KR102660786B1 - Inkjet print system and inkjet printing method using the same - Google Patents
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Abstract
잉크젯 프린트 시스템과 이를 이용한 잉크젯 프린팅 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 잉크젯 프린트 시스템은, 제1 방향을 따라 이동하며, 인쇄 매체를 지지 가능한 스테이지; 제1 노즐 및 상기 제1 노즐과 인접한 제2 노즐을 비롯해, 잉크를 토출 가능한 복수의 노즐 어레이가 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향을 따라 임의 간격으로 이격 형성된 잉크젯 헤드; 및 상기 제1 노즐의 토출 주파수를 상기 제2 노즐과 독립적으로 제어 가능한 프로세서를 포함할 수 있다.An inkjet printing system and an inkjet printing method using the same are disclosed. An inkjet printing system according to an embodiment of the present invention includes a stage that moves along a first direction and is capable of supporting a printing medium; an inkjet head in which a plurality of nozzle arrays capable of ejecting ink, including a first nozzle and a second nozzle adjacent to the first nozzle, are formed at random intervals along a second direction perpendicular to the first direction; and a processor capable of controlling the discharge frequency of the first nozzle independently of that of the second nozzle.
Description
본 발명은 잉크젯 프린트 시스템과 이를 이용한 잉크젯 프린팅 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인쇄 매체 상에 잉크를 토출 가능한 잉크젯 프린트 시스템과 이를 이용한 잉크젯 프린팅 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an inkjet printing system and an inkjet printing method using the same, and more specifically, to an inkjet printing system capable of ejecting ink onto a printing medium and an inkjet printing method using the same.
잉크젯 기술은 미세 크기의 노즐에서 잉크를 토출해, 인쇄 매체 상에 원하는 형상으로 액적을 도포할 수 있는 비충격식 인쇄 기술이다. 잉크젯 기술이 발달함에 따라 종이에 활자 등을 출력하는 경우는 물론, 복잡한 형상의 박막 형성이나 패터닝이 인쇄회로기판(PCB), 디스플레이 장치 등의 제조 공정에 사용되는 등 다양한 분야에서 활용되고 있다.Inkjet technology is a non-impact printing technology that can discharge ink from a micro-sized nozzle and apply droplets in a desired shape on a printing medium. As inkjet technology develops, it is being used in a variety of fields, including printing letters on paper, as well as forming or patterning thin films of complex shapes in the manufacturing process of printed circuit boards (PCBs) and display devices.
잉크젯 프린트 시스템에서, 노즐은 제2 방향으로 잉크젯 헤드에 나란히 형성되고, 노즐이 배열된 제2 방향과 직교하는 제1 방향으로 인쇄 매체를 이동시키며 잉크 토출 공정이 진행된다. 잉크젯 헤드의 구조적 특성상, 노즐들 간에는 일정한 이격거리를 가진다. 노즐 간 이격거리만큼 인쇄매체 상에 착탄된 액적 형성층 또한 일 방향(예컨대, 제2 방향)에서 노즐과 동일한 이격거리를 갖도록 형성된다.In an inkjet print system, nozzles are formed parallel to the inkjet head in a second direction, and an ink ejection process is performed by moving the printing medium in a first direction perpendicular to the second direction in which the nozzles are arranged. Due to the structural characteristics of the inkjet head, there is a certain separation distance between nozzles. The droplet forming layer that lands on the printing medium equal to the spacing between the nozzles is also formed to have the same spacing as the nozzles in one direction (eg, the second direction).
이때 노즐의 이격거리만큼 제2 방향으로는 인쇄매체 상에 착탄된 액적 간 수십 마이크로미터의 간격을 이루는 반면, 제1 방향으로는 액적 간 수 마이크로미터 간격을 이루어게 된다.At this time, an interval of several tens of micrometers is formed between the droplets landing on the printing medium in the second direction, corresponding to the separation distance of the nozzle, while an interval of several micrometers is formed between the droplets in the first direction.
잉크젯 프린트 시스템에서는, 각각의 노즐에서 토출된 잉크는 점 형태로 분사되어 착탄 후, 이격거리가 좁은 제1 방향에서 선을 이루어 형성되고, 제2 방향으로 시간차를 두고 액적끼리 결합해 면을 형성 후 UV를 조사해 경화시키는 일련의 제조 공정을 거치게 된다.In an inkjet print system, the ink ejected from each nozzle is sprayed in the form of a dot and lands, forming a line in a first direction with a narrow separation distance, and combining droplets at a time in the second direction to form a surface. It goes through a series of manufacturing processes that harden by UV irradiation.
이러한 종래 방식의 잉크젯 프린트 시스템은, 제2 방향에 비해 제1 방향으로 이격거리가 짧아 유동성을 갖는 액적 형성층이 집중되는 제1 방향으로 선 형상이 두드러져 줄무늬 얼룩(stripe stain 또는 swatch stain)을 일으키는 문제점이 있었다.In this conventional inkjet print system, the separation distance in the first direction is shorter than that in the second direction, so the line shape is prominent in the first direction where the liquid droplet forming layer is concentrated, causing a stripe stain or swatch stain. There was this.
