KR20220075905A - Inspection and control apparatus for meniscus of ink and ink-jet printing apparatus having the same - Google Patents

Inspection and control apparatus for meniscus of ink and ink-jet printing apparatus having the same Download PDF

Info

Publication number
KR20220075905A
KR20220075905A KR1020200164507A KR20200164507A KR20220075905A KR 20220075905 A KR20220075905 A KR 20220075905A KR 1020200164507 A KR1020200164507 A KR 1020200164507A KR 20200164507 A KR20200164507 A KR 20200164507A KR 20220075905 A KR20220075905 A KR 20220075905A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ink
meniscus
image information
inspection
pattern image
Prior art date
Application number
KR1020200164507A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김지엽
한승연
Original Assignee
주식회사 나래나노텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 나래나노텍 filed Critical 주식회사 나래나노텍
Priority to KR1020200164507A priority Critical patent/KR20220075905A/en
Publication of KR20220075905A publication Critical patent/KR20220075905A/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/165—Preventing or detecting of nozzle clogging, e.g. cleaning, capping or moistening for nozzles
    • B41J2/16579—Detection means therefor, e.g. for nozzle clogging
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/89—Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles
    • G01N21/892—Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles characterised by the flaw, defect or object feature examined
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • G01N2021/8887—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges based on image processing techniques

Abstract

본 발명에 따른 잉크의 메니스커스 검사 및 조절장치는 잉크젯 헤드에 구비된 복수의 노즐로부터 잉크가 토출되어 검사용 기판에 인쇄된 복수의 패턴 형상을 촬영하여 복수의 패턴 이미지 정보를 획득하는 비전부; 상기 비전부로부터 획득한 상기 복수의 패턴 이미지 정보와 미리 정해진 복수의 패턴의 이미지 정보를 비교하여, 상기 복수의 노즐의 토출구 측에 각각 형성되는 상기 잉크의 메니스커스(M) 형상에 대한 균일성을 판단하는 제어부; 및 상기 제어부의 판단결과에 기초하여, 상기 복수의 노즐 중 상기 잉크의 메니스커스 형상이 균일하지 않은 것으로 판단된 노즐에 대해 음압을 조절하는 음압 조절부를 포함한다.In the ink meniscus inspection and control apparatus according to the present invention, ink is discharged from a plurality of nozzles provided in an inkjet head, and a plurality of pattern shapes printed on a substrate for inspection are photographed to obtain a plurality of pattern image information. ; The uniformity of the meniscus (M) shape of the ink formed on the discharge port side of the plurality of nozzles by comparing the plurality of pattern image information obtained from the vision unit with the image information of a plurality of predetermined patterns a control unit to determine; and a negative pressure control unit configured to adjust a negative pressure with respect to a nozzle determined that the meniscus shape of the ink is not uniform among the plurality of nozzles based on the determination result of the control unit.

Figure P1020200164507
Figure P1020200164507

Description

잉크의 메니스커스 검사 및 조절장치, 및 이를 구비한 잉크젯 프린팅 장치{Inspection and control apparatus for meniscus of ink and ink-jet printing apparatus having the same}Inspection and control apparatus for meniscus of ink, and inkjet printing apparatus having the same

본 발명은 잉크의 메니스커스 검사 및 조절장치, 및 이를 구비한 잉크젯 프린팅 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for inspecting and adjusting the meniscus of ink, and an inkjet printing apparatus having the same.

좀 더 구체적으로, 본 발명은 잉크젯 헤드에 구비된 복수의 노즐들로부터 토출구 측에 형성되는 잉크의 메니스커스 형상을 검사하여 균일성을 가지도록 조절하는 잉크의 메니스커스 검사 및 조절장치, 및 이를 구비한 잉크젯 프린팅 장치에 관한 것이다.More specifically, the present invention provides an apparatus for inspecting and adjusting a meniscus of ink for uniformity by inspecting a meniscus shape of ink formed on a discharge port side from a plurality of nozzles provided in an inkjet head, and It relates to an inkjet printing apparatus having the same.

일반적으로, 전자회로부품, 또는 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 또는 액정 디스플레이 패널(LCD)과 같은 평판 디스플레이(Flat Panel Display: FPD)를 제조하기 위해서는, 예를 들어, 포토레지스트(photoresist: PR)액 또는 구리(Cu), 은(Ag), 알루미늄(Al) 등과 같은 금속 페이스트(paste)를 사용하여 글래스 표면 또는 인쇄회로기판(printed circuit board: PCB) 상에 전극(electrodes) 또는 도트(dots) 등과 같은 일정한 패턴(patterns)을 형성하여야 한다.In general, in order to manufacture an electronic circuit component, or a flat panel display (FPD) such as a plasma display panel (PDP) or a liquid crystal display panel (LCD), for example, a photoresist (PR) liquid or A metal paste such as copper (Cu), silver (Ag), aluminum (Al), etc. is used to form electrodes or dots on a glass surface or a printed circuit board (PCB). Certain patterns should be formed.

상술한 일정한 패턴을 형성하기 위한 방법으로는 예를 들어, 2개의 롤을 이용하여 오프셋 인쇄방식으로 일정한 패턴을 직접 패턴닝하는 방식 또는 잉크의 액적을 분출하는 잉크젯 헤드를 구비한 잉크젯 프린팅 장치를 사용하여 일정한 패턴을 직접 인쇄하는 방식이 사용되고 있다.As a method for forming the above-mentioned constant pattern, for example, a method of directly patterning a predetermined pattern by an offset printing method using two rolls or an inkjet printing apparatus having an inkjet head for ejecting ink droplets is used. Therefore, a method of directly printing a certain pattern is used.

도 1은 종래 기술에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 사시도를 도시한 도면이다.1 is a view showing a perspective view of an inkjet printing apparatus according to the prior art.

도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 잉크젯 프린팅 장치(100)는 예를 들어, 프린팅 대상물(110) 상에 복수의 패턴(114)을 형성하도록 잉크를 공급하기 위한 하나 이상의 잉크젯 헤드(120); 상기 하나 이상의 잉크젯 헤드(120)가 장착되며, 상기 프린팅 대상물(110) 상에서 이동 가능한 갠트리(130); 상기 갠트리(130)의 후방에 장착되며, 상기 프린팅 대상물(110) 상에 형성된 복수의 패턴(114)의 상태를 검사하기 위한 복수의 검사 장치(미도시); 상기 하나 이상의 잉크젯 헤드(120)에 각각 연결되며, 잉크를 제공하기 위한 잉크 저장 장치(150); 및 상기 하나 이상의 잉크젯 헤드(120)의 음압을 조절하기 위한 음압 조절 장치(170)(후술하는 도 3 참조)로 구성되어 있다. 하나 이상의 잉크젯 헤드(120)는 각각 열 잉크젯 헤드 또는 피에조 잉크젯 헤드가 사용될 수 있다. 이하에서는 종래 기술에 따른 잉크젯 프린팅 장치(100)의 동작을 상세히 기술한다.Referring to FIG. 1 , an inkjet printing apparatus 100 according to the prior art includes, for example, one or more inkjet heads 120 for supplying ink to form a plurality of patterns 114 on a printing object 110 ; a gantry 130 on which the one or more inkjet heads 120 are mounted and movable on the printing object 110; a plurality of inspection devices (not shown) mounted on the rear of the gantry 130 and configured to inspect the state of the plurality of patterns 114 formed on the printing object 110; an ink storage device 150 connected to the one or more inkjet heads 120, respectively, for supplying ink; and a sound pressure adjusting device 170 (refer to FIG. 3 to be described later) for adjusting the sound pressure of the one or more inkjet heads 120 . Each of the one or more inkjet heads 120 may be a thermal inkjet head or a piezo inkjet head. Hereinafter, the operation of the inkjet printing apparatus 100 according to the prior art will be described in detail.

