KR20090091498A - 잉크젯 프린팅 장치용 헤드의 클리닝 장치, 및 이를 구비한잉크젯 프린팅 장치용 헤드 및 잉크젯 프린팅 장치 - Google Patents

잉크젯 프린팅 장치용 헤드의 클리닝 장치, 및 이를 구비한잉크젯 프린팅 장치용 헤드 및 잉크젯 프린팅 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 잉크젯 프린팅 장치용 헤드의 클리닝 장치, 및 이를 구비한 잉크젯 프린팅 장치용 헤드 및 잉크젯 프린팅 장치를 개시한다.
본 발명에 따른 잉크젯 프린팅 장치용 헤드의 클리닝 장치는 복수의 헤드에 공급될 클리닝액을 저장하는 클리닝액 저장 장치; 상기 복수의 헤드와 상기 클리닝액 저장 장치를 연결하는 클리닝액 공급 메인 도관 및 복수의 클리닝액 공급 분기 도관; 및 상기 복수의 클리닝액 공급 분기 도관과 상기 복수의 헤드 사이에 제공되며, 상기 클리닝액 공급의 시작 및 종료를 제어하기 위한 복수의 클리닝액 공급 제어 밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.
잉크젯 프린팅 장치, 헤드, 클리닝 장치

Description

잉크젯 프린팅 장치용 헤드의 클리닝 장치, 및 이를 구비한 잉크젯 프린팅 장치용 헤드 및 잉크젯 프린팅 장치{A Cleaning Device of A Head for Ink-Jet Printing Apparatus, and A Head for Ink-Jet Printing Apparatus and An Ink-Jet Printing Apparatus Having the Same}
본 발명은 잉크젯 프린팅 장치용 헤드의 클리닝 장치, 및 이를 구비한 잉크젯 프린팅 장치용 헤드 및 잉크젯 프린팅 장치에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로, 본 발명은 종래 잉크젯 프린팅 장치에 사용되는 복수의 잉크젯 헤드에 각각 클리닝액을 공급할 수 있는 클리닝 장치를 일체형으로 제공하여, 복수의 잉크젯 헤드의 클리닝이 필요한 임의의 시점에서 클리닝이 가능하도록 해주는 잉크젯 프린팅 장치용 헤드의 클리닝 장치, 및 이를 구비한 잉크젯 프린팅 장치용 헤드 및 잉크젯 프린팅 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 전자회로부품, 또는 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 또는 액정 디스플레이 패널(LCD)과 같은 평판 디스플레이(Flat Panel Display: FPD)를 제조하기 위해서는, 예를 들어, 포토레지스트(photoresist: PR)액 또는 구리(Cu), 은(Ag), 알루미늄(Al) 등과 같은 금속 페이스트(paste)를 사용하여 글래스 표면 또 는 인쇄회로기판(printed circuit board: PCB) 상에 전극(electrodes) 또는 도트(dots) 등과 같은 일정한 패턴(patterns)을 형성하여야 한다.
상술한 일정한 패턴을 형성하기 위한 방법으로는 예를 들어, 2개의 롤을 이용하여 오프셋 인쇄방식으로 일정한 패턴을 직접 패턴닝하는 방식 또는 잉크 액적을 분출하는 잉크젯 프린터를 구비한 노즐을 사용하여 일정한 패턴을 직접 패턴닝하는 방식이 사용되고 있다.
도 1a는 종래 기술에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 사시도가 도시되어 있다.
도 1a를 참조하면, 종래 기술에 따른 잉크젯 프린팅 장치(100)는 예를 들어, 프린팅 대상물(110) 상에 복수의 패턴(114)을 형성하도록 잉크를 공급하기 위한 복수의 잉크젯 헤드(120); 상기 복수의 잉크젯 헤드(120)가 장착되며, 상기 프린팅 대상물(110) 상에서 이동 가능한 갠트리(130); 상기 갠트리(130)의 후방에 장착되며, 상기 프린팅 대상물(110) 상에 형성된 복수의 패턴(114)의 상태를 검사하기 위한 복수의 검사 장치(140); 및 상기 복수의 잉크젯 헤드(120)에 각각 연결되며, 잉크를 제공하기 위한 잉크 저장 장치(150)로 구성되어 있다. 이하에서는 종래 기술에 따른 잉크젯 프린팅 장치(100)의 동작을 상세히 기술한다.
