KR20010075213A - 드롭 온 디맨드 잉크젯 인쇄 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 드롭 온 디맨드(drop-on-demand) 잉크젯 인쇄 장치에 관한 것으로, 드롭 온 디맨드 잉크젯 인쇄 장치는 노즐 축선 상의 노즐과; 노즐과 소통하는 잉크 챔버와; 노즐 축선을 중심으로 연장하고 노즐 축선 방향으로 연장하며 노즐을 통하여 미세 방울 분사를 실행하도록 노즐 축선 방향으로 작동면을 이동시키도록 움직일 수 있는 압전 작동 구조물; 작동 전기장을 작동 구조물로 인가하기 위한 전극을 포함한다.

Description

드롭 온 디맨드 잉크젯 인쇄 장치{Drop on demand ink jet printing apparatus}
출원인의 계류중인 PCT특허 제 PCT/GB98/01955호는 전단 모드로 변형하도록 배열된 압전 작동 디스크를 이용하는 드롭 온 디맨드 잉크젯 장치를 기재하고 있다. 드롭 온 디맨드 잉크젯 장치는 잉크 챔버의 한정하도록 배열된 다수의 적층판들로 형성된다. 액츄에이터는 챔버의 일측면을 형성하고 챔버의 맞은편 측면을 제공하는 노즐판에 형성된 노즐 쪽으로 변형한다. 전하가 액츄에이터 상에 형성된 전극들 사이에 인가될 때, 압전 디스크는 노즐판 쪽으로 전단 모드로 변형한다. 음향 압력파(acoustic pressure wave)는 챔버 내에서 방사상으로 이동하여, 잉크와 액츄에이터에 저장된 에너지를 소산시키도록 챔버의 측벽들로부터 반사되고, 챔버로부터 잉크의 분사를 실행하도록 챔버의 중앙에 다시 모인다. 압력파가 노즐로부터 후퇴함에 따라, 체적 팽창 또는 압축은 주기 R/c 동안 노즐 출구로부터 잉크의 흐름을 전개한다. 여기에서, c는 챔버에서 잉크의 유효 음속이고 R은 챔버의 벽들에 대한 반경 거리이다. 잉크의 미세 방울은 이 시간 동안 분출된다. R/c 시간 후, 압력은 부압이 되고, 잉크 방출은 멈추고 인가된 전압은 제거될 수 있다. 연속적으로, 압력파가 감쇠됨에 따라 챔버로부터 분사된 잉크는 보충되고, 미세 방울 분출 사이클은 반복될 수 있다. 다수의 펄스를 신속하게 연속적으로 적용하는 것에 의하여, 분사되는 미세 방울의 크기를 증가시켜 다수의 음영 수준을 증가시킬 수 있다.
본 발명은 드롭 온 디맨드 잉크젯 인쇄 장치와, 하나의 예로 2차원 배열의 잉크 챔버들을 가지는 드롭 온 디맨드 잉크젯 인쇄 장치에 관한 것이다.
도 1a는 드롭 온 디맨드 잉크젯 인쇄 장치의 하나의 액츄에이터의 제 1실시예가 도시된 단면도.
도 1b는 압전 시트에 형성된 2차원 배열의 액츄에이터의 상부 사시도.
도 1c는 도 1b에 도시된 압전 시트의 후부 사시도.
도 2a 및 도 2c는 드롭 온 디맨드 잉크젯 인쇄 장치의 하나의 액츄에이터의 제 2실시예가 도시된 단면도.
도 3은 드롭 온 디맨드 잉크젯 인쇄 장치의 하나의 액츄에이터의 제 3실시예가 도시된 단면도.
도 4는 도3에 도시된 액츄에이터의 배열을 포함하는 드롭 온 디맨드 잉크젯 인쇄 장치의 분해 사시도.
도 5는 드롭 온 디맨드 잉크젯 인쇄 장치의 전기적인 연결을 도시한 단면도.
도 6은 두꺼운 필름 하이브리드의 뒷면에 칩의 배치가 도시된 도면.
도 7은 칩 면 상에 접점의 배치가 도시된 도면.
도 8a는 드롭 온 디맨드 잉크젯 인쇄 장치의 하나의 액츄에이터의 제 4실시예가 도시된 단면도.
도 8b는 도 8a에 도시된 액츄에이터를 위에서 본 사시도.
도 8c는 도 8a에 도시된 액츄에이터의 배열이 단순화된 도면.
도 8d는 도 8a에 도시된 액츄에이터의 제조 방법을 도시하기 위한 도면.
도 9a는 드롭 온 디맨드 잉크젯 인쇄 장치의 하나의 액츄에이터의 제 5실시예의 사시도.
도 9b는 도 9a에 도시된 액츄에이터의 배열이 단순화된 도면.
도 10a는 제 6실시예에 따른 액츄에이터의 배열이 단순화된 도면.
도 10b는 도 10a에 도시된 액츄에이터를 접합하기 위한 기술을 요약하도록 도시한 도면.
본 발명의 바람직한 실시예는 드롭 온 디맨드 잉크젯 인쇄의 추가적인 개선을 제공하도록 이러한 개념을 확장하는 것을 추구한다.
제 1양태에 있어서, 본 발명은 노즐 축선 상의 노즐과; 노즐과 소통하는 잉크 챔버와; 노즐 축선 주위로 연장하고 노즐 축선 방향으로 연장하는 압전 작동 구조물과; 잉크 챔버에 접하며 노즐 쪽으로 향하는 작동면; 작동 구조물에 작동 전기장을 인가하기 위한 전극들을 포함하며, 상기 구조물은 노즐을 통하여 미세 방울 분사를 실행하도록 노즐 축선 방향으로 상기 작동면을 이동시키도록 움직일 수 있는 드롭 온 디맨드 잉크젯 인쇄 장치를 제공한다.
바람직하게는, 전극들은 잉크 챔버에 접한 작동 구조물의 면에 있는 제 1전극과 잉크 챔버로부터 분리된 작동 구조물의 맞은편 면에 있는 제 2전극을 포함한다.
제 2양태에 있어서, 본 발명은 노즐 축선 상의 노즐과; 노즐과 소통하는 잉크 챔버와; 노즐 축선 주위로 연장하고 노즐 축선 방향으로 연장하는 압전 작동 구조물과; 챔버와 접하며 노즐 쪽으로 향하는 작동면과; 작동 구조물에 전기장을 인가하기 위한 전극들을 포함하며, 상기 구조물은 노즐 축선 방향으로 연장하며 노즐을 통하여 미세 방울 분사를 실행하도록 노즐 축선 방향으로 상기 작동면을 이동시키도록 움직일 수 있으며, 상기 전극들이 잉크 챔버에 인접하는 작동 구조물의 하나의 면에 있는 제1 전극과 잉크 챔버로부터 분리된 작동 구조물의 맞은편 면에 있는 제 2 전극을 포함하는 드롭 온 디맨드 잉크젯 인쇄 장치를 제공한다. 바람직하게 제 1전극은 접지이다.
