KR20140034000A - 잉크젯 프린트 헤드 - Google Patents

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KR20140034000A
KR20140034000A KR1020120100677A KR20120100677A KR20140034000A KR 20140034000 A KR20140034000 A KR 20140034000A KR 1020120100677 A KR1020120100677 A KR 1020120100677A KR 20120100677 A KR20120100677 A KR 20120100677A KR 20140034000 A KR20140034000 A KR 20140034000A
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pressure chamber
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KR1020120100677A
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김병헌
이화선
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삼성전기주식회사
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Abstract

본 발명의 잉크젯 프린트 헤드는 잉크가 공급되는 제1유로; 상기 제1유로와 평행하게 배치되고, 잉크가 회수되는 제2유로; 상기 제1유로와 상기 제2유로 사이에 배치되는 압력실; 상기 제1유로와 상기 압력실을 연결하는 잉크 공급로; 및 상기 압력실과 상기 제2유로를 연결하는 잉크 배출로;를 포함할 수 있다.

Description

잉크젯 프린트 헤드{Inkjet print head}
본 발명은 잉크젯 프린트 헤드에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 잉크의 순환을 통해 잉크의 토출 효율을 향상시킬 수 있는 잉크젯 프린트 헤드에 관한 것이다.
잉크젯 프린트 헤드는 노즐을 통해 미세한 크기의 잉크 방울(또는 기타 산업용 액상물질)을 토출하여 원하는 형상을 인쇄할 수 있다.
그런데 이러한 잉크젯 프린트 헤드는 장시간 사용함에 따라 토출 성능이 떨어지는 단점이 있다. 예를 들어, 잉크의 내부에 포함된 이물질 또는 기포는 노즐을 통한 잉크의 토출을 방해하므로, 잉크젯 프린트 헤드의 토출 효율을 저하시킬 수 있다.
따라서, 잉크에 포함된 이물질 또는 기포로 인해 잉크젯 프린트 헤드의 토출 효율이 저하되는 것을 감소시킬 수 있는 잉크젯 프린트 헤드의 개발이 필요하다.
한편, 잉크젯 프린트 헤드와 관련된 선행기술로는 특허문헌 1 및 2가 있다. 이들 특허문헌에는 잉크의 순환구조의 한 유형들이 기재되어 있다. 그러나 이들 특허문헌은 단순히 잉크 순환 구조의 개념적인 구조만을 설명하고 있으므로, 실질적으로 잉크젯 프린트 헤드에 적용하기 어렵다.
JP 2012-011629 A JP 2012-011653 A
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 잉크의 원활한 순환을 통해 잉크의 토출 효율을 향상시킬 수 있고 실질적인 적용이 가능한 잉크젯 프린트 헤드를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 잉크젯 프린트 헤드는 잉크가 공급되는 제1유로; 상기 제1유로와 평행하게 배치되고, 잉크가 회수되는 제2유로; 상기 제1유로와 상기 제2유로 사이에 배치되는 압력실; 상기 제1유로와 상기 압력실을 연결하는 잉크 공급로; 및 상기 압력실과 상기 제2유로를 연결하는 잉크 배출로;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 잉크젯 프린트 헤드에서 상기 잉크 공급로는 상기 제1유로로부터 상기 압력실로 갈수록 점차 축소되는 형상일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 잉크젯 프린트 헤드에서 상기 잉크 배출로는 상기 압력실로부터 상기 제2유로로 갈수록 점차 축소되는 형상일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 잉크젯 프린트 헤드에서 상기 잉크 공급로는 잉크젯 프린트 헤드의 높이방향을 기준으로 상기 잉크 배출로부다 낮게 위치될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 잉크젯 프린트 헤드는 상기 잉크 공급로에 상기 압력실로부터 상기 제1유로로의 유동을 방해하는 제1구조물이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 잉크젯 프린트 헤드에서 상기 제1구조물은 상기 제1유로로부터 상기 압력실로 갈수록 점차 확대되는 형상일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 잉크젯 프린트 헤드는 상기 잉크 배출로에 상기 제2유로로부터 상기 압력실로의 유동을 방해하는 제2구조물이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 잉크젯 프린트 헤드에서 상기 제2구조물은 상기 압력실로부터 상기 제2유로로 