KR20070007319A - 액적 점착 장치 - Google Patents

Abstract

잉크 제트 장치는 수냉 섀시(100)의 평행한 열 관리면들(50a, 50b) 상에 백투백(back-to-back) 형태로 배치되는 두 개의 압전 액추에이터들(106, 108)을 구비한다. 섀시는 높은 열 전도성을 갖는 두 개의 오목한 플라스틱 몰딩 부분들(102, 104)을 서로 결합시킴으로써 형성된다. 두 개의 액추에이터들에 부착되는 공통 노즐 플레이트(112)는 정확한 노즐 정렬이 가능하도록 돕는다.

Description

액적 점착 장치{Droplet deposition apparatus}

본 발명은 액적 점착(droplet deposition) 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주문자 액적 잉크젯 인쇄(drop on demand ink jet) 장치에 관한 것이다.

잉크젯 분야에서, 화상의 질은 종종 인치당 도트수(dpi)로 측정된다. 인치당 도트수에서는 도트수가 많을수록 화상이 더 좋다. 비록 이것이 일반적인 경험 법칙이지만, 모든 경우에 맞지는 않다. 예를 들어 도트의 크기가 커서 도트 사이의 공간이 줄어들며 화상의 질을 전혀 개선하지 못할 것이다. 사실상 이와 같은 상황에서는 번짐(bleeding)과, 겹침(cocking)과, 뚫림(strikethrough)을 일으키는 과다한 잉크가 점착되기 때문에 품질이 감소할 수 있다.

상업적으로 이용 가능한 대다수의 잉크젯 프린터들은 유일한 도트 크기를 인쇄할 수 있다. 그러나 사람의 눈으로 인지할 수 있는 화상의 품질은 그저 유일한 크기의 액적들을 인쇄하기 보다는 가변 크기의 액적들을 인쇄함으로써 개선된다. 가변 크기의 액적들을 인쇄하는 기술은 기술 분야에서 그레이 스케일(greyscale)로 알려져 있다.

360 dpi의 해상도로 15 가지의 다른 액적 크기들로 인쇄할 수 있는 프린트 헤드는, 720 또는 심지어 1440 dpi에서 이진법으로 인쇄된 동일한 화상에 비해 사 람의 눈에 더 나은 품질을 갖는 것으로 보이는 화상을 생성할 수 있다.

이와 같이 높은 dpi의 화상들은 프린트 헤드를 반복적으로 인쇄 대상물 위로 통과시킴으로써 생성될 것이다. 한번 통과할 때마다 인쇄된 도트들은 이전에 인쇄된 도트들과 함께 배치된다. 각각의 통과가 완성되기 위해서는 미세한 시간이 소요되기 때문에, 하나의 화상을 인쇄하기 위해 필요한 시간은 통과 회수에 비례하여 증가한다.

어떤 프린트 헤드 구조는 360 dpi로 화상을 인쇄할 수 있다. 이와 같은 프린트 헤드가 일본 특허공개공보 특개평 제04-259563호에 예시되었다. 180 dpi 정도의 기본 밀도를 갖는 두 개의 액추에이터들이 기판의 양측에 편심된 배치로 장착되어, 360 dpi의 기본 해상도를 갖는 프린터 헤드를 제공한다. 이와 같은 프린트 헤드는 일반적으로 백투백(back to back) 액추에이터로 알려져 있다.

액추에이터들이 적층되어 고해상도 프린트 헤드를 용이하게 형성할 수 있는지는 액추에이터의 기본 해상도에 달려 있다. 180 dpi에서 액적은 140 μm 마다 종이에 인쇄되고, 360 dpi에서는 70 μm 마다 액적이 인쇄된다. 360 dpi로 화상을 인쇄하기 위해 적층된 두 개의 180 dpi 액추에이터들은 액적들이 규칙적이며 일정한 70 μm의 간격으로 인쇄되도록 해야 한다. 액적들을 바르게 정렬시키지 못한다면 생산되는 화상의 품질의 저하를 가져온다. 예를 들어 화상의 에러에서 보일 수 있는 밝거나 어두운 줄무늬들은 일반적으로 "줄무늬(banding)"로 알려져 있다. 작은 허용공차가 최적 간격의 양측에 허용될 수 있으나, 화상의 품질에 가시적인 영향을 미치지는 않는다. 이와 같은 허용공차는 통상적으로 360 dpi에서 +/- 15 μm이다.