잉크 챔버는 노즐 축선에 대하여 방사상으로 연장하며, 작동 구조물은 잉크 챔버에서 노즐 축선의 방사상으로 이동하는 음파를 통하여 노즐을 통한 미세 방울 분사를 실행하도록 노즐 축선 방향으로 작동면을 이동시키도록 움직일 수도 있다.
바람직하게는, 잉크 챔버는 노즐 축선으로부터 반지름(R)을 연장하고 작동 구조물은 최대 R/c인 시간의 절반 내에 노즐 축선 방향으로 이동시키도록 움직일 수 있으며, c는 잉크 챔버의 잉크를 통과하는 소리 속도이다.
잉크 챔버는 노즐 축선에 방사상으로 잉크 챔버 내를 이동하는 음파를 반사하는데 소용되는 음파 임피던스에 변화를 제공하는 일반적으로 원형 구조물에 의하여 경계가 정해질 수도 있다. 음파 임피던스의 변화는 노즐 축선 방향으로 잉크 깊이의 변화를 통하여 실행될 수도 있다.
원형 구조물은 노즐 축선 방향으로 잉크 잼버의 깊이와 다른 깊이인 잉크 챔버 주위에서 잉크 고리를 한정할 수도 있다.
바람직하게는, 드롭 온 디맨드 잉크젯 인쇄 장치는 미세 방울 분사 다음에 잉크 챔버의 보충을 위하여 잉크 챔버와 유체 소통하는 잉크 공급 수단을 추가적으로 포함한다.
잉크 공급 수단은 잉크 챔버 주위에서 원주 방향으로 배치된 다수의 위치에 배치될 수도 있다.
잉크 공급 수단은 잉크를 대체적으로 잉크 챔버의 전체 외주면 주위에 잉크 챔버에 공급하는데 사용될 수도 있다.
작동 구조물은 노즐 축선을 향하여 테이퍼질 수도 있다.
바람직한 일 실시예에 있어서, 작동 구조물은 균질이며 직접 모드로 변형할 만큼 작동 전기장에 관하여 극성화된다. 전기장이 작동 구조물의 면들에 횡단하는 방향으로 인가됨에 따라, 작동 구조물은 작동 구조물의 면들에 횡단하는 방향으로 극성화될 수도 있다.
대안적으로, 작동 구조물은 균질일 수도 있고 전단 모드로 변형될 만큼 작동 전기장에 관하여 극성화될 수도 있다. 전기장이 작동 구조물의 면들에 횡단하는 방향으로 인가됨에 따라, 작동 구조물은 노즐 축선을 향하여 집중하는 방향으로 극성화될 수도 있다.
작동면이 전기장의 구동에 따라 직접 모드로 변형되도록 노즐 축선 방향으로 극성화됨에 따라, 작동면은 하나의 압전 물질 디스크를 포함할 수도 있다.
드롭 온 디맨드 잉크젯 인쇄 장치는 각각이 평행으로 제공된 각각의 노즐 축선을 가지는 다수의 상기 노즐들; 각각이 각각의 노즐 축선을 중심으로 연장하는 다수의 상기 잉크 챔버들과; 각각이 각각의 잉크 챔버와 관련된 상기 구조물의 2차원 배열을 가지는 균질 압전 시트를 포함할 수 도 있다.
제 3양태에 있어서, 본 발명은 노즐 축선을 가지는 노즐과 소통하며 노즐 축선을 방사상으로 연장하는 잉크의 평면 몸체를 설치하는 단계와; 잉크의 몸체에 노즐 축선의 원주 방향으로 연장하는 임피던스 경계를 제공하는 단계와; 임피던스 경계에 의하여 반사되며 잉크 챔버의 노즐 축선의 방사상으로 이동하는 음파를 발생시키도록 노즐 축선 방향으로 작동면을 이동시키도록 노즐 축선 주위로 연장하며 노즐 축선 방향으로 연장하는 압전 작동 구조물을 선택적으로 움직이는 단계를 포함하여 노즐을 통하여 미세 방울의 분사를 실행하는 잉크젯 인쇄 방법을 제공한다.
제 4양태에 있어서, 본 발명은 각각이 평행한 하나의 노즐 축선을 가지며 2차원 배열의 노즐들을 가지는 노즐 판을 형성하는 단계와; 하나의 기판에 각각이 각각의 노즐 축선 방향으로 각각의 노즐 축선 주위로 연장하며 노즐들과 개별적으로 결합되고 작동면이 제공된 2차원 배열의 작동 구조물을 형성하는 단계와; 각각의 벽의 선택적인 작동을 가능하게 하는 작동 구조물들에 전극을 부착하는 단계와; 노즐판과 기판을 적층하는 단계를 포함하며, 적층된 구조물은 각각이 각각의 노즐 축선을 중심으로 연장하며 각각의 노즐 축선과 소통하는 다수의 디스크 형상의 잉크 챔버들을 제공하여 제조된 장치에서 선택된 구조물의 작동이 관련된 노즐로부터 방울 분사를 실행하는 드롭 온 디맨드 잉크젯 인쇄 장치를 제조하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 장치 양태에 관하여 상기 기재된 특징들은 방법 양태에 적용될 수 있고, 또한 역으로 적용될 수 있다.
본 발명은 노즐 축선 상의 노즐과; 노즐 축선을 중심으로 방사상으로 연장하는 잉크 챔버와; 잉크 챔버와 소통하는 잉크 공급 수단과; 작동면과; 노즐 축선 방향으로 연장하는 일정 길이를 가지는 작동면을 위한 액츄에이터를 포함하며, 잉크 챔버에서 노즐 축선의 방사상으로 이동하는 음파를 통하여 노즐을 통한 잉크 방울의 분사 및 잉크가 잉크 챔버에 보충되는 것을 실행하도록 액츄에이터가 노즐 축선 방향으로 작동면을 이동시키도록 움직일 수 있는 드롭 온 디맨드 잉크 젯 인쇄 장치까지 영향을 미친다.
또한, 본 발명은 각각이 서로 평행으로 제공된 노즐 축선을 가지는 2차원 배열의 노즐과; 각각이 각각의 노즐 주위에서 연장하고 각각의 노즐과 소통하며 다수의 디스크 형상인 잉크 챔버와; 각각이 각각의 노즐 축선들 방향으로 연장하는 원형으로 대칭인 2차원 배열의 작동 구조물들을 가지며 각각의 잉크 챔버와 결합되며, 원형으로 대칭인 각각의 벽이 각각의 디스크 형상의 덮개 부재에 의하여 연결되는 균질의 압전 시트와; 관련된 노즐로부터 미세 방울을 분사하도록 각각의 벽의 선택적인 작동을 가능하게 하는 압전 시트 상의 전극들을 포함하는 드롭 온 디맨드 잉크젯 인쇄 장치에 영향을 미친다.
