KR20170066527A - 프린트헤드 다이 어셈블리 - Google Patents
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Abstract
프린트헤드 다이 어셈블리는 제 1 프린트헤드 다이 및 제 2 프린트헤드 다이를 포함한다. 제 1 프린트헤드 다이 및 제 2 프린트헤드 다이의 각각은 그 위에 구성된 잉크 분배 디바이스를 포함하는 각각의 제 1 표면 및 이 제 1 표면의 반대측의 각각의 제 2 표면을 갖는다. 제 1 프린트헤드 다이 및 제 2 프린트헤드 다이의 각각은 잉크 분배 디바이스를 위한 노즐을 포함한다. 제 1 프린트헤드 다이 및 제 2 프린트헤드 다이는 제 1 프린트헤드 다이의 제 2 표면이 제 2 프린트헤드 다이의 제 2 표면과 대면하도록, 그리고 제 1 프린트헤드 다이의 노즐이 제 2 프린트헤드 다이의 노즐과 정렬되도록 위치된다.
Description
상업용 프린터에서 사용하기 위해 제조된 현재의 압전 프린트헤드는 다중 잉크 액적 중량 및 높은 노즐 밀도를 제공하기 위해 양면 실리콘 다이를 사용할 수 있다. 이 양면 다이는 실리콘 웨이퍼의 양면 상에 잉크 분배 디바이스용 압전 액츄에이터 회로 및 유체 채널을 구성하기 위해 포토리소그래피 및 에칭 공정을 사용하여 제조된다. 그런 다음 웨이퍼는 개별 양면 다이로 분리된다. 실리콘 웨이퍼의 일면 상에 제조된 디바이스는 디바이스가 실리콘 웨이퍼의 타면 상에 제조되는 중에 보호되어야 하므로 제조 공정의 복잡성을 증가시키고 각각의 실리콘 웨이퍼으로부터의 수율을 저하시킨다.
도 1a는 일 실시례의 프린트헤드 다이 어셈블리를 도시한 사시도이다.
도 1b는 도 1a의 프린트헤드 다이 어셈블리를 도시한 분해도이다.
도 1c는 도 1의 프린트헤드 다이 어셈블리를 도시하는 평면도이다.
도 2a는 도 1a에 도시된 프린트헤드 다이 어셈블리와 유사한 일 실시례의 프린트헤드 다이 어셈블리를 포함하는 일 실시례의 프린트헤드의 사시도이다.
도 2b는 다이 캐리어의 정렬 핀과 프린트헤드 다이 어셈블리의 일 실시례의 정렬을 도시하는 도 2a의 프린트헤드의 저면도이다.
도 3은 프린트헤드 다이 어셈블리의 위치를 고정하기 위해 사용되는 접착제의 일 실시례를 도시하는 도 2a의 프린트헤드와 유사한 일 실시례의 프린트헤드의 사시도이다.
도 4는 프린트헤드를 조립하는 일 실시례를 도시하는 흐름도이다.
도 5는 프린트헤드를 교정하기위한 일 실시례의 시스템을 도시하는 블록도이다.
도 6은 도 5의 시스템에 의해 실시될 수 있는 일 실시례의 방법의 흐름도이다.
도 7은 도 5의 시스템을 사용하여 생성된 일 실시례의 프린트헤드 교정 패턴의 다이어그램이다.
도 1b는 도 1a의 프린트헤드 다이 어셈블리를 도시한 분해도이다.
도 1c는 도 1의 프린트헤드 다이 어셈블리를 도시하는 평면도이다.
도 2a는 도 1a에 도시된 프린트헤드 다이 어셈블리와 유사한 일 실시례의 프린트헤드 다이 어셈블리를 포함하는 일 실시례의 프린트헤드의 사시도이다.
도 2b는 다이 캐리어의 정렬 핀과 프린트헤드 다이 어셈블리의 일 실시례의 정렬을 도시하는 도 2a의 프린트헤드의 저면도이다.
도 3은 프린트헤드 다이 어셈블리의 위치를 고정하기 위해 사용되는 접착제의 일 실시례를 도시하는 도 2a의 프린트헤드와 유사한 일 실시례의 프린트헤드의 사시도이다.
도 4는 프린트헤드를 조립하는 일 실시례를 도시하는 흐름도이다.
도 5는 프린트헤드를 교정하기위한 일 실시례의 시스템을 도시하는 블록도이다.
도 6은 도 5의 시스템에 의해 실시될 수 있는 일 실시례의 방법의 흐름도이다.
도 7은 도 5의 시스템을 사용하여 생성된 일 실시례의 프린트헤드 교정 패턴의 다이어그램이다.
