KR20120017431A - 믹싱 배리어를 구비한 유체 분사 프린트헤드 다이 - Google Patents

믹싱 배리어를 구비한 유체 분사 프린트헤드 다이 Download PDF

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KR20120017431A
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조셉 이 쉐페린
피터 알 스톡스
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휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피.
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Abstract

유체 분사 프린트헤드 다이는 제 1 유체 분사 노즐, 제 2 유체 분사 노즐 및 믹싱 배리어를 포함한다. 제 1 유체 분사 노즐은 제 1 유형의 유체를 분사하며, 제 1 열, 및 제 1 열과 동일 선상에 있지 않은 제 2 열 위에 구성된다. 제 2 유체 분사 노즐은 제 1 유형과는 다른 제 2 유형의 유체를 분사하며, 제 3 열, 및 제 3 열과는 동일 선상에 있지 않은 제 4 열 위에 구성된다. 제 4 열은 제 1 열과 적어도 실질적으로 동일 선상에 있다. 믹싱 배리어는 적어도 실질적으로 제 1 유체 분사 노즐의 제 1 열과 제 2 유체 분사 노즐의 제 4 열 사이에 있다.

Description

믹싱 배리어를 구비한 유체 분사 프린트헤드 다이{FLUID-EJECTION PRINTHEAD DIE HAVING MIXING BARRIER}
본 발명은 유체 분사 프린트헤드 다이에 관한 것이다.
페이지-와이드 어레이 잉크젯 프린팅 장치는, 보다 일반적으로는 유체 분사 장치로 불리우는 잉크젯 프린팅 장치의 한 형태이다. 이러한 형태의 잉크젯 프린팅 장치에서는, 다수의 잉크젯 프린트 헤드(보다 일반적으로는 유체 분사 프린트헤드라고 불림)가, 당해 장치를 통과하는 미디어 시트의 이송 방향에 적어도 실질적으로 수직인 어레이로서 구조화된다. 이 어레이는, 프린트헤드가 미디어 시트의 일방의 변 또는 가장자리로부터 그 미디어 시트의 타방의 변 또는 가장자리로 연장하는 점에서, 페이지-와이드 어레이이다. 이에 따라, 이 어레이는 프린팅 중에 통상적으로 움직이지 않으며, 미디어 시트가 어레이를 통과할 때, 프린트헤드는 당해 시트 상에 잉크를 분사한다.
따라서, 페이지-와이드 어레이 잉크젯 프린팅 장치는, 스캐닝 프린트헤드 잉크젯 프린팅 장치로서 알려진 다른 형태의 잉크젯 프린팅 장치와 대비된다. 후자의 형태의 잉크젯 프린팅 장치에 있어서는, 스캐닝 잉크젯 프린트헤드가 미디어 시트의 일방의 변으로부터 타방의 변으로 미디어 시트의 일 섹션 또는 한 줄(swath)을 따라 이동 또는 스캔하는데, 상기 섹션 위를 이동하면서 그 미디어 시트 섹션을 따라 잉크를 분사한다. 현재의 줄에 대한 프린팅이 완료하면, 미디어 시트가 약간 전진하여 새로운 줄이 프린터헤드에 오게되고, 프린트헤드는 새로운 줄 위를 스캔한다. 이러한 프로세스는, 원하는 대로 미디어 시트 상에 잉크가 프린팅될 때까지 반복된다.
일반적으로, 페이지-와이드 어레이 잉크젯 프린팅 장치는, 후자의 형태의 잉크젯 프린팅 장치와 비교할 때, 전자의 형태의 잉크젯 프린팅 장치를 사용하여 보다 신속하게 원하는 방식으로 전체 미디어 시트에 잉크를 프린팅할 수 있는 점에서, 통상 스캐닝 프린트헤드 잉크젯 프린팅 장치보다 빠르다. 그러나, 모든 잉크젯 프린팅 장치 및 다른 형태의 유체 분사 장치는, 잉크가 실제적으로 분사되는 유체 분사 노즐 상에 그리고 그 주변에 유체의 축적 및 부스러기에 영향을 받는다. 따라서, 노즐로부터의 찌꺼기 및 유체 축적을 제거하기 위해 와이핑(wiping) 동작이 주기적으로 행해질 수 있다.
배경기술에서 전술한 바와 같이, 페이지-와이드 어레이 유체 분사 장치는, 당해 장치를 통과하는 미디어 이동의 방향에 적어도 실질적으로 수직인 축을 따른 어레이로서 구조화된 유체 분사 프린트헤드의 어레이를 포함한다. 각각의 유체 분사 프린트헤드는, 유체가 실제적으로 분사되는 유체 분사 노즐을 구비하는 유체 분사 프린트헤드 다이를 포함한다. 프린팅 품질과 같은 유체 분사 품질을 최적화하기 위해, 소정의 잉크색과 같이 소정 유형의 유체를 분사하는 일부 유체 분사 노즐은, 동일 유형의 유체를 분사하는 다른 유체 분사 노즐로부터 유체 분사 프린트헤드 다이 쪽으로 또는 그 경계부에서 오프셋된다. 이러한 구성은, 인접하는 유체 분사 프린트헤드 다이의 유체 분사 노즐들 사이의 오정렬을 보상하여, 최적의 유체 분사 품질을 보장한다.
본 발명자들은, 유체 분사 프린트헤드 다이 쪽으로 또는 그 경계부에서, 소정 유형의 유체를 분사하는 유체 분사 노즐의 일부를, 동일 유형의 유체를 분사하는 다른 유체 분사 노즐로부터 오프셋하는 것이 노즐의 유지관리 중에 문제가 될 수 있음을 혁신적으로 인식하였다. 유체 분사 노즐 유지관리의 한 형태는 와이핑으로 알려져 있다. 배경기술에서 전술한 바와 같이, 유체 분사 노즐로부터 유체 축적 및 찌꺼기를 와이핑하기 위해 와이핑 동작이 주기적으로 행해질 수 있다. 예를 들어, 유체 분사 장치를 통과하는 미디어 이동의 방향에 수직인 축을 따라 전후로 유체 분사 노즐에 상대적으로 기계적인 와이퍼가 운동되어질 수 있다.
