KR20080050291A - 압전방식 잉크젯 프린트헤드를 채용한 화상형성장치 및압전방식 잉크젯 프린트헤드의 구동방법 - Google Patents

압전방식 잉크젯 프린트헤드를 채용한 화상형성장치 및압전방식 잉크젯 프린트헤드의 구동방법 Download PDF

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Abstract

개시된 압전방식 잉크젯 프린트헤드의 구동방법은, 잉크를 토출하기 위하여 압전액츄에이터에 인가되는 복수의 구동펄스 사이에, 잉크를 토출한 후에 압력 챔버 내에 잔류하는 압력파를 상쇄시키는 보조펄스를 인가하는 것을 특징으로 한다. 이에 따르면, 구동펄스를 인가한 후에 보조펄스를 인가함으로써 잔류 압력파를 상쇄시켜 잉크젯 헤드의 토출안정성을 확보할 수 있다

Description

압전방식 잉크젯 프린트헤드를 채용한 화상형성장치 및 압전방식 잉크젯 프린트헤드의 구동방법{Image forming apparatus adopting piezoelectric ink-jet printhead and dDriving method therereof}
본 발명은 압전 방식에 의하여 잉크를 토출하는 잉크젯 프린트헤드의 구동방법 및 이를 채용한 화상형성장치에 관한 것으로서, 특히 구동펄스에 의하여 잉크가 토출된 후에 압력 챔버 내에 잔류하는 압력파를 억제할 수 있는 잉크젯 프린트헤드의 구동방법 및 화상형성장치에 관한 것이다.
일반적으로 잉크젯 프린트헤드는, 인쇄용 잉크의 미소한 액적(droplet)을 기록용지 상의 원하는 위치에 토출시켜서 소정 색상의 화상으로 인쇄하는 장치이다. 이러한 잉크젯 프린트헤드는 잉크 토출 방식에 따라 크게 두 가지로 나뉠 수 있다. 그 하나는 열원을 이용하여 잉크에 버블(bubble)을 발생시켜 그 버블의 팽창력에 의해 잉크를 토출시키는 열구동 방식의 잉크젯 프린트헤드이고, 다른 하나는 압전체를 사용하여 그 압전체의 변형으로 인해 잉크에 가해지는 압력에 의해 잉크를 토출시키는 압전 방식의 잉크젯 프린트헤드이다.
압전 방식의 잉크젯 프린트헤드에서, 압전액츄에이터에 구동펄스를 인가하면, 압전체가 변형되면서 압력 챔버의 일벽면의 진동판(diaphram)진동시킨다. 이 때 압력 챔버 내에 발생되는 압력파에 의하여 노즐을 통하여 잉크를 토출한다. 잉크를 토출한 후에 압력 챔버 내의 압력파는 감쇄진동을 한다. 압력파가 다음 번 구동펄스가 인가되기 전에 완전히 소멸되거나 또는 적절한 크기 이하로 감쇄되지 않으면, 다음번 잉크의 토출에 영향을 주게 되어 정량의 잉크를 정속으로 토출하기가 어려워진다. 즉, 잔류압력파가 구동펄스에 의하여 새롭게 발생되는 압력파가 상쇄되면 잉크가 토출되지 않거나 또는 토출되는 잉크의 양이 줄어들고 잉크의 속도가 낮아진다. 또, 잔류압력파가 구동펄스에 의하여 새롭게 발생되는 압력파를 증폭시키면 잉크의 양이나 속도가 과도해진다. 특히, 예를 들면 약 5KHz 이상의 구동펄스를 인가하여 고속인쇄를 수행할 때에는 잔류되는 압력파의 영향을 크게 받게 된다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 잔류 압력파를 상쇄할 수 있도록 개선된 압전방식 잉크젯 프린트헤드의 구동방법 및 화상형성장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 압전방식 잉크젯 프린트헤드의 구동방법은, 압력 챔버와, 상기 압력 챔버에 잉크를 토출하기 위한 구동력을 제공하는 압전 액츄에이터를 포함하는 잉크젯 프린트헤드의 구동방법에 있어서, 잉크를 토출하기 위하여 상기 압전액츄에이터에 인가되는 복수의 구동펄스 사이에, 잉크를 토출한 후에 상기 압력 챔버 내에 잔류되는 압력파를 상쇄시키기 위한 보조펄스를 인가하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예로서, 상기 압력 챔버의 유효길이를 L, 상기 잉크 내의 압력파의 전달속도를 C라 할 때에, 상기 구동펄스를 인가한 후 (4n+2)L/C의 시간이 경과된 후에는 상기 구동펄스와 동일한 위상의 보조펄스를 인가하고, 상기 구동펄스를 인가한 후 4nL/C의 시간이 경과된 후에는 상기 구동펄스와 반대 위상의 보조펄스를 인가한다. 상기 보조펄스의 전압은 상기 구동펄스의 전압보다 낮은 것이 바람직하다.
