KR101348024B1 - Electro-hydrodynamic ink jet device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전기수력학적 잉크젯 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 토출 헤드 또는 노즐에 인가되는 전압과 피토출물에 인가되는 전압을 분리하여 장치의 저가화를 구현할 수 있고, 잉크 방울의 원하지 않는 토출을 방지할 수 있는 전기수력학적 잉크젯 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
전기수력학적(EHD; Electro-hydrodynamic) 잉크젯 프린팅 시스템은 유체가 강력한 국소 전기장에 노출 되었을 때 정전기적 힘이 유체에 작용하여 대전을 일으키고 이러한 전기적인 상호 인력을 사용하여 기판에 패턴을 행하는 장치로서, 기존의 피에조 잉크젯 프린팅 시스템의 헤드와는 달리 잉크에 주입된 전하에 의해 유발되는 정전기적 상호 인력을 바탕으로 기판 상에 패턴을 행하는 장치이다. An electro-hydrodynamic (EHD) inkjet printing system is an apparatus for electrostatic force acting on a fluid to cause electrification when a fluid is exposed to a strong local electric field and to perform patterning on a substrate using such electrical mutual attraction, Unlike a head of a conventional piezo inkjet printing system, it is a device that performs a pattern on a substrate based on the electrostatic attraction force induced by the electric charge injected into the ink.
기존의 잉크젯 프린팅 장비와 마찬가지로 정확한 위치에 정확한 양의 잉크를 토출시킴으로써 재료의 낭비를 최소화하는 장점이 있다. 전기수력학적 잉크젯 기술은 정전기력 잉크젯 기술이라고도 불리우며, 정전기력을 이용함으로써 기존의 피에조 잉크젯 방식에 비해서 고점도 및 미세 선폭의 패터닝이 가능하다는 장점이 있다. As with conventional inkjet printing equipment, there is an advantage of minimizing material waste by ejecting the correct amount of ink at the correct location. Electrohydrodynamic inkjet technology is also called electrostatic inkjet technology, and it has an advantage that patterning of high viscosity and fine line width is possible compared with the conventional piezo inkjet method by using electrostatic force.
또한, 노즐 막힘 현상이 적기 때문에 공정 안정성이 높다는 장점으로 새로운 차세대 인쇄 기술로 평가되는 기술이다. 이러한 장점으로 인해 RFID, 태양전지의 공정기술, 유연 기판을 갖는 전자 소자의 제조 공정 기술 등의 다양한 인쇄 전자 산업으로의 응용 가능성이 기대되고 있다. Also, it is a new next-generation printing technology evaluated because it has high process stability due to few nozzle clogging phenomena. These advantages are expected to be applied to various printing electronic industries such as RFID, process technology of solar cell, and manufacturing process technology of electronic device having flexible substrate.
전기수력학 잉크젯을 위하여는 노즐로부터 메니스커스 형상을 제어를 해야 된다. 이를 위하여 수두(fluid height)의 높이를 이용하여 헤드에서 약간의 양압이 걸릴 수 있도록 할 수도 있고, 공압을 이용하여 약간의 양압을 걸 수도 있고, 시린지 펌프를 사용하기도 한다. 따라서, 토출을 위한 힘은 전기적인 인력, 유체에 가해지는 압력이 합하여져서 토출을 하게 된다.For electrohydraulic inkjet, the meniscus shape should be controlled from the nozzle. For this, a slight positive pressure may be applied to the head using the height of the fluid height, a slight positive pressure may be applied using air pressure, or a syringe pump may be used. Therefore, the force for discharging is caused by the sum of the electric attractive force and the pressure applied to the fluid.
전기수력학적 잉크젯 장치에서 잉크를 토출시키기 위해서는 전기장을 가해 주어야 한다. 전기장은 고전압(수백~수kV)의 직류(DC) 전압을 가해줄 수 있다. 직류전압을 가해주면 노즐의 끝단에 콘 제트(cone jet)형태의 제팅이 형성이 된다.An electric field must be applied to eject ink from an electrohydraulic inkjet apparatus. The electric field can apply a high voltage (hundreds to several kV) direct current (DC) voltage. When a DC voltage is applied, cone jet type jetting is formed at the tip of the nozzle.
그러나, 직류전압을 가해주면 토출되는 잉크 방울 드롭(drop)의 주파수 및 온-오프(on-off) 제어를 하기 어려운 단점이 있다. 이를 해결하기 위해, DC+AC 또는 AC를 인가하여 기술을 사용하게 된다.However, if a direct current voltage is applied, it is difficult to control the frequency of on-off drop of ink droplets to be ejected and on-off control thereof. To solve this problem, DC + AC or AC is applied to use the technique.
원하는 위치에 토출을 시키기 잉크젯 장치에 펄스(pulse)를 주게 되는데, 펄스의 모양은 구형파(Square wave) 모양이 될 수도 있고 사다리꼴이 될 수도 있으며, 이를 제외한 다양한 형태가 사용될 수 있다.A pulse is applied to the ink jet apparatus for ejecting the ink at a desired position. The shape of the pulse may be a square wave shape, a trapezoidal shape, or the like.
실제로 패턴을 인쇄하기 위해서는 패턴의 위치의 트리거(Trigger) 신호가 있을 때 펄스가 되도록 패턴 제너레이터(pattern generator)를 사용하기도 한다. 원하는 형태의 펄스를 임의파형 발생기(Arbitrary function generator)로 만든 후에는 증폭기(Amplifier)로 증폭한다. 즉, DC+AC를 임의파형 발생기로 만든 후 증폭기를 사용하여 증폭시킨다.In order to actually print a pattern, a pattern generator may be used to make a pulse when there is a trigger signal at the position of the pattern. After the pulse of the desired shape is made into an arbitrary function generator, it is amplified by an amplifier. That is, DC + AC is made into an arbitrary waveform generator and then amplified using an amplifier.
DC전압은 잉크의 메니스커스(meniscus)를 유지하기 위한 전압이고 펄스는 실제로 펄스가 인가 될 때의 전압이다. 이러한 펄스는 카운터(counter), 디지털 IO(Digital IO)등을 사용하여 만들 수 있고 펄스의 모양이 다양할 경우에는 임의파형 발생기 또는 패턴 제너레이터(pattern generator)에서 만든 모양을 펄스의 트리거를 이용하여 발생 시키면 된다. 발생시킨 전압은 증폭기를 통하여 증폭시킨다.The DC voltage is the voltage to hold the meniscus of the ink and the pulse is actually the voltage when the pulse is applied. These pulses can be generated by using a counter, digital IO (Digital IO), etc., and when the shape of the pulse is various, a pulse generated by an arbitrary waveform generator or a pattern generator is generated using a pulse trigger You. The generated voltage is amplified through an amplifier.
