KR20050024180A

KR20050024180A - 잉크젯 헤드유닛 및 이를 내장하는 프린터

Info

Publication number: KR20050024180A
Application number: KR1020040067794A
Authority: KR
Inventors: 스즈키토모지
Original assignee: 세이코 엡슨 가부시키가이샤
Priority date: 2003-09-01
Filing date: 2004-08-27
Publication date: 2005-03-10
Also published as: US20050078157A1; JP2005074836A; EP1510348A3; DE602004009505T2; CN1590103A; DE602004009505D1; CN100348420C; ATE375867T1; EP1510348A2; EP1510348B1; US7192132B2; KR100744626B1

Abstract

헤드칩은 잉크가 토출되는 노즐 오리피스가 형성된 제 1 면과, 상기 노즐 오리피스와 연통하는 하나이상의 잉크 인입구가 형성된 제 2 면을 갖는다. 잉크 유로는 잉크 공급원과 노즐 오리피스를 연통하여 토출될 잉크를 제공한다. 필터는 상기 잉크 인입구의 상류측에서의 잉크 유로에 배치된다. 상기 필터는 상기 잉크 유로의 상류측을 향하는 제 1 면을 갖는다. 커버부재는 상기 필터의 제 1 면의 적어도 일부를 덮으며, 잉크에 포함된 기포가 상기 필터의 제 1 면과 접촉하는 것을 방지하면서 상기 잉크 유로에서의 잉크가 통과할 수 있도록 한다.

Description

잉크젯 헤드유닛 및 이를 내장하는 프린터{INK JET HEAD UNIT AND PRINTER INCORPORATING THE SAME}

본 발명은 잉크젯 헤드유닛 및 이를 내장하는 프린터에 관한 것이다.

일본 특허 공개 평3-224744A는 캐리지가 헤드유닛을 이송하기 위해 이동하는 동안 가속도등에 의해 생성되는 잉크 압력을 흡수하는 댐핑실이 제공된 잉크젯 헤드유닛(이하, 간단히 헤드유닛이라 함)을 개시한다.

상기 헤드유닛에는 침투한 이물질이 잉크 유로의 하류측으로 흘러들어가는 것을 방지하기 위해 잉크 유로에 배치된 필터가 더 제공되어 있다.

상기 헤드유닛에 있어서 여러가지 요인에 의해 댐핑실에는 기포가 축적된다. 상기 기포는 잉크의 유속이 제로(zero) 또는 제로에 근접한(예컨대, 잉크 유로의 영역이 넓어질 필요가 있는 필터 부근의) 잉크 유로에 있어서의 정점에 머무르는 경향이 있다.

고온환경하에서 성장한 기포가, 예컨대 필터의 상류측면에 밀착될경우, 필터에 있어서의 잉크 유로는 막히게 되어 인쇄불량을 유발한다.

더욱이, 댐핑실에 잔류하는 기포는 캐리지의 동작중에 진동등에 의해 보다 작은 기포로 분쇄될 수 있다. 상기 작은 기포는 헤드유닛의 상류측의 잉크 유로로 역류될 수 있다. 이경우, 기포는 고온환경하에서 성장하여 댐핑실로 다시 인입될 가능성이 있다. 결과적으로, 기포는 필터상에 밀착되어 상기와 같은 문제를 유발할 수 있다.

일본 특허 공개 평9-300654A는 잉크 유로내의 잉크를 강제적으로 흡인하거나 또는 가압함으로써 잉크와 함께 기포를 배출함으로써 잉크 유로내의 기포를 제거하는 프라이밍(priming) 동작을 개시한다. 상기 프라이밍 동작의 신뢰성을 강화하기 위해 배출될 기포는 협유로를 통과하여 작은 기포로 분쇄됨으로써 배출 저항을 줄인다. 도 12 내지 도 15는 이와 같은 구성을 도시한다.

도 12에 도시한 바와 같이, 잉크 공급 케이스(200)에는 헤드 칩(202)의 잉크 인입구(203)와 잉크 공급관(201)을 연결하는 개구부(잉크 공급구)(205) 및 잉크 공급관(201)이 형성된다. 복수의 노즐 오리피스가 고정된 피치로 배치된 노즐부(204)는 잉크 인입구(203)가 형성된 단부면(208)(도 15)에 대향하는 헤드 칩(202)의 일단부에 제공된다.

