KR100288314B1 - 잉크젯 헤드 구동 방법 - Google Patents

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구보 미츠오
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Abstract

다중 배출 방식에서, 잉크 챔버의 체적을 늘리기 위한 구동 펄스 전압이 AL 시간 동안 인가되고, 잉크 챔버의 체적을 줄이기 위한 구동 펄스 전압이 2AL 시간 동안 인가되며, AL 시간 동안 구동 펄스 전압 인가가 중지된 다음, 복수의 잉크 방울을 배출하기 위해 위의 동작들이 반복된다. 여기서, AL은 잉크 챔버의 압력 파형이 잉크 배출 방향을 따라 한쪽 끝에서 다른쪽 끝으로 전달되는 데에 필요한 시간이다. 마지막 잉크 방울을 배출시켜 하나의 액체 방울의 일부를 형성하는 구동 펄스 전압은 2AL 시간 동안 인가되고, 구동 펄스의 인가를 AL 시간 동안 중지시킨 후 잉크 챔버의 체적이 줄어드는 방향으로 덤핑 전압을 인가한다.

Description

잉크젯 헤드 구동 방법
본 발명은 잉크 챔버의 배출 구멍에서 순차적으로 배출된 복수의 잉크 방울이 합쳐져서 하나의 액체 방울을 형성하는 다중 배출 방식의 요구 배출형 잉크젯 헤드를 구동하는 방법에 관한 것이다.
복수의 잉크 챔버가 구비되어 있고 이 잉크 챔버에 대응하여 구비된 압전 소자에 구동 펄스 전압을 인가하여 상기 압전 소자가 변환되도록 하고 이러한 압전 소자의 변환에 의해 잉크 챔버가 선택적으로 변형되어 잉크 챔버에서 잉크가 배출되도록 함으로써 인쇄 동작을 수행하는 잉크젯 헤드를 사용하여 색조 변화(gradation)를 표현하는 방법이 있다. 이러한 방법은 예컨대, 미국 특허 제5,461,403호에 설명된 바와 같이, PWM(펄스폭 변조; Pulse-Width Modulation) 제어에 의해 배출되는 잉크 방울의 체적을 제어함으로써 기록 매체에 떨어진 잉크 방울의 크기가 변화되도록 하여 색조 변화를 표현하거나, 복수의 잉크 방울을 하나의 동일 배출 구멍을 통해 순차적으로 배출시키고 기록 매체의 동일 위치에 떨어지는 잉크 방울의 개수를 제어함으로써 색조 변화를 표현한다.
전자의 방법에 따를 경우, 배출 구멍의 메니커스(meniscus)가 복원되고 배출 구멍에서 나온 이전의 잉크 방울이 배출된 후 어느 정도 안정된 상태에서 그 다음 잉크 방울이 배출되지 않는다면, 잉크 방울의 배출 체적이 일정하게 제어되지 않는다. 따라서, 구동 주파수를 낮추어야 하고, 인쇄 속도를 높이는 것이 어렵게 된다는 단점이 있다. 이에 비해, 후자의 다중 배출 방법은, 구동 주파수를 높여서 인쇄 속도를 개선할 수 있고 배출 속도를 줄이지 않고서도 조그마한 액체 방울이 배출될 수 있다는 장점이 있다. 그러나 부스캐닝(sub-scanning) 방향으로 기록 매체를 이동시키는 동안 하나의 라인 헤드가 인쇄 동작을 수행하기 때문에, 예를 들어서 하나의 요구 배출(drop-on-demand) 잉크 방울 생성 구간 내에서 7개의 액체 방울을 배출하여 하나의 인쇄점을 인쇄하는 경우, 상기 7개의 액체 방울이 연속적으로 배출되는 동안 기록 매체의 이동 방향을 따라 인쇄점들이 길게 생성되고, 기록 매체 그 자체를 이동시켜야 한다는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 예컨대 늦게 배출되는 잉크 방울의 배출 속도를 먼저 배출되는 잉크 방울의 배출 속도보다 더 빠르게 하여, 늦게 배출된 잉크 방울이 먼저 배출된 잉크 방울을 따라 잡도록 함으로써 기록 매체에 잉크 방울이 떨어질 때에는 잉크 방울들이 하나로 합쳐지도록 하는 방법이 미국 특허 제5,285,215호에 개시되어 있다. 이것은 연속적인 구동 펄스 전압을 압전 소자에 인가하여 잉크 챔버의 압력 파형의 진폭이 잉크가 배출되는 동안 점차적으로 증가하도록 함으로써 실현된다.
