KR20100056375A - 액체 토출 헤드 및 액체 토출 방법 - Google Patents

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Abstract

액체 토출 헤드는, 액체를 토출하는 토출구, 상기 토출구와 연통하는 채널, 및 상기 채널에 배치되고 상기 토출구로부터 상기 액체를 토출하기 위해 사용되는 에너지를 발생시키는 에너지 발생 소자를 포함하며, 상기 채널은, 상기 에너지 발생 소자에 상기 액체를 공급하는 제1 유입로, 상기 제1 유입로가 상기 액체를 공급하는 방향과 반대 방향으로부터 상기 에너지 발생 소자에 상기 액체를 공급하는 제2 유입로, 및 상기 에너지 발생 소자에 공급되는 상기 액체를 유출시키는 것을 가능하게 하는 유출로를 포함한다.
토출구, 유로, 에너지 발생 소자, 순환류, 액체 토출 헤드

Description

액체 토출 헤드 및 액체 토출 방법{LIQUID DISCHARGE HEAD AND LIQUID DISCHARGE METHOD}
본 발명은 액체 토출 헤드에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 화상을 인쇄하기 위해, 잉크가 순환하는 유로로부터 공급되는 액체를 토출하는 액체 토출 헤드에 관한 것이다.
화상이 인쇄되지 않는 휴지 시간(quiescent time)이 미리 결정된 시간보다 길면, 토출구 부근에서 잉크 증점(ink thickening)이 발생하는 경우, 액체 토출 헤드로부터 액체를 토출할 때 이하의 문제점들이 발생하는 것으로 알려져 있다.
(1) 토출량의 변화에 의한 화상의 색 얼룩짐(color uneveness).
(2) 토출 속도의 변화에 의한 착탄 정밀도(impact precision)의 악화(deterioration).
(3) 잉크가 토출되지 않는 불토출(non-discharge).
이 문제점들의 원인은, 토출구 근방에 존재하는 잉크의 메니스커스 면(meniscus surface)이 외부 공기와 접촉하고, 잉크에 포함되어 있는 휘발 성분들이 증발하여, 잉크 증점을 야기하는 것이다.
특히, 휴지 시간이 길면, 점도(viscosity)가 현저하게 증가하고 잉크의 고형 성분들이 토출구 부근의 영역에 고착한다. 고형 성분들은 잉크의 유체 저항을 증가시킨다. 점도가 더욱 증가하면 토출 불량(discharge failure)이 발생한다.
이러한 잉크 증점 현상에 대한 대책들 중 하나로서, 일본 특허공개공보 제2006-88493호에서 논의된 바와 같이 기록 헤드에 공급되는 잉크를 순환로를 통해 순환시키는 방법이 알려져 있다. 잉크는 순환로의 상류측(upstream part)으로부터 토출구로 유입되고, 그 유입된 잉크는 순환로의 하류측(downstream part)으로 흐르며, 잉크가 순환하면서 잉크가 토출된다. 또한, 일본 특허공개공보 평7-164640호에서 논의된 이하의 기술도 알려져 있다. 이러한 기술에 따르면, 2개의 방향들로부터 잉크를 공급하기 위한 서로 독립적인 공통 액실(common liquid chamber)들이 제공되고, 공통 액실들 사이에 압력차가 발생하여, 순환류(circulatory flow)가 발생한다.
그러나, 본 발명자는, 순환중에 잉크가 토출되면 이 종래 기술들이 이하의 문제점들을 갖는 것을 발견하였다.
종래 기술들 각각의 구성에 의해, 순환중에 잉크가 토출되면, 토출 방향이 기울어져 착탄 위치가 변화되고, 화상 열화(image degradation)가 종종 발생한다. 또한, 액체 토출 헤드로부터 토출되는 주된 액적(main drop)이 순환의 영향을 받지 않고 미리 결정된 위치에 착탄되는 경우에도, 주된 액적에 동반되는 부수 액적들(sub drops)(새틀라이트 액적들(satellite drops))의 토출 방향이 기울어지고, 새틀라이트 액적들의 착탄 위치들이 종종 변화한다.
