TWI324558B - Methods and systems for inkjet drop positioning - Google Patents

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TWI324558B
TWI324558B TW095135873A TW95135873A TWI324558B TW I324558 B TWI324558 B TW I324558B TW 095135873 A TW095135873 A TW 095135873A TW 95135873 A TW95135873 A TW 95135873A TW I324558 B TWI324558 B TW I324558B
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Description

1324558 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明廣義上關於在平面面板顯示器形成期間使用之 喷墨列印系統，且尤相關於噴墨墨滴之定位設備與方法。 【先前技術】
平面面板顯示器產業已嘗試使用噴墨列印以製造顯示 裝置，且特定言之，係用於平面面板顯示器之濾色器。因 為當列印用於濾色器之圖案時墨水沉積於其内之像素井可 能特別小，故列印錯誤之可姽性很明顯。因此，經常需要 檢驗基材以確保墨水已適當地沉積。因此，人們需要用於 檢驗噴墨列印基材及調整列印參數之有效方法及設備。 【發明内容】
在本發明之一些態樣中，係提供一種喷墨墨滴之定位 方法。該方法包括成像一基材，基於該成像基材偵測一喷 墨列印系統之列印參數中的變化，基於該成像基材及列印 參數令之偵測變化計算一校正因子，基於該校正因子調整 喷墨列印系統之至少一列印參數，及在調整該至少一列印 參數後，使用該喷墨列印系統將一墨滴沉積至預期沉積位 置。 在本發明之一些態樣中，係提供噴墨墨滴定位之另一 方法。該方法包括偵測一基材的變化，使用一噴墨列印系 統將一墨滴沉積至一基材上，彳貞測該基材上之該沉積墨滴 5 1324558
相對於一預期沉積位置的一實際沉積位置，基於該實際 積位置及該基材之偵測變化計算一校正因子，基於該校 因子調整喷墨列印系統之至少一列印參數，及在調整該 少一列印參數後，將一墨滴沉積至一沉積位置。 在本發明之一些態樣中係提供一種喷墨墨滴之定位 統。該系統包含至少一喷墨列印噴嘴，其係調適以沉積 水至一基材；一第一成像系統，其係調適以偵測藉由該 墨噴嘴沉積在該基材上之墨水的位置；一第二成像系統 其係調適以偵測一喷墨列印系統之列印參數中的變化； 一控制器，其係調適以接收自該第一及第二成像系統傳 之信號，比較沉積在該基材上之墨水的位置與一預期沉 位置，決定沉積在該基材上之墨水的位置與該預期沉積 置間之差值，且藉由調整該該喷墨列印系統之至少一列 參數，來補償沉積在該基材上之墨水的位置與該預期沉 位置間的差值。 在本發明之一些態樣中係提供用於噴墨列印的系統 該系統包括至少一列印頭，其係調適以將墨水沉積至一 材。該系統亦可包括一控制器，其係適應以決定該墨水 該基材上之預期沉積位置，使用該至少一噴墨列印頭控 墨水在該基材上之沉積，偵測在基材上沉積墨水之一沉 位置，比較該沉積位置與該預期位置，決定該沉積位置 該預期位置間之差值，及藉由調整一噴墨列印系統之參 來補償該沉積位置與該預期位置間之差值。 可從以下實施方式、隨附申請專利範圍及附圖更明 沉 正 至 系 墨 噴 > 及 輸 積 位 印 積 0 基 在 制 積 及 數 瞭 6 1324558 本發明的其他特徵及態樣。 【實施 本 準確定 或校正 可設置 不準確 嘴失靈 材中之 完美或 系統， 的軌跡 期降落 一些具 印系統 墨滴沉 或對準 等特徵 在 本發明 墨滴的 位不準 來在列 方式】 發明提供一種用於在一喷墨列印系統中於一基材上 位墨滴的系統及方法。根據本發明’—種可偵測及/ 沉積在-基材上之墨水的定位不準確度之檢驗系統 在噴墨列印系統中。沉積在一基材上之墨水的定位 可藉由喷墨列印系統中之噴墨噴嘴未對準、喷墨噴 及/或阻塞、墨滴尺寸及/或沉積速度中之變化、基 不完美(如屈曲、撓曲、凸起、凹下等等）、機械不 類似者造成。