KR101078663B1 - 캐드 도면을 이용한 전자 인쇄 시스템의 벡터 프린팅 방법 - Google Patents

캐드 도면을 이용한 전자 인쇄 시스템의 벡터 프린팅 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자 인쇄 시스템의 벡터 프린팅 방법에 관한 것으로, 특히 캐드 도면을 이용하여 인쇄할 때 인쇄위치를 정확하게 얼라인먼트할 수 있는 캐드 도면을 이용한 전자 인쇄 시스템의 벡터 프린팅 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면 멀티 레이어 캐드 도면으로 적성된 패턴을 인쇄할 때 각 레이어의 패턴을 정확하게 얼라인먼트할 수 있고 전자 인쇄의 품질을 높일 수 있다.

Description

캐드 도면을 이용한 전자 인쇄 시스템의 벡터 프린팅 방법 {VECTOR PRINTING METHOD OF ELECTRONIC PRINT SYSTEM USING CAD DRAWINGS}
본 발명은 전자 인쇄 시스템의 벡터 프린팅 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 캐드 도면을 이용하여 인쇄할 때 인쇄위치를 정확하게 얼라인먼트할 수 있는 캐드 도면을 이용한 전자 인쇄 시스템의 벡터 프린팅 방법에 관한 것이다.
잉크젯(Inkjet) 기술이 발전함에 따라 사무용에서부터 전자 부품 및 디스플레이 제조 등 인쇄 전자 분야로의 응용 범위가 넓어지고 있다. 이러한 잉크젯이 제조 공정으로서 응용 범위를 넓혀감에 따라 사무용 잉크젯 장비와 달리 잉크방울(ink drop)의 크기를 정밀하게 제어하는 것과 원하는 위치에 수 마이크로 미터 이내의 정밀도로 정밀하게 토출시키는 기술이 필요하다. 이러한 잉크젯 기술은 기존의 반도체 공정과 달리 비싼 재료를 낭비 하지 않고 공정이 이루어질 수 있으며 대형화가 용이하기 때문에, 특히 전자 인쇄 분야에서 잉크젯을 양산 공정에 적용하려는 연구가 활발히 진행되고 있는 실정이다.
또한, 이러한 잉크젯 기술이 디스플레이 제조로 응용 범위를 넓혀감에 따라 정확한 양의 잉크를 정확한 위치에 토출하여 패터닝(patterning)해야 하는 필요성이 증대되고 있다. 따라서, 정확한 치수로 패턴을 인쇄하기 위하여 캐드(CAD)등의 파일을 이용하는 것이 필요하다. CAD를 이용한 프린팅 방법에는 캐드의 도면을 비트맵 이미지(Bitmap Image)로 변환하여 프린팅하는 래스터 프린팅(Raster printing) 방법과 캐드의 디엑스에프 파일(dxf file, Drawing Exchange file Format file) 형태로 스테이지(stage)를 이동시켜서 프린팅하는 벡터 프린팅(Vector printing) 방법이 있다. 디엑스에프 파일(Dxf file)은 아스키(ASCII) 형태의 파일로 다양한 캐드 간의 도면 교환에 널리 사용되는 파일 방식으로 도면의 치수 및 선종류 등의 모든 도면 정보를 가지고 있는 파일이다.
한편, 래스터 프린팅은 토출 헤드가 주방향으로만 프린팅하고 서브 방향으로는 이동만 하는 방식으로 보다 복잡한 이미지의 프린팅에 적합하고, 멀티 노즐을 구비한 토출 헤드에 보다 유리한 방식이다. 반면 벡터 프린팅 방법은 래스터 프린팅 방법과는 달리 XY 2개의 축이 동시에 움직이면서 프린팅하고 노즐의 수가 적을 때 적합한 방법이다. 또한, 복잡한 이미지 보다는 사선, 원, 원호 또는 도형 등 비교적 간단한 이미지를 프린팅 할 때 효과적이고 우수한 방법이다.
이와 같이 캐드 도면을 이용하여 전자 인쇄를 하거나 디스플레이를 제조하기 위해서는 인쇄시 기준이 되는 위치를 정확하게 설정해야 한다. 만약 인쇄 기준 위치를 정확하게 설정하지 않고 한 번 인쇄를 한 후 다시 인쇄된 패턴 위에 다른 패턴을 인쇄하고자 하는 경우에는 원하는 중첩 인쇄를 할 수 없다. 따라서, 전자 인쇄 등에 적용하기 위해서는 반드시 카메라 비젼을 이용하여 매번 기판의 특정 위치에 인쇄 기준점을 설정하는 것이 필요하다.
또한, 인쇄 기준 위치를 정확하게 설정하지 않으면, 토출 헤드 또는 피토출물이 어느 정도 이동한 상태에서 다시 인쇄를 하는 경우 캐드 도면의 위치 정보와 다른 위치에 토출되는 문제가 있다.
본 발명의 일 실시예는 캐드 도면을 이용하여 패턴을 인쇄할 때 인쇄 기준 위치를 정확하게 설정할 수 있는 캐드 도면을 이용한 전자 인쇄 시스템의 벡터 프린팅 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예는 카메라를 이용하여 캐드 도면의 인쇄 기준 위치를 정확하게 얻을 수 있는 캐드 도면을 이용한 전자 인쇄 시스템의 벡터 프린팅 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예는 카메라를 이용하여 캐드 도면의 인쇄 기준 위치를 획득할 때 카메라와 노즐 사이의 거리에 따른 오차를 보정할 수 있는 캐드 도면을 이용한 전자 인쇄 시스템의 벡터 프린팅 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예는 멀티 레이어 캐드 도면을 이용하여 패턴을 인쇄할 때 정확한 패턴 얼라인먼트를 얻을 수 있는 캐드 도면을 이용한 전자 인쇄 시스템의 벡터 프린팅 방법을 제공한다.
