СПОСОБ ПЕЧАТАНИЯ НА ПОДЛОЖКЕ СТРУЙНОЙ ПЕЧАТЬЮ Российский патент 2020 года по МПК B41J25/00 

Изобретение относится к способу печатания на подложке струйной печатью. При этом на подложке заданы зоны парковки, соответствующие типу зоны парковки и расположенные в растре зон парковки, состоящем из полос зон парковки и ориентированных перпендикулярным им рядов зон парковки. Растр зон парковки ориентирован относительно печатающей головки таким образом, что ряды зон парковки располагаются по существу параллельно направлению печатания и печатающая головка настраивается так, что посредством одной или нескольких капель из одной или нескольких сопел печатающей головки создаётся узор из точек парковки внутри зоны парковки. При этом сопла печатающей головки образуют фиктивные сопловые линии на поверхности подложки с латеральным разрешением, представляющим собой расстояние между сопловыми линиями.

В частности, изобретение относится к печатанию как на жёстких, так и на гибких подложках, при котором необходимо дозировать заданное количество функциональной жидкости (в данном случае чернил) в нескольких зонах парковки, например, таких, как сенсорные поверхности, пиксели, реакционные поверхности для медицинских случаев применения и пр.

Условием для осуществления способа является, конечно, по меньшей мере, приблизительная известность положения зон парковки на подложке.

Для нахождения положения зон парковки имеется, как известно, возможность для определения ориентации подложки относительно печатающих головок, например, посредством видеокамеры, снимающей ориентирующую метку на подложке, и последующим способом опознавания узора определяется координатное положение подложки. Ориентирующие метки были нанесены на подложку на предыдущих производственных этапах и следовательно они представляют собой геометрию подложки при опознавании узора.

Однако в принципе существует возможность непосредственного определения ориентации подложки и положения отдельных зон парковки, но не посредством ориентирующих, нанесённых на предшествующих производственных этапах меток, а, например, путём опознавания зон парковки по их характеристике, например, посредством физической активации.

Подложка может иметь зоны парковки одного или нескольких типов. Разные типы зон парковки могут, например, дозироваться разными чернилами или иметь разную геометрию. Кроме того в процессе могут одновременно применяться несколько подложек.

В данном случае применяются следующие понятия:

- направление печатания:

Направление печатания, это – направление, в котором печатающая головка перемещается относительно подложки с образованием капель соплами печатающей головки.

- Сопловая линия:

Перемещение печатающей головки является, как правило, линейным. Проекция на поверхность подложки линии совершающего движение сопла печатающей головки называется сопловой линией. При этом сопловая линия не присутствует физически; скорее она фиктивная.

- Зоны парковки:

Зонами парковки называются участки на подложке, на которых должна производиться дозировка заданного количества функциональной жидкости (в данном случае чернил). Эти зоны парковки могут служить для формирования сенсорных поверхностей, пикселей, реакционных поверхностей для случаев медицинского применения и пр. Зоны парковки имеют заданную позицию, которая была определена ещё до печатания.

- Тип зоны парковки:

Подложка может иметь зоны парковки одного или нескольких типов. Разные типы зон парковки могут дозироваться, например, разными чернилами, разным количеством чернил, точками парковки и пр. или иметь разную геометрию.

- Растр зон парковки:

Создаваемый на подложке узор образуют на основе растра зон парковки, который упорядочен в виде рядов зон парковки и полос зон парковки. Если растр зон парковки ориентирован относительно движения печатающей головки, то последовательно расположенные в направлении печатания зоны парковки образуют ряды зон парковки, а расположенные перпендикулярно направлению печатания друг возле друга зоны парковки образуют полосы зон парковки.

- Настройка сопла печатающей головки:

Настройка сопла печатающей головки обеспечивает выход капли из сопла печатающей головки. Посредством настройки может регулироваться кроме того объём капли и/или количество капель.

- Точка парковки:

Точкой парковки называется точка на поверхности подложки, смачиваемой попадающей на неё каплей чернил из сопла печатающей головки.

