KR20240057305A - Method of adjusting inkjet head injection characteristics - Google Patents

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KR20240057305A
KR20240057305A KR1020230002637A KR20230002637A KR20240057305A KR 20240057305 A KR20240057305 A KR 20240057305A KR 1020230002637 A KR1020230002637 A KR 1020230002637A KR 20230002637 A KR20230002637 A KR 20230002637A KR 20240057305 A KR20240057305 A KR 20240057305A
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injection
inkjet head
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jetting
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KR1020230002637A
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정유선
최현민
임인식
조영화
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에이치비솔루션㈜
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Abstract

본 발명은 드롭 검사장치가 요구 분사특성에 따라 잉크 점도, 메니스커스 압력, 구동 전압, 구동 파형, 분사주파수와 같은 잉크젯 헤드의 복수의 분사 조건 조정인자들을 잉크젯 헤드의 기준 사양 범위 내에서 변경하여 잉크젯 헤드의 분사특성을 조정한다. 이로 인해, 잉크젯 헤드에 일률적으로 적용되는 사양에 의해 잉크를 분사하는 것이 아니라, 잉크 재료에 적합한 필요한 요구 분사특성을 만족시키는 분사 조건으로 잉크젯 헤드를 변경하여 사용할 수 있다. 따라서 공정사양과 잉크 재료가 달라지더라도 고품질의 인쇄를 구현할 수 있다.The present invention is a drop inspection device that changes a plurality of injection condition adjustment factors of the inkjet head, such as ink viscosity, meniscus pressure, driving voltage, driving waveform, and injection frequency, within the standard specification range of the inkjet head according to the required injection characteristics. Adjust the spraying characteristics of the inkjet head. Because of this, rather than spraying ink according to specifications uniformly applied to the inkjet head, the inkjet head can be used by changing the spraying conditions that satisfy the required spraying characteristics suitable for the ink material. Therefore, high-quality printing can be achieved even if the process specifications and ink materials are different.

Description

잉크젯 헤드 분사특성 조정방법{Method of adjusting inkjet head injection characteristics}{Method of adjusting inkjet head injection characteristics}

본 발명은 잉크젯 헤드 분사특성 조정방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for adjusting inkjet head jetting characteristics.

인쇄 전자분야에서 공정사양과 잉크 재료에 적합한 잉크젯 헤드의 선정은 매우 중요하다.In the printed electronics field, selection of an inkjet head suitable for process specifications and ink material is very important.

잉크젯 헤드는 구조, 특성, 제조사에 따라, 잉크젯 헤드의 사양(인쇄 유효영역, 노즐 개수, dpi, 드롭(drop) 기준 속도, 인쇄 이미지 포맷, 기준 분사주파수, 기준 토출량, 구동 전압(driving voltage) 등)이 다양하다.Depending on the structure, characteristics, and manufacturer, the inkjet head's specifications (printing effective area, number of nozzles, dpi, drop reference speed, print image format, reference injection frequency, reference discharge amount, driving voltage, etc.) ) are diverse.

제조사에서는 잉크젯 헤드의 사양을 제공하고 있으나, 이는 잉크 재료에 적합한 분사 조건을 찾는 참고용 자료일 뿐이므로, 실제로 잉크 재료에 적합한 분사 조건은 따로 찾아야 한다.The manufacturer provides the specifications of the inkjet head, but these are only reference materials for finding jetting conditions suitable for the ink material, so the jetting conditions suitable for the ink material must be found separately.

이렇게 잉크 재료에 적합한 분사 조건을 찾기 위해, 분사특성 조정(드롭 사행 제어(drop meandering control), 비산 잉크(satellite) 제거, 드롭 테일(drop tail)의 조정, 토출속도 조정, 토출량 조정)을 통해, 드롭 토출 형상의 변화를 드롭 검사장치(drop watcher)로 확인하였다.In order to find spraying conditions suitable for the ink material, through adjustment of spraying characteristics (drop meandering control, satellite removal, drop tail adjustment, discharge speed adjustment, discharge amount adjustment), Changes in drop discharge shape were confirmed using a drop watcher.