도 1a, 도 1b, 및 도 1c는 일 실시례의 프린트헤드 다이 어셈블리(100)를 도시한다. 도 1a는 프린트헤드 다이 어셈블리(100)의 사시도이다. 도 1b는 프린트헤드 다이 어셈블리(100)의 분해도이다. 도 1c는 프린트헤드 다이 어셈블리(100)의 평면도이다. 프린트헤드 다이 어셈블리(100)는, 예를 들면, 본 출원의 양수인인 Hewlett Packard Company에 의해 제조된 SCITEX FB10000과 같은 상업용 잉크젯 프린터에서 사용되는 프린트헤드와 유사한 압전 잉크젯 프린트헤드에 사용하기 위한 다이 어셈블리일 수 있다. 프린트헤드 다이 어셈블리(100)는 다른 유형의 프린트헤드 및/또는 프린터에도 사용될 수 있다.
도 1a, 도 1b, 및 도 1c에 도시된 바와 같이, 프린트헤드 다이 어셈블리(100)는 다이(102) 및 다이(104)를 포함할 수 있다. 다이(102) 및 다이(104)는 직사각형 형태로 도시되어 있으나, 특정 용도에 따라 다른 형상도 고려된다. 직사각형 다이(102) 및 다이(104)의 예시적 치수는 1.5 인치의 길이 x 0.25 인치의 폭이지만, 특정 용도에 따라 다른 치수 및 크기도 고려된다.
다이(102) 및 다이(104)는 특정 용도에 따라, 예를 들면, 실리콘 웨이퍼 또는 다른 적절한 재료로 제조될 수 있다. 예를 들면, 다이(102) 및 다이(104)는 757 마이크론의 산업 표준 두께를 갖는 8 인치 직경의 원형 실리콘 웨이퍼로부터 (예를 들면, 톱질 또는 절단에 의해) 분리된 개별 다이 섹션일 수 있다. 1.5 인치의 길이 x 0.25 인치의 폭의 예시적 치수가 각 다이에 대해 사용되는 경우,단일의 8 인치 직경의 실리콘 웨이퍼으로부터 약 96 개의 다이가 절단될 수 있다. 특정 용도에 따라 다른 웨이퍼 크기 및 두께도 고려될 수 있다.
다이(102)는 표면(106) 및 반대 표면(108)을 가질 수 있다. 유사하게, 다이(104)는 표면(110) 및 반대 표면(112)을 가질 수 있다. 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 다이(102)의 표면(106) 및 다이(104)의 표면(110)은 그 위에 구성된 잉크 분배 디바이스(114)를 가질 수 있다. 잉크 분배 디바이스(114)는, 예를 들면, 유체 체임버 및 노즐(116)을 통해 잉크를 분배하기 위한 압전 액추에이터를 포함할 수 있다.
잉크 분배 디바이스(114)는 표면(106, 110) 상에, 예를 들면, 마스킹 단계, 침착 단계, 및 전기 회로, 유체 채널, 및 실리콘 웨이퍼의 전방 표면 상에 각각의 다이에 대해 잉크 분배 디바이스(114)를 구성하는 기타 구조를 형성하기 위한 에칭 단계의 조합을 사용하는 포토리소그래피 공정을 사용하여 구성될 수 있다. 그러면 다이(102) 및 다이(104)와 같은 개별 다이가 실리콘 웨이퍼 상의 다른 다이로부터 분리될 수 있다. 예로서, 각각의 다이에 대해 1.5 인치의 길이 x 0.25 인치의 폭의 치수가 사용되는 경우, 8 인치 직경 및 757 마이크론의 단일의 실리콘 웨이퍼로부터 약 96 개의 다이가 절단될 수 있고, 여기서 각각의 다이는 각각 대응하는 노즐(116)을 갖는 96 개의 잉크 분배 디바이스(114)를 포함한다. 특정 용도에 따라 잉크 분배 디바이스(114)를 제조하기 위해 다른 제조 공정이 사용될 수도 있다. 유사하게, 특정 용도에 따라 상이한 유형, 개수 및 크기의 잉크 분배 디바이스(114) 및 노즐(116)을 갖는 다이가 고려될 수도 있다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 다이(102) 및 다이(104)는 서로 인접하여 위치될 수 있다. 특히, 다이(102) 및 다이(104)는 다이(102)의 표면(108)이 다이(104)의 표면(112)과 대면하도록 위치될 수 있다. 일부의 실시례에서, 노즐(116)을 위한 개구를 포함하는 다이(102)의 표면(120)이 노즐(116)을 위한 개구를 또한 포함하는 다이(104)의 표면(122)와 대약 동일한 표면이 될 수 있도록 다이(102) 및 다이(104)가 위치될 수 있다. 일부의 실시례에서, 다이(102)와 다이(104) 사이에 접착제의 층이 도포될 수 있다. 예를 들면, 표면(108)과 표면(112)이 결합될 때 서로 인접한 위치에 다이(102) 및 다이(104)를 유지하기 위해 표면(108) 및 표면(112)의 하나 또는 두개 모두에 자외선(ultraviolet) 경화 접착제가 도포될 수 있다. 일단 다이(102) 및 다이(104)가 필요에 따라 위치 및 정렬되면, 접착제의 층은 접착제를 경화시켜 다이(102) 및 다이(104)를 정위치에 고정하기 위해 자외선 조사에 노출될 수 있다.