- Латеральное разрешение:

Под латеральным разрешением подразумевается количество сопловых линий на единицу длины, имеющих между собой минимальное расстояние «а». Минимальное расстояние «а» может изменяться за счёт следующих мероприятий, проводимых раздельно или в комбинации:

а) увеличение количества печатающих сопел на единицу длины полосы сопел печатающей головки и/или

б) расположение, по меньшей мере, одной второй полосы сопел печатающей головки, смещённой по отношению к первой полосе сопел печатающей головки поперечно направлению печатания, и/или

в) статический поворот печатающей головки таким образом, что полоса (полосы) его сопел образуют с направлением печатания угол между > 0 и < 90°,

г) n-кратное перемещение печатающей головки над подложкой, причём при каждом таком перемещении печатающая головка смещается поперечно направлению печатания на величину: x = i *a + a/n, где i = 0, 1, 2, 3 …

При этом увеличение латерального разрешения означает уменьшение расстояния «а».

- Схема настройки сопел:

Может быть предусмотрено, чтобы на заданную величину настройки сопел накладывался алгоритм настройки, которым определяется, какие из сопел печатающей головки, которые собственно могли быть настроены, поскольку их сопловая линия разделяет зону парковки, не будут настроены.

Уровень техники для упомянутого выше способа дозирования функциональных, наносимых на подложку жидкостей таков, что задача по дозированию решается с помощью дозаторов-наполнителей, химического газофазного осаждения, аналоговых способов печатания и струйного печатания. Изобретение относится к струйному печатанию.

Как правило, во многих случаях применения является оптимальным ограничение варьирования дозируемого количества по каждому типу зоны парковки, например, для воспроизводимой дозировки активного материала органического светодиода или цветных светофильтров для дисплеев, а также активных сенсорных материалов, вследствие чего в целевом продукте изменение функциональных свойств зон парковки в пределах подложки не превысит заданные пределы. Это необходимо для того, чтобы, например, удерживать в допустимых пределах изменение интенсивности свечения в пределах дисплея, а также изменение чувствительности сигнала от одного датчика к другому как части исходной подложки.

Согласно уровню техники при использовании струйной печати при дозировании в зонах парковки, которые должны выполнять ту же функцию, на точки парковки подаётся точно такое же количество капель струйного нанесения.

Также относится к уровню технике то, что посредством вращения печатающих головок и/или подложки стараются эффективно привести в соответствие латеральное разрешение с тем же разрешением растра зон парковки. Такое приведение в соответствие проводится для того, чтобы зоны парковки разделялись по возможности большим количеством сопловых линий.

Отмечены случаи, когда согласование латерального разрешения путём вращения на растре зон парковки не осуществимо или же трудоёмкое вращение печатающих головок и/или подложек необходимо полностью исключить или же применить печатающую головку, которая не допускает непрерывного согласования разрешающей способности путём вращения, как, например, высокопроизводительные современные печатные головки с более чем одной полосой сопел.

Не практикуемо осуществление вращения печатающих головок и/или подложки в следующих случаях:

а) подложка имеет обусловленный производственной причиной перекос растра зон парковки относительно идеально ортогонального растра зон парковки, который не позволяет ориентировать сопловые линии на большое число зон парковки на подложке. Это происходит, например, при наличии гибких подложек.

б) Зоны парковки распределены на растре недостаточно равномерно, что обусловлено либо производственной причиной, либо преднамеренно, вследствие чего нельзя обнаружить удобную для использования ориентацию.

Изобретение относится к описанным выше ситуациям, при которых согласование латерального разрешения с растром зон парковки посредством вращения печатающей головки относительно подложки или, точнее говоря, относительно направления печатания не требуется производить или является не осуществимым или не эффективным.

Следовательно, задачей изобретения является создание способа печатания на подложке посредством струйной печати, с помощью которого возможно точное печатание растра точек парковки, смещённого, повёрнутого или искажённого, в частности, линейно искажённого относительно идеально ортогонального растра точек парковки, при низких затратах.

Эта задача решается согласно изобретению таким образом, что в способе упомянутого выше типа:

1. Латеральное разрешение выбирается настолько большим, что минимальное расстояние между сопловыми линиями меньше минимального расстояния между рядами зон парковки.