두 개의 360 dpi 액추에이터들이 적층되어 720 dpi의 화상을 생성하는 경우, 분출되는 각각의 액적은 35 μm 정도의 규칙적인 간격으로 배치되어야 한다. 이와 같은 배치에서 간격에 대한 허용공차는 대략 +/- 7 μm로 감소된다.

액추에이터들이 부착되는 기판을 얇게 함으로써 정렬이 단순화된다. 두꺼운 기판은 두 개의 액추에이터의 간격을 증가시켜, 하나의 액추에이터의 다른 액추에이터에 대한 광학적 정렬에서의 오차를 증가시킬 수 있다.

백투백 액추에이터들을 위한 중요한 문제의 하나로 열 관리가 있다. 액추에이터와 집적회로들이 프린터 헤드의 구동 중에 열을 발생시키며, 압전식 프린터 헤드에서는 집적회로가 열 발생의 주요 인자가 된다. 버블(bubble)을 발생시키기 위해 저항 가열을 이용하는 프린트 헤드에서 열을 발생시키는 주요 원인은 저항 요소들 그 자체이다.

특별히 압전식 프린터 헤드를 살펴보면, 널리 사용되는 소재인 PZT는 열을 잘 전도하지 못하므로 차등적인 열 팽창으로 인해 쉽게 깨지고 손상될 수 있다.

온도에 기인한 인쇄 결함, 예를 들어 온도 변화로 인한 잉크 점도의 변화가 발생되는 것을 피하기 위해서는, 작동 중에 프린트 헤드의 온도가 일정한 온도로 유지되는 것이 또한 중요하다.

일렬의 프린트 헤드가 사용되는 곳에서는, 액추에이터를 지지하는 베이스의 두께에 대한 실질적인 제한이 없다. 그러므로 액추에이터 요소로부터 열을 흡수하여 외부로 전도시킴으로써 온도 변화를 최소화하기 위해 베이스가 충분히 크게 설계될 수 있다.

백투백 설계에 있어서는 액추에이터들과 칩들의 개수가 두 배가 되므로, 일렬의 프린트 헤드에 비해 두 배의 열이 발생한다. 상술한 바와 같이, 제작을 보조하기 위해서는 지지부의 두께를 최소화하는 것이 바람직하다. 그러나 지지부의 두께를 줄이는 것은 액추에이터들로의 열을 전달시킬 수 있는 재료의 양을 감소시킨다.

본 발명은 이와 같은 문제점들을 처리하기 위한 것이다.

그러므로 본 발명의 일 측면에 따른 액적 점착 장치는, 섀시와 적어도 제1 및 제2 액추에이터 수단들을 구비하고, 각각의 액추에이터 수단들은 전기적으로 작동될 수 있는 액적 분사 액추에이터와 액추에이터에 구동 신호들을 공급하기 위한 전기 구동 회로를 구비하고, 상기 섀시는 평행하며 대향되는 두 개의 열 관리면들, 내부의 유체가 상기 면들과 열적인 접촉을 형성하도록 상기 열 관리면들의 사이에위치하는 내부 유체 구멍, 상기 섀시의 외부에 설치되어 상기 내부 구멍을 통해 유체를 공급하고 순환시키기 위해 상기 내부 구멍과 연통되는 유체 채널들을 구비하고, 제1 및 제2 액추에이터 수단들은 각각 두 개의 열 관리면들에 장착된다.

바람직하게는, 각 액추에이터 수단들의 액추에이터와 구동 회로는 연관된 열 관리면과 열적으로 접촉한다.

바람직하게는, 각각의 액추에이터는 연관된 열 관리면과 열적으로 접촉되게 장착되는 압전기 소재의 본체를 구비한다.

