KR102663505B1 - 잉크젯 프린트 시스템과 이를 이용한 잉크젯 프린팅 방법 - Google Patents

잉크젯 프린트 시스템과 이를 이용한 잉크젯 프린팅 방법 Download PDF

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Abstract

잉크젯 프린트 시스템과 이를 이용한 잉크젯 프린팅 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 잉크젯 프린트 시스템은, 인쇄 매체를 실장하여, 상기 인쇄 매체를 제1 방향으로 이동시키는 스테이지; 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 이동 가능하고, 상기 인쇄 매체 상에 잉크를 토출 가능한 복수의 노즐이 형성된 잉크젯 헤드; 상기 잉크젯 헤드와 독립적으로 상기 제2 방향으로 이동 가능하고, 상기 인쇄 매체 상에 착탄된 도포층의 각 구간별 높이를 측정 가능한 계측기; 및 상기 도포층의 높이 정보를 기초로 상기 노즐의 개폐 여부를 조작 가능한 프로세서를 포함할 수 있다.

Description

잉크젯 프린트 시스템과 이를 이용한 잉크젯 프린팅 방법{INKJET PRINT SYSTEM AND INKJET PRINTING METHOD USING THE SAME}
본 발명은 잉크젯 프린트 시스템과 이를 이용한 잉크젯 프린팅 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 잉크젯 프린트 헤드를 이용한 잉크젯 프린트 시스템과 이를 이용한 잉크젯 프린팅 방법에 관한 것이다.
잉크젯 기술이 발전함에 따라 사무용으로 종이에 활자 등을 출력하거나 잉크 등의 액적을 토출하여 박막 형성이나 패터닝하여 전자 부품 또는 디스플레이 제조에 사용되는 등 다양한 분야에서 활용되고 있다.
제조 공정상 소재를 잉크화하여 미소 액적(droplet)을 토출, 인쇄 매체 상의 원하는 위치에 탄착하여 소정의 도포층을 형성한다.
제조 공정상 사용되는 잉크는 자외선 또는 열에 의해 경화되며, 상온에서 액체 상태를 유지한다. 인쇄 매체에 탄착 후 자외선 또는 열을 가해 도포층을 경화하게 된다.
이러한 일련의 도포층 형성 과정에서 토출 공정상 불균일한 토출, 경화 공정 전 잉크 유동성에 따른 잉크 퍼짐, 번짐 등의 형상 변형, 경화 공정상 경화 수축 등 다양한 요인에 의해 잉크젯 프린팅에 의한 원하는 도포층을 형성하기 어려운 문제점이 있었다.
한국공개공보 제10-2019-0090108호(공개일자: 2019.08.01.)
본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 인쇄 매체 상에 원하는 형상의 도포층 형성을 구현 가능한 잉크젯 프린트 시스템과 이를 이용한 잉크젯 프린팅 방법을 제공하는 데 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 잉크젯 프린트 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 프린트 시스템은, 인쇄 매체를 실장하여, 상기 인쇄 매체를 제1 방향으로 이동시키는 스테이지; 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 이동 가능하고, 상기 인쇄 매체 상에 잉크를 토출 가능한 복수의 노즐이 형성된 잉크젯 헤드; 상기 잉크젯 헤드와 독립적으로 상기 제2 방향으로 이동 가능하고, 상기 인쇄 매체 상에 탄착된 도포층의 각 구간별 높이를 측정 가능한 계측기; 및 상기 도포층의 높이 정보를 기초로 상기 노즐의 개폐 여부를 조작 가능한 프로세서를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면 상기 프로세서는, 상기 인쇄 매체의 상기 구간별 구간 잉크 토출량을 조정하는 구간 잉크 토출량 조정 모듈을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 인쇄 매체의 에지 영역을 상기 제2 방향에서 적어도 둘 이상의 구간으로 구획하는 구간 구획 모듈을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면 상기 프로세서는, 잉크 토출 시작 위치를 조정하는 잉크 토출 시작 위치 조정 모듈을 포함할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 잉크젯 프린팅 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 방법은, 제1 인쇄 매체 상에 탄착된 잉크의 높이를 측정하는 계측 단계; 및 잉크 탄착 높이를 기초로 제2 인쇄 매체(기판) 상에 토출하는 노즐의 개폐 여부를 조작 가능한 잉크 토출 