KR101446296B1 - 잉크젯 토출 헤드 및 그 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 잉크의 토출(吐出) 성능을 회복시켜 노즐이 빠지지 않는 양호한 도포를 행할 수 있는 잉크젯 헤드의 유지보수를 실현하고자 한 것으로서, 잉크젯 헤드(1)와, 잉크젯 헤드를 장착 및 분리 가능하게 지지하는 헤드 지지 부재(2)와, 액체 공급로 및 가압 에어 공급로와 접속되는 전환 기구(3)를 포함하는 액체 재료 도포 장치의 토출 헤드로서, 상기 전환 기구(3)는 잉크젯 헤드(1)에, 액체 및 가압 에어 중 어느 것인가를 선택하여 공급한다.
잉크, 토출, 잉크젯, 헤드 지지 부재, 전환 기구, 토출 헤드

Description

잉크젯 토출 헤드 및 그 장치{INK-JET HEAD AND INK-JET DEVICE}
본 발명은, 잉크젯 헤드(「잉크젯 기록 헤드」라고 하는 경우도 있음)에 액체 및 가압 에어를 선택하여 공급할 수 있는 잉크젯 토출(吐出) 헤드 및 그 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 잉크젯 기록 장치에는, 잉크 토출 성능을 유지하기 위해 유지보수 기구가 설치된다. 종래의 유지보수 기구로서는, 잉크젯 헤드의 노즐면을 캡에 의해 피복한 후에, 부압(負壓) 흡인 펌프를 작동시켜 잉크젯 헤드의 노즐면에 부압 흡인력을 작용시키고, 잉크젯 헤드 측으로부터 폐잉크를 회수하는 것이 알려져 있다.
예를 들면, 특허 문헌 1에는, 잉크젯 헤드의 노즐면을 덮는 캡과, 이 캡의 잉크 배출구에 접속 튜브를 통하여 연통 접속되는 부압 흡인 펌프와, 이 부압 흡입 펌프와 연통 접속되고, 흡인된 폐잉크를 회수하는 폐잉크 탱크를 구비하는 구성이 개시되어 있다.
또한, 특허 문헌 2에 개시된 잉크젯 프린터는, 복수 개의 노즐을 가지는 인자 헤드와, 인자 헤드의 복수 개의 노즐에 공통의 개구부 및 복수 개의 흡인구를 가지고 개구부를 노즐면에 밀착시켜 밀폐 공간을 형성하는 캡과, 캡의 복수 개의 흡인구를 통해 복수 개의 노즐로부터 잉크를 흡인하는 하나 또는 복수 개의 흡인 펌프와, 캡의 흡인구 및 흡인 펌프를 접속하는 잉크 유로를 포함하고, 인자 헤드의 노즐로부터 잉크를 분사하여 매체에 도트 인자를 행하고, 전원 투입시 또는 필요시에 노즐에 캡의 개구부를 밀착시켜 흡인 펌프에 의해 흡인하는 구성이다.
또한, 특허 문헌 3에는, 흡인 캡에 복수 개의 흡인구를 설치하고, 각 흡인구의 연통로의 각 밸브의 개폐 동작을 제어함으로써, 잉크 초기 도입시에는 모든 채널에 잉크를 적절히 충전할 수 있고, 정기 퍼지(purge) 시에는 기포가 머무르기 쉬운 헤드 단부 부근의 채널로부터 기포를 효율적으로 제거하는 것이 개시되어 있다.
특허 문헌 1: 일본 특허출원 공개 1995-81089호 공보
특허 문헌 2: 일본 특허출원 공개 1995-304191호 공보
특허 문헌 3: 일본 특허 제3800855호 공보
안료 등의 고형분이 포함되는 잉크의 경우, 점도가 높고 잉크 자체의 유동성이 나쁘므로, 충전에 상당한 시간을 필요로 하는 문제점이 있었다. 또한, 유지보수를 위해 고가의 잉크를 다량으로 소비하지 않으면 안되는 문제점이 있었다.
