KR102472635B1 - 잉크젯 프린트 장치 및 그 세정방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 잉크젯 프린트 장치 및 그 세정방법에 관한 것으로서, 약액을 토출시키기 위한 노즐을 포함하는 헤드부; 상기 약액을 공급하기 위한 약액 공급부; 상기 약액 공급부에서 공급되는 약액을 일시적으로 저장하였다가 상기 헤드부에 공급하도록 상기 헤드부와 상기 약액 공급부에 연결되는 버퍼부; 상기 헤드부와 상기 약액 공급부에 세정액을 공급하도록 상기 헤드부와 상기 약액 공급부에 연결되는 세정액 공급부; 및 상기 약액 공급부, 상기 버퍼부 및 상기 세정액 공급부의 동작을 제어하기 위한 제어부;를 포함하고, 약액의 손실을 억제하고, 세정 시간을 단축시킬 수 있다.

Description

잉크젯 프린트 장치 및 그 세정방법{Inkjet printing device and cleaning method thereof}
본 발명은 잉크젯 프린트 장치 및 그 세정방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 약액의 손실을 억제하고, 세정 시간을 단축시킬 수 있는 잉크젯 프린트 장치 및 그 세정방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치의 제조 공정에서는, 컬러 필터, 배향막 등을 제조하기 위하여, 글래스 기판의 표면에 약액을 공급, 도포한다. 이러한 약액을 도포하는 약액 도포 장치로는 약액을 기판의 표면에 토출하여 도포하는 잉크젯 방식의 약액 도포 장치가 있다. 이 약액 도포 장치는 복수 개의 노즐이 형성되는 잉크젯 헤드를 이용하여 잉크젯 인쇄 방식으로 약액을 도포한다. 잉크젯 헤드는 상부에 약액을 임시로 저장하는 레저버로부터 약액을 공급받아서 노즐 각각을 통해 기판의 표면으로 약액을 토출한다.
한편, 잉크젯 헤드에 설치되는 노즐은 나노 급의 두께를 제어할 수 있는 만큼 노즐 막힘에 매우 취약하다. 또한, 노즐에 묻어 있는 약액이 경화되면 노즐이 막히게 되고, 이로 인해 코팅막의 품질이 저하되고, 한 번 막힌 노즐은 복원이 쉽지 않다.
노즐 막힘을 방지하기 위해 노즐에 잔류하는 약액을 토출시키는 퍼지 공정을 주기적으로 실시하는데, 이때 소모되는 약액이 원가에 영향을 미칠 정도로 상당히 많다. 그리고 이러한 방법으로 노즐 막힘이 해결되지 않는 경우, 노즐에 약액을 공급하는 전체 영역에 걸쳐 세정하는 공정을 실시하고 있다. 이 경우, 약액을 수용하는 약액 용기(bottle)는 물론, 약액을 일시적으로 저장하는 약액 저장기(Reservoir Tank)에 걸쳐 세정액을 공급해서 노즐로 배출시킨다. 그런데 이러한 방법으로 노즐을 세정하면, 약액 용기, 약액 저장기에 남아있는 약액까지 모두 배출시켜야 하기 때문에 많은 양의 약액이 소모되는 문제가 있다. 또한, 세정 공정 후 노즐을 인쇄 가능한 상태로 만들기 위해 약액을 약액 용기와 약액 저장기에 채워 넣어야 하기 때문에 약액의 소모량이 증가하고, 많은 시간이 소요되는 문제가 있다.
KR 10-2009-0106509 A
본 발명은 약액의 소모량을 저감시킬 수 있는 잉크젯 프린트 장치 및 그 세정방법을 제공한다.
본 발명은 세정 영역을 용이하게 조절할 수 있는 잉크젯 프린트 장치 및 그 세정방법을 제공한다.
본 발명의 실시 형태에 따른 잉크젯 프린트 장치는, 약액을 토출시키기 위한 노즐을 포함하는 헤드부; 상기 약액을 공급하기 위한 약액 공급부; 상기 약액 공급부에서 공급되는 약액을 일시적으로 저장하였다가 상기 헤드부에 공급하도록 상기 헤드부와 상기 약액 공급부에 연결되는 버퍼부; 상기 헤드부와 상기 약액 공급부에 세정액을 공급하도록 상기 헤드부와 상기 약액 공급부에 연결되는 세정액 공급부; 및 상기 약액 공급부, 상기 버퍼부 및 상기 세정액 공급부의 동작을 제어하기 위한 제어부;를 포함할 수 있다.
상기 약액 공급부는, 내부에 약액을 저장하기 위한 공간을 형성하는 약액 용기; 상기 약액 용기와 상기 버퍼부를 연결하는 제1약액 공급배관; 및 상기 제1약액 공급배관에 설치되는 제1밸브;를 포함하고, 상기 세정액 공급부는 상기 약액 용기에 연결될 수 있다.
상기 버퍼부는, 내부에 약액을 일시적으로 저장하기 위한 공간을 형성하고, 상기 제1약액 공급배관에 연결되는 약액 저장기; 상기 헤드부와 상기 약액 저장기를 연결하는 제2약액 공급배관; 및 상기 제2약액 공급배관에 설치되는 제2밸브;를 포함하고, 상기 세정액 공급부는 상기 제2약액 공급배관에 연결될 수 있다.
