KR20080096275A - 잉크젯 헤드 - Google Patents

잉크젯 헤드 Download PDF

Info

Publication number
KR20080096275A
KR20080096275A KR1020070041531A KR20070041531A KR20080096275A KR 20080096275 A KR20080096275 A KR 20080096275A KR 1020070041531 A KR1020070041531 A KR 1020070041531A KR 20070041531 A KR20070041531 A KR 20070041531A KR 20080096275 A KR20080096275 A KR 20080096275A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
chamber
ink
nozzle
actuator
restrictors
Prior art date
Application number
KR1020070041531A
Other languages
English (en)
Inventor
유영석
정재우
심원철
김영재
강필중
박창성
Original Assignee
삼성전기주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전기주식회사 filed Critical 삼성전기주식회사
Priority to KR1020070041531A priority Critical patent/KR20080096275A/ko
Priority to US12/078,796 priority patent/US20080266365A1/en
Priority to JP2008110427A priority patent/JP2008273201A/ja
Publication of KR20080096275A publication Critical patent/KR20080096275A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14201—Structure of print heads with piezoelectric elements
    • B41J2/14233—Structure of print heads with piezoelectric elements of film type, deformed by bending and disposed on a diaphragm
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14016—Structure of bubble jet print heads
    • B41J2/14032—Structure of the pressure chamber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/1433—Structure of nozzle plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2002/14419—Manifold
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2002/14467—Multiple feed channels per ink chamber

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

잉크젯 헤드가 개시된다. 잉크를 수용하는 챔버; 챔버와 연결되어 챔버에 잉크를 제공하는 리저버; 챔버 및 리저버와 연결되어, 잉크의 흐름을 조절하는 리스트릭터; 챔버와 연결되어 잉크를 토출하며, 챔버에 제공된 압력이 최대가 되는 곳에 상응하는 위치에 형성되는 노즐; 및 잉크가 토출 되도록 챔버에 압력을 공급하는 액츄에이터를 포함하는 잉크젯 헤드는, 챔버에 공급되는 압력이 최대가 되는 곳에 상응하여 노즐이 위치하도록 하고, 챔버로의 잉크의 공급 경로를 다양화 함으로써, 낮은 전압으로도 구동할 수 있으며, 잉크 토출의 안정성을 기대할 수 있다.
잉크젯, 헤드, 챔버, 노즐