본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 인쇄 매체 상에 면 균일성을 갖도록 액적 형성층을 형성할 수 있는 잉크젯 프린트 시스템과 이를 포함하는 잉크젯 프린팅 방법을 제공하는 데 있다.One technical problem to be solved by the present invention is to provide an inkjet printing system capable of forming a droplet forming layer to have surface uniformity on a printing medium and an inkjet printing method including the same.
상기 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 잉크젯 프린트 시스템을 제공한다.In order to solve the above technical problems, the present invention provides an inkjet printing system.
본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 프린트 시스템은, 제1 방향을 따라 이동하며, 인쇄 매체를 지지 가능한 스테이지; 제1 노즐 및 상기 제1 노즐과 인접한 제2 노즐을 비롯해, 잉크를 토출 가능한 복수의 노즐 어레이가 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향을 따라 임의 간격으로 이격 형성된 잉크젯 헤드; 및 상기 제1 노즐의 토출 주파수를 상기 제2 노즐과 독립적으로 제어 가능한 프로세서를 포함할 수 있다.An inkjet printing system according to an embodiment of the present invention includes a stage that moves along a first direction and is capable of supporting a printing medium; an inkjet head in which a plurality of nozzle arrays capable of ejecting ink, including a first nozzle and a second nozzle adjacent to the first nozzle, are formed at random intervals along a second direction perpendicular to the first direction; and a processor capable of controlling the discharge frequency of the first nozzle independently of that of the second nozzle.
일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 단위 구간에서 무작위적으로(randomable) 서로 다른 주파수를 가지는 토출 패턴에 의해 상기 제1 노즐의 토출 주파수를 결정할 수 있다.According to one embodiment, the processor may determine the discharge frequency of the first nozzle based on discharge patterns having randomly different frequencies in a unit section.
일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 제1 노즐과 독립적으로 상기 제2 노즐의 토출 주파수를 결정할 수 있다.According to one embodiment, the processor may determine the discharge frequency of the second nozzle independently of the first nozzle.
일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 주파수가 상기 잉크젯 헤드의 최대 토출 주파수와 정수배의 관계를 가지도록 변조할 수 있다.According to one embodiment, the processor may modulate the frequency to have an integer multiple relationship with the maximum discharge frequency of the inkjet head.
일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 토출 패턴의 결정시 상기 제2 방향에서 상기 인쇄 매체 상에 착탄된 액적의 수를 상기 노즐 어레이를 구성하는 노즐의 수보다 적도록 상기 주파수를 결정할 수 있다.According to one embodiment, when determining the discharge pattern, the processor may determine the frequency so that the number of droplets landing on the printing medium in the second direction is less than the number of nozzles constituting the nozzle array. .
일 실시예에 따르면, 상기 제1 방향에서 상기 잉크젯 헤드와 나란히 마련되고, 상기 인쇄 매체 상에 착탄된 잉크에 UV를 조사 가능한 UV 경화기를 더 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 잉크젯 헤드의 액적 토출과 동시에 상기 UV 경화기를 구동 제어할 수 있다.According to one embodiment, the UV curing machine is provided in parallel with the inkjet head in the first direction and is capable of irradiating UV to the ink impinged on the printing medium, wherein the processor includes: ejecting droplets from the inkjet head; At the same time, the UV curing machine can be driven and controlled.
상기 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 잉크젯 프린트 시스템을 제공한다.In order to solve the above technical problems, the present invention provides an inkjet printing system.
본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 프린트 시스템은, 제1 방향을 따라 이동하며, 인쇄 매체를 지지 가능한 스테이지와, 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 제1 노즐과 제2 노즐을 비롯해 나란히 배열된 복수개의 노즐 어레이가 형성된 잉크젯 헤드를 구비한 잉크젯 프린트 시스템의 잉크젯 프린팅 방법에 있어서, 토출 패턴에 따라 상기 제1 노즐과 상기 제2 노즐에서 단위 영역당 서로 다른 토출 주파수로 잉크를 토출하는 잉크 토출 단계; 상기 잉크가 착탄된 인쇄 매체를 검사하는 인쇄 매체 검사 단계; 및 상기 토출 패턴을 조정하는 토출 패턴 조정 단계를 포함할 수 있다.An inkjet printing system according to an embodiment of the present invention includes a stage that moves along a first direction and is capable of supporting a printing medium, and includes a first nozzle and a second nozzle in a second direction orthogonal to the first direction. An inkjet printing method of an inkjet print system including an inkjet head with a plurality of nozzle arrays, wherein ink is ejected at different ejection frequencies per unit area from the first nozzle and the second nozzle according to an ejection pattern. discharge step; A printing medium inspection step of inspecting the printing medium on which the ink has landed; And it may include a discharge pattern adjustment step of adjusting the discharge pattern.
