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KR100619080B1 - Inkjet head - Google Patents

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Publication number
KR100619080B1
KR100619080B1 KR1020050045205A KR20050045205A KR100619080B1 KR 100619080 B1 KR100619080 B1 KR 100619080B1 KR 1020050045205 A KR1020050045205 A KR 1020050045205A KR 20050045205 A KR20050045205 A KR 20050045205A KR 100619080 B1 KR100619080 B1 KR 100619080B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ink
flow resistance
feed hole
nozzle
ink feed
Prior art date
Application number
KR1020050045205A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이정화
마사히코 하부카
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020050045205A priority Critical patent/KR100619080B1/en
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Publication of KR100619080B1 publication Critical patent/KR100619080B1/en

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Abstract

본 발명은 잉크젯 헤드를 개시한다. 본 발명에 따르면, 잉크 피드 홀이 형성되며, 잉크 토출수단이 구비된 기판; 기판 상에 배치되는 것으로, 잉크 피드 홀과 연결되어 토출될 잉크가 채워지는 잉크 챔버를 한정하는 챔버층; 챔버층 상에 배치되는 것으로, 잉크가 토출되는 노즐이 형성된 노즐 플레이트; 잉크 피드 홀의 유동저항을 조절하는 것으로, 스피팅(spitting) 동작이 수행되는 동안에 잉크 피드 홀의 유동저항을 높이는 위치로 이동하며, 스피팅 동작이 수행된 이후에 원래의 위치로 복귀하는 유동저항조절 부재; 및 유동저항조절 부재를 위치 제어하기 위한 엑츄에이터를 구비한다. The present invention discloses an inkjet head. According to the present invention, an ink feed hole is formed, the substrate having an ink discharge means; A chamber layer disposed on the substrate, the chamber layer being connected to the ink feed hole and defining an ink chamber filled with ink to be ejected; A nozzle plate disposed on the chamber layer, the nozzle plate having a nozzle through which ink is discharged; By adjusting the flow resistance of the ink feed hole, the flow resistance adjusting member moves to a position to increase the flow resistance of the ink feed hole during the spitting operation, and returns to the original position after the spitting operation is performed. ; And an actuator for position control of the flow resistance adjusting member.

Description

잉크젯 헤드{Inkjet head}Inkjet head

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 헤드를 도시한 단면도. 1 is a cross-sectional view showing an inkjet head according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에 도시된 잉크젯 헤드에 있어서, 유동저항조절 부재가 이동된 상태를 도시한 단면도. 2 is a cross-sectional view showing a state in which the flow resistance adjusting member is moved in the inkjet head shown in FIG.

도 3a 내지 도 3c는 노즐의 정상적인 상태, 노즐의 주위에 잉크가 고화된 상태, 및 노즐의 주위에 잉크가 고화된 상태에서 유동저항조절 부재가 이동된 상태를 각각 도시한 부분 단면도. 3A to 3C are partial cross-sectional views each showing a normal state of a nozzle, a state in which ink is solidified around the nozzle, and a state in which the flow resistance adjusting member is moved while the ink is solidified around the nozzle;

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 잉크젯 헤드를 도시한 단면도. 4 is a cross-sectional view showing an inkjet head according to another embodiment of the present invention.

도 5는 도 4에 도시된 잉크젯 헤드에 있어서, 유동저항조절 부재가 이동된 상태를 도시한 단면도. 5 is a cross-sectional view showing a state in which the flow resistance adjusting member is moved in the inkjet head shown in FIG.

〈도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명〉<Brief description of the major symbols in the drawings>

110,210..기판 111,211..잉크 피드 홀110,210 ... substrate 111,211 ... ink feed hole

120,220..챔버층 121,221..잉크 챔버120,220. Chamber layer 121,221 Ink chamber

130,230..노즐 플레이트 132,232..노즐130,230 nozzle plate 132,232 nozzle

140,240..유동저항조절 부재 150,250..엑츄에이터140,240..Flow resistance regulating member 150,250 .. Actuator

본 발명은 잉크젯 헤드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 잉크를 분사하는 노즐부를 클리닝하는 구조가 개선된 잉크젯 헤드에 관한 것이다. The present invention relates to an inkjet head, and more particularly, to an inkjet head having an improved structure for cleaning a nozzle portion for ejecting ink.