상기 세정액 공급부는, 내부에 세정액을 저장하기 위한 공간을 형성하는 세정액 용기; 상기 세정액 용기에 연결되는 메인 세정액 공급배관; 상기 메인 세정액 공급배관에 연결되는 메인 밸브; 상기 메인 세정액 공급배관과 상기 제2약액 공급배관에 연결되는 제1세정액 공급배관; 상기 제1세정액 공급배관에 설치되는 제3밸브; 상기 메인 세정액 공급배관과 상기 약액 용기에 연결되는 제2세정액 공급배관; 및 상기 제2세정액 공급배관에 설치되는 제4밸브;를 포함할 수 있다.
상기 세정액 공급부는, 내부에 세정액을 저장하기 위한 공간을 형성하는 세정액 용기; 상기 세정액 용기와 상기 제2약액 공급배관을 연결하는 제1세정액 공급배관; 상기 제1세정액 공급배관에 설치되는 제3밸브; 상기 세정액 용기와 상기 약액 용기을 연결하는 제2세정액 공급배관; 및 상기 제2세정액 공급배관에 설치되는 제4밸브;를 포함할 수 있다.
상기 헤드부는 복수 개의 노즐을 포함하고, 상기 버퍼부는 상기 약액 저장기와 상기 복수의 노즐을 각각 연결하는 복수의 제2약액 공급배관과, 복수의 제2약액 공급배관에 각각 설치되는 복수의 제2밸브를 포함하고, 상기 세정액 공급부는 상기 세정액 용기와 복수의 제2약액 공급배관에 각각 연결되는 복수의 제1세정액 공급배관과, 복수의 제1세정액 공급배관에 각각 설치되는 복수의 제3밸브를 포함할 수 있다.
적어도 노즐을 건조시키기 위한 건조부를 더 포함할 수 있다.
상기 건조부는, 건조 가스를 저장하기 위한 공간을 형성하는 건조 가스 저장기; 상기 건조 가스 저장기와 상기 제1세정액 공급배관 및 제2세정액 공급배관을 연결하는 건조 가스 공급배관; 및 상기 건조 가스 공급배관에 설치되는 제5밸브를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 밸브들의 동작을 제어할 수 있다. 특히 제어부는 상기 헤드부 또는 상기 헤드부 및 상기 약액 공급부에 세정액을 선택적으로 공급하도록 밸브들의 동작을 제어할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 잉크젯 프린트 장치의 세정 방법은, 약액을 공급하기 위한 약액 공급부와, 상기 약액 공급부에서 배출되는 약액을 저장하는 버퍼부와, 상기 버퍼부에서 약액을 공급받아 분사시키 위한 헤드부에 세정액을 공급하기 위한 세정액 공급부를 연결하는 과정; 상기 세정액 공급부가 상기 헤드부와 상기 약액 공급부 중 어느 하나에 세정액을 공급하는 과정; 및 상기 세정액의 공급을 중단하고, 상기 세정액과 접촉한 상기 헤드부, 상기 버퍼부 및 상기 약액 공급부 중 적어도 하나를 건조시키는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 세정액 공급부를 연결하는 과정은, 상기 세정액 공급부와 상기 헤드부 사이 및 상기 세정액 공급부와 상기 약액 공급부 사이를 연결하는 세정액의 이동 경로를 형성하는 과정을 포함하고, 상기 세정액 공급부와 상기 헤드부 및 상기 세정액 공급부의 연결 상태를 상시 유지하도록 이동 경로를 형성할 수 있다.
상기 세정액을 공급하는 과정은, 상기 세정액 공급부와 상기 약액 공급부 사이의 이동 경로를 차단하는 과정; 상기 세정액 공급부와 상기 헤드부 사이의 이동 경로를 개방하는 과정; 및 상기 헤드부로 세정액을 공급하는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 세정액을 공급하는 과정은, 상기 세정액 공급부와 상기 헤드부 사이의 이동 경로를 차단하는 과정; 상기 세정액 공급부와 상기 약액 공급부 사이의 이동 경로를 개방하는 과정; 상기 약액 공급부로 세정액을 공급하는 과정; 및 상기 세정액을 상기 버퍼부를 경유시켜 상기 헤드부에 공급하는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 건조시키는 과정은, 상기 세정액 공급부와 상기 헤드부 사이의 이동 경로 및 상기 세정액 공급부와 상기 약액 공급부 사이의 이동 경로 중 어느 하나에 건조 가스를 공급하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 건조시키는 과정은, 압축 공기 또는 질소 가스를 건조 가스로 사용할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따르면, 헤드부에 약액 공급부와 세정액 공급부를 연결하여, 인쇄 공정과 세정 공정을 신속하게 전환시킬 수 있다. 따라서 세정 공정에 소요되는 시간을 단축할 수 있다. 또한, 잉크젯 프린트 장치를 국부적으로 세정할 수 있어, 세정 공정 시 버려지는 약액의 양을 저감시켜 약액 사용에 따른 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 잉크젯 프린트 장치를 개략적으로 보여주는 블록도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 잉크젯 프린트 장치를 개략적으로 보여주는 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 잉크젯 프린트 장치를 이용하여 헤드부를 세정하는 상태를 보여주는 도면.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 잉크젯 프린트 장치를 이용하여 헤드부를 건조시키는 상태를 보여주는 도면.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 잉크젯 프린트 장치의 약액 공급부, 버퍼부 및 헤드부를 세정하는 상태를 보여주는 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 잉크젯 프린트 장치를 개략적으로 보여주는 블록도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 잉크젯 프린트 장치를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 잉크젯 프린트 장치는, 노즐(120)을 포함하는 헤드부(100)와, 약액을 공급하기 위한 약액 공급부(200)와, 약액을 헤드부(100)에 공급하도록 헤드부(100)와 약액 공급부(200)에 연결되는 버퍼부(300)와, 헤드부(100), 버퍼부(300) 및 약액 공급부(200)에 세정액을 공급하도록 헤드부(100)와 약액 공급부(200)에 연결되는 세정액 공급부(400) 및 약액 공급부(200), 버퍼부(300) 및 세정액 공급부(400)의 동작을 제어하기 위한 제어부(600)를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 잉크젯 프린트 장치는, 헤드부(100)를 건조시키기 위한 건조부(500)를 포함할 수 있다. 도 1에서 단일선은 제어 관계를 나타내고, 이중선은 배관을 통한 연결관계를 나타낸다.