일 실시예에 따르면, 상기 토출 패턴 조정 단계에서는, 상기 노즐 어레이 중 적어도 어느 하나의 노즐에 대한 상기 토출 주파수를 임의적으로 가변하여 조정할 수 있다.According to one embodiment, in the discharge pattern adjustment step, the discharge frequency for at least one nozzle of the nozzle array may be adjusted by randomly varying.
본 발명의 실시예에 따르면, 프로세서가 노즐을 토출 제어함으로써 액적 형성층의 면 균일도를 향상시킨 이점이 있다.According to an embodiment of the present invention, there is an advantage that surface uniformity of the droplet forming layer is improved by the processor controlling the discharge of the nozzle.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 프로세서에 의해 노즐 개폐를 임의로 조절함으로써, 상대적으로 빈 공간만큼 액적 형성층의 해상도를 높일 수 있는 이점이 있다.According to one embodiment of the present invention, there is an advantage in that the resolution of the droplet forming layer can be increased by a relatively empty space by arbitrarily controlling the opening and closing of the nozzle by the processor.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 노즐이 형성된 배치관계, 스테이지의 이동시 잉크 토출 공정을 진행하는 종전 제조 공정을 변경하지 않고도, 줄무늬 얼룩 현상에 따른 액적 형성층의 품질 저하를 손쉽게 해결 가능한 이점이 있다.According to another embodiment of the present invention, there is an advantage that the quality deterioration of the droplet forming layer due to the stripe phenomenon can be easily solved without changing the existing manufacturing process in which the nozzle is formed and the ink ejection process is performed when the stage is moved.
본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 잉크젯 프린팅 공정 이후, 액적이 서로 병합(merging)되기까지 시간을 지체할 필요 없이 UV 경화를 진행함으로써, 제조 공정 상의 택트 시간(tact time)을 줄일 수 있는 이점이 있다.According to another embodiment of the present invention, after the inkjet printing process, UV curing is performed without delay until the droplets merge with each other, which has the advantage of reducing the tact time in the manufacturing process. There is.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 프린트 시스템을 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 프린트 시스템을 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 프린트 시스템을 개략적으로 보여주는 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 헤드와 UV 경화기와 토출 패턴에 따라 착탄된 액적을 모식적으로 보여주는 도면이다.
도 5는 도 4에서 A의 확대도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 방법을 보여주는 순서도이다.1 is a perspective view schematically showing an inkjet print system according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a plan view schematically showing an inkjet printing system according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a front view schematically showing an inkjet print system according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a diagram schematically showing an inkjet head, a UV curing machine, and droplets landed according to an ejection pattern according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is an enlarged view of A in Figure 4.
Figure 6 is a flowchart showing an inkjet printing method according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. However, the technical idea of the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed content will be thorough and complete and so that the spirit of the present invention can be sufficiently conveyed to those skilled in the art.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 형상 및 크기는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.In this specification, when an element is referred to as being on another element, it means that it may be formed directly on the other element or that a third element may be interposed between them. Additionally, in the drawings, the shape and size are exaggerated for effective explanation of technical content.
또한, 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서 어느 한 실시예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시예는 그것의 상보적인 실시예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.Additionally, in various embodiments of the present specification, terms such as first, second, and third are used to describe various components, but these components should not be limited by these terms. These terms are merely used to distinguish one component from another. Accordingly, what is referred to as a first component in one embodiment may be referred to as a second component in another embodiment. Each embodiment described and illustrated herein also includes its complementary embodiment. Additionally, in this specification, 'and/or' is used to mean including at least one of the components listed before and after.
명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 "연결"은 복수의 구성 요소를 간접적으로 연결하는 것, 및 직접적으로 연결하는 것을 모두 포함하는 의미로 사용된다.In the specification, singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In addition, terms such as "include" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, components, or a combination thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features, numbers, steps, or components. It should not be understood as excluding the possibility of the presence or addition of elements or combinations thereof. In addition, in this specification, “connection” is used to include both indirectly connecting a plurality of components and directly connecting them.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.In addition, in the following description of the present invention, if a detailed description of a related known function or configuration is judged to unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.
