JP2009504388A

JP2009504388A - 印刷機制御システム

Info

Publication number: JP2009504388A
Application number: JP2008526335A
Authority: JP
Inventors: ピーターセン，マイケル; シェルシュチュク，マイコラ; ネルソン，ジェイムズ
Original assignee: ナショナルスターチアンドケミカルカンパニー
Priority date: 2005-08-17
Filing date: 2006-06-08
Publication date: 2009-02-05
Also published as: CN101237993A; WO2007019669A1; EP1915258A1; TW200711853A; KR20080044243A; US20120136469A1; CA2516141A1

Abstract

【解決手段】水性の、印刷可能な、導電性のインクを基板上に塗布して、その様なインクの導電性の図形を作るのに用いられる印刷機の作動を制御するためのシステムは、電気的図形に接触して、そこから抵抗測定値を入手するための探針を含んでいる。コンピューターは、抵抗測定値を受信し、その様な測定値を、抵抗をその様な図形の許容可能な性能基準と相関付ける、事前に選択されたデータと比較して、その様な抵抗測定値が、受容可能な性能を示しているか否かを判定し、受容可能な性能基準に合致しない電気的図形を識別するための適切な機構に信号送信する。受容不可能な図形は、更に処理される前に、印刷機から除去される。コンピューターは、交換可能なカートリッジの中に入っているインク補充又は調整システムに信号送信し、インク特性における異常を適正化する。
【選択図】図１

Description

本発明は、水性の印刷可能な散布材によって形成される電気導体を基板上に印刷するために作動する印刷機の制御に関する。

共有されている２００５年６月９日出願のカナダ特許出願第２，５０９，６０８号と、２００６年１１月３０日出願の同特許出願第２，５２８，４２０号は、ＲＦＩＤアンテナとして使用するため、及び他の目的のための、基板上に印刷することのできる水性の印刷可能な電気導体について述べている。導体は、その様なアンテナ、印刷された医療、化学及び生物センサー、印刷されたタッチパッド、及び他の関連装置に使用できる電気的図形を形成する。その様な印刷された導体は、ＲＦＩＤタグの場合の様にＣＰＵ（チップ）に取り付けられる場合は、経済的な理由で、印刷された導体の電気的特性が受容可能範囲内にあるか否かを、チップが取り付けられる前に知ることが望ましい。チップは、通常、高速印刷工程とインラインで取り付けられるので、印刷導体の評価とフィードバックは迅速でなければならない。
カナダ特許出願第２，５０９，６０８号カナダ特許出願第２，５２８，４２０号

本発明は、限定するわけではないが、印刷工程中にインラインでＲＦＩＤアンテナの様な印刷された導体の電気的特性を評価し、印刷された導体が受容可能な電気的特性の範囲内にあるか否かに関する情報を提供し、システムにフィードバックして、導体が規格外の場合は、チップの取付が打ち切られるように設計されている。本発明は、更に、印刷機に供給される導電性インクの特性及び他の印刷特性をリアルタイムで調整するように設計されている。

図１を参照しながら、以下の説明では、上記特許出願に記載されている様な導電性インクを使用してＲＦＩＤアンテナを高速印刷し、次にチップをアンテナに取り付けて完成したＲＦＩＤタグとすることを、全てオンラインでリアルタイムに実行する、ここに提案する発明を使用することについて述べる。

アンテナが高速でプリンターから出てきたときに、インライン抵抗測定ツール（ＩＲＭＴ）１０の深針は、アンテナに接触し、その抵抗を測定する。深針は、印刷機の、深針が接触しても導電性の図形が損傷しない程度にまでインクが乾燥する場所に配置されている。この場所は、印刷機毎に、その構成に依って変わり易い。深針によって入手した情報は、コンピューターベースのインク調整コントローラー（ＩＣＣ）１２へ送られる。ＩＣＣ１２は、更に、プレスＰＬＣ１４から印刷速度に関する情報を受け取る。ＩＣＣ１２は、印刷機からのデータを、事前にプログラムされたアンテナ設計ファイル（ＡＤＦ）と比較する。ＡＤＦには、アンテナ設計者からの、アンテナの測定点、アンテナ毎の測定数、及び受容可能なアンテナを示す測定計算の範囲に関する情報が入っている。ＩＣＣ１２は、この比較に基付いて、アンテナがチップ取付に適しているか否かを決定する。受容不可能なアンテナに関する情報は、拒否されたアンテナのマーカー（ＲＡＭ）１６へ送られ、そこで拒否されたアンテナは、マークされ、或いは何らかの方法で識別され、印刷工程から逸らされ、又は取り除かれる。受容可能な図形又はアンテナには、在庫目録及び品質管理のために、例えば、抵抗測定値、又は製造番号又はロット番号が適切にマークされる。

