JP7368556B2 - インクジェット印刷方法及びインクジェット印刷装置 - Google Patents

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Description

本発明は、インクジェット印刷方法及びインクジェット印刷装置に関するものである。
最近、高解像度を有する液晶ディスプレイ素子、有機ELディスプレイ素子などのようなディスプレイ素子の製造が要求されている。高解像度を有するディスプレイ素子を製造するためにはガラスなどの基板上に単位面積当たりさらに多いピクセルを形成しなければならないし、このように稠密に配置されるピクセルらそれぞれにインク液滴を正確な位置に吐出することが重要である。しかし、インク液滴を吐出するヘッドのノズルらの間の吐出性能には偏差がある。このような吐出性能の偏差はノズルで吐出されるインク液滴の弾着位置を正確に制御することを難しくする。
また、吐出性能が低い(例えば、ノズルで吐出しようとする目標支点であるターゲット位置と実際インク液滴の弾着位置の差が大きい)ノズルでインク液滴を複数吐出する場合には、基板上に吐出された複数のインク液滴らがターゲット位置で遠く離れた支点に位置するようになる。これはディスプレイ素子の品質を落とす。
韓国特許第10-2170962号公報
本発明は、基板に対する印刷工程を効率的に遂行することができるインクジェット印刷方法及びインクジェット印刷装置を提供することを一目的とする。
また、本発明は液滴形態のインクを所望する位置に適切に吐出することができるインクジェット印刷方法及びインクジェット印刷装置を提供することを一目的とする。
また、本発明はインクの吐出品質を高めるが、基板に対する印刷工程を遂行する時間が増加することを防止することができるインクジェット印刷方法及びインクジェット印刷装置を提供することを一目的とする。
本発明の目的はこれに制限されないし、言及されなかったまた他の目的らは下の記載らから通常の技術者が明確に理解されることができるであろう。
本発明は、インクジェット印刷方法を提供する。複数のノズルが形成されたヘッドを利用して基板上にインクを吐出するインクジェット印刷方法は、前記ノズルらの吐出性能を測定して前記ノズルらの等級を決定する等級化段階と、前記等級化段階で決定された前記等級に基礎し、前記ノズルらのうちで前記基板の印刷に参加することができる使用ノズルを選定するノズル選定段階と、及び前記使用ノズルのうちで少なくとも一つ以上のノズルを利用して前記基板にインクを吐出する印刷段階を含むことができる。
一実施例によれば、前記印刷段階には、前記使用ノズルらのうちで前記等級化段階で決定された前記等級が高いノズルを優先して印刷に参加させることができる。
一実施例によれば、前記ノズル選定段階には、前記等級化段階で決定された前記等級に基礎し、前記ノズルらのうちで前記基板の印刷で除かれる不使用ノズルを選別し、残り前記ノズルらを前記使用ノズルで選定することができる。
一実施例によれば、前記ノズル選定段階で前記不使用ノズルの選別は、前記等級が基準等級より低い等級であるノズルを前記不使用ノズルで選別することができる。
一実施例によれば、前記印刷段階は複数回遂行されるが、前記等級化段階、そして、前記ノズル選定段階は前記印刷段階らの間に遂行されることができる。
一実施例によれば、前記等級化段階、そして、前記ノズル選定段階は複数回遂行されることができる。
一実施例によれば、前記ノズル選定段階には、前記不使用ノズルで選定されたノズルが設定条件を満足する場合、前記使用ノズルで切り替えることができる。
一実施例によれば、前記設定条件は、前記不使用ノズルが前記印刷段階に参加する場合、前記不使用ノズルが前記基準等級以上の品質で前記基板に対する印刷を遂行するリカバリー確率が設定確率以上であるものであることができる。
一実施例によれば、前記リカバリー確率は、あらかじめ獲得された参照データと、前記不使用ノズルで選定されたノズルの等級データ-前記等級データは、前記等級化段階が複数回遂行されて前記不使用ノズルで選定されたノズルに対して決定された等級らに関するデータ-をお互いに比べて導出されることができる。
一実施例によれば、前記等級化段階は、それぞれの前記ノズルらがテスト部材上にインクを少なくとも１回以上吐出するテスト吐出段階と、及び前記テスト部材上に吐出されたインクの弾着位置を土台でそれぞれのノズルらに対するフィーチャデータを抽出する抽出段階を含むことができる。
一実施例によれば、前記抽出段階は複数回遂行され、前記抽出段階で抽出されるフィーチャデータらを正規化する正規化段階をさらに含むことができる。
一実施例によれば、前記等級化段階は、前記ノズルらの等級を決定する等級決定段階をさらに含み、正規化された前記フィーチャデータらに根拠して各ノズルの等級を評価するための評価データを導出し、導出された前記評価データの変化率が設定値を超過する区間を基準で前記ノズルらの等級を決定することができる。
また、本発明はインクジェット印刷装置を提供する。インクジェット印刷装置は、基板にインクを吐出して印刷を遂行するプリンティング部と、前記プリンティング部と並んで配置されるメンテナンス部と、前記プリンティング部と前記メンテナンス部との間で移動可能に構成され、複数のノズルが形成されたヘッドと、前記メンテナンス部に配置され、前記ノズルらの吐出性能を測定するための測定ユニットと、及び前記測定ユニットが測定する測定データの伝達を受けて、前記測定データに根拠して前記ヘッドを制御する制御機を含み、前記制御機は、前記測定データに根拠して前記ノズルらの吐出性能を判断し、前記ノズルらの等級を決定し、前記等級に基礎して前記プリンティング部で基板印刷に参加することができる使用ノズルを選定し、前記使用ノズルのうちで少なくとも一つ以上のノズルを利用して前記ヘッドが基板にインクを吐出することができるようにする制御信号を発生させることができる。
