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KR101615633B1 - 잉크젯 프린팅 장치의 구동 방법 - Google Patents

잉크젯 프린팅 장치의 구동 방법 Download PDF

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KR101615633B1
KR101615633B1 KR1020090033844A KR20090033844A KR101615633B1 KR 101615633 B1 KR101615633 B1 KR 101615633B1 KR 1020090033844 A KR1020090033844 A KR 1020090033844A KR 20090033844 A KR20090033844 A KR 20090033844A KR 101615633 B1 KR101615633 B1 KR 101615633B1
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KR
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ink
electrostatic
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piezoelectric
driving
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홍영기
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삼성전자주식회사
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Abstract

압전 방식 및 정전 방식의 복합 방식에 의한 잉크젯 프린팅 장치의 구동 방법이 개시된다. 개시된 잉크젯 프린팅 장치의 구동 방법은, 압전 액츄에이터에 인가되는 압전구동전압과 정전기력 인가 유닛에 인가되는 정전구동전압의 인가 순서, 크기 및 지속 시간을 제어함으로써 잉크 액적을 서로 다른 크기와 형태로 토출하는 다수의 구동 모드를 포함한다. 제1 구동 모드에서는, 노즐의 단부에 돔 형상의 잉크 메니스커스를 형성하고, 잉크 메니스커스의 표면으로부터 노즐의 크기에 비해 작은 크기를 가진 잉크 액적을 토출시킨다. 제2 구동 모드에서는, 노즐의 단부에 테일러 콘 형상의 잉크 메니스커스를 형성하고, 잉크 메니스커스의 뾰족한 단부로부터 더 작은 크기를 가진 잉크 액적을 토출시킨다. 제3 구동 모드에서는, 노즐의 단부에 테일러 콘 형상의 잉크 메니스커스를 형성하고, 잉크 메니스커스의 뾰족한 단부로부터 스트림 형태의 잉크 액적을 토출시킨다.

Description

잉크젯 프린팅 장치의 구동 방법{Driving method of inkjet printing apparatus}
압전 방식 및 정전 방식의 복합 방식에 의한 잉크젯 프린팅 장치의 구동 방법이 개시된다.
일반적으로 잉크젯 프린팅 장치는, 잉크젯 헤드를 이용하여 인쇄용 잉크의 미소한 액적(droplet)을 인쇄 매체, 예컨대 인쇄용지 상의 원하는 위치에 토출시켜서 인쇄용지의 표면에 소정 색상의 화상을 인쇄하는 장치이다. 이러한 잉크젯 프린팅 장치는 최근에 액정 디스플레이(LCD; Liquid Crystal Diplay)와 유기발광소자(OLED; Organic Light Emitting Device) 등과 같은 평판 디스플레이 분야, 전자종이(E-Paper) 등과 같은 플렉시블 디스플레이 분야, 금속 배선 등과 같은 인쇄 전자공학(Printed electronics) 분야, 및 유기 박막트랜지스터(OTFT; Organic Thin Film Transistor) 등과 같은 다양한 분야로 응용 범위가 확대되고 있다. 이러한 잉크젯 프린팅 장치가 상기한 디스플레이 분야나 인쇄 전자공학 분야에 적용되는데 있어서 공정 기술상 가장 중용한 기술적 과제 중의 하나가 고 해상도 및 초정밀 프린팅이다.
잉크젯 프린팅 장치는 다양한 잉크 토출 방식을 채용할 수 있으며, 그 중에는 압전 방식과 정전 방식이 있다. 압전 방식은 압전체의 변형에 의해 잉크를 토출시키는 방식이고, 정전 방식은 정전기력에 의해 잉크를 토출시키는 방식이다. 상기 정전 방식은 정전 유도(electrostatic induction)에 의해 잉크를 토출시키는 방식과, 대전된 안료(charged pigments)를 정전기력에 의해 축적시킨 뒤 잉크 액적으로 토출하는 방식으로 나뉠 수 있다.
상기한 압전 방식의 잉크젯 프린팅 장치는 DOD(Drop On Demand) 방식으로 잉크를 토출시키므로 프린팅 작업을 제어하기가 용이하고, 구동 방식이 단순하며, 압전체의 기계적 변형에 의해 토출 에너지를 생성하므로 사용되는 잉크에 제약이 없다는 장점이 있다. 그러나, 압전 방식의 잉크젯 프린팅 장치는 수 피코리터(picoliter) 이하의 미세 액적을 토출하는데 어려움이 있으며, 토출된 잉크 액적의 직진성이 떨어지는 단점이 있다.
상기한 정전 방식의 잉크젯 프린팅 장치는 미세 액적을 구현하기가 쉽고, 구동 방식도 단순하며, 토출된 잉크 액적의 직진성도 양호하여 정밀 프린팅에 유리하다는 장점이 있다. 그러나, 정전 방식의 잉크젯 프린팅 장치 중 정전 유도 방식은 노즐별로 액적 형성을 위한 제어가 어렵기 때문에 다수의 노즐로부터 DOD 방식으로 잉크를 토출시키기가 어려운 단점이 있으며, 대전 안료를 이용하는 방식은 밀도가 높은 안료들을 축적시켜야 하기 때문에 잉크의 토출 속도에 한계가 있으며 사용되는 잉크에도 제한이 있다는 단점이 있다.
압전 방식과 정전 방식을 함께 채용하는 복합 방식의 잉크젯 프린팅 장치에 있어서 잉크 액적을 다양한 크기와 형태로 토출할 수 있는 구동 방법이 제공된다.
본 발명의 실시예들에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 구동 방법은,
노즐로부터 잉크 액적을 토출시키는 구동력을 제공하는 압전 액츄에이터와 정전기력 인가 유닛을 가진 잉크젯 프린팅 장치의 구동 방법에 있어서,
상기 압전 액츄에이터에 인가되는 압전구동전압과 상기 정전기력 인가 유닛에 인가되는 정전구동전압의 인가 순서, 크기 및 지속 시간을 제어함으로써 잉크 액적을 서로 다른 크기와 형태로 토출하는 다수의 구동 모드를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 있어서, 상기 다수의 구동 모드는,
상기 노즐의 단부에 돔 형상의 잉크 메니스커스를 형성하고, 상기 잉크 메니스커스의 표면으로부터 상기 노즐의 크기에 비해 작은 크기를 가진 잉크 액적을 토출시키는 제1 구동 모드와, 상기 노즐의 단부에 콘 형상의 잉크 메니스커스를 형성하고, 상기 잉크 메니스커스의 뾰족한 단부로부터 상기 제1 구동 모드에서 보다 더 작은 크기를 가진 잉크 액적을 토출시키는 제2 구동 모드와, 상기 노즐의 단부에 콘 형상의 잉크 메니스커스를 형성하고, 상기 잉크 메니스커스의 뾰족한 단부로부터 스트림 형태의 잉크 액적을 토출시키는 제3 구동 모드를 포함할 수 있다.