하지만, 기존의 AC+DC를 인가하는 구동방법은 다음과 같은 문제점이 있다. 수kV까지 구동전압이 되고, 다양한 모양의 펄스를 주기 위하여 고전압 증폭기(amplifier)를 사용하게 되는데, 이 때는 전압이 올라가면 올라갈수록 장치의 가격이 고가여서 실제 적용이 어렵게 된다. However, the conventional AC + DC driving method has the following problems. The voltage is up to several kV and a high voltage amplifier is used to give various shapes of pulses. In this case, the higher the voltage, the higher the price of the device.
또한, 고전압 증폭기에서 직류 오프셋(DC offset)이 존재하는 경우에는 요구되는 파워의 요구조건도 높아져서, 전압의 증가 이외에 파워도 증가되는 문제가 있다. Further, when DC offset exists in the high voltage amplifier, the required power requirement is also increased, and there is a problem that the power is increased in addition to the voltage increase.
인쇄되어야 하는 패턴을 인쇄하기 위해서 토출 헤드 또는 노즐이 움직이는 경우에는 이동 중에 원하지 않는 토출이 발생되는 문제도 있다. 따라서, 펄스가 가해지는 위치에서만 잉크를 토출시킬 수 있는 전압 인가 방법이 필요하다.When the discharge head or the nozzle moves to print a pattern to be printed, there is also a problem that undesirable discharge occurs during movement. Therefore, a voltage applying method capable of discharging ink only at a position where a pulse is applied is needed.
뿐만 아니라, 토출 헤드에 다수개의 노즐이 있는 장치에 대해서도 장치의 비용을 줄일 수 있고 펄스가 인가되는 지점에서만 정확하게 잉크를 토출시킬 수 있는 제어 기술의 필요성이 높아지고 있다.In addition, a device having a plurality of nozzles in an ejection head can reduce the cost of the apparatus, and a control technique capable of accurately ejecting ink only at a point where pulses are applied is required.
또한, 기존의 전기수력학적 잉크젯 장비는 기판과 토출 헤드/노즐 사이의 거리가 변하면 원하지 않는 부위 또는 패턴에 잉크방울이 토출되는 문제도 있다.In addition, the existing electro-hydraulic inkjet equipment also has a problem that ink droplets are ejected to an unwanted area or pattern when the distance between the substrate and the discharge head / nozzle is changed.
본 발명의 일 실시예는 토출 헤드 또는 노즐에 인가되는 전압과 피토출물에 인가되는 전압을 분리할 수 있는 전기수력학적 잉크젯 장치를 제공한다.An embodiment of the present invention provides an electrohydraulic ink jet apparatus capable of separating a voltage applied to a discharge head or a nozzle and a voltage applied to a discharge object.
본 발명의 일 실시예는 서로 다른 전위를 가지는 2종류의 전압을 분리하여 인가함으로써 장치의 제조 원가를 절감할 수 있는 전기수력학적 잉크젯 장치를 제공한다.An embodiment of the present invention provides an electrohydrodynamic inkjet apparatus capable of reducing the manufacturing cost of a device by separately applying two types of voltages having different potentials.
본 발명의 일 실시예는 펄스가 인가되는 지점에서만 정확히 잉크가 토출될 수 있는 전기수력학적 잉크젯 장치를 제공한다.One embodiment of the present invention provides an electrohydraulic inkjet device in which ink can be ejected accurately only at the point where a pulse is applied.
본 발명의 일 실시예는 토출 헤드 또는 노즐이 이동하는 중에는 잉크가 토출되지 않는 전기수력학적 잉크젯 장치를 제공한다.One embodiment of the present invention provides an electrohydraulic ink jet apparatus in which ink is not ejected while the ejection head or the nozzle is moving.
본 발명의 일 실시예는 토출 헤드/노즐과 피토출물 사이의 거리가 변하더라도 원하지 않는 부위에 잉크방울이 토출되는 것을 방지할 수 있는 전기수력학적 잉크젯 장치를 제공한다.One embodiment of the present invention provides an electrohydraulic inkjet device capable of preventing ink droplets from being discharged to an undesired area even when the distance between the discharge head / nozzle and the discharged object is changed.
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 전기수력학적 잉크젯 장치는, 잉크 방울이 토출되는 적어도 하나의 노즐을 구비한 토출 헤드; 상기 노즐과 대향하며 상기 노즐에서 토출된 잉크 방울이 인쇄되는 피토출물; 상기 토출 헤드 또는 상기 피토출물에 연결되어 제1전압을 인가하는 파워 서플라이어; 상기 피토출물 또는 상기 토출 헤드에 인가될 제2전압을 발생시키는 임의파형 발생기; 상기 임의파형 발생기에 연결되어 상기 제2전압을 증폭시키고, 상기 피토출물 또는 상기 토출 헤드에 증폭된 상기 제2전압을 인가하는 전압증폭기; 및 상기 파워 서플라이어 및 상기 임의파형 발생기에 연결되며, 상기 제1전압 또는 상기 제2전압이 상기 토출 헤드 또는 상기 피토출물에 인가되는 상태를 제어하는 제어부;를 포함하며, 상기 제어부는 상기 토출 헤드 또는 상기 피토출물 중 어느 하나가 이동하는 경우에는 상기 제1전압과 상기 제2전압이 서로 동일한 극성을 가지도록 제어하거나, 상기 토출 헤드와 상기 피토출물 사이의 거리를 증가시키고, 상기 제1전압은 직류전압이고, 상기 제2전압은 펄스전압 또는 상기 제1전압과 같은 극성을 가지는 직류전압이며, 상기 제2전압이 펄스전압인 경우에 상기 제1전압과 같은 극성의 전위 및 상기 제1전압과 다른 극성의 전위를 모두 가질 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided an electrohydraulic inkjet apparatus including: an ejection head having at least one nozzle through which ink droplets are ejected; A protrusion opposed to the nozzle and on which ink droplets ejected from the nozzle are printed; A power supply connected to the ejection head or the object to apply a first voltage; An arbitrary waveform generator for generating a second voltage to be applied to the object or the discharge head; A voltage amplifier connected to the arbitrary waveform generator for amplifying the second voltage and applying the second voltage amplified to the object or the discharge head; And a control unit connected to the power supply and the arbitrary waveform generator and configured to control a state in which the first voltage or the second voltage is applied to the discharge head or the discharged object. When one of the discharged objects moves, the first voltage and the second voltage are controlled to have the same polarity, or the distance between the discharge head and the discharged object is increased, and the first voltage is a direct current. Voltage, and the second voltage is a pulse voltage or a direct current voltage having the same polarity as the first voltage, and when the second voltage is a pulse voltage, the potential of the same polarity as the first voltage and the first voltage are different from the first voltage. It can have both polarity potentials.
상기와 같이 형성함으로써, 토출 헤드 또는 노즐이 이동하는 중에 원하지 않는 위치에 잉크가 토출되거나 토출되지 않아야 하는 노즐에서 잉크가 토출되는 것을 방지할 수 있다.By forming as described above, it is possible to prevent the ink from being discharged from the nozzle which is to be discharged or not discharged to an undesired position while the discharge head or the nozzle is moving.
