KR960037294A - 가동 부재를 이용한 액체 토출 방법 - Google Patents

가동 부재를 이용한 액체 토출 방법 Download PDF

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아야 요시히라
요미쯔 구도기
요시에 나까따
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미따라이 후지오
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Abstract

액체를 토출하는 액체 토출 방법은, 액체를 토출하는 토출구를 갖는 토출구 부분과, 토출구 부분과 유체 연통하는 액체 유로와, 액체 내에서 기포를 발생시키는 기포 발생 영역과, 기포 발생 영역에 대면하여 배치되고 자유 단부가 지지점 부분보다 토출구 부분에 밀접하게 마련된 가동 부재를 구비하는 액체 토출 헤드를 사용하는 단계와, 상기 가동 부재를 기포 발생에 따른 압력에 의해 기준면 위치로부터 최대 변위 위치까지 변위시키는 단계를 포함하며, 상기 기준면을 기준으로 하여, θM이 상기 지지점 부분을 중심으로 하는 상기 최대 변위에서의 상기 가동 부재의 각도이고, θE가 상기 액체 유로에 대한 상기 토출구 부분의 연결면과의 상기 토출구의 중심축의 교차점과 상기 지지점 부분을 연결하는 축의 각도일 때, 2θE-7°≤θM≤2θE+7°의 관계식을 만족시키며, θM은 예각이다.

Description

가동 부재를 이용한 액체 토출 방법
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1A도 및 제1B도는 종래의 액체 토출 헤드의 사시도 및 종래의 액체 토출 헤드의 액체 유동 통로의 단면도, 제2A도, 제2B도, 제2C도 및 제2D는 본 발명에 적용된 액체 토출 헤드의 예의 개략적인 단면도, 제3도는 본 발명에 적용된 액체 토출 헤드의 일부 절결된 사시도, 제4도는 종래의 헤드에서 기포로부터의 압력 전파의 개략도, 제5도는 본 발명에 적용된 헤드에서 기포로부터의 압력 전파의 개략도, 제6도는 본 발명에 적용된 토출 원리에서 액체 유동의 개략적인 도면, 제7도는 본 발명의 실시예에 따른 액체 토출 헤드의 일부 절결된 단면도, 제8도는 본 발명에 적용된 액체 토출 헤드의 일부 절결된 사시도, 제9A도, 제9B도 및 제9C는 발열소자와 가동 부재 사이의 위치 관계를 도시하는 도면, 제10도는 θM과 θE사이의 관계의 제1예를 도시하는 개략도, 제11도는 θM과 θE사이의 관계의 제2예를 도시하는 개략도, 제12도는 θM과 θE사이의 관계의 제3예를 도시하는 개략도, 제13도는 θM과 θE사이의 관계의 제4예를 도시하는 개략도, 제14A도 및 제14B는 가동 부재의 작동 도면, 제15A도, 제15B도 및 제15C는 가동 부재의 다른 형상의 도면, 제16도는 본 발명에서 각도의 조건을 만족시키기 위한 상부 스토퍼의 예를 도시하는 개략도, 제17A도 및 제17B는 본 발명의 실시예에 따른 잉크 토출 헤드의 종방향 단면도, 제18도는 구동 펄스의 형상의 개략적인 도면, 제19도는 본 발명으미 실시예의 액체 토출 헤드의 공급 통로의 단면도, 제20도는 본 발명의 실시예의 헤드의 분해 조립 사시도, 제21도는 액체 토출 헤드 카트리지의 분해 조립 사시도, 제22도는 액체 토출 장치의 개략적인 도면, 제23도는 장치의 블록 선도, 제24도는 액체 토출 기록 시스템의 개략도, 제25도는 헤드 키트의 개략도.

Claims (29)

  1. 액체를 토출하는 토출구를 갖는 토출구 부분과, 토출구 부분과 유체 연통하는 액체 유로와, 액체 내에서 기포를 발생시키는 기포 발생 영역과, 기포 발생 영역에 대면하여 배치되고 자유 단부가 지지점 부분보다 토출구 부분에 밀접하게 마련된 가동 부재를 구비하는 액체 토출 헤드를 사용하는 단계와, 상기 가동 부재를 기포 발생에 따른 압력에 의해 기준면 위치로부터 최대 변위 위치까지 변위시키는 단계를 포함하며, 액체를 토출하는 액체 토출 방법에 있어서, 상기 기준면을 기준으로 하여, θM이 상기 지지점 부분을 중심으로 하는 상기 최대 변위에서의 상기 가동 부재의 각도이고, θE가 상기 액체 유로에 대한 상기 토출구 부분의 연결면과의 상기 토출구의 중심축의 교차점과 상기 지지점 부분을 연결하는 축의 각도일 때, 2θE-5°≤θM≤2θE+5°의 관계식을 만족시키며, θM은 예각인 것을 특징으로 하는 액체 토출 방법.