그러나, 분사특성을 정확하게 조정하기 위해서는, 분사특성 조정에 관여되는 분사 조건 조정인자들(잉크 점도, 메니스커스(meniscus) 압력, 구동 전압, 구동 파형, 분사주파수 등)과, 분사특성 조정(드롭 사행 제어(drop meandering control), 비산 잉크(satellite) 제거, 드롭 테일(drop tail)의 조정, 토출속도 조정, 토출량 조정) 사이의 상관관계를 파악해야 하는데, 아직까지 이러한 상관관계까지 파악하여 분사특성 조정을 하지 않고 있다. 이로 인해, 어렵게 찾은 분사 조건이 잉크 재료에 적합하지 못한 경우가 자주 발생하고 있다.However, in order to accurately adjust the injection characteristics, the injection condition adjustment factors involved in the adjustment of the injection characteristics (ink viscosity, meniscus pressure, driving voltage, driving waveform, injection frequency, etc.) and the adjustment of the injection characteristics (drop It is necessary to understand the correlation between drop meandering control, satellite removal, drop tail adjustment, discharge speed adjustment, and discharge volume adjustment. There is no adjustment. Because of this, there are frequent cases where difficult-to-find injection conditions are not suitable for the ink material.

한국공개특허(10-2010-0081392)Korean published patent (10-2010-0081392)

본 발명의 목적은, 상술한 문제점을 해결할 수 있는 잉크젯 헤드 분사특성 조정방법을 제공하는 데 있다.The purpose of the present invention is to provide a method for adjusting inkjet head jetting characteristics that can solve the above-mentioned problems.

상기 목적을 달성하기 위한 잉크젯 헤드 분사특성 조정방법은,The method of adjusting the inkjet head jetting characteristics to achieve the above purpose is,

드롭 검사장치(drop watcher)가 피에조 액추에이터(piezo actuator) 방식의 잉크젯 헤드의 드롭 토출 형상을 확인하여 요구 분사특성을 파악하는 제1단계;A first step in which a drop watcher checks the drop discharge shape of the piezo actuator type inkjet head to determine the required injection characteristics;

상기 드롭 검사장치가 상기 요구 분사특성에 따라 상기 잉크젯 헤드의 복수의 분사 조건 조정인자들을 상기 잉크젯 헤드의 기준 사양 범위 내에서 변경하는 제2단계; 및a second step in which the drop inspection device changes a plurality of jetting condition adjustment factors of the inkjet head within a standard specification range of the inkjet head according to the required jetting characteristics; and

상기 드롭 검사장치가 변경된 상기 복수의 분사 조건 조정인자에 따라 분사된 상기 잉크젯 헤드의 드롭 토출 형상을 확인하는 제3단계를 포함하며,A third step in which the drop inspection device checks the drop discharge shape of the inkjet head according to the plurality of changed injection condition adjustment factors,

상기 복수의 분사 조건 조정인자들은 잉크 점도, 메니스커스(meniscus) 압력, 구동 전압, 구동 파형, 분사주파수인 것을 특징으로 한다.The plurality of injection condition adjustment factors include ink viscosity, meniscus pressure, driving voltage, driving waveform, and injection frequency.

본 발명은 드롭 검사장치가 요구 분사특성에 따라 잉크 점도, 메니스커스 압력, 구동 전압, 구동 파형, 분사주파수와 같은 잉크젯 헤드의 복수의 분사 조건 조정인자들을 잉크젯 헤드의 기준 사양 범위 내에서 변경하여 잉크젯 헤드의 분사특성을 조정한다. 이로 인해, 잉크젯 헤드에 일률적으로 적용되는 사양에 의해 잉크를 분사하는 것이 아니라, 잉크 재료에 적합한 필요한 요구 분사특성을 만족시키는 분사 조건으로 잉크젯 헤드를 변경하여 사용할 수 있다. 따라서 공정사양과 잉크 재료가 달라지더라도 고품질의 인쇄를 구현할 수 있다.The present invention is a drop inspection device that changes a plurality of injection condition adjustment factors of the inkjet head, such as ink viscosity, meniscus pressure, driving voltage, driving waveform, and injection frequency, within the standard specification range of the inkjet head according to the required injection characteristics. Adjust the spraying characteristics of the inkjet head. Because of this, rather than spraying ink according to specifications uniformly applied to the inkjet head, the inkjet head can be used by changing the spraying conditions that satisfy the required spraying characteristics suitable for the ink material. Therefore, high-quality printing can be achieved even if the process specifications and ink materials are different.