2. При заданном посредством подложки изменении расстояния смежных рядов зон парковки между разными полосами зон парковки (искажение) определяется положение зон парковки одной полосы зон парковки по отношению к сопловым линиям и на этом основании настраивают только сопла печатающей головки, сопловая линия которых разделяет зону парковки, в соответствии со схемой настройки сопел и типом зоны парковки.

Согласно варианту выполнения способа предусмотрено, что латеральное разрешение повышается путём выбора печатающей головки с количеством сопел в одной полосе сопел печатающей головки, расстояние до которой меньше минимального расстояния до рядов зон парковки.

В результате способ может иметь такой вариант выполнения, при котором латеральное разрешение повышается за счёт выбора печатающей головки, у которой, по меньшей мере, одна вторая полоса сопел печатающей головки расположена по отношению к первой полосе сопел печатающей головки со смещением поперечно направлению печатания.

Также возможно увеличить латеральное разрешение путём поворота печатающей головки относительно направления печатания таким образом, чтобы полоса (полосы) сопел печатающей головки образовывали с направлением печатания угол от > 0 до < 90°.

Другая возможность состоит в том, что латеральное разрешение может быть увеличено за счёт n-кратного перемещения печатающей головки относительно подложки, при этом печатающая головка при каждом таком перемещении смещается поперечно направлению печатания.

При этом вариант отличается тем, что печатающая головка при каждом перемещении смещается на величину х = i*a + a /n, где: i = 0, 1, 2, 3, …

Для компенсации эффекта «муар» предусмотрена рандомизация точек парковки в их зонах парковки. Поскольку позиции точек парковки выбираются случайно в пределах допустимых границ, то повторяющиеся узоры, которые становятся видимыми из-за их повторяющейся структуры, исключаются. Тогда позиционирование точек парковки может происходить в результате прибавления или вычитания случайно выбранного значения в координатах положения.

Согласно другому варианту выполнения способа предусмотрено, чтобы узор из точек парковки был напечатан в отдельной зоне парковки с помощью более чем одного, предпочтительно нескольких сопел. В результате этого также может быть исключена повторяющаяся структура.

Другая возможность для недопущения повторяющихся структур заключается в том, чтобы случайно смещать узор из точек парковки от одной зоны парковки к другой на один или несколько шагов латерального разрешения.

При этом возможно, чтобы настройка сопел для соответствующей зоны парковки происходила случайно или псевдослучайно.

Согласно другому варианту выполнения способа предусмотрено, чтобы узор из точек парковки выбирался путём комбинации сопел с разными капельными объёмами таким образом, чтобы количество поступающего в однородные зоны парковки чернил отклонялось не более, чем на 10%.

Для регулировки количества чернил в зоне парковки возможно дозировку капель в зоне парковки осуществлять таким образом, чтобы те сопла, которые вследствие относительных движений наносят чернила в соответствующей зоне парковки, наносили заданное количество капель на одну или несколько точек парковки в зоне парковки.

При этом возможно задавать количества капель в схеме настройки сопел или через тип зоны парковки.

Для определения положения и искажения предусмотрено, чтобы положение зон парковки определялось сканированием ориентирующих меток на подложке, чтобы сравнивались их фактические позиции с заданными позициями не искажённой подложки, чтобы через линейные отклонения положения и угловые отклонения подложки определялись превышающие искажения в подложке и чтобы посредством математической модели рассчитывалось положение зон парковки в соответствии с искажениями подложки.

Возможно применение зон парковки в качестве ориентирующих меток.

Ниже изобретение подробнее поясняется с помощью примера выполнения. На соответствующих чертежах изображено:

фиг. 1 – пример пикселя красного, зелёного, голубого (белого) цвета (RGB(W), состоящего из четырёх зон парковки,

фиг. 2 – пример пикселя красного, зелёного, голубого цвета (RGB), состоящего из трёх зон парковки,

фиг. 3 – пример пикселя красного, зелёного, голубого цвета на гибкой электронной бумаге,

фиг. 4 – изображение допусков для позиции цветных пикселей на участке пикселей тонкоплёночного транзистора (TFT) с четырьмя зонами парковки,

фиг. 5 – продольное разрешение печати в направлении печатания при регулировке посредством частоты струй,

фиг. 6 – латеральное разрешение (в направлении «y») при регулировке посредством угла расположения печатающей головки,

