KR101555528B1 - Coating machine and its ink filling method - Google Patents

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Abstract

복잡한 잉크공급배관을 가지는 도포장치에 있어서, 토출 불량을 일으키는 노즐의 발생을 억제한다.In a coating apparatus having a complicated ink supply pipe, the occurrence of a nozzle causing a discharge failure is suppressed.

잉크젯 헤드를 구비하는 도포장치로서, 마이너스 압력을 인가하는 제1수단, 저압을 인가하는 제2수단, 고압을 인가하는 제3수단 및 제어수단과, 상기 제어수단에 의하여 제어되는 개폐밸브를 잉크 보충 · 공급배관에 구비하고 또한 복수의 전환밸브를 메인탱크로의 압력부가배관로 등에 구비하고,A first means for applying a negative pressure, a second means for applying a low pressure, a third means for applying a high pressure, and a control means, and an opening / closing valve controlled by the control means, A plurality of switching valves are provided in the supply pipe and the pressure portion to the main tank is provided in the piping and the like,

탱크에 저압을 인가하여 탱크로부터 노즐 토출 선단부에 잉크를 충전하고, 또한 탱크에 고압을 인가하여 공급배관 중의 체류 공기를 배출하고, 탱크에 소정의 마이너스 압력을 부가하여 「메니스커스」를 형성함으로써 인쇄하기 직전에 탱크에 인가하는 압력을 고압에서 저압으로 1회 이상 전환하도록 압력공급원 및 개폐 · 전환밸브 등의 제어를 한다.A low pressure is applied to the tank to inject ink into the nozzle discharge tip from the tank and a high pressure is applied to the tank to discharge the stagnant air in the supply pipe and a predetermined negative pressure is added to the tank to form a " meniscus " The pressure supply source, opening / closing valve, etc. are controlled so that the pressure applied to the tank is switched from high pressure to low pressure one or more times immediately before printing.

Description

도포장치 및 그 잉크 충전방법{COATING MACHINE AND ITS INK FILLING METHOD}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a coating apparatus and an ink filling method thereof,

본 발명은, 잉크젯(ink-jet) 방식을 채용하는 대형의 도포장치(塗布裝置)에 있어서, 장치의 가동률(稼動率) 향상에 필수적인 잉크젯 방식에 의한 도포장치 및 그 잉크 충전방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a coating apparatus and an ink filling method thereof by an inkjet method which is essential for improving the operating rate of an apparatus in a large-sized coating apparatus adopting an ink-jet system.

잉크젯 방식을 채용한 인쇄 또는 도포장치는, 업무용 또는 민생용의 소형의 인쇄장치로서 발전하여, 가정 내 또는 업무용의 인쇄장치로서는 물론이고 공업용의 날염공정(捺染工程)에서의 응용이나, 대형의 옥외광고용 매체에서의 대형의 인쇄장치로서 폭넓게 응용되고 있다. 이러한 중에, 특히 최근에는 액정 텔레비전(液晶 television) 등의 디스플레이 기기(display 機器)의 키 디바이스(key device)로서의 컬러필터(color filter)의 제조에 잉크젯 방식을 채용한 장치가 도입되어 있다.The printing or coating apparatus employing the ink jet method develops as a small-sized printing apparatus for business use or for public use, and can be applied not only to domestic or office printing apparatuses, but also to applications in textile printing processes for industrial use, And is widely applied as a large-sized printing apparatus in an advertising medium. Among these, in recent years, an apparatus employing an ink jet method has been introduced to manufacture a color filter as a key device of a display device such as a liquid crystal television.

컬러필터의 생산에 있어서 도포장치가 응용되는 것은, 얇은 글라 스(glass)의 표면에 「블랙 매트릭스(black matrix)」라고 불리는 미세한 격자모양의 차광부(遮光部)를 형성한 컬러필터 기재(基材)에 있어서, 차광부의 격자에 의하여 형성된 그 미세한 구획(화소(畵素))에 잉크를 토출(吐出)하는 장치로서 이용되고 있다.The application of the coating device in the production of the color filter is based on the use of a color filter base material having a fine grid-like light shielding portion (light shielding portion) called " black matrix " on the surface of a thin glass Is used as a device for ejecting (ejecting) ink to the fine divisions (pixels) formed by the lattice of the light-shielding portion.

이 컬러필터의 크기는, 영상기기(映像機器)의 대형화에 대응하여 점점 더 컬러필터로서의 유효면적이 대형화되고 있어서, 부재로서의 컬러필터의 가격상승 요인이 되고 있는 한편, 치열한 영상기기의 제품가격 경쟁의 격화에 의하여 제조비용의 절감이 요구되고 있다. 이에 따라 도포장치에 대한 요구도, 단지 장치의 가격에만 멈추지 않고, 가능한 한 고속의 컬러필터의 생산 및 기계 가동률의 향상 등 제조비용에 기여가 가능한 고속성 · 안정성 · 신뢰성에 그 요구가 높아지고 있다.The size of the color filter is becoming larger as the size of an image device (video device) is becoming larger and the effective area as a color filter is becoming larger and larger. This increases the price of a color filter as a member, It is required to reduce the manufacturing cost. Accordingly, there is a growing demand for a coating device for high quality, stability, and reliability that can contribute to manufacturing costs such as high-speed color filter production and machine operation rate as high as possible without stopping only at the price of the device.

이러한 요구에 부응할 수 있는 도포장치로서, 대형의 컬러필터의 제조용도로서, 상기한 시장의 요구로부터는 당연히 한번에 큰 도포면적을 도포할 수 있는 대형의 도포장치가 요구되고 있다.As a coating apparatus capable of responding to such a demand, there is a demand for a large-sized coating apparatus capable of applying a large coating area at one time from the market demand as a production purpose of a large-sized color filter.

한편 컬러필터 등의 잉크의 도포에 의하여 생산되는 부재의 생산성을 향상시키기 위하여, 도포장치의 잉크 토출의 운전 연속성을 확보할 필요가 있다. 이러한 도포장치의 연속운전을 실현시키는 방법으로서, 간편한 방법으로서 종래부터 노즐(nozzle)의 선단(先端)을 흡습재(吸濕材)로 직접 닦아내어 여분 잉크를 닦아내는 노즐 선단의 클리닝(cleaning)을 적절한 빈도로 반복하는 방법이 있다.On the other hand, in order to improve productivity of a member produced by applying ink such as a color filter, it is necessary to ensure continuity of operation of ink ejection of the application device. As a simple method for realizing such continuous operation of the application device, there has been conventionally a method of cleaning the tip of a nozzle which wipes the tip of the nozzle directly with a moisture absorbing material (wicking material) Is repeated at an appropriate frequency.

종래의 이러한 간편한 노즐의 클리닝 방법에서는, 가정용의 소형의 것이기 때문에 사용빈도가 낮은 도포장치에서는 큰 문제가 아니지만, 공업용으로 사용되는 대형의 장치에서는 사용빈도가 높고, 노즐 선단의 청소도 이에 따라 빈도가 높아지게 되고, 아울러 노즐의 총 개수가 막대한 수가 되기 때문에 닦아내는 잉크의 양도 상당한 양이 되어, 이것을 흡수하는 흡습재를 대량으로 필요로 하고, 그 설치에 의하여 점유되는 스페이스(space)가 커지게 되어 대형의 도포장치에서는 실용성에 문제가 있고, 또 노즐 내부의 기포(氣泡)에 의한 잉크의 토출불량의 문제에 대응하는 방법으로는 적당하지 않다.Such a simple cleaning method of the nozzle in the related art is not a big problem in a coating apparatus having a low frequency of use because it is a small sized apparatus for home use. However, in a large apparatus used for industrial use, the frequency of use is high, And the total number of nozzles becomes large. Therefore, the amount of ink wiped is also considerable, and a large amount of moisture absorbing material for absorbing the amount of ink is needed. As a result, the space occupied by the large amount of moisture absorbing material becomes large, There is a problem in practicability in the application device of the nozzle, and it is not suitable as a method to cope with the problem of the discharge failure of the ink due to the bubble inside the nozzle.

