• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2011년도 춘계학술논문집 2부
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• pp.828-831
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• 2011

본 논문에서는 피에조 잉크젯 헤드의 액적 토출 형상에 대해 전산해석을 통하여 연구하였다. 열유체 해석 전용 프로그램인 FLUENT를 이용하여 에틸렌 글리콜이 잉크젯 헤드의 노즐에서 토출될 때의 형상을 전산모사하였다. 노즐 출구에서 메니스커스 변위의 시간에 따른 변화를 직접 측정하여 노즐 입구의 속도분포를 예측하고 이를 해석의 입력 자료로 사용하였다. 측정치와 해석치를 비교한 결과 전산해석이 측정치의 액정 형성 과정을 잘 모사함을 알 수 있었다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.333-341
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• 2007

Waveform design method for inkjet printing has been proposed tv pressure wave measurement. The pressure wane inside the inkjet dispenser can be effectively measured by current measurement due to self-sensing capability of PZT. The pressure wave measured from current was verified by commercially availablelaser vibrometer. In order to obtain high speed inkjet droplets, two pulse waveform was designed such that the pressure wane after droplet formation can be minimized.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2009년도 춘계학술발표대회
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• pp.14.2-14.2
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• 2009

잉크젯의 응용이 넓어 짐에 잉크젯 헤드에서의 잉크 토출을 효과적으로 제어해야되는 이슈가 대두 되고 있다. 이를 위해서는 잉크젯 헤드의 입력전압을 적절하게 인가 해야만 한다. 본 연구에서는 잉크젯 토출 현상을 이해하고 이를 통해 잉크젯 헤드의 최적의 입력 파형을 설계가 가능한 알고리즘을 소개 하려고 한다. 본 연구에서는 토출 현상을 측정하기 위하여 CCD 카메라의 이미지를 사용한 메니스커스 운동을 측정하였다. 측정된 메니스커스 운동은 잉크젯 헤드의 피에조에 인가되는 입력전압에 의해서 야기된 압력파가 노즐에 전달되어 나타나는 현상이다. 따라서 잉크젯 헤드내의 현상 뿐만 아니라 잉크젯 토출 현상의 많은 정보를 가지고 있다. 파형 설계를 위해서 메니스커스 운동의 주기를 측정하여 잉크젯 입력 파형의 최적의 휴지시간 (dwell time)을 결정하는것이 가능하였음을 실험적으로 검증하였다. 또한 메니스커스 운동을 측정 함으로서 설계된 파형을 평가하것도 용이함을 실험적으로 보였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제32권9호
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• pp.781-786
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• 2015

Recently, studies of 3D printing methods have been working in various applications. For example, the powder base method laminates the prints by using a binding or laser sintering method. However, the draw back of this method is that the post process is time consuming and does not allow for parts to be rapidly manufactured. The binding method requires the post process while the time required for the post process is longer than the manufacturing time. This paper proposes a UV curing binding method with an integrated piezo printing head system. The optimization of an arbitrary waveform generation for the control of a UV curable resin droplet was researched, in addition to developed optimized UV curing processes in multi nozzle ink jet heads.

• 한국가시화정보학회지
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• 제10권1호
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• pp.9-14
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• 2012

In this study, a piezoelectric inkjet nozzle with a rectangular shaped channel has been developed, and the characteristics of droplet formation have been investigated according to the variation of pulse widths in bipolar waveform. The channel of the nozzle was fabricated transparently by a precision machining technique. A tantalum membrane which was attached to a piezoelectric material covers the channel. By applying two types of bipolar waveforms to the piezoelectric actuators, droplet formation through the nozzle was monitored by a CCD camera. For the variety of the first and second pulse widths in the bipolar waveforms, the regimes of single and double droplet formations are presented. The change of droplet velocity which depends on the pulse width and the type of waveform is also discussed.

• 한국가시화정보학회지
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• 제6권1호
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• pp.47-52
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• 2008

The present study has focused on the characteristics of droplet formation from an inkjet nozzle driven by a piezoelectric actuator. As an operating fluid, ethylene glycol was used and the physical properties of it such as viscosity, surface tension, contact angle and shear stress were measured. During the experiments, various temperatures and driving voltages are imposed on a capillary tube. These conditions result in a proper drive condition or an overdrive condition. In case of the proper drive condition, an image processing technique is applied to measure the diameter of a single free drop. As a result, the size of droplet is increased when the driving voltage is increased from 160 V to 190 V at 25$^{\circ}C$ In the overdrive condition where temperature or driving voltage becomes higher than the proper drive condition, satellites and the misdirected jets happen.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2010년도 추계학술대회 논문집
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• pp.423-424
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• 2010

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.641-647
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• 2016

피에조 DOD(drop-on-demand) 잉크젯 프린팅 방식은 다양한 종류의 잉크를 사용할 수 있기 때문에 최근에 첨단 산업에 적용이 활발히 연구되고 있다. 피에조 잉크젯 헤드에서 토출되는 액적의 형성 과정을 VOF(Volume-of-Fluid) 기법을 이용한 전산해석으로 예측하고 이를 측정결과와 비교하였다. 작동유체는 에틸렌 글리콜 50%와 IPA(Isopropil alchol) 50%의 혼합액을 사용하였다. 노즐 출구에서 메니스커스 변위의 시간에 따른 변화를 직접 측정하여 노즐 입구의 속도분포를 예측하고 이를 해석의 초기조건 입력자료로 사용하였다. 측정치와 해석치를 비교한 결과 전산해석이 측정치의 액적 형성 과정을 잘 예측함을 알 수 있었다. 주액적 형성과정보다 위성액적 형성과정 예측에 오차가 약간 컸는데, 이는 정지중의 공기에 큰 질량의 주액적이 날아가는 것을 예측할 때는 해석오차가 적지만 주액적에 의해서 주변 공기 유동이 활발해진 상태에서 적은 질량의 위성액적이 날아가는 것을 예측할 때는 해석오차가 상대적으로 커지기 때문이다. 또한 에틸렌 글리콜과 IPA의 혼합 비율을 달리하여 물성치를 변화시킨 다른 잉크에 대해서도 잉크 액적 형상을 예측한 결과 실험 결과를 비교적 정확히 예측할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권10호
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• pp.1529-1535
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• 2010

생산 장비로서 잉크젯 기술의 신뢰성을 증대 시키기 위하여 잉크젯 헤드의 작동 상태를 모니터링하고 이상 유무를 즉시 발견 할 수 있는 소프트웨어 및 하드웨어를 개발 하였다. 잉크젯 헤드의 작동 상태의 측정을 위하여 잉크젯 헤드의 피에조 전기 신호를 사용하였다. 이를 위하여 피에조의 변형량을 간접적으로 측정 할 수 있는 회로를 개발 하였고, 측정된 전기 신호를 사용하여 작동의 불량 여부를 판단 할 수 있도록 소프트웨어 알고리즘을 개발하였다. 또한 다중 노즐 헤드에 적용이 가능하도록 소프트웨어 개발 및 시스템 통합을 수행하였다.

• 한국분무공학회지
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• 제15권4호
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• pp.163-169
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• 2010

Jetting stability is the most important factors in inkjet printing because printing quality is totally determined by shape of the droplets on the substrate. In order to acquire stable jet, viscosity and dynamic behavior of the ink must be considered. In addition, waveform to drive the inkjet printhead is also to be controlled. In this study, the driving waveform composed of rising time, dwell time and falling time is optimized to obtain a stable jetting using drop watcher system. Also, effect of ink viscosity on jetting is experimentally investigated by changing the temperature of ink cartridge. As a result, jetted drop having uniform velocity is acquired.