KR101513252B1

KR101513252B1 - 노즐 삽입 방식의 멀티 노즐 헤드 및 이를 이용한 잉크 토출 방법

Info

Publication number: KR101513252B1
Application number: KR1020130077291A
Authority: KR
Inventors: 최경현; 당현우; 김형찬; 고정범
Original assignee: 제주대학교 산학협력단
Priority date: 2013-07-02
Filing date: 2013-07-02
Publication date: 2015-04-20
Also published as: KR20150004166A

Abstract

본 발명은 멀티 노즐 헤드에 대한 것으로서, 특히 노즐은 노즐 어댑터에 직접 결합하여 상기 노즐 사이의 간격을 최소화할 수 있어 보다 고해상도의 프린트 품질을 구현할 수 있는 것이다.

Description

노즐 삽입 방식의 멀티 노즐 헤드 및 이를 이용한 잉크 토출 방법{Multi nozzle head of nozzle inserting type and discharging method by the same}

일반적으로 잉크젯 프린트 헤드는 그 구동 방식에 따라 크게 서멀젯 방식(thermal jet type), 압전 방식(piezo type), 정전기장 유도 방식(electrostatic type)으로 나뉜다.

서멀젯 방식은 가열 히터 등을 구비함으로써 잉크 가열시 발생하는 기포의 팽창력을 이용하여 잉크를 토출(분사)시키는 방식이고, 압전 방식은 인가 전압에 따라 팽창 또는 수축하는 압전 물질을 포함한 압전 액츄에이터를 구비함으로써 기계적 떨림 혹은 팽창력을 이용하여 잉크를 토출시키는 방식이다.

상기 서멀젯 방식은 가열 방식을 이용하고 있기 때문0에 잉크 재료가 한정되며 잉크 분사량이 고정되는 문제가 있고, 압전 방식은 구조적으로 복잡하여 제조 단가가 상승하며 잉크 굳음으로 인한 노즐 막힘 현상이 자주 발생하는문제가 있다.

상기 정전기장 유도 방식은 전극 간에 유도된 정전기적 인력을 이용하여 잉크를 토출시키는 방식으로서, 상기의 다른 방식들에 비해 구조가 간단하며 소비 전력이 작은 강점이 있다. 그러나 최근 고해상도의 프린트 품질에 관한 요구및 고속 인쇄의 요구가 증가함에 따라, 멀티 노즐(즉, 복수개의 노즐)을 구비한 정전기장 유도 방식의 잉크젯 프린트를 위한 멀티 노즐 헤드에 있어서 상기 인접하는 다수 개의 노즐 간의 간격을 줄일 것이 요구되고 있다.

종래의 멀티 노즐 헤드(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 잉크가 투입되는 잉크 챔버(11)와, 상기 잉크 챔버(11) 저면에 설치되어 노즐(N)이 설치되는 노즐 어댑터(12)를 포함한다.

이 때, 상기 노즐(N)은 상기 노즐 어댑터(12)에 삽입되는 허브(13)에 장착된 상태에서 상기 허브(13)가 노즐 어댑터(12)에 설치되어 상기 노즐(N)이 최종적으로 노즐 어댑터(12)에 설치된다.

그러데, 이러한 종래 기술의 경우 상기 허브(13)로 인해 노즐(N)사이의 간격을 최소화하기가 어려운 구성인 관계로, 상술한 바와 같이 고해상도의 프린트 품질 구현을 위해 다수 개의 노즐을 설치하기 어려운 문제점이 있었다.

한편, 상술한 정전기장 유도 방식의 멀티 노즐 헤드 자체의 구성은 널리 알려진 것으로서, 특히 아래의 선행 기술 문헌에 자세히 기재되어 있으므로 자세한 설명과 도시는 생략한다.