본 발명은 메니스커스 압력, 구동 전압, 구동 파형, 분사주파수와 같은 잉크젯 헤드의 복수의 분사 조건 조정인자들과 분사특성 간의 상관관계를 파악하여 이를 기초로 잉크젯 헤드의 분사특성을 조정한다. 복수의 분사 조건 조정인자들은 분사 조건 조정인자 간 교호작용(Interaction)이 존재하여 하나의 분사 조건 조정인자만을 변경하여서는 요구 분사특성을 만족시킬 수 없다. 따라서 복수의 분사 조건 조정인자들 간의 교호작용을 고려하여 복수의 분사 조건 조정인자들을 상호 복합적으로 고려함으로써 요구 분사특성을 보다 정밀하게 조정할 수 있다.The present invention determines the correlation between jetting characteristics and a plurality of jetting condition adjustment factors of an inkjet head, such as meniscus pressure, driving voltage, driving waveform, and jetting frequency, and adjusts the jetting characteristics of the inkjet head based on this. There is interaction between the plurality of injection condition adjustment factors, so the required injection characteristics cannot be satisfied by changing only one injection condition adjustment factor. Therefore, the required injection characteristics can be adjusted more precisely by considering the interaction between the plurality of injection condition adjustment factors and considering the plurality of injection condition adjustment factors in a complex manner.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 헤드 분사특성 조정방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 드롭 검사장치의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 드롭 검사장치에 의해 파악되는 다양한 드롭 토출 형상들을 나타낸 도면이다.
도 4는 피에조 액추에이터 방식의 잉크젯 헤드의 구동 모식도를 나타낸 도면이다.
도 5는 요구 분사특성별 분사 조건 조정인자와의 상관관계를 나타낸 표다.
도 6은 K사 잉크젯 헤드의 구동 전압과 구동 파형의 조정을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 K사 잉크젯 헤드의 드롭 토출 형상을 찍은 영상으로, 잉크 점도(잉크 온도)와 구동 전압에 따른 분사특성(비산 잉크)을 나타낸다.
도 8은 K사 잉크젯 헤드의 드롭 토출 형상을 찍은 영상으로, 높은 잉크 점도(낮은 잉크 온도)에서 구동 전압과 구동 파형에 따른 분사특성(비산 잉크)을 나타낸다.
도 9는 K사 잉크젯 헤드의 드롭 토출 형상을 찍은 영상으로, 낮은 잉크 점도(높은 잉크 온도)에서 구동 전압과 구동 파형에 따른 분사특성(비산 잉크)을 나타낸다.
도 10은 K사 잉크젯 헤드의 드롭 토출 형상을 찍은 영상으로, 구동 전압과 구동 파형에 따른 분사특성(토출량)을 나타낸다.
1 is a flowchart showing a method for adjusting inkjet head jetting characteristics according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a diagram showing an example of a drop inspection device.
Figure 3 is a diagram showing various drop discharge shapes identified by the drop inspection device.
Figure 4 is a diagram showing a driving schematic diagram of a piezo actuator type inkjet head.
Figure 5 is a table showing the correlation between injection condition adjustment factors for each required injection characteristic.
Figure 6 is a diagram illustrating the adjustment of the driving voltage and driving waveform of the K company inkjet head.
Figure 7 is an image of the drop ejection shape of Company K's inkjet head, showing the ejection characteristics (scattering ink) according to ink viscosity (ink temperature) and driving voltage.
Figure 8 is an image of the drop ejection shape of Company K's inkjet head, showing the ejection characteristics (scattering ink) according to the driving voltage and driving waveform at high ink viscosity (low ink temperature).
Figure 9 is an image of the drop ejection shape of Company K's inkjet head, showing the ejection characteristics (scattering ink) according to the driving voltage and driving waveform at low ink viscosity (high ink temperature).
Figure 10 is an image of the drop discharge shape of Company K's inkjet head, showing the injection characteristics (discharge amount) according to the driving voltage and driving waveform.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 헤드 분사특성 조정방법을 자세히 설명한다. Hereinafter, a method for adjusting inkjet head jetting characteristics according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 헤드 분사특성 조정방법은,As shown in FIG. 1, the method for adjusting inkjet head jetting characteristics according to an embodiment of the present invention is,

드롭 검사장치(drop watcher)가 피에조 액추에이터(piezo actuator) 방식의 잉크젯 헤드의 드롭 토출 형상을 확인하여 요구 분사특성을 파악하는 제1단계(S11);A first step (S11) in which a drop watcher checks the drop discharge shape of the piezo actuator type inkjet head and determines the required injection characteristics;

상기 드롭 검사장치가 상기 요구 분사특성에 따라 상기 잉크젯 헤드의 복수의 분사 조건 조정인자들을 상기 잉크젯 헤드의 기준 사양 범위 내에서 변경하는 제2단계(S12); 및A second step (S12) in which the drop inspection device changes a plurality of jetting condition adjustment factors of the inkjet head within a standard specification range of the inkjet head according to the required jetting characteristics; and

상기 드롭 검사장치가 변경된 상기 복수의 분사 조건 조정인자에 따라 분사된 상기 잉크젯 헤드의 드롭 토출 형상을 확인하는 제3단계(S13)로 구성된다.It consists of a third step (S13) in which the drop inspection device checks the drop ejection shape of the inkjet head ejected according to the plurality of changed ejection condition adjustment factors.

