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열전사 잉크젯 / 피에조 잉크젯의 잉크 분사 원리 비교

열전사 잉크젯은 기포의 압력으로 잉크를 분사하는 원리다. 기포를 발생시키기 위해 잉크젯 헤드에 부착된 발열체에서 순간적으로 매우 높은 열이 발생하게 되고 이로부터 잉크에 기포가 생성되어 크게 자라난다. 이 자라난 용적과 잉크 카트리지 내부의 압력에 의해 운동 에너지가 발생하여 잉크 방울을 분사시킨다.

가해지는 열은 초당 섭씨 1억도의 열로 마이크로초 단위로 가해진다. 기포가 생기면 발열체로부터 잉크가 밀어지는 원리다. 기포내의 압력은 기포가 순간적으로 아주 짧은 시간 동안에 움직이는 힘을 받게 되고 잉크는 운동을 하게 되어 노즐 밖으로 토출되게 된다.

잉크가 날려지고 나면 기포는 수축하고 소멸한다.

기포의 신축작용이 열전사 잉크젯의 핵심 원리다.

피에조 잉크젯은 압전소자의 특성에 의해 잉크를 분사하는 원리다. 프린트 헤드에 부착된 압전소자에 전압을 가하면 기계적 에너지로 변화하여 잉크를 밀어낸다. 압전소자 비구동시에는 부압이 걸려 잉크가 노즐의 안쪽으로 당겨져 있다. 압전소자에 구동펄스가 인가되면 소자 판의 움직임에 의해 압력실 용적이 작아진다. 이 용적이 작아진 만큼 잉크가 밀려나와 노즐 밖으로 분사된다. 압전소자가 초기 상태가 돌아오면 압력실 용적이 확대되고 노즐부를 당긴다. 그러면 노즐부의 토출과 역방향으로 잉크가 분리된다.

피에조 잉크젯과 열전사 잉크젯의 공통점은 헤드가 달린 잉크 카트리지 내부의 작용이라는 것이고 차이점은 잉크를 분사하는 압력을 어떻게 얻는지의 차이다. 열전사 잉크젯은 이름에서도 드러나듯이 높은 열을 가해 분사하는 원리이고, 피에조 잉크젯은 전기 에너지를 기계 에너지로 바꿔서 분사하는 원리다.

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