상기 제어부는 상기 토출 헤드에 인가되는 전압과 상기 피토출물에 인가되는 전압을 분리하거나, 상기 토출 헤드에 상기 제1전압 또는 상기 제2전압 중 어느 하나가 인가되면 상기 피토출물에는 상기 제1전압 또는 상기 제2전압 중 다른 하나가 인가되도록 제어할 수 있다.The controller may be configured to separate a voltage applied to the discharge head and a voltage applied to the discharged object, or when any one of the first voltage and the second voltage is applied to the discharge head, the first voltage or The other one of the second voltages may be controlled to be applied.
상기 제2전압이 펄스전압인 경우에 상기 제1전압과 같은 극성을 가지는 전위의 절대값이 상기 제1전압과 다른 극성을 가지는 전위의 절대값 작고, 상기 제2전압이 직류전압인 경우에 상기 제2전압의 전위의 절대값은 상기 제1전압의 전위의 절대값 보다 작을 수 있다.When the second voltage is a pulse voltage, the absolute value of the potential having the same polarity as the first voltage is smaller than the absolute value of the potential having a polarity different from the first voltage, and the second voltage is the DC voltage. The absolute value of the potential of the second voltage may be smaller than the absolute value of the potential of the first voltage.
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상기 제어부는, 상기 토출 헤드 또는 상기 피토출물 중 어느 하나가 이동하는 경우에는 펄스전압인 상기 제2전압 중 상기 제1전압과 같은 극성을 가지는 전위가 상기 토출 헤드 또는 상기 피토출물 중 어느 하나에 인가되도록 제어할 수 있다.The control unit is configured to apply a potential having the same polarity as the first voltage among the second voltages that are pulse voltages to either the discharge head or the discharged object when either the discharge head or the discharged object moves. Can be controlled.
상기 제2전압이 펄스전압인 경우에 토출방지전압과 토출전압을 차례로 가지며, 상기 토출방지전압은 상기 제1전압과 같은 극성을 가지고 상기 토출전압은 상기 제1전압과 다른 극성을 가질 수 있다.When the second voltage is a pulse voltage, the discharge prevention voltage and the discharge voltage may be sequentially formed, and the discharge prevention voltage may have the same polarity as the first voltage, and the discharge voltage may have a different polarity from the first voltage.
상기 제1전압과 상기 토출방지전압 사이의 전위차는 상기 제1전압과 상기 토출전압 사이의 전위차 보다 작을 수 있다.The potential difference between the first voltage and the discharge preventing voltage may be smaller than the potential difference between the first voltage and the discharge voltage.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기수력학적 잉크젯 장치는 직류전압과 펄스전압을 분리하여 인가하기 때문에 저가의 고전압 파워 서플라이어 및 저가의 증폭기를 사용할 수 있기 때문에 장치의 단가를 낮출 수 있다.As described above, since the electrohydraulic inkjet apparatus according to an embodiment of the present invention separates and applies the DC voltage and the pulse voltage, it is possible to use a low-cost high voltage power supplier and a low-cost amplifier, have.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기수력학적 잉크젯 장치는 직류전압 파워 서플라이어와 저전압 파워증폭기를 결합한 형태의 구동방법을 사용하기 때문에 장치의 가격의 요구조건을 낮출 수 있다.The electrohydraulic inkjet apparatus according to an embodiment of the present invention uses a driving method in which a DC voltage power supplier and a low voltage power amplifier are combined, thereby lowering the price requirement of the apparatus.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기수력학적 잉크젯 장치는 토출 헤드 또는 노즐이 이동하는 중에는 잉크가 토출되지 않기 때문에 인쇄 정밀도를 높일 수 있고 잉크의 낭비를 줄일 수 있다.In the electrohydraulic inkjet device according to the embodiment of the present invention, since the ink is not discharged while the discharge head or the nozzle is moved, the printing precision can be increased and the waste of ink can be reduced.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기수력학적 잉크젯 장치는 토출 노즐과 미토출 노즐을 정확하게 제어할 수 있다.The electrohydraulic inkjet device according to an embodiment of the present invention can accurately control the ejection nozzle and the non-ejection nozzle.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기수력학적 잉크젯 장치는 토출 헤드/노즐과 피토출물 사이의 거리가 변하더라도 원하지 않는 부위에 잉크방울이 토출되는 것을 방지할 수 있다.The electrohydraulic inkjet device according to the embodiment of the present invention can prevent the ink droplets from being discharged to the undesired area even if the distance between the discharge head / nozzle and the discharged object is changed.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기수력학적 잉크젯 장치의 구성을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 따른 잉크젯 장치에 인가되는 전압 파형을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전기수력학적 잉크젯 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 3에 따른 잉크젯 장치에 인가되는 전압 파형을 도시한 도면이다.
도 5는 도 1 및 도 3에 따른 잉크젯 장치에 인가되는 전압 파형의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 6은 도 1 및 도 3에 따른 잉크젯 장치를 사용하여 인쇄한 패턴 및 패턴의 부분 확대도이다.
도 7은 도 1 및 도 3에 따른 잉크젯 장치에 전압을 인가하는 방법을 설명하는 순서도이다.1 is a perspective view schematically showing a configuration of an electrohydraulic inkjet apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing voltage waveforms applied to the inkjet apparatus according to FIG.
3 is a schematic view showing the configuration of an electrohydraulic inkjet apparatus according to another embodiment of the present invention.
4 is a diagram showing voltage waveforms applied to the inkjet apparatus according to FIG.
FIG. 5 is a diagram illustrating another example of a voltage waveform applied to the inkjet apparatus according to FIGS. 1 and 3.
6 is a partially enlarged view of a pattern and the pattern printed using the inkjet apparatus according to FIGS. 1 and 3.
