KR20050078427A

KR20050078427A - 잉크젯 분사장치의 잉크 순환장치 및 잉크 순환방법

Info

Publication number: KR20050078427A
Application number: KR1020040005856A
Authority: KR
Inventors: 신정철
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2004-01-29
Filing date: 2004-01-29
Publication date: 2005-08-05

Abstract

본 발명은 잉크젯 분사장치의 잉크 순환장치 및 잉크 순환방법에 관한 것으로, 잉크젯 분사장치의 잉크 순환장치는 잉크젯 헤드와 저장용기가 순환관에 연결되고, 잉크를 순환시키기 위한 순환펌프가 잉크가 순환되는 방향을 기준으로 잉크젯 헤드의 유출측 단부와 저장용기의 유입측 단부 사이에 연결되며, 잉크젯 헤드와 순환펌프의 사이에 개폐밸브가 연결되어 구성된다. 그리고, 본 발명에 의한 잉크젯 분사장치의 잉크 순환방법은 잉크젯 헤드와 저장용기가 설치된 잉크 분사시스템에서 잉크젯 헤드가 잉크 분사를 위하여 대기하고 있는 때에 잉크젯 헤드이 설치된 잉크 분사시스템에서 잉크젯 헤드의 유출측 단부와 저장용기의 유입축 단부 사이에 설치된 순환펌프로 펌핑하여 잉크를 순환시키는 잉크 순환과정, 잉크젯 헤드가 잉크를 분사하고 있을 때에는 상기 순환펌프를 정지시켜 잉크의 순환을 정지시키는 잉크 순환정지과정을 포함하여 구성된다. 이러한 본 발명은 잉크젯팅 시스템(ink jetting system)에 잉크 순환 시스템(ink circulation system)을 도입함으로써 형광체 잉크를 침전을 방지하여 분사 특성과 형광체 도포 상태의 균일성(uniformity)를 향상시키는 효과가 있다. 또한, 하나의 저장용기(reservoir)만을 가지고 잉크 순환 시스템을 구성함으로써 제작 관리가 용이하면서도 잉크의 침전을 방지하는 효과를 얻을 수 있다.

Description

잉크젯 분사장치의 잉크 순환장치 및 잉크 순환방법{INK CIRCULATION APPARATUS FOR INK JET PRINTER AND INK CIRCULATION METHOD}

본 발명은 잉크젯 분사장치의 잉크 순환장치 및 순환방법에 관한 것으로, 특히 PDP의 제조 공정 중 하나인 형광체 도포를 잉크젯 시스템으로 할 경우에 잉크젯팅 시스템(ink jetting system)에 잉크 순환 시스템(ink circulation system)을 도입함으로써 형광체 잉크를 침전을 방지하여 분사 특성과 형광체 도포 상태의 균일성(uniformity)를 향상시킬 수 있도록 한 잉크젯 분사장치의 잉크 순환장치 및 잉크 순환방법에 관한 것이다.

일반적으로 PDP(plasma display panel)의 제조 공정 중 형광체 도포 공정은 현재 스크린 마스크(screen mask)를 이용한 인쇄법을 주로 사용하고 있는데, 패널(panel)의 사이즈가 커지면서 스크린 마스크의 뒤틀림으로 인한 마스크 수명 단축, 공정 신뢰성 저하, 재료비 증가 등 여러가지 문제점이 발생하고 있다. 따라서 인쇄법을 대체하기 위한 여러가지 새로운 공법이 개발되고 있으며, 그 중의 하나로 잉크젯(inkjet)기술을 이용한 형광체 도포 공법이 있다.

잉크젯 기술을 이용한 형광체 도포 공법은 형광체를 잉크화하고 격벽의 셀 피치(cell pitch)에 맞게 잉크젯 헤드(inkjet head)의 노즐(nozzel)을 위치시키고 형과체 잉크를 격벽 사이로 분사하여 도포하는 과정으로 이루어진다. 따라서 이 공법을 사용하기 위해서는 형과체 잉크의 개발이 우선시 되어야 하는데, 형광체 입자 크기가 2~5um정도로 크고 무겁기 때문에 잉크화 시 시간의 경과에 따라 침전이 발생되어 벌크 잉크(bulk ink)내부에서 농도 구배가 생겨 헤드로 부터의 분사 과정이 어렵게 딘다.

