KR20090001217A - 미싱 노즐 검출방법 및 이를 이용하는 잉크젯 프린트 헤드 - Google Patents

미싱 노즐 검출방법 및 이를 이용하는 잉크젯 프린트 헤드 Download PDF

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Abstract

본 발명은 간단한 방식으로 미싱노즐 발생시 즉각적으로 이를 검출할 수 있는 미싱노즐 검출방법 및 이를 이용한 잉크젯 프린트헤드에 대해 개시한다.
이를 위해 본 발명은 잉크가 채워지는 복수의 챔버와, 상기 챔버의 잉크를 가열하기 위한 복수의 히터와, 상기 히터와 대응하는 복수의 노즐을 구비하고, 상기 히터 각각의 온도를 감지하는 온도감지단계; 및 감지된 온도가 소정온도대역을 벗어나면 상기 히터에 대응하는 상기 노즐을 미싱노즐로 판단하는 단계;를 구비한다.

Description

미싱 노즐 검출방법 및 이를 이용하는 잉크젯 프린트 헤드{method for detecting missing nozzle and inkjet print head using it}
도 1은 본 발명에 따른 잉크젯 프린트헤드의 개략적인 구성을 보인 평편도.
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ선에 따른 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 잉크젯 프린트헤드의 개략적인 구성을 보인 절개사시도.
도 4는 변형실시예에 다른 잉크젯 프린트헤드의 구성을 나타내는 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 잉크젯 프린트헤드의 제어블록도.
*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*
10 : 기판 11 : 히터
12 : 전극 13 : 패시베이션층
14 : 안티-캐비테이션층 20 : 유로형성층
21a : 챔버 30 : 노즐층
31 : 노즐 41,42 : 제1,2금속층
43 : 온도센싱부 50 : 제어부
본 발명은 미싱노즐 검출방법 및 이를 이용한 잉크젯 프린트 헤드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 잉크젯 프린트 헤드에 마련된 각 히터의 온도를 감지하여 미싱노즐을 검출할 수 있는 미싱노즐 검출방법 및 이를 이용한 잉크젯 프린트 헤드에 관한 것이다.
잉크젯 프린트헤드는 인쇄용 잉크의 미소한 액적(droplet)을 인쇄매체 상의 원하는 위치에 토출시켜 화상을 형성하는 장치이다.
이러한 잉크젯 프린트헤드는 잉크 액적의 토출 메커니즘에 따라 크게 열구동 방식과 압전구동 방식으로 구분된다. 이 중 열구동 방식의 프린트헤드는 열원을 이용하여 잉크에 버블(bubble)을 발생시키고, 그 버블의 팽창력에 의해 잉크 액적을 토출시킨다.
일반적으로 열구동 방식의 프린트헤드는 실리콘 웨이퍼로 마련되는 기판과, 잉크의 공급을 위해 기판에 형성되는 잉크공급구와, 기판 상에 유로 및 복수의 잉크챔버를 형성하는 유로형성층과, 유로형성층 상에 형성되고 잉크챔버에 대응하는 복수의 노즐을 가지는 노즐층과, 잉크챔버내의 잉크를 가열하기 위하여 잉크챔버에 대응하여 마련되는 복수의 히터를 구비한다.
잉크젯 프린터헤드에는 복수의 노즐 중 어느 일부가 막히거나, 각 노즐에 대응하는 히터 또는 액츄에이터의 어느 일부가 오작동하거나, 히터 또는 액츄에이터에 전원을 인가하는 회로에 이상이 발생하여 손상되면 인쇄매체에 흰 선(white line)이 형성되어 인쇄 품질의 불량을 초래한다.
이와 같이 손상되어 잉크가 토출되지 아니하는 노즐을 미싱노즐이라 하며, 이를 검출하여 해당 미싱노즐을 보상하여 인쇄 품질 저하를 방지하기 위한 기술이 개발되고 있다.