일 실시예로서, 상기 압력 챔버의 유효길이를 L, 상기 잉크 내의 압력파의 전달속도를 C라 할 때에, 2L/C의 시간이 경과된 후에 상기 보조펄스를 인가하며, 상기 보조펄스의 전압은 상기 구동펄스의 전압의 약 45% 내지 65%로 할 수 있다.
일 실시예로서, 상기 압력 챔버의 유효길이를 L, 상기 잉크 내의 압력파의 전달속도를 C라 할 때에, 4L/C의 시간이 경과된 후에 상기 보조펄스를 인가하며, 상기 보조펄스의 전압은 상기 구동펄스의 전압의 약 20% 내지 42%로 할 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 압전방식 잉크젯 프린트헤드의 구동방법은, 압력 챔버 내에 잉크를 토출하기 위한 압력파를 생성하기 위하여 구동펄스를 인가하는 단계; 상기 압력챔버 내의 잔류압력파를 상쇄시키기 위한 보조펄스를 인가하는 단계;를 포함한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 화상형성장치는, 매니폴드, 액추ㅠ에이터, 및 노즐이 마련된 압력챔버를 구비하는 압전방식 잉크젯 헤드; 상기 압력 챔버 내에 잉크를 토출하기 위한 압력파를 생성하기 위한 구동펄스와, 상기 압력챔버 내의 잔류압력파를 상쇄시키기 위한 보조펄스를 생성하는 펄스인가수단;을 포함한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 압전방식 잉크젯 프린트헤드의 구동방법 및 화상형성장치에 따르면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
첫째, 구동펄스를 인가한 후에 보조펄스를 인가함으로써 잔류 압력파를 상쇄시켜 잉크젯 헤드의 토출안정성을 확보할 수 있다. 즉, 균일한 크기의 잉크액적을 정속으로 토출할 수 있다.
둘째, 잔류 압력파를 신속하게 제거함으로써 잉크젯 헤드의 구동주파수를 올 릴 수 있다. 따라서, 고속인쇄가 가능하다.
이하 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 도면상에서 각 구성요소의 크기는 설명의 명료성과 편의상 과장되어 있을 수 있다. 또한, 한 층이 기판이나 다른 층의 위에 존재한다고 설명될 때, 그 층은 기판이나 다른 층에 직접 접하면서 그 위에 존재할 수도 있고, 그 사이에 제3의 층이 존재할 수도 있다.
도 1은 본 발명에 따른 압전방식 잉크젯 헤드를 채용한 화상형성장치의 일 실시예의 단면도이다.
도 1을 보면, 압전방식 잉크젯 프린트헤드는 잉크유로가 형성된 기판(110)과, 잉크 토출압력을 제공하기 위한 압전 액츄에이터(140)를 포함한다. 기판(110)에는 압력 챔버(111)와, 압력 챔버(111)에 잉크를 공급하기 위한 매니폴드(113)를 구비한다. 유로형성 기판(110)에는 압력 챔버(111)연통된 노즐(122)이 형성된 노즐 기판(120)이 접합된다. 진동판(114)은 압전 액츄에이터(140)에 의하여 진동되는 것으로서, 본 실시예에서는 압력 챔버(111)의 일벽을 형성한다.