상기 제1 구동 모드에서는, 상기 정전구동전압을 상기 압전구동전압보다 먼 저 인가하고 늦게 제거하여, 상기 정전구동전압의 지속 시간을 상기 압전구동전압의 지속 시간보다 더 길게 유지할 수 있으며, 상기 제2 구동 모드에서는, 상기 압전구동전압을 상기 정전구동전압보다 먼저 인가하고 먼저 제거하되, 상기 정전구동전압의 지속 시간을 상기 압전구동전압의 지속 시간보다 더 길게 유지할 수 있으며, 상기 제3 구동 모드에서는, 상기 정전구동전압을 상기 압전구동전압보다 먼저 인가하고 먼저 제거하되, 상기 정전구동전압의 지속 시간을 상기 압전구동전압의 지속 시간보다 더 길게 유지할 수 있다.
상기 제1 구동 모드에서의 압전구동전압이 가장 높고, 상기 제3 구동 모드에서의 압전구동전압이 가장 낮으며, 상기 제3 구동 모드에서의 정전구동전압이 상기 제1 및 제2 구동모드에서의 정전구동전압보다 높을 수 있다.
상기 제1 및 제2 구동 모드에서, 인쇄 매체 상에는 다수의 미세한 잉크 도트로 이루어진 인쇄 패턴이 형성될 수 있다.
상기 제3 구동 모드에서, 상기 잉크 스트림은 인쇄 매체까지 연장되어 상기 인쇄 매체 상에 다수의 실선으로 이루어진 인쇄 패턴을 형성할 수 있다.
상기 제3 구동 모드에서, 상기 잉크 스트림의 단부가 잉크 액적들로 분리되고, 분리된 잉크 액적들은 인쇄 매체 쪽으로 분산되어 상기 인쇄 매체 상에 스프레이 방식으로 코팅된 인쇄 패턴을 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 구동 방법은,
노즐로부터 잉크 액적을 토출시키는 구동력을 제공하는 압전 액츄에이터와 정전기력 인가 유닛을 가진 잉크젯 프린팅 장치의 구동 방법에 있어서,
상기 정전기력 인가 유닛에 정전구동전압을 인가하여 상기 노즐 내부의 잉크에 정전기력을 인가하는 단계; 상기 정전구동전압의 인가 후에, 상기 압전 액츄에이터에 압전구동전압을 인가하여 상기 잉크에 압력을 가함으로써, 상기 노즐의 단부에 돔 형상의 잉크 메니스커스를 형성하고, 상기 잉크 메니스커스의 표면으로부터 상기 노즐의 크기에 비해 작은 크기를 가진 잉크 액적을 토출시키는 단계; 및 상기 압전구동전압과 정전구동전압을 제거하는 단계;를 구비할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 압전구동전압의 제거 후에 상기 정전구동전압을 제거할 수 있고, 상기 정전구동전압의 지속 시간이 상기 압전구동전압의 지속 시간보다 더 길게 유지될 수 있으며, 인쇄 매체 상에는 다수의 미세한 잉크 도트로 이루어진 인쇄 패턴이 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 구동 방법은,
노즐로부터 잉크 액적을 토출시키는 구동력을 제공하는 압전 액츄에이터와 정전기력 인가 유닛을 가진 잉크젯 프린팅 장치의 구동 방법에 있어서,
상기 압전 액츄에이터에 압전구동전압을 인가하여 상기 노즐 내부의 잉크에 압력을 가하는 단계; 상기 압전구동전압의 인가 후에, 상기 정전기력 인가 유닛에 정전구동전압을 인가하여 상기 잉크에 정전기력을 인가함으로써, 상기 노즐의 단부에 콘 형상의 잉크 메니스커스를 형성하고, 상기 잉크 메니스커스의 뾰족한 단부로부터 상기 노즐의 크기에 비해 작은 크기를 가진 잉크 액적을 토출시키는 단계; 및상기 압전구동전압과 정전구동전압을 제거하는 단계;를 구비할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 압전구동전압의 제거 후에 상기 정전 구동전압을 제거할 수 있고, 상기 정전구동전압의 지속 시간이 상기 압전구동전압의 지속 시간보다 더 길게 유지될 수 있으며, 인쇄 매체 상에는 다수의 미세한 잉크 도트로 이루어진 인쇄 패턴이 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 구동 방법은,
노즐로부터 잉크 액적을 토출시키는 구동력을 제공하는 압전 액츄에이터와 정전기력 인가 유닛을 가진 잉크젯 프린팅 장치의 구동 방법에 있어서,
상기 정전기력 인가 유닛에 정전구동전압을 인가하여 상기 노즐 내부의 잉크에 정전기력을 인가하는 단계; 상기 정전구동전압의 인가 후에, 상기 압전 액츄에이터에 압전구동전압을 인가하여 상기 잉크에 압력을 가함으로써, 상기 노즐의 단부에 콘 형상의 잉크 메니스커스를 형성하고, 상기 잉크 메니스커스의 뾰족한 단부로부터 스트림 형태의 잉크 액적을 토출시키는 단계; 및 상기 압전구동전압과 정전구동전압을 제거하는 단계;를 구비할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 정전구동전압의 제거 후에 상기 압전구동전압을 제거할 수 있고, 상기 정전구동전압의 지속 시간이 상기 압전구동전압의 지속 시간보다 더 길게 유지될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 잉크 스트림은 인쇄 매체까지 연장되어 상기 인쇄 매체 상에 다수의 실선으로 이루어진 인쇄 패턴을 형성할 수 있으며, 상기 잉크 스트림의 단부가 잉크 액적들로 분리되고, 분리된 잉크 액적들은 인쇄 매체 쪽으로 분산되어 상기 인쇄 매체 상에 스프레이 방식으로 코팅된 인쇄 패턴을 형성할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 구동 방법은 압전 방식과 정전 방식의 잉크 토출 방식을 함께 채용하므로, DOD(Drop On Demand) 방식으로 잉크를 토출시킬 수 있어서 프린팅 작업을 제어하기가 용이하고, 노즐에 비해 매우 작은 크기를 가진 미세한 잉크 액적을 토출할 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시예들에 의하면, 압전 구동 전압과 정전 구동 전압의 크기, 지속 시간 및 인가 순서를 제어함으로써, 다양한 크기와 형태를 가진 미세 액적을 구현할 수 있고, 이에 따라 다양한 형태의 패턴으로 인쇄가 가능하다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 아래에 예시된 실시예들은 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니며, 본 발명을 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 충분히 설명하기 위해 제공되는 것이다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 도면상에서 각 구성요소의 크기는 설명의 명료성과 편의상 과장되어 있을 수 있다.