헤드부(100)는 노즐(120)과 노즐(120)을 지지하는 헤드 몸체(110)를 포함할 수 있다. 이때, 노즐(120)은 적어도 하나, 즉 하나 또는 복수 개로 구비될 수 있고, 헤드 몸체(110)는 복수 개의 노즐(120)을 지지할 수 있다.
약액 공급부(200)는 내부에 약액을 저장하기 위한 공간을 형성하는 약액 용기(210)와, 약액 용기(210)와 버퍼부(300)의 약액 저장기(310)를 연결하는 제1약액 공급배관(222) 및 제1약액 공급배관(222)에 설치되는 제1밸브(232)를 포함할 수 있다. 또한, 약액 공급부(200)는 약액 용기(210) 내에 수용되는 약액을 제1약액 공급배관(222)으로 배출시키기 위해, 약액 용기(210) 내부의 압력을 조절하기 위한 제1압력 조절부재(224, 234)를 포함할 수 있다.
약액 용기(210)는 내부에 약액을 저장하기 위한 공간을 형성하고, 상부에 약액 용기(210)의 내부를 밀폐하기 위한 커버(미도시)를 포함할 수 있다. 이에 약액 용기(210)의 내부는 외부와 차단될 수 있다.
제1약액 공급배관(222)은 약액 용기(210)에 수용되는 약액에 침적되도록 배치될 수 있고, 제1압력 조절부재(224, 234)는 약액 용기(210)에 가스를 공급하여, 약액 용기(210) 내부 압력을 높임으로써 약액 용기(210)에 수용되는 약액을 제1약액 공급배관(222)을 통해 배출시킬 수 있다. 이러한 제1압력 조절부재(324, 234)는 약액 용기(210)에 연결되는 제1가스 공급배관(224)과, 제1가스 공급배관(224)에 설치되는 제1압력 조절밸브(234)를 포함할 수 있다.
제1약액 공급배관(222)에는 약액 중에 함유되는 불순물질을 제거하기 위한 필터(240)가 형성될 수 있다.
버퍼부(300)는 내부에 약액을 저장하기 위한 공간을 형성하는 약액 저장기(310)와, 노즐(120)과 약액 저장기(310)를 연결하는 제2약액 공급배관(330) 및 제2약액 공급배관(330)에 설치되는 제2밸브(340)를 포함할 수 있다.
약액 저장기(310)는 약액 공급부(200)에서 공급되는 약액을 저장하기 위한 공간을 형성하며, 제2약액 공급배관(330)을 통해 헤드 몸체(110)에 설치되는 노즐(120)과 연통될 수 있다. 약액 저장기(310)에는 정밀 압력 조절 장치(320)가 형성되어, 약액 저장기(310)의 내부 압력을 조절할 수 있다. 약액 저장기(310)는 약액 공급부(200)에서 공급되는 약액을 일시적으로 저장했다가, 약액 저장기(310) 내에 약액이 어느 정도 채워지면 정밀 압력 조절 장치(320)를 동작시켜 약액 저장기(310)의 내부 압력을 조정, 예컨대 음압을 형성하여 약액을 배출시켜 노즐(120)에 공급할 수 있다. 이 경우, 제2밸브(340)는 개방된 상태일 수 있으며, 약액 저장기(310)의 내부 압력 조절을 통해 노즐(120)에 약액이 흘러나오지 않도록 대기할 수 있다.
제2약액 공급배관(330)은 약액 저장기(310)와 노즐(120)에 연결되어, 약액 저장기(310)와 노즐(120)을 연통시킬 수 있다. 약액의 유량은 정밀 압력 조절 장치(320)로 약액 저장기(310)의 내부 압력을 조절하여 조절될 수 있으나, 제2약액 공급배관(330)에 설치되는 제2밸브(340)에 의해서도 조절될 수 있다.