갈수록 점차 확대되는 형상일 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시 예에 따른 잉크젯 프린트 헤드는 잉크가 공급되는 한 쌍의 제1유로; 상기 한 쌍의 제1유로 사이에 배치되고, 잉크가 회수되는 제2유로; 및 상기 제1유로와 상기 제2유로 사이에 배치되고, 상기 제1유로 및 상기 제2유로와 각각 연결되는 복수의 압력실;을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 잉크젯 프린트 헤드에서 상기 제1유로와 상기 압력실을 연결하는 잉크 공급로는 상기 제1유로로부터 상기 압력실로 갈수록 점차 축소되는 형상일 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 잉크젯 프린트 헤드에서 상기 압력실과 상기 제2유로를 연결하는 잉크 배출로는 상기 압력실로부터 상기 제2유로로 갈수록 점차 축소되는 형상일 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 잉크젯 프린트 헤드는 상기 제1유로와 상기 압력실을 연결하는 잉크 공급로에 상기 압력실로부터 상기 제1유로로의 유동을 방해하는 제1구조물이 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 잉크젯 프린트 헤드에서 상기 제1구조물은 상기 제1유로로부터 상기 압력실로 갈수록 점차 확대되는 형상일 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 잉크젯 프린트 헤드는 상기 압력실과 상기 제2유로를 연결하는 잉크 배출로에 상기 제2유로로부터 상기 압력실로의 유동을 방해하는 제2구조물이 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 잉크젯 프린트 헤드에서 상기 제2구조물은 상기 압력실로부터 상기 제2유로로 갈수록 점차 확대되는 형상일 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 잉크젯 프린트 헤드는 상기 제2유로의 상부에 액추에이터를 구동하는 구동 소자가 장착될 수 있다.
본 발명의 잉크젯 프린트 헤드 및 잉크젯 프린트 헤드 조립체는 잉크를 지속적으로 순환시켜 잉크의 토출 특성 및 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 잉크젯 프린트 헤드의 단면도이고,
도 2는 도 1에 도시된 잉크 공급로의 일 형태에 따른 횡 단면 형상을 나타낸 도면이고,
도 3은 도 1에 도시된 잉크 공급로의 다른 형태에 따른 횡 단면 형상을 나타낸 도면이고,
도 4는 도 1에 도시된 잉크 공급로의 또 다른 형태에 따른 횡 단면 형상을 나타낸 도면이고,
도 5는 본 발명의 제2실시 예에 따른 잉크젯 프린트 헤드의 단면도이고,
도 6은 본 발명의 제3실시 예에 따른 잉크젯 프린트 헤드의 주요 구성을 설명하기 위한 도면이고,
도 7은 본 발명의 제4실시 예에 따른 잉크젯 프린트 헤드의 단면도이고,
도 8은 도 7에 도시된 잉크젯 프린트 헤드의 평면도이다.
종래의 잉크젯 프린트 헤드는 잉크의 흐름이 일 방향(유로로부터 노즐)으로만 이루어지므로, 노즐에 이물질 또는 기포로 인한 막힘 현상이 일어나기 쉽다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 2개의 유로 사이에 압력실을 배치하여 잉크젯 프린트 헤드 내부에서 잉크의 순환이 이루어지도록 하였다.
이와 같이 잉크의 순환 구조를 갖는 본 발명은 잉크의 순환이 지속적으로 이루어지므로, 이물질 또는 기포가 노즐에 집중되는 현상을 경감시킬 수 있으며, 이를 통해 노즐의 막힘 현상을 감소시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
아래에서 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 구성요소를 지칭하는 용어들은 각각의 구성요소들의 기능을 고려하여 명명된 것이므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 안 될 것이다.
도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 잉크젯 프린트 헤드의 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 잉크 공급로의 일 형태에 따른 횡 단면 형상을 나타낸 도면이고, 도 3은 도 1에 도시된 잉크 공급로의 다른 형태에 따른 횡 단면 형상을 나타낸 도면이고, 도 4는 도 1에 도시된 잉크 공급로의 또 다른 형태에 따른 횡 단면 형상을 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 제2실시 예에 따른 잉크젯 프린트 헤드의 단면도이고, 도 6은 본 발명의 제3실시 예에 따른 잉크젯 프린트 헤드의 주요 구성을 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 본 발명의 제4실시 예에 따른 잉크젯 프린트 헤드의 단면도이고, 도 8은 도 7에 도시된 잉크젯 프린트 헤드의 평면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 제1실시 예에 따른 잉크젯 프린트 헤드를 설명한다.