фиг. 7 – одноцветная капля на месте парковки в зоне парковки,

фиг. 8 – матрица цветного пикселя с 3 х 3 местами парковки внутри зоны парковки,

фиг. 9 – типичное, не линейное искажение позиций пикселей на гибком дисплее после отсоединения от жёсткой основы, голубой цвет: позиции согласно дизайну; красный цвет: действительные позиции,

фиг. 10 – данные согласно дизайну об ориентирующих метках и позициях пикселей,

фиг. 11 – изображение измерения ориентирующих меток,

фиг. 12 – изображение коррекции вращения,

фиг. 13 – изображение коррекции увеличения,

фиг. 14 – изображение расчёта позиций пикселей (зон парковки) вдоль полиномов на основе определения позиций ориентирующих меток,

фиг. 15 – схематический пример компенсации искажения,

фиг. 16 – схематическое изображение принципа действия регулируемых сопел печатающей головки во время применения линейной печатной ленты для коррекции искажения,

фиг. 17 – изображение образования систематического оптического изменения контраста вследствие значительного пробела между пикселями,

фиг.18 – рандомизированное смещение пикселей в направлении «y».

Пример выполнения касается способа печатания на гибких подложках.

Печатание цветных фильтров непосредственно на поверхности активного матричного дисплея является известной технологией. Как показано на фиг. 1 и 2, обычно наносят три краски (красного, зелёного и голубого цветов) на подпиксель обладающего высоким разрешением массива пикселей, что создаёт дисплей красного, зелёного и голубого цветов (RGB). При этом подпиксели представляют собой в смысле настоящего изобретения зоны парковки. Следовательно массивы пикселей создаются массивами зон парковки. Обычно количество пикселей в активном матричном дисплее составляет от нескольких тысяч до нескольких миллионов на один дисплей. Обычная разрешающая способность дисплея составляет от 50 до 300 пикселей на дюйм (ppi).

Обычные массивы цветных фильтров имеют красный, зелёный и голубой цвета (RGB) или красный, зелёный, голубой и белый цвета (RGBW). причём белый цвет не печатается. Если в настоящем примере выполнения каждый цвет имеет только одну геометрию зоны парковки, в частности, геометрия зон парковки R, G и В (R – красный, G – зелёный, В – голубой) выбирается в примере одинаковой, то, как правило, геометрия зон парковки может быть также разной и существует более одной геометрии, т.е. более, чем один тип зоны парковки на одну краску.

В качестве примера гибкой подложки должна служить электронная бумага (EPD: electronic paper display). Как изображено на фиг. 3, первоначальное чёрно-белое разрешение составляло 150 пикселей на кв. дюйм соответственно при размере пикселя TFT (TFT: тонкоплёночный транзистор) 170 мкм. Для получения цветного дисплея сверху на чёрно-белый пиксель TFT печатается фильтр RGB, причём каждый цветной пиксель имеет обычно несколько меньший размер пикселя TFT (например, 150 мкм). Результирующее разрешение цветного дисплея составило в этом случае 75 пикселей на кв. дюйм.

Важным критерием является размещение цветных пикселей, состоящих из точек парковки наносимых струйным способом капель, в каждом пикселе TFT, т.е. в каждой зоне парковки, как это изображено на фиг. 4. Если при этом могли бы действовать также другие критерии, то условием было бы, чтобы цветной пиксель внутри пикселя TFT не переходил на соседние пиксели TFT и располагался при всех пикселях над активным матричным дисплеем в пределах участка пикселей TFT.

Обычно фильтр из печатной краски, образуемый чернильно-струйным способом, содержит следующие технологические этапы:

1. Функциональная опознавательная камера опознаёт несколько ориентирующих меток (обычно 4) в пределах активной матрицы или за её пределами (ориентирующие метки, создаваемые обычно в процессе образования массива TFT). Все позиции пикселей TFT активного матричного дисплея в отношении ориентирующих меток известны в результате выполнению дисплея.

2. В зависимости от размещения подложки дисплея на удерживающем столе струйной печатной машины последняя может компенсировать офсет «х» и офсет »y», при этом она перемещает удерживающий стол или печатающую головку для корректировки стартовой позиции и компенсирует вращение обычно вращением удерживающего стола с приведением в необходимую позицию.