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 잉크 방울이 토출되는 복수의 노즐들을 구비한 토출 헤드, 상기 토출 헤드를 이동시키는 헤드 구동부, 상기 노즐과 대향하며 상기 노즐에서 토출된 잉크 방울이 인쇄되는 피토출물을 이동시키는 피토출물 구동부, 상기 토출 헤드의 일측에 구비되어 상기 토출 헤드와 함께 동일한 방향으로 이동되며 상기 피토출물의 이미지를 촬영하는 이미지 촬영부 및 상기 노즐의 토출 여부를 제어하는 제어부를 포함하는 전자 인쇄 시스템의 벡터 프린팅 방법에 있어서, 상기 피토출물에 인쇄될 패턴의 캐드(CAD) 도면을 작성하는 단계; 상기 헤드 구동부 또는 상기 피토출물 구동부의 동작기준위치를 설정하는 단계; 상기 이미지 촬영부를 이용하여 상기 피토출물의 인쇄기준위치를 확인하고 상기 인쇄기준위치의 위치정보를 저장하는 단계; 상기 저장된 인쇄기준위치의 위치정보를 이용하여 상기 토출 헤드를 상기 동작기준위치에서부터 상기 인쇄기준위치로 이동시키는 단계; 상기 토출 헤드가 상기 인쇄기준위치에 위치한 상태에서 상기 헤드 구동부 또는 상기 피토출물 구동부의 위치정보를 리셋(reset)시키는 단계; 상기 캐드 도면의 패턴 위치정보에 따라 상기 헤드 구동부 또는 상기 피토출물 구동부를 구동하여 상기 인쇄될 패턴을 상기 피토출물에 인쇄하는 단계; 상기 패턴의 인쇄 완료 후 상기 헤드 구동부 또는 상기 피토출물 구동부를 구동하여 상기 토출 헤드 또는 상기 피토출물을 상기 동작기준위치로 복귀시키는 단계; 상기 토출 헤드 또는 상기 피토출물이 상기 동작기준위치로 복귀한 후에 상기 헤드 구동부 또는 상기 피토출물 구동부의 위치정보를 리셋시키는 단계; 및 상기 이미지 촬영부를 상기 동작기준위치로부터 인쇄 위치로 이동하여 인쇄 상태를 검사하는 단계를 포함하는 캐드 도면을 이용한 전자 인쇄 시스템의 벡터 프린팅 방법을 제공한다.
상기와 같이 구성함으로써, 캐드 도면을 이용하여 벡터 프린팅할 때 항상 일정한 위치를 기준으로 인쇄를 할 수 있고, 패턴 간의 얼라인먼트를 정확하게 맞출 수 있다.
상기 인쇄기준위치를 촬영하여 저장하는 단계는 상기 노즐과 상기 이미지 촬영부 사이의 거리에 따른 위치정보를 상기 인쇄기준위치의 위치정보에 합산하여 상기 노즐이 상기 인쇄기준위치 상에 정확하게 위치할 수 있도록 보정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 헤드 구동부 및 상기 피토출물 구동부는 각각 모터 및 엔코더를 포함하며, 상기 헤드 구동부 또는 상기 피토출물 구동부의 동작기준위치를 설정하는 단계는 상기 엔코더의 동작기준위치를 설정할 수 있다.
상기 토출 헤드 또는 상기 피토출물을 상기 동작기준위치에서부터 상기 인쇄기준위치로 이동시키는 단계는 상기 동작기준위치에서부터 상기 엔코더의 신호를 카운트하여 얻어진 위치정보에 의하여 상기 토출 헤드 또는 상기 피토출물을 이동시킬 수 있다.
상기 토출 헤드가 상기 인쇄기준위치에 위치한 상태에서 상기 헤드 구동부 또는 상기 피토출물 구동부의 위치정보를 리셋(reset)시키는 단계는 상기 토출 헤드가 상기 인쇄기준위치에 위치한 상태의 상기 엔코더의 신호를 0으로 만들어 상기 캐드 도면의 위치정보의 원점과 상기 헤드 구동부 또는 상기 피토출물 구동부의 위치정보의 원점을 일치시킬 수 있다.
상기 캐드 도면의 패턴 위치정보에 따라 상기 헤드 구동부 또는 상기 피토출물 구동부를 구동시켜 상기 인쇄될 패턴을 상기 피토출물에 인쇄하는 단계는 상기 캐드 도면의 위치정보의 원점과 상기 헤드 구동부 또는 상기 피토출물 구동부의 위치정보의 원점이 일치된 상태에서 상기 엔코더의 신호를 카운트하여 상기 헤드 구동부 또는 상기 피토출물 구동부를 구동시킬 수 있다.
상기 캐드 도면은 DXF 파일이거나 아스키(ASCII) 형태의 파일로 구성될 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 인쇄 시스템의 벡터 프린팅 방법은 캐드 도면을 이용하여 인쇄하고자 하는 패턴을 정확하게 인쇄할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 벡터 프린팅 방법은 캐드 도면을 이용하여 패턴을 인쇄할 때 인쇄 기준 위치를 정확하게 설정할 수 있기 때문에 인쇄 품질을 높일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 벡터 프린팅 방법은 카메라를 이용하여 캐드 도면의 인쇄 기준 위치를 획득하기 때문에 캐드 도면의 인쇄 기준 위치를 기준으로 패턴의 인쇄 위치를 정확하게 일치시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 벡터 프린팅 방법은 카메라를 이용하여 캐드 도면의 인쇄 기준 위치를 획득할 때 카메라와 노즐 사이의 거리에 따른 오차를 없앨 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 벡터 프린팅 방법은 멀티 레이어 캐드 도면을 이용하여 패턴을 인쇄할 때 정확한 패턴 얼라인먼트를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 인쇄 시스템을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 따른 시스템을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 3은 도 1에 따른 시스템의 제어 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 도 1에 따른 전자 인쇄 시스템의 헤드 구동부 또는 피토출물 구동부에 사용되는 모터 및 엔코더를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5 및 도 6은 도 1에 따른 전자 인쇄 시스템의 피토출물 및 토출 헤드와 동작기준위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 1에 따른 전자 인쇄 시스템을 사용하여 멀티 레이어 캐드 도면을 인쇄하는 경우에 인쇄기준위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 도 1에 따른 전자 인쇄 시스템을 사용한 벡터 프린팅 방법의 순서도이다.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 인쇄 시스템을 도시한 사시도, 도 2는 도 1에 따른 시스템을 개략적으로 도시한 평면도, 도 3은 도 1에 따른 시스템의 제어 구성을 나타내는 블록도이다.
이하에서는 미세한 잉크 방울(Ink droplet) 내지 기능 잉크 방울을 도트 형상으로 양호한 정밀도에 의해 토출시키는 전자 인쇄 시스템 및 잉크 방울의 토출 방법에 대해 설명한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 인쇄 시스템(100)은, 잉크 방울이 토출되는 복수의 노즐들(N)을 구비한 토출 헤드(110), 토출 헤드(110)를 이동시키는 헤드 구동부(120), 노즐(N)과 대향하며 노즐(N)에서 토출된 잉크 방울이 적층 또는 인쇄(프린팅)되는 피토출물(130)을 이동시키는 피토출물 구동부(140), 토출 헤드(110)의 일측에 구비되어 토출 헤드(110)와 함께 동일한 방향으로 이동되며 피토출물(130)의 이미지를 촬영하는 이미지 촬영부(150), 노즐(N) 중 어느 하나의 노즐(N)을 기준으로 토출 결정 오차 범위(EB)를 설정하는 오차 범위 설정부(160) 및 노즐(N)의 토출 여부를 제어하는 제어부(170)를 포함하여 구성된다.
