KR20070013916A - Ink jet head unit - Google Patents

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KR20070013916A
KR20070013916A KR1020050068607A KR20050068607A KR20070013916A KR 20070013916 A KR20070013916 A KR 20070013916A KR 1020050068607 A KR1020050068607 A KR 1020050068607A KR 20050068607 A KR20050068607 A KR 20050068607A KR 20070013916 A KR20070013916 A KR 20070013916A
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삼성전자주식회사
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Abstract

An ink-jet head unit is provided to change a solid ink into a liquid state by directly supplying a current to the body to radiate heat. An ink-jet head unit includes a print head(110) and a body(130). The print head forms an image by ejecting ink through a nozzle. An ink tank storing a solid ink is formed in the body. The phase of the solid ink is changed into a liquid state by directly supplying a current to the body and the ink in the liquid phase is supplied to the print head. The body is formed of a material containing a PTC resistance.

Description

잉크젯 헤드 유닛{ink jet head unit}Ink jet head unit

도 1은 종래 기술에 따른 잉크젯 헤드 유닛을 나타낸 사시도이다.1 is a perspective view showing an inkjet head unit according to the prior art.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 잉크젯 헤드 유닛을 나타낸 사시도이다.2 is a perspective view illustrating an inkjet head unit according to an embodiment of the present invention.

도 3은 도 2에 도시된 밀착부와 프린트 헤드를 나타낸 절개 사시도이다.FIG. 3 is a cutaway perspective view illustrating the close contact part and the print head illustrated in FIG. 2.

도 4는 도 3에 도시된 프린트 헤드를 나타낸 단면도이다. 4 is a cross-sectional view of the print head illustrated in FIG. 3.

** 도면의 주요부분의 부호에 대한 설명 **** Explanation of symbols in main part of drawing **

110 : 프린트 헤드110: print head

130 : 몸체130: body

170 : 전원단자170: power supply terminal

본 발명은 잉크젯 헤드 유닛에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고속의 잉크 토출이 가능하고 제조하기 쉬운 잉크젯 헤드 유닛에 관한 것이다.The present invention relates to an inkjet head unit, and more particularly, to an inkjet head unit capable of high-speed ink ejection and easy to manufacture.

잉크젯 프린터는 잉크를 잉크젯 헤드 유닛을 통해 미세한 액적의 형태로 인쇄 매체의 표면에 분사하여 원하는 형태의 인쇄물을 얻어내는 화상 형성 장치의 일 종이다. An inkjet printer is a kind of image forming apparatus which injects ink through the inkjet head unit in the form of fine droplets onto the surface of a printing medium to obtain a print of a desired form.

잉크젯 프린터에 사용되는 잉크는 액상 잉크(aqueous ink)와 고체 잉크(solid ink stick) 두 가지 종류가 있다. 고체 잉크는 녹는점 이하의 온도에서 고체 상태이고, 녹는점 이상의 온도에서 액체 상태로 상 변화된다. 고체 잉크는 편리하게 저장과 이동이 가능하고, 잉크의 증발로 인한 노즐의 막힘 현상이 현저하게 감소하는 장점이 있다. 또한, 노즐을 통해 토출된 잉크가 신속하게 굳어 인쇄 매체 상에서 잉크의 번짐이 적고 화상의 질이 향상된다. There are two kinds of inks used in inkjet printers, liquid ink and solid ink stick. The solid ink is in a solid state at a temperature below the melting point, and phase changes into a liquid state at a temperature above the melting point. The solid ink can be conveniently stored and moved, and the nozzle clogging due to evaporation of the ink is significantly reduced. In addition, the ink ejected through the nozzle is quickly solidified, so that less ink bleeds on the print medium and image quality is improved.

그러나 고체 잉크를 프린트 헤드로부터 토출시키기 위해서는 프린트 헤드로 공급되기 전 고체를 액체 상태로 만들어야 한다. 대용량의 고체 잉크에 한꺼번에 열을 가하거나 액체 상태의 잉크를 과도한 시간 동안 유지시키는 것은 잉크의 질을 저하시키고 에너지 소모가 커 바람직하지 않다. 따라서 효율적으로 잉크를 가열하고, 잉크젯 프린터의 대기 시간을 최소화하면서 적절하게 액체 잉크를 프린트 헤드에 공급하도록 하는 것이 필요하다. However, in order to discharge solid ink from the print head, the solid must be made liquid before being fed to the print head. Applying heat to a large amount of solid ink at once or maintaining the liquid ink for an excessive amount of time is not desirable because it degrades the ink and the energy consumption is high. Therefore, it is necessary to efficiently heat the ink and to properly supply the liquid ink to the print head while minimizing the waiting time of the inkjet printer.

