(57)【要約】      （修正有）【課題】ノズルから吐出されるインクの圧力を均一にするインクジェットヘッド及びこれを含むインクジェットヘッドアセンブリを提供する。【解決手段】インクジェットヘッドは、インクを吐出する多数のノズル２６２が形成されるインクジェットヘッドプレートと、前記インクジェットヘッドプレートの幅方向の両外側から流入するインクを保存し、幅方向の内側に向い合う圧力チャンバ２２４と、前記圧力チャンバ２２４が連通される夫々のノズル２６２を通じてインクが吐出するための駆動力を提供し、前記圧力チャンバ２２４の夫々にメンブレイン２２５を介して配置される圧電体２５０と、前記ノズル２６２を通じて吐出されるインクの圧力を調節するように前記圧力チャンバ２２４を連通する圧力調節チャンネル２２７と、を含むことができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出する多数のノズルが形成されるインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドの幅方向の両外側から流入するインクを保存し、前記幅方向の内側に向い合って、流路を形成する圧力チャンバと、
前記圧力チャンバが連通される夫々のノズルを通じてインクが吐出するための駆動力を提供し、前記圧力チャンバの夫々にメンブレインを介して配置される圧電体と、
前記夫々のノズルを通じて吐出されるインクの圧力を調節するように前記圧力チャンバを連通する圧力調節チャンネルと、
前記インクジェットヘッドと結合し、前記インクジェットヘッドにインクを提供するインクカートリッジと、
を含むインクジェットヘッドアセンブリ。
【請求項２】
前記ノズルは、前記圧力チャンバの間で長さ方向に一列に配列されることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッドアセンブリ。
【請求項３】
前記圧力チャンバと前記ノズルとを連通するダンパをさらに含むことを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェットヘッドアセンブリ。
【請求項４】
前記ダンパは、前記圧力チャンバで長さ方向に斜めに形成されることを特徴とする請求項３に記載のインクジェットヘッドアセンブリ。
【請求項５】
インクを吐出する多数のノズルが形成されるインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドの幅方向の両外側から流入するインクを保存し、前記幅方向の内側に向い合う圧力チャンバと、
前記圧力チャンバが連通される夫々のノズルを通じてインクが吐出するための駆動力を提供し、前記圧力チャンバの夫々にメンブレインを介して配置される圧電体と、
前記圧力チャンバと前記ノズルとを連通し、前記ノズルの夫々を通じて吐出されるインクの圧力を調節するように圧力調節チャンネルが形成されるダンパと、
前記インクジェットヘッドと結合し、前記インクジェットヘッドにインクを提供するインクカートリッジと、
を含むインクジェットヘッドアセンブリ。
【請求項６】
インクを吐出する多数のノズルが形成されるインクジェットヘッドプレートと、
前記インクジェットヘッドプレートの幅方向の両外側から流入するインクを保存し、幅方向の内側に向い合う圧力チャンバと、
前記圧力チャンバが連通される夫々のノズルを通じてインクが吐出するための駆動力を提供し、前記圧力チャンバの夫々にメンブレインを介して配置される圧電体と、
前記ノズルを通じて吐出されるインクの圧力を調節するように前記圧力チャンバを連通する圧力調節チャンネルと、
を含むインクジェットヘッド。
【請求項７】
前記ノズルは、前記圧力チャンバの間で長さ方向に一列に配列されることを特徴とする請求項６に記載のインクジェットヘッド。
【請求項８】
前記圧力チャンバと前記ノズルとを連通するダンパをさらに含むことを特徴とする請求項６または７に記載のインクジェットヘッド。
【請求項９】
前記ダンパは、前記圧力チャンバで長さ方向に斜めに形成されることを特徴とする請求項８に記載のインクジェットヘッド。
【請求項１０】