일본 공개 특허 제2000-025233호 일본 공개 특허 제1998-230607호 일본 공개 특허 제1993-261905호 한국 등록 특허 제1067839호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서 노즐을 노즐 어댑터에 직접 설치하여 상기 노즐사이의 간격을 최소화하여 보다 고해상도의 프린트 품질을 구현할 수 있는 노즐 삽입 방식의 멀티 노즐 헤드 및 이를 이용한 잉크 토출 방법을 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 잉크가 투입되는 잉크 챔버(110)와, 상기 잉크 챔버(110) 저면에 설치되는 노즐 어댑터(120)를 포함하는 멀티 노즐 헤드로서, 상기 노즐 어댑터(120)는 판체 형상의 어댑터 바디(121)와, 상기 어댑터 바디(121) 상부 일 부분에 형성되어 잉크가 주입되는 잉크 주입 슬롯(122)과, 상기 어댑터 바디(121) 저면 일 부분에 형성되는 것으로서 노즐(N)이 삽입되는 한편 상기 잉크 주입 슬롯(121)과 연통되는 노즐 삽입공(123)을 포함하는 노즐 삽입 방식의 멀티 노즐 헤드에 일 특징이 있다.

이때, 상기 잉크 챔버(110)는 판체 형상의 챔버 바디(111)와, 상기 챔버 바디(111) 상면 일 부분에 형성되어 잉크가 내부로 주입되는 잉크 투입공(112)과, 상기 챔버 바디(111) 저면 일 영역이 개방된 것으로서, 상기 챔버 바디(111)의 길이방향으로 길게 형성되는 한편 상기 잉크 투입공(112)과 연통되는 잉크 토출 슬롯(114)을 포함하여, 상기 잉크 토출 슬롯(114)을 통해 토출된 잉크가 상기 어댑터 바디(121)의 잉크 주입 슬롯(121)을 경유하여 노즐(N)로 전달되는 것도 가능하다.

또한, 상기 노즐 어댑터(120)의 하측에 배치되는 2차 전극(130)을 더 포함하되, 상기 2차 전극(130)은 판체 형상이되 상기 노즐 어댑터(120)의 길이 방향으로 길게 형성된 수평부(131a)와 상기 수평부(131a) 양 측단에서 하측 방향으로 절곡된 수직부(131b)로 구성되는 2차 전극 바디(131)와, 상기 수평부(131a) 일 부분이 개방되어 상기 노즐(N)이 삽입되는 노즐 삽입부(132)를 포함하는 것도 가능하다.

또한, 상기 2차 전극(130)의 저면에 배치되되 상기 2차 전극(130)의 길이 방향으로 배치되는 한 쌍의 바아 형상인 3차 전극(140)을 포함하는 것도 가능하다.

또한, 상기 2차 전극 바디(131)의 길이방향 양 측단에 형성되는 판체 형상의 고정편(133)과, 상기 고정편(133) 일 측에 설치되는 한편 상기 3차 전극(140)이 고정되는 3차 전극 고정부(134)를 포함하는 것도 가능하다.

또한, 상기 멀티 노즐 헤드를 지지하는 지지부(160)를 더 포함하되 상기 지지부(160)는 수평 방향으로 배치되어 일 측에 상기 잉크 챔버(110)와 노즐 어댑터(120)가 지지되는 수평 지지부(161)와, 상기 수평 지지부(161) 양 측에 수직 방향으로 설치되어 상기 수평 지지부(161)가 지지되는 수직 지지부(162)와, 상기 수직 지지부(162) 일 측에 설치되어 상기 2차 전극(130)을 지지하는 2차 전극 지지부(164)를 포함하는 것도 가능하다.

또한, 상기 수직 지지부(162) 일 측에 설치되는 상하 이동 블록(163)을 더 포함하되, 상기 2차 전극 지지부(164)는 상기 상하 이동 블록(163) 일 측에 상하 방향으로 일정 간격 이격되게 설치되어 그 사이에 상기 2차 전극(130) 일 측이 삽입되는 상부 고정편(164a) 및 하부 고정편(164b)과, 상기 상부 고정편(164a) 및 하부 고정편(164b)을 관통하도록 설치되어 상호 고정되게 하는 고정 수단(165)을 포함하는 것도 가능하다.

또한, 상기 수직 지지부(162) 또는 수평 지지부(161) 일 측에 설치되어 상기 상하 이동 블록(163)을 승하강하는 상하 이송 수단(166)을 더 포함하는 것도 가능하다.

또한, 상기 상하 이송 수단(166)은 상기 수직 지지부(162) 또는 수평 지지부(161) 일 측과 나사 결합하며 관통한 후 상기 상하 이송 블록(163)에 고정되는 나사부(166b)를 포함하는 것도 가능하다.