본 발명자들이 혁신적으로 인식한 과제는, 유체 분사 프린트헤드 다이 쪽으로 또는 그 경계부에서, 소정 유형의 유체를 분사하는 유체 분사 노즐의 일부를, 동일 유형의 유체를 분사하는 다른 유체 분사 노즐로부터 오프셋시키는 것은, 상이한 유형의 유체의 혼합을 가져와서 유체 분사 품질을 저하시킨다는 것이다. 예를 들어, 제 1 유형의 유체를 분사하는 오프셋 유체 분사 노즐은, 유체 분사 장치를 통과하는 미디어 이동 방향에 수직인 축을 따라, 제 2 유형의 유체를 분사하는 비오프셋 유체 분사 노즐과 동일 선상에 있을 수 있다. 그 결과, 이 축을 따른 전후로 유체 분사 노즐을 와이핑하는 것은 제 1 유형의 유체와 제 2 유형의 유체의 혼합을 일으킬 수 있다.
따라서, 그 결과 제 1 유형의 유체를 분사하는 오프셋 유체 분사 노즐이 제 2 유형의 유체에 의해 오염되게 되고, 제 2 유형의 유체를 분사하는 비오프셋 노즐은 제 1 유형의 유체에 의해 오염되게 되어, 프린팅 품질과 같은 유체 분사 품질을 저하시킨다.
유체 분사 노즐의 일부를 오프셋시킴에 따른 이러한 문제를 혁신적으로 인식한 후, 본 발명자들은 이러한 문제를 적어도 실질적으로 극복할 수 있는 새로운 해결 방안을 개발하였다. 상세하게는, 본 발명자들은, 서로 다른 유형의 유체가 서로 혼합되는 것을 적어도 실질적으로 방지하는 유체 분사 프린트헤드 다이 상의 믹싱 배리어를 도입하였다. 그 결과, 제 1 유형의 유체를 분사하는 오프셋 유체 분사 노즐은 동일 선상의 비오프셋 노즐에 의해 분사되는 제 2 유형의 유체에 의해 오염되지 않고, 또한 이와 반대로도 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른, 유체 분사 프린트헤드 다이를 구비한 대표적인 유체 분사 장치를 도시하는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 그 유체 분사 프린트헤드 다이에 믹싱 배리어를 구비한 유체 분사 장치의 일부를 도시하는 도면.
도 3은 본 발명의 다른 실시형태에 따른, 그 유체 분사 프린트헤드 다이에 믹싱 배리어를 구비한 유체 분사 장치의 일부를 도시하는 도면.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 변형 실시형태에 따른, 2개의 상이한 대표적인 형태의 믹싱 배리어를 도시하는 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 대표적인 유체 분사 장치의 동작을 나타내는 도면.
(본 발명자들이 해결한 과제를 보여주는 대표적인 유체 분사 장치)
도 1은, 본 발명의 일 실시형태에 따른, 본 발명자들이 인식한 과제를 보다 상세히 설명하려는 바와 관련한 유체 분사 장치(100)를 도시한다. 도 1에서는, 유체 분사 장치(100)가 유체 분사 프린트헤드 다이(102)로 총칭하는, 4개의 유체 분사 프린트헤드 다이(102A, 102B, 102C, 102D)를 포함하는 것으로 예로서 도시되어 있다. 유체 분사 프린트헤드 다이(102)는, 유체 분사 장치(100)를 거치는 미디어 운동의 방향(101)에 수직인 축(103)을 따라 짧은 에지-짧은 에지로 구성되어 있다. 부풀려진 또는 확대된 영역(104)은, 다이(102B)와 다이(102C) 사이의 경계를 향한 프린트헤드 다이(102B) 및 프린트헤드 다이(102C)의 유체 분사 노즐(채워진 원)을 예로서 보여주고 있다.
유체 분사 프린트헤드 다이(102B) 및 유체 분사 프린트헤드 다이(102C)의 유체 분사 노즐은, 점선(106)으로 총칭하는, 4개의 점선(106A, 106B, 106C, 106D)의 양쪽에 구성되어 있다. 점선(106A)의 양쪽의 유체 분사 노즐은 시안 컬러 잉크와 같은 제 1 유형의 유체를 분사하고, 점선(106B)의 양쪽의 유체 분사 노즐은 마젠타 컬러 잉크와 같은 제 2 유형의 유체를 분사한다. 점선(106C)의 양쪽의 유체 분사 노즐은 옐로우 컬러 잉크와 같은 제 3 유형의 유체를 분사하고, 점선(106D)의 양쪽의 유체 분사 노즐은 블랙 컬러 잉크와 같은 제 4 유형의 유체를 분사한다.
영역(108) 내의 유체 분사 노즐은, 다른 유체 분사 노즐로부터 오프셋되어 있다. 예를 들어, 영역(108) 내의 점선(106B)의 양쪽의 유체 분사 노즐은, 영역(108) 내에 있지 않은 점선(106B)의 양쪽의 노즐로부터 오프셋되어 있다. 보다 구체적으로는, 영역(108) 내의 점선(106B)의 양쪽의 유체 분사 노즐은, 영역(108) 내에 있지 않은 점선(106A)의 양쪽의 유체 분사 노즐과 축(103)을 따라 적어도 실질적으로 동일 선상에 있다. 영역(108) 내에 있지 않은 점선(106A)의 양쪽의 비-오프셋 유체 분사 노즐과, 영역(108) 내에 있는 점선(106B)의 양쪽의 오프셋 유체 분사 노즐과 관련하여, 본 발명자들이 해결하려는 과제를 예시적으로 설명한다.
