KR20010081227A - 칼라 잉크젯 프린터의 프린터헤드 카트리지 - Google Patents

칼라 잉크젯 프린터의 프린터헤드 카트리지 Download PDF

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KR20010081227A
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Abstract

본 발명은 칼라 잉크젯 프린터에 있어서, 통합 노즐을 가진 제1노즐 플레이트와; 상기 제1노즐 플레이트 상면에 위치한 잉크 챔버 배리어와; 상기 잉크 챔버 배리어 내부에 형성하며 상기 통합 노즐과 연결된 잉크 챔버와; 상기 잉크 챔버 상부에 설치되며 전원 공급에 의해 잉크 챔버 내부를 가열하는 레지스터와; 상기 잉크 챔버 배리어 상부에 설치된 서브스트레이트와; 상기 서브스트레이트 상면에 설치되며 색상별 노즐을 가진 제2노즐 플레이트와; 상기 색상별 노즐과 잉크 챔버를 연결하는 연결 라인을 포함하여 구성한 분사부를 구비함을 특징으로 하는 칼라 잉크젯 프린터의 프린터헤드 카트리지를 제공한다.

Description

칼라 잉크젯 프린터의 프린터헤드 카트리지{PRINTERHEAD CATRIDGE IN COLOR INKJET PRINTER}
본 발명은 칼라 잉크젯 프린터에 관한 것으로서, 특히 잉크를 저장하여 종이에 분사하는 프린터헤드 카트리지에 관한 것이다.
통상적인 잉크젯 프린터에 있어서, 기록 용지 등에 인자가 형성되는 과정은 다음과 같다. 사용자로부터 키 신호가 입력되면 잉크젯 프린터 내의 제어부가 헤드 드라이버로 프린터헤드 구동 신호를 출력한다. 이어, 상기 헤드 드라이버는 프린터헤드 카트리지의 프린터 헤드에 내장된 가열부에 각각 전기 에너지를 공급하고, 상기 가열부의 가열 작용으로 인해 잉크 챔버 내의 잉크가 노즐부를 통해 기록 용지 등에 분사됨으로써 인자가 형성된다.
일반적인 잉크젯 프린터의 프린터헤드 카트리지는 크게 잉크를 저장하는 잉크 저장통과 잉크를 분사하는 프린터 헤드로 구성된다. 상기 잉크 저장통은 상면 일측에 에어 벤트홀을 형성하고, 내부에는 잉크 저장통 내의 일정한 압력을 유지하고 잉크를 보유하기 위한 탄성재 및 에어백이 설치된다. 칼라 잉크젯 프린터인 경우에는 잉크 저장통 내에 사이안(Cyan), 마젠타(Magenta), 엘로우(Yellow) 등 칼라 형성에 필요한 세 가지 색상의 잉크가 별도로 저장된다.
상기 프린터 헤드는 잉크가 분사되기 직전에 잉크를 일시 저장하기 위한 다수개의 잉크 챔버와, 상기 잉크 챔버의 체적과 압력 변화를 유도하는 에지테이터와, 상기 에지테이터로 전기 에너지가 공급되는 경로인 도전체와, 잉크가 분사되는 구멍인 오리피스 형태의 노즐을 형성한 노즐 플레이트와, 상기 잉크 챔버와 노즐 플레이트를 연결하는 다수개의 잉크 채널을 구비한다. 상기 프린터 헤드 내에서의잉크 이동은 에지테이터에 의해 발생한 각 구성 요소간의 압력 차이에 의해 이루어진다.
상기 프린터헤드 카트리지는 프린터 헤드에 설치된 에지테이터의 종류에 따라 휴렛 팩커드사와 캐논사 등에서 사용하는 열전달 방식(Thermal type)의 프린터 헤드와, 필립스사와 엡손사 등에서 사용하는 피에조 방식(Piezo type)의 프린터 헤드로 나뉜다.
