KR20050031152A - Ink-cartridge with ink-filter and the method for manufacturing - Google Patents

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Abstract

An ink cartridge with an ink filter and a method for manufacturing the ink filter are provided to filter impurities included in ink by preventing an influence on a frequency characteristic of a print head. An ink cartridge(200) includes a body of a cartridge(210), a print head(220), and ink filter(230). The body(210) of a cartridge includes ink. The upper part of the body(210) of the cartridge includes a groove part(210a) having a print head(220) and an ink filter(230). The print head(220) is used for spreading ink stored in the body(210) of a cartridge according to the control signal of print. The print head(220) includes a head chip(221) and a flexible circuit substrate(222). The head chip(221) includes a substrate, a plurality of nozzle plates, and a chamber plate.

Description

잉크필터를 갖는 잉크카트리지 및 그 제조방법{INK-CARTRIDGE WITH INK-FILTER AND THE METHOD FOR MANUFACTURING}Ink cartridge with ink filter and manufacturing method therefor {INK-CARTRIDGE WITH INK-FILTER AND THE METHOD FOR MANUFACTURING}

본 발명은 잉크젯 프린터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 잉크 중에 포함되어 있는 이물질을 걸러내기 위한 잉크필터를 갖는 잉크카트리지 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an inkjet printer, and more particularly, to an ink cartridge having an ink filter for filtering foreign matter contained in the ink, and a manufacturing method thereof.

일반적으로, 잉크젯 프린터는 액상의 잉크를 용지 상에 분사하여 인쇄를 수행하는 프린터로, 잉크를 분사하는 방법에 따라서 압전소자방식, 버블젯방식 등으로 구분된다.In general, an inkjet printer is a printer that performs printing by spraying liquid ink on a paper, and is classified into a piezoelectric element method and a bubble jet method according to a method of spraying ink.

도 1 및 도 2는 종래의 잉크카트리지 및 잉크카트리지의 요부 구성을 나타낸 사시도이다.1 and 2 are perspective views showing the main parts of the conventional ink cartridge and the ink cartridge.

도 1에 도시되어 있는 것과 같이, 종래의 잉크카트리지(100)는 잉크를 저장하는 카트리지본체(110)와, 카트리지본체(110)의 단부에 결합된 프린트헤드(120)를 포함하여 구성된다. 프린트헤드(120)는 카트리지본체(110) 내에 저장되어 있는 잉크를 출력 신호에 따라 분사시키기 위한 것으로, 플렉시블 회로기판(121)과 헤드칩(122)으로 이루어진다. 플렉시블 회로기판(121)의 일측에는 도전성의 접촉패드(121a)가 결합되어 있으며, 이 접촉패드(121a)는 배선(미도시)을 통하여 헤드칩(122)과 연결된다. 그리고, 헤드칩(122)은, 도 2에 도시되어 있는 것과 같이, 잉크공급 매니폴드(123a)가 형성된 기판(123)과, 다수의 노즐(124a)을 갖는 노즐플레이트(124;도 1참조)와, 기판(123)과 노즐플레이트(124) 사이에 개재되어 잉크의 임시 저장공간인 잉크챔버(125a)를 형성하는 챔버플레이트(125)를 포함하여 이루어진다. 프린트헤드(120)가 카트리지본체(110)에 결합되면, 카트리지본체(110)에 형성되어 있는 잉크공급구(미도시)와 기판(123)에 형성되어 있는 잉크공급 매니폴드(123a)가 연통된다. 따라서, 카트리지본체(110)에 저장되어 있는 잉크는 잉크공급구, 잉크공급 매니폴드(123a) 및 챔버플레이트(125)에 의해 형성된 잉크공급로(125b)를 통해 잉크챔버(125a) 내로 유입된다. 그리고, 잉크챔버(125a) 내의 잉크는 기판(123)에 설치된 발열체(126)가 가열될 때 발생되는 버블에 의해 노즐(124a)을 통해 분사된다.As shown in FIG. 1, the conventional ink cartridge 100 includes a cartridge body 110 for storing ink and a print head 120 coupled to an end of the cartridge body 110. The print head 120 is for spraying ink stored in the cartridge body 110 according to an output signal, and includes a flexible circuit board 121 and a head chip 122. A conductive contact pad 121a is coupled to one side of the flexible circuit board 121, and the contact pad 121a is connected to the head chip 122 through a wiring (not shown). As shown in FIG. 2, the head chip 122 includes a substrate 123 on which an ink supply manifold 123a is formed and a nozzle plate 124 having a plurality of nozzles 124a (see FIG. 1). And a chamber plate 125 interposed between the substrate 123 and the nozzle plate 124 to form an ink chamber 125a which is a temporary storage space of ink. When the print head 120 is coupled to the cartridge body 110, an ink supply port (not shown) formed in the cartridge body 110 and an ink supply manifold 123a formed in the substrate 123 communicate with each other. . Therefore, the ink stored in the cartridge body 110 flows into the ink chamber 125a through the ink supply path 125b formed by the ink supply port, the ink supply manifold 123a and the chamber plate 125. Then, the ink in the ink chamber 125a is injected through the nozzle 124a by bubbles generated when the heating element 126 installed in the substrate 123 is heated.

