KR20070120745A - Printer head unit of apparatus for manufacturing display substrate - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 프린트 헤드 유닛을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a print head unit according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 도시된 잉크 공급부의 정면도이다.FIG. 2 is a front view of the ink supply unit shown in FIG. 1.
도 3은 도 1에 도시된 잉크 공급부의 측면도이다.FIG. 3 is a side view of the ink supply unit shown in FIG. 1.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 잉크 공급부로의 잉크의 초기 공급 과정을 설명하기 위한 개념도이다.4 to 7 are conceptual views illustrating an initial supply process of ink to an ink supply unit according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
500 : 프린트 헤드 유닛 100 : 잉크 공급부500: print head unit 100: ink supply unit
110 : 잉크 공급 튜브 120 : 잉크 공급 유로110: ink supply tube 120: ink supply flow path
130 : 잉크 배출구 140 : 용매 공급 배관130: ink outlet 140: solvent supply pipe
150 : 공기 배관 160 : 3 방향 조절 밸브150: air piping 160: three-way control valve
240 : 압전 소자 251 : 삽입구240: piezoelectric element 251: insertion hole
252 : 공통 유로252: common euro
본 발명은 표시 기판 제조 장치의 프린트 헤드 유닛에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 컬러필터의 품질을 향상시키기 위한 프린트 헤드 유닛에 관한 것이다.The present invention relates to a print head unit of a display substrate manufacturing apparatus, and more particularly, to a print head unit for improving the quality of a color filter.
일반적으로 잉크젯 프린트 헤드는 잉크 토출 방식에 따라, 열원을 이용하여 잉크에 버블(Bubble)을 발생시켜 상기 버블의 팽창력에 의해 잉크를 토출시키는 영구동 방식과, 압전 소자를 이용하여 상기 압전 소자의 변형으로 인해 잉크에 가해지는 압력에 의해 잉크를 토출시키는 압전 방식이 있다. 상기 압전 방식의 잉크젯 프린트 헤드는 압전 소자들, 압력 챔버들, 공통 유로, 리스트릭터, 노즐들 및 잉크 공급부를 포함한다. In general, an inkjet print head generates a bubble in ink by using a heat source according to an ink ejection method, and a permanent copper method in which ink is ejected by the expansion force of the bubble, and a deformation of the piezoelectric element using a piezoelectric element. Therefore, there is a piezoelectric method for discharging ink by the pressure applied to the ink. The piezoelectric inkjet print head includes piezoelectric elements, pressure chambers, a common flow path, a restrictor, nozzles, and an ink supply unit.
한편, 잉크젯 프린팅을 이용한 컬러필터의 제작은 블랙 매트릭스 패턴으로 형성된 화소부에 잉크를 분사하여 컬러필터들을 형성한다. 상기 컬러필터들이 균일하고 우수한 색특성을 갖기 위해서는 상기 화소간 컬러필터들이 균일하게 형성되어야 한다. Meanwhile, in manufacturing a color filter using inkjet printing, color filters are formed by spraying ink on a pixel portion formed in a black matrix pattern. In order for the color filters to be uniform and have excellent color characteristics, the color filters between pixels must be uniformly formed.
이를 위해서는 프린트 헤드의 노즐들의 막힘이 없이 동일한 양의 잉크를 분사하여야 하나 현실적으로는 각 노즐마다 분사하는 잉크의 양이 다르고, 부분적으로 노즐들이 막히는 현상이 발생하여 상기 컬러필터들을 균일하게 형성하는데 문제가 있다.For this purpose, the same amount of ink must be injected without clogging the nozzles of the print head, but in reality, the amount of ink to be sprayed is different for each nozzle, and the nozzles are clogged, causing problems in forming the color filters uniformly. have.