압전 액츄에이터(140)는 진동판(114)을 진동시켜 압력 챔버(111)에 잉크의 토출을 위한 구동력을 제공하는 역할을 한다. 압전 액츄에이터(140)는, 공통 전극의 역할을 하는 커먼 전극(141)과, 전압의 인가에 따라 변형되는 압전막(142)과, 구동 전압이 인가되는 구동 전극(143)을 구비한다.
기판(110)이 실리콘 웨이퍼로 이루어진 경우에는, 압전 액츄에이터(140)와 기판(110) 사이에는 절연층(미도시)이 마련되는 것이 바람직하다. 절연층은 일 예로서, 기판(110)에 플라즈마 화학기상증착(PECVD)에 의해 형성되는 실리콘 산화막일 수 있다.
페이스트 상태의 압전물질을 절연층 위에 소정 두께로 도포하고 소결시킴으로써 압전막(142)을 형성할 수 있다. 압전막(142)은 압력 챔버(111)에 대응하는 위치에 형성된다. 압전물질로는 여러가지가 사용될 수 있으나, 바람직하게는 PZT(Lead Zirconate Titanate) 세라믹 재료가 사용될 수 있다.
커먼 전극(141)과 구동 전극(143)은 도전성을 가진 금속 물질로 이루어진다. 커먼 전극(141)과 구동 전극(143)은 하나의 금속층으로 이루어질 수도 있며, Ti 층과 Pt 층의 두 개의 금속층으로 이루어질 수도 있다. 커먼 전극(141)과 구동 전극(143)은 절연층(131)과 압전막(142)의 표면에 Ti와 Pt를 각각 스퍼터링(sputtering)에 의해 소정 두께로 증착함으로써 형성될 수 있다. 또, 커먼 전극(141)과 구동 전극(143)은 압전막(142) 위에 도전성 금속 물질, 예컨대 Ag-Pd 페이스트를 스크린 프린팅함으로써 형성될 수도 있다. Ag-Pd 페이스트를 스크린 프린팅하여 커먼 전극(141)과 구동 전극(143)을 형성한 경우에는 압전막(142)과 커먼 전극(141) 및 구동 전극(143)을 소정 온도, 예컨대 900 ~ 1,000℃에서 소결시킨다. 그 후에, 압전막(142)에 전계를 가하여 압전특성을 발생시키는 폴링(poling) 공정을 수행한다. 압전막(142)은 절연층 위에 벌크 압전물질을 부착시킴으로써 형성할 수도 있다.
참조부호 150은 구동 전극(143)에 구동펄스 및 후술하는 보조펄스(Pa)를 인가하기 위한 펄스인가수단을 나타낸다. 구동 전극(143)에 구동펄스를 인가하면, 압전막(142)이 변형되어 진동판(114)이 도 1에 점선으로 도시된 바와 같이 휘어져서 압력 챔버(111) 내의 잉크에 양의 압력을 가한다. 그러면, 이 압력에 의하여 노즐(122)을 통하여 잉크가 토출된다. 잉크의 토출이 완료된 후에 다음번 구동펄스가 인가되기 전까지 압력 챔버(111) 내에서는 잔류 압력파가 감쇄진동을 하게 된다.