미싱노즐을 검출하기 위한 방법의 일 예로 대한민국 등록특허 제 10-636236호에는 인쇄부에서 인쇄된 결과를 스캐닝하여 미싱 노즐을 검출하는 미싱 노즐 검출방법에 대해 개시하고 있다.
이는 노즐을 통해 인쇄 매체에 잉크를 토출하여 시험 패턴을 인쇄하고 시험 패턴을 스캔 센서에 의해 스캐닝함으로써 미싱노즐을 검출하는 방법이다.
그러나 이와 같은 종래의 미싱노즐 검출방법은 시험 패턴을 인쇄하고 스캔작업을 통해 미싱노즐을 찾아내야 하기 때문에 작업 자체가 번거롭고 복잡하며, 신속하게 미싱노즐을 검출할 수 없는 문제점이 있다.
또한 종래 기술에서는 소정분량의 인쇄작업을 수행한 후 일정 간격으로 시험 패턴 인쇄를 반복하여 미싱노즐을 찾게 되는데, 미싱노즐 검출작업 바로 직후 미싱노즐이 발생하게 되면 다음 미싱노즐 검출작업시까지 인쇄 품질이 저하된 인쇄결과물을 출력하게 되는 문제점이 있다. 즉, 미싱노즐 발생시 즉각적으로 이를 감지할 수 없다는 문제점이 있다.
또한, 미싱노즐 검출작업시 피기록 매체에 잉크를 토출시킬 필요가 있기 때문에 미싱노즐을 검출하기 위해 피기록 매체나 잉크를 불필요하게 낭비해버리는 문제점이 있다.
또한 스캔 센서를 이용하여 미싱노즐의 위치 정보를 검출하기 때문에 보다 정확한 미싱노즐의 위치를 검출하기 어려운 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 간단한 방식으로 미싱노즐 발생시 즉각적으로 이를 검출할 수 있는 미싱노즐 검출방법 및 이를 이용한 잉크젯 프린트헤드를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 정확한 미싱노즐 위치를 검출할 수 있는 잉크젯 프린트헤드를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 미싱노즐 검출방법은 잉크가 채워지는 복수의 챔버와, 상기 챔버의 잉크를 가열하기 위한 복수의 히터와, 상기 히터에 대응하는 복수의 노즐을 구비한 잉크젯 프린트헤드에 사용되는 미싱노즐 검출방법으로서, 상기 히터 각각의 온도를 감지하는 온도감지단계; 및 감지된 온도가 소정온도대역을 벗어나면 상기 히터에 대응하는 상기 노즐을 미싱노즐로 판단하는 단계;를 구비한다.
또한, 상기 온도감지단계의 온도감지는 상기 복수의 히터 각각의 상부에 증착된 박막 열전대(thermocouple)을 이용한다.
또한, 상기 열전대는 k-타입 열전대인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 소정온도대역은 100℃~ 330℃인 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 잉크젯 프린트헤드는 잉크가 채워지는 챔버와, 상기 챔버에 대응하는 노즐과, 상기 챔버내의 잉크를 가열하는 히터를 포함하는 복수의 노즐모듈과, 상기 복수의 노즐모듈 각각에 마련되어 상기 히터의 발열온도를 감지하는 온도센싱부와, 상기 온도센싱부에 의해 검출된 온도가 소정온도대역을 벗어나면 해당 노즐모듈의 상기 노즐을 미싱노즐로 판단하는 제어부를 포함한다.
또한, 상기 히터를 보호하는 패시베이션층을 더 포함하고, 상기 온도센싱부는 상기 히터에 대응하여 상기 패시베이션층 상부에 형성될 수 있다.
또한, 상기 패시베이션층 상부에 형성되는 안티-캐비테이션층을 더 포함하고, 상기 온도센싱부는 상기 히터에 대응하여 상기 패시베이션층과 상기 안티-캐비테이션층 사이에 형성될 수 있다.
또한, 상기 온도센싱부는 박막 열전대(thermocouple)로 형성될 수 있다.
또한, 상기 온도센싱부는 캐비테이션 방지 기능을 수행할 수 있다.
