KR101694278B1 - 잉크젯 압력 제어장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 오버슈팅 혹은 언더슈팅(Over&Under Shooting)의 발생을 최소화하고, 아나로그(Analogue)방식의 설정(Setting)으로 인해 발생하는 문제점들을 해결하며, 밸브의 갑작스런 고장으로 인한 가동중단을 예방하기 위한 디지털내압제어장치에 관한 것으로, -30 KPa 이하의 음압을 공급하도록 연결된 제 1 연결부와; 제어신호에 따라 최대 0.1 MPa의 양압 또는 -70 kPa 이하의 음압을 공급하도록 연결된 제 2 연결부와; 상기 제 1 연결부 및 제 2 연결부와 연결된 복수개의 관로로 이루어져 제 1 및 제 2 연결부에서 공급된 압력을 공급하는 통로를 구성하는 배관블록과; 상기 압력공급관의 음압을 측정하는 제 1 센서와; 상기 압력공급관의 음압과 양압을 측정하는 제 2 센서와; 상기 제 1 센서에서 측정된 음압에 따라서 온/오프를 수행하여 잉크젯 헤드 내압을 제어하는 제 1 및 제 2 내압제어밸브와; 상기 제 2 센서에서 측정된 음압 또는 양압에 따라서 온/오프를 수행하여 잉크젯 헤드 내압을 제어하고, 동시에 개방되지 않도록 하는 상호 인터락(Interlock) 기능을 구비하는 제 3 및 제 4 내압제어밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 잉크젯 압력 제어장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 오버슈팅 혹은 언더슈팅(Over&Under Shooting)의 발생을 최소화하고, 아나로그(Analogue)방식의 설정(Setting)으로 인해 발생하는 문제점들을 해결하며, 밸브의 갑작스런 고장으로 인한 가동중단을 예방하기 위한 장치에 관한 것이다.
등록특허 10-1065265(잉크 공급 및 압력조절 통합장치)호에 따르면, "잉크 공급 및 압력조절 통합장치에 관한 것으로서, 잉크를 수용하는 챔버와, 상기 챔버에 공급하기 위한 잉크를 예비로 저장하는 메인 챔버와, 상기 챔버에 연통되며 상기 챔버로부터 이송된 잉크가 외부로 분사되는 노즐부와, 상기 메인 챔버와 상기 챔버 사이에서의 잉크의 흐름을 차단하거나 연결하는 제1밸브와, 상기 챔버와 상기 노즐부 사이에서의 잉크의 흐름을 차단하거나 연결하는 제2밸브와, 상기 챔버에 수용된 잉크의 상측에 배치되어 상기 챔버 내에서 잉크를 밀폐시키며 직선왕복운동 가능한 피스톤과, 상기 피스톤에 구동력을 제공하는 피스톤 구동부와, 상기 챔버에 설치되며 잉크의 하중에 의해 발생하는 압력을 측정하는 센서와, 상기 센서에 의해
측정된 압력을 수신하고 상기 피스톤 구동부에 상기 피스톤을 제어하는 신호를 출력하는 제어부를 포함하며, 상기 노즐부를 통해 외부로 잉크가 분사되는 경우, 상기 챔버에 수용된 잉크의 수위 하강에 따라 상기 피스톤이 하강하며, 상기 챔버 내부로 잉크가 충진되는 경우, 상기 제1밸브는 열리고 상기 제2밸브는 닫히며 상기 피스톤은 상승하는 것을 특징으로 한다."라고 개시된 바가 있다.
그러나, 종래의 MPC(Meniscus pressure contriller) 압력 제어장치는 다음과 같은 문제점들이 있었다.