다시 도 1을 참조하면, 잉크젯 프린팅 장치(100)에서는 하나 이상의 잉크젯 헤드(120)에 잉크 저장 장치(150)로부터 잉크 공급 메인 도관(main conduit: 152) 및 복수의 분기 도관(branch conduits: 152a,152b,152c,152d,...,152e)을 통해 미리 잉크가 공급된다. 잉크 공급의 시작 및 종료는 복수의 제어 밸브(156a,156b,156c,156d,...,156e)에 의해 제어된다. 잉크 저장 장치(150)의 가압력은 잉크 가압용 도관으로부터 공급되는 가압 유체(예를 들어, 공기)에 의해 제공된다. 가압 유체의 공급은 가압 유체 제어 밸브(154)에 의해 제어된다. 그 후, 하나 이상의 잉크젯 헤드(120)가 장착된 갠트리(130)가 프린팅 대상물(110) 상에서 이동하면서, 프린팅 대상물(110) 상에 잉크를 공급하여 원하는 복수의 패턴(P)(114)을 형성한다. 복수의 패턴(P)(114)은 갠트리(130)의 후방에 장착된 복수의 검사장치(미도시)에 의해 정확한 패턴이 형성되었는지의 여부가 검사된다. 복수의 검사장치(미도시)는 예를 들어, 공지의 광학 센서, 공지의 광학계, CCD 카메라, 또는 비전 카메라(vision camera) 등으로 구현될 수 있다. 프린팅 대상물(110)은 프린팅 대상물(110)을 고정하기 위한 스테이지(112) 상에 위치된다. 또한, 갠트리(130)는 스테이지(112) 상에 이동가능하게 장착된다. 스테이지(112)는 프레임(frame)(160)에 의해 지지된다. 상술한 잉크젯 프린팅 장치(100), 프린팅 대상물(110)이 위치되는 스테이지(112), 및 프레임(frame)(160)은 잉크젯 프린팅 시스템을 구성한다.Referring back to FIG. 1 , in the inkjet printing apparatus 100 , the ink supply main conduit 152 and a plurality of branch conduits 152a from the ink storage device 150 to one or more inkjet heads 120 , Ink is supplied in advance through 152b, 152c, 152d, ..., 152e). The start and end of ink supply are controlled by a plurality of control valves 156a, 156b, 156c, 156d, ..., 156e. The pressing force of the ink storage device 150 is provided by a pressurized fluid (eg, air) supplied from a conduit for pressurizing ink. The supply of pressurized fluid is controlled by pressurized fluid control valve 154 . Then, while the gantry 130 to which one or more inkjet heads 120 are mounted moves on the printing object 110 , ink is supplied on the printing object 110 to form a plurality of desired patterns (P) 114 . do. The plurality of patterns (P) 114 is inspected whether the correct pattern is formed by a plurality of inspection devices (not shown) mounted on the rear of the gantry 130 . The plurality of inspection devices (not shown) may be implemented as, for example, a known optical sensor, a known optical system, a CCD camera, or a vision camera. The printing object 110 is positioned on the stage 112 for fixing the printing object 110 . In addition, the gantry 130 is movably mounted on the stage 112 . The stage 112 is supported by a frame 160 . The above-described inkjet printing apparatus 100 , the stage 112 on which the printing object 110 is positioned, and the frame 160 constitute an inkjet printing system.

상술한 도 1에 도시된 잉크젯 프린팅 장치(100)에서는 하나 이상의 잉크젯 헤드(120)가 프린팅 대상물(110) 상에 직접 잉크를 분사하여 패턴을 형성한다.In the above-described inkjet printing apparatus 100 illustrated in FIG. 1 , one or more inkjet heads 120 directly jet ink onto the printing object 110 to form a pattern.

도 2는 도 1에 도시된 종래 기술에 따른 잉크젯 프린팅 장치에 사용되는 열 잉크젯 헤드(thermal ink-jet head) 및 동작을 상세히 설명하기 위한 도면이다.FIG. 2 is a view for explaining in detail a thermal ink-jet head used in the inkjet printing apparatus according to the prior art shown in FIG. 1 and an operation thereof.

도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 열 잉크젯 헤드(120)는 도 1에 도시된 종래 기술에 따른 복수의 잉크젯 헤드(120) 중 임의의 하나의 잉크젯 헤드(120)를 예시하고 있다. 열 잉크젯 헤드(120)에서는, 히터(122)에 전압 펄스(electric power pulse)가 인가되면, 챔버(124) 내의 잉크가 순간적으로 열을 받아 팽창하여 노즐(126)을 통해 액적(droplet) 형태(128)로 분사된다. 따라서, 도 1에 도시된 복수의 잉크젯 헤드(120)가 각각 도 2에 도시된 열 잉크젯 헤드(120)로 구현되는 경우, 상술한 바와 같은 히터(122)의 순간적인 가열에 잉크 액적(128)이 노즐(126)을 통해 분사되어, 원하는 복수의 패턴(114)이 형성된다.Referring to FIG. 1 , a conventional thermal inkjet head 120 exemplifies any one inkjet head 120 among a plurality of conventional inkjet heads 120 shown in FIG. 1 . In the thermal inkjet head 120, when a voltage pulse (electric power pulse) is applied to the heater 122, the ink in the chamber 124 receives heat instantaneously and expands to form droplets through the nozzle 126 ( 128). Accordingly, when the plurality of inkjet heads 120 shown in FIG. 1 are each implemented as the thermal inkjet head 120 shown in FIG. 2 , the ink droplets 128 are subjected to instantaneous heating of the heater 122 as described above. By spraying through the nozzle 126, a plurality of desired patterns 114 are formed.

도 3은 도 1에 도시된 종래 기술에 따른 잉크젯 프린팅 장치에 사용되는 피에조 잉크젯 헤드(piezo ink-jet head) 및 동작을 상세히 설명하기 위한 도면이다.FIG. 3 is a view for explaining in detail a piezo ink-jet head used in the inkjet printing apparatus according to the prior art shown in FIG. 1 and an operation thereof.

도 3을 참조하면, 종래 기술에 따른 피에조 잉크젯 헤드(120)는 도 1에 도시된 종래 기술에 따른 복수의 잉크젯 헤드(120) 중 임의의 하나의 잉크젯 헤드(120)를 예시하고 있다. 피에조 잉크젯 헤드(120)에서는, 압전 구동 장치(driver: 123)가 잉크젯 헤드(120)에 부착된 압전소자(121)에 변형을 가한다. 인가된 변형은 잉크젯 헤드(120) 내의 메니스커스(meniscus)(125)를 진동시켜서 잉크가 잉크젯 헤드(120)의 노즐(126)로부터 액적(droplet)을 형성하여 토출된다.Referring to FIG. 3 , a piezo inkjet head 120 according to the prior art exemplifies any one inkjet head 120 among a plurality of inkjet heads 120 according to the prior art shown in FIG. 1 . In the piezo inkjet head 120 , a piezoelectric driver 123 applies a deformation to the piezoelectric element 121 attached to the inkjet head 120 . The applied deformation vibrates a meniscus 125 in the inkjet head 120 so that ink is ejected by forming droplets from the nozzles 126 of the inkjet head 120 .

일반적으로, 잉크젯 프린팅 장치(100)의 잉크젯 헤드(120)를 사용하는 공정에서는 잉크젯 헤드(120)에 제공되는 복수의 노즐(126)로부터 토출되는 액적에 대한 상태, 즉 액적의 토출 속도, 액적의 크기, 액적의 토출량 등이 설정된 범위를 벗어날 경우 공정 불량으로 판단한다. In general, in a process using the inkjet head 120 of the inkjet printing apparatus 100 , the state of the droplets ejected from the plurality of nozzles 126 provided to the inkjet head 120 , that is, the ejection speed of the droplets, If the size, droplet discharge amount, etc. are out of the set range, the process is judged to be defective.

한편, 잉크젯 헤드(120)에서 토출되는 복수의 액적의 검사를 수행하기 전에 복수의 노즐(126)의 토출구(미도시) 측에 형성되는 잉크의 메니스커스 형상(meniscus; 표면장력에 의해 발생하는 잉크의 형상으로, 예를 들어, 노즐(126)의 토출구를 기준으로 잉크의 오목, 볼록, 및 수평한 상태의 형상을 의미함)에 대한 검사가 수행된다.On the other hand, before the inspection of the plurality of droplets discharged from the inkjet head 120 is performed, the meniscus of the ink formed on the discharge port (not shown) side of the plurality of nozzles 126 is generated by surface tension. As the shape of the ink, for example, an inspection is performed for the shape of the ink in a concave, convex, and horizontal state with reference to the discharge port of the nozzle 126 .

종래 기술에 따른 잉크의 메니스커스 검사 공정에서는 육안으로 잉크젯 헤드(120)의 복수의 노즐(126) 단면 상태를 확인하면서 복수의 노즐(126) 내의 음압을 여러번 조절하여 잉크의 메니스커스 형상이 균일해지도록(즉, 복수의 노즐(126)의 토출구 면에서의 잉크의 형상이 수평한 상태를 유지하도록) 조절하였다.In the meniscus inspection process of the ink according to the prior art, the negative pressure in the plurality of nozzles 126 is adjusted several times while visually checking the cross-sectional state of the plurality of nozzles 126 of the inkjet head 120 to determine the meniscus shape of the ink. It was adjusted so that it became uniform (that is, the shape of the ink in the discharge port surface of the plurality of nozzles 126 was maintained in a horizontal state).