그리고, 형광체를 잉크화 할 경우 형광체 분말의 무게 때문에 잉크가 사용되지 않고 대기 상태에 있을 동안 계속적으로 침전이 발생함에 따라 분사 시 특성이이 저하될 뿐 아니라 분사 후 형광체 도포 형상의 균질성(uniformity)이 저하되는 현상이 발생하고 있다.

따라서 분사(jetting)을 하지 않는 대기 시간 동안 형광체 잉크의 침전을 막아 줄 수 있어야 하며, 분산성 향상은 항상 같은 잉크 특성을 가지도록 잉크 자체의 특성 향상을 통해서도 이룰 수 있지만 분산성을 향상시키기 위해 분산제를 과다하게 사용하게 되면, 최종 패널의 광특성이 저하되는 트레이드 오프(trade off)가 존재하기 때문에 잉크의 특성 개선만으로 이 문제를 해결하는 것은 바람직하지 못하다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점 및 결함을 해소하기 위하여 창안한 것으로, PDP 제작공정의 한 단계인 형광체 도포 공정을 잉크젯(inkjet) 방식을 사용하여 수행하면서 잉크젯팅 시스템에 잉크 순환 시스템을 도입함으로써 형광체 잉크를 침전을 방지하여 분사 특성과 형광체 도포 상태의 균일성를 향상시킬 수 있게 되는 잉크젯 분사장치의 잉크 순환장치 및 잉크 순환방법을 제공하고자 함에 목적이 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 PDP 제작공정의 한 단계인 형광체 도포 공정을 잉크젯(inkjet) 방식을 사용하여 수행할 때, 잉크젯(inkjet system)에 잉크 순환 시스템(ink circulation system)을 도입함으로서 형광체 잉크의 침전을 방지하여 안정된 분사 특성 확보와 도포 상태의 균질성(uniformity)을 향상시키도록 구성된다.

이와 같은 본 발명의 제 1 특징에 따르면 PDP 제작 공정 중, 형광체를 격벽사이에 도포하는 방법으로 잉크젯 기술을 사용한다.

본 발명의 제 2 특징에 따르면 잉크 순환 시스템은 잉크젯 헤드에 잉크 공급구와 배출구를 두고 펌프(pump)와 밸브(valve), 잉크 저장용기(ink reservoir)를 배치하여 구성한다.

본 발명의 제3 특징에 따르면 형광체 잉크의 분사 대기시에 저장용기를 대기압으로 부터 차단하고 펌프를 동작시켜 잉크가 헤드 내부를 통과하여 저장용기를 거쳐 강제적으로 순화하게 함으로써 형광체 잉크의 침전을 방지한다. 이 때 헤드의 노즐면은 자동식 캡핑 시스템(capping system)등의 부가 장치를 사용하여 캡핑(capping)을 시켜둔다.

본 발명의 제4 특징에 따르면 형광체 잉크의 분사 동작 시에는 펌프 동작을 중지시키고 헤드의 배출구쪽의 밸브를 잠그고, 잉크 저장용기의 일부를 열어 대기압에 노출시켜 자연압 상태에서 분사가 이루어 질 수 있게 한다. 이 때 헤드의 노늘면면은 캡을 제거하여 노출된 상태가 되게 한다.

본 발명의 제5 특징에 따르면 본 잉크 순환 시스템은 형광체 ink이외에도 침전 속도가 빠른 성분을 가진 잉크, 슬러리(slurry) 등의 침전 방지를 위해 사용될 수 있다.

본 발명의 구체적인 일 실시예에 의한 잉크 젯 프린터의 잉크 순환장치는 잉크젯 헤드와 저장용기가 순환관에 연결되고, 잉크를 순환시키기 위한 순환펌프가 잉크가 순환되는 방향을 기준으로 잉크젯 헤드의 유출측 단부와 저장용기의 유입측 단부 사이에 연결되며, 잉크젯 헤드와 순환펌프의 사이에 개폐밸브가 연결되어 구성된다.