일반적으로, 잉크젯 프린터는 용지의 이송 방향과 직각방향(용지의 폭 방향)으로 왕복 주행되는 잉크젯 헤드(셔틀방식 잉크젯 헤드)로부터 용지에 잉크를 분사하여 화상을 형성하는 장치를 말한다. 잉크젯 헤드에는 잉크를 토출하는 다수의 노즐이 형성된 노즐부가 구비된다. 이러한 노즐부는 인쇄작업을 수행하지 않는 동안에 공기 중에 노출되어 있으면, 노즐 주위에 분사되지 않고 남아있던 잉크가 고화될 수 있으며, 노즐에 공기 중으로부터 미세 먼지 등의 이물이 부착될 수 있다. 이렇게 고화된 잉크나 이물은 잉크 분사방향을 왜곡시켜 인쇄품질을 저하시키게 된다. 이와 같이 잉크가 노즐의 주위에 고화되어 노즐이 막히는 것을 방지하기 위하여, 노즐을 통하여 소정 잉크를 외부로 분사시키는 스피팅(spitting) 동작이 수행된다. In general, an inkjet printer refers to an apparatus for forming an image by ejecting ink onto a sheet of paper from an inkjet head (shuttle type inkjet head) reciprocally traveling in a direction perpendicular to the sheet conveying direction (paper width direction). The inkjet head is provided with a nozzle portion having a plurality of nozzles for ejecting ink. If the nozzle portion is exposed to air while the printing operation is not performed, the ink remaining without being sprayed around the nozzle may be solidified, and foreign matter such as fine dust may be attached to the nozzle from the air. The solidified ink or foreign material may distort the ink ejection direction and degrade the print quality. In this way, in order to prevent the ink from solidifying around the nozzle and clogging the nozzle, a spitting operation is performed in which the predetermined ink is sprayed out through the nozzle.

근래에는, 셔틀(shuttle)방식 잉크젯 헤드 대신에 용지의 폭에 해당되는 길이를 갖는 노즐부를 구비한 와이드어레이방식 잉크젯 헤드를 사용하여 고속 인쇄를 구현하려는 시도가 행하여지고 있다. 이러한 잉크젯 화상형성장치는 잉크젯 헤드가 고정되어 있고 용지만이 이송되기 때문에 구동장치가 단순하고 고속 인쇄의 구현이 가능하다. 그런데, 이러한 와이드어레이(wide array)방식 잉크젯 헤드는 셔틀방식 잉크젯 헤드보다 노즐의 개수가 많아 스피팅을 하는데 잉크 소모가 많은 문제가 있다. 따라서, 스피팅에 소요되는 잉크의 양이 절감될 수 있으며, 스피팅 동작 횟수 도 줄어들 수 있는 새로운 방안이 모색될 필요가 있다. In recent years, attempts have been made to implement high-speed printing using a wide array inkjet head having a nozzle portion having a length corresponding to the width of a sheet instead of a shuttle inkjet head. Such an inkjet image forming apparatus has a fixed inkjet head and only paper is conveyed, so that the driving apparatus is simple and high-speed printing can be realized. However, such a wide array inkjet head has a larger number of nozzles than the shuttle inkjet head, and thus, there is a problem in that ink consumption is increased. Therefore, the amount of ink required for spitting can be reduced, and a new method for reducing the number of spitting operations needs to be sought.

본 발명의 기술적 과제는 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 노즐 막힘을 방지하기 위해 수행되는 스피팅 동작에 소요되는 잉크의 양과 동작 횟수가 줄어들 수 있는 잉크젯 헤드를 제공하는데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to solve the above problems, and to provide an inkjet head capable of reducing the amount of ink and the number of operations required for a spitting operation performed to prevent nozzle clogging.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 잉크젯 헤드는, An inkjet head for achieving the above technical problem,

잉크 피드 홀이 형성되며, 잉크 토출수단이 구비된 기판; 상기 기판 상에 배치되는 것으로, 상기 잉크 피드 홀과 연결되어 토출될 잉크가 채워지는 잉크 챔버를 한정하는 챔버층; 상기 챔버층 상에 배치되는 것으로, 잉크가 토출되는 노즐이 형성된 노즐 플레이트; 상기 잉크 피드 홀의 유동저항을 조절하는 것으로, 스피팅(spitting) 동작이 수행되는 동안에 잉크 피드 홀의 유동저항을 높이는 위치로 이동하며, 스피팅 동작이 수행된 이후에 원래의 위치로 복귀하는 유동저항조절 부재; 및 상기 유동저항조절 부재를 위치 제어하기 위한 엑츄에이터를 구비한다. A substrate having an ink feed hole and having ink ejection means; A chamber layer disposed on the substrate, the chamber layer being connected to the ink feed hole and defining an ink chamber filled with ink to be discharged; A nozzle plate disposed on the chamber layer, the nozzle plate having a nozzle through which ink is discharged; By adjusting the flow resistance of the ink feed hole, the flow resistance is adjusted to move to the position of increasing the flow resistance of the ink feed hole during the spitting operation, and to return to the original position after the spitting operation is performed. absence; And an actuator for controlling the position of the flow resistance adjusting member.

여기서, 상기 유동저항조절 부재는 상기 잉크 피드 홀의 하측에 배치되어 상기 엑츄에이터에 의해 상기 잉크 피드 홀에 출입 가능하게 형성된 것이 바람직하다. Here, the flow resistance adjusting member is disposed below the ink feed hole is preferably formed to be allowed to enter and exit the ink feed hole by the actuator.