도 1a와 도 1b는 압전 방식과 정전 방식을 함께 채용하는 복합 방식의 잉크젯 프린팅 장치의 예들을 도시한 단면도이다.
도 1a를 참조하면, 복합 방식의 잉크젯 프린팅 장치는, 잉크 유로가 형성된 유로 플레이트(110)와, 잉크 토출을 위한 구동력을 제공하는 압전 액츄에이터(130)와 정전기력 인가 유닛(140)을 구비한다.
상기 유로 플레이트(110)에는 잉크 유로가 형성되며, 상기 잉크 유로는 잉크가 유입되는 잉크 인렛(121)과, 유입된 잉크를 담고 있는 다수의 압력 챔버(125)와, 잉크 액적을 토출시키기 위한 다수의 노즐(128)을 포함한다. 상기 잉크 인렛(121)은 유로 플레이트(110)의 상면측에 형성될 수 있으며, 도시되지 않은 잉크 탱크와 연결된다. 상기 잉크 탱크로부터 공급된 잉크는 상기 잉크 인렛(121)을 통해 유로 플레이트(110) 내부로 유입된다. 상기 다수의 압력 챔버(125)는 유로 플레이트(110) 내부에 형성되며, 상기 잉크 인렛(121)을 통해 유입된 잉크가 저장된다. 그리고, 상기 유로 플레이트(110) 내부에는 상기 잉크 인렛(121)과 다수의 압력 챔버(125)를 연결하는 매니폴드(122, 123)와 리스트릭터(124)가 형성될 수 있다. 상기 다수의 노즐(128)은 다수의 압력 챔버(125)에 채워진 잉크를 액적의 형태로 토출하기 위한 것으로, 다수의 압력 챔버(125) 각각에 대해 하나씩 대응되어 연결된다. 상기 다수의 노즐(128)은 유로 플레이트(110)의 저면측에 형성될 수 있으며, 1열 또는 2열로 배열될 수 있다. 그리고, 상기 유로 플레이트(110)에는 상기 다수의 압력 챔버(125)와 다수의 노즐(128)을 각각 연결하는 다수의 댐퍼(126)가 형성될 수 있다.
상기 유로 플레이트(110)는 미세 가공성이 양호한 재질의 기판, 예컨대 실리콘 기판으로 이루어질 수 있다. 그리고, 상기 유로 플레이트(110)는 순차 적층된 세 개의 기판, 즉 제1기판(111), 제2기판(112) 및 제3기판(113)을 SDB(Silicon Direct Bonding)에 의해 접합하여 구성할 수 있다. 이 경우, 상기 잉크 인렛(121)은 가장 상부에 위치한 기판, 즉 제3기판(113)을 수직으로 관통하도록 형성될 수 있으며, 다수의 압력 챔버(125)는 상기 제3기판(113)에 그 저면으로 부터 소정 깊이로 형성될 수 있다. 상기 다수의 노즐(128)은 가장 하부에 위치한 기판, 즉 제1기판(111)을 수직으로 관통하도록 형성될 수 있다. 상기 매니폴드(122, 123)는 상기 제3기판(113)과 중간에 위치한 제2기판(112)에 형성될 수 있으며, 상기 다수의 댐퍼(126)은 상기 제2기판(112)을 수직으로 관통하도록 형성될 수 있다.
한편, 위에서는 유로 플레이트(110)가 세 개의 기판(111, 112, 113)으로 구성된 경우를 설명하였으나, 이는 예시적인 것으로 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 따라서, 상기 유로 플레이트(110)는 하나 또는 두 개의 기판이나 네 개 이상의 기판으로 구성될 수도 있으며, 그 내부에 형성되는 잉크 유로도 다양한 구성으로 다양하게 배치될 수 있다.
그리고, 도 1b에 도시된 바와 같이, 제1기판(111)에는 노즐(128)의 둘레에 소정 깊이의 트렌치(128a)가 형성될 수 있으며, 이러한 트렌치(128a)에 의해 노즐(128)만 돌출될 수 있다.
상기 압전 액츄에이터(130)는, 잉크 토출을 위한 제1의 구동력, 즉 다수의 압력 챔버(125)에 압력 변화를 제공하는 역할을 하는 것으로, 유로 플레이트(110)의 상면에 상기 다수의 압력 챔버(125)에 대응하는 위치에 형성된다. 상기 압전 액츄에이터(130)는, 유로 플레이트(110)의 상면에 순차 적층되는 하부 전극(131), 압전막(132) 및 상부 전극(133)으로 이루어질 수 있다. 상기 하부 전극(131)은 공통 전극의 역할을 하며, 상부 전극(133)은 압전막(132)에 전압을 인가하는 구동 전극의 역할을 하게 된다. 이를 위해, 상기 하부 전극(131)과 상부 전극(133)에는 제1 전원(135)이 연결된다. 그리고, 상기 압전막(132)은 상기 제1전원(135)으로부터의 전압의 인가에 의해 변형됨으로써 상기 압력 챔버(125)의 상부벽을 이루는 제3기판(113)을 변형시키는 역할을 하게 된다. 이러한 압전막(132)은 소정의 압전 물질, 예컨대 PZT(Lead Zirconate Titanate) 세라믹 재료로 이루어질 수 있다.
상기 정전기력 인가 유닛(140)은, 잉크 토출을 위한 제2의 구동력, 즉 노즐(128) 내부의 잉크에 정전기력을 인가하는 역할을 하는 것으로, 서로 대향하게 배치된 제1 정전 전극(141) 및 제2 정전 전극(142)과, 상기 제1 정전 전극(141)과 제2 정전 전극(142) 사이에 전압을 인가하는 제2전원(145)를 구비한다.
상기 제1 정전 전극(141)은 상기 유로 플레이트(110)에 마련된다. 구체적으로, 상기 제1 정전 전극(141)은 유로 플레이트(110)의 상면, 즉 제3기판(113)의 상면에 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 제1 정전 전극(141)은 상기 압전 액츄에이터(130)의 하부 전극(131)과 이격되도록 잉크 인렛(121)이 형성된 영역에 배치될 수 있다. 상기 제2 정전 전극(142)은 상기 유로 플레이트(110)의 저면과 소정 간격 이격되도록 배치될 수 있으며, 상기 제2 정전 전극(142) 상에는 유로 플레이트(110)의 노즐들(128)로부터 토출되는 잉크 액적들이 인쇄되는 인쇄 매체(P)가 배치된다.