본 발명은 도 2에 도시된 바와 같이, 잔류 압력파를 상쇄시키기 위하여 복수의 구동펄스(P1)(P2) 사이에 보조펄스(Pa)를 인가하는 것을 특징으로 한다. 보조펄스(Pa)에 의하여 압력챔버(111) 내에는 보조압력파가 생성된다. 이에 의하여 구동펄스(P1)에 의하여 잉크가 토출된 후에 압력 챔버(111) 내에 잔류되는 압력파를 신속하게 상쇄시켜 다음 번 구동펄스(P2)에 의하여 압력 챔버(111) 내에 원하는 크기의 압력파가 형성될 수 있다. 보조펄스(Pa)는 구동펄스(P1)가 인가된 후에 다음 번 구동펄스(P1)가 인가되기 전에 인가된다. 보조펄스(Pa)는 구동펄스(P1)가 인가되고 소정의 지연시간(Td)이 경과된 후에 인가되므로 이 지연시간(Td)동안에 잔류압력파의 크기가 구동펄스(P1)에 의하여 발생된 초기의 압력파보다는 작다. 따라서, 보조펄스(Td)의 전압(Va)은 구동펄스(P1)(P2)의 전압(V)보다 낮은 것이 바람직하다. 상술한 바와 같이, 구동펄스(P1)를 인가한 후에 보조펄스(Pa)를 인가함으로써 압력 챔버(111) 내의 잔류 압력파를 상쇄시켜, 균일한 크기의 잉크액적을 정속으로 안정적으로 토출할 수 있다. 또, 구동펄스(P1)의 주파수를 높일 수 있어 5KHz 이상의 고속구동이 가능하다.
보조펄스(Pa)의 인가시간은 구동펄스(P1)(P2)의 인가시간과 같을 수 있다. 또, 보조펄스(Pa)의 진폭은 구동펄스(P1)(P2)보다 작다. 물론, 보조펄스(Pa)을 인가시간은 구동폴스(P1)(P2)의 인가시간보다 크거나 작을 수도 있다.
이하, 지연시간(Td)을 설정하기 위한 방법과 보조펄스(Td)의 전압(Va)을 결정하는 방법을 설명한다.
도 3에는 구동펄스(P1)에 의하여 발생된 압력파가 압력 챔버(111) 내에서 겪는 과정이 도시되어 있다. 도 3을 보면, 압력 챔버(111)는 일측은 매니폴드(113)와 연결되고 타측은 노즐(122)과 연결된 유효길이 L을 가지는 챔버로 모델링될 수 있다. 여기서, 매니폴드(113) 쪽은 개방단(open end)으로 볼 수 있으며, 노즐(122)쪽은 막힌 고정단(closed end)으로 볼 수 있다. 또 도 3에서 C는 잉크 중에서의 압력파의 전달속도를 말하며, 잉크 중에서의 음속과 동일하다.
이하, 도 3에 도시된 압력챔버(111) 내에서의 압력파(Wp)의 거동을 설명한다. 시간 "0"에서 압력파(Wp)는 노즐(122)을 향하여 C의 속도로 움직이며, 노즐(122)로부터 La, 매니폴드(113)로부터 Lb 떨어진 위치에 위치된다. 시간 La/C가 경과된 후에, 압력파(Wp)는 노즐(122)에 도달된다. 노즐(122)은 고정단이므로 압력파(Wp)는 위상의 변화없이 반사된다. 따라서, 시간 2La/C가 경과된 후의 압력파(Wp)의 위상은 시간 "0"에서의 압력파의 위상과 동일하다. 그리고 압력파는 반대방향으로 움직인다. 시간 (2La + Lb)/C가 경과되면, 압력파(Wp)는 매니폴드(113)에 입사된다. 이 때 매니폴드(113)는 개방단이므로 압력파(Wp)는 위상이 반전되어 반사된다. 시간 2L/C 후에 압력파(Wp)는 시간 "0"일 때와는 위상이 반대가 되며, 시 간 "0"일 때와 동일한 방향으로 움직인다. 상술한 설명은 대칭 가우시안 형태의 단일파(symmetric Gaussian shaped single wave)에 관한 것이나, 다른 일반적인 형태의 복합파에 대하여도 유효하다.
