KR101729602B1 - 직선 궤적을 갖는 액적을 분사하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 명세서에서 직선 궤적을 갖는 액적을 생성하도록 액적 분사 기기를 구동하기 위한 방법 및 장치가 설명된다. 일 실시 예에서, 엑츄에이터를 갖는 액적 분사 기기를 구동하기 위한 방법은 적어도 하나의 구동 펄스 및 직선화 펄스를 갖는 멀티-펄스 파형을 엑츄에이터에 인가함으로써 적어도 하나의 구동 펄스를 가지고 유체의 액적을 만드는 단계를 포함한다. 다음으로, 상기 방법은 액적 분사 기기가 멀티-펄스 파형의 펄스에 응답하여 직선 궤적을 갖는 액적을 분사하도록 하는 단계를 포함한다. 직선화 펄스는 액적 궤적 에러 없이 액적이 분사되는 것을 보장하도록 설계된다.

Description

직선 궤적을 갖는 액적을 분사하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS TO EJECT DROPS HAVING STRAIGHT TRAJECTORIES}
본 발명의 실시 예들은 액적 분사(drop ejection)에 관한 것이고, 더욱 구체적으로는 직선 궤적을 갖는 액적을 분사하는 것에 관한 것이다.
액적 분사 기기는 다양한 목적으로 사용되는데, 가장 일반적으로는 다양한 매체 위에 이미지를 출력하기 위해서 사용된다. 이들은 흔히 잉크젯 또는 잉크젯 프린터라고 한다. 드롭-온-디멘드(drop-on-demand) 액적 분사 기기는 그 유연성 및 경제성 덕분에 여러 어플리케이션들에서 이용된다. 드롭-온-디멘드 기기는 특정 신호, 일반적으로 전기적 파형, 또는 단일 펄스나 복수 펄스를 포함할 수 있는 파형에 응답하여 하나 이상의 액적을 분사한다. 멀티-펄스 파형의 상이한 부분들은 액적들을 생성하도록 선택적으로 활성화될 수 있다. 하나 이상의 구동 펄스는 액적 분사 기기의 노즐(nozzle)로부터 액적을 만든다.
액적 분사 기기는 전형적으로 유체 공급부에서부터 노즐 경로까지의 유체 경로를 포함한다. 노즐 경로는 액적이 분사되는 노즐 개구에서 끝난다. 액적 분사는, 예컨대 압전 편향기(piezoelectric deflector), 열적 버블젯 생성기(thermal bubble jet generator), 또는 정전기적 편향 엘리먼트(electro-statically deflected element)일 수 있는 엑츄에이터를 가지고 유체 경로에서 유체를 압축함으로써 제어된다. 전형적인 프린트헤드는 대응하는 노즐 개구를 갖는 유체 경로의 어레이(array) 및 관련 엑츄에이터를 가지며, 각각의 노즐 개구로부터의 액적 분사는 독립적으로 제어될 수 있다. 드롭-온-디멘드 프린트헤드에서, 프린트헤드와 기판은 서로 관련해서 움직이기 때문에 각각의 엑츄에이터는 구체적인 타겟 픽셀 위치에 액적을 선택적으로 분사하도록 발사된다.
액적 분사 기기는 지속가능하게 액적을 생성하고, 요구되는 액적 체적을 획득하고, 정확하게 물질을 전달하고, 원하는 전달율(delivery rate)을 달성할 필요가 있다. 타겟과 관련된 액적 배치 에러는 타겟에서의 이미지 품질을 저하시킨다. 도 1은 상이한 유형의 액적 배치 에러들을 도시한다. 액적(120)은 노즐 플레이트(nozzle plate)(110)를 통하여 타겟(130)을 향해 발사된다. 수직선(170)은 이상적인 직선 액적 궤적을 나타낸다. 하지만, 노즐 에러(180)는 타겟과 관련한 노즐의 오정렬(misalignment)로 인한 결과이다. 수직선(180)은 노즐로부터 타겟까지의 직선 액적 궤적을 나타내고, 이 선은 노즐 플레이트(110)에 수직이다. 수직선(180)과 액적의 실제 궤적(190) 사이에서 형성된 각도 쎄타(theta)는 토출(jet) 궤적 에러(150)를 나타낸다. 총 액적 배치 에러는 노즐 배치 에러와 토출 궤적 에러의 조합과 같다.
"영구적인(permanent)" 토출 직선성(straightness)은 토출이 항상 곧거나 항상 비뚤어진 경우에 발생한다. 영구적으로 비뚤어진 토출은 일반적으로 노즐 손상 및/또는 노즐 내부나 주변의 오염의 결과이다. 일시적인(transient) 토출 직선성은 프라이밍(priming) 바로 후에는 곧은 토출이 일정 기간의 토출 후에 비뚤어지는 경우에 발생한다. 이러한 토출은 추가적인 일정 기간의 토출 후에 스스로 복구될 수도 있고 복구되지 않을 수도 있다. 토출 궤적 에러는 비뚤어진 토출로부터 생긴다. 도 2 및 3은 비뚤어진 토출의 예들을 도시한다. 영역(202)은 동일한 방향으로 비뚤어진 토출들을 도시한다. 영역(204)은 인접한 토출들이 반대 방향으로 비뚤어져서 쌍을 이루는 것(twinning; 트위닝)을 도시한다. 도 3은 비뚤어진 토출로 인한 출력 영역을 도시한다. 화살표(210)는 비뚤어진 토출에 의해서 라인간(line-to-line) 거리가 고르지 않게 된 영역을 가리킨다. 화살표(220)는 일시적인 토출 직선성에 의해서 출력 라인들의 위치가 일정 기간의 시간 동안 변하는 영역을 가리킨다. 화살표(230)는 트위닝에 의해서 두 개의 이웃하는 라인들이 하나의 라인으로 합쳐지는 영역을 가리킨다. 어느 경우에서나, 비뚤어진 토출로부터 생성된 이미지 품질은 저하된다.
