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KR100503075B1 - Cartridge for ink-jet printing head - Google Patents

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KR100503075B1
KR100503075B1 KR10-2002-0073318A KR20020073318A KR100503075B1 KR 100503075 B1 KR100503075 B1 KR 100503075B1 KR 20020073318 A KR20020073318 A KR 20020073318A KR 100503075 B1 KR100503075 B1 KR 100503075B1
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KR
South Korea
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ink
elastic plate
plate
printing head
inkjet printing
Prior art date
Application number
KR10-2002-0073318A
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Korean (ko)
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KR20040014124A (en
Inventor
조서현
황형휴
이영수
체트베로프유리스테파노비치
쥬코푸안드레이알렉산드로비치
매트베프비아첼슬라프미하일로비치
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삼성전자주식회사
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Publication date
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Abstract

본 발명에 따르면 잉크젯 프린팅 헤드용 카트리지가 개시된다. 상기 잉크젯 프린팅 헤드용 카트리지는, 강성의 외부몸체와; 이 외부몸체에 고정된 강성의 베이스프레임과; 잉크의 공급 및 배출을 위한 홀들이 형성되고, 공기의 유입 및 잉크의 누출을 방지하며, 베이스프레임에 고정된 잉크 저장백; 및 이 잉크 저장백의 양 측부 상에 부착되며, 잉크의 소모에 따라 탄성 변형하여 잉크 저장백 내부의 부압을 유지하는 부압 유지수단;을 구비한다.According to the present invention, a cartridge for an inkjet printing head is disclosed. The inkjet printing head cartridge includes a rigid outer body; A rigid base frame fixed to the outer body; Ink reservoirs formed with holes for supplying and discharging ink, preventing inflow of air and leakage of ink, and fixed to the baseframe; And negative pressure holding means attached to both sides of the ink storage bag and elastically deformed according to the consumption of ink to maintain the negative pressure inside the ink storage bag.

Description

잉크젯 프린팅 헤드용 카트리지{Cartridge for ink-jet printing head}Cartridge for inkjet printing head {Cartridge for ink-jet printing head}

본 발명은 인쇄공학 분야에 관한 것으로서, 특히 잉크탱크(ink tank)를 내부에 포함한 잉크젯 프린팅 헤드(ink-jet printing head)를 구비하는 인쇄장치, 즉 프린터에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to the field of printing engineering, and more particularly, to a printing apparatus, that is, a printer, having an ink-jet printing head including an ink tank therein.

잉크와 같은 작동유체의 사용을 기초로하는 공지의 잉크젯 프린터에 있어서, 인쇄과정은 프린팅 헤드의 제트로부터 배출되는 잉크 방울들을 공급함으로써 수행된다. 잉크는 잉크탱크 내부에 저장되며, 상기 잉크탱크는 잉크가 건조되지 않도록 보호하고, 잉크가 프린팅 헤드로 균일하게 흐르도록 한다. In a known inkjet printer based on the use of a working fluid such as ink, the printing process is performed by supplying ink droplets ejected from the jet of the printing head. Ink is stored inside the ink tank, which protects the ink from drying out and allows the ink to flow evenly to the printing head.

이 기술분야에서 공지된 수많은 기술적 해결들(미국 특허 번호 5,767,882, 미국 특허 번호 5,757,406 참조)에 있어서, 카트리지는 강성의(rigid;잉크탱크에 비하여 상대적으로 거의 변형되지 않는) 몸체를 구비하는 데, 상기 강성의 몸체는 잉크 및 공기가 통과할 수 없는 필름으로 만들어진 내부의 잉크탱크를 보호하며, 프린터의 캐리지(carriage) 상에 카트리지를 고정시키는 역할을 한다. 잉크의 누출을 방지하는 내부의 잉크탱크에는, 잉크를 주입한 후 플러그(plug)에 의해 닫혀지는 주입구와, 메쉬로 된 필터(mesh filter)가 설치되고 제트(jet)쪽으로 적정량의 잉크를 배출하는 배출통로가 형성된다. 그러므로, 첫 번째 과제, 즉 잉크가 건조되지 않도록 보호하는 것은 잉크의 누출을 방지하는 잉크탱크를 도입하고, 외부몸체가 외부 충격으로부터 잉크탱크를 보호함으로써 쉽게 해결된다.In numerous technical solutions known in the art (see US Pat. No. 5,767,882, US Pat. No. 5,757,406), the cartridge has a rigid body that is relatively hardly deformed relative to the ink tank. The rigid body protects the internal ink tank made of film that ink and air cannot pass through, and serves to secure the cartridge on the carriage of the printer. An ink tank inside the ink tank, which prevents leakage of ink, is provided with an injection hole closed by a plug after injecting ink, a mesh filter, and discharges an appropriate amount of ink toward the jet. A discharge passage is formed. Therefore, the first task, that is, protecting the ink from drying out, is easily solved by introducing an ink tank which prevents the leakage of ink, and the outer body protecting the ink tank from external impact.