한편, 잉크챔버(125a) 내에 저장되어 있는 잉크에는 이물질이 포함되어 있을 수 있으며, 이물질을 포함한 잉크가 아무런 여과과정이 없이 잉크공급로(125b) 및 잉크챔버(125a)로 이동될 경우, 잉크공급로(125b) 또는 노즐(124a)이 폐색되는 문제가 발생될 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 휴렛트 팩커드사는 미국등록특허 US6,007,188를 통해 이물질을 걸러낼 수 있는 다수의 섬(127)이 구비된 잉크카트리지(100)를 제안하였다. 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 이들 복수의 섬(127)은 잉크공급 매니폴드(123a)와 잉크챔버(125a) 사이에 다수가 구비되며, 이들 섬(127)의 간격(D)은 잉크공급로(125b)의 폭(W)보다 작게 되어 있다. 잉크에 포함되어 있는 이물질은 이 복수의 섬(127)에 걸려 잉크공급로(125b)나 잉크챔버(125a)로 이동되지 못하게 된다. 여기에서, 미설명 부호 128는 잉크챔버(125a) 내에서 발생된 버블이 잉크공급 매니폴드(123a) 측으로 팽창되는 것을 방지하기 위한 레스트릭터(Restrictor)를 나타낸 것이다.On the other hand, the ink stored in the ink chamber (125a) may contain foreign matter, when the ink containing the foreign matter is moved to the ink supply path (125b) and the ink chamber (125a) without any filtering process, ink supply The problem that the furnace 125b or the nozzle 124a is blocked may occur. In order to solve this problem, Hewlett Packard has proposed an ink cartridge 100 having a plurality of islands 127 to filter foreign matters through US Patent No. 6,007,188. As shown in FIG. 2, a plurality of these islands 127 are provided between the ink supply manifold 123a and the ink chamber 125a, and the spacing D of these islands 127 is an ink supply. It is smaller than the width W of the furnace 125b. The foreign matter contained in the ink is caught by the plurality of islands 127 and cannot be moved to the ink supply path 125b or the ink chamber 125a. Here, reference numeral 128 denotes a restrictor for preventing bubbles generated in the ink chamber 125a from expanding to the ink supply manifold 123a.

그러나, 상기와 같은 구성을 갖는 종래의 잉크카트리지(100)는, 가늘고 기다란 섬유 모양의 이물질은 걸러내지 못하기 때문에, 이러한 이물질에 의해 잉크공급로(125b)나 노즐(124a)이 폐색되는 문제점이 있다.However, in the conventional ink cartridge 100 having the above-described configuration, since the foreign material having a long elongated fiber shape cannot be filtered out, the problem that the ink supply path 125b or the nozzle 124a is blocked by such foreign matter is prevented. have.

또한, 기판(123) 상에 섬(127)을 설치하기 위한 부분을 확보해야 하기 때문에, 발열체(126)로부터 잉크공급 매니폴드(123a) 까지의 거리 S가 증가하게 된다. 발열체(126)로부터 잉크공급 매니폴드(123a) 까지의 거리 S가 증가되면 프린트헤드(120)의 주파수 특성은 저하된다. 즉, 인쇄과정에서 잉크챔버(125a) 내에 기포가 발생되었다가 소멸되는 과정이 10KHz 이상의 빠른 속도로 진행되는데, 거리 S의 증가로 인해 잉크공급 매니폴드(123a)의 잉크가 잉크챔버(125a)로 신속하게 유동되지 못하면, 잉크의 분사가 원활하게 이루어지지 않게 된다.In addition, since the portion for installing the islands 127 on the substrate 123 must be secured, the distance S from the heating element 126 to the ink supply manifold 123a is increased. When the distance S from the heat generating element 126 to the ink supply manifold 123a is increased, the frequency characteristic of the print head 120 is lowered. That is, during the printing process, bubbles are generated in the ink chamber 125a and then disappeared at a high speed of 10 KHz or more. The ink of the ink supply manifold 123a is transferred to the ink chamber 125a due to the increase in the distance S. If it does not flow quickly, the ink may not be ejected smoothly.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 프린트헤드의 주파수 특성에는 영향을 주지 않고 잉크 내에 포함되어 있는 다양한 형태의 이물질을 걸러낼 수 있는 잉크필터를 갖는 잉크카트리지 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above problems, and provides an ink cartridge and a method of manufacturing the same having an ink filter capable of filtering out various types of foreign substances contained in the ink without affecting the frequency characteristics of the printhead. Its purpose is to.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 잉크필터를 갖는 잉크카트리지는, 잉크를 저장하고 있는 카트리지본체와, 상기 카트리지본체의 잉크를 분사시키기 위한 다수의 노즐을 갖는 헤드칩과, 상기 카트리지본체와 상기 노즐 사이에 설치되는 잉크필터를 포함하며, 상기 잉크필터는 적어도 하나의 필터홀이 형성된 필터플레이트를 포함하며, 상기 필터홀은 소정 각도로 굴곡된 것을 특징으로 한다.An ink cartridge having an ink filter according to the present invention for achieving the above object includes a cartridge body storing ink, a head chip having a plurality of nozzles for ejecting ink of the cartridge body, the cartridge body and the And an ink filter installed between the nozzles, wherein the ink filter includes a filter plate having at least one filter hole, and the filter hole is curved at a predetermined angle.