바람직하게는 섀시는 높은 열전달 계수를 갖는 소재로 형성된다. 특히 바람직한 소재로는 열적으로 전도성이 있는 플리스틱이지만, 금속과 같은 다른 소재도 적절하다.

바람직하게는 섀시는 복수 개의 부분들로 형성된다. 상기 부분들은 내부 구멍을 형성하기 위해 결합된다. 복수 개의 부분들은 몰딩이나 다른 기타 방법에 의해 형성될 수 있고, 바람직하게는 액추에이터들이 장착되는 면들은 필요한 평탄도로 기계 가공된다. 면들은 바람직하게는 복수 개의 부분들이 결합된 이후에 기계 가공된다.

내부 구멍은 바람직하게는 분리 수단들을 구비함으로써, 상기 내부 구멍을 상기 액추에이터들을 위한 열 관리를 제공하는 제1 채널과 집적회로들을 위한 열 관리를 제공하는 제2 채널로 분리시킬 수 있다. 분리 수단들은 벽이 될 수 있으며, 집적회로들이나 액추에이터들의 어느 것이 더 많은 열 에너지를 발생시키는가에 따라 집적회로들이나 액추에이터들의 일측에 적절한 유체 흐름을 제공하기 위해 각 채널의 상대적인 치수들이 바람직하게 선택될 수 있다.

바람직하게는 유체는 물이지만, 가스나 다른 유체도 적절하다. 유체의 입구 온도는 일정하게 유지될 수 있다.

액추에이터들이나 섀시에 장착된 다른 구성요소들의 정렬을 보조하기 위해, 섀시의 외부 표면에 정렬 특성들이 형성되거나 마련될 수 있다.

바람직하게는 장착면들 사이의 두께는 5 mm 미만이고, 보다 바람직하게는 3 mm 미만이며, 더욱 더 바람직하게는 2 mm 정도이다.

본 발명의 다른 측면은 개량된 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.

따라서 섀시와 적어도 제1 및 제2 액적 분사 액추에이터들을 구비하는 액적 점착 장치의 제조에 관한 다른 측면에 의한 본 발명은, 제1 및 제2의 평행하며 대향되는 열 관리면들을 구비하는 섀시와, 상기 열 관리면들의 사이에 위치되는 내부 유체 구멍을 형성하는 단계와, 상기 구멍 내의 유체가 모든 액추에이터들과 열적인 접촉을 이루도록 제1 및 제2 액적 분사 액추에이터들의 각각을 제1 및 제2 열 관리면에 장착하는 단계와, 상기 열 관리면들에 직교하는 평면에 배치되어, 제1 및 제2 노즐세트의 상호 정렬이 제1 및 제2 액추에이터들의 상호 정렬에 독립되도록, 제1 액추에이터를 위한 제1 노즐세트와 제2 액추에이터를 위한 제2 노즐세트를 형성하는 공통 노즐 플레이트를 제공하는 단계를 포함한다.

본 발명은 오직 예시를 위한 방법으로 이하의 도면들을 참조로 하여 설명될 것이다.

도 1은 단일 배열의 채널들을 구비하는 종래 기술의 압전식 프린터를 도시한다.

도 2는 종래 기술의 백투백 액추에이터의 단면을 도시한다.

도 3은 본 발명에 따른 장치를 섀시와, 두 개의 액추에이터들과 노즐 플레이트 배치의 전개도로서 도시한다.

도 4는 섀시의 제1 요소에 의해 제공되는 섀시의 내부 특징들을 도시한다.

도 5는 섀시의 제2 요소에 의해 제공되는 섀시의 내부 특징들을 도시한다.

도 6은 도 3에 도시된 요소들을 본 발명에 따른 장치의 나머지 요소들의 전 개도로서 도시한다.

도 7은 도 6에 도시된 장치의 특정 중요 요소들의 관계를 도시하는 확대된 단면도이다.