노즐의 내부에 체류한 기포 등의 요인에 의한 노즐로부터의 잉크의 토출불량을 개선하는 방법으로서는, 종래의 도포장치에 있어서는, 잉크를 토출하는 노즐로의 유로(流路)에 필터(filter)를 구비하고, 잉크가 필터를 통과하는 압력 이하에서 잉크의 제1충전공정을 하고, 필터를 통과하는 압력 이상으로 제2충전공정을 하여 잉크를 충전하는 방법(특허문헌1)에 의한 것이 있다.As a method of improving defective ejection of ink from nozzles due to factors such as bubbles staying in the nozzle, in a conventional coating apparatus, a filter is provided in a flow path to a nozzle for ejecting ink And a method of performing a first filling step of the ink at a pressure lower than the pressure at which the ink passes through the filter and a second filling step at a pressure higher than the pressure passing through the filter to fill the ink.

특허문헌1의 방법에 의하면, 인쇄불량, 즉 잉크의 충전불량에 의하여 잉크 토출부의 오리피스(orifice)에 가까운 장소에 공기가 남아 밀폐불량이 되어서 잉크 중에 공기가 혼입함으로써 잉크의 흐름이 저해되어, 잉크의 토출에 간헐적으로 발생하는 인쇄불량이 일어나는 경우는 없다고 개시되어 있다.According to the method of Patent Document 1, air is left in a place close to the orifice of the ink discharge portion due to printing failure, that is, ink filling failure, and air is mixed into the ink, There is no case in which a printing failure which occurs intermittently occurs in the discharge of the recording medium.

또한 잉크젯 기록장치의 회복계(回復系 : 노즐이나 잉크 유로에서 잉크의 고착 등에 의한 막힘을 해소하는 부차적인 기구를 총칭하는 것이다. 인용예에서는 흡인펌프(吸引 pump)나 캡(cap), 그 이외의 것으로 구성되어 있다) 청소방법으로서, 적어도 인쇄시작 전 또는 인쇄종료 후에 소정량의 제1의 예비토출동작을 수반하는 제1의 인쇄동작과, 적어도 인쇄시작 전 또는 인쇄종료 후에 상기 소정량보다 많은 제2의 소정량의 제2의 예비토출동작을 수반하는 제2의 인쇄동작을, 판정기준에 의거하여 전환(轉換)하여 실행하는 방법에 의한 것(특허문헌2) 등이 있다.In addition, a recovery system (recovery system: a secondary mechanism for eliminating clogging due to adhesion of ink, etc. in a nozzle or ink channel) is generally referred to as a suction pump, a cap, A first printing operation involving at least a first preliminary ejection operation of a predetermined amount before the start of printing or after the end of printing; And a second printing operation involving a second predetermined amount of the second preliminary ejecting operation is performed based on a determination criterion to execute the second printing operation (Patent Document 2).

이 특허문헌2의 방법에 의하여 잉크 유로의 잉크의 고착(固着)을 방지할 수 있어, 일반적인 정상의 토출이 가능한 상태를 유지하기 위한 특별한 동작, 예로서 「흡인(吸引)」, 「예비토출」 등의 동작이 적절하게 이루어져서, 장시간의 동작 및 양호한 인쇄가 유지된다고 개시되어 있다.The method of Patent Document 2 can prevent the ink from sticking to the ink channel and can perform a special operation for maintaining a state in which normal normal ejection is possible, for example, "suction", "preliminary ejection" And the like are appropriately performed so that a long-time operation and good printing are maintained.

특허문헌1 : 일본국 공개특허 특개 2004-114658호 공보Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-114658

특허문헌2 : 일본국 공개특허 특개 2002-52740호 공보Patent Document 2: JP-A-2002-52740

특허문헌1에 의한 노즐로 들어가는 잉크의 유로 내에 공기 등의 혼입을 피하는 방법은, 비교적 소형의 도포장치에서는 실용상 문제가 없도록 안정된 동작을 기대할 수 있고, 또한 특허문헌2의 방법에서는, 잉크의 고착(固着) 또는 거의 고착되어 노즐 토출구 주변의 흐름이 정체하는 것과 같은 문제에 주목한 대책으로서의 효과를 기대할 수 있다.In the method of avoiding incorporation of air or the like into the ink passage into the nozzle according to Patent Document 1, a stable operation can be expected so that there is no practical problem in a relatively small application apparatus. In the method of Patent Document 2, It is possible to expect an effect as a countermeasure focused on the problem that the flow around the nozzle orifice is stagnated.

그러나 특허문헌1이나 특허문헌2의 방법에서는 업무용 도포장치 등의 잉크를 토출하는 헤드(head)의 수, 즉 노즐 수가 많은 도포장치에서는, 그 다수의 헤드 모두에 있어서 노즐 근방의 잉크가 정체되어 있는 곳의 벽면에 부착된 기포를 제거하는 것이 충분하지 않다.However, in the methods of Patent Document 1 and Patent Document 2, in a coating apparatus in which the number of heads for discharging ink such as a coating apparatus for business use, that is, the number of nozzles is large, ink in the vicinity of the nozzles is stagnated It is not enough to remove the air bubbles attached to the wall of the place.

이 때문에 노즐로부터 잉크를 토출하기 위한 임팩트(impact)(급격한 압력 상승)가 체류(滯留)하는 기포를 압축시킴으로써 상당한 에너지가 흡수되어 버려서 잉크의 적정한 토출이 이루어지지 않아, 노즐 세정을 하는 등 점검 · 조정 등이 필요하게 되어 도포장치를 곧 바로 사용할 수 없다는 문제가 있었다.Therefore, an impact (sudden pressure rise) for ejecting ink from the nozzles is compressed by compressing the air bubbles, so that a sufficient amount of energy is absorbed and proper ejection of the ink is not performed. Adjustment and the like are required, and there is a problem that the application device can not be used immediately.

발명자 등은, 산업용 등의 다수의 노즐을 가지는 도포장치에 있어서 생산 시작에서부터 전체 노즐로부터의 적절한 잉크 토출이 가능하게 되는 잉크의 충전방법에 대하여 다시 한번 검토한 결과, 종래의 잉크젯 방식의 도포장치에서 적용되었던, 잉크공급배관에 대한 단일 압력의 인가에 의한 충전, 예를 들면 잉크공급유로에 잉크를, 1) 15∼30KPa 정도의 낮은 압력(이하, 저압(低壓)이라고 한다)으로 충전하거나 또는 2) 30∼80KPa 정도의 중간 정도의 압력(이하, 중압(中壓)이라고 한다)으로 충전하거나 또는 3) 80∼150KPa정도의 높은 압력(이하, 고압(高壓)이라고 한다)으로 충전하는 등의 단일의 충전조작에서는, 산업용 잉크젯 등의 매우 많은 수의 노즐을 필요로 하는 도포장치에 있어서는, 공급경로 중에 있어서 노즐 직전에 잉크가 정체되어 있는 곳 등에 체류한 기포를 충분하게 제거하는 것이 실현되지 않는 것을 확인하였다.The inventors of the present invention have studied once again a charging method of ink capable of discharging ink appropriately from all the nozzles at the beginning of production in a coating apparatus having a plurality of nozzles for industrial use. (For example, 1) charging at a low pressure of about 15 to 30 kPa (hereinafter referred to as a low pressure), or filling the ink supply path by applying a single pressure to the ink supply pipe, (Hereinafter referred to as medium pressure) of about 30 to 80 kPa or 3) a single one of charging with a high pressure of about 80 to 150 kPa (hereinafter referred to as a high pressure) In the filling operation of the ink supplying apparatus, in a coating apparatus requiring a very large number of nozzles such as an industrial ink jet, It has been confirmed that it is not possible to sufficiently remove the bubbles staying in the place where the ink stagnates immediately before the nozzle.

본 발명은, 이러한 잉크공급경로 중에 있어서 노즐 직전에 잉크가 정체되어 있는 곳 등에 체류하는 기포를 확실하게 배출하는 잉크의 충전방법 및 그 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide an ink filling method and apparatus for reliably discharging bubbles staying in a stagnant state of ink immediately before a nozzle in such an ink supply path.