설명의 편의를 위하여 제1 방향은 직교 좌표계의 Y축을 지칭하고, 제2 방향은 X축을 지칭한다. 이때 제1 방향은 제2 방향과 직교한다.For convenience of explanation, the first direction refers to the Y-axis of the Cartesian coordinate system, and the second direction refers to the X-axis. At this time, the first direction is perpendicular to the second direction.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 프린트 시스템(10)을 구성하는 각 구성요소에 대하여 상세히 설명하도록 한다.Below, each component constituting the inkjet print system 10 according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 프린트 시스템(10)을 개략적으로 보여주는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 프린트 시스템(10)을 개략적으로 보여주는 평면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 프린트 시스템(10)을 개략적으로 보여주는 정면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 헤드(200)와 UV 경화기(400)와 토출 패턴에 따라 착탄된 액적을 모식적으로 보여주는 도면이며, 도 5는 도 4에서 A의 확대도이다.FIG. 1 is a perspective view schematically showing an inkjet print system 10 according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view schematically showing an inkjet print system 10 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a front view schematically showing the inkjet print system 10 according to an embodiment of the present invention, and Figure 4 shows the inkjet head 200 and the UV curing machine 400 according to an embodiment of the present invention and the impact according to the discharge pattern. This is a diagram schematically showing a liquid droplet, and FIG. 5 is an enlarged view of A in FIG. 4.
도 1 내지 도 5를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 프린트 시스템(10)은, 서로 다른 노즐들 간 개폐 여부를 조절해 인쇄 매체(M) 상에 형성된 액적 형성층에 줄무늬 얼룩이 형성되지 않도록 할 수 있다.Referring to FIGS. 1 to 5, the inkjet print system 10 according to an embodiment of the present invention controls the opening and closing of different nozzles to prevent streaks from forming on the droplet forming layer formed on the printing medium M. can do.
잉크젯 프린트 시스템(10)은, 스테이지(100)와 잉크젯 헤드(200), 프로세서(300)를 포함하고, 나아가 UV 경화기(400)를 더 포함할 수 있다,The inkjet print system 10 includes a stage 100, an inkjet head 200, and a processor 300, and may further include a UV curing machine 400.
다시 도 1 내지 도 4를 참조하면 스테이지(100)는, 제1 방향에서 위치 이동할 수 있다. 스테이지(100)는, 제1 방향에서 인쇄 매체(M)를 위치 이동시킬 수 있다. 스테이지(100)에는, 상부에 지지 척이 마련될 수 있다.Referring again to FIGS. 1 to 4, the stage 100 may move in the first direction. The stage 100 can move the printing medium M in the first direction. A support chuck may be provided at the top of the stage 100.
지지 척은, 인쇄 매체(M)를 지지할 수 있다. 지지 척은, 정전기력에 의해 인쇄 매체(M)를 지지하는 정전 척이거나 진공 감압에 의해 인쇄 매체(M)를 지지하는 진공 척일 수 있다.The support chuck can support the printing medium M. The support chuck may be an electrostatic chuck that supports the printing medium (M) by electrostatic force, or a vacuum chuck that supports the printing medium (M) by vacuum decompression.
다시 도 1 내지 도 4를 참조하면 잉크젯 헤드(200)는, 압전 소자를 이용한 피에조 방식에 의해 잉크를 토출하여 인쇄 매체(M) 상에 착탄시킬 수 있다. 잉크젯 헤드(200)는, 노즐 어레이(210)와 잉크 토출 경로 상 잉크 공급부(미도시)를 포함할 수 있다.Referring again to FIGS. 1 to 4, the inkjet head 200 can eject ink by a piezo method using a piezoelectric element and make it land on the printing medium M. The inkjet head 200 may include a nozzle array 210 and an ink supply unit (not shown) on the ink discharge path.
노즐 어레이(210)는, 수백 내지 수천여 개의 노즐(211, 212)로 이루어질 수 있다. 도 5에 도시된 대로 노즐 어레이(210)는, 임의 간격으로 일정한 이격거리를 가지며 배열된 복수개의 노즐(211, 212)일 수 있다. 노즐(211, 212)은 제1 방향과 제2 방향으로 정렬 배열될 수 있다. 도 5에서는 제1 노즐(211)과 제2 노즐(212) 이외도 서로 다른 노즐들이 배열된 것을 보여주고 있다. 보다 구체적으로 제1 노즐(211)은 제2 방향에서 임의 간격으로 일정한 이격거리를 이루는 복수의 노즐들을 구성하도록 배열될 수 있다. 제2 노즐(212)은, 제1 방향에서 제1 노즐(211)과 이격되고, 제2 방향에서 임의 간격으로 일정한 이격거리를 이루는 복수의 노즐들을 구성하도록 배열될 수 있다.The nozzle array 210 may be composed of hundreds to thousands of nozzles 211 and 212. As shown in FIG. 5 , the nozzle array 210 may be a plurality of nozzles 211 and 212 arranged at random intervals and with a certain separation distance. The nozzles 211 and 212 may be aligned in the first and second directions. Figure 5 shows that other nozzles other than the first nozzle 211 and the second nozzle 212 are arranged. More specifically, the first nozzle 211 may be arranged to form a plurality of nozzles spaced apart from each other at random intervals in the second direction. The second nozzle 212 may be spaced apart from the first nozzle 211 in the first direction and may be arranged to form a plurality of nozzles spaced apart from each other at random intervals in the second direction.
