KR101091191B1 - 프린트 헤드로부터 방출되는 잉크 소적의 용량을 정확히제어하기 위한 방법 - Google Patents

프린트 헤드로부터 방출되는 잉크 소적의 용량을 정확히제어하기 위한 방법 Download PDF

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Abstract

잉크(18)가 채워진 펌프(10)를 포함하는 프린트 헤드(1)의 프린팅 동작을 제어하기 위한 방법과, 잉크(18)에 작용하는 작동 펄스를 생성하기 위한 액츄에이터(16)는, 펌프(10)의 특성 주파수를 결정하는 단계를 포함한다. 펌프(10)의 특성 주파수는 펌프의 결합 구조에 직접 관련되기 때문에, 특성 주파수는 펌프(10)의 상태와 펌프(10)에 의해 방출되는 잉크 소적의 용량의 지표로서 사용될 수 있다. 특성 주파수의 작은 변화가 검출되는 경우에, 작동 펄스는 잉크 소적의 용량에 관한 필요 조건을 충족시키기 위해 조정된다. 특성 주파수의 비교적 큰 변화가 검출되는 경우에, 관계된 펌프(10)의 프린팅 동작은 중지되고, 또 다른 펌프(10)에 의해 그 작업이 이어질 수 있다.

Description

프린트 헤드로부터 방출되는 잉크 소적의 용량을 정확히 제어하기 위한 방법{METHOD FOR ACCURATELY CONTROLLING THE VOLUME OF INK DROPLETS EMITTED FROM A PRINT HEAD}
본 발명은 프린팅 과정 중에 프린트 헤드(print head)로부터 방출되는 프린팅 액(printing fluid)의 소적(droplet) 용량을 조절하기 위한 방법에 관한 것으로서, 상기 프린트 헤드는, 프린팅 액을 받아들이기 위한 입구(inlet)를 갖는 적어도 하나의 펌프와, 프린팅 액을 포함하기 위한 펌프 챔버(pump chamber)와 프린팅 액을 배출하기 위한 배출구(outlet)와, 펌프에서 프린팅 액에 작용하는 작동 펄스(actuation pulse)를 생성하기 위한 액츄에이터(actuator)를 포함한다.
프린팅은 종이, 유리, 플라스틱 또는 다른 적합한 물질 또는 물질들의 혼합물로 구성된 캐리어(carrier)에 층을 기입하기(laying down) 위한 잘 알려진 기술이다. 캐리어 상에 프린팅 액을 분사함으로써 층이 형성되는 프린팅 기술의 타입은 보통 잉크젯(ink-jet) 프린팅 기술이라 불린다.
잉크젯 프린팅 기술을 수행하기 위해서, 잉크젯 프린터가 개발되었다. 이 프린터는 다수의 소형 무밸브(valveless) 펌프가 통합된 프린트 헤드를 포함한다. 각 펌프는 펌프에서 프린팅 액의 압력에 영향을 주기 위한 액츄에이터와 결합된다. 액 츄에이터가 작동되면, 펌프의 압력은 증가되고, 그 결과 펌프는 정확하게 프린팅 액의 하나의 소적을 방출하고, 이러한 소적은 지정된 방출 방향, 속도 그리고 크기를 갖는다. 액츄에이터가 개별적으로 제어될 수 있기 때문에, 원하는 프린팅 패턴의 특성에 기초하여 펌프가 소적을 분출(fire)할 필요가 있을 때와 동일한 펌프가 프린팅 액을 보유(retain)할 필요가 있을 때를 정확하게 결정하는 것이 가능하다.
미리 결정된 스케줄에 따라 프린팅 액을 분출하고 보유하는 개념은 종종 드롭-온-디맨드(drop-on-demand)(DOD)라고 불린다. DOD 프린트 헤드 기술은 두 가지 라인(line)을 따라 개발되어 왔는데, 그 결과 주요한 두 가지 타입의 프린트 헤드가 등장하게 되었다.
프린트 헤드의 제 1 주요 타입은 버블젯(bubble-jet) 프린트 헤드이다. 버블젯 프린트 헤드에서, 각 펌프는 프린팅 액과 직접 접촉하는 작은 가열 소자(heating element)를 포함한다. 소적이 방출될 필요가 있을 때, 가열 소자는 스위치 온되고(switched on), 그 결과 가열 소자와 접촉한 프린팅 액은 신속하게 비교적 높은 온도로 가열된다. 그 과정 중에, 열 유속(heat flux)은 아주 높아서 스위치 온 시간 동안 열은 단지 얇은 액층(fluid layer)을 통과하고, 이는 증기 방울(vapour bubble)이 펌프의 미리 결정된 부분에서 거의 폭발적으로 성장하도록 한다. 이렇게 성장한 증기 방울은 적은 양의 액체가 펌프의 배출구를 통해 높은 속도로 밀리는 것을 야기한다.
프린트 헤드의 제 2 주요 타입은 피에조젯(piezo-jet) 프린트 헤드이다. 피에조젯 프린트 헤드에서, 각 펌프는 자체 압전 액츄에이터(piezo-electric actuator)를 갖는다. 충전이 되면, 액츄에이터는 변형되어, 펌프에서 소적의 방출을 일으키는 압력 상승을 야기한다.
본 발명은 피에조젯 프린팅과 관련해 설명될 것인데, 이는 본 발명이 버블젯 프린팅에 또한 적용될 수 없다는 것을 의미하지는 않는다.
DOD 잉크젯 프린팅은 다수의 광 방출 다이오드(light emitting diode)를 포함하는 디스플레이의 제조를 위한 가능성 있는 기술임을 입증하는데, 이러한 디스플레이는 보통 폴리LED 디스플레이(PolyLED display)로 불린다. 각 광 방출 다이오드(보통 LED로 불림)는 개별적인 층의 스택(stack)을 포함한다. 다수의 이런 층은 용매에 용해된 이 층들의 물질을 픽셀(pixel)에 투입함으로써 형성되는데, 이러한 픽셀은 미리 결정된 치수를 갖는 제한된 영역이다.