본 발명은 상기한 문제점을 고려하여 고안된 도포장치 및 그 잉크의 충전방법으로서, 잉크젯 헤드(ink-jet head)를 구비하는 도포장치로서, 마이너스 압력(minus 壓力)을 인가하는 마이너스 압력 인가수단, 저압을 인가하는 저압인가수단, 고압을 인가하는 고압인가수단 및 제어수단과, 상기 제어수단에 의하여 제어되는 복수의 개폐밸브(開閉 valve) 및 전환밸브(轉換 valve)를 잉크탱크(ink tank)에 대한 관로(管路)에 구비하고, 잉크의 충전공정으로서, 상기 탱크에 저압을 인가하여 상기 탱크로부터 상기 배관로(配 管路)를 거쳐서 노즐 토출 선단부까지 잉크를 충전한 후, 상기 탱크에 적어도 1회의 고압을 인가하고 계속하여, 인쇄 직전의 공정으로서, 탱크로의 압력 인가를 고압 인가에서 저압 인가로 1회 이상 전환하고, 각 공정을 인쇄 전에 제어수단에 의하여 제어 · 실행한다.The present invention is directed to a coating apparatus and a method of filling the ink devised in consideration of the above-described problems, and is a coating apparatus having an ink-jet head, which comprises a negative pressure applying means for applying a minus pressure, Pressure applying means and control means for applying a high pressure and a plurality of open / close valves and a diverter valve controlled by the control means to the ink tank, A method of filling an ink in a tank, comprising the steps of: applying a low pressure to the tank to fill ink from the tank to the nozzle discharge tip through the pipe line (pipeline) As a process just before printing, the application of the pressure to the tank is performed one time or more from the high pressure application to the low pressure application And controls and executes each process by control means before printing.

또한 인쇄 직전의 공정에 있어서의 고압 인가와 저압 인가의 압력 차이를 50KPa 이상으로 한다. 또한 인쇄 직전의 저압 인가의 상한을 30KPa로 한다.Further, the pressure difference between the application of the high pressure and the application of the low pressure in the step immediately before printing is set to 50 KPa or more. The upper limit of the low pressure immediately before printing is set to 30 KPa.

본 발명의 잉크젯 도포장치의 잉크 충전방법에 의하면, 잉크 충전공정으로서, 상기 탱크에 저압을 인가하여 상기 탱크로부터 배관로를 거쳐서 노즐 토출 선단부까지 잉크를 충전한 후, 상기 탱크에 적어도 1회의 고압을 인가함으로써 배관계의 관벽(管壁)이나 접속부에 존재하는 미소한 기포의 확실한 제거가 가능하게 되고, 계속하여 인쇄 직전의 공정으로서, 탱크에 대한 압력 인가를 고압 인가에서 저압 인가로 1회 이상 전환함으로써, 최초의 고압 인가에 의하여 헤드 노즐 내나 노즐 내벽에 부착되는 미소 기포가 압축되어, 기포의 부피 수축에 의하여 노즐 내벽과의 접촉 면적이 감소하고, 또한 기포의 형상도 구형(球形)에 가까워지게 되어 유동하기 쉬운 상태가 되어, 고압에서 저압으로의 압력의 급격한 변동(압력 스윙(壓力 swing))에 의하여 노즐 내의 미소 기포를 노즐로부터 확실하게 배 출할 수 있었다.According to the ink filling method of the ink jet applying apparatus of the present invention, as the ink filling step, a low pressure is applied to the tank to fill the ink from the tank to the nozzle discharge tip through the pipe, It is possible to surely remove minute bubbles existing in the pipe wall or the connecting portion of the piping system and to switch the pressure application to the tank one time or more from the high pressure application to the low pressure application Minute bubbles adhering to the head nozzle or the inner wall of the nozzle are compressed by the first high pressure application and the area of contact with the inner wall of the nozzle is reduced due to the volume contraction of the bubble and the shape of the bubble becomes close to the sphere It becomes easy to flow, and from high pressure to low pressure The micro bubbles in the nozzle can be surely discharged from the nozzle by a sudden change of the pressure of the nozzle (pressure swing).

이에 따라 잉크젯 도포장치의 인쇄 시작까지의 준비로서, 잉크탱크로부터 헤드까지의 배관로의 잉크충전 또는 배관유로나 다수 노즐 전체의 노즐 내의 기포의 배출동작이 단시간에 확실하게 실시될 수 있게 되어, 도포장치의 스타트 업(start-up)을 단축시키거나 잉크충전에서 필요 이상의 쓸데 없는 잉크의 낭비를 삭감시킬 수 있어, 잉크젯 도포기술의 장점을 최대한으로 살릴 수 있으므로 생산성의 향상에 크게 기여할 수 있다.As a result, in preparation for the start of printing of the ink-jet applying device, ink filling into the piping from the ink tank to the head or discharge operation of the bubbles in the piping flow path and the nozzles of the plurality of nozzles as a whole can reliably be performed in a short time, It is possible to shorten the start-up of the apparatus or to reduce unnecessary waste of ink more than necessary in the ink charging, and it is possible to maximize the advantage of the ink-jet coating technique, thereby contributing to the improvement of the productivity.

이하, 본 발명의 실시를 위한 최선의 형태에 대하여 도면을 사용하여 설명한다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

도1은 본 발명에 의한 잉크젯(ink-jet) 방식의 도포장치(塗布裝置)에 있어서 잉크젯 헤드(ink-jet head)에 대한 잉크 충전을 가능하게 하는 시스템의 개념을 나타내는 시스템 구성도이고, 도2는 메인탱크(main tank)(4)에 대한 압력을 인가하는 압력공기원(壓力空氣源)의 시스템 요부의 블럭도이고, 도3은 상기 시스템의 공정 흐름도이다. 노즐(도면에는 나타내지 않는다)이 형성된 잉크젯 헤드(1)는, 헤드제어기판(head 制御基板)(2)으로부터의 명령에 의하여 잉크젯 헤드(1)의 노즐로부터의 잉크의 토출동작 및 정지 등이 제어된다. 잉크젯 헤드(1)는, 잉크공급배관(ink 供給配管)(3)을 통하여 메인탱크(main tank)(4)와 연결되어 잉크가 공급된다. 메인탱크(4)로는, 잉크보충배 관(5)을 통하여 서브탱크(sub tank)(6)와 직접 연결되어 잉크가 보충된다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a system configuration diagram showing the concept of a system for enabling ink filling of an ink-jet head in an ink-jet type coating apparatus according to the present invention, 2 is a block diagram of a system recess of a pressure air source for applying pressure to a main tank 4, and Fig. 3 is a process flow chart of the system. The inkjet head 1 in which nozzles (not shown in the figure) are formed controls ejection and stop of the ink from the nozzles of the inkjet head 1 by a command from the head control board 2 do. The ink jet head 1 is connected to a main tank 4 through an ink supply pipe 3 to supply ink. The main tank 4 is directly connected to the sub tank 6 through the ink replenishment pipe 5 to replenish the ink.

메인탱크(4)에는 복수의 3방향 전환밸브(7A, 7B)를 통하여 「마이너스 압력(minus 壓力)을 인가하는 마이너스 압력 인가수단」인 진공펌프(8) 및 압력공기원(9)이 접속된다. 잉크공급배관(3)과 잉크보충배관(5)에는 공급전자밸브(10)와 보충전자밸브(11)가 설치되고, 장치 전체의 시스템 제어수단(도면에는 나타내지 않는다)으로부터의 명령에 의하여 밸브의 개폐동작이 이루어진다. 도2는, 메인탱크(4)에 대한 압력을 인가하는 압력공기원(9)의 내부를 나타내는 블럭도로서, 15∼30KPa 정도의 저압(低壓)을 발생시키는 「저압을 인가하는 저압인가수단」인 저압원(低壓源)(9L)과, 80∼150KPa 정도의 고압(高壓)을 발생시키는 「고압을 인가하는 고압인가수단」인 고압원(高壓源)(9H)의 2개의 압력원(壓力源)에서의 저압과 고압이, 압력조절기를 통하여 3방향 전환밸브(7C)에 의하여 메인탱크(4)에 적절하게 인가된다.A vacuum pump 8 and a pressure air source 9, which are negative pressure applying means for applying a minus pressure, are connected to the main tank 4 through a plurality of three-way switching valves 7A and 7B . A supply solenoid valve 10 and a supplemental solenoid valve 11 are provided in the ink supply piping 3 and the ink supplemental piping 5, The opening and closing operation is performed. 2 is a block diagram showing the inside of a pressure air source 9 for applying pressure to the main tank 4 and includes a low pressure applying means for applying a low pressure for generating a low pressure of about 15 to 30 kPa A high pressure source 9H which is a high pressure source for generating a high pressure of about 80 to 150 KPa and a high pressure source 9H which is a high pressure applying means for applying a high pressure for generating a high pressure of about 80 to 150 KPa, Source and the high pressure are appropriately applied to the main tank 4 by the three-way switching valve 7C through the pressure regulator.