上記工程と平行して、ＩＣＣ１２は、更に、アンテナ抵抗データを、抵抗データをインクの品質、アニロックスロール表面、温度、湿度、プレスインクリザーバの開閉、及び印刷機で使用する乾燥機の型式と相関付ける、事前にプログラムされているデータと比較する。インクの品質が調整を要する場合は、この情報は、インク調整ポンプ（ＩＣＰ）１８に送られる。ＩＣＰ１８は、適量のインク調整剤を、ＩＣリザーバ２０から予混合リザーバ２２へ送り出し、そこから、調整剤がプレスインク循環システム２４に送り出される。調整器は、インクの品質又は特性を変えることができるが、修正される第１の特性はインクの粘度である。プレスインク循環システム２４は、予混合リザーバ２２を通してインクを循環させ、インクの供給を均一にする。この循環システムは、インクが印刷機の配管を通って流れる際のインクの品質を設計パラメーター内に維持し、更に、異常なインクの使用にも配慮して、印刷機を効率的に作動させるために確実に適量のインクが使用されるようにしている。

印刷された導体抵抗を印刷機とプレスインクの特性に関係付けるデータは、ＩＣＣ１２に記憶され、印刷実行が開始される度に選択される。同じ基板、インク、環境、及びプレス特性を使って将来実行するのに備えて、成功した実行の設定条件が、ＩＣＣ１２に記憶される。

インク調整ポンプ１８、インク調整剤リザーバ２０、及び予混合リザーバ２２は、必要に応じて印刷機に挿入される交換可能なカートリッジ３０を構成している。カートリッジ３０は、印刷機オペレーターが、導電性インクの複雑な化学特性を理解する必要無しに、高品質の印刷インク図形を作ることができる別体の再利用不能な物品である。オペレーターは、古いカートリッジがその目的を果たしたときに、新しいカートリッジを挿入するだけでよい。カートリッジの構成要素は、全て、あらゆる具体的なプレスと印刷作業が最適に行われるように、インク製造者によって調整される。