제어 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 잉크 토출 제어 단계에서는, 구간별 높이 계측 정보를 높이 기준 정보와 대조하여, 상기 구간별 높이 정보를 조정하는 높이 대조 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 잉크 토출 제어 단계에서는, 잉크 토출 시작 위치를 조정하는 잉크 토출량 조정 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 구간 단위로 노즐의 개폐 여부를 조작 가능한 프로세서를 구비함으로써, 인쇄에 따른 원하는 형상의 도포층을 형성할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 프로세서가 실제 탄착된 도포층의 높이 정보를 토대로 실제 잉크 도포량을 가감함으로써, 도포층 형성 제어 능력을 향상시키며, 원하는 도포층 형상을 획득 가능한 이점이 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 계측기가 획득한 실제 탄착된 도포층의 높이 정보를 토대로 프로세서가 실제 잉크 도포량을 가감함으로써, 설비 교체 없이도 유연하게 원하는 도포층 형성이 가능한 이점이 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 계측기가 획득한 실제 탄착된 도포층의 높이 정보를 토대로 프로세서가 실제 잉크 도포량을 가감함으로써, 적용되는 인쇄 매체, 잉크 및 제조 공정의 사양 특성에 맞춰 광범위하게 사용 가능한 이점이 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 계측기가 획득한 실제 탄착된 도포층의 높이 정보를 토대로 프로세서가 실제 잉크 도포량을 가감함으로써, 서로 다른 인쇄 매체와 잉크 특성 등 요구되는 특성 및 품질 수율을 충족 가능한 이점이 있다.
도 1(a)와 도 1(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 각각의 잉크젯 프린트 시스템을 보여주는 도면이다.
도 2(a)는 도 1(a)에 따른 잉크젯 프린트 시스템의 측면도이고, 도 2(b)는 도 2(a)에 대한 정면도이다.
도 3(a) 내지 도 3(d)는 본 발명의 일 실시예에 따른 구간 잉크 토출량 조정 모듈의 구간별 잉크 토출량 조정 정도를 보여주는 도면이다.
도 4(a) 내지 도 4(d)는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 인쇄 매체와 제2 인쇄 매체를 가지고 복수회에 걸쳐 잉크 토출량을 조정하는 프로세서의 동작 흐름을 보여주는 동작 순서도이다.
도 5(a) 내지 도 5(c)는 본 발명의 일 실시예에 따라 구간 잉크 토출량 조정 모듈이 산정한 각 구간을 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 매체 상에 토출되는 각 위치를 표기한 인쇄 토출 영역을 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 인쇄 설계 영역에 비해 이완되어 확대 형성된 인쇄 형성 영역을 가지는 제1 인쇄 매체를 보여주는 도면이다.
도 8(a) 내지 도 8(c)는 도 7에서의 제1 인쇄 매체와 제2 인쇄 매체를 가지고 복수회에 걸쳐 잉크 토추량을 조정하는 프로세서의 동작 흐름을 보여주는 동작 순서도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 인쇄 설계 영역에 비해 축소 형성된 인쇄 형성 영역을 가지는 제1 인쇄 매체를 보여주는 도면이다.
도 10(a) 내지 도 10(c)는 도 9에서의 제1 인쇄 매체와 제2 인쇄 매체를 가지고 복수회에 걸쳐 잉크 토출량을 조정하는 프로세서의 동작 흐름을 보여주는 동작 순서도이다.
도 11은 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 방법을 보여주는 순서도이다.
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.
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.
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.
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.
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.
설명의 편의를 위하여 제1 방향은 직교 좌표계의 Y축 방향을 지칭하고, 제2 방향은 직교 좌표계의 X축 방향을 지칭한다. 이때 제1 방향은 제2 방향과 직교한다.