インクを吐出する多数のノズルが形成されるインクジェットヘッドプレートと、
前記インクジェットヘッドプレートの幅方向の両外側から流入するインクを保存し、前記幅方向の内側に向い合う圧力チャンバと、
前記圧力チャンバが連通される夫々のノズルを通じてインクが吐出するための駆動力を提供し、前記圧力チャンバの夫々にメンブレインを介して配置される圧電体と、
前記圧力チャンバと前記ノズルとを連通し、前記ノズルの夫々を通じて吐出されるインクの圧力を調節するように圧力調節チャンネルが形成されるダンパと、
を含むインクジェットヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットヘッド及びこれを含むインクジェットヘッドアセンブリに関し、さらに詳しくは、圧力チャンバを向い合うようにし、上記圧力チャンバに夫々連結されるノズルを上記圧力チャンバの間で一列に配列し、上記ノズルから吐出されるインクの圧力を均一にするインクジェットヘッド及びこれを含むインクジェットヘッドアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的にインクジェットヘッドは、電気信号を物理的な力に変換し、小さいノズルを通じてインクが液滴状に吐出されるようにする構造体である。特に、インクジェットヘッドアセンブリは、ノズルプレートを備えるインクジェットヘッドと、上記インクジェットヘッドにインクを供給するカートリッジとからなる。
【０００３】
最近、圧電方式のインクジェットヘッドは、産業用インクジェットプリンターにおいても使用されている。例えば、印刷回路基板（ＰＣＢ）上に金、銀等の金属を溶かして作ったインクを噴射して回路パターンを直接形成したり、産業グラフィックや液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）の製造、太陽電池等に使用される。
【０００４】
産業用インクジェットプリンターのインクジェットヘッド内には、カートリッジでインクを流入及び流出する流入口と流出口、流入されるインクを保存するリザーバ、そして上記リザーバ内のインクをノズルに移動させるためにアクチュエータの駆動力を伝達するチャンバ等が形成される。
【０００５】
しかし、従来のインクジェットヘッドにおいて圧力チャンバを向い合うようにし、夫々のチャンバに連結されるノズルを備える場合は、夫々のノズルを通じて吐出するインク間に速度、インク液滴の大きさ等のバラツキが発生するという問題点があり、このようなバラツキを無くすための研究が必要となった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、圧力チャンバを向い合うようにし、上記圧力チャンバに夫々連結されるノズルを上記圧力チャンバの間で一列に配列し、上記ノズルから吐出されるインクの圧力を均一にするインクジェットヘッド及びこれを含むインクジェットヘッドアセンブリを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施例によるインクジェットヘッドアセンブリは、インクを吐出する多数のノズルが形成されるインクジェットヘッドと、上記インクジェットヘッドの幅方向の両外側から流入するインクを保存し、幅方向の内側に向い合う流路を形成する圧力チャンバと、上記圧力チャンバが連通される夫々のノズルを通じてインクが吐出するための駆動力を提供し、上記圧力チャンバの夫々にメンブレインを介して配置される圧電体と、上記夫々のノズルを通じて吐出されるインクの圧力を調節するように上記圧力チャンバを連通する圧力調節チャンネルと、上記インクジェットヘッドと結合し、上記インクジェットヘッドにインクを提供するインクカートリッジと、を含むことができる。
【０００８】
また、本発明の一実施例によるインクジェットヘッドアセンブリの上記ノズルは、上記圧力チャンバの間で長さ方向に一列に配列されることができる。
【０００９】
また、本発明の一実施例によるインクジェットヘッドアセンブリは、上記圧力チャンバとノズルとを連通するダンパをさらに含むことができる。
【００１０】