상기한 구성을 가진 잉크젯 프린팅 장치는, 압전 방식과 정전 방식의 잉크 토출 방식을 함께 채용하므로, 압전 방식의 장점과 정전 방식의 장점을 함께 가질 수 있다. 즉, 상기한 구성을 가진 잉크젯 프린팅 장치는, DOD(Drop On Demand) 방식으로 잉크를 토출시킬 수 있어서 프린팅 작업을 제어하기가 용이하고, 미세 액적 을 구현하기가 쉬우며, 토출된 잉크 액적의 직진성도 뛰어나 종래의 방식에 의한 프린팅 장치 및 그에 따른 프린팅 기술의 약점을 극복할 수 있으며 초정밀 프린팅에 유리하다.
본 발명의 실시예들에 따른 구동 방법은, 압전 액츄에이터(130)에 인가되는 압전 구동 전압과 정전기력 인가 유닛(140)에 인가되는 정전 구동 전압의 인가 순서, 크기 및 지속 시간을 제어함으로써, 잉크 액적을 서로 다른 크기와 형태로 토출하는 다수의 구동 모드를 포함한다. 구체적으로, 다수의 구동 모드는, 노즐의 크기에 비해 작은 크기를 가진 미세 액적을 토출하는 제1 구동 모드, 상기 제1 구동 모드에서 보다 더 작은 크기의 미세 액적을 토출하는 제2 구동 모드, 잉크 액적을 제트 스트림 형태로 토출하는 제3 구동 모드를 포함한다.
이하에서, 상기한 구동 방법의 다수의 구동 모드는 각각 하나의 실시예로 설명되며, 제1 구동 모드는 마이크로-드리핑(micro-dripping) 모드, 제2 구동 모드는 콘-제트(cone-jet) 모드, 제3 구동 모드는 콘-제트 스트림(cone-jet stream) 모드라고 지칭된다.
도 2는 본 발명에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 구동 방법의 일 실시예, 즉 마이크로-드리핑 모드를 설명하기 위한 개략적인 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 구동 방법의 일 실시예에 적용되는 구동 파형의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 2와 도 3을 함께 참조하면, 제1단계는 압전 액츄에이터(130)와 정전기력 인가 수단(140)에 전압을 인가하지 않은 초기 상태를 나타낸다. 이 때, 노즐(128) 내부의 잉크(129)는 표면장력에 의해 약간 오목하거나 편평한 메니스커스(M, meniscus)를 보여준다.
다음으로, 제2단계에서, 제1 정전 전극(141)과 제2 정전 전극(142) 사이에 제2전원(145)로부터 소정의 제1정전구동전압(Ve1)이 인가된다. 이 때, 인가되는 제1정전구동전압(Ve1)은 대략 3-5KV 정도일 수 있다. 이에 따라, 노즐(128) 내부의 잉크(129)에 정전기력이 작용하여 잉크(129)의 메니스커스(M)는 약간 볼록하게 변형된다. 이와 같이 볼록한 메니스커스(M)가 형성되면, 이 부분에 전기장이 집속되므로, 잉크(129) 내부의 양전하는 제2 정전 전극(142) 방향으로 이동하여 노즐(128)의 단부에 모이게 된다.
다음으로, 제3단계에서, 상기한 제1정전구동전압(Ve1)의 인가로부터 소정 시간 후에 압전 액츄에이터(130)에 소정의 제1압전구동전압(Vp1)을 인가하여 압전 액츄에이터(130)를 압력 챔버(125)의 부피를 감소시키는 방향으로 변형시킨다. 이 때, 인가되는 제1압전구동전압(Vp1)은 대략 50-90V 정도로서, 아래에서 설명되는 콘-제트 모드와 콘-제트 스트림 모드에서의 압전구동전압에 비해 상대적으로 높다. 그리고, 제1정전구동전압(Ve1)의 피크 값으로부터 제1압전구동전압(Vp1)의 피크 값까지의 초기 지연 시간(Di; initial delay time)은 대략 30㎲ 정도일 수 있다.
상기한 바와 같이 제1정전구동전압(Ve1)이 인가된 상태에서 제1압전구동전압(Vp1)이 인가되면, 압력 챔버(125) 내의 부피가 감소하여 압력이 증가하므로 노즐(128) 내부의 잉크(129)의 메니스커스(M)가 더욱 볼록하게 변형되면서 돔 형상을 이루게 된다. 이에 따라, 잉크(129)의 메니스커스(M)의 곡률 반경이 줄어들고, 메니스커스(M)의 볼록한 첨단에는 더욱 많은 양전하가 집속된다.
일반적으로, 아래 수학식 1에서와 같이, 정전기력(FE)은 전하량(q)과 전기장의 세기(E)에 비례한다. 그리고, 아래 수학식 2에서와 같이, 전하량(q) 역시 전기장의 세기(E)에 비례한다. 따라서, 아래 수학식 3에서와 같이, 정전기력(FE)은 전기장의 세기(E)의 제곱에 비례하게 된다. 또한, 아래 수학식 4에서와 같이, 전기장의 세기(E)는 인가된 정전 전압(VE)에 비례하지만, 메니스커스(M)의 곡률반경(rm)에는 반비례하게 된다. 따라서, 아래 수학식 5에서와 같이, 노즐(128) 단부에서 뾰족하게 돌출된 부분의 잉크(129)에 작용하는 정전기력(FE)은 그 부분의 메니스커스(M)의 곡률반경(rm)의 제곱에 반비례하게 된다.
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Figure 112009023500306-pat00002
Figure 112009023500306-pat00003
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상기한 바와 같이, 볼록하게 돌출된 부분의 잉크(129)에 작용하는 정전기력(FE)은 커지게 되고, 이에 따라 노즐(128) 중앙부의 메니스커스(M)의 곡률반경은 더욱 줄어들게 되며, 이는 또 다시 상기 정전기력(FE)를 더욱 증가시키게 된다. 결국은 볼록하게 돌출된 부분의 잉크(129)는 잉크 메니스커스(M)의 표면으로부터 액적(129a)의 형태로 떨어져 나오게 된다. 따라서, 노즐(128)의 크기에 비해 매우 작은 크기의 잉크 액적(129a)이 토출될 수 있다. 이와 같이 분리된 잉크 액적(129a)은 정전기력(FE)에 의해 제2 정전 전극(142) 방향으로 이동하여 인쇄 매체(P) 상에 인쇄된다. 이 때, 인쇄 매체(P) 상에는 다수의 미세한 도트로 이루어진 인쇄 패턴이 형성될 수 있다.