7 is a flowchart illustrating a method of applying a voltage to the inkjet apparatus according to FIGS. 1 and 3.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to or limited by the embodiments. Like reference symbols in the drawings denote like elements.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기수력학적 잉크젯 장치의 구성을 개략적으로 도시한 사시도, 도 2는 도 1에 따른 잉크젯 장치에 인가되는 전압 파형을 도시한 도면, 도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전기수력학적 잉크젯 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면, 도 4는 도 3에 따른 잉크젯 장치에 인가되는 전압 파형을 도시한 도면, 도 5는 도 1 및 도 3에 따른 잉크젯 장치에 인가되는 전압 파형의 다른 예를 도시한 도면, 도 6은 도 1 및 도 3에 따른 잉크젯 장치를 사용하여 인쇄한 패턴 및 패턴의 부분 확대도, 도 7은 도 1 및 도 3에 따른 잉크젯 장치에 전압을 인가하는 방법을 설명하는 순서도이다.1 is a perspective view schematically showing the configuration of an electro-hydraulic inkjet device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a view showing a voltage waveform applied to the inkjet device according to FIG. 1, and FIG. 4 is a view schematically showing a configuration of an electrohydraulic ink jet device according to another embodiment, FIG. 4 is a view showing a voltage waveform applied to the ink jet device according to FIG. 3, and FIG. 5 is an ink jet according to FIGS. 1 and 3. 6 shows another example of the voltage waveform applied to the apparatus, FIG. 6 is an enlarged view of a pattern and a pattern printed using the ink jet apparatus according to FIGS. 1 and 3, and FIG. 7 is an ink jet according to FIGS. 1 and 3. A flow chart illustrating a method of applying a voltage to a device.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기수력학적 잉크젯 장치(100)는, 잉크 방울이 토출되는 적어도 하나의 노즐(125)을 구비한 토출 헤드(120), 노즐(125)과 대향하며 노즐(125)에서 토출된 잉크 방울이 인쇄되는 피토출물(130), 피토출물(130)에 연결되어 제1전압을 인가하는 파워 서플라이어(140), 토출 헤드(120)에 인가될 제2전압을 발생시키는 임의파형 발생기(150), 임의파형 발생기(150)에 연결되어 상기 제2전압을 증폭시키고 토출 헤드(120)에 증폭된 상기 제2전압을 인가하는 전압증폭기(160) 및 파워 서플라이어(140) 및 임의파형 발생기(150)에 연결되며 상기 제1전압 또는 상기 제2전압이 토출 헤드(120) 또는 피토출물(130)에 인가되는 상태를 제어하는 제어부(170)를 포함할 수 있다.1 and 2, an
토출 헤드(120)에는 잉크를 주입 또는 공급하기 위한 퍼지/석션 컨트롤러(110, Purge/Suction Controller)가 연결될 수 있다. 퍼지/석션 컨트롤러(110)는 토출 헤드(120) 또는 노즐(125)에 잉크의 주입 여부를 제어하거나 공급될 잉크의 양을 제어할 수 있다. 이를 위해 퍼지/석션 컨트롤러(110)는 제어부(170)에 연결될 수 있다.A purge / suction controller 110 (Purge / Suction Controller) for injecting or supplying ink may be connected to the
토출 헤드(120) 또는 노즐(125)의 하부에는 피토출물(130)이 위치하는데, 피토출물(130)에 인쇄될 패턴이 인쇄된다. 여기서, 피토출물(130)은 기판(Substrate) 등으로 형성되는 것이 바람직하다. 이처럼, 피토출물(130)에 전압이 인가될 수 있도록 피토출물(130)은 전도체로 형성되는 것이 바람직하다.A
복잡한 모양의 패턴을 인쇄할 수 있도록 토출 헤드(120)/노즐(125) 또는 피토출물(130)은 X축 또는 Y축 방향으로 움직일 수 있으며, 이를 위한 구동부(미도시)를 구비할 수 있다.In order to print a complex pattern, the
본 발명의 일 실시예에 따른 전기수력학적 잉크젯 장치(100)는 종래의 기술과 달리 토출 헤드(120)/노즐(125)에 인가되는 전압과 피토출물(130)에 인가되는 전압이 분리되어 있다. 도 1에 도시된 장치(100)의 경우에는 피토출물(130)에 파워 서플라이어(Power-Supplier, 140)가 연결되고, 토출 헤드(120)/노즐(125)에는 임의파형 발생기(150, Function Generator) 또는 전압 증폭기(160, Voltage Amplifier)가 연결된다.The
여기서, 제어부(170)는 토출 헤드(120)/노즐(125)에 인가되는 전압과 피토출물(130)에 인가되는 전압을 분리하거나, 토출 헤드(120)/노즐(125)에 상기 제1전압 또는 상기 제2전압 중 어느 하나가 인가되면 피토출물(130)에는 상기 제1전압 또는 상기 제2전압 중 다른 하나가 인가되도록 제어할 수 있다.The
상기와 같이, 토출 헤드(120)/노즐(125)과 피토출물(130)에 인가되는 전압을 분리함으로써 전기수력학적 잉크젯 장치의 비용을 절감할 수 있다. 즉, 저가의 파워 서플라이어와 저가의 전압증폭기를 사용하여 잉크젯 장치(100)를 구동할 수 있다.As described above, it is possible to reduce the cost of the electrohydraulic inkjet apparatus by separating the voltage applied to the
파워 서플라이어(140)는 저가형 파워 서플라이어를 사용할 수 있으며, 직류전압을 발생시켜서 피토출물(130)에 직류전압이 인가되게 한다. 이 때, 파워 서플라이어(140)에서 인가되는 직류전압은 대략 수백(V)~수천(V)가 될 수 있다.The
임의파형 발생기(150)는 제어부(170)에 의해 그 작동이 제어되며, USB를 이용하여 제어부(170)와 통신하여 원하는 파형을 생성하게 된다. 임의파형 발생기(150)로부터 생성된 파형은 전압증폭기(160)를 통해 대략 1000배 정도 증폭이 되어 토출 헤드(120)/노즐(125)에 인가될 수 있다. 종래 기술과 달리 본 발명의 일 실시예에 따른 전압증폭기(160)는 저가형 증폭기가 사용된다.The operation of the
임의파형 발생기(150)에서 생성되는 제2전압은 펄스전압이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 피토출물(130)에는 파워 서플라이어(140)에서 발생된 직류전압(2)이 제1전압으로서 인가되고, 토출 헤드(120)에는 펄스전압(1)이 제2전압으로서 인가될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전기수력학적 잉크젯 장치(100)는 피토출물(130)과 토출 헤드(120)/노즐(125)에 인가되는 전압을 분리하여 인가하더라도 종래에 DC+AC를 인가하는 경우(3)와 동일한 효과를 얻을 수 있다.The second voltage generated in the
여기서, 파워 서플라이어(140)에서 생성되는 제1전압(2)과 임의파형 발생기(150)에서 발생하는 제2전압(1)은 서로 다른 극성의 전위를 가질 수 있다. 도 2를 참조하면 제1전압(2)은 양전위를 가지는 반면에 제2전압(1)은 음전위를 가진다. 이와 같이, 제1전압(2)과 제2전압(1)이 서로 다른(서로 반대되는) 극성의 전위를 가지게 함으로써 제1전압(2)과 제2전압(1) 사이의 전위차를 크게 할 수 있고, 전위차가 클수록 잉크 방울이 잘 토출될 수 있다.Here, the
또한, 제1전압(2)과 제2전압(1)은 상기 잉크 방울과 피토출물(130) 사이에 인력을 발생시킬 수 있는 극성을 가질 수 있다. 서로 다른 극성의 전압이 인가되기 때문에 토출 헤드(120)와 피토출물(130) 사이에 서로 끌어당기는 힘(인력, 引力)이 작용하여 잉크가 토출될 수 있다. 잉크의 토출은 제2전압(1) 중에서 전위를 가지는 펄스가 발생할 때 일어나게 된다. 도 2의 제2전압(1)을 보면, 일정한 시간 간격으로 전위값을 가지는 펄스가 발생하고, 이러한 펄스가 발생할 때 제1전압(2)과의 전위차가 커지고 인력이 발생하기 때문에 잉크가 토출될 수 있다.The first voltage (2) and the second voltage (1) may have a polarity capable of generating attractive force between the ink droplet and the object (130). Since a voltage having a different polarity is applied, a pulling force (attractive force, attractive force) acts between the
한편, 제어부(170)는 상기 잉크 방울에 의해 노즐(125)의 끝단에 형성된 메니스커스를 유지하도록 제1전압(2)의 크기를 조절할 수 있다. 직류전압을 가지는 제1전압(2)은 노즐(125)에서 잉크가 토출되지 않고 메니스커스(meniscus)의 모양이 유지되게 하는 기능도 할 수 있는데, 이러한 메니스커스 유지를 위해 제어부(170)는 파워 서플라이어(140)에서 발생되는 제1전압의 크기, 극성, 인가되는 시간 등을 조절할 수 있다.Meanwhile, the
한편, 제1전압과 제2전압이 각각 토출 헤드/노즐 및 피토출물에 인가될 수도 있다. 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.On the other hand, the first voltage and the second voltage may be applied to the ejection head / nozzle and the object, respectively. Will be described with reference to Figs. 3 and 4. Fig.