본 발명은 직선 액적 궤적을 갖는 액적을 생성하도록 액적 분사 기기를 구동하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 명세서에서는 직선 액적 궤적을 갖는 액적을 생성하도록 액적 분사 기기를 구동하기 위한 방법 및 장치가 설명된다. 일 실시 예에서, 엑츄에이터를 갖는 액적 분사 기기를 구동하기 위한 방법은 적어도 하나의 구동 펄스 및 직선화 펄스를 갖는 멀티-펄스 파형을 엑츄에이터에 인가함으로써 적어도 하나의 구동 펄스를 가지고 유체의 액적을 만드는 단계를 포함한다. 다음으로, 상기 방법은 액적 분사 기기가 멀티-펄스 파형의 펄스에 응답하여 직선 궤적을 갖는 액적을 분사하도록 하는 단계를 포함한다. 직선화 펄스는 액적 궤적 에러 없이 액적이 분사되는 것을 보장하도록 설계된다.
도 1은 종래의 접근법에 따른 타겟과 관련한 잉크젯 프린트헤드의 노즐 플레이트의 단면 측면도이고;
도 2는 종래의 접근법에 따른 비뚤어진 토출로부터 분사되고 있는 액적을 도시하고;
도 3은 종래의 접근법에 따른 비뚤어진 토출, 일시적인 제트 직선성, 및 트위닝으로 인한 저하된 출력 이미지를 도시하고;
도 4는 일 실시 예에 따른 전단 모드 압전 잉크젯 프린트 헤드의 분해도이고;
도 5는 일 실시 예에 따른 잉크젯 모듈을 관통하는 단면 측면도이고;
도 6은 일 실시 예에 따른 압전 엘리먼트 및 펌핑 챔버와 관련된 전극의 위치를 도시하는 잉크젯 모듈의 투시도이고;
도 7a는 도 7b에 도시된 잉크젯 모듈의 다른 실시 예의 분해도이고;
도 8은 다른 실시 예에 따른 전단 모드 압전 잉크젯 프린트 헤드이고;
도 9는 일 실시 예에 따른 캐비티 플레이트를 도시하는 잉크젯 모듈의 투시도이고;
도 10은 직선 액적 궤적을 가진 액적을 분사하기 위해 직선화 펄스를 구비한 멀티-펄스 파형을 가지고 액적 분사 기기를 구동하기 위한 실시 예의 흐름도를 도시하고;
도 11a는 종래의 접근법에 따른 움푹한 메니스커스(1104) 및 노즐 개구에 대해 중심에서 벗어난 테일을 가지는 단일 구동 펄스(1102)를 도시하고;
도 11b는 일 실시 예에 따른 불룩한 메니스커스 및 노즐 개구에 대해 중심에 위치한 테일을 갖는 단일 구동 펄스 및 직선화 펄스를 도시하고;
도 12는 일 실시 예에 따른 하나의 구동 펄스 및 하나의 직선화 펄스를 갖는 멀티-펄스 파형을 도시하고;
도 13은 다른 실시 예에 따른 멀티-펄스 파형을 도시하고;
도 14는 일 실시 예에 따른 노즐 주변의 불균형 웨팅의 형성을 도시하고;
도 15는 종래의 접근법에 따른 단일 펄스 파형 및 상응하는 액적 분사를 도시하고;
도 16은 일 실시 예에 따른 멀티-펄스 파형 및 상응하는 액적 분사를 도시하고;
도 17은 다른 종래의 접근법에 따른 단일 펄스 파형 및 상응하는 액적 분사를 도시하고;
도 18은 일 실시 예에 따른 멀티-펄스 파형 및 상응하는 액적 분사를 도시하고; 및
도 19는 일부 실시 예들에 따른 상이한 온도 및 잉크 점도 레벨에 대한 액적 분사를 도시한다.
첨부된 도면의 내용에서 본 발명은 예로서 설명되는 것이지 제한으로서 설명되는 것이 아니다.
직선 궤적을 가지고 분사된 액적을 생성하도록 액적 분사 기기를 구동하는 방법 및 장치가 본 명세서에서 설명된다. 일 실시 예에서, 엑츄에이터를 갖는 액적 분사 기기를 구동하기 위한 방법은 적어도 하나의 구동 펄스 및 직선화(straightening) 펄스를 갖는 멀티-펄스 파형을 엑츄에이터에 적용함으로써 적어도 하나의 구동 펄스를 가지고 유체의 액적을 만드는 것을 포함한다. 다음으로, 이 방법은 액적 분사 기기로 하여금 멀티-펄스 파형의 펄스에 응답하여 직선 궤적을 갖는 액적을 분사하도록 하는 것을 포함한다. 직선화 펄스는 액적이 액적 궤적 에러 없이 분사되는 것을 보장하도록 설계된다.
직선화 펄스는 잠재적인 액적 궤적 에러를 감소시키기 위하여 노즐을 지나 유체의 메니스커스(meniscus) 위치를 불룩하게 함으로써 적어도 하나의 구동 펄스에 의해서 형성되는 액적의 직선화를 야기한다. 직선화 펄스는 또한 메니스커스 특성을 변화시킴으로써 불균형 웨팅(asymmetric wetting) 문제를 감소시킨다. 일부 실시 예들에서, 액적 분사 기기는 상기 멀티-펄스 파형의 펄스에 응답하여 또는 추가적 멀티-펄스 파형의 펄스에 응답하여 추가적 유체 방울들을 분사한다.
도 4는 일 실시 예에 따른 전단 모드(shear mode) 압전 잉크젯 프린트 헤드의 분해도이다. 도 4를 참조하면, 압전 잉크젯 헤드(2)는 매니폴드(manifold) 플레이트(12)에 부착된 칼라(collar) 엘리먼트(10) 내부로 조립되는 복수의 모듈들(4 및 6)과, 오리피스(orifice) 플레이트(14)를 포함한다. 압전 잉크젯 헤드(2)는 다양한 유형의 프린트 헤드들 중의 하나의 예이다. 본 실시 예에 따라서, 잉크가 칼라(10)를 통해서, 오리피스 플레이트(14) 상의 오리피스들(16)로부터 다양한 액적 사이즈의 잉크 액적을 토출하기 위해 멀티-펄스 파형을 가지고 가동되는 토출 모듈(jet module)들로 유입된다. 잉크젯 모듈들(4 및 6) 각각은 소결된 탄소(sintered carbon) 또는 세라믹과 같은 물질의 얇은 직사각형 블록으로 이루어진 바디(body)(20)를 포함한다. 잉크 펌핑 챔버를 형성하는 일련의 웰(well)(22)이 바디의 양쪽에 기계가공된다. 잉크는 잉크 충진 통로(26)를 통해서 유입되는데, 이 또한 바디에 기계가공된다.