이하, 제1단계(S11)를 설명한다.Hereinafter, the first step (S11) will be described.

도 2에 도시된 바와 같이, 드롭 검사장치(drop watcher)는 잉크젯 헤드에서 분사된 잉크를 촬영하고, 촬영된 영상을 분석하여 드롭 토출 형상을 확인한다. 드롭 검사장치는 기본적으로 카메라, 조명, 영상분석 및 제어부 등으로 구성되며, 공지된 드롭 검사장치가 사용될 수 있다. As shown in FIG. 2, a drop watcher photographs ink ejected from an inkjet head and analyzes the captured image to confirm the drop discharge shape. The drop inspection device basically consists of a camera, lighting, video analysis, and control unit, and any known drop inspection device can be used.

도 3에 도시된 바와 같이, 드롭 토출 형상은 분사조건에 따라 다양한 형태로 나타날 수 있다. As shown in FIG. 3, the drop discharge shape can appear in various forms depending on injection conditions.

드롭 검사 장치는 촬영된 드롭 토출 형상을 확인하여 확인된 드롭 토출 형상이 정상 분사 형상을 갖기 위해서 필요한 요구 분사특성이 드롭 사행 제어, 소위 위성(satellite)이라 불리는 비산 잉크 제거, 드롭 테일(drop tail)의 조정, 토출속도 조정, 토출량 조정 중 무엇인지 파악한다. The drop inspection device checks the captured drop discharge shape and determines that the required injection characteristics required for the confirmed drop discharge shape to have a normal injection shape include drop meander control, removal of so-called satellite flying ink, and drop tail. Determine which of the following is adjustment, discharge speed adjustment, or discharge volume adjustment.

이하, 제2단계(S12)를 설명한다.Hereinafter, the second step (S12) will be described.

복수의 분사 조건 조정인자들Multiple injection condition adjustment factors

분사 조건을 변경하기 위한 잉크젯 헤드의 복수의 분사 조건 조정인자들로, 잉크 점도, 메니스커스(meniscus) 압력, 구동 전압(driving voltage), 구동 파형(driving waveform), 분사주파수가 있다.A plurality of injection condition adjustment factors of the inkjet head for changing injection conditions include ink viscosity, meniscus pressure, driving voltage, driving waveform, and injection frequency.

잉크 점도는 잉크 온도에 의해 좌우된다. 잉크 온도가 높으면 잉크 점도가 낮고, 잉크 온도가 낮으면 잉크 점도는 높아진다. 잉크 온도는 잉크가 저장되는 잉크 레저버의 온도와 잉크젯 헤드를 가열하는 헤드 히터의 온도에 의해 좌우된다.Ink viscosity is dependent on ink temperature. When the ink temperature is high, the ink viscosity is low, and when the ink temperature is low, the ink viscosity is high. Ink temperature is influenced by the temperature of the ink reservoir where ink is stored and the temperature of the head heater that heats the inkjet head.

메니스커스 압력은 잉크 레저버 내부의 음압(negative pressure) 제어에 의해 형성된다. 여기서 음압이란 대기압보다 낮은 압력을 의미한다. 잉크 레저버의 내부를 진공으로 유지하여 잉크 레저버 내부에 음압을 발생시킴으로써, 잉크젯 헤드의 노즐 내부의 잉크에 메니스커스 압력이 형성된다. Meniscus pressure is formed by controlling negative pressure inside the ink reservoir. Here, negative pressure means pressure lower than atmospheric pressure. By maintaining the inside of the ink reservoir in a vacuum and generating negative pressure inside the ink reservoir, meniscus pressure is formed in the ink inside the nozzle of the inkjet head.

도 4에 도시된 바와 같이, 피에조 액추에이터(piezo actuator) 방식의 잉크젯 헤드는 드롭 온 디맨드(drop-on-demand) 방식으로 드롭(drop)을 분사한다. 드롭 온 디맨드 방식에 따르면, 전극(electrodes)에 의해 피에조(PZT) 부분의 공간이 확대 후 축소되면서 잉크(ink)가 노즐(nozzle)에서 밀려나가면서 드롭이 분사된다. As shown in FIG. 4, a piezo actuator type inkjet head ejects drops in a drop-on-demand manner. According to the drop-on-demand method, as the space in the piezo (PZT) part expands and then contracts by electrodes, ink is pushed out of the nozzle and a drop is ejected.