도 1(a)와 도 1(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 각각의 잉크젯 프린트 시스템(10)을 보여주는 도면이고, 도 2(a)는 도 1(a)에 따른 잉크젯 프린트 시스템(10)의 측면도이고, 도 2(b)는 도 2(a)에 대한 정면도이고, 도 3(a) 내지 도 3(d)는 본 발명의 일 실시예에 따른 구간 잉크 토출량 조정 모듈(510)의 구간별 잉크 토출량 조정 정도를 보여주는 도면이고, 도 4(a) 내지 도 4(d)는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세서(500)의 동작 흐름을 보여주는 동작 순서도이고, 도 5(a) 내지 도 5(c)는 본 발명의 일 실시예에 따라 구간 잉크 토출량 조정 모듈(510)이 산정한 각 구간을 보여주는 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 매체(S) 상에 토출되는 각 위치를 표기한 인쇄 토출 영역을 보여주는 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 인쇄 설계 영역(A1)에 비해 이완 형성된 인쇄 형성 영역(A2)을 가지는 인쇄 매체(S)를 보여주는 도면이고, 도 8(a) 내지 도 8(c)는 도 7에서의 프로세서(500)의 동작 흐름을 보여주는 동작 순서도이고, 도 9은 본 발명의 일 실시예에 따라 인쇄 설계 영역(A1)에 비해 축소 형성된 인쇄 형성 영역(A2)을 가지는 인쇄 매체(S)를 보여주는 도면이며, 도 10(a) 내지 도 10(c)는 도 9에서의 프로세(500)의 동작 흐름을 보여주는 동작 순서도이다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 프린트 시스템(10)을 구성하는 각 구성요소에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
도 1(a) 내지 도 10(c)를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 프린트 시스템(10)은, 스테이지(100)와 잉크젯 헤드(200), 계측기(400), 프로세서(500)를 포함할 수 있다. 잉크젯 프린트 시스템(10)은, 스테이지(100) 상에서 인쇄 매체(S)가 제1 방향을 따라 이동하며, 순차적으로 잉크젯 헤드(200)에 의해 토출, 탄착된 도포층을, 계측기(400)가 도포층(P)의 형상을 계측값을 가지고, 프로세서(500)가 잉크 도포량을 가감하여 원하는 형상의 도포층(P)을 형성 가능하다. 인쇄 매체(S)는 제1 인쇄 매체(또는 N-1차 인쇄 매체라고도 한다)(S1)와 제2 인쇄 매체(또는 N차 인쇄 매체라고도 한다(S2)를 포함할 수 있다. 제2 인쇄 매체(S2)는, 제1 인쇄 매체(S1) 상에 제1 도포층이 형성된 이후, 잉크 도포 공정이 후순위로 이루어질 수 있다. 또한, 제2 인쇄 매체(S2)에서는, 제1 인쇄 매체(S1)에 비해 상대적으로 인쇄 설계 영역(A1)에 가까운 잉크 도포 공정이 이루어질 수 있다.
잉크젯 프린트 시스템(10)은, RGB 화소를 만드는 유기물 프린팅 공정, 액상의 OCR(optical clear resin) 프린팅 공정, 패널 봉지(ENCAPSULATION) 소재 프린팅 공정 등 다시 도 1(a)와 도 (b)와 같이 서로 다른 프린팅 공정 상에 적용될 수 있다.
다시 도 1(a) 내지 도 3(d), 도 5(a) 내지 도 7, 도 9를 참조하면 스테이지(100)는, 인쇄 매체(S)를 상면에 실장할 수 있다. 스테이지(100)는, 이동 구동부(미도시)의 구동에 의해 인쇄 매체(S)를 제1 방향으로 이동시킬 수 있다.
스테이지(100)는, 후술할 프로세서(500)의 제어에 따라 후술할 잉크젯 헤드(200)와 UV 경화기(300) 및 계측기(400) 중 어느 하나와 마주하도록 인쇄 매체(S)의 위치를 조절할 수 있다.
다시 도 1(a) 내지 도 3(d), 도 6을 참조하면 잉크젯 헤드(200)는, 제2 방향으로 이동할 수 있다. 잉크젯 헤드(200)는, 갠트리(미도시) 상에서 헤드 구동부(미도시)의 구동에 의해 인쇄 매체(S)와 마주하도록 제2 방향의 임의 위치상으로 이동할 수 있다.
잉크젯 헤드(200)는, 인쇄 매체(S) 상에 잉크를 토출할 수 있다. 일 실시예에 따르면 잉크젯 헤드(200)는, 프로세서(500)의 구동 제어에 따라 DPI를 조절하며 잉크를 토출할 수 있다. 또한 잉크젯 헤드(200)는, 인쇄 토출 데이터에 근거해 잉크를 토출할 수 있다. 다른 실시예에 따르면 잉크젯 헤드(200)는, 프로세서(500)에 의해 임의 위치마다 토출되는 잉크 방울의 용량, 토출 횟수 등이 조절될 수 있다.
잉크젯 헤드(200)는, 갠트리(미도시)와 수십, 수천 개의 노즐(미도시), 잉크 토출 경로상 잉크 공급부(미도시)를 포함할 수 있다.
갠트리(미도시)는, 스테이지(100)와 직교하도록 제2 방향에서 잉크젯 헤드(200)의 이동 경로를 제공할 수 있다.