잉크젯 헤드 유닛은 고체 잉크가 저장되는 잉크탱크가 형성되어 적절한 발열 수단을 통해 고체 잉크를 액체 상태로 상 변화시키는 몸체와 상기 잉크탱크와 연통되어 액체 상태의 잉크를 공급받아 인쇄 매체로 토출하는 프린트 헤드를 포함한다. 제조하기 쉽고 고속의 잉크 토출이 가능하도록 하기 위한 다양한 잉크젯 헤드 유닛이 제안되고 있다. The inkjet head unit includes a body in which an ink tank for storing solid ink is formed, which phase-changes solid ink into a liquid state through appropriate heating means, and a printhead which is in communication with the ink tank to receive liquid ink and discharges it to a print medium. It includes. Various inkjet head units have been proposed for easy manufacturing and high speed ink ejection.

도 1은 미국특허 제6,003,971호에 개시된 잉크젯 헤드 유닛을 나타낸 사시도이다.1 is a perspective view illustrating an inkjet head unit disclosed in US Pat. No. 6,003,971.

도 1을 참조하면, 잉크젯 헤드 유닛(10)은 잉크탱크(32K, 32M, 32Y, 32C)가 형성되는 몸체(30)와 몸체(30)의 전면에 결합되는 프린트 헤드(11)를 포함한다. 이하에서 표시되는 K, M, Y, C는 각각 블랙(K), 마젠타(M), 옐로우(Y), 시안(C)의 잉크 색깔을 나타낸다.Referring to FIG. 1, the inkjet head unit 10 includes a body 30 on which ink tanks 32K, 32M, 32Y, and 32C are formed, and a print head 11 coupled to the front surface of the body 30. K, M, Y, and C shown below represent ink colors of black (K), magenta (M), yellow (Y), and cyan (C), respectively.

몸체(30)의 배면에는 잉크레저버판(34)이 결합되어 잉크레저버(20K, 20M, 20Y, 20C)를 형성한다. 각 잉크탱크(32K, 32M, 32Y, 32C)에는 공급홀(도 1에는 네 개의 공급홀 중 38C 만 도시)이 형성되어 이를 통해 잉크탱크(32K, 32M, 32Y, 32C) 내에서 액체 상태로 상 변화된 잉크가 잉크레저버(20K, 20M, 20Y, 20C)로 각각 흘러들어 간다.The ink reservoir plate 34 is coupled to the rear surface of the body 30 to form ink reservoirs 20K, 20M, 20Y, and 20C. In each ink tank 32K, 32M, 32Y, and 32C, a supply hole (only 38C of the four supply holes is shown in FIG. 1) is formed so that the ink tank (32K, 32M, 32Y, 32C) is in a liquid state. The changed ink flows into the ink reservoirs 20K, 20M, 20Y, and 20C, respectively.

잉크레저버판(34)의 배면에는 잉크경로형성판(36)이 결합되어, 잉크경로(도 1에는 네 개의 잉크경로 중 22C 만 도시)를 형성한다. 잉크레저버(20K, 20M, 20Y, 20C)의 잉크는 각각의 잉크경로(22C)를 통해 프린트 헤드(11)로 공급된다.The ink path forming plate 36 is coupled to the back surface of the ink reservoir plate 34 to form an ink path (only 22C of the four ink paths are shown in FIG. 1). Ink of the ink reservoirs 20K, 20M, 20Y, and 20C is supplied to the print head 11 through the respective ink paths 22C.

몸체(30)와 잉크경로형성판(36)에는 각각 카트리지 히터 결합홀(42, 44)이 형성되어, 카트리지 히터(40)가 삽입된다. 몸체(30), 잉크레저버판(34), 잉크경로형성판(36)은 모두 전도성이 높은 금속 재질로 이루어지며, 카트리지 히터(40)의 발열에 의해 잉크탱크(32K, 32M, 32Y, 32C)와 잉크레저버(20K, 20M, 20Y, 20C)의 내부 온도가 일정 수준으로 유지된다. Cartridge heater coupling holes 42 and 44 are formed in the body 30 and the ink path forming plate 36, respectively, and the cartridge heater 40 is inserted therein. The body 30, the ink reservoir plate 34, and the ink path forming plate 36 are all made of a highly conductive metal material, and the ink tanks 32K, 32M, 32Y, and 32C are generated by the heating of the cartridge heater 40. And the internal temperature of the ink reservoirs 20K, 20M, 20Y, and 20C are maintained at a constant level.