두 번째 과제는 좀 더 어렵다. 사실, 균일한 잉크의 흐름을 제공하기 위해서는, 대기압, 프린팅 헤드의 제트에서의 모세관력, 작동유체의 체적, 그 점도 등과 같은 요소들을 고려할 필요가 있다. 집중적인 연구 결과, 휴렛-패커드 사(Hewlett-Packard)는, 잉크젯 프린팅 헤드의 최적 작동을 위해서는 모세관인 제트를 통해 작동유체가 제어할 수 없이 유출되는 것을 저지하면서, 잉크탱크 내부에서의 지속적인 압력강하(depression), 즉 복귀 압력(backward pressure)의 영역을 만들어내고 이를 유지하는 것이 필요하다는 결론에 도달하였다. 이 것은 스파이어럴 스프링(spiral spring)과 토글(toggle)의 시스템 또는 리프 스프링(leaf spring)과 토글(toggle)의 시스템에 의해 구체화되었다. The second task is a bit more difficult. In fact, in order to provide a uniform flow of ink, it is necessary to consider factors such as atmospheric pressure, capillary force in the jet of the printing head, the volume of the working fluid, its viscosity, and the like. Intensive research has shown that Hewlett-Packard will maintain a constant pressure drop inside the ink tank, preventing the working fluid from flowing out of control through a capillary jet for optimal operation of the inkjet printing head. We have come to the conclusion that it is necessary to create and maintain a region of depression, ie backward pressure. This is embodied by a system of spiral springs and toggles or a system of leaf springs and toggles.

미국 특허 N576886에서는 유사한 디자인이 개시되어 있다. 개시된 카트리지는 강성의 프레임에 설치되고 밀폐되어 있으며 탄성을 갖는(elastic) 잉크탱크와, 복귀 압력의 유지를 위한 스프리더를 포함하는 비틀림(twisted) 스프링 시스템을 구비한다. 그러나, 잉크탱크를 완전히 비울 수 없기 때문에 저장된 작동유체를 모두 사용할 수 없고, 디자인 요소가 적어도 12개 이상이 되는 디자인의 복잡성으로 인하여 산업상 적용하기가 어렵다는 것이 불이익으로 작용한다.Similar design is disclosed in US patent N576886. The disclosed cartridge has a twisted spring system that is installed in a rigid frame, is sealed and has an elastic ink tank and a spreader for maintaining return pressure. However, since the ink tank cannot be completely emptied, it is disadvantageous that all stored working fluids cannot be used and difficult to apply industrially due to the complexity of the design in which at least 12 design elements are used.