그러나, 잉크의 메니스커스 검사 공정은 복수의 노즐(126) 단면을 육안으로 관측하기 때문에 정확도가 떨어지는 문제점이 있었고, 복수의 노즐(126)에서의 메니스커스의 형상을 균일하게 하기 위하여, 복수의 노즐(126) 내의 음압을 여러번 조절하는 과정을 수행해야만 되므로 공정시간 및 공정비용이 증대되는 문제점이 있었다.However, the ink meniscus inspection process has a problem in that accuracy is lowered because the cross section of the plurality of nozzles 126 is observed with the naked eye. Since the process of adjusting the negative pressure in the nozzle 126 of

대한민국 등록특허 제10-1397307호(2014.05.13 등록)Republic of Korea Patent Registration No. 10-1397307 (Registered on May 13, 2014)

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 복수의 노즐로부터 잉크가 도포되어 기판에 인쇄된 패턴 이미지를 획득하고, 획득한 패턴 이미지를 기초로 하여 복수의 노즐의 토출구 측에 형성되는 잉크의 메니스커스에 대한 균일성을 검사한 후, 잉크의 메니스커스 형상이 균일하지 않은 노즐에 대해 음압을 조절하는 잉크의 메니스커스 검사 및 조절장치, 및 이를 구비한 잉크젯 프린팅 장치를 제공하는데 있다.The present invention is to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to obtain a pattern image printed on a substrate by applying ink from a plurality of nozzles, and based on the obtained pattern image, After examining the uniformity of the meniscus of the ink formed on the discharge port side, the ink meniscus inspection and adjustment device for adjusting the negative pressure with respect to the nozzles having the non-uniform meniscus shape of the ink, and a device having the same An object of the present invention is to provide an inkjet printing apparatus.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크의 메니스커스 검사 및 조절장치는 잉크젯 헤드에 구비된 복수의 노즐로부터 잉크가 토출되어 검사용 기판에 인쇄된 복수의 패턴 형상을 촬영하여 복수의 패턴 이미지 정보를 획득하는 비전부; 상기 비전부로부터 획득한 상기 복수의 패턴 이미지 정보와 미리 정해진 복수의 패턴의 이미지 정보를 비교하여, 상기 복수의 노즐의 토출구 측에 각각 형성되는 상기 잉크의 메니스커스(M) 형상에 대한 균일성을 판단하는 제어부; 및 상기 제어부의 판단결과에 기초하여, 상기 복수의 노즐 중 상기 잉크의 메니스커스 형상이 균일하지 않은 것으로 판단된 노즐에 대해 음압을 조절하는 음압 조절부를 포함한다.In order to achieve the above object, the apparatus for inspecting and adjusting the meniscus of ink according to an embodiment of the present invention discharges ink from a plurality of nozzles provided in an inkjet head to form a plurality of patterns printed on a substrate for inspection. a vision unit to obtain a plurality of pattern image information by photographing; The uniformity of the meniscus (M) shape of the ink formed on the discharge port side of the plurality of nozzles by comparing the plurality of pattern image information obtained from the vision unit with the image information of a plurality of predetermined patterns a control unit to determine; and a negative pressure control unit configured to adjust a negative pressure with respect to a nozzle determined that the meniscus shape of the ink is not uniform among the plurality of nozzles based on the determination result of the control unit.

또한, 본 발명의 일 실시예에 다른 잉크젯 프린팅 장치는 프린팅 대상물 상에 복수의 패턴을 형성하도록 잉크를 공급하기 위한 복수의 노즐이 각각 마련된 복수의 잉크젯 헤드; 상기 복수의 잉크젯 헤드가 장착되며, 상기 프린팅 대상물 상에서 이동 가능한 갠트리; 상기 복수의 잉크젯 헤드에 각각 연결되며, 상기 복수의 잉크젯 헤드에 제공될 잉크를 저장하는 잉크 저장 장치; 상기 복수의 노즐의 토출구 측에 형성되는 상기 잉크의 메니스커스(M) 형상을 검사하여 조절하는 잉크의 메니스커스 검사 및 조절장치; 및 상기 복수의 잉크젯 헤드, 상기 갠트리, 및 상기 잉크 저장 장치의 각각의 동작을 제어하는 제어장치를 포함하고, 상기 잉크의 메니스커스 검사 및 조절장치는 상기 잉크젯 헤드에 구비된 상기 복수의 노즐로부터 잉크가 토출되어 검사용 기판에 인쇄된 복수의 패턴 형상을 촬영하여 복수의 패턴 이미지 정보를 획득하는 비전부; 상기 비전부로부터 획득한 상기 복수의 패턴 이미지 정보와 미리 정해진 복수의 패턴의 이미지 정보를 비교하여, 상기 복수의 노즐의 토출구 측에 각각 형성되는 상기 잉크의 메니스커스(M) 형상에 대한 균일성을 판단하는 제어부; 및 상기 제어부의 판단결과에 기초하여, 상기 복수의 노즐 중 상기 잉크의 메니스커스 형상이 균일하지 않은 것으로 판단된 노즐에 대해 음압을 조절하는 음압 조절부를 포함한다.In addition, an inkjet printing apparatus according to an embodiment of the present invention includes: a plurality of inkjet heads each provided with a plurality of nozzles for supplying ink to form a plurality of patterns on a printing object; a gantry on which the plurality of inkjet heads are mounted and movable on the printing object; an ink storage device connected to the plurality of inkjet heads, respectively, and storing ink to be provided to the plurality of inkjet heads; an ink meniscus inspection and adjustment device for inspecting and adjusting the meniscus (M) shape of the ink formed on the discharge port side of the plurality of nozzles; and a control device for controlling each operation of the plurality of inkjet heads, the gantry, and the ink storage device, wherein the meniscus inspection and adjustment device of the ink is provided from the plurality of nozzles provided in the inkjet head. a vision unit to obtain information about a plurality of pattern images by photographing a plurality of pattern shapes printed on a substrate for inspection by discharging ink; The uniformity of the meniscus (M) shape of the ink formed on the discharge port side of the plurality of nozzles by comparing the plurality of pattern image information obtained from the vision unit with the image information of a plurality of predetermined patterns a control unit to determine; and a negative pressure control unit configured to adjust a negative pressure with respect to a nozzle determined that the meniscus shape of the ink is not uniform among the plurality of nozzles based on the determination result of the control unit.

본 발명의 일실시예에 따른 잉크의 메니스커스 검사 및 조절장치, 및 이를 구비한 잉크젯 프린팅 장치를 사용하면 다음과 같은 장점이 달성된다.The following advantages are achieved by using the apparatus for inspecting and adjusting the meniscus of ink and the inkjet printing apparatus having the same according to an embodiment of the present invention.

1. 잉크의 메니스커스 형상의 검사 공정 및 잉크의 메니스커스 형상을 조절하는 음압 조절 공정이 동시에 실시간으로 행해지므로, 전체 공정시간 및 비용을 줄일 수 있다.1. Since the inspection process of the meniscus shape of the ink and the negative pressure control process of adjusting the meniscus shape of the ink are simultaneously performed in real time, the overall process time and cost can be reduced.

2. 검사용 기판 상에 인쇄된 복수의 패턴 이미지에 대한 검사 결과에 따라 추가적인 후속 공정이 요구되는 경우에도, 후속 공정이 신속하고, 간편하며, 효율적으로 이루어질 수 있다.2. Even when an additional follow-up process is required according to the test results for the plurality of pattern images printed on the test substrate, the follow-up process can be performed quickly, simply, and efficiently.

3. 잉크젯 프린팅 장치의 생산성 및 효율성이 현저하게 개선된다.3. The productivity and efficiency of the inkjet printing apparatus are remarkably improved.