피에조(PZT) 부분의 공간이 확대되었다가 축소되는 크기는 피에조(PZT)에 인가되는 전압(voltage)과 파형(waveform)에 따라 변동된다. 파형은 펄스폭(pulse width), 펄스 드웰(pulse dwell), 주파수(frequency)에 의해 좌우된다. 따라서 전압과, 펄스폭, 펄스 드웰, 주파수 등의 파형 조건에 의해 드롭 토출 형상이 변경될 수 있다.The size at which the space of the piezo (PZT) portion expands and then shrinks varies depending on the voltage and waveform applied to the piezo (PZT). The waveform is governed by pulse width, pulse dwell, and frequency. Therefore, the drop discharge shape can be changed depending on waveform conditions such as voltage, pulse width, pulse dwell, and frequency.

잉크젯 헤드 자체적으로는 분사특성 조절의 목적에 따라 전압과 파형을 조정한다. The inkjet head itself adjusts the voltage and waveform according to the purpose of controlling jetting characteristics.

요구 분사특성에 따른 복수의 분사 조건 조정인자들의 변경Change of multiple injection condition adjustment factors according to required injection characteristics

도 5에 도시된 바와 같이, 드롭 검사장치가 파악된 요구 분사특성에 따라 잉크젯 헤드의 복수의 분사 조건 조정인자들을 변경하고, 변경된 분사 조건 조정인자들에 따라 잉크젯 헤드가 잉크를 분사하도록 제어한다. 복수의 분사 조건 조정인자들의 변경은 잉크젯 헤드의 기준 사양 범위 내에서 이루어진다.As shown in FIG. 5, the drop inspection device changes a plurality of jetting condition adjustment factors of the inkjet head according to the identified required jetting characteristics, and controls the inkjet head to jet ink according to the changed jetting condition adjusting factors. Changes in the plurality of injection condition adjustment factors are made within the standard specification range of the inkjet head.

요구 분사특성이 드롭 사행 제거인 경우, 잉크 점도는 낮추고, 메니스커스 압력은 높이고, 구동 전압은 높이고, 펄스폭은 늘리고, 분사주파수는 낮추는 방식으로 분사 조건 조정인자들을 조정한다.If the required injection characteristic is to eliminate drop meandering, the injection condition adjustment factors are adjusted by lowering the ink viscosity, increasing the meniscus pressure, increasing the driving voltage, increasing the pulse width, and lowering the injection frequency.

요구 분사특성이 비산 잉크 제거인 경우, 잉크 점도는 높이고, 구동 전압은 낮추고, 펄스폭은 줄이고, 분사주파수는 낮추는 방식으로 분사 조건 조정인자들을 조정한다.If the required injection characteristic is to remove flying ink, the injection condition adjustment factors are adjusted by increasing the ink viscosity, lowering the driving voltage, reducing the pulse width, and lowering the injection frequency.

요구 분사특성이 드롭 테일 제거인 경우, 잉크 점도는 낮추고, 메니스커스 압력은 낮추고, 구동 전압은 낮추고, 펄스폭은 줄이고, 분사주파수는 높이는 방식으로 분사 조건 조정인자들을 조정한다.If the required injection characteristic is drop tail removal, the injection condition adjustment factors are adjusted by lowering the ink viscosity, lowering the meniscus pressure, lowering the driving voltage, reducing the pulse width, and increasing the injection frequency.

요구 분사특성이 토출속도 조정인 경우, 토출속도 가속을 위해서, 잉크 점도는 낮추고, 메니스커스 압력은 낮추고, 구동 전압은 높이고, 펄스폭은 늘리고, 분사주파수는 높이는 방식으로 분사 조건 조정인자들을 조정한다. 토출속도 감속을 위해서, 잉크 점도는 높이고, 메니스커스 압력은 높이고, 구동 전압은 낮추고, 펄스폭은 줄이고, 분사주파수는 낮추는 방식으로 분사 조건 조정인자들을 조정한다. When the required jetting characteristic is jetting speed adjustment, adjust the jetting condition adjustment factors by lowering the ink viscosity, lowering the meniscus pressure, increasing the driving voltage, increasing the pulse width, and increasing the jetting frequency to accelerate the jetting speed. do. To slow down the ejection speed, the injection condition adjustment factors are adjusted by increasing the ink viscosity, increasing the meniscus pressure, lowering the driving voltage, reducing the pulse width, and lowering the injection frequency.