폴리LED 디스플레이의 제조 과정 중에 위에서 설명된 것을 적용하기 위해서, 프린팅 과정은 매우 높은 필요 조건을 충족시켜야 한다. 제 1 필요 조건은 픽셀의 생략이 그 생략을 인식할 수 있게 될 디스플레이 사용자에게 불가피하게 불쾌한 영향을 주기 때문에, 모든 픽셀이 프린팅될 필요가 있다는 것이다. 제 2 필요 조건은 두께의 변화가 디스플레이 상에 방출된 광의 광 강도의 변화를 초래할 것이기 때문에, 특정 프린팅되는 층의 두께는 모든 개별적인 픽셀에 있어서 동일할 필요가 있다는 것이다. 이러한 필요 조건을 충족시키기 위해서, 프린트 헤드의 개별적인 펌프의 출력은 동일할 필요가 있으며, 또한 시간에 따라 일정할 필요가 있다는 것이 이해되어야 할 것이다.
실제로, 프린트 헤드의 펌프의 출력은, 예를 들어 펌프의 배출구 가까이에서 발생할 수 있는 클로깅(clogging) 때문에, 시간상 변화한다. 따라서, 펌프의 출력은 규칙적으로 점검될 필요가 있으며, 그 결과 하나 이상의 펌프의 출력이 미리 결정된 출력으로부터 너무 과도하게 벗어나면 프린트 헤드는 물로 씻겨지거나, 공기가 제거되어야 하거나 심지어는 교체되어야 한다.
본 발명의 목적은 프린트 헤드로부터 방출되는 프린팅 액의 소적의 용량을 제어하기 위한 방법을 제공하는 것인데, 이는 시간이 지남에 따라 소적의 용량을 일정한 수준으로 유지하도록 적용될 수 있다.
본 발명의 목적은,
- 제 1 측정 중에 펌프의 제 1 특성 주파수(characteristic frequency)를 결정하는 단계와,
- 제 1 프린팅 동작 중에 프린팅 액의 적어도 하나의 소적을 펌프로부터 방출되도록 하는 작동 펄스를 생성하기 위해 적어도 한번 액츄에이터를 작동시키는 단계와,
- 제 2 측정 중에 펌프의 제 2 특성 주파수를 결정하는 단계와,
- 제 1 특성 주파수와 제 2 특성 주파수를 비교하는 단계와,
- 제 1 특성 주파수와 제 2 특성 주파수 사이에서 발견된 차이에 기초하여, 그리고 제 2 프린팅 동작 중에 방출되는 프린팅 액의 소적의 용량에 관한 필요 조건에 기초하여, 제 2 프린팅 동작 중에 프린팅 액의 적어도 하나의 소적을 펌프로부터 방출되도록 하기 위해서 액츄에이터에 의해 생성될 필요가 있는 작동 펄스값을 결정하는 단계를 포함하는, 제어 방법에 의해 성취된다.
본 발명에 따르면, 액츄에이터에 의해 생성되는 작동 펄스값은 소적의 용량에 관한 필요 조건을 충족시키기 위해 시간상 조정된다. 이런 식으로, 펌프(10,20)의 결합 구조(geometry)의 변화는 보상된다. 작동 펄스값의 조정 크기의 요구되는 정도는 한편으로, 이 필요 조건에 기초하여 결정되고, 다른 한편으로, 펌프의 특성 주파수의 비교에 기초하여 결정된다.
폴리LED 디스플레이를 제조하기 위해서, 소적의 용량에 관한 필요 조건은 앞에서 설명된 바와 같이, 소적의 용량을 시간에 따라 일정하게 유지하는 것을 포함한다. 이러한 요구조건이 적용될 수 있는 경우에, 두 연속해서 측정된 특성 주파수 사이에서 발견된 차이가 0이라면, 작동 펄스값은 제 2 측정에 뒤이어 수행될 제 2 프린팅 동작 중에 펌프의 출력이 두 측정 사이에 수행되는 제 1 프린팅 동작 중에 펌프의 출력과 동일하도록 조정될 필요가 없다고 추측될 수 있다. 그러나, 두 연속해서 측정된 특성 주파수 사이에 발견된 차이가 0이 아니라면, 작동 펄스값은 제 2 프린팅 동작 중에 방출되는 프린팅 액의 소적 용량이 제 1 프린팅 동작 중에 방출되는 프린팅 액의 소적 용량과 같다는 것을 확실히 하기 위해 조정될 필요가 있다.
본 발명을 위해서 펌프의 치수와 관련된 펌프의 특성 주파수에 대한 지식은 펌프의 치수에 의해 주로 결정되는, 방출되는 소적의 용량에 대한 지식과 연계되어 적용된다.
일반적인 주파수 측정 기술을 이용하여, 펌프의 특정 주파수를 결정하는 것은 많은 시간을 필요로 하지 않는다. 결정 과정은 매우 신속하게 수행되어, 프린팅 과정의 속도에 영향을 주지 않고, 프린팅 과정 중에 결정 과정을 결합시키는 것이 가능하다. 이러한 경우에, 결합된 과정이 얻어지며, 이 과정에서 소적을 분출하는 프린트 헤드의 펌프를 제어하는 과정은, 프린트 헤드의 펌프의 출력을 점검하는 과정 및 액츄에이터에 의해 생성되는 작동 펄스값의 요구되는 조정을 결정하는 과정이 번갈아 일어난다.
본 발명은 현재 도면을 참조하여 훨씬 더 상세히 설명될 것인데, 도면에서 유사한 부분은 동일한 참조 번호에 의해 표시된다.
도 1은 헬름홀츠 타입(Helmholtz-type)의 잉크젯 펌프를 갖는 프린트 헤드의 일부의 도식적인 단면도.
도 2는 단일 헬름홀츠 타입의 잉크젯 펌프를 도식적으로 나타낸 도면.
도 3은 단부 개방형(open-end) 잉크젯 펌프를 갖는 프린트 헤드의 일부의 도식적인 단면도.
도 4는 단일 단부 개방형 잉크젯 펌프를 도식적으로 나타낸 도면.
도 5는 메니스커스(meniscus under-pressure)와 측정된 헬름홀츠 주파수 사이의 관계를 그래프로 나타낸 도면.
도 6은 펌프의 치수, 펌프의 키톤 주파수(key tone frequency)와 헬름홀츠 타입의 잉크젯 펌프에 대한 음속 사이의 관계를 그래프로 나타낸 도면.
도 7은 펌프의 치수, 펌프의 키톤 주파수와 단부 개방형 잉크젯에 대한 음속 사이의 관계를 그래프로 나타낸 도면.
도 8은 프린트 헤드의 동작을 제어하기 위한 시스템을 도식적으로 나타낸 도면.
