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KR101486218B1 - 프린트헤드 신뢰성 증진 방법 - Google Patents

프린트헤드 신뢰성 증진 방법 Download PDF

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KR101486218B1
KR101486218B1 KR20090022075A KR20090022075A KR101486218B1 KR 101486218 B1 KR101486218 B1 KR 101486218B1 KR 20090022075 A KR20090022075 A KR 20090022075A KR 20090022075 A KR20090022075 A KR 20090022075A KR 101486218 B1 KR101486218 B1 KR 101486218B1
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KR
South Korea
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pressure
ink
pulse
printhead assembly
printhead
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트레버 제이. 스나이더
테리 올슨
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제록스 코포레이션
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Abstract

상변화 잉크 화상 장치에 있어서 간헐적 취약 또는 결함(IWM) 분사 부실을 감소시키 위한 방법은 상변화 잉크 화상 장치의 프린트헤드 조립체에 압력 소스를 유체 연결시키는 단계를 포함한다. 상기 프린트헤드 조립체는 잉크 비말들을 잉크 수신기상으로 분사하기 위한 복수의 잉크젯들을 포함한다. 상기 방법은 압력 펄스를 상기 프린트헤드 조립체로 전달하기 위해 상기 압력 소스를 활성화시키는 단계를 포함한다. 상기 압력 펄스는 대체로 퍼지 압력에서 전달된다. 상기 압력 펄스는 상기 압력 펄스가 복수의 잉크젯들로부터 잉크를 분사하는 일없이 복수의 잉크젯들로부터 잉크를 증가시키도록 펄스 지속 기간을 갖는다.
상변화, 잉크 화상 장치, IWM 분사 부실, 프린트헤드 조립체, 압력 소스, 압력 펄스, 퍼지 압력, 잉크젯

Description

프린트헤드 신뢰성 증진 방법{Method for increasing printhead reliability}
본 발명은 일반적으로 상변화(phase change) 잉크젯 프린터에 관한 것이며, 특히 상변화 잉크젯 프린터에 사용되는 프린트헤드 조립체의 안정된 작동을 지속하기 위한 노즐 오염을 방지하기 위한 방법에 관한 것이다.
고체 잉크 또는 상변화 잉크 프린터는 관습적으로 종종 고체 잉크 스틱으로 불리는 고체 형태로 잉크를 수용한다. 상기 고체 잉크 스틱들은 통상적으로 프린터용 잉크 로더의 삽입 개구를 통해 삽입되며, 공급 기구 및/또는 중력에 의해 히터 플레이트를 향해 이동된다. 상기 히터 플레이트는 플레이트에 충돌하는 고체 잉크를 기록 매체 상에 분사하기 위해 프린트헤드 조립체로 전달되는 액체로 용해시킨다. 상기 기록 매체는 일반적으로 금속 드럼 또는 벨트와 같은 중간 화상 부재에 의해 지지되는 종이 또는 액체층이다.
상변화 잉크 프린터의 프린트헤드 조립체는 일반적으로 하나 이상의 프린트헤드를 포함하고, 각 프린터헤드는 용융 고체 잉크의 비말(drops)이 기록 매체를 향해 분사되는 복수의 잉크젯을 갖는다. 프린트헤드의 잉크젯들은 프린트헤드 내의 잉크 공급 챔버 또는 다기관으로부터 용융 잉크를 수용하고, 이 잉크 공급 챔버 또는 다기관은 차례로 용융 잉크 용기 또는 잉크 카트리지와 같은 소스로부터 잉크를 수용한다. 각 잉크젯은 잉크 공급 다기관에 연결된 일 단부를 갖는 채널을 포함한다. 상기 잉크 채널의 다른 단부는 잉크의 비말들을 분사하기 위한 오리피스 또는 노즐을 갖는다. 상기 잉크젯의 노즐들은 구멍 플레이트, 또는 상기 잉크젯의 노즐에 대응하는 개구부를 갖는 노즐 플레이트에 형성될 수 있다. 작동하는 동안, 상기 잉크젯 노즐들로부터의 유체의 비말들을 기록 매체 상에 배출시키기 위해, 비말 분사 신호들이 상기 잉크젯에 있는 액추에이터를 작동시킨다. 상기 기록 매체 및/또는 프린트헤드 조립체가 서로에 대해 이동함에 따라, 비말들을 분사하기 위해 잉크젯의 액추에이터를 선택적으로 작동시킴으로써, 적층된 비말들은 상기 기록 매체상에 특정 텍스트 및 그래픽 화상(imaging)을 형성하기 위해 정확하게 패턴화될 수 있다.