캡 내를 부압으로 하는 구성의 경우, 헤드면과 캡의 밀착성이 나쁘면, 외기가 혼입되어 충분한 흡인력을 얻을 수 없다는 문제점이 있었다. 또한, 유지보수 후에, 캡 내가 부압으로 된 상태에서 캡을 유리(遊離)시키면, 캡 내의 기압이 급격하게 변화되고, 그 변화에 따라 헤드의 각 노즐에 충전된 잉크가 진동하므로, 그 때, 각 노즐로부터 공기가 말려 들어가 버려, 다시 기포가 헤드 내로 들어가 버린다는 문제점이 있었다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 기술적 문제점을 해결하고, 잉크의 토출 성능을 회복시켜 노즐이 빠지지 않는 양호한 도포를 행할 수 있는 잉크젯 헤드의 유지보수를 실현하는 데 적합한 잉크젯 토출 헤드 및 액체 재료 도포 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자는, 잉크젯 헤드가 가지는 노즐을 캡으로 덮어, 부압을 발생시켜 액체를 흡인하는 유지보수 방법에 있어서, 캡 및 부압 발생 기구와 연통되는 폐액(廢液) 탱크와, 잉크젯 헤드와 연통되는 저점성 액체 저류부(貯留部)와, 잉크젯 헤드와 연통되는 잉크 저류부와, 잉크젯 헤드와 저점성 액체 저류부 또는 잉크 저류부를 택일적으로 연통시키는 액체 전환 기구를 설치하고, 저점성 액체 저류부와 잉크젯 헤드를 연통시키고, 부압을 캡에 발생시켜 잉크젯 헤드에 저점성 액체를 충전하고, 이어서, 잉크 저류부와 잉크젯 헤드를 연통시켜 잉크젯 헤드에 잉크를 충전하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드의 유지보수 방법을 발명하였다.
그러나, 상기 액체 전환 기구에 의해 잉크젯 헤드에 공급하는 액체를 전환하는 구성으로 한 경우, 상기 액체 전환 기구와 잉크젯 헤드를 연통시키는 유로 내로 전환하기 전의 액체가 잔류한다는 문제점이 있었다. 다른 한편, 잉크젯 헤드는, 정기적으로, 또는 임의의 타이밍에서 유지보수를 행할 필요가 있었다.
그래서, 본 발명자는, 상기 액체 전환 기구와 잉크젯 헤드를 연통시키는 유로를 최단으로 하고, 또한 잉크젯 헤드의 유지보수성을 손상시키지 않는 신규한 구성을 창작했다.
즉, 제1 발명은, 잉크젯 헤드와, 잉크젯 헤드를 장착 및 분리 가능하게 지지하는 헤드 지지 부재와, 액체 공급로 및 가압 에어 공급로와 접속되는 전환 기구를 포함하는 액체 재료 도포 장치의 토출 헤드로서, 상기 전환 기구는, 잉크젯 헤드에, 액체 및 가압 에어 중 어느 하나를 선택적으로 공급하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 토출 헤드이다.
제2 발명은, 제1 발명에 있어서, 상기 전환 기구는, 잉크젯 헤드와 연통되는 제1 유로, 액체 공급로와 연통되는 제2 유로, 및 가압 에어 공급로와 연통되는 제3 유로를 가지는 전환 밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.
제3 발명은, 제2 발명에 있어서, 상기 유로 블록은, 잉크젯 헤드와 연통되는 제1 유로, 액체 공급로와 연통되는 제2 유로, 및 가압 에어 공급로와 연통되는 제3 유로를 가지고, 상기 전환 밸브는, 상기 유로 블록의 제1 유로와 제2 유로를 연통시키는 제1 위치와, 상기 유로 블록의 제1 유로와 제3 유로를 연통시키는 제2 위치를 가지는 것을 특징으로 한다.
제4 발명은, 제3 발명에 있어서, 상기 전환 밸브는, 상기 유로 블록의 위쪽 중앙 위치에 연장 설치되고, 상기 유로 블록에 연장 설치되는 상기 전환 밸브의 측방에, 제2 유로와 연통되는 가요성(可撓性) 튜브 및 제3 유로와 연통되는 가요성 튜브가 배치되는 것을 특징으로 한다.
제5 발명은, 제3 발명 또는 제4 발명에 있어서, 상기 유로 블록은 복수 개의 소블록으로 분해 가능한 것을 특징으로 한다.
제6 발명은, 잉크젯 헤드와, 잉크젯 헤드를 장착 및 분리 가능하게 지지하는 헤드 지지 부재와, 잉크 공급로, 세정액 공급로 및 가압 에어 공급로와 접속되는 전환 기구를 포함하는 액체 재료 도포 장치의 토출 헤드로서, 상기 전환 기구는, 잉크젯 헤드에, 잉크, 세정액 및 가압 에어 중 어느 하나를 선택적으로 공급하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 토출 헤드이다.