本發明之檢驗“可包括成像及控制 其可在測試列印操作期間測量一基材上沉積之墨滴 及/或實際降落（landing)位置，比較實際降落位置與預 位置，及使用此資訊來決定預測定位不準確度。在 體實施例中，該檢驗系統可能提供資訊予一喷墨列 之控制器，以允許該控制器藉由變化如墨滴尺寸、 積速度、墨滴沉積時點、喷墨噴嘴/列印頭位移及/ 、喷墨列印系統平台移動、及/或其他效能特徵之此 ’來補償此等定位不準確度》 相同或替代具體實施例中可包括—校準步爾 其中 之喷墨列印系統可將墨水沉積在一基材上，且可將 實際降落位置與預期降落位置比較，以映射任何定 確度》接著來自定位不準確度映射的資訊可接著用 印操作期間進行即時校正及/或調整噴墨列印系統 7 1324558 之參數，以在列印操作前補償定位不準確度。
在一特定具體實施例中，可提供一種在一基材上準確 降落墨水的方法。該範例性方法可包括控制一或多數喷墨 列印頭之發射脈衝的發射時點。控制發射脈衝之發射時點 可控制墨滴沉積位置，且可單獨或與其他調整結合’用於 校正噴墨列印系統内之不準確度（如喷嘴阻塞、未對準噴 嘴、墨滴尺寸變化、墨滴速度變化、墨滴質量變化等等）。 控制發射脈衝可藉由偏移用來產生發射脈衝之時點完成’ 其可加速或延遲發射脈衝產生。發射脈衝之調整可造成喷 墨列印頭加速或延遲墨滴的沉積，其可造成墨滴在一基材 上之特定位置處沉積。 第1 A及1 B圖分别顯示本發明之喷墨列印系統的一具 體實施例之正透視圖及側視圖，其大體上係由參考數字1〇〇 指示。在一範例性具體實施例中，本發明之噴墨列印系統 100可包括一列印橋102»可將列印橋102定位在一平台104 上及/或與之耦合。平台104可支撐一基材1〇6。
被支撐在列印橋1 0 2上者可為列印頭丨〇 8、11 〇、11 2。 列印橋102亦可支撐一成像系統114。被支樓在其它地方（如 附接或定位於平台1 04下及/或在列印橋1 〇2或另一列印橋 上）者可為一或多數基材成像系統116。同時支撐在列印橋 102上者可為一範圍尋檢器（finder ;描述於下）118。 列印頭108至112及/或鄰近平台1〇4下所支樓者可為一 用於將光發送至一視覺化裝置122之光源120。成像系統 114、基材成像系統116、範圍尋檢器118、光源12〇、及/ 8 1324558 或視覺化裝置122可耦合（如邏輯地及/或電性地）至一或多 數成像系統控制器1 2 4。同樣地，列印頭1 0 8至1 1 2及列印橋 102可耗合（如邏輯地及/或電性地）至一系統控制器〗26。
在第1 A及1 B圖之範例性具體實施例中，列印橋1 〇2可 依有利於喷墨列印之模式支撐在平台i 〇4上。列印橋1 〇2及/ 或平台104可各自獨立地在由第1 a及1B圖中之X及Y方向 箭頭及在第1B圖中之γ方向箭頭所指示之正及負X及γ方 向二者中移動。在相同或替代具體實施例中，列印橋102 及平台104亦可旋轉。列印橋1〇2可支撐及移動任何數目之 列印頭1 0 8至1 1 2及/或感測器（如成像系統丨丨4、範圍尋檢器 118)。在一些具體實施例中，基材1〇6可座落在可移動平台 1 04上或與之耦合。
儘管在第1 A及1 B圖中之列印橋1 〇2上係顯示三列印頭 1 0 8至1 1 2 ’重要的係應注意到可將任何數目（如卜2、4、5、 6、7等等列印頭）之列印頭安裝在列印橋丨〇 2上及/或與之_ 起使用。列印頭1 0 8至1 1 2可各分配一單一色彩之墨水，或 在一些具體實施例中’可分配多色彩之墨水。喷墨列印頭 108至112可為可移動及/或可垂直地、水平地及/或旋轉地 對準，以致能準確使噴墨墨滴定位。列印橋1 〇 2亦可為可移 動及/或可旋轉以定位列印頭1 〇 8至1 1 2，用於準確的噴墨列 印。在操作中’噴墨列印頭108至112可成滴地（參見如第2 及3圖）分配墨水（如從一喷嘴）》 成像系統114及基材成像系統116可被導向基材1〇6，且 可能擷取基材106之靜止及/或移動影像。用於一種喷墨列 9 1324558 印系統之範例性成像系統係描述於先前併入之美國專利申 請案序號第11/019,930號中。同樣地，成像系統114及基材 成像系統116可包括一或多數高解析度數位線掃描相機、 CCD為基之相機、及/或任何其他適合之相機。可使用其他 數目的成像系統。