그러나, 이 경우에도, 늦게 배출되는 잉크 방울의 배출 속도가 증가하기 때문에, 잉크 챔버의 변동 진폭이 증가하고, 이에 따라 배출 구멍에서 액체 표면적(또는 메니커스)도 증가한다. 한편, 배출 구멍의 메니커스의 변동이 그칠 때까지는 인쇄가 시작되지 못하는데, 다음 인쇄줄에 대한 인쇄 동작은 하나의 인쇄줄에 대한 인쇄가 끝난 다음에야 시작된다. 만약, 배출 구멍의 메니커스의 변동이 크면, 변동이 끝나는 데에 필요한 시간이 길어진다. 그 결과, 인쇄 속도가 충분히 증가하지 못한다는 단점이 생긴다.
따라서, 본 발명의 목적은 잉크 챔버의 압력 변동을 초기에 감소시킬 수 있고, 인쇄 속도를 충분히 빠르게 개선할 수 있으며, 잉크젯 헤드를 사용하여 잉크 방울이 잉크 챔버에서 여러번 순차적으로 배출되고, 압전 소자의 변형에 의해 복수의 잉크 챔버를 선택적으로 변형시켜 잉크 챔버에서 잉크 방울이 배출되도록 하고, 잉크 방울의 배출 속도를 점차 증가시켜 늦게 배출된 잉크 방울이 먼저 배출된 잉크 방울과 합쳐져서 하나의 액체 방울을 형성하도록 하는 잉크젯 헤드 구동 방법을 제공하는 것이다.
도1은 잉크젯 헤드의 일부가 절단된 본 발명에 따른 실시예를 나타내는 부분 절단 사시도.
도2는 도 1의 선 Ⅱ-Ⅱ를 따라 절단한 잉크젯 헤드의 부분 단면도.
도3A와 도3B는 본 발명의 실시예에 따른 잉크젯 헤드에서 잉크가 배출되는 동작을 설명하는 도면.
도4는 본 발명의 실시예에 따른 잉크젯 헤드가 다중 배출 시스템에 의해 구동되는 경우에 잉크 챔버에서 구동 펄스 파형과 압력 변동 파형의 관계를 나타내는 그래프.
도5는 본 발명의 실시예에 따른 잉크젯 헤드의 3 그룹 잉크 챔버가 다중 배출 시스템에서 시분할 방식으로 구동되는 경우에 구동 펄스 파형의 일부를 나타내는 그래프.
도6은 본 발명의 실시예에 따른 잉크젯 헤드가 다중 배출 시스템에서 구동되는 경우에, 마지막 잉크 방울을 배출시키는 구동 펄스 파형과, 잉크 챔버의 압력 변동 파형 및 덤핑 전압 파형의 관계를 나타내는 그래프.
도7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 잉크젯 헤드가 다중 배출 시스템에서 구동되는 경우에, 마지막 잉크 방울을 배출시키는 구동 펄스 파형과, 잉크 챔버의 압력 변동 파형 및 덤핑 전압 파형의 관계를 나타내는 그래프.