  2. 제1항에 있어서, 최대 변위에서의 상기 가동 부재의 각도 θM는 기준면에 대한 상기 연결면의 토출구 부분의 최상단부와 상기 지지점 부분을 연결하는 선의 각도 이상이 되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 액체 토출 방법.
  3. 제1항에 있어서, 최대 변위에서의 상기 가동 부재의 각도 θM은 2θE≤θM가 되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 액체 토출 방법.
  4. 제1항, 제2항 및 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 가동 부재의 변위에 의해 상기 기포는 토출구를 향한 방향으로 상류측보다 하류측으로 더욱 팽창되어 액체를 토출시키는 것을 특징으로 하는 액체 토출 방법.
  5. 액체를 토출하는 토출구를 갖는 토출구 부분과, 토출구 부분과 유체 연통하는 제1액체 유로와, 기포 발생 영역을 갖는 제2액체 유로와, 기포 발생 영역에 대면하여 배치되고 자유 단부가 지지점 부분보다 토출구 부분에 밀접하게 마련되어 상기 기포 발생 영역에서 기포를 발생시키는 가동 부재를 구비한 액체 토출 헤드를 사용하는 단계와, 상기 가동 부재를 기포 발생에 따른 압력에 의해 기준면 위치로 부터 최대 변위 위치까지 변위시키는 단계를 포함하여 액체를 토출하는 액체 토출 방법에 있어서, 상기 기준면을 기준으로 하여 θM이 상기 지지점 부분을 중심으로 하는 상기 최대 변위에서의 상기 가동 부재의 각도이고, θE가 상기 액체 유로에 대한 상기 토출구 부분의 연결면과의 상기 토출구의 중심축의 교차점과 상기 지지점 부분을 연결하는 축의 각도일때, 2θE-5°≤θM≤2θE+5°의 관계식을 만족시키며, θM은 예각인 것을 특징으로 하는 액체 토출 방법.
  6. 제5항에 있어서, 최대 변위에서의 상기 가동 부재의 각도 θM은 기준면에 대한 상기 연결면의 토출구 부분의 최상단부와 상기 지지점 부분을 연결하는 선의 각도 이상이 되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 액체 토출 방법.
  7. 제5항에 있어서, 최대 변위에서의 상기 가동 부재의 각도 θM은 2θE≤θM가 되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 액체 토출 방법.
  8. 제5항, 제6항 및 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법에 사용된 헤드는 상기 기포를 가동 부재의 변위에 의해 토출구를 향한 방향으로 상류측보다 하류측으로 더욱 팽창시킴으로써 액체를 토출하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 방법.
  9. 액체를 토출하는 토출구를 갖는 토출구 부분과, 토출구 부분과 유체 연통하는 액체 유로와, 액체 내에서 기포를 발생시키는 기포 발생 영역과, 기포 발생 영역에 대면하여 배치되고 자유 단부가 지지점 부분보다 토출구 부분에 밀접하게 마련된 가동 부재를 구비하는 액체 토출 헤드를 사용하는 단계와, 상기 가동 부재를 기포발생에 따른 압력에 의해 기준면 위치로부터 최대 변위 위치까지 변위시키는 단계를 포함하여 액체를 토출하는 액체 토출 방법에 있어서, 상기 기준면을 기준으로 하여, θM이 상기 지지점 부분을 중심으로 하는 상기 최대 변위에서의 상기 가동 부재의 각도이고, θE가 상기 액체 유로에 대한 상기 토출구 부분의 연결면과의 상기 토출구의 중심축의 교차점과 상기 지지점 부분을 연결하는 축의 각도일 때, 2θE-7°≤θM≤2θE+7°의 관계식을 만족시키며, θM은 예각인 것을 특징으로 하는 액체 토출 방법.