유체 잉크젯 시스템에서 마주치는 한가지 어려움은 부분적으로 또는 완전히 차단된 잉크젯에 있다. 부분적으로 또는 완전히 차단된 잉크젯들은 먼지 또는 종이 섬유들로부터의 오염, 건조된 잉크 등을 포함하는 많은 인자들 중 임의의 것에 의해 발생될 수 있다. 또한, 상기 고체 잉크 프린터가 꺼질(turned off) 경우, 프린트헤드에 잔류하는 잉크들은 응고될 수 있다. 상기 프린터가 다시 켜지고(turned on) 워밍업될 때, 상기 잉크는 프린트헤드 내에서 녹는다. 일단 잉크의 용액에 존재하는 공기는 용액 밖으로 빠져나와서 상기 프린트헤드의 잉크 통로 내에 퇴적될 수 있는 공기 버블 또는 공기 포켓을 형성할 가능성이 있다. 부분적으로 또는 완전히 차단된 잉크젯들은 기록 매체상의 결함, 축소 또는 오정렬된 비말을 초래하여 인쇄 품질을 떨어뜨리는 잉크젯 고장 또는 부실로 이어질 수 있다. 분사 부실이 프린트헤드 보수 관리에 의해 회복될 수 없을 때, 그 결과는 영구적인 또는 만성적인 취약 또는 결함(chronic weak or missing; CWM) 분사 부실을 초래한다. CWM 분사 부실은 프린트헤드 전체 또는 CWM 분사 부실을 포함하는 프린트헤드의 일 부분의 교체를 필요로 할 수 있다.
또한, 간헐적 취약 또는 결함(intermittent weak or missing; IWM) 분사 부실이라 불리는 일시적인 분사 부실은 CWM에 대해 위에서 설명한 내용을 포함하나 그에 한정되지는 않는 복수의 다른 인자들에 의해 발생된다. 이들 IWM 분사 부실은 프린트헤드 보수 관리를 수행함으로써 회복될 수 있다. 프린트헤드 보수 관리는 일반적으로, 프린트헤드 조립체로부터 오염 물질, 공기 버블, 건조된 잉크 등을 처리하기 위하여 프린트헤드 조립체의 노즐 및 잉크 통로를 통해 잉크를 퍼징하는(purging) 공정 및/또는 프린트헤드 조립체의 노즐 플레이트를 세척하는 공정을 포함한다. 퍼징 및/또는 세척 공정이 수행되는 동안 인쇄는 일반적으로 정지되어야만 하고, 비교적 많은 시간이 소비될 수 있다.
그러나, IWM 분사 부실은 보수 관리를 수행할 필요없이 충분한 시간(예를 들면, 약 30초 내지 2분)이 경과된 후에 자동적으로 회복될 수도 있다는 사실이 시험을 통해 확인되었다. 따라서, IWM 분사 부실은 상기 공정을 수행하기 위해 인쇄를 정지시키는 일없이 회복될 수 있다. 그러나, 인쇄 품질은 IWM 분사 부실의 자동 회복을 기다리는 동안 지속적으로 영향을 받을 수 있다.
상변화 잉크 화상 장치(phase change ink imaging device)에서 간헐적 취약 또는 결함(IWM) 분사 부실을 감소시키거나 또는 해소하기 위한 방법은 퍼지(purge) 공정을 수행할 필요없이 그리고 IWM 분사 부실이 원래 상태로 회복하는 것을 기다릴 필요없이 IWM 분사 부실을 신속하게 회복하도록 구성하는 방향으로 발전되어 왔다.