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 잉크 공급 유로 내부에서 발생하는 기포의 양을 최소화하고, 균일한 양의 잉크를 배출하여 컬러필터의 품질을 향상시키는 프린트 헤드 유닛을 제공하는 것이 다.Therefore, the technical problem of the present invention has been conceived in this regard, the object of the present invention is to minimize the amount of bubbles generated inside the ink supply flow path, and to discharge the uniform amount of ink to improve the quality of the color filter To provide a unit.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 실시예에 따른 프린트 헤드 유닛은 잉크를 압력 챔버에 공급하는 공통 유로, 상기 압력 챔버에 압력을 제공하는 압전 소자들, 상기 압력 챔버로부터 배출된 상기 잉크를 외부로 분사하는 분사 노즐 및 잉크가 주입되는 잉크 공급 튜브와, 상기 주입된 잉크를 잉크 배출구로 이동시켜 상기 공통 유로로 배출시키는 잉크 공급 유로를 갖는 잉크 공급부를 포함하며, 상기 잉크 공급 유로는 상기 잉크 공급 튜브와 마주하고 상기 잉크 배출구가 형성된 바닥면과, 상기 바닥면과 상기 잉크 공급 튜브를 연결하는 에지가 라운딩 처리된 삼각 형상의 측벽들을 포함하는 것을 특징으로 한다. The print head unit according to the embodiment for realizing the object of the present invention is a common flow path for supplying ink to the pressure chamber, piezoelectric elements for providing pressure to the pressure chamber, the ink discharged from the pressure chamber An ink supply unit having an injection nozzle for jetting to the ink and an ink supply tube into which ink is injected, and an ink supply flow path for discharging the injected ink to an ink discharge port and discharging the ink to the common flow path, wherein the ink supply flow path is the ink supply path. And a bottom surface facing the tube, the bottom surface of which the ink discharge port is formed, and triangular sidewalls having rounded edges connecting the bottom surface and the ink supply tube.
상기한 프린트 헤드 유닛은 상기 잉크 공급 유로 내부의 기포 발생을 방지하고, 상기 공통 유로로 균일하게 상기 잉크를 공급함으로써 프린트 헤드의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 나아가 상기 프린트 헤드 유닛을 이용하여 젯팅함으로써 형성되는 컬러필터들의 품질 및 색재현성을 향상시켜 표시 품질을 향상시킬 수 있다.The print head unit may prevent bubbles from being generated inside the ink supply flow path, and improve reliability of the print head by uniformly supplying the ink to the common flow path. Furthermore, the display quality may be improved by improving the quality and color reproducibility of the color filters formed by jetting using the print head unit.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 프린트 헤드 유닛을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a print head unit according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 프린트 헤드 유닛(500)은 복수의 기판들, 압전 소자(240)들 및 잉크 공급부(100)를 포함한다. 상기 복수의 기판들은 순차적으로 적층된 제1 기판(210), 제2 기판(220) 및 제3 기판(230)을 포함하고, 제1, 제2 및 제3 기 판(210, 220, 230)들에는 잉크 유로가 형성된다. 제3 기판(230) 상에는 잉크를 분사시키기 위한 구동력을 발생시키는 압전 소자(240)들이 형성된다.Referring to FIG. 1, the
