가동성 잉여 노즐 어레이를 가지는 잉크젯 프린트 헤드 document_id A220623070716

드롭 온 디맨드(Droplet-on-demand) 잉크젯 인쇄 시스템은 저항과 같은 압전기 디바이스 또는 열적 트랜스듀서(thermal transducer)에 의해 프린트 헤드 내에서 발생된 압력 펄스에 반응하여 프린트 헤드 노즐로부터 잉크 액적(droplet)을 분출한다. 분출된 잉크 액적은 기록 매체 상의 특정 위치로 진행하며, 각각의 기록 매체 상에 통상 픽셀로서 지칭되는 스폿(spot)을 형성한다. 프린트 헤드는 노즐과 프린트 헤드에 있는 잉크 저장부를 서로 연결하는 다수의 채널에 잉크를 수용하고, 통상 각각의 노즐에 하나의 채널이 제공된다. 본 발명의 예시적인 실시예가 하나의 예인 열적 잉크젯 인쇄 시스템에서, 압력 펄스는 전형적으로 채널의 각각의 것과 관련된 저항에 전류 펄스를 인가하는 것에 의하여 만들어진다. 각각의 저항은 저항과 접촉하는 잉크를 가열하여 순간적으로 기화시키도록 개별적으로 어드레스할 수 있다(addressable). 전압 펄스가 선택된 저항에 걸쳐서 인가됨으로써, 일시적인 증기 기포가 성장하여 관련 채널에서 붕괴하여서, 채널 노즐을 통해 잉크가 팽창하도록, 채널로부터 일정량의 잉크를 강제 추방한다. 노즐을 통한 잉크 팽창은 저항 상에서의 기포 붕괴동안 액적으로서 노즐로부터 분출된다. 분출된 잉크 액적은 그런 다음 기록 매체로 진행한다. 잉크 액적이 기록 매체 상의 목표화된 픽셀을 타격함에 따라서, 잉크 액적은 기록 매체 상에 스폿을 형성한다. 잉크 액적이 분출된 채널은 순차적으로 잉크 공급 컨테이너로부터 잉크를 흡인하는 모세관 작용에 의해 재충전된다. 전형적인 압전기 잉크젯 인쇄 시스템에서, 잉크 액적을 분출하는 압력 펄스는 그 중 하나가 전형적으로 잉크 채널의 각각에 위치되는 압전기 디바이스에 전기 펄스를 인가하는 것에 의하여 만들어진다. 각각의 압전기 디바이스는 굽힘 또는 변형되어, 압전기 디바이스와 접촉하는 일정 체적의 잉크를 압축하도록 개별적으로 어드레스할 수 있다. 전압 펄스가 선택된 압전기 디바이스에 인가됨에 따라서, 일정량의 잉크가 채널로부터 강제 추방되고, 잉크의 액적은 각각의 압전기 디바이스와 관련된 노즐로부터 기계적으로 분출된다. 열적 잉크젯 인쇄와 마찬가지로, 분출된 액적은 기록 매체 상의 픽셀 목표 지점으로 진행된다. 잉크 액적을 분출하는 채널은 잉크 공급부로부터 모세관 작용에 의해 재충전된다. 압전기 잉크 분사 프린터의 예는 US-A-3,946,398에 개시되어 있다. 열적 잉크젯 프린트 헤드는 하나 이상의 프린트 헤드 다이 조립체를 포함할 수 있으며, 각각의 프린트 헤드 다이 조립체는 히터 부분과 채널 부분을 가진다. 채널 부분은 잉크를 기포 발생 저항과 접촉시키는 잉크 채널의 어레이를 포함하며, 저항은 히터 부분 상에 대응 배열된다. 부가하여, 히터 부분은 또한 통합된 어드레싱 전자 기기들과, 구동 트랜지스터를 가질 수 있다. 단일의 다이 조립체에 있는 채널의 어레이는 표준 용지와 같은 기록 매체의 지면(page)의 전체 폭을 커버하는데 충분하지 않다. 그러므로, 기록 매체가 고정 유지되고 그런 다음 기록 매체가 주사선 사이로 전진하는 동안, 단지 하나의 다이 조립체를 가지는 프린트 헤드는 기록 매체의 지면을 교차하여 주사된다. 