상기 방법은 양압 소스(positive pressure source)를 상변화 잉크 화상 장치의 프린트헤드 조립체에 연결하는 공정을 포함한다. 상기 프린트헤드 조립체는 잉크 비말을 잉크 수신기(receiver)상에 분사하기 위한 복수의 잉크젯들을 포함한다. 상기 방법은 양압 펄스를 상기 프린트헤드 조립체로 전달하기 위해 상기 양압 소스를 활성화시키는 공정을 포함한다. 상기 양압 펄스는 대체로 퍼지 압력(purge pressure)에서 전달된다. 상기 양압 펄스는 상기 양압 펄스가 복수의 잉크젯들로부터 잉크를 분사하지 않고 복수의 잉크젯들로부터 잉크를 팽창시키도록, 펄스 지속 기간을 갖는다.
본 발명에 따른 상변화 잉크 화상 장치에서 간헐적 취약 또는 결함(IWM) 분사 부실을 감소시키거나 또는 해소하기 위한 방법에 의하면 퍼지 공정을 수행할 필요없이 그리고 IWM 분사 부실이 원래 상태로 회복하는 것을 기다릴 필요없이 IWM 분사 부실을 신속하게 회복할 수 있다.
프린트헤드 조립체는 각각의 혼합 컬러를 위한 프린트헤드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 컬러 프린터는 검정색(black) 잉크를 분사하기 위한 하나의 프린트헤드, 노란색(yollow) 잉크를 분사하기 위한 다른 프린트헤드, 청록색(cyan) 잉크를 분사하기 위한 다른 프린트헤드, 및 자홍색(magenta) 잉크를 분사하기 위한 다른 프린트헤드를 가질 수 있다. 본 실시예에 있어서, 각 컬러의 잉크 스틱들은 개별 공급 채널들을 통해서 용융 플레이트로 전달된다. 결국, 각 채널은 다른 컬러들을 위한 대응하는 구성 요소들로부터 독립되어 있는 용융 플레이트, 잉크 용기, 및 프린트헤드를 가질 수 있다. 따라서, 상기 프린트헤드 조립체의 각 프린트헤드는 상기 프린트헤드용 잉크를 보유하기 위한 용기를 포함할 수 있다. 그러나, 다른 프린트헤드 조립체 구성도 가능하다. 예를 들어, 상기 프린트헤드 조립체는 복수의 온-보드(on-board) 잉크 용기들로부터 잉크를 수용하는 하나의 프린트헤드를 포함할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 단일 용기가 복수의 프린트헤드들에 잉크를 공급할 수 있다.
다양한 인쇄 기계 기능들은 전자 모듈에서 수행되는 시스템 제어기에 의해 조정된다. 상기 제어기로는 상술된 인쇄 기계 기능들을 제어하는 마이크로프로세서와 같은 프로그램된 제어기가 적합하다. 상기 제어기는 또한 인터페이스 구성 요소들을 통해 상기 구성 요소들 및 서브시스템들에 전달되는 제어 신호들을 발생시킨다. 예들 들어, 이들 제어 신호들은 화상 부재들이 상기 프린트헤드를 지나 회전함에 따라 상기 화상 부재상에 화상을 형성하도록, 프린터헤드 조립체에서 잉크젯 어레이들로부터 잉크를 방출하기 위해 압전기 요소들을 구동한다.