도 1c는 다이(104)에 대한 다이(102)의 예시적인 위치결정을 예시하는 프린트헤드 다이 어셈블리(100)의 평면도이다. 도 1c에 도시된 바와 같이, 다이(102) 및 다이(104)는 다이(102)의 노즐(116)이 다이(104)의 노즐(116)에 대해 정렬되도록 위치될 수 있다. 특히, 다이(102)의 노즐(116a)은 다이(104)의 노즐(116b) 및 노즐(116c)에 대해 중심에 위치되는 것으로 도시되어 있다. 도 1c에 예시된 실시예는 중심 정렬을 도시하고 있으나, 특정 용도에 따라 다른 정렬 또는 오프셋도 고려된다. 일부의 실시례에서, 노즐(116a, 116b, 116c)은 약 5 마이크론의 정확도로 서로에 대해 정렬될 수 있다.
도 1a 및 도 1b에 예시된 바와 같이, 다이(102) 및 다이(104)는 양면 다이와 대조적으로 단일면 다이일 수 있다. 다이(102) 및 다이(104)는 다이(102)에 대해 표면(106) 및 표면(108) 중 하나에만, 그리고 다이(104)에 대해 표면(110) 및 표면(112) 중 하나에만 전기 회로, 유체 채널, 및 잉크 분배 디바이스(114)를 구성하는 기타 구조를 포함한다는 점에서 단일면 다이이다. 즉, 도 1b에 가장 잘 도시된 바와 같이, 다이(102)는 반대 표면(110)이 아닌 표면(106) 상에 구성된 잉크 분배 디바이스(114)를 포함할 수 있고, 다이(104)는 반대 표면(112)이 아닌 표면(110) 상에 구성된 잉크 분배 디바이스(114)를 포함할 수 있다. 다이 어셈블리(102)에서 2 개의 단일면 다이를 사용하면 다중 액적 중량, 높은 노즐 밀도, 낮은 크로스토크, 및 더 높은 신뢰성이 허용된다.
양면 다이와 대조적으로 다이 어셈블리(100)에서 2 개의 단일면 다이를 사용하면 또한 양면 프린트헤드 다이 상에서 발견되는 다이의 양면 상에 잉크 분배 디바이스(114)를 구성할 필요가 없다. 다이의 양면 상에 잉크 분배 디바이스를 구성하기 위해서는 실리콘 웨이퍼의 타면 상에 잉크 분배 디바이스가 제조되는 중에, 예를 들면, 실리콘 웨이퍼의 일면 상에 제조되는 디바이스가 보호되어야 한다. 예를 들면, 포토리소그래피 공정이 사용되는 경우, 반대면 상에 디비이스가 구성되는 동안에 실리콘 웨이퍼의 일면 상에 형성된 디바이스를 보호하기 위해 희생층이 종종 사용되므로 포토리소그래피 디바이스 구성 공정의 복잡성이 증가하게 된다. 이러한 공정은 또한 다수의 디바이스 결함, 각각의 실리콘 웨이퍼로부터의 낮은 다이 수율, 증가되는 제조 진동, 및 빈약한 이미지 질을 초래할 수 있다. 하나의 양면 다이와 대조적으로 다이 어셈블리(100) 내의 2 개의 단일면 다이를 사용하면 이러한 희생층에 대한 필요성이 제거될 수 있고, 따라서 포토리소그래피 공정의 복잡성이 감소될 수 있다. 하나의 양면 다이와 대조적으로 다이 어셈블리(100)에 2 개의 단일면 다이를 사용하면 또한 타면 상에 디바이스가 구성되는 중에 실리콘 웨이퍼의 일면 상에 형성된 디바이스를 보호하기 위해 희생층을 사용하는 것과 관련된 결함의 수를 감소시킬 수 있으므로 더 높은 다이 수율, 감소된 제조 진동 및 더 높은 이미지 질을 유발한다. 다이 어셈블리(100)에서 2 개의 단일면 다이를 사용하면 양면 다이에서 사용되는 더 두꺼운(예를 들면, 1061 마이크론) 비표준 웨이퍼와 대조적으로 산업 표준 두께(예를 들면, 725 마이크론)의 더 얇은 웨이퍼가 사용될 수 있고, 이는 재료비 절감 및 제조 효율을 제공할 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 일 실시례의 프린트헤드 다이 어셈블리(202)를 포함하는 일 실시례의 프린트헤드 어셈블리(200)를 예시한다. 도 2a는 예시적인 프린트헤드(200)의 사시도이다. 도 2b는 예시적인 프린트헤드(200)의 저면도이다. 프린트헤드(200)는, 예를 들면, 본 출원의 양수인인 Hewlett Packard Company에 의해 제조된 SCITEX FB10000과 같은 상업용 잉크젯 프린터에서 사용되는 프린트헤드와 유사한 압전 잉크젯 프린트헤드일 수 있다. 프린트헤드(200)는 또한 다른 유형의 프린터에서 사용하도록 설계될 수도 있다.