도 3a 내지 도 3d를 참조하여 이러한 현상에 대한 이유를 설명한다. 도 3a 내지 도 3d에서, 액체 유로(11)는 토출구(12) 및 에너지 발생 소자(13)에 대하여 대칭으로 형성되어 있다. 액체 유로(11)에서의 순환류(14)는 한쪽 방향의 흐름이기 때문에, 이 순환류(14)는 토출구(12)에 대하여 비대칭이다. 따라서, 토출구(12) 근방에서, 순환류(14)가 유입되는 상류측과 순환류(14)가 유출되는 하류측 사이에 압력차가 발생한다. 그 결과, 토출구(12)에 형성되는 메니스커스 면(17)은 상류측과 하류측 사이에서 비대칭이고, 토출 방향이 기울어지며, 착탄 위치가 변화한다(도 3c 및 도 3d를 참조). 이것은 인쇄될 화상에 영향을 미친다.
본 발명은, 잉크가 순환중에 토출되는 경우에도 토출 방향의 기울기를 감소시켜 착탄 위치의 변화를 감소시킬 수 있는 액체 토출 헤드 및 액체 토출 방법에 관한 것이다.
본 발명의 제1 양태에 따르면, 액체 토출 헤드는, 액체를 토출하도록 구성되는 토출구; 상기 토출구와 연통하도록 구성되는 유로; 및 상기 유로에 배치되고 상기 토출구로부터 상기 액체를 토출하기 위해 사용되는 에너지를 발생시키도록 구성되는 에너지 발생 소자를 포함하고, 상기 유로는, 상기 에너지 발생 소자에 상기 액체를 공급하는 제1 유입로; 상기 제1 유입로가 상기 액체를 공급하는 방향과 반대 방향으로부터 상기 에너지 발생 소자에 상기 액체를 공급하는 제2 유입로; 및 상기 에너지 발생 소자에 공급되는 액체를 유출시키는 것을 가능하게 하는 유출로를 포함한다.
본 발명에 따르면, 잉크가 순환중에 토출되는 경우, 토출 방향의 기울기를 감소시키고 착탄 위치의 변화를 감소시킬 수 있다. 따라서, 고품질의 화상을 취득할 수 있다.
본 발명의 추가의 특징들 및 양태들은 첨부 도면들을 참조하는 이하의 예시적인 실시예들의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 명세서에 포함되고 본 명세서의 일부분을 구성하는 첨부 도면들은 예시적인 실시예들, 특징들 및 본 발명의 양태들을 기술하며, 상세한 설명과 함께, 본 발명의 원리들을 설명하는 것을 돕는다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 다양한 예시적인 실시예들, 특징들 및 양태들을 상세하게 설명한다.
본 발명이 적용되는 예시로서 잉크젯 기록 방법 또는 시스템을 취하여 본 발명을 설명한다. 그러나, 본 발명의 애플리케이션은 잉크젯 기록 방법 또는 시스템에 한정되는 것은 아니며, 바이오 칩(biochip) 제조, 전자 회로의 인쇄 등에 적용가능하다.
액체 토출 헤드는 프린터, 복사기, 통신 시스템을 포함하는 팩시밀리, 또는 프린터부를 포함하는 워드 프로세서 등의 디바이스, 또는 다기능을 제공하기 위해 다양한 유형의 처리 디바이스들이 복합적인 방법으로 조합된 산업 기록 디바이스에 탑재될 수 있다. 예를 들어, 바이오 칩을 제조하고, 전자 회로를 인쇄하거나, 또는 분무 상태로 약물을 토출하기 위해 액체 토출 헤드를 사용할 수 있다.
이 액체 토출 헤드를 기록 용도로서 사용함으로써, 예를 들어, 종이, 실, 섬유, 직물, 피혁, 금속, 플라스틱, 유리, 목재 및 세라믹스(ceramics) 등의 다양한 유형의 기록 매체들에 화상을 기록할 수 있다.
본 발명의 명세서에서 사용되는 "기록"은, 문자 또는 도형 등의 의미를 갖는 화상을 기록 매체에 부여할 뿐만 아니라 패턴 등의 의미를 갖지 않는 화상을 기록 매체에 부여하는 것을 지칭한다.
