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KR101428025B1 - Feedback control type printing system - Google Patents

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KR101428025B1
KR101428025B1 KR1020120089129A KR20120089129A KR101428025B1 KR 101428025 B1 KR101428025 B1 KR 101428025B1 KR 1020120089129 A KR1020120089129 A KR 1020120089129A KR 20120089129 A KR20120089129 A KR 20120089129A KR 101428025 B1 KR101428025 B1 KR 101428025B1
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South Korea
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nozzle
stage
unit
voltage
control unit
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변도영
부닷귀엔
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엔젯 주식회사
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Abstract

본 발명은 피드백 제어형 인쇄 시스템에 관한 것이며, 본 발명의 피드백 제어형 인쇄 시스템은 인쇄대상이 놓여지는 스테이지; 상기 인쇄대상 측으로 잉크를 분사하는 노즐; 상기 노즐과 상기 스테이지 사이에 전기장이 발생하도록 상기 노즐에 전압을 인가하는 전압인가부; 상기 전압인가부로부터 인가되는 전압에 의하여 상기 노즐의 분사면 상에 형성되는 액면의 형상정보를 획득하는 형상획득부; 상기 형상획득부로부터 형상정보를 제공받아 상기 인쇄대상으로 분사되는 잉크의 분사조건을 제어하는 제어부;를 포함하며, 상기 형상획득부는 상기 노즐의 중심으로부터 이격되는 서로 다른 복수개의 지점에서 액면(Meniscus)의 높이 정보를 제공받고, 상기 제어부는 상기 형상획득부로부터 획득한 복수개의 지점에서의 액면(Meniscus)의 높이비에 따라 상기 노즐에 인가되는 전압의 세기를 조절하는 것을 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명에 의하면, 액면의 형상정보 또는 노즐과 스테이지 사이에 발생하는 전류정보를 이용하여 액적 토출조건 또는 스테이지의 이송조건을 제어함으로써, 전체적인 인쇄품질을 향상시킬 수 있는 피드백 제어형 인쇄 시스템이 제공된다.
The present invention relates to a feedback control type printing system, wherein the feedback control type printing system of the present invention comprises a stage on which a printing object is placed; A nozzle for ejecting ink toward the printing object side; A voltage applying unit for applying a voltage to the nozzle to generate an electric field between the nozzle and the stage; A shape obtaining unit for obtaining shape information of a liquid surface formed on a spray surface of the nozzle by a voltage applied from the voltage applying unit; And a control unit which receives the shape information from the shape obtaining unit and controls an ejection condition of the ink ejected to the printing object, wherein the shape obtaining unit obtains a meniscus at a plurality of different points spaced apart from the center of the nozzle, And the control unit controls the intensity of the voltage applied to the nozzle according to a height ratio of a liquid level at a plurality of points obtained from the shape obtaining unit.
Therefore, according to the present invention, there is provided a feedback control type printing system capable of improving overall printing quality by controlling droplet ejection conditions or feeding conditions of a stage by using shape information of a liquid surface or current information generated between a nozzle and a stage do.

Description

피드백 제어형 인쇄 시스템{FEEDBACK CONTROL TYPE PRINTING SYSTEM}[0001] FEEDBACK CONTROL TYPE PRINTING SYSTEM [

본 발명은 피드백 제어형 인쇄 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 피드백 제어를 통하여 인쇄품질을 향상시킬 수 있는 피드백 제어형 인쇄 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a feedback control type printing system, and more particularly, to a feedback control type printing system capable of improving print quality through feedback control.

일반적으로, 잉크젯 인쇄에서 잉크 액적은 잉크젯 프린터에 나란하게 배열된 노즐로부터 용지 등의 기록매체 상에 토출된다. 토출된 잉크 액적은 "도트(dot)" 라고 불리우는 점을 형성하여 문자 및 화상을 기록한다. 잉크젯 인쇄는 다른 인쇄 방법에 비해 비용이 적게 들고, 품질이 높으며, 컬러 화상의 형성이 용이하다는 이점을 갖는다. 잉크젯 인쇄에 사용되는 잉크는 수용성 염료 또는 안료를 물 및 수용성 유기 용매를 포함하는 용매 중에 용해 또는 분산시켜 제조한다. 필요에 따라 계면활성제 등의 첨가제를 첨가할 수 있다.Generally, in inkjet printing, ink droplets are ejected onto recording media such as paper from nozzles arranged side by side in an inkjet printer. The discharged ink droplets form points called "dots" to record characters and images. Inkjet printing is advantageous in that it is less expensive than other printing methods, has high quality, and is easy to form color images. The ink used for inkjet printing is prepared by dissolving or dispersing a water-soluble dye or pigment in a solvent containing water and a water-soluble organic solvent. If necessary, an additive such as a surfactant may be added.

여기서 잉크젯 인쇄는, 잉크 액적을 토출시키는 방법에 따라, 압전 (piezoeletric) 소자를 이용하여 잉크를 토출시키는 압전 방식, 발열 소자를 이용하여 잉크를 토출시키는 열 방식이 이용되고 있다.In the ink-jet printing, a piezoelectric method in which ink is ejected using a piezoelectric element or a thermal method in which ink is ejected using a heating element is used according to a method of ejecting ink droplets.

다만, 최근들어 기판과 노즐 사이에 전기장을 발생시켜, 잉크가 토출되도록 하는 방식의 EHD(electrohydrodynamic) 방식의 인쇄장치가 각광을 받고 있다. 특히, 이러한 EHD 방식의 잉크젯 인쇄는 다른 방식의 잉크젯 인쇄에 비해 점도가 높은 잉크를 사용할 수 있는 장점이 있다.However, in recent years, an electrohydrodynamic (EHD) type printing apparatus in which an electric field is generated between a substrate and a nozzle to eject ink has attracted attention. In particular, such EHD inkjet printing has an advantage that an ink having a viscosity higher than that of other inkjet printing can be used.

상술한 장점에도 불구하고, 전기장을 제어하는 방식의 종래의 EHD 인쇄장치의 경우에는 잉크 액적의 토출 타이밍, 액적의 크기, 액적의 탄착 정밀도, 인쇄속도, 인쇄간격 등의 인쇄조건을 제어하기가 용이하지 않다는 문제가 있었다.Despite the advantages described above, in the case of the conventional EHD printing apparatus in which the electric field is controlled, it is easy to control the printing conditions such as the ejection timing of the ink droplets, the size of the droplets, There was a problem that it was not.