도 1은 종래 기술의 프린트 헤드를 도시한다. 채널들(6)이 압전기 소재(2)의 시트(sheet)에 형성되어 있으며, 압전기 소재는 화살표 P 방향으로 분극화되어 있다. 채널들을 구분하는 벽들은 벽들에 인가되는 전극 소재를 구비함으로써 전극들 사이에 인가되는 전압이 벽들로 하여금 전단응력으로 휘어지게 할 수 있다. 이로 인해 채널 내에 포함된 잉크 내에 압력 파동이 촉발되어, 압력 파동이 노즐 플레이트(4)에 형성된 노즐에 수렴하여 액적 분사를 생성한다.

액추에이터의 후방에는 그 앞으로 구동 칩들(미도시)에 연결되는 전기 트랙(18)을 포함하는 기판(16)이 제공된다. 트랙들은 20 에서 벽들(8, 10)의 전극에 와이어 본딩되어 전기적 연결을 형성한다. 택일적인 배치로서 기판(16)은 채널이 형성된 요소(10)의 밑에서 연장되어 압전기 소재의 섀시로서 작용한다.

채널들의 상면은 잉크가 채널로 유입되게 하는 잉크 다기관으로 기능하는 개구부(14)를 구비하는 커버 플레이트에 의해 덮인다. 잉크에서 음향 파동이 이동하는 거리인, 채널의 활동 길이는 채널을 폐쇄하는 커버 플레이트 부분의 길이에 의해 정해지며 알파벳 문자 L로 표시된다.

잉크 다기관(14)은 어떤 적절한 방식으로 저장소(미도시)에 연결된다.

노즐 플레이트(4)는 액추에이터의 전면에 부착되며 채널당 하나의 노즐들(미 도시)을 포함한다.

이와 같은 유형의 프린트 헤드들로부터 액적이 분사되는 원리는 종래 기술에 잘 기록되어 있으므로, 본 명세서에서는 더 이상 상세히 설명하지 않을 것이다.

백투백 액추에이터들은 도 2에 도시된 바와 같은 종래 기술에서 알려져 있다. 액추에이터들의 각각은 압전기 소재로 형성된다. 층들(30, 31, 35, 36)은 화살표 P로 표시된 것과 같이 반대되는 방향으로 분극화되며 시트를 형성하도록 함께 라미네이팅된다. 이들 시트들은 중앙 지지부(40)에 반대되는 측면들에 본딩된다. 채널들(6)이 시트들 내로 천공되며, 분리벽의 구획 면들 상에 전극 소재(38)가 증착된다. 채널들은 커버들(32, 37)에 의해 폐쇄된다.

도 3 내지 도 7은 본 발명에 따른 장치를 도시한다.

일반적으로 장치는 두 개의 오목한 플라스틱 몰딩 부분들(102, 104)을 본딩함으로써 형성되는 섀시(100)를 포함한다. 섀시(100)의 전체가 도 3에 도시되며 두 개의 부분들이 도 4 및 도 5에 각각 도시된다. 섀시는 두 개의 액추에이터 수단들을 위해 열 관리면(이하에서 상술됨)의 형태로 지지부를 제공한다. 액추에이터 수단들의 각각은 압전기 액추에이터(106, 108)와, 이들과 함께 연관된 구동 회로(이하에서 상술됨)를 구비한다. 노즐 지지부(110)는 섀시 및 노즐 플레이트(112)의 모두에 본딩되도록 형성되며 치수를 가져, 노즐 플레이트를 위한 경계 지지부를 제공한다.

섀시(100)의 세부를 보면, 기판의 전방을 향하여 평행한 장착면들(50a, 50b)이 발견되는데, 장착면들은 이 면들의 평면에 수직한 방향으로 3 mm 정도의 간격으 로 이격되어 있다. 하나 또는 두 개의 장착면들이 기계적으로 또는 화학적으로 기계 가공되어 더 평평한 면들을 제공하는 기계 가공 단계들을 통해 면들의 사이에 엄격한 허용오차(일반적으로 몰딩 공정에 의해 기대되는 것보다 더 엄격하다)가 달성된다. 본 발명은 섀시의 다른 부분들을 기계 가공할 필요 없이 장착면들의 기계 가공을 가능하게 한다.

