KR20070085743A - 파형을 이용한 개별 전압 트리밍 - Google Patents

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Abstract

다수의 방울 분사 장치, 전기 소스 및 제어기(20)를 포함한 장치가 개시된다. 각각의 방울 분사 장치(860)는 압전 액추에이터(c)에 병렬로 연결된 스위치(Sc1,Sc2,...ScN)을 포함한다. 각각의 스위치는 입력 파형(Xv) 신호에 연결하기 위한 입력 단자, 압전 액추에이터에 연결하기 위한 출력 단자, 제어 신호를 이용하여 스위치의 연결을 제어하기 위한 제어 신호 단자 및 입력 단자와 출력 단자 사이의 저항(Rc1,Rc2, ...EcN)을 포함한다. 상기 장치는 방울 분사 장치 각각의 입력에 입력 파형 신호를 분배하기 위한 정보를 갖는 파형표를 갖는다. 파형 신호표는 스텝 펄스, 톱니 파형, 및/또는 두 개 이상의 파형 패턴들의 조합에 대한 파형 신호 정보를 포함한다.

Description

파형을 이용한 개별 전압 트리밍{INDIVIDUAL VOLTAGE TRIMMING WITH WAVEFORMS}
본 명세서는 방울 분사 장치에 관한 것이다.
잉크젯 프린터는 방울 분사 장치를 이용하는 타입의 장치이다. 잉크젯 프린터 타입에서, 잉크 방울은 인쇄되는 기판의 이동 방향에 수직으로 향한 다수의 선형 잉크젯 인쇄 헤드로부터 전달된다. 각각의 인쇄 헤드 장치는 상부면에 다수의 펌핑 챔버들(각각의 챔버는 각각의 개별 방울 분사 장치를 위한 것임)을 형성하고 각각의 펌핑 챔버를 덮는 평탄 압전 액추에이터를 갖는 모놀리식 몸체로 형성된 다수의 방울 분사 장치를 포함한다. 각각의 방울 분사 장치는 압전 액추에이터의 형상을 변형시켜 인쇄 헤드 장치를 통과한 기판의 이동과 동기하여 원하는 시간에 방울을 방출시키도록 압전 액추에이터로의 전압 펄스에 의해 활성화된다.
각각의 개별 방울 분사 장치는 독립적으로 제어되고 이미지를 생성하도록 다른 방울 분사 장치와 적절한 시간에 요구에 따라 작동할 수 있다. 인쇄는 인쇄 사이클에서 이루어진다. 각각의 인쇄 사이클에서, 발사 펄스(예컨대 150 볼트)는 도시에 모든 방울 분사 장치에 인가되고, 이네이블링 신호는 해당 인쇄 사이클에서 잉크를 분출시킬 개별 방울 분사 장치에만 전송된다.
본 명세서에서 개시된 시스템과 기술은 대체로 하나 이상의 스위치와 압전 액추에이터를 포함하는 방울 분사 장치의 응답을 제어하는 방법과 특징에 관한 것이다. 상기 방법은 스위치를 압전 액추에이터에 연결하는 것을 포함한다. 각각의 스위치는 파형 신호에 연결될 입력 단자, 압전 액추에이터에 연결될 출력 단자, 제어 신호로 스위치의 연결을 제어하는 제어 신호 단자, 및 입력 단자와 출력 단자 사이의 저항을 포함한다. 상기 방법은 각각의 스위치의 입력 단자에 인가될 파형 신호를 선택하는 단계와, 각각의 신호의 입력 단자에 선택된 파형 신호를 인가하는 단계를 포함한다. 각각의 스위치는 압전 액추에이터에서 공통 출력 단자에 연결된다. 또한 상기 방법은 제어 신호로 각각의 스위치의 제어 신호 단자를 제어하는 단계를 포함한다.
또한 다수의 방울 분사 장치를 갖는 장치에 대한 실시예가 개시된다. 각각의 방울 분사 장치는 압전 액추에이터에 병렬로 연결된 다수의 스위치를 갖는다. 각각의 스위치는 입력 파형 신호에 연결될 입력 단자, 압전 액추에이터에 연결될 출력 단자, 제어 신호로 스위치의 연결을 제어하는 제어 신호 단자, 및 입력 단자와 출력 단자 사이의 저항을 포함한다. 상기 장치는 각각의 방울 분사 장치의 입력에 입력 파형 신호를 분배시키는 세트 파형 정보를 포함할 수 있다. 파형 신호 정보는 스텝 펄스, 톱니형 파형, 및/또는 두 개 이상의 파형 패턴의 조합을 포함한다. 상기 장치는 입력 파형 신호에 의해 출력 단자에 연결된 압전 액추에이터를 구동시키기 위한 적어도 하나의 스위치의 입력 단자에 연결된 증폭기를 포함한다. 증폭기는 압전 액추에이터의 커패시턴스를 충전 및 방전하도록 구성된다. 또한 상기 장치는 압전 액추에이터에서 커패시턴스의 충전 변화 범위를 제어하도록 각각의 제어 신호 단자에 각각의 전하 제어 신호를 제공하는 제어기를 갖는다. 상기 장치는 파형 정보 세트와 관련된 파형표를 포함할 수 있다.
또 다른 예에서, 시스템은 잉크젯 프린터의 인쇄를 제어한다. 시스템은 입력 파형 신호의 고주파 신호를 필터링하는 필터 회로를 포함하며, 필터 회로는 잉크 방울 분사를 위한 액추에이터를 위해 안정한 발사 파형 신호를 제공한다. 필터 회로는 병렬로 전기적으로 연결된 다수의 저항기들로 형성된 유효 저항을 포함하고, 병렬 연결의 제 1 단부는 입력 파형 단자에 연결되고 병렬 연결의 제 2 단부는 잉크 방울 분사를 위한 액추에이터에 연결된다. 또한 필터 회로는 다수의 스위치를 갖는다. 적어도 하나의 스위치는 또 다른 저항기와 병렬인 적어도 하나의 저항기를 연결하도록 구성되고, 각각의 스위치가 저항기와 전기적으로 직렬로 연결되게 구성된다. 시스템은 어떤 스위치가 유효 저항에 대한 저항값을 결정하도록 전기적으로 접속되었는지를 제어하는 제어기를 포함한다. 필터 회로의 주파수 응답은 유효 저항과 액추에이터의 커패시턴스와 관련된다.