在一範例性具體實施例中，成像系統1 1 4可依類似用於 列印頭之一位置及模式耦合至列印橋1 02。即，成像系統11 4 可類似列印頭1 0 8至11 2般地旋轉及移動，且可移動接近列 印頭108至112或可遠離其。成像系統114可包括一單一相 機，或在一些具體實施例中包括於一叢集中之多相機（如 2、3等等）。可將成像系統1 1 4定位於列印頭1 〇 8至1 1 2之任 —側或可隔空地定位。成像系統1 1 4可傾斜，以棟取—完整 列印通行之影像（如擷取基材1 〇 6上之墨滴的影像），或可在 任何方向中傾斜，以擷取基材1 〇 6之各種部分的影像。
在一些具體實施例中，成像系統114可能擷取基材106 及/或從列印頭1 08至11 2釋放之墨滴的影像。成像系統丨】4 較佳係可擷取足夠高品質之影像以辨明直徑約2微米至約 1 0 0微米之墨滴_。因此，成像系統1 1 4可包括一望遠鏡缩放 透鏡及可具有高解析度（如至少約1024x768像素）。成像系 統1 1 4亦可配有機動化縮放及/或聚焦特徵》基材成像系統 116可具有類似成像系統114之效能特徵及能力。因此，基 材成像系統116可能擷取基材1〇6之靜止及/或移動影像。儘 管第1B圖中描述為定位在基材下，但應可理解可將基 材成像系統116定位在可提供基材之檢視的任何位置 10 1324558 中》基材成像系統1 1 6可能偵測（如透過成像）基材]〇6之不 完美及/或基材106表面上之碎片。在一些具體實施例中， 基材成像系統1 1 6可疋位在列印橋1 〇 2上、在另一列印橋（未 顯示）上、在噴墨列印系統1 〇 〇中之另一位置處、或在遠離 喷墨列印系統1 〇〇之位置處。
範圍尋檢器118可偵測從喷墨列印頭ι〇8至112至基材 106之範圍（如距離）。範圍尋檢器118亦可能決定基材1〇6之 兩度（如厚度）。範圍尋檢器118可為能施行此等及其他相關 功能之任何適合感測器。用於喷墨列印系統之範例性感測 器係描述於先前併入之事務所檔案第1〇465號中。在此實例 中’可利用一種雷射感測器。該雷射感測器可依一高取樣 率及準確度’來測量基材106及/或平台1〇4之厚度及/或高 度。一種可商購之雷射感測器實例係由日本、大阪之Keyence 公司所製造的L C系列雷射位移計。另一可商購之感測器實 例係由OmronElectronicsPte新加坡分公司製造之〇mr〇nZS系列。在
一替代具體實施例中，範圍尋檢器118可為另一感測器，如 一超音速距離感測器。 光源120可能將光束傳輸至視覺化裝置丨22。在一範例 性具體實施例中’光源1 2 0可自噴墨列印頭1 〇 8至1 1 2傳輸一 奈秒脈衝雷射以持續照明所產生的墨滴。可選擇雷射光作 為用於其更快速及更準確開/關控制及限定方向性之較佳 光源。光源1 2 0之快速及準確開/關控制在此應用中係很重 要且雷射束之限定方向性使已分配墨滴之影像更清楚。可 能需求相對較高功率之脈衝雷射，以確保在一短照明敝衝 11 内達到足夠影像強度。在一些具體實施例中，雷射光之功 率可介於約O.OOlmW及20mW間。對於以約8m/s速率行進之 墨滴，欲以具有約0.1毫米及5毫米間之視野的成像系統π 4 彌取時，光源1 20需要具有小於約200微秒時間間隔之脈 衝。可使用其他雷射光功率、脈衝寬度及/或工作循環、及 /或波長。 在一範例性具體實施例中，墨滴之二影像可在一影像 圖框中取得。光源1 2 0可用一受控制之間隔發射，使得墨滴 不會行進至視野外。二影像間之距離可用來測量該墨滴已 行進之距離。此資訊可用來計算一墨滴速度。 在一具體實施例中，視覺化裝置122可為一電荷叙合裝 置（CCD)相機。因為自噴墨列印頭1〇8至112分配之墨滴可 能非常小（如直控約2微米至約1〇〇微米），故可能需要一望 返鏡縮放透鏡。視覺化裝置122較佳係具有高解析度（如至 少1 0 2 4 X 7 6 8像素）’以增加墨滴憤測的解析度。視覺化裝置 122亦可配有一機動化縮放及聚焦裝置（未顯示）。亦可使用 其他相機類型及/或解析度。在一些具體實施例中，視覺化 裝置122之位置（包括高度及安裝角度）可經調整以對準已 分配墨滴的軌跡。視覺化裝置1 2 2之视野可例如為約〇丨毫 米及約5毫米之間’且視覺化裝置1 2 2的景深可例如介於約 〇_〇5毫米及約5毫米之間’以取得從噴墨列印頭ι〇8至112 分配之墨滴的影像’其尺寸可在直經約2微米及約1 〇〇微米 之間。可使用其他視野及/或景深。用於本發明之喷墨列印 系統的範例性光源12〇及視覺化裝置122，係描述於先前併 12 1324558 128個喷嘴。為了簡化，在第2圖顯示十個喷嘴202至220。 在至少一具體實施例中，喷嘴202至220係垂直對準，以將 墨滴（由第2圖之點線指示）噴在基材1 〇 6上之一預期沉積位 置222，其可不同於一實際沉積位置224。