바디의 마주보는 표면들은 유연한 폴리머 필름(30 및 30')으로 덮여 있고, 이것은 바디 내에서 펌핑 챔버(pumping chamber) 위로 위치하도록 배열된 일련의 전기적 콘택(contact)을 포함한다. 전기적 콘택은 리드(lead)에 연결되고, 그리고 이것은 구동기 집적 회로(33 및 33')를 포함하는 플렉스 프린트(flex print)(32 및 32')에 연결될 수 있다. 필름(30 및 30')은 플렉스 프린트일 수 있다. 각각의 플렉스 프린트 필름은 에폭시의 얇은 층에 의해서 바디(20)에 밀봉된다. 에폭시 층은 기계적 접착을 제공하기 위해서 토출 바다의 표면 거칠기를 채우기에 충분히 얇지만, 또한 적은 양의 에폭시만이 접착선으로부터 펌핑 챔버로 짜내질 정도로 충분히 얇다.
단일 모놀리식(monolithic) PZT(piezoelectric transducer) 부재일 수 있는 압전 엘리먼트(34 및 34') 각각은 플렉스 프린트(30 및 30') 위에 배치된다. 압전 엘리먼트(34 및 34') 각각은 압전 엘리먼트의 표면상으로 진공 증기 증착된 전도성 금속을 화학적으로 에칭(etching)해버림으로써 형성된 전극을 가진다. 압전 엘리먼트상의 전극은 펌핑 챔버에 상응하는 위치에 존재한다. 압전 엘리먼트 상의 전극은 플렉스 프린트(30 및 30')상의 상응하는 콘택에 전기적으로 맞물린다. 결과적으로, 전기적 콘택은 가동(actuation)이 영향받는 엘리먼트의 사이드에서 압전 엘리먼트의 각각에 만들어진다. 압전 엘리먼트는 에폭시의 얇은 층에 의해서 플렉스 프린트에 고정된다.
도 5는 일 실시 예에 따른 잉크젯 모듈을 관통하는 단면 측면도이다. 도 5를 참조하면, 압전 엘리먼트(34 및 34')는 기계가공된 잉크 펌핑 챔버(22)를 포함하는 바디 부분만을 덮는 사이즈이다. 잉크 충진 통로(26)를 포함하는 바디 부분은 압전 엘리먼트에 의해 덮이지 않는다.
잉크 충진 통로(26)는 플렉스 프린트의 일부(31 및 31')에 의해서 밀봉되고, 이것은 모듈 바디의 외부 부분에 부착된다. 플렉스 프린트는 잉크 충진 통로에 대해 딱딱하지 않은 커버를 형성하고, (그리고 밀봉하고,) 대기에 노출된 유체의 자유표면(free surface)에 근사화된다.
정상 동작에서, 압전 엘리먼트는 우선 펌핑 챔버의 체적을 증가시키는 방식으로 가동되고, 이후 일정 기간의 시간 후에 압전 엘리먼트가 원래 위치로 돌아가도록 비가동된다. 펌핑 챔버의 체적을 증가시키는 것은 네거티브 압력파(negative pressure wave)가 가해지는 것을 초래한다. 이 네거티브 압력은 펌핑 챔버 내에서 시작하고 펌핑 챔버의 양쪽 끝을 향해서 (화살표 33 및 33'에 의해서 제시된 바와 같이 오리피스를 향해서 그리고 잉크 충진 통로를 향해서) 이동한다. 네거티브 파가 펌핑 챔버의 끝에 도달해서 잉크 충진 통로(이것은 근사화된 자유표면과 통해 있다)의 넓은 영역을 만나면, 네거티브 파는 포지티브 파(positive wave)로서 펌핑 챔버로 도로 반사되고, 오리피스를 향해 이동한다. 압전 엘리먼트의 원래 위치로의 반환 또한 포지티브 파를 생성한다. 압전 엘리먼트의 비가동(deactuation)의 타이밍이 그 포지티브 파 및 반사된 포지티브 파가 오리피스에 도달하는 때에 더해지도록 하는 것이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 압전 엘리먼트 및 펌핑 챔버와 관련된 전극의 위치를 도시하는 잉크젯 모듈의 투시도이다. 도 6을 참조하면, 펌핑 챔버 및 압전 엘리먼트와 관련된 플렉스 프린트(30) 상의 전극 패턴(50)이 도시된다. 압전 엘리먼트는 플렉스 프린트와 접촉하게 되는 압전 엘리먼트(34)의 사이드에 전극(40)을 가진다. 각각의 전극(40)은 토출 바디 내의 펌핑 챔버(45)에 상응하도록 배치되고 사이즈를 가진다. 각각의 전극(40)은 연장된 영역(42)을 가지고, 펌핑 챔버의 길이 및 폭에 일반적으로 상응하는 길이 및 폭을 가지지만, 전극(40)의 주변과 펌핑 챔버의 사이드 및 끝 사이에 간격(43)이 존재하도록 더 짧고 더 좁다. 펌핑 챔버 상의 중앙에 위치한 이 전극 영역(42)은 구동 전극이다. 압전 엘리먼트 상의 빗 모양의 제2 전극(52)은 일반적으로 펌핑 챔버 바깥의 영역에 대응한다. 이 전극(52)은 공통 (그라운드) 전극이다.
플렉스 프린트는 압전 엘리먼트와 접촉하게 되는 플렉스 프린트의 사이드(51)에 전극(50)을 가진다. 플렉스 프린트 전극 및 압전 엘리먼트 전극은 양질의 전기적 콘택과 플렉스 프린트 및 압전 엘리먼트의 용이한 정렬을 위해 충분히 겹쳐진다. 플렉스 프린트 전극은 (도 6에서 수직 방향으로) 압전 엘리먼트 너머로 뻗어서 구동 회로를 포함하는 플렉스 프린트(32)로의 연결(예컨대, 납땜 또는 비전도성 페이스트(non-conductive paste))을 허용한다. 두 개의 플렉스 프린트(30 및 32)를 가지는 것은 필수적이지 않다. 단일 플렉스 프린트가 이용될 수 있다.