축(103)을 따른 와이핑 동작 중에, 영역(108) 내에 있지 않은 점선(106A)의 양쪽의 비-오프셋 유체 분사 노즐에 의해 분사된 제 1 유형의 유체는, 영역(108) 내의 점선(106B)의 양쪽의 오프셋 유체 분사 노즐에 의해 분사된 제 2 유형의 유체와 혼합될 수가 있으며, 이와는 반대로 될 수도 있다. 그러므로, 영역(108) 내에 있지 않은 점선(106A)의 양쪽의 비-오프셋 유체 분사 노즐이 제 2 유형의 유체로 오염될 수 있다. 마찬가지로, 영역(108) 내의 점선(106B)의 양쪽의 오프셋 유체 분사 노즐은 제 1 유형의 유체에 의해 오염될 수 있다.
이러한 유체 분사 노즐의 상호 오염은 프린팅 품질을 저하시킬 수 있다. 예를 들어, 점선(106A)의 양쪽의 유체 분사 노즐은 시안 잉크를 분사시킬 수 있는 반면에, 점선(106B)의 양쪽의 유체 분사 노즐은 옐로우 잉크를 분사시킬 수 있다. 그러나, 전자의 유체 분사 노즐이 옐로우 잉크에 의해 오염되고, 후자의 유체 분사 노즐이 시안 잉크에 의해 오염되면, 프린팅 품질이 악영향을 받을 수 있다. 상세하게는, 점선(106A)의 양쪽의 오염된 유체 분사 노즐이 옐로운 기미를 가진 시안 잉크를 분사하고, 점선(106B)의 양쪽의 오염된 유체 분사 노즐은 시안 기미를 가진 옐로우 잉크를 분사할 가능성이 있다.
(과제에 대한 해결 방안)
도 2는, 본 발명의 일 실시형태에 따른, 위에서 설명한 과제에 대한 해결을 상세하게 설명함과 관련하여, 도 1의 유체 분사 장치(100)의 부풀려진 또는 확대된 영역(104)을 자세하게 도시하고 있다. 4개의 점선(106A, 106B, 106C, 106D)의 양쪽에 구조화된, 유체 분사 프린트헤드 다이(102B) 및 유체 분사 프린트헤드 다이(102C)의 유체 분사 노즐이 도시되어 있다. 상기 해결 방안을, 점선(106A) 및 점선(106B)의 양쪽의 유체 분사 노즐과 관련하여 예시적으로 설명한다. 그러나, 상기 해결 방안은, 점선(106C) 및 점선(106D)의 양쪽의 유체 분사 노즐과 관련하여서도 마찬가지로 동등하게 적절하다.
유체 분사 프린트헤드 다이(102B)에 관해, 유체 분사 노즐(202A) 및 유체 분사 노즐(202B)이 점선(106A)의 양쪽에 구성되고, 제 1 유형의 유체를 분사한다. 유체 분사 노즐(202A)은 제 1 열(row) 위에 구성되고, 유체 분사 노즐(202B)은 제 2 열 위에 구성되는 것으로 한다. 그러므로, 유체 분사 노즐(202B)은 유체 분사 노즐(202A)로부터 오프셋되어 동일 선상에 있지 않으며, 즉, 제 2 열은 제 1 열과 동일 선상에 있지 않다. 제 1 열은 제 2 열보다 길며, 이것은 도 2에서 반드시 명확하게 도시되어 있지는 않은데, 왜냐하면, 도 2에는 유체 분사 프린트헤드 다이(102B)의 일부만을 도시하고 있기 때문이다.
계속하여 유체 분사 프린트헤드 다이(102B)를 참조하면, 유체 분사 노즐(204A) 및 유체 분사 노즐(204B)은 점선(106B)의 양쪽에 구성되며, 제 1 유형과는 상이한 제 2 유형의 유체를 분사한다. 유체 분사 노즐(204A)은 제 3 열 위에 구성되며, 유체 분사 노즐(204B)은 제 4 열 위에 구성되는 것으로 한다. 그러므로, 유체 분사 노즐(204B)은 유체 분사 노즐(204A)로부터 오프셋되어 동일 선상에 있지 않으며, 즉, 제 4 열은 제 3 열과 동일 선상에 있지 않다. 또한, 유체 분사 노즐(204B)은 유체 분사 노즐(202A)과 적어도 실질적으로 동일 선상에 있으며, 즉, 제 4 열은 제 1 열과 적어도 실질적으로 동일 선상에 있다. 제 3 열은 제 4 열보다 길며, 이것은 도 2에서 반드시 명확하게 도시되어 있지는 않은데, 왜냐하면, 도 2에는 유체 분사 프린트헤드 다이(102B)의 일부만을 도시하고 있기 때문이다.
유체 분사 프린트헤드 다이(102C)에 관해, 유체 분사 프린트헤드 다이(102C)의 유체 분사 노즐(202C)이 점선(106A)의 양쪽에 구성되고, 제 1 유형의 유체를 분사한다. 유체 분사 노즐(202C)은 유체 분사 프린트헤드 다이(102B)의 유체 분사 노즐(202A)의 제 1 열과 적어도 실질적으로 동일 선상에 있는 제 5 열 위에 구성되는 것으로 한다. 유체 분사 프린트헤드 다이(102B)의 유체 분사 노즐(202A, 202B) 및 유체 분사 프린트헤드 다이(102C)의 유체 분사 노즐(202C)을, 유체 분사 노즐(202)로 총칭한다.
계속하여 유체 분사 프린트헤드 다이(102C)를 참조하면, 유체 분사 프린트헤드 다이(102C)의 유체 분사 노즐(204C)이 점선(106B)의 양쪽에 구성되며, 제 2 유형의 유체를 분사한다. 유체 분사 노즐(204C)은 유체 분사 프린트헤드 다이(102B)의 유체 분사 노즐(204A)의 제 2 열과 적어도 실질적으로 동일 선상에 있는 제 5 열 위에 구성되는 것으로 한다. 유체 분사 프린트헤드 다이(102B)의 유체 분사 노즐(204A, 204B) 및 유체 분사 프린트헤드 다이(102C)의 유체 분사 노즐(204C)을, 유체 분사 노즐(204)로 총칭한다.