따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 액면의 형상정보를 이용하여 액적 토출조건을 제어함으로써, 전체적인 인쇄품질을 향상시킬 수 있는 피드백 제어형 인쇄 시스템을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a feedback control type printing system which can improve the overall print quality by controlling droplet ejection conditions using the shape information of the liquid surface.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 인쇄대상이 놓여지는 스테이지; 상기 인쇄대상 측으로 잉크를 분사하는 노즐; 상기 노즐과 상기 스테이지 사이에 전기장이 발생하도록 상기 노즐에 전압을 인가하는 전압인가부; 상기 전압인가부로부터 인가되는 전압에 의하여 상기 노즐의 분사면 상에 형성되는 액면의 형상정보를 획득하는 형상획득부; 상기 형상획득부로부터 형상정보를 제공받아 상기 인쇄대상으로 분사되는 잉크의 분사조건 또는 상기 스테이지의 이송조건을 제어하는 제어부;를 포함하며, 상기 형상획득부는 상기 노즐의 중심으로부터 이격되는 서로 다른 복수개의 지점에서 액면(Meniscus)의 높이 정보를 제공받고, 상기 제어부는 상기 형상획득부로부터 획득한 복수개의 지점에서의 액면(Meniscus)의 높이비에 따라 상기 노즐에 인가되는 전압의 세기를 조절하는 것을 특징으로 하는 피드백 제어형 인쇄 시스템에 의해 달성된다.The above object is achieved according to the present invention by a printing apparatus comprising: a stage on which a printing object is placed; A nozzle for ejecting ink toward the printing object side; A voltage applying unit for applying a voltage to the nozzle to generate an electric field between the nozzle and the stage; A shape obtaining unit for obtaining shape information of a liquid surface formed on a spray surface of the nozzle by a voltage applied from the voltage applying unit; And a control unit for receiving the shape information from the shape obtaining unit and controlling the ejection condition of the ink ejected to the printing object or the feeding condition of the stage, wherein the shape obtaining unit includes a plurality of different The control unit controls the intensity of the voltage applied to the nozzle according to a height ratio of a liquid level at a plurality of points obtained from the shape obtaining unit, Controlled printing system.

또한, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 인쇄대상이 놓여지는 스테이지; 상기 인쇄대상 측으로 잉크를 분사하는 노즐; 상기 노즐과 상기 스테이지 사이에 전기장이 발생하도록 상기 노즐에 전압을 인가하는 전압인가부; 상기 노즐로부터 액적의 토출시에 상기 노즐과 상기 스테이지 사이에 발생하는 전류를 측정하는 전류측정부; 상기 전류측정부로부터 측정된 전류정보를 제공받아 상기 인쇄대상으로 분사되는 잉크의 분사조건 또는 상기 스테이지의 이송조건을 제어하는 제어부;를 포함하며, 상기 인쇄대상이 인쇄되도록 상기 노즐로부터 액적 토출시에 상기 스테이지를 이송하며, 최초로 토출되는 액적의 착탄정밀도를 향상시키도록 상기 제어부는 상기 전류측정부로부터 측정되는 전류정보에 기반하여 액적의 최초 토출 타이밍 정보를 획득한 후에 액적의 최초 토출시 상기 스테이지의 이송이 시작되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 피드백 제어형 인쇄 시스템에 의해 달성된다.Further, the above objects are achieved according to the present invention by a printing apparatus comprising: a stage on which a printing object is placed; A nozzle for ejecting ink toward the printing object side; A voltage applying unit for applying a voltage to the nozzle to generate an electric field between the nozzle and the stage; A current measuring unit for measuring a current generated between the nozzle and the stage in discharging a droplet from the nozzle; And a control unit for receiving the measured current information from the current measuring unit and controlling an ejection condition of the ink ejected to the printing target or a feeding condition of the stage, The control unit may obtain the initial discharge timing information of the droplet based on the current information measured from the current measuring unit so as to transfer the stage and improve the accuracy of landing of the droplet to be discharged first, So as to start the feeding operation.

삭제delete

또한, 상기 제어부는 상기 스테이지와 상기 노즐 사이에 형성되는 전기장을 제어할 수 있다.In addition, the controller may control an electric field formed between the stage and the nozzle.

또한, 상기 제어부는 상기 전압인가부로부터 상기 노즐에 인가되는 전압량을 제어할 수 있다.In addition, the controller may control an amount of voltage applied to the nozzle from the voltage application unit.

삭제delete

또한, 상기 제어부는 상기 노즐부를 이송시켜 상기 노즐과 상기 스테이지 사이의 거리를 제어할 수 있다.Also, the controller may control the distance between the nozzle and the stage by transferring the nozzle unit.

또한, 상기 형상획득부는 상기 노즐 상에 형성되는 액면을 측정하는 비젼센서일 수 있다.The shape obtaining unit may be a vision sensor for measuring a liquid level formed on the nozzle.

또한, 상기 제어부는 상기 노즐로부터 분사되는 잉크 액적의 분사속도를 제어할 수 있다.In addition, the control unit may control an injection speed of the ink droplet ejected from the nozzle.

또한, 상기 제어부는 상기 노즐의 이송속도를 제어할 수 있다.In addition, the controller may control the feeding speed of the nozzle.

본 발명에 따르면, 액면의 형상정보를 통하여 액적의 분사조건을 제어함으로써 인쇄품질을 향상시킬 수 있는 피드백 제어형 인쇄 시스템이 제공된다.According to the present invention, there is provided a feedback control type printing system capable of improving print quality by controlling ejection conditions of a droplet through shape information of a liquid surface.

또한, 노즐과 스테이지 사이의 간격, 노즐에 인가되는 전압의 세기 등의 조건을 제어하여 노즐과 스테이지 사이에서 형성되는 전기장의 세기를 제어함으로써 액적의 분사속도, 크기를 조절할 수 있다. In addition, by controlling the conditions such as the interval between the nozzle and the stage, the intensity of the voltage applied to the nozzle, and the intensity of the electric field formed between the nozzle and the stage, it is possible to control the injection speed and size of the droplet.

또한, 액적의 분사 타이밍 조절함으로써, 인쇄대상 상에서의 잉크 액적의 착탄 정밀도를 향상시킬 수 있다.Further, by adjusting the ejection timing of the droplets, it is possible to improve the landing accuracy of the ink droplets on the printing object.

또한, 노즐의 이송속도를 제어함으로써 액적의 분사간격을 용이하게 제어할 수 있다.Further, by controlling the feeding speed of the nozzle, it is possible to easily control the jetting interval of the droplet.

또한, 전류값 측정을 통하여 액적의 실제 토출 타이밍을 정밀하게 측정할 수 있으며, 이를 통하여 액적의 착탄 정밀도를 향상시킬 수 있다.In addition, the actual discharge timing of the droplet can be precisely measured through the measurement of the current value, thereby improving the accuracy of landing of the droplet.