3. Струйная печатная машина начинает печатание с помощью линейных полос печатающих головок на подложке (обычно удерживающий стол перемещается в направлении печатания (направление «х»: направлении печатающих полос), печатающие головки перемещаются поперёк направлению печатания (направлению «у»).

4. Управление точками парковки (продольное разрешение) в направлении «х» (направление печатания) происходит в результате управления частотой выбросов из печатающей головки и скоростью удерживающего стола, как показано на фиг. 5.

5. Разрешение в направлении «у» указывается естественным разрешением печатающей головки. Разрешение в направлении «у» может быть увеличено путём соответствующего поворота печатающей головки, как показано на фиг. 6.

6. Как изображено на фиг. 7 и 8, образование цветных пикселей в каждом пикселе TFT может происходить посредством однокрасочной капли чернил или в результате выброса матрицы из нескольких цветных чернильных капель в пределах участка (под)пикселей (зоны парковки).

В типичных струйных цветных принтерах для печатания цветных фильтров на активном матричном дисплее применяются печатающие головки с естественным разрешением до 600 пикселей на кв. дюйм и размером отдельной капли > 30 мкм.

Массивы активного матричного дисплея содержат обычно ортогональное (линейно/прямоугольное) расположение пикселей TFT над дисплейным участком. Описанный выше процесс печатания цветных фильтров основан на точной позиции каждого подпикселя и наружных знаков совмещения, которые допускают только незначительные отклонения (не более нескольких мкм). Это не является проблемой, поскольку обычно активные дисплей-массивы образуются на жёстких стеклянных подложках.

Также обычно проводится процесс печатания гибких дисплеев с высоким разрешением, в то время как гибкая подложка связана с жёсткой стеклянной основой. Пока подложка является стеклянной или связана со стеклом, устройство остаётся жёстким и следующий способ печатания цветного фильтра может основываться на известных позициях подпикселей в отношении ориентирующих меток, как они заданы дизайном.

Для проведения процесса изготовления дисплея на гибких подложках при поточном производстве может потребоваться печатание цветных фильтров после того, как гибкая подложка (с помощью завершённого способа образования массива TFT) была отсоединена от жёсткой стеклянной основы. В то время, как каждая гибкая подложка (например, из PEN, PI, PET (полиэтиленгликольтерефталат), … ) отсоединяется от своей жёсткой (стеклянной) основы, гибкая подложка претерпевает значительное искажение. Как ориентирующие метки, так и позиции пикселей TFT дисплейного поля смещаются не линейно.

Величина смещения, как показано на фиг. 9, возрастает с увеличением размера дисплея. Также любое изменение температуры влечёт за собой расширение / усадку гибкой подложки. Следовательно ориентирующие метки более не совпадают с проектной позицией, позиция пикселей TFT по отношению к ориентирующим меткам более не совпадает с проектной позицией, и все позиции пикселей TFT в устройстве также отклоняются от проектных позиций. Офсеты могут составлять от 5 до нескольких сотен мкм. Величины отклонения (искажение) являются разными для каждого дисплея. Однако при печатании цветных фильтров требуется высокоточная позиция пикселей, каждое отклонение от > 5 до 10 мкм сделает не возможным применение способа печатания цветных фильтров, поскольку цветные пиксели более не могут быть точно напечатаны в пикселе TFT. Такое максимально допустимое отклонение превышается в том случае, когда гибкая подложка отделяется от жёсткого основания и происходит её искажение.

Вследствие этого струйная печатная машина могла бы сканировать ориентирующие метки с опознаванием признаков (например, по четырём углам дисплея) и обнаруживать не прямоугольное положение этих ориентирующих меток. Не линейно смещённые позиции пикселей TFT не могут быть определены, рассчитаны и компенсированы. И только средняя прямоугольная решётка может быть рассчитана и использована при расчёте печатной позиции. Однако действительные позиции пикселей TFT отклоняются более, чем от 5 до 10 мкм на большей части поверхности дисплея, что отрицательно сказывается на результатах печатания.