상술된 바와 같이, 유체 잉크젯 시스템에서 마주치는 한가지 어려움은 간헐적 취약 또는 결함(IWM) 분사 부실에 있다. IWM 분사 부실을 회복 및/또는 방지하기 위해, 인쇄 장치는 상기 프린트헤드 조립체의 보수 관리 공정을 주기적으로 수행하기 위한 보수 관리 시스템을 포함할 수 있다. 이하에서 설명되는 바와 같이, 상기 보수 관리 시스템은 상기 프린트헤드 조립체의 하나 이상의 용기 안으로 양압을 도입하도록 구성된다. 상기 용기 안으로 도입된 양압은 상기 프린트헤드 조립체의 채널과 캐비티들내에 있는 잉크를 압축하여, 상기 잉크젯의 오리피스를 향해 잉크를 이동시킨다. 미리 결정된 기간 동안 상기 프린트헤드 조립체의 용기 안으로 양압의 퍼지 압력을 도입함으로써, 잉크는 상기 프린트헤드 조립체의 오리피스를 통해 제거된다. 퍼지 압력은 일반적으로 수 psi이며, 일 실시예에 따르면 약 4.1 psi이다. 퍼징 후에, 상기 보수 관리 시스템은 상기 프린트헤드 조립체의 오리피스 위치를 세척하기 위한 세척 블레이드를 포함할 수 있다. 세척하는 동안 상기 오리피스를 통해 상기 프린트헤드 안으로 잉크가 역류하는 것을 방지하기 위해, 상기 보수 관리 시스템은 또한 상기 프린트헤드 조립체로 저압의 보조 압력을 전달하도록 구성될 수 있으며, 그 압력은 예시적 실시예에서 약 0.04 psi이다. 따라서, 상기 보수 관리 시스템은 퍼지 압력 및 보조 압력 모두에서 상기 프린트헤드 조립체에 압력하의 공기를 전달하도록 구성된다.
도 1에는, 퍼지 압력 및 보조 압력 모두에서 상기 프린트헤드 조립체(50)에 양압을 전달할 수 있는 상변화 잉크젯 프린터용 퍼지 시스템의 실시예가 도시되어 있다. 상기 퍼지 시스템은 공기 펌프(204)를 포함한다. 예시적 실시예에서 상기 펌프(204)는 회전 다이아프램 공기 펌프이다; 그러나, 어떤 적합한 타입의 공기 펌프도 사용될 수 있다. 상기 펌프(204)는 상기 프린트헤드 조립체, 특히 통로(208)를 통해 상기 프린트헤드 조립체의 용기들(도시되지 않음)과 연통한다. 상기 통로(208)는 플라스틱 배관과 같은 어떤 적합한 재료로 형성될 수 있다. 상기 통로(208)의 직경, 길이 및 다른 특성들이 공지되어 있으므로, 상기 펌프(204)는 상기 통로(208)를 통해 공지된 압력을 전달하는 미리 결정된 속도로 작동한다. 도 1의 실시예에서, 상기 펌프(204)는 상기 통로(208)를 통해 상기 프린트헤드의 소망의 퍼지 압력보다 높은 압력을 전달하는 속도로 작동하도록 구성된다.
상기 통로(208)는 상기 프린트헤드(50)로 전달되는 압력을 제어하기 위한 2개의 개구부를 포함한다. 제 1 개구부(210)는 상기 통로(208)를 통해 유동하는 유체, 예시적 실시예에서는 공기의 일부를 유출시키기 위해 구비되며, 그에 따라 낮은 압력이 상기 프린트헤드(50)로 전달된다. 상기 제 1 개구부(210)의 크기는 상기 펌프가 공지된 속도로 작동할 때 소망의 퍼지 압력이 상기 프린트헤드(50)에 전달될 수 있도록, 당 기술 분야에 공지된 방법을 사용하여 결정된다. 제 1 개구부(210)를 제공함으로써, 상기 소망의 퍼지 압력보다 높은 일정의 압력을 전달하는 상업적으로 이용 가능한 펌프가 상기 퍼지 압력을 전달하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 유체의 일부를 유출시킴으로써, 상기 시스템은 더욱 일정한 출력 압력을 상기 프린트헤드에 전달하기 위해 잡음, 압력 스파이크 등을 최소화시킨다.
제 2 개구부(214)는 상기 제 1 개구부(210)로부터 하류쪽에 위치된다. 상기 제 2 개구부(214)는 상기 제 1 개구부(210)에 의해 유출되지 않았던 유체 및/또는 압력을 상기 프린트헤드(50)로 이동시키기 전에 상기 제 2 개구부로부터 유출하도록 하며, 따라서, 상기 시스템은 제 2 압력 또는 보조 압력을 상기 프린트헤드에 전달할 수 있다. 상기 제 2 개구부(214)의 크기는 상기 펌프가 공지된 속도로 작동할 때 소망의 보조 압력이 상기 프린트헤드(50)로 전달될 수 있도록, 당 기술 분야에 공지된 방법을 사용하여 결정된다.