Description

잉크젯 헤드{Ink-jet head}
도 1은 종래기술에 따른 잉크젯 헤드를 나타내는 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 헤드를 나타내는 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 헤드를 나타내는 저면도.
도 4는 액츄에이터 구동 시 헤드 내부에 가해지는 압력을 나타내는 그래프.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10a, 10b: 리저버 11a, 11b: 유입구
20a, 20b: 리스트릭터 30: 챔버
40: 노즐 50: 멤브레인
60: 액츄에이터
본 발명은 잉크젯 헤드에 관한 것이다.
잉크젯 헤드는 전기신호를 물리적인 힘으로 변환하여 작은 노즐을 통하여 액적이 나가도록 하는 원리를 이용한다.
도 1은 종래기술에 따른 잉크젯 헤드를 나타내는 단면도이다. 종래기술에 따르면, 액츄에이터(6)를 이용하여 변위를 발생시키고, 헤드 내의 잉크를 밀어냄으로써, 잉크 토출이 이루어질 수 있게 된다. 이로 인하여, 구동을 하는 액츄에이터(6)와 헤드 내부의 유로 구조가 서로 최고의 성능을 발휘할 수 있도록 설계되어야 최대 효율을 얻을 수 있으며, 따라서, 잉크의 공급과 토출 시 저항으로 작용해야 하는 리스트릭(2)터의 설계 및 노즐(2)의 위치 등은 잉크젯 헤드에 있어서 중요한 설계 요소이다.
종래기술에 따른 잉크젯 헤드의 경우, 챔버(3)에서 생기는 변위에 의한 힘으로 리저버(1)와 리스트릭터(2) 및 챔버(3)를 거쳐 노즐(2)로 잉크가 토출되는데, 도 1에 도시된 바와 같이, 노즐(2)이 챔버(3)의 외측 부근에 위치하는 구조를 갖는다.
이러한 구조는 액츄에이터(6)가 챔버(3) 윗면에서 구동할 때 최대 변위를 보이는 중심의 변위를 최대한 살리지 못한다는 단점이 있으며, 리저버(1) 내부에 발생하는 압력의 변화에 의해 크로스토크(crosstalk)가 발생할 수 있는 문제가 있다.
본 발명은 챔버에 공급되는 압력을 고려하여 노즐의 위치를 결정함으로써, 낮은 전압으로도 구동 가능한 잉크젯 헤드를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 잉크를 수용하는 챔버; 챔버와 연결되어 챔버에 잉크를 제공하는 리저버; 챔버 및 리저버와 연결되어, 잉크의 흐름을 조절하는 리스트릭터; 챔버와 연결되어 잉크를 토출하며, 챔버에 제공된 압력이 최대가 되는 곳에 상응하는 위치에 형성되는 노즐; 및 잉크가 토출되도록 챔버에 압력을 공급하는 액츄에이터를 포함하는 잉크젯 헤드를 제공할 수 있다.
노즐은 액츄에이터의 중심부에 상응하는 위치에 형성될 수 있으며, 챔버의 중심부에 상응하는 위치에 형성될 수도 있다.
또한, 리스트릭터는 복수 개 형성될 수 있으며, 이 때, 복수의 리스트릭터는 서로 대칭되도록 형성될 수 있다.
한편, 챔버의 일면을 커버하는 멤브레인을 더 구비할 수 있으며, 이 때, 액츄에이터는 멤브레인의 일면에 결합되는 압전체일 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
이하, 본 발명에 따른 잉크젯 헤드의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 헤드를 나타내는 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 헤드를 나타내는 저면도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 리저버(10a, 10b), 유입구(11a, 11b), 리스트릭터(20a, 20b), 챔버(30), 노즐(40), 멤브레인(50), 액츄에이터(60)가 도시되어 있다.
리저버(10a, 10b)는 잉크를 수용하여, 이하에서 설명할 리스트릭터(20a, 20b)를 통하여 챔버(30)에 잉크를 제공한다. 이러한 리저버(10a, 10b)는 유입구(11a, 11b)를 통하여 외부로부터 잉크를 공급받을 수 있다.
리스트릭터(20a, 20b)는 리저버(10a, 10b)와 추후 설명할 챔버(30)를 서로 연통하게 하여 리저버(10a, 10b)로부터 챔버(30)에 잉크를 공급하는 채널로서의 기능을 수행할 수 있다. 리스트릭터(20a, 20b)는 리저버(10a, 10b)보다 작은 단면적을 갖도록 형성되어, 액츄에이터(60)에 의해 챔버(30)에 압력이 제공되는 경우 리저버(10a, 10b)로부터 챔버(30)에 공급되는 잉크의 양을 조절할 수도 있다.
챔버(30)는 리스트릭터(20a, 20b)와 연결되어 리저버(10a, 10b)와 연통된다. 또한, 리스트릭터(20a, 20b)와 연결된 측 외의 타 측면을 통하여 노즐(40)과 연결된다. 이러한 구조를 통해, 리저버(10a, 10b)로부터 잉크를 공급받고, 이를 다시 노즐(40)에 공급함으로써 인쇄작업을 가능케 할 수 있다.
한편, 챔버(30)는 일면이 멤브레인(50)에 의해 커버되고, 챔버(30)의 위치에 상응하는 멤브레인(50)의 상면에는 액츄에이터(60)가 결합될 수 있다. 이러한 액츄에이터(60)로는 압전체를 이용할 수 있다.
압전체는 챔버(30)의 위치에 상응하는 멤브레인(50)의 상면에 결합되어, 전원에 의해 진동을 발생할 수 있다. 압전체는 압전체에 공급되는 전압에 따라 진동 을 발생하여 멤브레인(50)을 통해 챔버(30)에 압력을 공급할 수 있다.
노즐(40)은 챔버(30)와 연결되어 챔버(30)로부터 잉크를 공급받아 잉크를 토출하는 기능을 수행할 수 있다. 액츄에이터(60)에 의해 발생한 진동이 챔버(30)에 제공되면, 챔버(30)에는 압력이 가해지고, 이 압력에 의해 잉크는 노즐(40)을 통해 토출될 수 있게 된다.
이러한 토출의 효율을 증대시키기 위하여, 노즐(40)은, 챔버(30)에 가해진 압력이 최대가 되는 곳에 상응하는 위치에 형성될 수 있다. 이에 대해, 도 4를 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
도 4는 액츄에이터(60) 구동 시 헤드 내부에 가해지는 압력을 나타내는 그래프이다. 도 4를 참조하면, 액츄에이터(60) 및 잉크젯 헤드의 구조적 특성상, 챔버(30) 내부에 가해지는 압력은 균일하지 못하며, 특정 부위에서 최대의 압력을 나타내는 것을 확인할 수 있다.
이러한 현상을 고려하여, 최대의 압력을 나타내는 지점에 상응하도록 노즐(40)을 위치시킴으로써, 잉크의 토출을 효율적으로 수행할 수 있게 된다. 즉, 종래기술에 비해 작은 크기의 구동전압으로도, 동일한 토출환경을 구현할 수 있게 되는 것이다.
챔버(30)에 가해지는 압력분포는, 액츄에이터(60)의 형상, 멤브레인(50)의 두께 등 여러 가지 요소를 고려하여 파악할 수 있다. 예를 들어, 액츄에이터(60)가 직육면체나 원기둥과 같은 형상이며, 멤브레인(50)의 두께가 균일하다면, 도 2에 도시된 바와 같이 액츄에이터(60)의 중심부에 상응하는 위치에 형성될 수 있다.
액츄에이터(60)가 챔버(30)의 일 측 전체를 통해 진동을 제공하는 경우라면, 노즐(40)을 챔버(30)의 중심부에 상응하도록 위치함으로써, 상술한 바와 동일한 효과를 나타낼 수도 있을 것이다.
한편, 잉크젯 헤드 내부에서 잉크의 흐름이 연속적으로 원활히 이루어질 수 있도록, 도 2에 도시된 바와 같이 리스트릭터를 복수 개 형성하여, 챔버(30)에 잉크가 공급되는 경로를 다양화할 수 있다. 챔버(30)가 다양한 경로를 통해 리저버(10a, 10b)로부터 잉크를 공급 받음으로써, 안정된 잉크 토출을 기대할 수 있게 된다.
즉, 잉크의 흐름을 다양화 함으로써 잉크가 챔버(30) 내부의 특정한 공간에 고립되는 것을 방지할 수 있으며, 어느 하나의 리스트릭터가 막히는 경우에도 나머지 리스트릭터를 통해 잉크의 공급이 이루어질 수 있도록 함으로써, 헤드가 안정적으로 작동할 수 있게 되는 것이다.
이 때, 복수 개의 리스트릭터(20a, 20b)는 평형을 이루도록 형성될 수 있다. 즉, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 2개의 리스트릭터(20a, 20b)가 형성된 경우라면 서로 대칭을 이루도록 형성될 수 있는 것이다.
이처럼 복수 개의 리스트릭터(20a, 20b)가 서로 평형을 이루도록 함으로써, 잉크젯 헤드 내부의 압력분포가 평형을 이루도록 할 수 있어, 잉크젯 헤드의 보다 안정적인 작동을 구현할 수 있게 된다.
전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한 다.
상술한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 챔버에 공급되는 압력이 최대가 되는 곳에 상응하여 노즐이 위치하도록 하고, 챔버로의 잉크의 공급 경로를 다양화 함으로써, 낮은 전압으로도 구동할 수 있으며, 잉크 토출의 안정성을 기대할 수 있다.