도 13 및 도 15에 도시한 바와 같이, 복수의 박벽(thin wall)(211)은 잉크 공급구(205)의 상류측에 배치된다. 각 박벽(211)은 잉크 공급구(205)(잉크 인입구 203)의 연장 방향에 수직으로 연장된다. 각 박벽(211)의 하류측 단부는 잉크 인입구(203)를 갖는 헤드칩(202)의 단부면으로부터 소정의 거리를 유지하도록 배치된다. 따라서, 각기 폭(e)을 갖는 복수의 협유로(212)는 잉크 인입구(203)와 잉크 공급구(205) 사이의 경계(단부면 208)의 상류측에 형성되어 있다.

도 14에 있어서 띠선으로 지시된 바와 같이, 잉크 인입구(203)는 잉크 공급구(205)의 높이(H1)보다 매우 작은 높이(H2) 및 폭(K)을 갖는 긴 장방형이다. 따라서, 기포는 상기 경계(208)에 머무르는 경향이 있다.

기포가 잉크 공급관(201)에 존재할 경우, 기포는 프라이밍 동작에 의해서 헤드칩(202)을 향하여 이동하고 협유로(212)에 의해서 분쇄된다.

이 공보는, 그러나, 상기한 문제를 해결할 대책에 대해서는 언급되어 있지 않다(즉, 분쇄된 기포가 필터에 흡착되거나 잉크 유로의 상류측으로 역류할 경우).

또한, 잉크 공급 케이스(200)의 잉크 공급구(205) 부근에 협유로(212)를 형성하고, 상기 거리(d)를 유지하면서 헤드칩(202)을 조립하기 위해 고가공 정밀도 및 조립 정밀도가 필요하게 되어 높은 단가를 초래한다.

따라서, 본 발명의 목적은 댐핑실에 잔류하는 기포로 인한 원치않는 영향을 효과적으로 제거할 수 있는 잉크젯 헤드유닛을 제공하는 데에 있다.

또한, 본 발명의 목적은 이와 같은 잉크젯 헤드유닛을 내장하는 프린터를 제공하는 데에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 의하면, 잉크 공급원에 연결된 잉크젯 헤드유닛이 제공되며:

상기 잉크젯 헤드유닛은, 잉크가 토출되는 노즐 오리피스가 형성된 제 1 면과, 이 노즐 오리피스와 연통하는 하나이상의 잉크 인입구가 형성된 제 2 면을 갖는 헤드칩;

상기 노즐 오리피스를 상기 잉크 공급원과 연통하여 토출될 잉크를 공급하는 잉크 유로;

상기 잉크 인입구의 상류측에서의 잉크유로에 배치된 필터로서, 상기 잉크 유로의 상류측을 향하는 제 1 면을 갖는 필터; 및

상기 필터의 제 1 면의 적어도 일부를 덮는 커버부재로서, 잉크에 포함된 기포가 상기 필터의 제 1 면과 접촉하는 것을 방지하면서 상기 잉크 유로내의 잉크가 통과하도록 구성된 커버부재를 포함한다.

이구성에 의해, 잉크 유로내에 잔류하는 기포가 상기 필터의 제 1 면에 밀착되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 필터가 막히는 것을 방지함으로써 인쇄 불량을 제거할 수 있다.

바람직하게는, 댐핑실 형성부재는 상기 헤드칩의 제 2 면에 고정되며, 그 내부에서 발생되는 압력 변동을 완화하는 하나이상의 댐핑실을 갖는다. 상기 필터 및 커버부재는 상기 잉크 인입구와 상기 댐핑실 사이에 배치된다.

여기서, 상기 커버부재에는 상기 필터의 제 1 면과 상기 댐핑실을 연통하는 하나이상의 개구부가 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 개구부는 1.5mm의 직경을 가진 기포가 그 안으로 인입되는 것을 방지하는 사이즈를 갖는 것이 더욱 바람직하다.

상기 하나이상의 개구부는 하나이상의 긴 슬릿일 수 있다.

바람직하게는, 잉크 공급관은 잉크를 상기 잉크 공급원으로부터 상기 댐핑실로 공급한다. 잉크 공급관의 단부가 상기 댐핑실에 배치된다. 밀봉부재가 상기 잉크 공급관의 단부를 둘러쌈으로써 내부에 잉크를 저장하는 공간을 형성한다. 상기 잉크 공급관의 단부는 상기 공간을 충전하는 잉크로 밀봉가능하다.

이 구성에 의하면, 기포가 상기 잉크 공급관으로 역류하는 것을 방지함으로써 역류되며 확대된 기포가 상기 댐핑실로 다시 인입되는 것을 방지할 수 있다.

여기서, 상기 커버부재 및 밀봉 부재는 일체로 형성되는 것이 바람직하다.