그리고, 다른 측면에서 바라본 발명의 잉크젯 프린트헤드는 히터 및 상기 히터 보호하는 패시베이션층이 형성된 기판과, 상기 히터에 대응하는 챔버 및 상기 챔버로 연결되는 유로를 정의하는 유로형성층과, 상기 챔버에 대응하는 노즐이 형성된 노즐층과, 상기 노즐에 대응하는 패시베이션층의 상부에서 접합하여 온도센싱부를 형성하는 제1,2금속층과, 상기 온도센싱부에 의해 감지된 온도가 소정온도대역을 벗어나면 상기 노즐을 미싱노즐로 판단하는 제어부를 포함한다.
이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 잉크젯 프린트헤드의 개략적인 구성을 보인 평편도이며, 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ선에 따른 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 잉 크젯 프린트헤드의 개략적인 구성을 보인 절개사시도이다.
본 실시예에 따른 잉크젯 프린트헤드는 열원을 이용하여 잉크에 버블(bubble)을 발생시키고 그 버블의 팽창력에 의해 잉크 액적을 토출시키는 열구동 방식 잉크젯 프린트헤드이다.
본 실시예에 따른 잉크젯 프린트헤드는 도 1내지 3에 도시된 바와 같이, 잉크 토출을 위한 토출압 발생소자로서 히터(11)가 마련된 기판(10)을 구비한다. 히터(11)의 상부에는 전극(12)이 형성되며, 상기 전극상에는 패시베이션층(13, passivation layer) 및 안티-캐비테이션층(14, anti-cavitation layer)과 같은 구조물이 형성될 수 있다. 또 기판(10)위에는 챔버(21a)를 한정하는 유로형성층(20)이 적층되고, 유로형성층(20)위에는 잉크가 토출되는 노즐(31)이 형성된 노즐층(30)이 적층된다. 유로형성층(20)과 기판(10) 사이에는 유로형성층(20)이 기판(10)상에 안정적으로 접할 될 수 있도록 접착층(15)이 개재되고, 패시베이션층(13)과 안티-캐비테이션층(14)사이에는 온도센싱부(43)가 형성된다. 본 발명의 일실시예에서는 온도센싱부(43)가 패시베이션층(13)과 안티-캐비테이션층(14) 사이에 형성된 것으로 도시되어 있으나, 상기 온도센싱부(43)가 히터(11) 상부의 어느 위치에도 형성될 수 있음은 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.
기판(10)으로는 실리콘 웨이퍼가 사용되며, 기판(10)에는 잉크저장부(미도시)로부터 잉크가 공급되는 잉크공급구(10a)가 형성된다. 히터(11)는 기판(10)의 상부에 형성되는 통상의 박막 히터로서, 전극(12)으로부터 전달되는 전기적 신호를 열에너지로 전환하여 챔버(21a) 내부의 잉크를 가열한다. 히터(11)로는 질화탄탈(TaN), 알루미늄 탄탈(Ta-Al)과 같은 발열저항물질이 사용될 수 있다. 전극(12)은 알루미늄(Al)처럼 도전성이 양호한 금속물질이 증착되어 형성되며, 증착된 금속층이 포토리소그래피공정 및 식각공정에 의해 소정의 배선형태로 히터(11)의 상부에 형성되고, 통상의 CMOS 로직 및 파워 트랜지스터 등으로부터 신호를 제공받아 히터(11)에 전달한다.
히터(11)와 기판(10) 사이에는 실리콘 산화막으로 이루어지는 절연층으로 열저장층(16)이 마련될 수 있다. 열저장층(16)은 히터(11)에서 발생된 열이 기판(10)으로 손실되는 것을 방지한다.
패시베이션층(13)은 히터(11)와 전극(12)이 산화하거나 잉크와 직접 접촉하는 것을 방지하여 히터(11)와 전극(12)을 보호한다. 패시베이션층(13)은 절연성과 열전달효율이 좋은 실리콘 질화막(SiN)으로 형성될 수 있다. 패시베이션층(13) 상에서 노즐(31)에 대응하는 히터(11)의 발열영역 상부에는 안티-캐비테이션층(14)이 형성될 수 있다.