또한, 액면 형상의 위치별 높이를 측정하고, 액면의 각 위치별 높이비에 따라 인가되는 전압조건을 달리함으로써, 액면의 안정성 및 토출되는 액적의 직경 균일도를 향상시킬 수 있다.In addition, the stability of the liquid surface and the uniformity of the diameter of the discharged liquid droplet can be improved by measuring the height of each liquid surface shape and varying the voltage condition applied according to the height ratio of each liquid surface.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 피드백 제어형 인쇄 시스템의 개략적인 사시도이고,
도 2는 도 1의 피드백 제어형 인쇄 시스템의 단면을 개략적으로 도시한 것이고,
도 3은 도 1의 피드백 제어형 인쇄 시스템에서 제어부를 이용한 액적의 직경 제어원리를 개략적으로 도시한 것이고,
도 4는 도 1의 피드백 제어형 인쇄 시스템에서 제어부를 이용한 전기장 제어 원리를 개략적으로 도시한 것이고,
도 5는 도 1의 피드백 제어형 인쇄 시스템에서 제어부를 이용한 토출 액적 간격 제어원리를 개략적으로 도시한 것이고,
도 6은 도 1의 피드백 제어형 인쇄 시스템에서 제어부를 이용한 액적의 토출 타이밍 제어원리를 개략적으로 도시한 것이고,
도 7은 도 1의 피드백 제어형 인쇄 시스템에서 액면의 높이 정보를 이용하여 액면을 안정화하는 피드백 제어원리를 개략적으로 도시한 것이고,
도 8은 도 7의 피드백 제어형 인쇄 시스템의 액면 안정화 피드백 제어시의 상호간에 전달되는 액면의 정보를 설명하기 위한 것이고,
도 9는 도 7의 피드백 제어형 인쇄 시스템을 이용하여 피드백 제어하는 경우와 피드백 제어를 하지 않는 경우 시간에 따른 액면의 높이 및 노즐에 인가되는 전압 데이터를 도시한 것이고,
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 피드백 제어형 인쇄 시스템의 개략적인 사시도이고,
도 11은 도 10의 피드백 제어형 인쇄 시스템에서 전류측정부를 이용하여 액적이 토출되는 순간에 측정한 전류값 데이터이고,
도 12는 도 10의 피드백 제어형 인쇄 시스템에서 노즐의 형상에 상관없이 액적의 최초 토출 시점이 지연되는 현상을 나타내는 실험데이터이다.
1 is a schematic perspective view of a feedback control type printing system according to a first embodiment of the present invention,
Figure 2 schematically shows a cross-section of the feedback control type printing system of Figure 1,
3 schematically shows the principle of controlling the droplet diameter using the control unit in the feedback control type printing system of Fig. 1,
4 schematically shows an electric field control principle using a control unit in the feedback control type printing system of Fig. 1,
5 schematically shows the principle of the ejection liquid gap control using the control unit in the feedback control type printing system of Fig. 1,
6 schematically shows the principle of the ejection timing control of droplets using the control unit in the feedback control type printing system of Fig. 1,
7 schematically shows a feedback control principle for stabilizing the liquid level using the height information of the liquid level in the feedback control type printing system of FIG. 1,
Fig. 8 is a view for explaining information of mutually transmitted liquid level during liquid level stabilization feedback control of the feedback control type printing system of Fig. 7,
9 shows the height of the liquid level according to the time when the feedback control is performed using the feedback control type printing system of FIG. 7 and the voltage data applied to the nozzle when the feedback control is not performed,
10 is a schematic perspective view of a feedback control type printing system according to a second embodiment of the present invention,
FIG. 11 is current value data measured at the instant when a liquid droplet is ejected using the current measurement unit in the feedback control type printing system of FIG. 10,
12 is experimental data showing a phenomenon in which the initial ejection timing of the droplet is delayed regardless of the shape of the nozzle in the feedback control type printing system of FIG.

설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.Prior to the description, components having the same configuration are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment. In other embodiments, configurations different from those of the first embodiment will be described do.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 피드백 제어형 인쇄 시스템에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a feedback control type printing system according to a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 피드백 제어형 인쇄 시스템의 개략적인 사시도이고, 도 2는 도 1의 피드백 제어형 인쇄 시스템의 단면을 개략적으로 도시한 것이다.Fig. 1 is a schematic perspective view of a feedback control type printing system according to a first embodiment of the present invention, and Fig. 2 is a schematic view of a section of the feedback control type printing system of Fig.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 피드백 제어형 인쇄 시스템(100)은 노즐의 분사면 상에 형성되는 잉크의 액면(meniscus)의 형상정보를 확보하여 인쇄조건을 피드백 제어 하는 시스템으로서, 스테이지(110)와 노즐(120)과 이송부(130)와 전압인가부(140)와 형상획득부(150)와 제어부(160)를 포함한다.1 and 2, the feedback control type printing system 100 according to the first embodiment of the present invention secures the shape information of the ink meniscus formed on the spray surface of the nozzle, A nozzle 120, a transfer unit 130, a voltage application unit 140, a shape acquisition unit 150, and a control unit 160. The control unit 160 controls the operation of the stage 110, the nozzle 120,

상기 스테이지(110)는 인쇄대상(S)이 놓여지기 위한 부재로서, 3축(x축, y축, z축) 방향으로 이동 가능하게 마련된다. 또한, 본 실시예에서 스테이지(110)는 후술하는 노즐(120)과의 사이에서 전기장이 발생하도록 전기적으로 접지되나, 노즐(120)과의 사이에서 전기장을 발생시킬 수 있는 것이라면 이에 제한되는 것은 아니다.The stage 110 is a member for placing the printing object S and is movable in three directions (x-axis, y-axis, z-axis). In this embodiment, the stage 110 is electrically grounded to generate an electric field with the nozzle 120 described later. However, the stage 110 is not limited to this as long as it can generate an electric field with the nozzle 120 .

상기 노즐(120)은 잉크를 공급받아 상술한 스테이지(110)측으로 잉크를 분사함으로써 직접적인 인쇄공정을 수행하기 위한 부재로서, 내부에는 잉크 유동로가 형성된다. 또한, 잉크 유동로가 형성되는 노즐(120)의 내벽면에는 상술한 전압인가부로부터 전압을 인가받아 대향하는 스테이지(110)와의 사이에서 전위차를 발생시키기 위한 전극(미도시)이 마련될 수 있다.The nozzle 120 is a member for performing a direct printing process by injecting ink onto the stage 110 side by receiving ink, and an ink flow path is formed therein. An electrode (not shown) may be provided on the inner wall surface of the nozzle 120 where the ink flow path is formed to generate a potential difference with the opposing stage 110 by receiving a voltage from the voltage application unit .