또한, 본 발명은 각각이 평행한 노즐 축선을 가지는 노즐들의 2차원 배열을 가지는 노즐판을 형성하는 단계와; 각각이 각각의 노즐 축선들 방향으로 연장하는 원형으로 대칭인 작동 구조물들의 2차원 배열을 가지며 각각의 잉크 챔버와 결합되며, 원형으로 대칭인 각각의 벽이 각각의 디스크 형상의 덮개 부재에 의하여 연결되는 균질의 압전 시트를 형성하는 단계와; 압전 시트에 각각의 벽의 선택적인 작동을 가능하게 하는 전극들을 부착하는 단계와; 노즐 판과 압전 시트를 적층하는 단계와; 압전 시트의 선택된 벽의 작동이 제조된 장치의 관련된 노즐로부터 방울분사를 실행하도록 적층 구조물은 각각이 각각의 노즐 축선의 주위에서 연장하며 각각의 노즐과 소통하는 다수의 디스크 형상의 잉크 챔버들을 제공하는 단계를 포함하며, 드롭 온 디맨드 잉크젯 인쇄 장치를 제조하는 방법을 제공한다.
다수의 잉크 챔버들은 압전 시트에 형성된 원형으로 대칭인 2차원 배열의 리세스들에 의하여 제공될 수도 있고, 각각의 덮개 부재는 적어도 원형으로 대칭인 리세스들의 바닥벽의 일부분을 포함한다.
각각의 전극들의 전기적인 접점부는 압전 시트에 설치된 상호 접속 판에 형성될 수 있다. 노즐 판 및 상호 접속 판은 압전 물질로부터 형성될 수도 있다. 대안적으로, 노즐 판 및 상호 접속 판은 압전 시트에 열적으로 적합한 물질로부터 형성될 수도 있다.
잉크 채널들의 배열은 잉크 챔버들에 잉크를 공급하도록 압전 시트에 형성될 수도 있다.
각각의 잉크 챔버는 각각의 노즐 축선의 방사상으로 잉크 챔버에서 이동하는 음파를 반사시키도록 소용되는 음향 임피던스에 변화를 제공하는 일반적으로 원형의 구조물에 의하여 경계가 정해질 수도 있다.
도 1a는 본 발명의 제 1실시예에 따른 드롭 온 디맨드 잉크젯 인쇄 장치의 압전 시트(14)에 형성된 하나의 액츄에이터(30)의 단면을 도시한다. 압전 시트(14), 삽입 판(17) 및 노즐 판(18)은 노즐 판(18)에 형성된 노즐(19)의 축선을 중심으로 방사상으로 연장하는 잉크 챔버(22)를 한정한다. 잉크 챔버(22)는 삽입 판(17)에 형성된 오리피스(20)를 경유하여 노즐(19)과 소통한다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 압전 시트(14)는 삽입 판(17), 노즐 판(18) 및 회로 기판(44)을 포함하는 적층 구조물의 일부분을 형성한다.
잉크 챔버(22)는 압전 시트에 형성되며 잉크 챔버(22) 주위에 원주 방향으로 배치된 한 쌍의 잉크 채널(15)에 의하여 잉크가 공급된다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 덕트(36)를 경유하여 도시되지 않은 잉크 저장소로부터 잉크를 차례차례 공급받는 잉크 채널(15)은 압전 시트(14)에 형성된 매니폴드(102)와 유체 소통한다.
또한, 잉크 챔버의 맞은편 측면들로의 채널(15)의 연결은 잉크가 오물 및 공기 제거 목적을 위한 챔버(22) 열을 통하여 순환하는 것을 허용하며, 이것은 종래 기술에 공지되었다. 이것은 액츄에이터의 2차원 배열의 상부 사시도인 도 1b와 도 1b의 A-A선을 따르는 횡단면에 대응하는 도 1a의 단면도로 더욱 명확해진다. 또한, 도 1b는 임의 분할 및 잉크 유동 특성을 변경하도록 제공된 지지벽(101)을 도시한다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 액츄에이터(30)의 벽(31)은 중앙 중공(32) 주위로 원주방향으로 연장하고, 본질적으로 노즐(19)의 축선과 공동 축선으로, 직경 r1을 가지는 원형 덮개부(34)에 의하여 씌워진다. 바람직하게는 덮개부는 몰딩에 의하여 벽(31)과 단일체로 형성되고 챔버 축선에 관하여 벽 단부까지 테이퍼진다. 또한, 캘린더링(calendering) 및 기계적 연마와 같은 다른 기계적인 방법들이 적합하게 적용될 수 도 있고, 원형 디스크로 덮개부(34)를 형성하며 조립하는 동안에 벽(31)의 상부에 부착할 수 있는 것은 당연하다.
전극들(24,25)들은 압전 시트(14)의 양측면에 스퍼터링(sputtering) 또는 다른 임의의 적합한 방법에 의하여 형성된다. 전극들이 필요하지 않은 압전 시트의 영역들은 스핀 코팅에 의하여 부착된 종래의 석판 인쇄 절연 도료에 의하여 보호되므로, 전극들이 필요하지 않은 지점에서 경화 단계에 노출되고, 경화되지 않은 절연도료를 제거하도록 세척된다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 전극(24)은 노즐 축선 방향으로 연장하는 중공(32)의 표면에 형성되고 전극은 잉크 챔버(22)에 인접하는 액츄에이터(30)의 외면에 형성된다.
이러한 실시예에 있어서, 전극들은 본질적으로 덮개부(34)의 바로 상부를 제외한 압전 시트(14)의 전체 상부 표면과, 내측면 및 압전 시트(14)의 하면 상의 벽(31)의 기부(10)의 일부분에 걸쳐 연장한다.
전극들(24,25)은 극성을 갖게 되는 것 및 작동의 양쪽 목적을 위하여 전기장이 벽(31)의 압전 물질에 인가되게 한다. 전자의 경우, 높은 값의 전위 차는 도 1a의 화살표(30)에 의하여 지시된 바와 같이 압전 물질의 쌍극자를 배열하도록 인가된다. 그러한 과정은 종래 기술에 있어서 공지되었고 여기에서는 보다 자세하게는 서술되지 않을 것이다. 그러나, 덮개부가 본질적으로 극성을 갖지 않고 미세 방울분사에 기여하지 않는 것은 서술될 것이다. 덮개부(34)가 극성을 갖는 것은 물론 가능하지만, 제조를 복잡하게 할 것이다.
