KR20080043233A

KR20080043233A - 잉크젯 프린터 헤드의 제팅특성 평가 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20080043233A
Application number: KR1020070114259A
Authority: KR
Inventors: 김준형
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2006-11-13
Filing date: 2007-11-09
Publication date: 2008-05-16
Also published as: KR100901075B1; JP2010509096A; US7909426B2; US20100045731A1; JP4875751B2; WO2008060076A1

Abstract

본 발명은 잉크젯 프린터 헤드의 제팅특성 평가 장치 및 방법을 개시한다. 본 발명에 따른 잉크젯 프린터 헤드의 제팅특성 평가 장치는, 잉크 액적을 순차적으로 토출하는 잉크젯 프린터 헤드의 제팅 특성을 평가하는 장치로서, 디지털 카메라를 구동시켜 순차적으로 토출된 잉크 액적 각각이 목표 지점에 탄착되기 전에 미리 선택된 촬영 지점에서 다수의 잉크 액적에 대한 중첩 액적 이미지를 생성하는 촬상 수단; 스피드 라이트(Speed light)를 구동시켜 각 잉크 액적의 토출 시점으로부터 일정 지연시간 이후에 상기 촬영 지점을 통과하는 잉크 액적에 대해 조명광을 제공하는 발광 수단; 및 상기 중첩 액적 이미지의 각 픽셀별 신호대 잡음비 분포를 산출하고, 산출된 신호대 잡음비 분포로부터 각 픽셀의 액적 이미지 중첩도를 계산하여 미리 정해진 수의 액적 이미지의 중심 좌표를 계산하고, 계산된 액적 이미지의 중심 좌표, 액적 제팅 좌표, 및 상기 지연시간을 이용하여 액적 제팅 속도와 방향에 대한 변위를 정량적으로 계산하여 출력하는 제팅특성 평가 수단을 포함한다.

잉크 액적, 제팅, 촬상, 중첩도, 안정성

Description

잉크젯 프린터 헤드의 제팅특성 평가 장치 및 방법{Apparatus and Method for inspecting of droplet discharge characteristics of ink-jet printer head}

본 발명은 잉크젯 프린터 헤드의 제팅특성 평가 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 잉크젯 프린터 헤드로부터 연속적으로 토출된 다수의 잉크 액적에 대한 중첩 액적 이미지를 촬상하여 잉크젯 프린터 헤드의 제팅특성 평가 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 잉크젯 프린터(Ink-Jet Printer)는 도트 프린터와 달리 카트리지의 사용에 따라 다양한 칼라의 구현이 가능하고 소음이 적으며, 인쇄된 글자의 품질이 미려하다는 많은 장점을 갖고 있어 점차 그 사용 영역이 확대되고 있는 추세이다.

잉크젯 프린터 헤드는 인쇄용 잉크의 미소한 액적(Droplet)을 기록용지 상의 원하는 위치에 토출시켜서 소정 색상의 화상으로 인쇄하는 수단으로, 그 분사 방식은 프린터 헤드에 설치된 노즐로부터 잉크 액적을 토출시키고, 토출된 잉크 액적을 기록 대상에 탄착시키는 방식으로 이루어지며, 그 탄착 간격이 세밀할수록 고화질의 화상을 출력할 수 있다.

잉크 액적의 토출에 의한 인쇄 품질은 화상의 밝기 및 선명도 등의 특성값으로 평가될 수 있으며, 이 특성값은 잉크젯 프린터 헤드의 잉크 액적에 대한 토출 즉, 제팅(Jetting) 특성에 의해 좌우된다.

이러한 잉크젯 프린터 헤드의 제팅 특성은 잉크젯 프린터의 신뢰성을 검증하는데 중요한 펙터(Factor)로 작용하며, 프린팅 공정 전에 잉크젯 프린터 헤드의 제팅 특성을 평가하는 것이 일반적이다.

종래의 제팅특성 평가 방식으로 잉크젯 프린터 헤드에서 토출된 잉크를 종이에 탄착시킨 후, 종이에 인쇄된 잉크의 탄착 위치를 검출하는 방식이 있다.

그러나, 이러한 방식으로 검사할 경우, A4 사이즈의 종이에 잉크 액적이 겹치지 않게 인쇄할 수 있는 최대 액적수는 약 30만개이고, 잉크젯 프린터 헤드에 구비된 노즐의 수는 약 100개로, 각 노즐에서 초당 수천번의 제팅이 이루어질 경우, 수시간 동안 안정적으로 제팅이 이루어지는지를 판정하기에는 낱장의 종이에 수용할 수 있는 액적의 갯수가 초과하게 되는 문제점이 있다.

또한, 이를 해결하기 위하여 낱장의 종이 대신 수십 미터에 달하는 종이롤에 인쇄하는 방식이 있으나, 이는 잉크 액적의 적하 위치 오차를 잉크 액적별로 자세히 관찰할 수 있는 장점은 있으나 장시간의 소모 및 종이의 사용량이 많은 문제점이 있다.

다른 방식으로, 디지털 카메라를 이용하여 프린터 헤드의 노즐 열에 따라 스캔하면서 분사되는 잉크 방울의 크기 및 간격을 분석하는 잉크 액적 검사 방법이 제안되었다.

그러나, 이러한 잉크 액적 검사 방법은 노즐 막힘 및 오염에 따른 비정상적인 제팅 오류의 계측은 가능하나, 고정밀 인쇄에 요구되는 정밀 편차의 계측 즉, 잉크 액적의 속도 및 방향성에 따른 제팅 특성의 정량적인 분석이 어려운 문제점이 있다.

또 다른 방식으로, 일본 공개특허 제1999-227172호(잉크젯식 프린터 헤드 토출 검사 장치)는 프린터 헤드 구동 회로, 카메라, 카메라 제어 회로, 스트로보, 시간 지연 회로 및 계측 회로를 구비하고, 프린터 헤드로부터 토출된 잉크 방울을 시간차를 두고 여러 차례 촬상하여, 잉크 방울 화상의 시간차로부터 잉크 방울의 적속을 계측하는 기술이 개시되어 있다.

그러나, '227172호'에 따른 기술은 잉크 방울의 빠르기를 계측하는 것에 따른 토출 타이밍의 오류를 계측할 수 있으나, 단순한 토출 타이밍의 편차 산출만으로는 토출 방향성의 오류 즉, 프린터 헤드로부터 탄착 지점까지 토출되는 잉크 방울의 궤적을 계측할 수 없고, 고정밀 인쇄에 필요한 복합적인 미세 편차 오류를 검사할 수 없는 문제점이 있다.