다만, 본 실시예에서는 노즐(120) 내부의 전극에 전압을 인가하고 스테이지(110)를 전기적으로 접지시키는 구조를 통하여 스테이지(110)와 노즐(120)과의 사이에 전기장을 발생시켰으나, 노즐(120)과 스테이지(110) 사이에서 전위차를 발생시킬 수 있는 구조라면 상술한 구조에 제한되지 않는다.In this embodiment, an electric field is generated between the stage 110 and the nozzle 120 by applying a voltage to the electrodes inside the nozzle 120 and electrically grounding the stage 110. However, The present invention is not limited to the structure described above as far as it is capable of generating a potential difference between the stage 120 and the stage 110. [

상기 전압인가부(130)는 노즐(120)에 소정의 전압을 인가함으로써, 인쇄대상이 배치되는 스테이지(110)와 노즐(120) 사이에 전기장을 발생시키기 위한 부재이다. 한편, 본 실시예에서 전압인가부(130)로부터 노즐(120)에 인가되는 전압의 형태는 펄스 전압(pulse voltage)의 형태이나, 이에 제한되지 않고 인쇄조건에 따라 서는 교류 전압(AC voltage)이 인가될 수도 있다.The voltage applying unit 130 is a member for generating an electric field between the stage 120 and the nozzle 120 on which the printing object is disposed by applying a predetermined voltage to the nozzle 120. [ In this embodiment, the voltage applied from the voltage applying unit 130 to the nozzle 120 is a form of a pulse voltage, but not limited thereto, an AC voltage may be applied depending on the printing conditions. .

상기 이송부(130)는 후술하는 제어부(160)와 전기적으로 연결되어 제어부(160)에 의하여 제어됨으로써 노즐(120) 또는 스테이지(110)를 3축 방향으로 이송시키기 위한 부재이다.The transfer unit 130 is a member for electrically transferring the nozzle 120 or the stage 110 in three axial directions by being controlled by a control unit 160 by being electrically connected to a control unit 160 to be described later.

상기 형상획득부(150)는 노즐(120)의 분사면 상에 형성되는 매니스커스(meniscus), 즉, 액면의 형상정보를 획득하기 위한 것이다.The shape obtaining unit 150 obtains shape information of a meniscus, that is, a liquid surface, formed on the spray surface of the nozzle 120.

형상획득부(150)는 노즐(120)의 단부로부터 외측으로 이격되어 배치되며, 노즐(120) 단부의 분사면에 형성되는 액면(M)의 형상을 촬영하여 저장하며, 액면(M)의 형상정보를 후술하는 제어부(160)에 전달한다. 이때, 형상획득부(150)로부터 획득되는 액면(M)의 형상정보는 액면(M)의 높이(h)정보, 액면(M)의 직경(d)정보 등을 포함한다.The shape obtaining unit 150 photographs and stores the shape of the liquid surface M formed on the spray surface of the end of the nozzle 120 and stores the shape of the liquid surface M To the control unit 160, which will be described later. At this time, the shape information of the liquid level M obtained from the shape obtaining unit 150 includes height information h of the liquid level M, diameter d of the liquid level M, and the like.

한편, 본 실시예에서 형상획득부(150)는 비젼센서(Vision Sensor)가 이용되나, 액면(M)의 형상을 확보할 수 있는 것이라면 비젼센서에 제한되는 것은 아니다.Meanwhile, in the present embodiment, the shape obtaining unit 150 uses a vision sensor, but it is not limited to a vision sensor if it can secure the shape of the liquid surface M.

상기 제어부(160)는 상술한 형상획득부(150)로부터 획득된 액면(M)의 형상정보를 이용하여 잉크의 분사조건을 제어하는 것으로서, 이송제어모듈(161)과 전압제어모듈(162)을 포함한다.The control unit 160 controls the injection condition of the ink using the shape information of the liquid level M obtained from the shape obtaining unit 150. The control unit 160 controls the transfer control module 161 and the voltage control module 162 .

상기 이송제어모듈(161)은 형상획득부(150)로부터 액면(M)의 형상정보를 전달받아, 이송부(130)를 제어함으로써, 노즐(120)과 스테이지(110) 사이의 전기장의 세기, 노즐(120)의 이송속도 등을 조절하기 위한 것이다.The transfer control module 161 receives the shape information of the liquid level M from the shape obtaining unit 150 and controls the transfer unit 130 to adjust the intensity of the electric field between the nozzle 120 and the stage 110, The feed speed of the feed roller 120, and the like.

상기 전압제어모듈(162)은 형상획득부(150)로부터 액면(M)의 형상정보를 전달받아, 전압인가부(140)를 제어함으로써, 노즐(120)과 스테이지(110) 사이의 전기장의 세기 또는 토출되는 액적의 분사속도, 액적의 크기 등을 제어하기 위한 것이다.
The voltage control module 162 receives the shape information of the liquid level M from the shape obtaining unit 150 and controls the voltage applying unit 140 so that the intensity of the electric field between the nozzle 120 and the stage 110 Or the injection speed of the discharged droplet, the size of the droplet, and the like.

지금부터는 상술한 피드백 제어형 인쇄 시스템의 제1실시예의 작동에 대하여 설명한다.Now, the operation of the first embodiment of the above-described feedback control type printing system will be described.

먼저, 전압인가부(140)로부터 소정의 전압이 노즐(120)에 인가되면, 노즐(120)에 인가되는 전압에 의하여 노즐(120)과 스테이지(110)의 사이에는 전기장이 형성된다. 형성되는 전기장의 영향을 받아 노즐(120) 단부의 분사면에는 매니스커스(meniscus), 즉, 액면(M)이 형성된다.An electric field is formed between the nozzle 120 and the stage 110 by a voltage applied to the nozzle 120 when a predetermined voltage is applied from the voltage application unit 140 to the nozzle 120. [ A meniscus, that is, a liquid level M is formed on the jet surface of the end of the nozzle 120 under the influence of the electric field to be formed.

이와 동시에, 형상획득부(150)가 동작하여 노즐(120)에 형성되는 액면(M)의 형상을 획득한다. 즉, 본 실시예에서 비젼센서로 구성되는 형상획득부(150)가 노즐(120)의 분사면 상에 형성되는 액면(M)의 높이(h), 직경(d), 부피 등의 형상정보를 획득하고, 이러한 액면(M)의 형상정보를 제어부(160)에 전달한다. 액면의 형상정보를 전달받은 제어부(160)는 액적의 분사조건을 제어하며, 이에 대해서 설명한다.At the same time, the shape acquiring unit 150 operates to acquire the shape of the liquid surface M formed on the nozzle 120. That is, in the present embodiment, the shape obtaining unit 150 configured by the vision sensor calculates shape information such as the height h, the diameter d, and the volume of the liquid surface M formed on the spray surface of the nozzle 120 And transmits the shape information of the liquid level M to the control unit 160. [ The control unit 160, which receives the shape information of the liquid level, controls the ejection conditions of the liquid droplet, and will be described.

