JP2006142808A - インクジェットの液滴可視化 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】液滴可視化システムはインクジェット印刷システムに一体化され、散布されるインクジェット液滴の大きさ及び速度を測定することができ、散布されるインクジェット液滴の軌跡を撮像することができる。液滴の大きさ、速度、及び軌跡に関する測定された情報は、インクジェット印刷システムの散布動作をモニタし制御するために、インクジェット印刷システムにフィードバックされる。このフィードバック制御により、大きさ、速度、及び軌跡の均一性がモニタされ、改善され得る。
【選択図】図3
Description
liters)の量のインク液滴を散布し、およそ40KHzの周波数で動作し得る。
2つの露出の間の時間経過 ≦(写野)/(液滴の速度) (1)
液滴の速度は典型的にはおよそ2m/sからおよそ12m/sの間であり、写野はおよそ0.1mmからおよそ5mmの間であるので、2つの露出の間の時間経過、C−Bは、5μsから、およそ2500μsの間に維持されるべきである。
パルス幅<(画素分解能の10%)/(液滴速度) (2)
精密なパルス幅の制御及びレーザ光のオン/オフ制御を成し遂げるために、正確に制御され得るナノセカンドのレーザ光が好ましい。更に、レーザ光は撮られ得る液滴の画像をもたらすよう十分な照明を提供しなければならない。従って、パルス幅も短すぎてもいけない。
Claims (41)
- 一つ以上のノズルを含む一つ以上のインクジェット・ヘッドと、
基板受容表面を有する基板支持部と、
前記一つ以上のノズルと前記基板受容表面との間にレーザを方向づけるよう位置決めされたレーザ光源と、
可視化デバイスとを
含むインクジェット印刷装置。 - 前記可視化デバイスは、前記レーザ光源からの光を受けるよう位置決めされている請求項1のインクジェット印刷装置。
- 前記レーザ光源は、前記インクジェット液滴が前記一つ以上のノズルと前記基板受容表面上に置かれた基板との間を通過するとき、前記一つ以上のノズルから散布されるインクジェット液滴に向けてレーザを方向づけるよう位置決めされている請求項1のインクジェット印刷装置。
- 前記可視化装置は少なくとも1024×768画素の解像度を有する高分解能の電荷結合デバイスカメラである請求項1のインクジェット印刷装置。
- 前記レーザ光源はナノセカンドのパルスを発するレーザである請求項1のインクジェット印刷装置。
- 前記レーザ光源の出力はおよそ0.001mWから、およそ20mWの間である請求項5のインクジェット印刷装置。
- 前記インクジェット印刷装置は更に、
画像分析器と、
レーザ光源及び可視化装置を制御する可視化システム・コントローラと、
プロセッサとを含み、
前記可視光源、前記可視化装置、前記画像分析器、前記可視化システム・コントローラ、及び前記プロセッサは液滴可視化システムを構成し、インクジェット液滴の大きさ及び速度を測定することができ、インクジェット液滴の軌跡を撮影することができる請求項1のインクジェット印刷装置。 - 前記液滴可視化システムはインクジェット液滴の軌跡から前記基板保持部の基板受容表面上の基板へのインクジェット液滴の着地位置を決定することができる請求項7のインクジェット印刷装置。
- 前記インクジェット印刷装置は更に、液滴コントローラと、この液滴コントローラにより制御され、前記液滴可視化システムからの大きさ、速度、軌跡、及び着地位置の液滴の情報を受信する1つ以上のインクジェット・ヘッドを更に含む請求項7のインクジェット印刷装置。
- 可視化装置と、
レーザ光源と
を含み、
前記レーザ光源はインクジェット印刷システムのインクジェット液滴を散布することができる一つ以上のインクジェット装置と前記インクジェット印刷装置の基板保持部の基板受容表面との間にレーザを方向づけるよう位置しているインクジェット印刷システムのインクジェット液滴を可視化するための装置。 - 前記可視化装置は前記レーザ光源からの光を受けるよう位置している請求項10の装置。
- 前記レーザ光源は、前記インクジェット液滴が前記1つ以上のノズルと前記基板受容表面上に置かれた基板との間を通過するときに、前記1つ以上のノズルから散布されるインクジェット液滴に向けてレーザを方向づけるよう位置している請求項10の装置。
- 前記可視化装置は高分解能の電荷結合デバイス・カメラである請求項10の装置。
- 前記レーザ光源はナノセカンドのパルス化されたレーザである請求項10の装置。
- 画像分析器と、
前記可視化装置及び前記レーザ光源を制御する可視化システム・コントローラと、プロセッサと
を更に含み、
前記可視光源、前記可視化装置、前記画像分析器、前記可視化システム・コントローラ、及び前記プロセッサは液滴可視化システムを構成し、インクジェット液滴の大きさ及び速度を測定することができ、前記インクジェット液滴の軌跡を撮像することができる
請求項10の装置。 - 前記液滴可視化システムは前記液滴可視化システムにより撮像されたインクジェット液滴の軌跡から前記基板支持部の前記基板受容表面上の基板への前記インクジェット液滴の着地位置を決定することができることを特徴とする請求項15の装置。
- 前記インクジェット印刷システムの前記1つ以上のインクジェット装置は前記液滴可視化システムからの大きさ、速度、軌跡、及び着地位置の液滴の情報を受け取る液滴コントローラによって制御される請求項15の装置。
