KR20030045833A - 6컬러 잉크젯 모듈러 프린트헤드의 지지부재에프린트헤드를 장착하는 구조 - Google Patents

6컬러 잉크젯 모듈러 프린트헤드의 지지부재에프린트헤드를 장착하는 구조 Download PDF

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Abstract

프린트헤드(10)는 수용영역에 규정된 수용부재(70)를 포함한다. 적어도 하나의 프린트헤드 모듈은 수용부재의 수용영역에 수용된다. 상보적인 장착부(32)는 수용부재와 적어도 하나의 프린트헤드 모듈 위에 형성된다. 장착부는, 3개 수직축에서, 팽창으로 인한, 수용부재에 대한 적어도 하나의 프린트헤드 모듈의 상대적 이동을 가능하게 한다.

Description

6컬러 잉크젯 모듈러 프린트헤드의 지지부재에 프린트헤드를 장착하는 구조{MOUNTING OF PRINTHEAD IN SUPPORT MEMBER OF SIX COLOR INKJET MODULAR PRINTHEAD}
본 출원인은 앞서 사진과 같은 품질의 프린트를 제공하기 위해 페이지폭 프린트헤드의 사용을 제안해왔다. 그러나, 요구되는 크기를 가지는 그러한 페이지폭 프린트헤드를 제조하는 것은, 만일 프린트헤드의 어떠한 노즐이 결함이 있는 경우, 전체 프린트헤드가 폐기 및 교환될 필요가 있다는 의미에서 문제가 있다.
따라서, 본 출원인은, 끝과 끝이 이어지는 관계로 배치되는 복수(複數)개의 작고 교환 가능한 프린트헤드 모듈로 이루어진 페이지폭(Pagewidth) 프린트헤드의 사용을 제안해왔다. 이러한 배치의 장점은, 전체 프린트헤드를 폐기할 필요 없이 페이지폭 프린트헤드 내부의 어떠한 결함있는 모듈을 제거 및 교환할 수 있는 있는 능력에 있다.
상기 페이지폭 프린트헤드를 구성하는 조립체에서 개개 모듈의 열적 팽창을수용하도록 하여, 이웃하는 모듈들이 서로 요구되는 정렬(整列)상태를 확실히 유지할 필요도 있다.
본 발명은 모듈러 프린트헤드에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 그러한 모듈러 프린트헤드의 조립체에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 모듈러 프린트헤드의 지지부재 내에 프린트헤드를 장착하는 구조에 관한 것이다.
도 1은, 본 발명에 따른 다중-모듈의 프린트헤드의 사시도이다.
도 2는, 도 1의 프린트헤드의 분해 사시도이다.
도 3은, 본 발명에 따라 일측에서 바라본 프린트헤드의 장착부재의 사시도이다.
도 4는, 타측에서 바라본 장착부재의 사시도이다.
도 5는, 본 발명에 따른 단일 모듈 프린트헤드의 사시도이다.
도 6은, 도 5의 프린트헤드의 분해 사시도이다.
도 7은, 도 5의 프린트헤드의 평면도이다.
도 8은, 도 5의 프린트헤드의 일측에서 바라본 측면도이다.
도 9는, 도 5의 프린트헤드의 반대측에서 바라본 측면도이다.
도 10은, 도 5의 프린트헤드의 저면도이다.
도 11은, 도 5의 프린트헤드의 끝면도이다.
도 12는, 도 7에서 XII-XII선에 따른, 도 5의 프린트헤드의 단면도이다.
도 13은, 도 10에서 XIII-XIII선에 따른, 도 5의 프린트헤드의 단면도이다.
도 14는, 프린트헤드 부품의 저면 사시도이다.
도 15는, 상기 부품의 프린트헤드 칩으로 유체의 공급구성을 예시하는, 상기 부품의 저면도이다.
도 16은, 본 발명에 따른 프린트헤드를 포함하는 프린트헤드 조립체의 구성을 나타내는 사시도이다.
본 발명에 따르면,
수용영역을 규정하는 수용부재(Receiving Member)와;
상기 수용부재의 수용영역에 수용된 적어도 하나의 프린트헤드 모듈과;
상기 수용부재와 상기 적어도 하나의 프린트헤드 모듈에 형성되어, 3개의 직교축에서 수용부재에 대하여 상기 적어도 하나의 프린트헤드 모듈의 팽창으로 인한 상대적인 이동을 가능하게 하는 상보적인 장착부;를 포함하는 프린트헤드가 제공된다.