대안으로, 상기 밀봉 부재는 상기 댐핑실 형성부재와 일체로 형성된다.

바람직하게는, 상기 밀봉부재는 상기 잉크 공급관의 단부로부터 반경방향으로 이격되어 있으며 상기 잉크 공급관의 단부를 둘러싸는 환형벽을 포함한다.

본 발명에 의하면,

내부에 잉크를 저장하는 잉크 공급원;

잉크가 토출되는 노즐 오리피스가 형성된 제 1 면과, 상기 노즐 오리피스와 연통하는 하나이상의 잉크 인입구가 형성된 제 2 면을 갖는 헤드칩;

상기 잉크 공급원과 상기 노즐 오리피스를 연통시켜 토출될 잉크를 공급하는 잉크 유로;

상기 잉크 인입구의 상류측에서의 잉크 유로에 배치된 필터로서, 상기 잉크 유로의 상류측을 향하는 제 1 면을 갖는 필터; 및

상기 필터의 제 1 면의 적어도 일부를 덮는 커버부재로서, 잉크에 포함된 기포가 상기 필터의 제 1 면과 접촉하는 것을 방지하면서 잉크 유로내의 잉크가 통과하도록 구성된 커버부재를 포함하는 잉크젯 프린터가 또한 제공된다.

본 발명의 다른 배치에 의하면, 잉크 공급원에 연결된 잉크젯 헤드유닛이 제공되며:

이 잉크젯 헤드유닛은,

잉크가 토출되는 노즐 오리피스가 형성된 제 1 면과, 이 노즐 오리피스와 연통하는 하나이상의 잉크 인입구가 형성된 제 2 면을 갖는 헤드칩;

상기 노즐 오리피스를 상기 잉크 공급원과 연통하여 토출될 잉크를 제공하는 잉크 유로;

상기 잉크 인입구의 상류측에서의 잉크유로에 배치된 필터;

잉크를 상기 잉크 공급원으로부터 상기 댐핑실로 공급하는 잉크 공급관으로서, 그 단부는 상기 댐핑실에 배치된 잉크 공급관; 및

내부에 잉크를 저장하는 공간을 형성하는, 상기 잉크 공급관의 단부를 둘러싸는 밀봉부재를 포함하며:

상기 잉크 공급관의 단부는 상기 공간을 충전하는 잉크로 밀봉가능한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 목적 및 장점은 첨부 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 보다 분명해질 것이다.

이하, 도면을 참조하여 잉크젯 프린터용 헤드유닛의 바람직한 일실시예를 설명하기로 한다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 실시예에서의 잉크젯 프린터(1)는 직렬형이며, 가이드 축(2)을 따라 왕복운동할 수 있는 캐리지(3)상에 잉크젯 헤드유닛(4)(이하, 단순히 헤드유닛이라 함)이 장착된다. 잉크는 소정의 위치에 배치된 잉크 탱크(5)로부터 가요성의 잉크 튜브(6)를 통해 상기 헤드유닛(4)에 공급된다. 본 실시예에 있어서, 시안, 마젠타, 엘로우, 및 블랙을 포함하는 4색의 잉크는 잉크가 각기 저장되는 잉크 탱크(5-1~5-4)로부터 4개의 잉크 튜브(6-1~6-4)를 통해 헤드유닛(4)에 공급된다.

도 1 내지 도 4를 참조하여 헤드유닛(4)을 상세히 설명하기로 한다. 본 실시예의 헤드유닛(4)은 후방면 측이 개구되고 직방체형인 유닛 커버(11)를 가지며, 헤드유닛 어셈블리는 상기 유닛 커버(11)에 수납된다.

헤드 칩(12), 유닛 베이스(13), 고무로 제조된 댐퍼 막(14), 댐퍼 홀더(15) 및 중계 기판(16)은 유닛 커버(11)내에 그 전방면측으로부터 순서대로 적층된다. 유닛 베이스(13) 및 댐퍼 막(14)에 의해서 댐핑 실[21(1)~21(4)]이 형성된다. 유닛 커버(11), 유닛 베이스(13) 및 댐퍼 홀더(15)는 예컨대, 수지성형에 의해 형성된다.

댐퍼 홀더(15)와 일체적으로 형성된 잉크 공급관[22(1)~22(4)]의 선단부[22a(1)~22a(4)]은 각각의 댐핑 실[21(1)~21(4)]과 연통하는 반면, 각각의 잉크 튜브[6(1)~6(4)]는 잉크 공급관[22(1)~22(4)]의 후방 단부[22b(1)~22b(4)]에 접속된다. 각각의 댐핑 실[21(1)~21(4)]은 잉크 공급구[23(1)~23(4)]를 통해 4개의 잉크 인입구[24(1)~24(4)]와 연통하도록 헤드 칩(12)에 형성된다.