안티-캐비테이션층(14)은 챔버(21a) 내부의 기포가 수축하여 소멸할 때 생기는 캐비테이션 압력(Cavitation Force)으로부터 히터(11)을 보호하고, 잉크로 인해 히터(11)의 부식이 생기는 것을 방지한다. 안티-캐비테이션층(14)은 패시베이션층(13) 상부에 소정 두께의 탄탈륨(Ta)을 증착하여 형성한다.
이때 안티-캐비테이션층(14)은 도 2에 도시된 바와 같이 온도센싱부(43)의 상부에 노즐에 대응하는 위치에 탈탈륨(Ta)을 증착 및 패터닝하여 형성할 수 있으 나, 도 4에 도시된 바와 같이 안티-캐비테이션층을 생략할 수 있음은 물론이다. 이와 같이 안티-캐비테이션층을 생략하더라도 패시베이션층(13)의 상부에 마련된 온도센싱부(43)는 히터(11)의 온도를 감지하는 기능뿐만 아니라 부가적으로 챔버(21a) 내부의 기포가 수축하여 소멸할 때 생기는 캐비테이션 압력(Cavitation Force)으로부터 히터(11)을 보호하는 기능을 수행하게 된다. 이때, 온도센싱부(43)는 히터(11)의 발열부에 대응하는 넓이를 가지도록 한다. 따라서, 변형실시예에서는 탄탈륨(Ta) 등을 이용하여 증착 및 패터닝하여 형성하는 안티-캐비테이션층의 공정을 생략할 수 있어 공정효율화를 도모할 수 있다.
유로형성층(20)은 잉크공급구(10a)와 노즐(31)을 연결하는 잉크 유로(21:21a,21b)를 정의하며, 이러한 잉크 유로(21)는 잉크가 채워지는 챔버(21a)와, 잉크공급구(10a)와 챔버(21a)를 연결하는 리스트릭터(21b)로 구성된다.
패시베이션층(13)과 안티-캐비테이션층(14)의 사이에는 히터(11)의 온도를 감지하기 위한 온도센싱부(43)를 형성하는 제1,2금속층(41,42)이 마련된다.
온도센싱부(43)는 박막 열전대로 마련되는데, 온도를 감기하기 위한 온도센서로는 TCR(temperature coefficient of resistance)를 이용한 온도센서를 사용할 수도 있으나, TCR을 이용한 온도센서는 금속의 저항변화값을 이용하여 온도를 측정하기 때문에 비교적 넓은 영역의 평균온도를 측정할 수 있을 뿐 특정 포인트의 온도를 측정하는 것이 불가능하다. 따라서 본 발명에서는 열전대를 이용한 온도센싱부(43)를 구비하는 것이 바람직하다.
열전대는 2종의 다른 금속으로 고리형의 폐회로를 구성한 후, 폐회로의 2종 의 금속이 접촉하여 형성된 2개의 접점중 한쪽접점을 고온에 연결하고 다른 쪽 접점을 저온에 연결하면 폐회로를 구성하는 금속의 종류와 두 접점의 온도차에 따라 기전력이 발생하는 제베크효과(Seebeck Effect)를 이용한 온도센서이다.
따라서 열전대는 상기 2종의 금속이 접촉하여 형성된 한쪽 접점을 온도를 측정하고자 하는 영역에 직접 접속시키고, 2종의 금속이 접촉하지 않은 상태로 개방된 다른 한 쪽 끝단 각각을 데이터어퀴지션보드(Data Acquisition Board)에 연결하면 온도 신호(Signal)를 쉽게 얻을 수 있는데, 열전대는 이와 같은 온도신호를 이용하여 측정영역의 온도를 간편하게 구할 수 있으며, 열전대를 구성하는 2종의 금속의 종류에 따라 여러 가지로 분류될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서는 크로멜(chromel)와, 알루멜(alumel)을 이용한 k-type 열전대를 사용한다.
