KR970703857A - 액체 잉크 프린팅 장치 및 시스템(a liquid ink printing apparatus and system) - Google Patents

액체 잉크 프린팅 장치 및 시스템(a liquid ink printing apparatus and system)

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KR970703857A
KR970703857A KR1019960707094A KR19960707094A KR970703857A KR 970703857 A KR970703857 A KR 970703857A KR 1019960707094 A KR1019960707094 A KR 1019960707094A KR 19960707094 A KR19960707094 A KR 19960707094A KR 970703857 A KR970703857 A KR 970703857A
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키아 실버브룩
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클로즈 토마스 에이치
이스트만 코닥 캄파니
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Abstract

본 발명에 따른 새로운 프린팅 시스템은 드롭 온 디멘드 프린팅용이다. 이 프린팅 기구는 유체화된 잉크의 선택된 드롭과 선택되지 않은 드롭간의 메니스커스 위치의 차이를 유발하는 프린트될 드롭을 선택되는 드롭 선택 수단과, 기판에 상기 잉크의 드롭을 유인하며 이러한 유인이 선택되지 않은 메니스커스 위치에서 드롭의 표면 장력을 극복하기에는 불충분하지만 드롭을 기판에 대해서 이동시키기 위하여 선택된 매니스커스 위치에서 드롭의 표면 장력을 극복하기에는 충분한 드롭 분리수단의 2단계로 프린팅 방법을 분할한다. 드롭 선택수단은 드롭분리수단의 메니스커스 위치의 차이를 형성할 수 있다.드롭 분리수단으로부터드롭 선택수단을 분리함으로써 프린트될 잉크 드롭을 분리하는 데 필요한 에너지가 감소된다. 드롭선택 수단은 각각의 노즐에 대한 개별 신호에 의해서 구동되어야 한다. 드롭 분리수단은 모든 노즐에 인가될 수 있는 장 또는 상태일 수 있다.

Description

액체 잉크 프린팅 장치 및 시스템(A LIQUID INK PRINTING APPARATUS AND SYSTEM)
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1A도는 본 발명에 따른 일 실시예의 프린팅 장치의 단순한 블록 다이아그램,
제1B도는 본 발명에 따른 한 종류의 노즐 팁의 단면도,
제2A도 내지 2F는 잉크 드롭의 유체역학적 시뮬레이션을 도시하는 도면,
제3A도는 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐의 미세 소자 동력학적 시뮬레이션을 도시하는 도면,
제3B도는 잉크 드롭 선택 및 분리중의 연속 메니스커스(meniscus) 위치에 대한 도면,
제3C도는 잉크 드롭 선택 사이클중의 여러 지점에서의 온도를 도시하는 도면,
제3D도는 다양한 잉크 첨가물에 대한 온도 대해 측정된 표면장력의 곡선을 도시하는 도면,
제4도는 본 발명의 수행을 위한 프린트 헤드 구동회로의 블록 다이아그램,
제6도는 본 발명의 일 실시예를 이용한 프린팅 시스템의 일반화된 블록 다이그램.