보다 개선된 디자인이 미국 특허 N5757406에 개시되어 있다. 개시된 카트리지는 강성의 프레임과, 신축성이 있는(flexible) 잉크탱크를 구비한다. 상기 잉크탱크의 내부에는 잉크가 감소함 따라 잉크가 안정된 유동을 할 수 있도록 촉진하고, 작동하지 않는 상태에서는 잉크가 누출되지 않도록 하기 위한 부압(negative pressure)이 유지된다. 이러한 기능을 수행하기 위해 신축성이 있는 잉크탱크에는, 오목한 측부가 서로 마주보고 있고 고정되지 않은 상태로 잉크탱크를 지지하고 있는 곡선 모양, 즉 초생달 모양을 가진 한 쌍의 리프 스프링이 제공된다. 상기 리프 스프링은 요구되는 부압 수준을 안정되게 유지할 수 있도록 한다. 이와 같이 디자인된 카트리지는 작동하는 과정 중에 잉크탱크 내부에서의 부압 유지의 문제를 상당히 해결할 수 있지만, 디자인 요소가 적어도 15개 이상이 되어 그 디자인이 복잡하다는 문제점은 여전히 남게된다.A further improved design is disclosed in US patent N5757406. The disclosed cartridge has a rigid frame and a flexible ink tank. In the ink tank, a negative pressure is maintained to promote stable flow of the ink as the ink decreases, and to prevent the ink from leaking in the inactive state. In order to perform this function, the flexible ink tank is provided with a pair of leaf springs having a curved shape, that is, a crescent shape, which support the ink tank with the concave sides facing each other and not fixed. The leaf spring makes it possible to keep the required negative pressure level stable. The cartridge thus designed can significantly solve the problem of maintaining the negative pressure inside the ink tank during operation, but the problem remains that the design is complicated because there are at least 15 design elements.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 잉크탱크 내부에서 안정적으로 부압을 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 양산에서의 제작성을 개선시킨 잉크젯 프린팅 헤드용 카트리지를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and an object thereof is to provide a cartridge for an inkjet printing head which can not only stably maintain negative pressure inside the ink tank but also improve manufacturability in mass production.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 잉크젯 프린팅 헤드의 카트리지는, 강성의 외부몸체와; 상기 외부몸체에 고정된 강성의 베이스프레임과; 잉크의 공급 및 배출을 위한 홀들이 형성되고, 공기의 유입 및 잉크의 누출을 방지하며, 상기 베이스프레임에 고정된 잉크 저장백; 및 상기 잉크 저장백의 외벽 상에 결합되고, 잉크의 소모에 따라 탄성 변형되어 상기 잉크 저장백 내부의 부압을 유지하는 아치 형상의 탄성 플레이트; 를 구비한다.In order to achieve the above object, the cartridge of the inkjet printing head according to the present invention comprises: a rigid outer body; A rigid base frame fixed to the outer body; An ink reservoir bag formed with holes for supplying and discharging ink, preventing inflow of ink and leakage of ink, and fixed to the base frame; And an arch-shaped elastic plate coupled to an outer wall of the ink storage bag and elastically deformed according to the consumption of ink to maintain a negative pressure inside the ink storage bag. It is provided.

본 발명에 따른 잉크젯 프린팅 헤드의 카트리지는, 상기 탄성 플레이트의 외벽 일부분 상에 결합되어 상기 탄성 플레이트를 부분 보강하며 탄성을 가지는 보강 플레이트를 더 포함할 수 있다.The cartridge of the inkjet printing head according to the present invention may further include a reinforcing plate coupled to a portion of an outer wall of the elastic plate to partially reinforce the elastic plate and having elasticity.

또한, 상기 보강 플레이트는 상기 탄성 플레이트의 양 단부 상에만 부착된 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 그 중앙 부위가 상기 탄성 플레이트의 중앙 부위를 향하여 파상으로 돌출될 수 있다.In addition, the reinforcing plate is preferably attached only on both ends of the elastic plate, more preferably the center portion may protrude in a wave toward the center portion of the elastic plate.

더욱이, 상기 탄성 플레이트는 균일한 두께로 형성될 수 있다.Moreover, the elastic plate may be formed to a uniform thickness.

게다가, s는 상기 탄성 플레이트의 위치를 정의하는 변수, 는 s의 위치에서 상기 탄성 플레이트의 곡률 반경, k와 n은 상기 잉크 저장백 내부에서 작동하는 압력의 최적 제어특성을 제공하기 위한 조건들로부터 선택된 것으로서 상기 탄성 플레이트 및 보강 플레이트와 관련하여 각각 완전한 두께 변화와 두께 변화의 주어진 윤곽을 정의하는 계수들, Q는 상기 잉크 저장백 내부의 최대 작동 압력에 의존하며 상기 보강 플레이트의 재질과 두께의 특성을 나타내는 계수를 의미할 때, 상기 탄성 플레이트 및 보강 플레이트는 수학식 에 따라 변형하여 상기 잉크 저장백 내부의 체적을 변화시킬 수 있다.In addition, s is a variable defining the position of the elastic plate, Is the radius of curvature of the elastic plate at the position of s, k and n are selected from conditions for providing optimum control characteristics of the pressure operating inside the ink reservoir and are respectively of complete thickness with respect to the elastic plate and the reinforcement plate. Coefficients defining a given contour of change and thickness change, Q is a coefficient that depends on the maximum working pressure inside the ink reservoir and indicates a property that is characteristic of the material and thickness of the reinforcement plate, the elastic plate and the reinforcement plate Is an equation The volume of the inside of the ink reservoir may be changed by deforming accordingly.