이하에, 본 발명의 잉크 충전방법에 대하여 도3의 공정 플로우(工程 flow) 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 처음의 공정에서는, 우선 서브탱크(6)로부터 메인탱크(4)에 대한 잉크의 보충공정으로서, 공급전자밸브(10)가 「닫힘」, 보충전자밸브(11)가 「열림」의 상태에서 진공펌프(8)를 기동하여, 3방향 전환밸브(7A)의 조작에 의하여 메인탱크를 마이너스 압력으로 한다. 메인탱크(4)를 마이너스 압력상태로 유지함으로써 서브탱크(6)로부터 메인탱크(4)로 잉크가 보충된다. 이 유입량이 적절량에 도달한 후에, 보충전자밸브(11)를 「닫힘」으로 하여 제1공정을 종료한다.Hereinafter, the ink filling method of the present invention will be described in detail with reference to the process flow diagram of FIG. In the first step, the supply solenoid valve 10 is closed and the supplemental solenoid valve 11 is opened in the vacuum state as a process of replenishing ink to the main tank 4 from the sub tank 6, The pump 8 is started to make the main tank negative pressure by the operation of the three-way switching valve 7A. The ink is replenished from the sub tank 6 to the main tank 4 by keeping the main tank 4 in the negative pressure state. After this inflow amount reaches a proper amount, the supplemental solenoid valve 11 is set to " closed ", and the first process is terminated.

2번째의 공정에서는, 공급전자밸브(10)를 「열림」으로 하고, 3방향 전환밸브(7C)의 조작에 의하여 압력공기원(9)의 저압원(9L)으로부터 압력조절기를 통하여 15∼30KPa 정도의 저압을 메인탱크(4)에 인가하여, 메인탱크(4)의 잉크를 공급배관(3)으로부터 잉크젯 헤드(1)의 노즐까지의 전체 배관부에 충전한다.In the second step, the supply solenoid valve 10 is opened, and the low pressure source 9L of the pressure air source 9 is operated at a pressure of 15 to 30 kPa Is applied to the main tank 4 to fill the ink in the main tank 4 into the entire piping portion from the supply pipe 3 to the nozzle of the inkjet head 1.

3번째의 공정에서는, 제2공정을 종료하는 즉시, 3방향 전환밸브(7A, 7B, 7C)의 조작에 의하여 압력공기원(9)의 고압원(9H)으로부터 압력조절기를 통하여 80∼150KPa 정도의 고압을 메인탱크(4)에 인가하여 전체 노즐에서 잉크의 토출을 확인한 후에, 공급전자밸브(10)를 「닫힘」으로 하고 3방향 전환밸브(7B)의 조작에 의하여 메인탱크를 대기(大氣)로 개방한다. 이에 따라 메인탱크(4)로부터 잉크젯 헤드(1)의 노즐까지의 배관 굴곡부나 배관 접속부 등 잉크공급배관 중에 체류하거나 또는 잉크 중에 산재하는 미소한 「기포」가 잉크젯 헤드(1)의 노즐에서 배출된다. 또한 제3공정은 반복하여 실시하더라도 좋다.In the third step, immediately after the completion of the second step, the high pressure source 9H of the pressure air source 9 is supplied with a pressure of about 80 to 150 kPa through the pressure regulator by the operation of the three-way switching valves 7A, 7B, Directional switch valve 7B to the main tank 4 by operating the three-way selector valve 7B to set the supply solenoid valve 10 to " close " after the high- ). Accordingly, minute bubbles stagnating in the ink supply pipe, such as the bend of the pipe from the main tank 4 to the nozzle of the ink jet head 1 and the pipe connecting portion, or scattered in the ink are discharged from the nozzle of the ink jet head 1 . The third step may be repeated.

그러나 이 단계까지의 충전방법에서는, 산업용의 다수의 노즐을 가지고 있는 도포장치에 있어서는, 전체 노즐 직전, 특히 헤드 내부의 잉크가 정체되어 있는 곳 등에 체류한 기포를 제거하는 것이 충분하지 않다. 따라서 이 상태로부터 소정의 마이너스 압력을 부여하여 인쇄동작으로 이동하더라도, 잉크가 토출되지 않는 노즐이 발생하게 된다.However, in the charging method up to this stage, it is not sufficient to remove bubbles remaining immediately before the entire nozzle, particularly where the ink inside the head stagnates, in a coating apparatus having a large number of industrial nozzles. Therefore, even if a predetermined negative pressure is applied from this state to the printing operation, a nozzle in which ink is not ejected is generated.

한정된 시간동안 장치를 유효하게 활용한다(즉 가동률(稼動率)의 향 상)는 것은, 기업에 있어서도 또는 장치 개발자에게 있어서도 지상 명제로서, 이러한 잉크공급경로 중의 노즐 직전의 잉크가 정체되어 있는 곳 등의 공급경로 중의 벽면에 부착 · 체류하고 있는 기포를 확실하게 제거하는 방법을 확립하기 위해서는, 이하에서 설명하는 제4공정에서부터 제6공정이 더 필요하다.Effective use of the device for a limited time (that is, improvement in operating rate) is a groundbreaking proposition for both the enterprise and the device developer, where the ink just before the nozzle in the ink supply path stagnates The fourth to sixth steps described below are further required to establish a method for surely removing bubbles adhering and staying on the wall surface of the supply path of the gas.

4번째의 공정에서는, 공급전자밸브(10)를 「열림」으로 하고, 메인탱크(4)로부터 잉크젯 헤드(1)의 노즐까지의 배관 굴곡부나 배관 접속부 등 잉크공급배관 중에 체류하거나 또는 잉크 중에 산재하는 미소한 「기포」를 잉크젯 헤드(1)의 노즐로부터 배출하기 위하여, 다시 3방향 전환밸브(7B)의 조작에 의하여 압력공기원(9)의 고압원(9H)으로부터 압력조절기를 통하여 80∼150KPa 정도의 고압을 수 초간 메인탱크(4)에 인가하고, 즉시 5번째의 공정으로 이동한다.In the fourth step, the supply solenoid valve 10 is set to "open", and the ink is supplied to the ink supply pipe from the main tank 4 to the nozzle of the ink jet head 1, Directional switching valve 7B is operated again from the high-pressure source 9H of the pressure air source 9 through the pressure regulator in order to discharge the minute "bubbles" from the nozzles of the ink-jet head 1, A high pressure of about 150 kPa is applied to the main tank 4 for a few seconds, and immediately the fifth step is carried out.

이 때, 잉크가 정체되어 있는 곳 등 노즐에 가까운 잉크 공급로 중에서는, 벽면에 부착된 기포가 있으면, 압력의 상승에 의하여 압력의 상승에 반비례하여 부피가 감소하여 공급경로 중의 벽면과의 접촉 면적이 감소하므로, 기포의 형상도 구형(球形)에 더 가까워지게 되어 유동(流動)이 용이한 상태가 된다. 따라서 이 때의 압력은 높아서 이렇게 체류한 기포의 부피 변화가 커지게 되어 벽면과의 접촉 면적이 감소하므로, 기포의 유동성이 더 높아지기 때문에 바람직하지만, 기포의 유동성이 너무 높고 시간도 길어지면 노즐로부터 유출되는 잉크의 양이 증가하여 바람직하지 못하다.At this time, if there is air bubbles adhered to the wall surface in the ink supply passage close to the nozzle, such as where the ink stagnates, the volume decreases in inverse proportion to the pressure rise due to the pressure increase, The shape of the bubble becomes closer to the shape of the sphere, so that the state of the flow becomes easy. Therefore, the pressure at this time is high, so that the change in the volume of the bubbles thus staying becomes large and the contact area with the wall surface is reduced, so that the fluidity of the bubbles becomes higher. However, if the fluidity of the bubbles is too high and the time is long, The amount of ink to be added is increased, which is undesirable.