상기 수용부재는, 상기 수용영역을 형성하는 채널을 규정하기 위해, 연결부(Bridging Portion)에 의해 상호 연결되는 대향하는 벽(Wall)들을 가지는 채널모양 부재인 것이 바람직하다. 따라서, 3개의 수직축은, 채널모양 부재의 세로축과 평행한 x축, x축과 동일한 면에 있지만 그것에 대해 수직인 y축, 및 그 평면에 대하여 수직인의 z축일 수 있다.
페이지폭 프린트헤드에 대하여, 프린트헤드는, 채널 내부에서 끝과 끝이 이어지는 관계로 배치된 복수의 프린트헤드 모듈을 포함할 수 있는데, 이웃하는 모듈의 프린트헤드 칩들이 중첩되도록, 상기 각각의 프린트헤드 모듈은 프린트 칩(Chip)과, 서로 이웃하면서 맞닿는 모듈들을 지지할 수 있다.
따라서, 각각의 모듈은 연장되고, 그 단부(端部)에서 계단이 형성되며, 프린트헤드 칩은 그 모듈의 세로방향축에 대하여 경사지게 배치될 수 있다. 그 모듈의 세로축은 x-방향으로 연장될 수 있다.
각각의 프린트헤드 모듈은 한 세트의 장착부(Locating Formation)를 가지며, 채널모양 부재의 채널은 그 내부의 각각의 모듈 위치에서 상보적인 한 세트의 장착부를 가질 수 있다.
각각의 모듈 위치에서 채널모양 부재의 장착부는, 한 쌍의 세로방향으로 간격이 형성된, 채널의 한쪽 벽 위에 배치된 결합부 및 채널의 반대쪽 벽 위에 배치된 고정수단(Securing Means)을 포함할 수 있고, 각각의 모듈의 장착부는, 결합부와 공동 작동하기 위해 각각의 모듈의 한쪽을 따라 배치된 세로방향으로 간격이 형성된 한 쌍의 공동작동부재와, 고정수단과 공동으로 작동하기 위해 모듈의 반대쪽에 상보적인 부재를 포함할 수 있다.
결합부(Engaging Formation)와 공동작동부재의 하나의 조합은 세로방향 또는 x방향으로 채널에 대하여 모듈을 장착시키게 하고, 결합부와 공동작동부재의 다른 조합은 채널에 대하여 모듈의 세로방향의 팽창성 변위를 허용하도록 할 수 있다.
결합부와 공동작동부재의 조합들은, 상기 결합부와 공동작동부재의 모양으로 인해, 모듈이 놓이는 평면(Plane)에 대하여 수직인 방향, 즉 z방향으로 채널에 대하여 모듈의 팽창성 변위를 허용할 수 있다.
고정수단과 상보적인 부재의 하나의 조합은, 모듈이 놓여 있는 평면에서, 채널의 세로축에 대하여 수직인 방향, 즉 y방향으로, 채널에 대하여 모듈의 팽창성 변위를 허용할 수 있다.
y축 방향으로 임의의 팽창을 용이하게 하기 위해, 모듈의 폭은 채널의 벽들 사이의 간격보다 작을 수 있다.
고정수단은 탄성적으로 유연한 암(Arm) 위에 지지되는 스냅 릴리스(Snap Release)이며, 탄성적으로 유연한 암은 상기 채널의 반대쪽 벽부분을 형성할 수 있다.
상기 상보적인 부재는, 스냅 릴리스를 수용하기 위해 그 길이를 따라 대략 중간지점의 모듈 내부에 규정되는 계단모양 홈일 수 있다.
각각의 결합부는 상기 채널의 한쪽벽으로부터 안쪽으로 돌출되는 반구형 돌출부의 형태로 되어 있을 수 있다. 제1공동작동부재는 모듈의 제1단부 근처에 규정되는 원추형 홈을 구비하고, 제2공동작동부재는, 모듈의 제2단부 근처에, 채널의 세로방향과 평행하게 연장되는 세로축을 가지는 슬롯(Slot)을 구비하며, 원추형 홈과 슬롯 각각은 그 내부에 반구형 돌출부중 하나를 수용할 수 있다. 슬롯의 세로축에 대하여 수직인 평면에서 바라볼 때, 슬롯은 삼각형 단면을 가질 수 있다.
이하, 첨부도면을 참조한 실시예를 통해 본 발명을 기술하도록 한다.
본 발명에 따른 프린트헤드는, 일반적으로 참조번호 10으로 표시된다. 프린트헤드(10)는, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 다중 모듈 프린트헤드이거나, 도 5 내지 도 15에 도시된 바와 같이 단일 모듈 프린트헤드일 수 있다. 실제로, 프린트헤드는 다중 모듈 프린트헤드일 가능성이 높으며, 도시된 단일 모듈 프린트헤드는 주로 설명을 목적으로 하여 제공된다.