한편, 상기 잉크 저장백은 적어도 2 이상의 필름층으로 형성될 수 있다. 여기서, 바람직하게는, 잉크와 접촉하는 내부의 필름층은 금속화되며, 상기 탄성 플레이트가 부착되는 외부의 필름층은 열가소성 재질로 만들어 질 수 있다.Meanwhile, the ink reservoir bag may be formed of at least two film layers. Here, preferably, the inner film layer in contact with the ink is metalized, and the outer film layer to which the elastic plate is attached may be made of thermoplastic material.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 헤드용 카트리지를 나타낸 분해사시도이고, 도 2는 도 1의 "X" 방향에서 본 측면도이며, 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 선에 따른 단면도이다.1 is an exploded perspective view showing an inkjet printing head cartridge according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a side view seen from the "X" direction of Figure 1, Figure 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG. .

도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 헤드용 카트리지는, 강성의(rigid;탄성을 갖는 잉크탱크에 비하여 상대적으로 거의 변형되지 않는) 외부몸체(7)와, 이 외부몸체(7)에 고정되고 잉크의 공급을 위한 잉크 주입구(4) 및 잉크를 제트(미도시) 쪽으로 배출하기 위한 배출통로(5)가 형성된 강성의 베이스프레임(1)과, 공기의 유입 및 잉크의 누출을 막고 베이스프레임(1)에 고정된 잉크 저장백(10)을 구비한다. Referring to Fig. 1, a cartridge for an inkjet printing head according to a preferred embodiment of the present invention includes an outer body 7 that is rigid (relatively hardly deformed as compared to an elastic ink tank), and the outer body. A rigid base frame (1) fixed to (7) and having an ink inlet (4) for supplying ink and a discharge passage (5) for ejecting ink toward a jet (not shown), An ink reservoir bag 10 fixed to the base frame 1 to prevent leakage is provided.

상기 잉크 저장백(10)의 양 측부 상에는, 잉크의 소모에 따라 탄성 변형하여 잉크 저장백(10) 내부의 부압을 유지하는 부압 유지수단이 부착되어 있다. 그리고, 상기 잉크 주입구(4)는 밀봉 플러그(2)에 의해 밀봉되며, 상기 배출통로(5)에는 메쉬필터(mesh filter;3)가 설치되어 있다. On both sides of the ink storage bag 10, there are attached negative pressure maintaining means for elastically deforming according to the consumption of ink to maintain the negative pressure inside the ink storage bag 10. The ink injection hole 4 is sealed by a sealing plug 2, and a mesh filter 3 is installed in the discharge passage 5.

상기 부압 유지수단은, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 잉크 저장백(10)의 외벽 상에 결합하고 탄성을 갖는 아치 형상의 탄성 플레이트(6)와, 이 탄성 플레이트(6)의 외벽 일부분 상에 결합되어 탄성 플레이트(6)를 부분 보강하고 탄성을 갖는 보강 플레이트(9)를 포함한다.As shown in Figs. 2 and 3, the negative pressure holding means includes an arch-shaped elastic plate 6 coupled to the outer wall of the ink reservoir bag 10 and having elasticity, and the elastic plate 6 A reinforcing plate 9 coupled to a portion of the outer wall to partially reinforce the elastic plate 6 and to be elastic.