특정 실시예는 하나 이상의 하기 장점을 제공할 수 있다. 원하는 충전까지 액추에이터의 충전과 그 후 전기 소스의 단선은 일정한 전압으로 장치를 구동시키고 전압을 유지시키는 것에 비해 전력을 절감시킬 수 있다. 개별 제어는 장치의 충전, 충전 변화의 기울기, 및 방전의 타이밍과 기울기가 균일한 방울 부피 또는 속도 및 그레이 스케일 제어와 같은 다양한 효과를 얻을 수 있게 제공될 수 있다. 제어 회로는 인커밍 파형을 위한 저역 필터로서 기능할 수 있다. 저역 필터는 고주파 고조파를 필터링하여 주어진 입력 파형 패턴에 대해 보다 예측가능하고 일정한 발사 시퀀스를 달성한다.
상이한 발사 파형(예컨대, 스텝 펄스, 톱니파 등)은 잉크젯에 제공되어 상이한 반응을 만들고, 상이한 스폿 크기를 제공한다. 인쇄 헤드 상의 필드-프로그래머블 게이트 어레이(FGPA)는 이용가능한 발사 파형의 파형표에 대한 데이터를 저장할 수 있다. 컴퓨터로부터 인쇄 헤드로 전송된 각각의 이미지 스캔 라인 패킷은 어느 발사 파형이 해당 스캔 라인에 사용되어야 하는지를 특정하는 파형표에 대한 포인터를 포함할 수 있다. 선택적으로, 이미지 스캔 라인 패킷은 발사 파형이 원하는 스폿 크기를 만드는데 사용되는 노즐-특정 베이시스를 특정하는 스캔 라인의 각각의 노즐에 대한 것과 같은 다수의 포인트를 포함할 수 있다. 그 결과, 인쇄 제어는 원하는 스폿 크기보다 커질 수 있다.
각각의 방울 분사 장치는 전기 소스와 전기적으로 활성화된 이동 장치 사이에 병렬로 연결된 하나 이상의 저항을 포함할 수 있다. 스위치는 장치를 충전할 때 병렬 저항의 유효 저항을 제어하기 위해 전기 소스와 하나 이상의 저항들 각각의 경로에 배치될 수 있다. 선택적으로, 스위치는 내부저항을 갖는 전계-효과 트랜지스터(FET)일 수 있다. 각각의 방울 분사 장치는 방전 전기 단자와 전기적으로 호라성화된 이동 장치 사이에 병렬로 연결된 하나 이상의 저항을 포함할 수 있다. 스위치는 장치를 방전시킬 때 방전 중인 전기 단자와 병렬 저항의 유효 저항을 제어하기 위해 방전 중인 전기 단자와 하나 이상의 저항들 각각의 경로에 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 병렬도 연결된 저항기들의 유효 저항(Reff)과 인쇄 장치의 커패시턴스는 저역 필터의 응답을 결정할 수 있다. 유효 저항은 어느 스위치가 실제 병렬로 연결되었는지에 따라 조절될 수 있기 때문에, 저역 필터의 시상수는 바뀌고 따라서 이로 인한 커패시터 양단의 파형이 조절(예컨대 형상화)될 수 있다.
단일 파형은 경로의 스위치가 활성화되는 각각의 저항기의 각각의 경로에서 모든 저항 양단에 전달될 수 있다. 선택적으로, 각각의 저항기의 경로는 각각의 경로의 스위치가 활성화되는 상이한 파형을 사용할 수 있다. 이 경우, 장치에서 형성된 파형은 다수의 파형의 중첩일 수 있다. 이러한 태양에서, 파형표에 저장되지 않은 파형에 제공될 수 있다. 따라서, 파형은 파형표에 저장된 파형 데이터로부터 공급되고, 파형은 병렬 저항기 경로 세트 양단에서 중첩된 파형의 결과로서 생성된다. 한가지 장점으로서 인쇄 헤드에 파형표를 저장할 메모리의 양은 소정의 파형 패턴을 생성할 양으로 최소화될 수 있고, 제어 스위치는 추가의 파형 패턴을 생성하는데 사용될 수 있다. 또 다른 장점으로서, 방울 분사 장치는 제어 스위치를 위해 저장된 파형 데이터 및/또는 기계적 데이터에 기초하여 트리밍되거나 조절된 응답을 가질 수 있다.
또한 파형표는 인쇄 제어를 높이기 위한 여러 파라미터들을 포함하며, 각각의 인쇄 작어에 대한 상이한 응답과 스폿 크기를 만든다. 이러한 파라미터는 예컨대, 상이한 타입의 기판(예컨대, 무광택지, 광택인화지, 투명 필름, 신문, 잡지용 종이) 및 이러한 기판들의 잉크 흡수율에 기초할 수 있다. 다른 파라미터들은 전자기계식 트랜스듀서 또는 압전 트랜스듀서(PZT)를 구비한 인쇄 헤드 또는 발열 부재를 구비한 열적 잉크젯 인쇄 헤드와 같은 타입의 인쇄 헤드에 의존할 수 있다. 파형표는 상이한 타입의 잉크(예컨대, 광-인쇄 잉크, 무광택지 잉크, 특정색상의 잉크, 특정 잉크 밀도의 잉크) 또는 잉크 챔버의 공진 주파수에 의존하는 파라미터를 가질 수 있다. 파형표는 잉크 노즐들 간의 잉크젯 방향 변수를 보상하기 위한 파라미터뿐만 아니라 습도차를 수정하는 것과 같은 인쇄 프로세스를 교정하기 위한 다른 파라미터들을 가질 수 있다.
명세서의 하나 이상의 실시예에 대한 세부사항은 도면과 하기 설명에서 전개된다. 다른 특징과 장점은 도면과 하기 설명 및 청구항으로부터 자명하게 나타날 것이다.
도 1은 잉크젯 프린터의 부품에 대한 도이다.
도 2는 반도체 몸체를 도시하기 위해 도 1의 잉크젯 프린터의 인쇄 헤드의 일부와 인쇄 헤드의 개별 방울 분사 장치의 펌핑 챔버를 형성하는 관련된 압전 액추에이터를 도 1의 2-2를 따라 절취하여 나타낸 단면도이다.
도 3은 개별 방울 분사 장치와 관련된 전자 부품을 나타낸 도이다.
도 4는 도 3의 전자 부품의 동작에 대한 타이밍도이다.
도 5는 도 1의 프린터의 인쇄 헤드의 회로에 대한 예시적인 블록도이다.
도 6은 개별 방울 분사 장치와 관련된 전자 부품의 선택적인 실시예를 나타내는 개략도이다.
도 7은 도 6의 전자 부품의 동작에 대한 타이밍 도이다.
도 8A-8B는 개별 방울 분사 장치와 관련된 전자 부품의 선택적 실시예를 나타내는 개략도이다.