Подход к решению проблемы состоит в комбинации двух концепций. Во-первых, применяется математическая модель для предугадывания позиции пикселей на искажённой подложке дисплея (определение зон парковки). Во-вторых, для печатания цветных фильтров применяется струйная печатающая головка с высоким разрешением, компенсирующая искажения при сохранении высокой производительности.

При этом последовательность технологических этапов, представленных на фиг. 10-14, следующая:

1. Опознавательная видеокамера сканирует 4 ориентирующих метки с учётом размера дисплея, требуемой степени точности и искажения. В зависимости от вида и размера искажения количество сканируемых ориентирующих меток может возрасти. При типичном размере дисплея ≈ 10 дюймов достаточными являются 8 ориентирующих меток.

Выбор ориентирующих меток должен производиться таким образом, чтобы можно было достаточно хорошо регистрировать искажение дисплея. Обычно для этого можно было бы обойтись 4 позициями ориентирующих меток по углам дисплея и 4 ориентирующими метками на стороне дисплея. Чем ближе к активной поверхности располагаются ориентирующие метки, тем лучше будет в последующем результат расчёта. Также могут применяться ориентирующие метки в активной матрице (ориентация по самому верхнему пикселю матрицы TFT; если присутствуют средства в виде электронной бумаги, то ориентирующие метки могут непосредственно вводиться в дисплей).

2. Математическая модель применяется для прогнозирования всех позиций пикселей на дисплее, при этом учитываются все 8 (или больше) ориентирующих меток и рассчитывается наилучшее согласование. Результирующая матрица в позиции «х» и «у» пикселей на дисплее является не линейной решёткой, а матрицей полиномных линий. При этом делается допущение, что искажение внутри активной матрицы следует, как правило, за искажением, замеряемым на ориентирующих метках. В действительности же по-прежнему присутствует некоторое расхождение между расчётной и фактической позициями пикселя. Это приемлемо до тех пор, пока отклонение для всех пикселей остаётся достаточно малым.

3. Теперь в струйную печатающую машину вводятся рассчитанные средние позиции пикселей (зоны парковки) и отпечаток для каждого подлежащего печатанию цветного пикселя (типа зоны парковки). Благодаря применению обладающих высоким разрешением печатающих головок с малым объёмом капли возможно образовывать цветной пиксель в виде матрицы из множества небольших цветных точек (на точках парковки). Для рассмотренного здесь применения типичный размер капли составляет от 15 до 20 мкм. Например, для получения цветного пикселя размером 150х150 мкм может наноситься цветная матрица из капель 12х12, при этом капли будут накладываться. Типичное, подлежащее печатанию изображение цветного пикселя имеет четырёхугольную форму. Однако при высокой разрешающей способности и малом размере капель могут быть напечатаны и другие формы для воздействия на оптическую мощность цветного пикселя и для компенсации технологических сбоев (например, отклонений по выбросам из сопла).

4. При струйном печатании каждая полоса может совершать только линейное движение. Теперь применяется компенсация искажения с использованием высокого разрешения печатающей головки и точности работы машины. Так, например, применяется штатная печатающая головка с 1200 точками на дюйм, эксплуатируемая при 2400 точек на дюйм. Это позволяет разместить все капли размером ≈ 10 мкм в пределах только двух печатных полос. Такое разрешение является довольно высоким для того, чтобы каждый цветной участок при достаточном центрировании мог располагаться на каждом пикселе TFT. Возможно и более высокое разрешение, если для печатания цветных пикселей применяется больше цветных полос. Правда при этом снижается производительность.

Как показано на фиг. 15 и 16, действительная компенсация происходит во время линейного перемещения печатной полосы путём регулирования отдельных струйных сопел, которые при линейном перемещении полосы включаются и выключаются. Имеющийся комплект сопел печатает цветные пиксели вдоль полосы до тех пор, пока средняя позиция сохраняется в пределах ≈ 5 мкм матрицы цветных пикселей. Если средняя позиция превысит 5-микронный предел, то одно сопло матрицы выключается и включается следующее сопло на противоположной стороне матрицы. Таким образом матрица цветных пикселей остаётся неизменной, но цветной пиксель совершает скачок на ≈ 10 мкм (боковое разрешение). Цветовой пиксель по-прежнему находится в зоне пикселей TFT. Это осуществляют непрерывно в направлении печатания, вследствие чего все цветные пиксели могут размещаться точно вдоль расчётного полинома.