상기 복수의 기판들은 예를 들어, 단결정 실리콘 웨이퍼로 이루어진다. 상기 복수의 기판들은 사진, 식각 기술을 이용하여 제1, 제2 및 제3 기판(210, 220, 230)의 각각에 상기 잉크 유로를 미세한 크기로 정밀하게 형성한다. 상기 잉크 유로는 공통 유로(252), 리스트릭터(253), 압력 챔버(254) 및 분사 노즐(256)을 포함한다. The plurality of substrates are made of, for example, a single crystal silicon wafer. The plurality of substrates precisely form the ink flow path in minute sizes on each of the first, second, and
공통 유로(252)는 외부로부터 공급된 잉크가 채워지며, 다수의 압력 챔버(254)로 상기 잉크를 공급한다. 공통 유로(252)는 제2 기판(220)에 일 방향으로 길게 형성되고, 제2 기판(220)의 상부면으로부터 소정 깊이로 형성된다. The
공통 유로(252)와 대응되는 제3 기판(230)에는 공통 유로(252)의 형상과 유사한 형상으로 제3 기판(230)을 수직하여 관통하는 삽입구(251)가 형성된다. 삽입구(251)에 잉크 공급부(100)의 일부가 삽입되어 외부의 잉크를 공통 유로(252)로 공급한다. An
리스트릭터(253)는 공통 유로(252)로부터 각각의 압력 챔버(254)로 상기 잉크를 공급하기 위한 개별 유로이다. 리스트릭터(253)는 제2 기판(220)의 상부면으로부터 소정 깊이로 형성될 수도 있고, 제2 기판(220)을 수직으로 관통하여 형성될 수도 있다.The
압력 챔버(254)는 분사 노즐(256)을 통해 상기 잉크를 외부로 분사시키기 위한 압력 변화를 발생시킨다. 상기 외부의 잉크가 공통 유로(252)에 채워지면 리스 트릭터(253)를 통해 압력 챔버(254)에 상기 잉크가 채워진다. The
압력 챔버(254)는 제3 기판(230)의 하부면에 소정 깊이로 형성되고, 공통 유로(252)의 양측에 각각 공통 유로(252)와 수직하게 일렬로 배열된다. 이와 달리, 공통 유로(252)의 일측에만 일렬로 배열될 수 있다.The
분사 노즐(256)은 압력 챔버(254)에 채워진 상기 잉크를 외부로 분사한다. 분사 노즐(256)은 제1 기판(210)을 수직으로 관통하도록 형성된다. 압력 챔버(254)와 분사 노즐(256) 사이에는 압전 소자(240)에 의해 압력 챔버(254)에서 발생된 에너지를 분사 노즐 쪽으로 집중시키고 급격한 압력 변화를 완충하기 위한 댐퍼(255)를 더 형성할 수 있다. A
압전 소자(240)는 압력 챔버(254)와 대응되는 제3 기판(230) 상에 형성되어 압력 챔버(254)에 상기 잉크의 분사를 위한 구동력을 제공한다. 압전 소자(240)는 공통 전극인 하부 전극(241)과, 전압의 인가에 따라 변형되는 압전막(242)과, 구동 전극인 상부 전극(243)을 포함한다. The
압전 소자(240)는 하부 전극(241), 압전막(242) 및 상부 전극(243)이 제3 기판(230) 상에 순차적으로 적층된 구조를 가진다. 구체적으로, 하부 전극(241)은 제3 기판(230)의 전 표면에 형성되며, 1 또는 2 이상의 도전 금속 물질로 형성된다. The
압전막(242)은 하부 전극(241) 위에 형성되며, 압력 챔버(254)와 대응하는 위치에 배치된다. 압전막(242)은 전압의 인가에 의해 변형됨으로써 압력 챔버(254)의 부피를 변화시킨다. 압전막(242)은 압전 물질, 예를 들어, PZT(Lead Zirconate Titanate) 세라믹 재료로 형성된다. 상부 전극(243)은 압전막(242)에 전압을 인가 하는 구동 전극의 역할을 하는 것으로, 압전막(242) 위에 형성된다.The
잉크 공급부(100)는 삽입구(251)에 잉크 공급부(100)의 하단부가 삽입되어 공통 유로(252)에 외부의 잉크를 공급한다. 잉크 공급부(100)의 하단부의 형상 및 크기는 삽입구(251)의 형상 및 크기와 같게 형성되는 것이 바람직하다. The
도 2는 도 1에 도시된 잉크 공급부의 정면도이다.FIG. 2 is a front view of the ink supply unit shown in FIG. 1.
도 3은 도 1에 도시된 잉크 공급부의 측면도이다.FIG. 3 is a side view of the ink supply unit shown in FIG. 1.