도 9는 방울 분사 장치와 관련된 전자 부품의 실시예를 나타내는 개략도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 인쇄 헤드(12)의 128 개별 방울 분사 장치(10)(도 1에는 하나만 도시됨)는 공급 라인(14 및 15) 상에 제공된 일정한 전압에 의해 구동되고 개별 방울 분사 장치(10)의 발사를 제어하기 위해 온-보드 제어 회로(19)에 의해 분배된다. 외부 제어기(20)는 라인(14 및 15) 상에 전압을 공급하고 제어 데이터와 로직 전력 및 온-보드 제어 회로(19)로 향한 추가 라인(16)에 대한 트리밍을 제공한다. 개별 분사 장치(10)에 의해 분출된 잉크는 전달되어 인쇄 헤드(12) 아래에서 이동하는 기판(18) 상에 인쇄 라인(17)을 형성할 수 있다. 기판(18)이 단일 통과 모드로 정지된 인쇄 헤드(12)를 지나 이동하는 것으로 도시되었지만, 대안적으로 인쇄 헤드(12)가 스캐닝 모드로 기판(18)을 가로질러 이동할 수도 있다.
도 2를 참조하면, 각각의 방울 분사 장치(10)는 인쇄 헤드(12)의 반도체 블록(21)의 상부면에서 기다란 펌핑 챔버(30)를 포함한다. 펌핑 채널(30)은 블록(21)의 상부면(22)으로부터 하부층(29)의 노즐 개구부(28)까지 하강하는 하강 통로(36)에서 주입구(32)로부터(측부를 따른 잉크의 소스(34)로부터) 노즐 유동 경로까지 연장한다. 각각의 펌핑 챔버(30)를 덮는 편평한 압전 액추에이터(38)는 라 인(14)으로부터 제공된 전압에 의해 활성화되고 온-보드 회로(19)로부터의 제어 신호에 의해 스위칭 온 및 스위칭 오프되어 압전 액추에이터의 형상과 이로 인해 챔버(30)의 부피를 변형시키고 인쇄 헤드 장치(12)를 지난 기판(18)의 상대 이동과 동기하여 원하는 시간에 방울을 방출시킨다. 유동 제한부(40)는 각각의 펌핑 챔버(30)에 대해 주입구(32)에서 제공된다.
도 3은 각각의 개별 방울 분사 장치(10)와 관련된 전자 부품을 도시한다. 각각의 장치(10)를 위한 회로는 충전 제어 스위치(50) 및 라인(14)로부터의 DC 충전 전압 Xvdc와 (하나의 커패시터 플레이트로서 기능하는) 압전 액추에이터(38)의 전극 사이에 연결된 충전 저항기(52)를 포함하며, 상기 압전 액추에이터의 전극은 상이한 전위 또는 접지에 연결된 (다른 커패시터 플레이트로서 기능하는) 전극의 인접한 부분과 상호작용한다. 커패시터를 형성하는 두 개의 전극은 압전 재료의 마주하는 측부에 있거나 압전 재료의 동일한 표면 상에서 평행한 선(trace)으로 있을 수 있다. 또한 각각의 장치(10)를 위한 회로는 방전 제어 스위치(54) 및 라인(15)으로부터의 (접지일 수 있는) DC 방전 전압 Ydc와 압전 액추에이터(38)의 동일한 측부 사이에 연결된 방전 저항기(56)를 포함한다. 스위치(50)는 제어 라인(60) 상의 스위치 제어 충전 신호에 응답하여 스위칭 온 및 오프되고, 스위치(54)는 제어 라인(62) 상의 스위치 제어 방전 신호에 응답하여 스위칭 온 및 오프된다.
도 3과 도 4를 참조하면, 압전 액추에이터(38)는 커패시터로서 기능하고; 이로써 압전 액추에이터 양단의 전압은 스위치(50)가 라인(60) 상의 스위치 충전 펄 스(64)에 응답하여 폐쇄된 후에 Vpzt_start로부터 램핑업된다. 펄스(64)의 종료점에서, 스위치(50)는 개방되고, 전압의 램핑은 Vpzt_finish(Xvdc보다 작은 전압)에서 종료된다. 다음에 (커패시터로서 기능하는) 압전 액추에이터(38)는 라인(62) 상의 스위치 방전 펄스(66)에 응답하여 폐쇄되는 방전 제어 스위치(54)에 의한 낮은 전압(Ydc)으로의 연결에 의해 방전될 때까지, 대체로 전압 Vpzt_finish를 유지한다(도 4에 도시된 것처럼 다소 감소할 수 있음). 램핑업 및 다운 속도는 라인(14 및 15) 상의 전압과 압전 액추에이터(38)의 커패시턴스와 저항기(52 및 56)의 저항에 의해 얻어진 시상수에 의해 결정된다. 인쇄 사이클(68)의 시작 및 종료는 도 4에 도시되어 있다. 따라서 펄스(64 및 66)은 서로에 대해 관련하여 타이밍되어 원하는 시간 길이동안 압전 액추에이터(38) 상의 전압을 유지시키며 인쇄 사이클(68)과 관련하여 타이밍되어 기판(18)의 이동 및 다른 분사 장치(10)의 방울 분사와 관련하여 원하는 시간에 방울을 분사하게 한다. 펄스(64)의 길이는 Vpzt의 크기를 제어하도록 설정되고, 이는 펄스들(64,66)간의 PZT 전압의 폭을 따라 방울 부피와 속도를 제어한다. 만약 Yvdc까지 방전된다면 펄스(66)의 길이는 출력 전압이 원하는 Yvdc에 가깝게 얻어질 정도로 충분히 길고; 만약 중간 전압까지 방전된다면, 펄스(66)의 길이는 중간 전압을 달성하도록 설정된 시간에서 종료되게 설정된다.
일 실시예에서, 방울 분사 장치(10)에 인가된 충전 전압은 DC 충전 전압 Xvdc가 라인(14)에 인가되고 접지 전위가 라인(15)에 인가되는 단극 전압을 포함한다. 또 다른 실시예에서, 분사 장치(10)에 인가된 충전 전압은 DC 충전 전압 Xvdc 가 라인(14)에 인가되고 전위에 반대인 DC 충전 전압(예컨대, -Xvdc 또는 180°의 위상차)이 라인(15)에 인가되는 양극 전압을 포함한다. 또 다른 실시예에서, 라인(14)에 인가된 충전 전압은 파형일 수 있다. 상기 파형은 정방형 펄스, 톱니(예컨대 삼각형)파, 및 싸인파일 수 있다. 파형은 변화하는 사이클의 파형, 하나 이상의 DC 오프셋 전압을 가진 파형, 및 다중 파형의 중첩인 파형일 수 있다.