為了各種原因，一或多數噴嘴202至220可能變得未對 準。例如，可能由於另一組件或在清潔操作期間將一喷嘴 推出定位，或一喷嘴可由於製造缺陷而歪斜。同樣地，喷 嘴202至220之部分阻塞可造成墨滴如同噴嘴202至220係未 對準般分配。第2圖顯示噴嘴212及218未對準。喷嘴212及 218之未對準可導致不正確地定位墨滴。來自喷嘴218之墨 滴可例如嘗試將墨滴喷至一預期沉積位置2 2 2，其可不同於 一實際沉積位置224。
在一範例性具體實施例中，可能需求將墨滴以各方向 中約+/- 1 0微米或更少之準確度沉積至預期沉積位置222。 此外’有利的係準確及有效地列印不同幾何形狀之小圖 案’因而需要沉積各種尺寸的墨滴。不同尺寸之墨滴可能 需求不同墨滴速度。以不同速度沉積不同尺寸的墨滴可導 引不準確地沉積墨滴（如至不同於預期沉積位置222之實際 '儿積位置224)_類似於未對準之喷嘴212及218。 第3圖描述用於本發明之一校準基材3〇〇的俯視圖。校 準基材3 00可具有任何數目的校準點3 〇2至312。 校準基材300可為一與喷墨列印系統1〇〇 一起用於一校 準步驟的基材。在一範例性具體實施例中，校準基材3 〇〇 可為不具缺陷或已知缺陷且標示有校準點302至312的基 14 材。校準基材300可在枋I制& & J在校丰製程中重新使用。在一替代且體 實施例中，校準其铋：电 〜 平基材了為—新或已使用之基材，其可在一 校準列印步驟後被分 交极刀析以決疋適當之墨滴定位。 在祀例哇具體實施例宁，校準點302至312可在校準 基材3〇0上標示以指示-預期沉積位置。在-替代具體實施 例令，校準點可為先前在校準基材3〇〇表面上決定之像素 井在另一具體實施例中，校準點3 〇2至3 1 2可在一測試列
印後決定。即，其可能不預先決定且可基於將哪—噴墨列 印頭之噴嘴用於測試列印來決定。 校準點302至3 12可配置於任何適合圖案中。在第3圖之 範例性具體實施例中，校準點3〇2至312可配置在一格柵 争，彼此等距。在替代具體實施例t，校準點3〇2至3〗2可 隨機地配置。在又其他具體實施例中’校準點3〇2至3丨2可 配置在小群（如2或多數緊密分布之校準點）中。可使用任何 適合數目之校準點。
第4圖描述一種根據本發明之喷墨墨滴定位的第一範 例性方法4 0 0。該範例性方法在步輝4 0 2開始。 在步驟4 0 4中’係決定一墨滴在一基材上之預期沉積位 置°該預期沉積位置可為在一校準基材3 00上之校準點3〇2 至3 1 2。在此具體實施例t，校準點3 〇2至3 1 2可於喷墨列印 前已知。 在一替代具體實施例中，該預期沉積位置可為在基材 106上之預期沉積位置222。該預期沉積位置222可基於任何 適當之標準；例如，基於基材106之像素井（未顯示）。在此 15 1324558 具體實施例中’基材1〇6可被部分列印（如至實際沉積位置 224) ° 在步辑406中，可在基材上沉積—或多數墨滴。例如可 藉由喷墨列印頭108(及/或列印頭11〇至112)將—或多數墨 滴沉積在基材106上。在一替代具體實施例中，一或多數喷 墨列印頭108至11 2可將一或多數墨滴沉積於校準基材3〇〇 上。
在步驟408中’可在基材上債測_或多數沉積墨滴之沉 積位置。在一範例性具體實施例中，墨滴於基材1〇6上之實 際沉積位置224可藉由成像系統114偵測。成像系統n6可擷 取基材106之一影像，包括預期沉積位置222及實際沉積位 置2 2 4。附加或可選擇地係成像系統1 1 4可擷取有關預期沉 積位置222及實際沉積位置224之定位資訊（如在二或三維 空間中之位置）。在相同或替代具體實施例中，基材成像系 統1 1 6可擷取基材1 0 6之一影像，包括預期沉積位置2 2 2及實 際沉積位置2 2 4。由成像系統1 1 4及/或基材成像系統11 6收 集之資訊（如已擷取影像及/或定位資訊）可被傳遞至成像 系統控制器1 24及/或系統控制器1 2 6 » 在另一具體實施例中，可將基材1 〇 6從喷墨列印系統 1 00移走，且可成像或檢驗基材1 〇6以偵測墨滴或複數墨滴 之沉積位置。 在步驟4 1 0中，可將沉積墨滴之沉積位置與預期位置比 較。在一範例性具體實施例中，成像系統控制器124及/或 系統控制器1 2 6可使用從成像系統1 1 4及/或基材成像系統 16