다시 도 1a를 참조하면, 잉크젯 프린팅 장치(100)에서는 복수의 잉크젯 헤드(120)에 잉크 저장 장치(150)로부터 잉크 공급 메인 도관(main conduit: 152) 및 복수의 분기 도관(branch conduits: 152a,152b,152c,152d,...,152e)을 통해 미리 잉크가 공급된다. 잉크 공급의 시작 및 종료는 복수의 제어 밸브(156a,156b,156c,156d,...,156e)에 의해 제어된다. 잉크 저장 장치(150)의 가압 력은 잉크 가압용 도관으로부터 공급되는 가압 유체(예를 들어, 공기)에 의해 제공된다. 가압 유체의 공급은 가압 유체 제어 밸브(154)에 의해 제어된다. 그 후, 복수의 잉크젯 헤드(120)가 장착된 갠트리(130)가 프린팅 대상물(110) 상에서 이동하면서, 프린팅 대상물(110) 상에 잉크를 공급하여 원하는 복수의 패턴(114)을 형성한다. 복수의 패턴(114)은 갠트리(130)의 후방에 장착된 복수의 검사장치(140)에 의해 정확한 패턴이 형성되었는지의 여부가 검사된다. 복수의 검사장치(140)는 예를 들어, 공지의 광학 센서, 공지의 광학계, CCD 카메라, 또는 비전 카메라(vision camera) 등으로 구현될 수 있다. 프린팅 대상물(110)은 프린팅 대상물(110)을 고정하기 위한 스테이지(112) 상에 위치되고, 스테이지(112)는 인쇄 장치 프레임(frame)(160) 상에 위치된다.
도 1b는 도 1a에 도시된 종래 기술에 따른 잉크젯 프린팅 장치에 사용되는 열 잉크젯 헤드(thermal ink-jet head) 및 동작을 상세히 설명하기 위한 도면이 도시되어 있다.
도 1b를 참조하면, 종래 기술에 따른 열 잉크젯 헤드(120)는 도 1a에 도시된 종래 기술에 따른 복수의 잉크젯 헤드(120) 중 임의의 하나의 잉크젯 헤드(120)를 예시하고 있다. 열 잉크젯 헤드(120)에서는, 히터(122)에 전압 펄스(electric power pulse)가 인가되면, 챔버(124) 내의 잉크가 순간적으로 열을 받아 팽창하여 노즐(126)을 통해 액적(droplet) 형태(128)로 분사된다. 따라서, 도 1a에 도시된 복수의 잉크젯 헤드(120)가 각각 도 1b에 도시된 열 잉크젯 헤드(120)인 경우, 상술한 바와 같은 히터(122)의 순간적인 가열에 잉크 액적(128)이 노즐(126)을 통해 분사되어, 원하는 복수의 패턴(114)이 형성된다.
도 1c는 도 1a에 도시된 종래 기술에 따른 잉크젯 프린팅 장치에 사용되는 피에조 잉크젯 헤드(piezo ink-jet head) 및 동작을 상세히 설명하기 위한 도면이 도시되어 있다.