상기 잉크 저장백(10)은 공기 또는 잉크가 통과할 수 없는 중합체 필름(polymeric film)으로 만들어 질 수 있으며, 바람직하게는 적어도 2 이상의 필름층으로 형성될 수 있다. 여기서, 잉크와 접촉하는 내부의 필름층은 잉크의 누출을 막을 수 있도록 금속화된 것이 바람직하며, 탄성 플레이트(6)가 부착되는 외부의 필름층은 열가소성의 물질(thermoplastic)로 만들어지고 용접하기 쉬운 것이 바람직하다. 이러한 잉크 저장백(10)은 가장자리 플랜지(8)부를 강성의 베이스프레임(1)에 고정시킴으로써 베이스프레임(1)에 고정된다. 한편, 잉크 저장백(10)에는 상기 잉크 주입구(4) 및 배출통로(5)에 대향하여 관통홀들(미도시)이 형성되어 있다. 이와 같이 본 발명의 실시예에서는 이음매가 없는(seamless) 잉크 저장백(10)을 사용함으로써 잉크 저장백(10)을 통한 잉크의 누출 또는 공기의 침투를 확실히 막을 수 있기 때문에, 잉크 저장백(10)의 밀봉성을 충실히 보장할 수 있다. The ink reservoir bag 10 may be made of a polymer film which cannot pass air or ink, and may be preferably formed of at least two film layers. Here, the inner film layer in contact with the ink is preferably metalized to prevent leakage of the ink, and the outer film layer to which the elastic plate 6 is attached is made of thermoplastic and is easy to weld. It is preferable. This ink reservoir bag 10 is fixed to the base frame 1 by fixing the edge flange 8 to the rigid base frame 1. On the other hand, through-holes (not shown) are formed in the ink storage bag 10 to face the ink inlet 4 and the discharge passage 5. Thus, in the embodiment of the present invention, by using the seamless ink reservoir 10, it is possible to reliably prevent leakage of ink or penetration of air through the ink reservoir 10, so that the ink reservoir 10 ) Can be ensured faithfully.

상기 탄성 플레이트(6)는 탄성을 가진 중합체 재질로 만들어질 수 있다. 이러한 탄성 플레이트(6)는 얇고 균일한 두께로 형성되며 아치의 형상을 갖는 것이 바람직하다. 이러한 탄성 플레이트(6)는 적절한 부착수단(미도시)을 이용하여 상기 잉크 저장백(10)의 넓은 외측벽 상에 부착된다.   The elastic plate 6 may be made of a polymer material having elasticity. This elastic plate 6 is preferably formed in a thin, uniform thickness and has the shape of an arch. This elastic plate 6 is attached on the wide outer wall of the ink reservoir 10 using suitable attachment means (not shown).

한편, 상기 탄성 플레이트(6)의 외측벽 일부분에는 상기 탄성 플레이트(6)를 부분적으로 보강하기 위한 보강 플레이트(9)가 부착된다. 이러한 보강 플레이트(9)도 탄성을 가진 중합체 재질로 만들어질 수 있다. 상기 보강 플레이트(9)는 잉크 저장백(10)이 성급하게 붕괴되지 않도록 저지하며, 잉크 저장백(10)의 내부에서 안정적으로 부압을 유지할 수 있도록 상기 탄성 플레이트(6)의 일부분을 보강한다. 이를 위해, 상기 보강 플레이트(9)는 탄성 플레이트(6)의 중앙 부위를 제외하고 양 단부 상에만 배치된 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 그리스 문자 "오메가(omega)"와 유사하게, 상기 보강 플레이트(9)의 중앙 부위는 상기 탄성 플레이트(6)의 중앙 부위를 향하여 파상으로 돌출되도록 할 수 있다.Meanwhile, a reinforcing plate 9 for partially reinforcing the elastic plate 6 is attached to a portion of the outer wall of the elastic plate 6. This reinforcing plate 9 may also be made of an elastic polymer material. The reinforcing plate 9 prevents the ink reservoir 10 from collapsing prematurely, and reinforces a portion of the elastic plate 6 so that the negative pressure can be stably maintained in the ink reservoir 10. For this purpose, the reinforcing plate 9 is preferably arranged only on both ends except for the central portion of the elastic plate 6. More preferably, similar to the Greek letter "omega", the central portion of the reinforcing plate 9 may be projected in a wave towards the central portion of the elastic plate 6.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 탄성 플레이트(6)는 보강 플레이트(9)와 함께, 상기 잉크 저장백(10) 내부의 부압이 안정적으로 유지될 수 있도록 불균일한 탄성을 제공한다.According to the embodiment of the present invention configured as described above, the elastic plate 6 together with the reinforcing plate 9, provides a non-uniform elasticity so that the negative pressure inside the ink reservoir 10 can be stably maintained. do.