도 1에 도시된 예시적 실시예에서, 상기 제 2 개구부(214)는 상기 제 2 개구부(214)를 선택적으로 개방 및 폐쇄하는 밸브(218)와 연통한다. 예시적 실시에에서 상기 밸브(218)는 솔레노이드 밸브이다; 그러나, 다른 종래의 밸브들도 또한 사용될 수 있다. 상기 밸브(218)는 상기 밸브를 제어하는 퍼지 제어기(108)와 연통한다. 상기 퍼지 제어기(108)는 시스템 제어기에 합체될 수 있고, 또는 밸브 및 공기 펌프를 공지된 방식으로 제어하도록 구성된 프로그램화된 제어기 또는 마이크로프로세서와 같은 독립적인 제어기로 존재할 수 있다. 예를 들어, 상기 퍼지 제어기(108)는 공기 펌프 및 밸브에 전달되는 제어 신호를 발생시킬 수 있다.
도 2에서, 라인 30은 퍼지 사이클 동안 시간 0초에서 대략 2.7초까지의 압력 상승을 나타낸다. 시간 0에서, 퍼지 제어기(108)는 개구부(214)를 폐쇄하도록 신호를 밸브(218)에 전달한다. 상기 퍼지 사이클 동안 상기 프린트헤드(50)에 전달되는 압력은 2.7초에서 약 4.1 psi로 상승한다. 타이머를 포함할 수 있는 상기 퍼지 제어기(108)는 미리 결정된 시간(본 예에서는 2.7초)에서 상기 밸브(218)를 개방하고, 공기는 통로(208)를 통해 유출되어, 라인 32에서 알 수 있는 바와 같이 상기 프린트헤드로 전달된 압력을 약 1.3 물의 인치(inches of water)로 신속하게 낮춘다. 라인 30 및 32는 동일한 퍼지 사이클을 나타내나, 라인 30은 압력을 psi 단위로 측정하고, 라인 32는 압력을 물의 인치 단위로 측정한다. 도 2는 잉크젯 프린터용 퍼지 사이클의 하나의 비제한적 예를 나타낸다. 상기 라인들 30 및 32의 형상은 다른 치수 또는 다른 크기의 개구부를 갖는 통로 또는 다른 펌프를 사용할 때 변화될 수 있다.
상기 퍼지 제어기(108)는 미리 결정된 시간에 상기 밸브(218)를 개방하는 것으로 설명되었다. 이는 2개의 다른 압력을 상기 프린트헤드에 전달하기 위한 가장 저렴한 방법으로 판명되었으므로 상기 예시적 실시예에서 사용되었다. 다른 실시예에서, 상기 밸브(218)는 미리 결정된 압력에서 자동적으로 개방되고, 다음의 퍼지 사이클 때까지 개방된 상태로 지속되도록 구성될 수 있다.
상기 퍼지 제어기(108)는 또한 상기 펌프에 공급되는 전력의 양을 제어할 수 있다. 대안적 실시예에서, 상기 퍼지 제어기는 퍼지 사이클 동안 전력원으로부터 펌프(204)로 많은 양의 전력을 전달할 수 있다. 일단 상기 밸브(218)가 개방되면, 상기 퍼지 제어기(108)는 적은 양의 전력을 펌프로 전달할 수 있다. 그러나, 적은 양의 전력은 도 2에서 라인 32의 오른쪽 부분에 거의 수평으로 도시된 바와 같은 일정한 또는 거의 일정한 압력을 펌프가 전달하기에 충분한 전력이 될 수 있다. 상기 펌프(204)는 퍼지 사이클 후에 계속 작동하며, 상기 제 2 개구부(214)는 상기 프린트헤드(50)로 전달되는 압력이 상기 보조 압력으로 낮아지도록 유체를 유출시킨다.