전자 인쇄 시스템(100)은 서로 교차하는 방향으로 이동하는 2개의 이동부를 구비할 수 있다. 즉, X축 방향(도 2 참조)으로 이동하는 토출 헤드(110) 및 이와 교차 또는 직교하는 Y축 방향(도 2 참조)으로 이동하는 피토출물(130)을 구비할 수 있다. 토출 헤드(110)를 X축 방향으로 이동시키기 위해 헤드 구동부(120)가 제공되며, 헤드 구동부(120)는 X축 슬라이더(121) 및 X축 슬라이더(121)를 따라 토출 헤드(120)를 이동시키는 구동 모터(123)를 포함할 수 있다. 여기서, 구동 모터(123)는 리니어 모터(linear motor)를 사용할 수 있으며, X축 슬라이더(121)는 가이드 레일의 기능을 하며 그 일측에는 구동 모터(123)에 전원을 공급하는 전원 케이블(미도시) 및 상기 전원 케이블을 보호하는 케이블 보호장치(미도시)가 구비될 수 있다. 한편, 구동 모터(123) 및 X축 슬라이더(121)는 회전 구동력을 발생하는 모터 및 이 모터에 의해 회전하는 볼스크류(ball-screw)로 형성될 수도 있다.
토출 헤드(110)의 이동 방향과 교차 또는 직교하는 방향으로 움직이는 피토출물(130)은 피토출물 구동부(140)에 의해서 구동될 수 있다. 피토출물(130)로는 토출 패턴(pattern)이 형성되어야 하는 기판(substrate) 등이 제공될 수 있다. 피토출물 구동부(140)는 피토출물(130)이 장착되는 세트 테이블(147) 및 세트 테이블(147)의 Y축 방향 움직임을 안내하는 Y축 테이블(145)을 포함하며, Y축 테이블(145)은 Y축 방향의 구동계를 구성하는 구동모터(143) 및 이에 의해 구동되는 Y축 슬라이더(141)를 구비할 수 있다. 여기서, 구동 모터(143)로는 리니어 모터가 사용될 수 있다.
패턴 형성 과정에서, 토출 헤드(110)와 피토출물(130)을 교대로 움직이거나 동시에 움직일 수도 있다. 예를 들면, 토출 헤드(110)가 X축 방향으로 이동하여 위치를 잡은 후 피토출물(130)이 Y축 방향으로 이동하게 되고, 피토출물(130)이 이동하는 중에 노즐(N)을 통해 잉크 방울이 토출되면서 패턴이 형성될 수 있다. 피토출물(130)이 이동하면서 Y축 방향에 따라 배열된 이미지 픽셀이 인쇄되면, 토출 헤드(110)가 그 다음의 토출 위치로 이동하고 이 상태에서 피토출물(130)이 이동하면서 다음의 인쇄 과정이 수행될 수 있다. 여기서, 토출 헤드(110)가 다음의 토출 위치로 이동하는 것을 스와스(swath)라고 한다.
토출 헤드(110)의 직각도와 상하 높이 및 피토출물(130)로부터의 수평도를 조절하기 위해서 매뉴얼 스테이지(manual stage, 미도시) 또는 전동 스테이지(미도시)를 적용할 수 있다. 한편, 패턴 인쇄를 위한 피토출물(130)로 기판이 사용되는 경우, 상기 기판의 크기는 적용 예에 따라서 결정되는 것이 바람직하다.
잉크 등의 잉크를 토출시키는 토출 헤드(110)는 단일 노즐 헤드 또는 다중 노즐 헤드가 사용될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 인쇄 시스템(100)은 단일 노즐 헤드와 멀티 노즐이 서로 쉽게 호환이 가능하도록 하드웨어가 형성될 수 있다. 토출 헤드(110)를 파형제어와 구동하기 위하여 드라이버와 패턴 발생기(pattern generator)를 할 수 있으며 각 헤드에 최적화된 파형 및 프린팅 알고리즘의 변환이 가능하도록 프로그래밍할 수 있으며, GUI에서 사용자의 선택에 의해서 헤드에 맞는 최적화 소프트웨어 알고리즘이 바로 적용될 수 있다.
토출 헤드(110)의 하면에는 복수개의 노즐들(N)이 형성되어 있으며 노즐들(N)은 일렬로 배치될 수 있다. 노즐들(N)을 통해 토출되는 잉크를 공급하기 위해 토출 헤드(110)는 잉크 공급기구(190)와 연결될 수 있다. 잉크 공급기구(190)는 잉크 등의 잉크가 저장되는 잉크 저장부(192)를 포함할 수 있다. 여기서, 잉크 저장부(192)는 단일 또는 다수개 형성될 수 있으며 장탈착이 가능하도록 제공될 수 있다.
한편, 토출 헤드(110)의 일측에는 토출 헤드(110)와 함께 X축 방향을 따라 이동하면서 토출된 잉크 방울이 피토출물(130)에 인쇄된 상태를 촬영하는 패턴 검사를 위한 이미지 촬영부(150)가 형성될 수 있다. 이미지 촬영부(150)는 카메라를 이용하여 피토출물(130)에 인쇄된 잉크 방울의 인쇄 상태를 관찰할 뿐만 아니라 피토출물(130)의 위치 등을 확인하는데 사용될 수 있다. 이를 위해, 이미지 촬영부(150)는 각 노즐(N)의 위치 차이 정보를 정확하게 아는 것이 바람직하다.
또한, 피토출물(130)의 일측에는 잉크 방울 촬영부(180, Drop Watcher)가 구비될 수 있다. 잉크 방울 촬영부(180)는 토출 헤드(110)에서 토출되는 잉크 방울을 촬영하는 CCD 카메라(미도시), 상기 CCD 카메라가 잉크 방울을 촬영하는 순간 조명을 공급하는 LED(미도시), 토출 헤드(110) 및 상기 LED의 작동 시점을 컨트롤 하거나 토출 헤드(110)에 걸리는 배압(back pressure)을 조절하는 컨트롤러(미도시)를 포함할 수 있다.
상기와 같이 구성함으로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 인쇄 시스템(100)은 잉크 방울의 토출 뿐만 아니라 잉크 방울의 거동 상태도 하나의 시스템으로 관찰할 수 있다.
도 1에 도시된 도면 부호 "185"는 공압/진공 제어부이다.
한편, 토출 헤드(110), 구동 모터(123,143)는 제어부(170)에 연결될 수 있다. 제어부(170)는 전자 인쇄 시스템(100)을 통괄 제어하는 동시에 오차 설정부(160)에 접속된 컨트롤러(171)를 구비할 수 있으며, X축 구동 모터(123)를 제어하여 X축 슬라이더(121)를 구동하고 Y축 구동 모터(143)를 제어하여 Y축 슬라이더(141)를 구동할 수 있다. 또한, 제2인터페이스(173, 도 3 참조)를 통하여 클락 신호(CLK), 토출 신호(SI), 래치 신호(LAT) 및 구동 신호(COM)을 토출 헤드(110)에 입력하고 토출 헤드(110)의 노즐(N)을 제어할 수 있다.