도 1은 종래 기술에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 사시도를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 종래 기술에 따른 잉크젯 프린팅 장치에 사용되는 열 잉크젯 헤드(thermal ink-jet head) 및 동작을 상세히 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 종래 기술에 따른 잉크젯 프린팅 장치에 사용되는 피에조 잉크젯 헤드(piezo ink-jet head) 및 동작을 상세히 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크의 메니스커스 검사 및 조절장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 비전부를 이용하여 인쇄된 패턴을 획득하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명이 일 실시예에 따른 제1 비전 카메라를 이용하여 획득한 제1 패턴 이미지 및 제2 비전 카메라를 이용하여 획득한 제2 패턴 이미지를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 노즐의 토출구 측에 형성되는 메니스커스의 형상을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view showing a perspective view of an inkjet printing apparatus according to the prior art.
FIG. 2 is a view for explaining in detail a thermal ink-jet head used in the inkjet printing apparatus according to the prior art shown in FIG. 1 and an operation thereof.
FIG. 3 is a view for explaining in detail a piezo ink-jet head used in the inkjet printing apparatus according to the prior art shown in FIG. 1 and an operation thereof.
4 is a diagram schematically showing the configuration of an apparatus for inspecting and adjusting the meniscus of ink according to an embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining a process of obtaining a printed pattern using a vision unit according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram schematically illustrating a first pattern image acquired using a first vision camera and a second pattern image acquired using a second vision camera according to an exemplary embodiment of the present invention.
7 is a view for explaining the shape of the meniscus formed on the discharge port side of the plurality of nozzles according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 그리고 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that in the accompanying drawings, the same components are denoted by the same reference numerals whenever possible. In addition, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may obscure the gist of the present invention will be omitted.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크의 메니스커스 검사 및 조절장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 비전부(210)를 이용하여 인쇄된 패턴을 획득하는 과정을 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 본 발명이 일 실시예에 따른 제1 비전 카메라를 이용하여 획득한 제1 패턴 이미지 및 제2 비전 카메라를 이용하여 획득한 제2 패턴 이미지를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 노즐의 토출구 측에 형성되는 메니스커스의 형상을 설명하기 위한 도면이다.4 is a diagram schematically showing the configuration of an apparatus for inspecting and adjusting the meniscus of ink according to an embodiment of the present invention, and FIG. It is a diagram for explaining a process of acquiring a pattern, and FIG. 6 is a first pattern image acquired using a first vision camera and a second pattern image acquired using a second vision camera according to an embodiment of the present invention is a view schematically showing the , and FIG. 7 is a view for explaining the shape of the meniscus formed on the discharge port side of the plurality of nozzles according to an embodiment of the present invention.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크의 메니스커스 검사 및 조절장치(200)는 잉크젯 헤드(120)에 구비된 복수의 노즐(126)로부터 잉크가 토출되어 검사용 기판(G)에 인쇄된 복수의 패턴(P) 형상을 촬영하여 복수의 패턴 이미지 정보를 획득하는 비전부(210); 상기 비전부(210)로부터 획득한 상기 복수의 패턴 이미지 정보와 미리 정해진 복수의 패턴의 이미지 정보를 비교하여, 상기 복수의 노즐(126)의 토출구(126a) 측에 각각 형성되는 상기 잉크의 메니스커스(M) 형상에 대한 균일성을 판단하는 제어부(220); 및 상기 제어부(220)의 판단결과를 기초로 하여, 상기 복수의 노즐(126) 중 상기 잉크의 메니스커스(M) 형상이 균일하지 않는 상기 노즐(126)에 대해 음압을 조절하는 음압 조절부(230)를 포함한다.4 to 6 , in the ink meniscus inspection and control apparatus 200 according to an embodiment of the present invention, ink is discharged from a plurality of nozzles 126 provided in the inkjet head 120 and inspected. a vision unit 210 for obtaining a plurality of pattern image information by photographing the shapes of a plurality of patterns P printed on the substrate G; By comparing the plurality of pattern image information obtained from the vision unit 210 with image information of a plurality of predetermined patterns, the ink menis formed on the discharge port 126a side of the plurality of nozzles 126, respectively. a control unit 220 for determining the uniformity of the curs (M) shape; And on the basis of the determination result of the control unit 220, the negative pressure control unit for adjusting the negative pressure with respect to the nozzle 126 of the plurality of nozzles 126, the meniscus (M) shape of the ink is not uniform. (230).

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치(100)는 도 4에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크의 메니스커스 검사 및 조절장치를 구비한다는 점을 제외하고는 도 1에 도시된 종래 기술의 잉크젯 프린팅 장치(100)와 실질적으로 동일하다는 점에 유의하여야 한다.In addition, the inkjet printing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention is shown in FIG. 1 except that the ink meniscus inspection and adjustment device according to the embodiment shown in FIG. 4 is provided. It should be noted that it is substantially the same as the illustrated prior art inkjet printing apparatus 100 .

도 1을 도 4와 함께 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치(100)는 프린팅 대상물(110) 상에 복수의 패턴을 형성하도록 잉크를 공급하기 위한 복수의 노즐(126)이 각각 구비된 복수의 잉크젯 헤드(120); 상기 복수의 잉크젯 헤드(120)가 장착되며, 상기 프린팅 대상물(110) 상에서 이동 가능한 갠트리(130); 상기 복수의 잉크젯 헤드(120)에 각각 연결되며, 상기 복수의 잉크젯 헤드(120)에 제공될 잉크를 저장하는 잉크 저장 장치(150); 상기 복수의 노즐(126)의 토출구(126a) 측에 형성되는 상기 잉크의 메니스커스(M) 형상을 검사하여 조절하는 잉크의 메니스커스 검사 및 조절장치(200); 및 상기 복수의 잉크젯 헤드(120), 상기 갠트리(130), 및 상기 잉크 저장 장치(150)의 각각의 동작을 제어하는 제어장치(미도시)를 포함한다.Referring to FIG. 1 together with FIG. 4 , the inkjet printing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a plurality of nozzles 126 for supplying ink to form a plurality of patterns on a printing object 110 . a plurality of inkjet heads 120 each provided; a gantry 130 on which the plurality of inkjet heads 120 are mounted and movable on the printing object 110; an ink storage device 150 connected to each of the plurality of inkjet heads 120 and storing ink to be provided to the plurality of inkjet heads 120 ; an ink meniscus inspection and adjustment device 200 for inspecting and adjusting the meniscus (M) shape of the ink formed on the discharge port (126a) side of the plurality of nozzles (126); and a control device (not shown) for controlling each operation of the plurality of inkjet heads 120 , the gantry 130 , and the ink storage device 150 .

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크의 메니스커스 검사 및 조절장치의 구체적인 구성 및 동작을 상세히 기술한다.Hereinafter, a detailed configuration and operation of the apparatus for inspecting and adjusting the meniscus of ink according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

다시 도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크의 메니스커스 검사 및 조절장치(200)는 비전부(210), 제어부(220), 및 음압 조절부(230)를 포함할 수 있다.Referring back to FIGS. 4 to 6 , the apparatus 200 for inspecting and adjusting the meniscus of ink according to an embodiment of the present invention includes a vision unit 210 , a control unit 220 , and a sound pressure control unit 230 . may include

본 발명의 일 실시예에 따른 잉크의 메니스커스 검사 및 조절장치(200)에 있어서, 검사 대상인 잉크의 메니스커스(M)는 잉크젯 헤드(120)에 구비되는 노즐(126)의 토출구(126a) 측에 형성될 수 있다. 그리고, 노즐(126)은 잉크젯 헤드(120)의 하부 단부 표면에 복수 개가 배치될 수 있다. In the apparatus 200 for inspecting and adjusting the meniscus of ink according to an embodiment of the present invention, the meniscus M of the ink to be inspected is the discharge port 126a of the nozzle 126 provided in the inkjet head 120 . ) can be formed on the side. In addition, a plurality of nozzles 126 may be disposed on the lower end surface of the inkjet head 120 .

복수의 노즐(126)은 잉크젯 헤드(120)의 길이 방향을 따라 배열된 구조를 가질 수 있다.The plurality of nozzles 126 may have a structure arranged along the length direction of the inkjet head 120 .