한편, 도면에서는 헤드(120)에 한 개의 노즐(120)이 형성되고, 제2약액 공급배관(330)과 제2밸브(340)가 각각 한 개씩 형성되는 것으로 도시하였다. 그러나 노즐(120)은 복수 개로 형성되고, 제2약액 공급배관(330)과 제2밸브(340)는 노즐(120)의 갯수에 대응하는 갯수로 형성될 수 있다. 이때, 각각의 제2약액 공급배관(330)마다 제2밸브(340)가 각각 설치될 수 있다.
세정액 공급부(400)는 내부에 세정액을 저장하기 위한 공간을 형성하는 세정액 용기(410)와, 세정액 용기(410)에 연결되는 메인 세정액 공급배관(422)과, 메인 세정액 공급배관(422)에 설치되는 제3밸브(432)와, 메인 세정액 공급배관(422)과 제2약액 공급배관(330)을 연결하는 제1세정액 공급배관(424)과, 제1세정액 공급배관(424)에 설치되는 제4밸브(434)와, 메인 세정액 공급배관(422)과 약액 용기(210)를 연결하는 제2세정액 공급배관(426) 및 제2세정액 공급배관(426)에 설치되는 제5밸브(436)를 포함할 수 있다. 또한, 세정액 공급부(400)는 세정액 용기(410) 내에 수용되는 세정액을 메인 세정액 공급배관(422)으로 배출시키기 위해, 세정액 용기(410) 내부의 압력을 조절하기 위한 제2압력 조절부재(428, 438)를 포함할 수 있다.
세정액 용기(410)는 내부에 세정액을 저장하기 위한 공간을 형성하고, 상부에 세정액 용기(410)의 내부를 밀폐하기 위한 커버(미도시)를 포함할 수 있다. 이에 세정액 용기(410)의 내부는 외부와 차단될 수 있다.
메인 세정액 공급배관(422)은 세정액 용기(410)에 수용되는 세정액에 침적되도록 배치될 수 있고, 제2압력 조절부재(428, 438)는 세정액 용기(410)에 가스를 공급하여, 세정액 용기(410) 내부 압력을 높임으로써 세정액 용기(410)에 수용되는 세정액을 메인 세정액 공급배관(422)을 통해 배출시킬 수 있다. 이러한 제2압력 조절 부재(428, 438)는 세정액 용기(410)에 연결되는 제2가스 공급배관(428)과, 제2가스 공급배관(428)에 설치되는 제2압력 조절밸브(438)를 포함할 수 있다.
메인 세정액 공급배관(422)에는 제3밸브(432)가 설치되어 있어, 제3밸브(432)의 동작 여부에 따라 개폐될 수 있다. 제1세정액 공급배관(424)은 메인 세정액 공급배관(422)과 제2약액 공급배관(330)에 연결되어, 메인 세정액 공급배관(422)을 통해 배출되는 세정액을 제2약액 공급배관(330)으로 이동시킬 수 있다. 제2세정액 공급배관(426)은 메인 세정액 공급배관(422)과 약액 용기(210)를 연결하며, 메인 세정액 공급배관(422)을 통해 배출되는 세정액을 약액 용기(210)로 이동시킬 수 있다.
제1세정액 공급배관(424)과 제2세정액 공급배관(426)에는 제4밸브(434)와 제5밸브(436)가 각각 설치되며, 제4밸브(434)와 제5밸브(436)의 동작에 따라 메인 세정액 공급배관(422)으로 배출되는 세정액의 이동 방향을 결정할 수 있다. 예컨대 제3밸브(432)가 개방되어 있다고 가정할 할 때, 제4밸브(434)를 개방하고 제5밸브(436)를 차단하면, 세정액이 제1세정액 공급배관(424)을 통해 제2약액 공급배관(330)으로 이동하여 헤드(120), 즉 노즐(120)을 세정할 수 있다. 반면, 제4밸브(434)를 차단하고 제5밸브(436)를 개방하면, 세정액이 제2세정액 공급배관(426)을 통해 약액 용기(210)로 이동할 수 있다. 그리고 약액 공급부(200)에 설치되는 제1밸브(232) 및 제1압력 조절밸브(234)의 동작을 제어하면, 세정액이 약액 용기(210)에서 제1약액 공급배관(222)으로 배출되어 약액 저장기(310)와 제2약액 공급배관(330)을 거쳐 헤드(120)의 노즐(120)로 공급되어 약액 공급부(200), 버퍼부(300) 및 헤드부(100) 전체를 세정할 수 있다.
여기에서는 세정액 용기(410)에 메인 세정액 공급배관(310)이 연결되고, 메인 세정액 공급배관(310)에 제1세정액 공급배관(424)과 제2세정액 공급배관(426)이 연결되는 것으로 설명하였으나, 제1세정액 공급배관(424)과 제2세정액 공급배관(426)이 세정액 용기(410)에 직접 연결될 수도 있다.