여기서, 오차 설정부(160)는 사용자에 의해 토출 결정 오차 범위(EB)를 조정할 수 있는 장치로서, 일종의 호스트 컴퓨터라고 할 수 있다.
또한, 도시하지는 않았으나, 전자 인쇄 시스템(100)은 토출 헤드(110)의 잉크 방울을 흡인 및 보관하는 세정 수단 또는 토출 헤드(110)의 노즐(N)면을 와이핑(wiping)하는 와이핑 수단 등을 포함할 수 있다.
전자 인쇄 시스템(100)의 제어 구성에 대해서 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제어부(170)는 오차 설정부(160)로부터의 각종 지령(명령), 구동 파형 데이터 및 토출 패턴 이미지를 취득하는 제1인터페이스(172), 제어 처리를 위한 작업 영역으로서 사용되는 RAM(174), 제어 처리를 위한 제어 프로그램이나 각종 테이블을 포함하는 제어 데이터를 기억하는 ROM(175), 클락 신호(CLK)를 발생하는 발진회로(176), 토출 헤드(110)를 구동하는 구동 신호를 생성하는 구동 신호 생성부(178), 구동모터(123,143)와 토출 헤드(110)에 데이터 신호나 구동 신호 등을 보내기 위한 제2인터페이스(173) 및 내부 버스(internal bus)에 의해 접속된 각 부분을 제어하는 중앙처리장치(177, CPU)를 포함할 수 있다.
상기한 전자 인쇄 시스템(100)의 제어 구성은 하나의 예시에 불과하며, 필요한 전자 인쇄 성능에 따라 변경될 수 있다.
제어부(170)는 이미지 촬영부(150)에서 획득한 피토출물(130)의 이미지 픽셀(P)이 토출 결정 오차 범위(EB; Error Bound) 내에 있는지 여부에 따라 토출 헤드(110)에 형성된 복수개의 노즐들(N) 중 어느 하나의 노즐(N)의 토출 여부를 결정할 수 있다. 즉, 노즐(N)의 간격과 이미지 픽셀의 간격 사이에 정수배의 관계가 성립하지 않는 경우, 모든 노즐을 토출시키는 것이 아니라 토출 결정 오차 범위(EB) 내에 있지 않은 이미지 픽셀에는 토출시키지 않고 다음 스와스(swath)에서 토출시킬 수 있다. 이와 같이 토출 결정 오차 범위(EB)를 설정하고 이를 기준으로 노즐의 토출 여부를 결정함으로써 토출 헤드(110)의 이동 방향에 따른 이미지 정밀도를 높일 수 있다.
이하에서 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 인쇄 시스템의 벡터 프린팅 방법에 대해서 설명한다.
도 4는 도 1에 따른 전자 인쇄 시스템의 헤드 구동부 또는 피토출물 구동부에 사용되는 모터 및 엔코더를 개략적으로 나타내는 도면, 도 5 및 도 6은 도 1에 따른 전자 인쇄 시스템의 피토출물 및 헤드와 동작기준위치를 설명하기 위한 도면, 도 7은 도 1에 따른 전자 인쇄 시스템을 사용하여 멀티 레이어 캐드 도면을 인쇄하는 경우에 인쇄기준위치를 설명하기 위한 도면, 도 8은 도 1에 따른 전자 인쇄 시스템을 사용한 벡터 프린팅 방법의 순서도이다.
앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 인쇄 시스템(100)의 헤드 구동부(120) 또는 피토출물 구동부(140)는 구동모터(123,143) 및 모터에 의한 이동거리를 인식하기 위한 엔코더(미도시)를 사용하여 토출 헤드(110) 및 피토출물(130)를 각각 X축 방향과 Y축 방향으로 이동시킨다. 토출 헤드(110) 및 피토출물(130)가 각각 X축 방향과 Y축 방향으로 이동할 때, 최대 이동 거리를 설정하는 것이 바람직하다. 만약, 최대 이동 거리를 설정하지 않으면, 토출 헤드(110)이 주변 구조물과 충돌하거나, 피토출물(130) 또는 피토출물이 장착되는 세트 테이블(147)이 주변 구조물과 충돌할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 인쇄 시스템(100)의 헤드 구동부(120) 및 피토출물 구동부(140)는 최대 이동 거리를 감지하기 위한 리미트 스위치(미도시)를 구비할 수 있다. 상기 리미트 스위치(limit switch)는 각각 X축 슬라이더(121) 및 Y축 슬라이더(141)의 양단에 각각 설치될 수 있다. 이와 같이, X축 슬라이더(121) 및 Y축 슬라이더(141)의 양단에 리미트 스위치를 설치함으로써, 토출 헤드(110) 또는 세트 테이블(147)이 리미트 스위치를 벗어나는 것을 방지할 수 있다. 여기서, 리미트 스위치는 발광부 및 수광부를 구비한 광센서를 사용할 수 있고, 토출 헤드(110) 및 세트 테이블(147)에는 발광부와 수광부 사이로 진입하여 광전달을 차단하는 광차단부가 설치될 수 있다. 토출 헤드(110) 또는 세트 테이블(147)에 설치된 광차단부가 리미트 스위치의 발광부와 수광부 사이에 위치하여 수광부가 다크(DARK) 신호를 인식하면 구동모터(123,143)의 작동을 멈춤으로써, 토출 헤드(110) 또는 세트 테이블(147)이 주변 구조물과 충돌하는 것을 방지할 수 있다.
한편, X축 슬라이더(121) 및 Y축 슬라이더(141)에는 엔코더의 초기위치 설정을 위한 홈 스위치(Home switch)가 설치될 수 있다. 상기 홈 스위치는 X축 및 Y축 슬라이더(121,141)의 양단 중 일단에 설치될 수 있다. 이 때, 홈 스위치는 리미트 스위치 보다 안쪽에 설치되는 것이 바람직하다. 홈 스위치 역시 리미트 스위치와 유사한 형태의 광센서를 사용할 수 있다.
도 4에는 헤드 구동부(120)를 구성하는 구동모터(123) 및 엔코더(129)가 개략적으로 도시되어 있다. 피토출물 구동부(140)도 헤드 구동부(120)와 동일한 구조의 구동모터 및 엔코더를 사용하므로, 이하에서는 설명의 편의를 위해 헤드 구동부(120)에 대해서만 설명하기로 한다.