전극(24, 25)은 극성화된 압전 벽의 작동을 허용하도록 계속하여 연결된다. 전류를 통하는 삽입판(17)에 의하여, 전압이 접점(40) 및 기판(44)에 형성된 트랙(43)을 경유하여 전극(24)에 선택적으로 인가되면서 공유 장소에 연결된다. 도 1c는 기판에 연결되는 전극(24)의 환형부가 명확하게 보이는 도 1b 배열의 후부 사시도이다.
전극(24) 및 전극(25)사이에 전기장의 인가에 의하여, 벽(31)은 이른바 "직접 모드"로 행하고, 이에 의하여 노즐(19)을 향하여 좁혀지며 연장되고, 또는 분극의 방향에 관하여 전기장의 방향에 의존하여 노즐(19)로부터 떨어져서 두꺼워지고 수축한다. 이러한 운동은 챔버 내에 방사상으로 전해지며 노즐(19)로부터 잉크의 분사를 실행하도록 잉크 챔버(22)의 중앙에 모으기 위하여 잉크 채널(15)에 반사되는 음파를 잉크 챔버(22)에 발생시킨다. 압력파가 노즐로부터 약해짐에 따라, 소리 압력 또는 압축은 주기 R/c 동안 노즐 출구로부터 잉크의 유출을 발생시키며, 여기서 R은 챔버의 벽들까지의 반경거리이고 c는 챔버 속의 잉크의 유효 음속이다. 잉크의 미세 방울은 이러한 시간 주기 동안 배출된다. 압력이 부압력이 되는 R/c 시간 이후에, 잉크 방출은 그쳐지고 인가된 전압은 제거될 수 있다. 계속하여, 압력파가 감쇠됨에 따라, 잉크 챔버(22)로부터 분사된 잉크는 잉크 채널(15)로부터 보충되고 미세방울 사이클은 반복될 수 있다. 신속하게 연속하여 다수의 펄스들이 기판에 유사한 크기의 잉크 미세 방울을 분사하도록 적용될 수 있는 것은 종래 기술에 공지되어 있다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 드롭 온 디맨드 잉크젯 인쇄 장치의 제 2실시예를 도시한다. 본질적으로, 드롭 온 디맨드 잉크젯 인쇄 장치의 재료와 층들은 제 1실시예의 재료와 층들과 흡사하다. 그러나, 제 2실시예에 있어서 액츄에이터(30)의 분극 방법 및 분극 방향은 제 1실시예의 그것과 다르며 정확한 분극 배열을 달성하기 위하여 다음의 단계들이 필요하다.
도 2a를 참조하여, 최초로 분극 전극(38, 39)은 이미 서술된 방법과 비슷한 방법을 사용하는 덮개부(34)의 상부 및 바닥 면에 배치되고 압전 시트는 화살표(40)의 방향으로 분극된다. 그런 후, 하부 전극(39)은 제거되고, 새로운 전극(42)은 분극하는 전위차가 축선 방향(41)의 벽(31)에 부착되는 것을 허용하도록 벽(31)의 바닥에 부착된다. 그런 후, 양쪽 분극 전극들은 제거되고, 분사 전극(24, 25)은, 도 2b에 도시된 바와 같이, 압전 시트(14)의 상부 및 바닥의 전체 면에 부착되어 프린트 헤드는 조립된다.
작동 중에, 덮개부(34)가 직접 모드로 노즐을 향하고 그리고 떨어져 팽창하는 반면에 벽(31)이 중앙 중공(32)의 중심을 향하고 그리고 떨어져 이른바"전단 모드"로 변형되는 동작 동안에, 덮개부의 결과적인 변위는 잉크에 방사상의 음파를 생성시킨다.
제 1실시예와 유사하게, 이러한 액츄에이터(30)는 2 개의 별개의 부품으로부터 형성될 수 있다. 도 1 내지 도 2의 실시예에 있어서, 잉크 챔버(22)는 삽입판(17)에 형성된 오리피스(20)를 경유하여 노즐판(18)에 형성된 노즐(19)과 통한다. 바람직하게는 삽입판(17)은 압전 시트(14)의 팽창 계수와 비슷한 팽창계수를 가지는 금속판이다. 오리피스(20)는 바람직하게는 사진 평판 과정을 가지는 에칭에 의하여 형성되고, 또는, 유사하게 드릴링 또는 전기 화학적 에칭에 의하여 만들어질 수도 있다. 바람직하게 폴리 이미드, 예를 들면, 유필렉스(Ube)로 형성된 노즐 판(18)은 삽입판(17)에 부착된다. 폴리 이미드 노즐판이 바람직하지만, 다른 중합체 재료 또는 금속 부품이 적절하게 적용될 수 있다. 노즐판은 젖지 않는 능력을 개선하는 소수성(疏水性) 도료로 코팅될 수도 있다.
이들 이전 실시예에 있어서, 지지 벽 상부면 아래의 덮개부(34) 상부면에 홈 파기는 잉크 챔버(22)를 형성한다는 것은 서술될 것이다. 대안적인 실시예에 있어서, 도 3에 도시된 바와 같이, 덮개부(34)의 상부 면과 지지벽(36)의 상부면은 평면이고, 그것들의 편평도를 보장하기 위하여 랩반으로 마무리했다. 따라서, 잉크 챔버(22)는 지지벽(36) 내면들의 거리 직경과 본질적으로 동일하도록 삽입판(17)의 오리피스(20) 직경을 증가시키는 것에 의하여 형성된다. 바람직하게는 지지벽들(36)의 내면들의 거리는 900㎛이고, 이것은 삽입판의 오리피스의 직경과 같은 크기이다.
이러한 구성에 있어서, 잉크 챔버의 높이는 압전 부재의 덮개부 및 지지벽들의 상대적인 치수보다 삽입판의 두께에 의하여 한정된다. 이것은 삽입판이 몰딩된 압전 시트(17)보다 더욱 큰 공차로 제조되도록 수정될 수 있기 때문에 잉크 챔버가 잉크 분사기의 전체 배열에 정확하고 균일하게 크기에 따라 배열되도록 허용하는 제 1의 장점을 가진다. 제 2의 장점은 삽입판의 두께를 변경하는 것에 의하여 간단하게 잉크의 높이- 이런식으로, 잉크 챔버로부터 분사된 미세방울의 속도-를 변경할 수 있는 것이다. 이것은 프린트 헤드가 특히 높은(또는 낮은)잉크 분사 속도들이 필요한 인쇄 도포에 맞추어 고쳐지는 것을 허용한다.
바람직하게는 삽입판의 두께가 100㎛이지만, 25㎛내지 150㎛의 범위에 놓일 수도 있다.