도 3에 도시된 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전기수력학적 잉크젯 장치(200)는 잉크 방울이 토출되는 적어도 하나의 노즐(225)을 구비한 토출 헤드(220), 노즐(225)과 대향하며 노즐(225)에서 토출된 잉크 방울이 인쇄되는 피토출물(230), 토출 헤드(220)/노즐(225)에 연결되어 제1전압을 인가하는 파워 서플라이어(240), 피토출물(230)에 인가될 제2전압을 발생시키는 임의파형 발생기(250), 임의파형 발생기(250)에 연결되어 상기 제2전압을 증폭시키고 피토출물(230)에 증폭된 상기 제2전압을 인가하는 전압증폭기(260) 및 파워 서플라이어(240) 및 임의파형 발생기(250)에 연결되며 상기 제1전압 또는 상기 제2전압이 토출 헤드(220)/노즐(225) 또는 피토출물(230)에 인가되는 상태를 제어하는 제어부(270)를 포함할 수 있다.The
도 1에 도시된 장치(100)와 비교할 때 도 3에 도시된 장치(200)는 토출 헤드(220)/노즐(225)에 파워 서플라이어(240)가 연결되어 제1전압이 인가되고, 피토출물(230)에는 임의파형 발생기(250)가 연결되어 제2전압을 인가하는 차이만 있고, 나머지 구성은 동일하다. Compared with the
여기서, 제어부(270)는 토출 헤드(220)/노즐(225)에 인가되는 전압과 피토출물(230)에 인가되는 전압을 분리하거나, 토출 헤드(220)/노즐(225)에 상기 제1전압 또는 상기 제2전압 중 어느 하나가 인가되면 피토출물(230)에는 상기 제1전압 또는 상기 제2전압 중 다른 하나가 인가되도록 제어할 수 있다.The
상기와 같이, 토출 헤드(220)/노즐(225)과 피토출물(230)에 인가되는 전압을 분리함으로써 전기수력학적 잉크젯 장치의 비용을 절감할 수 있다. 즉, 저가의 파워 서플라이어와 저가의 전압증폭기를 사용하여 잉크젯 장치(200)를 구동할 수 있다.As described above, it is possible to reduce the cost of the electrohydraulic inkjet apparatus by separating the voltage applied to the
도 4에 도시된 바와 같이, 토출 헤드(220)/노즐(225)에는 파워 서플라이어(240)에서 발생된 직류전압(4)이 제1전압으로서 인가되고, 피토출물(230)에는 펄스전압(5)이 제2전압으로서 인가될 수 있다. 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전기수력학적 잉크젯 장치(200)는 피토출물(230)과 토출 헤드(220)/노즐(225)에 인가되는 전압을 분리하여 인가하더라도 종래에 DC+AC를 인가하는 경우(6)와 동일한 효과를 얻을 수 있다.4, the
여기서, 파워 서플라이어(240)에서 생성되는 제1전압(4)과 임의파형 발생기(250)에서 발생하는 제2전압(5)은 서로 다른 극성의 전위를 가질 수 있다. 도 4를 참조하면 제1전압(4)은 양전위를 가지는 반면에 제2전압(5)은 음전위를 가진다. 이와 같이, 제1전압(4)과 제2전압(5)이 서로 다른(서로 반대되는) 극성의 전위를 가지게 함으로써 제1전압(4)과 제2전압(5) 사이의 전위차를 크게 할 수 있고, 전위차가 클수록 잉크 방울이 잘 토출될 수 있다.Here, the
또한, 제1전압(4)과 제2전압(5)은 상기 잉크 방울과 피토출물(230) 사이에 인력을 발생시킬 수 있는 극성을 가질 수 있다. 서로 다른 극성의 전압이 인가되기 때문에 토출 헤드(220)와 피토출물(230) 사이에 서로 끌어당기는 힘(인력, 引力)이 작용하여 잉크가 토출될 수 있다. 잉크의 토출은 제2전압(5) 중에서 전위를 가지는 펄스가 발생할 때 일어나게 된다. 도 4의 제2전압(5)을 보면, 일정한 시간 간격으로 전위값을 가지는 펄스가 발생하고, 이러한 펄스가 발생할 때 제1전압(4)과의 전위차가 커지고 인력이 발생하기 때문에 잉크가 토출될 수 있다.In addition, the
한편, 제어부(270)는 상기 잉크 방울에 의해 노즐(225)의 끝단에 형성된 메니스커스를 유지하도록 제1전압(4)의 크기를 조절할 수 있다. 직류전압을 가지는 제1전압(4)은 노즐(225)에서 잉크가 토출되지 않고 메니스커스(meniscus)의 모양이 유지되게 하는 기능도 할 수 있는데, 이러한 메니스커스 유지를 위해 제어부(270)는 파워 서플라이어(240)에서 발생되는 제1전압의 크기, 극성, 인가되는 시간 등을 조절할 수 있다.Meanwhile, the
이와 같이, 본 발명에 따른 전기수력학적 잉크젯 장치(100,200)의 제어부(170,270)는 토출 헤드(120,220)에 인가되는 전압과 피토출물(130,230)에 인가되는 전압을 분리하거나, 토출 헤드(120,220)에 제1전압(2,4) 또는 제2전압(1,5) 중 어느 하나가 인가되면 피토출물(130,230)에는 제1전압(2,4) 또는 제2전압(1,5) 중 다른 하나가 인가되도록 제어할 수 있다.The
도 6에는 본 발명에 따른 전기수력학적 잉크젯 장치(100,200)에 의해서 인쇄된 패턴과 그 패턴의 일부분의 확대도가 도시되어 있다. 보다 정확하게 말하면, 도 6은 도 1에 도시된 바와 같이 피토출물(130)에 직류전압이 인가되고 토출 헤드(120)/노즐(125)에 펄스가 인가된 장치(100)를 사용하여 인쇄한 패턴의 사진이다.6 shows an enlarged view of a pattern printed by the
한편, 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 전기수력학적 잉크젯 장치(100)는 토출 헤드(120) 또는 노즐(125)이 이동하는 중에 잉크가 토출되는 것을 방지할 수 있다. 이를 위해, 전기수력학적 잉크젯 장치(100)의 제어부(170)는 토출 헤드(120) 또는 피토출물(130) 중 어느 하나가 이동하는 경우에는 제1전압과 제2전압이 서로 다른 파형을 가지도록 제어할 수 있다. 또는, 제어부(170)는 토출 헤드(110) 또는 피토출물(130) 중 어느 하나가 이동하는 경우에는 제1전압과 제2전압이 서로 동일한 극성을 가지도록 제어하거나, 토출 헤드(110)와 피토출물(130) 사이의 거리가 증가되도록 제어할 수 있다.Meanwhile, the
상기와 같이 형성함으로써, 토출 헤드 또는 노즐이 이동하는 중에 원하지 않는 위치에 잉크가 토출되거나 토출되지 않아야 하는 노즐에서 잉크가 토출되는 것을 방지할 수 있다.By forming as described above, it is possible to prevent the ink from being discharged from the nozzle which is to be discharged or not discharged to an undesired position while the discharge head or the nozzle is moving.