제7 발명은, 제6 발명에 있어서, 상기 전환 기구는, 잉크젯 헤드와 연통되는 제1 유로, 잉크 공급로와 연통되는 제2 유로, 세정액 공급로와 연통되는 제3 유로, 및 가압 에어 공급로와 연통되는 제4 유로를 가지는 전환 밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.
제8 발명은, 제6 발명에 있어서, 상기 전환 기구는, 잉크젯 헤드와 연통되는 제1 유로, 잉크 공급로와 연통되는 제2 유로, 세정액 공급로와 연통되는 제3 유로, 및 가압 에어 공급로와 연통되는 제4 유로를 가지는 유로 블록과, 상기 유로 블록의 제1 유로와 제2 유로를 연통시키는 제1 위치, 상기 유로 블록의 제1 유로와 제3 유로를 연통시키는 제2 위치, 상기 유로 블록의 제1 유로와 제4 유로를 연통시키는 제3 위치를 가지는 전환 밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.
제9 발명은, 제8 발명에 있어서, 상기 전환 밸브는, 상기 유로 블록의 위쪽 중앙 위치에 연장 설치되고, 상기 유로 블록에 연장 설치되는 상기 전환 밸브의 측방에, 제2 유로와 연통되는 가요성 튜브, 제3 유로와 연통되는 가요성 튜브, 및 제4 유로와 연통되는 가요성 튜브가 배치되는 것을 특징으로 한다.
제10 발명은, 제8 발명 또는 제9 발명에 있어서, 상기 유로 블록은 복수 개의 소블록으로 분해 가능한 것을 특징으로 한다.
제11 발명은, 제1 발명 내지 제10 발명 중 어느 하나의 발명에 있어서, 상기 전환 기구와 상기 잉크젯 헤드는, 1개의 가요성 튜브에 의해 연통되는 것을 특징으로 한다.
제12 발명은, 제1 발명 내지 제11 발명 중 어느 하나의 발명에 관한 잉크젯 토출 헤드를 포함하는 액체 재료 도포 장치이다.
본 발명에 의하면, 유지보수에 따른 잉크의 소비량을 삭감할 수 있고, 또한 유지보수에 필요한 시간을 단축할 수 있다.
도 1은 실시예 1에 관한 토출 헤드를 탑재한 도포 장치의 사시도이다.
도 2는 실시예 1에 관한 토출 헤드의 사시도이다.
도 3은 실시예 1에 관한 토출 헤드의 정면도이다.
도 4는 실시예 1에 관한 토출 헤드의 측면도이다.
도 5는 실시예 1에 관한 토출 헤드로부터 잉크젯 헤드를 분리해 낸 상태를 설명하기 위한 사시도이다.
도 6은 실시예 1에 관한 토출 헤드의 주요부를 투과적으로 나타낸 정면도이다.
도 7은 실시예 1에 관한 유로 블록을 확대한 사시도이다.
도 8은 실시예 1에 관한 유로 블록을 확대하고, 주요부를 투과적으로 나타낸 사시도이다.
도 9는 실시예 2에 관한 토출 헤드의 정면도이다.
도 10은 실시예 2에 관한 토출 헤드의 측면도이다.
도 11은 실시예 2에 관한 토출 헤드의 사시도이다.
도 12는 실시예 1에 관한 캡의 주요부 투과 구성도이다.
[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]
1: 잉크젯 헤드, 2: 헤드 지지 부재, 3: 전환 밸브, 4: 접촉 센서, 5: 베이스, 6: 유로 블록, 7: 공작물, 8: 테이블, 9: 캡, 10: 노즐, 11: 제1 공급 튜브, 12: 제2 공급 튜브 13: 제3 공급 튜브, 14: 밸브 구동용 전력선, 15: 헤드 공급용 튜브, 16: 신호선, 21a~21c: 조인트, 23~26: 고정 부재(나사), 31: 제1 유로, 32: 제2 유로, 33: 제3 유로, 41: 가동자, 51: X방향 이동 기구, 52: Y방향 이동 기구, 61: 유로 블록 지지체, 91: 접촉 부재, 92: 프레임, 93: 지지 부재, 94: 장착 부재, 95: 관통공, 96: 조인트
본 발명에서는, 각종의 잉크젯 기록에 사용할 수 있지만, 이하에서는, 잉크젯 프린터를 예로 들어, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태를 설명한다.
본 발명의 유지보수 기구는, 잉크 카트리지 장착 및 교환시에 잉크젯 헤드에 잉크를 충전하거나, 인쇄 불량시에 잉크젯 헤드의 먼지, 건조 잉크, 기포 등을 제거하기 위한 것이다. 잉크젯 헤드는, 연장되는 원통이나 평면에 뚫은 구멍 등에 의해 구성되는 노즐을 단수 개 또는 복수 개 구비한다.