本発明のプレス制御システムに関わるプロセスを概略的に示すブロック図である。

Claims

水性の印刷可能な導電性のインクを基板上に塗布してその様なインクの導電性の図形をその様な基板上に作るのに用いられる印刷機の作動を制御するためのシステムにおいて、
前記電気的図形に接触し、そこから抵抗測定値を入手するための深針手段と、
その様な抵抗測定値を受信し、その様な測定値を、抵抗をその様な図形に関する受容可能な所定の性能基準と相関付ける、事前に選択されているデータと比較して、その様な抵抗測定値が受容可能な性能を示しているか否かを判定し、受容可能な性能基準に合致しないそれらの電気的図形を識別するための選択手段を信号送信するためのコンピューター手段と、
受容不可能な電気的図形を上に有している基板を、更に処理する前に前記印刷機から取り除くための、前記印刷機に関係付けられている手段と、を備えているシステム。
前記電気的図形は、ＲＦＩＤアンテナ、印刷された医療、化学及び生物センサー、印刷されたタッチパッド、及び関連装置を含んでいる、請求項１に記載のシステム。
前記深針手段は、前記電気的図形と、前記図形が前記深針手段との接触によって損なわれないほど十分に乾燥している、印刷ラインに沿う所定の地点で接触する、請求項１又は２に記載のシステム。
前記取り除く手段は、前記受容不可能な電気的図形のチップへの取り付けを防ぐための手段を含んでいる、請求項１から３の何れかに記載のシステム。
限定するわけではないが、製造番号と抵抗測定値を含む情報を、印刷工程中に受容可能な基板に印刷して、後の在庫管理と品質保証工程をやり易くするための印刷手段を含んでいる、請求項１から４の何れかに記載のシステム。
前記コンピューター手段は、前記抵抗測定値と前記事前に選択されたデータを相関付けるのに続いて、インクの品質における欠陥を、リアルタイムで前記印刷機の作動中に適正化するために、インク補充システムに信号送信することができる、請求項１から５の何れかに記載のシステム。
前記インク補充システムは、前記コンピューター手段から制御信号を受信するインク調整ポンプと、前記ポンプに接続され、インク調整剤が中に入っているインク調整剤リザーバと、前記印刷機のインク循環システムに接続されているインクリザーバと、を備えており、前記ポンプは、前記インクリザーバから流れてくるインクが受容可能な性能基準を呈するように、制御された量の調整剤を前記インクリザーバに送る、請求項６に記載のシステム。
前記インク調整剤は、前記インクリザーバから前記印刷機へ流れるインクの粘度を変えることができる、請求項７に記載のシステム。
前記コンピューター手段は、前記抵抗測定値を前記印刷機の作動条件及び前記インクの粘度と相関付けることができる、請求項１から８の何れかに記載のシステム。
前記インク補充システムの構成要素は、全て、前記印刷機に取り外し可能に接続することのできる交換可能なカートリッジの中に入っている、請求項６から９の何れかに記載のシステム。
水性の印刷可能な導電性のインクを基板上に塗布して、その様なインクの導電性の図形を前記基板上に作るのに用いられる印刷機と共に使用するための補充システムにおいて、
コンピューター手段から制御信号を受信するインク調整ポンプと、
前記ポンプに接続され、インク調整剤が中に入っているインク調整剤リザーバと、
前記印刷機のインク循環システムに接続されているインクリザーバであって、前記ポンプは、前記インクリザーバから流れてくるインクが前記コンピューター手段によって決められた受容可能な性能基準を呈するように、制御された量の前記調整剤を前記インクリザーバに送るようになっている、インクリザーバと、を備えているシステム。
前記インク調整剤は、前記インクリザーバから前記印刷機へ流れる前記インクの粘度を変えることができる、請求項１１に記載のシステム。
前記インク調整ポンプ、前記インク調整剤リザーバ、及び前記インクリザーバは、前記印刷機に取り外し可能に接続することのできる交換可能なカートリッジの中に入っている、請求項１１又は１２に記載のシステム。
水性の印刷可能な導電性のインクを基板上に塗布して、その様なインクの導電性の図形をその様な基板上に作るのに用いられる印刷機の作動を制御するためのシステムにおいて、
前記電気的図形に接触し、そこから抵抗測定値を入手するための深針手段と、
インクの品質における欠陥を適正化することができるインク調整剤が中に入っているインク補充システムと、
その様な抵抗測定値を受信し、その様な測定値を、抵抗をその様な図形の所定の受容可能な性能基準と相関付ける、事前に選択されたデータと比較して、その様な抵抗測定値が、その様な受容可能な性能を外れる欠陥を示しているか否かを判定し、その様な欠陥を適正化するために、適量の前記インク調整剤を前記印刷機のインク循環システムに加えるように、前記インク補充システムに信号送信するコンピューター手段と、を備えているシステム。
前記受容可能な性能基準に合致しないそれらの電気的図形を識別するための選択手段と、受容不可能な電気的図形を上に有している基板を、更に処理する前に印刷機から取り除くための手段と、を更に備えている、請求項１４に記載のシステム。
前記深針手段は、前記電気的図形と、前記図形が前記深針手段との接触によって損なわれないほど十分に乾燥している、印刷ラインに沿う所定の地点で接触する、請求項１４又は１５に記載のシステム。
前記取り除く手段は、受容不可能な電気的図形のチップへの取り付けを防ぐための手段を含んでいる、請求項１５に記載のシステム。
限定するわけではないが、製造番号と抵抗測定値を含む情報を、印刷工程中に受容可能な基板に印刷して、後の在庫管理と品質保証工程をやり易くするための印刷手段を含んでいる、請求項１４から１７の何れかに記載のシステム。
前記インク補充システムは、前記コンピューター手段から制御信号を受信するインク調整ポンプと、前記ポンプに接続され、前記インク調整剤が中に入っているインク調整剤リザーバと、前記印刷機の前記インク循環システムに接続されているインクリザーバと、を備えており、前記ポンプは、前記インクリザーバから流れてくるインクが受容可能な性能基準を呈するように、制御された量の前記インク調整剤を前記インクリザーバに送る、請求項１４から１８の何れかに記載のシステム。
前記インク調整剤は、前記インクリザーバから前記印刷機へ流れるインクの粘度を変えることができる、請求項１９に記載のシステム。
前記コンピューター手段は、前記抵抗測定値を前記印刷機の作動条件及び前記インクの粘度と相関付けることができる、請求項２０に記載のシステム。
前記インク調整ポンプ、前記インク調整剤リザーバ、及び前記インクリザーバは、前記印刷機に取り外し可能に接続することのできる交換可能なカートリッジの中に入っている、請求項１９から２１の何れかに記載のシステム。
前記作動条件は、限定するわけではないが、前記印刷機の作動温度、前記印刷機付近の湿度、アニロックスロール表面、インクの品質、及び前記印刷機の乾燥機の型式、の内の１つ又はそれ以上を含んでいる、請求項９又は２１に記載のシステム。