또한, 후술될 예시적인 실시예들은 본 발명의 적절하고 구체적인 예시들이기 때문에, 예시적인 실시예들에는 기술적으로 바람직한 다양한 한정들이 부가되어 있다. 그러나, 예시적인 실시예들이 본 발명의 사상을 따르는 한, 예시적인 실시예들은 본 발명의 명세서에 기술된 것들 및 그외의 구체적인 방법들에 한정되는 것은 아니다.
이하, 도 1a 내지 도 1d 및 도 2a 내지 도 2d를 참조하여 본 발명의 예시적인 일 실시예를 설명한다. 도 1a 및 도 1b는, 액체 유로(11), 토출구(12), 액체를 토출하기 위해 사용되는 에너지를 발생시키는 에너지 발생 소자(13) 및 순환류(14)를 포함하는 액체 토출 헤드의 액체 유로(11) 근방의 영역들을 일반적으로 도시하는 횡단면도 및 종단면도이다. 도 1c 및 도 1d는, 도 1b의 1C 부분의 확대된 도면들이다.
도 1a에서, 기록 헤드는, 잉크 등의 액체가 흐르는 액체 유로(11), 액체 유 로(11)와 연통하고 오리피스 플레이트(orifice plate)(20)에 형성된 토출구(12), 및 액체 유로(11) 내의 잉크에 토출 에너지를 인가하는 에너지 발생 소자(13)를 포함한다. 액체 유로(11)는 잉크 순환 경로의 일부분을 형성한다. 잉크의 순환류(14)는 액체 유로(11)에서 발생한다. 잉크가 유입되는 유입로(15)는 기판(19)에 평행하게 형성되어 있고, 에너지 발생 소자(13)에 제공된다. 또한, 잉크가 유출되는 유출로(16)는 기판(19)을 관통하는 관통구(through-hole)로서 형성되어 있다. 유입로(15)는, 잉크가 왼쪽으로부터 에너지 발생 소자(13)로 흐르는 제1 유입로, 및 잉크가 제1 유입로에 반대 방향으로부터 에너지 발생 소자(13)로 흐르는 제2 유입로를 포함한다. 예시적인 본 실시예에서, 복수의 유입로(15) 및 복수의 유출로(16)는 토출구(12)에 대하여 점대칭으로 배열되어 있다.
다음으로 도 1c를 참조하면, 정상 상태(stationary state)에서, 메니스커스 면(17)은 토출구(12)에 형성되어 있다. 정상 상태에서 에너지 발생 소자(13)(즉, 전열 변환 소자)를 구동하고 잉크에 기포(18)를 발생시킴으로써, 잉크가 토출구(12)로부터 토출된다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 2개의 액체 유로들(11)은 기판(19)에 대하여 수평 방향으로 형성되고, 토출구(12)에 대하여 점대칭이다. 또한, 액체 유로들(11)은 순환하는 잉크의 유입로들(15)로서 기능한다. 에너지 발생 소자(13)는 토출구(12)에 대향하는 위치에 형성되어 있다. 기판(19)의 전면과 후면을 관통하는 잉크의 2개의 유출로들(16)은, 토출구(12)에 대하여 점대칭이 되도록 에너지 발생 소자(13)의 양측에 존재한다. 예를 들어, 액체 토출 헤드의 외부에 배치되는 펌프 (도시되지 않음) 등을 구동함으로써 유출로들(16)의 압력을 감소시키면, 유입로(15)로부터 유입되는 잉크의 순환류(14)는 토출구(12)의 바로 아래로 흐른다. 토출구(12)의 바로 아래로 흐르는 잉크의 순환류(14)는, 각각의 유출로(16)로부터 액체 토출 헤드의 외부로 유출된다.
도 1a 내지 도 1d에서, 유입된 잉크의 순환류(14)는 토출구(12)에 대하여 점대칭이다. 따라서, 도 1c에 도시된 바와 같이, 토출구(12)에 형성되는 메니스커스 면(17)은, 잉크가 순환중이라도 토출구(12)에 대하여 거의 점대칭이다.