도 4를 참조하면, 구동모터(123)에 의해 X축 방향으로 움직이는 토출 헤드(110), 토출 헤드(110)의 이동 거리를 인식하기 위한 엔코더(129), 토출 헤드(110)의 이동을 가이드 하는 X축 슬라이더(121), X축 슬라이더(121)의 양단에 설치된 리미트 스위치(LS), 리미트 스위치(LS)의 사이에 위치하도록 X축 슬라이더(121)에 설치된 홈스위치(HS)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, X축 슬라이더(121)는 플레이트(plate) 모양의 판상으로 형성될 뿐만 아니라 도 4에서와 같이 내부 공간을 가지는 형태로 형성될 수도 있다.
구동모터(123)에 의해 토출 헤드(110)가 움직이고, 토출 헤드(110)의 이동 거리 또는 위치 등은 엔코더(129)에 의해 인식될 수 있다. 여기서, 엔코더(129)는 리니어 엔코더(liner encoder)인 것이 바람직하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 엔코더의 작동 원리는 일반적인 것과 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 토출 헤드(110)의 이동 한계는 리미트 스위치(LS)에 의해 감지되며, 리미트 스위치(LS)에 의해 토출 헤드(110)가 한계 위치에 있음이 인식되면, 구동모터(123)의 작동을 멈추어서 토출 헤드(110)가 주변 구조물과 충돌하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 홈스위치(HS)는 엔코더(129)의 시작점을 잡기 위한 스위치이다. 즉, 구동모터(123)에 의해 토출 헤드(110)가 움직여서 홈스위치(HS)에 있게 되면, 그 지점 또는 위치가 엔코더(129)의 시작점이 된다. 이와 같이, 토출 헤드(110)가 홈스위치(HS)에 위치할 때, 헤드 스테이지 구동부(120)에서 엔코터(129)의 카운터를 초기화(reset)하여 모든 동작의 기준위치로 만든다. 이는 피토출물 구동부(140)의 경우도 동일하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 인쇄 시스템(100)은 패턴 프린팅을 시작할 때 헤드(110) 또는 피토출물(130)이 홈스위치(HS)를 인식하는 위치에 있도록 헤드 구동부(120) 또는 피토출물 구동부(140)를 작동시키고, 이 때의 위치정보를 헤드 구동부(120) 또는 피토출물 구동부(140)의 동작기준위치로 만들기 위하여 모션 컨트롤러(미도시)의 엔코더 위치 카운터를 초기화한다.
모든 프린팅 동작을 수행할 때는 항상 헤드 구동부(120) 및 피토출물 구동부(140)는 동작기준위치에서부터 프린팅을 시작한다. 즉, 동작기준위치는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 인쇄 시스템(100)을 사용한 벡터 프린팅에 있어서 인쇄를 위한 절대위치라고 할 수 있다.
한편, 토출 헤드(110) 및 피토출물(130)이 동작기준위치에 있을 때, 헤드 구동부(120) 또는 피토출물 구동부(140)의 엔코더를 리셋(reset)시킨다. 이와 같이, 동작기준위치에서 엔코더를 리셋함으로써, 이후 엔코더의 펄스를 이용하여 토출 헤드(110) 또는 피토출물(130)의 이동 거리 또는 위치 정보를 얻을 수 있다.
예를 들어, 토출 헤드(110)를 이동시킴에 있어, 분해능(resolution)이 1㎛인 엔코더(129)를 사용하여 동작기준위치에서부터 1000 펄스를 얻었다면, 이는 토출 헤드(110)가 동작기준위치에서부터 1mm 이동함을 의미한다. 동작기준위치에서 엔코더를 리셋시킨 후 얻어지는 엔코더 펄스로부터 이동 거리를 정확히 얻을 수 있다. 만약, 토출 헤드(110)가 1mm 이동한 후 반대로 0.2mm 복귀시킨다면 다시 200펄스가 감소하여 최종적으로는 800펄스가 되기 때문에 0.8mm 움직인 것으로 인식될 수 있다. 만일 스테이지를 동작기준위치로 이동시킨 후 리셋하지 않으면 스테이지 전원 등을 껐다가 켰을 때 위치 정보가 없어지기 때문에 기준위치를 결정할 수 없다. 따라서, 동작기준위치에서 엔코터 카운터의 리셋이 필요하다. 그러나, 한 번 리셋된 엔코더는 카운터를 사용하여 증가 또는 감소의 위치를 측정하는 것은 문제가 없다. 다만, 카운터의 작동 오류를 방지하기 위하여 작동 중에 간헐적으로 동작기준위치에서 엔코더 카운터를 리셋하는 것이 필요하다.
이하에서는 도면을 참조하여, 동작기준위치를 중심으로 캐드 도면에 그려진 패턴의 인쇄기준위치를 인식하는 것에 대해서 설명한다.
도 5를 참조하면, 전자 인쇄 시스템(100)의 지지대(101)에 설치된 Y축 슬라이더(141)를 따라 Y축 방향으로 움직이는 세트 테이블(147)이 마련되고, 세트 테이블(147)에는 기판 등의 피토출물(130)이 놓여진다. 또한, 지지대(101) 상부에는 X축 방향으로 X축 슬라이더(121)가 마련되고, X축 슬라이더(121)를 따라 토출 헤드(110)가 움직일 수 있다.
예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 세트 테이블(147)이 Y축 슬라이더(141)의 최하단에 위치하고 토출 헤드(110)가 X축 슬라이드(121)의 우측단에 위치할 때, 토출 헤드(110) 또는 세트 테이블(147)이 동작기준위치(HP: Home Position)에 있다고 한다. 즉, 토출 헤드(110) 및 세트 테이블(147) 또는 피토출물(130)이 도 5에 도시된 위치에 있을 때를 헤드 구동부(120) 및 피토출물 구동부(140)의 엔코더는 시작위치로 인식한다. 이 위치에서 모션 컨트롤러의 엔코더 카운터를 리셋시켜서 엔코더의 신호 카운터를 초기화한다. 이 과정은 모션 컨트롤러 및 스테이지의 전원을 인가할 때 필수적인 것으로 이미 동작기준위치에서 리셋이 되었을 때는 생략할 수 있다.
도 5에 도시된 상태에서 벡터 프린팅을 시작하기 위해서는 토출 헤드(110)의 노즐(N)이 우선 인쇄기준위치로 이동해야 한다. 여기서, 인쇄기준위치라 함은 캐드 도면의 디엑스에프 파일에 포함된 패턴의 위치 정보에 대한 좌표의 원점이라고 할 수 있다. 우선 벡터 프린팅을 하기 위해서는 동작기준위치에서 패턴의 위치 정보에 대한 좌표의 원점 즉, 인쇄기준위치까지 토출 헤드(110)를 이동시켜야 한다.