또한, 본 발명은 상기 멀티 노즐 헤드를 이용하여 잉크를 토출하는 방법으로서, 상기 3차 전극(140)에 가해지는 전압이 기판(S)에 가해지는 전압이 높도록 인가되어 잉크를 분출하는 노즐 삽입 방식의 멀티 노즐 헤드를 이용한 잉크 토출 방법에 또 다른 특징이 있다.

이때, 상기 3차 전극(140)에 가해지는 전압은 2차 전극(130)에 가해지는 전압의 3배 미만으로 인가되어 잉크를 분출하는 것도 가능하다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다라는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 의해 노즐사이의 간격을 최소화하여 보다 고해상도의 프린트 품질을 구현할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 멀티 노즐 헤드를 설명하는 개념도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크 챔버와 노즐 어댑터의 일부 단면을 나타내는 분리 사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크 챔버의 저면을 도시하는 저면 사시도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크 챔버와 노즐 어댑터에 노즐이 결합된 상태를 설명하는 단면 사시도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 전극이 설치된 상태를 설명하는 사시도,
도 6a 및 도 6b는 2차 전극이 평판 형상인 경우의 잉크 토출 상태를 설명하는 개념도 및 사진
도 7a 및 도 7b는 2차 전극이 본 발명의 일 실시예에 따른 절곡된 형상인 경우의 잉크 토출 상태를 설명하는 개념도 및 사진
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 전극과 3차 전극이 설치된 상태를 설명하는 사시도,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 지지부를 설명하는 사시도이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, "제1", "제2", "일 측", "타 측"등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로서, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태를 상세히 설명하기로 한다.

첨부된 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크 챔버와 노즐 어댑터의 일부 단면을 나타내는 분리 사시도, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크 챔버의 저면을 도시하는 저면 사시도, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크 챔버와 노즐 어댑터에 노즐이 결합된 상태를 설명하는 단면 사시도, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 전극이 설치된 상태를 설명하는 사시도, 도 6a 및 도 6b는 2차 전극이 평판 형상인 경우의 잉크 토출 상태를 설명하는 개념도 및 사진, 도 7a 및 도 7b는 2차 전극이 본 발명의 일 실시예에 따른 절곡된 형상인 경우의 잉크 토출 상태를 설명하는 개념도 및 사진, , 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 전극과 3차 전극이 설치된 상태를 설명하는 사시도, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 지지부를 설명하는 사시도이다.

본 발명은 도2 내지 도 5에 도시된 바와 같이 잉크가 투입되는 잉크 챔버(110)와, 상기 잉크 챔버(110) 저면에 설치되는 노즐 어댑터(120)를 포함하는 멀티 노즐 헤드(100)이다.

이때, 상기 노즐 어댑터(120)는 판체 형상의 어댑터 바디(121)와, 상기 어댑터 바디(121) 상부 일 부분에 형성되어 잉크가 주입되는 잉크 주입 슬롯(122)과, 상기 어댑터 바디(121) 저면 일 부분에 형성되는 것으로서 노즐(N)이 삽입되는 한편 상기 잉크 주입 슬롯(122)과 연통되는 노즐 삽입공(123)을 포함한다.

즉, 상기 노즐(N)을 상기 노즐 어댑터(120)에 직접 설치하는 것이다.

종래에는 상술한 바와 같이 노즐(N)을 허브(13, 도 1참조)에 장착한 후 상기 허브(13)를 노즐 어댑터(12)에 장착하는 구성이었다.

그런데, 상술한 바와 같이 종래 기술의 경우 상기 허브(13)의 존재로 인해 상기 노즐(N)사이의 간격을 최소화하기가 어려워 고 해상도의 프린트 품질을 구현하기 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결한 것으로서 상술한 허브의 구성 없이 노즐(N)을 노즐 어댑터(120)에 직접 설치하여 종래보다 노즐(N)사이의 간격을 최소화할 수 있고 이에 의해 보다 고해상도의 프린트 품질을 구현할 수 있다.

즉, 노즐(N)사이의 간격이 최소화 되면서 프린팅 대상이 되는 기판상의 단위 면적당 토출 입자의 양을 증가시키는 한편 토출 균일도도 향상시켜 보다 고 해상도의 프린팅이 가능해 지는 것이다.

