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라인 프린팅을 위한 어레이 방식 잉크젯 헤드 설계
Design of array typed inkjet head for line-printing 원문보기

Journal of the convergence on culture technology : JCCT = 문화기술의 융합, v.9 no.5, 2023년, pp.529 - 534  

김상현 (한성대학교 기계시스템공학과)

초록
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고속 및 대면적 인쇄를 위한 라인 프린팅 기술은 늘어난 헤드 길이만큼 헤드 내부로 잉크를 공급하는 유로를 확보해야 하는 구조적 취약점과 제조 과정에서 발생하는 잔류응력에 의한 피드홀 변형으로 인해 노즐층이 파손되거나 잉크가 누출되는 결함이 있다. 따라서 본 논문에서는 견고하고 신뢰할 수 있으며 라인 프린팅 방식에 보다 적합한 열전사 방식의 잉크젯 프린트 헤드 형상을 제안하고자 한다. 먼저 실험을 통해 초기 라인 프린팅 헤드의 변형량을 측정한 후 이를 등가의 하중량으로 변환하였으며 FEA 해석을 통해 하중 추정 방법의 타당성을 검증하였다. 또한 헤드 크기를 증가시키지 않으면서 변형을 최소화할 수 있도록 기둥이나 지지벽으로 단위 노즐을 보강하거나 지지빔이나 건/습식각된 브릿지를 추가하여 내부 강성을 증가시킨 헤드 구조를 설계하였으며, 피드홀 변형이 최대 90% 감소하는 것을 확인하였다. 제안된 형상 중 공정 편의성과 제작비용을 고려하여 건식각된 피드홀 브릿지 형태의 헤드를 선정하였으며 실제 제작을 통해 노즐층 변형이나 잉크 누출 없이 정상 작동하는 것을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Although line printing technology is capable of high-speed and large area printing, residual stresses generated during the manufacturing process can deform the feedhole, causing nozzle plate crack or ink leaks. Therefore, in this paper, we propose a new thermal inkjet print head that is robust, reli...

주제어

#잉크젯 프린터 헤드   #라인 프린팅   #어레이 방식   #강건 설계  

표/그림 (12)

참고문헌 (7)

  1. Y.K. Kim, S.J. Yoon, J.A. Park and S.J. Jung,？"Inkjet-Based Bioprinting," Polymer Science and？Technology, Vol. 26, No. 5, pp. 416-422, 2015. 

  2. G.Y. Park and H.W. Lee, " Design of an？Automatic Height Adjustable Pillow using 3D？Printing and CAE," J. of the Convergence on？Culture Technology (JCCT), Vol. 4, No. 1, pp.？331-335, 2018. doi: 10.17703/JCCT.2018.4.1.331 

    원문보기 상세보기 crossref

  3. W. Zapka, Handbook of Industrial Inkjet？Printing: A Full System Approach, Wiley-VCH,？Weinheim, Germany, 2017. 

  4. R.R. Allen, "Ink Jet Printing with Large？Pagewide Arrays: Issues and Challenges,"？Recent Progress in Ink Jet Technologies II, pp.？114-120, 1999. 

  5. J.N. Reddy, An introduction to the finite element？method, McGraw-Hill, NY, 2006. 

  6. W.N. Sharpe, MEMS Handbook: Chapter 3 -Mechanical Properties of MEMS Material, CRC？Press, BocaRaton, 2002. 

  7. S.-H. Kim, "Design of thermal inkjet print head？with robust and reliable structure," J. of the？Convergence on Culture Technology (JCCT),？Vol. 8, No. 2, pp. 337-342, 2022. 

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