본 발명의 유지보수 기구는, 액체 전환 기구와, 잉크를 저류하는 제1 탱크와, 저점성 액체를 저류하는 제2 탱크를 포함하고, 액체 전환 기구에 의해 잉크와 저점성 액체를 전환하여 유지보수에 따른 액체의 충전을 행할 수 있다. 그러므로, 잉크젯 헤드 내에 잉크를 충전하기 전에, 먼저 유동성이 높은 저점성 액체로 충전을 행하여 기포의 제거를 행한 후, 잉크의 충전을 행할 수 있고, 이로써, 잉크의 소비량을 감소시킬 수 있을 뿐아니라, 잉크 충전 시간을 단축할 수 있다.
액체 전환 기구는, 잉크젯 헤드의 근방에 설치하는 것이 바람직하다. 액체 전환 기구의 입구까지는 양쪽의 액체가 들어가도록 한 구성으로 함으로써, 보다 잉크의 소비량을 억제할 수 있기 때문이다.
상기 전환 기구의 바람직한 구성으로서는, 전환 밸브와 유로 블록으로 구성되며, 상기 유로 블록은, 전환 밸브와 잉크젯 헤드를 연통시키는 제1 유로, 액체 공급로와 전환 밸브를 연통시키는 제2 유로, 및 가압 에어 공급로와 전환 밸브를 연통시키는 제3 유로를 가지고, 상기 전환 밸브는, 제1 유로와 제2 유로를 연통시키는 제1 위치와, 제1 유로와 제3 유로를 연통시키는 제2 위치를 가지는 것이 개시된다.
또한, 상기 전환 기구의 다른 바람직한 구성으로서는, 잉크젯 헤드와 연통되는 제1 유로, 액체 공급로와 연통되는 제2 유로, 및 가압 에어 공급로와 연통되는 제3 유로를 가지는 전환 밸브를 포함하는 것이 개시된다.
그리고, 「액체 공급로」에는, 잉크, 세정액 등의 모든 액체를 송출할 수 있다.
상기한 어느 구성에 있어서도, 전환 기구와 잉크젯 헤드를 연통시키는 유로를 최단으로 하는 것이 중요하다. 전환 기구의 배치는, 잉크젯 헤드의 위쪽이어도 되고, 측방이어도 된다.
전환 기구와 잉크젯 헤드를 가요성의 튜브로 연통시키면, 전환 기구의 배치의 자유도가 높아져, 잉크젯 헤드의 장착 및 분리가 용이해지므로 바람직하다.
또한, 잉크젯 헤드에 가압 에어를 공급할 수 있는 구성을 설치하면, 잉크젯 헤드 내에 잔류한 잉크를 배출하고 나서 분리해 내는 작업을 행하는 것이 가능해진다.
저점성 액체는, 저점도 및/또는 유동성이 높은 액체를 사용할 수 있지만, 세정액으로서의 기능을 얻는 것이 바람직하고, 구체적으로는, 사용하는 잉크의 고형분을 제거한 용매만으로 구성된 액체나 잉크를 녹이는 용매가 예시된다.
일반적으로, 잉크젯 프린터에 사용되는 잉크는, 염료계 또는 안료계로 분류할 수 있다. 염료란, 캐리어 매체에 의해 분자(分子)로서 분산 또는 용매화(溶媒和)하는 착색제이다. 캐리어 매체는, 실온에서 액체 또는 고체이다. 통상 사용되는 캐리어 매체는 물 또는 물과 유기 공용매(共用媒)와의 혼합물이다. 물을 주성분으로 하고, 이에 착색제 및 눈막힘 방지 등의 목적으로 글리세린 등의 습윤제를 함유하게 한 것이 일반적이다. 캐리어 매체로서 물이 사용되는 경우 일반적으로 그와 같은 잉크에는 내수(耐水) 견뢰성(堅牢性)이 낮다는 문제점도 있다.
안료란, 캐리어 매체에는 불용이지만, 소립자의 형태로 분산 또는 현탁되어 있고, 응집 및 침전되지 않도록 분산제의 사용에 의해 안정화되어 있는 착색제이다. 이와 같은 화합물은 많이 알려져 있고, 예를 들면, 유기 안료나 카본 블랙 등의 안료를 계면활성제나 분산제를 사용하여 미립자화하고, 물 등의 매체 중에 분산 시킴으로써 착색제로서 사용하는 안료 잉크 등이 있다.
