 잉크를 밀어내는 방식으로, 인가되는 전압에 따라 힘을 발생시켜 챔버내에 압력을 전달하는 방식이므로 속도 측면에서 성능이 우수하여 널리 사용되고 있다.
이러한 압전형 잉크젯 프린터 헤드는 종래에는 도 1에 도시된 바와 같이, 잉크분사구멍(2)이 형성된 바닥의 바닥판(10)과, 잉크흐름구멍(12)(14)이 형성된 금속판(20)과, 상부의 덮개판(30)이 순차로 적층된다. 바닥판(10)과 금속판(20)사이에는 잉크 공급통로 유지부(40)가 개재되어 잉크공급통로(50)가 형성되는 한편, 금속판(20)과 덮개판(30)사이에 간격유지판(60)이 개재되어, 잉크공급통로(50)로 공급된 잉크가 잉크흐름구멍(12)을 통해 압력챔버(70)에 공급된다.
또한, 공급통로 유지부(40)에는 금속판(20)의 잉크흐름구멍(14)과 바닥판(10)의 잉크분사구멍(2)을 통해 압력챔버(70)에 공급된 잉크를 분사하는 분사통로(42)가 형성된다.
한편, 압력챔버(70)상부의 덮개판(30)위에는 압력챔버(70)에 압력을 가하기 위해 상하의 전극(82)(84)과 그 사이의 압전체(86)로 이루어진 압전 액튜에이터(80)가 부착되어, 압력챔버(70)에 압력을 가하게 된다.
이와 같이 구성된 종래의 압전형 잉크젯 프린터 헤드는 압력챔버(70)와 잉크 공급통로(50)에 잉크가 차 있다가 외부에서 전기신호가 인가되어, 압전체(86)상하의 전극(82)(84)에 전위차가 발생하면, 압전체(86)는 수축하게 된다. 이때, 압전체(86)의 하부 전극(84)은 덮개판(30)에 부착되어 있기 때문에, 덮개판(30)이 하부로 휘어져서 압력챔버(70)에 압력을 가하게 된다. 압력챔버(70)가 압력을 받게 되면, 압력챔버(70)내에 있는 잉크는 금속판(20)의 잉크흐름구멍(14)과 분사통로(42)와 잉크분사구멍(2)을 통해 분사된다. 이때, 잉크흐름구멍(12)과 잉크분사구멍(2)은 잉크의 역류를 방지하고자 잉크의 흐름방향으로 경사져 있기 때문에, 역류량은 적게된다. 이후, 덮개판(30)이 원래의 위치로 복원되면, 잉크 공급통로(50)에 있는 잉크는 압력챔버(70)로 흡입되고, 잉크 공급통로(50)에는 다시 잉크가 채워진다.
하지만, 이러한 종래의 압전형 잉크젯 프린터 헤드는 잉크 공급통로(50)로부터 압력챔버(70)로 잉크가 공급될 때, 덮개판(30)이 휘어졌다 복원되는 힘을 이용하여 공급되기 때문에 공급시간이 늦고, 또한 잉크 공급시간에는 잉크 분사를 할 수 없어서 인쇄속도가 늦어지는 문제가 있었다.
본 발명은 이러한 문제들을 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 인쇄속도를 향상할 수 있는 압전형 잉크젯 프린터 헤드를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 본 발명의 압전형 잉크젯 프린터 헤드는 압전 액튜에이터에 연동하여 잉크 공급통로에 압력을 가할 수 있는 보조 압전 액튜에이터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 보조 압전 액튜에이터가 압력챔버내의 잉크가 분사됨과 동시에 잉크 공급통로로부터 압력챔버로 잉크가 공급되므로, 잉크 공급속도가 향상되고, 잉크의 분사중에도 잉크가 공급되므로, 인쇄속도가 향상되는 효과를 가진다.
도 1은 종래의 압전형 잉크젯 프린터 헤드의 구성을 나타내는 단면도이고,
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 압전형 잉크젯 프린터 헤드의 구성을 나타내는 단면도이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
2 : 잉크분사구멍 10 : 금속 분사구멍판
12,14 : 잉크흐름구멍 20 : 금속판
30 : 덮개판 40 ; 잉크 공급통로 유지부
42 : 분사통로 50 : 잉크공급통로
60 : 간격유지판 70 : 압력챔버
80 : 압전 액튜에이터 82,182 : 상부 전극
84,184 : 하부 전극 180 : 보조 압전 액튜에이터
본 발명의 상기 및 기타 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 하기에 기술되는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
이하 첨부된 도면에 의해 본 발명에 따른 압전형 잉크젯 프린터 헤드를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2에는 본 발명에 따른 압전형 잉크젯 프린터 헤드의 구성을 나타내는 것으로, 설명의 편의상 종래의 압전형 잉크젯 프린터 헤드와 동일한 구성에는 동일한 참조 부호를 병기하였다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 잉크젯 프린터 헤드는 그 특징적 구성으로서, 종래의 압전 액튜에이터(80)에 연동하여 잉크 공급통로(50)에 압력을 가할 수 있는 보조 압전 액튜에이터(180)가 더 포함된 것이외에는 종래의 압접형 잉크젯 프린터 헤드와 동일하다.
즉, 본 발명의 압전형 잉크젯 프린터 헤드는 잉크분사구멍(2)이 형성된 바닥의 바닥판(10)과, 잉크흐름구멍(12)(14)이 형성된 금속판(20)과, 상부의 덮개판(30)이 순차로 적층되고, 상기 바닥판(10)과 금속판(20)사이에는 잉크 공급통로 유지부(40)가 개재되어 잉크공급통로(50)가 형성되는 한편, 금속판(20)과 덮개판(30)사이에 간격유지판(60)이 개재되어, 상기 잉크공급통로(50)로 공급된 잉크가 상기 잉크흐름구멍(12)을 통해 압력챔버(70)에 공급되고, 상하의 전극(82)(84)과 그 사이에 압전체(86)로 이루어져서 상기 덮개판(30)에 부착된 압전 액튜에이터(80)의 압전체(86)의 수축에 의해 상기 잉크흐름구멍(14)과 분사통로(42)와 잉크분사구멍(2)을 통해 압력챔버(70)에 공급된 잉크를 분사한다.
본 발명에 따른 보조 압전 액튜에이터(180) 역시 종래의 압전 액튜에이터(80)와 마찬가지로, 상하의 전극(182)(184)과 그 사이에 압전체(186)로 이루어지지만, 종래와 달리, 잉크 분사에 영향을 미치지 않는 잉크 공급통로(50)상의 금속판(20)과 간격유지판(60)이 제거된 부위에 설치된다. 이때에도, 보조 압전 액튜에이터(180)는 그 하부 전극(184)이 금속판(20)에 부착되어 있기 때문에, 압전체(186)의 수축시, 금속판(20)이 하방으로 휘어 잉크 공급통로(50)에 압력을 가하는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성된 본 발명의 압전형 잉크젯 프린터 헤드는 압력챔버(70)와 잉크 공급통로(50)에 잉크가 차 있다가 외부에서 전기신호가 인가되어, 압전체(86)상하의 전극(82)(84)에 전위차가 발생하면, 압전체(86)는 수축하게 됨에 따라, 덮개판(30)이 하부로 휘어져서 압력챔버(70)에 압력을 가하게 되어, 압력챔버(70)내에 있는 잉크가 금속판(20)의 잉크흐름구멍(14)과 분사통로(42)와 잉크분사구멍(2)을 통해 분사되는 동시에, 이러한 압전 액튜에이터(80)에 연동하여, 압전체(186)상하의 전극(182)(184)에 전위차가 발생하면, 압전체(186)가 수축하게 됨에 따라, 금속판(20)이 하부로 휘어져서 잉크 공급통로(50)에 압력을 가하게 되어, 잉크 압력통로(50)내에 있는 잉크가 금속판(20)의 잉크흐름구멍(12)을 통해 압력챔버(70)에 공급된다. 이후, 덮개판(30)이 원래의 위치로 복원되면, 잉크 공급통로(50)에 있는 잉크는 압력챔버(70)로 흡입되고, 잉크 공급통로(50)에는 다시 잉크가 채워진다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 압전형 잉크젯 프린터 헤드는 보조 압전 액튜에이터가 압력챔버내의 잉크가 분사됨과 동시에 잉크 공급통로로부터 압력챔버로 잉크가 공급되므로, 잉크의 분사와 재공급 시간의 차이로 인한 분사속도의 지연을 방지하게 되어 잉크 공급속도가 향상되고, 잉크의 분사중에도 잉크가 공급되므로, 인쇄속도가 최대 2배까지 향상되는 효과를 가진다.