한편, 상기 노즐(N)이 삽입되는 노즐 삽입공(123)은 도시된 바와 같이 단일한 직경을 가지는 원통형상으로서 어댑터 바디(121)의 길이 방향으로 길게 형성될 수 있고, 상기 잉크 주입 슬롯(122)의 경우 도시된 바와 같이 상기 어댑터 바디(121)의 길이 방향으로 길게 형성되되 사각형 단면을 가지도록 요홈되게 형성되며 폭은 좁게 형성하여 후술하는 잉크 토출 슬롯(114)과 연통되도록 할 수 있다.

또한, 상기 노즐 삽입공(123)과 잉크 주입 슬롯(122)이 형성되는 어댑터 바디(121)는 도시된 바와 같이 사각형 단면을 가지는 판체 형상일 수 있다.

다만 상술한 어댑터 바디(121)와 잉크 주입 슬롯(122) 그리고 노즐 삽입공(123)은 본 발명의 일 실시예에 불과한 것으로서 본 발명은 상술한 실시예에 제한되지 않음은 당연하다.

한편, 상기 노즐 어댑터(120)의 상부측에 설치되는 잉크 챔버(110)는 상기 노즐 어댑터(120)에 잉크를 공급하기 위한 것으로서 이를 위해 판체 형상의 챔버 바디(111)와, 상기 챔버 바디(111) 상면 일 부분에 형성되어 잉크가 내부로 주입되는 잉크 투입공(112)과, 상기 챔버 바디(111) 저면 일 영역이 개방된 것으로서, 상기 챔버 바디(111)의 길이방향으로 길게 형성되는 한편 상기 잉크 투입공(112)과 연통되는 잉크 토출 슬롯(114)을 포함할 수 있다.

즉, 상기 챔버 바디(111)의 잉크 토출 슬롯(114)을 상기 노즐 어댑터(120)의 잉크 투입 슬롯(122)과 맞닿게 하여 상기 잉크 투입공(112)을 통해 주입된 잉크가 상기 잉크 투입 슬롯(122)을 경유하여 최종적으로 노즐(N)로 투입되도록 하는 것이다.

이를 위해 상기 잉크 토출 슬롯(114)을 상기 잉크 투입 슬롯(122)과 유사하도록, 상기 챔버 바디(111)의 길이방향으로 길게 형성하는 것이다.

한편, 상기 잉크 투입공(112)은 도시된 바와 같이 특정 반경을 가지는 원형 단면일 수 있고, 상기 잉크 토출 슬롯(114)은 챔버 바디(111)의 길이방향으로 길게 형성되어 있으므로 그 사이가 연통되도록 내부 공간(113)을 형성할 수 있다.

이 때, 상기 내부 공간(113)은 도시된 바와 같이 상단부는 상기 잉크 투입공(112)의 직경과 동일하게 하고 하단부는 잉크 토출 슬롯(114)의 길이와 동일하게 하여 전체적으로 사다리꼴 형상이 되도록 할 수 있다.

또한, 상기 잉크 챔버(110)의 저면을 도시한 도 3에 나타난 바와 같이 상기 잉크 토출 슬롯(114)은 좁은 폭을 가지되 길이 방향으로 길게 형성될 수 있으며, 상술한 잉크 토출 슬롯(114)이 상기 잉크 투입 슬롯(122)과 맞닿도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 잉크 토출 슬롯(114)이 형성되는 주변을 요홈되게 형성한 요홈부(117)를 포함하는 것도 가능하다.

물론 이는 본 발명을 설명하는 일 실시예로서 본 발명이 상기 실시예에 의해 제한되지 않음은 당연하다.

이상 설명한 바와 같은 잉크 챔버(110)와, 노즐 어댑터(120)의 구성에 의해 노즐(N)에서 잉크가 토출된다.

이 때, 상기 잉크 챔버(110) 내지 노즐 어댑터(120)에 전원을 인가하여 최종적으로 상기 노즐(N)내에 있는 잉크가 대전되도록 하는 것은 상술한 정전기 유도 방식의 멀티 노즐 헤드에서 널리 사용되고 있는 것이므로 자세한 도시와 설명은 생략한다.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 노즐 어댑터(120)의 하측에 배치되는 2차 전극(130)을 더 포함하는 것도 가능하다.

일반적으로 상술한 정전기력 방식의 잉크 토출 기술의 경우 노즐과 기판사이에서 발생하는 정전기력에 의해 용액의 토출을 유도하는 기술로서, 추가적인 전극없이 노즐과 기판사이의 전압 인가만으로도 분무 생성이 가능하지만, 노즐과 기판사이의 수십mm의 간격에 의해 높은 인가 전압이 요구된다.