순환류(14)가 토출구(12)에 대하여 점대칭이기 때문에, 예시적인 본 실시예는 이하의 장점들을 갖는다. 토출구(12)에 대하여 형성되는 복수의 액체 유로 사이에 압력차가 거의 발생하지 않는다. 따라서, 도 1c에 도시된 바와 같이, 토출구(12)에 형성되는 메니스커스 면(17)은 토출구(12)에 대하여 실질적으로 점대칭이다. 또한, 에너지 발생 소자(13)가 전열 변환 소자이면, 잉크에 형성되는 기포(18)는 토출구(12)에 대하여 실질적으로 점대칭이다. 그 결과, 에너지 발생 소자(13)가 잉크에 에너지를 가하고 잉크가 토출구(12)로부터 토출되면, 토출 방향의 기울기가 감소하고, 착탄 위치의 변화가 감소한다.
한편, 예시적인 본 실시예에서는, 잉크가 액체 유로들(11)에서 순환되는 상태에서 에너지 발생 소자(13)를 구동함으로써, 토출구(12)로부터 잉크를 토출시킨다. 순환류(14)가 항상 발생하여 토출구(12)에 작용하면, 예시적인 본 실시예는 이하의 장점들을 나타낸다.
첫번째로, 토출구(12) 근방에서의 메니스커스 면(17)의 모세관력(capillary force)의 작용뿐만 아니라 토출구(12)로의 순환류(14)의 유입은, 잉크 공급 능력을 증가시킬 수 있다. 이것은 잉크의 토출 후에 에너지 발생 소자(13)로의 잉크의 리필(refilling)을 촉진시켜 리필 빈도의 증가를 야기한다.
두번째로, 순환류(14)가 토출구(12)로 유입되기 때문에, 잉크 흐름 방향에서 에너지 발생 소자(13)의 후방에 존재하는 액체 유로들(11)의 유체 저항이 증가한다. 따라서, 에너지 발생 소자(13)에 의해 발생한 압력이 토출구(12)에 더 효율적으로 전파되어 토출 효율이 향상된다.
또한, 순환류(14)는, 액체 토출 헤드에 침입하거나 또는 액체 토출 헤드 내에 발생한 기포(18)를 액체 토출 헤드의 외부로 유리하게 배출하고, 전열 변환 소자로서 기능하는 에너지 발생 소자(13)에서 발생한 열에 의해 야기되는 온도 상승을 감소시키고, 잉크 증점을 감소시킬 수 있다.
다음으로, 도 7a 및 도 7b를 참조하여 복수의 토출구(12) 등이 형성되어 있는 기록 헤드를 설명한다. 도 7a 및 도 7b는, 도 1a 내지 도 1d에 도시된 구성을 사용하는 일반적인 기록 헤드를 도시하는 횡단면도 및 종단면도이다.
액체 유로들(11)은, 에너지 발생 소자들(13)로 잉크가 유입되는 유입로들(15)과 잉크가 유출되는 유출로들(16)을 연통하고, 유입로들(15)을 토출구들(12)과도 연통한다. 기판(19)의 전면과 후면을 관통하는 구멍들에 의해 형성되는 유입로들(15)은, 각각의 액체 유로(11)의 양측에 서로 독립적으로 배치되어 있다. 기판(19)의 전면과 후면을 관통하는 구멍들에 의해 형성되는 유출로들(16)은, 각각의 액체 유로(11) 내부에 배치되어 있다. 예시적인 본 실시예에서, 2개의 유출로 들(16)은 토출구(12)에 대하여 점대칭이 되도록 형성되고, 유입로들(15)과 교차하는 방향으로 배치되어 있다. 에너지 발생 소자들(13) 각각은, 하나의 토출구(12)에 대향하는 위치에 배치되어 있다.
도 7a 및 도 7b에 도시된 구성은 액체 유로들(11)을 통과하기 위해 유입로들(15)로부터 순환류(14)를 유입시키고, 토출구들(12) 바로 아래의 에너지 발생 소자들(13)로 순환류(14)를 유입시키고, 유출로들(16)로부터 순환류(14)를 유출시킬 수 있다.
예시적인 본 실시예에서, 잉크의 흐름의 방향은 전술된 것에 한정되는 것은 아니다. 더 구체적으로, 도면들에 도시된 바와 같이, 본 발명은 역방향으로 흐르는 잉크에도 적용가능하다.