5. При таком подходе к компенсации искажения для струйной машины более не требуется механического вращения вакуумного зажимного устройства или печатающей головки. Обычно удерживающий стол совершает поворот для компенсации отклонения вращения во время размещения подложки для зажима. С помощью рассмотренного здесь подхода компенсируется также незначительное вращение подложки с использованием того же метода. Вращения печатающей головки обычно не требуется для приведения в соответствие естественного разрешения печатающей головки с необходимым при печатании разрешением. С помощью рассмотренного подхода достигается необходимое при печатании разрешение.

Такой описанный выше подход может сопровождаться и другой проблемой, решение которой приводится ниже и показано на фиг. 17.

При наличии печатающей головки с высоким разрешением для корректировки положений пикселей в направлении «у» применяется латеральное разрешение. Латеральное разрешение составляет, например, 1200 точек на дюйм, а при печатании с 2400 точками на дюйм (в два прохода) расстояние «а» между точками составляет 10,58333333 мкм. Дизайном пикселей TFT дисплея предусмотрен точный размер 170 мкм (пиксель к пикселю). Эффект состоит в том, что латеральное разрешение печатающей головки не может равномерно разделяться разрешением размера пикселей.

Например, 16 точек в направлении «у» создают 16 х 10,58333333 мкм = 169,33333333, при этом остаток составляет 0,6666666 мкм. Это – незначительное отклонение, которое приемлемо для пикселя TFT. Однако все 15 пикселей TFT складываются с остаточной величиной и имеют ≈ 10 мкм. Поэтому цветной подпиксель должен совершить «скачок» после 15 пикселей TFT на расстояние между соплами (10,5 мкм) для компенсации.

Поскольку позиции сопел заданы (боковым разрешением), то такой «скачок» происходит обычно в направлении «у» и равномерно распределяется по дисплею вдоль направления (печатания) «х». Результатом является то, что для всех 15 пикселей TFT в направлении «у» пробел между двумя смежными цветными подпикселями, по сравнению со всеми другими пробелами, является разным (≈ 10 мкм). Этот значительный пробел располагается на всей позиции «у» в направлении печатания и повторяется для всех 15 пикселей TFT. Человеческим глазом это системное отклонение фиксируется как локальное контрастное отличие, являющееся достаточно сильным для того, чтобы были видимыми все более светлые и более тёмные линии в направлении печатания. Оптическое впечатление (подобное эффекту «муар») нарушает оптическую равномерность яркости на дисплее и является не приемлемым.

В зависимости от размещения подложки (вращения) на зажимном вакуумном устройстве эти повторяющиеся линии могут располагаться в угловом направлении на дисплее вместо прямых линий вдоль направления печатания. Это объясняется рассмотренной выше корректировкой вращения, накладывающейся на компенсацию разрешающей способности.

Для снижения этого эффекта разрешение печатания может быть увеличено до 4800 точек на дюйм (4 полосы). Результирующий «скачок» происходит при каждых 8 пикселях TFT и теперь составляет только ≈ 5 мкм. Из-за этого оптический эффект снижается, но не устраняется. Кроме того технологическое время возрастает двукратно, что нежелательно в условиях массового производства.

Более оптимальным, показанным на фиг. 18 решением является случайное изменение позиций «скачок» в направлении «у» вдоль направления печатания. Результатом служит прерывание систематических линий, в результате чего офсет для компенсации разрешения становится незаметным для глаза человека.