전압 제어를 통한 Through voltage control 액적의Droplet 크기 조절 Resize

도 3은 도 1의 피드백 제어형 인쇄 시스템에서 제어부를 이용한 액적의 직경 제어원리를 개략적으로 도시한 것이다.3 schematically shows the principle of controlling the diameter of droplets using the control unit in the feedback control type printing system of Fig.

즉 도 3(a)에 도시된 바와 같이, 제어부(160)는 액면(M)의 형상정보에 따라 노즐(120)로부터 토출되는 액적(L)의 크기를 제어한다. 3 (a), the controller 160 controls the size of the droplet L discharged from the nozzle 120 according to the shape information of the liquid surface M.

즉, 도 3(b)에 도시된 바와 같이, 제어부(160)는 전압인가부(140)를 제어하여 노즐(120)에 인가되는 전압(V1, V2)을 조절함으로써, 노즐(120)의 단부에 형성되는 액면(M)의 크기를 제어하고, 최종적으로 노즐(120)로부터 토출되는 액적(L)의 크기를 제어할 수 있게 된다.3 (b), the controller 160 controls the voltage application unit 140 to control the voltages V 1 and V 2 applied to the nozzles 120, The size of the liquid level M formed at the end of the nozzle 120 can be controlled and the size of the droplet L finally discharged from the nozzle 120 can be controlled.

도 4는 도 1의 피드백 제어형 인쇄 시스템에서 제어부를 이용한 전기장 제어 원리를 개략적으로 도시한 것이다.4 schematically shows an electric field control principle using a control unit in the feedback control type printing system of FIG.

또한, 이러한 경우에 도 3에 도시된 바와 같이, 제어부(160)의 이송제어모듈(161)은 이송부(130)를 제어하여 노즐(120)을 스테이지(110) 측으로 근접시킴으로써, 전기장의 세기를 증가시켜, 토출되는 액적의 크기를 증가시킬 수 있다.
3, the transfer control module 161 of the controller 160 controls the transfer unit 130 to bring the nozzle 120 closer to the stage 110, thereby increasing the strength of the electric field So that the size of the droplet to be discharged can be increased.

액적의Droplet 토출간격Discharge interval (착탄간격) 제어(Injection interval) control

도 5는 도 1의 피드백 제어형 인쇄 시스템에서 제어부를 이용한 토출 액적 간격 제어원리를 개략적으로 도시한 것이다.5 schematically shows the principle of the ejection droplet gap control using the control unit in the feedback control type printing system of Fig.

도 5에 도시된 바와 같이, 노즐(120)에 형성되는 액면(M)의 형상정보에 따라 액적(L)의 분사간격의 조절이 필요한 경우에 제어부(160)의 이송제어모듈(161)은 이송부(130)를 제어하여 노즐(120)의 이송속도를 조절한다. 즉, 인쇄방향을 따라 이송되는 노즐(120)의 이송속도를 조절하여 인쇄대상(S)에 착탄되는 액적(L) 간의 간격을 제어할 수 있는 것이다.5, when the injection interval of the droplet L is required to be adjusted according to the shape information of the liquid level M formed on the nozzle 120, the transfer control module 161 of the controller 160 controls the transfer unit 160, (130) to adjust the feeding speed of the nozzle (120). That is, the distance between the droplets L landing on the printing target S can be controlled by controlling the feeding speed of the nozzle 120 transferred along the printing direction.

또한, 제어부(160)의 전압제어모듈(162)이 전압인가부(140)를 제어하여 노즐(120)에 인가되는 전압의 파형을 조절하여 펄스 전압의 주파수를 제어함으로써 노즐(120)로부터 분사되는 액적(L)의 분사속도를 제어할 수 있다.
The voltage control module 162 of the controller 160 controls the voltage application unit 140 to adjust the waveform of the voltage applied to the nozzle 120 to control the frequency of the pulse voltage, The injection speed of the droplet L can be controlled.

액적의Droplet 토출Discharge 타이밍 제어 Timing control

도 6은 도 1의 피드백 제어형 인쇄 시스템에서 제어부를 이용한 액적의 토출 타이밍 제어원리를 개략적으로 도시한 것이다.6 schematically shows the principle of the ejection timing control of droplets using the control unit in the feedback control type printing system of Fig.

도 6(a)에 도시된 바와 같이, 제어부(160)는 액면(M)의 형상정보에 따라 기판(120)과 스테이지(110) 사이에 형성되는 전기장을 제어하여 잉크 액적의 토출 타이밍을 제어한다. 즉, 제어부(160)는 도 6(b)에 도시된 바와 같이, 전압인가부(140)로부터 노즐(120)에 인가되는 펄스 전압의 주파수, 즉, 펄스전압 간의 피치(P1, P2)를 제어함으로써, 잉크 액적(L)이 분사되는 타이밍을 조절할 수 있는 것이다.6A, the controller 160 controls an electric field formed between the substrate 120 and the stage 110 according to the shape information of the liquid level M to control the ejection timing of the ink droplet . 6 (b), the controller 160 controls the frequency of the pulse voltage applied to the nozzle 120 from the voltage applying unit 140, that is, the pitches P 1 and P 2 between the pulse voltages, The timing at which the ink droplet L is ejected can be adjusted.

즉, 노즐(120)에 형성되는 액면의 형상정보에 따라 액적(L)의 분사 타이밍이 늦는 경우에는 노즐(120)에 인가되는 펄스 전압의 주파수를 크게 함으로써 토출 타이밍을 앞당길 수 있다.That is, when the ejection timing of the droplet L is slow according to the shape information of the liquid level formed on the nozzle 120, the ejection timing can be advanced by increasing the frequency of the pulse voltage applied to the nozzle 120.

즉, 상술한 바와 같이, 액적의 토출 타이밍을 정밀하게 제어함으로써, 인쇄대상(S)에 착탄되는 액적(L)의 정밀도 및 균일성을 향상시켜 전체적인 인쇄 품질을 향상시킬 수 있다.
That is, as described above, precise control of the ejection timing of the liquid droplet can improve the accuracy and uniformity of the droplet L landing on the printing target S, thereby improving the overall printing quality.

액면의 안정화 및 Stabilization of liquid surface and 토출Discharge 액적의Droplet 균일도 제어 Uniformity control

또한, 피드백 제어를 통하여 액면을 안정화함으로써 토출되는 액적의 균일성을 증가시킬 수 있다.In addition, it is possible to increase the uniformity of droplets discharged by stabilizing the liquid level through feedback control.