잉크탱크(32K, 32M, 32Y, 32C)에 저장된 고체 잉크는 카트리지 히터(40)에 의한 발열로 녹는점 이상의 온도가 되면 액체 상태로 상 변화된다. 액상의 잉크는 공급홀(38C)을 통해 잉크레저버(20K, 20M, 20Y, 20C)로 이동한다. 잉크레저버(20K, 20M, 20Y, 20C) 내부도 카트리지 히터(40)의 발열에 의해 일정 온도를 유지하고 있어 내부의 잉크는 액상을 유지한다. 잉크레저버(20K, 20M, 20Y, 20C) 내부의 잉크는 각각의 잉크경로(22C)를 통해 프린트 헤드(11)로 공급되어 인쇄매체(미도시)로 잉크가 토출된다.The solid ink stored in the ink tanks 32K, 32M, 32Y, and 32C is phase-changed into a liquid state when it reaches a temperature above the melting point due to heat generated by the cartridge heater 40. The liquid ink moves to the ink reservoirs 20K, 20M, 20Y, and 20C through the supply hole 38C. The ink reservoirs 20K, 20M, 20Y, and 20C also maintain a constant temperature by the heat generation of the cartridge heater 40, so that the ink inside maintains the liquid phase. Ink inside the ink reservoirs 20K, 20M, 20Y, and 20C is supplied to the print head 11 through the respective ink paths 22C, and ink is discharged to a print medium (not shown).

상기와 같이 구성된 종래 기술에 의한 잉크젯 헤드 유닛(10)은 잉크탱크(32K, 32M, 32Y, 32C)와 잉크레저버(20K, 20M, 20Y, 20C) 내부의 온도를 잉크의 녹는점 이상으로 유지하기 위해 다수의 카트리지 히터(40)를 사용하는 데, 비록 몸체(130) 등이 전도성 높은 금속 재질이라도 열이 전도되는 동안 손실이 발생하여 일정 온도 이상으로 되는데 시간이 많이 걸린다.The inkjet head unit 10 according to the related art configured as described above maintains the temperatures inside the ink tanks 32K, 32M, 32Y, and 32C and the ink reservoirs 20K, 20M, 20Y, and 20C above the melting point of the ink. In order to use a plurality of cartridge heaters 40, even if the body 130 is a highly conductive metal material, it takes a lot of time to cause a loss during the conduction of heat to be above a certain temperature.

또한, 카트리지 히터(40)의 가격이 비싸고 이를 설치하는 데 시간이 많이 걸려 잉크젯 헤드 유닛의 전체적인 제조 비용이 증가하는 문제점이 있다.In addition, there is a problem that the cost of the cartridge heater 40 is expensive and the installation time of the cartridge heater 40 takes a long time to increase the overall manufacturing cost of the inkjet head unit.

한편, 일반적으로 프린트 헤드(11)는 다수의 플레이트를 별도로 제조한 후 이들을 적층시켜서 고분자 박막으로 붙이는 접합 방법으로 제조한다. 접합 방식을 이용한 프린트 헤드의 일예는 미국특허 제5,087,930호, 대한민국 특허공개공보 제2002-0025588호 등에 개시되어 있다. On the other hand, in general, the print head 11 is manufactured by a bonding method in which a plurality of plates are separately prepared and then laminated and pasted into a polymer thin film. An example of a print head using a bonding method is disclosed in US Patent No. 5,087,930 and Korean Patent Publication No. 2002-0025588.