이때, 상기 노즐(N)과 기판사이에 상술한 2차 전극(130)을 삽입함으로써 노즐(N)과 기판사이의 간격이 아닌 노즐(N)과 2차 전극(130) 간격 사이에서 형성되는 전기장에 의해 노즐(N) 토출구상에 맺힌 메니스커스를 콘젯 모드로 유도하고 미세한 분무 입자의 생성이 가능해진다.

또한, 상술한 노즐(N)을 통해 분출되는 잉크 입자들을 상기 2차 전극(130)에 의해 가속화하여 잉크 입자들간의 극성 반발력을 최소화할 수 있고, 이에 의해 잉크 입자 증착면의 균일성을 확보할 수 있다.

이를 위한 상기 2차 전극(130)은 판체 형상이되 상기 노즐 어댑터(120)의 길이 방향으로 길게 형성된 수평부(131a)와 상기 수평부(131a) 양 측단에서 하측 방향으로 절곡된 수직부(131b)로 구성되는 2차 전극 바디(131)를 포함할 수 있다.

이러한 본 발명의 2차 전극(130)에 의해 상기 2차 전극(130)을 통과하는 지점에서의 전기장의 빈 공간을 보상하고 노즐(N)의 원형 토출 영역으로부터 발생하는 중첩면의 리플 현상을 최소화 하여 중첩 균일도를 향상시킬 수 있다.

한편, 상기 수평부(131a) 일 부분이 개방되어 상기 노즐(N)이 삽입되는 노즐 삽입부(132)를 포함하는 것도 가능하며, 상기 노즐 삽입부(132)는 도시된 바와 같이 길이 방향으로 형성되되 중앙 일 부분이 개방된 형상도 가능하고, 다수 개의 원형 형상으로 개방되되 일정 간격 이격되도록 하여 노즐(N)이 삽입되도록 하는 것도 가능하다.

이를 도 6과 도 7을 참조하여 다시 설명한다.

상기 도 6a 및 도 6b는 2차 전극으로서 평판 형상(130-1)인 경우를 대상으로 하여 실험하는 장치 및 결과 사진이고, 도 7a 및 도 7b는 상술한 본 발명의 2차 전극(130)을 대상으로 하여 실험하는 장치 및 결과 사진으로서, 상기 노즐(N)에 인가되는 전압은 3.5kV이고, 2차 전극에 인가되는 전압은 1kV이며, 기판에는 -1kV의 전압이 인가된다.

또한, 노즐(N)과 기판 사이의 간격은 30mm이고 노즐(N)과 2차 전극사이의 거리는 1mm이다.

도 6b에서 확인할 수 있듯이 평판형 전극의 경우 토출 영역은 원형 형상으로서 일부 중첩면을 보이고 있으나 그 편차가 크게 형성되어 중첩 균일도가 떨어진다.

이에 비해 도 7b에서 확인할 수 있듯이 본 발명의 2차 전극(130)을 사용한 경우 전기장의 방향을 상술한 2차 전극(130)의 수직부(131b)에 의해 기판(S) 방향으로 가속화시킴과 동시에 타원형으로 변모되는 토출 영역을 압축시킴으로써, 원형의 토출 영역에서 발생되는 리플 현상으로 인한 중첩 균일도 편차를 개선하게 되어 상술한 바와 같이 중첩 균일도를 향상시키게 된다.

한편, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 상기 2차 전극(130)의 저면에 배치되되 상기 2차 전극(130)의 길이 방향으로 배치되는 한 쌍의 바아 형상인 3차 전극(140)을 포함하는 것도 가능하다.

즉, 상술한 바와 같은 2차 전극(130)에서 분산되는 전기장의 방향을 제어하며 타원형으로 변모하는 토출 영역을 보정함으로써 토출 영역의 리플 현상에서 생성되는 중첩면의 균일도 편차는 이미 설명된 바와 같이 일부 개선될 수 있으나, 노즐(N) 간격에서 비롯되는 중첩면의 미세한 공백을 보정하기 위해 상술한 바와 같은 3차 전극(140)을 사용하는 것이다.