定位資訊及/或影像，結合有關預期沉積位置222 .資訊’以比較預期沉積位置222與實際沉積位置 在一範例性具體實施例中， 步騍412令’可決定沉積位置及預期位置問之差值 在步驟4 1 0後，成像系統控制器 U4及/或系統控制器U6可利用演算法，以決定在預期沉積 位置222及實際沉積位置224間之差值。 決定預期沉積位置222及實際沉積位置224間之差值， 可包括映射一或多數預期沉積位置222，重疊一或多數對應 實際沉積位置224之映射，及將此等結果登錄至檔案中（如 繪入或產生一或二維地圖）。在另一具體實施例中，決定預 期沉積位置222及實際沉積位置224間之差值可包括，產生 或使用校正因子之一查找表或在用於喷墨列印頭1〇8至112 之喷射時點中的偏移（如用於噴嘴202至220之脈衝寬度及/ 或振幅）。可使用決定預期及實際沉積位置間之差值的其他 方法。 在步驟4 1 4中’可藉由調整噴墨列印系統之一或多數參 數，來補償沉積位置及預期位置間之差值。在一範例性具 體實施例中’欲調整之參數可包括墨滴質量、墨滴沉積速 度、墨滴沉積時點、噴墨噴嘴/列印頭位移及/或對準、噴 墨列印系統平台移動、及/或類似者。 例如可基於一來自查找表之校正因子調整參數以改變 沉積墨滴之軌跡。在另—具體實施例中，預期沉積位置2 2 2 及實際沉積位置2以可用來計算對於喷墨列印系統i 〇〇之一 1324558 或多數參數的變化。 例如，使用實際沉積位置224之座標，一行進之新時 間，墨滴之初速，或發射角度可藉由使用方程式計算： X = VJCOS0 gi2 z = v0t sin θ -
其中X及Ζ方向係在第2圖中指示； ν〇係墨滴之初速； t係一墨滴之行進時間； Θ係一墨滴相關於X轴之軌跡的初始角度；及 g係由於重力之加速度。
使用從實際降落位置224得知之軌跡的X分量，由範圍 尋檢器118決定之Z分量，使用光源120及視覺化裝置122決 定的初速，及使用預期沉積位置222及實際沉積位置224計 算的初始角，可計算行進時間。此項技術人士應注意且將 會瞭解此等係已簡化之方程式。明確言之，該等方程式忽 略了空氣阻力且視墨滴為一在二維平面（如第2圖中指示之 XZ平面）中行進的點質量。成像系統控制器1 2 4及/或系統控 制器126可使用此等或其他適當方程式，以計算欲改變之喷 墨列印系統參數。 在相同或替代具體實施例中，可將已知或估計值用於 列印參數而無須測量。已知及/或計算之噴墨列印系統參數 的任何結合可用來計算對於相同或其他參數之調整。例 如，對於噴嘴202至220之脈衝寬度及/或振幅的調整可與基 18 1324558 材106無關地調整或無須其一厚度。
墨滴之質量及速度可為用於噴嘴202至220的發射脈衝 寬度及振幅的函數。用於調整列印頭噴嘴之脈衝寬度及振 幅的設備和方法之細節，係描述於先前併入之美國專利申 請案序號第11/061，148號，以及先前併入之美國專利申請 案序號第1 1/061，120號中。基於從成像系統控制器124及/ 或系統控制器126接收之資訊（如來自一查找表之校正因 子），可調整用於喷嘴202至220之發射脈衝寬度及/或振 幅，因而調整由列印系統沉積之墨滴的質量及/或速度。具 有已調整質量及/或速度之墨滴可接著沉積至基材1〇6。
同樣地，可基於來自成像系統控制器1 24(及/或系統控 制器1 2 6)之資訊調整發射脈衝寬度及/或振幅，以改變墨滴 '儿積之時點。在一範例性具趙實施例中，若將喷嘴2 1 8如第 2圖所示定位且基材1〇6係在+Χ方向中行進，則可定喷嘴 2 1 8之時點以較早發射（根據從成像系統控制器1 24及/或系 統控制器126接收的資訊），以造成由喷嘴218輸出之墨滴降 落在預期沉積位置222處。 可調整喷墨列印頭1〇8至II2及/或喷嘴202至220之角 度或位置’以補償實際沉積位置224及預期沉積位置222間 之差值異。喷墨列印頭1〇8至^及/或噴嘴2〇2至220之角度 或位置的調整，可用於調整墨滴之發射軌跡。在一範例性 具體實施例中，成像系統控制器124及/或系統控制器126 可將控制信號發送至噴墨列印頭1 〇 8至丨丨2。控制信號可指 不移動及/或旋轉之量，以造成噴墨列印頭1〇8至η2在預期 19 1324558 浣積位置222處沉積墨滴。在相同或替代具體實施例中，可 由於相同目的將控制信號發送至噴嘴202至220。在另一範 例性具體實施例中，成像系統控制器I 24及/或系統控制器 1 2 6可傳遞控制信號至喷墨列印系統1〇 〇之噴墨列印頭1 〇 8 至1 1 2、列印橋1 〇 2、平台1 0 4或任何其他組件，其指示在移 動速率及/或方向中之移動及/或調整的程度或量。
