KR20070028800A - 잉크젯 장비의 헤드정렬장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 잉크젯 장비의 헤드정렬장치에 관한 것으로서, 특히 잉크젯 장비에서 잉크헤드와 마더글라스(Mother Glass)와의 정렬을 위해, 헤드 정렬마크가 새겨진 헤드정렬글라스를 헤드바디 측면 하단에 수평하게 장착하고, 상기 헤드정렬글라스 상의 헤드 정렬마크를 촬영할 수 있도록 상기 헤드바디 측면 상단에 화상판독카메라를 수직으로 장착하여, 상기 헤드정렬글라스 상의 상기 헤드 정렬마크와 상기 마더글라스 상의 마더글라스 정렬마크를 하나의 화상을 통해 정렬하는 잉크젯 장비의 헤드정렬장치를 제공한다.
잉크젯 장비, 헤드정렬장치, 정렬마크

Description

잉크젯 장비의 헤드정렬장치{HEAD ALIGNMENT APPARATUS FOR INK-JET DEVICE}
도 1은 잉크젯 장비의 헤드에 장착된 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 헤드정렬장치의 헤드정렬글라스를 보인 도면,
도 2는 잉크젯 장비의 헤드에 장착되어 헤드를 정렬하는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 헤드정렬장치의 구성을 보인 도면,
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 다양한 헤드정렬마크와 마더글라스 정렬마크의 정렬 이미지를 보인 도면,
도 4는 도 3의 다양한 헤드정렬마크와 마더글라스 픽셀의 정렬 이미지를 보인 도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10: 마더글라스 11: 마더글라스 정렬마크
13: 마더글라스 픽셀 110: 헤드바디
120: 화상판독카메라 130: 카메라장착부
140: 헤드정렬글라스 141, 141',141": 헤드 정렬마크
본 발명은 잉크젯(Ink-Jet) 장비의 헤드정렬장치에 관한 것으로서, 특히 잉크젯 장비에서 잉크헤드와 마더글라스(Mother Glass)와의 정렬을 위해, 헤드 정렬마크가 새겨진 헤드정렬글라스를 헤드바디 측면 하단에 수평하게 장착하고, 상기 헤드정렬글라스 상의 헤드 정렬마크를 촬영할 수 있도록 상기 헤드바디 측면 상단에 화상판독카메라를 수직으로 장착하여, 상기 헤드정렬글라스 상의 상기 헤드 정렬마크와 상기 마더글라스 상의 마더글라스 정렬마크를 하나의 화상을 통해 정렬하는 잉크젯 장비의 헤드정렬장치에 관한 것이다.
잉크젯 장비는 컴퓨터로 제어되는 프린터헤드의 노즐로부터 피코리터(Picoliter; 10-12 Liter) 단위의 아주 작은 잉크방울을 고속으로 분사하여 원하는 위치에 정확하게 낙하하여 이미지 및 텍스트를 형성한다. 따라서 각각의 잉크방울이 원하는 위치에 정확하게 낙하할 수 있도록 하기 위해서는 프린터헤드의 첫 번째 노즐구멍의 중심과 마더글라스의 1번 픽셀의 위치를 정확히 일치시키는 헤드정렬이 매우 중요하다.
종래기술에 따른 잉크젯 장비의 헤드정렬방식은 잉크가 분사되어 이미지나 텍스트를 형성하는 미디어인 마더글라스의 아래에 카메라를 설치하여 마더글라스와 헤드의 노즐구멍을 동시에 밑에서 위로 보면서 정렬하는 방식이다.
그러나 종래기술에 따른 헤드정렬방식은 마더글라스 이미지와 노즐구멍을 정확하게 볼 수 있다는 장점이 있으나 카메라를 마더글라스의 아래에 설치해야 하므로 마더글라스를 떠받치는 정반이나 평판에 카메라 렌즈구멍을 뚫어야 하므로 마더글라스 하단의 구조물에 기구적인 단점을 발생시키게 되며, 이로 인해 기구적으로 매우 복잡하게 구성되고 제약도 많이 발생하게 되는 등 장점에 비해 많은 문제를 야기시킨다.
또한, 종래의 헤드정렬방식은 카메라가 마더글라스 하단의 구조물에 장착되므로 카메라를 이동시키기 어려우며, 정렬 목적 이외에 타 목적으로 카메라를 사용할 수 없는 문제점이 있다.
한편, 잉크젯 장비의 헤드정렬을 위한 다른 종래기술로서 카메라와 헤드가 서로 독립적으로 설치되어, 서로간의 거리차를 구하여 설정값으로 저장한 후 카메라를 이용하여 마더글라스 정렬마크를 찾은 후 카메라와 헤드노즐 첫 번째 구멍의 중심과의 거리를 설정값만큼 이동하여 정렬하는 방식이 있다.