특히, 단순한 이미지 관찰은 극단적으로 심각한 제팅 불량을 검출할 수 있으나, 정밀도를 요하는 기판 인쇄등의 고정밀 인쇄에 필요한 잉크 제팅의 안정성을 평가하는데 한계가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 동일 위치에서 촬상된 복수의 잉크 액적에 대한 중첩 액적 이미지를 정량적으로 분석함으로써, 미세한 잉크 제팅 품질의 불량 원인을 정량적으로 정밀하게 판정 가능한 잉크젯 프린터 헤드의 제팅특성 평가 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 잉크젯 프린터 헤드의 제팅특성 평가 장치는, 잉크 액적을 순차적으로 토출하는 잉크젯 프린터 헤드의 제팅 특성을 평가하는 장치로서, 디지털 카메라를 구동시켜 순차적으로 토출된 잉크 액적 각각이 목표 지점에 탄착되기 전에 미리 선택된 촬영 지점에서 다수의 잉크 액적에 대한 중첩 액적 이미지를 생성하는 촬상 수단; 스피드 라이트(Speed light)를 구동시켜 각 잉크 액적의 토출 시점으로부터 일정 지연시간 이후에 상기 촬영 지점을 통과하는 잉크 액적에 대해 조명광을 제공하는 발광 수단; 및 상기 중첩 액적 이미지의 각 픽셀별 신호대 잡음비 분포를 산출하고, 산출된 신호대 잡음비 분포로부터 각 픽셀의 액적 이미지 중첩도를 계산하여 미리 정해진 수의 액적 이미지의 중심 좌표를 계산하고, 계산된 액적 이미지의 중심 좌표, 액적 제팅 좌표, 및 상기 지연시간을 이용하여 액적 제팅 속도와 방향에 대한 변위를 정량적으로 계산하여 출력하는 제팅특성 평가 수단을 포함한다.

바람직하게, 상기 제팅특성 평가수단은, 상기 촬상 수단으로부터 중첩 액적 이미지를 수신하는 이미지 수신 모듈; 상기 중첩 액적 이미지의 각 픽셀별 신호대 잡음비를 계산하는 신호대 잡음비 계산 모듈; 상기 각 픽셀별 신호대 잡음비 분포로부터 각 픽셀의 액적 이미지 중첩도를 산출하는 중첩도 산출 모듈; 액적의 크기, 각 픽셀의 중첩도와 중첩도가 동일한 픽셀의 위치 분포, 및 촬상된 액적의 수를 통계적으로 분석하여 미리 정해진 수의 액적 이미지에 대한 중심 좌표를 산출하는 액적 위치 산출 모듈; 및 액적 이미지의 중심 좌표, 액적 제팅 좌표 및 상기 지연시간으로부터 액적 제팅 속도 및 방향에 대한 변위를 정량적으로 계산하여 외부기기를 통해 출력하는 제팅 특성값 계산 모듈을 포함한다.

바람직하게, 상기 변위는 미리 정해진 수의 액적에 대한 제팅 속도와 방향의 표준편차이다.

본 발명에 따른 상기 잉크젯 프린터 헤드의 제팅특성 평가 장치는, 상기 표준편차가 임계치를 초과하는지 여부에 따라 제팅 특성의 안정성을 판정하여 그 결과를 외부기기를 통해 출력하는 제팅 안정성 평가 모듈을 더 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 신호대 잡음비 계산 모듈은 중첩 액적 이미지의 각 픽셀별 신호대 잡음비 분포를 외부기기를 통해 출력한다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 잉크젯 프린터 헤드의 제팅특성 평가 장치는, 잉크 액적을 순차적으로 토출하는 잉크젯 프린터 헤드의 제팅 특성을 평가하는 장치로서, 디지털 카메라를 구동시켜 순차적으로 토출된 잉크 액적 각각이 목표 지점에 탄착되기 전에 미리 선택된 촬영 지점에서 다수의 잉크 액적에 대한 중첩 액적 이미지를 생성하는 촬상 수단; 스피드 라이 트(Speed light)를 구동시켜 각 잉크 액적의 토출 시점으로부터 일정 지연시간 이후에 상기 촬영 지점을 통과하는 잉크 액적에 대해 조명광을 제공하는 발광 수단; 및 상기 중첩 액적 이미지의 장축 또는 단축 방향에서 미리 정한 그레이 레벨을 갖는 픽셀의 중심 좌표와 중첩 액적 이미지의 중심 좌표를 제팅 특성을 평가하고자 하는 액적의 중심 좌표로 추정하고, 추정된 액적의 중심 좌표, 액적 제팅 좌표, 및 상기 지연시간을 이용하여 액적 제팅 속도와 방향에 대한 변위를 정량적으로 계산하여 출력하는 제팅특성 평가 수단을 포함한다.

바람직하게, 상기 제팅특성 평가 수단은 중첩 액적 이미지의 장축 또는 단축 방향에서 그레이 레벨에 따른 히스토그램 분포를 계산하고, 히스토그램 분포 상에서 kσ(k는 상수, σ는 표준 편차)에 해당하는 픽셀의 좌표와 액적 중첩 이미지의 중심 좌표를 제팅 특성을 평가하고자 하는 액적의 중심 좌표로 추정한다.

바람직하게, 상기 액적 제팅 속도와 방향에 대한 변위는 중심 좌표가 추정된 액적의 제팅 속도와 방향에 대한 표준편차이다.