  10. 액체를 토출하는 토출구를 갖는 토출구 부분과, 토출구 부분과 유체 연통하는 제1액체 유로와, 기포 발생 영역을 갖는 제2액체 유로와, 기포 발생 영역에 대면하여 배치되고 자유 단부가 지지점 부분보다 토출구 부분에 밀접하게 마련되어 상기 기포 발생 영역에서 기포를 발생시키는 가동부재를 구비한 액체 토출 헤드를 사용하는 단계와, 상기 가동 부재를 기포 발생에 따른 압력에 의해 기준면 위치로부터 최대 변위 위치가지 변위치키는 단계를 포함하여 액체를 토출하는 액체 토출 방법에 있어서, 상기 기준면을 기준으로 하여, θM이 상기 지지점 부분을 중심으로 하는 상기 최대 변위에서의 상기 가동 부재의 각도이고, θE가 상기 액체 유로에 대한 상기 토출구 부분의 연결면과의 상기 토출구의 중심축의 교차점과 상기 지지점 부분을 연결하는 축의 각도일 때, 2θE-7°≤θM≤2θE+7°의 관계식을 만족시키며, θM은 예각인 것을 특징으로 하는 액체 토출 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1액체 유로에 공급되는 액체 및 상기 제2액체 유로에 공급되는 액체는 동일한 액체인 것을 특징으로 하는 액체 토출 방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 제1액체 유로에 공급되는 액체 및 상기 제2액체 유로에 공급되는 액체는 상이한 액체인 것을 특징으로 하는 액체 토출 방법.
  13. 제9항, 제10항, 제11항 및 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 최대 변위에서의 상기 가동 부재의 각도 θM은 기준면에 대한 상기 연결면의 토출구 부분의 최상단부와 상기 지지점 부분을 연결하는 선의 각도 이상이 되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 액체 토출 방법.
  14. 제9항, 제10항, 제11항 및 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 최대 변위에서의 상기 가동 부재의 각도 θM은 2θE≤θM가 되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 액체 토출 방법.
  15. 제9항, 제10항, 제11항 및 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 가동 부재의 변위에 의해 상기 기포는 토출구를 향한 방향으로 상류측보다 하류측으로 더욱 팽창되어 액체를 토출시키는 것을 특징으로 하는 액체 토출 방법.
  16. 액체를 토출하는 토출구를 갖는 토출구 부분과, 토출구 부분과 유체 연통하는 액체 유로와, 액체 내에서 기포를 발생시키는 기포 발생 영역과, 기포 발생 영역에 대면하여 배치되고 자유 단부가 지지점 부분보다 토출구 부분이 밀접하게 마련된 가동 부재를 구비하는 액체 토출 헤드를 사용하는 단계와, 상기 가동 부재를 기포 발생에 따른 압력에 의해 기준면 위치로부터 최대 변위 위치까지 변위시키는 단계를 포함하여 액체를 토출하는 액체 토출 방법에 있어서, 상기 기준면을 기준으로 하여, θM이 상기 지지점 부분을 중심으로 하는 상기 최대 변위에서의 상기 가동 부재의 각도이고, θE가 상기 액체 유로에 대한 상기 토출구 부분과 연결면과의 상기 토출구의 중심축의 교차점과 상기 지지점 부분을 연결하는 축의 각도일 때, θM＜2θE+5°의 관계식을 만족시키며, θM은 예각이고, 상기 연결면의 토출구 부분의 최상단부와 상기 지지점 부분을 연결하는 축의 각도 이상인 것을 특징으로 하는 액체 토출 방법.
  17. 액체를 토출하는 토출구를 갖는 토출구 부분과, 토출구 부분과 유체 연통하는 액체 유로와, 액체 내에서 기포를 발생시키는 기포 발생 영역과, 기포 발생 영역에 대면하여 배치되고 자유 단부가 지지점 부분보다 토출구 부분이 밀접하게 마련된 가동 부재를 구비하는 액체 토출 헤드를 사용하는 단계와, 상기 가동 부재를 기포 발생에 따른 압력에 의해 기준면 위치로부터 최대 변위 위치까지 변위시키는 단계를 포함하여 액체를 토출하는 액체 토출 방법에 있어서, 상기 기준면을 기준으로 하여, θM이 상기 지지점 부분을 중심으로 하는 상기 최대 변위에서의 상기 가동 부재의 각도이고, θE가 상기 액체 유로에 대한 상기 토출구 부분과 연결면과의 상기 토출구의 중심축의 교차점과 상기 지지점 부분을 연결하는 축의 각도일 때, 2θE-5°≤θM≤2θE의 관계식을 만족시키며, θM은 예각이고, 상기 연결면의 토출구 부분의 최상단부와 상기 지지점 부분을 연결하는 축의 각도 이상인 것을 특징으로 하는 액체 토출 방법.