그러나 이러한 종래기술은 설정값만큼 헤드를 이동하여 고정하는 과정에서 상당히 많은 오차를 발생시킬 수 있으므로 기구적으로 신뢰할만한 정확한 정렬을 구현하기에는 어려움이 있다.
따라서, 상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 마더글라스 하단의 기구적인 수정을 가하지 않고 헤드노즐 정렬 및 헤드노즐들과 글라스 픽셀과의 정렬을 하나의 카메라로 마더글라스 상단에서 모두 진행함으로써 헤드정렬을 정확하고 간편하게 수행할 수 있는 잉크젯 장비의 헤드정렬장치를 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 잉크젯 장비의 잉크헤드와 상기 잉크헤드의 노즐을 통하여 분사되는 잉크가 안착되는 미디어의 정렬을 위한 잉크젯 장비의 헤드정렬장치에 있어서,
중심에 헤드정렬마크가 표시된 투명부재로서, 상기 잉크젯 장비의 헤드바디의 측면 하단에 수평하게 장착되는 헤드정렬글라스와;
상기 헤드정렬글라스 상의 헤드정렬마크와 상기 잉크젯 장비의 헤드바디 아래에 놓여지는 상기 미디어에 표시된 미디어정렬마크를 동시에 촬영할 수 있도록 상기 잉크젯 장비의 헤드바디의 측면 상단에 수직으로 장착되는 화상판독카메라와;
상기 화상판독카메라에서 촬영한 하나의 화상으로부터 상기 헤드정렬마크 및 상기 미디어정렬마크의 오차를 판독하고, 판독된 오차만큼 상기 잉크젯 장비의 헤드바디 및 상기 미디어 중 어느 하나를 이동시켜 상기 헤드정렬마크 및 상기 미디어정렬마크를 일치시킴으로써, 상기 잉크젯 장비의 헤드와 상기 미디어를 정렬하는 제어부;로 구성됨을 특징으로 하는 잉크젯 장비의 헤드정렬장치.
또한, 본 발명에 따른 잉크젯 장비의 헤드정렬장치에 있어서, 상기 제어부는 상기 잉크젯 장비의 헤드 회전 시 상기 화상판독카메라에게 상기 헤드정렬마크를 촬영토록 하고, 촬영된 이미지로부터 상기 헤드정렬마크의 좌표값을 읽어들여 상기 헤드의 회전된 각도를 계산하며, 상기 헤드의 회전된 각도가 소정 각도와 일치하도록 상기 헤드의 회전을 미세보정하는 기능을 더 구비함을 특징으로 한다.
이때, 본 발명에 따른 잉크젯 장비의 헤드정렬장치에 있어서, 상기 헤드정렬글라스는 상기 잉크젯 장비의 헤드바디 양측 하단에 상기 헤드바디를 중심으로 대칭되는 한 쌍으로 구비됨을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 잉크젯 장비의 헤드정렬장치에 있어서, 상기 헤드정렬글라스의 헤드정렬마크는 이미지 정렬 시 구분이 용이하도록 상기 미디어의 미디어정렬마크와 다른 크기와 굵기로 표시됨을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 잉크젯 장비의 헤드정렬장치에 있어서, 상기 헤드정렬글라스의 헤드정렬마크는 이미지 정렬 시 구분이 용이하도록 상기 미디어의 미디어정렬마크와 다른 색상을 가짐을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 잉크젯 장비의 헤드정렬장치에 있어서, 상기 헤드정렬글라스의 헤드정렬마크는 상기 미디어정렬마크 및 상기 미디어의 픽셀을 촬영한 이미지와 정렬 시 구분이 용이하도록 다양한 기하학적 형태로 표시됨을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 잉크젯 장비의 헤드에 장착된 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 헤드정렬장치의 헤드정렬글라스를 보인 도면이고, 도 2는 잉크젯 장비의 헤드에 장착되어 헤드를 정렬하는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 헤드정렬장치의 구성을 보인 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 잉크젯 장비의 헤드정렬장치는 잉크젯 장비의 헤드바디(110)의 측면 하단에 한 쌍의 헤드정렬글라스(140)가 고정되어 있으므로 헤드정렬글라스(140)의 중심과 헤드노즐의 1번(첫 번째) 구멍 중심과의 거리가 항상 불변이다.
따라서 헤드노즐과 헤드정렬글라스(140) 중심과의 거리오차가 발생하지 않게 되고 헤드노즐로부터 분사되는 잉크가 안착되는 미디어인 마더글라스(10)가 놓여지는 스테이지에 구멍을 내어 카메라를 장착할 필요가 없다.