따라서, 잉크 탱크[5(1)~5(4)]로부터의 잉크는 잉크 튜브[6(1)~6(4)] 및 잉크 공급관[22(1)~22(4)]을 통해 각각의 댐핑 실[21(1)~21(4)]에 공급되며, 잉크는 댐핑 실[21(1)~21(4)]로부터 잉크 공급구[23(1)~23(4)] 및 잉크 인입구[24(1)~24(4)]를 통해 각 컬러의 노즐 오리피스 그룹으로 더 공급된다.

헤드 칩(12)은 편평한 직방체형상을 가지며, 그것의 전방면(12a)은 노즐 형성면이며, 여기서 각 컬러의 잉크를 배출하는 노즐 오리피스열(도시안됨)이 형성된다. 유닛 커버(11)의 전방면 개구부(11a)로부터 상기 노즐 형성면(12a)이 노출된다. 또한, 전력공급용 가요성 배선 기판{25(1)~25(2)}은 헤드 칩(12)의 인접측면이며, 유닛 커버(11)의 측면의 내측을 따라서 후방 측으로 토출되며, 중계 기판(16)의 후방 면에 접속되어 있다. 헤드 칩 구동 IC[26(1),26(2)]는 유닛 커버(11)의 각 측면에 대향하는 가요성의 배선 기판[25(1)~25(2)]의 부분에 부착된다.

헤드 칩(12)의 후방측에 배치된 유닛 베이스(13)는 헤드 칩(12)이 접착고정된 전방벽(31), 후방으로 전방벽(31)의 4개의 모서리로부터 직교적으로 연장되는 측벽(32), 및 전방 벽(31) 및 측벽(32)의 후방면에 의해서 형성된 공간을 십자형으로 분할하는 수직 분할벽(33) 및 수평 분할벽(34)을 포함한다.

도 3에 도시한 바와 같이, 헤드 칩(12)이 끼워맞춰지는 오목부(31a)는 전방벽(31)의 전방면에 형성되며, 접착제를 충전하는 접착홈(31b)은 오목부(31a)의 하부면에 형성되며, 상기 접착홈(31b)의 상측단부는 측벽(32)의 상부면으로 연장된다. 헤드칩(12)은 오목부(31a)에 끼워맞춰지며, 접착홈(31b)에 충전된 접착제에 의해서 전방벽(31)에 접착된다.

댐핑실이 될 4개의 오목부[35(1)~35(4)]는 수직 분할벽(33) 및 수평 분할벽(34)에 의해서 유닛 베이스(13)의 후방부에 형성된다. 이들 오목부는 거의 동일형상이며, 전방벽(31)에 형성된 잉크 공급구[23(1)~23(4)]는 각각의 오목부[35(1)~35(4)]의 하부면(35a)으로 개구된다.

또한, 필터(36)는 하부면(35a)을 덮는 방식으로 열 용착되어 잉크가 필터(36)를 관통하면서 댐핑실[21(1)~21(4)]로부터 헤드칩(12)으로 공급된다. 각 오목부[35(1)~35(4)]의 하부면(35a)에 있어서, 하부면(35a)과 필터(36) 사이의 미소 유로를 형성하도록 움푹패인곳(35b)이 형성된다.

고정되지 않은 필터 커버(100)는 각 댐핑실[21(1)~21(4)]에 배치된다. 필터 커버(100)는 필터(36)의 상류측면의 적어도 일부를 덮는 판형상부(110)와, 댐핑실[21(1)~21(4)]에 삽입된 잉크 공급관[22(1)~22(4)]의 선단부를 둘러싸도록 된 컵형상부(120)를 포함한다. 필터 커버(100)는 수지로 성형되어 판형상부(110) 및 컵형상부(120)는 일체로 형성된다.

도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 판형상부(110)에는 각 필터(36)의 상류측면과 댐핑실[21(1)~21(4)]사이를 각기 연통하는 복수의 원형 홀(111)이 형성되어 있다. 이들 홀(111)은 댐핑 실[21(1)~21(4)]에 생성된 큰 기포(G)가 필터(36)의 상류측면과 직접접촉하게 되는 것을 방지할 수 있는 사이즈로 형성된다. 본 실시예에 있어서, 홀(111)은 직경이 0.5mm이다. 그러나, 직경은 작은 기포(G)가 대략 1.5mm의 직경을 가지므로 0.1mm~1.0mm의 범위에 있게 된다.