상기 열전달 방식의 프린터 헤드의 경우, 도전체를 통해 레지스터에 전기 에너지가 공급되면 상기 레지스터가 잉크 챔버 내의 잉크를 가열하여 증기압을 발생시키고, 이러한 증기압에 의해 잉크는 잉크 챔버로부터 노즐 플레이트의 노즐을 통해 기록 용지 등에 분사된다. 상기 피에조 방식의 프린터 헤드의 경우, 도전체를 통해 피에조층에 전기 에너지가 공급되면 상기 피에조층이 상측의 진동판을 압박하여 가압실 내부가 압축되고, 상기 가압실에 발생한 고압에 의해 잉크가 노즐 플레이트의 오리피스를 통해 기록 용지 등에 분사된다.
한편, 종래의 칼라 잉크젯 프린터에서는 칼라 구현을 위해 상기 사이안, 마젠타, 엘로우 등 세 가지 색상의 잉크를 기록 용지상에 각각 분사함으로써, 기록 용지상에서 상기 잉크들이 섞여 특정 색상을 나타내도록 하는 방식이 사용되었다. 즉, 프린터 헤드의 노즐에 형성된 색상별 분사 구멍을 통해 사이안, 마젠타, 엘로우 잉크를 기록 용지 위에 시간차를 두고 이동하면서 분사하여 원하는 색상을 구현하는 방식이다.
그러나, 위와 같은 방법을 사용하여 칼라 구현을 하게 되면, 기록 용지상의특정 위치에 사이안, 마젠타, 엘로우 잉크를 각각 분사하기 위해 프린터 헤드가 여러 번 이동해야 하므로 잉크젯 프린터의 인자 속도가 느려질 뿐만 아니라, 기록 용지상의 특정 위치에 과도한 양의 잉크가 분사되기 쉬워 기록 용지의 건조 시간 증가 및 잉크 번짐 현상이 일어나게 되는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 목적은 기록 용지의 건조 시간을 단축하고 잉크 번짐 현상을 방지할 수 있는 칼라 잉크젯 프린터의 프린터헤드 카트리지를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 칼라 잉크젯 프린터의 인자 속도를 높일 수 있는 칼라 잉크젯 프린터의 프린터헤드 카트리지를 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 칼라 잉크젯 프린터에 있어서, 통합 노즐을 가진 제1노즐 플레이트와; 상기 제1노즐 플레이트 상면에 위치한 잉크 챔버 배리어와; 상기 잉크 챔버 배리어 내부에 형성하며 상기 통합 노즐과 연결된 잉크 챔버와; 상기 잉크 챔버 상부에 설치되며 전원 공급에 의해 잉크 챔버 내부를 가열하는 레지스터와; 상기 잉크 챔버 배리어 상부에 설치된 서브스트레이트와; 상기 서브스트레이트 상면에 설치되며 색상별 노즐을 가진 제2노즐 플레이트와; 상기 색상별 노즐과 잉크 챔버를 연결하는 연결 라인을 포함하여 구성한 분사부를 구비함을 특징으로 하는 칼라 잉크젯 프린터의 프린터헤드 카트리지를 제공한다.
또한, 본 발명은 칼라 잉크젯 프린터에 있어서, 통합 노즐을 가진 제1노즐 플레이트와; 상기 제1노즐 플레이트 상면에 위치한 잉크 챔버 배리어와; 상기 잉크 챔버 배리어 내부에 형성하며 상기 통합 노즐과 연결된 잉크 챔버와; 상기 잉크 챔버 배리어 상면에 설치된 진동판과; 상기 진동판 상부에 설치되며 전원 공급에 의해 상기 진동판을 가압하여 잉크 챔버 내부를 압축시키는 압전 소자와; 상기 진동판 상면에 설치된 서브스트레이트와; 상기 서브스트레이트 상면에 설치되며 색상별 노즐을 가진 제2노즐 플레이트와; 상기 색상별 노즐과 잉크 챔버 사이를 연결하는 연결 라인을 포함하여 구성한 분사부를 구비함을 특징으로 하는 칼라 잉크젯 프린터의 프린터헤드 카트리지를 제공한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열전달 방식 프린터 헤드의 분사부를 나타낸 구성도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 피에조 방식 프린터 헤드의 분사부를 나타낸 구성도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 칼라 잉크젯 프린터의 일부 블럭도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110, 210 : 제1 노즐 플레이트 112, 212 : 통합 노즐
140 : 레지스터 180, 270 : 제2 노즐 플레이트
190, 280 : 연결 라인 250 : 압전 소자
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명은 칼라 잉크젯 프린터의 프린터헤드 분사부 내부에서 적정 색상을 띠도록 미리 각 색상의 잉크들을 혼합한 후 분사할 수 있게 프린터헤드의 분사부를 구성함을 특징으로 하며, 도 1 및 도 2에는 각각 열전달 방식 및 압전 방식에 적용된 실시예를 보여주고 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열전달 방식 프린터 헤드의 분사부를 나타낸 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열전달 방식 프린터 헤드의 분사부(100)는 제1노즐 플레이트(110), 잉크 챔버 배리어(120), 잉크 챔버(130), 레지스터(140), 산화규소층(160), 서브스트레이트 (170), 제2노즐 플레이트(180) 및 연결 라인(190)을 구비한다.