여기서, 상기 유동저항조절 부재는 상기 기판의 하측에 배치되어 상기 엑츄에이터에 의해 상기 기판에 대해 상하로 이동되며, 상기 잉크 피드 홀과 대응되게 홀이 형성된 것이 바람직하다. Here, the flow resistance adjusting member is disposed below the substrate and is moved up and down with respect to the substrate by the actuator, the hole is formed corresponding to the ink feed hole.

여기서, 상기 엑츄에이터는 압전 구동기인 것이 바람직하다. Here, the actuator is preferably a piezoelectric driver.

이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 도면에서는 설명의 명료성을 위하여 각 구성요소의 크기가 과장되어 도시되어 있을 수 있다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 나타낸다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the size of each component may be exaggerated for clarity. Like reference numerals in the following drawings denote like elements.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 헤드를 도시한 단면도이다. 1 is a cross-sectional view illustrating an inkjet head according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 헤드(100)는 기판(110), 챔버층(120), 및 노즐 플레이트(130)가 순차적으로 적층되어 있다. Referring to FIG. 1, in the inkjet head 100 according to the exemplary embodiment, the substrate 110, the chamber layer 120, and the nozzle plate 130 are sequentially stacked.

상기 기판(110)에는 잉크 피드 홀(ink feed hole, 111)이 형성되며, 상기 잉크 피드 홀(111)은 외부에 위치한 잉크 공급 탱크(10)로부터 제공된 잉크를 잉크 챔버(121)로 공급하게 된다. 상기 잉크 챔버(121)는 토출될 잉크가 채워지는 것으로 기판(110)의 상면에 배치된 챔버층(120)에 의해 한정된다. 즉, 상기 챔버층(120)은 잉크 챔버(121)의 측벽을 이루게 된다. 상기 잉크 공급 탱크(10)에는 잉크가 잉크 피드 홀(111)로 제공되기 전에 이물을 걸러내기 위한 필터(11)가 구비될 수 있다. An ink feed hole 111 is formed in the substrate 110, and the ink feed hole 111 supplies ink provided from an ink supply tank 10 located outside to the ink chamber 121. . The ink chamber 121 is filled with ink to be discharged and is defined by the chamber layer 120 disposed on the upper surface of the substrate 110. That is, the chamber layer 120 forms sidewalls of the ink chamber 121. The ink supply tank 10 may be provided with a filter 11 for filtering foreign matter before ink is provided to the ink feed hole 111.

상기 챔버층(120)의 상면에 배치된 노즐 플레이트(130)에는 잉크 챔버(121)로부터 잉크의 토출이 이루어지는 다수의 노즐(132)이 형성된 노즐부(131)가 구비되어 있다. 이러한 노즐부(131)에 형성된 노즐(132)을 통해 잉크가 토출될 수 있도록 기판(110)에는 잉크 토출수단(112)이 구비된다. 상기 잉크 토출수단(112)으로는 잉크를 가열하여 버블을 발생시키기 위한 히터 등이 이용될 수 있다. The nozzle plate 130 disposed on the upper surface of the chamber layer 120 is provided with a nozzle unit 131 having a plurality of nozzles 132 through which ink is discharged from the ink chamber 121. Ink discharge means 112 is provided on the substrate 110 so that ink may be discharged through the nozzle 132 formed in the nozzle unit 131. As the ink discharge means 112, a heater or the like for heating the ink to generate bubbles may be used.