요구 분사특성이 토출량 조정인 경우, 토출량 증가를 위해서, 잉크 점도는 낮추고, 메니스커스 압력은 낮추고, 구동 전압은 높이고, 펄스폭은 늘리고, 분사주파수는 높이는 방식으로 분사 조건 조정인자들을 조정한다. 토출량 감소를 위해서, 잉크 점도는 높이고, 메니스커스 압력은 높이고, 구동 전압은 낮추고, 펄스폭은 줄이고, 분사주파수는 낮추는 방식으로 분사 조건 조정인자들을 조정한다.When the required injection characteristic is discharge volume adjustment, to increase the discharge volume, the injection condition adjustment factors are adjusted by lowering the ink viscosity, lowering the meniscus pressure, increasing the driving voltage, increasing the pulse width, and increasing the injection frequency. To reduce the discharge amount, the injection condition adjustment factors are adjusted by increasing the ink viscosity, increasing the meniscus pressure, lowering the driving voltage, reducing the pulse width, and lowering the injection frequency.

분사 조건 조정인자들은 분사 조건 조정인자 간 교호작용이 존재하여 하나의 분사 조건 조정인자만을 변경하여 요구 분사특성을 만족시킬 수 없다. 따라서 복수의 분사 조건 조정인자들 간의 교호작용을 고려하여 복수의 분사 조건 조정인자들을 변경하여야 한다.Since there is an interaction between the injection condition adjustment factors, the required injection characteristics cannot be satisfied by changing only one injection condition adjustment factor. Therefore, the plurality of injection condition adjustment factors must be changed by taking into account the interaction between the plurality of injection condition adjustment factors.

또한 잉크젯 헤드의 기준 사양 및 분사 조건 조정인자 간 영향성 때문에 분사 조건 조정인자 조절 가능 범위가 존재하게 된다. 따라서 분사 조건 조정인자들이 그 범위 내에서 조정이 이루어져야 한다.In addition, due to the influence between the standard specifications of the inkjet head and the spraying condition adjustment factor, there is a range in which the spraying condition adjustment factor can be adjusted. Therefore, the injection condition adjustment factors must be adjusted within the range.

이하, 제3단계(S13)를 설명한다.Hereinafter, the third step (S13) will be described.

드롭 검사장치가 변경된 분사조건 분사 조건 조정인자에 따라 분사된 잉크젯 헤드의 드롭 토출 형상을 확인하여 정상 분사 형상인지 파악한다. The drop inspection device checks the drop discharge shape of the inkjet head sprayed according to the changed injection condition injection condition adjustment factor to determine whether the injection shape is normal.

정상 분사 형상이 아니라면, 상기 단계들을 반복하여 분사특성을 재조정한다. If the injection shape is not normal, repeat the above steps to readjust the injection characteristics.

시험예Test example

잉크젯 헤드로 K사 제품을 사용하여 분사 조건 조정인자 조절에 따른 분사특성을 평가하였다. K사 자체적으로는 도 6에 도시된 바와 같이, 구동 전압과 구동 파형을 조정할 수 있다. Using a product from Company K as an inkjet head, the spraying characteristics were evaluated according to the adjustment of the spraying condition adjustment factor. Company K itself can adjust the driving voltage and driving waveform as shown in FIG. 6.

K사의 사용기준은 다음과 같다.Company K’s usage standards are as follows.

· 헤드 히터 온도/잉크 레저버 온도(잉크의 점도 조정) : 25 ~ 45 ℃· Head heater temperature/ink reservoir temperature (adjust ink viscosity): 25 to 45 ℃

· 메니스커스 압력 : -3 ~ -8 kPa· Meniscus pressure: -3 ~ -8 kPa

· 구동 전압 : 80 ~ 120 % (default 100%)· Driving voltage: 80 ~ 120% (default 100%)

- VH1 : 5.5 ~ 8.5 V (default ≒6.5V, K사 Head parameter명: 1LA, 1LB, 1RA, 1RB) - VH1: 5.5 ~ 8.5 V (default ≒6.5V, K company head parameter name: 1LA, 1LB, 1RA, 1RB)

- VH2 : 10.5 ~ 15.5 V (default ≒12.5V, K사 Head parameter명 : 2L, 2R) - VH2: 10.5 ~ 15.5 V (default ≒12.5V, Company K Head parameter name: 2L, 2R)