프린트헤드 다이 어셈블리(202)는 도 1a에 도시된 프린트헤드 다이 어셈블리(100)와 유사하다. 예를 들면, 도 2a에 도시된 바와 같이, 프린트헤드 다이 어셈블리(202)는 다이(204) 및 다이(206)를 포함할 수 있다. 다이(204) 및 다이(206)는 사각형 형상으로 도시되어 있으나, 특정 용도에 따라 다른 형태, 치수 및 크기도 고려된다. 다이(204) 및 다이(206)는 특정 용도에 따라, 예를 들면, 실리콘 웨이퍼 또는 다른 적절한 재료로 제조될 수 있다. 예를 들면, 다이(102) 및 다이(104)는 725 마이크론의 산업 표준 두께를 갖는 8 인치 직경의 원형 실리콘 웨이퍼로부터 (예를 들면, 톱질 또는 절단에 의해) 분리된 개별 다이 섹션일 수 있다. 다이(204)의 표면(208) 및 다이(206)의 표면(212)은 각각 그 위에 구성된 잉크 분배 디바이스(216)를 가질 수 있다. 잉크 분배 디바이스(216)는, 예를 들면, 유체 체임버 및 노즐(218)을 통해 잉크를 분배하기 위한 압전 액추에이터를 포함할 수 있다.
도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 다이(204) 및 다이(206)는 서로 인접하여 위치될 수 있다. 특히, 다이(204) 및 다이(206)는 다이(204)의 표면(208)의 반대 표면이 다이(206)의 표면(212)의 반대 표면에 대면하도록 위치될 수 있다. 일부의 실시례에서, 다이(204)와 다이(206) 사이에 접착제의 층이 도포될 수 있다. 일부의 실시례에서, 다이(204) 및 다이(206)는, 특정 용도에 따라, 다이(204)의 노즐(218)이 다이(206)의 노즐(218)에 대해 (예를 들면, 중심 정렬, 기타 정렬 또는 오프셋) 정렬되록 위치될 수 있다. 다이(204) 및 다이(206)는 양면 다이와 대조적으로 단일면 다이일 수 있다.
프린트헤드(200)는 또한 다이 캐리어(230)를 포함할 수 있다. 다이 캐리어(230)는 프린트헤드 다이 어셈블리(202)와, 예를 들면, 상업용 잉크젯 프린터 사이에 전기 접속 및 유체 접속을 제공할 수 있다. 다이 캐리어(230)는 또한 프린트헤드 다이 어셈블리(202)를 위한 구조적 지지체를 제공할 수 있다. 예를 들면, 도 2a에 도시된 바와 같이, 프린트헤드 다이 어셈블리(202)는 다이 캐리어(230)의 공동 내에 부분적으로 삽입 및 안착되어 다이(204)와 다이(206)가 대체로 정위치에 유지될 수 있도록 하고, 프린트헤드 다이 어셈블리의 일부는 다이 캐리어(230)로부터 외측으로 연장되어 노즐(218)이 노출되도록 한다.
다이 캐리어(230)는 정렬 핀(232)을 포함할 수 있다. 정렬 핀(232)은, 예를 들면, 프린트헤드(230)가 사용되는 프린터를 교정하기 위해 프린트헤드 다이 어셈블리의 위치를 규정할 수 있는 기준점을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 특히, 정렬 핀(230)은 다이 캐리어(230) 내에서 다이(204)와 다이(206)를 정렬시키기 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 도 2b에 도시된 바와 같이, 다이(204)의 노즐(218a) 및 다이(206)의 노즐(218b)은 각각 정렬 핀(232)의 중심을 통과하는 선(234)에 기초하여 정렬 핀(232)과 정렬될 수 있다. 다이(204) 및 다이(206)의 개별 위치는, 예를 들면, 노즐(218a, 218b)의 중심이 선(234)로부터 특정의 거리에 있도록 조절될 수 있다. 일부의 실시례에서, 노즐(218a, 218b)은약 8 마이크론의 정확도로 정렬 핀(232)과 정렬될 수 있다.