프린트헤드(10)는 채널모양 부재(12)의 형태를 가지는 장착부재를 포함한다. 이 채널모양 부재(12)는, 연결부(Bridging Portion) 또는 바닥부(Floor Portion)에 의해 상호 연결된 한 쌍의 측벽(Side Wall)(14,16)을 가지고 있어, 채널(Channel, 20)이 형성된다.
모듈 또는 타일(Tile, 22)의 형태를 가지는 복수의 프린트헤드 부품은 채널모양 부재(12)의 채널(20)에서 끝과 끝이 이어진 방식으로 배치된다.
예시된 바와 같이, 각각의 타일(22)은 계단이 형성된 하나의 단부 영역(24)을 가지고 있어, 이웃하는 타일(22)이 함께 끝과 끝이 맞닿을 때, 인접한 타일(22)의 프린트헤드 칩(26)이 중첩된다. 인접한 타일(22)의 칩(26)들 사이에서 중첩을 용이하게 하기 위해, 프린트헤드 칩(26)이 결합된 타일(22)의 세로측에 대하여 어떤 각도로 연장된다는 점도 주목되어져야 한다. 중첩의 각도로 인해, 인접한 칩(26)들 사이의 중첩면적이 프린트헤드 칩(26)들의 잉크 노즐 사이의 공통 피치에 들어오게 된다. 더욱이, 이웃하는 타일(22)들의 프린트헤드 칩(26)을 중첩시킴으로써, 프린트 물질(Matter)이 프린트헤드(10)를 가로질러 통과하는 프린트매체(미도시) 상에 프린트될 때, 이 프린트된 물질의 어떠한 불연속도 나타나지 않는다는 것을 이해하게 될 것이다.
바람직하다면, 복수의 채널모양 부재(12)가 끝과 끝이 이어지는 형식으로 배치되어, 프린트헤드(10)의 길이가 연장될 수 있다. 이러한 목적으로, 칩(28)과 수용부(30, 도 4 참조)는 채널모양 부재(12)의 일단에 배치되어, 이웃하는 채널모양부재(12)의 대응하는 구조(미도시)에 결합된다.
본 발명이 속하는 기술에 대한 당업자들은, 프린트헤드 칩의 노즐들이 마이크로미터(Micrometres)로 측정된 치수를 갖는다는 것을 이해할 것이다. 예컨대, 각각의 노즐의 개구(Opening)는 대략 11 또는 12 마이크로미터일 수 있다. 사진과 같은 품질의 프린팅을 확보하기 위해, 프린트헤드(10)의 타일(22)들이 정확히 서로에 대하여 정렬되고, 작동조건 하에서 그 정렬상태를 유지하는 것이 중요하다. 그러한 작동조건 하에서, 상승된 온도로 인해 타일(22)의 팽창이 초래된다. 이웃하는 타일(22)이 여전히 서로에 대하여 정렬상태를 유지하는 동안, 이러한 팽창에 대하여 대처할 필요가 있다.
이러한 목적으로, 채널모양 부재(12)의 채널(20)에 타일(22)을 배치시키기 위해, 채널모양 부재(12)와 각각의 타일(22)은 상보적인(Complementary) 장착부를 가진다. 채널모양 부재(12)의 장착부는 세로방향으로 간격을 두고 한 쌍의 결합부 또는 장착부(32)를 구비하며, 이는 채널모양 부재(12)의 벽(14, Wall)의 내면 상에 배치되어 있다. 보다 구체적으로, 각각의 타일(22)은 그것과 결합되는 2개의 그러한 장착부(32)를 가진다. 더욱이, 채널모양 부재(12)의 장착부는, 채널모양 부재(12)의 벽(16)의 내면 상에 배치된 스냅 릴리스(Snap Release) 또는 클립(Clip, 34)의 형태를 가지는 고정수단을 포함한다. 각각의 타일(22)은 그것과 결합되는 단일한 스냅 릴리스(34)를 갖는다. 장착부(32)중 하나가 도 12에 보다 명확히 도시되어 있다.