이 과정에서 인쇄기준위치를 알지 못하면 멀티 레이어(Multi-layer) 캐드 도면으로 작성한 패턴을 인쇄할 때 얼라인먼트가 잘못될 수 있다. 즉, 하나의 패턴을 인쇄한 후 그 패턴과 겹쳐서 다른 패턴을 인쇄해야 할 경우 인쇄기준위치를 알지 못하거나 인쇄기준위치가 일치하지 않으면 패턴이 정확히 겹쳐지지 않거나 원하지 않는 형태의 패턴을 인쇄할 수 있다. 이러한 오류를 방지하기 위해 인쇄기준위치를 알고, 그 인쇄기준위치와 캐드 도면의 좌표 원점을 일치시킨 상태에서 벡터 프린팅을 하면 멀티 레이어 인쇄의 경우에도 정확한 형태의 패턴을 인쇄할 수 있다.
도 6을 참조하면, 세트 테이블(147)에 기판 등 피토출물(130)이 놓여있고, 피토출물(130)에는 하나의 패턴(P1)이 인쇄되어 있다. 도6에 도시된 바와 같이, 패턴(P1)은 피토출물(130)의 일정 부분에 인쇄되는데, 패턴(P1)은 인쇄기준위치(CP)를 기준으로 인쇄될 수 있다.
예를 들면, 동작기준위치(HP)에서 헤드 구동부(120) 및 피토출물 구동부(140)를 작동하여 토출 헤드(110)의 노즐(N)이 인쇄기준위치(CP)에 위치하도록 한다. 노즐(N)이 인쇄기준위치(CP)에 위치한 상태에서 헤드 구동부(120) 및 피토출물 구동부(140)의 엔코더를 다시 리셋시킨다. 엔코더를 리셋함으로써, 엔코더의 신호가 초기화되고 이후 발생하는 펄스는 0에서부터 카운트될 수 있다. 인쇄기준위치(CP)에서 엔코더를 리셋시킨 후에는 캐드 도면의 위치 정보에 의해서 헤드 구동부(120) 또는 피토출물 구동부(140)를 움직여서 벡터 프린팅을 하면 된다. 이러한 과정은 인쇄기준위치(CP)가 캐드 도면상의 좌표(0,0)의 위치가 되어 인쇄가 가능하도록 하는 과정이다. 기판을 기판 스테이지 위에 위치시키면 인쇄를 위한 피토출물(130) 내지 기판 상의 인쇄기준위치(CP)가 동작기준위치(HP)로부터 매번 바뀌게 되므로 인쇄기준위치(CP)를 패턴 카메라 등으로 정확하게 지정하는 것이 필요하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 인쇄 시스템(100)이 사용하는 캐드 도면은 디엑스에프(DXF) 파일이거나 아스키(ASCII) 형태의 파일이다. 디엑스에프 파일 또는 아스키 형태의 파일에는 인쇄되어야 하는 패턴의 치수 또는 위치 정보 등이 포함되어 있기 때문에 이러한 정보를 이용함으로써 보다 정밀한 인쇄를 수행할 수 있다. 캐드 도면은 인쇄되어야 할 패턴의 위치정보가 인쇄기준위치(CP)를 기준으로 하여 거리 내지 좌표 등 위치정보를 가지기 때문에, 이러한 위치정보를 이용하여 헤드 구동부(120) 또는 피토출물 구동부(140)를 작동하여 패턴을 인쇄할 수 있다. 즉, 헤드 구동부(120) 또는 피토출물 구동부(140)의 엔코더의 분해능을 알기 때문에 몇 개의 펄스가 발생하는지를 알면 인쇄기준위치에서부터 토출 헤드(110) 또는 피토출물(130)이 어디에 위치하는지 알 수 있다.
상기와 같은 벡터 프린팅을 하기 위해서는 앞서 언급한 바와 같이, 인쇄기준위치를 먼저 알아야 한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 인쇄 시스템(100)은 이미지 촬영부(150)를 사용하여 인쇄기준위치의 위치정보를 확인하고 이 때의 엔코더 카운터로부터의 위치정보를 저장할 수 있다. 동작기준위치(HP)에서부터 인쇄기준위치(CP)까지 이지미 촬영부(150)를 이동시키고, 그 과정에서 얻은 헤드 구동부(120) 및 피토출물 구동부(140)의 엔코더의 펄스값을 이용하여 동작기준위치(HP)에서부터 인쇄기준위치(CP)까지의 거리 등 위치정보를 얻을 수 있다. 엔코더의 분해능을 알면 펄스값으로부터 이동 거리를 계산할 수 있기 때문이다. 이와 같이 얻은 인쇄기준위치(CP)의 위치정보를 저장하고, 멀티 레이어 캐드 도면으로 작성된 패턴을 인쇄할 때 저장된 인쇄기준위치(CP)의 위치정보를 불러내어 이용하면 인쇄기준위치(CP)에 노즐을 정확히 위치시킬 수 있다. 다만, 멀티 레이어 캐드 도면으로 작성된 패턴을 인쇄하기 위해서는 인쇄기준위치(CP)에서 헤드 구동부(120) 및 피토출물 구동부(140)의 엔코더를 리셋시키는 과정을 다시 수행해야 한다.
한편, 도 1을 참조하면, 노즐(N)이 형성된 토출 헤드(110)와 이미지 촬영부(150)는 일정한 거리만큼 떨어져 있음을 알 수 있다. 따라서, 이미지 촬영부(150)가 촬영하여 얻은 인쇄기준위치(CP)의 위치정보를 그대로 이용하는 경우에는 인쇄기준위치(CP) 상에 노즐이 위치하는 것이 아니라 이미지 촬영부(150)가 위치하게 된다. 이 상태에서 인쇄를 하면 인쇄기준위치가 아닌 다른 위치를 기준으로 인쇄를 하게 된다. 따라서, 오류를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 벡터 프린팅 방법은 이미지 촬영부(150)가 얻은 인쇄기준위치(CP)의 위치정보에 노즐과 이미지 촬영부(150) 사이의 거리값을 더하여 보정하는 과정을 수행한다. 결국, 저장되는 인쇄기준위치(CP)의 위치정보는 이미지 촬영부(150)가 얻은 위치정보에 이미지 촬영부(150)와 노즐 사이의 오프셋(offset) 거리를 보정하여 산출된 위치정보이다.
이와 같이 보정을 하여 얻은 정확한 인쇄기준위치(CP)의 위치정보를 이용하여 멀티 레이어 인쇄 등을 행할 때 정확한 패턴 간의 얼라인먼트(alignment)를 얻을 수 있다.