5번째의 공정에서는, 제4공정에 있어서의 고압 인가에 의하여 잉크를 토출한 후, 3방향 전환밸브(7C)의 조작에 의하여 메인탱크(4)에 압력공기원(9)의 저압원(9L)으로부터 압력조절기를 통하여 15∼30KPa 정도의 저압을 부여한다. 이에 따라 제4공정을 거쳐서 유동성이 높아지고 잉크가 정체되어 있는 곳 등 노즐에 가까운 부분의 벽면에 부착된 기포가 잉크와 함께 노즐의 밖으로 배출되어, 노즐에 가까운 잉크 공급경로에 기포가 없어진다. 또 제4공정, 제5공정을 한 후에, 필요에 따라 제4공정, 제5공정을 반복하여 실시하더라도 좋다.In the fifth step, after the ink is discharged by applying the high pressure in the fourth step, the low pressure source 9L of the pressure air source 9 is supplied to the main tank 4 by the operation of the three-way switching valve 7C ) Through the pressure regulator to a low pressure of about 15 to 30 kPa. As a result, the fluidity is increased through the fourth step and the bubbles adhered to the wall surface near the nozzle, such as where the ink stagnates, are discharged out of the nozzle together with the ink, and the bubbles disappear in the ink supply path near the nozzle. After the fourth step and the fifth step, the fourth step and the fifth step may be repeated as necessary.

또한 제4공정과 제5공정의 압력의 차이(차압(差壓))는 50KPa, 바람직하게는 그 이상의 압력 차이로 함으로써, 벽면에 부착되는 등 체류한 기포의 제거를 더 확실하게 할 수 있다.Further, by setting the difference in pressure (differential pressure) between the fourth step and the fifth step to 50 KPa or more, preferably more than that, it is possible to more reliably remove bubbles stuck on the wall surface and so on.

또한 상기의 제4공정에 있어서 전체 노즐을 동시에 밀폐상태로 막는 것이 가능하다면, 압력공기원(9)의 고압원(9H)으로부터 압력조절기를 통하여 80∼150KPa 정도의 압력을 메인탱크(4)에 수 초 정도 인가한 후에, 막은 노즐을 개방함으로써 제4공정으로부터 제5공정의 변이상황을 유사적으로 나타낼 수 있어서, 노즐에 가까운 부분에, 벽면에 부착되는 등 체류한 기포를 배출하는 것을 기대할 수 있다.If it is possible to simultaneously block all the nozzles in the fourth step, a pressure of about 80 to 150 kPa is supplied from the high-pressure source 9H of the pressure air source 9 through the pressure regulator to the main tank 4 After the application of the film for a few seconds, the film can similarly exhibit the transition state from the fourth step to the fifth step by opening the nozzle, so that it is possible to expect to discharge the bubbles staying in the vicinity of the nozzle, have.

또 상기한 제2공정, 제3공정, 제4공정, 제5공정에 있어서, 제2공정과 제3공정을 생략하고 제4공정, 제5공정을 실시하였을 경우에는, 탱크로부터 헤드에 이르는 배관부에 초기에 존재하는 기포가, 급격하게 헤드 내부로 유입되어 헤드 내부의 필터부나 잉크가 정체되어 있는 곳에 충만하게 됨으로써 에어 록(air lock) 현상에 의하여 잉크의 흐름을 방해하거나 또는 에어의 배출과 잉크의 유입이 원활하게 이루어질 수 없게 되어, 단시간의 잉크 유입작업이 곤란하게 되므로 잉크의 유입 치환에 필요 이상의 잉크를 소비하게 됨으로써 효율적인 잉크충전작업을 할 수 없다.When the second step and the third step are omitted and the fourth step and the fifth step are carried out in the second step, the third step, the fourth step, and the fifth step, the piping from the tank to the head The air bubbles that are initially present in the head suddenly flow into the inside of the head to fill the inside of the head with the filter portion or the ink stagnant. As a result, the ink flow is blocked by the air lock phenomenon, The ink can not flow smoothly, and it becomes difficult to perform the ink inflow operation for a short time. Therefore, the ink is consumed more than necessary for the inflow and replacement of the ink, so that the ink filling operation can not be performed efficiently.

6번째의 공정에서는, 진공펌프(8)를 기동하고, 3방향 전환밸브(7A)의 조작에 의하여 메인탱크(4)에 소정의 마이너스 압력(본 예에서는 - 1KPa를 중심으로 0.5KPa의 변동폭)을 부여함으로써 잉크젯 헤드(1)의 모든 잉크젯 노즐이 적정한 메니스커스(meniscus)(노즐 토출구의 기액계면(氣液界面))를 형성하여, 잉크의 토출이 가능한 대기상태가 되어, 잉크젯 헤드(1)의 인쇄 전의 동작준비가 완료된다.In the sixth step, the vacuum pump 8 is started and the main tank 4 is supplied with a predetermined negative pressure (in this example, a variation width of 0.5 KPa around-1 KPa in this example) by the operation of the three-way switching valve 7A, All the inkjet nozzles of the inkjet head 1 form an appropriate meniscus (a vapor-liquid interface of the nozzle ejection port (liquid interface)) to become a standby state in which ink can be ejected, Is ready for operation before printing.

이 상태로부터, 시스템 제어수단(도면에는 나타내지 않는다)으로부터 헤드제어기판(2)에 제어명령(신호)을 부여함으로써 제어명령에 따라 잉크 액적(液滴)을 연속적 또는 토출하여야 할 타이밍에 따라, 잉크젯 헤드(1)의 노즐로부터 잉크를 토출하는 통상의 도포(인쇄)동작을 할 수 있다.From this state, in accordance with the timing at which the control command (signal) is given to the head control substrate 2 from the system control means (not shown) to continuously or eject ink droplets in accordance with the control command, A normal application (printing) operation of ejecting ink from the nozzle of the head 1 can be performed.

다음에 잉크젯 헤드(1)로의 잉크 충전방법의 양부(良否)의 확인방법에 대하여 상세하게 설명한다. 이번에는, 다음의 순서에 따라 잉크젯 헤드를 탑재한 도포장치에 의하여 확인하였다.Next, a method of confirming whether the ink filling method for the ink jet head 1 is good or not will be described in detail. This time, it was confirmed by a coating device on which an ink jet head was mounted according to the following procedure.

우선, 12개의 잉크젯 헤드를 각각 단독으로 잉크의 토출동작을 확인 하여, 단독 동작에서는 이상 없이 잉크의 연속 토출동작을 하는 것을 확인한다.First, the ink ejection operation of each of the twelve inkjet heads is confirmed, and it is confirmed that the continuous ejection operation of the ink is performed without any abnormality in the single operation.

다음에 이들 12개(빨강 · 녹색 · 파랑 각각의 색 4개, 전체 노즐 수 : 6144 구멍)의 잉크젯 헤드를 장착한 도포장치에서, 이 도포장치를 제4 및 제5공정을 포함하지 않는 충전방법(이하, 종래 방법이라고 한다), 즉 상기의 제1공정∼제3공정 후에 제6공정을 실시하는 잉크의 충전공정의 후에, 통상의 도포동작을 하였다. 그 결과, 단독 헤드에서는 잉크의 연속 토출동작을 확인할 수 있었던 12개의 헤드이었지만, 12개를 장착한 도포장치에서 동시에 잉크의 연속 토출동작을 시키면, 처음부터 일부의 노즐로부터의 액적(液滴)의 착탄(着彈)이 결핍되어 있는 것을 확인하였다. 이것은 노즐에 가까운 공급경로 중에 기포가 체류한 노즐이 상당한 수 존재한다는 것을 의미한다.Next, in a coating apparatus equipped with an ink jet head of these 12 (four red, green and blue colors, total number of nozzles: 6144 holes), the coating apparatus was charged by a charging method which did not include the fourth and fifth steps (Hereinafter referred to as the conventional method), that is, after the filling step of the ink in which the sixth step is performed after the first step to the third step, the normal application operation is performed. As a result, it was found that 12 heads were able to confirm the continuous ejection operation of the ink in the single head. However, when the continuous ejection operation of the ink is simultaneously performed by the application device in which 12 nozzles are mounted, It was confirmed that there was a deficiency in the landing. This means that there are a considerable number of nozzles in which the bubble stays in the supply path near the nozzle.