선택적으로, 상기 제팅특성 평가 수단은 상기 표준편차가 임계치를 초과하는지 여부에 따라 제팅 특성의 안정성을 판정하여 그 결과를 외부기기를 통해 출력한다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 잉크젯 프린터 헤드의 제팅특성 평가 방법은, 잉크젯 프린터 헤드로부터 연속적으로 토출된 다수의 잉크 액적을 동일 촬영 지점에서 촬상한 중첩 액적 이미지를 획득하는 단계; 상기 중첩 액적 이미지의 각 픽셀별 신호대 잡음비 분포를 산출하는 단계; 상기 산 출된 신호대 잡음비 분포로부터 각 픽셀의 액적 이미지 중첩도를 계산하여 미리 정해진 수의 액적 이미지에 대한 중심 좌표를 계산하는 단계; 및 상기 계산된 액적의 중심 좌표, 액적 제팅 좌표 및 액적 제팅 시점과 액적 촬영을 위한 조명 제공 시점 사이의 지연시간을 이용하여 액적의 제팅 속도와 방향 변위를 정량적으로 계산하여 출력하는 단계를 포함한다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 잉크젯 프린터 헤드의 제팅특성 평가 방법은, 잉크젯 프린터 헤드로부터 연속적으로 토출된 다수의 잉크 액적을 동일 촬영 지점에서 촬상한 중첩 액적 이미지를 획득하는 단계; 상기 중첩 액적 이미지의 장축 또는 단축 방향에서 미리 정한 그레이 레벨을 갖는 픽셀의 중심 좌표와 중첩 액적 이미지의 중심 좌표를 제팅 특성을 평가하고자 하는 액적의 중심 좌표로 추정하는 단계; 및 상기 추정된 액적의 중심 좌표, 액적 제팅 좌표, 및 액적 제팅 시점과 액적 촬영을 위한 조명 제공 시점 사이의 지연시간을 이용하여 액적 제팅 속도와 방향에 대한 변위를 정량적으로 계산하여 출력하는 제팅특성 평가 수단을 포함한다.

본 발명에 따르면, 중첩 액적 이미지를 이용하여 제팅 특성값을 정량적으로 판정함으로써, 고정밀 인쇄에서 요구되는 복합적인 미세 편차 오류를 용이하게 판정할 수 있는 장점이 있다.

또한, 잉크젯 프린터 헤드로부터 탄착 지점까지 토출되는 잉크 액적의 속도 및 방향성을 정량적으로 분석할 수 있다.

아울러, 잉크젯 프린터 헤드의 제팅 안정성을 정밀하게 판정할 수 있어, 전자 회로 및 표시 소자를 제조하는 잉크젯 공정의 안정성 및 효율을 향상시킬 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따러서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명의 실시예에서, 잉크젯 프린터 헤드의 '제팅(Jetting) 안정성'은 잉크젯 프린터 헤드에 구비된 노즐로부터 토출된 잉크 액적의 '탄착 정확성'과 대응되는 개념으로 정의한다.

도 1은 본 발명에 따른 잉크젯 프린터 헤드의 제팅특성 평가 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 잉크젯 프린터 헤드의 제팅특성 평가 장치는, 잉크 액적(A)이 토출되는 잉크젯 프린터 헤드(101)의 구동을 제어하는 구동 모듈(100), 상기 토출된 잉크 액적(A)을 향하여 빛을 조사하는 스피드 라이트(Speed Light, 201)의 발광을 제어하는 발광 모듈(200), 미리 선택된 촬영 지점을 통과하는 다수의 잉크 액적(A)을 촬상하는 디지털 카메라(301)의 구동을 제어하는 촬상 모듈(300), 상기 디지털 카메라(301)에 의해 촬상된 다수의 잉크 액적(A)에 대한 중첩 액적 이미지를 이용하여 잉크 액적의 제팅 특성을 평가하는 제팅특성 평가 수단(400) 및 상기 각 구성부(100 내지 400)의 동작을 전반적으로 제어하는 제어 모듈(500)을 포함한다.

상기 구동 모듈(100), 발광 모듈(200) 및 촬상 모듈(300)은 제어 모듈(500)의 제어 신호를 송/수신하기 위한 회로로 구성된다. 일 예로, 구동 모듈(100), 발광 모듈(200), 촬상 모듈(300) 및 제어 모듈(500)은 PCB(Printed Circuit Board) 보드 형태로 구현될 수 있는데, 본 발명이 이에 한하는 것은 아니다. 상기 제어 모듈(500)은 구동 모듈(100)에 구동 신호를 인가하고, 상기 발광 모듈(200) 및 촬상 모듈(300)에는 각각 상기 구동 신호와 동기화된 발광 제어 신호 및 촬상 제어 신호를 인가한다.

여기서, 상기 구동 신호의 인가 시점은 잉크 액적(A)이 잉크젯 프린터 헤드(101)로부터 토출되는 시점과 실질적으로 동일하다. 상기 발광 제어 신호의 인가 시점은 구동 신호 인가 시점보다 소정 시간 후행한다. 상기 발광 제어 신호 인가 시점과 구동 신호 인가 시점 사이의 시간 차는 잉크 액적(A)이 잉크젯 프린터 헤드(101)로부터 토출된 후 디지털 카메라(301)의 액적 촬영 지점을 통과할 때까지 소요되는 시간이다. 상기 촬상 제어 신호의 인가 시점은 상기 구동 신호의 인가 시 점과 동기화되어 있되, 상기 발광 제어 신호의 인가 시점보다 앞선다. 그리고, 상기 촬상 제어 신호의 인가 주기는 발광 제어 신호의 인가 주기보다 길다. 따라서, 촬상 제어 신호가 1회 인가되는 동안 복수의 발광 제어 신호가 인가된다. 상기 구동 모듈(100)은 제어 모듈(500)로부터 구동 신호를 수신할 때마다 잉크젯 프린터 헤드(101)를 구동시켜 노즐(미도시)로부터 잉크 액적(A)을 토출시켜 타겟(B)의 목표 지점에 잉크 액적(A)이 탄착되도록 한다. 여기서, 상기 타겟(B)은 전자 회로 및 디스플레이 소자를 제조하기 위한 기판이 바람직하나 이에 한정되지 않는다.

상기 발광 모듈(200)은 제어 모듈(500)로부터 발광 제어 신호를 수신할 때마다 스피드 라이트(201)를 구동시켜 잉크 액적(A)의 촬영을 위한 조명을 제공한다.

상기 촬상 모듈(300)은 제어 모듈(500)로부터 촬상 제어 신호를 수신할 때마다 디지털 카메라(301)를 구동시켜 미리 선택된 촬영 지점을 통과하는 다수의 잉크 액적(A)을 하나의 프레임 영상으로 촬영한다. 상기 촬상 제어 신호가 1회 인가되는 동안 다수의 발광 제어 신호가 인가되므로, 상기 디지털 카메라(301)는 촬영 지점을 통과하는 복수의 잉크 액적(A)에 대한 중첩 액적 이미지를 생성한다. 즉, 디지털 카메라(301)는 복수의 잉크 액적(A)이 통과되는 동안 노출 상태를 유지하기 때문에, 노출 상태가 유지되는 동안 인가된 발광 제어 신호에 대응되는 수만큼의 잉크 액적(A) 이미지를 동시에 촬영하여 중첩 액적 이미지를 생성한다. 중첩 액적 이미지는 다수의 액적 이미지가 중첩되어 있는 형태를 가진다. 상기 촬상 모듈(300)은 중첩 액적 이미지가 생성되면 이를 제팅특성 평가수단(400)으로 출력한 다.