  18. 제1항, 제5항, 제9항 및 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 자유 단부 위에서 상기 토출구 부분과 유체 연통하는 액체 유로의 천장 높이는 상기 지지점 부분 위에서의 천정 높이보다 높은 것을 특징으로 하는 액체 토출 방법.
  19. 제1항, 제5항, 제9항 및 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 기포를 발생시키는 발열 소자는 상기 가동 부재에 대향한 쪽에 배치되며, 가동 부재와 말열 소자 사이의 공간은 기포 발생 영역인 것을 특징으로 하는 액체 토출 방법.
  20. 액체를 토출하는 토출구를 갖는 토출구 부분과, 토출구 부분과 유체 연통하는 액체 유로와, 액체 내에서 기포를 발생시키는 기포 발생 영역과, 기포 발생 영역에 대면하여 배치되고 자유 단부가 지지점 부분보다 토출구 부분이 밀접하게 마련된 가동 부재를 구비하는 액체 토출 헤드에 있어서, 액체를 토출하기 위하여 상기 가동 부재를 기포 발생에 따른 압력에 의해 기준면 위치로부터 최대 변위 위치까지 변위시키는 경우에, 상기 기준면을 기준으로 하여, θM이 상기 지지점 부분을 중심으로 하는 상기 최대 변위에서의 상기 가동 부재의 각도이고, θE가 상기 액체 유로에 대한 상기 토출구 부분의 연결면과의 상기 토출구 중심축의 교차점과 상기 지지점 부분을 연결하는 축의 각도일 때, 2θE-5°≤θM≤2θE+5°의 관계식을 만족시키며, θM은 예각인 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
  21. 액체를 토출하는 토출구를 갖는 토출구 부분과, 토출구 부분과 유체 연통하는 제1액체 유로와, 기포 발생 영역을 갖는 제2액체 유로와, 기포 발생 영역에 대면하여 배치되고 자유 단부가 지지점 부분보다 토출구 부분에 밀접하게 마련된 가동 부재를 구비하는 액체 토출 헤드에 있어서, 액체를 토출하기 위하여 상기 기포 발생 영역에서 기포를 발생시키고 상기 가동 부재를 기포 발생에 따른 압력에 의해 기준면 위치로부터 최대 변위 위치까지 변위시키는 경우에, 상기 기준면을 기준으로 하여, θM이 상기 지지점 부분을 중심으로 하는 상기 최대 변위에서의 상기 가동 부재의 각도이고, θE가 상기 액체 유로에 대한 상기 토출구 부분의 연결면과의 상기 토출구의 중심축의 교차점과 상기 지지점 부분을 연결하는 축의 각도일 때, 2θE-5°≤θM≤2θE+5°의 관계식을 만족시키며, θM은 예각인 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
  22. 액체를 토출하는 토출구를 갖는 토출구 부분과, 토출구 부분과 유체 연통하는 액체 유로와, 액체 내에서 기포를 발생시키는 기포 발생 영역과, 기포 발생 영역에 대면하여 배치되고 자유 단부가 지지점 부분보다 토출구 부분이 밀접하게 마련된 가동 부재를 구비하는 액체 토출 헤드에 있어서, 액체를 토출하기 위하여 상기 가동 부재를 기포 발생에 따른 압력에 의해 기준면 위치로부터 최대 변위 위치까지 변위시키는 경우에, 상기 기준면을 기준으로 하여, θM이 상기 지지점 부분을 중심으로 하는 상기 최대 변위에서의 상기 가동 부재의 각도이고, θE가 상기 액체 유로에 대한 상기 토출구 부분의 연결면과의 상기 토출구 중심축의 교차점과 상기 지지점 부분을 연결하는 축의 각도일 때, 2θE-7°≤θM≤2θE+7°의 관계식을 만족시키며, θM은 예각인 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
  23. 액체를 토출하는 토출구를 갖는 토출구 부분과, 토출구 부분과 유체 연통하는 제1액체 유로와, 기포 발생 영역을 갖는 제2액체 유로와, 기포 발생 영역에 대면하여 배치되고 자유 단부가 지지점 부분보다 토출구 부분에 밀접하게 마련된 가동 부재를 구비하는 액체 토출 헤드에 있어서, 액체를 토출하기 위하여 상기 기포 발생 영역에서 기포를 발생시키고 상기 가동 부재를 기포 발생에 따른 압력에 의해 기준면 위치로부터 최대 변위 위치까지 변위시키는 경우에, 상기 기준면을 기준으로 하여, θM이 상기 지지점 부분을 중심으로 하는 상기 최대 변위에서의 상기 가동 부재의 각도이고, θE가 상기 액체 유로에 대한 상기 토출구 부분의 연결면과의 상기 토출구의 중심축의 교차점과 상기 지지점 부분을 연결하는 축의 각도일 때, 2θE-7°≤θM≤+7°의 관계식을 만족시키며, θM은 예각인 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