다음으로, 압전 액츄에이터(130)에 인가된 제1압전구동전압(Vp1)을 제거하고, 이어서 소정 시간 후에 제1 정전 전극(141)과 제2 정전 전극(142) 사이에 인가된 제1정전구동전압(Ve1)을 제거한다. 그러면, 압전 액츄에이터(130)는 원래의 상태로 되돌아 가게 되고, 압력 챔버(125) 내의 압력도 원 상태로 회복되므로, 볼록한 형태의 메니스커스(M)도 원 상태, 즉 상기한 제1단계의 상태로 되돌아 가게 된다.
이 때, 제1압전구동전압(Vp1)의 제거로부터 제1정전구동전압(Ve1)의 제거까 지의 종기 지연 시간(Df; final delay time)은 대략 20㎲ 정도일 수 있다. 이와 같이, 제1모드, 즉 마이크로-드리핑 모드에서는 제1압전구동전압(Vp1)에 비해 제1정전구동전압(Ve1)이 먼저 인가되고 늦게 제거되므로, 제1정전구동전압(Ve1)의 지속 시간(De; Duration time)이 제1압전구동전압(Vp1)의 지속 시간(Dp)에 비해 길다. 그리고, 상기 제1압전구동전압(Vp1)의 지속 시간(Dp)은 대략 5㎲ 정도일 수 있다.
상기한 구동 방법의 일 실시예에 의하면, 노즐의 크기에 비해 작은 크기의 미세한 잉크 액적을 토출할 수 있다. 즉, 비교적 큰 직경, 예컨대 수 ㎛ 내지 수십 ㎛ 정도의 직경을 가진 노즐을 통해서도 액적의 체적이 수 피코리터 수준의 미세한 액적 또는 피코리터 이하의 미세한 액적을 토출할 수 있다. 그리고, 미세한 액적을 토출하면서도 비교적 큰 직경의 노즐을 사용할 수 있으므로, 노즐의 막힘(clogging)이 발생할 가능성이 낮아 신뢰성이 높아진다.
도 4는 본 발명에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 구동 방법의 다른 실시예, 즉 콘-제트 모드를 설명하기 위한 개략적인 도면이고, 도 5는 도 4에 도시된 구동 방법의 다른 실시예에 적용되는 구동 파형의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4와 도 5를 함께 참조하면, 제1단계는 압전 액츄에이터(130)와 정전기력 인가 수단(140)에 전압을 인가하지 않은 초기 상태를 나타낸다. 이 때, 노즐(128) 내부의 잉크(129)는 표면장력에 의해 약간 오목하거나 편평한 메니스커스(M, meniscus)를 보여준다.
다음으로, 제2단계에서, 압전 액츄에이터(130)에 소정의 제2압전구동전압(Vp2)을 인가하여 압전 액츄에이터(130)를 압력 챔버(125)의 부피를 감소시키는 방향으로 변형시킨다. 이 때, 인가되는 제2압전구동전압(Vp2)은 대략 25-40V 정도로서, 위에서 설명된 마이크로-드리핑 모드에서의 제1압전구동전압(Vp1)에 비해 상대적으로 낮고, 아래에서 설명되는 콘-제트 스트림 모드에서의 압전구동전압에 비해 상대적으로 높다. 이에 따라, 압력 챔버(125) 내의 부피가 감소하여 압력이 증가하므로 노즐(128) 내부의 잉크(129)의 메니스커스(M)가 볼록하게 변형된다.
다음으로, 제3단계에서, 상기한 제2압전구동전압(Vp2)의 인가로부터 소정 시간 후에 제1 정전 전극(141)과 제2 정전 전극(142) 사이에 제2전원(145)로부터 소정의 제2정전구동전압(Ve2)이 인가된다. 이 때, 인가되는 제2정전구동전압(Ve2)은 대략 3-5KV 정도일 수 있다. 그리고, 제2압전구동전압(Vp2)의 피크 값으로부터 제2정전구동전압(Ve2)의 피크 값까지의 초기 지연 시간(Di)은 대략 9㎲ 정도일 수 있다.
상기한 바와 같이 제2정전구동전압(Ve2)이 인가되면, 잉크(129)의 볼록하게 돌출된 부분에 전기장이 집속되므로, 잉크(129) 내부의 양전하는 제2 정전 전극(142) 방향으로 이동하여 노즐(128)의 단부에 모이게 되며, 이에 따라 볼록하게 돌출된 부분의 잉크(129)에 작용하는 정전기력(FE)은 커지게 된다. 이 때, 상기 잉크(129)의 전기 전도도가 낮고 점도가 높은 경우에는, 잉크(129)의 메니스커스(M)는 테일러 콘 형상으로 변형될 수 있다.
결국은 테일러 콘 형상으로 돌출된 부분의 잉크(129)는 노즐(128) 내부의 잉크(129)로부터 액적(129a)의 형태로 떨어져 나오게 된다. 이 때, 잉크 액적(129a)은 테일러 콘 형상의 메니스커스(M)의 뾰족한 첨단으로부터 떨어져 나오므로, 그 크기는 전술한 마이크로-드리핑 모드에서의 잉크 액적의 크기보다 더 작을 수 있다. 이와 같이 분리된 잉크 액적(129a)은 정전기력(FE)에 의해 제2 정전 전극(142) 방향으로 이동하여 인쇄 매체(P) 상에 인쇄된다. 이 때, 인쇄 매체(P) 상에는 다수의 더욱 미세한 도트로 이루어진 인쇄 패턴이 형성될 수 있다.
다음으로, 압전 액츄에이터(130)에 인가된 제2압전구동전압(Vp2)을 제거하고, 이어서 소정 시간 후에 제1 정전 전극(141)과 제2 정전 전극(142) 사이에 인가된 제2정전구동전압(Ve2)을 제거한다. 그러면, 압전 액츄에이터(130)는 원래의 상태로 되돌아 가게 되고, 압력 챔버(125) 내의 압력도 원 상태로 회복되므로, 테일러 콘 형상으로 돌출된 메니스커스(M)도 원 상태, 즉 상기한 제1단계의 상태로 되돌아 가게 된다.