また、本発明の一実施例によるインクジェットヘッドアセンブリの上記ダンパは、上記圧力チャンバで長さ方向に斜めに形成されることができる。
【００１１】
一方、本発明の他の一実施例によるインクジェットヘッドアセンブリは、インクを吐出する多数のノズルが形成されるインクジェットヘッドと、上記インクジェットヘッドの幅方向の両外側から流入するインクを保存し、幅方向の内側に向い合う圧力チャンバと、上記圧力チャンバが連通される夫々のノズルを通じてインクが吐出するための駆動力を提供し、上記圧力チャンバの夫々にメンブレインを介して配置される圧電体と、上記圧力チャンバとノズルとを連通し、上記ノズルの夫々を通じて吐出されるインクの圧力を調節するように圧力調節チャンネルが形成されるダンパと、上記インクジェットヘッドと結合し、上記インクジェットヘッドにインクを提供するインクカートリッジと、を含むことができる。
【００１２】
他の側面において、本発明の一実施例によるインクジェットヘッドは、インクを吐出する多数のノズルが形成されるインクジェットヘッドプレートと、上記インクジェットヘッドプレートの幅方向の両外側から流入するインクを保存し、幅方向の内側に向い合う圧力チャンバと、上記圧力チャンバが連通される夫々のノズルを通じてインクが吐出するための駆動力を提供し、上記圧力チャンバの夫々にメンブレインを介して配置される圧電体と、上記ノズルを通じて吐出されるインクの圧力を調節するように上記圧力チャンバを連通する圧力調節チャンネルと、を含むことができる。
【００１３】
また、本発明の一実施例によるインクジェットヘッドの上記ノズルは、上記圧力チャンバの間で長さ方向に一列に配列されることができる。
【００１４】
また、本発明の一実施例によるインクジェットヘッドは、上記圧力チャンバとノズルとを連通するダンパをさらに含むことができる。
【００１５】
また、本発明の一実施例によるインクジェットヘッドの上記ダンパは、上記圧力チャンバで長さ方向に斜めに形成されることができる。
【００１６】
一方、本発明の他の一実施例によるインクジェットヘッドは、インクを吐出する多数のノズルが形成されるインクジェットヘッドプレートと、上記インクジェットヘッドプレートの幅方向の両外側から流入するインクを保存し、幅方向の内側に向い合う圧力チャンバと、上記圧力チャンバが連通される夫々のノズルを通じてインクが吐出するための駆動力を提供し、上記圧力チャンバの夫々にメンブレインを介して配置される圧電体と、上記圧力チャンバとノズルとを連通し、上記ノズルの夫々を通じて吐出されるインクの圧力を調節するように圧力調節チャンネルが形成されるダンパと、を含むことができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によるインクジェットヘッド及びこれを含むインクジェットヘッドアセンブリによると、インクジェットヘッド内で圧力チャンバを向い合うようにし、夫々の圧力チャンバに連結されるノズルを備えながらも、夫々の圧力チャンバに連結されるノズルにおけるインク吐出圧力を均一に調節することができる。
【００１８】
また、夫々の圧力チャンバに連結されるノズルにおけるインク吐出圧力を均一に調節することによって、吐出されるインクの速度、液滴の大きさ等のバラツキを減らすことができる。
【００１９】
また、ノズルのインク吐出圧力を均一に調節することができるため、印刷品質が向上する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施例によるインクジェットヘッドアセンブリの斜視図である。
【図２】本発明の一実施例によるインクジェットヘッドの積層状態を示した断面図である。
【図３】図２のインクジェットヘッドの概略的な平面図である。
【図４】本発明の他の一実施例によるインクジェットヘッドの積層状態を示した断面図である。
【図５】図４のインクジェットヘッドの概略的な平面図である。
【図６】図２のインクジェットヘッドからインクが吐出される移動状態を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下では、図面を参照して本発明の具体的な実施例を詳細に説明する。但し、本発明の思想は提示される実施例に制限されず、本発明の思想を理解する当業者は同一の思想の範囲内において他の構成要素を追加、変更、削除等を通じ、退歩的な他の発明や本発明の思想の範囲内に含まれる他の実施例を容易に提案することができるが、これも本願発明の思想の範囲内に含まれる。