在操作中，若未偵測實際沉積位置2 2 4，一警示狀況可 藉由成像系統控制器1 2 4及/或系統控制器1 2 6產生》該警示 狀況可能指示一阻塞之噴嘴202至220或其他類似狀況。該 警示狀況可造成喷墨列印停止（如以一來自系統控制器I 2 6 之信號）。在相同或替代具體實施例中，該警示狀況可造成 —未偵測實際沉積位置224被傳遞至一外部控制站（未顯示） 的指示。 方法在步驟416處結束β 轉向第5圖，其顯示一描述根據本發明之喷墨列印的第 二範例性方法5 0 0之流程圖。該範例性方法在步驟5 02開始。
在步驟504中，成像基材1〇6。在一範例性具體實施例 中’基材成像系統116可擷取基材106之影像及/或定位資 訊。基材106之影像及/或定位資訊可轉換或可描繪成基材 之一二或三維映射（如轉換成一用於查找表之高及低點的 圖表）。成像基材106可包括偵測基材106中之不完美（如屈 曲、撓曲、凸起、凹下等等）。在一替代具趙實施例中’基 材1 0 6可在喷墨列印系統1 0 0外成像及/或可具有已知變化 及/或不完美，其可被傳遞至成像系統控制器124及/或系統 20 控 的 實 校 之 擇 數 中 系 在 至 找 偵 對 21 置 使 整 參 制器126 » 在步驟506中’可偵測噴墨列印系統1 〇〇之列印參數中 變化（如噴嘴未對準、墨滴迷度等等）。在—範例性具體 施例中，偵測列印參數中之變化可包括一校準步驟。在 準步驟期間，可如上述施行一測試列印。來自測試列印 -訊可用來決定及/或5己錄列印參數中之變化。在一替代 '、體實施例中，可用一外部系統及/或方法來偵測列印參 中之變化。 在步驟508中，可計算一基於成像基材1〇6及列印參數 之任何偵測變化的校正因子。成像系統控制器】24及/或 統控制器126可利用在步驟5〇4中獲得之基材1〇6資訊，及 步騍S〇6中決定之列印參數變化以計算對於將一墨滴落 預期/儿積位置2 2 2處所需之列印參數的改變（如使用一查 表、定位演算法、建構一校正映射等）。 校正因子可能改變一列印參數，其係未在步驟5〇6中被 則到具有變化。例如，若在步驟5 〇 6中決定喷嘴2丨8為未 準（如第2圖所示），則校正因子可包括一用於增加從喷嘴 8嘴射之墨滴的速度之因子，使得墨滴係落在預期沉積位 222處。可應用此校正以取代或協助喷嘴218之調整。可 用任何其他適當校正因子。可計算及利用多校正因子， 調整墨滴之降落位置。 在步羯510中，可基於在步驟508中計算之校正因子調 噴墨列印系統1 〇 〇的至少一列印參數。調整一列印參數係 考方法400之步驟討論於上。 21 1324558 在步驟5 1 2 t ’ 一墨滴可在步驟5 1 〇中調整至少一列印 參數後，使用噴墨列印系統1 00沉積至預期沉積位置。在一 範例性具體實施例中’喷墨列印頭108之未對準喷嘴2 18可 况積（如喷射）一墨滴至基材106上。由於調整—列印參數 (如增加初始墨滴速度）且基於步驟508中決定之校正因 子’該墨滴可沉積至預期沉積位置222處。 該方法在步驟514處結束。
第6圖描繪根據本發明之一些具體實施例的喷墨墨滴 定位之範例性方法的流程圖。該方法在步驟602處開始。 在步驟6 0 4中，可偵測一基材之變化。用於偵測一基材 之變化的方法及設備係參考方法500之步驟5〇4(成像—基 材）討論。 在步驟6 0 6中，墨水係使用噴墨列印系統1 〇 〇沉積在基 材上。在一範例性具體實施例中，一墨滴可從噴墨列印頭 108的嘴嘴218沉積在基材106上。 在步驟6 0 8中，可偵測該沉積墨滴相對於預期沉積位置