잉크젯 헤드(120)는 액정 표시 장치 등을 제조하기 위한 기판 상에 배향막의 형성하기 위해 UV 잉크를 도포하는 프린팅 장치, 유기 EL 표시장치 등을 제조하기 위한 기판 상에 컬러 필터를 도포하는 프린팅 장치 등에 구비될 수 있다. The inkjet head 120 is a printing device for applying UV ink to form an alignment layer on a substrate for manufacturing a liquid crystal display device, a printing device for applying a color filter on a substrate for manufacturing an organic EL display device, etc. can be provided.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크의 메니스커스 검사 및 조절장치(200)는 프린팅 장치에 구비되는 잉크젯 헤드의 노즐(126))의 토출구(126a)에 형성되는 메니스커스(M) 형상에 대한 검사 및 조절을 수행하는 장치로서, 복수의 노즐(126)로부터 잉크가 토출되어 검사용 기판(G)에 인쇄된 패턴 이미지를 기초로 하여 잉크의 메니스커스(M) 형상 각각이 균일한지의 여부를 검사한 후, 균일하지 않은 잉크의 메니스커스(M) 형상에 대해 균일한 상태로 조절할 수 있다.Accordingly, in the apparatus 200 for inspecting and adjusting the meniscus of ink according to an embodiment of the present invention, the meniscus M formed in the discharge port 126a of the nozzle 126 of the inkjet head provided in the printing apparatus. As an apparatus for inspecting and adjusting the shape, each of the meniscus (M) shapes of the ink is uniform based on a pattern image printed on a substrate (G) for inspection by ejecting ink from a plurality of nozzles ( 126 ) After checking whether or not Korean paper is made, it can be adjusted to a uniform state for the non-uniform meniscus (M) shape of the ink.

본 발명의 일 실시예에 따른 잉크의 메니스커스 검사 및 조절장치(200)는 액적 토출 공정을 위한 프린팅 대상물을 프린팅 장치(100)로 로딩하기 이전 또는 로딩한 이후에 잉크의 메니스커스(M) 형상을 검사하고 조절할 수 있다.The apparatus 200 for inspecting and adjusting the meniscus of ink according to an embodiment of the present invention includes the meniscus (M) of the ink before or after loading the printing object for the droplet ejection process into the printing apparatus 100. ) can be inspected and adjusted.

본 발명의 일 실시예에 따른, 잉크의 액적이 도포되어 인쇄되는 검사용 기판(G)은, 예를 들어, 상면에 PDMS(Polydimethylsiloane) 재질이 코팅된 실리콘 패드(Si-pad)가 사용될 수 있으나, 이에 제한하지 않는다는 점에 유의하여야 한다. In the inspection substrate G on which ink droplets are applied and printed according to an embodiment of the present invention, for example, a silicon pad (Si-pad) coated with a polydimethylsiloane (PDMS) material on the upper surface may be used. , it should be noted that this is not limited thereto.

다시 도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크의 메니스커스 검사 및 조절장치(200)를 구성하는 비전부(210)는 제1 비전 카메라(211) 및 제2 비전 카메라(212)를 포함할 수 있다.Referring back to FIGS. 4 to 6 , the vision unit 210 constituting the apparatus 200 for inspecting and adjusting the meniscus of ink according to an embodiment of the present invention includes a first vision camera 211 and a second vision camera 211 . A camera 212 may be included.

제1 비전 카메라(211)는 검사용 기판(G)의 일측면에 위치될 수 있으며, 잉크젯 헤드(120)의 복수의 노즐(126)이 검사용 기판(G) 상으로 잉크를 토출하면, 검사용 기판(G)에 인쇄된 복수의 패턴(P)을 일측면에서 기판(G)에 수평한 방향을 따라 이동하면서 촬영하여, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 제1 패턴 이미지(P1) 정보를 획득한다. 그 후, 제1 비전 카메라(211)는 제1 패턴 이미지(P1) 정보를 제어부(220)로 전송한다.The first vision camera 211 may be located on one side of the inspection substrate G, and when a plurality of nozzles 126 of the inkjet head 120 discharge ink onto the inspection substrate G, inspection A plurality of patterns P printed on the substrate G are photographed while moving in a direction horizontal to the substrate G from one side, and as shown in FIG. P1) Acquire information. Thereafter, the first vision camera 211 transmits the first pattern image P1 information to the controller 220 .

제어부(220)는 제1 비전 카메라(211)로부터 수신받은 제1 패턴 이미지(P1) 정보를 바탕으로 검사용 기판(G) 상에 인쇄된 복수의 패턴(P)의 높이 및 폭(또는 지름)에 대한 정보를 저장하여 분석하고, 이를 바탕으로 산출된 검사용 기판(G)에 인쇄된 복수의 패턴(P)의 높이 및 폭에 대한 정보를 미리 저장된 복수의 패턴(P)의 높이 및 폭에 대한 정보와 비교한다. The control unit 220 controls the height and width (or diameter) of the plurality of patterns P printed on the inspection substrate G based on the first pattern image P1 information received from the first vision camera 211 . information on the height and width of the plurality of patterns (P) printed on the substrate (G) for inspection calculated based on this information is stored and analyzed on the basis of the information on the height and width of the plurality of patterns (P) stored in advance Compare with information about

제2 비전 카메라(212)는 검사용 기판(G)의 일측면 상부에서 수직한 방향을 따라 위치될 수 있으며, 검사용 기판(G) 상에 인쇄된 복수의 패턴(P)을 수평 방향으로 이동하면서 촬영하여, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 제2 패턴 이미지(P2)를 획득한다. 그 후, 제2 비전 카메라(212)는 제2 패턴 이미지(P2)를 제어부(220)로 전송한다.The second vision camera 212 may be positioned in a vertical direction on one side of the inspection substrate G, and horizontally moves the plurality of patterns P printed on the inspection substrate G. By taking a picture, as shown in FIG. 6B , a second pattern image P2 is acquired. Thereafter, the second vision camera 212 transmits the second pattern image P2 to the controller 220 .

제어부(220)는 제2 비전 카메라(212)로부터 수신받은 제2 패턴 이미지(P2) 정보를 바탕으로 검사용 기판(G) 상에 인쇄된 복수의 패턴(P)의 투과율 및 음영에 대한 정보를 저장하여 분석하고, 이를 바탕으로 산출된 검사용 기판(G)에 인쇄된 복수의 패턴(P)의 투과율 및 음영에 대한 정보를 미리 저장된 복수의 패턴(P)의 투과율 및 음영에 대한 정보와 비교한다.The control unit 220 receives information on transmittance and shading of the plurality of patterns P printed on the inspection substrate G based on the second pattern image P2 information received from the second vision camera 212 . Information on transmittance and shading of a plurality of patterns P printed on the substrate G for inspection calculated based on the stored and analyzed information is compared with information on transmittance and shading of a plurality of patterns P stored in advance do.

따라서, 제어부(220)는 제1 비전 카메라(221)로부터 획득한 제1 패턴 이미지(P1) 및 제2 비전 카메라(222)로부터 획득한 제2 패턴 이미지(P2)를 바탕으로 검사용 기판(G)에 인쇄된 복수의 패턴(P)에 대한 높이, 폭, 투과율, 및 음영에 대한 정보를 산출할 수 있다. 상술한 바와 같이 제어부(220)에 의한 인쇄된 패턴의 높이, 폭, 투과율, 및 음영에 대한 정보의 산출은 제어부(220)에 미리 저장된 계산 프로그램에 의해 수행될 수 있다.Accordingly, the controller 220 controls the inspection substrate G based on the first pattern image P1 obtained from the first vision camera 221 and the second pattern image P2 obtained from the second vision camera 222 . ), it is possible to calculate information about the height, width, transmittance, and shading for a plurality of patterns P printed on the . As described above, the calculation of the information on the height, width, transmittance, and shadow of the printed pattern by the control unit 220 may be performed by a calculation program stored in advance in the control unit 220 .

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크의 메니스커스 검사 및 조절장치(200)를 사용하면 도 1 및 도 4에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치(100)의 잉크젯 헤드(120)의 복수의 노즐(126)로부터 검사용 기판(G) 상으로 토출되어 도포되는 잉크가 검사용 기판(G)에 인쇄된 복수의 패턴(P)에 대한 높이, 폭, 투과율, 및 음영 정보를 산출할 수 있다.As described above, when the meniscus inspection and adjustment apparatus 200 of ink according to an embodiment of the present invention is used, the inkjet printing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 and 4 is used. The height, width, and transmittance of the ink applied by being discharged from the plurality of nozzles 126 of the inkjet head 120 on the inspection substrate G to the plurality of patterns P printed on the inspection substrate G , and shadow information may be calculated.

한편, 제어부(220)는 상기 제어부(220)는 상기 제1 패턴 이미지(P1) 정보 및 제2 패턴 이미지(P2) 정보를 바탕으로 산출된 복수의 패턴(P)의 높이, 폭, 투과율 및 음영에 대한 정보를 제어부(220)에 미리 저장된 복수의 패턴(P)의 높이, 폭, 투과율 및 음영에 대한 정보와 비교하여, 복수의 노즐(126)의 토출구(126a) 측에 각각 형성되는 잉크의 메니스커스(M) 형상이 균일한지 여부를 판단한다.Meanwhile, the controller 220 controls the height, width, transmittance, and shade of the plurality of patterns P calculated based on the first pattern image P1 information and the second pattern image P2 information. of the ink formed on the discharge port 126a side of the plurality of nozzles 126 by comparing the information on the height, width, transmittance, and shadow of the plurality of patterns P stored in advance in the controller 220 It is determined whether the shape of the meniscus M is uniform.