각각의 면은 68 mm 정도의 길이와, 14 mm 정도의 폭과, 10 cm² 의 면적을 갖는다. 이들 치수들은 350개의 채널들과, 1 mm 의 작용 길이를 가지며 15 가지의 다른 크기의 액적을 분사할 수 있는 전단 모드(shear mode)의 공유된 압전 액적 점착 장치를 장착하기에 충분하다.

장착면들(50a, 50b)의 가까이에 있는 제2 평면 부분들(52a, 52b)은 구동 회로를 유지하기에 적합한 유지면을 제공한다. 집적회로들은 섀시의 유지면에 직접 본딩되거나, 중간의 인쇄회로보드에 장착될 수 있다.

섀시의 측면 가장자리에는 기준면의 특징과, 프린트 헤드를 프린터에 장착시키도록 하는 특징들을 갖는 날개들(54)이 제공된다. 날개들은 제작되는 동안 볼 수 있으며, 완성된 헤드 내에서 바코드나 헤드에 관한 정보를 포함할 수 있는 다른 표시 장치가 날개들에 제공된다.

프트들(56)이 섀시의 후방에 제공되어 냉각 유체, 바람직하게는 물이 채널의 내부 구멍을 통해 순환되도록 할 수 있다. 섀시의 큰 상부면들(50)과 하부면들(52)은 대다수의 열을 발생시키는 요소들이 냉각 유체에 의해 효과적으로 냉각될 수 있 도록 한다.

요소 부분들의 소재는 열적으로 전도성있는 플라스틱이며, 바람직하게는 Coolpoly로 알려져 Coolpolymers 사로부터 상업적으로 이용할 수 있는 플라스틱이다. 플라스틱은 선택된 소재에 따라서 1.2 W/mK 와 20 W/mK의 사이의 양호한 열전도성을 제공하며, 상술한 내부적 특징과 후술하는 내부적 특징을 가능하게 하며 몰딩될 수 있으므로, 값싸고 신속하게 제작될 수 있다. 몰딩에 의해 얻을 수 있는 더 좋은 허용오차를 요구하는 기계 부분들의 능력이 바람직하다. 전기적으로 절연되며, 예를 들어 사출 성형과 같은 몰딩이 가능한 열적으로 전도성있는 중합체들을 이용할 수 있다. 중합체들은 예를 들어 액정 중합체들(liquid crystal polymers)과, 폴리페닐렌 설파이드(poly phenylene sulphide)와, 폴리아미드(polyamide)와, 폴리부틸렌 테레프탈레이트(polybutylene terephthalate)에 기초할 수 있다.

요소 부분들을 개별적으로 몰딩하고 함께 결합함으로써, 두 개의 요소들의 정렬을 보조하는 내부적 특징들을 섀시에 제공하고, 유체 밀봉을 제공하고, 및/또는 섀시를 통과하는 유체의 바람직한 흐름채널을 확보할 수 있다. 또한 몰딩과 결합을 통해 중요한 범위에서의 채널의 두께를 축소시키도록 허용하는 좁은 내부 채널들을 형성할 수 있다.

도 4는 섀시의 제1 요소(102)에 의해 제공되는 섀시의 내부 특징들을 도시한다. 요소는 유체를 포함하는 부분(62)의 둘레를 따라 연장하는 돌출부(60)를 구비한다. 돌출부는 섀시를 형성하는 제2 요소(104) 상에 제공되는 그루브와 연결되고, 접착제의 도움으로 방유체 밀봉(fluid-tight seal)을 확보한다. 나아가 돌출부(64) 는 요소들의 서로 간의 정렬을 보조한다.

유체를 포함하는 부분 내의 차단부(66)는 액추에이터 냉각 채널(68)을 칩 냉각 채널(70)로부터 분리한다. 이들 각각의 채널들의 상대적 크기와 그 결과 이들 채널들의 각각을 통하여 흐르는 유체의 정도는 칩과 액추에이터의 상대적 열 발생의 비율에 따른다. 본 실시예에서와 같은 압전 프린트 헤드에 대하여, 발생되는 열의 대부분은 칩에서 발생되며, 그로 인해 칩 냉각 채널은 액추에이터 냉각 채널 보다 큰 치수를 갖는다.