여기서, 상기 스피드 라이트(201) 및 디지털 카메라(301)는 촬영 지점을 기준으로 상호 대향하도록 설치되는 것이 바람직하다. 상기 디지털 카메라(301)는 CCD 또는 CMOS 소자를 포함하는 이미지 센서 카메라인 것이 바람직하며, 상기 스피드 라이트(201)는 발광 제어 신호의 인가에 따라 순간적으로 방전광을 발생시키는 스트로보(Strobo) 라이트가 바람직하다.

상기 제팅특성 평가 수단(400)은 제어 모듈(500)의 제어에 따라 디지털 카메라(301)에 의해 촬상된 중첩 액적 이미지의 신호대 잡음비 분포를 산출하고, 산출된 신호대 잡음비 분포로부터 각 픽셀의 액적 이미지 중첩도를 산출하고, 잉크 액적의 제팅 속도와 제팅 방향에 대한 특성을 정량적으로 평가하여 그 결과를 출력한다.

도 2는 잉크젯 프린터 헤드(101)의 제팅 특성을 평가하는 과정에서 구동 신호, 발광 제어 신호 및 촬상 제어 신호의 인가 시점을 나타내는 타임 차트이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 제어 모듈(500)은 시점 T1, T2, T3....에서 구동 신호(α)를 구동 모듈(100)에 인가하여 잉크젯 프린터 헤드(101)로부터 잉크 액적(A)이 토출되도록 한다. 제어 모듈(500)은 시점 T1으로부터 소정 시간(Δt₁)이 경과되면 촬상 제어 신호(β)를 촬상 모듈(300)에 인가하여 디지털 카메라(301)의 셔터를 동작시킨다. 디지털 카메라(301)는 촬상 제어 신호(β)가 인가된 시점으로부터 소정 시간 동안 노출 상태를 유지한다. 이 상태에서, 제어 모듈(500)은 시점 T1 으로부터 소정 시간(Δt₂)이 경과되면 발광 제어 신호(γ)를 발광 모듈(200)에 인가한다. 발광 제어 신호(γ)는 잉크 액적(A)이 촬영 지점을 통과하는 시점과 동기화되어 있고 디지털 카메라(301)의 노출이 유지되고 있는 동안 수차례에 걸쳐 인가된다. 따라서 디지털 카메라(301)는 한번의 노출로 복수의 잉크 액적(A)에 대한 중첩 액적 이미지를 촬상하게 된다.

도 3은 본 발명에 따른 제팅특성 평가 수단(400)의 개략적인 구성을 도시한 블록도이다.

도 3을 참조하면, 상기 제팅특성 평가 수단(400)은 제어 모듈(500)의 제어에 따라 잉크젯 프린터 헤드(101)의 제팅 특성을 정량적으로 평가하여 그 결과를 출력한다.

상기 제팅특성 평가수단(400)은 이미지 수신 모듈(410), 신호대 잡음비 계산 모듈(420), 중첩도 산출 모듈(430), 액적 위치 산출 모듈(440), 제팅 특성값 계산 모듈(450) 및 제팅 안정성 평가 모듈(460)을 포함한다.

상기 이미지 수신 모듈(410)은 촬상 모듈(300)로부터 중첩 액적 이미지를 입력받아 신호대 잡음비 계산 모듈(420)로 출력한다.

상기 신호대 잡음비 계산 모듈(420)은 중첩 액적 이미지의 각 픽셀에 대한 신호대 잡음비를 계산한다. 신호대 잡음비는 그레이 레벨 분석법(Gray level analysis)을 적용하여 산출한다. 하지만, 본 발명이 이에 한하는 것은 아니다.

중첩 액적 이미지의 픽셀별 신호대 잡음비는 액적 이미지의 중첩 횟수에 비 례하여 증가한다. 이는 앙상블 평균 이론(ensemble average theory)에 의해 설명될 수 있다. 즉, n개의 액적 이미지를 중첩시켰을 때, 중첩 액적 이미지에 포함된 각 픽셀의 신호 합은 개별 액적 이미지의 해당 픽셀 신호 S_x의 n배이고, 각 픽셀의 잡음은 잡음의 랜덤한 특성으로 인해 개별 액적 이미지의 해당 픽셀의 잡음 N_x의

배이다. 따라서, 중첩 액적 이미지의 각 픽셀에 대한 신호대 잡음비는 하기 수학식1과 같이 개별 액적 이미지의 픽셀별 신호대 잡음비에 중첩 회수 n의 제곱근

을 곱한 값과 동일하다.

[수학식1]

상기 수학식1에서, S/N은 중첩 액적 이미지의 픽셀별 신호대 잡음비이고, S_x/N_x는 개별 액적 이미지의 픽셀별 신호대 잡음비이다.

도 4 내지 도 6은 중첩 액적 이미지에서 개별 액적 이미지의 중첩 횟수에 따라 신호대 잡음비가 증가하는 개념을 모식적으로 나타낸 도면이다.

도 4는 잉크 제팅의 속도 편차가 발생하여 발광 제어 신호의 인가에 따라 스피드 라이트가 작동될 때 액적이 수직 방향에서 서로 다른 위치를 통과하는 경우를 도시한 것이다. 도 4에 도시된 바와 같이 중첩 액적 이미지가 생성되면, A1 영 역에 해당하는 픽셀은 3개의 액적 이미지가, A2 영역에 해당하는 픽셀은 2개의 액적 이미지가 중첩되고, A3 영역에 해당하는 픽셀은 액적 이미지의 중첩이 없게 된다. 따라서 A3 영역에서 A1 영역으로 갈수록 이미지의 흐름 현상이 적고 신호대 잡음비가 증가하게 된다.