단일 폴리이미드 노즐 판이 상대적으로 긴 거리에 걸치는 도 3의 실시예와 같이, 추가적인 삽입판은 노즐판을 지지하고 보강하도록 사용될 수도 있다. 이러한 추가적인 삽입판은 또한, 노즐판(18), 제1 삽입층(5), 제 2삽입층(17), 압전 층(14), 및 전기 연결 회로 기판 층(44)을 포함하는 5개 층의 적층 제품을 도시하는 도4의 제 3실시예에 도시된다. 적층 제품은 지지판(7) 및 지지판(8)에 형성된 튜브(6)를 경유한 잉크 공급에 결합된다. 이들은 알루미늄 새시(8)에 부착된다.
노즐 판(18)은 제 1 삽입층을 제 2삽입층에 부착하기 전 또는 후에, 제 1 삽입층에 접착될 수 있다. 바람직하게는 양쪽 제 1 삽입층 및 제 2 삽입층은 표준 사진 평판 공정을 사용하는 오리피스들을 형성하도록 에칭된 금속 판들이다. 바람직하게는 양쪽 삽입판들의 두께는 50㎛이고, 그러나 이것은 분사 특성을 바꾸기 위하여 변경될 수 있다. 바람직하게는 제 2 삽입 판의 오리피스들은 직경이 900㎛이고, 이것은 잉크 챔버(22)의 직경에 일치한다.
노즐 판에 형성된 노즐들은 2 개의 삽입 판들과 잉크 챔버의 오리피스들의 직경에 관하여 중심이며, 바람직하게는 스캐닝 방향으로 1인치의 1/360, 종이 이송 방향으로 1 인치의 17/256이 이격된다. x 및 y 축 방향으로 동일하지 않은 간격은칩의 과부하 및 전력 서지를 감소시킨다. 물론, 잉크 챔버들의 중앙부들 사이의 거리를 변경하는 것에 의하여 간단하게 1 인치의 1/360이 아닌 점 간격을 가지는 것이 가능하다. 그러나, 점 간격을 2만큼 증가시키는 것은 헤드의 통로들의 증가된 수가 종이의 동일한 점 밀도를 달성하기 위하여 요구된다는 것을 의미한다.
한 방향으로 점 간격을 증가시키는 것은 다른 방향으로 점 간격에 영향을 주기 때문에, 필요로 하는 통로의 수는 2이상만큼 증가하고, 그러므로 한 페이지의 적용은 더욱 느려진다. 1인치의 1/720과 1/180사이에 점 간격의 최적 범위가 있는 것으로 믿어진다.
바람직하게는 각각의 액츄에이터의 덮개부(34)는 700㎛의 직경을 가진다. 바람직하게는 노즐 축선의 방향으로 액츄에이터의 높이는 700㎛이고 벽(31)의 두께는 70㎛인 것이 바람직하다. 액츄에이터의 이들 치수로서 20V 입력에 대하여 노즐 판의 방향으로 액츄에이터의 30㎚의 변위를 실행하는 것이 가능하다.
제 1 실시예 내지 제 3실시예에 도시된 액츄에이터는 하나의 잉크 매니폴드(102)와 유체 소통하므로 단색을 분사한다. 물론, 하나 이상의 매니폴드와 다색 헤드를 제조하기 위한 분리 벽를 제공하는 것이 가능하다.
도 5는 드롭 온 디맨트 잉크젯 인쇄 장치와 관련된 드라이브 회로사이에 전기적인 연결의 바람직한 방법이다.
압전 시트(14), 삽입판(17) 및 노즐 판(18)은 두꺼운 필름 하이브리드 회로 기판(44)의 상부에 설치된다. 이러한 회로 기판들은 종래 기술에 공지되었다. 집적 회로(105, 칩)는 기판(44)의 다층 구성 때문에 칩의 부착 지점(정확한 가장 자리에서 보다는)의 전체에 분포될 수 있는 도전 패드(50)와 접속하는 기판(44)의 맞은편 측에 설치된다. 칩 페이스 배치의 하나의 예는 도 7에 도시된다; 32개의 액츄에이터에 출력부가 칩 외주면에 위치된 각각의 2 개의 열에 의하여 만들어지는 반면에 25개의 입력부는 중앙으로 위치된 도전 패드들을 경유하여 만들어질 수도 있다. 이것은 두꺼운 필름 하이브리드 밀도로 칩들이 상호 접속될 수 있고 모든 접점부들은 대부분 노즐 배열의 영역의 경계 내에 만들어질 수 있고, 도 5에 도시된 실시예에 있어서, 접점들이 잉크와 직접 접촉에 의하여 냉각될 수 있다는 것을 의미한다.
회로 기판(44)에 부착되는 것은 덮개(106)이며, 덮개(106)는 칩들(105)을 보호하는 것 이외에, 회로 기판에 형성되고 압전 시트(14)의 매니폴드(102)와 소통하는 보어(108)와 입구(110)사이의 잉크용 도관으로 소용될 수도 있다. 이것은 잉크에 의한 칩들의 냉각을 허용하고, 칩들은 잉크에 의한 화학적 부식으로부터 보호하도록 이 단부에 코팅, 바람직하게는 예를 들면 패럴린(paralene),을 가진다. 대안적으로 신뢰성 문제들은 보어(108)로의 잉크 공급이 덮개(106)와 덮개의 전자 부품에 독립적으로 유지되는 것을 지시할 수도 있다.
도 6은 두꺼운 필름 하이브리드(4)의 뒷면에 칩의 가능한 배치를 도시한다. 입력 접점부(51)는 각각이 2 개의 칩(105)을 포함하는 플라스틱 매니폴드의 외부에 위치된다. 잉크는 프린트 헤드를 통하여 끊임없이 잉크 순환을 실행하도록 공급관들 중 하나와 다른 공급관을 통하여 공급된다. 그러므로, 잉크는 프린트 헤드 안으로 재순환되기 전에 냉각되고, 가열되며, 가스가 제거되거나, 또는 여과된다.
액츄에이터는 거의 완전하게 예비 시험될 수 있다. 압전 시트(14)의 배후면에 칩 패드를 제공하는 것에 의하여, 분사 특성은 칩의 부착에 앞서서 시험될 수 있고 측정될 수 있으며, 유사하게 칩들은 압전 시트의 추가 이전에 한차례 시험될 수 있다. 회로 기판(44)과 압전 시트(14)가 시험되고 결합되면 그들은 완전하게 자기 포함된 모듈과 새시에 전기적으로 그리고 기계적인 방법에 의존하여 교체될 수 있다. 이것은 몇 개의 이러한 모듈들로 구성된 폭이 넓은 배열일 경우 특히 유리하다.
도 8a는 드롭 온 디맨드 잉크젯 인쇄 장치의 하나의 액츄에이터의 제 4실시예의 단면도이다. 이러한 액츄에이터의 상부 사시도는 도 8b에 도시된다.