도 5에 도시된 대로, 노즐(211, 212) 간 이격거리는 고정적이므로, 제1 방향에서 인쇄 매체(M) 상에 형성된 액적 간 이격거리는 노즐(211, 212) 간 피치에 상응할 수 있다.As shown in FIG. 5, since the separation distance between the nozzles 211 and 212 is fixed, the separation distance between liquid droplets formed on the printing medium M in the first direction may correspond to the pitch between the nozzles 211 and 212.
각각의 노즐(211, 212)은, 잉크를 토출하기 위한 에너지를 발생시키는 압전소자에 연결될 수 있다.Each nozzle 211 and 212 may be connected to a piezoelectric element that generates energy for ejecting ink.
노즐(211, 212)은, 미세 크기의 잉크를 액적 형태로 토출 할 수 있다. 노즐(211, 212)은, 압전 소자에 인가되는 주파수에 대응하여 잉크를 토출할 수 있다. 주파수는, 잉크젯 헤드(200)의 최대 토출 주파수와 정수배의 관계를 가질 수 있다. 최대 토출 주파수란, 노즐(211, 212)의 동작시 가장 빠른 토출 타이밍을 가지는 주파수를 의미할 수 있다. The nozzles 211 and 212 can eject fine-sized ink in the form of droplets. The nozzles 211 and 212 may eject ink in response to the frequency applied to the piezoelectric element. The frequency may have an integer multiple relationship with the maximum discharge frequency of the inkjet head 200. The maximum discharge frequency may mean a frequency that has the fastest discharge timing when the nozzles 211 and 212 operate.
주파수는, 액적 형성층의 해상도(dpi)를 결정할 수 있다. 액적 형성층 내 서로 다른 해상도를 결정하기 위해, 복수개의 주파수들 간에는 정수배를 이룰 수 있다.The frequency can determine the resolution (dpi) of the droplet forming layer. In order to determine different resolutions within the droplet forming layer, integer multiples may be formed between the plurality of frequencies.
다시 도 1 내지 도 3을 참조하면 프로세서(300)는, 잉크젯 헤드(200)를 구성하는 각각의 노즐(211, 212)의 개폐 여부 및 후술할 UV 경화기(400)의 UV 조사 여부를 제어할 수 있다. 프로세서(300)는, 인쇄 매체(M) 상에 형성되는 액적 형성층이 일정한 면을 이루며 균질해지도록, 노즐(211, 212)과 UV 경화기(400)를 제어할 수 있다. 프로세서(300)는, 토출 패턴 형성 모듈(310)과 노즐 개폐 구동 모듈(320)을 포함하고, 나아가 UV 조사 구동 모듈(330)을 더 포함할 수 있다.Referring again to FIGS. 1 to 3, the processor 300 can control whether to open or close each nozzle 211 and 212 constituting the inkjet head 200 and whether to irradiate UV of the UV curing machine 400, which will be described later. there is. The processor 300 may control the nozzles 211 and 212 and the UV curing machine 400 so that the droplet forming layer formed on the printing medium M is uniform and forms a constant surface. The processor 300 includes a discharge pattern forming module 310 and a nozzle opening/closing driving module 320, and may further include a UV irradiation driving module 330.
토출 패턴 형성 모듈(310)은, 단위 구간에서의 토출 여부에 따른 토출 패턴을 형성하고, 토출 패턴에 의거 각 위치 영역별 서로 다른 토출 주파수를 결정할 수 있다. 토출 패턴 형성 모듈(310)은, 단위 시간당 제1 노즐(211)과 제2 노즐(212)의 토출 주파수를 서로 다르게 조절하기 위한 토출 패턴을 결정할 수 있다. 단위 시간이란, 잉크 토출 공정 상 잉크를 토출해 액적 형성층을 형성하기에 상당한 시간 간격을 의미한다.The discharge pattern forming module 310 may form a discharge pattern according to whether discharge is performed in a unit section and determine different discharge frequencies for each location area based on the discharge pattern. The discharge pattern forming module 310 may determine a discharge pattern to differently adjust the discharge frequencies of the first nozzle 211 and the second nozzle 212 per unit time. Unit time means a significant time interval for ejecting ink to form a droplet forming layer during the ink ejection process.