그리고, 본 발명에 의한 잉크젯 분사장치의 잉크 순환방법은 잉크젯 헤드와 저장용기가 설치된 잉크 분사시스템에서 잉크젯 헤드가 잉크 분사를 위하여 대기하고 있는 때에 잉크젯 헤드이 설치된 잉크 분사시스템에서 잉크젯 헤드의 유출측 단부와 저장용기의 유입축 단부 사이에 설치된 순환펌프로 펌핑하여 잉크를 순환시키는 잉크 순환과정, 잉크젯 헤드가 잉크를 분사하고 있을 때에는 상기 순환펌프를 정지시켜 잉크의 순환을 정지시키는 잉크 순환정지과정을 포함하여 구성된다.

이하, 본 발명을 첨부한 도면에 실시예를 들어 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 잉크젯 분사장치의 잉크 순환방법을 설명하기 위한 블럭도로서, 도 1에는 잉크 분사 대기 시 순환이 온된 상태를 보인 블럭도가 도시되고, 도 2에는 잉크 분산 동작시 순환이 오프된 상태를 보인 블럭도가 도시되어 있다.

이에 도시한 바와 같이, 잉크젯 헤드(1)와 저장용기(2)가 순환관(3)에 연결되고, 잉크를 순환시키기 위한 순환펌프(4)가 잉크가 순환되는 방향을 기준으로 잉크젯 헤드(1)의 유출측 단부와 저장용기(2)의 유입측 단부 사이에 연결되고, 잉크젯 헤드(1)와 순환펌프(4)의 사이에 개폐밸브(5)가 연결된 구성으로 되어 있다.

그리고, 본 발명에 의한 잉크젯 분사장치의 잉크 순환방법은 잉크젯 헤드(1)와 저장용기(2)가 설치된 잉크 분사시스템에서 잉크젯 헤드(1)가 잉크 분사를 위하여 대기하고 있는 때에 잉크젯 헤드(1)이 설치된 잉크 분사시스템에서 잉크젯 헤드(1)의 유출측 단부와 저장용기(2)의 유입축 단부 사이에 설치된 순환펌프(4)로 펌핑하여 잉크를 순환시키는 잉크 순환과정, 잉크젯 헤드(1)가 잉크를 분사하고 있을 때에는 상기 순환펌프(4)를 정지시켜 잉크의 순환을 정지시키는 잉크 순환정지과정을 포함하여 구성된다.

상기 잉크 순환과정에서는 상기 잉크 분사시스템에서 잉크젯 헤드(1)의 유출측 단부에 설치되는 개폐밸브(5)를 열고, 잉크젯 헤드(1)의 노즐캡을 닫은 후, 상기 순환펌프(4)를 작동시켜 잉크를 순환시키고, 상기 잉크 순환정지과정은 잉크젯 헤드(1)의 노즐캡을 열어 분사를 하기 전 순환펌프(4)를 정지시키고 개폐밸브(5)를 닫아 잉크의 순환을 정지시킨다.

이와 같은 본 발명은 형광체 잉크의 분사를 대기하고 있는 시간 동안에는 마이컴의 제어에 의해 도 1과 같이 개폐밸브(5)를 개방시키고, 순환펌프(4)를 작동시켜 잉크젯 헤드(1) 내의 잉크가 저장용기(2)로 유입되고, 저장용기(2)의 잉크가 잉크젯 헤드(1)로 유입되도록 순환시킴으로써 형광체 잉크의 침전을 방지한다. 즉 잉크젯 헤드(1)에 잉크 공급구와 배출구를 구비하여 잉크가 잉크젯 헤드(1)를 통과해서 순환할 수 있게 하여 분사를 하지 않는 동안에는 잉크젯 헤드(1)의 노즐(nozzle)을 캡핑(capping)시킨 후, 순환펌프(4)를 동작시켜 잉크를 계속 순환시킴으로써 잉크 내의 형광체가 침전되지 않도록 한다. 그리고 저장용기(2)의 내부에는 마그네틱 바(magnetic bar)나 스터러(stirer)를 집어 넣어 순환시 잉크의 분산 상태가 항상 일정하게 유지되도록 한다.