도 6에 가장 명확히 나타내어진 바와 같이, 각각의 타일(22)은제1몰딩부(36)와, 이 제1몰딩부(36)와 결합하는 제2몰딩부(38)를 포함한다. 몰딩부(36)는 프린트헤드 칩(26)이 수용되는, 세로방향으로 연장된 채널(39)을 갖는다. 더욱이, 채널(39)의 일측에는, 프린트헤드 칩(26)으로부터 소정의 간격을 두고 프린트헤드 칩(26)을 넘어서 지나가는 프린트매체(Print Media)를 유지하기 위한 복수의 볼록한 리브(Raised Ribs, 40)가 규정된다. 복수의 전도리브(Conductive Ribs, 42)가 채널(39)의 반대측에 규정된다. 전도리브(42)는, 몰딩(Molding) 공정동안 핫 스탬핑(Hot Stamping)에 의해 몰딩부(36)에 형성된다. 이러한 리브(42)들은 칩(26)의 전기적 접촉을 위해 배선되어, 칩(26)과 전기적으로 접촉함으로써 칩(26)의 작동을 제어한다. 즉, 이하에 보다 상세히 기술되는 바와 같이, 리브(42)들은, 제어회로를 칩(26)의 노즐에 연결하기 위한 커넥터(Connector, 44)를 형성한다.
타일(22)의 장착부는, 타일(22)의 제2몰딩부(38)의 일측벽(50)을 따라 배치된 세로방향으로 간격이 형성된 수용 홈(Recesses)(46,48)의 형태를 가지는 한 쌍의 공동작동부재를 구비한다. 이러한 홈들(46,48)은 도 6에 가장 명확히 도시되어 있다.
홈들(46,46)은 각각 결합되는 장착부(32) 중 하나씩 그 안에 수용한다.
또한, 타일(22)의 몰딩부(36)는, 홈들(46,48)을 가지는 측과 반대편의 몰딩부(36)측 상에서 그 길이를 따라 대략 중간 지점에, 상보적인 부재 또는 홈(50)을 규정한다. 몰딩부(36)가 몰딩부(38)에 부착될 때, 채널모양 부재(12)의 스냅 릴리스(34)를 수용하는 계단이 형성된 홈부(52, 도 7 참조)가 형성된다.
채널모양 부재(12)의 장착부(32)는, 벽(14)의 내면으로부터 연장되는 실질적으로 반구형 돌출부의 형태를 가진다.
타일(22)의 홈(46)은, 도 12에 보다 명확히 나타내어진 바와 같이, 실질적으로 원뿔형이다. 홈(48)은 연장되어, 채널모양 부재(12)의 세로축과 평행한 방향으로 뻗어있는 세로축을 가진다. 더욱이, 홈(48)은, 세로축에 대하여 수직인 단면에서 바라볼 때, 실질적으로 삼각형이어서, 결합 장착부(32)가 미끄럼이 자유롭게 그 안에 수용된다.
타일(22)이 채널모양 부재(12)의 채널(20) 내부의 할당된 위치에 삽입될 때, 채널모양 부재(12)의 장착부(32)는 그 결합 수용구조(46,48) 내에 수용된다. 스냅 릴리스(34)는 타일(22)의 홈(50) 내부에 수용되어, 스냅 릴리스(34)의 안쪽 단부가 홈(50)의 벽(54, 도 7 참조)에 맞닿는다.
또한, 주목되어져야 할 점은, 타일(22)의 폭은 채널모양 부재(12)의 벽들(14,16) 사이의 간격보다 작다는 것이다. 따라서, 타일(22)이 채널모양 부재(12) 내부의 할당된 위치로 삽입될 때, 타일(22)이 배치될 수 있도록 스냅 릴리스(34)가 본래 경로로부터 벗어나게 이동할 수 있다. 그런 다음, 스냅 릴리스(34)는 해방되어, 홈(50) 내부에 수용된다. 이러한 상황이 일어날 때, 스냅 릴리스(34)는 홈(50)의 벽(54)에 대항하면서 맞닿아, 타일(22)을 벽(14)쪽으로 밀어서, 돌출부(32)가 홈들(46,48)에 수용된다. 홈에 수용된 돌출부(32)는 세로방향으로 타일(22)을 배치한다. 그러나, 작동시에, 타일(22)의 팽창으로 인한 길이 증가에 대응하기 위해서, 다른 돌출부(32)가 슬롯(Slot)모양의 홈(48)에서 미끄러질수 있다. 또한, 스냅 릴리스(34)가 홈(50)보다 짧다는 점으로 인해, 채널모양 부재(12)에 대한 타일(22)의 그 부분의 세로방향 이동이 허용된다.