여기에서, 마찬가지로 이상이 없는 연속 토출동작의 확인을 마친 헤드 12개(빨강 · 녹색 · 파랑 각각의 색 4개, 전체 노즐 수 : 6144 구멍)의 잉크젯 헤드의 도포장치에 있어서, 본 발명에 의한 잉크젯 헤드로의 잉크 충전방법, 즉 제1공정으로부터 제6공정까지의 잉크 충전방법을 실시하고, 통상의 도포동작을 하여 전체 노즐로부터의 잉크 연속 토출동작의 상태를 확인하였다. 그 결과, 본 발명의 방법에서는, 처음부터 12개의 잉크젯 헤드의 모든 노즐의 액적의 착탄을 확인할 수 있었다.Here, in an ink-jet head coating device of twelve heads (four colors of red, green, and blue, total number of nozzles: 6144 holes) that have confirmed the continuous ejection operation without any abnormality, The ink filling method from the first step to the sixth step was carried out, and the state of the ink continuous ejection operation from all the nozzles was confirmed by performing a normal application operation. As a result, in the method of the present invention, the droplets of all the nozzles of the twelve ink jet heads can be confirmed from the beginning.

또한 이러한 잉크 충전방법이, 수가 더 증가한 경우에도 유효한가를 확인하는 의미에서, 이 잉크 충전방법의 효과를 72개의 잉크젯 헤드(빨강 · 녹색 · 파랑 각각의 색 24개, 전체 노즐 수 : 36864 구멍)를 탑재한 도포장치에 의하여 확인하였다. 그 결과, 노즐 수를 6배로 증가시켜도 처음부터 연속 토출동작이 가능하여 잉크의 결핍이 전혀 발생하지 않고 있다는 것을 확인하였다.The effect of this ink charging method was evaluated by using 72 ink jet heads (24 colors of red, green, and blue, total number of nozzles: 36864 holes) in order to confirm whether these ink charging methods were effective even when the number was increased And was confirmed by a mounted coating device. As a result, even if the number of nozzles was increased six-fold, it was confirmed that continuous ink ejection operation was possible from the beginning, and ink deficiency did not occur at all.

(실험 실시예)(Experimental Example)

구체적인 실시예로서, 종래 방법과 본 발명에 의한 잉크 충전방법에 의하여 잉크젯 헤드에 잉크를 충전하여 장치를 기동하였을 때의 잉크 토출의 양부판정에 관한 비교실험에 대하여 상세하게 설명한다.As a concrete example, a comparative experiment concerning determination of the ink ejection when the ink jet head is filled with ink by the conventional method and the ink filling method according to the present invention and the apparatus is started will be described in detail.

또 비교실험에 대하여, 그 결과의 객관성이 얻어지도록 시험 전의 조건으로서 잉크 토출 양부의 확인 직전의 프로세스를 다음과 같이 공통화 하였다.As to the comparative experiment, the process just before confirmation of the ink ejection affinity as the condition before the test was made common as follows so that the objectivity of the result can be obtained.

1) 헤드 내의 세정액(PMA 등의 유기용제)을 배출한다.1) The cleaning liquid (organic solvent such as PMA) in the head is discharged.

2) 비교하는 각각의 방법에 의하여 잉크젯 헤드에 잉크를 충전한다.2) The ink jet head is filled with ink according to each method to be compared.

3) 클리닝(cleaning) : 부직포 등에 의한 노즐 주변의 닦아내기.3) Cleaning: Wiping around the nozzle by non-woven fabric.

4) 플러싱(flashing) : 전체 노즐로부터의 잉크 토출.4) Flushing: ink ejection from all nozzles.

5) 시험 인쇄(잉크 결여 확인)5) Test printing (check for lack of ink)

또한 시험 후의 프로세스도 마찬가지로,Likewise, the process after the test is also performed,

1) 메인탱크로부터 노즐까지의 전체 잉크의 강제 배출1) Forced discharge of total ink from main tank to nozzle

2) 세정액 충전(메인탱크로부터 노즐까지 충전)으로 공통화 하였다.And 2) charging the cleaning liquid (charging from the main tank to the nozzle).

(종래 방법의 실험결과)(Experimental result of the conventional method)

종래 방법에 의한 잉크 충전 후의 노즐로부터의 잉크 토출결과를 이하에서 설명한다. 처음의 공정으로서 공급전자밸브, 보충전자밸브(11)를 함께 「닫힘」으로 하고, 진공펌프(8)를 기동하여 3방향 전환밸브(7A)의 조작에 의하여 메인탱크(4)에 마이너스 압력을 인가하고, 보충전자밸브(11)를 「열림」으로 하여 서브탱크(6)로부터 메인탱크(4)로 잉크의 적정량의 공급을 하는 제1공정을 종료하고 보충전자밸브(11)를 「닫힘」으로 하였다.The ink ejection result from the nozzle after the ink filling by the conventional method will be described below. The supply solenoid valve and the supplemental solenoid valve 11 are closed together and the vacuum pump 8 is started to apply negative pressure to the main tank 4 by the operation of the three-way selector valve 7A The first step of supplying an appropriate amount of ink from the sub tank 6 to the main tank 4 is terminated and the supplemental solenoid valve 11 is set to the "closed" state by making the supplemental solenoid valve 11 "open" Respectively.

2번째의 공정으로서 3방향 전환밸브(7A, 7B, 7C)의 조작에 의하여 압력공기원(9)의 저압원(9L)으로부터 압력조절기를 통하여 15∼30KPa의 저압을 메인탱크(4)로 인가하고, 공급전자밸브를 「열림」으로 하여 메인탱크(4)로부터 잉크공급배관을 통하여 잉크젯 헤드(1)의 노즐에 잉크를 충전하였다. 이에 따라 공급배관 중의 공기가 배출되어, 최후에 잉크가 노즐에서 배출된다.A low pressure of 15 to 30 kPa is supplied from the low pressure source 9L of the pressure air source 9 through the pressure regulator to the main tank 4 by the operation of the three-way switching valves 7A, 7B, And the supply solenoid valve is opened so as to fill the nozzles of the ink jet head 1 from the main tank 4 through the ink supply pipe. As a result, the air in the supply pipe is discharged, and finally the ink is discharged from the nozzle.

계속하여, 3번째의 공정으로서 3방향 전환밸브(7C)의 조작에 의하여 압력공기원(9)의 고압원(9H)으로부터 압력조절기를 통하여 140KPa의 고압을 메인탱크(4)에 인가하여 전체 노즐로부터 잉크의 토출을 확인한 후에, 공급전자밸브(10)를 「닫힘」으로 하고, 3방향 전환밸브(7B)의 조작에 의하여 메인탱크를 대기로 개방한다. 이렇게 하여 잉크의 배출과 동시에 체류 기포의 배출 · 제거에 의한 잉크 충전을 하였다. 이에 따라 저압에서는 배출되지 않은 공급배관 중의 미세한 기포가 배출된다.Subsequently, as a third step, a high pressure of 140 kPa is applied from the high pressure source 9H of the pressure air source 9 through the pressure regulator to the main tank 4 by the operation of the three-way switching valve 7C, The supply solenoid valve 10 is closed and the main tank is opened to the atmosphere by the operation of the three-way switching valve 7B. In this way, the ink was charged by discharging and removing the staying bubbles simultaneously with the discharge of the ink. As a result, at low pressure, fine bubbles in the supply piping that have not been discharged are discharged.

이 후에 4번째의 공정으로서 공급전자밸브(10)를 「열림」으로 하고, 진공펌프(8)를 기동하고, 3방향 전환밸브(7A)의 조작에 의하여 메인탱크(4)에 소정의 마이너스 압력(본 예에서는 - 1KPa를 중심으로 0.5KPa의 변동폭)을 부여하여, 잉크젯 헤드(1)의 모든 잉크젯 노즐이 적정한 메니스커스를 만드는 제6공정을 종료하였다.Thereafter, as the fourth step, the supply solenoid valve 10 is opened, the vacuum pump 8 is started, and the negative pressure is applied to the main tank 4 by the operation of the three-way switching valve 7A (In this example, a variation width of 0.5 KPa around-1 KPa) was applied to complete the sixth process in which all the inkjet nozzles of the inkjet head 1 produced an appropriate meniscus.