도 5는 잉크 제팅의 방향 편차가 발생하여 발광 제어 신호의 인가에 따라 스피드 라이트가 작동될 때 액적이 수평 방향에서 서로 다른 위치를 통과하는 경우를 도시한 것이다. 도 5에 도시된 바와 같이 중첩 액적 이미지가 생성되면, A1 영역에 해당하는 픽셀은 3개의 액적 이미지가, A2 영역에 해당하는 픽셀은 2개의 액적 이미지가 중첩되고, A3 영역에 해당하는 픽셀은 액적 이미지의 중첩이 없게 된다. 따라서 A3 영역에서 A1 영역으로 갈수록 이미지의 흐름 현상이 적고 신호대 잡음비가 증가하게 된다.

도 6은 잉크 제팅의 속도 및 방향 편차가 동시에 발생하여 발광 제어 신호의 인가에 따라 스피드 라이트가 작동될 때 액적이 대각선 방향으로 서로 다른 위치를 통과하는 경우를 도시한 것이다. 도 6에 도시된 바와 같이 중첩 액적 이미지가 생성되면, A1 영역에 해당하는 픽셀은 3개의 액적 이미지가, A2 영역에 해당하는 픽셀은 2개의 액적 이미지가 중첩되고, A3 영역에 해당하는 픽셀은 액적 이미지의 중첩이 없게 된다. 따라서 A3 영역에서 A1 영역으로 갈수록 이미지의 흐름 현상이 적고 신호대 잡음비가 증가하게 된다.

상기 신호대 잡음비 계산 모듈(420)은 중첩 액적 이미지에서 신호대 잡음비가 동일한 픽셀에 대해서는 동일한 색깔을 부여하고 신호대 잡음비가 클수록 음영 을 증가시켜 신호대 잡음비 분포를 생성한 후 외부 기기로 출력할 수 있다. 여기서, 외부 기기는 공지된 인쇄장치 또는 디스플레이 장치일 수 있다.

도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 중첩 액적 이미지의 신호대 잡음비 분포는 제팅 속도 및/또는 방향에서 편차가 발생됨에 따라 고유한 형태를 가진다. 물론 제팅 속도 및 방향 편차가 발생되지 않으면 모든 액적 이미지가 동일한 위치에서 촬영되므로 액적 이미지 배열의 방향성이 나타나지 않을 것임은 자명하다. 따라서 신호대 잡음비 분포가 갖는 형태를 분석하면, 잉크 제팅의 불량 원인이 잉크 제팅의 속도 편차에 있는지, 잉크 제팅의 방향 편차에 있는지, 잉크 제팅의 속도와 방향 모두에 있는지를 용이하게 확인할 수 있다.

상기 중첩도 산출 모듈(430)은 각 픽셀의 신호대 잡음비로부터 각 픽셀의 액적 이미지 중첩도를 계산한다. 여기서, 액적 이미지 중첩도는 해당 픽셀의 이미지 데이터가 몇 개의 액적 이미지가 중첩되어 생성되었는지를 나타내는 정량적 팩터이다. 액적 이미지 중첩도가 크면 그 만큼 많은 수의 액적 이미지가 중첩되었다는 것을 의미한다. 각 픽셀의 액적 이미지 중첩도는 하기 수학식 2에 의해 계산할 수 있는데, 본 발명이 이에 한하는 것은 아니다.

[수학식2]

상기 수학식2에서, S_n-i/N_n은 본 발명에 따라 촬상된 중첩 액적 이미지의 각픽셀별 신호대 잡음비이고, S_n/N_n은 모든 액적 이미지가 완벽하게 중첩되었을 때를 가정한 각 픽셀별 신호대 잡음비이고, n과 i는 각각 액적 이미지의 총 수와 중첩되지 않은 액적 이미지의 수이다. 각 픽셀의 액적 이미지 중첩도는 S_n-i/N_n와 S_n/N_n의 비로 계산한다.

한편, 상기 중첩도 산출 모듈(430)은 액적 이미지의 중첩 회수에 따른 신호대 잡음비의 값을 실험을 통해 미리 획득한 후 액적 이미지의 중첩수와 신호대 잡음비의 값을 룩업 테이블의 형태로 구성한 후 룩업 테이블을 참조하여 중첩 액적 이미지의 각 픽셀별 중첩도를 산출할 수도 있다.

상기 중첩도 산출 모듈(430)은 각 픽셀의 중첩도를 계산하여 액적 위치 산출 모듈(440)로 출력한다. 그러면, 액적 위치 산출 모듈(440)은 액적의 크기, 중첩 액적 이미지의 각 픽셀에 대한 중첩도와 중첩도가 동일한 픽셀들의 분포, 및 촬상된 액적의 수를 통계적으로 분석하여 중첩 액적 이미지를 구성하는 각 액적 이미지의 중심 좌표를 계산한다. 즉, 도 4 내지 도 6에 예시한 중첩 액적 이미지를 구성하는 각 액적 이미지의 중심 좌표를 산출한다.

대안적으로, 상기 액적 위치 산출 모듈(440)은 모든 액적 이미지의 중심 좌표를 산출하지 않고, 중첩 액적 이미지의 장축 또는 단축 방향에서 미리 정한 그레이 레벨을 갖는 픽셀의 좌표와 중첩 액적 이미지의 중심 좌표를 제팅 특성을 분석할 액적 이미지의 중심 좌표로 추정한다. 이런 경우, 상기 액적 위치 산출 모 듈(440)의 동작 과정은 다음과 같다. 참고로, 중심 좌표를 추정할 액적의 수는 3개로 미리 가정한다. 하지만 본 발명이 이에 한하는 것은 아니다. 먼저, 액적 이미지의 원형도(circularity), 장축(longest axis)과 폭(width, 장축에 수직인 방향으로 측정한 이미지의 최대 폭)의 길이와 방향 확인을 수행한다. 그런 다음, 장축 또는 단축을 따라 각 픽셀의 그레이 레벨 데이터를 추출한다. 이어서, 장축 또는 단축을 구성하는 각 픽셀의 위치에 따른 그레이레벨의 히스토그램을 구한다. 이렇게 얻어진 히스토그램은 정규 분포를 갖는데, 이 분포에서 통계적 방법에 의해 평균값과 표준편차를 구한다. 그런 다음, 표준 편차값 1σ와 2σ(특정 그레이 레벨을 나타냄)에 해당하는 2개 픽셀의 좌표와 중첩 액적 이미지의 중심 픽셀에 대한 좌표를 구한다. 이렇게 얻어진 3개의 좌표는 추정하고자 하는 액적들의 중심 좌표가 된다. 상기 표준 편차값의 수를 증가시키면 중심 좌표가 추정되는 잉크 액적의 수 또한 증가하게 될 것임은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.