Claims (6)

  1. 잉크를 수용하는 챔버;
    상기 챔버와 연결되어 상기 챔버에 잉크를 제공하는 리저버;
    상기 챔버 및 상기 리저버와 연결되어, 상기 잉크의 흐름을 조절하는 리스트릭터;
    상기 챔버와 연결되어 상기 잉크를 토출하며, 상기 챔버에 제공된 압력이 최대가 되는 곳에 상응하는 위치에 형성되는 노즐; 및
    상기 잉크가 토출되도록 상기 챔버에 압력을 공급하는 액츄에이터를 포함하는 잉크젯 헤드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 노즐은, 상기 액츄에이터의 중심부에 상응하는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 노즐은, 상기 챔버의 중심부에 상응하는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 리스트릭터는 복수 개 형성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 리스트릭터는 서로 평형을 이루도록 형성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 챔버의 일면을 커버하는 멤브레인을 더 포함하며,
    상기 액츄에이터는, 상기 멤브레인의 일면에 결합되는 압전체를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드.
KR1020070041531A 2007-04-27 2007-04-27 잉크젯 헤드 KR20080096275A (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070041531A KR20080096275A (ko) 2007-04-27 2007-04-27 잉크젯 헤드
US12/078,796 US20080266365A1 (en) 2007-04-27 2008-04-04 Ink-jet head
JP2008110427A JP2008273201A (ja) 2007-04-27 2008-04-21 インクジェットヘッド