상이한 발사 파형(예컨대, 스텝 펄스, 톱니파, 등)은 잉크젯에 인가되어 상이한 반응을 만들고 상이한 스폿 크기를 제공할 수 있다. 인쇄 헤드의 필드-프로그래머블 게이트 어레이(FPGA)는 이용가능한 발사 파형의 파형표를 저장할 수 있다. 컴퓨터로부터 인쇄 헤드로 전송된 각각의 이미지 스캔 라인 패킷은 어느 발사 파형이 해당 스캔 라인에 사용되어야 하는지를 특정하는 파형표에 대한 포인터를 포함할 수 있다. 선택적으로, 이미지 스캔 라인 패킷은 스캔 라인의 각각의 장치를 위한 것과 같은 다수의 포인트를 포함하여 발사 파형이 원하는 스폿 크기를 만드는데 사용되는 장치-특정 베이시스에 대해 특정한다. 그 결과, 인쇄 제어는 원하는 스폿 크기에 대해 높아질 수 있다.
또한 파형표는 인쇄 제어를 높이고 각각의 인쇄 작업에 대한 상이한 응답과 스폿 크기를 만들기 위한 여러 파라미터를 포함할 수 있다. 이들 파라미터는 상이한 타입의 기판(예컨대, 무광택지, 광택인화지, 투명 필름, 신문, 잡지용 종이) 및 이러한 기판들의 잉크 흡수율에 기초할 수 있다. 다른 파라미터들은 전자기계식 트랜스듀서 또는 압전 트랜스듀서(PZT)를 구비한 인쇄 헤드 또는 발열 부재를 구비한 열적 잉크젯 인쇄 헤드와 같은 타입의 인쇄 헤드에 의존할 수 있다. 파형표는 상이한 타입의 잉크(예컨대, 광-인쇄 잉크, 무광택지 잉크, 특정색상의 잉크, 특정 잉크 밀도의 잉크) 또는 잉크 챔버의 공진 주파수에 의존하는 파라미터를 가질 수 있다. 파형표는 잉크 노즐들 간의 잉크젯 방향 변수를 보상하기 위한 파라미터뿐만 아니라 습도차를 수정하는 것과 같은 인쇄 프로세스를 교정하기 위한 다른 파라미터들을 가질 수 있다.
도 5를 참조하면, 온-보드 제어 회로(19)는 각각의 라인(14,15)에서의 일정한 전압(Xvdc 및 Ydc)에 대한 입력, D0-D7 데이터 입력(70), (기판(18)과 인쇄 헤드(12)의 상대 이동에 대한 방울 분사의 동기화를 위한) 로직 레벨 발사 펄스 트리거(72), 로직 전력(74) 및 선택 프로그래밍 포트(76)를 포함한다. 또한 회로(19)는 수신기(78), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA)(80), 트랜지스터 스위치 어레이(82), 저항기 어레이(84), 결정 정류기(86), 및 메모리(88)를 포함한다. 트랜지스터 스위치 어레이(82)는 각각 64 방울 분사 장치(10)를 위한 충전 및 방전 스위치(50,54)를 포함한다.
FPGA(80)는 각각 원하는 시간에 각각의 압전 액추에이터(38)를 위한 펄스(64,66)를 제공하기 위한 로직을 포함한다. D0-D7 데이터 입력(70)은 펄스가 인쇄 사이클(68)에서 원하는 시간에 시작하고 종료하도록 FPGA(80)의 개별 스위치(50,54)를 위한 타이밍을 설정하는데 사용된다. 동일한 크기의 방울이 한 번의 실행을 통해 분사 장치로부터 분사되는 경우, 이러한 타이밍 정보는 실행을 시작하기 이전에 입력 D0-D7에 대해 한번만 입력되기만 하면 된다. 만약 방울 크기가 방울-대-방울 베이시스에 따라 바뀌어 예컨대 그레이 스케일 제어를 제공한다면, 타 이밍 정보는 D0-D7를 통과하고 각각의 인쇄 사이클의 시작에서 FPGA에서 갱신될 필요가 있다. 입력 D0만이 인쇄동안 사용되어 직렬 비트 스트림으로 발사 정보를 제공하고, 어느 방울 분사 장치(10)가 인쇄 사이클 동안 동작하는지를 식별한다. FPGA 대신에 다른 로직 장치, 예컨대 이산 로직 또는 마이크로프로세서가 사용될 수 있다.
저항기 어레이(84)는 각각의 방울 분사 장치(10)를 위한 저항기(52,56)를 포함한다. 어레이(84)에 의해 제어되는 64 분사 장치 각각을 위해 두 개의 입력과 하나의 출력이 존재한다.
프로그래밍 포트(76)는 FPGA(80)를 설정하기 위한 데이터를 입력하기 위해 D0-D7 데이터 입력(70) 대신에 사용될 수 있다. 메모리(88)는 FPGA(80)를 위한 타이밍 정보를 버퍼링하거나 미리 저장하는데 사용될 수 있다.
정상적인 인쇄 모드 하의 동작에서, 개별 방울 분사 장치(10)는 각각의 장치가 원하는 부피와 원하는 속도를 갖는 방울을 분사하고, 이러한 정보가 FPGA(80)를 프로그래밍하는데 사용되도록 각각의 장치(10)를 위한 펄스(64,66)에 대한 적절한 타이밍을 결정하도록 교정될 수 있다. 또한 이러한 동작은 적절한 타이밍이 결정되는 한 교정없이 사용될 수 있다. 다음에 인쇄 작업을 특정하는 데이터는 데이터 입력(72)의 D0 단자에서 직렬로 전송되고 특정 장치가 인쇄 작업에서 인쇄되도록 특정되는 각각의 인쇄 사이클에서 펄스(64,66)를 트리거하기 위한 FPGA의 로직을 제어하는데 사용된다.
그레이 스케일 인쇄 모드에서, 또는 방울-대-방울 변화를 사용하는 동작에 서, 각각의 장치(10)에 대한 타이밍을 설정하는 정보는 각각의 장치가 해당 인쇄 사이클 동안 원하는 방울 부피를 갖도록 각각의 인쇄 사이클의 시작시에 데이터 입력(70)의 모든 8개 단자 D0-D7를 통과한다.
또한 FPGA(80)는 타이밍 정보를 수신하고 방울을 분사하기에 충분치 않지만 메니스커스(meniscus)를 이동시키기에 충분한 전압의 소위 티클러 펄스를 제공하고 빈번하게 발사되지 않는 개별 분사 장치가 건조되는 것을 방지하도록 제어될 수 있다.
또한 FPGA(80)는 타이밍 정보를 수신하고 잡음을 방울 분사 정보에 분출시켜 가능한 인쇄 패턴과 밴딩(banding)을 약화시키도록 제어될 수 있다.
또한 FPGA(80)는 타이밍 정보를 수신하고 분사 장치(10)로부터 나온 제 1 방울을 위한 예컨대 속도와 부피를 얻기 위해 크기(즉, Vpzt_finish) 뿐만 아니라 폭(충전 및 방전 펄스(64,66) 간의 시간)을 바꾸도록 제어하며, 작업 동안 후속 방울에 대해서도 제어한다.