도 7a는 도 7b에 도시된 잉크젯 모듈의 다른 실시 예의 분해도이다. 이 실시 예에서, 토출 바디는 여러 부분으로 이루어진다. 토출 바디(80)의 프레임은 소결된 탄소이고, 잉크 충진 통로를 포함한다. 조립체를 보강하도록 설계된 얇은 금속 플레이트인 보강 플레이트(82 및 82')가 토출 바디 양쪽에 부착된다. 내부에 펌핑 챔버가 화학적으로 가공되어 있는 얇은 금속 플레이트인 캐비티 플레이트(cavity plate)(84 및 84')가 보강 플레이트에 부착된다. 플렉스 프린트(30 및 30')가 캐비티 플레이트에 부착되고, 압전 엘리먼트(34 및 34')가 플렉스 프린트에 부착된다. 이러한 모든 엘리먼트들은 에폭시를 가지고 함께 접착된다. 구동 회로(32 및 32')를 포함하는 플렉스 프린트는 납땜 공정에 의해 부착될 수 있다.
도 8은 다른 실시 예에 따른 전단 모드 압전 잉크젯 프린트 헤드이다. 도 8에 도시된 잉크젯 프린트 헤드는 도 4에 도시된 프린트 헤드와 유사하다. 하지만, 도 8에서의 프린트 헤드는 도 4에서의 이중 잉크젯 모듈(4 및 6)과는 대조적으로 단일 잉크젯 모듈(210)을 가진다. 일부 실시 예들에서, 잉크젯 모듈(210)은 다음 구성요소들을 포함한다: 탄소 바디(220), 보강 플레이트(250), 캐비티 플레이트(240), 플렉스 프린트(230), PZT 부재(234), 노즐 플레이트(260), 잉크 충진 통로(270), 플렉스 프린트(232), 및 구동 전자 회로(233). 이 구성요소들은 도 4 내지 7과 함께 상술한 상기 구성요소들과 유사한 기능을 가진다.
캐비티 플레이트가 일 실시 예에 따라 도 9에서 더욱 상세하게 도시된다. 캐비티 플레이트(240)는 PZT(234)에 의해서 가동되거나 비틀어지는 펌핑 챔버(280), 잉크 충진 통로(270), 및 홀(hole)(290)을 포함한다. 액적 분사 기기라고 할 수 있는 잉크젯 모듈(210)은 도 8 및 9에서 도시된 바와 같은 펌핑 챔버를 포함한다. PZT 부재(234)(예컨대, 엑츄에이터)는 구동 전자장치(233)에 인가된 구동 펄스에 응답하여 펌핑 챔버 내의 유체의 압력을 변화시키도록 구성된다. 일 실시 예에 대해서, PZT 부재(234)는 펌핑 챔버로부터 유체의 액적을 분사한다. 구동 전자장치(233)는 PZT 부재(234)에 결합된다. 잉크젯 모듈(210)의 작동 동안, 구동 전자장치(233)는 적어도 하나의 구동 펄스 및 적어도 하나의 직선화 펄스를 구비한 멀티-펄스 파형을 가지고 PZT 부재(234)를 구동한다. 적어도 하나의 구동 펄스는 유체의 액적을 만들어 낸다. 직선화 펄스는 액적의 잠재적인 액적 궤적 에러를 바로잡는다. 구동 전자장치는 엑츄에이터가 멀티-펄스 파형의 펄스에 응답하여 직선 궤적을 갖는 액적을 분사하는 것을 초래한다. 일 실시 예에서, 멀티-펄스 파형은 제1 및 제2 구동 펄스를 포함할 수 있고, 제2 피크 전압을 갖는 직선화 펄스는 제1 피크 전압을 갖는 제2 구동 펄스에 이어진다. 제2 피크 전압은 제1 피크 전압을 기초로 할 수 있다.
도 10은 일 실시 예에 따라서 직선 궤적을 갖는 액적을 분사하기 위해 멀티-펄스 파형을 가지고 액적 분사 기기를 구동하는 프로세스의 흐름도를 도시한다. 엑츄에이터를 가진 액적 분사 기기를 구동하기 위한 프로세스는 프로세싱 블록(1002)에서 적어도 하나의 구동 펄스 및 직선화 펄스를 구비한 멀티-펄스 파형을 엑츄에이터에 인가함으로써 적어도 하나의 구동 펄스를 가지고 유체의 액적을 만드는 단계를 포함한다. 다음으로, 프로세스는 프로세싱 블록(1004)에서 노즐 내 유체의 메니스커스 위치가 노즐을 지나 불룩해지도록 하는 단계를 포함한다. 다음으로, 프로세스는 프로세싱 블록(1006)에서 액적 분사 기기가 멀티-펄스 파형의 펄스에 응답하여 직선 궤적을 갖는 액적을 분사하도록 하는 단계를 포함한다. 직선화 펄스는 액적 궤적 에러 없이 액적을 분사하도록 설계된다. 직선화 펄스는 또한 서브-액적(sub-drop) 또는 위성을 형성하지 않고 액적을 분사하도록 설계되는데, 액적 분사 기기의 분사 액적 속도를 특징으로 하는 토출 속도 응답은 직선화 펄스에 대해서 거의 0이기 때문이다. 직선화 펄스는 잠재적인 액적 궤적 에러를 감소시키기 위하여 적어도 하나의 구동 펄스에 의해 형성된 액적의 직선화를 초래한다.
일부 실시 예들에서, 노즐은 비원형(non-circular) 형상이다. 적어도 하나의 구동 펄스는 액적을 만들기 위해 액적 분사 기기의 주파수 응답에 있어서의 거의 최대의 액적 속도로 조정되고, 직선화 펄스는 감소된 액적 궤적 에러를 가지고 액적을 분사하기 위해 액적 분사 기기의 주파수 응답에 있어서의 거의 최소의 액적 속도로 조정된다. 멀티-펄스 파형은 제2 피크 전압을 갖는 직선화 펄스가 이어지는 제1 피크 전압을 갖는 구동 펄스를 포함하고, 제2 피크 전압은 제1 피크 전압을 기초로 한다. 일 실시 예에서, 제2 피크 전압은 제1 피크 전압보다 작다. 제2 피크 전압을 증가시키는 것은 노즐 내 유체의 메니스커스 위치가 노즐을 지나 더욱 불룩해지도록 한다.