다시 도 4를 참조하면 토출 패턴은, 단위 구간에서 제1 방향과 제2 방향에서 무작위적으로 서로 다른 토출 주파수를 결정한다. 단위 구간이란, 인쇄 매체(M) 상에서 제1 방향과 제2 방향으로 임의 시간동안 착탄 형성된 액적 형성층의 일 영역을 의미한다. 무작위적이라 함은, 제1 노즐(211)의 토출 여부는 제2 노즐(212)과 독립적이고, 제1 노즐의 토출 주파수 또한 단위 구간에서 불규칙적인 것을 의미한다. 토출 패턴은, 인쇄 매체(M) 상에 형성된 액적 형성층 내 제1 방향 및 제2 방향에서 상대적으로 빈 공간을 형성하기 위함이다. 또한 토출 패턴은, 인쇄 매체(M) 상에 형성된 액적 형성층이 제1 방향 및 제2 방향에서 무작위적으로 빈 공간이 형성됨으로써 액적 형성층이 면 균일성을 갖도록 하기 위함이다.Referring again to FIG. 4, the discharge pattern randomly determines different discharge frequencies in the first direction and the second direction in a unit section. The unit section refers to an area of the droplet forming layer that is formed on the printing medium M in the first and second directions for a certain period of time. Random means that whether the first nozzle 211 discharges is independent of that of the second nozzle 212, and the discharge frequency of the first nozzle is also irregular in a unit interval. The discharge pattern is intended to form relatively empty spaces in the first and second directions within the droplet forming layer formed on the printing medium M. In addition, the discharge pattern is intended to ensure that the liquid droplet forming layer formed on the printing medium M has surface uniformity by randomly forming empty spaces in the first and second directions.
토출 패턴 형성 모듈(310)은, 토출 패턴을 생성하는데 있어, 제2 방향에서 인쇄 매체(M) 상에 착탄된 액적의 수를 노즐 어레이(210)를 구성하는 노즐의 수보다 적도록 결정할 수 있다.In generating the discharge pattern, the discharge pattern forming module 310 may determine the number of droplets landing on the printing medium M in the second direction to be less than the number of nozzles constituting the nozzle array 210. .
토출 패턴 형성 모듈(310)은, 제1 방향과 제2 방향, 대각선 방향으로 비정형 토출 주파수를 가지는 토출 패턴을 형성할 수 있다. 또한 토출 패턴 형성 모듈(310)은, 후순위 인쇄 매체(M)를 위한 토출 패턴을 조정할 수 있다.The discharge pattern forming module 310 may form a discharge pattern having an irregular discharge frequency in the first direction, the second direction, and the diagonal direction. Additionally, the discharge pattern forming module 310 may adjust the discharge pattern for the lower priority print medium (M).
노즐 개폐 구동 모듈(320)은, 토출 패턴대로 노즐(211, 212)의 개폐 여부를 제어하여 인쇄 매체(M) 상의 액적 형성층을 형성하도록 할 수 있다.The nozzle opening/closing driving module 320 can control whether the nozzles 211 and 212 are opened and closed according to the discharge pattern to form a droplet forming layer on the printing medium M.
노즐 개폐 구동 모듈(320)은, 서로 다른 잉크 토출 타이밍을 갖는 제1 노즐(211)과 제2 노즐(212)을 비롯한 복수개의 노즐들을 독립적으로 제어할 수 있다. 노즐 개폐 구동 모듈(320)은, 토출 패턴에 따라 제2 노즐(212)의 토출 주파수를 제1 노즐(211)의 토출 주파수와 독립적으로 구동 제어할 수 있다. 노즐 개폐 구동 모듈(320)에 의해, 제1 노즐(211)에 의해 인쇄 매체(M) 상에 착탄된 액적은 제2 노즐(212)에 의해 착탄된 액적의 위치와 서로 다를 수 있다.The nozzle opening/closing driving module 320 can independently control a plurality of nozzles including the first nozzle 211 and the second nozzle 212 having different ink ejection timings. The nozzle opening/closing driving module 320 may drive and control the discharge frequency of the second nozzle 212 independently of the discharge frequency of the first nozzle 211 according to the discharge pattern. By the nozzle opening/closing driving module 320, the position of the droplet that lands on the printing medium (M) by the first nozzle 211 may be different from the position of the droplet that lands by the second nozzle 212.
UV 조사 구동 모듈(330)은, 후술할 UV 경화기(400)를 구동 제어할 수 있다. UV 조사 구동 모듈(330)은, 잉크젯 헤드(200)와 동시 또는 이시에 UV를 조사하도록 UV 경화기(400)를 제어할 수 있다.The UV irradiation driving module 330 can drive and control the UV curing machine 400, which will be described later. The UV irradiation driving module 330 may control the UV curing machine 400 to irradiate UV simultaneously or simultaneously with the inkjet head 200.
UV 조사 구동 모듈(330)은, 인쇄 매체(M)에 액적 형성층의 착탄 후 액적 병합 시간(leveling time) 없이 연속적으로 UV를 조사하도록 UV 경화기(400)를 구동 제어할 수 있다.The UV irradiation driving module 330 can drive and control the UV curing machine 400 to continuously irradiate UV without droplet merging time (leveling time) after the droplet forming layer lands on the printing medium (M).
UV 조사 구동 모듈(330)은, UV 경화기(400)의 UV 조사 여부는 물론, UV 조사시 UV 조사세기를 조절할 수 있다.The UV irradiation driving module 330 can control not only whether the UV curing machine 400 irradiates UV or not, but also the intensity of UV irradiation during UV irradiation.