축(103)을 따른 유체 분사 노즐(202) 및 유체 분사 노즐(204)의 와이핑 중에, 유체 분사 노즐(202A, 204B, 202C)의 상호 유체 오염을 최소화하기 위해, 본 발명자들은, 유체 분사 프린트헤드 다이(102B 및 102C)의 표면 상에 믹싱 배리어(206)로 총칭하는 믹싱 배리어(206A, 206B, 206C)를 신규로 배치하였다. 믹싱 배리어(206A)는, 유체 분사 프린트헤드 다이(102B) 상의 유체 분사 노즐(202A)과 유체 분사 노즐(204B) 사이에 위치되며, 즉, 믹싱 배리어(206A)는 전술한 제 1 및 제 4 열 사이에 위치된다. 믹싱 배리어(206A)는, 유체 분사 프린트헤드 다이(102B)의 와이핑 중에, 유체 분사 노즐(202A)에 의해 분사된 제 1 유형의 유체가 유체 분사 노즐(204B)에 의해 분사된 제 2 유형의 유체와 혼합되는 것을 최소화한다.
믹싱 배리어(206B)는, 실질적으로 유체 분사 노즐(202B)(즉, 전술한 제 2 열)과 유체 분사 노즐(204B)(즉, 전술한 제 4 열) 사이에서, 유체 분사 프린트헤드 다이(102B)의 짧은 에지(208)에 위치된다. 짧은 에지(208)는 유체 분사 프린트헤드 다이(102B)의 축(103)에 평행하지 않은 2개의 짧은 에지 중 하나이다. 또한, 프린트헤드 다이(102B)는 축(103)에 평행한 두 개의 긴 에지도 갖는다. 유체 분사 노즐(202B)(즉, 전술한 제 2 열) 및 유체 분사 노즐(204B)(전술한 제 4 열)은 짧은 에지(208)에서 종단된다.
유체 분사 프린트헤드 다이(102B)의 짧은 에지(208)는 유체 분사 프린트헤드 다이(102C)의 대응하는 짧은 에지(210)에 접한다. 짧은 에지(210)는 유체 분사 프린트헤드 다이(102C)의 축(103)에 평행하지 않은 2개의 짧은 에지 중 하나이다. 또한, 프린트헤드 다이(102C)는 축(103)에 평행한 두 개의 긴 에지도 갖는다. 유체 분사 노즐(202C)(즉, 전술한 제 5 열) 및 유체 분사 노즐(204C)(즉, 전술한 제 6 열)은 짧은 에지(210)에서 종단된다.
일 실시형태에서, 믹싱 배리어(206B)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 적어도 실질적으로 삼각형 형상으로 될 수 있다. 이 삼각형은 유체 분사 프린트헤드 다이(102B)의 짧은 에지(208) 상에 제 1 코너 및 제 2 코너를 갖는다. 이 삼각형은 또한 유체 분사 노즐(202B)(즉, 전술한 제 2 열) 및 유체 분사 노즐(204B)(즉, 전술한 제 4 열) 사이에 제 3 코너를 더 갖는다. 믹싱 배리어(206B)는 유체 분사 프린트헤드 다이(102C)의 유체 분사 노즐(202C)에 의해 분사된 제 1 유형의 유체가 유체 분사 프린트헤드 다이(102B)의 유체 분사 노즐(204B)에 의해 분사된 제 2 유형의 유체와 혼합되는 것을 최소화한다.
믹싱 배리어(206C)는, 실질적으로 유체 분사 노즐(202C)(즉, 전술한 제 5 열)과 유체 분사 노즐(204C)(즉, 전술한 제 6 열) 사이에서, 유체 분사 프린트헤드 다이(102C)의 짧은 에지(210)에 위치된다. 일 실시형태에서, 믹싱 배리어(206C)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 적어도 실질적으로 삼각형 형상으로 될 수 있다. 이 삼각형은 유체 분사 프린트헤드 다이(102C)의 짧은 에지(210) 상에 제 1 코너 및 제 2 코너를 갖는다. 이 삼각형은 또한 유체 분사 노즐(202C)(즉, 전술한 제 5 열) 및 유체 분사 노즐(204C)(즉, 전술한 제 6 열) 사이에 제 3 코너를 더 갖는다. 믹싱 배리어(206C)는 유체 분사 프린트헤드 다이(102C)의 유체 분사 노즐(202C)에 의해 분사된 제 1 유형의 유체가 유체 분사 프린트헤드 다이(102B)의 유체 분사 노즐(204C)에 의해 분사된 제 2 유형의 유체와 혼합되는 것을 최소화한다.
이와 같이 하여, 믹싱 배리어(206)는 유체 분사 노즐(202) 및 유체 분사 노즐(204)이 그들이 분사하는 유형의 유체와는 다른 유형의 유체에 의해 오염되는 것을 적어도 실질적으로 방지한다. 이에 따라, 발명적 성질을 지닌 믹싱 배리어(206)는 전술한 바와 같은 오염의 문제를 적어도 실질적으로 극복한다. 믹싱 배리어(206A)는 유체 분사 노즐(202A)과 유체 분사 노즐(204B) 사이의 상호 오염을 최소화한다. 믹싱 배리어(206B)와 믹싱 배리어(206C)는 유체 분사 노즐(204B)와 유체 분사 노즐(202C) 사이의 상호 오염을 최소화한다.
유체 분사 프린트헤드 다이(102)들은 서로 적어도 실질적으로 동일하다. 예를 들어, 유체 분사 프린트헤드 다이(102B)는 도 2에 도시한 바와 같이 프린트헤드 다이(102C)의 좌측과 동일한 좌측을 가지며, 프린트헤드 다이(102C)는 도 2에 도시한 바와 같이 프린트헤드 다이(102B)의 우측과 동일한 우측을 갖는다. 마찬가지로, 도 1의 유체 분사 프린트헤드 다이(102A) 및 유체 분사 프린트헤드 다이(102D) 각각은, 도 2에 도시된 바와 같이 다이(102C)의 좌측과 동일한 좌측, 및 도 2에 도시된 바와 같이 다이(102B)의 우측과 동일한 우측을 가질 수 있다.