상기 제1노즐 플레이트(110)는 다수개의 통합 노즐(112)을 가진다. 각 통합 노즐(112)은 잉크 분사가 가능하도록 오리피스 형태를 가진다. 상기 잉크 챔버 배리어(120)는 상기 제1노즐 플레이트(110) 상면에 위치한다. 상기 잉크 챔버(130)는 상기 잉크 챔버 배리어(120) 내부에 형성하며 상기 통합 노즐(112)과 연결된다. 상기 잉크 챔버(130)는 분사되기 전의 잉크가 일시적으로 저장되는 곳이다. 상기 레지스터(140)는 상기 잉크 챔버(130) 상부에 설치되며 전원 공급에 의해 잉크 챔버(130) 내부를 가열한다. 상기 레지스터(140)는 전원 공급시 순간적으로 가열되어 잉크 챔버(130) 내부에 기포를 발생시키고, 이러한 기포가 잉크 입자를 밖으로 밀어냄으로써 잉크 분사가 이루어진다.
상기 산화규소층(160)은 상기 잉크 챔버 배리어 상면에 설치된다. 상기 서브스트레이트(170)는 상기 잉크 챔버 배리어(120) 상부인 산화규소층(160) 상면에 설치된다. 상기 제2노즐 플레이트(180)는 상기 서브스트레이트(170) 상면에 설치되며 색상별 노즐(182, 184, 186)을 가진다. 즉, 상기 제2노즐 플레이트(180)는 사이안, 마젠타, 엘로우 등 세 가지 색상별로 각각의 노즐을 가진다. 상기 연결 라인(190)은 상기 색상별 노즐(182, 184, 186)과 잉크 챔버(130) 사이를 연결한다. 상기 연결 라인(190) 내에서는 색상별 노즐(182, 184, 186)로부터 공급된 각 색상별 잉크가 혼합되어 잉크 챔버(130)로 이송된다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 피에조 방식 프린터 헤드의 분사부를 나타낸 구성도이다. 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 피에조 방식 프린터 헤드의 분사부(200)는 제1노즐 플레이트(210), 잉크 챔버 배리어(220), 잉크 챔버(230), 진동판(240), 피에조 압전소자(250), 서브스트레이트(260), 제2노즐 플레이트(270) 및 연결 라인(280)를 구비한다.
상기 제1노즐 플레이트(210)는 다수개의 통합 노즐(212)을 가진다. 각 통합 노즐(212)은 잉크 분사가 가능하도록 오리피스 형태를 가진다. 상기 잉크 챔버 배리어(220)는 상기 제1노즐 플레이트(210) 상면에 위치한다. 상기 잉크 챔버(230)는 상기 잉크 챔버 배리어(220) 내부에 형성하며 상기 통합 노즐(212)과 연결된다. 상기 잉크 챔버(230)는 분사되기 전의 잉크가 일시적으로 저장되는 곳이다.