일 실시 예에서, 액적 분사 기기는 상기 멀티-펄스 파형의 펄스에 응답하여 또는 추가적 멀티-펄스 파형의 펄스에 응답하여 추가적 유체 방울들을 분사한다. 파형은 함께 이어진 일련의 섹션을 포함할 수 있다. 각각의 섹션은 고정된 시간 기간(예컨대, 1 내지 3 마이크로 초) 및 관련 데이터량을 포함하는 특정한 수의 샘플들을 포함할 수 있다. 샘플의 시간 기간은 구동 전자장치의 제어 로직이 다음 파형 섹션을 위해서 각각의 토출 노즐을 활성화(enable) 또는 비활성화(disable)하기에 충분히 길다. 파형 데이터는 어드레스, 전압, 및 플래그 비트 샘플(flag bit sample)로서 테이블에 저장되고, 소프트웨어를 가지고 액세스될 수 있다. 파형은 단일 사이즈의 액적 및 여러 가지 상이한 사이즈의 액적들을 생성하기 위하여 필요한 데이터를 제공한다.
상술한 바와 같이, 일시적인 토출 직선성은 프라이밍(priming) 바로 후에는 곧은 토출이 일정 기간의 토출 후에 비뚤어지는 경우에 발생한다. 이러한 토출은 추가적인 일정 기간의 토출 후에 스스로 복구될 수도 있고 복구되지 않을 수도 있다. 토출 궤적 에러는 비뚤어진 토출로부터 생긴다. 비원형 노즐(예컨대, 뾰족한 또는 둥근 모서리를 가진 정사각형 노즐)을 가진 프린트 헤드는 궤적 에러의 여지가 더 많을 수 있다. 이러한 현상은 유체의 메니스커스 위치에 의해서 영향받을 수 있다. 만일, 액적의 테일(tail)이 분리될 때 메니스커스가 노즐의 평면 가까이에 위치한다면, 테일은 노즐의 사이드/코너(side/corner)에 부착될 수 있고, 액적의 궤적에서 에러를 초래할 수 있다. 만일, 테일이 분리될 때 메니스커스가 노즐에서 부풀어 올라(proud) 있거나 혹시나 움푹해져(retracted) 있다면, 테일은 노즐에서 불룩한 잉크 덩어리의 중심에 위치하고, 토출은 일직선이다.
일 실시 예에서, 직선화 펄스는 메니스커스가 노즐에서 부풀어 오르게 하는데 이용되고, 직선화 펄스는 구동 펄스보다 진폭에 있어서 더 작고, 구동 펄스에 이어진다. 일부 토출 설계에 있어서 그리고 메니스커스 압력, 점도, 및 잉크 음속(sound speed)에 대한 특정 조건하에서, 메니스커스 위치는 파형 상에 추가된 펄스 없이 테일 분리(break-off)에서 불룩하다.
도 11a는 움푹한(retracting) 메니스커스(1104) 및 노즐 개구(1108)의 한쪽으로 이동한 테일(1106)을 초래하는 단일 구동 펄스(1102)를 도시한다. 도 11b는 불룩한(bulging) 메니스커스(1134) 및 노즐 개구(1140)에 대해 중심에 위치한 테일(1136)을 초래하는 단일 구동 펄스(1120) 및 직선화 펄스(1130)를 도시한다. 이와 달리, 직선화 펄스는 직선 궤적을 갖는 액적을 분사하기 위해서 구동 펄스의 시퀀스에 부가될 수 있다. 액적의 테일은 궤적 액적 에러를 최소화하기 위해서 노즐 개구에 대해서 중심에 위치하는 것이 바람직하다. 이것은 이미지의 품질 및 제품 품질을 향상시킬 것이다. 온도 증가는 토출 노즐의 더욱 바람직한 균형적 유체 웨팅을 가능하게 하는 메니스커스 특성을 변화시킬 수 있다. 직선화 펄스는 더욱 바람직한 웨팅을 제공하기 위해 메니스커스 바운스(bounce)를 추가로 변경한다.
도 12는 일 실시 예에 따른 하나의 구동 펄스 및 하나의 직선화 펄스를 갖는 멀티-펄스 파형을 도시한다. 작동 동안, 각각의 잉크젯은 멀티-펄스 파형에 응답하여 단일 액적을 토출할 수 있다. 멀티-펄스 파형의 일 예가 도 12에서 도시된다. 이 예에서, 멀티-펄스 파형(1200)은 두 개의 펄스를 가진다. 각각의 멀티-펄스 파형은 전형적으로 토출 기간의 정수배에 상응하는 기간(즉, 토출 주파수에 상응하는 기간)에 의해 이후의 파형들로부터 분리될 것이다. 각각의 펄스는, 펌핑 엘리먼트의 체적이 증가하는 때에 해당하는 "충진(fill)" 램프 및 펌핑 엘리먼트의 체적이 감소하는 때에 해당하는 (충진 램프에 대한 반대 경사의) "발사(fire)" 램프를 갖는 것을 특징으로 할 수 있다. 전형적으로, 펌핑 엘리먼트의 체적의 팽창 및 수축은 노즐로부터 유체를 구동하는 경향이 있는 펌핑 챔버에서 압력 변화를 생성한다.
특정 실시 예들에서, 멀티-펄스 파형(1200)은 액적 분사 기기가 유체의 액적을 분사하도록 하기 위해서 발사된 구동 펄스(1210)를 가진다. 일 실시 예에서, 구동 펄스(1210)는 특정 액적 분사 어플리케이션에 의존해서 전압의 미리 정의된 범위에 상응하는 0과 256 사이의 전압 레벨을 가진다. 일 실시 예에서, 구동 펄스(1210)는 거의 256 볼트(volt)의 피크 전압 V1을 가진다. 직선화 펄스(1220)는 구동 펄스(1210)의 피크 전압을 기초로 하여 피크 전압 V2를 가진다.
일부 실시 예들에서, 직선화 펄스(1220)의 피크 전압 V1은 구동 펄스(1210)의 피크 전압 V2보다 작다. 일 실시 예에서, V2는 V1의 25%이다. V2는 잉크 점도에 의존한다. 잉크 점도가 더 낮으면 낮을수록, V2의 값이 더 낮도록 요구된다. V2는 액적 궤적 에러를 감소시키고 토출을 곧게 하기 위해서 충분히 클 필요가 있다. 더 큰 V2는 액적의 분리시 메니스커스 불룩함을 증가시킨다.