도 9는 단일 펌프의 특성 주파수를 측정하기 위한 시스템을 도식적으로 나타낸 도면.
도 10은 다수의 펌프의 특성 주파수를 측정하기 위한 시스템을 도식적으로 나타낸 도면.
도 1-4는 압전 구동되는(piezo-electrically driven) 프린트 헤드(1)를 나타내는데, 여기서 도 1과 2는 헬름홀츠 타입의 잉크젯 펌프(10)를 갖는 프린트 헤드(1)의 일부를 나타내고, 도 3과 4는 단부 개방형 잉크젯 펌프(20)를 갖는 프린트 헤드(2)의 일부를 나타낸다. 프린트 헤드(1,2)는 잉크젯 펌프(10,20)의 하나 이상의 행(row)을 구비할 수 있다.
펌프(10,20)는, 지금부터 잉크로서 불리게 될, 프린팅 액을 포함하기 위한 펌프 챔버(11)를 포함한다. 펌프 챔버(11)의 한 말단에, 노즐(nozzle)(12)이 제공되는데, 이것은 펌프 챔버(11)와 프린트 헤드(1,2)의 노즐 전면(13) 사이에 확장된다. 또 다른 말단에는, 펌프 챔버(11)가 잉크 공급 채널(ink supply channel)(14)에 연결된다. 프린트 헤드(1)의 펌프(10)의 펌프 챔버(11)는 도 1과 2에 도시된 바와 같이 스로틀(throttle)(15)을 통해, 잉크 공급 채널(14)에 간접 연결되는 반면, 프린트 헤드(2)의 펌프(20)의 펌프 챔버(11)는 도 3과 4에 도시된 바와 같이 잉크 공급 채널(14)에 직접 연결된다. 그 설계를 고려하여, 도 1과 2에 도시된 바와 같 은 프린트 헤드(1)의 펌프(10)는 헬름홀츠 타입의 잉크젯 펌프(10)라 불리는 반면, 도 3과 4에 도시된 바와 같은 프린트 헤드(2)의 펌프(20)는 단부 개방형 잉크젯 펌프(20)라 불린다.
노즐(12)의 직경은 펌프 챔버(11)의 직경보다 실질적으로 더 작다. 도 3과 4에 도시된 프린트 헤드(2)에서, 스토를(15)의 직경은 또한 펌프 챔버(11)의 직경보다 실질적으로 더 작다.
각 개별적인 펌프(10,20)는 압전 소자를 포함하는 액츄에이터(16)와 결합되는데, 따라서 이 액츄에이터(16)는 또한 압전 액츄에이터(16)라 불릴 것이다. 펌프 챔버(11)의 벽(17)의 적어도 일부는 유연하므로, 펌프 챔버(11)는 액츄에이터(16)가 작동되고 펌프 챔버(11)의 방향으로 변형되면 수축된다.
프린팅 과정을 위해, 잉크 공급 채널(14)과 펌프(10,20)는 잉크(18)로 채워진다. 프린팅 과정 중에, 펌프(10,20)는 종이 한 장, 유리 기판 또는 플라스틱 기판과 같은 캐리어(도 1-4에 도시되지 않음)의 방향으로, 노즐(12)을 통해 잉크 소적을 분출한다. 잉크 소적은 액츄에이터(16)의 작동의 결과로서 생성되며, 이는 펌프 챔버(11)의 수축을 야기한다. 펌프 챔버(11)의 수축 중에, 펌프(10,20)에서의 압력은 증가되며, 그 결과 잉크(18)의 소적은 노즐(12)을 통해 방출된다. 방출된 소적의 용량은 대략 액츄에이터(16)에 의해 이동된 용량과 동일하다. 소적의 크기와 노즐(12)의 직경은 소적의 직경이 대략 노즐(12)의 직경과 거의 동일하다는 점에서 연관된다.
고품질의 프린팅을 성취하기 위해서, 펌프(10,20)는 비교적 작은 피치 (pitch)에 위치된다. 그 결과, 펌프(10,20)의 직경은 펌프(10,20)의 길이에 비해 작은데, 충분히 큰 용량의 이동(displacement)을 얻기 위해 비교적 크다.
소적의 속도와 직경은 다음의 식에 의해 정의되는 특성 작동 주파수를 통해 서로 연관된다.
Figure 112005062856837-pct00001
여기서,
- factuation은 특성 작동 주파수를 나타내고,
- vdroplet은 소적의 속도를 나타내고,
- dnozzle은 노즐(12)의 직경을 나타낸다.
노즐(12)의 직경이 더 작아지면, 소적의 크기는 더 작아지고, 소적의 속도의 미리 결정된 값을 얻기 위해 더 높은 작동 주파수가 필요하다. 압전 구동 프린트 헤드(1,2)의 바람직한 기능을 얻기 위해서, 작동 주파수는 프린트 헤드(1,2)의 펌프(10,20)의 키톤 주파수와 어느 정도 동일해야 한다. 키톤 주파수는 프린트헤드(1,2)의 설계, 더 상세하게는 펌프(10,20)의 설계와 연관된다.
잉크(18)의 액 열(fluid column)을 포함하는 펌프(10,20)의 특성 주파수는 헬름홀츠 주파수이다. 헬름홀츠 타입의 잉크젯 펌프(10)에 있어서, 헬름홀츠 주파수는 다음 식에 의해 주어진다.
Figure 112005062856837-pct00002
여기서,
- fhelmholtz는 헬름홀츠 주파수를 나타내고,
- K는 환경에 순응하도록 조정된, 잉크(18)의 압축성(compressibility)을 나타내고,
- ρ는 잉크(18)의 밀도를 나타내고,
- A는 펌프 챔버(11)에서 액 열의 단면 영역을 나타내고,
- L은 펌프 챔버(11)에서 액 열의 길이를 나타내고,
- A1은 노즐(12)에서 액 열의 단면 영역을 나타내고,
- L1은 노즐(12)에서 액 열의 길이를 나타내고,
- A2는 스로틀(15)에서 액 열의 단면 영역을 나타내고,
- L2는 스로틀(15)에서 액 열의 길이를 나타낸다.
잉크(18)의 압축성과 밀도는 다음과 같은 방식으로, 음속과 관련된다.
K = ρc2
여기서,
- c는 환경에 순응하여 조정된, 음속을 나타낸다.