상기 진동판(240)은 상기 잉크 챔버 배리어(220) 상면에 설치된다, 상기 압전 소자(250)는 상기 진동판(240) 상부에 설치되며 전원 공급에 의해 상기 진동판(240)을 가압하여 잉크 챔버(230) 내부를 압축시킨다. 상기 서브스트레이트 (260)는 상기 진동판(240) 상면에 설치된다. 상기 제2노즐 플레이트 (270)는 상기 서브스트레이트(260) 상면에 설치되며 색상별 노즐(272, 274, 276)을 가진다. 즉, 상기 제2노즐 플레이트(270)는 사이안, 마젠타, 엘로우 등 세 가지 색상별로 각각의 노즐을 가진다. 상기 연결 라인(280)은 상기 색상별 노즐(272, 274, 276)과 잉크 챔버(230) 사이를 연결한다. 상기 연결 라인(280) 내에서는 색상별 노즐(272, 274, 276)로부터 공급된 각 색상별 잉크가 혼합되어 잉크 챔버(230)로 이송된다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 칼라 잉크젯 프린터의 일부 블럭도이다. 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 칼라 잉크젯 프린터는 분사부 구동을 제어하기 위하여 제1노즐부(300), 제2노즐부(400), 헤드 구동부(500), 전원 공급부(600) 및 주 제어부(700)를 구비한다.
상기 제1노즐부(300)는 제1노즐 플레이트의 통합 노즐을 통해 분사되는 잉크의 분사 여부 및 분사 정도를 조절한다. 상기 제2노즐부(400)는 제2노즐 플레이트의 색상별 노즐을 통해 잉크 챔버로 공급되는 각 색상별 잉크의 공급 여부 및 공급량을 조절한다. 상기 헤드 구동부(500)는 주 제어부(700)로부터 출력된 프린팅 지시 신호에 응답하여 상기 제1노즐부(300) 및 제2노즐부(400)로의 전원 공급을 스위칭한다. 상기 전원 공급부(600)는 주 제어부(700), 제1노즐부(300) 및 제2노즐부 (400) 작동에 필요한 전원을 공급한다. 상기 주 제어부(700)는 사용자의 키입력 및 미리 설정된 프로그램에 따라 프린팅 지시 신호를 출력하는 등 프린팅 동작 상태의 전반적인 사항을 제어한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 칼라 잉크젯 프린터의 프린터헤드 카트리지는 미리 적정 색상 및 양으로 혼합된 잉크가 기록 용지 위에 직접 분사되므로 인자 속도의 향상은 물론 기록 용지의 건조 시간을 단축할 수 있고, 잉크 번짐 현상도 막을 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 칼라 잉크젯 프린터에 있어서,
    통합 노즐을 가진 제1노즐 플레이트와;
    상기 제1노즐 플레이트 상면에 위치한 잉크 챔버 배리어와;
    상기 잉크 챔버 배리어 내부에 형성하며 상기 통합 노즐과 연결된 잉크 챔버와;
    상기 잉크 챔버 상부에 설치되며 전원 공급에 의해 잉크 챔버 내부를 가열하는 레지스터와;
    상기 잉크 챔버 배리어 상부에 설치된 서브스트레이트와;
    상기 서브스트레이트 상면에 설치되며 색상별 노즐을 가진 제2노즐 플레이트와;
    상기 색상별 노즐과 잉크 챔버를 연결하는 연결 라인을 포함하여 구성한 분사부를 구비함을 특징으로 하는 칼라 잉크젯 프린터의 프린터헤드 카트리지.
  2. 칼라 잉크젯 프린터에 있어서,
    통합 노즐을 가진 제1노즐 플레이트와;
    상기 제1노즐 플레이트 상면에 위치한 잉크 챔버 배리어와;
    상기 잉크 챔버 배리어 내부에 형성하며 상기 통합 노즐과 연결된 잉크 챔버와;
    상기 잉크 챔버 배리어 상면에 설치된 진동판과;
    상기 진동판 상부에 설치되며 전원 공급에 의해 상기 진동판을 가압하여 잉크 챔버 내부를 압축시키는 압전 소자와;
    상기 진동판 상면에 설치된 서브스트레이트와;
    상기 서브스트레이트 상면에 설치되며 색상별 노즐을 가진 제2노즐 플레이트와;
    상기 색상별 노즐과 잉크 챔버 사이를 연결하는 연결 라인을 포함하여 구성한 분사부를 구비함을 특징으로 하는 칼라 잉크젯 프린터의 프린터헤드 카트리지.
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