제1 시간 기간(t1)은 구동 펄스(1210)의 제1 지연 세그먼트(1212), 충진 세그먼트(1214), 및 제2 지연 세그먼트(1216)와 연관된다. 제2 시간 기간(t2)은 구동 펄스의 발사 세그먼트(1218) 및 제3 지연 세그먼트(1219)와 연관된다. 제3 시간 기간(t3)은 구동 펄스(1220)의 충진 세그먼트(1222) 및 제4 지연 세그먼트(1224)와 연관된다. 고주파수 동작을 위해서 t2를 최소화하고, 펄스(1220)를 가지고 액적 궤적 에러를 더욱 효과적으로 감소시키거나 제거하는 것이 바람직하다. 일 실시 예에서, t2는 t1의 적어도 63%이다. 다른 실시 예에서, t2는 t1의 거의 80%이고, t3은 t1의 거의 55%이다. 제3 시간 기간(t3)은 고주파수 동작을 위해서 최소화될 필요가 있으며, 또한 다른 액적 또는 서브-액적을 생성할 필요가 없다. 제2 및 제3 시간 기간은 더 낮은 주파수 동작을 위해서 더 길어질 수 있다.
구동 펄스는 멀티-펄스 파형(1200)에서 하나의 직선화 펄스 이전에 발생한다. 다른 실시 예에서, 추가적 구동 펄스는 하나 이상의 직선화 펄스 이전에 발생한다. 액적은 액적 분사 기기와 관련하여 본래의(native)의 액적 사이즈를 가질 수 있다. 일 실시 예에서, 파형(1200)은 특정 프린트헤드 및 잉크 타입에 대해서 공칭적으로 25-35 ng 액적을 생성하는 분사기로부터 25-35 ng 액적을 생성한다. 다른 실시 예에서, 파형(1200)은 특정 프린트헤드 및 잉크 타입에 대해서 공칭적으로 7-10 ng 액적을 생성하는 분사기로부터 7-10 ng 액적을 생성한다.
특정 실시 예에서, 다른 파형 구조가 고려될 수 있다. 일 실시 예에서, 둘 이상의 구동 펄스가 액적을 생성하기 위해서 이용될 수 있다. 일부 어플리케이션들에서, 하나 이상의 구동 펄스가 네거티브일 수 있고, 또는 직선화 펄스가 네거티브일 수 있다.
도 13은 다른 실시 예에 따른 멀티-펄스 파형을 도시한다. 섹션들(1-4)은 각각 펄스들(1320, 1330, 1340, 및 1350)에 대응한다. 다양한 액적 사이즈들이 이 펄스들을 가지고 생성될 수 있다. 예를 들어, 본래의 작은 액적 사이즈는 펄스(1340 및 1350)에 대응하는 섹션(3 및 4)을 가지고 생성될 수 있다. 중간 액적 사이즈는 펄스(1330 및 1340)에 대응하는 섹션(2 및 3)을 가지고 생성될 수 있다. 큰 액적 사이즈는 펄스(1320 및 1330)에 대응하는 섹션(1 및 2)을 가지고 생성될 수 있다. 직선 궤적을 갖는 액적을 분사하기 위해서 필요하다면 펄스(1350) 또는 다른 직선화 펄스가 구동 펄스들 중의 임의의 것에 더해질 수 있다.
일 실시 예에서, 하나 이상의 구동 펄스가 액적 분사 기기의 주파수 응답에 있어서의 거의 최대의 액적 속도로 조정된다. 이것은 고주파수 동작을 위한 요구조건인 전체 파형 시간을 짧게 유지하는 것에 필수적이다.
직선화 펄스는 액적 분사 기기의 주파수 응답에 있어서의 거의 최소의 액적 속도로 조정된다. 이 주파수에서, 액적 속도에 의해 특징지어지는 토출 속도(jet velocity) 응답은 거의 0이 된다. 이러한 이유로, 직선화 펄스는 서브-액적(sub-drop) 또는 위성 액적을 분사하는 경향이 없다.
도 14는 일 실시 예에 따른 노즐 주변의 불균형 웨팅의 형성을 도시한다. 일정 기간의 시간에 동안 노즐 주변의 불균형 웨팅은 일시적인 토출 직선성의 잠재적 원인이다. 예를 들어, 시간 기간 t0 - t5과 관련된 이미지들은 불균형 웨팅 문제를 가진 시간의 시퀀스를 도시한다. 연속된 이미지들 사이에서 시간 간격은 1 내지 3초이다. 구동 펄스 다음의 직선화 펄스는 불균형 웨팅 문제를 감소시켜서 일시적인 토출 직선성 문제를 감소시킨다.
도 15는 종래의 접근법에 따른 단일 펄스 파형 및 상응하는 액적 분사를 도시한다. 구동 펄스(1610)는 7.168 마이크로 초(microsecond)의 펄스 폭, 거의 60 볼트의 피크 전압, 및 8.2 kHz의 주파수를 갖는다. 액적은 시간 슬라이스(1650)에서 5 마이크로 초 시간 슬라이스를 가지고 도시된 노즐 개구로부터 분사 중이다. 분리시 액적은 노즐 개구와 관련하여 중심에서 벗어나고, 액적 궤적 에러를 가진다. 분리시 메니스커스 위치는 노즐 개구에서 움푹하다.
도 16은 일 실시 예에 따른 멀티-펄스 파형 및 상응하는 액적 분사를 도시한다. 구동 펄스(1710)는 7.168 마이크로 초의 펄스 폭, 거의 60 볼트의 피크 전압, 및 8.2 kHz의 주파수를 갖는다. 이어지는 직선화 펄스(1720)는 유사한 피크 전압 및 펄스(1720)의 절반의 펄스 폭을 갖는다. 액적은 시간 슬라이스(1750)에서 5 마이크로 초 시간 슬라이스를 가지고 도시된 노즐 개구로부터 분사 중이다. 분리시 액적은 노즐 개구와 관련하여 중심에 위치하고, 감소된 액적 궤적 에러를 가진다. 분리시 메니스커스 위치는 노즐 개구를 지나 불룩하다.