노즐(미도시)은, 미세 크기의 잉크를 액적 형태로 토출할 수 있다.
잉크 공급부(미도시)는, 갠트리(미도시) 상에 설치되거나 잉크젯 헤드(200) 내부에 마련될 수 있다.
다시 도 1(a) 내지 도 2를 참조하면 UV 경화기(300)는, 제2 방향으로 이동할 수 있다. UV 경화기(300)는, 갠트리(미도시) 상에서 경화기 구동부(미도시)의 구동에 의해 인쇄 매체(S)와 마주하도록 제2 방향의 임의 위치상으로 이동할 수 있다. UV 경화기(300)는, 잉크젯 헤드(200)와 하나의 갠트리(미도시) 상에 서로 마주보도록 갠트리(미도시)의 다른 면에 지지되어 위치하거나, 잉크젯 헤드(200)가 마련된 갠트리(미도시)와 별개의 다른 갠트리(미도시) 상에 마련될 수 있다. UV 경화기(300)는, 잉크젯 헤드(200)와 나란하게 마련되되, 독립적으로 제2 방향으로 이동할 수 있다.
UV 경화기(300)는, 인쇄 매체(S) 상에 탄착된 잉크를 경화할 수 있다. UV 경화기(300)는, 잉크 토출 공정과 독립적으로 인쇄 매체(S) 상의 잉크 경화 공정을 수행할 수 있다.
다시 도 1(a) 내지 도 2(a)를 참조하면 계측기(400)는, 인쇄 매체(S)의 표면 형상 정보를 계측할 수 있다. 계측기(400)는, 인쇄 매체(S)를 비롯한 도포층(P)의 높이 정보를 계측할 수 있다. 계측기(400)는, 탄착된 도포층(P)에 대해 경화가 이뤄져 유동성을 줄어들고 휘발성 물질이 기화되어, 형상 변형이 최소화된 도포층(P)의 표면 형상 정보를 계측할 수 있다.
계측기(400)는, 제2 방향으로 이동할 수 있다. 계측기(400)는, 갠트리(미도시) 상에서 계측기 구동부(미도시)의 구동에 의해 인쇄 매체(S)와 마주하도록 제2 방향의 임의 위치상으로 이동할 수 있다. 계측기(400)는, 잉크젯 헤드(200) 및 UV 경화기(300)와 나란하게 마련되되, 독립적으로 제2 방향으로 이동할 수 있다.
계측기(400)는, 인쇄 매체(S) 표면을 스캔할 수 있다. 일 실시예에 따른 계측기(400)는, 변위센서일 수 있다. 변위센서는, 임의 기준면을 기준으로 인쇄 매체(S)는 물론 잉크젯 헤드(200)에서 잉크가 토출되어 인쇄 매체(S) 상에 탄착된 도포층(P)의 각 구간별 높이 정보를 획득할 수 있다.
계측기(400)는, 접촉식 또는 비접촉식일 수 있다. 일 실시예에 따른 계측기(400)가 비접촉식일 경우, 인쇄 매체(S) 표면에 레이저를 조사하고, 인쇄 매체(S) 표면으로부터 반사된 반사광의 패턴을 감지하여 인쇄 매체(S) 표면 상의 3차원 영상을 획득할 수 있다. 이를 위해 계측기(400)는, 레이저 조사부와 레이저 수신부(미도시), 화상처리장치(미도시)를 포함할 수 있다.
도 1(a) 내지 도 2(b)를 참조하면 프로세서(500)는, 도포층(P)의 높이 정보를 기초로 노즐(미도시)의 개폐 여부를 조작할 수 있다. 프로세서(500)는, 인쇄 매체(S)에 형성된 도포층(P)의 높이 정보를 토대로, 이후 도포층(P)을 형성할 인쇄 매체(S)에 대한 잉크젯 헤드(200)의 잉크 토출량을 제어할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서(500)는, 제1 인쇄 매체의 각 구간별 제1 도포층(P)의 높이로부터 제2 인쇄 매체의 토출되는 잉크량을 결정할 수 있다. 프로세서(500)는, 적어도 1회 이상 실행됨에 따라 구간 단위에서 원하는 제2 도포층(P)의 형성 높이를 산출할 수 있다. 프로세서(500)는, 반복 실행함으로써 복수 회에 걸쳐 이상적인 토출 잉크량을 도출할 수 있다. 프로세서(500)는, 기 형성된 제1 도포층(P)을 기준으로 이상적인 인쇄 설계값에 가깝게 잉크량으로 도출하여 제2 도포층(P)에 형성되도록 제2 잉크 토출 정보를 생성할 수 있다.