본 발명의 유지보수 기구는, 염료계 또는 안료계에 관계없이 적용할 수 있다. 잉크의 점도는, 수십 cps 정도의 저점도의 것이 주류이지만, 비상(飛翔) 토출할 수 있는 것이면, 수백 cps 정도의 중점도 이상의 것에도 적용할 수 있다.
그리고, 본 발명은, 프린트 기판에서의 배선 패턴 인쇄, 미소 부품에 대한 윤활제의 도포, 옥외 내광성 표시 재료 인쇄, UV 경화 잉크 인쇄 등에 사용하는 기능성 잉크에도 적용할 수 있다.
본 발명에 관한 잉크젯 헤드의 유지보수는, 잉크젯 헤드가 가지는 노즐을 캡으로 덮어, 부압을 발생시켜 액체를 흡인함으로써 행한다. 보다 상세하게는, 캡 및 부압 발생 수단과 연통되는 폐액 탱크와, 잉크젯 헤드와 연통되는 저점성 액체 저류부와, 잉크젯 헤드와 연통되는 잉크 저류부와, 잉크젯 헤드와 저점성 액체 저류부 또는 잉크 저류부를 택일적으로 연통시키는 액체 전환 수단을 설치하고, 저점성 액체 저류부와 잉크젯 헤드를 연통시키고, 부압을 캡에 발생시켜 잉크젯 헤드에 저점성 액체를 충전하고, 이어서, 잉크 저류부와 잉크젯 헤드를 연통시켜 잉크젯 헤드에 잉크를 충전한다.
이하에서는, 본 발명의 상세를 실시예에 의해 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
본 실시예의 토출 헤드는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 토출 헤드와 공작물(7)을 상대 이동시키면서 도포를 행하는 액체 재료 도포 장치에 장착된다. 토출 헤드 는 Z 방향으로 이동 가능하고, 접촉 센서(4)가 가지는 가동자(可動子)(41)에 의해 변위량을 측정할 수 있어, 잉크젯 헤드(1)의 토출면과 공작물(7)과의 클리어런스를 조정할 수 있다.
토출 헤드에 장착된 공지의 잉크젯 헤드(1)는, 복수 개의 노즐(10)을 가지고, 도시하지 않은 제1 탱크에 저류되는 잉크를 토출하여 인자 등을 행하는 것이다. 잉크젯 헤드(1)의 유지보수는, 노즐(10)을 캡(9)으로 덮어, 캡(9) 내에 부압을 발생시켜, 흡인한 잉크 등을 폐액 탱크로 배출함으로써 행한다.
도 12에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 캡(9)은, 헤드면의 경사에 추종할 수 있도록 한 자유도를 갖게 하는 것이 가능해지도록 구성되어 있다.
헤드면과 맞닿는 접촉 부재(91)는 경화(硬化) 탄성체인 쇼어 A 경도 40~80도(바람직하게는 50~70도)(JIS K 6253 규격)의 고무로 구성되며, 프레임(92)의 상면에 접착 또는 나사 고정 등으로 장착된다.
프레임(92)은, 접착 또는 나사 고정 등으로 고착된 연화(軟化) 탄성 부재(예를 들면, 고무 또는 스프링)로 구성된 지지 부재(93)에 의해 지지된다. 지지 부재(93)는, 잉크젯 헤드(1)의 노즐면의 장착 오차(3차원적 경사)에 대하여 추종 가능하게 하기 위해, 침입도(針入度)가 40~80도(바람직하게는 50~70도)의 것이 바람직하다. 지지 부재(93)는, 판형의 장착 부재(94)에 고착된다. 프레임(92)의 저면부에는, 적어도 하나 또는 복수 개의 흡인용의 관통공(95)과 연통 부재를 접속할 수 있는 조인트(26)가 설치된다.
이상과 같이 구성되는 본 실시예의 캡(9)에 의하면, 노즐면의 경사에 영향을 받지 않고, 완전한 밀착성 및 밀봉성을 확보할 수 있다.
도 2는, 본 실시예에 관한 토출 헤드의 사시도이다.
도 2 중, 11은 제1 공급 튜브이며, 12는 제2 공급 튜브이며, 14는 밸브 구동용 전력선이며, 15는 헤드 공급용 튜브이다. 각 튜브는, 모두 가요성의 재료로 구성되어 있다.