즉, 노즐(120)의 단부에 맺히는 액면을 모니터링하면서 과다한 량의 액체가 공급되는 경우에는 인가되는 전압을 증가시키고, 액체량이 부족한 경우에는 인가되는 전압을 감소시킴으로써 액면을 안정화할 수 있다.That is, the liquid level can be stabilized by increasing the applied voltage when an excessive amount of liquid is supplied while monitoring the liquid level formed at the end of the nozzle 120, and by reducing the applied voltage when the liquid amount is insufficient.

노즐(120)에 상대적으로 고전압을 인가하면 토출되는 잉크의 양이 노즐(120)로 공급되는 잉크의 양보다 많아지므로 액면의 균일성이 파괴되고, 토출되는 액적의 크기 또한 변화하여 최종 인쇄물의 품질이 저하된다.When a relatively high voltage is applied to the nozzle 120, the amount of the ink ejected becomes larger than the amount of ink supplied to the nozzle 120, so that the uniformity of the liquid surface is destroyed and the size of the ejected droplet also changes, .

도 7은 도 1의 피드백 제어형 인쇄 시스템에서 액면의 높이 정보를 이용하여 액면을 안정화하는 피드백 제어원리를 개략적으로 도시한 것이다.7 schematically shows a feedback control principle for stabilizing the liquid level using the height information of the liquid level in the feedback control type printing system of FIG.

따라서, 도 7에 도시된 바와 같이, 노즐(120)의 단부에서 토출 직전에 형성되는 액면의 형상을 형상획득부(150)로부터 획득하고, 노즐(120)을 중심에서부터 외곽까지 2개의 좌표를 지정하여, 노즐(120)의 중심 및 지정된 좌표를 각각 X0, X1, X2 라 정의하고, X0위치에서의 획득된 액면의 형상의 높이와 X1위치에서의 획득된 액면의 형상의 높이의 차를 △Y1라하고, X1위치에서의 획득된 액면의 형상의 높이와 X2위치에서의 획득된 액면의 형상의 높이의 차를 △Y2라 하여 △Y1, △Y2 간의 관계를 통하여 액면을 제어한다.7, the shape of the liquid surface formed immediately before discharge from the end of the nozzle 120 is acquired from the shape obtaining unit 150, and two coordinates are designated from the center to the outline of the nozzle 120 The center of the nozzle 120 and the designated coordinates are defined as X 0 , X 1 , and X 2 , respectively, and the height of the obtained liquid level at the X 0 position and the height of the obtained liquid level at the X 1 position to the car △ Y 1 d and d the difference between the height of the image of the obtained liquid level in the height and X 2 position of the shape of the liquid level obtained in the X 1 position △ Y 2 △ Y between 1, △ Y 2 Control the liquid surface through the relationship.

즉, 도 7(a)에 도시된 바와 같이, △Y1과 △Y2 의 비, 즉, (△Y1/△Y2)>1인 경우에는 토출되는 잉크의 양보다 공급되는 잉크의 양이 적거나 필요 이상의 전압이 인가되는 것으로 판단할 수 있고, 도 7(c)에 도시된 바와 같이, (△Y1/△Y2)<1인 경우에는 토출되는 잉크의 양보다 공급되는 잉크의 양이 많거나 인가되는 전압이 충분하지 못한 것으로 판단될 수 있다.That is, FIG. 7 (a) a, △ Y ratio of 1 and △ Y 2, i.e., (△ Y 1 / △ Y 2)> If 1 is the amount of ink to be supplied than the amount of discharged ink, as shown in is low or it is possible to judge to be applied with a voltage higher than required, as shown in Fig. 7 (c), if (△ Y 1 / △ Y 2 ) <1 is the ink to be supplied than the amount of ejected ink It may be judged that there is not enough voltage or sufficient voltage is applied.

따라서, 실시간으로 (△Y1/△Y2)값을 측정하여 전압을 제어함으로써, 액면을 안정화할 수 있다.Therefore, it is possible to real-time measurement values (△ Y 1 / △ Y 2 ) to stabilize by controlling the voltage, the liquid level.

한편, 본 실시예에서는 X1의 위치가 X0 과 X1의 중간지점이 되도록 설정하였으나, X1 과 X2 의 위치는 이에 제한되지 않고, 미리 정해지는 △Y1/△Y2의 적정비율을 고려하여 결정되는 것이 바람직하다.On the other hand, in this embodiment, but setting the position of the X 1 to be the mid-point of X 0 and X 1, X 1 and the position of X 2 is not limited to this, proper ratio of △ Y 1 / △ Y 2, which is defined in advance Is determined in consideration of the above.

도 8은 도 7의 피드백 제어형 인쇄 시스템의 액면 안정화 피드백 제어시의 상호간에 전달되는 액면의 정보를 설명하기 위한 것이다.Fig. 8 is a view for explaining the information of mutually transmitted liquid level during liquid level stabilization feedback control of the feedback control type printing system of Fig.

도 8에 도시된 바와 같이, (△Y1/△Y2)를 조절함과 동시에, 바람직한 액면의 높이(H)를 설정하여 형상획득부(150)로부터 획득된 실제 액면의 높이(H0)를 조절함으로써, 최종 토출되는 액적의 크기의 균일도를 향상시킬 수 있으며, 결과적으로는 전체적인 인쇄품질을 향상시킬 수 있다.The height H 0 of the actual liquid level obtained from the shape obtaining unit 150 is set by setting the height H of the desired liquid level while adjusting (ΔY 1 / ΔY 2 ) as shown in FIG. 8, It is possible to improve the uniformity of the size of the droplets to be finally ejected, and as a result, the overall print quality can be improved.

도 9는 도 7의 피드백 제어형 인쇄 시스템을 이용하여 피드백 제어하는 경우와 피드백 제어를 하지 않는 경우 시간에 따른 액면의 높이 및 노즐에 인가되는 전압 데이터를 도시한 것이다.FIG. 9 shows the height of the liquid level according to the time when the feedback control is performed using the feedback control type printing system of FIG. 7 and the voltage data applied to the nozzle when the feedback control is not performed.

도 9(a)에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 의한 피드백 제어가 있는 경우에는 피드백 제어가 없는 경우보다 균일한 높이의 액면이 형성된다. 또한, 도 9(b)에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 의한 피드백 제어가 있는 경우에는 노즐(120)에 인가되는 전압이 일정하지 않음을 알 수 있다.
As shown in Fig. 9 (a), in the case of the feedback control according to the present embodiment, a liquid surface having a uniform height is formed as compared with the case where there is no feedback control. Also, as shown in FIG. 9 (b), when the feedback control according to the present embodiment is performed, it can be seen that the voltage applied to the nozzle 120 is not constant.