프로세서(500)는, 구간 잉크 토출량 조정 모듈(510)을 포함하고, 구간 구획 모듈(520)과 잉크 토출 시작 위치 조정 모듈(530)을 더 포함할 수 있다.
프로세서(500)는, 인쇄 매체(S)와 관련하여 스테이지(100)의 변위를 제어할 수 있다. 프로세서(500)는, 잉크젯 헤드(200)와 마주보는 인쇄 매체(S)의 위치를 가변시킬 수 있다. 이를 위해 프로세서(500)는, 인쇄 매체(S)이 실장된 스테이지(100)의 위치를 제1 방향으로 이동시킬 수 있다.
프로세서(500)는, 잉크젯 헤드(200)와 관련하여 잉크 방울의 크기와 토출 속도, 잉크 방울 착탄 시간, 노즐(미도시)의 토출 여부, 잉크젯 헤드(200)의 변위 등을 제어할 수 있다.
프로세서(500)는, UV 경화기(300)와 관련하여 UV 경화기(300)의 위치와, 조사 방향, 조사 광량 세기, 경화 시간 등을 제어할 수 있다.
프로세서(500)는, 계측기(400)와 관련하여 계측기(400)의 위치, 계측 여부 등을 제어하고, 계측기(400)의 계측 데이터를 호출, 수신할 수 있다.
프로세서(500)는, 스테이지(100)와 잉크젯 헤드(200), UV 경화기(300), 계측기(400)를 상호 연계하여 동작시킬 수 있다.
다시 도 4(a) 내지 도 4(d), 도 8(a) 내지 도 8(c)를 참조하면 구간 잉크 토출량 조정 모듈(510)은, 인쇄 매체(S)의 각 구간별 구간 잉크 토출량을 조정할 수 있다. 구간 잉크 토출량 조정 모듈(510)은, 도포층(P) 형성을 위한 잉크젯 헤드(200)의 토출량을 가감하는 조정을 할 수 있다. 구간 잉크 토출량 조정 모듈(510)은, 도포층(P)의 각 구간별 높이 정보를 계측기(400)로부터 호출할 수 있다. 구간 잉크 토출량 조정 모듈(510)은, 각 구간별 기준 높이와 높이 정보를 비교할 수 있다. 다시 도 4(a) 내지 도 4(d)를 참조하면 제1 인쇄 매체(S1) 내지 제4 인쇄 매체(미도시)에 대한 도포층(P)을 형성하며, 제1 내지 제3 잉크 토출 정보를 가감하여 제4 잉크 토출 정보를 잉크 설계 기준에 흡사하도록 토출량을 가감하는 동작 과정을 설명한다. 도 4(a)는 제1 인쇄 매체(S1)에 형성된 제1 도포층(P)과 잉크 설계 기준을 대비하여 보여주고 있다. 도 4(b)는 제1 인쇄 매체(S1)에 대한 제1 잉크 토출량을 가감하여 산출된 제2 잉크 토출 정보에 의해 제2 인쇄 매체(S2)에 형성된 제2 도포층(P)과 잉크 설계 기준을 대비하여 보여주고 있다. 도 4(c)는 제2 인쇄 매체(S2)에 대한 제2 잉크 토출량을 가감하여 산출된 제3 잉크 토출 정보에 의해 제3 인쇄 매체(미도시)에 형성된 제3 도포층(P)과 잉크 설계 기준을 대비하여 보여주고 있다. 도 4(d)는 제3 인쇄 매체(미도시)에 대한 제3 잉크 토출량을 가감하여 산출된 제4 잉크 토출 정보에 의해 제4 인쇄 매체(미도시)에 형성된 제4 도포층(P)과 잉크 설계 기준을 대비하여 보여주고 있다. 보다 구체적으로, 잉크젯 프린팅 시스템에 의해 제4 인쇄 매체에 대한 제4 프린팅 공정에 비로소 잉크 설계 기준에 따른 잉크 토출 정보를 획득할 수 있다.
높이 정보가 기준 높이와 동일한 경우, 설정 토출량 그대로 해당 구간에서 잉크젯 헤드(200)가 설정 토출량과 동일한 양으로 잉크를 토출하도록, 구간 잉크 토출량 조정 모듈(510)은, 토출량을 조정하지 아니할 수 있다.