一実施例によれば、前記制御機は、前記使用ノズルらのうちで前記等級が高いノズルを優先して基板の印刷に参加させる制御信号を発生させることができる。
一実施例によれば、前記制御機は、前記等級に基礎し、前記ノズルらのうちで基板の印刷で除かれる不使用ノズルを選別し、残り前記ノズルらを前記使用ノズルで選定することができる。
一実施例によれば、前記制御機は、前記等級が基準等級より低い等級であるノズルを前記不使用ノズルで選別するが、前記不使用ノズルで選別されたノズルのうちであらかじめ記憶された参照データに根拠してリカバリー確率-前記不使用ノズルで選別されたノズルが基板印刷に参加する場合前記基準等級以上の品質で基板に対する印刷を遂行する確率-が設定確率以上であるノズルは前記使用ノズルで切り替えることができる。
一実施例によれば、前記制御機に記憶された前記参照データは、前記ノズルらがインクを吐出する回送によって変化する前記等級らに関する情報を含むことができる。
また、本発明はインクジェット印刷方法を提供する。複数のノズルが形成されたヘッドを利用して基板上にインクを吐出するインクジェット印刷方法は、前記ノズルらの吐出性能を測定して前記ノズルらの等級を決定する等級化段階と、前記等級化段階で決定された前記等級に基礎し、前記ノズルらのうちで前記基板の印刷に参加することができる使用ノズルを選定するノズル選定段階と、及び前記使用ノズルのうちで少なくとも一つ以上のノズルを利用して前記基板にインクを吐出するが、前記使用ノズルらのうちで前記等級化段階で決定された前記等級が高いノズルを優先して印刷に参加させる印刷段階を含むことができる。
一実施例によれば、前記等級化段階、前記ノズル選定段階、そして、前記印刷段階は順次に複数回遂行されるが、それぞれの前記ノズルらの等級は、前記等級化段階が遂行される度に再算定されることができる。
一実施例によれば、前記等級化段階、前記ノズル選定段階、そして、前記印刷段階は順次に複数回遂行されるが、前記使用ノズルの選定は、前記ノズル選定段階が遂行される度にそれぞれ選定されることができる。
本発明の一実施例によれば、基板に対する印刷工程を効率的に遂行することができる。
また、本発明の一実施例によれば、液滴形態のインクを所望する位置に適切に吐出することができる。
また、本発明の一実施例によれば、インクの吐出品質を高めるが、基板に対する印刷工程を遂行する時間が増加することを防止することができる。
本発明の効果が上述した効果らに限定されるものではなくて、言及されない効果らは本明細書及び添付された図面らから本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者に明確に理解されることができるであろう。
本発明の一実施例による基板処理装置を見せてくれる図面である。 図１のヘッドに形成されたノズルの一例を見せてくれる図面である。 本発明の一実施例によるインクジェット印刷方法を見せてくれるフローチャートである。 図３の等級化段階に対する詳細フローチャートである。 図４の抽出段階で抽出するフィーチャデータの一例を説明するための図面である。 図４の抽出段階で抽出するフィーチャデータの他の例を説明するための図面である。 図４の抽出段階で抽出するフィーチャデータのまた他の例を説明するための図面である。 図４の等級決定段階でノズルらの等級を決定する方法を説明するためのグラフである。
以下では添付した図面を参照にして本発明の実施例に対して本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者が容易に実施できるように詳しく説明する。しかし、本発明はいろいろ相異な形態で具現されることができるし、ここで説明する実施例で限定されない。また、本発明の望ましい実施例を詳細に説明するにおいて、関連される公知機能または構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不必要に曇ることがあると判断される場合にはその詳細な説明を略する。また、類似機能及び作用をする部分に対しては図面全体にかけて等しい符号を使用する。
ある構成要素を‘包含'するということは、特別に反対される記載がない限り他の構成要素を除くことではなく、他の構成要素をさらに含むことができるということを意味する。具体的に，“含む”または“有する”などの用語は明細書上に記載した特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとすることであって、一つまたはその以上の他の特徴らや数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものなどの存在または付加可能性をあらかじめ排除しないものとして理解されなければならない。
単数の表現は文脈上明白に異なるように志さない限り、複数表現を含む。また、図面で要素らの形状及び大きさなどはより明確な説明のために誇張されることがある。