종래 기술에 의한 잉크젯 헤드 유닛(10)은 프린트 헤드(11)를 먼저 형성한 다음, 몸체(30)의 전면에 프린트 헤드(11)를 결합시킨다. 접합 방법을 이용하여 프린트 헤드(11)를 제조하기 위해서는 각 플레이트의 결합시 높은 위치 정밀도가 요구되며, 또한 몸체(30)의 전면에 프린트 헤드(110) 결합하는 공정도 높은 위치 정밀도를 요구한다. 이러한 높은 정밀도를 요하는 프린트 헤드(11)를 제조하는 공정 과 몸체(30)와 프린트 헤드(11)를 결합하는 공정이 각기 따로 이루어져 잉크젯 헤드 유닛(10)을 제조하는 데 시간이 많이 걸리고 이에 따른 비용이 증가하는 문제점이 있다.The inkjet head unit 10 according to the prior art forms the print head 11 first, and then couples the print head 11 to the front surface of the body 30. In order to manufacture the print head 11 using the bonding method, high positional accuracy is required at the time of coupling each plate, and the process of coupling the print head 110 to the front of the body 30 also requires high positional accuracy. The process of manufacturing the print head 11 requiring such a high precision and the process of combining the body 30 and the print head 11 are separately performed, which takes a long time to manufacture the inkjet head unit 10 and accordingly There is a problem that the cost increases.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기의 문제점을 해결하기 위해 카트리지 히터를 사용하지 않고 몸체에 직접 전류를 공급하여 발열시킴으로써 고체 잉크를 상 변화시키는 잉크젯 헤드 유닛을 제공하는 데에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide an inkjet head unit which changes phases of solid ink by directly heating the body without using a cartridge heater to solve the above problems.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 몸체를 형성하면서 동시에 프린트 헤드의 각 플레이트를 함께 결합시킨 잉크젯 헤드 유닛을 제공하는 데에 있다. Another technical problem to be achieved by the present invention is to provide an inkjet head unit in which a body is formed together and each plate of the print head is joined together.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 잉크젯 헤드 유닛은 노즐을 통해 잉크를 토출하여 화상을 형성하는 프린트 헤드와 고체 잉크가 저장되는 잉크탱크가 형성되고 외부 전원으로부터 전류를 직접 공급받아 발열하여 상기 고체 잉크를 상 변화시켜 상기 프린트 헤드로 액체 상태의 잉크를 공급하는 몸체를 포함한다.The inkjet head unit according to the present invention for solving the above technical problem is formed with a print head for forming an image by ejecting ink through a nozzle and an ink tank for storing solid ink, and generates heat by directly receiving current from an external power source. And a body to phase change solid ink to supply liquid ink to the print head.

바람직하게는 상기 몸체는 PTC계 저항체가 포함된 재질로 이루어질 수 있다. PTC계 저항체의 정저항 특성을 통해 몸체의 온도를 일정 온도로 유지시킨다.Preferably, the body may be made of a material containing a PTC-based resistor. The body's temperature is maintained at a constant temperature through the constant resistance of the PTC resistor.

또한, 상기 프린트 헤드와 상기 몸체는 인서트 사출되어 형성될 수 있고, 상기 몸체에 일체로 형성되어 상기 프린트 헤드를 상기 몸체 측으로 밀착시키는 밀착 부를 포함할 수 있다. 프린트 헤드와 몸체를 한번에 형성하여 제조 공정 단계가 줄어들고 이에 따라 제조 비용이 절감된다.In addition, the print head and the body may be formed by insert injection, and may be formed integrally with the body to include a close contact portion to closely contact the print head to the body side. By forming the print head and body in one step, manufacturing steps are reduced and manufacturing costs are thus reduced.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 실시예가 이하에서 개시되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present embodiment is not limited to the embodiment disclosed below and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosure may be made thorough and complete, and to fully convey the spirit of the invention to those skilled in the art. Like numbers refer to like elements throughout.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 잉크젯 헤드 유닛을 나타낸 사시도이다.2 is a perspective view illustrating an inkjet head unit according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 잉크젯 헤드 유닛(100)은 잉크탱크(132K, 132M, 132Y, 132C)가 형성되는 몸체(130)와 몸체(130)의 전면에 결합하는 프린트 헤드(110)를 포함한다. 이하에서 표시되는 K, M, Y, C는 각각 블랙(K), 마젠타(M), 옐로우(Y), 시안(C)의 잉크 색깔을 나타내며, 특정 색깔에 대한 특징이 있는 참조 부호에 접미사로 붙인다. 네 가지 색깔에 대해 전체적인 특징이 있는 경우 접미사를 생략한다. Referring to FIG. 2, the inkjet head unit 100 includes a body 130 on which ink tanks 132K, 132M, 132Y, and 132C are formed, and a print head 110 coupled to the front surface of the body 130. K, M, Y, and C shown below represent the ink colors of black (K), magenta (M), yellow (Y), and cyan (C), respectively, and as suffixes to the reference symbols characteristic of a specific color. Attach. Omit the suffix if there are overall characteristics for the four colors.