다시 도 1 내지 도 4를 참조하면 UV 경화기(400)는, 인쇄 매체(M) 상에 착탄된 액적 형성층에 UV를 조사해 경화시킬 수 있다. UV를 조사함으로써, 인쇄 매체(M) 상에 착탄된 잉크는 유동성을 잃고 가경화되어 일정한 형상을 유지할 수 있다. UV 경화기(400)는, 제1 방향에서 잉크젯 헤드(200)와 나란히 마련될 수 있다.Referring again to FIGS. 1 to 4, the UV curing machine 400 can cure the droplet forming layer landed on the printing medium M by irradiating UV. By irradiating UV, the ink that lands on the printing medium M loses its fluidity and can be pre-cured to maintain a constant shape. The UV curing machine 400 may be provided parallel to the inkjet head 200 in the first direction.
인쇄 매체(M)에 착탄된 액적들 간 이격거리를 불규칙적으로 달리 조절함에 따라 잉크 형성 공정 후, 액적 병합 시간(merging time)을 가질 필요 없이, UV 경화기(400)는, 인쇄 매체(M) 상에 액적의 착탄과 동시에, UV를 조사할 수 있다.By irregularly adjusting the separation distance between the droplets that hit the printing medium (M), the UV curing machine 400 is installed on the printing medium (M) without the need for droplet merging time after the ink formation process. UV can be irradiated at the same time as the droplet lands.
계측 유닛은, 인쇄 매체(M) 상에 형성된 액적 형성층에 대한 화상 정보를 생성할 수 있다. 계측 유닛은, CCD 카메라 등의 촬상 장치일 수 있다. 계측 유닛은, 액적 형성층을 촬상해 생성한 화상정보를 프로세서(300)에 송신할 수 있다. 계측 유닛은, 인쇄 매체 상에 형성된 액적 형성층의 면 균질화 여부를 판단할 수 있는 화상 정보를 제공할 수 있다.The measurement unit can generate image information about the droplet forming layer formed on the printing medium M. The measurement unit may be an imaging device such as a CCD camera. The measurement unit can transmit image information generated by imaging the droplet forming layer to the processor 300. The measurement unit can provide image information that can determine whether the surface of the droplet forming layer formed on the printing medium is homogenized.
아래에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 프린트 시스템(10)에 의한 잉크젯 프린팅 방법을 시계열에 따라 설명하기로 한다.Below, an inkjet printing method using the inkjet print system 10 according to an embodiment of the present invention will be described according to time series.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 방법을 보여주는 순서도이다.Figure 6 is a flowchart showing an inkjet printing method according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면 잉크젯 프린팅 방법은, 잉크 토출 단계(S10)와 인쇄 매체 검사 단계(S20), 토출 패턴 조정 단계(S30)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 6, the inkjet printing method may include an ink ejection step (S10), a printing medium inspection step (S20), and an ejection pattern adjustment step (S30).
잉크 토출 단계(S10)에서는, 토출 패턴에 따라 제1 노즐과 제2 노즐이 단위 영역 당 서로 다른 토출 주파수로 잉크를 토출할 수 있다.In the ink ejection step (S10), the first nozzle and the second nozzle may eject ink at different ejection frequencies per unit area according to the ejection pattern.
인쇄 매체 검사 단계(S20)에서는, 인쇄 매체 상에 착탄된 잉크를 비롯한 서로 다른 잉크가 병합된 액적 형성층을 검사할 수 있다.In the printing medium inspection step (S20), the droplet forming layer in which different inks, including the ink that landed on the printing medium, are merged can be inspected.
토출 패턴 조정 단계(S30)에서는, 토출 패턴을 조정할 수 있다. 토출 패턴 조정 단계(S30)에서는, 노즐 어레이 중 적어도 어느 하나의 노즐에 대한 토출 주파수를 조정할 수 있다. 토출 패턴 조정 단계(S30)에서는, 제1 방향 및 제2 방향에서 상대적으로 빈 공간을 형성하기 위하여 노즐 어레이 중 적어도 어느 하나의 노즐에 대한 토출 주파수를 임의적으로 가변하여 조정할 수 있다.In the discharge pattern adjustment step (S30), the discharge pattern can be adjusted. In the discharge pattern adjustment step (S30), the discharge frequency for at least one nozzle of the nozzle array can be adjusted. In the discharge pattern adjustment step (S30), the discharge frequency of at least one nozzle of the nozzle array may be arbitrarily varied and adjusted to form a relatively empty space in the first and second directions.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.Above, the present invention has been described in detail using preferred embodiments, but the scope of the present invention is not limited to the specific embodiments and should be interpreted in accordance with the appended claims. Additionally, those skilled in the art should understand that many modifications and variations are possible without departing from the scope of the present invention.