第１、第２などの用語は多様な構成要素らを説明するのに使用されることができるが、前記構成要素らは前記用語によって限定されてはいけない。前記用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的で使用されることができる。例えば、本発明の権利範囲から離脱されないまま第１構成要素は第２構成要素で命名されることができるし、類似第２構成要素も第１構成要素に命名されることができる。
ある構成要素が異なる構成要素に“連結されて”いるか、または“接続されて”いると言及された時には、その他の構成要素に直接的に連結されているか、または接続されていることもあるが、中間に他の構成要素が存在することもあると理解されなければならないであろう。反面に、ある構成要素が異なる構成要素に“直接連結されて”いるか、または“直接接続されて”いると言及された時には、中間に他の構成要素が存在しないことで理解されなければならないであろう。構成要素らとの関係を説明する他の表現ら、すなわち“～間に”と“すぐ～間に”または“～に隣合う”と“～に直接隣合う”なども同じく解釈されなければならない。
異なるように定義されない限り、技術的であるか科学的な用語を含んでここで使用されるすべての用語らは、本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者によって一般的に理解されることと等しい意味である。一般に使用される前もって定義されているもののような用語は、関連技術の文脈上有する意味と一致する意味であることで解釈されなければならないし、本出願で明白に定義しない限り、理想的や過度に形式的な意味で解釈されない。
以下では、図１乃至図８を参照して本発明の実施例に対して説明する。
図１は、本発明の一実施例による基板処理装置を見せてくれる図面である。
図１を参照すれば、本発明の一実施例による基板処理装置は、基板(S)上に液滴形態のインクを供給して基板を処理するインクジェット印刷装置であることができる。基板(S)はガラス(Glass)であることがある。基板(S)はディスプレイ素子を製造するためのガラス基板であることができる。しかし、基板(S)の種類はこれに限定されるものではなくて、液滴形態インクの供給が要求される公知された被処理物で多様に変形されることができる。
インクジェット印刷装置は、プリンティング部１０、メンテナンス部３０、インク供給部５０、そして、制御機７０を含むことができる。
プリンティング部１０は基板(S)に対する印刷工程が遂行されることができる。プリンティング部１０では後述するインク供給部５０が基板(S)の上面に液滴形態のインクらを供給し、印刷工程を遂行する領域であることができる。プリンティング部１０はプリンティングステージ１００と移動部材１１０を含むことができる。プリンティングステージ１００は基板(S)が処理される領域を定義することができる。また、プリンティングステージ１００には基板(S)の下面でエア(Air)を供給し、基板(S)を浮上させるエア供給管(図示せず)、そして、エア供給管が供給するエアのうちで一部を吸入するエア排気管(図示せず)が提供されることができる。プリンティングステージ１００は基板(S)を浮上させる浮上ステージとして機能を遂行することができる。
プリンティングステージ１００が供給するエアによって浮上された基板(S)は移動部材１１０によってグリップ(Grip)されることができる。移動部材１１０は基板(S)の一側及び/または他側把持することができる。移動部材１１０は基板(S)の一側及び/または他側の下面を真空吸着方式でグリップすることができる。移動部材１１０はプリンティングステージ１００が延長される方向に沿って基板(S)を移動させることができる。移動部材１１０はグリッパー(Gripper)であると呼ばれることもできる。
メンテナンス部３０は上部から眺める時、プリンティング部１０と並んで配置されることができる。メンテナンス部３０では後述するインク供給部５０のヘッドユニット５１０に対するメンテナンスが遂行されることができる。また、メンテナンス部３０ではヘッドユニット５１０の状態を測定することができる。また、メンテナンス部３０ではヘッドユニット５１０が含むヘッド(H)のテスト吐出が遂行され、ノズル(N)らの吐出性能を測定することもできる。
ヘッドユニット５１０が吐出するインクらの弾着位置補正、インクのボリューム調節、インク吐出量制御などのためのインク吐出がなされることができるため、メンテナンス部３０はプリンティング部１０と同一または類似な工程環境を有することができる。
メンテナンス部３０はメンテナンスステージ３００と測定ユニット３１０を含むことができる。メンテナンスステージ３００は上述したプリンティングステージ１００と同一または類似な構造を有することができるし、図示されなかったがメンテナンスステージ３００にも上述した移動部材１１０と同一または類似な構造を有する移動部材が提供されることもできる。