그리고 도포장치의 잉크젯 노즐로부터 잉크를 토출하는 도포동작(시험 인쇄)에서 확인하였다.And a coating operation (test printing) in which ink is ejected from an inkjet nozzle of a coating device.

이 도포동작에 의한 컬러필터용의 글라스 기판(glass 基板)에 착탄된 잉크 액적의 개수를 카운트 한 결과, 표1과 같이 액적 착탄을 확인할 수 없는 노즐의 수(노즐 결함 수라고 말한다)가 20∼29개 발생하였다.As a result of counting the number of ink droplets landed on a glass substrate for a color filter by this coating operation, it was found that the number of nozzles (referred to as nozzle defects) 29 of them.

(표1)(Table 1)

적색Red 녹색green 청색blue 노즐 총 개수Number of nozzles 1228812288 1228812288 1228812288 노즐 결함 수Number of nozzle defects 2020 2222 2929 토출율(%)Discharge rate (%) 99.8499.84 99.8299.82 99.7699.76

(본 발명의 방법의 실험결과)(Experimental result of the method of the present invention)

본 발명의 잉크젯 헤드(1)로의 잉크 충전방법에 의한 결과를 이하에서 설명한다.The results of the ink filling method for the ink jet head 1 of the present invention will be described below.

종래 방법과 같이, 처음의 공정으로서 공급전자밸브, 보충전자밸브(11)를 함께 「닫힘」으로 하고, 진공펌프(8)를 기동하여 3방향 전환밸브(7A)의 조작에 의하여 메인탱크(4)에 마이너스 압력을 인가하고, 보충전자밸브(11)를 「열림」으로 하여 서브탱크(6)로부터 메인탱크(4)에 잉크를 공 급하였다.The supply solenoid valve and the supplemental solenoid valve 11 are closed together as the first step and the vacuum pump 8 is started to operate the main tank 4 , And the supplemental solenoid valve 11 is opened so as to supply ink from the sub tank 6 to the main tank 4. [

2번째의 공정으로서 3방향 전환밸브(7A, 7B, 7C)의 조작에 의하여 압력공기원(9)의 저압원(9L)으로부터 압력조절기를 통하여 15∼30KPa의 저압을 메인탱크(4)에 인가하여, 공급전자밸브를 「열림」으로 하여 메인탱크(4)로부터 잉크공급배관을 통하여 잉크젯 헤드(1)의 노즐에 잉크를 충전하였다.A low pressure of 15 to 30 kPa is supplied from the low-pressure source 9L of the pressure air source 9 to the main tank 4 through the pressure regulator by the operation of the three-way switching valves 7A, 7B, And the ink is filled in the nozzle of the inkjet head 1 from the main tank 4 via the ink supply pipe with the supply solenoid valve being opened.

계속하여, 3번째의 공정으로서 3방향 전환밸브(7C)의 조작에 의하여 압력공기원(9)의 고압원(9H)으로부터 압력조절기를 통하여 140KPa의 고압을 메인탱크(4)에 인가하여 전체 노즐로부터 잉크의 토출을 확인한 후, 공급전자밸브(10)를 「닫힘」으로 하고, 3방향 전환밸브(7B)의 조작에 의하여 메인탱크를 대기로 개방한다. 이에 따라 잉크의 배출과 동시에 체류 기포의 배출 · 제거에 의한 잉크 충전을 하였다.Subsequently, as a third step, a high pressure of 140 kPa is applied from the high pressure source 9H of the pressure air source 9 through the pressure regulator to the main tank 4 by the operation of the three-way switching valve 7C, The supply solenoid valve 10 is closed, and the main tank is opened to the atmosphere by the operation of the three-way switching valve 7B. As a result, the ink was charged by discharging and removing the staying bubbles simultaneously with the discharge of the ink.

이후, 4번째의 공정으로서 공급전자밸브(10)를 「열림」으로 하고, 다시 3방향 전환밸브(7B)의 조작에 의하여 압력공기원(9)의 고압원(9H)으로부터 압력조절기를 통하여 140KPa의 고압을 수 초간 메인탱크(4)에 인가하였다.Thereafter, as the fourth step, the supply solenoid valve 10 is opened and the pressure of the pressure source 9 is increased from the high pressure source 9H of the pressure air source 9 through the pressure regulator to 140 kPa To the main tank 4 for several seconds.

그 직후, 5번째의 공정으로서 3방향 전환밸브(7C)의 조작에 의하여 압력공기원(9)의 저압원(9L)으로부터 압력조절기를 통하여 15∼30KPa의 저압을 메인탱크(4)에 수 초간 인가하였다.Immediately thereafter, as a fifth step, a low pressure of 15 to 30 kPa is supplied from the low-pressure source 9L of the pressure air source 9 through the pressure regulator to the main tank 4 for several seconds Respectively.

그리고 비교예1과 마찬가지로 6번째의 공정으로서 3방향 전환밸브(7A)의 조작에 의하여 진공펌프(8)로부터 메인탱크(4)에 소정의 마이너스 압력(본 예에서는 - 1KPa를 중심으로 0.5KPa의 변동폭)을 부여하여, 잉크젯 헤 드(1)의 모든 잉크젯 노즐이 적정한 메니스커스를 만드는 제6공정을 종료하였다.As in the case of Comparative Example 1, as a sixth step, a predetermined negative pressure (in this example, about 0.5 kPa in the present embodiment, about 0.5 kPa in this example) is applied from the vacuum pump 8 to the main tank 4 by the operation of the three- And the sixth step in which all of the ink jet nozzles of the ink-jet head 1 make an appropriate meniscus is terminated.

이 후에 도포장치의 잉크젯 노즐로부터 잉크를 토출하는 도포동작(시험 인쇄)에서 확인하였다. 그 결과, 표2에 나타나 있는 바와 같이 「노즐 결함 수」는 0개 또는 1개까지 격감하였다.Thereafter, it was confirmed by an application operation (test printing) in which ink was ejected from the inkjet nozzle of the application device. As a result, as shown in Table 2, the number of " nozzle defects " decreased to 0 or 1.

(표2)(Table 2)

적색Red 녹색green 청색blue 노즐 총 개수Number of nozzles 1228812288 1228812288 1228812288 노즐 결함 수Number of nozzle defects 00 1One 00 토출율(%)Discharge rate (%) 100100 99.9999.99 100100

이 비교실험의 결과로부터, 종래의 잉크 충전방법에서는 모든 노즐에 대한 잉크공급경로 중에 체류하는 기포의 제거가 충분하지 않는다는 것, 그리고 본 발명의의 잉크 충전방법에 큰 효과를 확인할 수 있었다.From the results of this comparison experiment, it can be confirmed that the conventional ink filling method does not sufficiently remove bubbles staying in the ink supply path for all the nozzles, and has a great effect on the ink filling method of the present invention.

이 결과의 차이에 대하여는, 본 발명에서는 제4공정에 있어서, 메인탱크(4)에 고압을 인가하여 그 기포의 부피를 감소시킴으로써 벽면과의 접촉 면적을 감소시키고, 또 기포의 형상이 더 구체(球體)에 가깝게 변형되어 이동이 용이한 상태가 된다. 그 후에 간격을 두지 않고 제5공정에 있어서 메인탱크(4)에 저압을 인가하여 저압으로 함으로써 구형에 근접한 기포가 그대로 부피를 늘려서 더 이동하기 쉬워지게 되어, 주위의 잉크와 함께 노즐의 외부로 확실하게 배출된다고 미루어 생각할 수 있다.As for the difference in the results, in the present invention, by applying a high pressure to the main tank 4 to reduce the volume of the bubbles in the fourth step, the contact area with the wall surface is reduced, It is deformed close to a spherical shape so that it is easy to move. Then, by applying a low pressure to the main tank 4 in the fifth step without leaving a gap therebetween, the air bubbles close to the spherical shape are increased in volume as they are made to move more easily, It can be thought that it is discharged.