몸체(130)의 하부에는 잉크레저버(120K, 120M, 120Y, 120C)가 일체로 형성되고, 각 잉크탱크(132K, 132M, 132Y, 132C)에는 공급홀(도 2에는 네 개의 공급홀 중 138C 만 도시)이 형성되어 잉크탱크(132)와 잉크레저버(120)가 연통되도록 한다. 몸체(130)에 잉크레저버(120)를 일체로 형성하여 잉크레저버판을 결합하는 별도의 공정을 생략할 수 있다.Ink reservoirs 120K, 120M, 120Y, and 120C are integrally formed in the lower portion of the body 130, and supply holes (138C among four supply holes in FIG. 2) are formed in each ink tank 132K, 132M, 132Y, and 132C. Only shown) is formed so that the ink tank 132 and the ink reservoir 120 is in communication. By forming the ink reservoir 120 integrally on the body 130, a separate process of joining the ink reservoir plate may be omitted.

몸체(130)의 배면에는 잉크경로형성판(150)이 결합되어, 잉크경로(도면에는 네 개의 잉크경로 중 155C 만 도시)를 형성한다. 잉크레저버(120)의 잉크는 잉크경로(155)를 통해 프린트 헤드(110)로 공급되어 인쇄매체(미도시)로 잉크가 토출된다. The ink path forming plate 150 is coupled to the rear surface of the body 130 to form an ink path (only 155C out of four ink paths in the drawing). The ink of the ink reservoir 120 is supplied to the print head 110 through the ink path 155, and ink is discharged to a print medium (not shown).

몸체(130)는 잉크탱크(132) 내의 고체 잉크를 액체 상태로 상 변화시키고 잉크레저버(120) 내부의 잉크를 액체 상태로 유지하도록 하기 위해, 발열 재질로 이루어진다. 즉 몸체(130) 자체가 발열하여 잉크탱크(132)와 잉크레저버(120)로 열을 공급하고 또한 일정 온도를 유지한다. 바람직하게는 몸체(130)는 PTC(positive temperature coefficient) 계의 저항체를 포함하는 재질로 이루어진다. The body 130 is made of a heat generating material to change the solid ink in the ink tank 132 into a liquid state and to maintain the ink in the ink reservoir 120 in the liquid state. That is, the body 130 itself generates heat to supply heat to the ink tank 132 and the ink reservoir 120 and also maintains a constant temperature. Preferably, the body 130 is made of a material including a resistor of a positive temperature coefficient (PTC) system.

PTC계 저항체는 온도가 상승하면 전기저항이 급격히 커지는 저항체를 말하며, BaTiO3 일 수 있다. BaTiO3 분말을 제조하는 대표적인 방법으로는 고상의 Ba 및 Ti를 기계적으로 혼합하고 고온에서 고상 확산 반응시켜 제조하는 방법이 있다. 즉 BaCO3 와 TiO2를 공기 중에서 연소시키면 TiO2 - BaCO3 계면에서 최초로 반응이 일어나 CO2 가 빠져나오면서 BaTiO3 가 형성된다.The PTC-based resistor refers to a resistor in which the electrical resistance rapidly increases as the temperature increases, and may be BaTiO 3 . Representative methods for producing BaTiO 3 powder is a method of mechanically mixing the solid state Ba and Ti and the solid phase diffusion reaction at a high temperature. That is, when BaCO 3 and TiO 2 are combusted in air, a reaction occurs for the first time at the TiO 2 -BaCO 3 interface, and CO 2 escapes to form BaTiO 3 .

몸체(130)의 일측에는 몸체(130)에 전원을 연결하기 위한 전원단자(170)가 설치된다. 전원단자(170)는 음극단자(171)와 양극단자(172)로 구성되며 외부 전원(미도시)과 연결된다. One side of the body 130 is provided with a power terminal 170 for connecting the power to the body 130. The power supply terminal 170 includes a negative terminal 171 and a positive terminal 172 and is connected to an external power source (not shown).

전원단자(170)는 필요에 따라 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 반드시 도시된 형태에 한하지 않는다. 또한, 전원단자(170)는 몸체(130)를 사출 성형할 때 인서트 사출을 통해 한번에 형성하는 것이 바람직하다. 다만, 전원단자(170)를 몸체 (130)에 설치하는 것에 대해 제한은 없으며, 별도의 체결수단을 이용하여 설치할 수도 있다. The power supply terminal 170 may be implemented in various forms as needed, and is not necessarily limited to the illustrated form. In addition, the power supply terminal 170 is preferably formed at a time through the injection molding insert when the body 130. However, there is no limitation on installing the power supply terminal 170 to the body 130, and may be installed using a separate fastening means.