상기 구성을 갖는 본 발명에 있어서, 상기 필터홀은, 그 단면적의 크기가 불규칙적으로 형성된 것, 즉, 테이퍼형으로 될 수 있으며, 그 단면적의 크기는 상기 노즐의 단면적 크기보다 작은 것이 좋다. 또한, 상기 필터홀의 단면형상은 원형이나 다각형 등 다양한 형태를 가질 수 있다.In the present invention having the above constitution, the filter hole may have an irregular cross-sectional area, that is, a tapered shape, and the cross-sectional area may be smaller than the cross-sectional area of the nozzle. In addition, the cross-sectional shape of the filter hole may have various shapes such as a circle or a polygon.

한편, 본 발명에 의한 잉크필터를 갖는 잉크카트리지의 제조방법은, 필터플레이트의 일면에 레이저를 조사하여 제 1 채널을 가공하는 단계와, 상기 필터플레이트의 타면에 레이저를 조사하여 상기 제 1 채널과 소정 경사각도로 연결되는 제 2 채널을 가공하여 필터홀을 형성하는 단계와, 상기 제 1 및 상기 제 2 채널이 형성된 상기 필터플레이트를 노즐을 갖는 헤드칩과 잉크가 저장되어 있는 카트리지본체 사이에 접착시키는 단계를 포함한다.On the other hand, the method of manufacturing an ink cartridge having an ink filter according to the present invention comprises the steps of processing a first channel by irradiating a laser on one surface of the filter plate, and irradiating a laser on the other surface of the filter plate and the first channel and Forming a filter hole by processing a second channel connected to a predetermined inclination angle, and bonding the filter plate on which the first and second channels are formed between a head chip having a nozzle and a cartridge body in which ink is stored. Steps.

본 발명에 의한 잉크카트리지의 제조방법에 있어서, 상기 필터플레이트에 레이저를 조사하는 단계에서는 복수의 마스크를 이용하여 상기 제 1 및 상기 제 2 채널의 형상과 테이퍼각을 조절할 수 있다.In the method of manufacturing an ink cartridge according to the present invention, in the step of irradiating a laser to the filter plate, a shape and a taper angle of the first and second channels may be adjusted using a plurality of masks.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 잉크필터를 갖는 잉크카트리지 및 그 제조방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an ink cartridge having an ink filter according to a preferred embodiment of the present invention and a manufacturing method thereof.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 잉크카트리지를 나타낸 분해 사시도이고, 도 4는 도 3에 나타낸 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 잉크카트리지의 요부 구성을 발췌하여 나타낸 단면도이고, 도 5a 내지 도 5d는 본 발명에 의한 잉크카트리지의 잉크필터의 다양한 실시예를 나타낸 단면도이다.Figure 3 is an exploded perspective view showing an ink cartridge according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 4 is a cross-sectional view showing the main configuration of the ink cartridge according to a preferred embodiment of the present invention shown in Figure 3, Figures 5a to Figure 5d is a cross-sectional view showing various embodiments of the ink filter of the ink cartridge according to the present invention.

도 3 및 도 4에 도시되어 있는 것과 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 잉크필터를 갖는 잉크카트리지(200)는, 카트리지본체(210)와, 프린트헤드(220)와, 잉크필터(230)를 포함한다.As shown in Figures 3 and 4, the ink cartridge 200 having the ink filter according to a preferred embodiment of the present invention, the cartridge body 210, the print head 220, the ink filter 230 It includes.

상기 카트리지본체(210)는 내부에 잉크를 저장하고 있으며, 카트리지본체(210)의 상부에는 프린트헤드(220) 및 잉크필터(230)가 장착되는 홈부(210a)가 형성된다. 그리고, 이 홈부(210a)의 대략 중앙에는 카트리지본체(210) 내의 잉크를 배출시키기 위한 잉크공급구(210b)가 형성된다.The cartridge body 210 stores ink therein, and a groove 210a on which the print head 220 and the ink filter 230 are mounted is formed on the cartridge body 210. An ink supply port 210b for discharging ink in the cartridge body 210 is formed at approximately the center of the groove portion 210a.