앞서 설명한 바와 같이, 제어부(170)는 토출 헤드(120)에 인가되는 전압과 피토출물(130)에 인가되는 전압을 분리하거나, 토출 헤드(120)에 상기 제1전압 또는 상기 제2전압 중 어느 하나가 인가되면 피토출물(130)에는 상기 제1전압 또는 상기 제2전압 중 다른 하나가 인가되도록 제어할 수 있다.As described above, the
도 5에 도시된 바와 같이, 피토출물(130)에 인가되는 제1전압(8)은 직류전압이고, 토출 헤드(120)/노즐(125)에 인가되는 제2전압(7)은 펄스전압이 될 수 있다. 여기서, 도 2 및 도 4에 도시된 전압파형과 달리, 토출 헤드(120)/노즐(125)의 이동 중에 잉크가 토출되지 않도록 하기 위해서 토출 헤드(120)/노즐(125)에 인가되는 제2전압(7)은 제1전압(8)과 같은 극성의 전위 및 제1전압(8)과 다른 극성의 전위를 모두 가지는 펄스전압이 될 수 있다. 즉, 도 5에서 제2전압(7)은 제1전압(8)과 같은 극성의 전위(A) 및 제1전압(8)과 다른 극성의 전위(B)를 모두 가진다.As illustrated in FIG. 5, the
한편, 도시하지는 않았지만, 토출 헤드(120)/노즐(125)의 이동 중에 잉크가 토출되지 않도록 하기 위해서 토출 헤드(120)/노즐(125)에 인가되는 제2전압(7)은 피토출물(130)에 인가되는 제1전압(8)과 같은 극성을 가지는 진류전압이 될 수도 있다.On the other hand, although not shown, the
또한, 제2전압(7)은 제1전압(8)과 같은 극성을 가지는 전위(A)의 절대값이 제1전압(8)과 다른 극성을 가지는 전위(B)의 절대값 보다 작을 수 있다. 제2전압(7)은 토출방지전압(A)과 토출전압(B)을 차례로 가지며, 토출방지전압(A)은 제1전압(8)과 같은 극성을 가지고 토출전압(B)은 제1전압(8)과 다른 극성을 가질 수 있다. 여기서, 제1전압(8)과 토출방지전압(A) 사이의 전위차는 제1전압(8)과 토출전압(B) 사이의 전위차 보다 작을 수 있다.In addition, the
제2전압(7) 중에서 토출방지전압(A)은 제1전압(8)과 동일한 극성을 가지기 때문에 잉크와 피토출물(130) 사이에 반발하는 척력(斥力)이 생겨서 잉크가 토출되지 않게 된다. 그리고, 제2전압(7) 중에서 토출전압(B)은 제1전압(8)과 다른 극성을 가지기 때문에 잉크와 피토출물(130) 사이에 인력이 생겨서 잉크가 토출될 수 있다. Since the discharge preventing voltage A of the
토출전압(B)과 제1전압(8) 사이의 전위차는 토출방지전압(A)과 제1전압(8) 사이의 전위차 보다 매우 큰 것이 바람직하다. It is preferable that the potential difference between the discharge voltage B and the
본 발명의 일 실시예에 따른 전기수력학적 잉크젯 장치(100)는 토출 헤드(120) 또는 노즐(125)이 이동하는 중에는 피토출물(130)에 인가되는 직류전압과 동일한 전위를 가지는 작은 크기의 전압을 토출 헤드(120)/노즐(125)에 인가해 주면 토출 헤드(120) 또는 노즐(125)이 이동하는 중에 잉크가 토출되는 것을 방지할 수도 있고, 원하지 않는 지점에 잉크가 토출되는 것을 방지할 수도 있다.The
제어부(170)는, 토출 헤드(120) 또는 피토출물(130) 중 어느 하나가 이동하는 경우에는 제2전압(7) 중 제1전압(8)과 같은 극성을 가지는 전위(A)가 토출 헤드(120) 또는 피토출물(130) 중 어느 하나에 인가되도록 제어할 수 있다. 제어부(170)는 토출 펄스가 인가 되지 않았을 때 직류전압에 의해 토출이 안 되도록 같은 극성을 토출 헤드(120)/노즐(125)에 가해줌으로써 반발력이 생겨서 토출 헤드(120)가 안정적으로 이동할 수 있다. 이와 같이, 아주 약한 같은 극성의 전압을 전압증폭기(160)에서 가해 줌으로서 펄스(B)의 위치에서만 토출이 되게 할 수 있다.The
직류전압만 인가했을 때 펄스가 인가되지 않았을 때는 토출이 되지 않고 메니스커스의 모양이 유지 되어야 한다. 그러나, 직류전압을 적정 수준 보다 크게 해 주던지 아니면 토출 헤드(120)와 기판 등 피토출물(130) 사이의 간격이 가까워지면 토출 펄스를 인가하지 않더라도 잉크 방울이 일부 떨어질 수도 있다. 이러한 문제를 방지하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 전기수력학적 잉크젯 장치(100)는 직류전압이 인가되는 반대편 쪽에 같은 극성의 전압을 약간 걸어주는 방법을 사용한다. 토출시키고자 하는 경우에는 다른 극성의 전압을 가해주어서 토출을 시킨다. 제2전압(7)의 토출방지전압(A)은 2~3(V) 정도의 작은 크기만 주더라도 충분하다. 따라서, 전압증폭기(160)에 무리가 가거나 고전압 전압증폭기를 사용하지 않아도 된다. When only DC voltage is applied, when the pulse is not applied, it is not discharged and the shape of the meniscus should be maintained. However, if the DC voltage is made larger than an appropriate level or the distance between the
한편, 제1전압과 제2전압이 모두 같은 극성을 가지는 직류전압인 경우에, 제2전압의 전위의 절대값은 제1전압의 전위의 절대값 보다 작아도 잉크방울의 토출을 방지할 수 있다. 예를 들면, 피토출물(130)에 인가되는 제1전압이 1kV의 직류전압인 경우에 토출 헤드(110)/노즐(125)에 인가되는 제2전압은 5~10V의 직류전압만 되어도 충분히 잉크방울의 토출을 막을 수 있다. 이와 같이, 제1전압과 같은 극성을 가지는 약한 직류전압을 제2전압으로 하면 대전된 극성과 잉크의 극성이 같은 전압이 되어 약하게 밀어내는 특성을 가지게 되므로 토출이 일어나지 않게 된다.On the other hand, in the case where the first voltage and the second voltage are both direct current voltages having the same polarity, discharge of ink droplets can be prevented even if the absolute value of the potential of the second voltage is smaller than the absolute value of the potential of the first voltage. For example, when the first voltage applied to the object to be discharged 130 is a DC voltage of 1 kV, the second voltage applied to the