도 5는 섀시의 제2 요소(104)를 도시한다. 제2 요소는, 돌출부들이 제1 요소를 위해 형성되며, 보완적인 결합 그루브들(60a, 64a)이 제2 요소 내에 제공되는 점을 제외하고는 제1 요소(102)와 실질적으로 동일하다.

이제 본 발명에 따른 장치를 제조하는 방법이 설명된다.

섀시(100)는 상술한 바와 같이 두 개의 몰딩된 부분(102, 14)을 함께 본딩함으로써 형성된다. 면들(50a, 50b)이 평평하며, 평행하며, 정확한 간격에 있도록 하기 위해, 면들은 기계 가공될 수 있다. 그 이후에 제1 및 제2 압전기 액추에이터들(106, 108)이 각각의 면들(50a, 50b)에 본딩된다. 정렬을 보조하기 위하여 섀시 내에 기준면들이 제공될 수 있다. 예를 들어 압전 액추에이터들(106, 108)은 열적으로 전도성있는 접착제에 의해 면들(50a, 50b)에 본딩될 수 있다.

평행하며 연장된 개구부(114, 116)를 갖는 노즐 지지부(110)가 면들(50a, 50b)에 직각으로 배치된다. 노즐 지지부의 띠영역(118)은 섀시의 전방 가장자리에 맞닿는 개구부들(114, 116)의 사이에 배치된다. 이는 도 7을 통해 명확히 알 수 있 다. 액추에이터들(106, 108)은, 노즐 지지부(110)의 개구부(114, 116)를 각각 관통하여 연장되기 위해, 이 채널의 가장자리에서 돌출되게 배치된다. 이와 같은 방식으로 지지부(110)는 액추에이터들(106, 108)의 전방 가장자리와 함께 노즐 플레이트(112)가 본딩될 수 있는 동일면을 제공한다. 노즐 지지부(110)가 노즐 플레이트(112)의 전체 가장자리의 둘레에 지지부를 제공하여 노즐 플레이트(1122)가 홀로 지지하는 경우에 요구되는 경우보다 노즐 플레이트가 덜 강한 소재로 형성될 수 있게 한다면 바람직할 것이다.

노즐 플레이트가 일단 고정되면, 두 개의 노즐 세트들(120, 122)이 레이저 박리(laser ablation) 공정에 의해 형성될 수 있다. 하나의 노즐 세트(120)는 액추에이터(106)의 잉크 채널들에 대응되고, 다른 하나의 노즐 세트(122)는 액추에이터(108)의 잉크 채널들에 대응된다. 이들 두 개의 노즐 세트들은 액추에이터의 두께에 의해 지시되는 양만큼, 그리고 채널(100) 내의 두 개의 면들(50a, 50b)의 분리에 의해 이격될 것이다. 엑추에이터(106)의 채널들과 엑추에이터(108)의 채널들의 사이의 상대적인 편심을 수용하기 위해 하나의 노즐 세트와 다른 노즐 세트의 사이의 노즐 피치의 2분의 1로 노즐들이 편심되는 점이 이해될 것이다.

두 개의 노즐 세트들을 공통 노즐 플레이트에 형성함으로써 두 개의 노즐 세트들의 정확한 상호 정렬이 쉽게 확보된다. 이와 같은 상호 정렬은 동일한 정도의 허용오차로 서로 정렬되는 두 개의 액추에이터들에 의존하지 않는다. 노즐이 연통되는 채널의 단면에 대한 노즐 위치의 미소한 변동은 중요하지 않다는 점이 발견되었다. 도 7에 가장 잘 나타난 바와 같이, 이와 같은 배치는 각 액추에이터(106, 108)의 사이에 양호한 열 전도를 제공하며, 내부 섀시 구멍의 액추에이터 냉각 채널(68)을 제공한다.

통상적인 배치에서, 본 발명에 따른 프린트 헤드는 도 6에 도시된 바와 같은 부가 요소들로 완성된다. 잉크 필터 모듈(602, 604)은 잉크 공급을 조절하기 위해 섀시(100) 및 액추에이터(106, 108)에 연결된다. 적절한 필터가 제공된다. 인쇄회로보드(606, 608)는 집적칩들(610)을 구비하며 섀시(100)의 열 관리면들(52a, 52b)의 각각에 열적으로 밀접하게 접촉된다.