따라서 본 발명은 크로멜과 알루멜을 사용하는 k-type 열전대를 이용하여, 제1금속층(41)과 제2금속층(42)의 일측 양단을 히터(11)의 온도측정이 용이하도록 패시베이션층(13)상부에서 접합하여 온도센싱부(43)를 형성한다.
제1금속층(41)은 크로멜을 스퍼터링 또는 화학기상증착법에 의해 증착한 다음, 이를 패터닝함으로써 형성될 수 있으며, 제2금속층(42)은 알루멜을 동일한 방식으로 증착한 후 패터닝함으로써 형성될 수 있다.
온도센싱부(43)에는 히터(11)의 발열온도를 측정하고, 측정된 온도는 A/D컨버터(미도시)를 이용하여 아날로그 신호를 디지탈신호로 변환한 후 후술할 제어부(50)로 전송한다.
도 5는 본 발명에 따른 잉크젯 프린트헤드의 제어블록도로서, 본 발명에 따른 잉크젯 프린트헤드는 제어부(50)와, 히터구동부(51)를 더 포함하여 이루어진다.
제어부(50)는 입력신호에 따라 히터구동부(51)를 통해 히터(11)를 구동한다.
유로형성층(20)에 의해 구획되는 챔버(21a)와, 챔버(21a)의 하부에 마련된 히터(11)와, 히터(11)의 온도를 측정하는 온도센싱부(43)와, 챔버(21a)의 상부에 마련된 노즐(31)을 포함하는 단위 노즐모듈은 잉크젯 프린트 헤드에 복수개로 형성된다.
이와 같은 노즐모듈은 히터(11)의 구동에 의해 챔버(21a)내의 잉크에 버블(bubble)이 발생되고, 그 버블의 팽창력에 의해 잉크 액적이 노즐(31)을 통해 토출된다.
이때 온도센싱부(43)는 히터(11)의 구동시의 온도를 지속적으로 감지하게 되는데, 온도센싱부(43)의 감지된 온도신호는 제어부(50)로 전송된다.
정상적인 상태에서 제어부(50)의 신호에 의해 히터(11)가 발열하는 경우 챔버(21a)내의 가열된 잉크가 노즐(31)로 토출되기 때문에 히터(11)는 소정의 온도대역을 유지하게 된다. 즉 잉크가 정상적으로 노즐(31)을 통해 토출되는 경우 히터(11)는 잉크에 버블이 발생하는 온도인 대략 298℃에서 ±30℃를 유지한다.
만약 노즐(31)이 막힌 상태에서 히터(11)가 가열하는 경우 챔버(21a)내의 잉크가 노즐(31)로 토출되지 않기 때문에 히터(11)의 온도는 계속적으로 증가하게 되어 330℃를 넘어서게 된다.
또한 히터(11)에 이상이 발생하여 히터(11)가 발열하지 아니하는 경우 히 터(11)의 온도는 상온을 유지하게 된다.
따라서 노즐(31)이 막히거나, 히터(11)가 발열하지 아니하는 미싱노즐이 발생하는 경우, 히터(11)의 온도는 상기의 소정온도대역(대략 298℃에서 ±30℃)을 벗어나기 때문에 제어부(50)는 히터(11)의 온도를 지속적으로 모니터링하여 히터(11)의 온도가 상기의 소정온도대역을 벗어난 것으로 판단되면 해당 노즐모듈의 노즐(31)을 미싱노즐로 판단한다.
바람직하게는 미싱노즐 판단의 오차를 줄이기 위해 측정된 히터(11)의 온도가 100℃이하인 경우 히터가 발열하지 아니한 것으로 판단하고, 330℃를 넘는 경우 노즐(31)이 막힌 것으로 판단한다. 즉, 소정온도대역의 폭을 넓게 하여 히터(11)의 온도가 100℃~ 330℃를 벗어나면 해당 노즐모듈의 노즐(31)을 미싱노즐 판단토록 한다.