제1 공급 튜브(11)로부터는, 도시하지 않은 밸브를 전환하는 것에 의해, 잉크 등의 액체 재료 또는 세정액이 공급된다. 제2 공급 튜브로부터는 가압 에어가 공급된다. 그리고, 제1 공급 튜브(11)로부터 액체 재료 또는 가압 에어를, 제2 공급 튜브로부터 세정액 또는 가압 에어를 공급해도 된다.
본 실시예의 토출 헤드는, 잉크젯 헤드(1)와 함께 XYZ 방향으로 이동되는 전환 밸브(3)를 구비하는 점이 특징적이다. 잉크젯 헤드(1)와 전환 밸브(3)를 유닛화하여 토출 헤드를 구성하는 구조이므로, 잉크젯 헤드(1)와 전환 밸브(3)를 연통시키는 유로(즉, 헤드 공급용 튜브(15))를 최단으로 할 수 있다. 단, 헤드 공급용 튜브(15)는 소모품이므로, 잉크젯 헤드(1)와 유로 블록(6)의 거리는 작업성을 손상시키지 않을 정도의 거리로 하는 것이 바람직하다.
본 실시예에서는, 토출 헤드에 전환 밸브(3)를 설치하는 구조로 되어 있지만, 잉크젯 헤드(1)의 유지보수성은 손상되지 않도록 되어 있다. 즉, 잉크젯 헤드(1)는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 나사(23, 24)를 느슨하게 함으로써, 헤드 지지 부재(2)에 장착 및 분리할 수 있다. 또한, 가요성의 재료로 구성된 각 튜브도 조인트 접속되어 있으므로 장착 및 분리가 용이하며, 유지보수가 용이한 구조로 되어 있다.
그리고, 고정 부재의 배치는, 본 실시예의 나사(23, 24)에 한정되지 않는 것은 물론이다. 예를 들면, 유로 블록(6)과 잉크젯 헤드(1)와의 거리를 근접시키기 위해, 나사(23)를 배제하고, 잉크젯(1)의 측방 및/또는 아래쪽에만 고정 부재를 배치해도 된다.
유로 블록(6)에는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 전환 밸브(3)와 잉크젯 헤드(1)를 연통시키는 제1 유로(31), 제1 공급 튜브(11)와 전환 밸브(3)를 연통시키는 제2 유로(32), 및 제2 공급 튜브(12)와 전환 밸브(3)를 연통시키는 제3 유로(33)가 형성되어 있다.
전환 밸브(3)는, 제1 유로(31)와 제2 유로(32)를 연통시키고, 제3 유로(33)를 차단하는 제1 위치와, 제1 유로(31)와 제2 유로(32)를 차단하고, 제3 유로(33)를 연통시키는 제2 위치를 가진다.
유로 블록(6)은, 도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 좌우 한쌍의 나사(25) 및 좌우 한쌍의 나사(26)를 느슨하게 함으로써, 3분할할 수 있다. 가요성의 재료로 구성된 각 튜브도 조인트 접속되어 있으므로 장착 및 분리가 용이하며, 유지보수가 용이한 구조로 되어 있다.
내약품성의 가요성 튜브로서 테플론(등록상표) 등의 경질(硬質)의 관을 사용하는 경우에는, 관을 굽히지 않고 접속할 수 있으므로, 본 실시예와 같이 유로 블록을 가지고 있는 구성이 바람직하다.
[실시예 2]
본 실시예 2의 토출 헤드는, 도 9 및 도 10에 나타낸 바와 같이, 관(가요성 튜브)을 전환 밸브(3)와 직접 접속하는 구성이다. 전환 밸브(3)의 구조가 상위한 점, 및 유로 블록(6)을 가지고 있지 않은 점을 제외하고는, 실시예 1에 관한 토출 헤드와 동일한 구성이다.
본 실시예 2의 토출 헤드는, 유로 블록(6)을 가지고 있지 않은 구성이므로, 전환 밸브(3)와 잉크젯 헤드(1)를 연통시키는 유로는, 실시예 1보다 짧게 되어 있다. 또한, 구성 부품이 적으므로, 비용면에서 유리하고 또한 유지보수성이 우수하다.
[실시예 3]
본 실시예 3의 토출 헤드는, 도 11에 나타낸 바와 같이, 유로 블록(6)에 설치하는 조인트의 수를 증가시킨 구성이다.
전환 밸브(3)는, 제1 공급 튜브(11)와 헤드 공급 튜브(15)를 연통시키고, 다른 것과의 연통을 차단하는 제1 위치, 제2 공급 튜브(12)와 헤드 공급 튜브(15)를 연통시키고, 다른 것과의 연통을 차단하는 제2 위치, 제3 공급 튜브(13)와 헤드 공급 튜브(15)를 연통시키고, 다른 것과의 연통을 차단하는 제3 위치를 가진다.