また、メンテナンス部３０には測定ユニット３１０が配置されることができる。測定ユニット３１０は後述するノズル(N)らの吐出性能を測定するために配置されることができる。測定ユニット３１０が測定しようとするノズル(N)の吐出性能は、例えば、ノズル(N)らで吐出されるインクの弾着位置の正確性であることができる。弾着位置の正確性は各ノズル(N)で吐出されるインクが目標するターゲット位置との距離が短いほどさらに優秀であると言える。測定ユニット３１０はテスト部材(TW)、例えば、テストフィルムを供給することができるJOFユニット(Jetting on Film Unit)であることがある。測定ユニット３１０はテスト部材(TW)をローラー方式で繰るか、または巻いてテスト部材(TW)を供給することができる。また、測定ユニット３１０はテスト部材(TW)に吐出されたインクに関するイメージ(I)を獲得するためにカメラのようなイメージ獲得部材、そして、光源を具備することができる。測定ユニット３１０が獲得、測定する測定データ(例えば、テスト部材(TW)に吐出されたインクに関するイメージ(I))は後述する制御機７０に伝送されることができる。
インク供給部５０は基板(S)上にインクを吐出することができる。インク供給部５０はガントリー５００とヘッドユニット５１０を含むことができる。ガントリー５００は上部から眺める時、プリンティングステージ１００とメンテナンスステージ３００に交差するように設置されることができる。ガントリー５００はヘッドユニット５１０がプリンティング部１０のプリンティングステージ１００とメンテナンス部３０のメンテナンスステージ３００の間を往復して移動するようにする移動経路を提供することができる。すなわち、ヘッドユニット５１０はプリンティング部１０とメンテナンス部３０との間で移動可能に構成されることができる。
ヘッドユニット５１０は複数のヘッド(H)を含むことができるし、それぞれのヘッド(H)には図２に示されたように複数のノズル(N)らが形成されることができる。図２ではノズル(N)が１番ノズル(N１)から１０番ノズル(N２)まで、総１０個であることを例であげて示したが、これに限定されるものではなくて、各ヘッド(H)に形成されたノズル(N)の数は必要によって多様に変形されることができる。例えば、ヘッドユニット５１０はカラー(R、G、B)当たり３万余個、総９万余個のノズル(N)らが形成されてあり得る。
再び図１を参照すれば、制御機７０は基板処理装置を制御することができる。制御機７０は基板処理装置が後述するインクジェット印刷方法を遂行できるように制御信号を発生させることができる。制御機７０は測定ユニット３１０が測定する測定データの伝達を受けて、測定データに根拠してヘッドユニット５１０のヘッド(H)を制御する制御信号を発生させることができる。
また、制御機７０は基板処理装置の制御を行う一つ以上のプロセッサ、そして、このようなプロセッサにとって基板処理装置を制御するための動作を遂行するようにする命令らを含む、コンピューター判読可能媒体に記憶されたコンピュータープログラムで構成されることができる。また、制御機７０はオペレーターが基板処理装置を管理するためにコマンド入力操作などを行うキーボードや、基板処理装置の稼働状況を可視化して表示するディスプレイなどでなされるユーザーインターフェースを具備することができる。また、ユーザーインターフェース及び記憶部はプロセッサに接続されてあり得る。
図３は、本発明の一実施例によるインクジェット印刷方法を見せてくれるフローチャートである。図３を参照すれば、本発明の一実施例によるインクジェット印刷方法は、事前設定段階(Ｓ００)、印刷段階(Ｓ１０)、等級化段階(Ｓ２０)、そしてノズル設定段階(Ｓ３０)を含むことができる。そして、印刷段階(Ｓ１０)、等級化段階(Ｓ２０)、そして、ノズル設定段階(Ｓ３０)は処理が要求される基板(S)の個数に根拠して繰り返して遂行されることができる。
事前設定段階(Ｓ００)には、ヘッドユニット５１０の最初に遂行される印刷段階(Ｓ１０)でのヘッドユニット５１０制御のための設定値が入力されることができる。事前設定段階(Ｓ００)にはヘッドユニット５１０のノズル(N)らに対するテスト吐出を複数回遂行し、ノズル(N)でのインク吐出タイミング、インクボリューム、インクの弾着位置に対する補正を遂行し、各ノズル(N)らに対する吐出性能をあらかじめ測定し、各ノズル(N)らに対する等級をあらかじめ制御機７０に入力することができる。
例えば、事前設定段階(Ｓ００)で入力された各ノズル(N)らに対する等級は下のようである。
Figure 0007368556000001
以下で、ノズル(N)の等級が優秀であると言うことは、ノズル(N)で吐出されるインクの弾着位置がさらに正確であるということを意味することができる。また、ノズル(N)の等級が優秀であると言うことは、ノズル(N)で複数回インクを吐出する場合、インクらの弾着位置らがターゲット位置に相対的にさらに集まっているということを意味することができる。また、ノズル(N)の等級が優秀であると言うことは、A、B、C等級でA等級にさらに近いということを意味することができる。A、B、Cで記載した上の等級区分は単に例示に過ぎなくて、ノズル(N)の吐出性能を表現することができる多様な方式で変形されることができる。また、事前設定段階(Ｓ００)にはあらかじめ入力された上のノズル(N)の等級を基準で基板(S)の印刷に参加することができる使用ノズルと、基板(S)の印刷に参加することができない不使用ノズルを区分することができる。
例えば、不使用ノズルはあらかじめ設定された基準等級より低い等級のノズル(N)らで選別されることができる。例えば、基準等級がB等級である場合、B等級より低い等級であるC等級のノズル(N)らは基板(S)の印刷で除かれることができる。例えば、<表１>の１番ノズル(N１)と４番ノズル(N４)は不使用ノズルで選別されることができる。また、２番ノズル(N２)、３番ノズル(N３)、５番ノズル(N５)乃至１０番ノズル(N１０)は使用ノズルで選定されることができる。