Перечень позиций

1 зона парковки 2 место парковки 3 печатающая головка

Использование: для выполнения печати на подложке струйной печатью. Сущность изобретения заключается в том, что на подложке задают зоны парковки, соответствующие типу зон парковки, в растре зон парковки, состоящем из полос зон парковки и перпендикулярно им ориентированных рядов зон парковки, при этом растр зон парковки ориентируют относительно печатающей головки таким образом, что ряды зон парковки располагаются по существу параллельно направлению печатания, настройку печатающей головки производят так, что одна или несколько капель из одного или нескольких сопел печатающей головки образуют узор из точек парковки внутри зоны парковки, причём сопла печатающей головки образуют фиктивные сопловые линии на поверхности подложки с латеральным разрешением, представляющим собой расстояние между сопловыми линиями, при этом латеральное разрешение выбирают настолько высоким, что наименьшее ее расстояние между сопловыми линиями меньше минимального расстояния между рядами зон парковки и что при задаваемом подложкой изменении расстояния смежных рядов зон парковки между разными полосами зон парковки определяют положение зон парковки полосы зон парковки относительно сопловых линий и на этом основании настраивают только сопла печатающей головки, сопловые линии которых разделяют зону парковки, в соответствии со схемой настройки сопел и типом зоны парковки. Технический результат: обеспечение возможности точного печатания на растре точек парковки. 14 з.п. ф-лы, 18 ил.

1. Способ печатания на подложке струйной печатью, при этом на подложке задают зоны парковки, соответствующие типу зон парковки, в растре зон парковки, состоящем из полос зон парковки и перпендикулярно им ориентированных рядов зон парковки, при этом растр зон парковки ориентируют относительно печатающей головки таким образом, что ряды зон парковки располагаются по существу параллельно направлению печатания, настройку печатающей головки производят так, что одна или несколько капель из одного или нескольких сопел печатающей головки образуют узор из точек парковки внутри зоны парковки, причём сопла печатающей головки образуют фиктивные сопловые линии на поверхности подложки с латеральным разрешением, представляющим собой расстояние между сопловыми линиями,

отличающийся тем, что латеральное разрешение выбирают настолько высоким, что наименьшее расстояние между сопловыми линиями меньше минимального расстояния между рядами зон парковки и что при задаваемом подложкой изменении расстояния смежных рядов зон парковки между разными полосами зон парковки определяют положение зон парковки полосы зон парковки относительно сопловых линий и на этом основании настраивают только сопла печатающей головки, сопловые линии которых разделяют зону парковки, в соответствии со схемой настройки сопел и типом зоны парковки.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что латеральное разрешение увеличивают посредством выбора печатающей головки с количеством сопел в полосе сопел печатающей головки, расстояние между которыми меньше минимального расстояния между рядами зон парковки.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что латеральное разрешение повышают путём выбора печатающей головки, у которой по меньшей мере одна вторая полоса сопел печатающей головки расположена относительно первой полосы сопел печатающей головки со смещением поперечно направлению печатания.

4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что латеральное разрешение увеличивают путём поворота печатающей головки относительно направления печатания таким образом, что полоса (полосы) сопел печатающей головки образует с направлением печатания между > 0 и < 90°.

5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что латеральное разрешение увеличивают путём n-кратного перемещения печатающей головки относительно подложки, при этом печатающая головка при каждом перемещении смещается поперечно направлению печатания.

6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что печатающая головка смещается при каждом перемещении на величину: x=i*a+a/n, где: i=0, 1, 2, 3 … .

7. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что позиция точек парковки рандомизирована в пределах их зон парковки.

8. Способ по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что в отдельной зоне парковки печатают узор из точек парковки посредством более одного, предпочтительно нескольких сопел.

9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что узор из точек парковки случайно смещается от одной зоны парковки к другой на один или несколько шагов.

10. Способ по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что настройку сопел для соответствующей зоны парковки производят случайно или псевдослучайно.

11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что узор из точек парковки выбирают посредством комбинации сопел с разными объёмами капли таким образом, что количество применяемых в однородных зонах парковки чернил отклоняется не более чем на 10%.

12. Способ по любому их пп. 1-11, отличающийся тем, что дозировку капель в зоне парковки производят таким образом, что сопла, которые из-за относительных движений покрывают чернилами соответствующую зону парковки, наносят заданное количество капель на одну или несколько точек парковки в зоне парковки.

13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что количество капель задают схемой настройки сопел или типом зоны парковки.

14. Способ по любому из пп. 1-13, отличающийся тем, что положение зон парковки определяют посредством сканирования ориентирующих меток на подложке, что их фактические позиции сравнивают с заданными позициями неискажённой подложки, что на этом основании определяют искажения в подложке, превышающие линейные отклонения положения и угловые отклонения подложки, и что посредством математической модели рассчитывают положение зон парковки в соответствии с искажениями подложки.

15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что зоны парковки применяют в качестве ориентирующих меток.