〈도면의 주요 부호에 대한 설명〉
1 : 세라믹 기판
2, 3 : 압전 소자
5, 6 : 전극
7 : 인쇄 회로 기판
8 : 구동 IC
9 : 전도성 패턴
10 : 와이어
11 : 상부판
12 : 배출 구멍
13 : 노즐판
14 : 공통 잉크 챔버
15 : 잉크 챔버
P1, P2, P3, P4 : 측벽
본 발명에 따른 잉크젯 헤드 구동 방법은, 압전 소자로 만들어진 측벽에 의해 분리되는 복수의 잉크 챔버를 가지는 잉크젯 헤드를 구동하는 방법으로서, 상기 잉크 챔버의 측벽에는 구동 펄스 전압이 선택적으로 인가되어 상기 압전 소자로 된 측벽의 변환에 의해 잉크 챔버에 압력 변동이 생기며, 상기 잉크 챔버는 잉크 방울을 배출하도록 선택적으로 변형되고, 상기 잉크젯 헤드 구동 방법은, 잉크 챔버에 인가된 일련의 구동 펄스 전압을 발생하는 단계와, 상기 일련의 구동 펄스 전압 중 제1 구동 펄스 전압을 인가함으로써, 상기 잉크 챔버의 체적을 증가시켜 상기 잉크 챔버의 압력이 감소하도록 하는 체적 증가 단계와, 다음으로, 상기 일련의 구동 펄스 전압 중 제2 구동 펄스 전압을 인가함으로써, 상기 잉크 챔버의 체적을 감소시켜 상기 잉크 챔버의 압력이 증가하도록 하는 체적 감소 단계와, 다음으로, 상기 잉크 챔버의 체적을 원래 체적으로 복귀시켜 잉크 방울이 배출되도록 하는 체적 복귀 단계와, 상기 체적 증가 단계, 체적 감소 단계, 체적 복귀 단계를 복수회 반복하여 복수의 연속적인 잉크 방울이 배출되도록 함과 동시에, 연속적인 잉크 방울의 속도를 점진적으로 증가시켜 나중에 배출되는 잉크 방울이 먼저 배출된 잉크 방울과 합쳐져서 하나의 잉크 방울이 형성되도록 하는 반복 단계를 포함하며, 상기 연속적인 잉크 방울 중 마지막 잉크 방울을 배출하기 위한 상기 제2 구동 펄스 전압은 제1 기간 동안 인가되고, 이러한 전압 인가는 제2 기간 동안 일시 중지된 다음, 덤핑 펄스 전압이 인가되어 잉크 챔버의 압력 변동이 줄어들도록 한다.
본 발명에 따르면, 잉크 챔버의 압력 변동을 초기 단계에서 줄일 수 있고, 인쇄 속도를 충분히 빠르게 할 수 있으며, 잉크젯 헤드를 사용하여 잉크 방울이 잉크 챔버에서 여러번 순차적으로 배출되고, 압전 소자의 변형에 의해 복수의 잉크 챔버를 선택적으로 변형시켜 잉크 챔버에서 잉크 방울이 배출되도록 하고, 잉크 방울의 배출 속도를 점차 증가시켜 늦게 배출된 잉크 방울이 먼저 배출된 잉크 방울과 합쳐져서 하나의 액체 방울을 형성할 수 있다.
이하에 설명되는 본 발명은 다른 목적과 장점은 명세서 기재로부터 명백하게 되는 부분도 있고 본 발명의 실시를 통해 알 수 있는 부분도 있다. 이러한 본 발명의 목적과 장점은 본 명세서에서 특별히 지적하는 기술적 수단에 의해 실현되고 얻어진다.
도면을 참조로 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다.
도1은 잉크젯 헤드의 부분 절단 확대 사시도이다. 2장의 직사각형 압전 소자(2, 3)는 세라믹 기판(1)의 한 표면에 에폭시 수지 접착법에 의해 접착 고정되어 있다. 압전 소자(2, 3)에는 다이아몬드 절단기에 의해 형성된 복수의 장홈(4)이 있는데, 이 복수의 장홈(4)은 일정한 간격으로 평행하게 놓여 있고, 폭과 깊이, 길이가 모두 똑같다. 전극(5)은 상기 장홈(4)의 옆면과 밑면에 형성되어 있으며, 리드 전극(6)은 장홈(4)의 뒤쪽 끝에서부터 압전 소자(3)의 뒤쪽 윗면까지 형성되어 있다. 이러한 전극들(5, 6)은 무전해 니켈 도금법에 의해 형성된다.
