KR102239113B1 - 기포차폐부가 구비된 약액공급장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 약액의 비산을 방지하고 기포가 헤드로 이동하여 오작동을 일으키는 것을 방지할 수 있는 기포차폐부가 구비된 약액토출장치용 잉크탱크에 관한 것이다. 이를 위하여, 본 발명은 약액이 저장되는 약액수용부; 잉크젯 헤드로 상기 약액을 공급하는 약액배출구; 상기 약액수용부로 약액이 주입되는 약액주입구; 상기 약액수용부 내에서 약액주입구에 인접하게 설치되어 상기 약액주입구를 통해 주입된 기포를 차단하여 기포차폐부를 형성시키는 기포차단벽을 포함하여 구성되는 약액공급장치를 제공한다.
따라서, 본 발명에 의하면 펌프에 의하여 약액이 약액공급장치 내부로 주입될 때 약액공급장치 내부에 형성되는 기포를 차단하여 기포가 헤드노즐을 막아서 발생되는 문제를 방지할 수 있으므로 약액토출제어에 유리하다.

Description

기포차폐부가 구비된 약액공급장치{ink supply apparatus having bubble blocking part}
본 발명은 기포차폐부가 구비된 약액공급장치에 관한 것이며, 구체적으로 약액의 비산을 방지하고 기포가 헤드로 이동하여 오작동을 일으키는 것을 방지할 수 있는 기포차폐부가 구비된 약액공급장치에 관한 것이다.
LCD 등의 디스플레이 장치를 제조하기 위해서 배향막의 형성이나 UV잉크를 도포할 경우, 또는 기판상에 컬러필터를 도포할 경우 등 액적을 토출하기 위해 잉크젯 설비를 많이 이용하고 있다.
이러한 잉크젯 설비는 액적을 토출하는 헤드, 상기 헤드로 액정과 같은 약액을 공급하기 위한 잉크탱크 등을 갖추고 있는데, 이러한 잉크탱크는 보통 헤드와 일체화되어 헤드의 움직임에 따라 함께 움직인다.
도 1에 나타낸 공개특허 제10-2004-0035408호에 의하면, 종래기술에 의한 잉크탱크(100)는 본체(100)에 잉크를 교환할 수 있는 토출관(115), 가압선 및 감압선이 연결될 수 있는 제1 및 제2 관통공(113,114)이 형성되고, 본체(110)와 리어헤드(130)의 사이에는 멤브레인(140)이 형성되어 잉크가 통과하지 못하게 구성된다.
상기 제1 및 제2 관통공(113,114)에 연결되는 가압선 및 감압선은 본체 내부에 +압력을 가하거나 -압력을 가해 헤드의 잉크가 메니스커스 형상을 유지할 수 있도록 해준다.
이러한 잉크탱크는 헤드와 일체화되어 움직이는데, 가속도가 발행함에 따라 내부의 약액이 출렁거리면서 내벽면을 따라 약액이 흘러 구성품을 오염시키는 문제가 발생한다.
또한, 펌프에 의하여 약액이 잉크탱크 내부로 주입될 때 기포가 발생하는데 이러한 기포가 헤드의 노즐을 막아 약액이 제대로 토출되지 않는 문제가 발생한다.
약액중 기포를 제거하기 위하여 잉크탱크로 주입되는 관로에 별도의 기포제거장치를 설치할 수 있지만, 이러한 기포제거장치를 관로에 설치하게 되면 유량 및 유속제어를 정밀하게 하기 어렵고, 필터의 주기적인 교체를 필요로 하므로 유지관리가 어려워진다. 또한, 기포를 분리하기 위해 펌프를 가동시켜야 하는데, 이는 설비의 진동을 유발한다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것이며, 약액공급장치 내부에 형성된 기포가 헤드로 이동하는 것을 방지하고 약액의 출렁임을 억제할 수 있는 약액공급장치를 제공하기 위한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 약액이 저장되는 약액수용부; 잉크젯 헤드로 상기 약액을 공급하는 약액배출구; 상기 약액수용부로 약액이 주입되는 약액주입구; 상기 약액수용부 내에서 약액주입구에 인접하게 설치되어 상기 약액주입구를 통해 주입된 기포를 차단하여 기포차폐부를 형성시키는 기포차단벽을 포함하여 구성되는 약액공급장치를 제공한다.
상기 기포차단벽은 기포를 차단하고 약액을 통과시키는 기포차단공이 형성될 수 있다.
상기 기포차단벽은 상부로 갈수록 상기 기포차폐부의 단면적을 작게 형성시키도록 경사지게 설치되는 것이 바람직하다.
상기 기포차단공은 상부로 갈수록 적게 형성되는 것이 바람직하다.