상기 프린트헤드(220)는 카트리지본체(210) 내에 저장되어 있는 잉크를 인쇄 제어신호에 따라 분사시키기 위한 것으로, 헤드칩(221)과, 플렉시블 회로기판(222)을 포함하여 구성된다. 헤드칩(221)은, 도 4에 도시되어 있는 것과 같이, 잉크공급 매니폴드(223a)를 갖는 기판(223)과, 다수의 노즐(224a)이 형성된 노즐플레이트(224)와, 기판(223)과 노즐플레이트(224) 사이에 개재되어 잉크챔버(225a)를 형성하는 챔버플레이트(225)를 포함한다. 잉크챔버(225a) 하부에는 전원을 인가받아 열을 발생하는 발열체(226)가 설치되며, 이 발열체(226)는 절연층(227)에 의해 덮인다. 그리고, 도 3에 도시되어 있는 것과 같이, 플렉시블 회로기판(223)에는 전기 전도성의 접촉패드(222a)가 구비되고, 이 접촉패드(222a)는 배선(222b)을 통해 헤드칩(221)과 전기적으로 연결된다. 카트리지본체(210)의 잉크공급구(210b)를 통해 카트리지본체(210)에서 배출된 잉크는 잉크공급 매니폴드(223a)을 통해 잉크챔버(225a)에 충전되고, 잉크챔버(225a) 내부의 잉크는 발열체(226)가 발열할 때 발생되는 버블에 의해 노즐(224a)을 통해 분사된다.The print head 220 is for spraying ink stored in the cartridge body 210 according to a print control signal, and includes a head chip 221 and a flexible circuit board 222. As shown in FIG. 4, the head chip 221 includes a substrate 223 having an ink supply manifold 223a, a nozzle plate 224 having a plurality of nozzles 224a, and a substrate 223. And a chamber plate 225 interposed between the nozzle plate 224 and the ink plate 225a. The lower part of the ink chamber 225a is provided with a heating element 226 that generates heat by receiving power, and the heating element 226 is covered by the insulating layer 227. As shown in FIG. 3, the flexible circuit board 223 is provided with an electrically conductive contact pad 222a, which is electrically connected to the head chip 221 through the wiring 222b. Is connected. The ink discharged from the cartridge body 210 through the ink supply port 210b of the cartridge body 210 is filled in the ink chamber 225a through the ink supply manifold 223a and the ink inside the ink chamber 225a. Is injected through the nozzle 224a by bubbles generated when the heating element 226 generates heat.

상기 잉크필터(230)는 카트리지본체(210)에 저장된 잉크에 포함되어 있는 이물질을 잉크챔버(225a) 및 노즐(224a)로 이동되지 못하도록 걸러내기 위한 것으로, 필터플레이트(231)와, 필터플레이트(231)에 형성된 필터링부(232)를 포함하여 구성된다. 필터링부(232)는 노즐(224a)의 크기보다 작은 다수의 필터홀(233)로 이루어진 것으로, 카트리지본체(210)의 잉크공급구(210b)의 크기에 대응되는 크기로 형성된다. 필터플레이트(231)는 필터홀(233)의 가공이 가능한 실리콘 웨이퍼, 플라스틱 플레이트, 금속 플레이트 등 다양한 재질의 것이 이용될 수 있다. 필터홀(233)은 모든 잉크젯 프린터에 적용될 수 있도록 1 ~ 100㎛의 크기를 갖는다.The ink filter 230 is for filtering foreign matter contained in the ink stored in the cartridge body 210 so as not to be moved to the ink chamber 225a and the nozzle 224a. The filter plate 231 and the filter plate ( And a filtering unit 232 formed at 231. The filtering unit 232 is formed of a plurality of filter holes 233 smaller than the size of the nozzle 224a, and is formed in a size corresponding to the size of the ink supply port 210b of the cartridge body 210. The filter plate 231 may be formed of various materials, such as a silicon wafer, a plastic plate, a metal plate, and the like, which may process the filter hole 233. The filter hole 233 has a size of 1 ~ 100㎛ to be applied to all the inkjet printer.

상기 필터홀(233)은 도 5a에 나타나 있는 것과 같이, 필터플레이트(231)의 일면에서부터 필터플레이트(231)의 내부측으로 연장된 제 1 채널(233a)과, 필터플레이트(231)의 타면에서부터 필터플레이트(231)의 내부측으로 연장된 제 2 채널(233b)로 이루어지며, 제 1 채널(233a)과 제 2 채널(233b)은 경사지도록 연결된다. 이러한 독특한 형태의 필터홀(233) 때문에, 잉크에 포함되어 있는 가늘고 긴 섬유 형태의 이물질(P)은 필터링부(232)에서 걸러지게 된다. 제 1 채널(233a)과 제 2 채널(233b)은 테이퍼형 또는 원통형으로 될 수 있다.As shown in FIG. 5A, the filter hole 233 includes a first channel 233a extending from one surface of the filter plate 231 to the inside of the filter plate 231 and a filter from the other surface of the filter plate 231. The second channel 233b extends inwardly of the plate 231, and the first channel 233a and the second channel 233b are connected to be inclined. Due to the unique shape of the filter hole 233, the foreign substance P in the form of an elongated fiber included in the ink is filtered by the filtering unit 232. The first channel 233a and the second channel 233b may be tapered or cylindrical.