믹싱 배리어(206)는, 점선(106B) 및 점선(106C)의 양쪽의 노즐에 관한 믹싱 배리어와, 점선(106C) 및 점선(106D)의 양쪽의 노즐에 관한 믹싱 배리어를 예시적으로 대표하는 것이다. 점선(106B) 및 점선(106C)의 양쪽의 유체 분사 노즐에 관한 대응하는 믹싱 배리어는, 제 2 유형의 유체와 제 3 유형의 유체가 혼합되는 것을 억제한다. 점선(106C) 및 점선(106D)의 양쪽의 유체 분사 노즐에 관한 대응하는 믹싱 배리어는 제 3 유형의 유체와 제 4 유형의 유체가 혼합되는 것을 억제한다.
(추가적인 실시형태)
도 3은, 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른, 위에서 설명한 과제에 대한 해결을 상세하게 설명함과 관련하여, 도 1의 유체 분사 장치(100)의 부풀려진 또는 확대된 영역(104)을 자세하게 도시하고 있다. 4개의 점선(106A, 106B, 106C, 106D)의 양쪽에 구조화된, 유체 분사 프린트헤드 다이(102B) 및 유체 분사 프린트헤드 다이(102C)의 유체 분사 노즐이 도시되어 있다. 상기 해결 방안을, 점선(106A) 및 점선(106B)의 양쪽의 유체 분사 노즐과 관련하여 예시적으로 설명한다. 그러나, 상기 해결 방안은, 점선(106C) 및 점선(106D)의 양쪽의 유체 분사 노즐과 관련하여서도 마찬가지로 동등하게 적절하다. 도 2와 비교할 때 도 3의 동일하게 참조 부호가 부여된 구성요소는, 도 2에서와 비교할 때 도 3에서 적어도 실질적으로 동일하게 동작하며, 이들 구성요소에 대한 설명은, 상세한 설명에 대한 본 섹션에서는 생략함으로써 중복된 설명을 피한다.
도 3의 실시형태와 도 2의 실시형태의 차이점은 2가지이다. 첫째, 믹싱 배리어(206A)가, 노즐(202B)(즉, 전술한 제 2 열)과 노즐(204B)(즉, 전술한 제 4 열) 사이에서 우측으로 뿐만아니라, 유체 분사 노즐(202A)(즉, 전술한 제 1 열)과 노즐(204A)(즉, 전술한 제 3 열) 사이에서 좌측으로 유체 분사 프린트헤드 다이(102B) 상에서 연장한다. 둘째, 유체 분사 프린트헤드 다이(102C)도, 유체 분사 노즐(202C)(즉, 전술한 제 5 열) 및 노즐(204C)(즉, 전술한 제 6 열) 사이에, 도 3의 실시형태에서의 믹싱 배리어(206)의 하나인 믹싱 배리어(206D)를 포함한다.
유체 분사 노즐(202A)과 유체 분사 노즐(204A) 사이, 그리고 유체 분사 노즐(202B)과 유체 분사 노즐(204B) 사이의 믹싱 배리어(206A)의 연장부와 관련하여, 이 연장부는, 특히 와이핑 중에, 서로 다른 유형의 유체가 혼합될 가능성을 더욱 최소화한다. 예를 들어, 미디어 이동 방향(101)에 평행하게 전후로 유체 분사 프린트헤드 다이(102)를 가로질러 와이핑이 구현된다면, 믹싱 배리어(206A)의 연장부는 제 1 유형의 유체가 제 2 유형의 유체와 혼합되는 것을 억제한다. 구체적으로는, 믹싱 배리어(206A)의 연장부는 유체 분사 노즐(202A)이 유체 분사 노즐(204A)에 의해 분사된 제 2 유형의 유체에 의해 오염되는 것을 억제하고, 또한 노즐(204A)이 노즐(202A)에 의해 분사된 제 1 유형의 유체에 의해 오염되는 것을 억제한다. 마찬가지로, 믹싱 배리어(206A)의 연장부는 유체 분사 노즐(202B)이 노즐(204B)에 의해 분사된 제 2 유형의 유체에 의해 오염되는 것을 억제하고, 또한 노즐(204B)이 노즐(204A)에 의해 분사된 제 1 유형의 유체에 의해 오염되는 것을 억제한다.
유체 분사 노즐(202C)과 유체 분사 노즐(204C) 사이의 믹싱 배리어(206D)와 관련하여, 이 연장부도, 특히 와이핑 중에, 서로 다른 유형의 유체가 혼합될 가능성을 더욱 최소화한다. 예를 들어, 미디어 이동 방향(101)에 평행하게 전후로 유체 분사 프린트헤드 다이(102)를 가로질러 와이핑이 구현된다면, 믹싱 배리어(206D)는 제 1 유형의 유체가 제 2 유형의 유체와 혼합되는 것을 억제한다. 구체적으로는, 믹싱 배리어(206D)는 유체 분사 노즐(202C)이 유체 분사 노즐(204C)에 의해 분사된 제 2 유형의 유체에 의해 오염되는 것을 억제하고, 또한 노즐(204C)이 노즐(202C)에 의해 분사된 제 1 유형의 유체에 의해 오염되는 것을 억제한다. 마찬가지로, 믹싱 배리어(206A)의 연장부는 유체 분사 노즐(202B)이 노즐(204B)에 의해 분사된 제 2 유형의 유체에 의해 오염되는 것을 억제하고, 또한 노즐(204B)이 노즐(204A)에 의해 분사된 제 1 유형의 유체에 의해 오염되는 것을 억제한다.