또한, 스냅 릴리스(34)가 탄성적으로 유연한 암(56)에 장착된다는 점도 주목되어져야 한다. 이 암(56)은, 채널모양 부재(12)의 세로방향에 대하여 가로지르는 방향으로 스냅 릴리스가 이동하도록 허용한다. 따라서, 채널모양 부재(12)에 대하여 타일(22)의 측방향 팽창이 용이해진다. 최종적으로, 돌출부(46,48)의 경사진 벽들로 인해, 채널모양 부재(12)의 플로어(Floor, 18)에 대한 타일(22)의 수직방향의 어느 정도의 팽창이 허용된다.
그러므로, 이러한 장착부(32,34,46,48 및 50)가 있음으로 인해서, 모두 동일한 정도로 다소 팽창할 것이라고 가정한다면, 타일(22)의 정렬이 용이해진다.
도 14에 보다 명확히 도시된 바와 같이, 몰딩부(36)는 그 내부에 세로방향으로 간격을 두고서 규정된 복수의 유입 개구(58)를 갖는다. 공기공급통로(60)는, 이러한 개구(58)가 배치되는 라인(Line)과 인접되게 형성된다. 상기 개구(58)는 잉크와, 고정제(Fixative) 또는 광택제(Varnish)와 같은 관련된 액체 물질을 타일(22)의 프린트헤드 칩(26)으로 공급하기 위해 사용된다. 상기 통로(60)는 공기를 칩(26)으로 공급하기 위해 사용된다. 이와 관련해서, 칩(26)은, 칩(26)의 노즐 레이어(Nozzle Layer, 63)를 덮는 노즐 보호구(Nozzle Guard, 61)(도 12 참조)를 가진다. 노즐 레이어(63)는, 함께 출원한 PCT/AU00/00744에 보다 상세히 기술된 바와 같이, 실리콘 유입 받침부(65) 위에 장착된다. 상기 함께 출원된 출원서에 개시된 내용은, 여기서 교차 참조에 의해 구체적으로 병합된다.
개구(58)는, 몰딩부(36)와 결합하는 몰딩부(38)의 표면(64)에서 세로방향으로 간격을 두고 규정된 대응하는 개구(62)와 소통한다. 더욱이, 공기를 공기 갤러리(Gallery, 60)에 공급하는 개구(66)가 표면(64)에 형성된다.
도 14에 보다 명확히 예시된 바와 같이, 하부 표면(68)은 그 내부에 규정된 복수의 홈(70)을 가지며, 그 홈(70)에는 개구(62)가 형성되어 있다. 더욱이, 개구(66)가 형성되어 있는 2개의 부가적인 홈(72)이 형성되어 있다.
홈(70)은, 채널모양 부재(12)의 플로어(Floor, 18)로부터 돌출되어 서있는 칼러(Collars, 74)를 수용하도록 크기가 정해져 있다. 이러한 칼러(74)는 2개의 동심 테(Annuli)에 의해 형성되어, 빈틈없는 씰링(Sealing)을 여전히 확보하는 동안 채널모양 부재(12)의 채널(20)에 대한 타일(22)의 이동을 허용한다. 홈(66)은 그 내부에 유사한 칼러(76)를 수용한다. 또한, 이러한 칼러(76)는 2개의 동심 테의 형태로 되어 있다.
칼러들(74,76)은, 채널모양 부재(12)의 플로어(18)를 통해 연장되는 통로(78, 도 10 참조)의 개구 주위를 둘러싼다.
칼러들(74,76)은 엘라스토머(탄성 중합체)의 소수성(疏水性) 소재로 되어 있고, 채널모양 부재(12)를 성형(Molding)하는 동안 성형된다. 따라서, 채널모양 부재(12)는 2개의 슬롯(Slot) 성형공정에 의해 성형된다.
몰딩부(36)에 대하여 몰딩부(38)를 배치하기 위해, 몰딩부(36)는 반대 단부에 배치된 배치 페그(Pegs, 80)을 가진다. 그 페그(80)는 몰딩부(38) 내부의 소켓(Socket, 82)(도 6 참조)에 수용된다.
더욱이, 몰딩부(36)의 상부 표면, 즉 칩(26)을 가지는 표면은, 타일(22)을 집어서 놓기 위한 로봇 픽업 지점(Robot Pick-up Point)으로서 기능하는, 서로 반대편에 위치한 한 쌍의 홈(82)을 가진다.
타일(22)의 칩(26)으로 잉크 및 공기를 공급하는 구성이, 도 15에 보다 상세히 도시되어 있다.