건조부(500)는 건조 가스 저장기(510)와, 건조 가스 저장기(510)와 제1세정액 공급배관(424) 및 제2세정액 공급배관(426)을 연결하는 건조 가스 공급배관(520)을 포함할 수 있다. 이러한 건조 가스는 압축 공기(Compressed Dry Air, CDA), 질소 등이 사용될 수 있다. 건조부(500)는 세정액을 이용하여 약액 공급부(200), 헤드부(100) 등을 세정한 다음, 세정액이 지나가는 배관들과, 노즐(120)을 건조시킬 수 있다.
제어부(600)는 헤드부(100), 약액 공급부(200), 버퍼부(300), 세정액 공급부(400) 및 건조부(500)에 설치되는 밸브들의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 특히, 제어부(600)는 인쇄 공정과, 헤드부(100)와 약액 공급부(200)의 세정 공정을 선택적으로 수행할 수 있도록, 밸브들의 동작을 제어할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 잉크젯 프린트 장치의 세정방법에 대해서 설명한다.
본 발명의 실시 예에 따른 잉크젯 프린트 장치의 세정 방법은, 약액을 공급하기 위한 약액 공급부(200)와, 약액 공급부(200)에서 배출되는 약액을 저장하는 버퍼부(300)와, 버퍼부(300)에서 약액을 공급받아 분사시키 위한 헤드부(100)에 세정액을 공급하기 위한 세정액 공급부(400)를 연결하는 과정과, 세정액 공급부(400)가 헤드부(100)와 약액 공급부(200) 중 어느 하나에 세정액을 공급하는 과정 및 세정액의 공급을 중단하고, 세정액과 접촉한 헤드부(100), 버퍼부(300) 및 약액 공급부(200) 중 적어도 하나를 건조시키는 과정을 포함을 포함할 수 있다.
세정액 공급부(400)를 연결하는 과정은, 세정액 공급부(400)와 헤드부(100) 사이 및 세정액 공급부(400)와 약액 공급부(200) 사이를 연결하는 세정액의 이동 경로를 형성하는 과정을 포함할 수 있다. 이때, 세정액 공급부(400)와 헤드부(100) 및 세정액 공급부(400)의 연결 상태를 상시 유지하도록 이동 경로를 형성할 수 있다.
세정액을 공급하는 과정은 세정액 공급부(400)와 약액 공급부(200) 사이의 이동 경로를 차단하고, 헤드부(100)에 세정액을 직접 공급할 수도 있고, 세정액 공급부(400)과 헤드부(100) 사이의 이동 경로를 차단하고 약액 공급부(200)에 세정액을 공급할 수 있다. 이때, 약액 공급부(200)에 세정액을 공급하면, 세정액은 버퍼부(300)를 경유하여 헤드부(100)에 공급될 수 있다.
건조시키는 과정은 세정액이 경유한 배관으로 건조 가스를 공급하여 배관에 잔류하는 세정액을 제거할 수 있다. 이때, 건조 가스는 세정액이 이동한 경로를 따라 이동하며 세정액을 건조시켜 제거할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 잉크젯 프린트 장치의 세정 방법은 구체적인 실시 예를 이용하여 다시 설명하기로 한다. 잉크젯 프린트 장치에 설치되는 모든 밸브들은 폐쇄된 상태로 가정한다.
먼저, 도 2를 참조하여 잉크젯 프린트 장치를 이용하여 인쇄 공정을 수행할 때 밸브의 동작 방법에 대해서 설명한다. 도 2는 인쇄 공정을 수행할 때 밸브의 동작을 보여주고 있다.
도 2를 참조하면, 인쇄 공정을 수행하기 위해 약액 용기(210)에 약액을 충진할 수 있다. 제1약액 공급배관(222)을 개방하고, 제1압력 조절밸브(234)를 개방하여 약액 용기(210) 내부에 압력 조절용 가스를 공급할 수 있다. 이때, 약액 용기(210)에 공급하는 압력 조절용 가스는 압축공기나 질소를 사용할 수 있다.
약액 용기(210) 내부에 압력이 높아지면, 약액 용기(210)에 수용되어 있는 약액은 제1약액 공급배관(222)을 통해 배출되어 헤드부(100)의 약액 저장기(310)에 공급될 수 있다. 그리고 약액 저장기(310)에서 약액의 레벨이 어느 정도 높아지면, 제1밸브(232) 및 제1압력 조절밸브(234)를 폐쇄하고, 제2밸브(340)를 개방하여 약액 저장기(310)에서 제2약액 공급배관(330)을 통해 약액을 배출시킬 수 있다. 제2약액 공급배관(330)을 통해 배출된 약액은 헤드(120)의 노즐(120)에 대기하다가 노즐(120) 끝단에서 피에조 동작으로 배출되어 기판(S)에 탄착되면서 인쇄 공정이 수행될 수 있다.
이러한 방법으로 인쇄 공정을 수행하고, 인쇄 공정이 완료되면, 제2밸브(340), 제1밸브(232) 및 제1압력 조절밸브(234)를 폐쇄할 수 있다.
이후, 필요에 따라 헤드부(100)의 노즐(120)을 세정하거나, 약액 공급부(200) 및 헤드부(100)를 세정할 수 있다.
다음은 헤드부(100)의 노즐(120)을 세정하는 방법에 대해서 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 잉크젯 프린트 장치를 이용하여 헤드부를 세정하는 상태를 보여주는 도면이다.