도 2a 내지 도 2d에서, 유입로(15) 및 유출로(16)는 도 1a 내지 도 1d와 상이하게 배치된다. 그 결과, 순환류(14)의 방향은 도 1a 내지 도 1d에 도시된 것과 반대이다. 그러나, 도 2a 내지 도 2d에 도시된 구성에서도, 순환류(14)는 도 1a 내지 도 1d에 도시된 구성과 마찬가지로 토출구(12)에 대하여 점대칭이다. 따라서, 도 1a 내지 도 1d에 도시된 구성과 마찬가지로, 도 2a 내지 도 2d에 도시된 구성에서도 그 효과로서 토출 방향의 기울기를 감소시키고 착탄 위치의 변화를 감소시킬 수 있다. 또한, 도 1a 내지 도 1d에 도시된 구성과 마찬가지로, 도 2a 내지 도 2d에 도시된 순환류(14)는, 그 효과로서, 액체 토출 헤드에 침입하거나 또는 액체 토출 헤드 내에 발생한 기포(18)를 액체 토출 헤드의 외부로 배출하고, 전열 변환 소자로서 기능하는 에너지 발생 소자(13)에서 발생한 열에 의해 야기되는 온도 상승을 감소시키고, 잉크 증점을 감소시킬 수 있다.
도 4a 및 도 4b를 참조하여 본 발명의 예시적인 제2 실시예에 따른 액체 토출 헤드를 설명한다.
예시적인 제1 실시예에 따른 도 1a 내지 도 1d 및 도 2a 내지 도 2d와 마찬가지로, 순환류(14)는 예시적인 제2 실시예에 따른 액체 토출 헤드의 구성을 도시하는 도 4a 및 도 4b의 토출구(12)의 안팎으로 흐른다.
예시적인 본 실시예는, 에너지 발생 소자(13)가 박막 소자이고 에너지 발생 소자(13)의 전면 및 후면 모두가 잉크와 접촉한다는 점에서 예시적인 제1 실시예와 상이하다. 도 4a 및 도 4b에 도시된 구성에 의해, 토출 방향의 기울기 및 착탄 위치의 변화가 감소할 수 있을 뿐만 아니라, 노즐의 밀도도 증가할 수 있다.
도 5a 및 도 5b를 참조하여 본 발명의 예시적인 제3 실시예에 따른 액체 토출 헤드를 설명한다.
예시적인 제3 실시예의 구성은, 에너지 발생 소자(13)의 구성 및 유출로들(16)의 개수가 1개인 점에서 예시적인 제1 및 제2 실시예들과 상이하다.
예시적인 본 실시예에서, 액체 토출 헤드는, 토출구(12)가 형성된 기판의 후면에 에너지 발생 소자들(13)이 형성되는, 소위 백-슈터(back-shooter) 헤드이다. 2개의 에너지 발생 소자들(13)은 토출구(12)에 대하여 점대칭이 되도록 배치된다. 또한, 토출구(12)에 대향하는 위치에 1개의 유출로(16)가 형성되어 있다.
도 5a 및 도 5b에 도시된 구성에 의해, 토출 방향의 기울기 및 착탄 위치의 변화가 감소할 수 있을 뿐만 아니라 노즐의 밀도도 증가할 수 있다. 도 5a 및 도 5b에 도시된 구성에 의해, 유출로(16)가 유입로들(15)에 연장되어 배치되기 때문에, 그 효과로서, 순환류(14)의 정체(stagnation)가 쉽게 발생하지 않는다.
도 6a 및 도 6b를 참조하여 본 발명의 예시적인 제4 실시예에 따른 액체 토출 헤드를 설명한다.
예시적인 제4 실시예의 구성은, 에너지 발생 소자(13)가 토출구(12)에 대향하는 위치에 형성되고 유출로(16)가 에너지 발생 소자(13) 위에 형성된다는 점에서 예시적인 제1 내지 제3 실시예들과 상이하다. 도 6a 및 도 6b에 도시된 구성에 의해, 토출 방향의 기울기 및 착탄 위치의 변화가 감소할 수 있을 뿐만 아니라, 노즐의 밀도도 증가할 수 있다. 도 6a 및 도 6b에 도시된 구성에 의해, 유출로(16)가 유입로들(15)에 연장되어 배치되기 때문에, 그 효과로서, 순환류(14)의 정체가 쉽게 발생하지 않는다.
이상 본 발명의 예시적인 실시예들을 설명하였다. 본 발명은 예시적인 실시예들의 구성들의 적절한 조합들에도 적용가능하다.