之實際沉積位置。用於偵測預期沉積位置及實際沉積位置 之範例性方法及設備係參考步驟4〇4(決定預期沉積位 置）、5〇4(成像一基材）、及4〇8(偵測實際沉積位置）討論如 上。 在步驟610中，可計算一基於實際沉積位置及預期沉積 位置之校正因子。用於計算校正因子之方法的實例已在本 文中參考方法500之步驟508(計算校正因子）描述於上。 在步驟612中，係基於步驟610中決定之校正因子調整 22 1^24558 噴墨列印系統的至少一列印參數。用於調整列 1參數之範 例性方法係在方法400的步驟414(調整列印參數） ^ T討論。 在步驟614中，一墨滴可在步驟612中調整$ 足少一列印 参數後沉積在預期沉積位置。在一範例性具趙督 錢苑例中， $墨列印頭1 〇 8之未對準噴嘴2丨8可將墨滴沉積 u 噴射）至 丞材106上。由於調整一列印參數（如增加初始 滴速度） &於步驟610中決定之校正因子，墨滴可沉積s w 位置222處。 積至預期沉積 方法在步驟616處結束。 前述描寫僅揭示本發明之範例性具體實施你丨.& 』，熟習此（ 技術人士將會易於瞭解以上所揭示落入本發明 的大 1 疇中 法及設備之修改。例如，雖然以上實例方法 關於大、+ 成係为別有 '方法500及600之步驟512及614中的墨滴之初逮 熟势LL ^ 9 £'·'此項技術人士將會瞭解可將此等方法應用於調整任一 17參數（如墨滴質量、喷墨列印頭1〇8至n2位置、 迷户楚姑 丁 〇1〇4 器=此外’亦可將本發明應用於間隔件形成、 s $及奈米粒子電.路形成。 因*t，儘管本發明已參考其特定具體實施例揭示，作 =解其他具體實施例可落入本發明之精神與範嚕-申請專利範圍所界定。 【圖式簡單說明】 視圖第1 A圖係根據本發明一些態樣之噴墨列印系統的正 23 1324558 第1 B圖係根據本發明一些態樣之噴墨列印系統的側 視圖。 第2圖係用於本發明一些態樣的喷墨列印頭的特寫示 意圖。 第3圖係根據本發明一些態樣之校準基材的俯視圖。 第4圖係顯示根據本發明之一些具體實施例的噴墨墨 滴定位之第一範例性方法的流程圖。
第5圖係顯示根據本發明之一些具體實施例的噴墨墨 滴定位之第二範例性方法的流程圖。 第6圖係顯示根據本發明之一些具體實施例的噴墨墨 滴定位之第三範例性方法的流程圖。
【主要元件符號說明】 100 噴墨列印系統 102 列印橋 104 平台 106 基材 108 列印頭 110 列印頭 112 列印頭 114 成像系統 116 基材成像系統 118 範圍尋檢器 120 光源 122 視覺化裝置 124 成像系統控制器 126 系統控制器 202 至220 喷嘴 222 預期沉積位置 224 實際沉積位置 300 校準基材 302 至3 1 2 校準點 24

Claims (1)

1324558 _6月έ曰修(jp正替换頁 十、申請專利範圍： 1. 一種噴墨列印之方法，其包含： 成像一基材，以偵測墨水之一預期沉積位置和一實 際沉積位置間之一差值； 偵測一喷墨列印系統之列印參數中的變化； 基於該差值及該列印參數中之偵測變化，計算一校 正因子；
基於該校正因子，調整該喷墨列印系統之至少一列 印參數；及 在調整該至少一列印參數後，使用該喷墨列印系統 沉積一墨滴。 2..如申請專利範圍第1項所述之方法，其中成像該基材包 含建構該基材之一多維映射。 3. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中成像該基材係 在該基材進入該喷墨列印系統前發生。
4. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其令調整該喷墨列 印系統的至少一參數包含調整藉由該喷墨列印系統分 配之墨滴的一速度。 5. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中調整該噴墨列 印系統的至少一參數包含調整藉由該喷墨列印系統分 配之墨滴的一質量。 6. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中調整該噴墨列 印系統的至少一參數包含調整藉由該喷墨列印系統分 配之墨滴的一軌跡。 25 1324558 月6曰修(象)正替換頁 7. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中調整該喷墨列 印系統的至少一參數包含調整該墨滴之一發射脈衝時 點0 8. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中基於該成像基 材及列印參數中之偵測變化計算一校正因子且調整該 喷墨列印系統的至少一列印參數，包含與該基材之一厚 度無關地調整一喷墨列印頭的該時點。 9. 一種噴墨列印之方法，其包含：