도 3을 참조하면, 헤드부(100)의 노즐(120)을 세정하기 위해 세정액 용기(410)에 세정액을 충진할 수 있다. 그리고 헤드부(100)의 하부에 노즐(120)을 통해 배출되는 폐액, 즉 세정액과 약액을 수용할 수 있는 폐액 용기(700)를 배치할 수 있다. 세정액 용기(410)에 세정액이 충진되면, 메인 세정액 공급배관(422)에 설치된 제3밸브(432)를 개방하고, 메인 세정액 공급배관(422)과 제2약액 공급배관(330)을 연결하는 제1세정액 공급배관(424)에 설치되는 제4밸브(434)를 개방할 수 있다.
이후, 제2압력 조절밸브(438)를 개방하여 세정액 용기(410)에 압력 조절용 가스를 공급할 수 있다. 세정액 용기(410)에 압력 조절용 가스가 공급되면, 세정액 용기(410) 내부의 압력이 높아지면서 세정액 용기(410)에서 메인 세정액 공급배관(422)을 통해 세정액이 배출될 수 있다. 메인 세정액 공급배관(422)으로 배출되는 세정액은 개방되어 있는 제4밸브(434)가 설치된 제1세정액 공급배관(424)쪽으로 이동하여 제2약액 공급배관(330)을 거쳐노즐(120)을 통해 폐액 용기(700)로 배출될 수 있다. 이와 같이 세정액을 제2약액 공급배관(330)으로 공급하면, 약액 저장기(310)와 헤드(120) 사이로 세정액이 공급되어 제2약액 공급배관(330)의 일부와 헤드(120)에 설치되는 노즐(120)을 선택적으로 세정할 수 있다. 이를 통해 약액 저장기(310)와 약액 공급부(200)에 남아있는 약액을 그대로 유지할 수 있으므로, 세정 공정으로 인한 약액의 소모량을 저감시킬 수 있다.
이와 같이 헤드부(100)의 세정이 완료되면, 제3밸브(432)를 폐쇄하고 제4밸브(434)를 개방한 상태로 건조 공정을 수행할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 잉크젯 프린트 장치를 이용하여 헤드부를 건조시키는 상태를 보여주는 도면이다.
도 4를 참조하면, 세정액이 지나간 영역을 건조시키기 위해 제6밸브(530)를 개방하여 건조 가스 저장기(510)에 건조 가스 공급배관(520)을 통해 건조 가스를 배출시킬 수 있다. 건조 가스는 건조 가스 공급배관(520)을 통해 개방된 제4밸브(434)가 설치된 제1세정액 공급배관(424)과 제2약액 공급배관(330)을 거쳐 헤드부(100)의 노즐(120)을 통해 외부로 배출될 수 있다. 이러한 방법으로 건조 가스를 노즐(120)을 통해 배출시키면, 제1세정액 공급배관(424), 제2약액 공급배관(330) 및 노즐(120)에 잔류하는 세정액을 건조시킬 수 있다. 이후, 건조 공정이 완료되면, 제6밸브(530)와 제4밸브(434)를 폐쇄할 수 있다.
다음은 약액과 접촉하는 전체 영역, 즉 약액 공급부(200), 버퍼부(300) 및 헤드부(100)를 세정하는 방법에 대해서 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 잉크젯 프린트 장치를 이용하여 약액 공급부, 버퍼부 및 헤드부를 세정하는 상태를 보여주는 도면이다.
도 5를 참조하면, 약액 공급부(200), 버퍼부(300) 및 헤드부(100)를 세정하기 위해 세정액 용기(410)에 세정액을 충진할 수 있다. 그리고 헤드부(100)의 하부에 노즐(120)을 통해 배출되는 폐액, 즉 세정액과 약액을 수용할 수 있는 폐액 용기(700)를 배치할 수 있다. 세정액 용기(410)에 세정액이 충진되면, 메인 세정액 공급배관(422)에 설치된 제3밸브(432)를 개방하고, 메인 세정액 공급배관(422)과 약액 용기(210)를 연결하는 제2세정액 공급배관(426)에 설치되는 제5밸브(436)를 개방할 수 있다.
이후, 제2압력 조절밸브(438)를 개방하여 세정액 용기(410)에 압력 조절용 가스를 공급할 수 있다. 세정액 용기(410)에 압력 조절용 가스가 공급되면, 세정액 용기(410) 내부의 압력이 높아지면서 세정액 용기(410)에서 메인 세정액 공급배관(422)을 통해 세정액이 배출될 수 있다. 메인 세정액 공급배관(422)으로 배출되는 세정액은 개방되어 있는 제5밸브(436)가 설치된 제2세정액 공급배관(426)쪽으로 이동하여 약액 용기(210)로 공급될 수 있다. 이후, 약액 용기(210)에 세정액이 충진되고, 세정액의 레벨이 높아지면 제1압력 조절부재(224, 234)의 제1압력 조절밸브(234)를 개방하고 제2밸브(340) 및 제1밸브(232)를 개방한다. 제1압력 조절밸브(234)를 개방하면, 약액 용기(210) 내부로 압력 조절용 가스가 공급되고, 약액 용기(210) 내부의 압력이 높아지면서 제1약액 공급배관(222)을 통해 세정액이 배출될 수 있다. 약액 용기(210)에서 배출되는 세정액은 제1약액 공급배관(222)을 통해 약액 저장기(310)로 공급된 후, 제2약액 공급배관(330)을 거쳐 노즐(120)을 통해 폐액 용기(700)로 배출될 수 있다. 이와 같이 세정액을 약액 용기(210)로 공급하면, 약액이 지나는 전체 영역, 즉 약액 공급부(200), 버퍼부(300) 및 헤드부(100) 전체를 세정할 수 있다.