제1실시 예에 따른 잉크젯 프린트 헤드(100)는 제1유로(102), 제2유로(104), 압력실(110), 잉크 공급로(130), 잉크 배출로(140), 노즐(150)을 포함할 수 있다. 아울러, 잉크젯 프린트 헤드(100)는 액추에이터(160)를 포함한 기타 부재를 더 포함할 수 있다.
제1유로(102)는 잉크젯 프린트 헤드(100)의 제1방향(도 1 기준으로 Y축 방향)으로 길게 형성될 수 있다. 이와 같이 형성된 제1유로(102)는 잉크가 저장된 잉크 탱크(10, 도 6 참조)와 연결될 수 있다. 따라서, 제1유로(102)를 통해서는 잉크가 지속적으로 공급될 수 있다.
제1유로(102)에는 소정의 제1압력(P1)이 형성될 수 있다. 제1압력(P1)은 대기압보다 큰 압력일 수 있다. 아울러, 제1압력(P1)은 압력실(110)의 압력보다 클 수 있다. 따라서, 압력실(110)의 잉크는 제1유로(102)로 역류하지 않고 제2유로(104)로 이동할 수 있다.
제2유로(104)는 잉크젯 프린트 헤드(100)의 제1방향(도 1 기준으로 Y축 방향)으로 길게 형성될 수 있다. 즉, 제2유로(104)는 제1유로(102)와 평행하게 형성될 수 있다. 이와 같이 형성된 제2유로(104)는 잉크가 회수되는 잉크 회수탱크 또는 잉크 탱크(10, 도 6 참조)와 연결될 수 있다. 따라서, 제2유로(104)를 통해서는 잉크가 회수되어 잉크 탱크(10)로 재유입될 수 있다.
제2유로(104)에는 소정의 제2압력(P2)이 형성될 수 있다. 제2압력(P2)은 대기압보다 작은 압력일 수 있다. 아울러, 제2압력(P2)은 압력실(110)의 압력보다 작을 수 있다. 따라서, 압력실(110)의 잉크는 제1유로(102)로 역류하지 않고 제2유로(104)로 이동할 수 있다.
압력실(110)은 제1유로(102)와 제2유로(104) 사이에 배치될 수 있다. 아울러, 압력실(110)은 제1유로(102) 및 제2유로(104)와 연결될 수 있다.
압력실(110)은 제1유로(102)로부터 공급되는 잉크를 저장할 수 있다. 이를 위해 압력실(110)은 소정의 체적을 가질 수 있다. 예를 들어, 압력실(110)은 노즐(150)을 통해 1회 토출되는 잉크 방울의 체적과 같거나 또는 잉크 방울의 체적보다 큰 체적을 가질 수 있다.
압력실(110)은 대체로 직육면체 형상일 수 있다. 예를 들어, 압력실(110)은 잉크젯 프린트 헤드(100)의 제2방향(도 1 기준으로 X축 방향)으로 길게 연장된 직사각 형상의 단면을 가질 수 있다. 여기서, 압력실(110)의 높이(도 1 기준으로 Z축 방향의 길이; H)와 압력실(110)의 길이(도 1 기준으로 X축 방향의 길이; L)는 소정의 비율을 가질 수 있다. 구체적으로는 H/L 비율은 1 보다 작을 수 있다. 이와 같이 H/L의 비율이 1보다 작으면, 압력실(110)에 작은 크기의 압력이 작용하여도 압력실(110)의 잉크가 노즐(150)을 통해 효과적으로 토출될 수 있다.
잉크 공급로(130)는 제1유로(102)와 압력실(110)을 연결할 수 있다. 따라서, 제1유로(102)의 잉크는 잉크 공급로(130)를 통해 압력실(110)로 공급될 수 있다.
잉크 공급로(130)는 제1유로(102)로부터 압력실(110)로의 잉크 유동을 허용하나 압력실(110)로부터 제1유로(102)로의 잉크 유동을 차단 또는 방해하는 형상일 수 있다. 이를 위해 잉크 공급로(130)는 도 2 내지 도 4에 도시된 횡 단면 형상을 가질 수 있다.
한 형태에 따른 잉크 공급로(130)는 도 2에 도시된 바와 같이 제1유로(102)로부터 압력실(110)로 갈수록 단면적이 감소하는 형상일 수 있다. 즉, 잉크 공급로(130)의 입구(도 2 기준으로 왼쪽)의 폭(A1)은 잉크 공급로(130)의 출구(도 2 기준으로 오른쪽)의 폭(A2)보다 클 수 있다.