상부 커버(612)와 바닥 커버(614)는 일반적으로 대칭 형상(mirror image)이며, 잉크 흐름 채널들을 밀봉하기 위해 상술한 요소들이 샌드위치 모양으로 결합다. 후방 플레이트(620)는 냉각 유체 유입 포트 및 배출 포트(622 하나만 도시됨)와, 잉크 유입 포트와 배출 포트(626, 628의 두 개만 도시됨)를 제공한다. 인쇄회로보드(606, 604)와의 전기적인 연결은 유연성 커넥터(630)에 의해 편리하게 연결된다. 이 연결은 스냅 결합 뚜껑(650)에 의해 접근 가능하다.

상기 발명은 어느 하나의 면에 본딩된 단일 액추에이터를 참고로 하여 설명되었으나, 복수 개의 액추에이터 요소들이 양측면에 본딩되는 것도 좋다. 바람직하게는 내부 유체 구멍은 양측 액추에이터들과 양측 구동 회로들의 사이에서 연장되며, 양측 액추에이터들과 양측 구동 회로들에 열적으로 연결된다. 그러나 어떤 배치에서는, 구멍이 구동회로들의 사이에서 연장되어도 충분하다.

다른 변형예로서, 면들(50a, 50b)은 냉각 유체와 압전기 소재 사이의 직접적인 접촉을 허용하기 위해 개구될 수 있다.

또한 액추에이터들의 상호 정렬에서의 미소한 오차들에 의해 노즐 세트들의 상호 정렬이 영향을 받지 않는 장점은 두 개의 노즐 세트들이 이미 정밀하게 형성되어 있는 노즐 플레이트를 섀시와 액추에이터들에 본딩함으로써 달성될 수 있다.

백투백(back-to-back) 배치가 설명되었으나, 어떤 적용 분야에서는 프론트 프론트(front-front) 또는 프론트 백(front-back)의 다른 방법도 바람직할 수 있다.

도면들, 상세한 설명 또는 청구항들에 설명된 각각의 특징은 청구항들에 개별적으로 병합되거나, 여기에서 설명된 특징들과 다른 특징들과 조합되어 병합될 수 있다.

본 발명은 액적 점착(droplet deposition) 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주문자 액적 잉크젯 인쇄(drop on demand ink jet) 장치에 관한 것이다.

Claims (18)

1. 섀시와 적어도 제1 및 제2 액추에이터 수단들을 구비하는 액적 점착 장치로서, 각각의 액추에이터 수단들은 전기적으로 작동될 수 있는 액적 분사 액추에이터와 액추에이터에 구동 신호들을 공급하기 위한 전기 구동 회로를 구비하고, 상기 섀시는 평행하며 대향되는 두 개의 열 관리면들, 내부의 유체가 상기 면들과 열적인 접촉을 형성하도록 상기 열 관리면들의 사이에 위치하는 내부 유체 구멍, 상기 섀시의 외부에 설치되어 상기 내부 구멍을 통해 유체를 공급하고 순환시키기 위해 상기 내부 구멍과 연통되는 유체 채널들을 구비하고, 제1 및 제2 액추에이터 수단들은 각각 두 개의 열 관리면들에 장착되는, 액적 점착 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   각 액추에이터 수단들의 액추에이터와 구동 회로는 연관된 열 관리면과 열적으로 접촉하는, 액적 점착 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   각각의 액추에이터는 연관된 열 관리면과 열적으로 접촉되게 장착되는 압전기 소재의 본체를 구비하는, 액적 점착 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   압전기 소재의 각각의 본체는 잉크 방울 분사 채널의 배열을 형성하고, 액적 점착 장치는 상기 열 관리면들에 직교하는 평면에 배치되는 공통 노즐 플레이트를 구비하고, 제1 및 제2 노즐세트들의 상호 정렬이 제1 및 제2 액추에이터 수단들의 상호 정렬과 독립되도록 공통 노즐 플레이트는 제1 액추에이터 수단들의 액적 분사 채널들을 위한 제1 노즐세트와 제2 액추에이터 수단들의 액적 분사 채널들을 위한 제2 노즐세트를 형성하는, 액적 점착 장치.
5. 상기 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 섀시는 1.2 W/mK 이상의 열 전도율을 갖는 소재로 형성되는, 액적 점착 장치.
6. 상기 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 섀시는 열적으로 전도성이 있는 플라스틱으로 형성되는, 액적 점착 장치.
7. 상기 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 섀시는 제1 및 제2 의 일반적으로 오목한 섀시 부분들로 형성되고, 각각의 섀시 부분은 열 관리면 부분들의 하나를 형성하고, 섀시 부분들은 상기 내부 구멍을 형성하도록 결합되는, 액적 점착 장치.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 섀시 부분은 몰딩에 의해 형성되는, 액적 점착 장치.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 열 관리면들은 상기 섀시 부분의 결합 이후에 상호 정렬을 위해 기계 가공되는, 액적 점착 장치.
10. 상기 청구항들의 어느 한 항에 따른 장치로서, 상기 내부 구멍은 분리수단을 구비함으로써 상기 내부 구멍을 상기 액추에이터들을 위해 열 관리를 제공하기 위한 제1 채널과 상기 전기 구동 회로를 위해 열 관리를 제공하기 위한 제2 채널로 분리시키는, 액적 점착 장치.
11. 제 10 항에 있어서,