구간 잉크 토출량 조정 모듈(510)은, 각 구간의 인쇄 토출 영역별 설정 토출량 대비 인쇄 토출 데이터를 가감하는 조정할 수 있다. 구간 잉크 토출량 조정 모듈(510)은, 가감하는 토출량을 설정 토출량 대비 가감하는 양을 (%)로 연산할 수 있다. 높이 정보가 기준 높이를 넘어설 경우, 해당 구간에서의 토출률을 줄이도록 조정할 수 있다. 높이 정보가 기준 높이에 미치지 못할 경우, 해당 구간에서의 토출률(jetting rate)을 늘리도록 조정할 수 있다.
다시 도 3(a) 내지 도 3(d)를 참조하면 인쇄 토출 영역은, 단위면적당 잉크젯 헤드(200)의 토출률에 기반하여 산정될 수 있다. 도 3(a)은 단위면적당 기준 대비 50%의 토출률로 토출시 도포층(P)이 형성된 것을 보여주는 도면이고, 도 3(b)은 단위면적당 기준 대비 75%의 토출률로 토출시 도포층(P)이 형성된 것을 보여주는 도면이고, 도 3(c)는 단위면적당 기준 대비 100%의 토출률로 토출시 도포층(P)이 형성된 것을 보여주는 도면이며, 도 3(d)는 단위면적당 기준 대비 125%의 토출률로 토출시 도포층(P)이 형성된 것을 보여주는 도면이다.
다시 도 6에 도시된 대로, 구간 잉크 토출량 조정 모듈(510)은, 제2 인쇄 매체(S2)의 제2 잉크 토출 정보, 즉 잉크 토출량을 산정시, 제1 인쇄 매체(S1) 상의 인쇄 토출 영역 당 에지 영역과 중앙 영역 중, 특히 에지 영역에서 토출률이 조정될 수 있다.
다시 도 3(a) 내지 도 3(d)과 도 6에 도시된 대로 구간 잉크 토출량 조정 모듈(510)은, 잉크젯 헤드(200)를 이루는 노즐(미도시)을 구간 단위에서 개폐 여부를 선택적으로 제어할 수 있다. 구간 잉크 토출량 조정 모듈(510)는, 각 구간별 노즐(미도시)의 1회 토출량과 토출 횟수를 제어할 수 있다.
구간 잉크 토출량 조정 모듈(510)은, 구간 단위 별, 최초 토출량을 기준으로 토출량을 가감할 수 있다. 구간 잉크 토출량 조정 모듈(510)은, 제1 도포층(P) 상에 기 토출된 제1 잉크 토출량을 기준으로, 가감하여 산출된 제2 잉크 토출 정보를 생성할 수 있다. 구간 잉크 토출량 조정 모듈(510)은, DPI 기준 구간 단위로 잉크 토출량을 조절할 수 있다. 일 실시예에 따른 구간 잉크 토출량 조정 모듈(510)은, 구간 단위에서 높이가 기준 높이를 초과할 경우, 설정 토출량 대비 감하는 토출량으로 조정할 수 있다. 다른 실시예에 따른 구간 잉크 토출량 조정 모듈(510)은, 구간 단위에서 높이가 기준 높이에 미치지 못할 경우, 설정 토출량 대비 토출량을 증가하도록 조정할 수 있다.
구간 구획 모듈(520)은, 제1 방향 또는 제2 방향을 따라 인쇄 매체(S)를 적어도 둘 이상으로 구획할 수 있다. 보다 구체적으로 구간 구획 모듈(520)은, 인쇄 매체(S) 중에서도 특히 에지 영역을 둘 이상의 구간으로 구획할 수 있다.
일 실시예에 따른 구간 구획 모듈(520)은, 일 방향을 따라 인쇄 매체(S)를 일정 간격으로 구획할 수 있다.
다른 실시예에 따른 구간 구획 모듈(520)은, 일 방향을 따라 인쇄 매체(S)를 임의 간격으로 구획할 수 있다. 보다 구체적으로 도 5(a)에 도시된 대로 구간 구획 모듈(520)은, 에지 영역과 중앙 영역의 간격을 서로 다르게 구획할 수 있다. 또한 도 5(b)와 도 5(c)에 도시된 대로 구간 구획 모듈(520)은, 에지 영역, 그 중에서도 에지 피크 영역을 더 조밀한 간격으로 구획할 수 있다.