인쇄 회로 기판(7)은 기판의 반대면에 부착 고정되어 있다. 인쇄 회로 기판(7)에는 구동 회로가 내장된 구동 IC(8)가 실장되고, 이 구동 IC(8)에 연결된 전도성 패턴(9)이 형성되어 있다. 전도성 패턴(9)은 와이어 본딩법에 의해 와이어(10)를 통해 리드 전극(6)에 각각 연결되어 있다.
세라믹으로 된 상부판(11)은 에폭시 수지 접착법에 의해 압전 소자(3)에 접착 고정된다. 복수의 배출 구멍(12)이 있는 노즐판(13)은 접착법에 의해 압전 소자(2, 3) 각각의 위쪽 끝에 접착 고정되어 있다. 이렇게 하면, 장홈(4)의 윗부분은 상부판(11)에 의해 덮이고 장홈의 위쪽 끝은 노즐판(13)에 의해 막혀서, 장홈 각각이 잉크 챔버를 형성하게 되는데, 이 잉크 챔버는 압력 챔버의 역할을 한다. 공통 잉크 챔버(14)는 상부판(11)에 형성되어 있고, 장홈(14)에 의해 형성된 잉크 챔버의 뒤쪽 끝 부분이 상기 공통 잉크 챔버(14)와 통하게 된다. 또한, 공통 잉크 챔버(14)는 잉크 공급 카트리지(도시하지 않음)와도 통하도록 되어 있다.
도2는 도1에 나타낸 구조를 갖는 잉크젯 헤드를 선 Ⅱ-Ⅱ를 따라 절단하고 기판(1)을 제거한 상태의 부분 단면도이다. 장홈(4)에 의해 형성된 잉크 챔버(15)의 측벽은 압전 소자(2, 3)로 이루어지는데, 이 압전 소자(2, 3)는 각각 도면의 화살표 방향, 즉 판의 두께 방향을 따라 서로 반대 방향으로 분극된다.
도3A와 도3B를 참조로 잉크젯 헤드의 동작 원리에 대하여 설명한다.
각각의 잉크 챔버(15)에 잉크가 채워진 상태에서, 압전 소자(2, 3)로 만들어진 측벽(P1, P2, P3, P4)에 의해 구분된 3개의 잉크 챔버(15A, 15B, 15C)를 중심으로 살펴본다. 중앙 잉크 챔버(15B)의 전극(5)에 양의 전압이 인가되면, 양쪽 인접 잉크 챔버(15A, 15C)의 전극(5)은 접지(GND)로 묶여 있으며, 잉크 챔버(15B)의 양쪽 측벽(P2, P3)은 각각 필름의 두께 방향에서 서로 반대로 분극되어서, 측벽(P2, P3)이 바깥쪽으로 급속하게 변형되어 잉크 챔버(15B)의 체적을 증가시킨다. 이러한 변형에 의해서, 잉크는 공통 잉크 챔버(14)에서 잉크 챔버(15B)로 공급된다.
이 상태에서, 중앙 잉크 챔버(15B)의 전극(5)에 음의 전압을 인가하면서, 이웃한 2개의 챔버(15A, 15C)의 전극(5)은 도 3B에 나타낸 것처럼 접지 전위를 유지하면, 잉크 챔버(15B)의 양 측벽(P2, P3)은 급격히 안쪽으로 변형되어 잉크 챔버(15B)의 공간이 줄어든다. 이 상태에서, 잉크 챔버(15B)의 전극(5)의 전위를 접지 전위로 바꾸면, 측벽(P2, P3)은 원래 상태로 급격히 되돌아간다. 이러한 복원 동작에 의해, 배출 구멍(12)에서 나오는 잉크 방울의 꼬리는 잘리고 잉크 방울은 인쇄 매체쪽으로 연속적으로 열을 지어 진행한다.
이제, 잉크젯 헤드의 구동 방법에 대해 설명한다.