상기 액적 위치 산출 모듈(440)은 개별 액적 이미지의 중심 좌표를 얻은후 이를 제팅 특성값 계산 모듈(450)로 출력한다. 상기 제팅 특성값 계산 모듈(450)은 중심 좌표가 얻어진 액적들에 대한 제팅 특성값을 산출한다. 제팅 특성값은 중심 좌표가 얻어진 각 액적의 제팅 속도와 방향, 그리고 이들의 평균값과 표준편차를 포함한다. 액적의 제팅 속도는 액적 이미지의 중심 좌표와 잉크 제팅 노즐의 끝단에 할당된 좌표 사이의 거리와 잉크 액적 제팅을 위한 구동신호와 촬상 제어 신호 사이의 지연시간에 의해 계산한다. 액적의 제팅 방향은 액적 이미지의 중심 좌표와 잉크 제팅 노즐의 끝단에 할당된 좌표 사이의 벡터로 계산한다. 상기 제팅 특성값 계산 모듈(450)은 각 액적의 제팅 속도와 제팅 방향을 계산한 후 제팅 속도와 방향에 대한 평균값과 표준편차를 계산한다. 상기 제팅 특성값 계산 모듈(450)은 액적 위치 산출 모듈(440)로부터 제한된 수의 액적에 대한 추정된 중심 좌표를 입력 받을 수 있는데, 이런 경우 액적의 제팅 속도와 방향, 이들의 평균값과 표준편차는 추정된 중심 좌표를 이용하여 산출한다.

상기 제팅 특성값 계산 모듈(450)은 계산된 제팅 특성값을 외부 기기를 통해 출력할 수 있다. 여기서, 외부 기기는 공지의 인쇄장치 또는 디스플레이 장치일 수 있다. 이렇게 출력된 정보는 잉크젯 프린팅 헤드의 제팅 특성을 보정하는데 활용될 수 있다. 선택적으로, 상기 제팅 특성값 계산 모듈(450)은 계산된 제팅 특성값 정보를 제팅 안정성 평가 모듈(460)로 출력할 수 있다.

상기 제팅 안정성 평가 모듈(460)은 제팅 속도 및 방향에 대한 표준편차의 크기를 미리 설정한 임계치와 대비하여 임계치의 초과여부에 따라 제팅 안정성 여부를 판정한다. 즉, 제팅 속도와 방향의 표준편차가 임계치를 초과하지 않으면, 제팅 안정성에 문제가 없다고 판단하고 그 결과를 외부기기를 통해 출력할 수 있다. 반면, 제팅 속도와 방향의 표준편차가 임계치를 초과하면, 제팅 안정성에 문제가 있다고 판단하고 그 결과를 외부기기를 통해 출력할 수 있다. 이 때, 출력되는 정보는 안정성에 문제가 있는 제팅 특성(속도 및/또는 방향)의 종류와 임계치 초과 비율을 포함하는 것이 바람직하다.

그러면, 이하에서는 상술한 바를 바탕으로 본 발명에 따른 잉크젯 프린트 헤드의 제팅특성 평가 장치의 작동 과정을 도 7 및 도 8을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

먼저, 도 1 및 도 7을 참조하여 중첩 액적 이미지를 생성하는 과정을 설명하면, 제어 모듈(500)에서 구동 모듈(100)로 구동 신호를 출력하면, 상기 구동 모듈(100)은 구동 신호에 따라 잉크젯 프린터 헤드(101)를 구동시켜, 상기 잉크젯 프린터 헤드(101)의 노즐에서 잉크 액적이 토출되도록 한다(S110 내지 S130).

이어서, 상기 제어 모듈(500)은 촬상 모듈(300) 및 발광 모듈(200)에 촬상 제어 신호 및 발광 제어 신호를 각각 인가한다(S140 및 S150). 여기서, 촬상 제어 신호 및 발광 제어 신호의 인가 시점 및 주기에 대해서는 도 2를 참조하여 상세하게 설명한 바 있다. 그러면, 발광 모듈(200)은 잉크 액적(A)이 촬영 지점을 통과할 때마다 스피드 라이트(201)를 동작시켜 조명을 제공하고(S160), 촬상 모듈(300)은 디지털 카메라(301)의 노출 상태를 소정 시간 동안 유지시켜 촬영 지점을 통과하는 다수의 잉크 액적(A)을 촬상하여 중첩 액적 이미지를 생성한다(S170, S180, S190). 그 이후, 촬상 모듈(300)은 생성된 중첩 액적 이미지를 제팅특성 평가 수단(400)으로 전송한다(S200).

다음으로, 도 1 및 도 8을 참조하여 잉크젯 프린터 헤드(101)의 제팅 특성을 정량적으로 평가하는 과정을 설명하면, 제팅특성 평가 수단(400)은 제어 모듈(500)의 제어에 따라 촬상 모듈(300)로부터 중첩 액적 이미지를 수신한다(S210).

이어서, 상기 제팅특성 평가 수단(400)은 중첩 액적 이미지의 각 픽셀에 대한 신호대 잡음비를 산출한다(S220).

그런 다음, 상기 제팅특성 평가수단(400)은 중첩 액적 이미지의 신호대 잡음비 분포로부터 각 픽셀의 중첩도를 계산한다(S230).

그 이후, 상기 제팅특성 평가수단(400)은 액적의 크기, 중첩 액적 이미지의 각 픽셀에 대한 중첩도와 중첩도가 동일한 픽셀들의 분포, 및 촬상된 액적의 수를 통계적으로 분석하여 중첩 액적 이미지를 구성하는 각 개별 액적 이미지의 중심 좌표를 산출한다(S240). 대안적으로, 상기 제팅특성 평가수단(400)은 통계적인 분석을 통해 제한된 수의 액적 이미지에 대하여 중심 좌표를 추정할 수도 있다. 이러한 중심 좌표의 추정 방법에 대해서는 이미 상술한 바 있다.

그러고 나서, 상기 제팅특성 평가수단(400)은 제팅 특성값을 계산한다(S250). 여기서, 제팅 특성값은 중심 좌표가 얻어진 액적의 제팅 속도와 방향, 그리고 이들의 평균값과 표준편차를 포함하는데, 각 제팅 특성값의 계산 방법은 이미 상술한 바 있다.