도 1, 도 2 및 도 3을 참조하여 잉크 공급부(100)에 대해 구체적으로 살펴보면, 잉크 공급부(100)는 용매 공급 배관(140)이 연결된 잉크 공급 튜브(110), 잉크 공급 튜브(110)와 연결된 잉크 공급 유로(120) 및 잉크 배출구(130)를 포함한다. 1, 2, and 3, the
잉크 공급 튜브(110)는 외부로부터 잉크(INK)가 주입되는 제1 측 단부(112), 제1 측 단부(112)의 반대 방향에 형성된 제2 측 단부(114)를 포함한다. 잉크 공급 튜브(110)는 제1, 제2 측 단부(112, 114)를 연결하는 파이프 형상이다. The
제1 측 단부(112)로 주입된 상기 외부의 잉크(INK)가 잉크 공급 튜브(110)의 제2 측 단부(114)를 거쳐 잉크 공급 유로(120)로 이동한다. 잉크 공급 튜브(110)의 제2 측 단부(114)가 잉크 공급 유로(120)와 연결된다.The external ink INK injected into the
잉크 공급 튜브(110)의 제1 측 단부(112) 및 제2 측 단부(114)의 사이에는 용매 공급 배관(140)이 연결된다. 용매 공급 배관(140)은 잉크 공급 튜브(110)에 수직하게 연장되어 연결된다. 용매 공급 배관(140)을 통해 잉크 공급 유로(120)로 용매(SOLVENT)를 공급하여 잉크 공급 유로(120)를 세척한다. 용매 공급 배관(140)을 통해 잉크 공급 유로(120)로 용매(SOLVENT)를 공급함으로써 상기 잉크의 초기 공급시에 상기 잉크의 가이드 역할을 할 수 있다. 용매 공급 배관(140)은 외부로부터 용매(SOLVENT)의 공급 여부를 조절할 수 있는 용매 조절 밸브(142)를 더 포함한다.The
공기 배관(150)은 용매 공급 배관(140)에 수직하게 연장되어 연결된다. 공기 배관(150)은 잉크 공급 튜브(110)와 평행하게 연장되는 것이 바람직하다. 공기 배관(150)은 상기 잉크들이 초기 공급되는 경우, 상기 잉크들이 공급되면서 발생된 기포(AIR)들을 부력에 의해 배출시키는 역할을 한다. 공기 배관(150)은 공기 배관(150)을 통과하는 공기의 이동 여부를 조절할 수 있는 공기 조절 밸브(160)를 더 포함한다. The
잉크 공급부(100)는 잉크 공급 튜브(110)와 용매 공급 배관(140)이 연결된 부분에 형성된 3 방향 조절 밸브(160)를 포함한다. 3 방향 조절 밸브(160)는 제1 밸브(162), 제2 밸브(164) 및 제3 밸브(166)를 포함하고, 제1, 제2 및 제3 밸브(162, 164, 166)를 조절하여 상기 잉크, 상기 기포 및 상기 용매의 이동 경로를 열거나 차단한다. The
제1 밸브(162)는 잉크 공급 튜브(110)의 제1 및 제2 측 단부(112, 114)의 사이에 형성되고, 제1 측 단부(112)에서부터 제2 측 단부(114)로 이동하는 상기 잉크의 이동을 조절할 수 있다. 제2 밸브(164)는 제1 밸브(162)와 대향하여 배치된다. 제3 밸브(166)는 잉크 공급 튜브(110)와 용매 공급 배관(140)이 연결된 부분에 대응하는 용매 공급 배관(140)에 위치하고, 제3 밸브(166)는 용매 조절 밸브(142)와 대향하여 배치된다.The
3 방향 조절 밸브(160)가 조절하는 상기 이동 경로는 잉크 공급 튜브(110)에서 상기 잉크가 이동하는 경로인 제1 이동 경로, 잉크 공급 튜브(110)를 통해 공기 배관(150)으로 상기 기포가 이동하는 제2 이동 경로 및 용매 공급 배관(140)을 통해 잉크 공급 튜브(110)로 상기 용매가 이동하는 제3 이동 경로를 포함한다. The movement path controlled by the three-
구체적으로, 상기 잉크의 제1 이동 경로는 제1 측 단부(112)에서 제2 측 단부(114)의 방향이고, 제1 및 제2 밸브(162, 164)를 이용하여 상기 제1 이동 경로를 조절함으로써 상기 잉크가 잉크 공급 유로(120)로의 유입 여부를 조절할 수 있다.Specifically, the first movement path of the ink is in the direction from the