다시 도 7 내지 도 10(c)를 참조하면 잉크 토출 시작 위치 조정 모듈(530)은, 잉크 토출 시작 위치를 조정할 수 있다. 잉크 토출 시작 위치 조정 모듈(530)은, 인쇄 설계 영역(A1)과 상이한 조정 파라미터를 연산 조정하여 인쇄 형성 영역(A2)을 조정할 수 있다.
인쇄 설계 영역(A1)은, 설계된 인쇄 토출 데이터일 수 있다. 인쇄 형성 영역(A2)은, 실제 인쇄형성 후 계측된 제1 도포층(P)일 수 있다. 조정 파라미터에는, 인쇄 매체의 표면 에너지 정보, 잉크의 특성 정보, 토출 후 경화 소요 시간 정보, 잉크 토출량 정보, 웨이브폼(waveform) 신호 정보가 있을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에 따른 잉크 토출 시작 위치 조정 모듈(530)은, 인쇄 형성 영역 A2)이 인쇄 설계 영역(A1)보다 클 경우, 상기 잉크 토출 시작 위치를 상기 인쇄 매체(S)의 내측 방향으로 이동시킬 수 있다. 다른 실시예에 따른 잉크 토출 시작 위치 조정 모듈(530)은, 인쇄 형성 영역(A2)이 인쇄 설계 영역(A1)보다 작을 경우, 잉크 토출 시작 위치를 인쇄 매체(S)의 외측 방향으로 이동시킬 수 있다.
인쇄 매체(S)는, LCD와 OLED, PDP 패널과 같은 표시 패널, 터치 패널 또는 윈도우 패널 중 어느 하나이거나, 이들을 적층 결합한 복수층으로 이루어진 패널일 수 있다. 또한 인쇄 매체(S)는, 경성 패널뿐만 아니라, 구부리거나(bending) 접거나(folding), 마는(rolling) 것이 가능한 유연한 소재의 플렉서블 패널을 포함할 수 있다.
인쇄 매체(S)는, 잉크젯 헤드(200)의 하면에 마련되어, 토출된 잉크가 착탄되어 도포층(P)이 형성될 수 있다.
이때 잉크는, 아크릴계, 에폭시계, 실리콘계 또는 고무계의 레진 중 어느 하나 또는 이들의 혼합물일 수 있으며, 바람직하게는 UV 광에 의해 경화 가능한UV 경화성 레진일 수 있다. 잉크는, 인쇄 매체(S) 상에 토출되어 도포층(P)을 이룰 수 있다.
위와 같은 구성요소를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 11은 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 방법을 보여주는 순서도이다.
도 11을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 방법은, 계측 단계(S10)와 잉크 토출 제어 단계(S20)를 더 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 방법은, 제1 인쇄 매체 잉크 토출 단계(미도시)와 제1 인쇄 매체 계측 단계(S10), 제2 인쇄 매체 잉크 토출 제어 단계(S20), 제2 인쇄 매체 잉크 토출 단계(미도시)를 포함할 수 있다. 시계열에 따라 제1 인쇄 매체 잉크 토출 단계(미도시)는, 제2 인쇄 매체 잉크 토출 단계(미도시)에 선행될 수 있다. 또한 제2인쇄 매체 잉크 토출 단계(미도시)은, 제1 인쇄 매체 잉크 토출 단계(미도시)에서 형성된 제1 도포층을 기초로 제1 잉크 토출량을 가감하여 산출된 제2 잉크 토출량에 의해 제2 도포층이 형성될 수 있다.
계측 단계(S10)에서는, 인쇄 매체를 비롯한 도포층의 높이를 비롯한 표면 형상 정보를 계측할 수 있다. 계측 단계(S10)에서는, 인쇄 매체의 너비 정보, 각 구간별 좌표 정보, 각 구간별 도포층의 유무, 각 구간별 도포층의 높이 정보를 계측할 수 있다.
잉크 토출 제어 단계(S20)는, 높이 대조 단계(S21)와 잉크 토출 데이터 산출 단계(S22), 잉크 토출량 조정 단계(S23)를 포함할 수 있다. 잉크 토출 제어 단계(S20)의 각 단계는 적어도 1회 이상 동작할 수 있다.
높이 대조 단계(S21)는, 각 구간별 높이 계측 정보를 높이 기준 정보와 대조하여, 높이 정보를 조정할 수 있다.
잉크 토출 데이터 산출 단계(S22)는, 조정된 높이 정보에 기초해 잉크 토출 데이터를 산출할 수 있다.