컵형상부(120)는 잉크 공급관[22(1)~22(4)]의 선단부[22a(1)~22a(4)] 각각의 외경보다 약간 큰 내경을 가지도록 하부벽(122)과 이 하부벽(122)으로부터 직립의 환형벽(121)으로 구성된다. 따라서, 그들 사이에 0.2 내지 1.0mm의 폭을 가진 잉크 유로의 일부인 갭이 형성된다. 환형벽(121)의 높이는 필터 커버(110)의 하부면이 필터(36)의 상류측면과 접촉하게될 때 조차도 잉크 공급관[22(1)~22(4)]의 선단부[22a(1)~22a(4)] 각각이 머무르도록 결정된다.

이어서, 댐퍼막(14)은 유닛 베이스(13)의 후방면, 즉 측벽(32), 수직분할벽(33) 및 수평 분할벽(34)의 후방 단부면에 접착되어 고정된다. 더욱이, 댐퍼막(14)은 그 후방면측에 부착된 댐퍼 홀더(15)에 의해서 유닛 베이스(13)에 대해서 가압된다.

댐퍼막(14)에 있어서, 각 오목부[35(1)~35(4)]에 대향하는 부분[14(1)~14(4)]은 박벽이며, 그들 면의 외부방향으로 편향될 수 있다. 이 오목부[35(1)~35(4)]는 댐퍼막(14)의 박벽부[14(1)~14(4)]에 의해서 밀봉되어 댐핑실[21(1)~21(4)]을 형성한다.

댐퍼 홀더(15)는 후방벽(41), 그 외부 모서리로부터 전방으로 수직 연장된 측벽(42), 및 후방벽(41)과 측벽(42)의 전방면에 의해서 둘러싸인 공간을 십자형으로 분할하는 수직 분할벽과 수평 분할벽(도시되지 않음)을 구비한다. 댐핑실[21(1)~21(4)]에 대향하는 4개의 오목부[45(1)~45(4)]는 따라서 형성된다. 오목부[45(1)~45(4)]는 후방벽(41)에 형성된 통기공(46)을 통해 대기와 연통한다. 댐퍼막(14)의 박벽부[14(1)~14(4)]는 오목부[45(1)~45(4)]에 의해서 그들 면의 외부방향으로 자유롭게 편향될 수 있다.

본 실시예에서의 댐퍼 홀더(15)에 있어서 수직 및 수평 분할판이 교차하는 부분(47)과 4개의 잉크 공급관[22(1)~22(4)]이 일체로 형성되며, 댐퍼 홀더(15)는 예컨대, 수지 성형으로 형성된다. 잉크 공급관[22(1)~22(4)]의 후방 단부[22b(1)~22b(4)]는 중계기판(16)에 형성된 관통홀[51(1)~51(4)]을 관통함으로써 후방측으로 돌출하며, 잉크 튜브[6(1)~6(4)]에 연결된다. 반대로, 잉크 공급관[22(1)~22(4)]의 선단부[22a(1)~22a(4)]는 댐퍼막[14]에 형성된 삽입홀[52(1)~52(4)]을 관통하여 각 댐핑실[21(1)~21(4)]로 돌출된다. 삽입홀[52(1)~52(4)]은 각 댐핑실[21(1)~21(4)]로 돌출되며, 소정의 길이를 가지며, 그들의 내경은 잉크 공급관[22(1)~22(4)]의 선단부[22a(1)~22a(4)]의 외경보다 약간 작게 형성되어 있다.

따라서, 삽입홀[52(1)]이 형성된 댐퍼막(14)의 부분은 댐퍼막(14) 자체의 탄성 복원력에 의해서 선단부[22a(1)~22a(4)]의 외주면과 밀착되어 있어 댐퍼막(14)과 선단부[22a(1)~22a(4)] 사이의 접촉면은 완전히 밀봉된 상태에 있다.

잉크 공급관[22(1)~22(4)]의 각 선단부[22a(1)~22a(4)]의 외경은 좁으므로 선단부와 환형벽(121) 사이에 큰 갭이 확보됨으로써 잉크 유동 저항을 줄일다.

이와 같이 구성된 헤드유닛(4)은 도 1 및 도 2에 있어서 화살표 A로 지시된 방향으로 이동하는 동안 잉크 토출을 수행한다. 잉크 튜브(6) 내측의 잉크에 적용된 압력의 변동은 헤드유닛(4)에 제공된 4개의 댐핑실[21(1)~21(4)]에 의해서 흡수 또는 완화된다.