事前設定段階(Ｓ００)が完了すれば、ヘッドユニット５１０は、最初の印刷段階(Ｓ１０)を遂行することができる。印刷段階(Ｓ１０)にはヘッドユニット５１０が基板(S)にインクを吐出することができる。印刷段階(Ｓ１０)にはヘッドユニット５１０のノズル(N)らのうちで使用ノズルで選定されたノズル(N)らを基板(S)に対する印刷動作に参加させることができる。
また、印刷動作に参加するノズル(N)らの数は使用者が制御機７０に設定する工程時間によって変わることがある。例えば、使用者が相対的に短い時間の間基板(S)に対する印刷段階(Ｓ１０)を終えようとする場合、印刷動作に参加するノズル(N)らの数は多くならなければならないし、使用者が相対的に長い時間の間基板(S)に対する印刷段階(Ｓ１０)を遂行しようとする場合、印刷動作に参加するノズル(N)らの数は少なくなることがある。すなわち、使用者の設定によって印刷動作に参加するノズル(N)の数は変わることがある。
使用ノズルで分類されたノズル(N)の数が、実際印刷動作に参加するノズル(N)の数より多い場合、制御機７０は使用ノズルらのうちで等級が高いノズル(N)をまず選択して基板(S)の印刷に参加させることができる。例えば、実際印刷動作に参加するノズル(N)の数が４個である場合、<表１>で印刷段階(Ｓ１０)に参加するノズル(N)は、２番ノズル(N２)、６番ノズル(N６)、７番ノズル(N７)、８番ノズル(N８)であることがある。これに、基板(S)に対する印刷品質をより高めることができる。また、一つの印刷段階(Ｓ１０)は複数の基板(S)に対する印刷動作を遂行するものではなく、単一基板(S)に対する印刷動作を遂行するものであることができる。
印刷段階(Ｓ１０)の遂行が完了すれば、等級化段階(Ｓ２０)が遂行されることができる。等級化段階(Ｓ２０)にはヘッドユニット５１０が測定ユニット３１０の上部に移動し、ノズル(N)らの吐出性能を測定し、再びノズル(N)らの等級を決定することができる。
例えば、等級化段階(Ｓ２０)には事前設定段階(Ｓ００)で入力されたノズル(N)らの等級を更新することができる。更新されたノズル(N)らの等級は下のようである。
Figure 0007368556000002
以下では、等級化段階(Ｓ２０)に対してより詳しく説明する。図４は図３の等級化段階に対する詳細フローチャートである。図４を参照すれば、等級化段階(Ｓ２０)はテスト吐出段階(Ｓ２１)、抽出段階(Ｓ２２)、正規化段階(Ｓ２３)、そして、等級決定段階(Ｓ２４)を含むことができる。テスト吐出段階(Ｓ２１)、抽出段階(Ｓ２２)、正規化段階(Ｓ２３)、そして、等級決定段階(Ｓ２４)は順次に遂行されることができる。
テスト吐出段階(Ｓ２１)はそれぞれのノズル(N)ら(すなわち、すべてのノズル(N)ら)がテスト部材(TW)にインクを少なくとも１回以上吐出する段階であることができる。テスト吐出段階(Ｓ２１)にはそれぞれのノズル(N)らがテスト部材にインクを複数回(例えば、５回以上)吐出する段階であることができる。
テスト吐出段階(Ｓ２１)でノズル(N)らがテスト部材(TW)にインクの吐出を完了すれば、測定ユニット３１０はテスト部材(TW)に関するイメージ(I、測定データの一例)を獲得し、これを制御機７０に伝達することができる。
抽出段階(Ｓ２２)にはテスト部材(TW)上に吐出されたインクの弾着位置を土台でそれぞれのノズル(N)らに対するフィーチャ(Feature)データを抽出することができる。
一例で、図５に示されたように時間による変動性を考慮してノズル(N)を等級化するために、インクの吐出回送による５個のポイント(P１乃至P５)を測定し、P１でP２までの距離(F１１)、P２からP３までの距離(F１２)、P３からP４までの距離(F１３)、P４からP５までの距離(F１４)を計算することができる。そして、F１１乃至F１４の値をすべて合算したF１値(フィーチャデータの一例)を計算することができる。このような過程は各ノズル(N)らそれぞれに対してすべて遂行されることができる。
この場合、各ノズル(N)に対するF１値が小さなノズル(N)であればあるほど、相対時間によってインクの弾着位置が変化する大きさが小さなものであるので、相対吐出性能が優秀なノズル(N)と判断することができる。
他の例で、図６に示されたようにインクの弾着位置分布を考慮してノズル(N)を等級化するために、５個のポイント(P１乃至P５)と設定領域(RA)のピント(RP)の間の距離(F１１、F１２、F１３、F１４、F１５)らを計算し、その距離らのうちで最大の値(フィーチャデータの一例)を抽出することができる。このような過程は各ノズル(N)らそれぞれに対してすべて遂行されることができる。
この場合、各ノズル(N)に対して抽出された距離の大きさが大きいほど、相対インクの弾着位置が集まっていないものであるので、相対的に吐出性能が低いノズル(N)であると判断することができる。
また他の例で、図７に示されたように基礎統計量を活用してノズル(N)を等級化することができる。例えば、図７に示されたようにインクの弾着位置に関する５個のポイントは、X軸及びY軸に関する情報、すなわち、多次元の情報をすべて含んでいる。この場合、ノズル(N)らの間に品質を比べ難い。例えば、弾着位置らがX軸方向に長く広がったノズル(N)の吐出性能が悪いであるか、または、そうではなければY軸方向に長く広がったノズル(N)の吐出性能が悪いものであるかを比べ難いためである。