도 5a에 나타나있는 필터홀(233)은, 제 1 채널(233a)이 테이퍼형이고 제 2 채널(233b)은 원통형인 경우로, 제 1 채널(233b)과 제 2 채널(233b) 모두가 필터플레이트(231)의 내부측으로 경사져 있다. 도 5b에 나타나있는 필터홀(234) 역시, 제 1 및 제 2 채널(234a)(234b) 모두가 필터플레이트(231)의 내부측으로 경사져 있는 경우로, 도 5a에 나타나있는 필터홀(233)과는 다르게 제 1 채널(234a)의 길이가 제 2 채널(234b)의 길이보다 길다. 그리고, 도 5c에 도시되어 있는 필터홀(235)은, 테이퍼형인 제 1 채널(235a)이 필터플레이트(231)의 내부측으로 수직으로 형성되고, 원통형인 제 2 채널(235b)이 필터플레이트(231)의 내부측으로 경사지도록 형성된 것이다. 이와 반대로, 도 5d에 도시되어 있는 필터홀(236)은 원통형인 제 1 채널(236a)이 필터플레이트(231)에 경사지도록 형성되고, 테이퍼형인 제 2 채널(236b)은 필터플레이트(231)에 수직으로 형성된 것이다. 이와 같이, 원통형의 채널 및 테이퍼형의 채널로 이루어진 필터홀(233)(234)(235)(236)에 있어서, 원통형 채널의 길이는 전체 필터홀(233)(234)(235)(236)의 길이의 1 ~ 70%인 것이 바람직하며, 테이퍼형의 채널의 테이퍼각은 1 ~ 120도인 것이 좋다.In the filter hole 233 shown in FIG. 5A, the first channel 233a is tapered and the second channel 233b is cylindrical, and both the first channel 233b and the second channel 233b are filters. It is inclined to the inner side of the plate 231. The filter hole 234 shown in FIG. 5B is also a case where both the first and second channels 234a and 234b are inclined toward the inside of the filter plate 231, and the filter hole 233 shown in FIG. Alternatively, the length of the first channel 234a is longer than the length of the second channel 234b. In the filter hole 235 illustrated in FIG. 5C, a tapered first channel 235a is vertically formed inside the filter plate 231, and a cylindrical second channel 235b is formed in the filter plate 231. It is formed to be inclined toward the inner side. In contrast, the filter hole 236 illustrated in FIG. 5D is formed such that the cylindrical first channel 236a is inclined to the filter plate 231, and the tapered second channel 236b is formed in the filter plate 231. It is formed vertically. As such, in the filter holes 233, 234, 235 and 236, which are formed of a cylindrical channel and a tapered channel, the length of the cylindrical channel is the entire filter holes 233, 234, 235 and 236. It is preferable that the length is 1 to 70%, and the taper angle of the tapered channel is preferably 1 to 120 degrees.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 잉크카트리지(200)는 도 4에 도시되어 있는 것과 같이, 카트리지본체(210;도 3참조) 내에 저장되어 있는 잉크가 헤드칩(221)의 잉크챔버(225a)로 이동되는 과정에서, 잉크에 포함되어 있는 이물질(P)이나 기포(V)가 잉크필터(230)의 필터링부(232)에 걸러진다. 따라서, 잉크챔버(225a)에는 이물질(P)이나 기포(V)가 포함되지 않은 잉크만이 유입된다.In the ink cartridge 200 according to the present invention configured as described above, as shown in FIG. 4, the ink stored in the cartridge body 210 (see FIG. 3) is transferred to the ink chamber 225a of the head chip 221. In the moving process, the foreign matter P or bubble V contained in the ink is filtered by the filtering unit 232 of the ink filter 230. Therefore, only the ink containing no foreign matter P or bubble V flows into the ink chamber 225a.

한편, 도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 잉크카트리지의 요부 구성을 나타낸 것이다.On the other hand, Figure 6 and Figure 7 shows the main configuration of the ink cartridge according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 실시예에 의한 잉크카트리지는 헤드칩(240)과 잉크필터(250)의 구성을 제외하고, 상기 바람직한 실시예에 의한 잉크카트리지(200)와 유사하다. 따라서, 도시되지 않은 구성은 도 3을 참조하여 설명하며, 잉크카트리지를 구성하는 카트리지본체(210)와, 헤드칩(240)을 제외한 프린터헤드(220)의 나머지 구성에 대한 설명은 생략한다.The ink cartridge according to another embodiment of the present invention is similar to the ink cartridge 200 according to the preferred embodiment except for the configuration of the head chip 240 and the ink filter 250. Therefore, a configuration not shown will be described with reference to FIG. 3, and a description of the remaining configurations of the cartridge body 210 constituting the ink cartridge and the print head 220 except for the head chip 240 will be omitted.