도 1c를 참조하면, 종래 기술에 따른 피에조 잉크젯 헤드(120)는 도 1a에 도시된 종래 기술에 따른 복수의 잉크젯 헤드(120) 중 임의의 하나의 잉크젯 헤드(120)를 예시하고 있다. 피에조 잉크젯 헤드(120)에서는, 압전 구동장치(driver: 123)에 의해 헤드(120)에 부착된 압전소자(121)에 변형을 가한다. 인가된 변형은 헤드(120) 내의 메니스커스(meniscus)(124)를 진동시켜서 잉크가 헤드(120)의 노즐(126)로부터 액적(droplet)을 형성하여 토출된다. 이 경우, 잉크 액적의 토출 시점은 압전 구동장치(123)의 제공되는 데이터(data)에 따라서 정해지므로, 원하는 데이터 펄스 트레인(data pulse trains)을 얻을 수 있다. 도 1c에 도시된 실시예에서 알 수 있는 바와 같이, 피에조 잉크젯 헤드(120)의 노즐(126)에서 토출된 잉크 액적의 데이터 펄스 트레인은 처음 3개의 잉크 액적이 동일한 시간 간경을 가지고 토출되었지만, 4번째 잉크 액적은 세 번째 잉크 액적과는 다소의 시간 지연(time delay)을 가지고 토출되었음을 알 수 있다. 따라서, 도 1a에 도시된 복수의 잉크젯 헤드(120)가 각각 도 1c에 도시된 피에조 잉크젯 헤드(120)인 경우, 상술한 바와 같은 압전소자(121)와 압전 구동장치(123)를 이용하여 잉크 액적을 원하는 시점에 토출함으로써, 원하는 복수의 패턴(114)이 형성된다.
상술한 종래 기술에 따른 잉크젯 프린팅 장치(100)에서는, 복수의 잉크젯 헤 드(120)에 사용되는 잉크가 통상적으로 다양한 종류의 포토레지스트(PR)액 또는 금속 페이스트(paste)(이하에서는 통칭하여 "잉크"라 합니다)이다. 또한, 잉크젯 헤드(120)의 노즐(126)은 직경이 대략 수 내지 수십 ㎛(예를 들어, 20 ㎛)의 좁은 사이즈를 구비한다. 따라서, 잉크젯 헤드(120) 내에서 잉크가 지속적으로 공급되어 사용되는 경우 또는 휴지시간으로 인하여 간헐적으로 사용되는 경우, 잉크 내에 함유된 솔벤트(solvent)가 휘발되어 잉크가 노즐(126)의 출구에서 고형화(solidify) 또는 경화(cure)되어 노즐(126)의 사이즈가 변형될 수 있다. 이 경우, 노즐(126)로부터 균일한 사이즈의 잉크 액적(128)이 형성되기 어렵거나, 일정한 점도를 유지하기 어렵다는 문제가 발생한다. 특히, 복수의 잉크젯 헤드(120)에서는 잉크의 사용 중단 후에 다시 사용을 재개하는 경우, 잉크가 완전히 고형화 또는 경화되어 노즐(126)이 완전히 막혀서 잉크의 배출이 불가능해지는 문제가 발생한다.
상술한 노즐(126)이 막히거나, 사이즈가 변형되는 경우에 발생하는 문제점을 해결하기 위해, 잉크젯 헤드(120) 및 노즐(126)의 클리닝(세정)이 요구된다.
종래 기술에서는, 도 1a 내지 도 1c에 도시된 잉크젯 헤드(120) 및 노즐(126)을 클리닝하기 위해 다음과 같은 2가지 클리닝 방식이 사용된다.
첫 번째 클리닝 방식에서는, 먼저 복수의 잉크젯 헤드(120)를 갠트리(130)로부터 분리하여야 한다. 그 후, 분리된 각각의 잉크젯 헤드(120) 내의 잔류 잉크가 제거되어야 한다. 또한, 잉크젯 헤드(120)의 노즐(126)을 예를 들어 초음파 등을 이용하는 기계적 방식(mechanically) 또는 사용자에 의한 수동방식으로(manually) 클리닝하여야 한다. 그 후, 클리닝된 복수의 잉크젯 헤드(120)를 갠트리(130)에 다시 장착하여야 한다.