상기 제2 이동 경로는 상기 기포가 제2 측 단부(114)에서 잉크 공급 튜브(110)와 용매 공급 배관(140)의 연결부를 지나 공기 배관(150)으로 이동하는 경로이고, 공기 조절 밸브(152)를 열고 용매 조절 밸브(142)를 닫는 동시에 제1 밸브(162)를 닫아 상기 기포의 배출 여부를 조절할 수 있다. The second movement path is a path through which the bubble moves from the
상기 제3 이동 경로는 상기 용매가 용매 공급 배관(140)에서 잉크 공급 배관(110)을 지나 잉크 공급 유로(120)로 이동하는 경로이고, 제1 밸브(162) 및 공기 조절 밸브(152)를 닫아 상기 용매가 잉크 공급 유로(120)로의 유입 여부를 조절할 수 있다. The third movement path is a path through which the solvent moves from the
잉크 공급 유로(120)는 잉크 공급 튜브(110)의 제2 측 단부(112)를 상단부로 하여 제2 측 단부(112)와 마주하는 잉크 공급 유로(120)의 바닥면(126)인 하단부까지 연장된다. 상기 외부의 잉크는 상단부로부터 하단부까지, 즉 잉크 공급 튜브(110)로부터 잉크 공급 유로(120)를 따라 바닥면(126)으로 이동한다. The ink
잉크 공급 유로(120)는 사각 형상의 바닥면(126)과, 바닥면(126)과 연결된 복수의 측벽들을 포함한다. 상기 복수의 측벽은 제1 측벽(122)과, 제1 측벽(122)과 마주하는 제2 측벽과, 제1 측벽(122) 및 상기 제2 측벽을 연결하는 제3 측벽(124)과, 제3 측벽(124)과 마주하는 제4 측벽을 포함한다. The
상기 제1 측벽 내지 제4 측벽은 에지가 라운딩 처리된 삼각 형상으로 이루어진다. 제1 측벽(122)과 상기 제2 측벽이 합동을 이루고, 제3 측벽(124)과 상기 제4 측벽이 합동을 이룬다. The first to fourth sidewalls have a triangular shape with rounded edges. The
잉크 공급 유로(120)의 높이(x)는 2mm 이하로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 잉크 공급 유로(120)의 높이(x)는 잉크 공급 튜브(110)의 제2 측 단부(114)와 바닥면(126) 사이의 수직 거리로 정의한다. 상기 잉크 공급 유로(120)의 높이(x)가 낮을수록 잉크 공급 유로(120) 내부의 기포의 발생을 최소화할 수 있다. The height x of the
본 발명의 잉크 공급 유로(120)의 측벽이 삼각 형상으로 형성되고, 상기 삼각 형상의 에지가 라운딩 처리됨에 따라 잉크 공급 튜브(110)로부터 잉크 공급부(100) 내부로 유입되는 상기 잉크가 바닥면(126)으로 직접 도달하지 않고, 잉크 공급 유로(120)를 따라서 바닥면(126)으로 이동할 수 있다. As the sidewall of the
상기 잉크가 잉크 공급 유로(120)를 따라서 바닥면(126)으로 이동함으로써 잉크 공급부(100) 내부에 기포(Bubble)들이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 상기 잉크 공급 유로(120)의 높이(x)를 2mm 이하로 형성함에 따라 잉크 공급부(100) 내부에 기포(Bubble)들이 발생하는 것을 방지하는 효과는 더욱 더 향상된다.Since the ink moves to the
한편, 잉크 공급 튜브(100)로부터 각각의 잉크 배출구(130)까지의 거리가 동일하게 형성된다. 상기 거리가 동일하게 형성함으로써 각각의 잉크 배출구(130)에 서 배출되는 잉크의 양이 동일하게 된다. 잉크 공급 유로(120)의 제1 측벽(122)은 꼭지점이 라운드 처리된 이등변 삼각 형상으로 형성된다. On the other hand, the distance from the