상기 퍼지 시스템은 상변화 잉크젯 프린터와 관련하여 설명하였다; 그러나, 상기 퍼지 시스템은 또한 복수의 다른 압력들을 상기 프린트헤드 조립체에 전달하기를 원하는 다른 타입의 잉크젯 프린터에 사용될 수도 있다. 또한, 상기 예시적 시스템은 오직 2개의 다른 압력을 전달하도록 설명되었다; 그러나, 추가의 오리피스와 밸브 쌍을 부가함으로써, 일부 다른 압력들이 매우 저렴한 압력 시스템을 갖는 장치에 전달될 수 있다.
상술된 바와 같이, IWM 분사 부실은 퍼지를 수행할 필요없이 충분한 시간(예를 들면, 약 30초 내지 2분)이 경과된 후에 자동적으로 회복될 수도 있다는 사실이 시험을 통해 확인되었다. 따라서, IWM 분사 부실은 인쇄를 정지시키는 일없이 회복될 수 있다. 그러나, 인쇄 품질은 IWM 분사 부실의 자동 회복을 기다리는 동안 지속적으로 영향을 받을 수 있다.
IWM 분사 부실을 회복하기 위한 퍼지 공정을 수행하기 위해 프린트 작업을 정지하는 것 또는 IWM 분사 부실을 자체적으로 회복하도록 단순히 기다리는 것의 양자 택일로서, IWM 분사 부실을 회복하기 위한 방법은 잉크젯 오리피스에 있는 잉크의 메니스커스(meniscus)를 이동시키는 것에 충분히 강하나, 잉크가 상기 오리피스로부터 분사되지 않거나 또는 상기 프린트헤드 안으로 다시 도입되지 않도록 충분히 약한 짧은 고압력 펄스를 프린트헤드 조립체에 적용시키는 공정을 포함하도록 발전되어 왔다. 그와 같은 짧은 고압력 펄스의 적용으로 인해 IWM 분사 부실을 제거하기 위해 필요로 하는 시간은 현저히 감소될 수 있다는 사실이 시험을 통해 확인되었다. 상기 프린트헤드 조립체에 상기 짧은 고압력 펄스의 적용은 상술된 퍼지 시스템을 사용하여 수행될 수 있다.
상기 프린트헤드에 적용된 압력 펄스는 어떤 적절한 크기 및/또는 지속 기간을 가질 수 있으며, 양압 또는 음압으로 될 수 있다. 양압 펄스들은 노즐에 있는 잉크를 팽창시키도록 구성될 수 있는 반면에, 음압 펄스들은 상기 잉크젯에 있는 잉크의 메니스커스를 프린트헤드의 내부를 향해 이동시키거나 또는 끌어당기도록 구성될 수 있다. 양쪽 모두의 경우, 압력 펄스는 상기 노즐에 있는 잉크를 진동시키며, 상기 노즐의 성능에 유익한 영향을 미친다.
상기 프린트헤드 조립체에 적용된 압력 펄스의 지속 기간과 크기(magnitude)는 반복적이고 정확한 압력 펄스가 상기 프린트헤드 조립체에 적용될 수 있도록 매우 정확하게 제어된다. 예를 들어, 상기 프린트헤드 조립체(50)에 압력 펄스를 적용하기 위해, 퍼지 제어기(108)는 개구부(214)를 폐쇄시키기 위한 신호를 밸브(218)에 전달한다. 상기 프린트헤드 조립체(50)로 전달된 압력은 상기 퍼지 압력을 향해 증가하기 시작한다. 약 0.05초 내지 약 1.5초 정도의 미리 결정된 시간에, 상기 퍼지 제어기(108)는 상기 밸브(218)를 개방시키고, 공기는 상기 프린트헤드에 전달된 압력을 보조 압력까지 신속하게 낮추기 위해 통로를 통해 유출된다. 상기 압력 펄스는 잉크를 분사시키나 또는 상기 잉크젯 안으로 다시 도입시키지 않고, 상기 잉크젯에 있는 잉크의 메니스커스를 진동시킬 수 있는 어떤 적절한 크기 및/또는 지속 기간을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 상기 압력 펄스는 약 0.1 psi 내지 약 8.0 psi로 적용된다.