도 3은 접착제가 다이 캐리어 내에 프린트헤드 다이 어셈블리의 위치를 고정시키기 위해 사용될 수 있는 방법의 일 실시례를 도시하는 하나의 예시적 프린트헤드(300)의 사시도이다. 프린트헤드(300)는, 예를 들면, 도 2a에 도시된 프린트헤드(200)와 유사할 수 있다. 특히, 프린트헤드(302)는 다이(304) 및 다이(306)를 포함하는 프린트헤드 다이 어셈블리(302)를 포함할 수 있다. 프린트헤드(302)는 또한 다이 캐리어(330) 및정렬 핀(332)을 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 접착제(334)는 다이 캐리어(330) 내에 다이(304) 및 다이(306)의 위치를 고정시키기 위해 다이(304), 다이(304) 및 다이 캐리어(330)와 접촉하도록 도포될 수 있다. 접착제(334), 예를 들면, 자외선 접착제 또는 다른 적절한 접착제일 수 있다. 일부의 실시례에서, 자외선 접착제는, 도 3에 도시된 바와 같이, 정렬 핀(232)과 다이(304) 및 다이(306)의 정렬 중이나 정렬 후에 도포될 수 있고, 다음에 접착제(334)를 경화시키고, 다이 캐리어(330) 내에서 다이(304) 및 다이(306)의 위치를 고정시키기 위해 자외선 조사에 노출될 수 있다.
도 4는 프린트헤드를 조립하는 일 실시례를 도시하는 흐름도이다. 프린트헤드는, 예를 들면, 도 2a 및 도 2b에 도시된 프린트헤드(200) 또는 도 3에 도시된 프린트헤드(300)일 수 있다. 예를 들면, 프린트헤드는 2 개의 프린트헤드 다이를 구비한 프린트헤드 다이 어셈블리를 포함할 수 있고, 또한 프린트헤드(200) 또는 프린트헤드(300) 및 도 2a, 도 2b, 및 도 3을 참조하여 기술된 바와 같은 다이 캐리어 및 정렬 핀을 포함할 수 있다. 단계(402)에 의해 나타낸 바와 같이, 각각의 프린트헤드 다이는 다이 캐리어 내에 삽입될 수 있다.
단계(404)에 의해 나타낸 바와 같이, 각각의 프린트헤드 다이는 다이 캐리어의 정렬 핀에 대해 정렬될 수 있다. 일부의 실시례에서, 각각의 프린트헤드 다이의 노즐은 정렬 핀과 정렬될 수 있다. 일부의 실시례에서, 각각의 프린트헤드 다이의 노즐은 각각 약 8 마이크론의 정확도로 정렬 핀과 정렬될 수 있다. 일부의 실시례에서, 각각의 프린트헤드 다이의 노즐은 또한 서로에 대해 정렬될 수 있다. 일부의 실시례에서, 각각의 프린트헤드 다이의 노즐은 또한 약 5 마이크론의 정확도로 서로에 대해 정렬될 수 있다. 일부의 실시례에서, 원하는 정확도 수준은 마이크로 그리퍼(micro gripper)에 결합된 2 개의 전동 스테이지를 갖는 다이 정렬 공구를 사용하여 달성될 수 있다. 다이 정렬 공구는 실시간 이미지 처리 및 광학 공구를 사용하여 각각의 프린트헤드 다이의 위치를 획득하고, 1 마이크론 미만의 반복성 및 1.5 마이크론 이상의 정확도로 전동 스테이지의 이동을 제어할 수 있다.
단계(406)에 의해 나타낸 바와 같이, 다이 캐리어 내에서 프린트헤드 다이의 각각의 위치는 고정될 수 있다. 예를 들면, 접착제는 다이 캐리어 내에 각각의 프린트헤드 다이의 위치를 고정하도록 프린트헤드 다이와 다이 캐리어의 각각과 접촉하도록 도포될 수 있다. 접착제는, 예를 들면, 자외선 접착제 또는 다른 적절한 접착제일 수 있다. 일부의 실시례에서, 자외선 접착제는 정렬 핀과 각각의 프린트헤드 다이가 정렬 중이나 정렬 후에 도포될 수 있고, 다음에 접착제를 경화시키고, 다이 캐리어 내에 각각의 프린트헤드 다이의 위치를 고정시키기 위해 자외선 조사에 노출될 수 있다. 일부의 실시례에서, 2 개의 프린트헤드 다이 사이에 접착제의 층이 도포될 수 있다. 일부의 실시례에서, 자외선 접착제는 프린트헤드 다이가 서로 결합될 때 서로 인접하는 위치에 각각의 프린트헤드 다이를 유지하기 위해 단계(402) 전에 각각의 프린트헤드 다이 사이에 도포될 수도 있다. 일단 각각의 프린트헤드 다이가 필요에 따라 위치 및 정렬되면, 접착제의 층은 접착제를 경화시켜 각각의 프린트헤드 다이를 정위치에 고정하기 위해 자되선 조사에 노출될 수 있다.