상기 잉크 챔버(121)에 있던 잉크의 대부분은 잉크 토출수단(112)에 의해 노즐(132)을 통해 밖으로 토출되어 인쇄를 위해 사용되며, 일부분은 잉크 피드 홀(111)을 통해 잉크 저장 탱크(10) 측으로 밀려나가게 된다. 이렇게 잉크 챔버(121) 내에 있던 잉크가 인쇄를 위해 노즐(132)을 통해 많이 토출될 수 있도록 노즐(132)의 유동저항을 잉크 피드 홀(111)의 유동저항보다 낮게 설계하는 것이 일반적이다. 이러한 잉크 피드 홀(111)의 유동저항을 지나치게 높게 설계하면 잉크 챔버(121)로 잉크를 공급되는 것을 방해받아 인쇄가 불량해질 수 있으므로, 노즐(132)과 잉크 피드 홀(111) 사이의 유동저항비는 1:2 내외가 되도록 설계될 수 있다. 이렇게 노즐(132)과 잉크 피드 홀(111) 사이의 유동저항비는 초기에 설계될 때 정해지는 사항이므로, 장시간 사용하지 않아서 노즐(132) 주위에 남아있던 잉크가 고화되어 노즐이 막히게 되면 노즐(132)을 클리닝하기 위해 수행되는 스피팅(spitting) 동작에 문제가 초래될 수 있다. 즉, 노즐(132)의 막힘이 발생하게 되면 노즐(132)의 막힘이 없을 때보다 노즐(132)의 유동저항이 높아지게 되어 심한 경우에는 노즐(132)과 잉크 피드 홀(111) 사이의 유동저항비가 역전이 된다. 이렇게 노즐(132)의 유동저항이 잉크 피드 홀(111)의 유동저항보다 커지게 되면 스피팅 동작에서 노즐(132)을 통해 잉크가 토출되는 양이 적어지게 되므로, 스피팅 횟수가 많아지게 되며, 스피팅을 위한 잉크가 많이 소모된다. 이는 용지의 폭에 해당되는 길이를 갖는 노즐부를 구비하여 노즐의 개수가 많은 와이드어레이방식 잉크젯 헤드에서 특히 그러하다. Most of the ink in the ink chamber 121 is discharged out through the nozzle 132 by the ink ejecting means 112 and used for printing, and a part of the ink is stored in the ink storage tank 10 through the ink feed hole 111. Will be pushed to the side. The flow resistance of the nozzle 132 is generally designed to be lower than the flow resistance of the ink feed hole 111 so that the ink in the ink chamber 121 can be discharged through the nozzle 132 for printing. If the flow resistance of the ink feed hole 111 is designed to be too high, the ink may be impeded from being supplied to the ink chamber 121 and the printing may be poor. Therefore, the flow resistance between the nozzle 132 and the ink feed hole 111 may be reduced. The ratio can be designed to be around 1: 2. Since the flow resistance ratio between the nozzle 132 and the ink feed hole 111 is determined at the time of initial design, when the ink remaining around the nozzle 132 is solidified because it is not used for a long time, the nozzle ( Problems may arise with the spitting operation performed to clean 132. That is, when the blockage of the nozzle 132 occurs, the flow resistance of the nozzle 132 becomes higher than when there is no blockage of the nozzle 132, and in severe cases, the flow resistance between the nozzle 132 and the ink feed hole 111. Rain is reversed. When the flow resistance of the nozzle 132 becomes larger than the flow resistance of the ink feed hole 111, the amount of ink discharged through the nozzle 132 in the spitting operation decreases, so that the number of spitting increases. A lot of ink for spitting is consumed. This is particularly the case in a wide array inkjet head having a large number of nozzles having a nozzle portion having a length corresponding to the width of the paper.

이렇게 스피팅 횟수와 스피팅에 소요되는 잉크의 양을 저감하기 위해, 스피 팅 동작이 수행되는 동안에 잉크 피드 홀(111)의 유동저항을 높임으로써, 노즐(132)을 통해 잉크가 토출되는 양이 많아지게 할 수 있다. 이를 위해, 본 발명의 일 특징에 따르면, 잉크 피드 홀(111)의 유동저항을 조절할 수 있는 유동저항조절 부재(140), 및 상기 유동저항조절 부재(140)를 위치 제어하기 위한 엑츄에이터(150)가 구비된다. 상기 유동저항조절부재(140) 및 엑츄에이터(150)는 기판(110)과 잉크 공급 탱크(10) 사이의 공간에 배치된다. In order to reduce the number of times of spitting and the amount of ink required for spitting, the amount of ink discharged through the nozzle 132 is increased by increasing the flow resistance of the ink feed hole 111 during the spitting operation. You can increase it. To this end, according to one feature of the invention, the flow resistance adjusting member 140 that can adjust the flow resistance of the ink feed hole 111, and the actuator 150 for controlling the position of the flow resistance adjusting member 140 Is provided. The flow resistance adjusting member 140 and the actuator 150 are disposed in a space between the substrate 110 and the ink supply tank 10.

상술하면, 상기 유동저항조절 부재(140)는 잉크 피드 홀(111)의 하측에 배치되며, 상하로 이동하게 되면 잉크 피드 홀(111)에 출입 가능할 수 있는 구조로 형성된다. 이렇게 형성된 유동저항조절 부재(140)는 잉크 피드 홀(111)로 일부가 들어가게 되면 잉크 피드 홀(111)의 유로가 좁아짐으로써 잉크 피드 홀(111)의 유동저항이 높아질 수 있게 된다. 상기 잉크 피드 홀(111)의 유동저항이 더욱 용이하게 제어될 수 있도록, 도 1에 도시된 바와 같이, 잉크 피드 홀(111)은 하측으로부터 상측으로 갈수록 좁아지게 형성되며, 이렇게 형성된 잉크 피드 홀(111)의 내면과 나란한 면을 갖도록 유동저항조절 부재(140)가 형성될 수 있다. In detail, the flow resistance adjusting member 140 is disposed below the ink feed hole 111, and is formed in a structure that can move in and out of the ink feed hole 111 when moved up and down. When the flow resistance adjusting member 140 formed as described above is partially introduced into the ink feed hole 111, the flow resistance of the ink feed hole 111 is narrowed, so that the flow resistance of the ink feed hole 111 can be increased. In order to more easily control the flow resistance of the ink feed hole 111, as shown in FIG. 1, the ink feed hole 111 is formed to become narrower from the lower side to the upper side. The flow resistance adjusting member 140 may be formed to have a surface parallel to the inner surface of the 111.