하나는 충전용이고 하나는 방전용인, 두 개의 저항기(52,56)는 압전 액추에이터(38)의 전압이 램핑 없 및 램핑다운하는 기울기를 독립적으로 제어할 수 있게 한다. 선택적으로, 스위치(50,45)의 출력은 함께 결합되고 압전 액추에이터(38)에 연결된 공통 저항기에 연결되거나 함께 결합된 출력은 직접 액추에이터(38) 자체에 연결되며, 저항은 액추에이터(38)와 직렬로 제공된다.
원하는 전압(Vpzt_finish)까지 충전하고 소스 전압 Xvdc를 단선시키고 액추에이터의 커패시턴스에 의존시킴으로써 압전 액추에이터(38)의 전압을 유지시킴으 로써, 액추에이터가 발사 펄스의 길이 동안 (Xvdc인) 전압에서 유지되는 경우 사용되는 것보다 낮은 전력이 인쇄 헤드에 의해 사용된다.
예컨대, 스위치와 저항기는 스위칭 온 및 오프되는 전류 소스에 의해 대체될 수 있다. 또한 공통 회로(예컨대, 스위치와 저항기)는 다수의 방울 분사 장치를 구동시키는데 사용될 수 있다. 또한, 구동 펄스 파라미터는 주파수의 함수로서 방울 부피의 변화를 감소시키기 위해 방울 분사의 주파수 함수에 따라 바뀔 수 있다. 또한 제 3 스위치는 각각의 펌핑 챔버와 관련되고 발사되지 않을 때 압전 액추에이터(38)의 전극을 접지에 연결시키도록 제어되고, 제 2 스위치는 압전 액추에이터(38)의 전극을 방전 속도를 높이기 위해 접지보다 낮은 전압에 연결시키는데 사용된다.
또한, 보다 복잡한 파형을 생성할 수 있다. 예컨대, 스위치(50)는 전압을 V1까지 전압을 상승시키도록 폐쇄되고, 다음에 이러한 전압을 유지하기 위해 소정의 시간 구간 동안 개방됨, 그 후에 다시 폐쇄되어 전압 V2까지 상승시킨다. 복잡한 파형은 스위치(50)와 스위치(54)를 적절히 폐쇄함으로써 만들어질 수 있다.
다수의 저항기, 전압, 및 스위치들은 도 6과 도7에 도시된 것처럼 상이한 회전(slew)율을 만들기 위해 방울 분사 장치마다 사용될 수 있다. 각각의 방울 분사 장치는 전자 소스 및 전기적으로 활성화된 이동 장치 사이에 병렬로 연결된 하나 이상의 저항을 포함할 수 있다. 스위치는 장치를 충전할 때 병렬 저항들의 유효 저항을 제어하기 위해 하나 이상의 저항들 각각과 전자 소스의 경로에 배치될 수 있다. 선택적으로, 저항은 스위치의 일부일 수 있다. 예컨대, 저항은 MOS-타입 (금속-산화물 반도체) 스위치의 소스-대-드레인 저항일 수 있고, MOS 스위치는 스위치의 게이트에 있는 전압을 스위칭함으로써 활성화될 수 있다. 각각의 방울 분사 장치는 방전 전기 단자와 전기적으로 활성화된 이동 장치 사이에 병렬로 연결된 하나 이상의 저하을 포함할 수 있다. 스위치는 장치를 방전시킬 때 병렬 저항의 유효 저항을 제어하기 위해 방전 전자 단자와 하나 이상의 저항들 각각의 경로에 배치될 수 있다.
도 6은 다수의(여기서는 2개) 충전 제어 스위치(102,104)와 관련된 충전 저항기(106,108)가 압전 액추에이터의 커패시턴스(110)를 충전하는데 사용되고 다수의(여기서는 2개)방전 제어 스위치(112,114)와 관련된 방전 저항기(116,118)가 커패시턴스를 방전시키는데 사용되는 분사 장치용 대안적인 제어 회로(100)를 도시한다.
제어 회로(100)는 인커밍 파형을 위한 저역 필터로서 기능할 수 있다. 저역 필터는 주어진 입력에 대해 보다 예측가능하고 일정한 발사 시퀀스를 만들 기 위해 고주파 고조파를 필터링할 수 있다. 일 실시예에서, 저역 필터의 시상수는 "Rdff x C"로서 개시될 수 있으며, Reff는 병렬로 연결된 저항기의 유효 저항이고 C는 커패시터(110)의 커패시턴스이다. Reff는 어느 스위치가 실제로 병렬로 연결되는지에 따라 조절될 수 있기 때문에, 저역 필터의 시상수는 바뀔 수 있고 이로 인한 커패시터(110) 양단의 파형은 이에 따라 조절(예건대 형상화)될 수 있다.
충전 위상 동안 램프의 기울기는 커패시터(110)를 충전 또는 방전시키는데 전달될 수 있는 전류의 양에 의해 결정된다. 커패시터(110)의 충전(또는 방전)은 제어 회로(100)를 구동시키는 내부 회로(미도시)가 제어 회로(100)에 전달되어 커패시터(110)를 충전(또는 방전)시키는 전류의 양에 의해 제한된다. "회전율"은 커패시터(110)가 충전(또는 방전)되는 속도를 말하며, 충전(또는 방전)의 기울기를 결정할 수 있다. 일 태양에서, 회전율은 전류대 커패시턴스의 비율(회전율=I/C)로서 말할 수 있다. 선택적으로, 회전율은 커패시턴스와 곱해진 유효 저항에 의해 나뉜 커패시터(110) 양단 전압의 변화(회전율=△V/(Reff*C))로 말할 수 있다. 따라서, 충전 및 방전의 기울기와 회전율은 Reff를 바꿈으로써 조절될 수 있다. 예컨대, 만약 스위치(102 및 104)가 폐쇄되면, Reff는 저항기(106과 108)의 병렬 조합의 유효 저항을 나타낼 수 있다. 그러나, 만약 스위치(102)가 개방되고 스위치(104)가 폐쇄되면, Reff는 저항기(108)의 저항을 나타낼 수 있을 것이다.