도 5는 프린트헤드를 교정하기 위한 하나의 예시적 시스템(500)을 도시하는 블록도이다. 시스템(500)은, 예를 들면, 본 출원의 양수인인 Hewlett Packard Company에 의해 제조된 SCITEX Fb10000과 같은 상업용 잉크젯 프린터에서 구현될 수 있거나, 또는 별개의 시스템 또는 이들의 조합일 수 있다. 프린트헤드는, 예를 들면, 도 2a 및 도 2b에 도시된 프린트헤드(200) 또는 도 3에 도시된 프린트헤드(300)일 수 있다. 예를 들면, 프린트헤드는 2 개의 프린트헤드 다이를 구비한 프린트헤드 다이 어셈블리를 포함할 수 있고, 또한 프린트헤드(200) 또는 프린트헤드(300) 및 도 2a, 도 2b, 및 도 3을 참조하여 기술된 바와 같은 다이 캐리어 및 정렬 핀을 포함할 수 있다. 시스템(500)은 사용자가 2 개의 프린트헤드 다이를 구비한 프린트헤드 다이 어셈블리를 갖는 프린트헤드를 교정하게 할 수 있다. 특히, 시스템(500)은 사용자가 원하는 이미지 질을 제공하기 위해 잉크 액적 분사 조건의 가변성을 최소화하는 것을 가능하게 한다. 잉크 액적의 크기 및 속도의 변화, 및/또는 상이한 프린트헤드의 정상 노즐 위치의 변화는 불균일한 출력, 거칠고 노이즈가 많은 충전 영역, 및/또는 이미지 질의 불량을 초래할 수 있다. 시스템(500)은 사용자가 프린트헤드의 전체 어레이 뿐만 아니라 프린트헤드 내의 각각의 프린트헤드 다이의 동작 전압을 개별적으로 교정할 수 있게 한다.
시스템(500)은 프로세서(502) 및 메모리(504)를 포함할 수 있다. 프로세서(502)는 메모리(504) 내에 포함된 명령을 수행하도록 구성된 단일 처리 유닛 또는 분산 처리 유닛을 포함할 수 있다. 일반적으로, 메모리(504) 내에 포함된 명령에 따라, 프로세서(502)는 사용자가 프린트헤드의 전체 어레이 뿐만 아니라 각각의 프린트헤드 다이의 동작 전압을 개별적으로 교정할 수 있게 한다. 본 출원의 목적을 위해, "처리 유닛"이라는 용어는 메모리 내에 포함된 일련의 명령을 실행하는 현재 개발되거나 장래에 개발될 처리 유닛을 의미한다. 일련의 명령의 실행으로 인해 처리 유닛은 제어 신호를 생성하는 것과 같은 단계를 수행하게 된다. 명령은 읽기 전용 메모리, 대용량 저장 장치, 또는 일부의 다른 영구 저장 장치로부터 처리 유닛에 의한 실행을 위해 랜덤 액세스 메모리(RAM)에 로딩될 수 있다. 다른 실시형태에서, 하드와이어드 회로(hardwired circuitry)가 기술된 기능을 구현하기 위해 소프트웨어 명령 대신에 또는 소프트웨어 명령과 함께 사용될 수 있다. 예를 들면, 시스템(500)의 기능은 하나 이상의 주문형 집적 회로(ASIC)에 의해 전체적으로 또는 부분적으로 구현될 수 있다. 달리 구체적으로 언급되지 않는 한, 시스템(500)은 하드웨어 회로 및 소프트웨어의 임의의 특정 조합이나 처리 유닛에 의해 실행되는 명령어를 위한 임의의 특정 소스에 제한되지 않는다.
메모리(504)는 비일시적 컴퓨터-판독가능 매체 또는 기타 지속성 저장 장치, 휘발성 메모리(예를 들면, DRAM), 또는 이들의 일부의 조합, 예를 들면 RAM과 조합된 하드디스크를 포함할 수 있다. 메모리(504)는 기능의 수행 및 프로세서(502)에 의한 분석을 지시하기 위한 명령어를 포함할 수 있다. 일부의 구현형태에서, 메모리(504)는 프로세서(502)에 의해 사용되는 데이터를 더 저장할 수 있다. 메모리(504)는 다양한 상호연관된 동작을 수행하도록 프로세서(502)를 지시하는 다양한 소프트웨어 또는 코드 모듈을 저장할 수 있다. 예시된 실시례에서, 메모리(504)는 교정 패턴 모듈(510), 획득 모듈(520), 분석 모듈(530), 및 조절 모듈(540)을 포함한다. 일부의 실시례에서, 모듈(510, 520, 530, 540)은 조합되거나 분산되어 추가의 모듈이나 더 적은 모듈이 될 수 있다. 모듈(510, 520, 530, 540)은 협력하여 프로세서(502)가 도 6의 흐름도에 의해 설명된 방법(600)을 수행하도록 지시할 수 있다.