이러한 제 4실시예에 있어서, 액츄에이터(130)는 노즐 판(18)에 형성된 노즐(19)의 축선 방향으로 연장하는 압전 물질의 벽(131)을 포함한다. 벽(131)의 기부는 기판(44)에 일체 성형되거나 그렇지 않으면 접합된다. 도 8b에 더욱 명확하게 도시된 바와 같이 벽(131)은 벽(132)에 형성된 공동(132)을 감싸며, 공동이 노즐 축선과 공통 축선을 가지도록 벽(131)은 노즐 축선을 중심으로 연장한다.
벽(131)은 원형 디스크(134)의 형상인 덮개부가 꼭대기에 씌워진다. 디스크(134)는 조립 중에 벽의 꼭대기에 부착되고, 본질적으로 도 8b에 도시된 Y축선으로, 즉, 노즐 축선과 본질적으로 직교하는 방향으로 연장하는 벽의 길이와 같거나 큰 직경을 가진다. 또한, 디스크(134)는 압전 물질로부터 형성될 수도 있고, 또는 디스크의 운동 중에 변형되지 않도록 충분하게 딱딱한 어떤 다른 적합한 물질로부터 형성될 수도 있다.
전극(124)은 벽(131)의 공동(132)내에 형성된다. 전압을 전극(124)에 선택적으로 공급하기 위하여 채널(136)은 전극(124)이 전압원에 접속되는 것이 가능하도록 기판(44)에 형성된다. 전극들(125)은 잉크 챔버(22)와 인접하는 벽(131)의 양측면(그리고, 어쩌면 액츄에이터의 전체 외면에도) 및 기판(44)의 상부 표면 위에 스퍼터링(sputtering) 또는 어떤 다른 적합한 방법에 의하여 형성된다. 전극들(125)은 일반적으로 접지이다.
전극들(124,125)은 전기장이 분극 및 구동의 양쪽 목적을 위하여 벽(131)의 압전 물질에 인가되는 것이 가능하게 한다. 전자의 경우에 있어서, 높은 값의 전위차는 도 8a의 화살표(130)에 의하여 지시된 바와 같이 압전 물질의 쌍극자를 배열하도록 인가된다. 이러한 공정은 종래 기술에 상세히 공지되므로 여기에서는 더욱 자세하게 서술되지 않을 것이다. 그러나, 디스크(134)가 본질적으로 극성화되지 않고 미세 방울 분사에 기여하지 않는 것은 서술될 것이다. 물론, 디스크(134)를 극성화하는 것은 가능하지만 제조가 복잡할 것이다.
도 8b를 참조하여, 전극들(124, 125)은 본질적으로 극성화된 압전 벽의 작동을 허용하도록 접속된다. 전극들(124, 125) 사이에 전기장을 인가하면, 벽(131)은 이른바"직접 모드"을 실행하고 이에 의하여, 극성화의 방향에 관련하여 전기장의 방향에 따르는 노즐(19)을 향하여 좁아지며 길게 늘어나거나, 또는, 노즐(19)로부터 떨어져 두꺼워지며 수축한다. 이러한 운동은 챔버(122)와 유체 소통하는 잉크 분사 챔버(140)에 음파를 발생시킨다. 음파는 챔버(140)내에 방사상으로 이동하고, 노즐(19)로부터 잉크의 분사를 실행하기 위하여 노즐(19)의 아래에 모이도록 삽입판들(17, 116)에 의하여 챔버들(122, 144)사이에 한정된 잉크 채널(142)에 의하여반사된다. 압력파가 노즐로부터 약해짐에 따라, 소리 압력 또는 압축은 R/c 시간동안 노즐 출구으로부터 잉크의 흐름을 전개시킨다. 여기서, c는 챔버(140)에 잉크의 유효 음속이며 R은 챔버(140)의 벽들(116)까지의 반경거리이다. 잉크의 미세 방울은 이러한 시간동안 분출된다. 시간 R/c 이후, 압력은 부압이 되고, 잉크 방출이 멈춰지며 인가된 전압은 제거될 수 있다. 연속적으로, 압력파가 감쇠됨에 따라, 잉크 챔버(140)로부터 분사된 잉크는 잉크 챔버(122)로부터 보충되고 미세 방울 사이클은 반복될 수 있다. 신속하게 연속하는 다수의 펄스들이, 종래 기술에 공지된 바와 같이, 대응하는 크기의 잉크 미세 방울을 기판에 분사하도록 적용될 수 있다.
도 8c는 이러한 제 4실시예에 따른 액츄에이터의 배열을 도시한 간략 도면이다.
도 8c에 도시된 바와같이, 인접하는 액츄에이터들은 공통의 잉크 챔버(122)를 공유한다. 인접하는 액츄에이터들 사이의 혼선은 디스크(134) 상부의 잉크의 국한된 흐름에 의하여 감소된다. 잉크 챔버(122)의 크기는 2차원 배열의 말단들 사이의 압력차를 감소시키는데 도움되므로, 더욱 많은 양의 잉크가 더욱 넓은 인쇄 폭에 분사되는 섬유 인쇄를 개선한다.
도 8d는 액츄에이터(130)의 하나의 제조방법을 도시한다. 제 1 번째로, 테이프 캐스트 그린 PZT와 같은, 압전 물질 층(200)은 아래에 놓인다. 제 2 번째로, 전극 트랙(202)의 패턴은 스크린 인쇄 또는 유사한 인쇄를 사용하는 층(200)에 형성된다( 도 8d는 2 전극 트랙들을 도시하지만, 임의의 갯수가 이 단계에 형성될 수 있다). 제 3 번째로, 압전 물질의 제 2층(204)은 층(200, 204)의 상부에 놓이므로,각각의 전극 트랙(202)은 압전 물질에 의하여 감싸인다. 전극 트랙들의 추가적인 패턴은 층(204)에 형성되고, 공정은 압전 물질의 층의 필요한 개수를 가지는 적층 블록을 형성하도록 필요한 만큼 반복된다. 그리고 나서, 블록은 직사각형 블록(일반적으로 18㎜×25㎜×100㎜의 치수)을 형성하도록 점화되고, 개별 또는 결합된 액츄에이터를 형성하도록 선(208, 210, 212)을 따라 가공된다.
도 9a는 드롭 온 디맨드 잉크 젯 인쇄 장치의 하나의 액츄에이터의 제 5실시예의 사시도를 도시한다. 제 5실시예는 작동 구조가 노즐을 향하여 테이퍼진 프르스트로(frustro) 원추형 작동 구조물(231)에 의하여 교체되는 것을 제외하고, 제 4실시예와 유사하다. 작동 구조물(231)은 기판(44)과 통합될 수도 있고, 또는 그렇지 않으면 기판과 접속된다. 제 4실시예와 유사하게 작동 구조물은 노즐 축선의 주위에 연장하며 도 9a에 전기장이 분극과 구동의 양쪽 목적을 위하여 구조물(231)의 압전 물질에 인가되는 것이 허용되도록 도시되지 않은 전극들은 공동(232) 및 구조물(231)의 외면에 제공된다. 도 9b는 드롭 온 디맨드 인쇄 장치에 이러한 액츄에이터의 배열을 도시하고, 배열은 도 8c에 도시된 것과 유사하다.