잉크 토출량 조정 단계(S23)는, 산출된 잉크 토출 데이터를 기준으로 잉크젯 헤드의 각 구간별 잉크 토출량을 조정할 수 있다. 잉크 토출량 조정 단계(S23)는, 잉크 토출 시작 위치를 조정할 수 있다.
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.
10 : 잉크젯 프린트 시스템
100 : 스테이지
200 : 잉크젯 헤드 210 : 갠트리
300 : UV 경화기
400 : 계측기
500 : 프로세서 510 : 구간 잉크 토출량 조정 모듈
520 : 구간 구획 모듈 530 : 잉크 토출 시작 위치 조정 모듈
S : 인쇄 매체
P : 도포층
A1 : 인쇄 설계 영역 A2 : 인쇄 형성 영역

Claims (7)

  1. 제1 인쇄 매체와 제2 인쇄 매체를 포함하고 에지 영역과 중앙 영역을 가지는 인쇄 매체를 실장하여, 상기 인쇄 매체를 제1 방향으로 이동시키는 스테이지;
    상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 이동 가능하고, 상기 제1 인쇄 매체 상에 잉크를 토출 가능한 복수의 노즐이 형성된 잉크젯 헤드;
    상기 잉크젯 헤드와 독립적으로 상기 제2 방향으로 이동 가능하고, 상기 제1 인쇄 매체 상에 탄착된 제1 도포층의 구간 단위별 높이를 측정 가능한 계측기; 및
    상기 제1 인쇄 매체 상에 제1 잉크 도포로 탄착된, 상기 구간 단위별 상기 제1 도포층의 높이 정보를 기초로 상기 구간 단위별 제1 잉크 토출량을 가감하여 산출된 제2 잉크 토출 정보를 토대로 상기 제2 인쇄 매체 상에 제2 도포층을 형성하도록 상기 노즐의 개폐 여부를 조작 가능한 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 제2 인쇄 매체의 상기 구간 단위별 구간 잉크 토출량을 조정하되, 상기 구간 잉크 토출량은 상기 제1 인쇄 매체의 구간 잉크 토출량을 가감하여 산출 가능한 구간 잉크 토출량 조정 모듈; 및
    상기 제2 인쇄 매체를 상기 제1 방향 또는 상기 제2 방향에서 적어도 둘 이상의 구간으로 구획하되, 상기 에지 영역과 상기 중앙 영역에서의 구간 간격을 서로 다르게 구획 가능한 구간 구획 모듈을 포함하는, 잉크젯 프린트 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    잉크 토출 시작 위치를 조정하는 잉크 토출 시작 위치 조정 모듈을 포함하는, 잉크젯 프린트 시스템.
  5. 시간차를 두고 서로 다른 제1 인쇄 매체와 제2 인쇄 매체 상에 도포층을 형성하는 잉크젯 프린트 방법에 있어서,
    상기 제1 인쇄 매체 상에 제1 잉크 도포로 탄착된 제1 도포층의 구간 단위별 높이를 측정하는 계측 단계; 및
    상기 제1 도포층의 높이 정보를 기초로 상기 구간 단위별 상기 제1 인쇄 매체에 대한 제1 잉크 토출량을 가감하여 산출된 제2 잉크 토출 정보를 토대로 상기 제2 인쇄 매체 상에 제2 도포층을 형성하도록 잉크젯 헤드에 포함된 노즐의 개폐 여부를 조작 가능한 잉크 토출 제어 단계를 포함하고,
    상기 제1 도포층과 상기 제2 도포층의 높이 정보는 서로 달라질 수 있고,
    상기 계측 단계에서는 상기 제1 인쇄 매체를 제1 방향 및 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향에서 적어도 둘 이상의 구간으로 구획하되, 에지 영역과 중앙 영역을 가지는 상기 인쇄 매체 중, 상기 에지 영역과 상기 중앙 영역에서의 구간 간격을 서로 다르게 구획 가능한, 잉크젯 프린팅 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 잉크 토출 제어 단계에서는,
    상기 제1 인쇄 매체에 대한 구간 단위별 높이 계측 정보를 높이 기준 정보와 대조하여, 상기 제2 인쇄 매체에 대한 상기 구간 단위별 높이 정보를 조정하는 높이 대조 단계를 포함하는, 잉크젯 프린팅 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 잉크 토출 제어 단계에서는,
    잉크 토출 시작 위치를 조정하는 잉크 토출량 조정 단계를 더 포함하는, 잉크젯 프린팅 방법.
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