1)약액공급장치(Reservoir)의 탱크 용량증가에 따른 초기 라이징타임 지연현상
도 3 및 도 4를 참조하면, 종래의 50mL를 이용하고 있었는데, 현재 Reservoir탱크용량이 2L까지 확장된 상황에서 기존의 헤드내압제어 장치를 운용하는데 있어 Rising Time의 지연(Delay) 문제가 발생하게 되었다. 헤드내압제어 장치의 음압측 밸브(Valve)를 통해 인가될 수 있는 최대(Max) 압력이 -10k 파스칼(Pa) 수준인 점을 감안할 때, 양압 상태에서 -5k Pa 등의 목표압력에 도달하는데 10초(sec) 이상의 시간지연이 발생한다. 이는 헤드(Head)의 유지보수(Maintenance)를 위한 배기(Purging) 및 흡입(Suction)공정 후에 바로 프린팅(Printing) 공정으로 전환해야 하므로 결국 설비의 가동지연을 가져온다.
이러한 문제를 해결하고자, 현재는 초기 기동시간(Rising Time)을 단축시키기 위해 별도의 장비(Utility)를 연결하여 임시방편으로 사용하고 있으나, 장비(Utiltiy) 음압에서 헤드압력 제어장치에 의한 제어 음압으로 절환하기 위한 정확한 조건을 알 수 없다.
따라서 시간을 들여서 반복 테스트(Test) 후, 장비(Utility) 음압개방 시간을 설정(Setting)하여 일정시간이 지나면 헤드압력 제어장치로 제어권을 넘기고 있고, 장비(Utility)에서 헤드압력 제어장치로 제어권을 넘기는 과정에서 과하거나 적은 수치설정(Overshooting & Undershooting)에 의한 잉크의 토출 불안정이 발생되는 문제점이 있다.
2) 센서감지에 따른 밸브 개방과 캘리브레이션(Calibration)
도 5를 참조하면, 종래의 내압제어 밸브는 양압측과 음압측에 각각 존재하는 두개의 밸브를 제어하기 위하여 PS1/PS2와 NS1과 NS2의 센서를 갖는다. 정확한 밸브의 온오프(On/Off) 동작을 위해서는 NS1과 NS2, PS1과 PS2의 센서들이 갖는 압력에 따른 측정값의 기울기가 같아야 하는데, 이를 위해서는 가변저항을 이용한 별도의 캘리브레이션(Calibration)을 필요로 한다. 그러나 모든 센서가 똑같은 측정값을 가질 수 없듯이 Calibration을 통한 보정 역시 정확하지가 않다.
더욱이 컴퓨터로부터의 레퍼런스 신호가 입력되는 AD카드(미 도시)와, 이 AD카드 후단에 위치하여 밸브 값을 제어하는 Da카드(미 도시)의 크기가 크므로 압력 제어장치의 공간 활용도가 떨어지는 문제가 있다.
3)밸브의 고정시점에 대한 모니터링(Monitoring)
위 사진에 나타낸 바와 같이, 잦은 On/Off 동작에 의한 스프링 링(Sprial Ring) 내부 고무 실링(Sealing)부분이 파손되어 미세 압력의 누출(Leakage)이 발생하게 되고 이로 인하여 압력의 오동작이 초래되지만, 그 부분의 파손을 사전에 감지하여 문제를 예방할 수 있는 방법이 존재하지 않는다.
따라서, 본 발명은 다음과 같은 기술적 과제를 해결하는데 그 목적이 있다.
첫째, Reservoir 용량에 따른 목표(Target) 압력 도달시까지의 기동시간(Rising Time)의 지연문제를 해결하는 동시에 수동 시간(Time) 설정으로 자동 절환하도록 하여 장비(Utility) 음압에서 잉크젯 압력 제어장치에 의한 음압으로 제어권 변경시의 많거나 적은 수치설정 문제(Over&Under Shooting)의 발생을 최소화하는 것이다.
둘째, 종래의 센서간 압력선 형성 확보를 위한 아나로그(Analogue)방식의 설정(Setting)으로 인해 발생하는 문제점들을 해결하기 위하여 하나의 센서(Sensor)에 의한 디지털 한계(Digital Limit)를 설정하고 마이크로프로세서(Micro Processor)에 의한 압력을 설정하고 제어하는 것이다.
셋째, 도 6에 나타낸 바와 같이, 밸브의 고장 시점을 모니터링 하기 위한 방안으로 값(Valve)를 On/Off하기 위한 클럭(Clock)을 카운트(Count)하여 통상적인 스프링 링(Spirial Ring)의 수명에 해당하는 계수(Count)값의 90% 수준 도달 시 밸브의 부품교체를 위한 알람을 출력하도록 설정하는 것이다.