전원단자(170)에 전원이 연결되면 몸체(130)에 전류가 공급되어 온도가 올라간다. 온도가 일정 수준 이상으로 올라가면 PTC계 저항체의 저항이 커지고, 일정 전압하에서 오옴의 법칙에 의해 전류가 줄어들어 발열량이 감소한다. 이에 따라 온도가 내려가면 다시 PTC계 저항체의 저항이 작아져 전류가 커진다. 이로써 전원단자(170)에 일정한 전압만 인가하면 몸체(130)는 일정 온도가 유지된다. When a power source is connected to the power supply terminal 170, a current is supplied to the body 130 to increase the temperature. When the temperature rises above a certain level, the resistance of the PTC-based resistor increases, and under a certain voltage, the current decreases due to Ohm's law, thereby reducing the amount of heat generated. As a result, when the temperature decreases, the resistance of the PTC-based resistor decreases and the current increases. Thus, if only a constant voltage is applied to the power supply terminal 170, the body 130 is maintained at a constant temperature.

본 발명에 의하면 별도의 카트리지 히터를 사용하지 않고 몸체(130)를 발열 재질로 구성하고, 몸체(130)에 직접 전류를 공급하여 발열시킴으로써 고체 잉크를 액체 상태로 상 변화시키고 또한 액체 상태가 유지되도록 한다. 몸체(130)를 직접 발열시킴으로써 비교적 짧은 시간 내에 일정한 수준으로 온도를 높일 수 있고, 카트리지 히터 등 부품 수가 줄어 원가를 절감할 수 있다.According to the present invention, the body 130 is formed of a heat generating material without using a separate cartridge heater, and the solid ink is phase-changed into a liquid state by being supplied with a current directly to the body 130 to generate heat, and the liquid state is maintained. do. By directly heating the body 130, the temperature can be raised to a certain level within a relatively short time, and the cost can be reduced by reducing the number of parts such as a cartridge heater.

전원단자(170)에 외부 전원을 연결하면, 몸체(130)에 전류가 공급되어 발열이 시작된다. 이때 PTC계 저항체에 의해 잉크탱크(132)와 잉크레저버(120)는 일정 온도를 유지한다. 잉크탱크(132)에 저장된 고체 잉크는 녹는점 이상이 되면 액체 상태로 상 변화되고, 액상의 잉크는 공급홀(138)을 통해 잉크레저버(120)로 이동한다. 잉크레저버(120) 내부의 잉크는 항상 액상을 유지토록 함으로써 상 변화하는 데 걸리는 시간을 줄여, 사용자가 출력 명령을 내리고 화상이 형성되기 시작하는 데 걸리는 대기 시간을 줄일 수 있다. 이로써 고속의 화상 출력이 가능하다.When an external power source is connected to the power supply terminal 170, current is supplied to the body 130 to start heat generation. At this time, the ink tank 132 and the ink reservoir 120 are maintained at a constant temperature by the PTC-based resistor. When the solid ink stored in the ink tank 132 is above the melting point, the liquid phase changes to a liquid state, and the liquid ink moves to the ink reservoir 120 through the supply hole 138. By maintaining the liquid in the ink reservoir 120 at all times, it is possible to reduce the time required for phase change, thereby reducing the waiting time for the user to issue an output command and start forming an image. This enables high speed image output.

한편, 몸체(130)의 일면에는 프린트 헤드(110)가 설치된다. 프린트 헤드 (110)를 고정시키고, 프린트 헤드(110)와 몸체(130) 사이에 갭이 생겨 잉크가 새는 것을 방지하기 위해 몸체(130)에는 밀착부(131)가 형성된다. On the other hand, the print head 110 is installed on one surface of the body 130. In order to fix the print head 110 and to prevent a gap between the print head 110 and the body 130, ink leaks are formed on the body 130 to form a close contact portion 131.

도 3은 도 2에 도시된 밀착부와 프린트 헤드를 나타낸 절개 사시도이다.FIG. 3 is a cutaway perspective view illustrating the close contact part and the print head illustrated in FIG. 2.

도 3을 참조하면, 밀착부(131)는 일단이 몸체(130)에 고정되고 자유단부는 'ㄱ'자 형으로 프린트 헤드(110) 측으로 굴곡져 프린트 헤드(110)의 가장자리 부분을 눌러줌으로써 프린트 헤드(110)를 몸체(130)에 밀착 고정시킨다. Referring to FIG. 3, the close contact portion 131 is fixed to one end of the body 130 and the free end is bent toward the print head 110 in a 'b' shape to press the edge of the print head 110 to print. The head 110 is tightly fixed to the body 130.