잉크 저장백(10) 내부에서 유지되어야 할 안정된 부압 범위는 제공되는 제어칩에 따라 달라지며, 본 발명의 실시예에서 저장소 내부의 부압(P) 범위는 하기의 수학식 1과 같이, 하한(Pmin)과 상한(Pmax)범위로 정해질 수 있는데, 본 발명에서는 "상대적으로 안정된 부압"을 250 Pa에서 3000 Pa의 범위로 정한다.The stable negative pressure range to be maintained inside the ink storage bag 10 depends on the control chip provided, and in the embodiment of the present invention, the negative pressure P range within the reservoir is equal to the lower limit P as shown in Equation 1 below. min ) and an upper limit (P max ) range, in which the "relatively stable negative pressure" is defined in the range of 250 Pa to 3000 Pa.

Pmin < P < Pmax , 여기서 Pmin = 0.97Po 이고, P max = 0.99Po이다.P min <P <P max , where P min = 0.97 P o and P max = 0.99 P o .

여기서, Po는 대기압을 나타낸다.Where P o represents atmospheric pressure.

위에서 서술된 잉크 저장백(10) 내부에서의 부압 조건을 만족하기 위해 수행된 수학적 시뮬레이션과 실험결과에 의하면, 보강 플레이트(9)의 형상과 이에 따른 탄성 플레이트(6)의 곡률은 하기의 수학식 2에 의해 결정된다. According to mathematical simulations and experimental results performed to satisfy the negative pressure conditions in the ink storage bag 10 described above, the shape of the reinforcing plate 9 and the curvature of the elastic plate 6 according to the following equation Determined by 2.

여기서, here,

s는 상기 탄성 플레이트(6)의 위치를 정의하는 변수(도 4 참조), s is a variable defining the position of the elastic plate 6 (see FIG. 4),

는 s의 위치에서 상기 탄성 플레이트(6)의 곡률 반경, Is the radius of curvature of the elastic plate 6 at the position of s,

k와 n은 상기 잉크 저장백(10) 내부에서 작동하는 압력의 최적 제어특성을 제공하기 위한 조건들로부터 선택된 것으로서 상기 탄성 플레이트(6) 및 보강 플레이트99)와 관련하여 각각 완전한 두께 변화와 두께 변화의 주어진 윤곽을 정의하는 계수들, k and n are selected from the conditions for providing an optimum control characteristic of the pressure operating inside the ink reservoir 10, and with respect to the elastic plate 6 and the reinforcement plate 99, respectively, a complete thickness change and a thickness change Coefficients defining a given contour of

Q는 상기 잉크 저장백(10) 내부의 최대 작동 압력에 의존하며 상기 보강 플레이트(9)의 재질과 두께의 특성을 나타내는 계수를 의미한다.Q is a coefficient which depends on the maximum working pressure inside the ink reservoir 10 and shows the characteristics of the material and thickness of the reinforcing plate 9.

상기와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 헤드용 카트리지의 작용을 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.The operation of the inkjet printing head cartridge according to the preferred embodiment of the present invention configured as described above will be described with reference to FIGS. 1 to 3.

먼저, 카트리지에 잉크와 같은 작동유체를 채우기 위하여 작동유체는 잉크 주입구(4)를 통해 잉크 저장백(10)의 내부로 공급되고, 잉크 저장백(10)이 잉크로 채워진 후 상기 잉크 주입구(4)를 밀봉 플러그(2)로 닫는다. 다음으로, 잉크 저장백(10) 내부의 부압 발생을 위하여 진공 펌프를 이용하여 잉크가 채워지지 않은 잉크 저장백(10)의 공간으로부터 공기를 빼낸다.First, the working fluid is supplied into the ink reservoir 10 through the ink inlet 4 so as to fill a working fluid such as ink in the cartridge, and the ink inlet 4 after the ink reservoir 10 is filled with ink. ) Is closed with a sealing plug (2). Next, air is drawn out of the space of the ink reservoir 10 in which ink is not filled by using a vacuum pump to generate negative pressure inside the ink reservoir 10.