· 구동 파형(펄스폭) : T1 + T2 = 8 ~ 35 usec· Driving waveform (pulse width): T1 + T2 = 8 ~ 35 usec

· 분사주파수 : 5 ~ 25 kHz· Injection frequency: 5 ~ 25 kHz

- T1 + T2 + 지연시간(dwell) = 200 msec ~ 40 usec - T1 + T2 + delay time (dwell) = 200 msec ~ 40 usec

도 5 및 도 7를 참조하면, 잉크 온도가 낮을수록(잉크 점도가 높을수록), 높은 구동 전압에서 비산 잉크(satellite ink)가 줄어든다. 또한, 잉크 온도가 높아 잉크 점도가 일정 이하가 되면 분사 자체가 되지 않는다. 또한, 동등 점도 수준에서는 구동 전압이 낮아지면 비산 잉크가 줄어드나 토출량과 토출속도는 저하되므로, 적절한 구동 전압 범위를 정해야 한다.Referring to Figures 5 and 7, the lower the ink temperature (higher ink viscosity), the less satellite ink occurs at high driving voltages. Additionally, if the ink temperature is high and the ink viscosity falls below a certain level, spraying does not occur. In addition, at the same viscosity level, if the driving voltage is lowered, the amount of flying ink decreases, but the discharge amount and discharge speed decrease, so an appropriate driving voltage range must be determined.

도 5 및 도 8을 참조하면, 구동 전압의 일정 구간 내에서 구동 파형(펄스폭)의 조정으로 비산 잉크를 줄일 수 있다. 구동 파형(펄스폭)을 줄이면 토출량과 토출속도는 감소되고, 반대로 구동 파형(펄스폭)을 늘리면 토출량과 토출속도는 증가한다.Referring to Figures 5 and 8, flying ink can be reduced by adjusting the driving waveform (pulse width) within a certain range of driving voltage. If the drive waveform (pulse width) is reduced, the discharge amount and discharge speed decrease, and conversely, if the drive waveform (pulse width) is increased, the discharge amount and discharge speed increase.

도 8과 도 9를 비교하면, 잉크 점도(잉크 온도)가 변경되는 경우 적정 구동 전압과 구동 파형이 바뀌는 것을 알 수 있으며, 분사 조건 조정인자 간 상호 영향성이 있음을 확인할 수 있다.Comparing Figures 8 and 9, it can be seen that when the ink viscosity (ink temperature) changes, the appropriate driving voltage and driving waveform change, and it can be confirmed that there is a mutual influence between the injection condition adjustment factors.

도 5 및 도 10을 참조하면, 구동 전압이 높아지면 토출량과 토출속도가 증가하고, 반대로 구동 전압이 낮아지면 토출량과 토출속도가 느려진다. 토출량과 토출속도는 비례관계에 있다. 구동 파형(펄스폭)의 변경으로 토출량과 토출속도를 조정할 수 있고, 일정 범위에서는 비산 잉크가 줄어드는 효과가 나타난다.Referring to Figures 5 and 10, as the driving voltage increases, the discharge amount and discharge speed increase, and conversely, as the driving voltage decreases, the discharge amount and discharge speed slow down. The discharge amount and discharge speed are proportional. By changing the drive waveform (pulse width), the discharge amount and discharge speed can be adjusted, and the effect of reducing flying ink appears within a certain range.

Claims (6)