공동(232)은 임의의 적합한 방법에 의하여 레이저를 사용하여, 예를 들면 도 9a에 도시된 바와 같이 구조물(231)과 기판(44)을 통하여 본질적으로 원형 단면의 공동을 뚫거나, 또는 대안적으로 도 9b에 도시된 바와 같이 홈같은 공동을 형성하는 것에 의하여 구조물(231)에 형성될 수도 있다. 그리고 나서, 전극은 공동을 통하여 도금용 액체의 펌핑하는 것과 응결시키는 것에 의하여 상기 형성된 공동에 형성될 수 도 있다.
도 10a는 제 6실시예에 따른 드롭 온 디맨드 인쇄 장치의 액츄액이터의 유사한 배열을 도시한다. 이러한 제 6실시예의 액츄에이터는 작동 구조물이 제 5실시예의 인쇄 장치에 관하여 역으로 되는 것을 제외하고 제 5 실시예의 드롭 온 디맨드 인쇄 장치와 유사하다. 구조물은 기판에 통합될 수도 있고, 또는 대안적으로 기판에 접합될 수 도 있다. 구조물은 구조물들 및 기판의 각각의 공동들을 형성하기 이전에 기판에 접합될 수 도 있거나, 또는 대안적으로 전극들이 구조물들과 기판의 공동들에 형성된 후에 기판에 접합될 수도 있다. 이러한 배열에 있어서, 도 10b에 도시된 바와 같이, 각각의 구조물 (331)은 구조물의 공동에 형성된 전극(324)과 기판에 형성된 접점부(340) 사이의 전도를 허용하도록 그러나, 전극(324) 및 전극(325)사이의 단락을 방지하도록 이방성의 접착제를 사용하여 기판(44)에 접합된다.
본 명세서에서 개시된(청구항에 포함된 용어) 및/또는 도면에 도시된 각각의 특징은 다른 개시된 및/또는 도시된 도면에 독립적으로 본 발명으로 구체화된다.

Claims (33)

  1. 노즐 축선 상의 노즐; 및
    상기 노즐과 소통하는 잉크 챔버와;
    상기 노즐 축선 주위로 연장하며 노즐 축선 방향으로 연장하는 압전 작동 구조물과;
    챔버와 접경하며 노즐 쪽으로 향하는 작동면과;
    상기 작동 구조물에 작동 전기장을 인가하기 위한 전극들을 포함하며, 상기 구조물은 노즐을 통하여 미세 방울 분사를 실행하도록 노즐 축선 방향으로 상기 작동면을 이동시키도록 움직일 수 있는 것을 특징으로 하는 드롭 온 디맨드 잉크젯 인쇄 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 전극들이 잉크 챔버에 인접하는 작동 구조물의 하나의 면에 있는 제 1 전극과 잉크 챔버로부터 분리된 작동 구조물의 맞은편 면에 있는 제 2전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 드롭 온 디맨드 잉크젯 인쇄 장치.
  3. 노즐 축선 상의 노즐과;
    상기 노즐과 소통하는 잉크 챔버와;
    노즐 축선 방향으로 연장하는 압전 작동 구조물과;
    상기 챔버와 접경하는 상기 노즐 쪽으로 향하는 작동 구조물과;
    상기 작동 구조물에 작동 전기장을 인가하기 위한 전극들을 포함하며;
    상기 작동 구조물은 상기 노즐을 통하여 미세 방울 분사를 실행하도록 노즐 축선 방향으로 상기 작동면을 이동시키도록 움직일 수 있으며, 상기 전극들은 잉크 챔버에 인접하는 작동 구조물의 일측 면에 있는 제 1전극과 잉크 챔버로부터 분리된 작동 구조물의 맞은편 면에 있는 제 2전극들을 포함하는 것을 특징으로 하는 드롭 온 디맨드 잉크젯 인쇄 장치.
  4. 제 2 항 또는 제 3항에 있어서, 제 1 전극은 접지인 것을 특징으로 하는 드롭 온 디맨드 잉크젯 인쇄 장치.
  5. 선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서, 잉크 챔버가 노즐 축선 중심으로 방사상으로 연장하고, 작동 구조물이 잉크 챔버에서 노즐 축선의 방사상으로 이동하는 음파를 통하여 상기 노즐을 통한 미세 방울 분사를 실행하도록 노즐 축선 방향으로 작동면을 이동시키도록 움직일 수 있는 것을 특징으로 하는 드롭 온 디맨드 잉크젯 인쇄 장치.
  6. 제 5항에 있어서, 잉크 챔버가 노즐 축선으로부터 반경 거리 R을 연장하며 작동 구조물이 주기 R/c의 최대 절반의 시간 내에 노즐 축선 방향으로 이동시키도록 움직일 수 있으며, c는 잉크 챔버의 잉크를 통한 음속인 것을 특징으로 하는 드롭 온 디맨드 잉크젯 인쇄 장치.
  7. 제 5항 또는 제 6항에 있어서, 잉크 챔버가 노즐 축선의 방사상으로 잉크 챔버에서 이동하는 음파를 반사하는데 소용되는 음향 임피던스에 변화를 제공하는 일반적으로 원형을 구조물에 의하여 접경되는 것을 특징으로 하는 드롭 온 디맨드 잉크젯 인쇄 장치.
  8. 제 7항에 있어서, 음향 임피던스의 상기 변화가 노즐 축선 방향으로 잉크 깊이의 변화를 통하여 실행되는 것을 특징으로 하는 드롭 온 디맨드 잉크젯 인쇄 장치.
  9. 제 7항 또는 제 8항에 있어서, 상기 원형 구조물은 노즐 축선 방향으로 잉크 챔버의 깊이와 다른 깊이인 잉크 챔버의 주위에 잉크의 환형을 한정하는 것을 특징으로 하는 드롭 온 디맨드 잉크젯 인쇄 장치.
  10. 선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서, 미세 방울 분사 이후에 잉크 챔버의 보충하기 위한 잉크 챔버와 유체 소통하는 잉크 공급 수단을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 드롭 온 디맨드 잉크젯 잉크 장치.
  11. 제 10항에 있어서, 잉크 공급 수단은 잉크 챔버 주위에 원주 방향으로 배치된 다수의 지점에 배치되는 것을 특징으로 하는 드롭 온 디맨드 잉크젯 인쇄 장치.