도 7에는 토출 헤드(120)의 이동 중에 토출이 되지 않도록 장치를 제어하는 방법에 대한 순서도가 도시되어 있다. 먼저 퍼지/석션 컨트롤러(110)에 의해서 토출 헤드(120)에 잉크를 공급하는 단계(1100)가 수행된다. 잉크가 공급된 다음에는 제어부(170)에 의해 토출 헤드(120)/노즐(125)에 인가되는 전압과 기판 등의 피토출물(130)에 인가되는 전압을 분리하는 단계(1200)가 수행될 수 있다.FIG. 7 shows a flow chart of a method of controlling the device such that it is not discharged during movement of the
인가 전압을 분리한 후에, 서로 다른 전위를 가지는 2종류의 전압을 토출 헤드(120)/노즐(125)과 기판 등의 피토출물(130)에 각각 인가하는 단계(1300)가 수행될 수 있다. After separating the applied voltage, a
토출 헤드(120)/노즐(125) 또는 기판 등의 피토출물(130)이 이동하는지 여부를 판단한 후(1400), 이동하는 경우에는 이동 중에 원하지 않는 토출을 방지하고 토출전압이 걸리는 경우에만 잉크방울이 토출되고 비토출전압이 걸리는 경우에는 잉크방울이 토출되지 않도록 서로 다른 파형을 가지는 2종류의 전압을 토출 헤드(120)/노즐(125)과 기판 등의 피토출물(130)에 각각 인가하는 단계(1500)가 수행될 수 있다. After determining whether the
토출 헤드(120)/노즐(125) 또는 기판 등의 피토출물(130)이 이동하는 중에는 양전위와 음전위를 모두 가지는 전압을 토출 헤드(120)/노즐(125) 또는 기판 등 피토출물(130) 중 어느 하나에 인가하고, 다른 하나에는 직류전압을 인가하는 단계(1600)가 수행된다. 단계 1500에서 한 종류의 전압파형은 직류전압이고 다른 종류의 전압파형은 펄스전압인데, 단계 1600에서 펄스전압은 직류전압과 같은 전위와 다른 전위를 모두 가지며 직류전압과 같은 전위를 가지는 비토출전압의 절대값은 직류전압과 다른 전위를 가지는 토출전압의 절대값 보다 작다. 이와 같이, 직류전압과 동일한 극성의 전위와 다른 극성의 전위를 모두 가지는 펄스전압을 토출 헤드(120)/노즐(125) 또는 기판 등 피토출물(130)에 인가해 줌으로써 이동 중에 잉크방울을 토출되는 것을 방지할 수 있고, 토출 펄스가 발생한 경우에만 정확하게 토출시킬 수 있게 되어 인쇄 패턴의 정밀도를 높일 수 있다. 도 5에는 직류전압이 기판 등 피토출물(130)에 인가되고 양전위와 음전위를 모두 가지는 펄스전압이 토출 헤드(120)/노즐(125)에 인가되는 경우가 도시되어 있는데, 그 반대의 경우도 가능하다.While the
토출이 연속적으로 되고 있을 때는 직류전압 등을 사용하여 토출되게 하고, 토출을 갑자기 중단할 때는 직류전압과 같은 극성의 전압을 인가하면 된다.When discharge is continuously performed, it is made to discharge using a DC voltage etc., and when a discharge is abruptly stopped, the voltage of the same polarity as a DC voltage may be applied.
또한, 토출 헤드(120)/노즐(125)이 움직일 때에는 토출을 안 시키고, 노즐(125)과 피토출물(130) 사이의 거리에 따른 영향이 토출 유무에 미치지 않도록 게 하는 방법이 전기수력학적 잉크젯 장치에서 중요한 부분이 될 수 있다. 전기수력학적 잉크젯 장치(100)가 3축 스테이지(stage)인 경우에는 노즐(125)과 피토출물(130) 사이의 거리를 증가시키면 원하지 않는 토출을 방지할 수 있다. 왜냐하면 정전기의 힘은 거리에 반비례하기 때문이다.
In addition, when the
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.As described above, the present invention has been described by specific embodiments such as specific components and the like. For those skilled in the art, various modifications and variations are possible from these descriptions. Accordingly, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, belong to the scope of the present invention .
100,200: 전기수력학적 잉크젯 장치
110,210: 퍼지/석션 컨트롤러 120,220: 토출 헤드
125,225: 노즐 130,230: 피토출물
140,240: 파워 서플라이어 150,250: 임의파형 발생기
160,260: 전압 증폭기 170,270: 제어부100,200: Electrohydrodynamic ink jet apparatus
110, 210: purge /
125, 225:
140,240: Power supply 150,250: Arbitrary waveform generator
160,260: voltage amplifier 170,270:
Claims (8)
상기 노즐과 대향하며 상기 노즐에서 토출된 잉크 방울이 인쇄되는 피토출물;
상기 토출 헤드 또는 상기 피토출물에 연결되어 제1전압을 인가하는 파워 서플라이어;
상기 피토출물 또는 상기 토출 헤드에 인가될 제2전압을 발생시키는 임의파형 발생기;
상기 임의파형 발생기에 연결되어 상기 제2전압을 증폭시키고, 상기 피토출물 또는 상기 토출 헤드에 증폭된 상기 제2전압을 인가하는 전압증폭기; 및
상기 파워 서플라이어 및 상기 임의파형 발생기에 연결되며, 상기 제1전압 또는 상기 제2전압이 상기 토출 헤드 또는 상기 피토출물에 인가되는 상태를 제어하는 제어부;를 포함하며,
상기 제어부는 상기 토출 헤드 또는 상기 피토출물 중 어느 하나가 이동하는 경우에는 상기 제1전압과 상기 제2전압이 서로 동일한 극성을 가지도록 제어하거나, 상기 토출 헤드와 상기 피토출물 사이의 거리를 증가시키고,
상기 제1전압은 직류전압이고, 상기 제2전압은 펄스전압 또는 상기 제1전압과 같은 극성을 가지는 직류전압이며,
상기 제2전압이 펄스전압인 경우에 상기 제1전압과 같은 극성의 전위 및 상기 제1전압과 다른 극성의 전위를 모두 가지는 것을 특징으로 하는 전기수력학적 잉크젯 장치.