한편, 분산 동작 시에는 마이컴의 제어에 의해 도 2와 같이 순환펌프(4)의 동작을 중지시킨 후, 잉크젯 헤드(1)의 유출측 개폐밸브(5)를 잠근다. 그리고 저장용기(2)를 일부 열어 자연압 상태를 유지하고, 저장용기(2) 내부 잉크의 수위가 잉크젯 헤드(1)의 노즐면 보다 약간 낮은 높이를 유지하게 하여 잉크젯 헤드(1)의 노즐쪽에 약간의 응력이 걸리게 함으로써 노즐의 캡(cap)을 제거하여도 잉크가 흘러내리지 않도록 하며, 잉크젯 헤드(1)의 노즐 부위에 씌웠던 캡을 제거하고 분사를 시작한다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 PDP 제작공정의 한 단계인 형광체 도포 공정을 잉크젯 방식을 사용하여 수행할 때, 잉크젯팅 시스템(ink jetting system)에 잉크 순환 시스템(ink circulation system)을 도입함으로써 형광체 잉크를 침전을 방지하여 안정된 분사 특성과 형광체 도포 상태의 균일성(uniformity)를 향상시키는 효과가 있다.

또한, 하나의 저장용기(reservoir)만을 가지고 잉크 순환 시스템을 구성함으로써 제작 관리가 용이하면서도 잉크의 침전을 방지하는 효과를 얻을 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 잉크젯 분사장치의 잉크 순환방법을 설명하기 위한 블럭도로서,

도 1은 잉크 분사 대기 시 순환이 온된 상태를 보인 블럭도.

도 2는 잉크 분산 동작시 순환이 오프된 상태를 보인 블럭도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 잉크젯 헤드 2 : 저장용기

3 : 순환관 4 : 순환펌프

5 : 개폐밸브

Claims

PDP 제작공정의 한 단계인 형광체 도포 공정을 잉크젯 방식을 사용하는 잉크젯 분사장치에 있어서, 잉크젯 헤드(1)와 저장용기(2)가 순환관(3)에 연결되고, 잉크를 순환시키기 위한 순환펌프(4)가 잉크가 순환되는 방향을 기준으로 잉크젯 헤드(1)의 유출측 단부와 저장용기(2)의 유입측 단부 사이에 연결되며, 잉크젯 헤드(1)와 순환펌프(4)의 사이에 개폐밸브(5)가 연결되어 구성된 것을 특징으로 하는 잉크젯 분사장치의 잉크 순환장치.
잉크젯 헤드(1)와 저장용기(2)가 설치된 잉크 분사시스템에서 잉크젯 헤드(1)가 잉크 분사를 위하여 대기하고 있는 때에 잉크젯 헤드(1)이 설치된 잉크 분사시스템에서 잉크젯 헤드(1)의 유출측 단부와 저장용기(2)의 유입축 단부 사이에 설치된 순환펌프(4)로 펌핑하여 잉크를 순환시키는 잉크 순환과정, 잉크젯 헤드(1)가 잉크를 분사하고 있을 때에는 상기 순환펌프(4)를 정지시켜 잉크의 순환을 정지시키는 잉크 순환정지과정을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 잉크젯 분사장치의 잉크 순환방법.
제 2 항에 있어서, 상기 잉크 순환과정에서는 상기 잉크 분사시스템에서 잉크젯 헤드(1)의 유출측 단부에 설치되는 개폐밸브(5)를 열고, 잉크젯 헤드(1)의 노즐캡을 닫은 후, 상기 순환펌프(4)를 작동시켜 잉크를 순환시키고, 상기 잉크 순환정지과정에서는 잉크젯 헤드(1)의 노즐캡을 열어 분사를 하기 전 순환펌프(4)를 정지시키고 개폐밸브(5)를 닫아 잉크의 순환을 정지시키고 저장용기(2)를 일부 개방시키는 것임을 특징으로 하는 잉크젯 분사장치의 잉크 순환방법.