압력 펄스는 단독으로 또는, 예를 들어 펄스 열(pulse train)을 형성하기 위해 조합 형태로 적용될 수 있고, 이 펄스 열은 복수의 압력 펄스들이 미리 결정된 지속 기간 동안 차례로 적용될 수 있다. 상기 펄스 열에서의 압력 펄스들은 대체로 동일한 크기 및/또는 지속 기간의 펄스일 수 있다. 선택적으로, 상기 펄스 열에서의 압력 펄스들은 다른 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 다른 크기의 압력 펄스들이 상기 프린트헤드의 노즐에 있는 잉크를 추가로 진동시키기 위해 상기 프린트헤드에 적용될 수 있다.
도 3에는 압력 펄스를 적용하거나 또는 적용하지 않은 경우 모두에서 IWM 분사 부실에 미치는 영향에 대해 설명하는 도표가 도시되어 있다. 상기 도표는 IWM 분사 부실에 대한 고압 펄스의 영향을 나타내는 데이터를 발생시키도록 수행된 시험 결과들을 설명한다. IWM 분사 부실의 회수는 비말 양이 증가함에 따라 증가되며, 따라서 비말의 분사를 유발하는 구동 신호들의 전압 레벨을 증가시킨다는 사실이 발견되었다. 따라서, 상기 시험을 수행하기 위해, IWM 분사 부실은 구동 전압을 작동 전압으로부터 시험 전압으로 증가시킴으로써 발생된다. 본 실시예에서, 상기 작동 전압은 약 33.5 V이며, 상기 시험 전압은 약 40.2 V이나, 다른 적절한 전압도 사용될 수 있다.
시험되는 동안, 상술된 것과 같은 프린트헤드 조립체는 IWM 분사 부실을 유발시키기 위해 상기 시험 전압에서 약 5분 동안 분사되었다. 다음에 상기 구동 전압은 작동 전압으로 복귀되었다. 도 3의 도표는 수행된 3개의 시험 결과를 나타낸다. 제 1 시험은 상기 프린트헤드 조립체가 시험 전압에서 5분 동안 분사된 후에 압력 펄스가 적용되지 않는 기준 시험이다. 도 3에 도시되 바와 같이, 기준 시험에서는 시험 전압에서의 5분 동안 분사된 후에 24 IWM 분사 부실이 검출되었다. 상기 전압을 작동 전압으로 전환하고 15초 동안 대기한 후에도, 여전히 26 IWM 분사 부실이 존재했다. 다음에, IWM 분사 부실은 매 15초 간격으로, 즉 t=30초, t=45초 및 t=90초에서 검출되었다. 상기 기준 시험에서, IWM 분사 부실의 수는 t=30초에서 14로 떨어졌고, 마지막으로 t=90초에서 IWM 분사 부실의 수는 9로 떨어졌다. 일반적으로, 모든 IWM 분사 부실은 약 2분 후에 회복되었다. 기준 시험과 마찬가지로, 2차 및 3차 시험에서, 상기 프린트헤드 조립체는 IWM 분사 부실을 유발시키기 위해 상기 시험 전압에서 5분 동안 분사되었다. 2차 및 3차 시험에서 각각 36 IWM 분사 부실 및 18 IWM 분사 부실이 유발되었다. 그러나, 상기 기준 시험과는 대조적으로, 일단 전압이 작동 전압으로 복귀되면, 짧은 지속 기간의 고압 펄스가 어떤 잉크도 분사하지 않고 잉크젯에서의 메니스커스를 팽창시키는 프린트헤드 조립체에 적용되었다. 상기 압력 펄스가 상기 프린트헤드 조립체에 적용된 후에, t=15초에서 IWM 분사 부실의 수는 2차 및 3차 시험에 대해 각각 4 IWM 분사 부실 및 2 IWM 분사 부실로 떨어졌다. 따라서, IWM 분사 부실의 수는 기준 시험과 비교해서 약 90% 감소되었다.