본 실시예 3에 있어서는, 전환 밸브(3)를 3방향 밸브로 하는 구성이지만, 용도에 따라 접속하는 공급 튜브의 수를 적당히 변경할 수 있다. 즉, 전환 밸브(3)를, 4방 밸브, 5방 밸브 등의 타입으로부터 선택하여 설치함으로써, 복수 개의 액체 재료의 전환을 행할 수 있다.
본 발명은 잉크젯 프린터에 한정되지 않고, 정밀 분무 및 주입 장치(코팅 장치 포함함), 정밀 도포 장치 등 각종의 잉크젯 기록에 적용할 수 있다. 잉크젯식 패터닝, 예를 들면, 유기 EL 디스플레이 패널이나 대형 컬러 패널의 인쇄, 산업용 마킹 등에 사용하기 위한 도포 장치, 묘화 장치, 인쇄 장치에 대한 적용도 가능하다.
잉크젯 기록 방법에 대해서도 피에조식(piezo type) 등의 기계 변환 방식, 저항 발열 제트식 등의 기포 발생 방식에 관계없이 적용할 수 있다.
또한, 렌즈 제조업계에 있어서의 렌즈의 착색 공정에서의 이용, 대형 인쇄 업계에 있어서의 포스터나 건재(建材) 가식(加飾)에서의 이용도 가능하다.

Claims (21)

  1. 잉크젯 헤드와, 상기 잉크젯 헤드를 장착 및 분리 가능하게 지지하는 헤드 지지 부재와, 액체 공급로 및 가압 에어 공급로와 접속되는 전환 기구와, 베이스 부재를 포함하는 액체 재료 도포 장치의 토출 헤드로서,
    상기 헤드 지지 부재 및 상기 전환 기구를 상기 베이스 부재에 설치하고, 상기 잉크젯 헤드와 상기 전환 기구를 유닛화하여 상기 토출 헤드를 구성하고, 상기 전환 기구와 상기 잉크젯 헤드를 가요성(可撓性) 튜브로 연통시킨, 잉크젯 토출 헤드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전환 기구는, 상기 잉크젯 헤드와 연통되는 제1 유로, 상기 액체 공급로와 연통되는 제2 유로, 및 상기 가압 에어 공급로와 연통되는 제3 유로를 가지는 전환 밸브를 포함하는, 잉크젯 토출 헤드.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전환 기구는, 상기 잉크젯 헤드와 연통되는 제1 유로, 상기 액체 공급로와 연통되는 제2 유로, 및 상기 가압 에어 공급로와 연통되는 제3 유로를 가지는 유로 블록과,
    상기 유로 블록의 제1 유로와 제2 유로를 연통시키는 제1 위치, 및 상기 유로 블록의 제1 유로와 제3 유로를 연통시키는 제2 위치를 가지는 전환 밸브를 포함하는, 잉크젯 토출 헤드.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전환 밸브는, 상기 유로 블록의 위쪽 중앙 위치에 연장 설치되고,
    상기 유로 블록에 연장 설치되는 상기 전환 밸브의 측방에, 상기 제2 유로와 연통되는 가요성(可撓性) 튜브 및 상기 제3 유로와 연통되는 가요성 튜브가 배치되어 있는, 잉크젯 토출 헤드.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 유로 블록은 복수 개의 소블록으로 분해 가능한, 잉크젯 토출 헤드.