도 7에는 멀티 레이어 패턴의 얼라인먼트를 설명하기 위한 도면이 도시되어 있다. 도 7의 (a)를 참조하면, 동작기준위치(HP)와 인쇄기준위치(CP), 그리고, 피토출물(130)에 인쇄된 패턴(P1)이 도시되어 있다. 도 7의 (a)에 도시된 패턴(P1)을 인쇄하기 위해서는 우선 이미지 촬영부(150)를 이용하여 인쇄기준위치(CP)를 촬영하여 얻은 위치정보를 보정하여 인쇄기준위치(CP)의 최종 위치정보를 획득한다. 이후, 동작기준위치(HP)에서부터 인쇄기준위치(CP)로 노즐이 움직이도록 헤드 구동부(120) 및 피토출물 구동부(140)를 동작한다. 노즐이 인쇄기준위치(CP)에 위치한 상태에서 캐드 도면의 패턴 위치 정보에 따라 인쇄를 한다.
이렇게 패턴(P1)을 인쇄한 후에 도 7의 (b)에 도시된 새로운 패턴(P2)을 이전의 패턴(P1) 위에 겹쳐서 인쇄하는 경우 즉, 멀티 레이어 패턴을 인쇄하는 경우에는 이전의 패턴(P1)과 이후의 패턴(P2)의 인쇄기준위치(CP)를 일치시켜야 한다. 상기에서 설명한 이미지 촬영부(150)의 인쇄기준위치(CP) 촬영 및 노즐과 이미지 촬영부(150) 사이의 오프셋 거리를 보정하면 인쇄기준위치(CP)의 최종적인 위치정보를 얻을 수 있고, 이와 같은 위치정보를 이용하여 멀티 레이어 캐드 도면으로 작성된 패턴을 인쇄할 때 매 프린팅 과정마다 동일한 인쇄기준위치(CP)에서 캐드 도면을 인쇄할 수 있다. 인쇄 전자의 중첩 인쇄의 대부분이 기존의 인쇄가 된 부분 위에 다시 기판을 기판 홀더 위에 올려 놓은 후에 인쇄하는 경우가 대부분이다. 이 때의 인쇄기준위치는 스테이지의 동작기준위치로부터 매번 다른 값을 갖게 된다. 인쇄 위치를 정확히 설정하기 위해서는 패턴 카메라 등의 이미지 촬영부를 이용하여 인쇄기준위치를 설정하여 기판이 어느 위치에 있던지 기준위치를 설정하는 것이 가능하다. 인쇄기준위치를 정해줄 때 카메라의 위치 또는 노즐의 위치에서 리셋하는 것이 필요하다. 이를 통하여 인쇄 기준위치를 영점으로 하여 캐드 (CAD) 도면의 절대 위치로 정확하게 인쇄하는 것이 가능하다. 인쇄기준위치로 엔코더의 카운터를 리셋한 경우 원래 스테이지의 좌표계로 환원시켜야 다음 공정이 가능하다. 따라서, 인쇄 완료 후에는 반드시 동작기준위치로 스테이지를 이동시킨 후 엔코더 카운터를 다시 리셋하는 것이 필요하다.
이상 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 인쇄 시스템의 벡터 프린팅 방법을 도면을 참조하며 설명한다. 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 인쇄 시스템(100)의 벡터 프린팅 방법은, 피토출물(130)에 인쇄될 패턴의 캐드(CAD) 도면을 작성하는 단계(1100), 헤드 구동부(120) 또는 피토출물 구동부(140)의 동작기준위치(HP)를 설정하는 단계(1200), 이미지 촬영부(150)를 이용하여 피토출물(130)의 인쇄기준위치(CP)를 확인하고 이 때의 엔코더 카운터의 위치를 이용하여 인쇄기준위치(CP)의 위치정보를 저장하는 단계(1300), 저장된 인쇄기준위치(CP)의 위치정보를 이용하여 토출 헤드(110)를 동작기준위치(HP)에서부터 인쇄기준위치(CP)로 이동시키는 단계(1400), 토출 헤드(110)가 인쇄기준위치(CP)에 위치한 상태에서 헤드 구동부(120) 또는 피토출물 구동부(140)의 위치정보를 리셋(reset)시키는 단계(1500), 캐드 도면의 패턴 위치정보에 따라 헤드 구동부(120) 또는 피토출물 구동부(140)를 구동하여 인쇄될 패턴을 피토출물(130)에 인쇄하는 단계(1600), 패턴의 인쇄 완료 후 헤드 구동부(120) 또는 피토출물 구동부(140)를 구동하여 토출 헤드(110) 또는 피토출물(130)을 동작기준위치(HP)로 복귀시키는 단계(1700) 및 토출 헤드(110) 또는 피토출물(130)이 동작기준위치(HP)로 복귀한 후에 헤드 구동부(120) 또는 피토출물 구동부(140)의 위치정보를 리셋시키는 단계(1800)를 포함할 수 있다.
상기와 같이 구성함으로써, 캐드 도면을 이용하여 벡터 프린팅할 때 항상 일정한 위치를 기준으로 인쇄를 할 수 있고, 패턴 간의 얼라인먼트를 정확하게 맞출 수 있다.
또한, 토출 헤드(110) 또는 피토출물(130)이 동작기준위치(HP)로 복귀한 후에 헤드 구동부(120) 또는 피토출물 구동부(140)의 위치정보를 리셋시키는 단계(1800) 후에는 이미지 촬영부(150)를 동작기준위치(HP)에서부터 피토출물(130)의 인쇄 위치 즉, 피토출물(130)에 인쇄된 패턴 위로 이동하여 피토출물(130)에 인쇄된 패턴의 상태를 검사하는 단계가 수행될 수 있다.
한편, 인쇄기준위치(CP)를 확인하여 저장하는 단계(1300)는 이미지 촬영부(150)를 이용하여 피토출물(130)의 인쇄기준위치(CP)를 확인하고 이 때의 엔코더 카운터의 위치를 이용하여 인쇄기준위치(CP)의 위치정보를 저장할 수 있으며, 노즐(N)과 이미지 촬영부(150) 사이의 오프셋 거리에 따른 위치정보를 인쇄기준위치(CP)의 위치정보에 합산하여 노즐(N)이 인쇄기준위치(CP) 상에 정확하게 위치할 수 있도록 보정하는 단계를 포함할 수 있다.
헤드 구동부(120) 및 피토출물 구동부(140)는 각각 모터(123,143) 및 엔코더(129)를 포함하며, 헤드 구동부(120) 또는 피토출물 구동부(140)의 동작기준위치(HP)를 설정하는 단계(1200)는 엔코더의 동작기준위치를 설정할 수 있다.
토출 헤드(110) 또는 피토출물(130)을 동작기준위치(HP)에서부터 인쇄기준위치(CP)로 이동시키는 단계(1400)는 동작기준위치(HP)에서부터 엔코더의 신호 또는 펄스를 카운트하여 얻어진 위치정보에 의하여 토출 헤드(110) 또는 피토출물(130)을 이동시킬 수 있다.