도 4는 잉크 챔버(15)에서 생기는 구동 펄스 파형 q와 압력 변동 파형 r을 나타낸다. 이 도면에서, AL은 잉크 챔버(15)에서 생긴 전압 파형이 잉크 챔버(15)의 한쪽 끝에서 다른쪽 끝으로 전달되는 데에 필요한 시간에 해당하는 인가 시간을 나타낸다.
먼저, 잉크가 배출될 잉크 챔버(15)의 전극(5)에 전압 V1이 양의 전압으로서 인가되면, 잉크 챔버(15)가 변형되어 체적이 증가하고 잉크 챔버(15)에는 음의 압력이 생긴다. 그 다음, 양의 전압 V1이 AL 시간 동안 인가된 후 음의 전압 V2를 인가한다. 이때, 압력 파형의 위상은 인가된 음의 전압 V2의 위상에 해당하기 때문에, 전압 파형의 진폭은 급격하게 증가하여 압력 파형 P1을 만들어 낸다. 이때, 첫번째 잉크 방울이 배출 구멍(12)에서 배출되어 나온다.
2AL 시간 동안 음의 전압 V2를 인가한 다음, 전압을 원래의 접지 레벨로 되돌린다. 그러면, 전압 파형의 위상은 반전되어, 전압 파형의 진폭이 약해지고, 3AL 시간 동안 일시 중지되어 이러한 상태를 유지한다. 이러한 일시 중지 기간은 반드시 3AL로 한정되는 것은 아니고, AL의 홀수배 시간 동안이면 된다.
그 다음, 첫번째 잉크 방울의 경우와 마찬가지로, 두번째 잉크 방울이 배출된 잉크 챔버(15)의 전극(5)에 양의 전압 V1을 인가한다. 3AL의 시간이 지나면, 잉크 챔버(15)의 압력 파형은 음의 파형으로 바뀌고, 따라서 압력 파형의 위상은 여기에 대응되어 증폭된다. 그 다음, 첫번째 잉크 방울에 대한 경우와 마찬가지의 전압 파형이 인가되고, 압력 변동도 위와 비슷하게 변하지만, 압력 파형의 변동 진폭은 P2로 증가하는데, 이것은 첫번째 잉크 방울인 경우의 진폭 보다 더 크다.
따라서, 예를 들어, 8가지의 색조 변화를 인쇄하는 경우 7개의 잉크 방울이 배출 구멍(12)에서 연속적으로 배출됨과 동시에 압력 파형의 변동은 P1, P2, …로 연속적으로 증가한다. 잉크 방울의 배출 순서의 뒤쪽으로 갈수록 배출 속도는 더 빨라진다. 그래서, 늦게 배출되는 잉크 방울이 먼저 배출된 잉크 방울을 따라 잡게 되고, 결국 잉크 방울들은 하나의 잉크 방울로 합쳐져서 기록 매체에 도달하게 된다. 따라서, 하나의 잉크 방울이 기록 매체에 형성된다.
위에서 설명한 7개의 잉크 연속적인 잉크 방울들의 배출은 하나의 요구 배출 생성 구간 이내에 수행된다. 이 구간에서는 하나의 잉크 방울에 의해 기록 매체에 하나의 점이 형성된다.
이러한 유형의 구동 방법에서는, 잉크 방울들이 연속적으로 배출되고 잉크 챔버(15)의 압력 변동이 잘못해서 증가하면 옆에서 있는 잉크 챔버에서 잉크가 배출되는 오류가 생긴다. 따라서, 배출 구멍의 메니커스의 변동이 증가한다. 압력 변동과 메니커스 변동은 측벽을 공유하는 인접 잉크 챔버에 영향을 미친다. 따라서, 이러한 인접 잉크 챔버는 메니커스 변동이 끝나고 소정의 액체 표면적으로 회복될 때까지 안정된 잉크 배출 동작을 수행할 수 없다. 그러나, 메니커스 변동이 끝난 다음 인접 잉크 챔버에서 잉크가 배출되어도, 인쇄 속도를 충분히 향상시키는 것은 불가능하다.