- インクジェット印刷システムと、
基板受容表面を有した基板支持部と、
前記散布されたインクジェット液滴の大きさ及び速度を測定し、散布されたインクジェット液滴の軌跡を撮像し、前記散布されたインクジェット液滴の大きさ及び速度と撮像された軌跡との情報に基づいて前記インクジェット印刷システムに制御信号を送出する集積化されたインクジェット液滴可視化システムと
を含むインクジェット印刷装置。 - 前記インクジェット印刷システムは更に、
インクジェット印刷モジュールと、
前記散布されたインクジェット液滴の測定された大きさ及び速度と、撮像された軌跡との情報に基づいて、前記インクジェット印刷モジュールをコントロールするインクジェット液滴コントローラとを含み、
前記情報は前記集積化されたインクジェット液滴可視化システムによって収集される請求項18のインクジェット印刷装置。 - 前記インクジェット印刷モジュールは1つ以上の色のインクを散布することができる1つ以上のインクジェット装置を含む請求項18のインクジェット印刷装置。
- 前記インクジェット液滴可視化モジュールは、
可視化装置と、
レーザ光源と、
前記レーザ光源及び前記可視化装置を制御する可視化システム・コントローラと、
画像分析器と、
プロセッサと、
を含む請求項18の装置。 - 前記可視化装置は、高分解能の電荷結合デバイス・カメラである請求項21の装置。
- 前記レーザ光はナノセカンドのパルス化されたレーザである請求項21の装置。
- インクジェット印刷システムからの散布されたインクジェット液滴の大きさ、速度、及び軌跡の情報を収集するために、集積化されたインクジェット液滴可視化モジュールを用い、
前記散布されたインクジェット液滴の前記大きさ、前記速度、及び前記軌跡の収集された情報により前記インクジェット印刷システムを制御する
ことを含むインクジェット液滴の大きさ及び速度の均一性を改善するための方法。 - 散布されたインクジェット液滴の前記大きさ、前記速度、及び前記軌跡は、前記散布されたインクジェット液滴の少なくとも1つの大きさ、速度、及び軌跡を決定するために、前記散布されたインクジェット液滴の少なくとも1つの少なくとも2つの画像を撮像する可視化装置の前を前記少なくとも1つの散布されたインクジェット液滴が通過するときに、前記散布されたインクジェット液滴の少なくとも1つを少なくとも2回、露出するナノセカンドのレーザ光源を使用することにより収集される請求項24の装置。
- 前記少なくとも1つの散布されたインクジェット液滴は約2m/sから約12m/sの間の速度で通過する請求項24の方法。
- 前記少なくとも1つの散布されたインクジェット液滴の大きさは約2μmから約100μmの直径である請求項24の方法。
- 前記少なくとも2つの露出の間の時間経過は約5μsから約2500μsとの間である請求項25の方法。
- 前記少なくとも2つの露出の露出時間は1000ns未満である請求項25の方法。
- 前記可視化装置は、高分解能の電荷結合デバイス・カメラである請求項25の方法。
- 前記ナノセカンドのレーザ光源の出力は約0.001mWから約20mWの間である請求項25の方法。
- インクジェット印刷システムから散布されるインクジェット液滴に対して、第1の位置において、レーザ光源の第1のパルスを照射し、
前記レーザ光源の第1のパルスにより照射されるインクジェット液滴の第1の画像と、前記第1の位置における前記レーザ光源の第一のパルスの時間とを記録し、
前記第1の位置から第2の位置に前記インクジェット液滴が通過するとき前記インクジェット液滴に向けてレーザ光源の第2のパルスを照射し、
前記レーザ光源の第2のパルスにより照射される前記インクジェット液滴の第2の画像と、前記第2の位置における前記レーザ光の第2のパルスの時間とを記録する
ことを含む、インクジェット印刷システムから散布されるインクジェット液滴を可視化するための方法。 - 前記第1及び第2の画像から前記インクジェット液滴の大きさを決定することを更に含む請求項32の方法。
- 前記第1及び第2の画像から、及び前記レーザ光源の第1及び第2のパルスの記録された時間から、前記インクジェット液滴の速度を決定することを更に含む請求項32の方法。
- 前記第1及び第2の画像から、及び前記レーザ光源の第1及び第2のパルスの記録された時間から、前記インクジェット液滴の軌跡を決定することを更に含む請求項32の方法。
- 前記第1及び第2の画像と、及び前記レーザ光源の第1及び第2のパルスの記録された時間とから、前記インクジェット液滴の着地位置を決定することを更に含む請求項32の方法。
- 前記第1及び第2の画像は少なくとも1024×768画素の分解能を有する高分解能の電荷結合デバイス・カメラである可視化装置によって記録される請求項32の方法。
- 前記第1及び第2のパルスをもたらすのに用いられるレーザ光源はナノセカンドのパルス化されたレーザである請求項32の方法。
- 前記レーザ光源の出力は約0.001mWから約20mWの間である請求項38の方法。
- 前記第1のパルス及び第2のパルスの期間は1000ns未満である請求項32の方法。
- 前記第1のパルスの時間と前記第2のパルスの時間との間の期間は約5μsから約2500μsとの間である請求項32の方法。
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