따라서, 상술한 바와 같이, 액면의 형상, 전압, 전류, 스테이지 등을 통한 다양한 제어를 이용한 본 실시예의 다양한 제어방법에 의하면, 최초 토출시 액적의 착탄 정밀도, 액면 형상의 균일도 및 안정성, 착탄 간격 정밀도 등을 향상시킬 수 있다.
As described above, according to the various control methods of the present embodiment using various controls through the shape of the liquid surface, the voltage, the current, and the stage as described above, the accuracy of landing accuracy of the initial discharged liquid droplet, uniformity and stability of the liquid surface shape, And the like can be improved.

다음으로 본 발명의 제2실시예에 따른 피드백 제어형 인쇄 시스템에 대하여 설명한다.Next, a feedback control type printing system according to a second embodiment of the present invention will be described.

도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 피드백 제어형 인쇄 시스템의 개략적인 사시도이다.10 is a schematic perspective view of a feedback control type printing system according to a second embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 피드백 제어형 인쇄 시스템(200)은 스테이지(110)와 노즐(120)과 이송부(130)와 전압인가부(140)와 제어부(160)와 전류측정부(270)를 포함한다. 10, the feedback control type printing system 200 according to the second embodiment of the present invention includes a stage 110, a nozzle 120, a transfer unit 130, a voltage application unit 140, a controller 160, And a current measuring unit 270.

다만, 본 실시예의 스테이지(110)와 노즐(120)과 이송부(130)와 전압인가부(140)와 제어부(160)는 제1실시예에서 상술한 구성과 동일한 것이므로 중복설명은 생략한다.However, since the stage 110, the nozzle 120, the transfer unit 130, the voltage application unit 140, and the control unit 160 of the present embodiment are the same as those described in the first embodiment, redundant description will be omitted.

상기 전류측정부(270)는 스테이지(110)와 노즐(120) 사이에 발생하는 전류량을 측정하기 위한 것으로서, 제어부(160)와 연결된다. 즉, 전류측정부(270)는 액적 토출시에 발생하는 전류량을 측정하여 제어부(160)에 전달하고, 액적의 정밀한 토출 타이밍을 획득하여 액적의 착탄 정밀도를 향상시키거나 액적의 크기를 제어하는데 이용한다. The current measuring unit 270 measures the amount of current generated between the stage 110 and the nozzle 120 and is connected to the controller 160. That is, the current measuring unit 270 measures the amount of current generated in the discharge of the droplet so as to transfer it to the controller 160, and acquires the precise discharge timing of the droplet to improve the accuracy of the droplet landing accuracy or control the droplet size .

이하, 본 실시예의 피드백 제어형 인쇄 시스템의 작동에 대해서 설명한다.
Hereinafter, the operation of the feedback control type printing system of this embodiment will be described.

전류량 측정을 통한 피드백 제어Feedback control through current measurement

도 11은 도 10의 피드백 제어형 인쇄 시스템에서 전류측정부를 이용하여 액적이 토출되는 순간에 측정한 전류값 데이터이다.11 is current value data measured at the instant when a liquid droplet is ejected using the current measuring unit in the feedback control type printing system of Fig.

실질적으로 액적의 토출이 발생하지 않는 경우에 시스템은 전류가 흐르지 않는 개회로를 형성하나, 도 11에 도시된 바와 같이, 액적의 토출이 발생하는 경우에 스테이지(110)와 노즐(120) 사이에는 폐회로를 형성하여 전류가 흐른다.In the case where droplet ejection does not occur substantially, the system forms an open circuit in which no current flows. However, as shown in FIG. 11, when a droplet is ejected, a gap is formed between the stage 110 and the nozzle 120 A closed circuit is formed and current flows.

따라서, 전류측정부(270)를 이용하여 액적의 토출시에 스테이지(110)와 노즐(120) 사이를 흐르는 전류량을 측정하고, 전류량에 따라 전압인가부(140)를 피드백 제어함으로써, 액적의 토출 안정성 및 액적의 크기의 균일도를 향상시킬 수 있다.Therefore, by measuring the amount of current flowing between the stage 110 and the nozzle 120 during the discharging of the droplet by using the current measuring unit 270 and performing the feedback control of the voltage applying unit 140 according to the amount of current, The stability and the uniformity of the size of the droplet can be improved.

도 12는 도 10의 피드백 제어형 인쇄 시스템에서 노즐의 형상에 상관없이 액적의 최초 토출 시점이 지연되는 현상을 나타내는 실험데이터이다.12 is experimental data showing a phenomenon in which the initial ejection timing of the droplet is delayed regardless of the shape of the nozzle in the feedback control type printing system of FIG.

또한, 도 12에 도시된 바와 같이, 전압인가와 동시에 액적이 토출되는 것이 아니므로, 전압인가부(140)에 의하여 전압이 인가되는 시점을 액적이 토출되는 시점이라 가정하는 경우에는 착탄 정밀도가 저하될 수 있다.12, since the liquid droplet is not discharged simultaneously with the voltage application, when the time point when the voltage is applied by the voltage application unit 140 is assumed to be the time when the liquid droplet is discharged, .

따라서, 본 실시예에서는 전류측정부(270)를 이용하여 전류가 최초로 발생하는 시점을 측정함으로써 액적이 실질적으로 토출되는 시점을 판단하여, 전압인가 시점과 토출 시점 사이의 지연시간을 산출하고, 산출되는 지연시간에 대응하여 스테이지를 이동시킴으로써, 토출되는 액적의 탄착점을 정밀하게 제어할 수 있다.Therefore, in the present embodiment, the point of time when the droplet is actually discharged is determined by measuring the time when the current is first generated by using the current measuring unit 270, the delay time between the voltage application time point and the discharge time point is calculated, The impact point of the ejected liquid droplet can be precisely controlled by moving the stage in accordance with the delay time.

즉, 노즐(120)은 고정하고 스테이지(110)를 이송함으로써 인쇄공정을 진행하는 경우, 전류값 측정을 통하여 실제로 액적이 토출되는 타이밍과 동시점에 스테이지의 이송을 시작함으로써, 액적의 최초 탄착 정밀도를 향상시킬 수 있는 것이다.
That is, when the printing process is performed by fixing the nozzle 120 and transferring the stage 110, the stage starts to be conveyed at the timing when the droplet actually is discharged through the measurement of the current value, Can be improved.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, but may be embodied in various forms of embodiments within the scope of the appended claims. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims.