도 7은 입력 Xvdc에서 인가된 일정한 입력 전압에 기초한 액추에이터 커패시터의 결과 전압에 대한 타이밍도이다. 120에서의 램핑업은 스위치(102)를 폐쇄시키고 다른 스위치들은 개방하여 이루어진다. 121의 편평한 부분은 부분적으로-충전된 커패시터 양단의 전압을 나타내며, 모든 스위치는 120 동안 스위치(102)가 부분적으로 커패시터를 충전 후에 개방된다. 122 에서의 램핑업은 스위치(104)를 폐쇄시키고 다른 스위치를 개방함으로써 이루어진다. 125에서 편평한 부분은 완전히 충전된 커패시터를 나타내고, 입력 전압 Xvdc의 값은 커패시터(110) 양단의 전압이다. 커패시터(110) 양단의 전압이 최종 전압, Xvdc에 도달할 때, 회로의 모든 스위치는 개방되어 전력을 절약한다. 이 지점에서, 커패시터(110)는 커패시터의 충전이 바뀌지 않기 때문에 전압 Xvdc를 유효하게 "유지"한다. 124에서의 램핑다운 은 스위치(112)를 폐쇄하고 다른 스위치들을 개방하여 이루어진다. 126에서의 램핑다운은 스위치(114)를 폐쇄하고 다른 스위치들을 개방하여 이루어진다. 램핑업(120,122)의 기울기와 램핑다운(124,126)의 기울기는 활성화되는 스위치의 저항에 의존하여 바뀐다. 비록 도 7은 한번에 활성화되는 하나의 스위치를 도시하지만, 하나 이상의 스위치가 동시에 활성화되어 유효 저항과 램프의 기울기를 바꾸게 할 수 있다.
일 실시예에서, 회로에서 활성화되는 스위치는 파형이 회로의 입력에 인가되기 전에 선택된다. 이러한 실시예에서, 유효 저항은 발사 간격의 전체 구간 동안 고정된다. 선택적으로 스위치들은 발사 기간의 구간 동안 활성화될 수 있다. 이러한 선택적인 실시예에서, 회로의 입력에 인가된 파형은 회로의 응답을 바꿈으로써 형상화될 수 있다. 회로의 응답은 어느 스위치가 회로에서 연결되는지를 선택함으로써 발사 기간 동안 여러 순간에 선택될 수 있는 유효 저항, Reff에 따라 바뀔 수 있다.
또 다른 실시예에서, 단일 파형은 각각의 저항기의 각각의 경로의 모든 저항 양단에 인가될 수 있으며, 상기 경로의 각각의 스위치는 활성화된다. 선택적으로, 각각의 저항기의 경로는 각각의 경로의 개별 스위치가 활성화되는 상이한 파형을 사용할 수 있다. 이 경우에, 장치의 결과적인 파형은 다수의 파형의 중첩일 수 있다. 이러한 태양에서, 파형표에 저장되지 않은 파형이 제공될 수 있다. 따라서, 파형은 파형표에 저장된 파형 데이터 뿐만 아니라 병렬 저항기 경로 세트 양단에 중첩된 파형의 결과로서 생성된 파형으로부터 공급될 수 있다. 이러한 태양에서, 인쇄 헤드 상의 파형표를 저장하는 메모리의 양은 제한된 수의 기본 파형 패턴을 생성하도록 최소화되고, 제어 스위치는 추가 및/또는 복잡한 파형 패턴을 생성하는데 사용될 수 있다. 그 결과, 방울 분사 장치는 저장된 파형 데이터 및/또는 제어 스위치를 위한 기계적 데이터에 기초하여 트리밍 또는 조절되는 응답을 가질 수 있다.
도 8A는 개별 방울 분사 장치와 연관된 전기 부품의 선택적 실시예를 도시하는 개략도이다. 도 8A는 다수의(여기서는 N) 충전 제어 스위치(Sc_1 802, Sc_2 812, Sc_N 824) 및 관련된 충전 저항기(Rc_1 810, Rc_2 816, Rc_N 814)가 압전 액추에이터의 커패시턴스(C 860)를 충전하는데 사용되고 다수의(여기서는 N) 방전 스위치(Sd_1 832, Sd_2 834, Sd_N 836) 및 관련된 방전 저항기(Rd_1 840, Rd_2 842, Rd_N 844)가 커패시턴스를 방전시키는데 사용되는 분사 장치용 선택적인 제어 회로(850)를 도시한다.
또한 도 7은 파형이 120 이전에 인가되고 126 이후에 제거되는 경우 정방형-펄스 파형, Xv_파형의 한 사이클에서 커패시턴스의 결과적인 전압 충전을 도시한다. 예컨대, 120에서의 램핑업은 스위치(802)를 폐쇄시키고 다른 스위치를 개방시킴으로써 형성될 수 있다. 812에서 램핑업은 스위치(104)를 폐쇄시키고 다른 시위치들을 개방함으로써 형성될 수 있다. 124에서의 램핑다운은 스위치(832)를 폐쇄시키고 다른 스위치를 개방시킴으로써 형성될 수 있다. 126에서의 램핑다운은 스위치(834)를 폐쇄시키고 다른 스위치를 개방함으로써 형성될 수 있다. 선택적으로 임의 수의 스위치가 램핑업 또는 램핑다운 동안 개방 또는 폐쇄될 수 있다. 또한, 다수의 스위치들이 램핑업 또는 램핑다운 동안 개방 또는 폐쇄될 수 있다.
일 실시예에서, 제어 회로(850)의 모든 저항기들이 동일한 저항으로 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 제어 회로(850)의 저항기들은 상이한 저항들로 이루어진다. 예컨대, 충전 저항기(Rc_1 810, Rc_2 816, 및 Rc_N 814)와 대응하는 방전 저항기(Rd_1 840, Rd_2 842, 및 Rd_N 844) 방전 저항기들은 2진-가중 저항기들이고, (병렬) 경로의 저항은 또 다른 (병렬) 경로의 저항기로부터 두 배수 만큼 바뀔 수 있다. 선택적으로, 각각의 저항기는 유효 저항, Reff가 2 배만큼 바뀔 수 있게 하는 저항을 가질 수 있다(예컨대, Reff는 R, 2R, 4R, 8R,...32R, 등).
도 8B는 개별 방울 분사 장치와 연관된 전자 부품의 선택적 실시예를 도시하는 개략도이다. 도 8B는 다수의(여기서는 N) 충전 제어 스위치(Sc_1 802, Sc_2 812 및 Sc_N 824)와 관련된 충전 저항기(Rc_1 810, Rc_2 816, 및 Rc_N 814)가 압전 액추에이터의 커패시턴스(C 860)를 충전하는데 사용되고 다수의(여기서는 N) 방전 제어 스위치(Sd_1 832, Sd_2 834 및 Sd_N 836)와 관련된 방전 저항기(Rd_1 840, Rd_2 842, 및 Rd_N 844)가 커패시턴스를 방전시키는데 사용된다. 다수의 파형(예컨대, Xv_파형_1, Xv_파형_2, Xv_파형_N)은 제어 회로(851)로의 입력파형으로서 커패시터(C 860) 양단에서 중첩된 파형을 생성하는데 사용될 수 있다.