위에서 본 바와 같이, 유체 분사 프린트헤드 다이(102C)의 우측은 프린트헤드 다이(102B)의 우측과 동일할 수 있다. 이러한 경우, 믹싱 배리어(206D)는 실제적으로 유체 분사 프린트헤드 다이(102C) 상의 다른 믹싱 배리어의 연장부이다. 구체적으로는, 믹싱 배리어(206D)는 프린트헤드 다이(102B) 상의 믹싱 배리어(206A)의 연장부에 상당하는 유체 분사 프린트헤드 다이(102C) 상의 믹싱 배리어의 연장부이다. 또한 위에서 본 바와 같이, 유체 분사 프린트헤드 다이(102B)의 좌측은 프린트헤드 다이(102C)의 좌측과 동일할 수 있다. 이러한 경우, 유체 분사 프린트헤드 다이(102B) 상의 믹싱 배리어(206A)의 연장부는 프린트헤드 다이(102C) 상의 믹싱 배리어(206D)의 등가물을 포함한다.
(믹싱 배리어의 유형)
도 4a 및 도 4b는, 본 발명의 서로 다른 실시형태에 따른, 2가지 유형의 믹싱 배리어(206)를 나타낸다. 도 4a 및 도 4b 모두는 예시적인 유체 분사 프린트헤드 다이(102)의 일부분의 단면도이다. 유체 분사 프린트헤드 다이(102)는, 도 1, 도 2 및 도 3의 유체 분사 장치의 부풀어진 또는 확대된 영역(104)에 도시된 표면인 표면(402)을 포함한다. 믹싱 배리어(206)는, 일 실시형태에서, 유체 분사 노즐의 소정 열에 의해 분사된 소정 유형의 유체가, 유체 분사 프린트헤드 다이(102)의 적어도 와이핑 중에, 유체 분사 노즐의 다른 소정 열에 의해 분사된 다른 유형의 유체와 혼합되는 것을 최소화하는 수단으로서의 역할을 할 수 있다.
도 4a에서, 믹싱 배리어(206)는 예시적인 제 1 유형으로서 도시되어 있는데, 이 제 1 유형은 구체적으로는 유체 분사 프린트헤드 다이(102)의 표면(402) 내의 얕은 그루브이다. 도 4b에서, 믹싱 배리어(206)는 예시적인 제 2 유형으로서 도시되어 있는데, 이 제 2 유형은 구체적으로는 유체 분사 프린트헤드 다이(102)의 표면(402)으로부터 연장하는 돌출부이다. 소정의 유체 분사 프린트헤드 다이(102) 또는 다른 프린트헤드 다이(102) 상의 도 2 및 도 3의 믹싱 배리어(206) 각각은, 다른 어떤 유형의 믹싱 배리어보다, 이들 2가지 유형의 믹싱 배리어 중의 하나일 수 있다.
도 4a의 얕은 그루브 믹싱 배리어(206)는, 유체 분사 프린트헤드 다이(102)의 와이핑 중에 유체가 와이핑 되어 들어갈 수 있는 채널로서의 역할을 하여 프린트헤드 다이(102)의 유체 분사 노즐의 상호 오염을 억제한다. 또한, 이 얕은 그루브는 모세관 작용(capillary wicking action)을 통해 이러한 유체를 끌어당길 수도 있다. 도 4b의 돌출 믹싱 배리어(206)는 유체 분사 프린트헤드 다이(102)의 와이핑 중에 와이핑되는 유체가 지나서 이동할 수 없는 벽으로서의 역할을 하여, 또한 프린트헤드 다이(102)의 유체 분사 노즐의 상호 오염을 억제한다.
(유체 분사 장치의 대표적인 동작)
도 5는, 페이지-와이드 어레이 유체 분사 장치인 본 발명의 일 실시형태에 따른 유체 분사 장치(100)의 대표적인 동작을 나타내고 있다. 유체 분사 장치(100)는, 종이 등의 미디어 시트 상에 잉크를 분사하여 상기 미디어 시트 상에 문자를 포함할 수 있는 화상을 형성하는 프린터와 같은 장치인 잉크젯 프린팅 장치일 수 있다. 본 발명의 모든 실시형태의 유체 분사 장치(100)는, 가장 일반적으로는, 잉크 등의 유체를 정밀하게 분배하는 유체 분사 정밀 분배 장치이다. 유체 분사 장치(100)는 피그먼트계 잉크, 염료계 잉크, 다른 유형의 잉크, 또는 다른 유형의 유체를 분사할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시형태는 실질적으로 액체인 유체를 분배하는 임의의 형태의 유체 분사 정밀 분배 장치에 관한 것일 수 있다.
따라서, 유체 분사 정밀 분배 장치는, 프린팅 또는 분배되는 대상 위에 특정한 화상을 만들거나 만들지 않으면서, 정확히 정해진 위치에 정밀하게 프린팅 또는 분배함으로써 논의 중인 실질적으로 액체인 유체의 프린팅 또는 분배가 구현되는, 드랍 온 디맨드(drop-on-demand) 장치이다. 그 결과, 유체 분사 정밀 분배 장치는, 실질적으로 액체인 유체가 연속적으로 분배되는 연속 정밀 분배 장치와 비교된다. 연속 정밀 분배 장치의 일례로는 연속 잉크젯 프린팅 장치를 들 수 있다.
유체 분사 정밀 분배 장치는, 후자가 공기와 같은 기체로 실질적으로 또는 주로 구성되지 않는 점에서, 실질적으로 액체인 유체를 정밀하게 인쇄 또는 분배한다. 이러한 실질적으로 액체인 유체의 예로서는, 잉크젯 프린팅 장치의 경우의 잉크를 예로 들 수 있다. 실질적으로 액체인 유체의 다른 예로서는, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있듯이, 공기 및 다른 유형의 기체 등의 기체로 실질적으로 또는 주로 구성되지 않은 약물(drug), 셀룰러 프로덕트(cellular product), 미생물(organism), 연료 등을 들 수 있다.