  12. 제 10항 또는 제 11항에 있어서, 잉크 공급 수단은 본질적으로 잉크 챔버의 전체 외주면 주위에 잉크 챔버로 잉크를 공급하는데 소용이 되는 것을 특징으로 하는 드롭 온 디맨드 잉크젯 인쇄 장치.
  13. 선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서, 작동 구조물은 노즐 축선 쪽으로 테이퍼지는 것을 특징으로 하는 드롭 온 디맨드 잉크젯 인쇄 장치.
  14. 선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서, 작동 구조물은 균질이며 직접 모드로 변형하도록 작동 전기장에 관하여 분극되는 것을 특징으로 하는 드롭 온 디맨드 잉크젯 인쇄 장치
  15. 제 14항에 있어서, 작동 구조물이 작동 구조물의 면들에 횡단하는 방향으로 분극되며, 전기장이 작동 구조물의 면들에 횡단하는 방향으로 인가되는 것을 특징으로 하는 드롭 온 디맨드 잉크젯 인쇄 장치.
  16. 제 1항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서, 작동 구조물이 균질이며 전단 모드로 변형할 만큼 작동 전기장에 관하여 극성화되는 것을 특징으로 하는 드롭 온 디맨드 잉크젯 인쇄 장치.
  17. 제 16항에 있어서, 작동 구조물이 노즐 축선 쪽으로 모이는 방향으로 극성화되며, 전기장은 작동 구조물의 면을 횡단하는 방향으로 인가되는 것을 특징으로 하는 드롭 온 디맨드 잉크젯 인쇄 장치.
  18. 제 17항에 있어서, 작동면은 압전 물질의 디스크를 포함하며, 상기 압전 디스크는 전기장의 구동에 대하여 직접 모드로 변형할 만큼 노즐 축선 방향으로 극성화되는 것을 특징으로 하는 드롭 온 디맨드 잉크젯 인쇄 장치.
  19. 선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서, 각각은 각각의 노즐 축선을 가지며 상기 노즐 축선들은 평행으로 제공되는 다수의 노즐과;
    각각은 각각의 노즐 축선에 대하여 연장하는 다수의 상기 챔버들과;
    작동 구조물의 각각은 각각의 잉크 챔버와 결합되며 상기 작동 구조물들의 2차원 배열을 가지는 균질 압전 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 드롭 온 디맨드 잉크젯 인쇄 장치.
  20. 노즐 축선을 가지는 하나의 노즐과 소통하며 노즐 축선의 방사상으로 연장하는 잉크의 몸체잉크의 평면 몸체를 설치하는 단계;
    노즐 축선의 원주방향으로 연장하는 임피던스 경계를 잉크의 몸체에 제공하는 단계;
    잉크 챔버의 노즐 축선의 방사상으로 이동하며 임피던스 경계에 의하여 반사되는 음파를 만들기 위하여 노즐 축선 방향으로 작동면을 이동시키도록 노즐 축선 주위로 연장하며 노즐 축선 방향으로 연장하는 압전 작동 구조물을 선택적으로 움직이는 단계를 포함하여, 상기 노즐을 통하여 잉크의 분사를 실행하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 인쇄 방법.
  21. 제 20항에 있어서, 잉크의 몸체가 노즐 축으로부터 반경 거리 R을 연장하며 c가 잉크 챔버의 잉크를 통과하는 음속일 때, 시간 R/c 의 최대 절반인 시간 내에 작동 구조물이 노즐 방향으로 이동되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 인쇄 방법.
  22. 제 20항 또는 제 21항에 있어서, 노즐 축선 방향으로 작동 구조물의 이동을 실행하도록 전극들이 작동 전기장을 작동 구조물에 인가하기 위하여 제공되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 인쇄 방법.
  23. 제 22항에 있어서, 작동 구조물은 노즐 축선 쪽으로 테이퍼지는 것을 특징으로 하는 잉크젯 인쇄 방법.
  24. 제 20항 내지 제 23항 중 어느 한 항에 있어서, 작동 구조물이 직접 모드로 변형되도록 작동 전기장에 관하여 극성화되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 인쇄 방법.
  25. 제 24항에 있어서, 작동 구조물은 작동 구조물의 면들을 횡단하는 방향으로 극성화되고, 작동 전기장은 작동 구조물의 면들을 횡단하는 방향으로 인가되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 인쇄 방법.
  26. 제 20항 내지 제 23항 중 어느 한 항에 있어서, 작동 구조물이 전단 모드로 변형되도록 작동 전기장에 관하여 극성화되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 인쇄 방법.
  27. 제 26항에 있어서, 작동 구조물이 노즐 축선 쪽으로 모이는 방향으로 극성화되며, 작동 전기장이 작동 구조물의 면들을 횡단하는 방향으로 인가되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 인쇄 방법.
  28. 제 20항 내지 제 27항 중 어느 한 항에 있어서, 작동면은 압전 물질의 디스크를 포함하며, 상기 디스크는 작동하면 직접 모드로 변형되도록 노즐 축선 방향으로 극성화된 것을 특징으로 하는 잉크젯 인쇄 방법.
  29. 제 20항 내지 제 28항 중 어느 한 항에 있어서, 잉크 미세 방울 분사 이후에 몸체에 잉크를 공급하는 것에 의하여 잉크의 몸체를 보충하는 단계를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 인쇄 방법.
  30. 제 29항에 있어서, 잉크가 잉크의 몸체에 대하여 원주방향으로 배치된 다수의 지점에서 공급되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 인쇄 방법.
  31. 제 30항에 있어서, 본질적으로 잉크의 몸체의 전체 외주면 주위에 공급되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 인쇄 방법.
  32. 임피던스 경계가 노즐 축선 방향으로 잉크의 몸체의 잉크 깊이를 변경하는 것에 의하여 제공되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 인쇄 방법.
  33. 각각이 하나의 노즐 축선을 가지며 상기 노즐 축선들은 서로 평행인 노즐의 2차원 배열을 가지는 노즐판을 형성하는 단계;
    기판상에 각각의 노즐 축선 방향으로 각각의 노즐 축선 주위로 각각 연장하며 노즐들과 개별적으로 결합된 작동 구조물의 2차원 배열을 형성하며, 작동면을 각각의 작동 구조물에 제공하는 단계;
    각각의 벽의 선택적인 작동을 가능하게 하는 작동 구조물들에 전극들을 부착하는 단계; 및
    상기 노즐 판과 상기 기판을 적층하는 단계를 포함하며;
    적층 구조물은 각각의 노즐 축선 부근에서 각각 연장하며 각각의 노즐과 소통하는 다수의 디스크 형상의 잉크 챔버를 제공하므로, 제조된 장치에 있어서 선택된 구조물의 작동이 관련된 노즐로부터 방울 분사를 실행하는 것을 특징으로 하는드롭 온 디맨드 잉크젯 인쇄 장치를 제조하는 방법.
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