메쉬필터(3)를 거쳐 배출 통로(5)를 통해 잉크가 소모됨에 따라, 잉크 저장백(10)의 내부와 외부의 압력 차이는 증대된다. 그러나, 탄성이 있는 탄성 플레이트(6) 및 보강 플레이트(9)는 잉크 저장백(10)의 조급한 붕괴를 저지하고 잉크 저장백(10) 내부에서 최적의 부압을 유지시킨다. 따라서, 외부의 압력, 즉 대기압은 탄성 플레이트(6) 및 보강 플레이트(9)에 의해 평형을 유지한다. As the ink is consumed through the discharge passage 5 via the mesh filter 3, the pressure difference between the inside and the outside of the ink reservoir 10 is increased. However, the resilient elastic plate 6 and the reinforcing plate 9 prevent the hasty collapse of the ink reservoir 10 and maintain an optimum negative pressure inside the ink reservoir 10. Thus, the external pressure, ie atmospheric pressure, is balanced by the elastic plate 6 and the reinforcement plate 9.

그러므로, 잉크의 소모 과정에서, 탄성 플레이트(6) 및 보강 플레이트(9)에 의해 보강되지 않은 잉크 저장백(10)의 단부벽들은 잉크의 압력과 외부 대기압에 의해 부정형으로(indefinitely) 행동한다. 한편, 잉크 저장백(10)의 측부벽 상에 부착된 탄성 플레이트(6)의 부분 중 보강 플레이트(9)에 보강되지 않은 중앙 부위는 보강 플레이트(9)에 보강된 양 단부에 비하여 상대적 많이 변형하여 서로 접근한다.Therefore, in the process of consuming ink, the end walls of the ink reservoir 10 not reinforced by the elastic plate 6 and the reinforcement plate 9 behave indefinitely by the pressure of the ink and the external atmospheric pressure. On the other hand, the center portion of the portion of the elastic plate 6 attached on the side wall of the ink storage bag 10, which is not reinforced by the reinforcement plate 9, is deformed relatively much compared with both ends reinforced by the reinforcement plate 9. Approach each other.

특히, 상기 보강 플레이트(9)의 중앙 부위가 상기 탄성 플레이트(6)의 중앙 부위를 향하여 파상으로 돌출되도록 형성된 경우, 아치 형상을 갖는 상기 탄성 플레이트(6)는 상기 아치의 상부와 하부가 그 중앙 부위보다 상대적으로 더 많이 변형되어 서로 접근한다.In particular, when the central portion of the reinforcing plate (9) is formed to protrude in a wave toward the central portion of the elastic plate 6, the elastic plate 6 having an arch shape is the upper and lower portions of the arch It is relatively more deformed than the site and approaches each other.

위에서 서술된 본 발명의 실시예에 따르면, 잉크 저장백(10)으로부터 균일하고 완전한 잉크의 유출을 보장한다. 또한, 잉크 저장백(10) 내부에서 안정적으로 부압을 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 양산에서의 제작성도 개선된다.According to the embodiment of the present invention described above, the uniform and complete flow of ink from the ink reservoir 10 is ensured. In addition, not only can the negative pressure be stably maintained inside the ink storage bag 10, but also the manufacturability in mass production is improved.

본 발명에 따른 잉크젯 프린팅 헤드용 카트리지에 의하면, 잉크 저장백 내부에서 안정적으로 부압을 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 양산에서의 제작성이 개선된다.  According to the inkjet printing head cartridge according to the present invention, not only can the negative pressure be stably maintained inside the ink reservoir, but also the productivity in mass production is improved.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments illustrated in the accompanying drawings, it is merely an example, and those skilled in the art may realize various modifications and equivalent other embodiments therefrom. Will understand. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 헤드용 카트리지를 나타낸 분해사시도,1 is an exploded perspective view showing a cartridge for an inkjet printing head according to an embodiment of the present invention;

도 2는 도 1의 "X" 방향에서 본 측면도,FIG. 2 is a side view seen from the “X” direction of FIG. 1;

도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 선에 따른 단면도,3 is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 2;

도 4는 도 1 내지 도 3에 도시된 탄성 플레이트 및 보강 플레이트의 곡률 변화를 설명하기 위한 참고도이다.4 is a reference diagram for explaining a change in curvature of the elastic plate and the reinforcement plate shown in FIGS. 1 to 3.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>

1...베이스프레임 2...밀봉 플러그1 ... base frame 2 ... sealing plug

3...메쉬필터 4...잉크 주입구3.Mesh filter 4 ... Ink inlet

5...배출통로 6...탄성 플레이트5.Exhaust passage 6 ... Elastic plate

7...외부몸체 8...가장자리 플랜지7.Outer body 8 ... Edge flange

9...보강 플레이트 10...잉크 저장백9.Reinforcement plate 10 ... Ink reservoir

Claims (8)