좀 더 구체적으로, 제어부(220)에 의해 산출된 복수의 패턴(P)의 높이, 폭, 투과율, 및 음영에 대한 정보가 미리 정해진 복수의 패턴(P)의 높이, 폭, 투과율, 및 음영에 대한 정보의 허용 가능한 오차 범위 내에 있는 경우(예를 들어, 도 7에 도시된 메니스커스(M) 형상이 노즐(126)의 토출구(126a)를 기준으로 수평한 상태인 경우) 해당 노즐(126)(즉, 도 7에 도시된 3개의 노즐 중 우측의 노즐)에 대해 메니스커스(M)의 형상이 균일한 상태인 것을 판단한다.More specifically, information on the height, width, transmittance, and shadow of the plurality of patterns P calculated by the control unit 220 corresponds to the height, width, transmittance, and shadow of the plurality of predetermined patterns P. If it is within the allowable error range of the information about the corresponding nozzle 126 (for example, when the meniscus M shape shown in FIG. 7 is in a horizontal state with respect to the discharge port 126a of the nozzle 126) ) (ie, the right nozzle among the three nozzles shown in FIG. 7 ), it is determined that the shape of the meniscus M is uniform.

또한, 제어부(220)에 의해 산출된 복수의 패턴(P)의 높이, 폭, 투과율 및 음영에 대한 정보가 미리 정해진 복수의 패턴(P)의 높이, 폭, 투과율 및 음영에 대한 정보의 허용 가능한 오차 범위를 벗어나는 경우(예를 들어, 도 7에 도시된 메니스커스(M) 형상이 노즐(126)의 토출구(126a)를 기준으로 볼록하거나 오목한 상태인 경우) 해당 노즐(126)(즉, 도 7 에 도시된 3개의 노즐 중 좌측 및 중앙의 노즐)에 대해 메니스커스(M)가 균일한 상태가 아니라는 것을 판단한다.In addition, the information on the height, width, transmittance, and shadow of the plurality of patterns P calculated by the control unit 220 is predetermined for information about the height, width, transmittance, and shadow of the plurality of patterns P. When out of the error range (for example, when the meniscus M shape shown in FIG. 7 is convex or concave with respect to the discharge port 126a of the nozzle 126) the corresponding nozzle 126 (that is, It is determined that the meniscus M is not uniform with respect to the left and center nozzles among the three nozzles shown in FIG. 7 .

일 예로, 도 7에 도시된 바와 같이, 잉크의 메니스커스(M) 형상이 노즐(126)의 토출구(126a)를 기준으로 볼록하거나 오목한 상태로 형상된 경우에는 해당 노즐(126)이 압력 불균형에 의해 잉크가 토출 불량 상태라는 것으로 인식할 수 있다. For example, as shown in FIG. 7 , when the meniscus (M) shape of the ink is convex or concave with respect to the discharge port 126a of the nozzle 126, the corresponding nozzle 126 is a pressure imbalance. It can be recognized that the ink is in a bad ejection state.

이때, 제어부(220)는 잉크의 메니스커스(M) 형상이 균일하지 않은 노즐(126)의 음압을 조절하여 잉크의 메니스커스(M)의 형상이 균일한 상태가 되도록 음압 조절부(230)를 제어한다.At this time, the control unit 220 adjusts the negative pressure of the nozzle 126 in which the shape of the meniscus M of the ink is not uniform, so that the shape of the meniscus M of the ink is uniform. ) to control

음압 조절부(230)는 공지의 진공펌프 또는 음압 발생장치가 사용될 수 있다.As the negative pressure control unit 230, a known vacuum pump or negative pressure generator may be used.

한편, 비전부(210)는 제1 패턴 이미지(P1) 정보 및 제2 패턴 이미지(P2) 정보를 화면으로 표시하기 위한 디스플레이부(123)를 추가로 포함할 수 있다.Meanwhile, the vision unit 210 may further include a display unit 123 for displaying the first pattern image P1 information and the second pattern image P2 information on a screen.

이때, 제어부(220)는 제1 패턴 이미지(P1) 정보 및 제2 패턴 이미지(P2) 정보를 바탕으로 산출된 복수의 패턴(P)의 높이, 폭, 투과율 및 음영에 대한 정보와 미리 저장된 복수의 패턴(P)의 높이, 폭, 투과율 및 음영에 대한 정보를 비교한 결과를 디스플레이부(213)로 전송할 수 있다. 그에 따라, 사용자는 제어부(220)로부터 전송되어 디스플레이부(213)에 표시된 검사용 기판(G)에 인쇄된 패턴(P) 형상 정보를 미리 저장된 복수의 패턴(P) 형상 정보와 비교한 결과를 실시간으로 확인하는 것이 가능하다. 나아가, 실시간으로 확인된 비교 결과에 따라, 후속 동작(예를 들어, 메니스커스의 균일성 조절을 위한 잉크 토출이 불량한 노즐(126) 내 음압 조절 공정)을 신속히 수행할 수 있게 된다.At this time, the control unit 220 includes information on the height, width, transmittance, and shadow of the plurality of patterns P calculated based on the first pattern image P1 information and the second pattern image P2 information, and a plurality of pre-stored information A result of comparing information on the height, width, transmittance, and shadow of the pattern P of , may be transmitted to the display unit 213 . Accordingly, the user compares the pattern P shape information transmitted from the control unit 220 and printed on the inspection substrate G displayed on the display unit 213 with the plurality of pattern P shape information stored in advance. It is possible to check in real time. Furthermore, according to the comparison result confirmed in real time, it is possible to quickly perform a subsequent operation (eg, a negative pressure control process in the nozzle 126 with poor ink discharge for adjusting the uniformity of the meniscus).

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크의 메니스커스 검사 및 조절장치(200), 및 이를 구비한 잉크젯 프린팅 장치(100)는 잉크의 메니스커스 형상의 검사 공정 및 잉크의 메니스커스 형상을 조절하는 음압 조절 공정을 동시에 실시간으로 행해지므로, 전체 공정시간 및 비용을 줄일 수 있다.As described above, the apparatus 200 for inspecting and adjusting the meniscus of ink according to an embodiment of the present invention, and the inkjet printing apparatus 100 having the same, include the inspection process of the meniscus shape of the ink and the meniscus of the ink. Since the sound pressure control process for adjusting the niscus shape is simultaneously performed in real time, it is possible to reduce the overall process time and cost.

또한, 검사용 기판 상에 인쇄된 복수의 패턴 이미지에 대한 검사 결과에 따라 추가적인 후속 공정(예를 들어, 음압 조절 공정)이 요구되는 경우에도, 후속 공정이 신속하고, 간편하며, 효율적으로 이루어질 수 있다.In addition, even when an additional subsequent process (eg, a negative pressure control process) is required according to the inspection results for a plurality of pattern images printed on the inspection substrate, the subsequent process can be performed quickly, simply, and efficiently. have.

또한, 잉크젯 프린팅 장치의 생산성 및 효율성이 현저하게 개선된다.In addition, the productivity and efficiency of the inkjet printing apparatus are remarkably improved.

이상으로 본 발명에 관하여 실시예를 들어 설명하였지만, 본 발명의 보호범위가 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범주 내에서는 얼마든지 수정 및 변형 실시가 가능하다. Although the embodiments of the present invention have been described above, the protection scope of the present invention is not necessarily limited thereto, and modifications and variations are possible within the scope of the technical spirit of the present invention.