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070041531A KR20080096275A (ko) 2007-04-27 2007-04-27 잉크젯 헤드

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20080096275A true KR20080096275A (ko) 2008-10-30

Family

ID=39886435

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070041531A KR20080096275A (ko) 2007-04-27 2007-04-27 잉크젯 헤드

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20080266365A1 (ko)
JP (1) JP2008273201A (ko)
KR (1) KR20080096275A (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5620726B2 (ja) * 2010-06-30 2014-11-05 富士フイルム株式会社 液体吐出ヘッド及びインクジェット記録装置
JP5495385B2 (ja) * 2010-06-30 2014-05-21 富士フイルム株式会社 液滴吐出ヘッド
KR101197945B1 (ko) * 2010-07-21 2012-11-05 삼성전기주식회사 잉크젯 프린트 헤드 및 그 제조방법
JP6248181B2 (ja) * 2014-03-27 2017-12-13 京セラ株式会社 液体吐出ヘッド、および記録装置
US10016991B1 (en) * 2017-02-27 2018-07-10 Ricoh Company, Ltd. Carriage assembly for a printer having independent reservoirs
EP3825100A1 (en) * 2019-11-19 2021-05-26 Quantica GmbH Material ejection system, print head, 3d printer, and method for material ejection

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000185401A (ja) * 1998-10-12 2000-07-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液体噴射装置とその製造方法、液体噴射方法及び、圧電アクチュエ―タの製造方法
JP3659581B2 (ja) * 2001-10-18 2005-06-15 株式会社リコー インクジェット記録装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20080266365A1 (en) 2008-10-30
JP2008273201A (ja) 2008-11-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20080096275A (ko) 잉크젯 헤드
JP5058719B2 (ja) 液体吐出ヘッド及びインクジェット記録装置
KR100738117B1 (ko) 압전 방식의 잉크젯 프린트헤드
KR101665750B1 (ko) 유체 분사 장치
JP5045824B2 (ja) インクジェットヘッド及びそれを具備するインクジェット装置
US20080074474A1 (en) Ink-jet head
JP2016010862A (ja) インクジェットヘッド及びそれを具備するインクジェット装置
CN111976295B (zh) 用于流体的连续喷射的微流体设备及相关的制造过程
JP2009160798A (ja) 液滴吐出ヘッド
DE60121653T8 (de) Tintenstrahlkopf und Tintenstrahldrucker
EP2105301A1 (en) Liquid discharging method, liquid discharging head, and liquid discharging apparatus
US20110102520A1 (en) Inkjet print head
KR100481996B1 (ko) 압전방식 잉크젯 프린터헤드와 제조방법
US8172475B2 (en) Liquid droplet ejecting head, a writing instrument comprising such a head, and a method of ejecting liquid droplet from same
KR101510767B1 (ko) 잉크 공급 시스템용 플러시 펌프
US20100149254A1 (en) Liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus
JP2001270103A (ja) インクジェット式記録ヘッド
KR20110027322A (ko) 잉크젯 헤드 및 이를 포함하는 잉크젯 헤드 어셈블리
JP4772125B2 (ja) マルチノズル液滴噴出ヘッド、該ヘッドを有する筆記具、および前記ヘッドから液滴を噴出する方法
KR20100114335A (ko) 잉크젯 헤드
KR20110058115A (ko) 잉크젯 헤드 및 이를 구비한 잉크젯 프린터
KR20110069359A (ko) 잉크젯 프린트 헤드
JP2002019110A (ja) 液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射ヘッド
KR20110011905A (ko) 잉크젯 헤드 및 잉크젯 헤드 어셈블리
KR20100085698A (ko) 잉크젯 헤드

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application