요컨대, 통로(78.1)의 제1열(列)을 경유하여 시안색(Cyan) 잉크가 칩(26)으로 공급된다. 마젠타색(Magenta) 잉크는 통로(78.2)를 경유하여 공급되고, 노란색 잉크는 통로(78.3)을 경유하여 공급되고, 검정 잉크는 통로(78.4)를 경유하여 공급된다. 가시(可視) 스펙트럼에서 볼 수 없고 단지 자외선 스펙트럼에서만 볼 수 있는 잉크는 통로(78.5)의 열을 통해 제공되며, 고정제는 통로(78.6) 열을 통해 제공된다. 따라서, 기술된 바와 같이, 칩(26)은 6개 '컬러(Color)' 칩(26)이다.
타일(22)과 채널모양 부재(12)에 관하여 공차 내에서의 가공 편차를 줄 수 있는 여유를 두기 위해, 샘플링(Sampling) 기술이 사용된다.
제작완료시에, 각각의 타일(22)은 그 공차가 평가되기 위해 측정된다. 제로(Zero) 공차에 대한, 특정한 타일(22)의 사양으로부터 오프셋(Offset)이 기록되고, 그 타일(22)은, 동일한 오프셋을 가지는 타일(22)을 저장하는 통(용기)에 놓여진다. 20미크론(micron)의 공차 밴드(Band)를 제공하기 위해, 타일(22)에 대하여 대략 +10미크론 또는 -10미크론의 최대 공차가 평가된다.
타일(22)의 저장은, 비정규적으로 분포된 모집단(Population)으로부터의 샘플(표본)들의 평균은 정규 분포되고, 샘플크기가 더 커짐에 따라, 임의 분포의 모집단으로부터 추출한 샘플들의 평균들은 모집단 파라미터(Population Parameter)에 접근할 것이라는 것을 규정하는 중심극한정리(Central Limit Theorem)에 의해 결정된다.
다시 말해서, 중심극한정리는, 보통의 통계적 해석과는 현저히 다르게, 스스로 분산된 평균을 사용한다. 그렇게 함으로써, 모집단의 개개 항목(Items)에 대하여 반대되는 평균들의 분포가 설정된다. 이러한 평균들의 분포는 자신의 평균뿐만이 아니라, 변량(Variance)과 표준편차를 가질 것이다.
중심극한정리는, 원래 분포의 형태는 개의치 않고, 원래의 분포로부터의 샘플들의 평균으로부터 생기는 새로운 분포는, 샘플 크기가 증가함에 따라 실질적으로 정상 종(Bell) 모양의 분포 곡선을 결과한다는 것이다.
일반적으로, 모집단 평균의 양쪽 모두에서의 편차(Variants)는 모든 샘플에서 동일하게 나타나야만 한다. 결과적으로, 샘플 평균들은 모집단 평균 주위에 밀집된다. 제로(Zero)에 근접하는 샘플 평균들은, 분포의 모양과는 무관하게, 공차가 증가함에 따라 보다 일반적이 될 것이고, 결국 대칭 단일 모드(Uni-Modal)의, 제로 지점을 중심으로 한 정규분포를 결과할 것이다.
따라서, 제작완료시에, 각각의 타일(22)은 광학적으로 칩(26)과 몰딩부(36,38) 사이의 편차에 대하여 측정된다. 타일 조립체가 측정되었을 때, 공차 편이(예컨대, +3미크론)를 반영하기 위해서 레이저로 표시되거나 바코드(Bar Code)가 새겨진다. 다음, 이 타일(22)은 +3미크론 타일의 통에 넣어진다.
각각의 채널(12)은 광학적으로 점검되고, 장착부(32,34)의 위치가 기록된다.이러한 구조들은, 각각의 타일 위치 또는 베이(Bay)에 따라 정렬(Alignment)상태에 대하여 다양하게 벗어날 수 있다. 예컨대, 이러한 장착부(32,34)는, 제1타일베이에서 사양(Specification)에 대하여 -1미크론만큼, 제2타일베이에서 +3미크론만큼, 제3타일베이에서 -2미크론만큼씩 벗어날 수 있다.
타일(22)은 로봇에 의해 집어져, 장착부(32,34)의 오프셋에 따라 놓여질 것이다. 더욱이, 각각의 타일(22)도, 이웃하는 타일(22)에 대하여 선택된다.
이러한 배치를 가지므로, 타일(22)과 채널모양 부재(12)의 가공 공차 내에서의 편차가 허용되어, 채널모양 부재(12)에서의 위치 또는 베이에 따라 타일(22)들을 적절히 선택함으로써, 제로 오프셋 평균(Zero Offset Mean)이 가능하다.
타일(22) 중 하나를 교환하기 위해 요구될 때, 유사한 동작이 수행될 수 있다.