상술한 목적들을 구현하기 위한 본 발명은 잉크젯 프린팅 노즐면 선단으로부터 잉크탱크(Reservoir) 약액 면 상부까지의 수두압력을 일정하게 제어하고, 노즐면의 젖음(Wetting)을 방지하는 동시에, 항상 일정한 수준의 잉크젯 노즐 선단 메니스커스(Meniscus) 상태를 유지하여 토출 잉크 량(Volume)의 균일성(Uniformity)과 탄착정밀도를 위한 잉크젯 압력제어장치에 있어서; -30KPa 이하의 음압을 공급하도록 연결된 제 1 연결부와; 제어신호에 따라 최대 0.1MPa의 양압 또는 -70kPa 이하의 음압을 공급하도록 연결된 제 2 연결부와; 상기 제 1 연결부 및 제 2 연결부와 연결된 복수개의 관로로 이루어져 제 1 및 제 2 연결부에서 공급된 압력을 공급하는 통로를 구성하는 배관블록과; 상기 압력공급관의 음압을 측정하는 제 1 센서와; 상기 압력공급관의 음압과 양압을 측정하는 제 2 센서와; 상기 제 1 센서에서 측정된 음압에 따라서 온/오프를 수행하여 잉크젯 헤드 내압을 제어하는 제 1 및 제 2 내압제어밸브와; 상기 제 2 센서에서 측정된 음압 또는 양압에 따라서 온/오프를 수행하여 잉크젯 헤드 내압을 제어하고, 동시에 개방되지 않도록 하는 상호 인터락(Interlock) 기능을 구비하는 제 3 및 제 4 내압제어밸브를 포함하는 것이다.
이러한 구성을 토대로, 다음과 같은 작용을 가진다.
초기음압 동작 시, 대기 압력상태의 잉크탱크(Reservoir) 내부압력을 음압 제어를 위한 압력 레벨(Level)로 만들기 위해 상기 제 2 연결부를 통해서 -70 kPa이하의 압력을 인가하고, 이때 제 3 내압제어밸브는 폐쇄상태가 되고 제 1 센서에 의해 제 1 및 제 2 내압제어밸브는 온/오프 동작하며, 밸브절환 포인트(Point) 압력에 도달 시 이를 제 2 센서에서 감지하고 제어동작에 의해 제 4 내압제어밸브는 폐쇄 상태, 제 3 내압제어밸브는 개방상태가 되며, 제 3 내압제어밸브의 동작에 따라서 연결된 모든 배관블록은 제어압력으로 동작한다.
헤드 양압 인가 시, 제 3 내압제어밸브의 폐쇄 동작 후 제 4 내압제어밸브의 개방에 따른 제 2 연결부로부터 양압이 헤드로 전달되며, 이때 제 2 센서에 의해서 설정된 양압보다 높은 압력이 배관블록으로 공급되면 제 4 내압제어밸브가 폐쇄되면서 양압이 추가로 공급되는 것을 방지한다.
실시예에 있어서, 상기 배관블록 내로 약액이 역류할 경우 이를 감지하는 액면 감지 센서와, 잉크탱크(Reservoir) 수위센서의 오동작에 의한 약액 역류로부터 상기 제 3 및 제 4 내압제어밸브를 보호하기 위한 제 5 내압제어밸브를 더 포함하고, 상기 액면 감지센서로부터 역류가 감지되면 상기 제 5 내압제어밸브는 자동 대기 개방상태로 전환하는 것이다.
실시예에에 있어서, 센서부, ADC, DAC로 이루어진 센서보드와; 메모리, MCU, 전원부, 통신부로 이루어지고, 상기 센서보드와 유선통신라인으로 연결되며 상기 센서보드로 전원을 공급하는 전원라인이 구비된 제어보드로 구성된 디지털 제어보드를 포함하는 것이다.