스로틀(15)의 길이는 노즐(12)의 길이보다 훨씬 더 큰 반면, 스로틀(15)과 노즐(12)의 단면 치수는 대략 같다. 따라서, 헬름홀츠 주파수는 주로 노즐(12)에서 액 열의 크기에 의존한다.
노즐(12)이 부분적으로 클로깅된 상황에서, 단면 영역(A1)은 더 작아진다. 그 결과, 헬름홀츠 주파수는 더 작다.
노즐(12)에 포함된 액 열의 길이와 관련된 결정 요소는 메니스커스 이다. 걸린 압력이 너무 낮으면, 메니스커스는 노즐(12)에서 수축된다. 그 결과, 노즐(12)의 액 열은 더 짧고, 헬름홀츠 주파수는 더 크다.
잉크(18)의 압축성은 공기 방울이 비교적 작다하더라도, 펌프(10)에서 이 공기 방울의 존재에 매우 민감하다. 생성될 필요가 있는 소적의 크기정도로 큰 공기 방울은, 이러한 공기 방울이 존재할 때, 소적을 형성하고 분출하기 위해 필요한 압력이 펌프(10)에서 형성될 수 없기 때문에, 완전히 펌프(10)를 차단할 수 있다. 공기 방울의 존재는 헬름홀츠 주파수의 급격한 감소를 야기한다.
도 5에서, 실제 실험에 의해 얻어진, 헬름홀츠 주파수와 메니스커스 사이의 관계를 나타내는 그래프가 도시되었다. 앞에서 이미 언급된 바와 같이, 노즐에서 액 열의 길이는 메니스커스와 관련이 있다.
그래프는 음압(negative pressure)의 절대값이 감소할 때, 헬름홀츠 주파수도 또한 감소하고, 그 결과 노즐(12)에서 액 열의 길이가 증가한다는 사실을 나타낸다.
또한, 그래프는, 압력의 부호가 변화할 때, 헬름홀츠 주파수가 거의 계단식의 하락이 일어난다는 것을 나타낸다. 이것은 액 열의 길이가 노즐 전면(13)이 젖기 때문에, 갑자기 증가된다는 사실의 결과이다.
실험적으로 얻어진 그래프는 헬름홀츠 주파수가 노즐(12)에서 액 열의 길이와 밀접하게 관련된다는 것을 입증한다. 또한, 헬름홀츠 주파수는 액 열의 길이 변화에 매우 민감한데, 이것은 헬름홀츠 주파수의 측정된 감소가 3000 헤르츠(Hz)보다 더 크다는 사실로부터 유도될 수 있다.
위의 이유 때문에, 그리고 주파수 측정 기술이 매우 정확하다는 사실 때문에, 헬름홀츠 주파수는 노즐(12)의 상태의 지표로서 매우 잘 사용될 수 있다.
펌프(10,20)의 펌프 챔버(11)에서 액 열의 길이가 보통 단면의 치수와 비교해 크기 때문에, 파동(wave)의 전파가 고려되어야 한다. 파동의 전파가 일어나기 때문에, 공명 주파수(resonance frequency)의 스펙트럼(spectrum)이 존재하고, 그 키톤 주파수만이 다음에서 고려된다. 헬름홀츠 타입의 잉크젯 펌프(10)에 있어서, 파동의 전파를 고려한 키톤 주파수는 대략 다음의 초월 방정식(transcendental equation)으로부터 산출된다.
Figure 112005062856837-pct00003
여기서,
- ω는 키톤 반경 주파수(key tone radial frequency)를 나타낸다.
도 6은 초월 방정식 tan(x)=C/x를 풀기 위해 사용될 수 있는 그래프를 나타낸다. 그래프의 수평축을 따라, C = LA1/L1A의 값이 정의된다. 그래프의 수직축을 따라, x = ωL/c의 해당 값이 발견될 수 있는데, 이것이 초월 방정식을 수행한다.
노즐(12)이 클로깅되면, 노즐(12)의 액 열의 단면 영역은 감소하고, 그 결과 C 값은 감소한다. 그 결과, 그래프로부터 키톤 주파수 또한 감소하는 것으로 나타난다.
또한, 메니스커스가 비교적 높을 때, 노즐(12)에서 액 열의 길이는 비교적 작다. 결과적으로, C값은 비교적 높고, 해당 x값은 비교적 높은데, 이는 키톤 주파수가 비교적 높다는 것을 의미한다.
펌프 챔버(11)에 존재하는 공기 방울은 펌프 챔버(11)에 포함된 잉크(18)의 압축성에 매우 큰 영향을 끼치고 음속과 키톤 주파수의 급격한 감소를 일으킨다.
키톤 주파수가 헬름홀츠 타입의 잉크젯 펌프(10)에서 액 열의 치수와 밀접하게 관련되고, 펌프(10)에 존재하는 공기 방울에 또한 매우 민감하기 때문에, 이 주파수는 펌프(10)의 상태, 더 상세하게는 노즐(12)의 상태의 지표로서 매우 잘 사용될 수 있다.
헬름홀츠 타입의 잉크젯 펌프(10)와는 반대로, 단부 개방형 잉크젯 펌프(20)는 스로틀(15)을 포함하지 않는다. 이러한 이유로, 그리고 노즐(12)의 직경이 펌프 챔버(11)의 직경보다 훨씬 더 작다는 사실 때문에, 단부 개방형 잉크젯 펌프(20)의 키톤 주파수는 노즐(12)의 존재로 인해 정정된 튜브(tube)의 소위 λ/4 모드 주파수(mode frequency)이다. 이런 식으로, 다음의 초월 방정식이 얻어진다.
Figure 112005062856837-pct00004
도 7은 초월 방정식 tan(x) = -Cx를 풀기 위해 사용될 수 있는 그래프를 나타낸다. 그래프의 수평축을 따라, C = AL1/A1L값이 정의된다. 그래프의 수직축을 따 라, x = ωL/c의 해당값이 발견될 수 있는데, 이것이 초월 방정식을 수행한다.
노즐(12)이 클로깅되면, 노즐(12)의 액 열의 단면 영역은 감소하고, 그 결과 C값이 증가한다. 그 결과, 그래프로부터 키톤 주파수는 감소하는 것으로 나타난다.
또한, 메니스커스가 비교적 높을 때, 노즐(12)에서 액 열의 길이는 비교적 작다. 결과적으로, C값은 비교적 작고 해당 x값은 비교적 높은데, 이는 키톤 주파수가 비교적 높다는 것을 의미한다.