아울러, 잉크 공급로(130)는 압력실(110)로 갈수록 단면적이 감소하는 제1구간(132)과 압력실(110)로 갈수록 단면적이 증가하는 제2구간(134)을 가질 수 있다. 여기서, 제1구간(132)의 길이는 제2구간(134)의 길이보다 길 수 있다. 아울러, 제2구간(134)은 필요에 따라 생략될 수 있다.
다른 형태의 잉크 공급로(130)는 도 3에 도시된 바와 같이 압력실(110)로부터 제1유로(102)로의 잉크 유동을 방해하는 제1구조물(180)을 포함할 수 있다. 제1구조물(180)은 잉크 공급로(130)의 입구로부터 출구로 갈수록 확장되는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1구조물(180)의 횡 단면은 대체로 삼각형일 수 있다.
또 다른 형태의 잉크 공급로(130)는 점차 축소되는 단면을 가짐과 동시에 잉크의 유동을 방해하는 제1구조물(180)을 포함할 수 있다. 부연 설명하면, 잉크 공급로(130)는 도 4에 도시된 바와 같이 제1유로(102)로부터 압력실(110)로 갈수록 점차 좁아지는 형상일 수 있고, 이 잉크 공급로(130)에는 잉크 공급로(130)의 입구로부터 출구로 갈수록 확장되는 제1구조물(180)이 형성될 수 있다. 이러한 제1구조물(180)은 잉크 공급로(130)의 출구로부터 입구로의 잉크 유동을 방해할 수 있다.
이와 같은 형상의 잉크 공급로(130)는 일 방향으로의 유동(즉, 제1유로(102)로부터 압력실(110)로의 유동)만을 허용하므로, 압력실(110)의 잉크가 제1유로(102)로 역류하는 현상을 효과적으로 억제할 수 있다.
잉크 배출로(140)는 압력실(110)로부터 제2유로(104)로의 잉크 유동을 허용하나 제2유로(104)로부터 압력실(110)로의 잉크 유동을 차단 또는 방해하는 형상일 수 있다. 이를 위해 잉크 배출로(140)는 도 2 내지 도 4에 도시된 잉크 배출로(140)의 횡 단면 형상과 동일 또는 유사한 형상을 가질 수 있다.
이와 같은 형상의 잉크 공급로(130)와 잉크 배출로(140)는 잉크가 일 방향으로만 흐르게 하므로, 제1유로(102)로부터 압력실(110)을 거쳐 제2유로(104)로 이동하는 잉크의 순환 구조를 가능케 할 수 있다.
노즐(150)은 압력실(110)에 형성될 수 있다. 이와 같이 형성된 노즐(150)은 압력실(110)에 저장된 잉크를 외부로 토출시킬 수 있다.
노즐(150)과 압력실(110) 사이에는 댐퍼(152)가 형성될 수 있다. 댐퍼(152)는 압력실(110)의 잉크가 노즐(150)로 급격하게 집중되는 현상을 경감시킬 수 있다. 이를 위해 댐퍼(152)는 잉크젯 프린트 헤드(100)의 하방(도 1 기준으로 Z축의 - 방향)으로 갈수록 단면크기가 점차 축소되는 형상일 수 있다(도 5 참조). 이러한 형상의 댐퍼(152)는 잉크에 포함된 기포가 노즐(150)로 토출되지 않도록 하는데 유리할 수 있다. 즉, 단면크기가 축소되는 댐퍼(152)는 잉크로부터 기포를 분리시키는데 유리할 수 있다. 그러나 댐퍼(152)는 잉크젯 프린트 헤드(100)의 유형에 따라 생략될 수 있다.
액추에이터(160)는 압전소자와 상하 전극 부재를 포함할 수 있다. 부연 설명하면, 액추에이터(160)는 상부 전극 부재와 하부 전극 부재를 사이에 두고 압전 소자가 배치된 적층 구조물일 수 있다.
하부 전극 부재는 진동판의 상부 표면에 형성될 수 있으며, 하나 이상의 도전성 금속 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 하부 전극 부재는 티타늄(Ti)과 백금(Pt)으로 이루어진 두 개의 금속 부재로 이루어질 수 있다.
압전 소자는 하부 전극 부재에 형성될 수 있다. 부연 설명하면, 압전 소자는 스크린 프린팅, 스퍼터링 등에 의해 하부 전극 부재의 표면에 얇게 형성될 수 있다. 압전 소자는 압전 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 압전 소자는 세라믹(예를 들어, PZT) 재질로 이루어질 수 있다.