상기한 구조를 갖는 유동저항조절 부재(140)는 스피팅 동작이 수행되지 않는 동안에는 도 1에 도시된 바와 같이 잉크 피드 홀(111)로부터 빠져나와 있다가, 스피팅 동작이 수행되는 동안에는 도 2에 도시된 바와 같이 엑츄에이터(150)에 의해 상측으로 이동하여 잉크 피드 홀(111) 내로 일부가 들어감으로써, 잉크 피드 홀(111)의 유로를 좁혀 잉크 피드 홀(111)의 유동저항이 높아질 수 있게 한다. 스피팅 동작이 완료되면 유동저항조절 부재(140)는 도 1에 도시된 원래의 위치로 복귀 함으로써, 높아졌던 잉크 피드 홀(111)의 유동저항이 원래의 수준으로 낮아질 수 있게 한다. The flow resistance adjusting member 140 having the above structure exits from the ink feed hole 111 as shown in FIG. 1 while the spitting operation is not performed, and while the spitting operation is performed, FIG. As shown in the figure, the actuator 150 moves upward and partially enters the ink feed hole 111, thereby narrowing the flow path of the ink feed hole 111 so that the flow resistance of the ink feed hole 111 can be increased. . When the spitting operation is completed, the flow resistance adjusting member 140 returns to the original position shown in FIG. 1, so that the flow resistance of the ink feed hole 111 that has been increased may be lowered to the original level.

이렇게 잉크 피드 홀(111)의 유동저항이 조절되도록 유동저항조절 부재(140)를 상하로 이동시키는 엑츄에이터(150)로는 고정도 및 고속 제어가 가능한 압전(piezoelectric) 구동기가 이용되는 것이 바람직하다. 압전 구동기는 전류를 공급하는 전극을 통해 전기적 신호가 제공되면 변위를 발생시킬 수 있는 구동기이다. 상기 엑츄에이터(150)는 잉크 공급 탱크(10)측에 지지되어 유동저항조절 부재(140)의 하측에 설치되며, 전극(151)과 접속됨으로써 유동저항조절 부재(140)가 상하로 이동될 수 있게 한다. 한편, 상기 엑츄에이터는 고정도 및 고속 제어가 가능하다면 다른 종류의 엑츄에이터도 이용 가능하다. As the actuator 150 for moving the flow resistance adjusting member 140 up and down so that the flow resistance of the ink feed hole 111 is adjusted, a piezoelectric driver capable of high precision and high speed control may be used. A piezoelectric driver is a driver that can generate displacement when an electrical signal is provided through an electrode that supplies a current. The actuator 150 is supported on the ink supply tank 10 and is installed below the flow resistance adjusting member 140, and is connected to the electrode 151 so that the flow resistance adjusting member 140 can be moved up and down. do. On the other hand, the actuator can be used other types of actuators if high precision and high speed control is possible.

상기와 같이 구성된 잉크젯 헤드에 있어 스피팅 동작을 도 3a 내지 도 3c를 참조하여 상술하면 다음과 같다. 도 3a는 노즐의 정상적인 상태를 도시한 것이며, 도 3b는 노즐의 주위에 잉크가 고화된 상태를 도시한 것이며, 도 3c는 노즐의 주위에 잉크가 고화된 상태에서 유동저항조절 부재가 이동된 상태를 도시한 것이다. The spitting operation of the ink jet head configured as described above will be described below with reference to FIGS. 3A to 3C. 3A illustrates a normal state of the nozzle, FIG. 3B illustrates a state in which ink is solidified around the nozzle, and FIG. 3C illustrates a state in which the flow resistance adjusting member is moved while the ink is solidified around the nozzle. It is shown.

먼저, 도 3a를 참조하면, 노즐(132)의 주위에 잉크가 남아있지 않은 정상적인 상태로서, 이러한 상태에서는 노즐(132)의 유동저항이 잉크 피드 홀(111)의 유동저항보다 작으므로, 잉크 챔버(121)에 있던 잉크의 대부분은 노즐(132)을 통해 밖으로 토출되며, 일부분은 잉크 피드 홀(111)을 통해 잉크 저장 탱크(10) 측으로 밀려나감으로써, 많은 양의 잉크가 노즐(132)을 통해 토출되어 인쇄에 사용된다. 여기서는, 유동저항조절 부재(140)가 잉크 피드 홀(111)로부터 빠져나와 잉크 피드 홀(111)의 유동저항에 영향을 미치지 않도록 위치된다. First, referring to FIG. 3A, in the normal state in which no ink remains around the nozzle 132, in this state, the flow resistance of the nozzle 132 is smaller than the flow resistance of the ink feed hole 111. Most of the ink in the 121 is discharged out through the nozzle 132, and a part of the ink is pushed toward the ink storage tank 10 through the ink feed hole 111, so that a large amount of ink moves the nozzle 132. It is discharged through and used for printing. Here, the flow resistance adjusting member 140 is positioned so as not to affect the flow resistance of the ink feed hole 111 to exit from the ink feed hole 111.