これに、PCA(Principal Component Analysis)アルゴリズムを利用して超平面(Hyper Plane：HP)を導出し、５個のポイント(P１乃至P５)らを超平面に正射影することができる。この場合、正射影された５個のポイント(P１'乃至P５')らがどの程度広がっているかの如何を分かる分散値(フィーチャデータの一例)を導出することができるようになる。
この場合、分散値が大きいほど、相対的にインクの弾着位置が集まっていないものであるので、相対的に吐出性能が低いノズル(N)であると判断することができる。
上で説明した抽出段階(Ｓ２２)で抽出するフィーチャデータらは例示に過ぎなくて、テスト吐出段階(Ｓ２１)でテスト部材(TW)に吐出されたインクに関するデータ(例えば、イメージ(I))を利用し、ノズル(N)の等級を決定することに利用されることができる多様なフィーチャデータらを活用することができる。
上のように抽出段階(Ｓ２２)は複数回遂行されることができる。この場合、抽出段階(Ｓ２２)で抽出されるフィーチャデータらの水準はお互いに相異なことがある。この場合、あるフィーチャデータらはノズル(N)の等級決定に過度に多くの比重を占めることがあるし、他のあるフィーチャデータらはノズル(N)の等級決定に過度に少ない比重を占めることがある。これに、本発明の一実施例によれば、抽出されたフィーチャデータらを正規化し、フィーチャデータらの間の水準を同一または類似に合わせる正規化段階(Ｓ２３)を遂行する。
正規化段階(Ｓ２３)以後、ノズル(N)の等級を決定する等級決定段階(Ｓ２４)が遂行されることがある。等級決定段階(Ｓ２４)には正規化段階(Ｓ２３)が遂行されたフィーチャデータらは統計的な方式(例えば、合算のような方式が利用されることができるが、これに限定されるものではなくて多様な統計方法が利用されることができる)を通じて各ノズル(N)の等級を評価するための評価データ値(E)を導出することができる。
この時、評価データ値(E)に根拠して各ノズル(N)の等級を決定時、一般的に採択する特定値、特定の割合をノズル(N)の等級を区分する臨界値で設定しないで、図８に示されたように評価データ(E)の変化率が設定値を超過する区間を基準で(すなわち、評価データ(E)の大きさが相対的に大きく変化する区間、AP１、AP２)ノズル(N)の等級を区分することができる。
この場合、<表２>に記載したところのように１番ノズル(N１)、３番ノズル(N３)はC等級で決定され、４番ノズル(N４)、５番ノズル(N５)、９番ノズル(N９)はB等級で決定され、７番ノズル(N７)、１０番ノズル(N１０)、６番ノズル(N６)、８番ノズル(N８)、２番ノズル(N２)はA等級で決定されることができる。
再び図３を参照すれば、等級化段階(Ｓ２０)が遂行された以後、その次の印刷段階(Ｓ１０)に参加するノズル(N)らを選定するノズル選定段階(Ｓ３０)が遂行されることができる。
ノズル選定段階(Ｓ３０)には等級化段階(Ｓ２０)で更新されたノズル(N)の等級を基準で基板(S)の印刷に参加することができる使用ノズルと、基板(S)の印刷で除かれる不使用ノズルを区分することができる。
例えば、不使用ノズルはあらかじめ設定された基準等級より低い等級のノズル(N)らで選別されることができる。例えば、基準等級がB等級である場合、B等級より低い等級であるC等級のノズル(N)らは基板(S)の印刷で除かれることができる。例えば、<表２>の１番ノズル(N１)、３番ノズル(N３)は不使用ノズルで選別されることができる。また、４番ノズル(N４)、５番ノズル(N５)、９番ノズル(N９)、７番ノズル(N７)、１０番ノズル(N１０、６番ノズル(N６)、８番ノズル(N８)、２番ノズル(N２)は使用ノズルで選定されることができる。
ノズル選定段階(Ｓ２０)が完了すれば、ヘッドユニット５１０は、二番目印刷段階(Ｓ１０)を遂行することができる。二番目印刷段階(Ｓ１０)にはヘッドユニット５１０が基板(S)にインクを吐出することができる。印刷段階(Ｓ１０)にはヘッドユニット５１０のノズル(N)らのうちで使用ノズルで選定されたノズル(N)らを基板(S)に対する印刷動作に参加させることができる。
また、使用ノズルで分類されたノズル(N)の数が、実際印刷動作に参加するノズル(N)の数より多い場合、制御機７０は使用ノズルらのうちで等級が高いノズル(N)をまず選択して基板(S)の印刷に参加させることができる。例えば、実際印刷動作に参加するノズル(N)の数が４個である場合、<表２>で印刷段階(Ｓ１０)に参加するノズル(N)は、７番ノズル(N７)、１０番ノズル(N１０、６番ノズル(N６)、８番ノズル(N８)、２番ノズル(N２)のうちで４個を選択して基板(S)に対する印刷を遂行することができる。
すなわち、本発明の実施例によれば、一つの基板(S)に対して印刷工程が完了すれば各ノズル(N)らに対する等級を更新し、その等級に根拠して優秀な吐出性能を有するノズル(N)らが優先してインク(I)を吐出するもので、基板(S)に対する処理効率を改善することができる。
一方、使用者は前で説明したように工程時間のような処理条件を多様に変形することができるし、場合によっては印刷段階(Ｓ１０)が遂行される時間をなるべく縮めさせることが必要であることがある。言い換えれば、印刷段階(Ｓ１０)から基板(S)の印刷に参加可能な使用ノズルの数がなるべくたくさん確保されることが基板(S)処理効率で有利である。