상부 전극 부재는 압전 소자의 상부 표면에 형성될 수 있다. 상부 전극 부재는 Pt, Au, Ag, Ni, Ti 및 Cu 등의 물질 중 어느 하나의 물질로 이루어질 수 있다.
이 같이 구성된 액추에이터(160)는 전기신호에 따라 인장 및 수축하며 압력실(110)에 압력을 발생시킬 수 있다.
이와 같이 구성된 잉크젯 프린트 헤드(100)는 잉크 공급로(130)와 잉크 배출로(140)에 의해 제1유로(102)로부터 제2유로(104)로의 잉크 유동을 가능케 하므로, 이물질 또는 기포로 인한 노즐(150)의 막힘 현상을 경감시킬 수 있다. 즉, 종래의 잉크젯 프린트 헤드(100)는 잉크의 순환이 이루어지지 않으므로, 잉크에 포함된 이물질과 기포가 노즐(150)을 통해 배출될 수 밖에 없다. 이 경우, 이물질과 기포에 의해 노즐(150)에 집중되어 잉크의 정량 토출을 방해하거나 잉크의 토출 자체를 방해할 수 있다. 그러나 본 실시 예와 같이 잉크의 순환이 이루어지는 구조에서는 이물질과 기포가 노즐(150)을 통해 배출되지 않고 다른 경로(즉, 제2유로(104))를 통해 배출될 수 있으므로, 종래와 같은 노즐의 막힘 현상이 발생하지 않는다.
다음에서는 본 발명의 다른 실시 예들을 설명한다. 참고로, 아래에서 설명되는 실시 예들에서 제1실시 예와 동일한 구성요소는 동일한 도면부호를 사용하며, 이들 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 5를 참조하여 본 발명의 제2실시 예에 따른 잉크젯 프린트 헤드를 설명한다.
제2실시 예에 따른 잉크젯 프린트 헤드(100)는 잉크 공급로(130)와 잉크 배출로(140)의 형성 위치에 있어서 제1실시 예와 구별될 수 있다.
잉크젯 프린트 헤드(100)에서 잉크 공급로(130)는 잉크젯 프린트 헤드(100)의 높이 방향(도 5 기준으로 Z축 방향)을 기준으로 잉크 배출로(140)보다 낮게 형성될 수 있다. 예를 들어, 잉크젯 프린트 헤드(100)의 하부로부터 잉크 공급로(130)까지의 높이(h1)는 잉크젯 프린트 헤드(100)의 하부로부터 잉크 배출로(140)까지의 높이(h2)보다 작을 수 있다. 부연 설명하면, 잉크 공급로(130)는 압력실(110)의 아래쪽에 형성되고, 잉크 배출로(140)는 압력실(110)의 위쪽에 형성될 수 있다.
이와 같이 구성된 잉크젯 프린트 헤드(100)는 압력실(110)에 형성되는 기포를 제2유로(104)로 배출시키는데 효과적일 수 있다. 즉, 잉크에 포함된 기포는 위쪽으로 뜨는 경향을 가지므로, 잉크 배출로(140)를 압력실(110)의 위쪽에 형성하면 압력실(110)의 기포를 용이하게 배출시킬 수 있다.
도 6을 참조하여 본 발명의 제3실시 예에 따른 잉크젯 프린트 헤드를 설명한다.
제3실시 예에 따른 잉크젯 프린트 헤드(100)는 이물질 및 기포를 제거하는 구성요소를 더 포함한 점에서 전술된 실시 예들과 구별될 수 있다. 부연 설명하면, 잉크젯 프린트 헤드(100)는 잉크 탱크(10), 제1필터(20), 제1펌프(30), 탈기 장치(40), 압력 댐퍼(50), 토출 유닛(60), 제2필터(70), 제2펌프(80)를 포함할 수 있다.
잉크 탱크(10)는 잉크를 저장할 수 있다. 이를 위해 잉크 탱크(10)의 소정의 체적을 가질 수 있다. 여기서, 잉크 탱크(10)의 체적은 잉크젯 프린트 헤드(100)에 형성된 모든 압력실(110)의 체적의 합보다 클 수 있다.