펌프 챔버(11)에 존재하는 공기 방울은 펌프 챔버(11)에 포함된 잉크(18)의 압축성에 매우 큰 영향을 끼치고 음속과 키톤 주파수의 급격한 감소를 가져온다.
키톤 주파수가 단부 개방형 잉크젯 펌프(20)의 액 열의 크기와 밀접하게 관련이 있고, 펌프(20)에 존재하는 공기 방울에 또한 매우 민감하기 때문에, 이 주파수는 펌프(20)의 상태, 더 상세하게는 노즐(12)의 상태의 지표로서 매우 잘 사용될 수 있다.
두 프린팅 동작 사이에 잉크젯 펌프(10,20)의 특성 주파수의 결정에 더하여, 다른 매개변수의 결정이 일어날 수 있다. 예를 들어, 소적의 생성 중에 펌프(10,20)에서 압력의 상승이 측정될 수 있다. 공기 방울을 포함하는 펌프(10,20)에서의 압력 상승은 비교적 낮다. 따라서, 압력 상승은 펌프(10,20)에서 밀폐된 공기의 존재의 지표로서 사용될 수 있다.
앞에서, 프린트 헤드(1,2)의 잉크젯 펌프(10,20)의 상태, 더 상세하게는 펌프(10,20)의 노즐(12)의 상태에 관한 정보를 얻기 위한 본 발명에 따른 방법이 설명되었다. 이 방법은 폴리LED 디스플레이의 제조 과정에서 사용되는 프린트 헤드 (1,2)를 제어하기 위해서 바람직하게 적용될 수 있다.
폴리LED 디스플레이는 개별적으로 제어될 수 있는 다수의 직사각형 LEDs를 포함한다. LED는 전류에 의해 작동될 때 광을 방출한다. 각 LED는 다른 층의 스택을 포함하는데, 이 층은 기판에 프린팅된다. LED의 치수는 육안으로 디스플레이의 개별적인 LED를 식별할 수 없도록 매우 작다. 하나의 LED는, 예를 들어 길이는 200 ㎛이고 넓이는 67㎛이다. LED의 다른 층의 두께의 적합한 값은 나노미터(nanometre) 범위에 있는데, 그 두께는, 예를 들어 200 nm 또는 심지어는 70 nm이다. 결과적으로, 층의 물질을 포함하는 잉크 소적 용량은 매우 작을 필요가 있다. 잉크 소적 용량의 적합한 값은 피코리터(picolitre) 범위에 있다.
폴리LED 디스플레이는 다른 타입의 디스플레이에 비해 많은 장점을 갖는다. 후부(backside)에 전자총으로부터 나온 전자에 의해 작동될 때 냉광을 발하는 형광 소자(phosphor element)의 층을 포함하는 기존의 디스플레이와는 반대로, 폴리LED 디스플레이는 디스플레이의 후부에 위치하고, 많은 공간을 차지하는 추가적인 성분과 결합되어 사용될 필요가 없다. 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display)와 비교하면, 폴리LED 디스플레이의 에너지 소비는 비교적 낮고, 이미지는 모든 가능한 가시 각도에 존재한다.
앞 단락에 기초하여, 폴리LED 디스플레이를 제조하기 위한 확실한 기술에 대한 많은 필요성이 있다는 것이 이해되어야 할 것이다. 폴리LED 디스플레이의 제조 과정의 일부인 잉크젯 프린팅 과정은 극도로 높은 기준(standard)를 충족시켜야 한다. 예를 들어, LED의 층의 하나, 두께가 70 nm인 소위 광 방출 중합체 층(Light Emitting Polymer layer)에 있어서, 잉크 분출량의 변화는 2%의 값을 초과해서는 안된다. 또한, 잉크젯 펌프(10,20)의 비작동(non-operation)은, 폴리LED 디스플레이가 임의의 기능하지 않는(non-functioning) LED를 포함해서는 안되기 때문에, 허용되지 않는다. 기준을 충족시키는 것의 중요성은 층이, 소모되어서는 안되는, 미리 패터닝된 캐리어에 프린팅된다는 사실이 고려될 때 더 분명해진다.
프린트 헤드(1,2)의 펌프(10,20)의 상태를 점검하기 위해 위에서 설명된 방법은, 상태의 결정이 펌프(10,20)의 특성 주파수의 측정에 기초하여 일어나게 되는데, 이 방법은 잉크 소적의 용량을 정확히 제어하는 가능성을 제공한다. 예를 들어, 주파수 측정이 노즐(12)이 다소 클로깅된다는 것을 지적하면, 작동 펄스는 소적 용량의 미리 결정된 수준을 유지하기 위해 증가될 수 있다.
펌프(10,20)가 공기 방울을 포함하고 그 프린팅 작업을 수행할 수 없는 경우에, 프린팅 과정은 프린팅 헤드(1,2)의 공기를 제거하기 위해 중단되어야 한다.
높은 기준을 충족시키기 위해서, 폴리LED 디스플레이의 프린팅 과정 중에, 유리하게 프린트 헤드(1,2)의 펌프(10,20)의 상태는 잉크 소적이 분출되기 전에 매 번 점검된다. 새롭게 측정된 특성 주파수와 이전에 측정된 주파수와의 비교에 기초하여, 액츄에이터에 의해 생성될 필요가 있는 작동 펄스의 값은 정확히 결정될 수 있거나, 프린팅 과정은 중단되어야 하고 프린트 헤드(1,2)는 보수를 받거나 교체되어야 할 수도 있다. 이전에 측정된 주파수는, 예를 들어 새로운 프린트 헤드(1,2)의 제 1 측정 중에 결정되었을 수 있는데, 이는 보수를 막 받았거나, 이전에 사용되지 않은 완전히 새 프린트 헤드(1,2)일 수 있다.
도 8에서, 프린트 헤드(1,2)의 작동을 제어하기 위한 가능한 실제 시스템(30)이 도시되었다.
제어 시스템(30)은 컴퓨터(31)를 포함하는데, 이 컴퓨터는 측정된 개별적인 펌프(10,20)의 특성 주파수와 잉크 소적의 용량에 관한 필요 조건에 기초하여, 프린트 헤드(1,2)의 펌프(10,20)를 제어하기 위한 정보를 생성하도록 프로그램된다. 측정은 측정 디바이스(32)에 의해 수행되는데, 이 디바이스는 컴퓨터(31)에 연결된다.