120: 잉크젯 헤드 126: 노즐
210: 비전부 211: 제1 비전 카메라
212: 제2 비전 카메라 213: 디스플레이
220: 제어부 230: 음압 조절부
G: 검사용 기판 P: 패턴
P1: 제1 패턴 이미지 P2: 제2 패턴 이미지120: inkjet head 126: nozzle
210: vision unit 211: first vision camera
212: second vision camera 213: display
220: control unit 230: sound pressure control unit
G: board for inspection P: pattern
P1: first pattern image P2: second pattern image

Claims (14)

잉크의 메니스커스 검사 및 조절장치에 있어서,
잉크젯 헤드에 구비된 복수의 노즐로부터 잉크가 토출되어 검사용 기판에 인쇄된 복수의 패턴 형상을 촬영하여 복수의 패턴 이미지 정보를 획득하는 비전부;
상기 비전부로부터 획득한 상기 복수의 패턴 이미지 정보와 미리 정해진 복수의 패턴의 이미지 정보를 비교하여, 상기 복수의 노즐의 토출구 측에 각각 형성되는 상기 잉크의 메니스커스(M) 형상에 대한 균일성을 판단하는 제어부; 및
상기 제어부의 판단결과에 기초하여, 상기 복수의 노즐 중 상기 잉크의 메니스커스 형상이 균일하지 않은 것으로 판단된 노즐에 대해 음압을 조절하는 음압 조절부
를 포함하는 잉크의 메니스커스 검사 및 조절장치.In the meniscus inspection and control device of the ink,
a vision unit configured to obtain a plurality of pattern image information by photographing a plurality of pattern shapes printed on a substrate for inspection by discharging ink from a plurality of nozzles provided in the inkjet head;
By comparing the plurality of pattern image information obtained from the vision unit and image information of a plurality of predetermined patterns, the uniformity of the meniscus (M) shape of the ink formed on the discharge port side of the plurality of nozzles, respectively a control unit to determine; and
Based on the determination result of the control unit, the negative pressure control unit for adjusting the negative pressure with respect to the nozzles determined that the meniscus shape of the ink is not uniform among the plurality of nozzles
Ink meniscus inspection and control device comprising a. 제1항에 있어서,
상기 비전부는
상기 검사용 기판에 인쇄된 상기 복수의 패턴을 측면 방향에서 촬영하여 제1 패턴 이미지 정보를 회득하여 상기 제어부로 전송하는 제1 비전 카메라; 및
상기 검사용 기판에 인쇄된 상기 패턴을 수직 방향에서 촬영하여 제2 패턴 인쇄 이미지 정보를 획득하는 상기 제어부로 전송하는 제2 비전 카메라;를 포함하는
잉크의 메니스커스 검사 및 조절장치. According to claim 1,
the vision unit
a first vision camera for capturing first pattern image information by photographing the plurality of patterns printed on the inspection substrate in a lateral direction and transmitting the image information to the controller; and
A second vision camera for photographing the pattern printed on the inspection substrate in a vertical direction and transmitting it to the control unit to obtain second pattern print image information;
Ink meniscus inspection and adjustment device. 제2항에 있어서,
상기 비전부는 상기 제1 패턴 이미지 정보 및 상기 제2 패턴 이미지 정보를 화면으로 표시하는 디스플레이부를 더 포함하는 잉크의 메니스커스 검사 및 조절장치.3. The method of claim 2,
The vision unit may further include a display unit configured to display the first pattern image information and the second pattern image information on a screen. 제2항에 있어서,
상기 제어부는
상기 제1 비전 카메라로부터 전송된 상기 제1 패턴 이미지 정보를 바탕으로 상기 검사용 기판 상에 인쇄된 상기 복수의 패턴의 높이 및 폭에 대한 정보를 저장하여 분석하고,
상기 제2 비전 카메라로부터 전송된 상기 제2 패턴 이미지 정보를 바탕으로 상기 검사용 기판 상에 인쇄된 상기 복수의 패턴의 투과율 및 음영에 대한 정보를 저장하여 분석하는
잉크의 메니스커스 검사 및 조절장치.3. The method of claim 2,
the control unit
Storing and analyzing information on heights and widths of the plurality of patterns printed on the inspection substrate based on the first pattern image information transmitted from the first vision camera;
Storing and analyzing information on transmittance and shading of the plurality of patterns printed on the substrate for inspection based on the second pattern image information transmitted from the second vision camera
Ink meniscus inspection and adjustment device. 제4항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제1 패턴 이미지 정보 및 상기 제2 패턴 이미지 정보를 바탕으로 산출된 상기 복수의 패턴의 높이, 폭, 투과율 및 음영에 대한 정보를 미리 저장된 복수의 패턴의 높이, 폭, 투과율 및 음영에 대한 정보와 비교하여, 상기 복수의 노즐의 토출구 측에 형성되는 상기 잉크의 메니스커스 형상이 각각 균일한지의 여부를 판단하는 잉크의 메니스커스 검사 및 조절장치.5. The method of claim 4,
The control unit stores information on the height, width, transmittance and shadow of the plurality of patterns calculated based on the first pattern image information and the second pattern image information, the height, width, transmittance, and shade of a plurality of patterns stored in advance. An apparatus for inspecting and adjusting the meniscus of ink to determine whether the meniscus shape of the ink formed on the discharge port side of the plurality of nozzles is uniform by comparing with the information on the . 제5항에 있어서,
상기 제어부는 상기 복수의 패턴(P)의 높이, 폭, 투과율 및 음영에 대한 정보가 상기 미리 정해진 복수의 패턴(P)의 높이, 폭, 투과율 및 음영에 대한 정보의 허용 가능한 오차 범위를 벗어나는 경우에 해당하는 노즐에 대해 상기 메니스커스(M)가 균일한 상태가 아니라고 판단하는 잉크의 메니스커스 검사 및 조절장치.6. The method of claim 5,
If the control unit is out of the allowable error range of the information on the height, width, transmittance, and shadow of the plurality of patterns (P) height, width, transmittance and shade information of the plurality of predetermined patterns (P) (P) An apparatus for inspecting and adjusting the meniscus of ink for determining that the meniscus M is not in a uniform state with respect to a nozzle corresponding to . 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 검사용 기판(G)은 상면에 PDMS(Polydimethylsiloane) 재질이 코팅된 실리콘 패드(Si-pad)로 구현되는 잉크의 메니스커스 검사 및 조절장치.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
The inspection substrate (G) is an ink meniscus inspection and adjustment device implemented with a silicon pad (Si-pad) coated with a polydimethylsiloane (PDMS) material on its upper surface. 잉크젯 프린팅 장치에 있어서,
프린팅 대상물 상에 복수의 패턴을 형성하도록 잉크를 공급하기 위한 복수의 노즐이 각각 마련된 복수의 잉크젯 헤드;
상기 복수의 잉크젯 헤드가 장착되며, 상기 프린팅 대상물 상에서 이동 가능한 갠트리;
상기 복수의 잉크젯 헤드에 각각 연결되며, 상기 복수의 잉크젯 헤드에 제공될 잉크를 저장하는 잉크 저장 장치;
상기 복수의 노즐의 토출구 측에 형성되는 상기 잉크의 메니스커스(M) 형상을 검사하여 조절하는 잉크의 메니스커스 검사 및 조절장치; 및
상기 복수의 잉크젯 헤드, 상기 갠트리, 및 상기 잉크 저장 장치의 각각의 동작을 제어하는 제어장치
를 포함하고,
상기 잉크의 메니스커스 검사 및 조절장치는
상기 잉크젯 헤드에 구비된 상기 복수의 노즐로부터 잉크가 토출되어 검사용 기판에 인쇄된 복수의 패턴 형상을 촬영하여 복수의 패턴 이미지 정보를 획득하는 비전부;
상기 비전부로부터 획득한 상기 복수의 패턴 이미지 정보와 미리 정해진 복수의 패턴의 이미지 정보를 비교하여, 상기 복수의 노즐의 토출구 측에 각각 형성되는 상기 잉크의 메니스커스(M) 형상에 대한 균일성을 판단하는 제어부; 및
상기 제어부의 판단결과에 기초하여, 상기 복수의 노즐 중 상기 잉크의 메니스커스 형상이 균일하지 않은 것으로 판단된 노즐에 대해 음압을 조절하는 음압 조절부
를 포함하는 잉크젯 프린팅 장치.In the inkjet printing apparatus,
a plurality of inkjet heads each having a plurality of nozzles for supplying ink to form a plurality of patterns on a printing object;
a gantry on which the plurality of inkjet heads are mounted and movable on the printing object;
an ink storage device connected to the plurality of inkjet heads, respectively, and storing ink to be provided to the plurality of inkjet heads;
an ink meniscus inspection and adjustment device for inspecting and adjusting the meniscus (M) shape of the ink formed on the discharge port side of the plurality of nozzles; and
A control device for controlling each operation of the plurality of inkjet heads, the gantry, and the ink storage device
including,
The meniscus inspection and control device of the ink
a vision unit configured to obtain a plurality of pattern image information by photographing a plurality of pattern shapes printed on a substrate for inspection by discharging ink from the plurality of nozzles provided in the inkjet head;
By comparing the plurality of pattern image information obtained from the vision unit and image information of a plurality of predetermined patterns, the uniformity of the meniscus (M) shape of the ink formed on the discharge port side of the plurality of nozzles, respectively a control unit to determine; and
Based on the determination result of the control unit, the negative pressure control unit for adjusting the negative pressure with respect to the nozzles determined that the meniscus shape of the ink is not uniform among the plurality of nozzles
Inkjet printing apparatus comprising a. 제8항에 있어서,
상기 비전부는
상기 검사용 기판에 인쇄된 상기 복수의 패턴을 측면 방향에서 촬영하여 제1 패턴 이미지 정보를 회득하여 상기 제어부로 전송하는 제1 비전 카메라; 및
상기 검사용 기판에 인쇄된 상기 패턴을 수직 방향에서 촬영하여 제2 패턴 인쇄 이미지 정보를 획득하는 상기 제어부로 전송하는 제2 비전 카메라;를 포함하는
잉크젯 프린팅 장치. 9. The method of claim 8,
the vision unit
a first vision camera for capturing first pattern image information by photographing the plurality of patterns printed on the inspection substrate in a lateral direction and transmitting the image information to the controller; and
A second vision camera for photographing the pattern printed on the inspection substrate in a vertical direction and transmitting it to the control unit to obtain second pattern print image information;
Inkjet printing device. 제9항에 있어서,
상기 비전부는 상기 제1 패턴 이미지 정보 및 상기 제2 패턴 이미지 정보를 화면으로 표시하는 디스플레이부를 더 포함하는 잉크젯 프린팅 장치.10. The method of claim 9,
The vision unit further comprises a display unit for displaying the first pattern image information and the second pattern image information on a screen. 제9항에 있어서,
상기 제어부는
상기 제1 비전 카메라로부터 전송된 상기 제1 패턴 이미지 정보를 바탕으로 상기 검사용 기판 상에 인쇄된 상기 복수의 패턴의 높이 및 폭에 대한 정보를 저장하여 분석하고,
상기 제2 비전 카메라로부터 전송된 상기 제2 패턴 이미지 정보를 바탕으로 상기 검사용 기판 상에 인쇄된 상기 복수의 패턴의 투과율 및 음영에 대한 정보를 저장하여 분석하는
잉크젯 프린팅 장치.10. The method of claim 9,
the control unit
Storing and analyzing information on heights and widths of the plurality of patterns printed on the inspection substrate based on the first pattern image information transmitted from the first vision camera;
Storing and analyzing information on transmittance and shading of the plurality of patterns printed on the substrate for inspection based on the second pattern image information transmitted from the second vision camera
Inkjet printing device. 제11항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제1 패턴 이미지 정보 및 상기 제2 패턴 이미지 정보를 바탕으로 산출된 상기 복수의 패턴의 높이, 폭, 투과율 및 음영에 대한 정보를 미리 저장된 복수의 패턴의 높이, 폭, 투과율 및 음영에 대한 정보와 비교하여, 상기 복수의 노즐의 토출구 측에 형성되는 상기 잉크의 메니스커스 형상이 각각 균일한지의 여부를 판단하는 잉크젯 프린팅 장치.12. The method of claim 11,
The control unit stores information on the height, width, transmittance and shadow of the plurality of patterns calculated based on the first pattern image information and the second pattern image information, the height, width, transmittance, and shade of a plurality of patterns stored in advance. An inkjet printing apparatus for determining whether the meniscus shape of the ink formed on the discharge port side of the plurality of nozzles is uniform by comparing with the information on . 제12항에 있어서,
상기 제어부는 상기 복수의 패턴(P)의 높이, 폭, 투과율 및 음영에 대한 정보가 상기 미리 정해진 복수의 패턴(P)의 높이, 폭, 투과율 및 음영에 대한 정보의 허용 가능한 오차 범위를 벗어나는 경우에 해당하는 노즐에 대해 상기 메니스커스(M)가 균일한 상태가 아니라고 판단하는 잉크젯 프린팅 장치.13. The method of claim 12,
If the control unit is out of the allowable error range of the information on the height, width, transmittance, and shadow of the plurality of patterns (P) height, width, transmittance and shade information of the plurality of predetermined patterns (P) (P) An inkjet printing apparatus for determining that the meniscus M is not in a uniform state with respect to a nozzle corresponding to . 제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 검사용 기판(G)은 상면에 PDMS(Polydimethylsiloane) 재질이 코팅된 실리콘 패드(Si-pad)로 구현되는 잉크젯 프린팅 장치.14. The method according to any one of claims 8 to 13,
The inspection substrate (G) is an inkjet printing apparatus implemented with a silicon pad (Si-pad) coated with a polydimethylsiloane (PDMS) material on its upper surface.
KR1020200164507A 2020-11-30 2020-11-30 Inspection and control apparatus for meniscus of ink and ink-jet printing apparatus having the same KR20220075905A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200164507A KR20220075905A (en) 2020-11-30 2020-11-30 Inspection and control apparatus for meniscus of ink and ink-jet printing apparatus having the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200164507A KR20220075905A (en) 2020-11-30 2020-11-30 Inspection and control apparatus for meniscus of ink and ink-jet printing apparatus having the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220075905A true KR20220075905A (en) 2022-06-08