도 6 및 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 의한 잉크카트리지는 헤드칩(240)과 잉크필터(250)가 일체로 결합되어 있다. 즉, 발열체(241)가 설치된 기판(242)의 상부에 필터링부(251)를 갖는 잉크필터(250)가 적층되고, 잉크필터(250)의 상부에는 잉크챔버(243a)를 형성하는 챔버플레이트(243)가 적층된다. 그리고, 챔버플레이트(243)의 상부에는 노즐(244a)을 갖는 노즐플레이트(244)가 적층된다. 여기에서, 잉크필터(250)가 발열체(241)를 덮고 있기 때문에, 잉크필터(250)가 절연층의 역할을 하게 된다. 이렇게 잉크필터(250)가 일체로 결합되어 있는 헤드칩(240)이 카트리지본체(210)에 결합되면, 카트리지본체(210)에 형성된 잉크공급구(210b;도 3참조)와 기판(242)에 형성된 잉크공급 매니폴드(242a)가 서로 연통된다. 따라서, 카트리지본체(210)에 저장되어 있는 잉크는 잉크공급 매니폴드(242a)를 통해 잉크챔버(243a)로 유입된다. 이 과정에서, 잉크에 포함되어 있는 기포나 이물질은 잉크필터(250)에 다수의 필터홀(252)로 이루어진 필터링부(251)에서 걸러진다.6 and 7, the ink cartridge according to another embodiment of the present invention is the head chip 240 and the ink filter 250 is integrally combined. That is, an ink filter 250 having a filtering unit 251 is stacked on the substrate 242 on which the heating element 241 is installed, and a chamber plate forming an ink chamber 243a on the ink filter 250. 243 are stacked. The nozzle plate 244 having the nozzle 244a is stacked on the chamber plate 243. Here, since the ink filter 250 covers the heating element 241, the ink filter 250 serves as an insulating layer. When the head chip 240 having the ink filter 250 integrated therein is coupled to the cartridge body 210, the ink supply holes 210b (see FIG. 3) formed on the cartridge body 210 and the substrate 242 are connected to the cartridge body 210. The formed ink supply manifolds 242a communicate with each other. Therefore, the ink stored in the cartridge body 210 flows into the ink chamber 243a through the ink supply manifold 242a. In this process, bubbles or foreign substances included in the ink are filtered by the filtering unit 251 including the plurality of filter holes 252 in the ink filter 250.

이하, 도 8을 참조하여 본 발명에 의한 잉크카트리지의 제조방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing an ink cartridge according to the present invention will be described with reference to FIG. 8.

본 발명에 의한 잉크카트리지는 잉크필터(230)를 제외한 나머지 구성이 종래의 방법으로 제조될 수 있다. 따라서, 여기에서는 잉크필터(230)의 제조방법을 중심으로 설명한다.The ink cartridge according to the present invention can be manufactured by a conventional method except for the ink filter 230. Therefore, the following description will focus on the manufacturing method of the ink filter 230.

도 8에 도시되어 있는 것과 같이, 잉크필터(230)에 구비되는 잉크홀(233)은 레이저(300)를 이용하여 가공한다. 이때, 사용될 수 있는 레이저(300)로는 엑시머 레이저(Excimer Laser)나 DPSS 레이저(Diode Pumped Solid State Laser)가 있다.As shown in FIG. 8, the ink hole 233 provided in the ink filter 230 is processed using the laser 300. In this case, the laser 300 that may be used includes an excimer laser or a DPSS laser (Diode Pumped Solid State Laser).