決定一基材上之一預期沉積位置； 偵測該基材之變化； 使用一喷墨列印系統，將一墨滴沉積至該基材上； 偵測該基材上之該沉積墨滴相對於該預期沉積位 置的一實際沉積位置； 基於該實際沉積位置及該基材之該偵測變化，計算 一校正因子；
基於該校正因子，調整該喷墨列印系統之至少一列 印參數；及 在調整該至少一列印參數後，將一墨滴沉積至該基 材上之該預期沉積位置。 1 〇.如申請專利範圍第9項所述之方法，其中偵測該基材之 變化包含建構該基材之一多維映射。 11. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中該基材之變化 係在該基材進入該喷墨列印系統前偵測。 12. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中調整該喷墨列 26 1324558 只备（月6曰修(g)正替換頁 印系統之至少一參數包含調整藉由該喷墨列印系統分 配之墨滴的一速度。 13. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中調整該噴墨列 印系統的至少一參數包含調整藉由該喷墨列印系統分 配之墨滴的一質量。 14. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中調整該喷墨列 印系統的至少一參數包含調整藉由該喷墨列印系統分 配之墨滴的一軌跡。
15. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中調整該喷墨列 印系統的至少一參數包含調整藉由該喷墨列印系統分 配之該墨滴的一發射脈衝時點。 16. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中基於該成像基 材及列印參數中之偵測變化計算一校正因子且調整該 喷墨列印系統的至少一列印參數，包含與該基材之一厚 度無關地調整一喷墨列印頭的該時點。 1 7. —種用於喷墨列印之系統，其包含：
至少一喷墨列印喷嘴，其係調適以沉積墨水至一基 材； 一第一成像系統，其係調適以偵測藉由該喷墨喷嘴 沉積在該基材上之該墨水的一位置； 一第二成像系統，其係調適以偵測一喷墨列印系統 之列印參數中的變化；及 一控制器，其係調適以接收自該第一及第二成像系 統傳輸之信號，比較沉積在該基材上之該墨水的該位置 27 1324558 _ έ月6日修(更)正替換頁 與該基材上之一預期沉積位置，決定沉積在該基材上之 該墨水的該位置與該預期沉積位置間之一差值，藉由調 整該噴墨列印系統之至少一列印參數，來補償沉積在該 基材上之該墨水的該位置與該預期沉積位置間的該差 值，及在調整該至少一列印參數後，將一墨滴沉為至該 基材上之該預期沉積位置。 18.如申請專利範圍第17項所述'之系統，更包含一驅動 器，其係調適以控制該至少一喷墨列印喷嘴。
1 9.如申請專利範圍第1 7項所述之系統，其中該第一成像 系統及該第二成像系統係相同的成像系統。 2 0. —種用於喷墨列印之系統，其包含： 至少一喷墨列印頭，其係調適以將墨水沉積至一基 材；及
一控制器，其係調適以決定該墨水在該基材上之一 預期沉積位置，使用該至少一喷墨列印頭控制該墨水在 該基材上之沉積，偵測在該基材上之該沉積墨水之一沉 積位置，比較該沉積位置與該預期位置，決定該沉積位 置及該預期位置間之一差值，及藉由調整一喷墨列印系 統之一參數來補償該沉積位置與該預期位置間之該差 值，及在調整該至少一列印參數後，將一墨滴沉積至該 基材上之該預期沉積位置。 21.—種用於喷墨列印之方法，其包含： 成像一基材； 偵測在該基材上之一實際沉積位置； 28 1324558 辦6月4曰修ft)正#换頁 —I ·,·!*<τ^·^ _^ - 一 ΙΊ·~Ι ·1 '»^Γ« Μ , _ 丨 至少部分基於該實際沉積位置與一預期沉積位置 間之一差值，偵測一喷墨列印系統之列印參數中的變 化； 至少部分基於該偵測的變化，調整該喷墨列印系統 之至少一列印參數；及 在調整該至少一列印參數後，使用該喷墨列印系統 將一墨滴沉積至該預期沉積位置。
29
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