Claims (47)

  1. 드롭 온 디멘드 잉크 드롭 프린팅 장치에 있어서, (a) 다수의 드롭 방출 노즐을 구비한 프린트 헤드, (b) 상기 다수의 드롭 방출 노즐에 접속된 잉크 공급 다기관, (c) 드롭 선택 및 분리 단계중에 상기 잉크 공급 다기관내의 잉크가 주위 온도의 2% 이상의 압력을 받게되는 압력수단, (d) 어드레스된 노즐과 어드레스되지 않은 노즐에서 잉크간의 메니스커스 위치의 차이를 유발하도록 상기 드롭 선택 단계중에 미리 설정된 노즐을 선택적으로 어드레스 하기 위한 드롭 선택 수단-상기 힘은 어드레스된 노즐 팁을 분리시키기에는 불충분함, (e) 어드레스된 노즐로부터 잉크를 잉크의 본체로부터 드롭으로서 분리시킴과 아울러 잉크를 어드레스된 노즐내에 유지되게 하는 드롭 분리 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 드롭 온 디멘드 잉크 드롭 프린팅 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 드롭 선택수단은 어드레스된 노즐내의 잉크를 선택된 위치로 이동시켜서 노즐내의 잉크의 점착력에 의해서 유지되게 하고, 어드레스되지않은 노즐내의 잉크보다 노즐로부터 더 돌출되며, 상기드롭 분리수단은 프린트 구역을 향해서 상기 더 돌출된 잉크를 유도하는 것을 특징으로 하는 드롭 온 디멘드 잉크 드롭 프린팅 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 드롭 선택수단은 가입된 잉크의 표면장력의 전열식 감소를 채용하는 것을 특징으로 하는 드롭 온 디멘드 잉크 드롭 프린팅 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 드롭 선택수단은 전열식 잉크 증기 버블을 생성하고, 상기 전열식 잉크 증기 버블은 상기 노즐내의 잉크의 본체로부터 상기 선택된 드롭을 분리시키기에 불충분한 것을 특징으로 하는 드롭 온 디멘드 잉크 드롭 프린팅 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 드롭 선택 수단은 상기 잉크와 직접 또는 간접 기계적 접촉하는 압전변환기를 포함하고 있고, 상기 압전 변환기가 활성화될 때 프린팅 노즐내의 잉크와 소통되는 잉크 공동의 체적을 변화시키며, 상기 체적 변화는 상기 노즐내의 잉크의 본체로부터 상기 선택된 드롭을 분리시키기에 불충분한 것을 특징으로 하는 드롭 온 디멘드 잉크 드롭 프린팅 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 드롭 선택 수단은 상기 노즐내의 잉크의 본체로부터 상기 잉크를 분리시키기에 불충분한 힘으로 전기 전도성 잉크를 정전기적으로 유도하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 드롭 온 디멘드 잉크 드롭 프린팅 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 드롭 분리수단은 선택된 드롭이 상기 프린트 매체와 접촉하도록 그리고 선택되지 않은 드롭이 상기 프린트 매체와 접촉하지 않도록 상기 프린트 헤드를 지나서 이동할 수 있는 프린트 매체를 포함하는 것을 특징으로하는 드롭 온 디멘드 잉크 드롭 프린팅 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 선택된 드롭이 상기 프린트 매체의 표면안으로 스며들거나 또는 상기 표면을 적시는 비율이어드레스된 노즐로부터 잉크가 방출되는 비율보다 큰 것을 특징으로 하는 드롭 온 디 멘드 잉크 드롭 프린팅 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 가압수단에 의해서 영향을 받는 잉크의 압력이 진동하는 것을 특징으로 하는 드롭 온 디멘드 잉크 드롭 프린팅 장치.
  10. 제9항에 있어서, 잉크 압력은 노즐로부터의잉크 방출 빈도의 정수 배수인 빈도로 진동하는 것을 특징으로 하는 드롭 온 디멘드 잉크 드롭 프린팅 장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 드롭 분리수단은 프린트 구역을 향해서 전기 전도성 잉크를 정전기적으로 유도하기 위한 수단을 포함하는것을 특징으로 하는 드롭 온 디멘드 잉크 드롭 프린팅 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 드롭 분리수단을 제공하는 전계가 모든 노즐에 균일하게 인가되는 것을 특징으로 하는 드롭 온 디멘드 잉크 드롭 프린팅 장치.
  13. 제12항에 있어서, 선택된 드롭과 선택되지 않은 드롭에 의해서 경험되는 전력의 차이는 선택된 드롭과 선택되지 않은 드롭간의 위치의 차이에 기인하는 것을 특징으로 하는 드롭 온 디멘드 잉크 드롭 프린팅 장치.
  14. 제1항에 있어서, 상기 드롭 분리수단은 자기적으로 작용하는 물질을 함유한 잉크를 프린팅 구역을 향해서 자기적으로 유도하기 위한 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드롭 온 디멘드 잉크 드롭 프린팅 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 자기유도를 제공하는 자계가 모든 노즐에 균일하게 인가되는 것을 특징으로 하는 드롭 온 디멘드 잉크 드롭 프린팅 장치.