또한, 제어 시스템(30)은 컴퓨터로부터 생성된 직렬 정보(serial information)를 병렬 정보(parallel information)로 변환하기 위한 변환 디바이스(converting device)(33)를 포함한다. 프린트 헤드(1,2)의 개별적인 액츄에이터(16)의 작동을 실제로 제어하기 위해서, 제어 디바이스(controlling device)(34)가 제공된다. 제어 디바이스(34)는 변환 디바이스(33)에 의해 전달된 병렬 정보에 기초하여, 프린트 헤드(1,2)의 다양한 액츄에이터(16)를 개별적으로 제어할 수 있다.
바람직하게, 압전 소자가 액츄에이터와 센서로서 동시에 작용할 수 있다는 사실이 이용된다. 이런 식으로, 특성 주파수는 연속적으로 측정될 수 있으므로, 모든 프린팅 동작이 필요 조건을 충족하는 것이 보장될 수 있다. 일반적인 4점 (four-point) 측정 기술이 적용될 수 있는데, 여기서 작동과 감지 동작은 동시에 수행될 수 있다.
센서로서 압전 소자 전체를 사용할 필요는 없다. 대신, 압전 소자는 두 부분으로 분리될 수 있는데, 한 부분은 펌프(10,20)를 작동시키는데 사용되고, 다른 한 부분은 펌프(10,20)의 특성 주파수를 측정하기 위해 사용된다.
도 9에서, 단일 잉크젯 펌프(10,20)의 특성 주파수를 측정하기 위한 가능한 실제 시스템(40)이 도시되었다.
측정 시스템(40)은 발진기 회로(oscillator circuit)(41)를 포함하는데, 이 회로는 펌프(10,20)에 작용하도록 배치된다. 발진기 회로(41)는 적합한 주파수, 예를 들어 키톤 주파수를 공명하기(resonate) 시작한다. 발진기의 전압 변동은 단지 수 볼트(Volt)이므로, 펌프(10,20)는 임의의 잉크(18)를 전혀 방출하지 않는다.
발진기 회로(41)는 주파수 의존 전압을 출력하도록 구성된다. 증폭기 회로(42)는 발진기 회로(41)에 의한 전압 출력을 증폭하고 버퍼링(buffering)하기 위해 제공된다. 또한, 적합한 해결의 아날로그-디지털 변환기(45)는 아날로그 증폭된 전압을 펌프(10,20)가 공명하고 있는 특성 주파수를 나타내는 디지털 출력 워드(digital output word)로 변환하기 위해 제공된다.
도 10에서, 다수의 잉크젯 펌프(10,20)의 특성 주파수를 측정하기 위한 가능한 실제 시스템(50)이 도시되었다.
도시된 측정 시스템(50)에서, 각 펌프(10,20)는 발진기 회로(41)에 연결되고, 각 발진기 회로(41)는 증폭기 회로(42)에 연결된다. 증폭기 회로(42)의 모든 출력부(43)는 단일의 선택 회로(44)에 연결된다.
디지털 선택 워드를 선택 회로(44)에 적용함으로써, 하나의 펌프(10,20)에 의해 증폭된 전압 출력은 아날로그-디지털 변환기(45)에 전달된다. 변환기(45)는 연관된 펌프(10,20)가 공명하고 있는 특성 주파수를 나타내는 디지털 출력 워드를 출력한다.
앞서 설명된 바와 같이, 공기 방울이 펌프(10,20)에 갇히면, 펌프(10,20)의 기능은 크게 영향을 받는다. 공기 방울은 심지어는 펌프(10,20)가 잉크(18)를 방출하는 것을 차단할 만큼 충분히 클 수 있다. 펌프(10,20)의 완전한 고장은 다른 요소, 예를 들어 노즐(12)의 극단적인 클로깅 등과 같은 다른 요소에 의해 또한 야기될 수 있다.
폴리LED 디스플레이의 제조와 관련하여, 펌프(10,20)의 완전한 고장이 발생할 때마다, 프린팅 과정은 중단될 필요가 있다. 이것은, 제조 과정의 중단이 시간과 비용을 소요시키기 때문에, 성가신 일이지만, 높은 기준을 충족시키기 위해서 필요하다.
위에 설명된 문제를 해결하기 위해서, 본 발명의 중요한 양상에 따라, 프린트 헤드(1,2)는 펌프(10,20)를 적어도 두 행 포함하는데, 행의 펌프(10,20)의 상태는 앞에서 설명된 방법에 따라 연속적으로 점검된다.
프린팅 과정의 특정 단계에서, 특정 펌프(10,20)가 더 이상 잉크(18)를 방출할 수 없다면, 측정된 특성 주파수는 관련된 펌프(10,20)의 이러한 상태를 나타낼 것이다. 이러한 상황에서, 또 다른 행의 해당 위치에 있는 펌프(10,20)는 동작을 멈춘 펌프(10,20)에 의해 실제로 수행되어야 하는 프린팅 동작을 수행하는데 사용될 수 있다. 이런 식으로, 단일의 프린팅 동작에 필요한 시간은 증가할 수 있으나, 프린팅 과정의 중단은 방지된다. 프린트 헤드(1,2)의 다른 행의 고장 메커니즘(mechanism) 사이의 상관 관계가 없기 때문에, 다른 행의 해당 위치에 있는 펌프 (10,20)가 동시에 또는 한 펌프의 고장 직후 고장날 가능성은 거의 없다. 따라서, 한 행의 비동작 펌프(10,20)의 dosing 동작을 다른 행의 다른 펌프(10,20)가 take over하게 함으로써, 또 다른 행의 또 다른 펌프(10,20)에 의해 이어지는 행의 비동작 펌프(10,20)의 투입 동작을 가짐으로써 신뢰성에 있어 매우 큰 증가가 얻어진다. 잉크(18)로 덮혀질 필요가 있는 캐리어의 모든 영역이 펌프(10,20)의 적어도 두 개별적인 행에 의해 도달될 수 있다는 것이 중요하다는 점이 이해될 것이다.