예시적인 실시예들을 참조하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명은 개시된 예시적인 실시예들로 제한되는 것이 아님을 이해해야 한다. 이하의 청구범위의 범주는 모든 변경들, 등가의 구조물들 및 기능들을 포함하도록 최광의로 해석되어야 한다.
도 1a 내지 도 1d는, 본 발명의 예시적인 제1 실시예의 구성을 도시하는 모식도들이다.
도 2a 내지 도 2d는, 본 발명의 예시적인 제1 실시예의 구성을 도시하는 모식도들이다.
도 3a 내지 도 3d는, 본 발명이 해결해야 하는 과제들을 도시하는 모식도들이다.
도 4a 및 도 4b는, 본 발명의 예시적인 제2 실시예의 구성을 도시하는 모식도들이다.
도 5a 및 도 5b는, 본 발명의 예시적인 제3 실시예의 구성을 도시하는 모식도들이다.
도 6a 및 도 6b는, 본 발명의 예시적인 제4 실시예의 구성을 도시하는 모식도들이다.
도 7a 및 도 7b는, 본 발명의 예시적인 제1 실시예의 구성을 도시하는 모식도들이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
11: 액체 유로
12: 토출구
13: 에너지 발생 소자
14: 순환류
15: 유입로
16: 유출로

Claims (10)

  1. 액체 토출 헤드이며,
    액체를 토출하도록 구성되는 토출구;
    상기 토출구와 연통하도록 구성되는 유로; 및
    상기 유로에 배치되고, 상기 토출구로부터 상기 액체를 토출하기 위해 사용되는 에너지를 발생시키도록 구성되는 에너지 발생 소자
    를 포함하고,
    상기 유로는,
    상기 에너지 발생 소자에 상기 액체를 공급하는 제1 유입로;
    상기 제1 유입로가 상기 액체를 공급하는 방향과 반대 방향으로부터 상기 에너지 발생 소자에 상기 액체를 공급하는 제2 유입로; 및
    상기 에너지 발생 소자에 공급되는 액체를 유출시키는 것을 가능하게 하는 유출로
    를 포함하는 액체 토출 헤드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유로는, 상기 유출로로부터 유출된 액체가 상기 제1 및 제2 유입로들을 통해 상기 에너지 발생 소자에 공급되는 순환류(circulatory flow)를 제공하는 순환 경로의 일부를 형성하는 액체 토출 헤드.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 유입로 및 상기 유출로 중 하나는 기판을 관통하는 관통구(through-hole)에 의해 형성되는 액체 토출 헤드.
  4. 제3항에 있어서,
    복수의 제1 및 제2 유입로는 상기 기판의 표면을 따라 상기 에너지 발생 소자의 양측에 형성되고, 상기 유출로는 상기 관통구에 의해 형성되는 액체 토출 헤드.
  5. 제4항에 있어서,
    복수의 유출로는 상기 복수의 유입로와 교차하는 방향으로 상기 에너지 발생 소자의 양측에 형성되는 액체 토출 헤드.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 유출로는 상기 토출구에 대향하여 배치되는 액체 토출 헤드.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 에너지 발생 소자는 박막 소자이며, 상기 박막 소자의 전면 및 후면 모두는 잉크와 접촉하는 액체 토출 헤드.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 에너지 발생 소자는 상기 토출구를 형성하는 오리피스 플레이트(orifice plate)에 형성되는 액체 토출 헤드.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 유입로들은 상기 관통구에 의해 형성되고, 상기 복수의 유출로는 상기 기판의 표면을 따라 상기 에너지 발생 소자의 양측에 형성되는 액체 토출 헤드.
  10. 액체를 토출하도록 구성되는 토출구, 상기 토출구와 연통하도록 구성되는 유로, 및 상기 유로에 배치되고 상기 토출구로부터 상기 액체를 토출하기 위해 사용되는 에너지를 발생시키도록 구성되는 에너지 발생 소자를 포함하는 액체 토출 헤드로 기록하기 위한 액체 토출 방법이며,
    상기 유로가, 상기 에너지 발생 소자에 상기 액체를 공급하는 제1 유입로, 상기 제1 유입로가 상기 액체를 공급하는 방향과 반대 방향으로부터 상기 에너지 발생 소자에 상기 액체를 공급하는 제2 유입로, 및 상기 에너지 발생 소자에 공급되는 액체를 유출시키는 것을 가능하게 하는 유출로를 포함하는 액체 토출 헤드를 사용하여, 상기 유출로로부터 유출된 액체가 상기 유입로들을 통해 상기 에너지 발생 소자에 공급되는 순환류를 발생시킨 상태에서 상기 에너지 발생 소자를 구동함 으로써 액체를 토출하는 단계를 포함하는 액체 토출 방법.