  16. 제14항에 있어서, 선택된 드롭과 선택되지 않은 드롭에 의해서 경험되는 자력의 차이는 선택된 드롭과 선택되지 않은 드롭간의 위치의 차이에 기인하는 것을 특징으로 하는 드롭 온 디멘드 잉크 드롭 프린팅 장치.
  17. 프린트 헤드내의 잉크 본체로부터 선택된 드롭을 분리하는 방법에 있어서, (a) 상기 선택된 드롭을 상기 프린트 헤드의 어드레스된 노즐로부터 돌출시키는 단계와, (b) 상기 선택된 드롭이 상기 프린팅 매체 또는 전달 롤러와 접촉되도록 프린팅 매체 또는 전달 롤러를 상기 프린트 헤드에 충분히 가깝게 설치하지만, 어드레스된 노즐내에 위치하지 않은 잉크가 상기 프린팅 매체 또는 전달 롤러와 접촉하지 않는 상기 프린트 헤드로부터는 멀리 설치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 선택된 드롭을 분리하는 방법.
  18. 드롭 온 디멘드 프린터에 있어서, (i) 잉크 본체를 수용하는 프린트 헤드, (ii) 상기 프린트 헤드의 표면으로부터 선택된 드롭을 돌출시키는 수단, (iii) 상기 선택된 드롭을 상기 전달 매체 또는 전달 롤러와 접촉시키도록 상기 프린트 헤드에 충분히 가깝게 설치되지만 선택된 드롭내에 위치하지 않은 잉크가 상기 프린팅 매체 또는 전달 롤러와 접촉하지 않는 상기 프린트 헤드로부터 충분히 멀리 설치된 프린팅 매체 또는 전달 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 드롭 온 디멘드 프린터.
  19. 제1항에 따른 프린팅 장치에 의해서 기록 매체에 전달되는 잉크의 양을 변경하는 방법에 있어서, (i) 프린트 구역을 따라서 기록 매체를 상기 프린트 헤드에 가깝게 이동시키는 단계와, (ii) 상기 프린트 헤드와 상기 기록 매체간의 거리를 변경시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크의 양을 변경하는 방법.
  20. 프린팅 헤드와 기록 매체간의 거리를 변경하기에 적합한 장치에 있어서, 상기 프린팅 헤드와 상기 기록 매체간의 상대운동을 제공하기 위한 압전수단과, 상기 압전의 치수를 변경하고 따라서 상기 프린팅 헤드와 상기 기록 매체간의 거리를 변경하기 위해서 상기 압전에 전압을 인가하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  21. 제7항에 있어서, 상기 프린팅 헤드와 상기 기록 매체간의 거리를 변경하기 위한 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드롭 온 디멘드 잉크 드롭 프린팅 장치.
  22. 프린트 헤드와 기록 매체간의 거리를 변경하는 장치에 있어서, 상기 프린팅 헤드에 부착된 한쪽 표면과 플래튼에 대해서 고정된 위치에 지지된 반대표면을 갖는 압전과, 상기 프린팅 헤드의 앞 표면과 수직인 방향으로 상기 크리스탈의 치수를 변경하는 방식으로 상기 압전에 전압을 인가하기 위한 수단을 포함하고 있어서, 상기 프린팅 헤드가 사아기 프린팅 헤드와 상기 플래튼 사이에 설치된 기록 매체를 향해서 그리고 이로부터 멀리 이동하는 것을 특징으로 하는 장치.
  23. 제1항에 따른 장치의 프린트 헤드내의 잉크 본체로부터 드롭에 의해서 프린팅하는 방법에 있어서, 음향파 압력이 어드레스된 노즐과 어드레스되지 않은 노즐내의 잉크에 전달되도록 프린트 헤드내의 잉크 본체에 음향파를 인가하는 단계와, 상기프린트 헤드의 어드레스된 노즐로부터 드롭을 분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제23항에 있어서, 상기 음향파의 주파수는 상기 프린트 헤드의 개별 노즐의 어드레스 주파수의 정수 배수인 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 제1항에 있어서, 상기 가압 수단은 상기 다기관내의 잉크 본체에 음향파를 인가하는 장치를 포함하고 있고, 상기 음향파는 선택된 드롭과 선택되지 않은 드롭 양자에 인가되는 것을 특징으로 하는 드롭 온 디멘드 잉크 드롭 프린팅 장치.