실시예에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 내압제어밸브 내부에 구비된 통상적인 스프링링(Sprial Ring)의 수명에 해당하는 기준치를 사전에 미리 저장해두고, 상기 제 1 및 제 2 내압제어밸브의 온오프 동작을 모니터링 하다가, 상기 기준치를 초과할 경우에는 밸브고장시점임을 알려주는 알람을 포함하여 이루어진다.
실시예에 있어서, 상기 제 1 연결부에 공급되는 음압은 -30KPa 이하로, 제 2 연결부에 공급되는 양압은 최대 0.1MPa 또는 음압은 -70kPa 이하로 구성되는 것이다.
실시예에 있어서, 상기 제 1 센서 S1은 내압제어밸브 V1, V2의 음압을 측정하며, 제 2센서 S2는 압력공급관의 음압과 양압을 측정 모니터링을 행하는데 제 3 내압제어밸브 V3의 하부에 제 1 센서 S1의 이상 유무 모니터링 동작확인용 제 3 센서 S3를 구성하여, 절환스위치(미 도시)에 의해 제 1 센서 S1과 제 3 센서 S3의 기능을 절환 스위치에 의해 절환 사용할 수 있도록 구성되는 것이다.
본 발명의 바람직한 효과에 따르면 다음과 같은 장점이 있다.
첫째, 아날로그 가변저항에 의한 설정 한계를 디지털(Digital)화 함으로써 보다 정밀한 압력의 셋팅이 가능하고 이로 인하여 제어정밀도의 향상을 기할 수 있다.
둘째, 종래의 아날로그 방식 대비 센서수량의 감소로 인해서 압력의 영점셋팅 및 밴드셋팅을 위한 시간을 절감할 수 있고 센서 고장 발생 시 교체수량의 감소로 유지보수 비용의 절감을 기할 수 있다.
셋째, 종래 PC로부터 압력에 대한 기준값(Reference)을 아날로그 값으로 받던 방식과는 달리, 마이크로프로세서(Micro Processor)를 탑재한 보드에 PC로부터의 기준값(Reference)을 저장하여 실시간으로 밸브를 제어함으로써 밸브 제어의 속도 증가를 기할 수 있고, 종래에는 PC에서 압력제어 밸브까지의 통신 케이블(Cable) 길이가 10m이상으로 동시에 여러 개의 압력제어기를 제어하기 때문에 통신시 발생하던 로그데이터(Log Data) 등의 누락 문제를 해결할 수 있는 장점이 있다.
또한 넷째, 밸브의 고장시기를 모니터링 기능을 통하여 사전에 파악할 수 있으므로 갑작스런 고장에 의한 공정장비의 가동시간 저하 등을 방지할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 잉크젯 압력 제어장치를 설명하기 위한 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 잉크젯 압력 제어장치의 밸브구성을 나타낸 블록도.
도 3은 종래의 압력 제어장치의 문제점을 설명하기 위한 블록도.
도 4는 종래의 압력 제어장치의 문제점을 설명하기 위한 그래프.
도 5는 종래의 내압제어밸브의 문제점을 설명하기 위한 블록도.
도 6은 본 발명의 목적을 설명하기 위한 블록도.
도 7은 본 발명의 해결수단을 설명하기 위한 블록도.
도 8은 본 발명에 따른 내압제어밸브의 동작을 나타낸 그래프.
도 9는 본 발명에 따른 잉크젯 압력 제어장치의 실시예를 나타낸 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 잉크젯 압력 제어장치의 밸브구성을 나타낸 블록도.
도 3은 종래의 압력 제어장치의 문제점을 설명하기 위한 블록도.
도 4는 종래의 압력 제어장치의 문제점을 설명하기 위한 그래프.
도 5는 종래의 내압제어밸브의 문제점을 설명하기 위한 블록도.
도 6은 본 발명의 목적을 설명하기 위한 블록도.
도 7은 본 발명의 해결수단을 설명하기 위한 블록도.
도 8은 본 발명에 따른 내압제어밸브의 동작을 나타낸 그래프.