제1필터(20)는 잉크에 포함된 이물질을 여과시킬 수 있다. 부연 설명하면, 제1필터(20)는 잉크 탱크(10)로부터 공급되는 잉크에 포함된 이물질을 여과할 수 있다. 제1필터(20)는 다공성 물질이나 망사 등으로 이루어질 수 있다.
제1펌프(30)는 잉크 탱크(10) 및 토출 유닛(60)과 연결될 수 있다. 부연 설명하면, 제1펌프(30)는 잉크 탱크(10)의 잉크를 제1유로(102)로 공급할 수 있다.
탈기 장치(40)는 제1펌프(30)와 연결되며, 잉크의 압송과정에서 발생한 기포를 제거할 수 있다. 아울러, 탈기 장치(40)는 잉크로부터 분리한 기포를 외부로 배출하기 위한 배출밸브를 구비할 수 있다.
압력 댐퍼(50)는 제1펌프(30)의 출구 측에 설치될 수 있다. 압력 댐퍼(50)는 제1펌프(30)에 의해 발생한 맥동 현상을 감소시켜, 토출 유닛(60)으로 공급되는 잉크의 유동이 안정적으로 이루어지게 할 수 있다.
토출 유닛(60)은 제1유로(102), 제2유로(104), 압력실(110), 노즐(150), 액추에이터(160)를 포함할 수 있다. 이와 같이 구성된 토출 유닛(60)은 노즐(150)을 통해 잉크를 토출할 수 있다.
제2필터(70)는 토출 유닛(60)으로부터 배출된 잉크로부터 이물질을 여과시킬 수 있다. 토출 유닛(60)에 공급되는 잉크 내에는 이물질이 포함되지 않을 수 있다. 그러나 잉크가 토출 유닛(60)을 경유한 뒤에는 토출 유닛(60)에 잔존하는 이물질이 잉크에 포함될 수 있다. 따라서, 이러한 이물질은 제2필터(70)를 통해 제거할 수 있다. 참고로, 제2필터(70)는 필요에 따라 생략될 수 있다.
제2펌프(80)는 회수된 잉크를 잉크 탱크(10)로 공급할 수 있다. 부연 설명하면, 제2펌프(80)는 제2유로(104)를 통해 회수된 잉크를 잉크 탱크(10)로 송출하여, 잉크의 순환 구조를 완성할 수 있다.
이와 같이 구성된 잉크젯 프린트 헤드(100)는 다수의 필터(20, 70)와 탈기 장치(40)를 통해 잉크에 포함된 이물질과 기포를 효과적으로 제거할 수 있으므로, 노즐(150)의 막힘 현상을 효과적으로 감소시킬 수 있다.
아울러, 본 잉크젯 프린트 헤드(100)는 다수의 펌프(30, 80)를 포함하므로 잉크를 지속적으로 순환시킬 수 있으며, 이를 통해 노즐(150)의 토출 특성을 향상시킬 수 있다.
도 7 및 도 8을 참조하여 본 발명의 제4실시 예에 따른 잉크젯 프린트 헤드를 설명한다.
제4실시 예에 따른 잉크젯 프린트 헤드(100)는 복수의 제1유로(102, 106)를 포함한 점에서 전술된 실시 예들과 구별될 수 있다.
잉크젯 프린트 헤드(100)는 한 쌍의 제1유로(102, 106)를 포함할 수 있다. 한 쌍의 제1유로(102, 106)는 잉크젯 프린트 헤드(100)의 길이방향(도 8 기준으로 Y축 방향)으로 길게 형성될 수 있다. 이와 같이 형성된 한 쌍의 제1유로(102, 106)는 각각의 제1압력실(110)과 제2압력실(120)에 잉크를 공급할 수 있다.
한 쌍의 제1유로(102, 106) 사이에는 제2유로(104)가 형성될 수 있다. 제2유로(104)로는 압력실(110, 120)로부터 배출된 잉크가 회수될 수 있다.
한편, 제2유로(104)의 상부에는 구동 소자(200)가 장착될 수 있다. 구동 소자(200)는 도 8에 도시된 바와 같이 제2유로(104)를 기준으로 좌우 측에 배치된 다수의 액추에이터(160, 170)와 연결될 수 있다.
제1유로(102, 106)와 제2유로(104) 사이에는 제1압력실(110)과 제2압력실(120)이 형성될 수 있다. 여기서, 제1압력실(110)은 제1유로(102)로부터 잉크를 공급받을 수 있고, 제2압력실(120)은 제1유로(106)로부터 잉크를 공급받을 수 있다. 아울러, 각각의 압력실(110, 120)에 유입된 잉크에서 노즐(150)을 통해 토출되지 않은 소량의 잉크는 제2유로(104)를 통해 회수될 수 있다.