Claims (2)

  1. 잉크분사구멍(2)이 형성된 바닥의 바닥판(10)과, 잉크흐름구멍(12)(14)이 형성된 금속판(20)과, 상부의 덮개판(30)이 순차로 적층되고, 상기 바닥판(10)과 금속판(20)사이에는 잉크 공급통로 유지부(40)가 개재되어 잉크공급통로(50)가 형성되는 한편, 금속판(20)과 덮개판(30)사이에 간격유지판(60)이 개재되어, 상기 잉크공급통로(50)로 공급된 잉크가 상기 잉크흐름구멍(12)을 통해 압력챔버(70)에 공급되고, 상하의 전극(82)(84)과 그 사이에 압전체(86)로 이루어져서 상기 덮개판(30)에 부착된 압전 액튜에이터(80)의 압전체(86)의 수축에 의해 상기 잉크흐름구멍(14)과 분사통로(42)와 잉크분사구멍(2)을 통해 압력챔버(70)에 공급된 잉크를 분사하는 압전형 잉크젯 프린터 헤드에 있어서,
    상기 압전 액튜에이터(80)에 연동하여 상기 잉크 공급통로(50)에 압력을 가할 수 있는 보조 압전 액튜에이터(180)를 포함하는 것을 특징으로 하는 압전형 잉크젯 프린터 헤드.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 보조 압전 액튜에이터(180)는 상하의 전극(182)(184)과 그 사이에 압전체(186)로 이루어지되, 잉크 분사에 영향을 미치지 않는 상기 잉크 공급통로(50)상의 상기 금속판(20)과 간격유지판(60)을 제거하고, 그 부위에 설치한 것을 특징으로 하는 압전형 잉크젯 프린터 헤드.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100761342B1 (ko) * 2006-06-02 2007-09-27 삼성전기주식회사 잉크젯 헤드 및 구동방법

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