두 번째 클리닝 방식에서는, 복수의 잉크젯 헤드(120)에 연결된 기존의 복수의 분기 도관(152a,152b,152c,152d,...,152e)을 제거하고, 복수의 잉크젯 헤드(120)에 클리닝액을 공급하는 복수의 도관을 연결하여야 한다. 그 후, 클리닝액을 복수의 잉크젯 헤드(120)에 공급시켜 복수의 잉크젯 헤드(120) 내의 잔류 잉크를 지속적으로 배출시킨다. 그 후, 클리닝된 복수의 잉크젯 헤드(120)에 기존의 복수의 분기 도관(152a,152b,152c,152d,...,152e)을 연결하여야 한다.
아울러, 상기 2가지 클리닝 방식에서는, 클리닝이 완료된 후, 더미 토출(dummy ejection)을 통해 잉크의 액적 사이즈의 확인 작업이 이루어진다. 이러한 액적 사이즈의 확인 작업은 고속 및 고해상도 카메라 및 액적 사이즈를 판단할 수 있는 소프트웨어로 구성된 별도의 확인 장치(미도시)에 의해 이루어진다.
상술한 바와 같이, 종래 기술에 따른 잉크젯 프린팅 장치(100)에 사용되는 잉크젯 헤드(120)는 다음과 같은 문제가 발생한다.
1. 예를 들어, 잉크젯 헤드(120)를 일정시간 사용 후 자동으로 클리닝을 실행하거나 또는 잉크젯 헤드(120)를 장시간 정지 후 재사용하기 전에 자동 클린 실행 등과 같은 클리닝이 요구된다. 이러한 클리닝이 완료된 후, 상술한 잉크의 액적 사이즈의 확인 작업이 필수적으로 요구된다. 만일, 잉크의 액적 사이즈의 확인 작업 결과가 충분한 클리닝이 이루어지지 않은 것으로 판명되면, 다시 클리닝의 실행이 이루어져야 한다. 이를 위해, 상술한 2가지 클리닝 방식 중 어느 하나가 또 다 시 사용되어야 하므로, 상당한 클리닝 시간이 소요될 뿐만 아니라, 클리닝 작업이 상당히 복잡하고 번거롭다.
2. 첫 번째 클리닝 방식을 사용하는 경우, 클리닝 시간 이외에, 잉크젯 헤드(120)를 갠트리(130)에서 분리하고 또한 갠트리(130)에 다시 장착하기 위한 추가적인 시간이 소요된다.
3. 잉크젯 헤드(120)의 클리닝이 기계적 방식 또는 수동방식으로 이루어지므로, 클리닝 시 잉크젯 헤드(120)의 고장 발생 가능성이 높다.
4. 클리닝 시간의 증가로 인하여 패턴의 제조 공정시간이 길어진다.
따라서, 잉크젯 헤드(120) 및 노즐(126)을 신속하고 안전하게 클리닝하기 위한 새로운 방법이 요구된다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 종래 잉크젯 프린팅 장치에 사용되는 복수의 잉크젯 헤드에 각각 클리닝액을 공급할 수 있는 클리닝 장치를 사용하여, 복수의 잉크젯 헤드의 클리닝이 필요한 임의의 시점에서 신속하게 클리닝이 가능하도록 해주는 잉크젯 프린팅 장치용 헤드의 클리닝 장치, 및 이를 구비한 잉크젯 프린팅 장치용 헤드 및 잉크젯 프린팅 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 제 1 특징에 따르면, 잉크젯 프린팅 장치용 복수의 헤드를 클리닝 하기 위한 클리닝 장치에 있어서, 상기 복수의 헤드에 공급될 클리닝액을 저장하는 클리닝액 저장 장치; 상기 복수의 헤드와 상기 클리닝액 저장 장치를 연결하는 클리닝액 공급 메인 도관 및 복수의 클리닝액 공급 분기 도관; 및 상기 복수의 클리닝액 공급 분기 도관과 상기 복수의 헤드 사이에 제공되며, 상기 클리닝액 공급의 시작 및 종료를 제어하기 위한 복수의 클리닝액 공급 제어 밸브를 포함하는 헤드 클리닝 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 제 2 특징에 따르면, 잉크젯 프린팅 장치용 헤드에 있어서, 상기 잉크젯 프린팅 장치에 복수의 헤드가 제공되고, 