도 9는 본 발명에 따른 잉크젯 압력 제어장치의 실시예를 나타낸 블록도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 잉크젯 압력 제어장치를 설명하기 위한 블록도이고, 도 2는 본 발명의 해결수단을 설명하기 위한 잉크젯 압력 제어장치의 밸브구성을 나타낸 블록도이며, 도 7은 본 발명의 해결수단을 설명하기 위한 블록도이며, 도 8은 본 발명에 따른 내압제어밸브의 동작을 나타낸 그래프이며, 도 9는 본 발명에 따른 잉크젯 압력 제어장치의 실시예를 나타낸 블록도이다.
도시된 본 발명의 디지털압력 제어장치는 잉크젯 프린팅 노즐면 선단으로부터 잉크탱크(Reservoir) 약액 면 상부까지의 수두압력을 일정하게 제어하고, 노즐면의 젖음(Wetting)을 방지하는 동시에, 항상 일정한 수준의 잉크젯 노즐 선단 메니스커스(Meniscus) 상태를 유지하여 토출 잉크 량(Volume)의 균일성(Uniformity)과 탄착정밀도를 위한 장치이다.
이를 위해서, 도 1에 도시된 본 발명의 디지털압력 제어장치는 약액을 공급하는 약액공급부(11), 헤드내압을 제어하는 헤드내압제어부(12), 프린팅 헤드인 헤드부(10), 약액의 최상위 레벨 위치를 제어하는 액면 레벨제어부(13), 잉크를 저장하고 공급하는 잉크탱크(14), 약액의 온도를 제어하는 약액 온도제어부(15), 밸브를 제어하는 밸브 제어부(16), 압력 파형을 제어하는 파형 제어부(17)를 포함하여 구성된다.
디지털압력 제어장치는 도 2에 도시된 바와 같이 -30KPa 이하의 음압을 공급하도록 연결된 제 1 연결부(Uti-1)와, 제어신호에 따라 최대 0.1MPa의 양압 또는 -70kPa 이하의 음압을 공급하도록 연결된 제 2 연결부(Uti-2)가 구비된다.
상기 제 1 연결부 및 제 2 연결부와 연결된 복수개의 관로로 이루어져 제 1 및 제 2 연결부에서 공급된 압력을 공급하는 통로를 구성하는 배관블록과, 상기 압력공급관의 음압을 측정하는 제 1 센서(S1)와, 상기 압력공급관의 음압과 양압을 측정하는 제 2 센서(S2)가 구비된다.
상기 제 1 센서에서 측정된 음압에 따라서 온/오프를 수행하여 잉크젯 헤드 내압을 제어하는 제 1 및 제 2 내압제어밸브(V1)(V2)와, 상기 제 2 센서에서 측정된 음압 또는 양압에 따라서 온/오프를 수행하여 잉크젯 헤드 내압을 제어하고, 동시에 개방되지 않도록 하는 상호 인터락(Interlock) 기능을 구비하는 제 3 및 제 4 내압제어밸브(V3)(V4)를 포함하여 구성되는데, 이들 내압제어밸브들을 포함한 작용효과를 도 2 및 도 7을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
초기음압 동작 시, 대기 압력상태의 잉크탱크(Reservoir) 내부압력을 음압 제어를 위한 압력 레벨(Level)로 만들기 위해 상기 제 2 연결부를 통해서 -70kPa이하의 압력을 인가한다.
이때, 제 3 내압제어밸브는 폐쇄상태가 되고 제 1 센서에 의해 제 1 및 제 2 내압제어밸브는 온/오프 동작하며, 밸브절환 포인트(Point) 압력에 도달 시 이를 제 2 센서에서 감지하고 제어동작에 의해 제 4 내압제어밸브는 폐쇄 상태, 제 3 내압제어밸브는 개방상태가 되며, 제 3 내압제어밸브의 동작에 따라서 연결된 모든 배관블록은 제어압력으로 동작한다.
헤드 양압 인가시, 제 3 내압제어밸브의 폐쇄 동작후 제 4 내압제어밸브의 개방에 따른 제 2 연결부로부터 양압이 헤드로 전달되며, 이때 제 2 센서에 의해서 설정된 양압보다 높은 압력이 배관블록으로 공급되면 제 4 내압제어밸브가 폐쇄되면서 양압이 추가로 공급되는 것을 방지한다.