Family

ID=81981203

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200164507A KR20220075905A (en) 2020-11-30 2020-11-30 Inspection and control apparatus for meniscus of ink and ink-jet printing apparatus having the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20220075905A (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101397307B1 (en) 2013-07-22 2014-05-23 부경대학교 산학협력단 Device and method for precise meniscus pressure control of printer

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101397307B1 (en) 2013-07-22 2014-05-23 부경대학교 산학협력단 Device and method for precise meniscus pressure control of printer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100987828B1 (en) A Complex System Having Ink-Jet Printing Function and Testing Function, and An Ink-Jet Printing Apparatus Having the Same
JP4093167B2 (en) Droplet ejection device, electro-optical device manufacturing method, electro-optical device, and electronic apparatus
US10807358B2 (en) Printing apparatus
JP2007256449A (en) Droplet jetting inspecting device, droplet jetting device, and manufacturing method for coating body
JP5152058B2 (en) Droplet ejection head inspection method, droplet ejection head inspection apparatus, and droplet ejection apparatus
JP2008264608A (en) Liquid droplet coating apparatus and liquid droplet coating method
JP2005119139A (en) Method and device for measuring discharge amount of functional liquid droplet jet head, method of controlling driving of functional liquid droplet jet head, liquid droplet jet device, method of manufacturing electrooptical device, electrooptical device, and electronic device
KR101396216B1 (en) System and Method of Measuring Contact Angle and Coating Condition of Ink, and Ink-jet Printing Apparatus having the Same
KR20220075905A (en) Inspection and control apparatus for meniscus of ink and ink-jet printing apparatus having the same
KR100963222B1 (en) An Ink-Jet Printing Apparatus, System and Method Using A Roll
JP2005118672A (en) Action evaluation method for drawing device and drawing device, method for manufacturing electro-optical device, electro-optical device and electronic instrument
JP2022061945A (en) Printer and printing method
JP2007025334A (en) Spacer ink spraying device, and spacer ink spraying method
JP5131450B2 (en) Droplet discharge amount adjusting method and pattern forming apparatus
KR100975647B1 (en) An Align Apparatus of Ink-Jet Head, A Real-Time Testing Apparatus of Ink-Droplets thereof, and An Align and Real-Time Testing Apparatus of Ink-Jet Head
JP2008221183A (en) Liquid droplet ejection/coating apparatus and method for preparing coated article
KR20220096095A (en) Apparatus for measuring printed images and ink-jet printing apparatus having the same
TW201731594A (en) Film pattern writing method, coating film base material, and coating device
KR20240024632A (en) Apparatus for Inspecting Droplet and Ink-jet Printing Apparatus having the Same
JP4529755B2 (en) Dot diameter correction coefficient acquisition method, dot diameter measurement method, dot diameter abnormality detection method, dot diameter measurement device, dot diameter abnormality detection device, and droplet discharge device
KR20210004381A (en) Liquid drop-discharge apparatus
KR20230100563A (en) Apparatus for Inspecting Droplet and Ink-jet Printing Apparatus having the Same
KR101043058B1 (en) A Cleaning Device of A Head for Ink-Jet Printing Apparatus, and A Head for Ink-Jet Printing Apparatus and An Ink-Jet Printing Apparatus Having the Same
KR102602833B1 (en) Printing apparatus with a plurality of nozzle heads and method for aligning a plurality of nozzle tips
JP5491108B2 (en) Solution applicator