약액 공급부(200), 버퍼부(300) 및 헤드부(100)의 세정이 완료되면, 제1압력 조절밸브(234), 제2압력 조절밸브(438) 및 제3밸브(432)를 폐쇄하고, 제6밸브(530)를 개방하여 건조 가스를 건조 가스 저장기(510)에서 건조 가스 공급배관(520)을 통해 배출시킬 수 있다. 건조 가스 공급배관(520)을 통해 배출되는 건조 가스는 제2세정액 공급배관(426), 약액 용기(210), 제1약액 공급배관(222), 약액 저장기(310) 및 제2약액 공급배관(330)을 거쳐 노즐(120)을 통해 외부로 배출될 수 있다. 이에 세정액이 지나간 배관들과 노즐(120)에 남아있는 세정액을 제거할 수 있다. 건조 공정이 완료되면, 제6밸브(530)를 폐쇄하여 건조 가스의 배출을 차단하고, 제2밸브(340), 제1밸브(232) 및 제5밸브(436)를 폐쇄할 수 있다.
아래의 표1은 인쇄 공정, 세정공정 및 건조공정 시 잉크젯 프린트 장치에 설치되는 밸브들의 동작 여부를 나타내고 있다. 표1에서 V1~V6는 제1밸브(232)~제6밸브(530)를 나타내고, VP1, VP2는 제1 및 제2압력 조절밸브(234, 438)를 나타낸다. 그리고 세정1과 건조1은 헤드부의 세정 및 건조공정을 나타내고, 세정2와 건조2는 약액 공급부, 버퍼부 및 헤드부의 건조 공정을 나타낸다.
밸브 V1 V2 V3 V4 V5 V6 VP1 VP2
인쇄 준비 ○ × × × × × ○ ×
인쇄 × ○ × × × × × ×
세정1 × × ○ ○ × × × ○
건조1 × × × ○ × ○ × ×
세정2 ○ ○ ○ × ○ × ○ ○
건조2 ○ ○ × × ○ ○ × ×
상기 표1에 나타난 바와 같이, 필요에 따라 밸브의 동작을 제어하여 인쇄 공정, 세정 공정 및 및 건조 공정으로 자유롭게 전환할 수 있어, 각 공정을 준비하는데 소요되는 시간을 단축할 수 있다. 또한, 밸브의 동작을 제어하여 약액이 지나가는 영역을 선택적으로 세정하여 약액의 소모량을 저감시킬 수 있다.
본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.
100: 헤드부 200: 약액 공급부
210: 약액 용기 300: 버퍼부
400: 세정액 공급부 410: 세정액 용기
500: 건조부 600: 제어부
700: 폐액 용기

Claims (16)

  1. 약액을 분사시키기 위한 노즐을 포함하는 헤드부;
    상기 약액을 공급하기 위한 약액 공급부;
    상기 약액 공급부에서 공급되는 약액을 일시적으로 저장하였다가 상기 헤드부에 공급하도록 상기 헤드부와 상기 약액 공급부에 연결되는 버퍼부;
    상기 헤드부와 상기 약액 공급부에 세정액을 공급하도록 상기 헤드부와 상기 약액 공급부에 연결되는 세정액 공급부; 및
    상기 약액 공급부, 상기 버퍼부 및 상기 세정액 공급부의 동작을 제어하기 위한 제어부;
    를 포함하고,
    상기 약액 공급부는,
    내부에 약액을 저장하기 위한 공간을 형성하는 약액 용기;
    상기 약액 용기와 상기 버퍼부를 연결하는 제1약액 공급배관; 및
    상기 제1약액 공급배관에 설치되는 제1밸브;를 포함하고,
    상기 버퍼부는,
    내부에 약액을 일시적으로 저장하기 위한 공간을 형성하고, 상기 제1약액 공급배관에 연결되는 약액 저장기;
    상기 헤드부와 상기 약액 저장기를 연결하는 제2약액 공급배관; 및
    상기 제2약액 공급배관에 설치되는 제2밸브;를 포함하며,
    상기 세정액 공급부는,
    내부에 세정액을 저장하기 위한 공간을 형성하는 세정액 용기;
    상기 세정액 용기와 상기 제2약액 공급배관을 연결하는 제1세정액 공급배관;
    상기 제1세정액 공급배관에 설치되는 제3밸브;
    상기 세정액 용기와 상기 약액 용기을 연결하는 제2세정액 공급배관; 및
    상기 제2세정액 공급배관에 설치되는 제4밸브;를 포함하는 잉크젯 프린트 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 세정액 용기의 내부는 외부와 차단되도록 형성되고,
    상기 세정액 공급부는, 상기 세정액 용기의 내부 압력을 조절하기 위한 압력조절부재를 포함하는 잉크젯 프린트 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 압력 조절부재는,
    상기 세정액 용기의 내부에 가스를 공급하도록, 상기 세정액 용기에 연결되는 가스 공급배관; 및
    상기 가스 공급배관에 설치되는 압력 조절밸브;를 포함하는 잉크젯 프린트 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 헤드부는 복수 개의 노즐을 포함하고,