마지막으로, 상기 제팅특성 평가수단(400)은 S250 단계에서 계산된 제팅 특성값 중 액적의 제팅 속도와 방향에 대한 표준편차를 미리 설정한 임계치와 대비하여 임계치를 초과하는지 여부에 따라 잉크 제팅의 안정성 여부를 판정하여 그 결과를 외부기기로 출력한다(S260).

한편, 상기 제팅특성 평가수단(400)은 S220 단계에서 산출한 중첩 액적 이미지의 픽셀별 신호대 잡음비 분포와 S250 단계에서 계산한 제팅 특성값을 외부기기를 통해 출력할 수 있다. 그러면, 신호대 잡음비 분포의 형태를 이용하여 제팅 특성을 정성적으로 판정할 수 있으며, 제팅 특성값을 이용하여 잉크젯 프린터 헤드 의 제팅 특성을 정량적으로 평가할 수 있다.

상술한 제팅특성 평가수단(400)이 수행하는 동작 과정은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 프로그램 알고리즘으로 코딩되어 범용 컴퓨터에 탑재될 수 있다. 이러한 경우, 제팅특성 평가수단(400)을 구성하는 단위 모듈은 프로그램의 기능적 논리 블록으로 이해할 수 있을 것임은 자명하다. 또한, 중첩 액적 이미지는 범용 컴퓨터의 입출력 인터페이스를 통해 제팅특성 평가수단(400)으로 전달될 수 있다. 제팅특성 평가수단(400)이 프로그램으로 구현되는 경우, 그 프로그램은 컴퓨터에 의해 판독 가능한 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합으로 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 프로그램 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예로는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media) 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 상기 매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급언어 코드를 포함한다. 상기한 하드웨어 장치는 본 발 명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 동작하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 잉크젯 프린터 헤드의 제팅특성 평가 장치의 구성을 개략적으로 도시하는 블럭도.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구동 신호, 촬상 제어 신호 및 발광 제어 신호의 인가 시점을 나타낸 타임 차트.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제팅특성 평가 수단의 구성을 개략적으로 도시한 블록도.

도 4 내지 도 6은 중첩 액적 이미지에서 액적 이미지의 중첩도에 따라 신호대 잡음비가 증가되는 현상을 모식적으로 설명하는 도면들.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 중첩 액적 이미지의 생성 과정을 도시한 프로우 차트.

도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 잉크젯 프린트 헤드의 제팅특성 평가 과정을 순차적으로 도시한 플로우 차트.

Claims

잉크 액적을 순차적으로 토출하는 잉크젯 프린터 헤드의 제팅 특성을 평가하는 장치에 있어서,

디지털 카메라를 구동시켜 순차적으로 토출된 잉크 액적 각각이 목표 지점에 탄착되기 전에 미리 선택된 촬영 지점에서 다수의 잉크 액적에 대한 중첩 액적 이미지를 생성하는 촬상 수단;

스피드 라이트(Speed light)를 구동시켜 각 잉크 액적의 토출 시점으로부터 일정 지연시간 이후에상기 촬영 지점을 통과하는 잉크 액적에 대해 조명광을 제공하는 발광 수단; 및

상기 중첩 액적 이미지의 각 픽셀별 신호대 잡음비 분포를 산출하고, 산출된 신호대 잡음비 분포로부터 각 픽셀의 액적 이미지 중첩도를 계산하여 미리 정해진 수의 액적 이미지의 중심 좌표를 계산하고, 계산된 액적 이미지의 중심 좌표, 액적 제팅 좌표, 및 상기 지연시간을 이용하여 액적 제팅 속도와 방향에 대한 변위를 정량적으로 계산하여 출력하는 제팅특성 평가 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 헤드의 제팅특성 평가 장치.
제1항에 있어서, 상기 제팅특성 평가수단은,

상기 촬상 수단으로부터 중첩 액적 이미지를 수신하는 이미지 수신 모듈;

상기 중첩 액적 이미지의 각 픽셀별 신호대 잡음비를 계산하는 신호대 잡음 비 계산 모듈;

상기 각 픽셀별 신호대 잡음비 분포로부터 각 픽셀의 액적 이미지 중첩도를 산출하는 중첩도 산출 모듈;

액적의 크기, 각 픽셀의 중첩도와 중첩도가 동일한 픽셀의 위치 분포, 및 촬상된 액적의 수를 통계적으로 분석하여 미리 정해진 수의 액적 이미지에 대한 중심 좌표를 산출하는 액적 위치 산출 모듈; 및

액적 이미지의 중심 좌표, 액적 제팅 좌표 및 상기 지연시간으로부터 액적 제팅 속도 및 방향에 대한 변위를 정량적으로 계산하여 외부기기를 통해 출력하는 제팅 특성값 계산 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 헤드의 제팅특성 평가 장치.
제2항에 있어서,

상기 변위는 미리 정해진 수의 액적에 대한 제팅 속도와 방향의 표준편차이고,

상기 표준편차가 임계치를 초과하는지 여부에 따라 제팅 특성의 안정성을 판정하여 그 결과를 외부기기를 통해 출력하는 제팅 안정성 평가 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 헤드의 제팅특성 평가 장치.
제2항에 있어서,

상기 신호대 잡음비 계산 모듈은 중첩 액적 이미지의 각 픽셀별 신호대 잡 음비 분포를 외부기기를 통해 출력하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 헤드의 제팅특성 평가 장치.
제1항에 있어서,

각 잉크 액적의 토출 시점보다 제1지연시간 이후에 상기 발광 수단에 발광 제어 신호를 인가하고, 촬상 대상이 되는 다수의 잉크 액적이 촬영 지점을 통과하는 동안 노출 상태를 유지하도록 최초 잉크 액적이 토출된 시점보다 제2지연시간 이후에 상기 촬상 수단에 촬상 제어 신호를 인가하는 제어 수단을 더 포함하고,

상기 제2지연시간보다 제1지연시간이 긴 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 헤드의 제팅특성 평가 장치.
제1항에 있어서,

상기 각 픽셀별 신호대 잡음비는 액적 이미지의 중첩도에 비례하여 증가하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 헤드의 제팅특성 평가 장치.
잉크 액적을 순차적으로 토출하는 잉크젯 프린터 헤드의 제팅 특성을 평가하는 장치에 있어서,

디지털 카메라를 구동시켜 순차적으로 토출된 잉크 액적 각각이 목표 지점에 탄착되기 전에 미리 선택된 촬영 지점에서 다수의 잉크 액적에 대한 중첩 액적 이미지를 생성하는 촬상 수단;