상기 복수의 헤드는 상기 복수의 헤드에 각각 연결되며, 상기 복수의 헤드에 제공될 잉크를 저장하는 잉크 저장 장치; 상기 복수의 헤드에 각각 연결되며, 상기 복수의 헤드에 제공될 클리닝액을 저장하는 클리닝액 저장 장치; 및 상기 잉크 및 상기 클리닝액 중 어느 하나만이 상기 복수의 헤드에 공급되도록 제어하기 위한 복수의 스위칭 디바이스를 포함하는 잉크젯 프린팅 장치용 헤드를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 제 3 특징에 따르면, 잉크젯 프린팅 장치에 있어서, 프린팅 대상물 상에 복수의 패턴을 형성하도록 잉크를 공급하기 위한 복수의 헤드; 상기 복수의 헤드가 장착되며, 상기 프린팅 대상물 상에서 이동 가능한 갠트리; 상기 갠트리의 후방에 장착되며, 상기 프린팅 대상물 상에 형성된 복수의 패턴의 상태를 검사하기 위한 복수의 검사 장치; 상기 복수의 헤드에 각각 연결되며, 상기 복수의 헤드에 제공될 잉크를 저장하는 잉크 저장 장치; 상기 복수의 헤드에 각각 연결되며, 상기 복수의 헤드에 제공될 클리닝액을 저장하는 클리닝액 저장 장치; 및 상기 잉 크 및 상기 클리닝액 중 어느 하나만이 상기 복수의 헤드에 공급되도록 제어하기 위한 복수의 스위칭 디바이스를 포함하는 잉크젯 프린팅 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명에서는 다음과 같은 효과가 달성된다.
1. 잉크젯 헤드 및 노즐의 클리닝에 따른 클리닝 시간이 현저하게 감소되며, 클리닝 작업이 간단하고, 간편하다.
2. 잉크젯 헤드를 갠트리에서 분리하고 또한 갠트리에 다시 장착할 필요가 없으므로, 클리닝이 간편하게 이루어질 수 있으며, 잉크젯 헤드의 탈부착에 따른 추가적인 시간이 불필요하다.
3. 잉크젯 헤드의 클리닝 시에 고장 발생 가능성이 상당히 감소되거나 실질적으로 고장 발생 가능성이 없다.
4. 클리닝 시간의 현저하게 감소하므로 패턴의 제조 공정시간도 상당히 감소된다.
본 발명의 추가적인 장점은 동일 또는 유사한 참조번호가 동일한 구성요소를 표시하는 첨부 도면을 참조하여 이하의 설명으로부터 명백히 이해될 수 있다.
이하에서 본 발명의 실시예 및 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.
도 2a는 본 발명에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 사시도를 도시한 도면이다.
도 2a를 참조하면, 도 1a를 참조하면, 본 발명에 따른 잉크젯 프린팅 장 치(200)는 프린팅 대상물(210) 상에 복수의 패턴(214)을 형성하도록 잉크를 공급하기 위한 복수의 잉크젯 헤드(220); 상기 복수의 잉크젯 헤드(220)가 장착되며, 상기 프린팅 대상물(210) 상에서 이동 가능한 갠트리(230); 상기 갠트리(230)의 후방에 장착되며, 상기 프린팅 대상물(210) 상에 형성된 복수의 패턴(214)의 상태를 검사하기 위한 복수의 검사 장치(240); 상기 복수의 잉크젯 헤드(220)에 각각 연결되며, 상기 복수의 잉크젯 헤드(220)에 제공될 잉크를 저장하는 잉크 저장 장치(250); 상기 복수의 잉크젯 헤드(220)에 각각 연결되며, 상기 복수의 잉크젯 헤드(220)에 제공될 클리닝액을 저장하는 클리닝액 저장 장치(250); 및 상기 잉크 및 상기 클리닝액 중 어느 하나만이 상기 복수의 잉크젯 헤드(220)에 공급되도록 제어하기 위한 복수의 스위칭 디바이스(278a,278b,278c,278d,...,278e)로 구성되어 있다. 이하에서는 본 발명에 따른 잉크젯 프린팅 장치(200)의 동작을 상세히 기술한다.