도 8A에서, 하나의 파형은 각각의 스위치-저항 경로에 대한 공통 파형으로서 사용된다. 예컨대, Sc_1 802 와 Rc_1 810 의 경로는 스위치 Sc_1 802)의 입력에서 Sc_2 812 및 Rc_2 816의 경로에 대한 스위치 Sc_1 812와 동일한 파형을 갖는다. 도 8B에서, 각각의 충전 제어 스위치(Sc_1 802, Sc_2 812, Sc_N 824)는 스위치의 입력에서 상이한 파형(예컨대, Xv_파형_1, Xv_파형_2, Xv_파형_N)을 가질 수 있다. 따라서, 각각의 스위칭-저항 경로(예컨대, Sc_1 802와 Rc_1 810에 대한 경로, Sc_2 812와 Rc_2 816에 대한 경로, 및 Sc_N 824와 Rc_N 814에 대한 경로)는 경로의 양단에 상이한 파형을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 병렬 스위치는 도 3에 도시된 단일 스위치를 사용하는 것에 비해 도 6(또는 도 8A, 8B)의 회로의 다이의 전체 면적을 증가시키지 않을 수 있다. 또 다른 실시예에서, 도 6(또는 도 8A, 8B)의 회로에 필요한 전력은 도 3에 도시된 회로 설계에서 소비된 전력을 증가시키지 않을 수 있다.
도 9는 개별 방울 분사 장치와 관련된 전자 부품의 선택적 실시예를 도시하는 또 다른 개략도이다. 도 9는 다수의(여기서는 N) 제어 스위치(Sc_1 902, Sc_2 912, Sc_3 922, 및 Sc_4 932)와 연관된 저항기(Rc_1 906, Rc_2 916, Rc_3 926, 및 Rc_4 936)이 압전 액추에이터의 커패시턴스(C 960)를 충전 및 방전시키는데 사용되는 분사 장치용 제어 회로를 도시한다. 도 3,6,8A,8B에 도시된 개별 방전 제어 스위치와 관련된 방전 저항기를 사용하는 대신에, 증폭기(950)는 입력 신호, Xinput이 제어 스위치(Sc_1 902, Sc_2 912, Sc_3 922, 및 Sc_4 932)와 연관된 저항기(Rc_1 906, Rc_2 916, Rc_3 926, 및 Rc_4 936)를 사용하여 커패시턴스(C 960)를 충전 및 방전시키게 하는데 사용될 수 있다. 증폭기(950)는 커패시터(C 960)에 충전 전류 및 방전 전류를 공급할 수 있다. 입력 신호, Xinput은 일정한 전압 입력(즉, DCinput)이거나 톱니파 또는 사인형 파 등과 같은 또 다른 타입의 파형이 될 수 있다. 일 실시예에서, 각각의 제어 스위치는 입력 신호가 인가되고 증폭 기(950)에 의해 구동되기 전에 개방 또는 폐쇄 위치로 미리설정될 수 있다. 입력 신호가 인가되고 커패시턴스(C 960)가 증폭기(950)에 의해 최종값까지 충전 또는 방전된 이후에, 각각의 제어 스위치는 연속된 입력 신호가 회로(900)에 인가되도록 상이한 개방 또는 폐쇄 위치로 재설정될 수 있다. 연속하는 입력 신호는 이전 신호에서 인가된 것과 동일한 타입의 입력 신호이거나, 사인형 파가 후속하는 톱니파와 같은 상이한 타입의 입력 신호일 수 있다.
본 명세서의 다른 실시예들은 첨부된 청구항의 범위 내에 있다. 예컨대, 스위치와 저항기는 이산 부재이거나 전계-효과 트랜지스터(FET) 스위치의 저항과 같은 단일 부재의 일부일 수 있다. 도 3,6,8A-B,9에 도시된 저항은 방울 분사 장치의 전료 소비에 기초하여 설계될 수 있다. 또 다른 예에서, 도 3,6,8A-B,9에 도시된 저항은 방울 분사 장치의 유효 충전 및/또는 방전 시상수에 기초하여 설계될 수 있다.

Claims (27)

  1. 다수의 스위치들과 압전 액추에이터를 구비한 방울 분사 장치의 응답을 제어하기 위한 방법으로서,
    상기 다수의 스위치들 - 상기 각각의 스위치는 파형 신호에 연결하기 위한 입력 단자, 상기 압전 액추에이터에 연결하기 위한 출력 단자, 상기 스위치와 제어 신호의 연결을 제어하기 위한 제어 신호 단자, 및 상기 입력 단자와 상기 출력 단자 사이의 저항을 포함함 - 을 상기 압전 액추에이터에 연결하는 단계;
    상기 다수의 스위치들 각각의 입력 단자에 인가하기 위한 파형 신호를 선택하는 단계;
    상기 다수의 스위치들 각각 - 상기 다수의 스위치들 각각은 상기 압전 액추에이터의 공통 출력 단자에 연결됨 - 의 입력 단자에 상기 선택된 파형 신호를 인가하는 단계; 및
    상기 제어 신호를 이용하여 상기 각각의 스위치의 제어 신호 단자를 제어하는 단계
    를 포함하는 방울 분사 장치의 응답을 제어하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 압전 액추에이터가 활성화된 조건과 활성화되지 않은 조건 사이에서 변할 때 유체 챔버의 체적을 바꾸기 위해 이동된 위치와 이동되지 않은 위치 사이에서 이동하도록 구성된 전기적으로 활성화된 이동 장치를 더 포 함하며, 상기 유체 챔버는 체적과 분사 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 방울 분사 장치의 응답을 제어하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 파형 신호는 적어도 두 개의 스위치들의 입력 단자를 위해 선택되는 것을 특징으로 하는 방울 분사 장치의 응답을 제어하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 다수의 스위치들은 병렬로 연결된 것을 특징으로 하는 방울 분사 장치의 응답을 제어하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 압전 액추에이터는 커패시턴스를 포함하는 것을 특징으로 하는 방울 분사 장치의 응답을 제어하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 다수의 스위치들 각각의 저항과 상기 압전 액추에이터의 커패시턴스는 저역 필터 회로를 형성하도록 배열된 것을 특징으로 하는 방울 분사 장치의 응답을 제어하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 입력 파형 신호의 동일한 패턴과 일치하는 상기 액추에이터의 발사 파형들을 제공하기 위해 상기 저역 필터 회로와의 고주파 고조파들을 필터링하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방울 분사 장치의 응답을 제어하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 병렬로 연결된 하나 이상의 저항기들에 기초한 상기 저역 회로에 대한 유효 저항, Reff를 형성하기 위해 상기 저역 필터 회로의 하나 이상의 스위치들 각각의 제어 단자를 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방울 분사 장치의 응답을 제어하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 유효 저항은 상기 저역 필터 회로에서 활성화되는 스위치들의 병렬 조합을 포함하고, 활성화 스위치는 상기 스위치의 제어 신호 단자에서 고전압을 갖는 스위치를 포함하며 상기 스위치는 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 방울 분사 장치의 응답을 제어하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 활성화된 스위치들의 선택을 바꿈으로써 상기 저역 필터 회로의 주파수 응답을 바꾸는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방울 분사 장치의 응답을 제어하는 방법.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 파형 신호는 임의의 스텝 펄스, 톱니파형, 및 두 개 이상의 파형 패턴들의 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는 방울 분사 장치의 응답을 제어하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 파형 신호는 파형표에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방울 분사 장치의 응답을 제어하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 방법은 잉크 노즐들 사이에서 잉크젯 방향 변화성을 보상하기 위해 상기 파형표에서 하나 이상의 파라미터들을 포함하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방울 분사 장치의 응답을 제어하는 방법.