  6. 잉크젯 헤드와, 상기 잉크젯 헤드를 장착 및 분리 가능하게 지지하는 헤드 지지 부재와, 액체 재료 공급로, 세정액 공급로 및 가압 에어 공급로와 접속되는 전환 기구와, 베이스 부재를 포함하는 액체 재료 도포 장치의 토출 헤드로서,
    상기 헤드 지지 부재 및 상기 전환 기구를 상기 베이스 부재에 설치하고, 상기 잉크젯 헤드와 상기 전환 기구를 유닛화하여 상기 토출 헤드를 구성하고, 상기 전환 기구와 상기 잉크젯 헤드를 가요성 튜브로 연통시킨, 잉크젯 토출 헤드.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 전환 기구는, 상기 잉크젯 헤드와 연통되는 제1 유로, 상기 액체 재료 공급로와 연통되는 제2 유로, 상기 세정액 공급로와 연통되는 제3 유로, 및 상기 가압 에어 공급로와 연통되는 제4 유로를 가지는 전환 밸브를 포함하는, 잉크젯 토출 헤드.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 전환 기구는, 상기 잉크젯 헤드와 연통되는 제1 유로, 상기 액체 재료 공급로와 연통되는 제2 유로, 상기 세정액 공급로와 연통되는 제3 유로, 및 상기 가압 에어 공급로와 연통되는 제4 유로를 가지는 유로 블록과,
    상기 유로 블록의 제1 유로와 제2 유로를 연통시키는 제1 위치, 상기 유로 블록의 제1 유로와 제3 유로를 연통시키는 제2 위치, 및 상기 유로 블록의 제1 유로와 제4 유로를 연통시키는 제３ 위치를 가지는 전환 밸브를 포함하는, 잉크젯 토출 헤드.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 전환 밸브는, 상기 유로 블록의 위쪽 중앙 위치에 연장 설치되고,
    상기 유로 블록에 연장 설치되는 상기 전환 밸브의 측방에, 상기 제2 유로와 연통되는 가요성 튜브, 상기 제3 유로와 연통되는 가요성 튜브, 및 상기 제4 유로와 연통되는 가요성 튜브가 배치되어 있는, 잉크젯 토출 헤드.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 유로 블록은 복수 개의 소블록으로 분해 가능한, 잉크젯 토출 헤드.
  11. 잉크젯 헤드와, 상기 잉크젯 헤드를 장착 및 분리 가능하게 지지하는 헤드 지지 부재와, 액체 재료 공급로 및 세정액 공급로와 접속되는 전환 기구와, 베이스 부재를 포함하는 액체 재료 도포 장치의 토출 헤드로서,
    상기 헤드 지지 부재 및 상기 전환 기구를 상기 베이스 부재에 설치하고, 상기 잉크젯 헤드와 상기 전환 기구를 유닛화하여 토출 헤드를 구성하고, 상기 전환 기구와 상기 잉크젯 헤드를 가요성 튜브로 연통시킨, 잉크젯 토출 헤드.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 전환 기구는, 상기 잉크젯 헤드와 연통되는 제1 유로, 상기 액체 재료 공급로와 연통되는 제2 유로, 및 상기 세정액 공급로와 연통되는 제3 유로를 가지는 전환 밸브를 포함하는, 잉크젯 토출 헤드.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 전환 기구는, 상기 잉크젯 헤드와 연통되는 제1 유로, 상기 액체 재료 공급로와 연통되는 제2 유로, 및 상기 세정액 공급로와 연통되는 제3 유로를 가지는 유로 블록과,
    상기 유로 블록의 제1 유로와 제2 유로를 연통시키는 제1 위치, 및 상기 유로 블록의 제1 유로와 제3 유로를 연통시키는 제2 위치를 가지는 전환 밸브를 포함하는, 잉크젯 토출 헤드.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 전환 밸브는, 상기 유로 블록의 위쪽 중앙 위치에 연장 설치되고,
    상기 유로 블록에 연장 설치되는 상기 전환 밸브의 측방에, 상기 제2 유로와 연통되는 가요성 튜브 및 상기 제3 유로와 연통되는 가요성 튜브가 배치되는, 잉크젯 토출 헤드.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    상기 유로 블록은 복수 개의 소블록으로 분해 가능한, 잉크젯 토출 헤드.
  16. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지 부재는, 상기 잉크젯 헤드가 장착되는 개구부와, 상기 개구부에 장착된 잉크젯 헤드를 지지하는 지지부와, 상기 개구부에 장착된 잉크젯 헤드를 고정시키는 고정 부재를 포함하는, 잉크젯 토출 헤드.
  17. 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지 부재는, 상기 잉크젯 헤드가 장착되는 개구부와, 상기 개구부에 장착된 잉크젯 헤드를 지지하는 지지부와, 상기 개구부에 장착된 잉크젯 헤드를 고정시키는 고정 부재를 포함하는, 잉크젯 토출 헤드.
  18. 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지 부재는, 상기 잉크젯 헤드가 장착되는 개구부와, 상기 개구부에 장착된 잉크젯 헤드를 지지하는 지지부와, 상기 개구부에 장착된 잉크젯 헤드를 고정시키는 고정 부재를 포함하는, 잉크젯 토출 헤드.
  19. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 잉크젯 토출 헤드를 포함하는, 액체 재료 도포 장치.
  20. 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 잉크젯 토출 헤드를 포함하는, 액체 재료 도포 장치.
  21. 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 기재된 잉크젯 토출 헤드를 포함하는, 액체 재료 도포 장치.
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