これに、本発明の一実施例によれば、ノズル選定段階(Ｓ２０)で不使用ノズルで選定されたノズルが設定条件を満足する場合には、使用ノズルで切り替えることができる。以下では不使用ノズルで選定されたノズル(N)を使用ノズルで切り替える例示に対して説明する。
前で説明したように、等級化段階(Ｓ１０)は複数回遂行されることができる。この場合、下の<表３>のように等級化段階(Ｓ１０)で決定される各ノズル(N)の等級変化に関するデータを蓄積することができる。
Figure 0007368556000003
上の<表３>を参考すれば、４回目遂行される等級化段階(Ｓ１０)で測定されたノズルの等級がC等級である(基準等級の下である)１、２、３、５番ノズルはまず不使用ノズルで選定される。しかし、不使用ノズルで選定された１、２、３、５番ノズルをすべて不使用ノズルで分類するようになれば、実際に基板(S)の印刷に参加することができる使用ノズルの個数が相対的に少なくなって工程遂行に不利なことがある。しかし、場合によっては、C等級で決定された１、２、３、５番ノズルの場合にも(不使用ノズルで選別されるノズルの場合にも)印刷段階(Ｓ１０)で基準等級(例えば、B等級)以上の品質で印刷を遂行する確率(以下、リカバリー確率と言う)がある。このようなリカバリー確率が設定確率以上であるノズルの場合には、等級化段階(Ｓ２０)でたとえC等級を受けて不使用ノズルで選別されたとしても、使用ノズルで切り替えることができる。
このようなリカバリー確率はあらかじめ獲得された参照データを通じて確認することができる。参照データは制御機７０にあらかじめ記憶されてあり得る。下は参照データの一例である。
Figure 0007368556000004
<表４>に関する参照データに根拠して判断し、設定確率が０．７である場合、<表３>で不使用ノズルで使用ノズルに転換されるノズルは２番ノズル(N２)と５番ノズル(N５)であることがある。
以上の詳細な説明は本発明を例示するものである。また前述した内容は本発明の望ましい実施形態を示して説明するものであり、本発明は多様な他の組合、変更及び環境で使用することができる。すなわち、本明細書に開示された発明の概念の範囲、著わした開示内容と均等な範囲及び/または当業界の技術または知識の範囲内で変更または修正が可能である。著わした実施例は本発明の技術的思想を具現するための最善の状態を説明することであり、本発明の具体的な適用分野及び用途で要求される多様な変更も可能である。したがって、以上の発明の詳細な説明は開示された実施状態で本発明を制限しようとする意図ではない。また、添付された請求範囲は他の実施状態も含むことで解釈されなければならない。
１０ プリンティング部
１００ プリンティングステージ
１１０ 移動部材
３０ メンテナンス部
３００ メンテナンスステージ
３１０ 測定ユニット
５０ インク供給部
５００ ガントリー
５１０ ヘッドユニット
H ヘッド
７０ 制御機

Claims (13)

  1. 複数のノズルが形成されたヘッドを利用して基板上にインクを吐出するインクジェット印刷方法において、
    前記複数のノズルの吐出性能を測定して前記複数のノズルの等級を決定する等級化段階と、
    前記等級化段階で決定された前記等級に基づいて、前記複数のノズルのうちで前記基板の印刷に参加することができる使用ノズルを選定するノズル選定段階と、及び
    前記使用ノズルのうちで少なくとも一つ以上のノズルを利用して前記基板にインクを吐出する印刷段階と、を含み、
    前記ノズル選定段階において、
    前記等級化段階で決定された前記等級に基づき、前記複数のノズルのうちで前記基板の印刷で除かれる不使用ノズルを選別し、残りのノズルを前記使用ノズルとして選定し、
    前記等級化段階及び前記ノズル選定段階は、複数回遂行され、
    前記ノズル選定段階において、前記不使用ノズルとして選定されたノズルが設定条件を満たす場合、前記使用ノズルに切り替え、
    前記設定条件は、
    前記不使用ノズルとして選定されたノズルが前記印刷段階に参加する場合、基準等級以上の品質で前記基板に対する印刷を遂行するリカバリー確率が設定確率以上である場合である
    ことを特徴とするインクジェット印刷方法。
  2. 前記印刷段階において、
    前記使用ノズルのうちで前記等級化段階で決定された前記等級が高いノズルを優先して印刷に参加させる、ことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット印刷方法。
  3. 前記ノズル選定段階において、前記不使用ノズルの選別は、
    前記等級が基準等級より低い等級であるノズルを前記不使用ノズルとして選別する、ことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット印刷方法。
  4. 前記印刷段階は複数回遂行され、
    前記等級化段階、及び、前記ノズル選定段階は、前記印刷段階の間に遂行される、ことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット印刷方法。
  5. 前記リカバリー確率は、
    あらかじめ獲得された参照データと、前記不使用ノズルとして選定されたノズルの等級データをお互いに比べて導出され、