이러한 노즐(132)의 정상적인 상태에서 도 3b에서와 같이, 노즐(132)의 주위에 고화된 잉크(20)에 의해 노즐(132)이 일부 막히게 되면, 노즐(132)의 유동저항은 도 3a의 정상적인 상태에 있는 노즐(132)의 유동저항에 비해 높아지게 된다. 이렇게 되면, 잉크 챔버(121)에 있던 잉크 중에서 노즐(132)을 통해 밖으로 토출되는 양이 도 3a의 상태에 있는 노즐(132)에 비해 적게 되며, 잉크 피드 홀(111)을 통해 잉크 저장 탱크(10) 측으로 밀려나가는 양이 증가하게 된다. 특히, 노즐(132)의 막힘이 심한 경우에는 노즐(132)의 유동저항이 잉크 피드 홀(111)의 유동저항보다도 높아져 역전되므로, 잉크 챔버(121)에 있던 잉크 중에서 노즐(132)을 통해 밖으로 토출되는 양보다 잉크 피드 홀(111)을 통해 잉크 저장 탱크(10) 측으로 밀려나가는 양이 더 많아질 수가 있다. 이러한 조건에서 노즐(132)을 클리닝하기 위해 스피팅 동작을 수행하게 되면, 노즐(132)을 통해 잉크가 토출되는 양이 적어지게 되므로, 스피팅 횟수가 많아지게 되며, 스피팅을 위한 잉크가 많이 소모된다. In the normal state of the nozzle 132, as shown in FIG. 3B, when the nozzle 132 is partially blocked by the ink 20 solidified around the nozzle 132, the flow resistance of the nozzle 132 may be reduced to that of FIG. 3A. As compared with the flow resistance of the nozzle 132 in a normal state. In this case, the amount of the ink discharged out through the nozzle 132 of the ink in the ink chamber 121 is smaller than that of the nozzle 132 in the state of FIG. 3A, and the ink storage tank ( 10) The amount pushed to the side will increase. In particular, when the clogging of the nozzle 132 is severe, the flow resistance of the nozzle 132 becomes higher than the flow resistance of the ink feed hole 111 and is reversed. Therefore, out of the ink in the ink chamber 121 through the nozzle 132. The amount pushed toward the ink storage tank 10 through the ink feed hole 111 may be larger than the amount discharged. When the spitting operation is performed to clean the nozzle 132 under such conditions, the amount of ink discharged through the nozzle 132 decreases, so that the number of spitting times increases, and a lot of ink for spitting occurs. Consumed.

따라서, 스피팅 동작시에는 노즐(132)을 통해 잉크가 토출되는 양이 많아질 수 있도록, 도 3c에서와 같이 유동저항조절 부재(140)가 상측으로 이동하여 잉크 피드 홀(111) 내로 들어가게 된다. 이렇게 잉크 피드 홀(111) 내에 유동저항조절 부재(140)가 위치하게 되면, 잉크 피드 홀(111)의 유로가 좁아지게 됨으로써 잉크 피드 홀(111)의 유동저항이 높아진다. 이에 따라, 노즐(132)에 대한 잉크의 토출 압력이 높아지게 되어, 잉크 챔버(121)에 있던 잉크 중에서 노즐(132)을 통해 밖으로 토출되는 양이 도 3b의 상태에 비해 많아질 수 있게 된다. 그 결과, 스피팅 횟 수를 줄이더라도 노즐(132)을 클리닝하는 효과가 충분히 얻어질 수 있으며, 스피팅을 위한 잉크가 상당량 절약될 수 있다. 이러한 효과는 와이드어레이방식 잉크젯 헤드에 있어 특히 효과적이다. Therefore, during the spitting operation, the flow resistance adjusting member 140 moves upward and enters the ink feed hole 111 as shown in FIG. 3C so that the amount of ink discharged through the nozzle 132 increases. . When the flow resistance adjusting member 140 is positioned in the ink feed hole 111, the flow path of the ink feed hole 111 is narrowed, thereby increasing the flow resistance of the ink feed hole 111. As a result, the discharge pressure of the ink to the nozzle 132 is increased, so that the amount of ink discharged out through the nozzle 132 from the ink in the ink chamber 121 may be larger than that in FIG. 3B. As a result, even if the number of spittings is reduced, the effect of cleaning the nozzle 132 can be sufficiently obtained, and the ink for spitting can be saved considerably. This effect is particularly effective for a wide array inkjet head.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 잉크젯 헤드에 대한 단면도를 도시한 것이다. 4 is a cross-sectional view of an inkjet head according to another embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 잉크젯 헤드(200)는, 전술한 실시예에서와 같이 기판(210), 챔버층(220), 및 노즐 플레이트(230)가 순차적으로 적층된다. 상기 기판(210)에는 잉크 피드 홀(211)이 형성되며 노즐(232)을 통해 잉크가 토출될 수 있도록 잉크 토출수단(212)이 구비된다. 상기 챔버층(220)은 기판(210)의 상면에 배치되어 잉크 챔버(221)를 한정한다. 상기 잉크 챔버(221)에는 잉크 공급 탱크(10)로부터 필터(11)를 거쳐 제공된 잉크가 잉크 피드 홀(211)을 통해 채워진다. 상기 노즐 플레이트(230)는 챔버층(220)의 상면에 배치되며, 다수의 노즐(232)이 형성된 노즐부(231)를 구비한다. Referring to FIG. 4, in the inkjet head 200 according to the present embodiment, the substrate 210, the chamber layer 220, and the nozzle plate 230 are sequentially stacked as in the above-described embodiment. An ink feed hole 211 is formed in the substrate 210, and ink ejection means 212 is provided to eject ink through the nozzle 232. The chamber layer 220 is disposed on the upper surface of the substrate 210 to define the ink chamber 221. The ink chamber 221 is filled with ink provided through the filter 11 from the ink supply tank 10 through the ink feed hole 211. The nozzle plate 230 is disposed on an upper surface of the chamber layer 220 and includes a nozzle unit 231 in which a plurality of nozzles 232 are formed.