단계(602)에 의해 지시된 바와 같이, 교정 패턴은 모듈(510)에 의해 프린트헤드 내의 2 개의 프린트헤드 다이의 각각에 대해 생성될 수 있다. 교정 패턴은, 예를 들면, 프린트헤드가 설치된 프린터에 의해 인쇄될 수 있다. 도 7은 모듈(510)을 사용하여 생성되는 하나의 예시적 프린트헤드 교정 패턴(700)을 예시하는 다이어그램이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 다중 교정 패치는 각각의 프린트헤드 다이의 동작 전압을 변화시킴으로써 각 프린트헤드 다이에 대해 생성될 수 있다. 양방향 선은 다양한 인쇄 상태를 인쇄할 수 있고, 기준점(fiducial)은 프린트헤드 측의 위치를 나타내고, 오류를 결정하고 교정하는데 사용될 수 있다.
도 6을 참조하면, 단계(604)에 의해 표시된 바와 같이, 각각의 프린트헤드 다이에 대해 단계(602)에서 생성된 교정 패턴은 획득 모듈(520)에 의해 획득될 수 있다. 예를 들면, 획득 모듈(520)은 프로세서(502)에게 지시하여 인쇄된 교정 패턴을 시스템(500)에 의해 분석될 수 있는 전자 포맷으로 스캔하도록 할 수 있다. 단계(606)에 의해 표시된 바와 같이, 각각의 프린트헤드 다이에 대해 단계(602)에 의해 생성된 교정 패턴은 분석 모듈(530)에 의해 분석될 수 있다. 예를 들면, 분석 모듈은 2 개의 다이 사이의 물리적 거리 또는 노즐 열의 간격, 다이 틸트, 다이 높이, 인쇄 축선 속도, 표적 액적 속도, 표적 액적 속도로부터의 오프셋, 공칭 인쇄 높이, 잉크 액적이 토출하여 기재까지의 진행 거리 등과 같은 특성을 분석할 수 있다.
단계(608)에 의해 표시된 바와 같이, 각각의 프린트헤드 다이에 대한 동작 전압은 단계(606)에서의 분석에 기초하여 조절 모듈(540)에 의해 조절될 수 있다. 이러한 조정은 예를 들면, 개선된 균일성, 보다 균일한 액적 중량, 개선된 액적 위치, 및 노즐 공간 오차의 보정, 틸팅, 및 다이 높이 차이와 같은 성능 이미지 질의 개선을 유발할 수 있다.
본 발명의 실시형태가 예시되고 설명되었으나, 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않는 한 다양한 변화가 이루어질 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 예를 들면, 비록 다른 예시적 실시형태가 하나 이상의 이점을 제공하는 하나 이상의 특징을 포함하는 것으로 기술되었으나, 기술된 특징들은 서로 교환될 수 있거나, 대안적으로는 기술된 예시적 실시형태 내에서 또는 다른 대안적 실시형태 내에서 서로 조합될 수 있음이 고려된다. 당업자는 본 발명이 위에서 기술된 많은 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구항의 사상 및 범위 내에 설명된 이러한 모든 대안, 개조, 변경을 포함하는 것으로 의도된다. 또한, 일부의 주지된 구조나 기능은 당업자에게 공지되어 있으므로 상세하게 설명되거나 기술되지 않을 수 있다. 용어가 본 명세서에서 구체적으로 명백하게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명의 특정의 구체적인 실시형태와 함께 사용될 수 있음에도 불구하고 그것의 가장 넓고 합리적인 방식으로 해석되도록 의도된다.