예를 들어서, 3 그룹의 잉크 챔버를 포함하는 잉크젯 헤드를 시분할 방식으로 구동하는 경우를 생각해 보면, 8번째 색조 변화에 해당하는 가장 큰 액체 방울을 배출하는 구동 펄스 파형은 도 5와 같이 될 것이다. 이러한 시분할 구동 방식에서는, 제1 그룹 잉크 챔버의 잉크 챔버(15)의 배출 구멍(12)에서 나오는 잉크 방울의 배출 제어가 수행된 다음, 소정의 일시 중지 기간이 지나고 나야, 제2 그룹 잉크 챔버의 인접 잉크 챔버에서 잉크 방울이 배출된다. 여기서, 상기 일시 중지 기간은 제1 그룹의 잉크 챔버에서 잉크 배출이 완료되고 제1 그룹의 잉크 챔버의 압력 변동이 감소하고 배출 구멍의 메니커스 변동이 소정의 값 또는 그 이하로 감속하는 데에 필요한 시간을 나타낸다. 따라서, 이러한 일시 중지 가간은 비교적 길고, 결국 인쇄 속도를 충분히 향상시키기가 어렵다.
그래서, 도 6에 도시한 것과 같은 구동 방식을 채택하여 충분한 인쇄 속도 향상을 얻는다. 도 6에서, 구동 펄스 q1은 하나의 점의 일부를 형성하는 마지막 잉크 방울을 배출하기 위해 공급된다. 우선, 양의 전압 V1을 기간 AL 동안 구동 펄스 q1에 의해 잉크 챔버(15)의 전극에 인가한 다음, 이어서 음의 전압 V2를 인가함으로써 진폭이 P인 압력 파형을 얻는다. 음의 전압 V2를 기간 2AL 동안 인가하여 잉크 배출 통로(12)에서 잉크 방울이 나오도록 한 다음, 전압을 원래의 접지 레벨로 복원시켜서 전압 파형을 반전시키고 압력 파형의 진폭은 약해진다. 시간 AL 동안 일시 중지 기간을 가진 다음 잉크 챔버(15)의 체적이 감소하는 방향으로 덤핑 전압 dp (즉, 음의 전압)을 인가한다.
이러한 덤핑 전압 dp를 인가함으로써, 잉크 챔버(15)의 압력 변동이 음일 때 양의 전압 파형이 생기게 한다. 이렇게 하면, 잉크 챔버(15)의 압력 파형 변동은 초기 단계에서 줄어든다. 그 결과, 메니커스 변동은 초기에 끝나고, 잉크 배출 동작이 끝난 잉크 챔버에 이웃한 잉크 챔버에 의한 잉크 배출 동작을 즉시 개시할 수 있다. 결국, 인쇄 속도를 충분히 빨리 개선할 수 있다.
위에서 설명한 실시예는, 마지막 잉크 방울을 배출시키기 위한 구동 펄스의 음의 전압 V2를 인가하는 시간을 2AL로 고정시킨 경우에 대하여 설명하였다. 그러나, 이러한 전압의 인가 시간은 위 설명대로 한정되는 것은 아니고, 2AL을 정수배한 시간만큼 더 오랫동안 인가하는 것도 가능하다. 또한, 음의 전압 V2를 2AL 동안 인가한 다음 AL 시간 동안 일시 중지 기간을 가졌지만, 이러한 일시 중지 기간도 이 시간으로 제한되는 것은 아니고, 덤핑 전압 dp로서 음의 전압을 인가하는 경우 AL의 홀수배의 더 긴 시간동안 일시 중지 기간을 정하는 것도 가능하다.