스피드 라이트(Speed light)를 구동시켜 각 잉크 액적의 토출 시점으로부터 일정 지연시간 이후에 상기 촬영 지점을 통과하는 잉크 액적에 대해 조명광을 제공하는 발광 수단; 및

상기 중첩 액적 이미지의 장축 또는 단축 방향에서 미리 정한 그레이 레벨을 갖는 픽셀의 중심 좌표와 중첩 액적 이미지의 중심 좌표를 제팅 특성을 평가하고자 하는 액적의 중심 좌표로 추정하고, 추정된 액적의 중심 좌표, 액적 제팅 좌표, 및 상기 지연시간을 이용하여 액적 제팅 속도와 방향에 대한 변위를 정량적으로 계산하여 출력하는 제팅특성 평가 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 헤드의 제팅특성 평가 장치.
제7항에 있어서,

상기 제팅특성 평가 수단은 중첩 액적 이미지의 장축 또는 단축 방향에서 그레이 레벨에 따른 히스토그램 분포를 계산하고, 히스토그램 분포 상에서 kσ(k는 상수, σ는 표준편차)에 해당하는 픽셀의 좌표와 액적 중첩 이미지의 중심 좌표를 제팅 특성을 평가하고자 하는 액적의 중심 좌표로 추정하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 헤드의 제팅특성 평가 장치.
제7항에 있어서,

상기 액적 제팅 속도와 방향에 대한 변위는 중심 좌표가 추정된 액적의 제팅 속도와 방향에 대한 표준편차인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 헤드의 제팅 특성 평가 장치.
제9항에 있어서,

상기 제팅특성 평가 수단은 상기 표준편차가 임계치를 초과하는지 여부에 따라 제팅 특성의 안정성을 판정하여 그 결과를 외부기기를 통해 출력하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 헤드의 제팅특성 평가 장치.
잉크젯 프린터 헤드의 제팅특성을 평가하는 방법에 있어서,

(a) 잉크젯 프린터헤드로부터 연속적으로 토출된 다수의 잉크 액적을 동일 촬영 지점에서 촬상한 중첩 액적 이미지를 획득하는 단계;

(b) 상기 중첩 액적 이미지의 각 픽셀별 신호대 잡음비 분포를 산출하는 단계;

(c) 상기 산출된 신호대 잡음비 분포로부터 각 픽셀의 액적 이미지 중첩도를 계산하여 미리 정해진 수의 액적 이미지에 대한 중심 좌표를 계산하는 단계; 및

(d) 상기 계산된 액적의 중심 좌표, 액적 제팅 좌표 및 액적 제팅 시점과 액적 촬영을 위한 조명 제공 시점 사이의 지연시간을 이용하여 액적의 제팅 속도와 방향 변위를 정량적으로 계산하여 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 헤드의 제팅특성 평가 방법.
제11항에 있어서, 상기 (a) 단계는,

스피드 라이트(Speed light)를 구동시켜 각 잉크 액적의 토출 시점으로부터 일정 지연시간 이후에 상기 촬영 지점을 통과하는 잉크 액적에 대해 조명광을 제공하는 단계;

촬상 대상이 되는 다수의 잉크 액적이 촬영 지점을 통과하는 동안 촬영 지점에 설치된 디지털 카메라를 노출시켜 다수의 잉크 액적에 대한 중첩 액적 이미지를 생성하는 단계; 및

상기 생성된 중첩 액적 이미지를 입력받는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 헤드의 제팅특성 평가 방법.
제11항에 있어서,

상기 신호대 잡음비 분포를 외부기기를 통해 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 헤드의 제팅특성 평가 방법.
제11항에 있어서,

상기 제팅 속도 및 방향의 변위는 중심 좌표가 산출된 액적의 제팅 속도와방향에 대한 표준편차인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 헤드의 제팅특성 평가 방법.
제14항에 있어서,

상기 표준편차가 임계치를 초과하는지 여부에 따라 제팅 특성의 안정성을 판정하여 그 결과를 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 헤드의 제팅특성 평가 방법.
제11항에 있어서, 상기 (c) 단계에서,

각 픽셀의 액적 이미지 중첩도는 해당 픽셀의 신호대 잡음비에 비례하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 헤드의 제팅특성 평가 방법.
제11항에 있어서, 상기 (c) 단계는,

액적의 크기, 각 픽셀의 중첩도와 중첩도가 동일한 픽셀의 위치 분포, 및 촬상된 액적의 수를 통계적으로 분석하여 개별 액적 이미지의 위치를 산출하는 단계임을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 헤드의 제팅특성 평가 방법.
(a) 잉크젯 프린터 헤드로부터 연속적으로 토출된 다수의 잉크 액적을 동일 촬영 지점에서 촬상한 중첩 액적 이미지를 획득하는 단계;

(b) 상기 중첩 액적 이미지의 장축 또는 단축 방향에서 미리 정한 그레이 레벨을 갖는 픽셀의 중심 좌표와 중첩 액적 이미지의 중심 좌표를 제팅 특성을 평가하고자 하는 액적의 중심 좌표로 추정하는 단계; 및

(c) 상기 추정된 액적의 중심 좌표, 액적 제팅 좌표, 및 액적 제팅 시점과 액적 촬영을 위한 조명 제공 시점 사이의 지연시간을 이용하여 액적 제팅 속도와 방향에 대한 변위를 정량적으로 계산하여 출력하는 제팅특성 평가 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 헤드의 제팅특성 평가 방법.
제18항에 있어서, 상기 (b) 단계는,

상기 중첩 액적 이미지의 장축 또는 단축 방향에서 그레이 레벨에 따른 히스토그램 분포를 계산하는 단계; 및

상기 히스토그램 분포 상에서 kσ(k는 상수, σ는 표준 편차)에 해당하는 픽셀의 좌표와 액적 중첩 이미지의 중심 좌표를 제팅 특성을 평가하고자 하는 액적의 중심 좌표로 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 헤드의 제팅특성 평가 방법.
제18항에 있어서,

상기 액적 제팅 속도와 방향에 대한 변위는 중심 좌표가 추정된 액적의 제팅 속도와 방향에 대한 표준편차인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 헤드의 제팅특성 평가 방법.
제20항에 있어서,

상기 표준편차가 임계치를 초과하는지 여부에 따라 제팅 특성의 안정성을 판정하여 그 결과를 외부기기를 통해 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 헤드의 제팅특성 평가 방법.