Claims (15)
- 프린트헤드 다이 어셈블리로서,
제 1 프린트헤드 다이 및 제 2 프린트헤드 다이를 포함하고, 상기 제 1 프린트헤드 다이 및 상기 제 2 프린트헤드 다이의 각각은 그 위에 구성된 잉크 분배 디바이스를 포함하는 각각의 제 1 표면 및 상기 제 1 표면의 반대측의 각각의 제 2 표면을 갖고, 상기 제 1 프린트헤드 다이 및 상기 제 2 프린트헤드 다이의 각각은 상기 잉크 분배 디바이스를 위한 노즐을 포함하고,
상기 제 1 프린트헤드 다이 및 상기 제 2 프린트헤드 다이는 상기 제 1 프린트헤드 다이의 제 2 표면이 상기 제 2 프린트헤드 다이의 제 2 표면과 대면하도록 위치되고, 상기 제 1 프린트헤드 다이의 노즐은 상기 제 2 프린트헤드 다이의 노즐에 대해 정렬된,
프린트헤드 다이 어셈블리. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 프린트헤드 다이 및 상기 제 2 프린트헤드 다이는 그 위에 구성된 상기 잉크 분배 디바이스를 갖는 실리콘 웨이퍼 섹션을 포함하는,
프린트헤드 다이 어셈블리. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 프린트헤드 다이의 제 1 노즐은 상기 제 2 프린트헤드 다이의 제 1 노즐 및 제 2 노즐에 대해 중심에 위치되는,
프린트헤드 다이 어셈블리. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 프린트헤드 다이의 노즐 및 상기 제 2 프린트헤드 다이의 노즐은 다이 캐리어의 정렬 핀에 대해 정렬된,
프린트헤드 다이 어셈블리. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 프린트헤드 다이 및 상기 제 2 프린트헤드 다이의 위치를 고정하기 위해 상기 제 1 프린트헤드 다이 및 상기 제 2 프린트헤드 다이와 접촉하는 접착제를 더 포함하는,
프린트헤드 다이 어셈블리. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 프린트헤드 다이의 제 2 표면과 상기 제 2 프린트헤드 다이의 제 2 표면 사이에 접착제의 층을 더 포함하는,
프린트헤드 다이 어셈블리. - 다이 캐리어 내에 제 1 프린트헤드 다이 및 제 2 프린트헤드 다이를 위치시키는 단계;
상기 제 1 프린트헤드 다이 및 상기 제 2 프린트헤드 다이를 상기 다이 캐리어의 정렬 핀에 대해 정렬시키는 단계; 및
상기 다이 캐리어 내에서 상기 제 1 프린트헤드 다이 및 상기 제 2 프린트헤드 다이의 위치를 고정시키는 단계를 포함하는,
방법. - 제 7 항에 있어서,
실리콘 웨이퍼로부터 상기 제 1 프린트헤드 다이 및 상기 제 2 프린트헤드 다이를 제조하는 단계를 더 포함하는,
방법. - 제 7 항에 있어서,
상기 다이 캐리어 내에서 상기 제 1 프린트헤드 다이 및 상기 제 2 프린트헤드 다이의 위치를 고정시키는 단계는 상기 제 1 프린트헤드 다이, 상기 제 2 프린트헤드 다이, 및 상기 다이 캐리어에 접착제를 도포하는 단계를 더 포함하는,
방법. - 제 7 항에 있어서,
상기 제 1 프린트헤드 다이 및 상기 제 2 프린트헤드 다이 사이에 접착제의 층을 도포하는 단계를 더 포함하는,
방법. - 제 7 항에 있어서,
상기 제 1 프린트헤드 다이 및 상기 제 2 프린트헤드 다이의 각각을 위한 별개의 동작 전압을 교정하는 단계를 더 포함하는,
방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 제 1 프린트헤드 다이를 사용하여 생성되는 제 1 교정 패턴 및 상기 제 2 프린트헤드 다이를 사용하여 생성되는 제 2 교정 패턴을 분석하는 단계를 더 포함하고, 상기 제 1 프린트헤드 다이 및 상기 제 2 프린트헤드 다이의 각각을 위한 동작 전압은 상기 제 1 교정 패턴 및 상기 제 2 교정 패턴을 생성하기 위해 변화되는,
방법. - 프린트헤드로서,
정렬 핀을 갖는 다이 캐리어; 및
상기 다이 캐리어 내에 위치된 별개의 제 1 프린트헤드 다이 및 제 2 프린트헤드 다이를 포함하고,
상기 제 1 프린트헤드 다이 및 상기 제 2 프린트헤드 다이의 각각은 잉크 분배 디바이스를 위한 노즐을 포함하고,
상기 제 1 프린트헤드 다이 및 상기 제 2 프린트헤드 다이는 상기 제 1 프린트헤드 다이의 노즐 및 상기 제 2 프린트헤드 다이의 노즐이 상기 다이 캐리어의 정렬 핀에 대해 정렬되도록 상기 다이 캐리어 내에 위치된,
프린트헤드. - 제 13 항에 있어서,
상기 제 1 프린트헤드 다이의 노즐은 상기 제 2 프린트헤드 다이의 노즐에 대해 정렬되는,
프린트헤드. - 제 13 항에 있어서,
상기 다이 캐리어 내에서 상기 제 1 프린트헤드 다이 및 상기 제 2 프린트헤드 다이의 위치를 고정하기 위해 상기 제 1 프린트헤드 다이 및 상기 제 2 프린트헤드 다이와 접촉하는 접착제를 더 포함하는,
프린트헤드.
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