    제2 채널은 제1 채널보다 큰 용량을 갖는, 액적 점착 장치.
12. 섀시와 적어도 제1 및 제2 액적 분사 액추에이터들을 구비하는 액적 점착 장치를 제조하기 위한 방법으로서,

    제1 및 제2의 평행하며 대향되는 열 관리면들을 구비하는 섀시와, 상기 열 관리면들의 사이에 위치되는 내부 유체 구멍을 형성하는 단계;

    상기 구멍 내의 유체가 모든 액추에이터들과 열적인 접촉을 이루도록 제1 및 제2 액적 분사 액추에이터들의 각각을 제1 및 제2 열 관리면에 장착하는 단계; 및

    상기 열 관리면들에 직교하는 평면에 배치되며, 제1 및 제2 노즐세트의 상호 정렬이 제1 및 제2 액추에이터들의 상호 정렬에 독립되도록, 제1 액추에이터를 위한 제1 노즐세트와 제2 액추에이터를 위한 제2 노즐세트를 형성하는 공통 노즐 플레이트를 제공하는 단계를 포함하는, 액적 점착 장치를 제조하기 위한 방법.
13. 제 12 항에 있어서,

    제1 및 제2 액적 분사 액추에이터들을 제1 및 제2 열 관리면들에 장착하는 단계는, 액적 점착 장치 내에서 제1 및 제2 액추에이터들의 상호 정렬을 형성하는 역할을 하는, 액적 점착 장치를 제조하기 위한 방법.
14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,

    각각의 액추에이터는 연관된 열 관리면과 열적으로 접촉하도록 장착되는 압전기 소재의 본체를 구비하는, 액적 점착 장치를 제조하기 위한 방법.
15. 제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 섀시는 열적으로 전도성있는 플라스틱으로 형성되는, 액적 점착 장치를 제조하기 위한 방법.
16. 제 12 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 섀시는 일반적으로 오목한 제1 및 제2 섀시 부분들로 형성되고, 각각의 섀시 부분은 열 관리면 부분들의 어느 하나를 형성하고, 섀시 부분들은 상기 내부 구멍을 형성하기 위해 결합되는, 액적 점착 장치를 제조하기 위한 방법.
17. 제 16 항에 있어서,

    상기 섀시 부분은 몰딩에 의해 형성되는, 액적 점착 장치를 제조하기 위한 방법.
18. 제 17 항에 있어서,

    상기 열 관리면들은 상기 섀시 부분의 결합 이후에 상호 정렬을 위해 기계 가공되는, 액적 점착 장치를 제조하기 위한 방법.

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