이와 같이 구성된 잉크젯 프린트 헤드(100)는 하나의 제2유로(104)를 2개의 제1유로(102, 106)가 공통으로 사용하므로, 잉크젯 프린트 헤드(100)의 공간효율을 향상시킬 수 있다. 아울러, 잉크젯 프린트 헤드(100)에서 구동 소자(200)는 제2유로(104)의 상부에 장착될 수 있으므로, 구동 소자(200)를 위한 별도의 장착 공간을 제공할 필요가 없다.
아울러, 구동 소자(200)를 제2유로(104)에 배치하면, 회수되는 잉크를 통해 구동 소자(200)를 냉각시킬 수 있다. 이 경우, 구동 소자(200)로 인한 잉크젯 프린트 헤드의 과열 현상을 경감시킬 수 있을 뿐만 아니라 잉크젯 프린트 헤드의 과열로 인한 잉크의 토출 특성 저하 현상과 잉크의 점도 변화 현상을 최소화시킬 수 있다.
따라서, 본 실시 예는 잉크젯 프린트 헤드(100)의 소형화뿐만 아니라 잉크젯 프린트 헤드(100)의 토출 특성을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 이상에서 설명되는 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다.
100 잉크젯 프린트 헤드
102 제1유로 104 제2유로
110 제1압력실 120 제2압력실
130 잉크 공급로 140 잉크 배출로
150 노즐
160 제1액추에이터 170 제2액추에이터
180 제1구조물
200 구동 소자

Claims (16)

  1. 잉크가 공급되는 제1유로;
    상기 제1유로와 평행하게 배치되고, 잉크가 회수되는 제2유로;
    상기 제1유로와 상기 제2유로 사이에 배치되는 압력실;
    상기 제1유로와 상기 압력실을 연결하는 잉크 공급로; 및
    상기 압력실과 상기 제2유로를 연결하는 잉크 배출로;
    를 포함하는 잉크젯 프린트 헤드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 잉크 공급로는 상기 제1유로로부터 상기 압력실로 갈수록 점차 축소되는 형상인 잉크젯 프린트 헤드.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 잉크 배출로는 상기 압력실로부터 상기 제2유로로 갈수록 점차 축소되는 형상인 잉크젯 프린트 헤드.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 잉크 공급로는 잉크젯 프린트 헤드의 높이방향을 기준으로 상기 잉크 배출로부다 낮게 위치되는 잉크젯 프린트 헤드.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 잉크 공급로에는 상기 압력실로부터 상기 제1유로로의 유동을 방해하는 제1구조물이 형성되는 잉크젯 프린트 헤드.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1구조물은 상기 제1유로로부터 상기 압력실로 갈수록 점차 확대되는 형상인 잉크젯 프린트 헤드.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 잉크 배출로에는 상기 제2유로로부터 상기 압력실로의 유동을 방해하는 제2구조물이 형성되는 잉크젯 프린트 헤드.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2구조물은 상기 압력실로부터 상기 제2유로로 갈수록 점차 확대되는 형상인 잉크젯 프린트 헤드.