다시 말해서 상술한 2차 전극(130)을 통한 토출 모드 제어는 콘젯 형상에 직접적인 영향을 미치므로 분무된 잉크 입자의 미립화 정도와 공급 유량에 변화를 감수해야 하는 번거로움이 있었다.

따라서, 상기 2차 전극(130) 하부에 3차 전극(140)을 설치하여 전기장의 방향성을 제어함으로써 메니스커스의 제어가 아닌 2차 전극(130)을 통과하는 미립화된 잉크 입자들을 마스크 노출 영역으로 압축할 수 있도록 하는 것이다.

한편, 상기 3차 전극(140)은 도시된 바와 같이 바아 형상을 가지되 상기 2차 전극(130)의 길이 방향으로 상호 이격된 상태로 배치될 수 있다.

한편, 상기 3차 전극(140)을 고정하기 위해 상기 2차 전극 바디(131)의 길이방향 양 측단에 형성되는 판체 형상의 고정편(133)과, 상기 고정편(133) 일 측에 설치되는 한편 상기 3차 전극(140)이 고정되는 3차 전극 고정부(134)를 포함할 수 있다.

즉, 도시된 바와 같이 판체 형상의 고정편(133)을 상기 2차 전극 바디(131)의 양 측단에 설치하는 한편, 상기 고정편(133)의 일 측, 예를 들어 저면에 박스 형상의 3차 전극 고정부(134)를 설치한 후 상기 3차 전극(140)이 상기 3차 전극 고정부(134)를 관통하도록 하여 상기 3차 전극(140)이 고정되도록 할 수 있다.

한편, 상술한 바와 같은 3차 전극 고정부(134)의 형상 및 위치는 본 발명을 설명하기 위한 일 실시예에 불과한 것으로서 본 발명이 상기 실시예에 의해 제한되지 않음은 분명하다.

이하 도 9를 참조하여 상술한 멀티 노즐 헤드(100)를 지지하는 지지부(160)에 대해 설명한다.

도시된 바와 같이 상기 지지부(160)는 수평 방향으로 배치되어 일 측에 상기 잉크 챔버(110)와 노즐 어댑터(120)가 지지되는 수평 지지부(161)와, 상기 수평 지지부(161) 양 측에 수직 방향으로 설치되어 상기 수평 지지부(161)가 지지되는 수직 지지부(162)와, 상기 수직 지지부(162) 일 측에 설치되어 상기 2차 전극(130)을 지지하는 2차 전극 지지부(164)를 포함한다.

즉, 상기 잉크 챔버(110)와 노즐 어댑터(120)를 상기 수평 지지부(161)의 일측 예를 들어 저면에 설치할 수 있으며, 상기 수평 지지부(161)를 그 양측에 수직 방향으로 설치되는 수직 지지부(162)에 의해 지지되도록 하는 것이다.

한편, 상기 2차 전극 지지부(164)는 도시된 바와 같이 2차 전극 지지부(164)에 의해 상기 수직 지지부(162) 일 측에 설치되는데, 상기 2차 전극 지지부(164)를 상하 방향 이송하기 위해 상기 수직 지지부(162) 일 측에 설치되는 상하 이동 블록(163)을 더 포함하는 것도 가능하다.

이때, 상기 2차 전극 지지부(164)는 상기 상하 이동 블록(163) 일 측에 상하 방향으로 일정 간격 이격되게 설치되어 그 사이에 상기 2차 전극(130)이 삽입되는 상부 고정편(164a) 및 하부 고정편(164b)을 포함할 수 있다.

즉, 상기 2차 전극 지지부(164)의 상부 고정편(164a) 및 하부 고정편(164b)사이에 상기 2차 전극(130)의 일 측, 예를 들어 고정편(133)이 그 사이에 삽입되어 고정될 수 있다.

상기 상부 고정편(164a) 및 하부 고정편(164b)을 관통하도록 설치되어 상호 고정되게 하는 고정 수단(165)을 포함하여 상기 고정편(133)이 고정되도록 하는 것도 가능하다.

이를 위한 고정 수단(165)은 도시된 바와 같이 스크류를 사용할 수 있다.

한편, 상기 상하 이동 블록(163)은 도시된 바와 같이 박스 형상으로서 수직 지지부(163)에 설치되고, 상기 상부 고정편(164a) 및 하부 고정편(164b)은 판체 형상으로서 상기 상하 이동 블록(163)에 설치될 수 있으며, 상기 상하 이동 블록(163)을 승하강하는 상하 이송 수단(166)을 더 포함하는 것도 가능하다.