이제 도 16을 참조하면, 본 발명에 따른 프린트헤드 조립체가 예시되어 있고, 참조번호 90에 의해 일반적으로 표시된다. 조립체(90)는 프린트헤드(10)가 수용될 수 있는 채널(94)을 규정하는 몸체 부재(92)를 포함한다.
그 몸체(92)는 코어(Core)부재(96)를 구비한다. 코어부재(96)는, 평행하게 간격이 형성된 관계로 배치된 부재 또는 판(Plate, 98)이 규정되는 복수의 채널을 구비한다. 마감부재(Closure Member, 100)는 코어부재(96)와 결합하여, 이웃하는 판들 사이에서 정의된 채널들을 막아 잉크 갤러리(Gallery, 102)를 형성한다. 마감부재(100)는, 그 내면에서, 평행하게 간격이 형성된 관계로 연장되는 복수의 돌출된 리브와 유사한 구조(104)를 갖는다. 가장 위쪽의 것(즉, 채널(94)과 가장 가까이 있는 것)과 떨어져 있는 각각의 리브와 유사한 구조(104)는, 갤러리(102)를 형성하기 위해서 코어부재(96)의 판들중 하나의 자유단이 수용되는 슬롯(106)을 규정한다.
복수의 잉크공급유로(Canal)가, 코어부재(96)의 외부 표면을 따라 평행하게 간격이 형성된 관계로 규정된다. 이러한 유로는 커버부재(110)에 의해 막혀서, 잉크공급통로(108)를 규정한다. 이러한 잉크공급통로(108)는 채널(94)쪽으로 개방되어, 프린트헤드(10)의 채널모양 부재(12)의 통로(78)와 소통되어, 잉크를 상응하는 갤러리(102)로부터 타일(22)의 칩(26)으로 공급하게 된다.
또한, 공기공급채널(112)은 타일(22)의 공기공급통로(60)와 소통하기 위해 채널(94) 바로 밑에 규정되어, 공기를 각각의 프린트헤드 칩(26)의 노즐 레이어(63) 넘어로 불어준다.
타일(22)의 전도리브(42)와 유사한 방식으로, 몸체(92)의 커버부재(110)는 그 외부 표면(116) 상에 전도리브(114)를 형성한다. 또한, 전도리브(114)는 커버부재(110)를 성형하는 동안 핫 스탬핑(Hot Stamping)에 의해 형성된다. 이러한 전도리브(114)는, 프린트헤드 조립체(90)의 발부분(Foot Portion, 120)의 외부 표면(118) 상에 형성된 접촉패드(Pad, 미도시)와 전기적으로 접촉되어 있다.
프린트헤드(10)가 채널(94)에 삽입될 때, 각각의 타일(22)의 커넥터(44)의 전도리브(42)는, 각각의 타일(22)의 커넥터(44)와 몸체(92)의 리브(114) 세트들 사이에 위치한 전도스트립(Conductive Strip, 122)에 의해 몸체(92)의 전도리브(114)의 대응하는 세트와 전기적으로 접촉하도록 배치된다. 이 스트립(122)은, 각각의리브(42)를 커버부재(110)의 전도리브(114)들중 하나와 전기적으로 소통하도록 가로질러서 배치된 전도 통로(미도시)를 가지는 엘라스토머재(탄성중합체)의 스트립(Strip)이다.
따라서, 본 발명의 장점은, 성격상 모듈식이고, 로봇 기술에 의해 신속히 조립되며, 가공공차가 고려되어 고품질 프린팅을 용이하게 할 수 있는, 프린트헤드(10)가 제공된다는 것이다. 더욱이, 프린트헤드 조립체(90)는 고속도 및 저비용으로 제작될 수도 있다.
넓게 기술된 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않고, 특정 실시예로 나타낸 본 발명에 대한 다양한 변형 및/또는 수정이 만들어질 수 있다는 것은, 본 발명 기술에 대한 당업자에 의해서 이해될 것이다. 따라서, 본 실시예는, 모든 면에서 예시적일 뿐 한정적이지 않은 것으로 간주되어야 한다.

Claims (15)

  1. 수용영역을 규정하는 수용부재(Receiving Member)와;
    상기 수용부재의 수용영역에 수용된 적어도 하나의 프린트헤드 모듈(Printhead Module)과;
    상기 수용부재와 상기 적어도 하나의 프린트헤드 모듈에 형성되어, 3개의 직교축에서 수용부재에 대하여 상기 적어도 하나의 프린트헤드 모듈의 팽창으로 인한 상대적인 이동을 가능하게 하는 상보적인(Complementary) 장착부;
    를 포함하는 프린트헤드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수용부재는, 상기 수용영역을 형성하는 채널(Channel)을 규정하기 위해, 연결부(Bridging Portion)에 의해 상호 연결되는 대향하는 벽(Wall)들을 가지는 채널모양 부재인 것을 특징으로 하는 프린트헤드.