바닥면(126)에는 공통 유로(252)로 상기 잉크를 공급하는 잉크 배출구(130)가 형성되고, 잉크 배출구(130)는 바닥면(126)의 양측 단부에 각각 형성되는 것이 바람직하다. 구체적으로, 잉크 배출구(130)는 바닥면(126)이 제3 측벽(126)과 상기 제4 측벽과 연결되는 상기 양측 단부에 형성된다. An
도 3을 참조하면, 잉크 공급 유로(120)의 측면의 형상도 삼각 형상으로 형성된다. 상기 측면의 상단부의 폭이 상기 측면의 하단부의 폭보다 좁고, 상기 측면의 상단부에서 상기 측면의 하단부로 갈수록 상기 폭은 점점 넓어진다. 상기 측면이 삼각 형상으로 형성됨으로써, 상기 잉크가 잉크 공급 유로(120)를 따라 잉크 공급 유로(120)의 상기 상단부로부터 상기 하단부로 원활하게 바닥면(126)으로 이동할 수 있다.Referring to FIG. 3, the shape of the side surface of the
도 4 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 잉크 공급부로의 잉크의 초기 공급 과정을 설명하기 위한 개념도이다. 4 to 7 are conceptual views illustrating an initial supply process of ink to an ink supply unit according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 잉크를 공급하기 전에, 공기 배관(150)의 공기 조절 밸브(152), 제1 밸브(162)는 닫는다. 제1 밸브(162)를 닫음으로써 상기 잉크의 제1 이동 경로를 차단한다. 용매 조절 밸브(142)와, 3 방향 조절 밸브(160)의 제2 밸브(164) 및 제3 밸브(166)를 열어 상기 용매의 제3 이동 경로를 열어준다.Referring to FIG. 4, before supplying ink, the
이어서, 용매 공급 배관(140)으로 용매(SOLVENT)를 주입하여 상기 용매가 상기 제3 이동 경로를 따라 용매 공급 배관(140)으로부터 잉크 공급 유로(120) 내부 로 이동하여 잉크 공급 유로(1320)의 내부에 상기 용매(SOLVENT)를 채운다. 상기 용매(SOLVENT)는 예를 들어 계면활성제가 소량 함유된 용매이다.Subsequently, a solvent (SOLVENT) is injected into the
도 5를 참조하면, 용매 조절 밸브(142), 공기 조절 밸브(152) 및 제3 밸브(166)를 닫는다. 제3 밸브(166)를 닫음으로써 상기 용매의 제3 이동 경로를 차단한다. 제1 밸브(162) 및 제2 밸브(164)를 열어 상기 잉크의 제1 이동 경로를 열어주고, 잉크 공급 튜브(110)로부터 유입된 외부 잉크(INK)를 잉크 공급 유로(120)로 이동시킨다. Referring to FIG. 5, the
상기 외부 잉크(INK)는 이미 상기 용매(SOLVENT)가 채워진 잉크 공급 유로(120) 내부로 유입되고, 상기 외부 잉크(INK)와 상기 용매(SOLVENT)는 혼합되지 않는다. 이미 상기 용매(SOLVENT)가 채워진 잉크 공급 유로(120)의 상기 용매(SOLVENT) 상에 상기 외부 잉크(INK)가 채워지게 된다. The external ink INK is introduced into the
상기 용매(SOLVENT)는 상기 외부 잉크(INK)가 유입되는 동시에, 잉크 배출구(130)를 통해 잉크 공급부(100)의 외부로 배출된다. 잉크 공급부(100)의 외부로 배출되는 상기 용매(SOLVENT)의 경로를 따라 상기 잉크(INK)가 잉크 배출구(130)를 통해 잉크 공급부(100)의 외부로 배출된다. 여기서 상기 용매(SOLVENT)는 상기 잉크 초기 공급시에 상기 잉크(INK)의 가이드 역할을 한다.The solvent SOLVENT is introduced into the external ink INK and is discharged to the outside of the