필터플레이트(231)는 레이저광의 입사각도를 다양하게 변화시킬 수 있도록 필터플레이트(231)를 움직여줄 수 있는 소위, XYZ-R테이블(미도시)에 지지된다. 그리고, 레이저(300)와 필터플레이트(231)의 사이에는 광균질기(400)와, 프로젝션 렌즈(500)와, 마스크박스(600) 또는 컨택트 마스크(700)가 위치하게 된다. 광균질기(400)는 조사된 레이저광의 광밀도를 균일하게 만들어주는 것이며, 프로젝션 렌즈(500)는 레이저광의 초점을 모아주는 역할을 한다. 마스크박스(600)와 컨택트 마스크(700)는 둘 중 어는 하나가 선택적으로 사용된다. 마스크박스(600)에는 크기가 서로 다른 노광홀을 갖는 복수의 포토마스크가 구비된다. 마스크박스(600)가 사용될 경우, 필터플레이트(231)에 테이퍼형 채널을 형성하기 위해, 노광홀의 크기가 큰 포토마스크부터 노광홀의 크기가 작은 마스크의 순으로 포토마스크를 바꾸어주면서 레이저광을 조사하게 된다. 마크스박스(600) 대신에 컨택트 마스크(700)를 사용하게 되는 경우에도, 노광홀의 크기가 다른 복수의 컨택트 마스크(700)를 사용하여 노즐홀(233)을 형성한다. 마스크박스(600)나 컨텍트 마스크(700)로 사용되는 포토마스크에 형성된 노광홀은 원형 또는 다각형 등 다양한 형태로 되어 있을 수 있다. 노광홀의 크기가 다른 복수의 포토마스크의 사용과 함께, 필터플레이트(231)를 움직여 레이저광의 입사각도를 바꾸어 줌으로써, 테이퍼형의 경사진 채널을 형성할 수 있다.The filter plate 231 is supported by a so-called XYZ-R table (not shown) that can move the filter plate 231 to vary the angle of incidence of the laser light. The optical homogenizer 400, the projection lens 500, the mask box 600 or the contact mask 700 are positioned between the laser 300 and the filter plate 231. The optical homogenizer 400 makes the light density of the irradiated laser light uniform, and the projection lens 500 serves to focus the laser light. The mask box 600 and the contact mask 700 may be selectively used. The mask box 600 is provided with a plurality of photomasks having exposure holes having different sizes. When the mask box 600 is used, in order to form a tapered channel in the filter plate 231, the laser beam is irradiated while changing the photomask from the photomask having the large size of the exposure hole to the mask having the small size of the exposure hole. do. Even when the contact mask 700 is used instead of the mark box 600, the nozzle holes 233 are formed using the plurality of contact masks 700 having different sizes of exposure holes. The exposure hole formed in the photomask used as the mask box 600 or the contact mask 700 may have various shapes such as a circle or a polygon. The tapered inclined channel can be formed by moving the filter plate 231 to change the incident angle of the laser light with the use of a plurality of photomasks having different sizes of exposure holes.

필터플레이트(231)의 일면으로부터 제 1 채널을 형성하고 나면, 필터플레이트(231)의 타면이 레이저(300) 측을 향하도록 필터플레이트(231)를 회전시켜 제 2 채널을 가공한다. 제 2 채널 역시, 제 1 채널의 가공과 같은 방법을 통해 필터플레이트(231)의 타면에 형성된다.After forming the first channel from one surface of the filter plate 231, the second channel is processed by rotating the filter plate 231 so that the other surface of the filter plate 231 faces the laser 300 side. The second channel is also formed on the other surface of the filter plate 231 by the same method as the processing of the first channel.

필터플레이트(231)에 제 1 및 제 2 채널을 형성하고 나면, 필터플레이트(231) 가공면의 상태를 양호하게 하기 위해 클리닝을 실행한다. 그리고, 클리닝이 끝나고 나면, 필터링부(232)가 형성된 잉크필터(230;도 4참조)를 헤드칩(221)에 접착한다. 접착방법은 본딩제를 이용하는 방법 등 다양한 방법이 이용될 수 있다.After the first and second channels are formed in the filter plate 231, cleaning is performed to improve the condition of the filter plate 231 processing surface. After the cleaning is finished, the ink filter 230 (see FIG. 4) having the filtering unit 232 is attached to the head chip 221. As the bonding method, various methods such as a method using a bonding agent may be used.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 잉크필터가 굴곡된 필터홀을 구비하기 때문에, 가늘고 기다란 섬유 모양의 이물질을 포함한 다양한 모양의 이물질과 기포를 걸러낼 수 있다. 따라서, 이물질이 잉크챔버로 유입되지 못하게 됨으로써, 이물질에 의해 노즐이 폐색되는 것을 미연에 방지할 수 있다. According to the present invention as described above, since the ink filter is provided with a curved filter hole, it is possible to filter foreign matter and bubbles of various shapes, including thin and elongated fibrous foreign matter. Therefore, the foreign matter does not flow into the ink chamber, thereby preventing the nozzle from being blocked by the foreign matter.

또한, 본 발명에 의하면, 종래와 같이 기판 상에 섬을 설치하지 않아도 되기 때문에, 발열체로부터 잉크공급 매니폴드까지의 거리를 증가시키지 않아도 되기 때문에, 프린트헤드의 주파수 특성에 영향을 주지 않는다.In addition, according to the present invention, since the islands do not need to be provided on the substrate as in the prior art, the distance from the heating element to the ink supply manifold does not have to be increased, so that the frequency characteristics of the printhead are not affected.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.While the invention has been shown and described with respect to preferred embodiments for illustrating the principles of the invention, the invention is not limited to the construction and operation as shown and described. Rather, those skilled in the art will appreciate that many modifications and variations of the present invention are possible without departing from the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, all such suitable changes and modifications and equivalents should be considered to be within the scope of the present invention.