따라서, 압력파(Wp)는 2L/C의 시간간격으로 위상이 바뀌며 4L/C의 간격으로 동일한 위상이 반복된다는 것을 알 수 있다. 따라서, 지연시간(Td)을 (4n+2)L/C로 설정하는 경우에는 동일한 위상의 압력파를, 지연시간(Td)을 4nL/C로 설정하는 경우에는 반대 위상의 압력파를 압력 챔버(111)에 형성시키면 잔류 압력파를 상쇄시킬 수 있음을 알 수 있다.
상술한 설명에서는 개방단과 고정단에서 100%의 반사가 일어나서 감쇄가 없는 경우에 관하여 설명하였다. 그러나, 실제로는 반사시에 감쇄가 일어난다. 따라서, 보조펄스(Pa)의 전압(Va)은 구동펄스(P1)의 전압(Vp)과 상대적으로 정의되는 것이 바람직하다. 보조전압(Pa)의 크기는 실험에 의하여 결정할 수 있다.
예를 들어, 도 4에는 2L/C 후에 구동펄스(P1)와 동일한 위상의 보조펄스(Pa)를 인가하는 경우에 보조펄스(Pa)의 전압(Va)을 구하기 위한 실험 결과가 개시되어 있다. C는 약 1200m/s이며, 압력 챔버(111)의 유효길이(L)는 약 10mm 이다. 구동펄스(P1)의 전압(Vp)은 약 -60V로 하였다. 지연시간(Td) = 2L/C = 16.5㎲ 후에 보조펄스(Pa)의 전압(Va)을 변경하면서 반복적으로 실험을 수행하였다. 효과를 검증하기 위하여 압전막(142)의 변위를 측정하였다. 그 결과, 보조펄스(Pa)의 전압(Va)이 구동펄스(P1)의 전압(Vp)의 약 55% 정도인 -33V일 때에 최적의 효과를 얻을 수 있었다. 반복적인 실험결과에 따르면, 2L/C의 지연시간(Td) 후에 보조펄스(Pa)를 인 가하는 경우에는 보조펄스(Pa)의 전압(Va)을 구동펄스(P1)의 전압(Vp)의 45% 내지 65% 정도로 할 경우에 만족할 만한 효과를 얻을 수 있었다.
도 5에는 4L/C 후에 구동펄스(P1)와 반대 위상의 보조펄스(Pa)를 인가하는 경우에 보조펄스(Pa)의 전압(Va)을 구하기 위한 실험 결과가 개시되어 있다. C는 약 1200m/s이며, 압력 챔버(111)의 유효길이(L)는 약 10mm 이다. 구동펄스(P1)의 전압(V)은 약 -60V로 하였다. 지연시간(Td) = 2L/C = 16.5㎲ 후에 보조펄스(Pa)의 전압(Va)을 변경하면서 반복적으로 실험을 수행하였다. 효과를 검증하기 위하여 압전막(142)의 변위를 측정하였다. 그 결과, 보조펄스(Pa)의 전압(Va)이 구동펄스(P1)의 전압(Vp)의 약 30% 정도인 +18V일 때에 최적의 효과를 얻을 수 있었다. 즉, 55%의 감쇄가 두 번 일어나면 30%가 되기 때문이다. 반복적인 실험에 의하면, 4L/C의 지연시간(Td) 후에 보조펄스(Pa)를 인가하는 경우에는 보조펄스(Pa)의 전압(Va)을 구동펄스(P1)의 전압(Vp)의 20% 내지 42% 정도로 할 경우에 만족할 만한 효과를 얻을 수 있었다.
상술한 실시예에서는 지연시간(Td)을 2L/C 또는 4L/C로 설정한 경우에 대하여 설명하였으나, 실제에 있어서 압력챔버(111)의 정확한 길이 등 잉크젯 헤드의 치수를 매우 정밀하게 알기는 어려우므로, 지연시간(Td)은 실험적으로 결정할 수도 있다.