  24. 액체를 토출하는 토출구를 갖는 토출구 부분과, 토출구 부분의 유체 연통하는 액체 유로와, 액체 내에서 기포를 발생시키는 기포 발생 영역과, 기포 발생 영역에 대면하여 배치되고 자유 단부가 지지점 부분보다 토출구 부분이 밀접하게 마련된 가동 부재를 구비하며, 상기 가동 부재가 액체를 토출하기 위하여 기포 발생에 따른 압력에 의해 기준면 위치로부터 최대 변위 위치까지 변위되는 액체 토출용 액체 토출 헤드에 있어서, 상기 기준면을 기준으로 하여, θM이 상기 지지점 부분을 중심으로 하는 상기 최대 변위에서의 상기 가동 부재의 각도이고, θE가 상기 액체 유로에 대한 상기 토출구 부분의 연결면과의 상기 토출구 중심축의 교차점과 상기 지지점 부분을 연결하는 축의 각도일 때, θM≤2θE+5°의 관계식을 만족시키며, θM은 예각이고, 상기 연결면의 토출구 부분의 최상단부와 상기 지지점 부분을 연결하는 축의 각도 이상인 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
  25. 액체를 토출하는 토출구를 갖는 토출구 부분과, 토출구 부분의 유체 연통하는 액체 유로와, 액체 내에서 기포를 발생시키는 기포 발생 영역과, 기포 발생 영역에 대면하여 배치되고 자유 단부가 지지점 부분보다 토출구 부분이 밀접하게 마련된 가동 부재를 구비하며, 상기 가동 부재가 액체를 토출하기 위하여 기포 발생에 따른 압력에 의해 기준면 위치로부터 최대 변위 위치까지 변위되는 액체 토출용 액체 토출 헤드에 있어서, 상기 기준면을 기준으로 하여, θM이 상기 지지점 부분을 중심으로 하는 상기 최대 변위에서의 상기 가동 부재의 각도이고, θE가 상기 액체 유로에 대한 상기 토출구 부분의 연결면과의 상기 토출구 중심축의 교차점과 상기 지지점 부분을 연결하는 축의 각도일 때, 2θE-5°≤θM≤2θE의 관계식을 만족시키며, θM은 예각이고, 상기 연결면의 토출구 부분의 최상단부와 상기 지지점 부분을 연결하는 축의 각도 이상인 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
  26. 제20항, 제21항, 제22항, 제23항, 제24항 및 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 자유 단부 위에서 상기 토출구 부분과 유체 연통하는 액체 유로의 천장 높이는 상기 지지점 부분 위에서의 천정 높이보다 높은 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
  27. 제20항, 제21항, 제22항, 제23항, 제24항 및 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 발열 소자는 상기 가동 부재에 대향한 쪽에 배치되며, 가동 부재와 발열 소자 사이의 공간은 기포 발생 영역인 것을 특징으로 하는 액체 토출 헤드.
  28. 기포 발생에 의해 액체를 토출하는 액체 토출 장치에 있어서, 제20항, 제21항, 제22항, 제23항, 제24항 및 제25항 중 어느 한 항에 기재된 액체 토출 헤드와, 상기 액체 토출 헤드로부터 액체를 토출하도록 구동 신호를 공급하는 구동 신호 공급 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 장치.
  29. 기포 발생에 의해 액체를 토출하는 액체 토출 장치에 있어서, 제20항, 제21항, 제22항, 제23항, 제24항 및 제25항 중 어느 한 항에 기재된 액체 토출 헤드와, 상기 액체 토출 헤드로부터 토출된 액체를 수용하는 기록 매체를 운반하는 기록 매체 운반 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 장치.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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