    상기 버퍼부는 상기 약액 저장기와 상기 복수의 노즐을 각각 연결하는 복수의 제2약액 공급배관과, 복수의 제2약액 공급배관에 각각 설치되는 복수의 제2밸브를 포함하고,
    상기 세정액 공급부는 상기 세정액 용기와 복수의 제2약액 공급배관에 각각 연결되는 복수의 제1세정액 공급배관과, 복수의 제1세정액 공급배관에 각각 설치되는 복수의 제3밸브를 포함하는 잉크젯 프린트 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    적어도 노즐을 건조시키기 위한 건조부를 더 포함하는 잉크젯 프린트 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 건조부는,
    건조 가스를 저장하기 위한 공간을 형성하는 건조 가스 저장기;
    상기 건조 가스 저장기와 상기 제1세정액 공급배관 및 제2세정액 공급배관을 연결하는 건조 가스 공급배관; 및
    상기 건조 가스 공급배관에 설치되는 제5밸브를 포함하는 잉크젯 프린트 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제어부는 밸브들의 동작을 제어할 수 있는 잉크젯 프린트 장치.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 제어부는 상기 헤드부 또는 상기 헤드부 및 상기 약액 공급부에 세정액을 선택적으로 공급하도록 밸브들의 동작을 제어할 수 있는 잉크젯 프린트 장치.
  11. 잉크젯 프린트 장치의 세정 방법으로서,
    약액을 공급하기 위한 약액 공급부와, 상기 약액 공급부에서 배출되는 약액을 저장하는 버퍼부와, 상기 버퍼부에서 약액을 공급받아 분사시키 위한 헤드부에 세정액을 공급하기 위한 세정액 공급부를 연결하는 과정;
    상기 세정액 공급부가 상기 헤드부와 상기 약액 공급부 중 어느 하나에 세정액을 공급하는 과정; 및
    상기 세정액의 공급을 중단하고, 상기 세정액과 접촉한 상기 헤드부, 상기 버퍼부 및 상기 약액 공급부 중 적어도 하나를 건조시키는 과정;을 포함하고,
    상기 세정액을 공급하는 과정은,
    상기 세정액 공급부와 상기 약액 공급부 사이의 이동 경로를 차단하는 과정;
    상기 세정액 공급부와 상기 헤드부 사이의 이동 경로를 개방하는 과정; 및
    상기 헤드부로 세정액을 공급하는 과정;을 포함하는 잉크젯 프린트 장치의 세정 방법.
  12. 잉크젯 프린트 장치의 세정 방법으로서,
    약액을 공급하기 위한 약액 공급부와, 상기 약액 공급부에서 배출되는 약액을 저장하는 버퍼부와, 상기 버퍼부에서 약액을 공급받아 분사시키 위한 헤드부에 세정액을 공급하기 위한 세정액 공급부를 연결하는 과정;
    상기 세정액 공급부가 상기 헤드부와 상기 약액 공급부 중 어느 하나에 세정액을 공급하는 과정; 및
    상기 세정액의 공급을 중단하고, 상기 세정액과 접촉한 상기 헤드부, 상기 버퍼부 및 상기 약액 공급부 중 적어도 하나를 건조시키는 과정;을 포함하고,
    상기 세정액을 공급하는 과정은,
    상기 세정액 공급부와 상기 헤드부 사이의 이동 경로를 차단하는 과정;
    상기 세정액 공급부와 상기 약액 공급부 사이의 이동 경로를 개방하는 과정;
    상기 약액 공급부로 세정액을 공급하는 과정; 및
    상기 세정액을 상기 버퍼부를 경유시켜 상기 헤드부에 공급하는 과정;을 포함하는 잉크젯 프린트 장치의 세정 방법.
  13. 청구항 11 또는 12에 있어서,
    상기 세정액 공급부를 연결하는 과정은,
    상기 세정액 공급부와 상기 헤드부 및 상기 세정액 공급부의 연결 상태를 상시 유지하도록, 상기 세정액 공급부와 상기 헤드부 사이 및 상기 세정액 공급부와 상기 약액 공급부 사이를 연결하는 세정액의 이동 경로를 형성하는 과정을 포함하는 잉크젯 프린트 장치의 세정 방법.
  14. 삭제
  15. 청구항 11 또는 12에 있어서,
    상기 건조시키는 과정은,
    상기 세정액 공급부와 상기 헤드부 사이의 이동 경로 및 상기 세정액 공급부와 상기 약액 공급부 사이의 이동 경로 중 어느 하나에 건조 가스를 공급하는 과정을 포함하는 잉크젯 프린트 장치의 세정 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 건조시키는 과정은, 압축 공기 또는 질소 가스를 건조 가스로 사용하는 잉크젯 프린트 장치의 세정 방법.
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