이 때, 제2압전구동전압(Vp2)의 제거로부터 제2정전구동전압(Ve2)의 제거까지의 종기 지연 시간(Df)은 대략 20㎲ 정도일 수 있다. 이와 같이, 콘-제트 모드에서는 제2압전구동전압(Vp2)이 제2정전구동전압(Ve2)에 비해 먼저 인가되고 먼저 제거된다. 그리고, 제2정전구동전압(Ve2)의 지속 시간(De; Duration time)이 제2압전구동전압(Vp2)의 지속 시간(Dp)에 비해 길다. 또한, 상기 제2압전구동전압(Vp2)의 지속 시간(Dp)은 대략 22㎲ 정도로서, 전술한 마이크로-드리핑 모드에서의 제1압전구동전압(Vp1)의 지속 시간에 비해 길다.
상기한 구동 방법의 다른 실시예, 즉 콘-제트 모드에 의하면, 전술한 마이크로-드리핑 모드에서의 잉크 액적보다 더욱 미세한 크기의 잉크 액적을 토출할 수 있게 된다.
상기한 마이크로-드리핑 모드와 콘-제트 모드는 잉크의 전기 전도도와 점도에 영향을 받는다. 예컨대, 전기 전도도가 높거나 점도가 낮은 잉크에서는 잉크의 표면쪽으로의 전하의 챠징 속도가 빨라지게 되어 테일러 콘 형상의 메니스커스를 형성하기 전에 돔 형상의 메니스커스로부터 잉크 액적의 분리가 쉽게 이루어지므로, 마이크로-드리핑 모드에 의한 잉크 액적의 토출이 쉽게 일어날 수 있다. 반면에, 전기 전도도가 낮거나 점도가 높은 잉크에서는 잉크 표면으로의 전하의 챠징 속도가 느려지게 되어 테일러 콘 형상의 메니스커스(M)가 형성되기 쉬우므로, 콘-제트 모드에 의해 더욱 미세한 크기의 잉크 액적을 토출할 수 있다. 따라서, 잉크의 특성을 적절히 활용하여 상기한 두 가지 모드를 적절하게 구현할 수 있다.
그리고, 콘-제트 모드를 위해서는, 압전구동전압을 비교적 낮게 유지하여 잉크(129)를 노즐(128) 밖으로 밀어내는 압력보다 잉크(129)를 노즐(128) 밖으로 당기는 정전기력이 더 크게 작용하도록 하는 것이 테일러 콘 형상의 메니스크스(M)를 보다 용이하게 형성할 수 있도록 한다.
도 6은 본 발명에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 구동 방법의 또 다른 실시예, 즉 콘-제트 스트림 모드를 설명하기 위한 개략적인 도면이고, 도 7은 도 6에 도시된 구동 방법의 또 다른 실시예에 적용되는 구동 파형의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6과 도 7을 함께 참조하면, 제1단계는 압전 액츄에이터(130)와 정전기력 인가 수단(140)에 전압을 인가하지 않은 초기 상태를 나타낸다. 이 때, 노즐(128) 내부의 잉크(129)는 표면장력에 의해 약간 오목하거나 편평한 메니스커스(M, meniscus)를 보여준다.
다음으로, 제2단계에서, 제1 정전 전극(141)과 제2 정전 전극(142) 사이에 제2전원(145)로부터 소정의 제3정전구동전압(Ve3)이 인가된다. 이 때, 인가되는 제3정전구동전압(Ve3)은 대략 5-7KV 정도일 수 있다. 이에 따라, 노즐(128) 내부의 잉크(129)에 정전기력이 작용하여 잉크(129)의 메니스커스(M)는 약간 볼록하게 변형된다. 이와 같이 볼록한 메니스커스(M)가 형성되면, 이 부분에 전기장이 집속되므로, 잉크(129) 내부의 양전하는 제2 정전 전극(142) 방향으로 이동하여 노즐(128)의 단부에 모이게 된다.
다음으로, 제3-1단계에서, 상기한 제3정전구동전압(Ve3)의 인가로부터 소정 시간 후에 압전 액츄에이터(130)에 소정의 제3압전구동전압(Vp3)을 인가하여 압전 액츄에이터(130)를 압력 챔버(125)의 부피를 감소시키는 방향으로 변형시킨다. 이 때, 인가되는 제3압전구동전압(Vp3)은 대략 10V 정도로서, 위에서 설명된 마이크로-드리핑 모드와 콘-제트 모드에서의 압전구동전압에 비해 상대적으로 낮다. 그리고, 제3정전구동전압(Ve3)의 피크 값으로부터 제3압전구동전압(Vp3)의 피크 값까지의 초기 지연 시간(Di)은 대략 18㎲ 정도일 수 있다.
상기한 바와 같이 제3정전구동전압(Ve3)이 인가된 상태에서 제3압전구동전압(Vp3)이 인가되면, 압력 챔버(125) 내의 부피가 감소하여 압력이 증가하므로 노즐(128) 내부의 잉크(129)가 노즐(129) 밖으로 밀려 나간다. 이 때, 제3압전구동전압(Vp3)이 비교적 낮게 유지되고 제3정전구동전압(Ve3)은 비교적 높게 유지되므로, 잉크(129)를 노즐(128) 밖으로 밀어내는 압력보다 잉크(129)를 노즐(128) 밖으로 당기는 정전기력이 더 크게 작용하여 테일러 콘 형상의 메니스크스(M)가 형성될 수 있다. 더욱이, 잉크(129)의 전기 전도도가 낮고 점도가 높을 경우에는, 테일러 콘 형상의 메니스커스(M)가 보다 용이하게 형성될 수 있다. 그리고, 테일러 콘 형상으로 뾰족하게 돌출된 부분의 잉크(129)는 정전기력(FE)에 의해 제2 정전 전극(142) 방향으로 스트림(129b) 형태로 길게 연장될 수 있다. 이 때, 인쇄 매체(P)와 노즐(128)을 비교적 가깝게 배치하면, 상기 잉크 스트림(129b)은 인쇄 매체(P)까지 연장될 수 있다. 이 경우, 인쇄 매체(P) 상에는 다수의 실선으로 이루어진 인쇄 패턴이 형성될 수 있다.
한편, 도 6의 제3-2단계를 참조하면, 인쇄 매체(P)와 노즐(128)을 비교적 멀리 배치하게 되면, 상기 잉크 스트림(129b)은 인쇄 매체(P)까지 연장되지 못하고, 인쇄 매체(P) 가까이에서 그 단부가 초미세 잉크 액적들로 분리되어 인쇄 매체(P)쪽으로 분산될 수 있다. 이 경우, 인쇄 매체(P) 상에는 적어도 부분적으로 스프레이 방식으로 코팅된 인쇄 패턴이 형성될 수 있다.