  14. 제 12 항에 있어서, 각각의 인쇄 작업에 대해 인쇄 제어를 높이고, 상이한 응답들을 만들며, 상이한 스폿 크기들을 만들기 위해 상기 파형표에 하나 이상의 파라미터들을 포함시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방울 분사 장치의 응답을 제어하는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 하나 이상의 파라미터들은 하나 이상의 타입의 기판들과 상기 하나 이상의 타입의 기판에 대한 잉크 흡수율에 기초하는 파라미터들을 포함하는 것을 특징으로 하는 방울 분사 장치의 응답을 제어하는 방법.
  16. 제 11 항에 있어서, 임의의 상기 스위치들의 입력 단자에 파형 신호를 인가하기 전에 상기 유효 저항을 형성하도록 상기 저역 필터 회로를 구성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방울 분사 장치의 응답을 제어하는 방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 파형 발사 기간(interval)의 구간 이후에 상기 스위치들 중 하나 이상을 전기적으로 분리시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방울 분사 장치의 응답을 제어하는 방법.
  18. 제 11 항에 있어서, 상기 다수의 스위치들은 2진-가중 스위치들을 포함하는 것을 특징으로 하는 방울 분사 장치의 응답을 제어하는 방법.
  19. 다수의 방울 분사 장치들 - 상기 다수의 방울 분사 장치들 각각은 압전 액추에이터에 병렬로 연결되고 각각이 입력 파형 신호에 연결하기 위한 입력 단자, 상기 압전 액추에이터에 연결하기 위한 출력 단자, 제어 신호를 이용하여 상기 스위치의 연결을 제어하기 위한 제어 신호 단자 및 상기 입력 단자와 상기 출력 단자 사이의 저항을 갖는 다수의 스위치들, 및 상기 다수의 방울 분사 장치들 각각의 입력에 상기 입력 파형 신호를 포함하고 하나 이상의 파형 패턴들에 대한 정보를 포함하는 파형 신호 정보 세트를 포함하며, 상기 파형 패턴들은 스텝 펄스, 톱니 파형, 또는 두 개 이상의 파형 패턴들의 조합을 포함함 - ;
    상기 입력 파형 신호를 이용하여 상기 출력 단자에 연결된 상기 압전 액추에이터를 구동시키도록 상기 스위치들 중 적어도 하나의 스위치의 입력 단자에 연결되며, 상기 압전 액추에이터의 커패시턴스를 충전시키도록 구성되고 상기 압전 액추에이터의 커패시턴스를 방전시키도록 구성된 증폭기; 및
    상기 압전 액추에이터의 커패시턴스의 충전 범위를 제어하기 위해 각각의 제어 신호 단자들에 각각의 충전 제어 신호들을 제공하는 제어기
    를 포함하는 장치.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 다수의 스위치들 각가의 저항 및 상기 압전 액추에이터의 커패시턴스는 상기 입력 파형 신호들과 관련된 고주파 고조파들을 필터링하기 위한 저역 필터 회로를 형성하도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 저역 필터 회로의 각각의 스위치의 저항은 상기 저역 회로에 대한 유효 저항, Reff를 형성하도록 병렬로 연결되게 구성된 것을 것을 특징으로 하는 장치.
  22. 제 20 항에 있어서, 상기 저역 필터 회로는 상기 다수의 스위치들중 어느 스위치가 상기 입력 파형 신호와 상기 압전 액추에이터에 전기적으로 연결되는지에 대한 선택에 기초하여 상기 유효 저항을 바꾸도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
  23. 제 19 항에 있어서, 상기 파형 신호 정보는 파형표로부터 유도되는 것을 특징으로 하는 장치.
  24. 잉크젯 프린터의 인쇄를 제어하기 위한 시스템으로서,
    입력 파형 신호들의 고주파 신호들을 필터링하고, 잉크 방울 분사를 위한 액 추에이터를 위해 안정된 발사 파형 신호들을 제공하도록 구성된 필터 회로를 포함하며, 상기 필터 회로는, 전기적으로 병렬로 연결된 다수의 저항기들 - 상기 병렬 연결의 제 1 단부는 입력 파형 단자에 연결되고 상기 병렬 연결의 제 2 단부는 잉크 방울 분사를 위한 상기 액추에이터에 연결됨 - 로 형성된 유효 저항, 및 다수의 스위치들 - 상기 적어도 하나의 스위치는 상기 다수의 저항기들 중 적어도 하나가 또 다른 저항기와 병렬로 연결되게 구성되고, 상기 각각의 스위치가 저하기와 직렬로 전기적으로 연결되게 구성됨 - 을 포함하며;
    저항기와 직렬로 전기적으로 연결되게 구성된 스위치; 및
    상기 유효 저항을 위한 저항값을 결정하기 위해 상기 다수의 스위치들 중 어느 스위치가 전기적으로 연결되는지를 제어하는 제어기
    를 포함하며, 상기 필터 회로의 주파수 응답은 상기 액추에이터의 커패시턴스와 유효 저항과 연관되는, 잉크젯 프린터의 인쇄를 제어하는 시스템.
  25. 제 24 항에 있어서, 상기 각각의 스위치는 상기 저항기를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 인쇄를 제어하는 시스템.
  26. 제 24 항에 있어서, 입력 파형 신호들은 임의의 스텝 펄스, 톱니 파형, 및 두 개 이상의 패턴들의 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 인쇄를 제어하는 시스템.
  27. 제 24 항에 있어서, 발사 파형 신호를 이용하여 상기 액추에이터를 구동시키도록 상기 입력 파형 단자에 연결된 증폭기를 더 포함하며, 상기 증폭기는 상기 액추에이터의 커패시턴스를 충전하도록 구성되고, 상기 증폭기는 상기 액추에이터의 커패시턴스를 방전시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 인쇄를 제어하는 시스템.
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