보조펄스가 인가되더라도 잉크가 토출되지 않는다. 왜냐하면, 보조펄스에 의하여 압력챔버에 형성되는 압력파는 구동펄스에 의하여 형성되는 압력파보다 작아서, 잉크를 토출하기에는 불충분하기 때문이다. 즉, 보조펄스에 의하여 압력챔버 내에 형성되는 압력파는 구동펄스에 의하여 형성된 압력파의 잔류압력파를 상쇄시킨다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명했지만, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 압전방식 잉크젯 헤드를 구비한 화상형성장치의 일 실시예의 단면도.
도 2는 구동펄스와 보조펄스를 도시한 도면.
도 3은 압력 챔버 내의 압력파의 거동을 보여주는 도면.
도 4는 지연시간을 2L/C로 설정한 경우의 보조펄스의 전압을 결정하기 위한 실험의 일 예를 도시한 도면.
도 5는 지연시간을 4L/C로 설정한 경우의 보조펄스의 전압을 결정하기 위한 실험의 일 예를 도시한 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110...기판 111...압력 챔버
113...매니폴드 114...진동판
120...노즐판 122...노즐
140...압전 액츄에이터 141...커먼 전극
142...압전막 143...상부 전극
150......펄스인가수단 P1, P2......구동펄스
Pa......보조펄스 Vp......구동펄스의 전압
Va......보조펄스의 전압 Td......지연시간
Wp......압력파

Claims (15)

  1. 압력 챔버와, 상기 압력 챔버에 잉크를 토출하기 위한 구동력을 제공하는 압전 액츄에이터를 포함하는 압전방식 잉크젯 프린트헤드의 구동방법에 있어서,
    잉크를 토출하기 위하여 상기 압전액츄에이터에 인가되는 복수의 구동펄스 사이에, 잉크를 토출한 후에 상기 압력 챔버 내에 잔류되는 압력파를 상쇄시키기 위한 보조펄스를 인가하는 것을 특징으로 하는 압전방식 잉크젯 프린트헤드의 구동방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 압력 챔버의 유효길이를 L, 상기 잉크 내의 압력파의 전달속도를 C라 할 때에, 상기 구동펄스를 인가한 후 (4n+2)L/C의 시간이 경과된 후에는 상기 구동펄스와 동일한 위상의 보조펄스를 인가하고, 상기 구동펄스를 인가한 후 4nL/C의 시간이 경과된 후에는 상기 구동펄스와 반대 위상의 보조펄스를 인가하는 것을 특징으로 하는 압전방식 잉크젯 프린트헤드의 구동방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 보조펄스의 전압은 상기 구동펄스의 전압보다 낮은 것을 특징으로 하는 압전방식 잉크젯 프린트헤드의 구동방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 압력 챔버의 유효길이를 L, 상기 잉크 내의 압력파의 전달속도를 C라 할 때에, 2L/C의 시간이 경과된 후에 상기 보조펄스를 인가하며, 상기 보조펄스의 전압은 상기 구동펄스의 전압의 약 45% 내지 65%인 것을 특징으로 하는 압전방식 잉크젯 프린트헤드의 구동방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 압력 챔버의 유효길이를 L, 상기 잉크 내의 압력파의 전달속도를 C라 할 때에, 4L/C의 시간이 경과된 후에 상기 보조펄스를 인가하며, 상기 보조펄스의 전압은 상기 구동펄스의 전압의 약 20% 내지 42%인 것을 특징으로 하는 압전방식 잉크젯 프린트헤드의 구동방법.