  26. 제25항에 있어서, 상기 음향파 인가장치는 (a) 전기적으로 활성화될 때 상기 잉크본체내의 잉크를 배제시키도록 잉크본체와 소통되게 설치된 압전, (b) 상기 프린트 헤드의 드롭 방출의 주파수의 정수 배수인 주파수의 상기 압전에 진동 전압을 인가하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 드롭 온 디멘드 잉크 드롭 프린팅 장치.
  27. 유체화된 잉크의 드롭 온 디멘드프린팅 장치에 있어서, (a) 상기 유체화된 잉크의 선택된 드롭과 선택되지 않은 드롭간의 메니스커스 위치의 차이를 발생시키며 프린트될 드롭을 선택하는 드롭 선택 수단, (b) 상기 드롭의 잉크를 기판에 유도하며, 상기 유도는 선택되지 않은 메니스커스 위치에서 드롭의 표면장력을 극복하기에는 불충분하지만 상기 드롭을 상기 기판쪽으로 이동시키기 위하여 선택된 메니스커스 위치에서 드롭의 표면장력을 극복하기에는 충분한 드롭 분리수단을 포함하되, 상기 드롭 선택수단은 상기 드롭 분리수단의 부재시에 메니스커스 위치의 차이를 제공할 수 있는 것을 특징으로 하는 유체화된 잉크의 드롭 온 디멘드 프린팅 장치.
  28. 제 27항에 있어서, 상기 드롭 선택수단은 가압 잉크의 표면장력을 전열식으로 감소시키는 것을 특징으로 하는 유체화된 잉크의 드롭 온 디멘드 프린팅 장치.
  29. 제27항에 있어서, 상기 드롭 선택수단은 전열식 잉크 증기 버블을 생성하고, 상기 잉크 증기버블은 상기 노즐에서 잉크 본체로부터 상기 선택된 드롭을 분리시키기에는 불충분한 것을 특징으로 하는 유체화된 잉크의 드롭 온 디멘드 프린팅 장치.
  30. 제27항에 있어서, 상기 드롭 선택수단은 상기 잉크와 직접 또는 간접 기계적 접촉하는 압전변환기를 활성화시키고, 상기 압전 변화기가 활성화될 때 프린팅 노즐내의 잉크와 소통되는 잉크 공동의 체적이 변환되며, 상기 체적변환은 상기 노즐내의 잉크 본체로부터 상기 선택된 드롭을 분리시키기에는 불충분한 것을 특징으로하는 유체화된 잉크의 드롭 온 디멘드 프린팅 장치.
  31. 제27항에 있어서, 상기 드롭 선택수단은 전기 전도성 잉크를 정전기적으로 유도하며, 상기 정전기적 유도는 상기 노즐에서 잉크본체로부터 상기 선택된 드롭을 분리시키기에는 불충분한 것을 특징으로 하는 유체화된 잉크의 드롭 온 디멘드프린팅 장치.
  32. 제27항에 있어서, 상기 드롭 선택수단은 선택된 드롭이 상기 프린트 매체와 접촉하고 선택되지 않은 드롭은 상기프린팅 매체와 접촉하지 않는 방식으로 상기 프린팅 매체를 배열하는 것을 특징으로 하는 유체화된 잉크의 드롭 온 디멘드 프린팅 장치.
  33. 제32항에 있어서, 상기 선택된 드롭이 상기 프린팅 매체내에 스며들거나 또는 이를 적시는 비율은 상기 프린팅 노즐로부터 잉크가 방출되는 비율보다 큰 것을 특징으로 하는 유체화된 잉크의 드롭 온 디멘드 프린팅 장치.
  34. 제32항에 있어서,잉크 압력은 진동하는 것을 특징으로 하는 유체화된 잉크의 드롭 온 디멘드 프린팅 장치.
  35. 제32항에 있어서,잉크 압력은 노즐로부터 드롭 방출빈도의 정수 배수인 빈도로 진동하는 것을 특징으로 하는 유체화된 잉크의 드롭 온 디멘드 프린팅 장치.