100 : 본 발명의 제1실시예에 따른 피드백 제어형 인쇄 시스템
110 : 스테이지 120 : 노즐
130 : 이송부 140 : 전압인가부
150 : 형상획득부 160 : 제어부
161 : 이송제어모듈 162 : 전압제어모듈
100: a feedback control type printing system according to the first embodiment of the present invention
110: stage 120: nozzle
130: transfer unit 140:
150: shape obtaining unit 160:
161: transfer control module 162: voltage control module

Claims (10)

인쇄대상이 놓여지는 스테이지;
상기 인쇄대상 측으로 잉크를 분사하는 노즐;
상기 노즐과 상기 스테이지 사이에 전기장이 발생하도록 상기 노즐에 전압을 인가하는 전압인가부;
상기 전압인가부로부터 인가되는 전압에 의하여 상기 노즐의 분사면 상에 형성되는 액면(Meniscus)의 형상정보를 획득하는 형상획득부;
상기 형상획득부로부터 형상정보를 제공받아 상기 인쇄대상으로 분사되는 잉크의 분사조건 또는 상기 스테이지의 이송조건을 제어하는 제어부;를 포함하며,
상기 형상획득부는 상기 노즐의 중심으로부터 이격되는 서로 다른 복수개의 지점에서 액면(Meniscus)의 높이 정보를 제공받고, 상기 제어부는 상기 형상획득부로부터 획득한 복수개의 지점에서의 액면(Meniscus)의 높이비에 따라 상기 노즐에 인가되는 전압의 세기를 조절하는 것을 특징으로 하는 피드백 제어형 인쇄 시스템.
A stage on which a print object is placed;
A nozzle for ejecting ink toward the printing object side;
A voltage applying unit for applying a voltage to the nozzle to generate an electric field between the nozzle and the stage;
A shape obtaining unit for obtaining shape information of a meniscus formed on a spray surface of the nozzle by a voltage applied from the voltage applying unit;
And a control unit for receiving the shape information from the shape obtaining unit and controlling the ejection condition of ink ejected to the printing object or the feeding condition of the stage,
Wherein the shape obtaining unit is provided with height information of a meniscus at a plurality of different points spaced from the center of the nozzle and the control unit calculates a height ratio of a meniscus at a plurality of points acquired from the shape obtaining unit, Wherein the control unit controls the intensity of the voltage applied to the nozzle according to the control signal.
인쇄대상이 놓여지는 스테이지;
상기 인쇄대상 측으로 잉크를 분사하는 노즐;
상기 노즐과 상기 스테이지 사이에 전기장이 발생하도록 상기 노즐에 전압을 인가하는 전압인가부;
상기 노즐로부터 액적의 토출시에 상기 노즐과 상기 스테이지 사이에 발생하는 전류를 측정하는 전류측정부;
상기 전류측정부로부터 측정된 전류정보를 제공받아 상기 인쇄대상으로 분사되는 잉크의 분사조건 또는 상기 스테이지의 이송조건을 제어하는 제어부;를 포함하며,
상기 인쇄대상이 인쇄되도록 상기 노즐로부터 액적 토출시에 상기 스테이지를 이송하며, 최초로 토출되는 액적의 착탄정밀도를 향상시키도록 상기 제어부는 상기 전류측정부로부터 측정되는 전류정보에 기반하여 액적의 최초 토출 타이밍 정보를 획득한 후에 액적의 최초 토출시 상기 스테이지의 이송이 시작되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 피드백 제어형 인쇄 시스템.
A stage on which a print object is placed;
A nozzle for ejecting ink toward the printing object side;
A voltage applying unit for applying a voltage to the nozzle to generate an electric field between the nozzle and the stage;
A current measuring unit for measuring a current generated between the nozzle and the stage in discharging a droplet from the nozzle;
And a control unit for receiving the measured current information from the current measuring unit and controlling an ejection condition of ink ejected to the printing object or a conveying condition of the stage,
The control unit controls the first ejection timing of the droplet based on the current information measured from the current measuring unit so as to transfer the stage from the nozzle to the droplet so that the printing object is printed, And controls to start conveying the stage at the initial stage of discharging the droplet after acquiring the information.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제어부는 상기 스테이지와 상기 노즐 사이에 형성되는 전기장을 제어하는 것을 특징으로 하는 피드백 제어형 인쇄 시스템.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the control unit controls an electric field formed between the stage and the nozzle.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제어부는 상기 전압인가부로부터 상기 노즐에 인가되는 전압량을 제어하는 것을 특징으로 하는 피드백 제어형 인쇄 시스템.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the control unit controls the amount of voltage applied to the nozzle from the voltage applying unit.
제1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 노즐을 이송시켜 상기 노즐과 상기 스테이지 사이의 거리를 제어하는 것을 특징으로 하는 피드백 제어형 인쇄 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the control unit controls the distance between the nozzle and the stage by feeding the nozzle.
제1항에 있어서,
상기 형상획득부는 상기 노즐 상에 형성되는 액면을 측정하는 비젼센서인 것을 특징으로 하는 피드백 제어형 인쇄 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the shape obtaining unit is a vision sensor for measuring a liquid level formed on the nozzle.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제어부는 상기 노즐로부터 분사되는 잉크 액적의 분사속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 피드백 제어형 인쇄 시스템.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the control unit controls the injection speed of the ink droplet ejected from the nozzle.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제어부는 상기 노즐의 이송속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 피드백 제어형 인쇄 시스템.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the control unit controls the feeding speed of the nozzle.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08893B2 (en) * 1992-03-18 1996-01-10 大蔵省印刷局長 Electron beam curable intaglio ink that easily peels from within the printing image line after intaglio printing, and intaglio printing method using the ink
JP2005161838A (en) 2003-11-10 2005-06-23 Seiko Epson Corp Droplet discharge method, droplet discharge device, nozzle abnormality determination method, display device, and electronic apparatus
JP4080893B2 (en) * 2001-05-24 2008-04-23 ニューオブジェクティブ,インク. Method and apparatus for feedback control of electrospray
KR20080099500A (en) * 2007-05-09 2008-11-13 삼성전자주식회사 Volume measurement method of ink droplets and nozzle control method of ink jet head using the same
KR20120036268A (en) * 2010-10-07 2012-04-17 포항공과대학교 산학협력단 Electric field aided robotic nozzle printer and method for fabrication of aligned organic wire patterns

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08893B2 (en) * 1992-03-18 1996-01-10 大蔵省印刷局長 Electron beam curable intaglio ink that easily peels from within the printing image line after intaglio printing, and intaglio printing method using the ink
JP4080893B2 (en) * 2001-05-24 2008-04-23 ニューオブジェクティブ,インク. Method and apparatus for feedback control of electrospray
JP2005161838A (en) 2003-11-10 2005-06-23 Seiko Epson Corp Droplet discharge method, droplet discharge device, nozzle abnormality determination method, display device, and electronic apparatus
KR20080099500A (en) * 2007-05-09 2008-11-13 삼성전자주식회사 Volume measurement method of ink droplets and nozzle control method of ink jet head using the same
KR20120036268A (en) * 2010-10-07 2012-04-17 포항공과대학교 산학협력단 Electric field aided robotic nozzle printer and method for fabrication of aligned organic wire patterns

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