이때, 상기 상하 이송 수단(166)은 상기 수직 지지부(162) 또는 수평 지지부(161) 일 측에 설치되는 것으로서, 상기 수직 지지부(162) 또는 수평 지지부(161) 일 측과 나사 결합하며 관통한 후 상기 상하 이송 블록(163)에 고정되는 나사부(166b)를 포함할 수 있다.

즉, 예를 들어 상기 나사부(166b)가 상기 수평 지지부(161)와 나사 결합하면서 상기 수평 지지부(161)를 관통한 후 상기 상하 이송 블록(163)에 고정되도록 하면, 상기 나사부(166b)를 회전하여 상기 상하 이송 블록(163)을 승하강할 수 있다.

한편, 상기 나사부(166b)를 보다 용이하게 회전할 수 있도록 상단부에 핸들(166a)을 형성하는 것도 가능하다.

이때, 상기 상하 이송 블록(163)이 상기 수직 지지부(162)에서 보다 용이하게 승하강 할 수 있도록 상기 수직 지지부(162)의 일 측면을 요홈하게 형성하는 한편 상기 요홈된 부분에 상기 상하 이송 블록(163)이 삽입되어 승하강하게 하는 것도 가능하다.

한편, 본 발명은 상술한 멀티 노즐 헤드를 이용하여 잉크를 토출하는 방법으로서, 상기 3차 전극(140)에 가해지는 전압이 기판(S)에 가해지는 전압보다 높도록 인가되어 잉크를 분출하는 것도 가능하다.

이는 상기 3차 전극(140)에 인가되는 전압이 기판(S)에 인가되는 전압보다 낮은 값을 설정할 경우 분무된 잉크 입자는 전위차의 이끌림에 따라 3차 전극(140)에 증착될 수 있기 때문이다.

또한, 상기 3차 전극(140)에 가해지는 전압은 2차 전극(130)에 가해지는 전압의 3배 미만으로 인가하는 것도 가능하다.

이는 상기 3차 전극(140)에 가해지는 전압은 2차 전극(130)에 가해지는 전압의 3배 미만이 아닌 경우 양극화된 잉크 입자들과 3차 전극(140)과의 극심한 반발력에 의해 잉크 분무들이 방향성을 잃고 산란 현상을 일으킬 수 있기 때문이다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상을 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.

110 : 잉크 챔버 111 : 챔버 바디
112 : 잉크 투입공 114 : 잉크 토출 슬롯
120 : 노즐 어댑터 121 : 어댑터 바디
122 : 잉크 주입 슬롯 123 : 노즐 삽입공
130 : 2차 전극 131 : 2차 전극 바디
132 : 노즐 삽입부 140 : 3차 전극
160 : 지지부