토출 헤드(110)가 인쇄기준위치(CP)에 위치한 상태에서 헤드 구동부(120) 또는 피토출물 구동부(140)의 위치정보를 리셋(reset)시키는 단계(1500)는 토출 헤드(110)가 인쇄기준위치(CP)에 위치한 상태의 엔코더의 신호를 0으로 만들어 캐드 도면의 위치정보의 원점과 헤드 구동부(120) 또는 피토출물 구동부(140)의 위치정보의 원점을 일치시킬 수 있다.
캐드 도면의 패턴 위치정보에 따라 헤드 구동부(120) 또는 피토출물 구동부(140)를 구동시켜 인쇄될 패턴을 피토출물(130)에 인쇄하는 단계(1600)는 캐드 도면의 위치정보의 원점과 헤드 구동부(120) 또는 피토출물 구동부(140)의 위치정보의 원점이 일치된 상태에서 엔코더의 신호 또는 펄스를 카운트하여 헤드 구동부(120) 또는 피토출물 구동부(140)를 구동시킬 수 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 전자 인쇄 시스템 110: 토출 헤드
120: 헤드 구동부 130: 피토출물
140: 피토출물 구동부 170: 제어부
N: 노즐 HP: 동작기준위치
CP: 인쇄기준위치 LS: 리미트 스위치
HS: 홈스위치

Claims (8)

  1. 잉크 방울이 토출되는 복수의 노즐들을 구비한 토출 헤드, 상기 토출 헤드를 이동시키는 헤드 구동부, 상기 노즐과 대향하며 상기 노즐에서 토출된 잉크 방울이 인쇄되는 피토출물을 이동시키는 피토출물 구동부, 상기 토출 헤드의 일측에 구비되어 상기 토출 헤드와 함께 동일한 방향으로 이동되며 상기 피토출물의 이미지를 촬영하는 이미지 촬영부 및 상기 노즐의 토출 여부를 제어하는 제어부를 포함하는 전자 인쇄 시스템의 벡터 프린팅 방법에 있어서,
    상기 피토출물에 인쇄될 패턴의 캐드(CAD) 도면을 작성하는 단계;
    상기 헤드 구동부 또는 상기 피토출물 구동부의 동작기준위치를 설정하는 단계;
    상기 이미지 촬영부를 이용하여 상기 피토출물의 인쇄기준위치를 확인하고 상기 인쇄기준위치의 위치정보를 저장하는 단계;
    상기 저장된 인쇄기준위치의 위치정보를 이용하여 상기 토출 헤드를 상기 동작기준위치에서부터 상기 인쇄기준위치로 이동시키는 단계;
    상기 토출 헤드가 상기 인쇄기준위치에 위치한 상태에서 상기 헤드 구동부 또는 상기 피토출물 구동부의 위치정보를 리셋(reset)시키는 단계;
    상기 캐드 도면의 패턴 위치정보에 따라 상기 헤드 구동부 또는 상기 피토출물 구동부를 구동하여 상기 인쇄될 패턴을 상기 피토출물에 인쇄하는 단계;
    상기 패턴의 인쇄 완료 후 상기 헤드 구동부 또는 상기 피토출물 구동부를 구동하여 상기 토출 헤드 또는 상기 피토출물을 상기 동작기준위치로 복귀시키는 단계;
    상기 토출 헤드 또는 상기 피토출물이 상기 동작기준위치로 복귀한 후에 상기 헤드 구동부 또는 상기 피토출물 구동부의 위치정보를 리셋시키는 단계; 및
    상기 이미지 촬영부를 상기 동작기준위치로부터 인쇄 위치로 이동하여 인쇄 상태를 검사하는 단계;
    를 포함하는 캐드 도면을 이용한 전자 인쇄 시스템의 벡터 프린팅 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인쇄기준위치를 촬영하여 저장하는 단계는,
    상기 노즐과 상기 이미지 촬영부 사이의 거리에 따른 위치정보를 상기 인쇄기준위치의 위치정보에 합산하여 상기 노즐이 상기 인쇄기준위치 상에 정확하게 위치할 수 있도록 보정하는 단계를 포함하는, 캐드 도면을 이용한 전자 인쇄 시스템의 벡터 프린팅 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 헤드 구동부 및 상기 피토출물 구동부는 각각 모터 및 엔코더를 포함하며,
    상기 헤드 구동부 또는 상기 피토출물 구동부의 동작기준위치를 설정하는 단계는 상기 엔코더의 동작기준위치를 설정하는, 캐드 도면을 이용한 전자 인쇄 시스템의 벡터 프린팅 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 토출 헤드 또는 상기 피토출물을 상기 동작기준위치에서부터 상기 인쇄기준위치로 이동시키는 단계는,
    상기 동작기준위치에서부터 상기 엔코더의 신호를 카운트하여 얻어진 위치정보에 의하여 상기 토출 헤드 또는 상기 피토출물을 이동시키는, 캐드 도면을 이용한 전자 인쇄 시스템의 벡터 프린팅 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 토출 헤드가 상기 인쇄기준위치에 위치한 상태에서 상기 헤드 구동부 또는 상기 피토출물 구동부의 위치정보를 리셋(reset)시키는 단계는,
    상기 토출 헤드가 상기 인쇄기준위치에 위치한 상태의 상기 엔코더의 신호를 0으로 만들어 상기 캐드 도면의 위치정보의 원점과 상기 헤드 구동부 또는 상기 피토출물 구동부의 위치정보의 원점을 일치시키는 것을 특징으로 하는 캐드 도면을 이용한 전자 인쇄 시스템의 벡터 프린팅 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 캐드 도면의 패턴 위치정보에 따라 상기 헤드 구동부 또는 상기 피토출물 구동부를 구동시켜 상기 인쇄될 패턴을 상기 피토출물에 인쇄하는 단계는,
    상기 캐드 도면의 위치정보의 원점과 상기 헤드 구동부 또는 상기 피토출물 구동부의 위치정보의 원점이 일치된 상태에서 상기 엔코더의 신호를 카운트하여 상기 헤드 구동부 또는 상기 피토출물 구동부를 구동시키는 것을 특징으로 하는 캐드 도면을 이용한 전자 인쇄 시스템의 벡터 프린팅 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 캐드 도면은 DXF 파일인 것을 특징으로 하는 캐드 도면을 이용한 전자인쇄 시스템의 벡터 프린팅 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 한 항에 있어서,
    상기 캐드 도면은 아스키(ASCII) 형태의 파일인 것을 특징으로 하는 캐드 도면을 이용한 전자 인쇄 시스템의 벡터 프린팅 방법.
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