그리고, 상기 잉크 피드 홀(211)의 유동저항을 조절하기 위해 기판(210)의 하측에 위치한 유동저항조절 부재(240), 및 상기 유동저항조절 부재(240)를 위치 제어하기 위한 엑츄에이터(250)가 구비된다. 상기 유동저항조절부재(240) 및 엑츄에이터(250)는 기판(210)과 잉크 공급 탱크(10) 사이의 공간에 배치된다. 상기 엑츄에이터(250)로는 전술한 실시예에서와 같이 압전 구동기가 이용될 수 있다. 상기 엑츄에이터(250)는 유동저항조절 부재(240)의 하측에 설치되며 전류를 공급하는 전극(251)과 접속됨으로써 유동저항조절 부재(240)가 상하로 이동될 수 있게 한다. In addition, the flow resistance adjusting member 240 positioned below the substrate 210 to adjust the flow resistance of the ink feed hole 211, and the actuator 250 for controlling the position of the flow resistance adjusting member 240. Is provided. The flow resistance adjusting member 240 and the actuator 250 are disposed in a space between the substrate 210 and the ink supply tank 10. As the actuator 250, a piezoelectric driver may be used as in the above-described embodiment. The actuator 250 is installed below the flow resistance adjusting member 240 and connected to the electrode 251 for supplying current so that the flow resistance adjusting member 240 can be moved up and down.

상기 엑츄에이터(250)에 의해 이동되는 유동저항조절 부재(240)에는 기판(210)에 형성된 잉크 피드 홀(211)에 대응되게 조절 홀(241)이 형성되어 있다. 즉, 상기 조절 홀(241)은 잉크 피드 홀(211)과 동심축 상에 위치되며, 잉크 피드 홀(211)의 크기와 대략 동일한 크기를 갖도록 형성된다. 한편, 상기 조절 홀(241)은 잉크 피드 홀(211)의 크기보다 작게 형성되는 것도 가능하다. In the flow resistance adjusting member 240 moved by the actuator 250, an adjusting hole 241 is formed to correspond to the ink feed hole 211 formed in the substrate 210. That is, the adjustment hole 241 is located on the concentric axis with the ink feed hole 211 and is formed to have a size substantially the same as the size of the ink feed hole 211. On the other hand, the adjustment hole 241 may be formed smaller than the size of the ink feed hole 211.

이렇게 형성된 유동저항조절 부재(240)는 상면이 기판(210)의 하면에 접하게 상측으로 이동하게 되면, 잉크 피드 홀(211)과 조절 홀(241)은 하나의 연결된 유로를 형성하게 된다. 즉, 상기 잉크 피드 홀(211)의 유로가 확장되는 효과가 얻어지게 되므로, 잉크 피드 홀(211)의 유동저항이 높아질 수 있다. When the flow resistance adjusting member 240 formed above is moved upward in contact with the lower surface of the substrate 210, the ink feed hole 211 and the adjusting hole 241 form one connected flow path. That is, since the effect of expanding the flow path of the ink feed hole 211 is obtained, the flow resistance of the ink feed hole 211 can be increased.