다시 도 2a를 참조하면, 본 발명에 따른 잉크젯 프린팅 장치(200)에서는 복수의 잉크젯 헤드(220)에 잉크 저장 장치(250)로부터 잉크 공급 메인 도관(252) 및 복수의 잉크 공급 분기 도관(252a,252b,252c,252d,...,252e)을 통해 미리 잉크가 공급된다. 잉크 공급의 시작 및 종료는 복수의 잉크 공급 제어 밸브(256a,256b,256c,256d,...,256e)에 의해 제어된다. 잉크 저장 장치(250)의 가압력은 잉크 가압용 도관으로부터 공급되는 가압 유체(예를 들어, 공기)에 의해 제공된다. 가압 유체의 공급은 가압 유체 제어 밸브(254)에 의해 제어된다. 그 후, 복수의 잉크젯 헤드(220)가 장착된 갠트리(230)가 프린팅 대상물(210) 상에서 이동하 면서, 프린팅 대상물(210) 상에 잉크를 공급하여 원하는 복수의 패턴(214)을 형성한다. 복수의 패턴(214)은 갠트리(230)의 후방에 장착된 복수의 검사장치(240)에 의해 정확한 패턴이 형성되었는지의 여부가 검사된다. 복수의 검사장치(240)는 예를 들어, 공지의 광학 센서, 공지의 광학계, CCD 카메라, 또는 비전 카메라(vision camera) 등으로 구현될 수 있다. 프린팅 대상물(210)은 프린팅 대상물(210)을 고정하기 위한 스테이지(212) 상에 위치되고, 스테이지(212)는 인쇄 장치 프레임(260) 상에 위치된다.
한편, 복수의 잉크젯 헤드(220)는 사용 도중의 잉크가 고형화될 가능성이 있는 임의의 필요한 시점(예를 들어, 잉크 저장 장치(250)에 잉크를 추가하여야 할 경우, 잉크젯 헤드(220)가 일정시간 이상 정지하는 경우, 잉크젯 헤드(220)를 장기간 사용하여 오염되는 경우, 및 솔벤트의 종류에 따라 특히 노즐 또는 잉크 공급 도관 상에서 잉크가 고형화 또는 고착화되기 쉬운 경우 등)에 클리닝이 요구될 수 있다. 이 경우, 갠트리(230)는 인쇄 장치 프레임(260)의 일측 상에 제공되는 클리닝 영역(cleaning zone)(216)으로 이동된다. 그 후, 복수의 스위칭 디바이스(278a,278b,278c,278d,...,278e)는 복수의 잉크젯 헤드(220)가 복수의 잉크 공급 분기 도관(252a,252b,252c,252d,...,252e)과의 유체연통 상태를 차단하며 또한 복수의 클리닝액 공급 분기 도관(272a,272b,272c,272d,...,272e)과는 유체연통 상태를 이루도록 스위칭된다. 이러한, 복수의 스위칭 디바이스(278a,278b,278c,278d,...,278e)의 스위칭 동작은 별도로 제공되는 자동 전기적 제어장치(미도시)에 의해 제어될 수 있다. 그 후, 복수의 잉크젯 헤드(220)에 클리 닝액 저장 장치(270)로부터 클리닝액 공급 메인 도관(272) 및 복수의 클리닝액 공급 분기 도관(272a,272b,272c,272d,...,272e)을 통해 클리닝액이 공급된다. 클리닝액 공급의 시작 및 종료는 복수의 클리닝액 공급 제어 밸브(276a,276b,276c,276d,...,276e)에 의해 제어된다. 클리닝액 저장 장치(270)의 가압력은 클리닝액 가압용 도관으로부터 공급되는 가압 유체(예를 들어, 공기)에 의해 제공된다. 가압 유체의 공급은 클리닝액 가압 유체 제어 밸브(274)에 의해 제어된다.