또한, 화상판독카메라(120)는 헤드바디(110)의 측면 상단에 헤드정렬글라스(140)나 마더글라스(10)와 독립적으로 구비되므로 자유스럽게 이동이 가능하여 향후 공정 검토용 카메라 및 타 목적 카메라로 이용이 가능하다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 잉크젯 장비의 헤드정렬장치는 헤드바디(110)의 양 옆에 헤드정렬글라스(140)를 장착한다. 헤드정렬글라스(140)는 반드시 유리일 필요는 없으며 화상판독카메라(120)가 하부의 마더글라스(10)의 정렬마크(11) 및 픽셀(13)을 투시할 수 있도록 투명소재로 구비된다. 헤드정렬글라스(140)의 중심에는 다양한 형태의 헤드정렬마크(141)가 표시되어 마더글라스(10)의 정렬마크(11) 및 픽셀(13)과 정렬하는데 사용된다.
우선, 헤드정렬글라스(140)를 장착할 때는 고배율 카메라를 이용하여 두 헤드정렬글라스(140)의 중심과 헤드의 첫 번째 노즐구멍 및 마지막 노즐구멍이 각각 일치하도록 조정한 후 헤드바디(110)에 장착한다.
그러면, 왼쪽 헤드정렬글라스 중심과 첫 번째 노즐구멍 중심 및 오른쪽 헤드정렬글라스 중심과 마지막 노즐구멍 중심이 일직선상에 위치하게 된다.
이에 따라, 헤드(110)가 잉크젯 장비의 X축 스테이지 위에 장착되고, 헤드가 장착된 후 마더글라스(10)가 들어오면, 먼저 화상판독카메라(120)와 헤드(110)가 동시에 미리 설정된 마더글라스(10)의 정렬위치로 이동하게 된다.
정렬위치로 이동한 후 헤드(110)의 왼쪽에 있는 헤드정렬글라스의 헤드정렬마크(141)가 정확하게 촬영화면의 중앙에 위치하는지 먼저 검사하여 헤드정렬마크(141)와 화상판독카메라(120)를 정렬시킨다.
헤드(110)와 화상판독카메라(120)의 정렬을 완료한 후, 설정된 마더글라스 정렬마크(11)의 위치로 헤드(110)와 화상판독카메라(120)가 동시에 이동한다.
이동한 후, 모터를 구동하여 마더글라스 정렬마크(11)와 헤드정렬마크(141)를 일치시킨다. 이때 헤드정렬마크(141)의 색상, 크기, 굵기 등을 마더글라스 정렬마크(11)의 색상, 크기, 굵기 등과 다르게 함으로써 두 정렬마크(11, 141)가 겹칠 때 구분하기 용이하도록 한다.
두 정렬마크(11,141)가 정확하게 중심에 일치하도록 조정하면 헤드(110)와 마더글라스(10)는 정렬이 완료된다.
또한, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 헤드정렬마크(141)를 원, 사다리꼴, 사각형, 삼각형 등의 기하학적 형태로 표시하여 마더글라스의 정렬마크(11)와 헤드정렬마크(141)가 겹칠 때, 이를 용이하게 구분하여 볼 수 있도록 서로 중복되지 않는 영역을 갖도록 하여 서로간의 중심을 판독하기 쉽도록 제작한다. 도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 다양한 헤드정렬마크와 마더글라스 정렬마크의 정렬 이미지를 보인 도면이고, 도 4는 도 3의 다양한 헤드정렬마크와 마더글라스 픽셀의 정렬 이미지를 보인 도면이다.
두 정렬마크(11,141)간의 정렬을 완료한 후, 마더글라스(10)의 첫 번째 픽셀위치로 헤드(110)와 화상판독카메라(120)는 이미 설정된 값에 의해 이동한다. 이동한 후, 헤드(110)와 화상판독카메라(120)와의 미세 정밀보정을 시행한 후, 헤드정렬마크(141)와 마더글라스의 픽셀(13) 중심과의 미세보정을 수행함으로써 일차적인 마더글라스(10)와 헤드(110) 간의 정렬이 완료된다.
다음으로 헤드(110)의 노즐과 노즐사이의 거리와 마더글라스(10)의 픽셀과 픽셀사이의 거리가 같지 않기 때문에 헤드(110)의 노즐들과 마더글라스(10)의 픽셀들을 일치시키기 위해서 헤드(110)를 회전시켜 각각의 노즐들과 픽셀들을 정렬시킨다.
헤드(110)의 회전은 노즐과 노즐사이의 거리와 픽셀과 픽셀사이의 거리를 계산하고, 헤드(110) 회전 시 노즐과 노즐사이의 수직거리가 픽셀과 픽셀사이의 거리와 일치하는 각도를 계산하여, 계산된 각도만큼 모터를 회전시킨다. 모터의 회전각도는 삼각함수에 의해 간단히 구할 수 있다.