댐핑실[21(1)~21(4)]로부터 필터(36)를 통하여 헤드칩(12)에 잉크가 공급되기 때문에 필터(36)에 의해 상류측으로부터 흘러들어온 이물질을 확실하게 포착할 수 있으므로 노즐에 있어서의 막힘을 방지한다.

도 6에 도시한 바와 같이, 몇가지 이유때문에 기포(G)는 댐핑실[21(1)~21(4)]에 잔류하는 경우가 있으며 확대된다. 그러나, 필터 커버(100)의 판형상부(110)가 필터(36)의 상류측면을 덮기 때문에 필터(36)의 상류측면에 잔류 기포(G)가 밀착되는 것을 방지할 수 있다.

따라서, 큰 잔류 기포(G)가 필터(36)의 상류측면과 밀착되어 잉크 유로를 차단하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 필터(36)에 있어서의 막힌 잉크 유로에 기인한 인쇄 불량은 방지될 수 있다.

판형상부(110)에는 다수의 홀(111)이 형성되어 있으므로 잉크 유로를 방해하지 않는다. 더욱이, 프라이밍 동작시 기포는 홀(111)을 통해 필터(36)측에 이동될 수 있음으로써 기포는 쉽게 제거될 수 있다.

필터 커버(100)에 형성된 컵형상부(120)에 의하면 각 잉크 공급관[22(1)~22(4)]의 선단부[22a(1)~22a(4)]는 액밀될 수 있다. 따라서, 댐핑실[21(1)~21(4)]로부터 잉크공급관[22(1)~22(4)]으로의 기포(G) 역류를 방지할 수 있다. 결과적으로, 역류되어 확대된 기포가 헤드유닛에 다시 인입되는 것을 방지할 수 있다.

필터커버(100)의 판형상부(110)에 형성된 홀(111)의 구성, 수 및 형상은 수정될 수 있다. 예컨대, 도 7에 도시된 판형상부(110B)와 같이 직각홀(111b)이 형성될 수 있다. 대안으로, 도 8에 도시된 판형상부(110C)와 같이 긴슬릿(111c)이 형성될 수 있다. 이경우 조차도, 도 5에 있어서의 홀(111)과 동일한 효과를 달성하기 위해 큰 기포가 필터(36)와 접촉하지 않는 사이즈로 홀(111b,111c)의 길이 및 폭을 설정할 필요가 있다. 도 7에서, 홀(111b)은 각 측이 0.1 내지 1.0mm의 길이를 갖는 직각홀로 형성될 수 있다. 도 8에서, 각각의 긴 슬릿(111c)은 0.1 내지 1.0mm의 폭을 갖는다. 상기 사이즈의 최소값은 상기 홀(111)의 경우와 같은 기계가공기술에 따라 결정된다.

상기 홀은 판형상부(110)를 그 두께 방향으로 항상 관통하지 말아야 한다. 예컨대, 도 9에 도시된 판형상부(110D)에 있어서 잉크는 측단부면으로부터 흐르도록 되어있으며, 필터(36)의 상류측면과 대향하는 하부면으로부터 흘러나온 잉크가 채택될 수 있다.

상기 측단부면에 개구된 수평홀(111d-1)은 판형상부(110D)내에서 측방으로 연장되며, 다수의 수직홀(111d-2)은 판형상부(110D)의 하부면에 형성되어 각각의 수평홀(111d-1)과 연통한다. 따라서, 상기 측면으로부터 판형상부(110D)의 하부면까지 연속된 잉크 유로를 구성하는 홀(111d)이 형성되어 있다.

이경우, 판형상부(110D)의 상부면이 기포로 덮혀있을지라도, 이 기포는 측단부면에 도달하지않으므로 잉크 유로의 차단은 방지될 수 있다. 그와 같은 이유로 큰 기포는 통과할 수 없고 잉크만이 통과할 수 있는 홀이 형성될 수 있다.

각 댐퍼실[21(1)~21(4)]에 배치된 필터 커버(100)는 고정되지 않기 때문에 필터(36)의 상류측면과 필터커버(100)의 하부면사이에는 가는다란 갭이 형성될 수 있다. 따라서, 도 10에 도시된 바와 같은 필터 커버(130)의 판형상부(132)는 홀없이 제공될 수 있다.

이경우, 잉크는 필터(36)와 판형상부(132)사이의 공간 또는 필터(36)의 단부면의 필터(36) 두께와 등가의 영역을 관통한다. 따라서, 잉크는 필터(36)를 통해 잉크 공급구[23(1)~23(4)]로 흐른다.