  9. 잉크가 공급되는 한 쌍의 제1유로;
    상기 한 쌍의 제1유로 사이에 배치되고, 잉크가 회수되는 제2유로; 및
    상기 제1유로와 상기 제2유로 사이에 배치되고, 상기 제1유로 및 상기 제2유로와 각각 연결되는 복수의 압력실;
    을 포함하는 잉크젯 프린트 헤드.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1유로와 상기 압력실을 연결하는 잉크 공급로는,
    상기 제1유로로부터 상기 압력실로 갈수록 점차 축소되는 형상인 잉크젯 프린트 헤드.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 압력실과 상기 제2유로를 연결하는 잉크 배출로는,
    상기 압력실로부터 상기 제2유로로 갈수록 점차 축소되는 형상인 잉크젯 프린트 헤드.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제1유로와 상기 압력실을 연결하는 잉크 공급로에는,
    상기 압력실로부터 상기 제1유로로의 유동을 방해하는 제1구조물이 형성되는 잉크젯 프린트 헤드.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1구조물은 상기 제1유로로부터 상기 압력실로 갈수록 점차 확대되는 형상인 잉크젯 프린트 헤드.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 압력실과 상기 제2유로를 연결하는 잉크 배출로에는,
    상기 제2유로로부터 상기 압력실로의 유동을 방해하는 제2구조물이 형성되는 잉크젯 프린트 헤드.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제2구조물은 상기 압력실로부터 상기 제2유로로 갈수록 점차 확대되는 형상인 잉크젯 프린트 헤드.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 제2유로의 상부에는 액추에이터를 구동하는 구동 소자가 장착되는 잉크젯 프린트 헤드.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190002321A (ko) * 2017-06-29 2019-01-08 캐논 가부시끼가이샤 액체 토출 헤드 및 액체 토출 장치
KR102111682B1 (ko) * 2018-12-18 2020-05-15 한국기계연구원 잉크 순환형 잉크젯 헤드 유닛 및 이를 포함하는 잉크 순환형 잉크젯 헤드 조립체, 잉크 순환형 잉크젯 헤드 유닛의 제조방법
KR102152468B1 (ko) * 2019-12-20 2020-09-04 한국기계연구원 잉크젯 헤드 소자, 잉크젯 헤드 조립체 및 잉크젯 헤드 소자 제조방법

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016049680A (ja) * 2014-08-29 2016-04-11 キヤノン株式会社 素子基板および液体吐出ヘッド
WO2016068706A1 (en) * 2014-10-29 2016-05-06 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno Print head for printing a suspension fluid comprising particles, printing apparatus and method.
JP6812650B2 (ja) * 2016-03-25 2021-01-13 コニカミノルタ株式会社 インクジェットヘッドおよびインクジェット装置
JP6999088B2 (ja) * 2017-03-21 2022-01-18 株式会社リコー 液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット、液体を吐出する装置
JP7064160B2 (ja) * 2017-03-21 2022-05-10 株式会社リコー 液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット、液体を吐出する装置
WO2018225551A1 (ja) * 2017-06-09 2018-12-13 コニカミノルタ株式会社 インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置
JP6992289B2 (ja) 2017-06-28 2022-01-13 セイコーエプソン株式会社 液体吐出装置および液体吐出方法
JP7102777B2 (ja) * 2018-02-27 2022-07-20 セイコーエプソン株式会社 液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置
JP7157957B2 (ja) * 2018-12-05 2022-10-21 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 インクジェットヘッド、インクジェット塗布装置、およびインクジェット塗布方法
JP7327982B2 (ja) * 2019-04-16 2023-08-16 キヤノン株式会社 液体吐出ヘッドおよびその製造方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4835554A (en) * 1987-09-09 1989-05-30 Spectra, Inc. Ink jet array
EP0594110B1 (en) * 1992-10-20 2000-02-02 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet head, method of producing the ink jet head and ink jet apparatus operable using the ink jet head
ATE230351T1 (de) * 1998-10-24 2003-01-15 Xaar Technology Ltd Tröpfchenablageapparat
US6260963B1 (en) * 1999-01-15 2001-07-17 Xerox Corporation Ink jet print head with damping feature
US6604816B1 (en) * 1999-06-30 2003-08-12 Hitachi, Ltd. Ink-jet recording head and ink-jet recorder
JP4855992B2 (ja) * 2007-03-30 2012-01-18 富士フイルム株式会社 液体循環装置、画像形成装置、及び液体循環方法
JP2010241002A (ja) * 2009-04-07 2010-10-28 Seiko Epson Corp 液滴吐出ヘッド
JP5223934B2 (ja) * 2010-03-29 2013-06-26 パナソニック株式会社 インクジェット装置
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
JP5750753B2 (ja) * 2011-01-11 2015-07-22 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
JP2012153071A (ja) * 2011-01-27 2012-08-16 Kyocera Corp インクジェットヘッド及び記録装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190002321A (ko) * 2017-06-29 2019-01-08 캐논 가부시끼가이샤 액체 토출 헤드 및 액체 토출 장치
KR102111682B1 (ko) * 2018-12-18 2020-05-15 한국기계연구원 잉크 순환형 잉크젯 헤드 유닛 및 이를 포함하는 잉크 순환형 잉크젯 헤드 조립체, 잉크 순환형 잉크젯 헤드 유닛의 제조방법
KR102152468B1 (ko) * 2019-12-20 2020-09-04 한국기계연구원 잉크젯 헤드 소자, 잉크젯 헤드 조립체 및 잉크젯 헤드 소자 제조방법

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