Claims

잉크가 투입되는 잉크 챔버(110)와, 상기 잉크 챔버(110) 저면에 설치되는 노즐 어댑터(120)를 포함하는 멀티 노즐 헤드로서,
상기 노즐 어댑터(120)는 판체 형상의 어댑터 바디(121)와,
상기 어댑터 바디(121) 상부 일 부분에 형성되어 잉크가 주입되는 잉크 주입 슬롯(122)과,
상기 어댑터 바디(121) 저면 일 부분에 형성되는 것으로서 노즐(N)이 삽입되는 한편 상기 잉크 주입 슬롯(122)과 연통되는 노즐 삽입공(123)을 포함하는 것을 특징으로 하는 노즐 삽입 방식의 멀티 노즐 헤드.
제1항에 있어서,
상기 잉크 챔버(110)는 판체 형상의 챔버 바디(111)와,
상기 챔버 바디(111) 상면 일 부분에 형성되어 잉크가 내부로 주입되는 잉크 투입공(112)과,
상기 챔버 바디(111) 저면 일 영역이 개방된 것으로서, 상기 챔버 바디(111)의 길이방향으로 길게 형성되는 한편 상기 잉크 투입공(112)과 연통되는 잉크 토출 슬롯(114)을 포함하여,
상기 잉크 토출 슬롯(114)을 통해 토출된 잉크가 상기 어댑터 바디(121)의 잉크 주입 슬롯(122)을 경유하여 노즐(N)로 전달되는 것을 특징으로 하는 노즐 삽입 방식의 멀티 노즐 헤드.
제1항에 있어서,
상기 노즐 어댑터(120)의 하측에 배치되는 2차 전극(130)을 더 포함하되,
상기 2차 전극(130)은 판체 형상이되 상기 노즐 어댑터(120)의 길이 방향으로 길게 형성된 수평부(131a)와 상기 수평부(131a) 폭방향 양 측단에서 하측 방향으로 절곡된 수직부(131b)로 구성되는 2차 전극 바디(131)와,
상기 수평부(131a) 일 부분이 개방되어 상기 노즐(N)이 삽입되는 노즐 삽입부(132)를 포함하는 것을 특징으로 하는 노즐 삽입 방식의 멀티 노즐 헤드.
제3항에 있어서,
상기 2차 전극(130)의 저면에 배치되되 상기 2차 전극(130)의 길이 방향으로 배치되는 한 쌍의 바아 형상인 3차 전극(140)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 노즐 삽입 방식의 멀티 노즐 헤드.
제4항에 있어서,
상기 2차 전극 바디(131)의 길이방향 양 측단에 형성되는 판체 형상의 고정편(133)과,
상기 고정편(133) 일 측에 설치되는 한편 상기 3차 전극(140)이 고정되는 3차 전극 고정부(134)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 노즐 삽입 방식의 멀티 노즐 헤드.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 멀티 노즐 헤드를 지지하는 지지부(160)를 더 포함하되,
상기 지지부(160)는 수평 방향으로 배치되어 저면에 상기 잉크 챔버(110)와 노즐 어댑터(120)가 설치되는 수평 지지부(161)와,
상기 수평 지지부(161) 양 측에 수직 방향으로 설치되어 상기 수평 지지부(161)가 지지되는 수직 지지부(162)와,
상기 수직 지지부(162) 일 측에 설치되어 상기 2차 전극(130)을 지지하는 2차 전극 지지부(164)를 포함하는 것을 특징으로 하는 노즐 삽입 방식의 멀티 노즐 헤드.
제6항에 있어서,
상기 수직 지지부(162) 일 측에 설치되는 상하 이동 블록(163)을 더 포함하되,
상기 2차 전극 지지부(164)는 상기 상하 이동 블록(163) 일 측에 상하 방향으로 일정 간격 이격되게 설치되어 그 사이에 상기 2차 전극(130) 일 측이 삽입되는 상부 고정편(164a) 및 하부 고정편(164b)과,
상기 상부 고정편(164a) 및 하부 고정편(164b)을 관통하도록 설치되어 상호 고정되게 하는 고정 수단(165)을 포함하는 것을 특징으로 하는 노즐 삽입 방식의 멀티 노즐 헤드.
제7항에 있어서,
상기 수직 지지부(162) 또는 수평 지지부(161) 일 측에 설치되어 상기 상하 이동 블록(163)을 승하강하는 상하 이송 수단(166)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 노즐 삽입 방식의 멀티 노즐 헤드.
제8항에 있어서,
상기 상하 이송 수단(166)은 상기 수평 지지부(161) 일 측과 나사 결합하며 관통한 후 상기 상하 이동 블록(163)에 고정되는 나사부(166b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 노즐 삽입 방식의 멀티 노즐 헤드.
제4항에 기재된 멀티 노즐 헤드를 이용하여 기판(S)에 잉크를 토출하는 노즐 삽입 방식의 멀티 노즐 헤드를 이용한 잉크 토출 방법으로서,
상기 노즐(N), 2차 전극(130), 3차 전극(140) 및 기판(S) 각각에 서로 다른 전압을 인가하되,
상기 3차 전극(140)에 가해지는 전압이 상기 기판(S)에 가해지는 전압보다 높도록 인가되어 잉크를 분출하는 것을 특징으로 하는 노즐 삽입 방식의 멀티 노즐 헤드를 이용한 잉크 토출 방법.
제10항에 있어서,
상기 3차 전극(140)에 가해지는 전압은 2차 전극(130)에 가해지는 전압의 3배 미만으로 인가되어 잉크를 분출하는 것을 특징으로 하는 노즐 삽입 방식의 멀티 노즐 헤드를 이용한 잉크 토출 방법.