더욱이, 본 실시예에서는, 판형상부(110) 및 컵형상부(120)가 일체로 형성되지 않았다. 즉, 컵형상부(120)는 유닛 베이스(13)의 정면 판부(31)로부터 직접 돌출된 환형벽(121)에 의해서 합체될 수 있다.

대안으로, 도 11에 도시된 바와 같이, 판형상부(110) 및 컵형상부(120)는 폭 (c)을 갖는 클리어런스를 형성하면서 개별로 제공될 수 있다. 이 폭(c)은 판형상부(110)에 형성된 홀(111)의 직경과 동일한 사이즈임으로써 필터(36)측을 기포가 통과하는 것을 방지한다.

판형상부(110) 및 컵형상부(120)중 단하나가 형성되어 있을 지라도 잔류기포의 문제를 제거하는 역할을 한다. 예컨대, 단하나의 판형상부(110)가 형성되면 필터(36)에 밀착되는 잔류기포의 문제를 해결할 수 있다. 단하나의 컵형상부(120)가 형성되면 잉크 공급관[22(1)~22(4)]으로 기포가 역류하는 문제를 해결할 수 있다.

상기 실시예가 직렬형 잉크젯 프린터에 장착된 헤드유닛에 관한 것일 지라도 본 발명은 다른 타입의 잉크젯 프린터를 위한 헤드유닛에 비슷하게 적용될 수 있다.

상기 실시예가 4색의 컬러인쇄를 수행하는 잉크젯 프린터에 장착된 헤드유닛에 관한것이지만, 본 발명은 단일색 인쇄나 상기 4색이외의 복수의 색 인쇄를 수행하는 잉크젯 프린터용 헤드유닛에 유사하게 적용될 수 있다.

본 발명을 가장 실질적이고 바람직한 실시예로 현재 생각되는 것과 관련하여 설명하였으나 본 발명은 개시된 실시예에 한정되지 않고 청구범위의 사상 및 범위내에 포함된 등가의 배치 및 다양한 수정을 할 수 있음을 이해해야 한다.

본 발명의 잉크젯 헤드유닛에 의하면 댐핑실에 잔류하는 기포로 인한 원치않는 영향을 효과적으로 제거할 수 있다는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 잉크젯 헤드유닛의 단면도,

도 2는 도 1의 헤드유닛을 내장하는 잉크젯 프린터의 개략도,

도 3은 전방측으로부터 본 헤드유닛의 분해 상태 사시도,

도 4는 후방측으로부터 본 헤드유닛의 분해 상태 사시도,

도 5는 도 1의 헤드유닛에 내장된 필터 커버의 사시도,

도 6은 도 1의 헤드유닛의 필수부를 도시하는 확대 단면도,

도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 필터 커버의 부분 사시도,

도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 의한 필터 커버의 부분 사시도,

도 9는 본 발명의 제 4 실시예에 의한 필터 커버의 부분 사시도,

도 10은 본 발명의 제 5 실시예에 의한 헤드유닛의 필수부를 도시하는 확대 단면도,

도 11은 본 발명의 제 6 실시예에 의한 헤드유닛의 필수부를 도시하는 확대 단면도,

도 12는 종래의 잉크젯 헤드유닛의 분해상태 사시도,

도 13은 도 12의 헤드유닛에 제공된 협유로(狹流路)의 사시도,

도 14는 도 13의 화살표 XIV 방향에서 본, 헤드유닛에 있어서의 잉크 유로를 도시하는 도면,

도 15는 도 13의 화살표 XY 방향에서 본 잉크 유로를 도시하는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 잉크젯 프린터 2: 가이드 축

3: 캐리지 4: 잉크젯 헤드유닛

5: 잉크 탱크 6: 잉크 튜브

11: 유닛 커버 12: 헤드 칩

13: 유닛 베이스(unit base) 14: 댐퍼 막

15: 댐퍼 홀더 16: 중계 기판

21(1)~21(4): 댐퍼 실 22(1)~22(4): 잉크 공급관

22a(1)~22a(4): 선단부 22b(1)~22b(4): 후단부

23(1)~23(4): 잉크 공급구 36: 필터

100: 필터 커버 110: 판형상부

111: 홀(hole) 120: 컵형상부

Claims

잉크 공급원에 연결된 잉크젯 헤드유닛으로서:

잉크가 토출되는 노즐 오리피스가 형성된 제 1 면과, 이 노즐 오리피스와 연통하는 하나이상의 잉크 인입구가 형성된 제 2 면을 갖는 헤드칩;