【００２２】
また、各実施例の図面に示す同一の思想の範囲内の機能が同一の構成要素には同一の符号を付して説明する。
【００２３】
図１は、本発明の一実施例によるインクジェットヘッドアセンブリの斜視図である。
【００２４】
図１を参照すると、本発明の一実施例によるインクジェットヘッドアセンブリ１０は、インクジェットヘッド２０、上記インクジェットヘッド２０に備えられる構造体及びインクカートリッジ１２を含むことができる。
【００２５】
上記インクジェットヘッド２０は、直方体状のインクカートリッジ１２の下面に収容され、上記インクカートリッジ１２内のインク１８が流入されて外部の印刷媒体に吐出されるようにするシリコンプレートの積層体である。
【００２６】
上記インクジェットヘッドアセンブリ１０に適用されるインクジェットヘッド２０は、以下で説明する図２から図６の実施例におけるインクジェットヘッド２０の全ての技術的特徴を含むことができる。
【００２７】
図２は、本発明の一実施例によるインクジェットヘッドの積層状態を示した断面図であり、図３は、図２のインクジェットヘッドの概略的な平面図である。
【００２８】
上記インクジェットヘッド２０は、図２に示すように、インクの流路になる孔が形成される多数の基板が積層されてなされることができる。
【００２９】
上記インクジェットヘッド２０は、図面の下部からインクカートリッジ１２に接触する方向に、下部基板２６０と、中間基板２４０と、上部基板２２０とが積層されて形成されるインクジェットヘッドプレートを含む。
【００３０】
ここで、以下に使用される方向に対して、上記下部基板２６０から上部基板２２０に積層される方向を積層方向Ｚ、上記インクジェットヘッド２０内で圧力チャンバ２２４、２２４'が左右に配列される方向を幅方向Ｗ、上記インクジェットヘッド２０内でノズル２６２、２６２'が一列に配列される方向を長さ方向Ｌであると定義する。
【００３１】
上記上部基板２２０においては、上記インクジェットヘッド２０の幅方向の両外側からインクを流入するインク流入孔２２２と、二列の圧力チャンバ２２４、２２４'が幅方向の内側に向い合うようにして配列される。
【００３２】
上記二列の圧力チャンバ２２４、２２４'の上部には、メンブレイン２２５、２２５'を介して上記圧力チャンバ２２４、２２４'の夫々にインク吐出のための駆動力を提供する圧電体２５０、２５０'が備えられることができる。
【００３３】
上記圧電体２５０、２５０'は、圧力チャンバ２２４、２２４'の上面であるメンブレイン２２５、２２５'を変形させてインクの吐出を駆動することができる。圧電体は、電気的エネルギーを機械的エネルギーに、または逆に変換することができる要素であり、その材料としてチタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３）が代表的である。また、インク吐出のために圧電体２５０を用いた圧電方式ではなく、バブルジェット（登録商標）またはサーマルジェット方式が用いられてもよい。
【００３４】
この際、上記下部基板２６０には、インクジェットヘッド２０の長さ方向に一列に配列されるノズル２６２、２６２'が形成されることができる。
【００３５】
上記中間基板２４０には、ダンパ２４４、２４４'と、上記インクジェットヘッド２０内でインクを保存するリザーバ２４２、２４２'とが形成されることができる。
【００３６】
また、中間基板２４０には、圧力チャンバ２２４のインクがリザーバ２４２に逆流することを防止するリストリクト２４６が形成されることができる。
【００３７】
ここで、向い合う圧力チャンバ２２４、２２４'の１つを基準としてインクの移動状態をみると、上記圧力チャンバ２２４の幅方向の最外側のインク流入孔２２２からインクが流入され、幅方向の内側方向である中間基板２４０にインクを保存するリザーバ２４２、２４２'とリストリクト２４６及び圧力チャンバ２２４に移動する。