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5302259B2 (ja) * 2010-04-28 2013-10-02 パナソニック株式会社 インクジェットヘッドおよびインクジェット装置
US8740364B2 (en) * 2010-10-26 2014-06-03 Eastman Kodak Company Dispensing liquid using array of dispensing elements
JP5787603B2 (ja) * 2011-04-28 2015-09-30 キヤノン株式会社 インクジェット記録ヘッドおよびインクジェット記録装置
JP6128820B2 (ja) * 2011-12-22 2017-05-17 キヤノン株式会社 液体吐出ヘッド
KR20140076136A (ko) * 2012-12-12 2014-06-20 삼성전기주식회사 잉크젯 프린트 헤드
JP5899139B2 (ja) * 2013-03-13 2016-04-06 東芝テック株式会社 インクジェットヘッドおよびインクジェット記録装置
JP6298929B2 (ja) * 2015-03-23 2018-03-20 京セラ株式会社 液体吐出ヘッド、および記録装置
JP6929640B2 (ja) * 2016-01-08 2021-09-01 キヤノン株式会社 記録素子基板および液体吐出ヘッド
US10293607B2 (en) 2016-01-08 2019-05-21 Canon Kabushiki Kaisha Recording element board and liquid discharge head
JP6746329B2 (ja) * 2016-03-11 2020-08-26 キヤノン株式会社 記録素子基板の製造方法及び液体吐出ヘッド
JP6921565B2 (ja) * 2016-05-20 2021-08-18 キヤノン株式会社 液体吐出ヘッド
EP3568304B1 (en) * 2017-01-13 2022-01-05 Fujifilm Dimatix, Inc. Actuators for fluid delivery systems
JP7130453B2 (ja) * 2017-07-07 2022-09-05 キヤノン株式会社 インクジェット記録方法及びインクジェット記録装置
JP7091158B2 (ja) * 2017-07-07 2022-06-27 キヤノン株式会社 インクジェット記録方法及びインクジェット記録装置
JP7091157B2 (ja) * 2017-07-07 2022-06-27 キヤノン株式会社 インクジェット記録方法及びインクジェット記録装置
CN112638651B (zh) * 2018-08-29 2022-05-27 柯尼卡美能达株式会社 喷墨头以及喷墨记录装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6294347A (ja) * 1985-10-22 1987-04-30 Ricoh Seiki Kk 熱インクジエツトプリントヘツド
JPH07164640A (ja) * 1993-12-15 1995-06-27 Ricoh Co Ltd インクジェット記録装置
GB0000368D0 (en) 2000-01-07 2000-03-01 Xaar Technology Ltd Droplet deposition apparatus
KR100506079B1 (ko) * 2000-12-05 2005-08-04 삼성전자주식회사 버블젯 방식의 잉크젯 프린트 헤드
US6698868B2 (en) 2001-10-31 2004-03-02 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Thermal drop generator for ultra-small droplets
US6568799B1 (en) 2002-01-23 2003-05-27 Eastman Kodak Company Drop-on-demand ink jet printer with controlled fluid flow to effect drop ejection
JP4617798B2 (ja) 2004-09-22 2011-01-26 富士ゼロックス株式会社 インクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置
US7997709B2 (en) * 2006-06-20 2011-08-16 Eastman Kodak Company Drop on demand print head with fluid stagnation point at nozzle opening
US20080158304A1 (en) 2006-12-28 2008-07-03 Toshiba Tec Kabushiki Kaisha Ink-jet head
JP2013500880A (ja) * 2009-07-31 2013-01-10 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. 中央インク供給路を使用するインクジェットプリントヘッド及び方法

Also Published As

Publication number Publication date
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KR101243478B1 (ko) 2013-03-13
RU2415754C1 (ru) 2011-04-10

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