한편, 상기 배관블록 내로 약액이 역류할 경우 이를 감지하는 액면 감지 센서와, 잉크탱크(Reservoir) 수위센서의 오동작에 의한 약액 역류로부터 상기 제 3 및 제 4 내압제어밸브를 보호하기 위한 제 5 내압제어밸브를 더 포함하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 액면 감지센서로부터 역류가 감지되면 상기 제 5 내압제어밸브는 자동 대기 개방상태로 전환한다.
상기 제 1 센서 S1은 내압제어밸브 V1, V2의 음압을 측정하며, 제 2 센서 S2는 압력공급관의 음압과 양압을 측정 모니터링을 행하는데, 제 3 내압제어밸브 V3의 하부에 S1의 이상 유무 모니터링 동작확인용 제 3 센서 S3를 구성하여, 절환스위치에 의해 제 1 센서 S1과 제 3 센서 S3의 기능을 절환 사용할 수 있도록 구성된다.
따라서 제 1 센서 S1은 압력공급관 V1, V2의 음압을 측정 제어하며, 제 2 센서 S2는 압력공급관의 음압과 양압을 측정 모니터링을 수행하는데 제 3 내압제어밸브 V3의 하부에 제 1 센서 S1의 이상 유무 모니터링 동작확인용으로 제 3 센서 S3를 구성하여 필요에 따라 절환스위치(미 도시)에 의해 제 1 센서 S1과 제 3 센서 S3의 기능을 절환 스위치에 의해 절환 사용할 수 있도록 구성한다.
이는 통상적으로 제 3센서 S3보다는 제 1센서 S1이 메인 센서로 동작하여 제 1 및 제 2 내압제어밸브를 제어 하지만 제 1센서 S1이 이상 동작시 제 3센서 S3가 S1에 우선하여 압력을 제어하게 된다.
본 발명에서는 압력 제어장치의 디지털화 구성요소를 살펴보면 다음과 같다.
본 발명의 압력 제어장치는, 도 7의 우측에 도시된 바와 같이 센서부, ADC, DAC로 이루어진 센서보드(41)와; 메모리, MCU, 전원부, 통신부로 이루어지고, 상기 센서보드와 유선통신라인으로 연결되며 상기 센서보드로 전원을 공급하는 전원라인이 구비된 제어보드(42)로 구성된 디지털 제어보드를 포함한다.
한편, 밸브고장시점을 알려주기 위해서, 상기 제 1 및 제 2 내압제어밸브 내부에 구비된 통상적인 나선링(Sprial Ring)의 수명에 해당하는 기준치를 사전에 미리 저장해두고, 상기 제 1 및 제 2 내압제어밸브의 온오프 동작을 모니터링하다가, 상기 기준치를 초과할 경우에는 밸브 고장시점임을 알려주는 알람을 포함하는 것이 바람직하다.