  3. 제2항에 있어서,
    채널 내부에서 끝과 끝이 이어지는 관계로 배치된 복수의 프린트헤드 모듈을 포함하고, 이웃하는 모듈의 프린트헤드 칩들이 중첩되도록, 상기 각각의 프린트헤드 모듈은 프린트 칩(Chip)과, 서로 이웃하면서 맞닿는 모듈들을 지지하는 것을 특징으로 하는 프린트헤드.
  4. 제3항에 있어서,
    각각의 모듈은 연장되고, 그 단부(端部)에서 계단이 형성되며, 프린트헤드 칩은 그 모듈의 세로방향축에 대하여 경사지게 배치된 것을 특징으로 하는 프린트헤드.
  5. 제3항에 있어서,
    각각의 프린트헤드 모듈은 한 세트의 장착부(Locating Formation)를 가지며, 채널모양 부재의 채널은 그 내부의 각각의 모듈 위치에서 상보적인 한 세트의 장착부를 가지는 것을 특징으로 하는 프린트헤드.
  6. 제5항에 있어서,
    각각의 모듈 위치에서 채널모양 부재의 장착부는, 한 쌍의 세로방향으로 간격이 형성된, 채널의 한쪽 벽 위에 배치된 결합부(Engaging Formation) 및 채널의 반대쪽 벽 위에 배치된 고정수단(Securing Means)을 포함하고;
    각각의 모듈의 장착부는, 결합부와 함께 작동하기 위해 각각의 모듈의 한쪽을 따라 배치된 세로방향으로 간격이 형성된 한 쌍의 공동작동부재와, 고정수단과 공동으로 작동하기 위해 모듈의 반대쪽에 상보적인 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 프린트헤드.
  7. 제6항에 있어서,
    결합부(Engaging Formation)와 공동작동부재의 하나의 조합은 세로방향으로 채널에 대하여 모듈을 장착시키게 하고, 결합부와 공동작동부재의 다른 조합은 채널에 대하여 모듈의 세로방향의 팽창성 변위를 허용하는 것을 특징으로 하는 프린트헤드.
  8. 제7항에 있어서,
    결합부와 공동작동부재의 조합들은, 상기 결합부와 공동작동부재의 모양으로 인해, 모듈이 놓이는 평면(Plane)에 대하여 수직 방향으로 채널에 대하여 모듈의 팽창성 변위를 허용하는 것을 특징으로 하는 프린트헤드.
  9. 제6항에 있어서,
    고정수단과 상보적인 부재의 하나의 조합은, 모듈이 놓여 있는 평면에서, 채널의 세로축에 대하여 수직인 방향으로, 채널에 대하여 모듈의 팽창성 변위를 허용하는 것을 특징으로 하는 프린트헤드.
  10. 제9항에 있어서,
    모듈의 폭은 채널의 벽들 사이의 간격보다 작은 것을 특징으로 하는 프린트헤드.
  11. 제6항에 있어서,
    고정수단은 탄성적으로 유연한 암(Arm) 위에 지지되는 스냅 릴리스(Snap Release)이며, 탄성적으로 유연한 암은 상기 채널의 반대쪽 벽부분을 형성하는 것을 특징으로 하는 프린트헤드.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 상보적인 부재는, 스냅 릴리스를 수용하기 위해 그 길이를 따라 대략 중간지점의 모듈 내부에 규정되는 계단모양 홈인 것을 특징으로 하는 프린트헤드.
  13. 제6항에 있어서,
    각각의 결합부는 상기 채널의 한쪽벽으로부터 안쪽으로 돌출되는 반구형 돌출부의 형태로 되어 있는 것을 특징으로 하는 프린트헤드.
  14. 제13항에 있어서,
    제1공동작동부재는 모듈의 제1단부 근처에 규정되는 원추형 홈을 구비하고, 제2공동작동부재는, 모듈의 제2단부 근처에, 채널의 세로방향과 평행하게 연장되는 세로축을 가지는 슬롯(Slot)을 구비하며, 원추형 홈과 슬롯 각각은 그 내부에 반구형 돌출부중 하나씩을 수용하는 것을 특징으로 하는 프린트헤드.
  15. 제14항에 있어서,
    슬롯의 세로축에 대하여 수직인 평면에서 바라볼 때, 슬롯은 삼각형 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 프린트헤드.
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