펌프(10,20)의 개별적인 행은 모든 펌프(10,20)가 보통 프린팅 과정에 연관되도록 제어될 수 있다. 예를 들어, 제 1 행의 펌프(10,20)는 잉크(18)의 두 소적을 보통 캐리어의 특정 영역 방향으로 분출할 수 있는 반면, 다음 행의 펌프(10,20)는 보통 조금 후에 잉크(18)의 두 소적을 동일한 영역의 방향으로 또한 분출한다. 제 1행의 펌프(10,20)가 고장하는 경우에, 다음의 펌프(10,20)는 프린팅 과정 중에 잉크(18)로 덮혀질 필요가 있는 각 영역의 방향으로 두 소적의 잉크(18) 대신에 네 소적의 잉크(18)를 분출하도록 제어된다. 다음 행의 펌프(10,20)가 고장하고, 제 1행의 펌프(10,20)가 프린팅 과정 중에 잉크(18)로 덮혀질 필요가 있는 각 영역의 방향으로 네 소적의 잉크(18)를 분출하도록 제어되는 것이 대안적으로 가능하다.
펌프(10,20)의 개별적인 행을 제어하기 위한 또 다른 선택에 따르면, 제 1 행의 펌프(10,20)만이 보통 프린팅 과정에 관여되고, 다음 행의 펌프(10,20)는 제 1 행의 적어도 하나의 펌프(10,20)의 기능이 인계될 필요가 있을 때까지 사용되지 않는다.
앞의 단락에서 설명된 동일한 효과가 펌프(10,20)의 단일 행을 포함하는 둘 이상의 프린트 헤드(1,2)가 적용될 때 얻어진다. 바람직하게, 이러한 경우에, 개별적인 프린트 헤드(1,2)는 프린팅 과정 중에 캐리어에 대해 동일한 경로를 따르고, 여기서 하나의 프린트 헤드(1,2)는 근접한 거리에 있는 또 다른 프린트 헤드(1,2)를 따른다.
또한, 하나의 펌프(10,20)가 또 다른 펌프(10,20)의 기능을 인계될 수 있기 위해 두 행의 펌프(10,20)를 사용할 필요가 없다는 것이 이해될 것이다. 비록 펌프(10,20)의 단일 행이 사용되지만, 펌프(10,20)는 행이 확장되는 방향으로 이동 가능하면 서로의 기능을 인계될 수 있다.
동작을 멈춘 펌프(10,20)의 기능이 하나의 다른 펌프(10,20)만에 의해 인계될 필요가 없고, 둘 이상의 다른 펌프(10,20)가 프린팅 과정이 여전히 필요 조건을 충족시키면서 계속될 수 있다는 것을 보장하는데 사용되는 것이 또한 가능하다. 보통 두 잉크 소적을 분출하는 펌프(10,20)의 예에서, 생략된 펌프(10, 20)의 기능은 두 펌프(10,20)에 의해 수행될 수 있는데, 각각의 두 펌프(10,20)는 두 소적의 잉크 대신에 세 소적의 잉크를 분출하도록 제어된다. 그러나, 이러한 경우에, 펌프(10,20) 모두는 생략된 펌프(10,20)가 프린팅 동작을 수행했을 위치로 가져올 필요가 있다.
본 발명의 범위가 앞에서 설명된 예에 국한되지는 않으나, 첨부된 청구항에서 한정된 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않으면서 몇 가지 수정과 변형이 가능하다는 사실을 당업자들에게 분명히 해야 할 것이다.
앞에서, 프린터 헤드(1,2)의 잉크젯 펌프(10,20)의 상태, 더 상세하게는 펌프(10,20)의 노즐(12)의 상태에 관한 정보를 얻기 위한 본 발명에 따른 방법이 설명되었다. 본 발명에 따른 방법의 중요한 양상에 따르면, 잉크(18)의 액 열을 포함하는 펌프(10,20)의 특성 주파수가 결정된다. 특성 주파수는 펌프(10,20)의 공명 특성에 관한 정보를 제공하는데, 이는 펌프(10,20)의 기하학적 구조와 직접 연관된다. 따라서, 펌프(10,20)의 특성 주파수의 결정은 펌프(10,20)의 노즐(12)의 변화를 검출하는 가능성을 제공한다.
변화가 검출되는 경우에 있어서, 변화의 결과는 방출될 잉크 소적의 용량에 관한 크기와 필요 조건에 의해 결정된다. 특성 주파수의 변화가 비교적 작고 잉크 소적의 용량이 일정한 수준으로 유지될 필요가 있을 때, 관련된 펌프(10,20)에 작용하는 액츄에이터(16)에 의해 생성되는 작동 펄스값은 조정될 필요가 있다. 특성 주파수의 변화가 비교적 크고 특성 주파수의 감소를 일으킬 때, 결론은 관련된 펌프(10,20)에 공기가 존재한다는 것일 수 있다. 그러한 경우라면, 펌프(10,20)의 기능은 적어도 하나의 다른 펌프(10,20)에 의해 이어받아질 필요가 있거나, 프린트 헤드(1,2)가 물로 씻겨지거나 공기가 제거될 필요가 있다.
결정된 특성 주파수는, 예를 들어 헬름홀츠 주파수 또는 키톤 주파수일 수 있다. 이러한 주파수는, 이 주파수가 또한 잉크(18)를 포함하는 펌프(10,20)의 고유의 특징이라는 사실 때문에, 정확하고 확실한 방식으로 측정될 수 있는데, 예를 들어 펌프(10,20)가 잉크(18)를 방출하고 있는지 아닌지에 의존하지 않는다.
프린트 헤드(1,2)의 모든 펌프(10,20)의 특성 주파수를 연속으로 감시 (monitoring)하는 중요한 장점은 프린트 헤드(1,2)에 의해 수행되는 프린팅 과정이 매우 정확한 방식으로 수행될 수 있다는 점이다. 또 다른 장점은 근거가 충분한 결정이 프린트 헤드(1,2)의 교체에 관해 이루어질 수 있다는 점이다.
상술한 바와 같이, 본 발명은, 프린팅 과정 중에 프린트 헤드(print head)로부터 방출되는 프린팅 액의 소적(droplet) 용량을 조절하기 위해 이용된다.