상기 기포차단벽은 기포차폐부를 향하도록 기포분쇄돌기가 형성된 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면 펌프에 의하여 약액이 약액공급장치 내부로 주입될 때 잉크탱크 내부에 형성되는 기포를 차단하여 기포가 헤드노즐을 막아서 발생되는 문제를 방지할 수 있으므로 약액토출제어에 유리하다.
약액공급장치로 주입되는 관로에 별도의 기포제거필터가 필요없으므로 유속과 유량을 정밀하게 제어할 수 있고, 유지관리가 용이해 진다.
또한, 약액의 출렁임을 억제하여 약액으로 인한 오염을 방지하고, 내부에 수용된 약액이 외부로 역류하는 것을 방지하여 약액공급장치의 내구성을 향상시키기는 이점이 있다.
도 1은 종래기술에 의한 약액공급장치의 구성을 나타내는 분해사시도;
도 2는 본 발명에 의한 약액공급장치의 구성을 나타내는 단면도;
도 3은 본 발명에 의한 약액공급장치의 구성을 나타내는 절개사시도;
도 4는 도 3에서 기포차폐부의 외관을 나타내는 사시도;
도 5는 기포차폐부의 내부 구성을 나타내는 예시도.
본 발명의 실시예의 구성 및 작용에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 실시예에서 약액은 잉크와 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 액정, 고분자 발광물질 등 잉크젯 장치를 통해 토출되는 물질을 의미한다.
본 발명에 의한 약액공급장치는 액정디스플레이(LCD), 고분자 유기 전계 발광소자 등을 제조할 수 있는 잉크젯 장치에 사용될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 의한 약액공급장치(300)는 약액수용부(350), 약액배출구(310), 약액주입구(320), 버퍼부(500), 압력제어구(550), 기포차단벽(410), 격벽(420,430)을 포함하여 구성된다.
상기 약액수용부(350)는 약액공급장치의 외관을 이루는 하우징 내에 빈 공간으로 형성되며, 상기 약액수용부(350)는 상부면, 하부면, 4개의 측면으로 둘러싸여 형성된다.
상기 약액은 약액주입구(320)를 통해 잉크탱크 내부로 주입될 수 있으며, 이러한 약액은 기포차단벽(410)을 통과하여 약액수용부를 이동한 다음 약액배출구(310)를 통해 잉크젯 헤드로 이동될 수 있다.
상기 약액은 약액수용부 내에서 수평으로 이동되며, 약액주입구(320)는 약액수용부(350) 중 후면(352)의 하부에 위치한다.
상기 약액주입구(320)의 외주면에는 기포차단벽(410)이 설치되는데, 상기 기포차단벽(410)은 약액수용부를 수평으로 구획하도록 상하로 설치된다. 즉, 상기 기포차단벽은 약액수용부의 상부면 및 하부면에 접촉하도록 구비된다.
또한, 상기 기포차단벽(410)의 상부는 약액수용부의 후면방향으로 절곡되어 후면에 접촉하는 상부절곡부(411)가 형성된다. 상기 상부절곡부(411)에 의하여 약액이 잉크탱크의 내면으로 비산되는 것이 방지되며 기포의 분쇄에도 도움을 줄 수 있다.
약액은 펌프(미도시)에 의해 약액주입구를 통해 약액수용부 내로 주입될 수 있으며, 이렇게 주입된 약액에는 크고 작은 기포가 포함되어 있다.
상기 기포차단벽(410)에 의하여 기포를 포집할 수 있는 기포차폐부(353)가 형성된다. 즉, 상기 기포차폐부는 약액수용부의 후면, 하부면 및 기포차단벽에 의하여 기포가 약액배출구(310)로 이동할 수 없도록 가두어 두는 공간이다. 기포는 상기 기포차폐부 내에서만 이동을 하며 기포와 기포가 기포차폐부 내에서 부딪히면서 자연스럽게 잘게 분쇄되어 진다.
상기 기포차단벽(410)에는 기포를 차단시키고 약액만 통과하게 하는 기포차단공(415)이 형성된다. 상기 기포차단공(415)은 매크로 크기의 기포가 통과할 수 없을 정도의 크기로 복수 개 형성된다.
기포차폐부에는 주로 아래부분에 약액이 위치하고 약액 위에 기포가 형성되는 경우가 많다. 따라서, 약액의 흐름을 방해하지 않으면서 기포를 효율적으로 차단하기 위해 상기 기포차단공은 상부로 갈수록 적게 형성되거나 기포차단공의 크기는 상부로 갈수록 작게 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 기포차단벽(410)은 상부로 갈수록 기포차폐부의 단면적을 작게 형성시키도록 경사지게 설치되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 기포차단벽은 하단은 약액주입구의 외주에 설치되고 상단은 약액수용부의 후면에 접촉하도록 경사지게 설치되는 것이 바람직하다.