  36. 제27항에 있어서,잉크 본체로부터 상기 선택된 드롭을 분리하는 수단은 기록 매체를 향해서 전기 전도성 잉크를 정전기적으로 유도하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체화된 잉크의 드롭 온 디멘드 프린팅 장치.
  37. 제36항에 있어서, 상기 정전기적 유도를 제공하는 전계는 모든 노즐에 균일하게 인가되는 것을 특징으로하는 유체화된 잉크의 드롭 온 디멘드 프린팅 장치.
  38. 제36항에 있어서, 선택된 드롭과 선택되지 않은 드롭에 의해서 경험되는 전력의 차이는 선택된 노즐과 선택되지 않은 드롭간의 위치의 차이에 기인하는 것을 특징으로 하는 유체화된 잉크의 드롭 온 디멘드 프린팅 장치.
  39. 제27항에 있어서,잉크본체로부터 상기 선택된 드롭을 분리하는 수단은 기록매체를 향해서 자기적으로 작용하는 물질을 함유한 잉크의 자기 유도를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체화된 잉크의 드롭 온 디멘드 프린팅 장치.
  40. 제39항에 있어서, 상기 자기 유도를 제공하는 자계는 모든 노즐에 고르게 인가되는 것을 특징으로 하는 유체화된 잉크의 드롭 온 디멘드 프린팅 장치.
  41. 제39항에 있어서, 상기 선택된 드롭과 선택되지 않은 드롭에 의해서 경험되는 자력의 차이는 상기 선택된 드롭과 선택되지 않은 드롭간의 위치의 차이에 기인하는 것을 특징으로 하는 유체화된 잉크의 드롭 온 디멘드 프린팅 장치.
  42. 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 것을 특징으로 하는 드롭 온 디멘드 프린팅 기구.
  43. 유체화된 잉크의 드롭 온 디멘드 프린팅 장치에 있어서, (a) 다수의 드롭 방출 노즐, (b) 상기 다수의 드롭 방출 노즐과 관련되고 30℃온도 범위에 걸쳐서 적어도 10mN/m의 표면 장력의 감소를 보이는 잉크 본체, (c) 선택된 노즐과 선택되지 않은 노즐간의 메니스커스 위치의 차이를 생성하며 미리 설정된 노즐을 선택하기 위한 드롭 선택 수단, (d) 선택된 노즐로부터 잉크를 잉크 본체로부터 드롭으로서 분리함과 아울러 잉크가 선택된 노즐내에 유지되게 하는 드롭 분리수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체화된 잉크의 드롭 온 디멘드 프린팅 장치.
  44. 제43항에 있어서, 상기 드롭 선택수단은 가압 잉크의 표면장력을 전열식 감소시키는 것을 특징으로 하는 유체화된 잉크의 드롭 온 디멘드 프린팅 장치.
  45. 제43항에 있어서, 상기 드롭 선택수단은 전열식 잉크 증기버블을 생성하고, 상기 잉크 증기버블은 상기 노즐에서 잉크본체로부터 상기 선택된 드롭을 분리시키기에는 불충분한 것을 특징으로 하는 유체화된 잉크의 드롭 온 디멘드 프린팅 장치.
  46. 제43항에 있어서, 상기 드롭 선택기구는 상기 잉크와 직접 또는 간접 기계적 접촉하는 압전변환기를 활성화시키고, 상기 압전 변환기가 활성화될 때 프린팅 노즐내의 잉크와 소통되는 잉크 공동의 체적이 변화되며, 상기 체적 변화는 상기 노즐내의 잉크 본체로부터 상기 선택된 드롭을 분리시키기에는 불충분한 것을 특징으로 하는 유체화된 잉크의 드롭 온 디멘드 프린트 장치.
  47. 제43항에 있어서, 상기 드롭 선택수단은 전기 전도성 잉크를 정전기적으로 유도하고, 상기 정전기적 유도는 상기 노즐에서 잉크 본체로부터 상기 선택된 드롭을 분리시키기에는 불충분한 것을 특징으로 하는 유체화된 잉크의 드롭 온 디멘드 프린팅 장치.
    ※참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
KR1019960707094A 1995-04-12 1996-04-09 액체 잉크 프린팅 장치 및 시스템(a liquid ink printing apparatus and system) KR970703857A (ko)

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