Claims (15)

  1. 프린팅 과정 중에 프린트 헤드(print head) 로부터 방출되는 프린팅 액(printing fluid) 의 소적(droplet) 용량을 제어하기 위한 방법으로서,
    - 제 1 측정 중에 프린팅 액을 받아들이고 배출하는 상기 프린트 헤드의 적어도 하나의 펌프의 제 1 특성 주파수(characteristic frequency)를 결정하는 단계와,
    - 적어도 한 소적의 프린팅 액이 제 1 프린팅 동작 중에 상기 펌프로부터 방출되도록 하는 작동 펄스를 생성시키기 위해 상기 펌프에서 상기 프린팅 액에 작용하는 작동 펄스를 생성하는 상기 프린트 헤드의 액츄에이터를 적어도 한번 작동시키는 단계와,
    - 제 2 측정 중에 상기 펌프의 제 2 특성 주파수를 결정하는 단계와,
    - 상기 제 2 특성 주파수를 상기 제 1 특성 주파수와 비교하는 단계와,
    - 제 1 특성 주파수와 상기 제 2 특성 주파수 사이에 발견된 차이에 기초하여, 그리고 상기 제 2 프린팅 동작 중에 방출되는 상기 프린팅 액의 소적의 용량에 관한 필요 조건에 기초하여, 적어도 한 소적의 프린팅 액이, 제 2 프린팅 동작 중에 상기 펌프로부터 방출되도록 하기 위해 상기 액츄에이터에 의해 생성될 필요가 있는 상기 작동 펄스값을 결정하는 단계를 포함하며,
    상기 제 2 프린팅 동작 중에 방출되는 프린팅 액의 소적 용량에 관한 필요 조건은 상기 제 1 프린팅 동작 중에 방출되는 프린팅 액의 소적 용량의 수준을 유지하는 것을 포함하는, 프린팅 액의 소적 용량을 제어하기 위한 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 액츄에이터의 작동은 프린팅 과정을 통해 상기 액츄에이터와 결합된 상기 펌프의 상기 특성 주파수의 결정과 교대되는 프린팅 액의 소적 용량을 제어하기 위한 방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 펌프에 의해 수행되는 상기 프린팅 과정은 적어도 한 소적의 프린팅 액이 제 2 프린팅 동작 중에 상기 펌프로부터 방출되도록 하기 위해 상기 액츄에이터에 의해 생성될 필요가 있는 상기 결정된 작동 펄스값이 설정될 수 없는 것으로 나타나는 경우에 중단되는, 프린팅 액의 소적 용량을 제어하기 위한 방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 프린트 헤드는 적어도 두 개의 펌프를 포함하고, 하나의 펌프에 의해 수행되는 프린팅 과정이 중단된 경우에 상기 펌프의 적어도 다른 하나가 상기 하나의 펌프의 기능을 인계하도록 제어되는, 프린팅 액의 소적 용량을 제어하기 위한 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 프린트 헤드의 액츄에이터들이 개별적으로 제어되도록 액추에이션 펄스의 값에 대한 직렬 정보를 상기 액추에이션 펄스의 값에 대한 병렬 정보로 변환하는 단계를 더 포함하는, 프린팅 액의 소적 용량을 제어하기 위한 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 펌프는 헬름홀츠 타입(Helmholtz-type)의 잉크젯(ink jet) 펌프이고, 상기 특성 주파수는 헬름홀츠 주파수 또는 상기 펌프의 키톤(key tone) 주파수를 포함하는, 프린팅 액의 소적 용량을 제어하기 위한 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 펌프는 단부 개방형(open-end) 잉크젯 펌프이고, 상기 특성 주파수는 상기 펌프의 키톤 주파수를 포함하는, 프린팅 액의 소적 용량을 제어하기 위한 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    - 상기 제 1 프린팅 동작을 위해 상기 액츄에이터의 작동의 결과로서 얻어지는 상기 펌프에서 압력의 제 1 형성 특성(building-up characteristic)을 결정하는 단계와,
    - 상기 제 2 프린팅 동작을 위해 상기 액츄에이터의 작동의 결과로서 얻어지는 상기 펌프에서 압력의 제 2 형성 특성을 결정하는 단계와,
    - 상기 제 2 형성 특성을 상기 제 1 형성 특성과 비교하는 단계와,
    - 상기 제 1 형성 특성과 상기 제 2 형성 특성의 비교로부터, 압력의 상기 제 2 형성이 압력의 상기 제 1 형성보다 상당히 더 느린 것으로 추정되는 경우에 상기 펌프에 의해 수행되는 상기 프린팅 과정을 중단하는 단계를
    포함하는, 프린팅 액의 소적 용량을 제어하기 위한 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제 1 측정은 새로운 프린트 헤드에서 수행되는, 프린팅 액의 소적 용량을 제어하기 위한 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 액츄에이터는 압전 소자(piezo-electric element)를 포함하고, 상기 압전 소자는 상기 펌프의 특성 주파수를 결정하기 위한 주파수 센서(sensor)로 사용되는, 프린팅 액의 소적 용량을 제어하기 위한 방법.
  11. 프린트 헤드의 프린팅 동작을 제어하기 위한 제어 시스템으로서,
    - 프린팅 액을 받아들이고 배출하는 상기 프린트 헤드의 적어도 하나의 펌프의 특성 주파수를 측정하기 위한 측정 디바이스(measuring device)와,
    - 상기 측정 디바이스에 연결되는 컴퓨터로서, 측정된 특성 주파수에 기초하여 상기 프린트 헤드의 액츄에이터에 의하여 생성되며 펌프에서 상기 프린팅 액에 대하여 작용하는 작동 펄스를 제어하기 위한 정보를 생성하도록 프로그램되는 컴퓨터와,
    - 상기 컴퓨터에 연결되는 제어 디바이스(controlling device) 로서, 상기 컴퓨터에 의해 생성되는 정보에 기초하여 상기 액츄에이터를 제어할 수 있는, 제어 디바이스를 포함하며,
    상기 제어 디바이스는 직렬 정보를 병렬 정보로 변환하기 위한 변환 디바이스를 통해 상기 컴퓨터에 연결되는, 제어 시스템.
  12. 삭제
  13. 제 11항에 있어서, 상기 측정 디바이스는 상기 펌프의 헬름홀츠 주파수를 측정하도록 설계되는, 제어 시스템.
  14. 제 11항에 있어서, 상기 측정 디바이스는 상기 펌프의 키톤 주파수를 측정하도록 설계되는, 제어 시스템.
  15. 제 11항에 있어서, 상기 액츄에이터는 압전 소자를 포함하고, 상기 측정 디바이스는 압전 소자를 상기 펌프의 특성 주파수를 결정하기 위한 주파수 센서로 사용하도록 설계되는, 제어 시스템.
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