A discharge head having at least one nozzle through which ink drops are discharged;
A protrusion opposed to the nozzle and on which ink droplets ejected from the nozzle are printed;
A power supply connected to the ejection head or the object to apply a first voltage;
An arbitrary waveform generator for generating a second voltage to be applied to the object or the discharge head;
A voltage amplifier connected to the arbitrary waveform generator for amplifying the second voltage and applying the second voltage amplified to the object or the discharge head; And
And a control unit connected to the power supply and the arbitrary waveform generator for controlling a state in which the first voltage or the second voltage is applied to the ejection head or the object,
The controller may control the first voltage and the second voltage to have the same polarity when the discharge head or the discharged object moves, or increase the distance between the discharge head and the discharged object. ,
The first voltage is a DC voltage, the second voltage is a DC voltage having the same polarity as the pulse voltage or the first voltage,
And the potential of the same polarity as the first voltage and a potential different from the first voltage when the second voltage is a pulse voltage.
상기 제어부는 상기 토출 헤드에 인가되는 전압과 상기 피토출물에 인가되는 전압을 분리하거나, 상기 토출 헤드에 상기 제1전압 또는 상기 제2전압 중 어느 하나가 인가되면 상기 피토출물에는 상기 제1전압 또는 상기 제2전압 중 다른 하나가 인가되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전기수력학적 잉크젯 장치.
The method of claim 1,
Wherein the control unit separates a voltage applied to the discharge head from a voltage applied to the discharge object, and when any one of the first voltage and the second voltage is applied to the discharge head, And controls the other one of the second voltages to be applied.
상기 제2전압이 펄스전압인 경우에 상기 제1전압과 같은 극성을 가지는 전위의 절대값이 상기 제1전압과 다른 극성을 가지는 전위의 절대값 보다 작고, 상기 제2전압이 직류전압인 경우에 상기 제2전압의 전위의 절대값은 상기 제1전압의 전위의 절대값 보다 작은 것을 특징으로 하는 전기수력학적 잉크젯 장치.
The method of claim 1,
When the second voltage is a pulse voltage, the absolute value of the potential having the same polarity as the first voltage is less than the absolute value of the potential having a polarity different from the first voltage, and the second voltage is a direct current voltage And the absolute value of the potential of the second voltage is smaller than the absolute value of the potential of the first voltage.
상기 제어부는, 상기 토출 헤드 또는 상기 피토출물 중 어느 하나가 이동하는 경우에는 펄스전압인 상기 제2전압 중 상기 제1전압과 같은 극성을 가지는 전위가 상기 토출 헤드 또는 상기 피토출물 중 어느 하나에 인가되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전기수력학적 잉크젯 장치.
The method of claim 5,
The control unit is configured to apply a potential having the same polarity as the first voltage among the second voltages that are pulse voltages to either the discharge head or the discharged object when either the discharge head or the discharged object moves. An electrohydraulic inkjet device, characterized in that to control to.
상기 제2전압이 펄스전압인 경우에 토출방지전압과 토출전압을 차례로 가지며, 상기 토출방지전압은 상기 제1전압과 같은 극성을 가지고 상기 토출전압은 상기 제1전압과 다른 극성을 가지는 것을 특징으로 하는 전기수력학적 잉크젯 장치.
The method of claim 1,
When the second voltage is a pulse voltage has a discharge prevention voltage and a discharge voltage in sequence, the discharge prevention voltage has the same polarity as the first voltage and the discharge voltage has a different polarity than the first voltage An electrohydraulic inkjet device.
상기 제1전압과 상기 토출방지전압 사이의 전위차는 상기 제1전압과 상기 토출전압 사이의 전위차 보다 작은 것을 특징으로 하는 전기수력학적 잉크젯 장치.The method of claim 7, wherein
And the potential difference between the first voltage and the discharge preventing voltage is smaller than the potential difference between the first voltage and the discharge voltage.
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101846160B1 (en) * | 2015-12-21 | 2018-04-30 | 주식회사 피에스 | Electro hydro dynamic inkjet apparatus |
KR101854275B1 (en) * | 2015-12-21 | 2018-05-03 | 주식회사 피에스 | Electro hydro dynamic inkjet apparatus |
KR20180083529A (en) | 2017-01-13 | 2018-07-23 | 주식회사 프로텍 | Printing apparatus for printed electronics |
KR20180108946A (en) * | 2017-03-23 | 2018-10-05 | 이주한 | Ink-jet printing apparatus |
US11508687B2 (en) | 2020-02-07 | 2022-11-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor package |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10157164A (en) * | 1996-12-05 | 1998-06-16 | Hitachi Ltd | Image forming apparatus |
KR100937007B1 (en) * | 2009-01-12 | 2010-01-15 | 건국대학교 산학협력단 | Apparatus for jetting droplet and method therefor |
KR20120088337A (en) * | 2011-01-31 | 2012-08-08 | 제주대학교 산학협력단 | Electrostatic ink spraying device and upward/downward spraying method using the same |
KR20120113004A (en) * | 2011-04-04 | 2012-10-12 | 제주대학교 산학협력단 | Surface acoustic wave ink-jet device using sencond electrode |
-
2012
- 2012-10-26 KR KR1020120119432A patent/KR101348024B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10157164A (en) * | 1996-12-05 | 1998-06-16 | Hitachi Ltd | Image forming apparatus |
KR100937007B1 (en) * | 2009-01-12 | 2010-01-15 | 건국대학교 산학협력단 | Apparatus for jetting droplet and method therefor |
KR20120088337A (en) * | 2011-01-31 | 2012-08-08 | 제주대학교 산학협력단 | Electrostatic ink spraying device and upward/downward spraying method using the same |
KR20120113004A (en) * | 2011-04-04 | 2012-10-12 | 제주대학교 산학협력단 | Surface acoustic wave ink-jet device using sencond electrode |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101846160B1 (en) * | 2015-12-21 | 2018-04-30 | 주식회사 피에스 | Electro hydro dynamic inkjet apparatus |
KR101854275B1 (en) * | 2015-12-21 | 2018-05-03 | 주식회사 피에스 | Electro hydro dynamic inkjet apparatus |
KR20180083529A (en) | 2017-01-13 | 2018-07-23 | 주식회사 프로텍 | Printing apparatus for printed electronics |
US11420219B2 (en) | 2017-01-13 | 2022-08-23 | Protec Co., Ltd. | Printing apparatus for printed electronics |
KR20180108946A (en) * | 2017-03-23 | 2018-10-05 | 이주한 | Ink-jet printing apparatus |
KR101968654B1 (en) * | 2017-03-23 | 2019-04-12 | (주)아인테크놀러지 | Ink-jet printing apparatus |
US11508687B2 (en) | 2020-02-07 | 2022-11-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor package |
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