프린트 헤드(110)는 다수의 플레이트를 적층하여 형성한다. 본 발명의 실시예에서는 상기의 플레이트들을 결합시키기 위해서 별도의 접합 공정을 거치지 않고, 플레이트를 적층한 상태에서 인서트물로 하여 몸체(130)와 인서트 사출한다. 즉, 몸체(130)의 사출 금형에 프린트 헤드(110)를 형성하는 플레이트를 차례로 적층한 후 인서트 사출한다. 사출 압력에 의해 다수의 플레이트는 각각이 서로가 밀착되어지고, 몸체(130)의 밀착부(131)도 함께 사출되어 형성되면서 프린트 헤드(110)는 몸체(130)에 고정된다. The print head 110 is formed by stacking a plurality of plates. In the embodiment of the present invention, the body 130 and the insert injection molding as an insert in a state in which the plates are laminated without going through a separate bonding process in order to combine the plates. That is, after stacking the plates forming the print head 110 to the injection mold of the body 130 in sequence and insert injection. The plurality of plates are in close contact with each other by the injection pressure, and the contact portion 131 of the body 130 is also injected and formed together, so that the print head 110 is fixed to the body 130.

또한, 전원단자(170)를 인서트물로 하여 함께 인서트 사출하면 전원단자(170)도 몸체(130)에 한번에 고정시킬 수 있다.In addition, if the power supply terminal 170 is inserted into the insert with the insert, the power supply terminal 170 can also be fixed to the body 130 at a time.

즉 본 발명에 의하면 플레이트를 적층한 상태에서 프린트 헤드와 몸체를 인서트 사출로 형성하여, 몸체를 사출하면서 프린트 헤드를 접합시킨다. 이로써 프린트 헤드를 제조하는 공정 중 플레이트를 결합시키는 공정을 생략할 수 있다. 따라서 제조가 간단해지고 대량 생산에 적합하다.That is, according to the present invention, the print head and the body are formed by insert injection in a state where the plates are stacked, and the print head is joined while the body is ejected. As a result, the process of joining the plates may be omitted in the process of manufacturing the print head. This simplifies manufacturing and is suitable for mass production.

도 4는 도 3에 도시된 프린트 헤드를 나타낸 단면도이다. 4 is a cross-sectional view of the print head illustrated in FIG. 3.

도 4를 참조하면, 프린트 헤드(110)는 입구포트(111), 입구채널(112), 잉크챔버(113), 출구포트(114), 출구채널(115), 노즐(116)을 포함한다.Referring to FIG. 4, the print head 110 includes an inlet port 111, an inlet channel 112, an ink chamber 113, an outlet port 114, an outlet channel 115, and a nozzle 116.

입구포트(111)는 잉크경로(도 2의 155)로부터 프린트 헤드(110) 내부로 잉크가 들어오는 곳이며, 흘러들어온 잉크는 입구채널(112)을 지나 잉크챔버(113)에 모인다. 잉크챔버(113)의 노즐(116) 측 반대면에는 압전소자(118)가 설치되어 잉크에 토출 압력을 가한다. 압력이 가해진 잉크는 출구포트(114), 출구채널(115)을 차례로 지나 노즐(116)을 통해 인쇄매체(미도시)로 토출된다. 이러한 프린트 헤드(110)의 구조에 대하여는 잘 알려져 있으므로 자세한 설명은 생략한다.The inlet port 111 is where ink enters into the print head 110 from the ink path 155 of FIG. 2, and the inflowed ink collects in the ink chamber 113 through the inlet channel 112. A piezoelectric element 118 is provided on the opposite side of the nozzle 116 side of the ink chamber 113 to apply discharge pressure to the ink. The pressurized ink is discharged to the print medium (not shown) through the outlet port 114 and the outlet channel 115 through the nozzle 116 in order. Since the structure of the print head 110 is well known, a detailed description thereof will be omitted.

프린트 헤드(110)는 다수의 플레이트를 적층하여 형성된다. 즉 압전소자(118)가 설치되고 입구포트(111)가 형성되는 제1 플레이트(201), 입구채널(112)의 일부분과 잉크챔버(113)가 형성되는 제2 플레이트(202), 입구채널(112)과 출구포트(114)가 형성되는 제3 플레이트(203), 출구채널(115)이 형성되는 제4 플레이트(204), 노즐(116)이 형성되는 제5 플레이트(205)를 차례로 적층시켜 프린트 헤드(110)가 형성된다.The print head 110 is formed by stacking a plurality of plates. That is, the first plate 201 in which the piezoelectric element 118 is installed and the inlet port 111 is formed, a part of the inlet channel 112 and the second plate 202 in which the ink chamber 113 is formed, the inlet channel ( 112 and the third plate 203 having the outlet port 114, the fourth plate 204 having the outlet channel 115 formed thereon, and the fifth plate 205 having the nozzle 116 stacked in this order. The print head 110 is formed.