유체 분사 프린트헤드 다이(102)는, 유체 분사 프린트헤드(502)로서 총칭하는, 대응하는 유체 분사 프린트헤드(502A, 502B, 502C, 502D)의 부분이다. 유체 분사 장치(100)가 잉크젯 프린팅 장치이면, 유체 분사 프린트헤드(502)는 잉크젯 프린트헤드이며, 유체 분사 프린트헤드 다이(102)는 잉크젯 프린트헤드 다이이다. 유체 분사 프린트헤드(502)는 그 자신이 미디어 시트(506)의 전체 폭에 걸쳐 명목상 연장되는 프린트 바 또는 프레임(504)에 장착된다. 유체 분사 장치(100)는 통상적으로 도 5에 도시된 것에 더하여 및/또는 도 5에 도시된 것 대신에, 유체 공급 장치, 배관(tubing), 파워 서플라이 등과 같은 다른 구성요소를 포함한다.
도 5의 실시형태의 유체 분사 장치(100)는 구체적으로는 페이지-와이드 어레이 유체 분사 장치이며, 상기한 바와 같은 스캐닝 프린트헤드 잉크젯 프린팅 장치와 같은 스캐닝 프린트헤드 유체 분사 장치와는 대조된다. 유체 분사 프린트헤드(502)는, 미디어 시트(506)의 전체 폭이 유체 분사 프린트헤드 다이(102)에 의해 덮이도록 프린트 바(504)에 배치된다. 유체 분사 장치(100)의 정상 동작에 있어서, 잉크와 같은 유체가 유체 분사 프린트헤드(502)에 공급된다. 유체 분사 프린트헤드 다이(102)의 유체 분사 노즐은, 미디어 시트(506)가, 프린트 바(504)의 축(103)에 수직인 방향(101)으로 당해 프린트 바(504)를 지나갈 때, 미디어 시트(506) 상에 유체 액적을 선택적으로 분사한다.
그러므로, 이와 같이 하여, 유체 분사 프린트헤드(502)의 유체 분사 프린트헤드 다이(102)에 의해 분사된 잉크를 사용하여 미디어 시트(506) 상에 화상이 프린팅될 수 있다. 그리하여, 통상적으로 프린트 바(504), 그리고 따라서 유체 분사 프린트헤드(502) 및 프린트헤드 다이(102)는 유체 분사 장치(100)에 의한 유체 분사 중에 움직이지 않고서 유지된다. 이와 관련하여, 도 5의 실시형태에서의 페이지-와이드 어레이 유체 분사 장치(100)는, 장치에 의한 유체 분사 중에 프린트헤드가 움직이거나 스캐닝되는, 스캐닝 프린트헤드 유체 분사 장치와 또한 구별된다.

Claims (15)

  1. 유체 분사 프린트헤드 다이에 있어서,
    제 1 열, 및 상기 제 1 열과 동일 선상에 있지 않은 제 2 열 위에 구성되며, 제 1 유형의 유체를 분사하는 복수의 제 1 유체 분사 노즐과,
    제 3 열, 및 상기 제 3 열과 동일 선상에 있지 않으며 상기 제 1 열과는 적어도 실질적으로 동일 선상에 있는 제 4 열 위에 구성되며, 상기 제 1 유형과 다른 제 2 유형의 유체를 분사하는 복수의 제 2 유체 분사 노즐과,
    상기 제 1 유체 분사 노즐의 제 1 열과 상기 제 2 유체 분사 노즐의 제 4 열 사이에 적어도 실질적으로 배치되는 믹싱 배리어를 포함하는
    유체 분사 프린트헤드 다이.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 믹싱 배리어는, 적어도 상기 유체 분사 프린트헤드 다이의 적어도 와이핑 중에, 상기 제 1 유형의 유체와 상기 제 2 유형의 유체의 혼합을 최소화하는 것인
    유체 분사 프린트헤드 다이.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 믹싱 배리어는 상기 유체 분사 프린트헤드 다이의 표면 내에 그루브를 포함하는
    유체 분사 프린트헤드 다이.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 믹싱 배리어는 상기 유체 분사 프린트헤드 다이의 표면으로부터 연장하는 돌출부를 포함하는
    유체 분사 프린트헤드 다이.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 믹싱 배리어는 제 1 믹싱 배리어이며, 상기 제 1 열은 상기 제 2 열보다 길며, 상기 제 3 열은 상기 제 4 열보다 길며,
    상기 유체 분사 프린트헤드 다이는,
    다른 유체 분사 프린트헤드 다이의 대응하는 짧은 에지와 접하는 짧은 에지로서, 상기 제 1 유체 분사 노즐의 제 2 열과 상기 제 2 유체 분사 노즐의 제 4 열이 상기 짧은 에지에서 종단되는, 상기 짧은 에지와,
    상기 짧은 에지에서, 상기 제 1 유체 분사 노즐의 제 2 열과 상기 제 2 유체 분사 노즐의 제 4 열 사이에 실질적으로 배치되는 제 2 믹싱 배리어를 더 포함하는
    유체 분사 프린트헤드 다이.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 믹싱 배리어는, 상기 짧은 에지 상에 제 1 코너 및 제 2 코너를 가지며, 상기 제 1 유체 분사 노즐의 제 2 열과 상기 제 2 유체 분사 노즐의 제 4 열 사이에 제 3 코너를 갖는 적어도 실질적으로 삼각형 형상으로 형성되는
    유체 분사 프린트헤드 다이.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 믹싱 배리어는 제 1 믹싱 배리어이며, 상기 제 1 열은 상기 제 2 열보다 길며, 상기 제 3 열은 상기 제 4 열보다 길며,
    상기 유체 분사 프린트헤드 다이는,
    다른 유체 분사 프린트헤드 다이의 대응하는 짧은 에지와 접하는 짧은 에지로서, 상기 제 1 유체 분사 노즐의 제 1 열과 상기 제 2 유체 분사 노즐의 상기 제 3 열이 상기 짧은 에지에서 종단되는, 상기 짧은 에지와,
    상기 짧은 에지에서, 제 1 유체 분사 노즐의 제 1 열과 상기 제 2 유체 분사 노즐의 제 3 열 사이에 실질적으로 배치되는 제 2 믹싱 배리어를 더 포함하는
    유체 분사 프린트헤드 다이.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 믹싱 배리어는, 상기 짧은 에지 상에 제 1 코너 및 제 2 코너를 가지며, 상기 제 1 유체 분사 노즐의 제 1 열과 상기 제 2 유체 분사 노즐의 제 3 열 사이에 제 3 코너를 갖는 적어도 실질적으로 삼각형 형상으로 형성되는
    유체 분사 프린트헤드 다이.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 믹싱 배리어는,
    상기 제 1 유체 분사 노즐의 제 1 열과 상기 제 2 유체 분사 노즐의 제 3 열 사이, 및
    상기 제 1 유체 분사 노즐의 제 2 열과 상기 제 2 유체 분사 노즐의 제 4 열 사이 중 하나 이상에서 더 연장되는
    유체 분사 프린트헤드 다이.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 유체 분사 프린트헤드 다이는 잉크젯 프린팅 장치 프린트헤드 다이이며, 상기 제 1 유형의 유체는 제 1 컬러의 잉크이며, 상기 제 2 유형의 유체는 상기 제 1 컬러와는 다른 제 2 컬러의 잉크인
    유체 분사 프린트헤드 다이.