지금까지 설명한 본 발명의 실시예에서, 잉크 챔버에 인가된 전압은 음의 전압 V2가 2AL 시간 동안 인가된 후 접지로 복귀된다. 이 경우, 시간 AL 동안 일시 중지를 한 다음, 음의 덤핑 전압 dp를 인가한다. 그러나, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 인가된 전압은 도 7에 나타낸 것처럼 시간 2AL 동안 음의 전압 V2를 인가한 다음 접지 레벨로 되돌아가고, 이 상태에서 2AL 시간 동안의 일시 중지가 이루어진다. 그 다음, 잉크 챔버(15)의 체적이 증가하는 방향으로 덤핑 전압 dp가 인가된다.
이 경우에, 잉크 챔버(15)의 압력 변동이 양인 동안 덤핑 전압 dp의 인가에 의해 음의 압력 파형이 생기고, 그 결과 잉크 챔버(15)의 양의 파형 변동이 일찍 감소한다. 이러한 방식으로 메니커스 변동이 초기 단계에서 중단되고, 인접 챔버에 의한 잉크 배출 동작이 즉시 시작될 수 있다. 따라서, 인쇄 속도를 충분히 빠르게 개선할 수 있다.
또한, 이 경우, 마지막 잉크 방울을 배출하기 위하여 구동 펄스의 음의 전압 V2를 인가하는 시간은 2AL을 정수로 곱한 시간으로 정할 수 있다. 또한, 2AL 동안 음의 전압을 인가한 다음 취해지는 일시 중지 기간은 항상 2AL로 고정되는 것이 아니라, AL을 짝수배만큼 곱한 시간을 일시 중지 기간으로 정할 수도 있다.
본 발명의 추가적인 이점과 수정 실시예는 통상의 지식을 가진 자에 의해 쉽게 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 위에서 설명한 구체적인 특정 실시예로 한정되지 않는다. 따라서, 이하의 특허 청구 범위에서 정해지고 그 균등 범위에 해당하는 본 발명의 전체적인 개념의 범위와 사상을 벗어나지 않고 여러 가지 변형이 만들어질 수 있다.
본 발명에 따르면, 잉크 챔버의 압력 변동이 초기 단계에서 줄어들고, 인쇄 속도가 충분히 빨리 개선되며, 잉크젯 헤드를 사용하여 잉크 방울이 잉크 챔버에서 여러번 순차적으로 배출되고, 압전 소자의 변형에 의해 복수의 잉크 챔버를 선택적으로 변형시켜 잉크 챔버에서 잉크 방울이 배출되도록 하고, 잉크 방울의 배출 속도를 점차 증가시켜 늦게 배출된 잉크 방울이 먼저 배출된 잉크 방울과 합쳐져서 하나의 액체 방울을 형성할 수 있다.

Claims (14)

  1. 압전 소자로 만들어진 측벽에 의해 분리되는 복수의 잉크 챔버를 가지는 잉크젯 헤드를 구동하는 방법에 있어서, 상기 잉크 챔버의 측벽에는 구동 펄스 전압이 선택적으로 인가되어 상기 압전 소자로 된 측벽의 변형에 의해 잉크 챔버에 압력 변동이 생기며, 상기 잉크 챔버는 잉크 방울을 배출하도록 선택적으로 변형되고, 상기 방법은,
    잉크 챔버에 인가된 일련의 구동 펄스 전압을 발생하는 단계와,
    상기 일련의 구동 펄스 전압 중 제1 구동 펄스 전압을 인가함으로써, 상기 잉크 챔버의 체적을 증가시켜 상기 잉크 챔버의 압력이 감소하도록 하는 체적 증가 단계와,
    다음으로, 상기 일련의 구동 펄스 전압 중 제2 구동 펄스 전압을 인가함으로써, 상기 잉크 챔버의 체적을 감소시켜 상기 잉크 챔버의 압력이 증가하도록 하는 체적 감소 단계와,
    다음으로, 상기 잉크 챔버의 체적을 원래 체적으로 복귀시켜 잉크 방울이 배출되도록 하는 체적 복귀 단계와,
    상기 체적 증가 단계, 체적 감소 단계, 체적 복귀 단계를 복수회 반복하여 복수의 연속적인 잉크 방울이 배출되도록 함과 동시에, 연속적인 잉크 방울의 속도를 점진적으로 증가시켜 나중에 배출되는 잉크 방울이 먼저 배출된 잉크 방울과 합쳐져서 하나의 잉크 방울이 형성되도록 하는 반복 단계를 포함하며,
    상기 연속적인 잉크 방울 중 마지막 잉크 방울을 배출하기 위한 상기 제2 구동 펄스 전압은 제1 기간 동안 인가되고, 이러한 전압 인가는 제2 기간 동안 일시 중지된 다음, 덤핑 펄스 전압이 인가되어 잉크 챔버의 압력 변동이 줄어들도록 하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 구동 방법.