【００３８】
上記圧力チャンバ２２４に収容されるインクは、圧電体２５０の駆動によって、幅方向の内側方向であり、かつ長さ方向に斜めに形成されるダンパ２４４を介してノズル２６２を通過し、外部に吐出される。
【００３９】
これと同様に、上記圧力チャンバ２２４と向い合う圧力チャンバ２２４'におけるインクの移動状態も、幅方向の外側のインク流入孔２２２'から幅方向の内側のノズル２６２'を通じて外部に吐出される。
【００４０】
この際、向い合う圧力チャンバ２２４、２２４'の間には、微細管状の圧力調節チャンネル２２７が形成されることができる。上記圧力調節チャンネル２２７は、上記圧力チャンバ２２４、２２４'の間で発生し得る圧力差を減らすことができ、ノズル２６２、２６２'を通じて吐出される液滴の大きさや速度のバラツキを無くすことができる。
【００４１】
図４は、本発明の他の一実施例によるインクジェットヘッドの積層状態を示した断面図であり、図５は、図４のインクジェットヘッドの概略的な平面図である。
【００４２】
図４及び図５の実施例は、図２及び図３の実施例とは異なって、圧力調節チャンネル２４７が長さ方向に斜めに配置されるダンパ２４４と、上記ダンパ２４４と向い合うように配置されるダンパ２４４'とを連結するように構成される。
【００４３】
ダンパ２４４、２４４'を連結する圧力調節チャンネル２４７も、図２及び図３の実施例のように、ノズル２６２、２６２'を通じて吐出されるインクの液滴のバラツキを減らすことができる。
【００４４】
他の構成要素は図２及び図３の実施例と同一であり、具体的な説明は省略する。
【００４５】
図６は、図２のインクジェットヘッドからインクが吐出される移動状態を示した断面図である。
【００４６】
図６を参照すると、実線と点線によってインクがインクジェットヘッド２０内で移動する過程を示している。
【００４７】
実線で示すインクの移動状態をみると、圧力チャンバ２２４の幅方向の最外側のインク流入孔２２２からインクが流入され、幅方向の内側方向である中間基板２４０にインクを保存するリザーバ２４２、２４２'と、リストリクト２４６及び圧力チャンバ２２４に移動する。
【００４８】
上記圧力チャンバ２２４に収容されるインクは、圧電体２５０の駆動によって、幅方向の内側方向であり、かつ長さ方向に斜めに形成されるダンパ２４４を介してノズル２６２を通過し、外部に吐出される。
【００４９】
これと同様に、点線で示す上記圧力チャンバ２２４と向い合う圧力チャンバ２２４'におけるインクの移動状態も、幅方向の外側のインク流入孔２２２'から幅方向の内側のノズル２６２'を通じて外部に吐出される。
【００５０】
この際、上記向い合う圧力チャンバ２２４、２２４'内のインクは、インク調節チャンネル２２７を通じて相互移動することができ、向い合う圧力チャンバ２２４、２２４'の圧力を調節することによって、両圧力チャンバ２２４、２２４'と夫々連通するノズル２６２、２６２'から吐出されるインクの速度や液滴の大きさ等のバラツキを減らすことができる。
【００５１】
本発明によるインクジェットヘッド及びこれを含むインクジェットヘッドアセンブリによると、インクジェットヘッド内で圧力チャンバを向い合うようにし、夫々の圧力チャンバに連結されるノズルを備えながらも、夫々の圧力チャンバに連結されるノズルにおけるインク吐出圧力を均一に調節することができる。
【００５２】
また、夫々の圧力チャンバに連結されるノズルにおけるインク吐出圧力を均一に調節することによって、吐出されるインクの速度、液滴の大きさ等のバラツキを減らすことができる。
【００５３】
また、ノズルのインク吐出圧力を均一に調節することができるため、印刷品質が向上する効果がある。
【符号の説明】
【００５４】
１０  インクジェットヘッドアセンブリ
２０  インクジェットヘッド
２２２  インク流入孔
２２４  圧力チャンバ
２２７、２４７  圧力調節チャンネル
２６２  ノズル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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