드롭 검사장치(drop watcher)가 피에조 액추에이터(piezo actuator) 방식의 잉크젯 헤드의 드롭 토출 형상을 확인하여 요구 분사특성을 파악하는 제1단계;
상기 드롭 검사장치가 상기 요구 분사특성에 따라 상기 잉크젯 헤드의 복수의 분사 조건 조정인자들을 상기 잉크젯 헤드의 기준 사양 범위 내에서 변경하는 제2단계; 및
상기 드롭 검사장치가 변경된 상기 복수의 분사 조건 조정인자에 따라 분사된 상기 잉크젯 헤드의 드롭 토출 형상을 확인하는 제3단계를 포함하며,
상기 복수의 분사 조건 조정인자들은 잉크 점도, 메니스커스(meniscus) 압력, 구동 전압, 구동 파형, 분사주파수인 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 분사특성 조정방법.
A first step in which a drop watcher checks the drop discharge shape of the piezo actuator type inkjet head to determine the required injection characteristics;
a second step in which the drop inspection device changes a plurality of jetting condition adjustment factors of the inkjet head within a standard specification range of the inkjet head according to the required jetting characteristics; and
A third step in which the drop inspection device checks the drop discharge shape of the inkjet head according to the plurality of changed injection condition adjustment factors,
A method of adjusting inkjet head jetting characteristics, wherein the plurality of jetting condition adjustment factors are ink viscosity, meniscus pressure, driving voltage, driving waveform, and jetting frequency.
제1항에 있어서,
상기 요구 분사특성이 드롭 사행 제거인 경우,
잉크 점도는 낮추고, 메니스커스 압력은 높이고, 구동 전압은 높이고, 펄스폭은 늘리고, 분사주파수는 낮추는 방식으로 분사 조건 조정인자들을 조정하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 분사특성 조정방법.
According to paragraph 1,
If the required injection characteristic is drop meander removal,
A method of adjusting the jetting characteristics of an inkjet head, characterized in that the jetting condition adjustment factors are adjusted by lowering the ink viscosity, increasing the meniscus pressure, increasing the driving voltage, increasing the pulse width, and lowering the jetting frequency.
제1항에 있어서,
상기 요구 분사특성이 비산 잉크 제거인 경우,
잉크 점도는 높이고, 구동 전압은 낮추고, 펄스폭은 줄이고, 분사주파수는 낮추는 방식으로 분사 조건 조정인자들을 조정하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 분사특성 조정방법.
According to paragraph 1,
If the required spraying characteristic is removal of flying ink,
A method of adjusting the jetting characteristics of an inkjet head, characterized in that the jetting condition adjustment factors are adjusted by increasing the ink viscosity, lowering the driving voltage, reducing the pulse width, and lowering the jetting frequency.
제1항에 있어서,
상기 요구 분사특성이 드롭 테일 제거인 경우,
잉크 점도는 낮추고, 메니스커스 압력은 낮추고, 구동 전압은 낮추고, 펄스폭은 줄이고, 분사주파수는 높이는 방식으로 분사 조건 조정인자들을 조정하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 분사특성 조정방법.
According to paragraph 1,
If the required injection characteristic is drop tail removal,
A method of adjusting the injection characteristics of an inkjet head, characterized in that the injection condition adjustment factors are adjusted by lowering the ink viscosity, lowering the meniscus pressure, lowering the driving voltage, reducing the pulse width, and increasing the injection frequency.
제1항에 있어서,
상기 요구 분사특성이 토출속도 조정인 경우,
토출속도 가속을 위해서, 잉크 점도는 낮추고, 메니스커스 압력은 낮추고, 구동 전압은 높이고, 펄스폭은 늘리고, 분사주파수는 높이는 방식으로 분사 조건 조정인자들을 조정하고,
토출속도 감속을 위해서, 잉크 점도는 높이고, 메니스커스 압력은 높이고, 구동 전압은 낮추고, 펄스폭은 줄이고, 분사주파수는 낮추는 방식으로 분사 조건 조정인자들을 조정하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 분사특성 조정방법.
According to paragraph 1,
If the required injection characteristic is discharge speed adjustment,
To accelerate the ejection speed, the injection condition adjustment factors are adjusted by lowering the ink viscosity, lowering the meniscus pressure, increasing the driving voltage, increasing the pulse width, and increasing the injection frequency,
In order to slow down the discharge speed, inkjet head injection characteristics are adjusted by adjusting the injection condition adjustment factors by increasing the ink viscosity, increasing the meniscus pressure, lowering the driving voltage, reducing the pulse width, and lowering the injection frequency. method.
제1항에 있어서,
상기 요구 분사특성이 토출량 조정인 경우,
토출량 증가를 위해서, 잉크 점도는 낮추고, 메니스커스 압력은 낮추고, 구동 전압은 높이고, 펄스폭은 늘리고, 분사주파수는 높이는 방식으로 분사 조건 조정인자들을 조정하고,
토출량 감소를 위해서, 잉크 점도는 높이고, 메니스커스 압력은 높이고, 구동 전압은 낮추고, 펄스폭은 줄이고, 분사주파수는 낮추는 방식으로 분사 조건 조정인자들을 조정하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 분사특성 조정방법.
According to paragraph 1,
If the required injection characteristic is discharge volume adjustment,
To increase the discharge amount, the injection condition adjustment factors are adjusted by lowering the ink viscosity, lowering the meniscus pressure, increasing the driving voltage, increasing the pulse width, and increasing the injection frequency,
In order to reduce the discharge amount, an inkjet head injection characteristic adjustment method characterized by adjusting the injection condition adjustment factors by increasing the ink viscosity, increasing the meniscus pressure, lowering the driving voltage, reducing the pulse width, and lowering the injection frequency. .
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