  2. 제1항에서, 상기 제1 기간은 2AL에 정수를 곱한 만큼의 시간으로 정해지고 상기 제2 기간은 AL에 홀수를 곱한 만큼의 시간으로 정해지며, 상기 AL은 잉크 챔버의 압력 파형이 잉크 배출 방향을 따라 잉크 챔버의 한쪽 끝에서 다른쪽 끝으로 전달되는 데에 필요한 시간인 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 구동 방법.
  3. 제2항에서, 상기 덤핑 펄스 전압은 상기 잉크 챔버의 체적을 줄이기 위해 인가되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 구동 방법.
  4. 제1항에서, 상기 제1 기간은 2AL에 정수를 곱한 만큼의 시간으로 정해지고 상기 제2 기간은 AL에 짝수를 곱한 만큼의 시간으로 정해지며, 상기 AL은 잉크 챔버의 압력 파형이 잉크 배출 방향을 따라 잉크 챔버의 한쪽 끝에서 다른쪽 끝으로 전달되는 데에 필요한 시간인 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 구동 방법.
  5. 제4항에서, 상기 덤핑 펄스 전압은 잉크 챔버의 체적을 증가시키기 위해 인가되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 구동 방법.
  6. 제1항 또는 제2항 또는 제4항에서, 상기 반복 단계가 수행되는 동안의 체적 증가 단계에서 상기 제1 구동 펄스 전압은 AL 시간 동안 인가되고, 상기 반복 단계가 수행되는 동안의 체적 증가 단계에서 상기 제2 구동 펄스 전압은 2AL 시간 동안 인가되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 구동 방법.
  7. 제1항 또는 제2항 또는 제4항에서, 상기 구동 펄스 전압 발생 단계는 상기 반복 단계가 진행되는 동안, 이전의 제2 구동 펄스 전압과 여기에 이어지는 제1 구동 펄스 전압 사이에서 접지 레벨의 제3 구동 펄스 전압을 발생하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 구동 방법.
  8. 제6항에서, 상기 구동 펄스 전압 발생 단계는 상기 반복 단계가 진행되는 동안, 이전의 제2 구동 펄스 전압과 여기에 이어지는 제1 구동 펄스 전압 사이에서 접지 레벨의 제3 구동 펄스 전압을 발생하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 구동 방법.
  9. 제7항에서, 상기 체적 복귀 단계는 상기 반복 단계가 수행되는 동안 AL에 홀수를 곱한 만큼의 시간동안 상기 제3 구동 펄스 전압을 인가함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 구동 방법.
  10. 제8항에서, 상기 체적 복귀 단계는 상기 반복 단계가 수행되는 동안 AL에 홀수를 곱한 만큼의 시간동안 상기 제3 구동 펄스 전압을 인가함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 구동 방법.
  11. 제1항 또는 제9항에서, 상기 반복 단계는 요구 배출 잉크 방울 생성 구간 이내에서 수행되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 구동 방법.
  12. 제6항에서, 상기 반복 단계는 요구 배출 잉크 방울 생성 구간 이내에서 수행되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 구동 방법.
  13. 제7항에서, 상기 반복 단계는 요구 배출 잉크 방울 생성 구간 이내에서 수행되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 구동 방법.
  14. 제8항에서, 상기 반복 단계는 요구 배출 잉크 방울 생성 구간 이내에서 수행되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 구동 방법.
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