다음으로, 제1 정전 전극(141)과 제2 정전 전극(142) 사이에 인가된 제3정전구동전압(Ve3)을 제거하고, 이어서 소정 시간 후에 압전 액츄에이터(130)에 인가된 제3압전구동전압(Vp3)을 제거한다. 그러면, 압전 액츄에이터(130)는 원래의 상태로 되돌아 가게 되고, 압력 챔버(125) 내의 압력도 원 상태로 회복되므로, 테일러 콘 형상으로 돌출된 메니스커스(M)도 원 상태, 즉 상기한 제1단계의 상태로 되돌아 가게 된다.
이 때, 제3정전구동전압(Ve3)의 제거로부터 제3압전구동전압(Vp3)의 제거까 지의 종기 지연 시간(Df)은 대략 5㎲ 정도일 수 있다. 이와 같이, 콘-제트 스트림 모드에서는 제3정전구동전압(Ve3)이 제3압전구동전압(Vp3)에 비해 먼저 인가되고 먼저 제거된다. 그리고, 제3정전구동전압(Ve3)의 지속 시간(De; Duration time)이 제3압전구동전압(Vp3)의 지속 시간(Dp)에 비해 길다. 또한, 상기 제3압전구동전압(Vp3)의 지속 시간(Dp)은 대략 12㎲ 정도로서, 전술한 마이크로-드리핑 모드에서의 제1압전구동전압(Vp1)의 지속 시간보다 길지만, 콘-제트 모드에서의 제2압전구동전압(Vp2)의 지속 시간보다는 짧다.
상기한 구동 방법의 또 다른 실시예, 즉 콘-제트 스트림 모드에 의하면, 잉크를 스트림 형태로 연장시켜 인쇄 매체 상에 다수의 실선으로 이루어진 인쇄 패턴을 형성하거나 그 잉크 스트림을 분산시켜 인쇄 매체(P) 상에 스프레이 방식으로 코팅된 인쇄 패턴을 형성할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 구동 방법의 3가지 구동 모드의 제어 조건을 보여주는 도면이다.
도 8에서, A는 마이크로-드리핑 모드의 영역을 나타내고, B는 콘-제트 모드이 영역을 나타내며, C는 콘-제트 스트림 모드의 영역을 나타낸다. 그리고, 초기 지연 시간(Di)이 0보다 큰 경우는 정전구동전압이 압전구동전압보다 먼저 인가된 경우를 나타내고, 초기 지연 시간(Di)이 0보다 작은 경우는 정전구동전압이 압전구동전압보다 늦게 인가된 경우를 나타낸다. 또한, 종기 지연 시간(Df)이 0보다 큰 경우는 정전구동전압이 압전구동전압보다 먼저 제거된 경우를 나타내고, 종기 지연 시간(Df)이 0보다 작은 경우는 정전구동전압이 압전구동전압보다 늦게 제거된 경우 를 나타낸다.
도 8을 참조하면, 상기한 구동 방법에 있어서 압전구동전압(Vp)과 정전구동전압(Ve)의 인가 순서와 관계된 초기 지연 시간(Di)과, 압전구동전압과 정전구동전압의 지속 시간(Dp, De)과, 압전구동전압(Vp)의 크기를 조절하면, 마이크로-드리핑 모드(A), 콘-제트 모드(B) 및 콘-제트 스트림 모드(C)를 구현할 수 있으며, 이에 따라 다양한 크기와 형태를 가진 미세 액적을 토출할 수 있으며 다양한 형태의 패턴으로 인쇄가 가능하게 된다.
지금까지, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예들을 기준으로 본 발명이 설명되었다. 그러나, 이러한 실시예들은 단지 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 1a와 도 1b는 압전 방식과 정전 방식을 함께 채용하는 복합 방식의 잉크젯 프린팅 장치의 예들을 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 구동 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 구동 방법의 일 실시예에 적용되는 구동 파형의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 구동 방법의 다른 실시예를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 구동 방법의 다른 실시예에 적용되는 구동 파형의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 구동 방법의 또 다른 실시예를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 구동 방법의 또 다른 실시예에 적용되는 구동 파형의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 구동 방법의 3가지 구동 모드의 제어 조건을 보여주는 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110...유로 플레이트 111...제1기판
112...제2기판 113...제3기판
121...잉크 인렛 122,123...매니폴드
124...리스트릭터 125...압력 챔버
126...댐퍼 128...노즐
128a...트렌치 129..잉크
129a...잉크 액적 129b...잉크 스트림
130...압전 액츄에이터 131...하부 전극
132...압전막 133...상부 전극
135...제1전원 140...정전기력 인가 유닛
141...제1 정전 전극 142...제2 정전 전극
145...제2전원

Claims (20)

  1. 노즐로부터 잉크 액적을 토출시키는 구동력을 제공하는 압전 액츄에이터와 정전기력 인가 유닛을 가진 잉크젯 프린팅 장치의 구동 방법에 있어서,
    상기 압전 액츄에이터에 인가되는 압전구동전압과 상기 정전기력 인가 유닛에 인가되는 정전구동전압의 인가 순서, 크기 및 지속 시간을 제어함으로써 잉크 액적을 서로 다른 크기와 형태로 토출하는 다수의 구동 모드를 포함하며,
    상기 다수의 구동 모드는,
    상기 노즐의 단부에 돔 형상의 잉크 메니스커스를 형성하고, 상기 잉크 메니스커스의 표면으로부터 상기 노즐의 크기에 비해 작은 크기를 가진 잉크 액적을 토출시키는 제1 구동 모드와,
    상기 노즐의 단부에 콘 형상의 잉크 메니스커스를 형성하고, 상기 잉크 메니스커스의 뾰족한 단부로부터 상기 제1 구동 모드에서 보다 더 작은 크기를 가진 잉크 액적을 토출시키는 제2 구동 모드와,
    상기 노즐의 단부에 콘 형상의 잉크 메니스커스를 형성하고, 상기 잉크 메니스커스의 뾰족한 단부로부터 스트림 형태의 잉크 액적을 토출시키는 제3 구동 모드를 포함하는 잉크젯 프린팅 장치의 구동 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 구동 모드에서는, 상기 정전구동전압을 상기 압전구동전압보다 먼저 인가하고 늦게 제거하여, 상기 정전구동전압의 지속 시간을 상기 압전구동전압의 지속 시간보다 더 길게 유지하며,
    상기 제2 구동 모드에서는, 상기 압전구동전압을 상기 정전구동전압보다 먼저 인가하고 먼저 제거하되, 상기 정전구동전압의 지속 시간을 상기 압전구동전압의 지속 시간보다 더 길게 유지하며,
    제3 구동 모드에서는, 상기 정전구동전압을 상기 압전구동전압보다 먼저 인가하고 먼저 제거하되, 상기 정전구동전압의 지속 시간을 상기 압전구동전압의 지속 시간보다 더 길게 유지하는 잉크젯 프린팅 장치의 구동 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제1 구동 모드에서의 압전구동전압이 가장 높고, 상기 제3 구동 모드에서의 압전구동전압이 가장 낮으며,
    상기 제3 구동 모드에서의 정전구동전압이 상기 제1 및 제2 구동모드에서의 정전구동전압보다 높은 잉크젯 프린팅 장치의 구동 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 구동 모드에서, 인쇄 매체 상에는 다수의 미세한 잉크 도트로 이루어진 인쇄 패턴이 형성되는 잉크젯 프린팅 장치의 구동 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제3 구동 모드에서, 상기 잉크 스트림은 인쇄 매체까지 연장되어 상기 인쇄 매체 상에 다수의 실선으로 이루어진 인쇄 패턴을 형성하는 잉크젯 프린팅 장치의 구동 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제3 구동 모드에서, 상기 잉크 스트림의 단부가 잉크 액적들로 분리되고, 분리된 잉크 액적들은 인쇄 매체 쪽으로 분산되어 상기 인쇄 매체 상에 스프레이 방식으로 코팅된 인쇄 패턴을 형성하는 잉크젯 프린팅 장치의 구동 방법.