  6. 압력 챔버 내에 잉크를 토출하기 위한 압력파를 생성하기 위하여 구동펄스를 인가하는 단계;
    상기 압력챔버 내의 잔류압력파를 상쇄시키기 위한 보조펄스를 인가하는 단계;를 포함하는 압전방식 잉크젯 프린트헤드의 구동방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 보조펄스는 상기 압력파의 전파속도와 상기 압력챔버의 길이에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 압전방식 잉크젯 프린트헤드의 구동방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 보조펄스에 의하여 상기 압력챔버 내에는 상기 잔류압력파를 상쇄시키는 보조압력파가 생성되는 것을 특징으로 하는 압전방식 잉크젯 프린트헤드의 구동방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 보조압력파는 잉크를 토출시키지 않는 것을 특징으로 하는 압전방식 잉크젯 프린트헤드의 구동방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 보조압력파의 위상은 상기 잔류압력파와 반대인 것을 특징으로 하는 압전방식 잉크젯 프린트헤드의 구동방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 보조압력파는 상기 압력파와 동일한 위상과 반대 위상 중 어느 하나의 위상을 가지는 것을 특징으로 하는 압전방식 잉크젯 프린트헤드의 구동방법.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 보조펄스는 상기 구동펄스와 인가시간 및 크기가 다른 것을 특징으로 하는 압전방식 잉크젯 프린트헤드의 구동방법.
  13. 매니폴드, 액추에이터, 및 노즐이 마련된 압력챔버를 구비하는 압전방식 잉크젯 헤드;
    상기 압력 챔버 내에 잉크를 토출하기 위한 압력파를 생성하기 위한 구동펄스와, 상기 압력챔버 내의 잔류압력파를 상쇄시키기 위한 보조펄스를 생성하는 펄스인가수단;을 포함하는 화상형성장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 펄스인가수단은 상기 압력파의 전파속도와 상기 압력챔버의 길이에 기초하여 상기 보조펄스를 생성하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 펄스인가수단은, 상기 압력파의 전파속도와 상기 압력챔버의 길이에 기초하여 상기 잔류압력파와 반대 위상의 보조 압력파를 형성하기 위한 상기 보조펄스를 생성하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019119175A (ja) * 2018-01-10 2019-07-22 東芝テック株式会社 液体吐出ヘッド及びプリンタ

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6164511B2 (ja) * 2012-09-14 2017-07-19 株式会社リコー 液滴吐出ヘッドの駆動方法、液滴吐出ヘッドおよび画像形成装置
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
JP6204201B2 (ja) * 2014-01-08 2017-09-27 株式会社ミマキエンジニアリング 印刷装置及び印刷方法
US9669627B2 (en) 2014-01-10 2017-06-06 Fujifilm Dimatix, Inc. Methods, systems, and apparatuses for improving drop velocity uniformity, drop mass uniformity, and drop formation
JP2017043082A (ja) * 2015-06-04 2017-03-02 株式会社リコー インクジェット記録方法、インクジェット記録装置
JP6540302B2 (ja) * 2015-07-10 2019-07-10 コニカミノルタ株式会社 インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法
JP6716962B2 (ja) * 2016-03-03 2020-07-01 セイコーエプソン株式会社 液体吐出装置、及び液体吐出システム
DE102016113929A1 (de) * 2016-07-28 2018-02-01 Océ Holding B.V. Verfahren und Steuereinheit zur Stabilisierung eines Tintenmeniskus in einem Tintenstrahl-Drucksystem
JP7119479B2 (ja) * 2018-03-23 2022-08-17 セイコーエプソン株式会社 液体噴射装置
EP3863859B1 (en) 2018-11-15 2024-10-02 Landa Corporation Ltd. Pulse waveforms for ink jet printing
US11571892B2 (en) 2021-03-08 2023-02-07 Ricoh Company, Ltd. Manifold length in a printhead

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5903286A (en) * 1995-07-18 1999-05-11 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Method for ejecting ink droplets from a nozzle in a fill-before-fire mode
JP2001026120A (ja) * 1999-07-14 2001-01-30 Brother Ind Ltd インク噴射装置
JP3818065B2 (ja) * 2001-01-30 2006-09-06 ブラザー工業株式会社 インク噴射装置の駆動装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019119175A (ja) * 2018-01-10 2019-07-22 東芝テック株式会社 液体吐出ヘッド及びプリンタ

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