이와 같이 검출된 미싱노즐은 다양한 미싱노즐 보정방법을 통해 인쇄 품질 저하를 방지하게 된다. 이와 관련한 미싱노즐 보상방법은 본 출원인에 의해 다수의 특허를 출원, 등록받은 바 있으며, 미싱노즐의 보상방법의 일예가 대한민국공개특허공보 제10-2006-67056호에 개시되어 있으며, 미싱노즐의 보상은 다양한 방법을 채용할 수 있으므로 그 설명은 생략토록 한다.
이와 같은 방식으로 인쇄물의 출력시마다 미싱노즐을 검출할 수 있기 때문에 종래의 스캐닝을 이용하여 미싱노즐을 검출하는 방식에 비해 신속하게 미싱노즐을 발견할 수 있으며, 고해상도의 스캐닝센서를 구비함이 없이 정확한 미싱노즐의 검출이 가능하게 되는 효과가 있다.
또한, 인쇄, 스캐닝의 일련의 복잡한 과정을 생략할 수 있고, 불필요한 인쇄를 방지할 수 있기 때문에 인쇄매체나 잉크의 낭비를 예방할 수 있다.
상기의 설명에서와 같이, 본 발명에 의한 미싱노즐 검출방법 및 이를 이용한 잉크젯 프린트 헤드는 히터의 발열온도를 이용하여 인쇄물의 출력시마다 미싱노즐여부를 판단할 수 있기 때문에 때문에 종래의 스캐닝을 이용하여 미싱노즐을 검출하는 방식에 비해 신속하게 미싱노즐을 검출할 수 있다.
또한 본 발명은 고해상도의 스캐닝센서를 구비함이 없이 정확한 미싱노즐의 검출이 가능하게 되는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 간단한 방법으로 미싱노즐을 검출할 수 있으며 불필요한 인쇄를 방지할 수 있기 때문에 인쇄매체나 잉크의 낭비를 예방할 수 있다.
상기에서 설명한 것은 본 발명에 의한 미싱노즐 검출방법 및 이를 이용한 잉크젯 프린트헤드는 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.

Claims (10)

  1. 잉크가 채워지는 복수의 챔버와, 상기 챔버의 잉크를 가열하기 위한 복수의 히터와, 상기 히터에 대응하는 복수의 노즐을 구비한 잉크젯 프린트헤드에 사용되는 미싱노즐 검출방법으로서,
    상기 히터 각각의 온도를 감지하는 온도감지단계; 및
    감지된 온도가 소정온도대역을 벗어나면 상기 히터에 대응하는 상기 노즐을 미싱노즐로 판단하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 미싱노즐 검출방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 온도감지단계의 온도감지는 상기 복수의 히터 각각의 상부에 증착된 박막 열전대(thermocouple)을 이용하는 것을 특징으로 하는 미싱노즐 검출방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 열전대는 k-타입 열전대인 것을 특징으로 하는 미싱노즐 검출방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 소정온도대역은 100℃~ 330℃인 것을 특징으로 하는 미싱노즐 검출방법.
  5. 잉크가 채워지는 챔버와, 상기 챔버에 대응하는 노즐과, 상기 챔버내의 잉크 를 가열하는 히터를 포함하는 복수의 노즐모듈과,
    상기 복수의 노즐모듈 각각에 마련되어 상기 히터의 발열온도를 감지하는 온도센싱부와,
    상기 온도센싱부에 의해 검출된 온도가 소정온도대역을 벗어나면 해당 노즐모듈의 상기 노즐을 미싱노즐로 판단하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트헤드.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 히터를 보호하는 패시베이션층을 더 포함하고, 상기 온도센싱부는 상기 히터에 대응하여 상기 패시베이션층 상부에 형성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터헤드.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 패시베이션층 상부에 형성되는 안티-캐비테이션층을 더 포함하고, 상기 온도센싱부는 상기 히터에 대응하여 상기 패시베이션층과 상기 안티-캐비테이션층 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터헤드.