도 17은 다른 종래의 접근법에 따른 단일 펄스 파형 및 상응하는 액적 분사를 도시한다. 구동 펄스(1810)는 거의 250 볼트의 피크 전압 및 1 kHz 주파수를 가진다. 분리시 액적은 노즐 개구와 관련하여 중심에서 벗어나고, 분리시 메니스커스 위치는 노즐 개구에서 움푹하다.
도 18은 일 실시 예에 따른 멀티-펄스 파형 및 상응하는 액적 분사를 도시한다. 구동 펄스(1910)는 거의 250 볼트의 피크 전압 및 1 kHz 주파수를 가진다. 이어지는 직선화 펄스(1920)는 실질적으로 더 낮은 피크 전압 및 더 짧은 펄스 폭을 가진다. 분리시 액적은 노즐 개구와 관련하여 중심에 위치하고, 감소된 액적 궤적 에러를 가진다. 분리시 메니스커스 위치는 노즐 개구를 지나 불룩하다.
도 19는 일부 실시 예들에 따른 상이한 온도 및 잉크 점도 레벨에 대한 액적 분사를 도시한다. 온도의 증가는 잉크 점도를 감소시키는데, 이것은 더욱 바람직한 메니스커스 특성 및 균형적 웨팅으로 이끈다. 더 높은 온도(예컨대, 45 ℃, 55.5 ℃) 및 더 낮은 잉크 점도(예컨대, 6.5 cP, 4.9 cP)와 관련된 액적 분사 이미지는 직선 액적 분사를 보인다.
하지만, 더 낮은 잉크 점도는 UV 잉크 불안정, 용제 건조 비율(solvent drying rate), 및 공기의 들이킴(gulping)을 야기하는 감소된 메니스커스 댐핑(damping)과 같은 다른 문제들을 초래할 수 있다. 직선화 펄스는 타겟과 관련하여 직선 궤도를 갖는 액적을 분사하기 위해서 하나 이상의 구동 펄스와 함께 이용될 수 있다. 직선화 펄스는 더 낮은 잉크 점도와 관련된 문제들을 피하기 위해서 상이한 온도 범위들 및 잉크 점도들을 가지고 이용될 수 있다. 이것은 프린팅 어플리케이션에 대해서 이미지 품질 및 제품 품질을 향상시킬 것이다.
상술한 설명은 예시적인 것으로 의도된 것이며 제한적인 것으로 의도된 것은 아니라고 이해되어야 한다. 많은 다른 실시 예들은 상술한 설명을 읽고 이해하는 당업자에게 명백할 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 첨부한 청구항을 참조로 하여, 청구항에 부여되는 등가물의 완전한 범위와 함께 결정되어야 한다.

Claims (20)

  1. 엑츄에이터 및 노즐을 갖는 액적 분사 기기를 구동하기 위한 방법으로서:
    적어도 하나의 구동 펄스 및 적어도 하나의 구동 펄스에 이어지는 직선화(straightening) 펄스를 구비한 멀티-펄스 파형을 엑츄에이터에 인가함으로써 적어도 하나의 구동 펄스를 가지고 유체의 액적을 만드는 단계; 및
    액적 분사 기기가 멀티-펄스 파형의 펄스에 응답하여 액적을 직선화된 궤적(straightened trajectory)으로 분사하도록 하는 단계를 포함하고,
    상기 직선화 펄스는 노즐에 대하여 액적의 직선화를 야기하도록 설계되고, 상기 직선화 펄스는 상기 적어도 하나의 구동 펄스의 펄스 폭보다 작은 펄스 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 노즐은 비원형(non-circular) 형상을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 직선화 펄스는 액적 궤적 에러 없이 액적이 분사되는 것을 보장하도록 설계되고, 상기 직선화 펄스는 상기 적어도 하나의 구동 펄스의 펄스 폭의 절반 이하의 펄스 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 노즐 내의 유체의 메니스커스 위치가 상기 직선화 펄스에 응답하여 노즐을 지나 불룩해지도록 하는 단계를 더 포함하고,
    상기 직선화 펄스는 액적 분사 기기의 주파수 응답에 있어서의 최소의 액적 속도로 조정되고, 상기 적어도 하나의 구동 펄스는 액적 분사 기기의 주파수 응답에 있어서의 최대의 액적 속도로 조정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 멀티-펄스 파형은 제2 피크 전압을 갖는 직선화 펄스가 이어지는 제1 피크 전압을 갖는 구동 펄스를 포함하고, 제2 피크 전압은 제1 피크 전압을 기초로 하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 제2 피크 전압은 제1 피크 전압의 절반보다 작은 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 5 항에 있어서, 제2 피크 전압을 증가시키는 것은 노즐에서 유체의 메니스커스 위치가 노즐을 지나 더욱 불룩해지도록 하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 제1 시간 기간은 구동 펄스의 제1 지연 세그먼트, 충진 세그먼트, 및 제2 지연 세그먼트와 연관되고, 제2 시간 기간은 구동 펄스의 발사 세그먼트 및 제3 지연 세그먼트와 연관되고, 제2 시간 기간은 제1 시간 기간의 적어도 63%인 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 제2 시간 기간은 제1 시간 기간의 80%인 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 펌핑 챔버(pumping chamber);
    펌핑 챔버에 연결된 엑츄에이터; 및
    엑츄에이터에 연결된 구동 전자장치를 포함하고,
    엑츄에이터는 펌핑 챔부로부터 유체의 액적을 분사하고,
    동작 동안 구동 전자장치는 유체의 액적을 만들기 위한 적어도 하나의 구동 펄스 및 노즐에서 형성한 액적을 직선화된 궤적(straightened trajectory)으로 엑츄에이터가 분사하도록 하는 직선화 펄스를 구비한 멀티-펄스 파형을 가지고 엑츄에이터를 구동하고,
    상기 직선화 펄스는 노즐에 대하여 액적의 직선화를 야기하도록 설계되고, 상기 직선화 펄스는 상기 적어도 하나의 구동 펄스의 펄스 폭보다 작은 펄스 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 유체의 액적을 분사하기 위한 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 노즐은 비원형 형상을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체의 액적을 분사하기 위한 장치.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 직선화 펄스는 액적 궤적 에러 없이 액적이 분사되는 것을 보장하도록 설계되고, 상기 직선화 펄스는 상기 적어도 하나의 구동 펄스의 펄스 폭의 절반 이하의 펄스 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 유체의 액적을 분사하기 위한 장치.