  11. 유체 분사 장치에 있어서,
    짧은 에지를 갖는 제 1 유체 분사 프린트헤드 다이와,
    상기 제 1 유체 분사 프린트헤드 다이의 상기 짧은 에지와 접하는 짧은 에지를 갖는 제 2 유체 분사 프린트헤드 다이를 포함하고,
    상기 제 1 및 제 2 유체 분사 프린트헤드 다이 각각은,
    제 1 열, 및 상기 제 1 열과 동일 선상에 있지 않은 제 2 열 위에 구성되며, 제 1 유형의 유체를 분사하는 복수의 제 1 유체 분사 노즐과,
    제 3 열, 및 상기 제 3 열과 동일 선상에 있지 않으며 상기 제 1 열과는 적어도 실질적으로 동일 선상에 있는 제 4 열 위에 구성되며, 상기 제 1 유형과 다른 제 2 유형의 유체를 분사하는 복수의 제 2 유체 분사 노즐과,
    상기 제 1 유체 분사 노즐의 제 1 열과 상기 제 2 유체 분사 노즐의 제 4 열 사이에 적어도 실질적으로 배치되는 믹싱 배리어를 포함하는
    유체 분사 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 유체 분사 프린트헤드 다이의 믹싱 배리어는 제 1 믹싱 배리어이며, 상기 제 2 유체 분사 프린트헤드 다이의 믹싱 배리어는 제 2 믹싱 배리어이며,
    상기 제 1 유체 분사 프린트헤드 다이의 제 1 열은 상기 제 1 유체 분사 프린트헤드 다이의 제 2 열보다 길며, 상기 제 1 유체 분사 프린트헤드 다이의 제 3 열은 상기 제 1 유체 분사 프린트헤드 다이의 제 4 열보다 길며,
    상기 제 2 유체 분사 프린트헤드 다이의 제 1 열은 상기 제 2 유체 분사 프린트헤드 다이의 제 2 열보다 길며, 상기 제 2 유체 분사 프린트헤드 다이의 제 3 열은 상기 제 2 유체 분사 프린트헤드 다이의 제 4 열보다 길며,
    상기 제 1 유체 분사 프린트헤드 다이는,
    상기 제 1 유체 분사 프린트헤드 다이의 상기 짧은 에지에서, 상기 제 1 유체 분사 프린트헤드 다이의 제 1 유체 분사 노즐의 제 2 열과 상기 제 1 유체 분사 프린트헤드 다이의 제 1 유체 분사 노즐의 제 4 열 사이에 실질적으로 배치되는 제 3 믹싱 배리어를 더 포함하는
    유체 분사 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 2 유체 분사 프린트헤드 다이는,
    상기 제 2 유체 분사 프린트헤드 다이의 상기 짧은 에지에서, 상기 제 2 유체 분사 프린트헤드 다이의 제 1 유체 분사 노즐의 제 1 열과 상기 제 2 유체 분사 프린트헤드 다이의 제 2 유체 분사 노즐의 제 3 열 사이에 실질적으로 배치되는 제 4 믹싱 배리어를 더 포함하는
    유체 분사 장치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 유체 분사 장치는 잉크젯 프린팅 장치이며, 상기 제 1 유형의 유체는 제 1 컬러의 잉크이며, 상기 제 2 유형의 유체는 상기 제 1 컬러와는 다른 제 2 컬러의 잉크인
    유체 분사 장치.
  15. 유체 분사 프린트헤드 다이에 있어서,
    제 1 열, 및 상기 제 1 열과 동일 선상에 있지 않은 제 2 열 위에 구성되며, 제 1 유형의 유체를 분사하는 복수의 제 1 유체 분사 노즐과,
    제 3 열, 및 상기 제 3 열과 동일 선상에 있지 않으며 상기 제 1 열과는 실질적으로 동일 선상에 있는 제 4 열 위에 구성되며, 상기 제 1 유형과 다른 제 2 유형의 유체를 분사하는 복수의 제 2 유체 분사 노즐과,
    적어도 상기 유체 분사 프린트헤드 다이의 적어도 와이핑 중에, 상기 제 1 유체 분사 노즐의 제 1 열에 의해 분사된 제 1 유형의 유체가 상기 제 2 유체 분사 노즐의 적어도 제 4 열에 의해 분사된 제 2 유형의 유체와 혼합되는 것을 최소화하또 수단을 포함하는
    유체 분사 프린트헤드 다이.
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