도 6을 참조하면, 상기 잉크는 잉크 공급 튜브(110)를 통해 잉크 공급 유로(120)로 이동하고, 상기 잉크가 잉크 공급 유로(120)를 따라 바닥면(126)부터 잉크 공급부(100)에 채워진다. 제1 밸브(162) 및 제2 밸브(164)를 열어 상기 잉크의 제1 이동 경로를 따라 잉크가 잉크 공급 유로(120)에 채워진다. 동시에 제3 밸 브(166) 및 공기 조절 밸브(152)를 열어 상기 기포의 제2 이동 경로를 형성해준다. Referring to FIG. 6, the ink moves to the ink
상기 잉크가 초기 공급되면서 발생된 기포들이 부력에 의해 상기 잉크의 표면으로 떠오르게 된다. 상기 잉크의 표면으로 떠오르는 기포들은 상기 제2 이동 경로를 따라 잉크 공급부(100)의 외부로 배출된다. 상기 잉크의 표면으로 떠오르는 기포들은 잉크 공급 유로(120)가 상기 삼각 형상으로 형성됨으로써 기울어진 벽면을 타고 원활하게 이동할 수 있다. Bubbles generated when the ink is initially supplied are floated to the surface of the ink by buoyancy. Bubbles that rise to the surface of the ink are discharged to the outside of the
기존의 일반적인 구조의 압전 방식 프린트 헤드에서 기포의 발생은 정상적인 잉크의 분사에 있어서 치명적인 작용을 한다. 상기 기포는 잉크가 잉크 공급부에서 프린트 헤드로 공급되는 동안 각종 이음새를 지나가면서 생길 수도 있고, 상기 잉크 내에 여러 종류의 기체가 용해되어 있을 경우 상기 잉크가 다양한 압력차를 겪으면서 자연 발생할 수 있다. In the piezoelectric printhead of the conventional general structure, the generation of bubbles plays a critical role in the normal ejection of ink. The bubbles may occur while passing through various seams while the ink is supplied from the ink supply portion to the print head, and may occur naturally when the ink undergoes various pressure differences when various kinds of gases are dissolved in the ink.
이와 같이 상기 잉크 내에 기포가 발생하는 경우 압력 챔버 내에서 부피의 변화에 의한 정상적인 잉크의 분사를 방해하며 나아가 리스트릭터 등의 잉크 유로를 막아 상기 잉크의 흐름을 방해하게 된다. 상기 기포의 발생은 프린트 헤드 유닛전체의 심각한 성능 저하와 다수의 분사 노즐에서의 잉크 분사 성능 차이를 가져온다. 상기 기포는 크기가 수십 마이크로미터 단위로 매우 작기 때문에 표면 장력이 크게 작용하여 제거하기가 어려운 문제가 있다. As such, when bubbles are generated in the ink, normal ink injection is prevented due to a change in volume in the pressure chamber, and further, an ink flow path such as a restrictor is blocked to hinder the flow of the ink. The generation of bubbles causes severe performance degradation of the entire print head unit and difference in ink ejection performance at a plurality of ejection nozzles. Since the bubbles are very small in units of tens of micrometers, there is a problem in that surface tension is large and difficult to remove.