상기한 구조를 갖는 유동저항조절 부재(240)는 스피팅 동작이 수행되지 않는 동안에는 도 4에 도시된 바와 같이 기판(210)의 하면으로부터 소정 간격으로 떨어져 있다가, 스피팅 동작이 수행되는 동안에는 도 5에 도시된 바와 같이 엑츄에이터(250)에 의해 상측으로 이동하여 기판(210)의 하면에 접하도록 위치됨으로써, 잉크 피드 홀(211)의 유로가 확장되어 유동저항이 높아질 수 있게 한다. 스피팅 동작이 완료되면 유동저항조절 부재(240)는 기판(210)의 하면으로부터 도 4에 도시된 원래의 위치로 복귀함으로써, 높아졌던 잉크 피드 홀(211)의 유동저항이 원래의 수준으로 낮아질 수 있게 한다. 이와 같이, 스피팅 동작이 수행되는 동안에는 유동저항조절 부재(240)에 의해 잉크 피드 홀(211)의 유동저항을 높임으로써 노즐(232)을 통해 잉크가 토출되는 양이 충분히 확보될 수 있으므로, 스피팅 횟수를 줄이더라도 노즐(232)을 클리닝하는 효과가 충분히 얻어질 수 있으며, 스피팅을 위한 잉크의 양이 절약될 수 있다. The flow resistance adjusting member 240 having the above structure is spaced apart from the lower surface of the substrate 210 at a predetermined interval as shown in FIG. 4 while the spitting operation is not performed, and while the spitting operation is performed. As shown in FIG. 5, the actuator 250 moves upward to be in contact with the bottom surface of the substrate 210, thereby expanding the flow path of the ink feed hole 211 to increase the flow resistance. When the spitting operation is completed, the flow resistance adjusting member 240 returns to the original position shown in FIG. 4 from the lower surface of the substrate 210, thereby lowering the flow resistance of the ink feed hole 211, which has been increased. To be able. As such, while the spitting operation is performed, the amount of ink discharged through the nozzle 232 may be sufficiently secured by increasing the flow resistance of the ink feed hole 211 by the flow resistance adjusting member 240. Even if the number of fittings is reduced, the effect of cleaning the nozzle 232 can be sufficiently obtained, and the amount of ink for spitting can be saved.

상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 스피팅 동작이 수행되는 동안에는 유동저항조절 부재에 의해 잉크 피드 홀의 유동저항을 높일 수 있어 노즐을 통해 잉크가 토출되는 양을 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 스피팅 동작 횟수를 줄이더라도 노즐을 충분히 클리닝할 수 있게 되며, 스피팅을 위해 소모되는 잉크의 양이 절감될 수 있다. 특히, 와이드어레이방식 잉크젯 헤드에서 스피팅을 위해 소모되는 잉크의 양이 상당량 절약될 수 있는 효과가 얻어진다. According to the present invention as described above, the flow resistance of the ink feed hole can be increased by the flow resistance adjusting member while the spitting operation is performed to increase the amount of ink discharged through the nozzle. Accordingly, even if the number of spitting operations is reduced, the nozzle can be sufficiently cleaned, and the amount of ink consumed for spitting can be reduced. In particular, an effect can be obtained in which the amount of ink consumed for spitting in a wide array inkjet head can be saved considerably.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the accompanying drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Could be. Accordingly, the true scope of protection of the invention should be defined only by the appended claims.

Claims (5)

잉크 피드 홀이 형성되며, 잉크 토출수단이 구비된 기판;A substrate having an ink feed hole and having ink ejection means; 상기 기판 상에 배치되는 것으로, 상기 잉크 피드 홀과 연결되어 토출될 잉크가 채워지는 잉크 챔버를 한정하는 챔버층; A chamber layer disposed on the substrate, the chamber layer being connected to the ink feed hole and defining an ink chamber filled with ink to be discharged; 상기 챔버층 상에 배치되는 것으로, 잉크가 토출되는 노즐이 형성된 노즐 플레이트; A nozzle plate disposed on the chamber layer, the nozzle plate having a nozzle through which ink is discharged; 상기 잉크 피드 홀의 유동저항을 조절하는 것으로, 스피팅(spitting) 동작이 수행되는 동안에 잉크 피드 홀의 유동저항을 높이는 위치로 이동하며, 스피팅 동작이 수행된 이후에 원래의 위치로 복귀하는 유동저항조절 부재; 및By adjusting the flow resistance of the ink feed hole, the flow resistance is adjusted to move to the position of increasing the flow resistance of the ink feed hole during the spitting operation, and to return to the original position after the spitting operation is performed. absence; And 상기 유동저항조절 부재를 위치 제어하기 위한 엑츄에이터를 구비하는 잉크젯 헤드. An inkjet head having an actuator for controlling the position of the flow resistance control member. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 유동저항조절 부재는 상기 잉크 피드 홀의 하측에 배치되어 상기 엑츄에이터에 의해 상기 잉크 피드 홀에 출입 가능하게 형성된 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드. The flow resistance adjusting member is disposed below the ink feed hole, the inkjet head, characterized in that formed by the actuator to enter and exit the ink feed hole. 제 2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 잉크 피드 홀은 하측으로부터 상측으로 갈수록 좁아지게 형성되며, 상 기 유동저항조절 부재는 상기 잉크 피드 홀의 내면과 나란한 면을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드. The ink feed hole is formed to become narrower from the lower side to the upper side, wherein the flow resistance adjusting member is formed to have a surface parallel to the inner surface of the ink feed hole. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 유동저항조절 부재는 상기 기판의 하측에 배치되어 상기 엑츄에이터에 의해 상기 기판에 대해 상하로 이동되며, 상기 잉크 피드 홀과 대응되게 조절 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드. The flow resistance adjusting member is disposed below the substrate and moved up and down with respect to the substrate by the actuator, the ink jet head, characterized in that the adjustment hole is formed corresponding to the ink feed hole. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 1 to 4, 상기 엑츄에이터는 압전 구동기인 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드. And the actuator is a piezoelectric driver.
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