  8. 노즐로부터 잉크 액적을 토출시키는 구동력을 제공하는 압전 액츄에이터와 정전기력 인가 유닛을 가진 잉크젯 프린팅 장치의 구동 방법에 있어서,
    상기 정전기력 인가 유닛에 정전구동전압을 인가하여 상기 노즐 내부의 잉크에 정전기력을 인가하는 단계;
    상기 정전구동전압의 인가 후에, 상기 압전 액츄에이터에 압전구동전압을 인가하여 상기 잉크에 압력을 가함으로써, 상기 노즐의 단부에 돔 형상의 잉크 메니스커스를 형성하고, 상기 잉크 메니스커스의 표면으로부터 상기 노즐의 크기에 비해 작은 크기를 가진 잉크 액적을 토출시키는 단계; 및
    상기 압전구동전압과 정전구동전압을 제거하는 단계;를 구비하며,
    상기 압전구동전압의 제거 후에 상기 정전구동전압을 제거하며,
    상기 정전구동전압의 피크값으로부터 상기 압전구동전압의 피크값 까지의 초기 지연시간이 상기 압전구동전압의 제거로부터 상기 정전구동전압의 제거 까지의 종기 지연시간 보다 긴 잉크젯 프린팅 장치의 구동 방법.
  9. 삭제
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 정전구동전압의 지속 시간이 상기 압전구동전압의 지속 시간보다 더 길게 유지되는 잉크젯 프린팅 장치의 구동 방법.
  11. 제 8항에 있어서,
    인쇄 매체 상에는 다수의 미세한 잉크 도트로 이루어진 인쇄 패턴이 형성되는 잉크젯 프린팅 장치의 구동 방법.
  12. 노즐로부터 잉크 액적을 토출시키는 구동력을 제공하는 압전 액츄에이터와 정전기력 인가 유닛을 가진 잉크젯 프린팅 장치의 구동 방법에 있어서,
    상기 압전 액츄에이터에 압전구동전압을 인가하여 상기 노즐 내부의 잉크에 압력을 가하는 단계;
    상기 압전구동전압의 인가 후에, 상기 정전기력 인가 유닛에 정전구동전압을 인가하여 상기 잉크에 정전기력을 인가함으로써, 상기 노즐의 단부에 콘 형상의 잉크 메니스커스를 형성하고, 상기 잉크 메니스커스의 뾰족한 단부로부터 상기 노즐의 크기에 비해 작은 크기를 가진 잉크 액적을 토출시키는 단계; 및
    상기 압전구동전압과 정전구동전압을 제거하는 단계;를 구비하며,
    상기 압전구동전압의 제거 후에 상기 정전구동전압을 제거하는 잉크젯 프린팅 장치의 구동 방법.
  13. 삭제
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 정전구동전압의 지속 시간이 상기 압전구동전압의 지속 시간보다 더 길게 유지되는 잉크젯 프린팅 장치의 구동 방법.
  15. 제 12항에 있어서,
    인쇄 매체 상에는 다수의 미세한 잉크 도트로 이루어진 인쇄 패턴이 형성되는 잉크젯 프린팅 장치의 구동 방법.
  16. 노즐로부터 잉크 액적을 토출시키는 구동력을 제공하는 압전 액츄에이터와 정전기력 인가 유닛을 가진 잉크젯 프린팅 장치의 구동 방법에 있어서,
    상기 정전기력 인가 유닛에 정전구동전압을 인가하여 상기 노즐 내부의 잉크 에 정전기력을 인가하는 단계;
    상기 정전구동전압의 인가 후에, 상기 압전 액츄에이터에 압전구동전압을 인가하여 상기 잉크에 압력을 가함으로써, 상기 노즐의 단부에 콘 형상의 잉크 메니스커스를 형성하고, 상기 잉크 메니스커스의 뾰족한 단부로부터 스트림 형태의 잉크 액적을 토출시키는 단계; 및
    상기 압전구동전압과 정전구동전압을 제거하는 단계;를 구비하는 잉크젯 프린팅 장치의 구동 방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 정전구동전압의 제거 후에 상기 압전구동전압을 제거하는 잉크젯 프린팅 장치의 구동 방법.
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 정전구동전압의 지속 시간이 상기 압전구동전압의 지속 시간보다 더 길게 유지되는 잉크젯 프린팅 장치의 구동 방법.
  19. 제 16항에 있어서,
    상기 잉크 스트림은 인쇄 매체까지 연장되어 상기 인쇄 매체 상에 다수의 실선으로 이루어진 인쇄 패턴을 형성하는 잉크젯 프린팅 장치의 구동 방법.
  20. 제 16항에 있어서,
    상기 잉크 스트림의 단부가 잉크 액적들로 분리되고, 분리된 잉크 액적들은 인쇄 매체 쪽으로 분산되어 상기 인쇄 매체 상에 스프레이 방식으로 코팅된 인쇄 패턴을 형성하는 잉크젯 프린팅 장치의 구동 방법.
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