대안적으로, 다중 다이 조립체는 예를 들어 US-A-4,829,324 및 US-A-5,221,397에 개시된 프린트 헤드와 같이 전폭(full width) 프린트 헤드를 만들도록 서로 맞대기 접합(butt)될 수 있다. 잉크젯 프린트 헤드는 캐리지형 프린터 또는 전폭 어레이형 프린터로 통합될 수 있다. 캐리지형 프린터는 부분적인 폭 사이즈의 프린트 헤드를 위하여 서로 접하는 단일 다이 조립체 또는 수개의 다이 조립체를 가지는 프린트 헤드를 가질 수 있다. 단일 다이와 다중 다이, 부분적인 폭 프린트 헤드 모두가 캐리지형 프린터에서 실질적으로 동일한 방식으로 기능하기 때문에, 단일 다이 프린트 헤드만 기술된다. 물론, 단지 차이는 부분적인 폭 사이즈 프린트 헤드가 보다 큰 구획(swath)을 인쇄하는 것이다. 잉크 채널과 노즐을 포함하는 단일 다이 프린트 헤드는 폐기 가능한 잉크 공급 카트리지에 기밀하게 부착될 수 있으며, 조합된 프린트 헤드 및 카트리지 조립체는 기록 매체가 고정 유지되는 동안 한 번에 하나의 구획을 인쇄하도록 왕복하는 캐리지에 분리 가능하게 부착된다. 각각의 구획은 프린트 헤드에 있는 노즐의 컬럼의 높이와 같다. 구획이 인쇄된 후에, 기록 매체가 인쇄된 구획의 높이와 거의 동일한 거리를 단계적으로 나아가서(stepped), 다음의 인쇄된 구획은 이전에 인쇄된 구획과 인접 또는 중첩한다. 이러한 절차는 전체 이미지가 인쇄될 때까지 반복된다. 대조적으로, 지면 폭 프린터는 기록 매체 용지의 폭을 교차하여 인쇄하는데 충분한 길이를 가지는 고정 프린트 헤드를 포함한다. 기록 매체는 인쇄 공정 동안 일정 또는 가변 속도로 프린트 헤드 길이에 대해 실질적으로 법선인 방향으로 전폭(full width) 프린트 헤드를 지나 연속적으로 이동된다. 전폭 어레이 프린터의 또 다른 예는 예를 들어 US-A-5,192,959에 개시되어 있다. 잉크젯 인쇄 시스템은 전형적으로 퍼스널 컴퓨터와 같은 외부 정보 디바이스로부터 수신된 정보에 기초하여 잉크 액적을 분출한다. 전형적으로, 수신된 정보는 예를 들어 전체 지면 비트맵과 같은 래스터(raster) 또는 지면 기재 언어(page description language)로 쓰인(written) 이미지의 형태로 된다. 래스터는 개별적인 정보 또는 픽셀을 나타내는 비트(bit)를 포함하는 일련의 주사선(scan line)을 포함한다. 각각의 주사선은 하나의 노즐로부터 선형 형태로 기록 매체를 교차하여 단일 선의 잉크 액적을 분출하는데 충분한 정보를 포함한다. 예를 들어, 잉크젯 프린터는 수신된 바와 같은 비트맵 정보를 인쇄할 수 있거나, 또는 픽셀 정보의 비트맵으로 변환되면 지면 기재 언어로 쓰인 이미지를 인쇄할 수 있다. 잉크젯 인쇄 프린터의 문제는 노즐 오염으로 인한 잉크젯 프린트 헤드의 무작위의 오류이며, 이러한 것은 고품질 제조 분야에서의 유용성을 제한한다. 고속 제조 시스템을 위해 필요한 단일 패스(single-pass) 시스템에서, 심지어 흐릿하거나 또는 잘못 지향된 젯(jet)은 줄무늬(streak)의 형태로 된 가시적인 이미지 결함을 초래할 수 있다. 이러한 오류가 본래 예측할 수 없는 것이기 때문에, 많은 부분의 업무가 영향을 받기 전에 이러한 오류의 발생이 검출되는 것을 보장하도록 일부 형태의 규칙적인 출력 모니터링이 요구된다. 이러한 모니터링으로도, 헤드를 변화시키거나 또는 세척하도록 인쇄를 정지시키는 생산성 영향은 상당히 클 수 있다.