10 ; 헤드부
11 ; 약액공급부
12 ; 헤드내압제어부
13 ; 액면레벨제어부
14 ; 잉크탱크
15 ; 약액온도제어부
16 ; 밸브제어부
17 ; 파형제어부
11 ; 약액공급부
12 ; 헤드내압제어부
13 ; 액면레벨제어부
14 ; 잉크탱크
15 ; 약액온도제어부
16 ; 밸브제어부
17 ; 파형제어부
Claims (6)
- 잉크젯 프린팅 노즐면 선단으로부터 잉크탱크(Reservoir) 약액면 상부까지의 수두압력을 일정하게 제어하고, 노즐면의 젖음(Wetting)을 방지하는 동시에, 항상 일정한 수준의 잉크젯 노즐 선단 메니스커스(Meniscus) 상태를 유지하여 토출잉크량(Volume)의 균일성(Uniformity)과 탄착정밀도를 위한 잉크젯 압력 제어장치에 있어서,
일정한 음압을 공급하도록 연결된 제 1 연결부와;
제어신호에 따라 양압 또는 일정한 음압을 공급하도록 연결된 제 2 연결부와;
상기 제 1 연결부 및 제 2 연결부와 연결된 복수개의 관로로 이루어져 제 1 및 제 2 연결부에서 공급된 압력을 공급하는 통로를 구성하는 배관블록과;
압력공급관의 음압을 측정하는 제 1 센서와;
상기 압력공급관의 음압과 양압을 측정하는 제 2 센서와;
상기 제 1 센서에서 측정된 음압에 따라서 온/오프를 수행하여 잉크젯 헤드 내압을 제어하는 제 1 및 제 2 내압제어밸브와;
상기 제 2 센서에서 측정된 음압 또는 양압에 따라서 온/오프를 수행하여 잉크젯 헤드 내압을 제어하고, 동시에 개방되지 않도록 하는 상호 인터락(Interlock) 기능을 구비하는 제 3 및 제 4 내압제어밸브를 포함하고;
초기음압 동작 시, 대기압력 상태의 잉크탱크(Reservoir) 내부 압력을 음압 제어를 위한 압력 레벨(Level)로 만들기 위해 상기 제 2 연결부를 통해서 -70 kPa이하의 압력을 인가하고, 이때 제 3 내압제어밸브는 폐쇄상태가 되고 제 1 센서에 의해 제 1 및 제 2 내압제어밸브는 온/오프 동작하며, 밸브절환 포인트(Point) 압력에 도달 시 이를 제 2 센서에서 감지하고 제어동작에 의해 제 4 내압제어밸브는 폐쇄 상태, 제 3 내압제어밸브는 개방상태가 되며, 제 3 내압제어밸브의 동작에 따라서 연결된 모든 배관블록은 제어압력으로 동작하며;
헤드 양압 인가시, 제 3 내압제어밸브의 폐쇄 동작후 제 4 내압제어밸브의 개방에 따른 제 2 연결부로부터 양압이 헤드로 전달되며, 이때 제 2 센서에 의해서 설정된 양압보다 높은 압력이 배관블록으로 공급되면 제 4 내압제어밸브가 폐쇄되면서 양압이 추가로 공급되는 것을 방지하는 잉크젯 압력 제어장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 배관블록 내로 약액이 역류할 경우 이를 감지하는 액면 감지 센서와,
잉크탱크(Reservoir) 수위센서의 오동작에 의한 약액 역류로부터 상기 제 3 및 제 4 내압제어밸브를 보호하기 위한 제 5 내압제어밸브를 더 포함하고, 상기 액면감지센서로부터 역류가 감지되면 상기 제 5 내압제어밸브는 자동 대기 개방상태로 전환하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 압력 제어장치.
- 청구항 1에 있어서,
센서부, ADC, DAC로 이루어진 센서보드와; 메모리, MCU, 전원부, 통신부로 이루어지고, 상기 센서보드와 유선통신라인으로 연결되며 상기 센서보드로 전원을 공급하는 전원라인이 구비된 제어보드로 구성된 디지털 제어보드를 포함하는 잉크젯 압력 제어장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 내압제어밸브 내부에 구비된 통상적인 나선링(Sprial Ring)의 수명에 해당하는 기준치를 사전에 미리 저장해두고, 상기 제 1 및 제 2 내압제어밸브의 온오프 동작을 모니터링 하다가, 상기 기준치를 초과할 경우에는 밸브고장시점임을 알려주는 알람을 포함하는 잉크젯 압력 제어장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 제 1 연결부에 공급되는 음압은 -30KPa 이하로, 제 2 연결부에 공급되는 양압은 최대 0.1MPa 또는 음압은 -70kPa 이하로 구성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 압력 제어장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 제 1 센서는 내압제어밸브 V1, V2의 음압을 측정하며, 제 2 센서는 압력공급관의 음압과 양압을 측정 모니터링을 행하는데, 제 3 내압제어밸브 V3의 하부에 제 1 센서의 이상 유무 모니터링 동작확인용 제 3 센서(S3)를 구성하여, 절환스위치에 의해 제 1 센서와 제 3 센서(S3)의 기능을 절환 사용할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 압력 제어장치.
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