  8. 제 5항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 온도센싱부는 박막 열전대(thermocouple)로 형성된 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트헤드.
  9. 제 6항에 있어서, 상기 온도센싱부는 캐비테이션 방지 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트헤드.
  10. 히터 및 상기 히터 보호하는 패시베이션층이 형성된 기판과,
    상기 히터에 대응하는 챔버 및 상기 챔버로 연결되는 유로를 정의하는 유로형성층과,
    상기 챔버에 대응하는 노즐이 형성된 노즐층과,
    상기 노즐에 대응하는 패시베이션층의 상부에서 접합하여 온도센싱부를 형성하는 제1,2금속층과,
    상기 온도센싱부에 의해 감지된 온도가 소정온도대역을 벗어나면 상기 노즐을 미싱노즐로 판단하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트헤드.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5679825B2 (ja) * 2010-01-21 2015-03-04 キヤノン株式会社 液体吐出装置、および液体吐出ヘッドの異常検知方法
KR102372245B1 (ko) * 2013-11-21 2022-03-08 젠맵 에이/에스 항체-약물 접합체 동결건조 제제
CN105764695B (zh) * 2013-11-26 2018-08-07 惠普发展公司,有限责任合伙企业 具有单侧热传感器的流体喷射装置
US9162509B1 (en) * 2014-03-31 2015-10-20 Xerox Corporation System for detecting inoperative inkjets in printheads ejecting clear ink using thermal substrates
JP6388372B2 (ja) * 2014-05-09 2018-09-12 キヤノン株式会社 基板、液体吐出ヘッド、記録装置及び液体の吐出状態の判定方法
CN107206793B (zh) * 2015-04-10 2018-12-04 惠普发展公司,有限责任合伙企业 在形成打印头时去除金属导体的倾斜段
ITUB20153006A1 (it) * 2015-08-07 2017-02-07 System Spa Metodo di controllo per rilevare lo stato di funzionamento degli ugelli di una testina di stampa a getto di inchiostro.
WO2017131614A1 (en) * 2016-01-25 2017-08-03 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluid device
IT201600083000A1 (it) * 2016-08-05 2018-02-05 St Microelectronics Srl Dispositivo microfluidico per la spruzzatura termica di un liquido contenente pigmenti e/o aromi con tendenza all'aggregazione o al deposito
JP6713031B2 (ja) * 2018-11-21 2020-06-24 ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル.ピー.Hewlett‐Packard Development Company, L.P. プリントヘッドダイ
WO2021154245A1 (en) * 2020-01-29 2021-08-05 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluidic dies with thermal sensors on membrane
JP2022113266A (ja) * 2021-01-25 2022-08-04 セイコーエプソン株式会社 液体噴射ヘッド、及び液体噴射装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3363524B2 (ja) * 1993-06-30 2003-01-08 キヤノン株式会社 プリントヘッドとそのヒータボード及びプリント装置とその方法
TW479022B (en) * 2000-08-29 2002-03-11 Acer Peripherals Inc Drive circuit of ink-jet head with temperature detection function
US6460964B2 (en) * 2000-11-29 2002-10-08 Hewlett-Packard Company Thermal monitoring system for determining nozzle health
US7232079B2 (en) * 2003-09-12 2007-06-19 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Determining whether thermal fluid-ejection nozzle ejected fluid upon firing based on temperature and/or resistance
KR100636325B1 (ko) 2004-12-14 2006-10-18 삼성전자주식회사 프린터의 미싱 노즐 보상 방법 및 이를 이용하는 프린터
KR100636236B1 (ko) 2005-05-24 2006-10-19 삼성전자주식회사 미싱노즐 검출 방법 및 장치
KR100850711B1 (ko) * 2005-06-17 2008-08-06 삼성전자주식회사 프린터 헤드 칩의 온도 제어 방법 및 장치
JP4953703B2 (ja) * 2006-06-19 2012-06-13 キヤノン株式会社 記録装置及びインク吐出不良検出方法

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