이러한 기포차단벽의 구조에 의하여 상부에 위치하는 기포차폐부의 단면적이 작아져 기포와 기포가 부딪히게 되며, 이러한 부딪힘에 의해 기포가 분쇄되어 작아지게 된다.
한편, 도 5를 참조하면, 상기 기포차단벽(410)에는 기포차폐부 내부를 향하도록 기포분쇄돌기(418)가 형성될 수 있다. 상기 기포분쇄돌기(418)는 상부로 올라오는 기포들에게 방해물을 형성하여 기포에 압력이 가해지며 매크로 크기의 기포가 자연스럽게 분쇄될 수 있도록 도움을 준다. 상기 기포분쇄돌기(418)는 약액수용부의 후면에 구비될 수도 있다.
상기 약액수용부(350)에는 복수 개의 격벽(420,430)이 구비되며, 약액수용부는 이러한 복수 개의 격벽에 의해 구획된다.
상기 제1격벽(420) 및 제2격벽(430)은 약액수용부의 양 측면을 막고 있으며 상부면 및 하부면과는 일정 간격이 형성되어 약액은 제1격벽 및 제2격벽의 아래쪽으로 흐를 수 있다.
이렇게 약액수용부(350) 내에 복수 개의 격벽이 형성되므로 각 격벽 사이의 공간이 작아져 약액공급장치가 가속도 운동을 할 때 약액의 출렁임이 줄어드는 효과가 있다.
상기 각 격벽(420,430)에는 약액의 비산을 방지하는 복수 개의 비산방지홀이 형성된다. 상기 비산방지홀은 미세한 구멍으로 이루어지며, 각 격벽사이가 완전히 막혀 있는 것이 아니라 상기 비산방지홀이 형성되어 약액의 출렁임이 심해질 경우 약액이 상기 비산방지홀을 통해 인접한 구획으로 넘어가도록 하여 약액이 높이 솟구치는 것을 방지한다.
약액수용부(350)에서 잉크젯 헤드로 공급되는 약액은 약액배출구(310)를 통해 공급된다. 상기 약액배출구(310)는 마지막 격벽인 제2격벽(430)을 통과하여 그 바깥쪽의 하부면에 형성된다.
또한, 상기 약액배출구(310)의 상부에는 약액수용부(350) 내의 압력을 제어하는 압력제어구(550)가 형성된다.
상기 압력제어구(550)에는 펌프와 같은 압력조절장치가 연결되어 약액수용부(350) 내의 압력을 제어하게 된다.
즉, 압력조절장치는 N2나 CDA와 같은 압력기체를 불어 넣어주어 +가압을 하거나 압력기체를 뽑아내어 -가압을 하여 약액수용부 내의 압력을 제어한다.
구체적으로, 압력조절장치에 의해 +가압이 이루어지면 연결된 헤드에 가압이 되고 헤드에 구비된 압전소자에 의해 약액이 기판에 토출된다. 반대로, 압력조절장치에 의해 -가압이 이루어지면 헤드에는 음압이 유지되어 노즐 선단에 약액의 형상이 메니스커스(Meniscus) 형상을 유지하도록 한다.
상기에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
300 : 잉크탱크 310 : 약액배출구
320 : 약액주입구 350 : 약액수용부
360 : 상부면 410 : 기포차단벽
411 : 상부절곡부 415 : 기포차단공
420 : 제1격벽 430 : 제2격벽
500 : 버퍼부 550 : 압력제어구

Claims (5)

  1. 약액이 저장되는 약액수용부;
    잉크젯 헤드로 상기 약액을 공급하는 약액배출구;
    상기 약액수용부의 하단일측에 구비되어 상기 약액수용부로 약액이 주입되는 약액주입구; 및
    상기 약액수용부 내에서 상기 약액주입구에 인접하게 설치되어 상기 약액주입구를 통해 주입된 기포를 차단하는 기포차폐부를 형성시키는 기포차단벽을 포함하고,
    상기 기포차단벽의 측면에는, 상기 기포차폐부 내에서 상부방향으로 이동하는 기포의 경로 상으로 돌출 형성되어 상부방향으로 이동하는 기포를 분쇄하는 적어도 하나의 기포분쇄돌기가 구비되는 것을 특징으로 하는 약액공급장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기포차단벽은 기포를 차단하고 약액을 통과시키는 기포차단공이 형성된 것을 특징으로 하는 약액공급장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기포차단벽은 상부로 갈수록 상기 기포차폐부의 단면적을 작게 형성시키도록 경사지게 설치되는 것을 특징으로 하는 약액공급장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 기포차단공은 상부로 갈수록 적게 형성되는 것을 특징으로 하는 약액공급장치.
  5. 삭제
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20110021236A (ko) * 2009-08-25 2011-03-04 세메스 주식회사 처리액 공급 모듈 및 이를 구비한 처리액 토출 장치
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