10 : 잉크젯 프린트 시스템
100 : 스테이지
200 : 잉크젯 헤드 210 : 노즐 어레이
211 : 제1 노즐 212 : 제2 노즐
300 : 프로세서
400 : UV 경화기
M : 인쇄 매체
D1 : 제1 노즐에서 토출, 착탄된 액적
D2 : 제2 노즐에서 토출, 착탄된 액적10: Inkjet print system
100: Stage
200: Inkjet head 210: Nozzle array
211: first nozzle 212: second nozzle
300: processor
400: UV curing machine
M: print media
D1: Droplet discharged and landed from the first nozzle
D2: Droplet discharged and landed from the second nozzle
Claims (7)
제1 노즐 및 상기 제1 노즐과 인접한 제2 노즐을 비롯해, 잉크를 토출 가능한 복수의 노즐 어레이가 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향을 따라 임의 간격으로 이격 형성된 잉크젯 헤드; 및
상기 제1 노즐의 토출 주파수를 상기 제2 노즐의 토출 주파수와 독립적으로 제어 가능한 프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 인쇄 매체 상에 형성된 액적 형성층 내 상기 제1 방향과 상기 제2 방향에서 상대적으로 빈 공간을 형성하기 위하여 단위 구간에서 무작위적으로(randomizable) 서로 다른 주파수를 가지는 토출 패턴에 의해 상기 제1 노즐의 토출 주파수를 결정하는, 잉크젯 프린트 시스템.
a stage that moves along a first direction and is capable of supporting a printing medium;
an inkjet head in which a plurality of nozzle arrays capable of ejecting ink, including a first nozzle and a second nozzle adjacent to the first nozzle, are formed at random intervals along a second direction perpendicular to the first direction; and
A processor capable of controlling the discharge frequency of the first nozzle independently of the discharge frequency of the second nozzle,
The processor,
of the first nozzle by an ejection pattern having randomly different frequencies in a unit section to form a relatively empty space in the first direction and the second direction within the droplet forming layer formed on the printing medium. An inkjet print system that determines the discharge frequency.
상기 프로세서는,
상기 주파수가 상기 잉크젯 헤드의 최대 토출 주파수와 정수배의 관계를 가지도록 변조 가능한, 잉크젯 프린트 시스템.
According to claim 1,
The processor,
An inkjet print system wherein the frequency can be modulated to have an integer multiple relationship with the maximum discharge frequency of the inkjet head.
상기 프로세서는,
상기 토출 패턴의 결정시 상기 제2 방향에서 상기 인쇄 매체 상에 착탄된 액적의 수를 상기 노즐 어레이를 구성하는 노즐의 수보다 적도록 상기 주파수를 결정하는, 잉크젯 프린트 시스템.
According to claim 1,
The processor,
An inkjet print system that determines the frequency so that the number of droplets landing on the printing medium in the second direction is less than the number of nozzles constituting the nozzle array when determining the discharge pattern.
상기 제1 방향에서 상기 잉크젯 헤드와 나란히 마련되고, 상기 인쇄 매체 상에 착탄된 잉크에 UV를 조사 가능한 UV 경화기를 더 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 잉크젯 헤드의 액적 토출과 동시에 상기 UV 경화기를 구동 제어하는, 잉크젯 프린트 시스템.
According to claim 1,
Further comprising a UV curing machine provided in parallel with the inkjet head in the first direction and capable of irradiating UV to the ink landed on the printing medium,
The processor,
An inkjet print system that controls the operation of the UV curing machine simultaneously with the discharge of droplets from the inkjet head.
토출 패턴에 따라 상기 제1 노즐과 상기 제2 노즐에서 단위 영역당 서로 다른 토출 주파수로 잉크를 토출하는 잉크 토출 단계;
상기 잉크가 착탄된 인쇄 매체를 검사하는 인쇄 매체 검사 단계; 및
상기 토출 패턴을 조정하는 토출 패턴 조정 단계를 포함하고,
상기 토출 패턴 조정 단계에서는,
상기 인쇄 매체 상에 형성된 액적 형성층 내 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에서 상대적으로 빈 공간을 형성하기 위하여 상기 노즐 어레이 중 적어도 어느 하나의 노즐에 대한 상기 토출 주파수를 임의적으로 가변하여 조정하는, 잉크젯 프린팅 방법.Equipped with a stage that moves along a first direction and can support a printing medium, and an inkjet head having a plurality of nozzle arrays arranged side by side, including a first nozzle and a second nozzle, in a second direction orthogonal to the first direction. In the inkjet printing method of the inkjet printing system,
an ink ejection step of ejecting ink at different ejection frequencies per unit area from the first nozzle and the second nozzle according to the ejection pattern;
A printing medium inspection step of inspecting the printing medium on which the ink has landed; and
Including a discharge pattern adjustment step of adjusting the discharge pattern,
In the discharge pattern adjustment step,
Inkjet, in which the ejection frequency for at least one nozzle of the nozzle array is arbitrarily variably adjusted to form a relatively empty space in the first direction and the second direction within the droplet forming layer formed on the printing medium. Printing method.
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