강성의 외부몸체와;Rigid outer body; 상기 외부몸체에 고정된 강성의 베이스프레임과;A rigid base frame fixed to the outer body; 잉크의 공급 및 배출을 위한 홀들이 형성되고, 공기의 유입 및 잉크의 누출을 방지하며, 상기 베이스프레임에 고정된 잉크 저장백; 및An ink reservoir bag formed with holes for supplying and discharging ink, preventing inflow of ink and leakage of ink, and fixed to the base frame; And 상기 잉크 저장백의 외벽 상에 결합되고, 잉크의 소모에 따라 탄성 변형되어 상기 잉크 저장백 내부의 부압을 유지하는 아치 형상의 탄성 플레이트; 를 구비하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 헤드용 카트리지.An arch-shaped elastic plate coupled to an outer wall of the ink storage bag and elastically deformed according to the consumption of ink to maintain a negative pressure inside the ink storage bag; Cartridge for an inkjet printing head, characterized in that it comprises a. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 탄성 플레이트의 외벽 일부분 상에 결합되어 상기 탄성 플레이트를 부분 보강하며 탄성을 가지는 보강 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 헤드용 카트리지.And a reinforcing plate coupled to a portion of an outer wall of the elastic plate to partially reinforce the elastic plate and having elasticity. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 보강 플레이트는 상기 탄성 플레이트의 양 단부 상에만 부착된 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 헤드용 카트리지.And the reinforcing plate is attached only on both ends of the elastic plate. 제3항에 있어서, The method of claim 3, 상기 보강 플레이트의 중앙 부위는 상기 탄성 플레이트의 중앙 부위를 향하여 파상으로 돌출된 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 헤드용 카트리지.The center portion of the reinforcing plate is an inkjet printing head cartridge, characterized in that protruding in a wave toward the center portion of the elastic plate. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 1 to 4, 상기 탄성 플레이트는 균일한 두께로 형성된 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 헤드용 카트리지.The elastic plate is an inkjet printing head cartridge, characterized in that formed in a uniform thickness. 제2항에 있어서, The method of claim 2, s는 상기 탄성 플레이트의 위치를 정의하는 변수, 는 s의 위치에서 상기 탄성 플레이트의 곡률 반경, k와 n은 상기 잉크 저장백 내부에서 작동하는 압력의 최적 제어특성을 제공하기 위한 조건들로부터 선택된 것으로서 상기 탄성 플레이트 및 보강 플레이트와 관련하여 각각 완전한 두께 변화와 두께 변화의 주어진 윤곽을 정의하는 계수들, Q는 상기 잉크 저장백 내부의 최대 작동 압력에 의존하며 상기 보강 플레이트의 재질과 두께의 특성을 나타내는 계수를 의미할 때, 상기 탄성 플레이트 및 보강 플레이트는 수학식 에 따라 변형하여 상기 잉크 저장백 내부의 체적을 변화시키는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 헤드용 카트리지.s is a variable defining the position of the elastic plate, Is the radius of curvature of the elastic plate at the position of s, k and n are selected from conditions for providing optimum control characteristics of the pressure operating inside the ink reservoir and are respectively of complete thickness with respect to the elastic plate and the reinforcement plate. Coefficients defining a given contour of change and thickness change, Q is a coefficient that depends on the maximum working pressure inside the ink reservoir and indicates a property that is characteristic of the material and thickness of the reinforcement plate, the elastic plate and the reinforcement plate Is an equation The inkjet printing head cartridge of claim 1, wherein the volume of the ink reservoir bag is changed. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 잉크 저장백은 적어도 2 이상의 필름층으로 형성된 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 헤드용 카트리지. And the ink reservoir is formed of at least two film layers. 제5항에 있어서, The method of claim 5, 잉크와 접촉하는 내부의 필름층은 금속화되며, 상기 탄성 플레이트가 부착되는 외부의 필름층은 열가소성 재질로 만들어진 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 헤드용 카트리지. An inner film layer in contact with ink is metallized, and an outer film layer to which the elastic plate is attached is made of a thermoplastic material.
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