상기 노즐 오리피스를 상기 잉크 공급원과 연통하여 토출될 잉크를 공급하는 잉크 유로;

상기 잉크 인입구의 상류측에서의 잉크유로에 배치된 필터로서, 상기 잉크 유로의 상류측을 향하는 제 1 면을 갖는 필터; 및

상기 필터의 제 1 면의 적어도 일부를 덮는 커버부재로서, 잉크에 포함된 기포가 상기 필터의 제 1 면과 접촉하는 것을 방지하면서 상기 잉크 유로내의 잉크가 통과하도록 구성된 커버부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드유닛.
제 1 항에 있어서,

상기 헤드칩의 제 2 면에 고정된 댐핑실 형성부재로서, 그 내부에서 발생되는 압력 변동을 완화하는 하나이상의 댐핑실을 갖는 댐핑실 형성부재를 더 포함하며;

상기 필터 및 커버부재는 상기 잉크 인입구와 상기 댐핑실 사이에 배치된 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드유닛.
제 2 항에 있어서,

상기 커버부재에는 상기 필터의 제 1 면과 상기 댐핑실을 연통하는 하나이상의 개구부가 형성된 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드유닛.
제 3 항에 있어서,

상기 개구부는 1.5mm의 직경을 가진 기포가 그 안으로 인입되는 것을 방지하는 사이즈를 갖는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드유닛.
제 3 항에 있어서,

상기 하나이상의 개구부는 하나이상의 긴 슬릿을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드유닛.
제 2 항에 있어서,

잉크를 상기 잉크 공급원으로부터 상기 댐핑실로 공급하는 잉크 공급관으로서, 그 단부가 상기 댐핑실내에 배치된 잉크 공급관; 및

내부에 잉크를 저장하는 공간을 형성하는, 상기 잉크 공급관의 단부를 둘러싸는 밀봉부재를 더 포함하며:

상기 잉크 공급관의 단부는 상기 공간을 충전하는 잉크로 밀봉가능한 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드유닛.
제 6 항에 있어서,

상기 커버부재 및 밀봉 부재는 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드유닛.
제 6 항에 있어서,

상기 밀봉 부재는 상기 댐핑실 형성부재와 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드유닛.
제 6 항에 있어서,

상기 밀봉부재는 상기 잉크 공급관의 단부로부터 반경방향으로 이격되어 있으며 상기 잉크 공급관의 단부를 둘러싸는 환형벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드유닛.
내부에 잉크를 저장하는 잉크 공급원;

잉크가 토출되는 노즐 오리피스가 형성된 제 1 면과, 상기 노즐 오리피스와 연통하는 하나이상의 잉크 인입구가 형성된 제 2 면을 갖는 헤드칩;

상기 잉크 공급원과 상기 노즐 오리피스를 연통시켜 토출될 잉크를 공급하는 잉크 유로;

상기 잉크 인입구의 상류측에서의 잉크 유로에 배치된 필터로서, 상기 잉크 유로의 상류측을 향하는 제 1 면을 갖는 필터; 및

상기 필터의 제 1 면의 적어도 일부를 덮는 커버부재로서, 잉크에 포함된 기포가 상기 필터의 제 1 면과 접촉하는 것을 방지하면서 잉크 유로내의 잉크가 통과하도록 구성된 커버부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터.
잉크 공급원에 연결된 잉크젯 헤드유닛으로서:

잉크가 토출되는 노즐 오리피스가 형성된 제 1 면과, 이 노즐 오리피스와 연통하는 하나이상의 잉크 인입구가 형성된 제 2 면을 갖는 헤드칩;

상기 노즐 오리피스를 상기 잉크 공급원과 연통하여 토출될 잉크를 공급하는 잉크 유로;

상기 잉크 인입구의 상류측에서의 잉크유로에 배치된 필터;

잉크를 상기 잉크 공급원으로부터 상기 댐핑실로 공급하는 잉크 공급관으로서, 그 단부는 상기 댐핑실에 배치된 잉크 공급관; 및

내부에 잉크를 저장하는 공간을 형성하는, 상기 잉크 공급관의 단부를 둘러싸는 밀봉부재를 포함하며:

상기 잉크 공급관의 단부는 상기 공간을 충전하는 잉크로 밀봉가능한 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드유닛.
제 11 항에 있어서,

상기 밀봉부재는 상기 잉크 공급관의 단부로부터 반경방향으로 이격되어 있으며 이 잉크 공급관의 단부를 둘러싸는 환형벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드유닛.