그러나, 도시된 형태에 한하지 않고 프린트 헤드(110)의 구조나 플레이트의 제조방법에 따라 플레이트의 수는 많거나 적을 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제4 플레이트를 리쏘그라피 공정을 통해 일체로 형성한 다음, 제5 플레이트를 결합시킬 수 있다. However, the number of plates may be large or small depending on the structure of the print head 110 or the manufacturing method of the plates, without being limited to the illustrated form. For example, the first to fourth plates may be integrally formed through a lithography process, and then the fifth plates may be joined.

또한, 도 4에는 압전소자를 이용한 압전 구동 방식의 프린트 헤드를 도시하였으나, 이에 한하지 않고 발열소자를 이용한 열 구동 방식의 프린트 헤드일 수 있 다. In addition, although the piezoelectric drive type print head using the piezoelectric element is illustrated in FIG. 4, the present invention is not limited thereto and may be a thermal drive type print head using the heating element.

전술한 바와 같은 본 발명의 실시예 외에 각각의 구성요소를 일부 변형하여 다르게 실시할 수 있을 것이다. 예를 들어, 컬러 잉크젯 헤드 유닛이 아닌 단색의 잉크젯 헤드 유닛일 수 있다. 그러나 이들 변형된 실시예의 기본 구성요소가 본 발명의 필수 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.In addition to the embodiments of the present invention as described above, each component may be modified in part to be implemented differently. For example, it may be a monochrome inkjet head unit rather than a color inkjet head unit. However, if the basic components of these modified embodiments include the essential components of the present invention, all should be considered to be included in the technical scope of the present invention.

상기에서 상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 별도의 카트리지 히터를 사용하지 않고 몸체에 직접 전류를 공급하여 발열시킴으로써 고체 잉크를 액체 상태로 상 변화시킨다. 몸체를 직접 발열시킴으로써 비교적 짧은 시간 내에 일정한 수준으로 온도를 높일 수 있고, 부품 수가 줄어 원가를 절감할 수 있다.As described above, according to the present invention, the solid ink is phase-changed into a liquid state by supplying a current directly to the body to generate heat without using a separate cartridge heater. By directly heating the body, the temperature can be raised to a certain level within a relatively short time, and the number of parts can be reduced, thereby reducing the cost.

또한, 본 발명에 의하면 프린트 헤드를 구성하는 다수의 플레이트를 적층한 상태에서 프린트 헤드와 몸체를 인서트 사출로 형성함으로써 제조가 간단하고 대량 생산에 적합하다.Further, according to the present invention, the manufacturing process is simple and suitable for mass production by forming the print head and the body by insert injection in the state of stacking a plurality of plates constituting the print head.

Claims (5)

노즐을 통해 잉크를 토출하여 화상을 형성하는 프린트 헤드;A print head which ejects ink through the nozzle to form an image; 고체 잉크가 저장되는 잉크탱크가 형성되고 외부 전원으로부터 전류를 직접 공급받아 발열하여 상기 고체 잉크를 상 변화시켜 상기 프린트 헤드로 액체 상태의 잉크를 공급하는 몸체를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 유닛.And a body configured to form an ink tank in which solid ink is stored and to generate heat by directly receiving current from an external power source to change the solid ink to supply liquid ink to the print head. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 몸체는 PTC계 저항체가 포함된 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 유닛.The body is an inkjet head unit, characterized in that made of a material containing a PTC-based resistor. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 프린트 헤드와 상기 몸체는 인서트 사출되어 형성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 유닛.And the print head and the body are formed by insert injection molding. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 몸체에 설치되고 외부 전원과 연결되어 상기 몸체로 전류를 공급하는 전원단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 유닛.The inkjet head unit is installed on the body and connected to an external power source, the inkjet head unit comprising a power supply for supplying current to the body. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 몸체에 일체로 형성되어 상기 프린트 헤드를 상기 몸체 측으로 밀착시키는 밀착부를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 유닛.The inkjet head unit is formed integrally with the body and comprises a close contact portion for close contact with the print head to the body side.
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