  13. 제 10 항에 있어서, 구동 전자장치는 노즐 내의 유체의 메니스커스 위치가 상기 직선화 펄스에 응답하여 노즐을 지나 불룩해지도록 하는 것을 특징으로 하는 유체의 액적을 분사하기 위한 장치.
  14. 제 10 항에 있어서, 멀티-펄스 파형은 제2 피크 전압을 갖는 직선화 펄스가 이어지는 제1 피크 전압을 갖는 구동 펄스를 포함하고, 제2 피크 전압은 제1 피크 전압을 기초로 하는 것을 특징으로 하는 유체의 액적을 분사하기 위한 장치.
  15. 제 14 항에 있어서, 제2 피크 전압은 제1 피크 전압의 절반보다 작은 것을 특징으로 하는 유체의 액적을 분사하기 위한 장치.
  16. 제 10 항에 있어서, 제1 시간 기간은 구동 펄스의 제1 지연 세그먼트, 충진 세그먼트, 및 제2 지연 세그먼트와 연관되고, 제2 시간 기간은 구동 펄스의 발사 세그먼트 및 제3 지연 세그먼트와 연관되고, 제2 시간 기간은 제1 시간 기간의 적어도 63%인 것을 특징으로 하는 유체의 액적을 분사하기 위한 장치.
  17. 펌핑 챔버;
    펌핑 챔버에 연결된 엑츄에이터; 및
    엑츄에이터에 연결된 구동 전자장치;를
    포함하는 잉크젯 모듈을 포함하고,
    엑츄에이터는 펌핑 챔버로부터 유체의 액적을 분사하고,
    동작 동안 구동 전자장치는 유체의 액적을 만들기 위한 적어도 하나의 구동 펄스 및 노즐에서 형성한 액적을 직선화된 궤적(straightened trajectory)으로 엑츄에이터가 분사하도록 하는 직선화 펄스를 구비한 멀티-펄스 파형을 가지고 엑츄에이터를 구동하고,
    상기 직선화 펄스는 노즐에 대하여 액적의 직선화를 야기하도록 설계되고, 상기 직선화 펄스는 상기 적어도 하나의 구동 펄스의 펄스 폭보다 작은 펄스 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 프린트헤드.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 직선화 펄스는 액적 궤적 에러 없이 액적이 분사되는 것을 보장하도록 설계되고, 상기 직선화 펄스는 상기 적어도 하나의 구동 펄스의 펄스 폭의 절반 이하의 펄스 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 프린트헤드.
  19. 제 17 항에 있어서, 멀티-펄스 파형은 제 1 및 제 2 구동 펄스를 포함하고, 제2 피크 전압을 갖는 직선화 펄스가 제1 피크 전압을 갖는 제2 구동 펄스에 이어지고, 제2 피크 전압은 제1 피크 전압을 기초로 하는 것을 특징으로 하는 프린트헤드.
  20. 제 17 항에 있어서, 잉크젯 모듈은:
    탄소 바디, 보강 플레이트, 캐비티 플레이트(cavity plate), 제1 플렉스 프린트(flexprint), 노즐 플레이트, 잉크 충진 통로, 및 제2 플렉스 프린트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프린트헤드.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9272511B2 (en) * 2013-08-13 2016-03-01 Fujifilm Dimatix, Inc. Method, apparatus, and system to provide multi-pulse waveforms with meniscus control for droplet ejection

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003511264A (ja) 1999-10-05 2003-03-25 スペクトラ インコーポレイテッド シール付き圧電式インクジェットモジュール
JP2006256316A (ja) 2005-02-16 2006-09-28 Brother Ind Ltd 液滴噴射装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1259853A (en) * 1985-03-11 1989-09-26 Lisa M. Schmidle Multipulsing method for operating an ink jet apparatus for printing at high transport speeds
JPS6371355A (ja) * 1986-09-12 1988-03-31 Fujitsu Ltd インクジエツトヘツドの駆動方法
GB8829567D0 (en) * 1988-12-19 1989-02-08 Am Int Method of operating pulsed droplet deposition apparatus
JP3273716B2 (ja) 1995-08-29 2002-04-15 ブラザー工業株式会社 インク噴射装置およびその駆動方法
JP3337912B2 (ja) * 1996-06-28 2002-10-28 キヤノン株式会社 インクジェットヘッドの駆動方法及びこれを実行するインクジェット装置
JP3857805B2 (ja) * 1997-12-10 2006-12-13 ブラザー工業株式会社 インク滴噴射方法及びその装置
JP3557883B2 (ja) * 1997-12-16 2004-08-25 ブラザー工業株式会社 インク滴噴射方法及びその装置
US7249816B2 (en) * 2001-09-20 2007-07-31 Ricoh Company, Ltd. Image recording apparatus and head driving control apparatus
JP2003094639A (ja) * 2001-09-20 2003-04-03 Ricoh Co Ltd インクジェットプリンタ
JP4184065B2 (ja) * 2002-12-13 2008-11-19 シャープ株式会社 インクジェットヘッドの駆動方法
JP2005231174A (ja) 2004-02-19 2005-09-02 Canon Inc インク噴射装置の駆動方法
US7281778B2 (en) * 2004-03-15 2007-10-16 Fujifilm Dimatix, Inc. High frequency droplet ejection device and method
US8491076B2 (en) * 2004-03-15 2013-07-23 Fujifilm Dimatix, Inc. Fluid droplet ejection devices and methods
KR101457457B1 (ko) 2004-12-30 2014-11-05 후지필름 디마틱스, 인크. 잉크 분사 프린팅
US7988247B2 (en) 2007-01-11 2011-08-02 Fujifilm Dimatix, Inc. Ejection of drops having variable drop size from an ink jet printer

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003511264A (ja) 1999-10-05 2003-03-25 スペクトラ インコーポレイテッド シール付き圧電式インクジェットモジュール
JP2006256316A (ja) 2005-02-16 2006-09-28 Brother Ind Ltd 液滴噴射装置

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