    前記等級データは、前記等級化段階が複数回遂行され、前記不使用ノズルとして選定されたノズルに対して決定された複数の等級に関するデータを含むことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット印刷方法。
  6. 前記等級化段階は、
    前記複数のノズルのそれぞれがテスト部材上にインクを少なくとも１回以上吐出するテスト吐出段階と、及び
    前記テスト部材上に吐出されたインクの弾着位置に基づいて前記複数のノズルのそれぞれに対するフィーチャデータを抽出する抽出段階と、を含む、ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のうちで何れか一つに記載のインクジェット印刷方法。
  7. 前記抽出段階は複数回遂行され、
    前記抽出段階で抽出される複数のフィーチャデータを正規化する正規化段階をさらに含む、ことを特徴とする請求項６に記載のインクジェット印刷方法。
  8. 前記等級化段階は、
    前記複数のノズルの等級を決定する等級決定段階をさらに含み、
    正規化された前記複数のフィーチャデータに基づいて各ノズルの等級を評価するための評価データを導出し、導出された前記評価データの変化率が設定値を超過する区間を基準にして前記複数のノズルの等級を決定する、ことを特徴とする請求項６に記載のインクジェット印刷方法。
  9. インクジェット印刷装置において、
    基板にインクを吐出して印刷を遂行するプリンティング部と、
    前記プリンティング部と並んで配置されるメンテナンス部と、
    前記プリンティング部と前記メンテナンス部との間で移動可能に構成され、複数のノズルが形成されたヘッドと、
    前記メンテナンス部に配置され、前記複数のノズルの吐出性能を測定するための測定ユニットと、及び
    前記測定ユニットが測定する測定データの伝達を受けて、前記測定データに基づいて前記ヘッドを制御する制御機を含み、
    前記制御機は、
    前記測定データに基づいて前記複数のノズルの吐出性能を判断し、
    前記複数のノズルの等級を決定し、
    前記等級に基づいて、前記複数のノズルのうちで前記等級が基準等級より低い等級であるノズルを前記不使用ノズルとして選別し、残りのノズルを前記使用ノズルとして選定し、前記不使用ノズルとして選別されたノズルのうちで、あらかじめ記憶された参照データに基づいて、リカバリー確率が設定確率以上であるノズルを前記使用ノズルに切り替え、
    前記リカバリー確率は、前記不使用ノズルとして選別されたノズルが基板印刷に参加する場合、前記基準等級以上の品質で基板に対する印刷を遂行する確率であり、
    前記使用ノズルのうちで少なくとも一つ以上のノズルを利用して前記ヘッドが基板にインクを吐出することができるようにする制御信号を発生させる、ことを特徴とするインクジェット印刷装置。
  10. 前記制御機は、
    前記使用ノズルのうちで前記等級が高いノズルを優先して基板の印刷に参加させる制御信号を発生させる、ことを特徴とする請求項９に記載のインクジェット印刷装置。
  11. 前記制御機に記憶された前記参照データは、
    前記複数のノズルがインクを吐出する回数によって変化する複数の前記等級に関する情報を含む、ことを特徴とする請求項９に記載のインクジェット印刷装置。
  12. 複数のノズルが形成されたヘッドを利用して基板上にインクを吐出するインクジェット印刷方法において、
    前記複数のノズルの吐出性能を測定して前記複数のノズルの等級を決定する等級化段階と、
    前記等級化段階で決定された前記等級に基づき、前記複数のノズルのうちで前記基板の印刷に参加することができる使用ノズルを選定するノズル選定段階と、及び
    前記使用ノズルのうちで少なくとも一つ以上のノズルを利用して前記基板にインクを吐出し、前記使用ノズルのうちで前記等級化段階で決定された前記等級が高いノズルを優先して印刷に参加させる印刷段階と、を含み、
    前記等級化段階、前記ノズル選定段階、及び前記印刷段階は順次に複数回遂行され、
    前記複数のノズルそれぞれの等級は、前記等級化段階が遂行される度に再算定され、
    前記ノズル選定段階において、
    決定された前記等級に基づき、前記複数のノズルのうちで前記基板の印刷で除かれる不使用ノズルを選別し、残りのノズルを使用ノズルとして選定し、
    前記不使用ノズルとして選定されたノズルが設定条件を満たす場合、前記使用ノズルに切り替え、
    前記設定条件は、前記不使用ノズルとして選定されたノズルが前記印刷段階に参加する場合、前記基準等級以上の品質で前記基板に対する印刷を遂行するリカバリー確率が設定確率以上である場合であり、
    前記リカバリー確率は、あらかじめ獲得された参照データと、前記不使用ノズルとして選定されたノズルの等級データをお互いに比べて導出され、
    前記等級データは、前記等級化段階が複数回遂行されて、前記不使用ノズルとして選定されたノズルに対して決定された複数の等級に関するデータを含む
    ことを特徴とするインクジェット印刷方法。
  13. 前記等級化段階、前記ノズル選定段階、及び前記印刷段階は順次に複数回遂行され、
    前記使用ノズルの選定は、
    前記ノズル選定段階が遂行される度に選定される、ことを特徴とする請求項１２に記載のインクジェット印刷方法。
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