상기 기포를 제거하기 위해 잉크 공급부 내부에 필터를 설치하여 필터링하는 방법이 있으나, 상기 필터에 의해 상기 기포를 필터링하는 방법은 일정한 수준까지는 상기 기포들을 필터링할 수 있으나, 상기 필터의 일측에 기포가 누적되어 프린 트 헤드의 분사 노즐의 막힘을 근본적으로 해결할 수 없게 된다. 또한, 상기 필터를 주기적으로 교체해주어야 하는 번거로움이 있었다. Although there is a method of filtering by installing a filter inside the ink supply unit to remove the bubbles, the method of filtering the bubbles by the filter may filter the bubbles to a certain level, but bubbles are accumulated on one side of the filter. As a result, clogging of the spray nozzle of the print head cannot be fundamentally solved. In addition, there was a need to periodically replace the filter.
그러나, 본 발명의 잉크 공급부(100)는 잉크 공급 유로(120)의 형상을 변경하고, 용매 공급 배관(140) 및 공기 배관(150)을 더 포함함으로써 상기 기포의 발생을 최소화하고 이미 발생한 기포를 제거할 수 있어 잉크 공급부(100)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 잉크 공급부(100)로부터 공급받은 잉크를 균일하게 분사 노즐(256)로 이동시켜 프린트 헤드(500)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. However, the
도 7을 참조하면, 3 방향 조절 밸브(160)의 제3 밸브(166), 용매 조절 밸브(142) 및 공기 조절 밸브(152)를 닫고, 제1 밸브(162) 및 제2 밸브(164)만을 연다. 이에 따라, 잉크 배출구(130)는 상기 잉크를 균일하게 공통 유로(251)로 배출하고, 분사 노즐(256)은 상기 잉크를 균일하게 분사한다. Referring to FIG. 7, the
이와 같은 프린트 헤드에 따르면, 잉크 공급부의 잉크 공급 유로를 삼각 형상으로 형성하고, 상기 삼각 형상의 각 에지를 라운드 처리함으로써 잉크의 이동을 원활하게 하여 잉크 공급부의 내부의 기포 발생을 최소화할 수 있다.According to such a print head, the ink supply flow path of the ink supply part is formed in a triangular shape, and the edges of the triangular shape are rounded to smooth the movement of the ink, thereby minimizing bubbles in the ink supply part.
잉크 공급 튜브가 잉크 배출구들의 중앙에 위치함으로써 각각의 잉크 배출구들이 동일한 양의 잉크를 잉크 유로로 공급할 수 있다. 잉크 공급 튜브와 연결된 용매 공급 배관과, 공기 배관과, 3 방향 조절 밸브를 더 부가하여 형성함으로써 잉크 공급부의 내부에서 발생한 기포들을 제거할 수 있다.The ink supply tube is located at the center of the ink outlets so that each ink outlet can supply the same amount of ink to the ink flow path. By further adding a solvent supply pipe connected to the ink supply tube, an air pipe, and a three-way control valve, bubbles generated in the ink supply unit can be removed.
이에 따라, 프린트 헤드의 신뢰성을 향상시킬 수 있고 나아가 상기 프린트 헤드를 이용하여 형성한 컬러필터의 품질 및 표시 품질을 향상시킬 수 있다.Accordingly, the reliability of the print head can be improved, and the quality and display quality of the color filter formed by using the print head can be improved.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described with reference to the embodiments above, those skilled in the art will understand that the present invention can be variously modified and changed without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. Could be.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020060055395A KR20070120745A (en) | 2006-06-20 | 2006-06-20 | Printer head unit of apparatus for manufacturing display substrate |
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KR1020060055395A KR20070120745A (en) | 2006-06-20 | 2006-06-20 | Printer head unit of apparatus for manufacturing display substrate |
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Family
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KR1020060055395A KR20070120745A (en) | 2006-06-20 | 2006-06-20 | Printer head unit of apparatus for manufacturing display substrate |
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KR (1) | KR20070120745A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017144701A (en) * | 2016-02-19 | 2017-08-24 | キヤノン株式会社 | Liquid discharge head, and liquid discharge device |
-
2006
- 2006-06-20 KR KR1020060055395A patent/KR20070120745A/en not_active Application Discontinuation
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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WITN | Withdrawal due to no request for examination |