이에 따라 확실한 잉크 토출동작을 연속하여 가능하게 할 수 있어, 도포장치의 사용 시작으로부터 모든 노즐로부터의 잉크의 적정한 토출을 할 수 있으므로, 단시간에 생산활동에 이바지하게 하는 것을 가능하게 할 수 있다.As a result, reliable ink ejection operation can be performed continuously, and ink can be appropriately ejected from all the nozzles from the start of use of the application device, thereby making it possible to contribute to production activity in a short time.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 잉크 충전공정으로서, 메인탱크에 저압을 인가하여 상기 탱크로부터 배관로를 거쳐 노즐 토출 선단부까지 잉크를 충전한 후, 상기 탱크에 적어도 1회의 고압을 인가함으로써 배관계의 관벽이나 접속부에 존재하는 미소한 기포를 제거한 후에, 잉크젯 헤드(1)의 모든 잉크젯 노즐에 적정한 메니스커스를 만들어 인쇄하기 직전에, 탱크에 인가하는 압력을 고압에서 저압으로 1회 이상 전환하도록 압력공급원 및 개폐 · 전환밸브 등의 제어를 함으로써, 노즐 불토출을 현저하게 저감시킬 수 있고, 이에 따라 산업용의 잉크젯 도포장치와 같이 다수의 노즐을 구비하는 잉크젯 헤드에 의하여 노즐 결함 수가 없는 도포가 가능하게 되어, 잉크젯 도포의 본래의 특징을 살린 도포제품의 품질향상, 제품의 코스트 다운에 크게 기여할 수 있다.As described above, according to the present invention, in the ink filling step, a low pressure is applied to the main tank to fill the ink from the tank to the nozzle discharge tip portion through the pipe line, and then the high pressure is applied to the tank at least once, The pressure applied to the tank is changed from the high pressure to the low pressure one or more times immediately before the ink jet head 1 is caused to make an appropriate meniscus on all the ink jet nozzles, And the control of the opening / closing / switching valve and the like can remarkably reduce the nozzle dislodgement, and as a result, the ink jet head having a plurality of nozzles as in the industrial ink jet dispenser can perform coating without nozzle defects , The inherent characteristics of inkjet application Improving the quality of Lin coated products, it can contribute significantly to the cost of the product down.

본 발명은, 잉크젯 방식에 의한 도포장치 중에서 다수의 잉크젯 헤드로 이루어지는 도포장치 등의 대형의 장치에 적용할 수 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to a large-sized apparatus such as a coating apparatus comprising a plurality of ink jet heads among coating apparatuses by an ink-jet method.

도1은 도포장치의 시스템 구성도이다.1 is a system configuration diagram of a coating device.

도2는 저압 · 고압의 압력원(壓力源)의 블록도이다.2 is a block diagram of a low-pressure, high-pressure pressure source.

도3은 도포장치의 시스템의 공정흐름도이다.3 is a process flow chart of the system of the application device.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Description of the Related Art [0002]

1 : 잉크젯 헤드 2 ; 헤드 제어기판1: inkjet head 2; Head control substrate

4 : 메인탱크 8 : 진공펌프4: Main tank 8: Vacuum pump

9 : 압력공기원9: Pressure air source

Claims (6)

잉크를 충전하는 메인탱크(main tank)와 잉크를 토출하는 잉크젯 헤드(ink-jet head)가 잉크공급배관(ink 供給配管)를 통하여 연결되어 구비된, 잉크젯 헤드를 갖는 도포장치에 사용되는 잉크 충전방법으로서,A main tank in which ink is filled and an ink-jet head for discharging ink are connected through an ink supply pipe (ink supply pipe) As a method, 상기 잉크공급배관에 설치된 전환밸브(轉換 valve)를 이용하여 상기 메인탱크에 가하는 압력을, 마이너스 압력(minus 壓力), 상한이 30KPa인 저압 또는 상기 저압보다 적어도 50KPa 높은 압력인 고압으로 전환할 수 있고,It is possible to switch the pressure applied to the main tank to a high pressure which is a minus pressure, a low pressure having an upper limit of 30 KPa or a pressure of at least 50 KPa higher than the low pressure by using a switching valve provided in the ink supply pipe , 상기 메인탱크로부터 상기 잉크젯 헤드에 잉크를 충전하는 때에는,When the ink is filled into the ink jet head from the main tank, 상기 메인탱크에 가하는 압력을, 상기 저압의 상태로 하여 일정시간 유지하는 공정과,Maintaining the pressure applied to the main tank at the low pressure for a predetermined period of time; 상기 저압으로부터 상기 고압으로 전환하여 상기 고압의 상태를 유지하는 공정으로 이루어지고,And switching from the low pressure to the high pressure to maintain the high pressure state, 상기 잉크젯 헤드에 대한 잉크의 충전 후에 상기 잉크젯 헤드로부터 잉크를 토출하는 때에는,When ink is ejected from the inkjet head after the ink is filled in the inkjet head, 상기 메인탱크에 가하는 압력을, 상기 고압의 상태로 하여 일정시간 유지하는 공정과,Maintaining the pressure applied to the main tank at the high pressure state for a predetermined period of time; 상기 고압으로부터 상기 저압으로 전환하여 상기 저압의 상태를 유지하는 공정으로 이루어지며,And a step of switching from the high pressure to the low pressure to maintain the low pressure state, 그 후 상기 메인탱크에 가하는 압력을 상기 저압으로부터 마이너스 압력으로 전환하여 마이너스 압력을 유지하여, 잉크의 토출이 가능한 대기상태로 하는 공정으로 이루어지는And thereafter switching the pressure applied to the main tank from the low pressure to the negative pressure to maintain the negative pressure so as to bring the ink into an atmospheric state in which ink can be discharged 것을 특징으로 하는 잉크젯 도포장치의 잉크 충전방법.Wherein the ink is applied to the ink-jet head. 잉크를 충전하는 메인탱크와 잉크를 토출하는 잉크젯 헤드가 잉크공급배관를 통하여 연결되어 구비된, 잉크젯 헤드를 갖는 도포장치로서,1. A coating apparatus having an ink jet head, wherein a main tank for filling ink and an ink jet head for discharging ink are connected via an ink supply pipe, 상기 메인탱크에 상한이 30KPa인 저압을 가하는 저압인가수단과,Pressure applying means for applying a low pressure of 30 KPa to the main tank, 상기 메인탱크에 상기 저압보다 적어도 50KPa 높은 압력인 고압을 가하는 고압인가수단과,High pressure applying means for applying a high pressure to the main tank at a pressure of at least 50 KPa higher than the low pressure, 상기 잉크공급배관에 설치되며, 상기 메인탱크에 가하는 압력을, 마이너스 압력, 상기 저압 또는 상기 고압으로 전환하는 전환밸브를A switching valve provided in the ink supply pipe for switching the pressure applied to the main tank to a negative pressure, 구비하고,Respectively, 상기 메인탱크로부터 상기 잉크젯 헤드에 잉크를 충전하는 때에는, 상기 메인탱크에 가하는 압력을, 상기 저압의 상태로 하여 일정시간 유지한 후 상기 저압으로부터 상기 고압으로 전환하여 상기 고압의 상태를 유지하고,Wherein when the ink is charged from the main tank to the ink tank, the pressure applied to the main tank is maintained at the low pressure state, and then the high pressure state is maintained by switching from the low pressure to the high pressure, 상기 잉크젯 헤드에 대한 잉크의 충전 후에 상기 잉크젯 헤드로부터 잉크를 토출하는 때에는, 상기 메인탱크에 가하는 압력을, 상기 고압의 상태로 하여 일정시간 유지한 후 상기 고압으로부터 상기 저압으로 전환하여 상기 저압의 상태를 유지하며, 그 후 상기 메인탱크에 가하는 압력을, 상기 저압으로부터 마이너스 압력으로 전환하여 마이너스 압력을 유지하여, 잉크의 토출이 가능한 대기상태로 하는Wherein when the ink is ejected from the inkjet head after the ink is filled in the inkjet head, the pressure applied to the main tank is maintained at the high pressure for a predetermined period of time and then is switched from the high pressure to the low pressure, And thereafter the pressure applied to the main tank is switched from the low pressure to the negative pressure to maintain the negative pressure so that the ink is discharged into the waiting state 것을 특징으로 하는 도포장치.. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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