양압 펄스는 잉크젯 부실을 회복 및 방지하기 위해 어떤 적절한 시간에 상기 프린트헤드 조립체로 전달될 수 있다. 예를 들어, 상기 압력 펄스가 잉크의 비말들을 분사하지 않고 잉크 메니스커스를 조정하는 것만을 의도하므로, 상기 분사가 인쇄하기 위해 사용되지 않는 어떤 시간에, 표준 인쇄 작업의 중단을 회피하거나 또는 최소화하는 방식으로 상기 압력 펄스의 적용은 수행될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 상기 압력 펄스는 하나의 인쇄 작업과 다음의 인쇄 작업 사이의 상호 작업 간격 동안 상기 프린트헤드로 전달될 수 있다. 상기 압력 펄스의 지속 기간, 및 상기 팽창된 잉크 메니스커스가 상기 잉크젯 오리피스 내의 표준 위치로 회복하기 위해 필요로 하는 시간에 기초하여, 상기 압력 펄스는 프린트 작업의 화상의 인쇄들 사이에 화상 간격 동안 전달될 수 있다. 상기 잉크젯 화상 장치는 인쇄 작업들 사이의 또는 인쇄 작업의 화상들 사이의 간격을 검출하기 위해 본 기술 분야에 공지된 기술과 같은 간격 검출기를 포함할 수 있다. 어떤 적합한 기술 및 알고리즘도 압력 펄스가 프린트헤드 조립체로 전달될 수 있는 동안 간격을 검출 또는 결정하기 위해 사용될 수 있다.
도 1은 적어도 2개의 다른 압력을 화상 장치의 프린트헤드 조립체에 전달할 수 있는 양압 퍼지 시스템의 개략도.
도 2는, 도 1의 펌프 시스템에 대한, 이중 압력 장치에서 압력 대 시간에 대한 그래프.
도 3은 도 1의 퍼지 시스템을 사용하여 고압력의 짧은 지속 기간 압력 펄스를 프린트헤드 조립체로 전달하는 효과를 나타내는 3가지 시험이 진행되는 동안 발생된 데이터를 나타내는 도표.

Claims (4)

  1. 상변화 잉크 화상 장치의 프린트헤드 조립체에 통로를 통하여 압력 소스가 유체 연결되고, 상기 프린트헤드 조립체는 잉크 비말들을 잉크 수신기상에 분사하기 위한 복수의 잉크젯을 포함하며, 상기 통로가 개방 및 폐쇄하는 밸브를 구비한 개구부를 갖는, 상변화 잉크 화상 장치를 작동시키기 위한 방법으로서,
    상기 밸브를 개방 및 폐쇄함으로써, 상기 압력 소스로부터 압력 펄스를 상기 프린트헤드 조립체로 전달하고, 상기 압력 펄스는 상기 밸브가 폐쇄 상태일 때 퍼지 압력이 상기 프린트헤드 조립체로 전달되고, 상기 밸브가 개방 상태일 때 보조 압력이 상기 프린트헤드 조립체로 전달되는 압력 펄스이고, 상기 퍼지 압력은 상기 보조 압력보다 크고, 상기 압력 펄스를 갖는 펄스 지속 기간 및 크기(magnitude)는 상기 압력 펄스가 상기 복수의 잉크젯으로부터 잉크를 분사하지 않고 상기 복수의 잉크젯으로부터 잉크를 팽창시키는 동시에, 상기 복수의 잉크젯 내의 잉크의 메니스커스(meniscus)를 진동시키는 펄스 지속 기간 및 크기인 것을 특징으로 하는 상변화 잉크 화상 장치 작동 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 압력 펄스는 0.1 내지 8 psi(pound per squar inch) 사이의 압력으로 전달되며, 상기 펄스의 지속 기간은 0.05초 내지 1.5초 사이인, 상변화 잉크 화상 장치 작동 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 압력 펄스 열(pressure pulse train)을 상기 프린트헤드 조립체로 전달하기 위해 상기 압력 소스를 활성화시키는 것을 추가로 포함하며,
    상기 압력 펄스 열은 복수의 압력 펄스들을 포함하며, 상기 복수의 압력 펄스들 각각은 0.1 내지 8 psi 사이의 압력으로 전달되는, 상변화 잉크 화상 장치 작동 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 압력 펄스 열에 있는 상기 압력 펄스들의 압력은 펄스들마다 변화하는, 상변화 잉크 화상 장치 작동 방법.
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