도 1은 종래의 잉크카트리지를 나타낸 사시도,1 is a perspective view showing a conventional ink cartridge,

도 2는 종래의 잉크카트리지의 요부 구성을 발췌하여 나타낸 사시도,Figure 2 is a perspective view showing an extract of the main portion of the conventional ink cartridge,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 잉크카트리지를 나타낸 분해 사시도,3 is an exploded perspective view showing an ink cartridge according to a preferred embodiment of the present invention;

도 4는 도 3에 나타낸 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 잉크카트리지의 요부 구성을 발췌하여 나타낸 단면도,4 is a cross-sectional view showing the main portion of the configuration of the ink cartridge according to a preferred embodiment of the present invention shown in FIG.

도 5a 내지 도 5d는 본 발명에 의한 잉크카트리지의 잉크필터의 다양한 실시예를 나타낸 단면도,5A to 5D are cross-sectional views showing various embodiments of an ink filter of an ink cartridge according to the present invention;

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 잉크카트리지의 요부 구성을 나타낸 사시도,Figure 6 is a perspective view showing the main configuration of the ink cartridge according to another embodiment of the present invention,

도 7은 도 6에 나타낸 본 발명의 다른 실시예에 의한 잉크카트리지의 요부 구성을 타나낸 단면도, 그리고,FIG. 7 is a cross-sectional view showing a main configuration of an ink cartridge according to another embodiment of the present invention shown in FIG. 6;

도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 잉크필터를 갖는 잉크카트리지의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.8 is a view for explaining a method of manufacturing an ink cartridge having an ink filter according to a preferred embodiment of the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

200;잉크카트리지 210;카트리지본체200; ink cartridge 210; cartridge body

220;프린트헤드 221,240;헤드칩220; printhead 221, 240; head chip

222;플렉시블 회로기판 223,242;기판Flexible circuit boards 223 and 242;

224,244;노즐플레이트 225,243;챔버플레이트224,244; Nozzle Plate 225,243; Chamber Plate

226,241;발열체 230,250;잉크필터226,241; heating element 230, 250; ink filter

231;필터플레이트 232,251;필터링부231; filter plate 232, 251; filtering unit

233,234,235,236,252;필터홀233,234,235,236,252; filter hole

Claims (5)

잉크를 저장하고 있는 카트리지본체;A cartridge body storing ink; 상기 카트리지본체의 잉크를 분사시키기 위한 다수의 노즐을 갖는 헤드칩; 및A head chip having a plurality of nozzles for ejecting ink of the cartridge body; And 상기 카트리지본체와 상기 노즐 사이에 설치되는 잉크필터;를 포함하며,And an ink filter installed between the cartridge body and the nozzle. 상기 잉크필터는 적어도 하나의 필터홀이 형성된 필터플레이트를 포함하며, 상기 필터홀은 굴곡된 것을 특징으로 하는 잉크필터를 갖는 잉크카트리지.The ink filter includes a filter plate in which at least one filter hole is formed, and the filter hole is an ink cartridge having an ink filter, wherein the filter is curved. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 필터홀의 단면적은 상기 노즐의 단면적보다 작은 것을 특징으로 하는 잉크필터를 갖는 잉크카트리지.An ink cartridge having an ink filter, wherein the cross-sectional area of the filter hole is smaller than that of the nozzle. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 필터홀은 테이퍼형으로 된 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 잉크필터.And the filter hole is tapered. 필터플레이트의 일면에 레이저를 조사하여 제 1 채널을 가공하는 단계;Irradiating a laser to one surface of the filter plate to process the first channel; 상기 필터플레이트의 타면에 레이저를 조사하여 상기 제 1 채널과 소정 경사각도로 연결되는 제 2 채널을 가공하여 필터홀을 형성하는 단계;Irradiating a laser on the other surface of the filter plate to process a second channel connected to the first channel at a predetermined inclination angle to form a filter hole; 상기 필터홀이 형성된 상기 필터플레이트를 노즐을 갖는 헤드칩과 잉크가 저장되어 있는 카트리지본체 사이에 접착시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크필터를 갖는 잉크카트리지의 제조방법.Adhering the filter plate on which the filter hole is formed between a head chip having a nozzle and a cartridge body in which ink is stored; and an ink cartridge having an ink filter. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 필터플레이트에 레이저를 조사하는 단계에서 복수의 마스크를 이용하여 상기 필터홀의 형상과 테이퍼각을 조절하는 것을 특징으로 하는 잉크필터를 갖는 잉크카트리지의 제조방법.The method of manufacturing an ink cartridge having an ink filter, characterized in that for adjusting the shape and taper angle of the filter hole using a plurality of masks in the step of irradiating a laser on the filter plate.
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