모터 회전에 의해 헤드(110)를 이동시킨 후, 화상판독카메라(120)를 이용하 여 헤드정렬글라스(140)의 중심값을 읽어서 헤드(110)가 원하는 각도만큼 정확히 회전하였는지 검사하고, 오차 발생시 촬영 이미지를 통해 계산된 값만큼 모터를 회전시켜 미세보정한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 잉크젯 장비의 헤드정렬방법은 마더글라스 하단의 기구적인 수정을 가하지 않고 헤드노즐 정렬 및 헤드노즐들과 글라스 픽셀과의 정렬을 하나의 카메라로 마더글라스 상단에서 모두 진행함으로써 헤드정렬을 정확하고 간편하게 수행함으로써 기구적으로 신뢰할만한 정확한 헤드정렬을 제공한다.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예를 들어 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 잉크젯 장비의 헤드정렬을 위해 화상판독카메라를 마더글라스의 상단에 위치하며 헤드정렬글라스를 구비한 잉크헤드에 장착함으로써, 화상판독카메라와 잉크헤드 간의 기구적인 오차를 제거하고, 카메라를 통해 헤드정렬마크와 마더글라스 정렬마크를 동시에 촬영, 판독함으로써 매우 빠른 시간에 정확하게 헤드정렬을 수행할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 헤드의 노즐과 노즐사이의 거리와 마더글라스의 픽셀과 픽셀사이의 거리를 일치시키기 위한 헤드의 회전각도의 오차를 정정함으로써 신뢰할 수 있는 헤드정렬방법을 제공하는 효과가 있다.
뿐만 아니라, 본 발명은 마더글라스 하단의 기구적인 수정을 가하지 않고 헤드노즐 정렬 및 헤드노즐들과 글라스 픽셀과의 정렬을 하나의 카메라로 마더글라스 상단에서 모두 진행함으로써 기구적으로 신뢰할만한 정확한 헤드정렬을 제공하는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 잉크젯 장비의 잉크헤드와 상기 잉크헤드의 노즐을 통하여 분사되는 잉크가 안착되는 미디어의 정렬을 위한 잉크젯 장비의 헤드정렬장치에 있어서,
    중심에 헤드정렬마크가 표시된 투명부재로서, 상기 잉크젯 장비의 헤드바디의 측면 하단에 수평하게 장착되는 헤드정렬글라스와;
    상기 헤드정렬글라스 상의 헤드정렬마크와 상기 잉크젯 장비의 헤드바디 아래에 놓여지는 상기 미디어에 표시된 미디어정렬마크를 동시에 촬영할 수 있도록 상기 잉크젯 장비의 헤드바디의 측면 상단에 수직으로 장착되는 화상판독카메라와;
    상기 화상판독카메라에서 촬영한 하나의 화상으로부터 상기 헤드정렬마크 및 상기 미디어정렬마크의 오차를 판독하고, 판독된 오차만큼 상기 잉크젯 장비의 헤드바디 및 상기 미디어 중 어느 하나를 이동시켜 상기 헤드정렬마크 및 상기 미디어정렬마크를 일치시킴으로써, 상기 잉크젯 장비의 헤드와 상기 미디어를 정렬하는 제어부;로 구성됨을 특징으로 하는 잉크젯 장비의 헤드정렬장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 잉크젯 장비의 헤드 회전 시 상기 화상판독카메라에게 상기 헤드정렬마크를 촬영토록 하고, 촬영된 이미지로부터 상기 헤드정렬마크의 좌표값을 읽어들여 상기 헤드의 회전된 각도를 계산하며, 상기 헤드의 회전된 각도가 소정 각도와 일 치하도록 상기 헤드의 회전을 미세보정하는 기능을 더 구비함을 특징으로 하는 잉크젯 장비의 헤드정렬장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 헤드정렬글라스는,
    상기 잉크젯 장비의 헤드바디 양측 하단에 상기 헤드바디를 중심으로 대칭되는 한 쌍으로 구비됨을 특징으로 하는 잉크젯 장비의 헤드정렬장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 헤드정렬글라스의 헤드정렬마크는,
    이미지 정렬 시 구분이 용이하도록 상기 미디어의 미디어정렬마크와 다른 크기와 굵기로 표시됨을 특징으로 하는 잉크젯 장비의 헤드정렬장치.
  5. 제 3항에 있어서, 상기 헤드정렬글라스의 헤드정렬마크는 이미지 정렬 시 구분이 용이하도록 상기 미디어의 미디어정렬마크와 다른 색상을 가짐을 특징으로 하는 잉크젯 장비의 헤드정렬장치.
  6. 제 3항에 있어서, 상기 헤드정렬글라스의 헤드정렬마크는 상기 미디어정렬마 크 및 상기 미디어의 픽셀을 촬영한 이미지와 정렬 시 구분이 용이하도록 다양한 기하학적 형태로 표시됨을 특징으로 하는 잉크젯 장비의 헤드정렬장치.
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