도 2b는 도 2a에 도시된 본 발명에 따른 잉크젯 프린팅 장치에 사용되는 열 잉크젯 헤드(thermal ink-jet head)의 클리닝 동작을 상세히 설명하기 위한 도면이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 발명에 따른 열 잉크젯 헤드(220)는 도 2a에 도시된 본 발명에 따른 복수의 잉크젯 헤드(220) 중 임의의 하나의 잉크젯 헤드(220)를 예시하고 있다. 열 잉크젯 헤드(220)의 클리닝을 위해, 스위칭 디바이스(278)는 클리닝액을 공급하도록 스위칭된다. 그 후, 예를 들어 클리닝액 공급 메인 도관(272) 및 클리닝액 공급 분기 도관(272a)을 통해 클리닝액이 열 잉크젯 헤드(220)의 매니폴드(225) 내의 채널(227)을 통해 챔버(224)로 주입된다. 주입된 클리닝액은 채널(227) 및 챔버(224) 내에 잔류하는 잉크를 노즐(226)을 통해 토출시킨다. 이러한 방식으로 열 잉크젯 헤드(220)의 클리닝이 종료되면, 스위칭 디바이스(278)는 잉크를 공급하도록 스위칭된다. 그 후, 도 2a를 참조하여 상술한 바와 같이, 잉크 저장 장치(250)로부터 잉크가 복수의 열 잉크젯 헤드(220) 내로 다시 공급되고, 본 발명에 따른 잉크젯 프린팅 장치(200)는 복수의 패턴(214)을 형성할 수 있다.
도 2c는 도 2a에 도시된 본 발명에 따른 잉크젯 프린팅 장치에 사용되는 피에조 잉크젯 헤드(piezo ink-jet head)의 클린닝 동작을 상세히 설명하기 위한 도면이다.
도 2a 및 도 2c를 참조하면, 본 발명에 따른 피에조 잉크젯 헤드(220)는 도 2a에 도시된 본 발명에 따른 복수의 잉크젯 헤드(120) 중 임의의 하나의 잉크젯 헤드(220)를 예시하고 있다. 피에조 잉크젯 헤드(220)의 클리닝을 위해, 스위칭 디바이스(278)는 클리닝액을 공급하도록 스위칭된다. 그 후, 예를 들어 클리닝액 공급 메인 도관(272) 및 클리닝액 공급 분기 도관(272a)을 통해 클리닝액이 피에조 잉크젯 헤드(220)의 메니스커스(224) 내로 주입된다. 주입된 클리닝액은 메니스커스(224) 내에 잔류하는 잉크를 노즐(226)을 통해 토출시킨다. 이러한 방식으로 피에조 잉크젯 헤드(220)의 클리닝이 종료되면, 스위칭 디바이스(278)는 잉크를 공급하도록 스위칭된다. 그 후, 도 2a를 참조하여 상술한 바와 같이, 잉크 저장 장치(250)로부터 잉크가 복수의 피에조 잉크젯 헤드(220) 내로 다시 공급되고, 본 발명에 따른 잉크젯 프린팅 장치(200)는 복수의 패턴(214)을 형성할 수 있다.
상술한 본 발명에서는, 잉크의 공급 동작, 클리닝액의 공급 동작, 스위칭 디바이스의 스위칭 동작 등을 포함한 잉크젯 프린팅 장치(200)의 전체 동작들은 하나의 중앙제어장치(예를 들어, 마이크로프로세서 등)에 의해 미리 정해진 프로그램에 따라 제어될 수 있다. 또한, 당업자라면 잉크 및 클리닝액을 공급하기 위해서 는, 잉크 및 클리닝액의 공급에 필요한 가압력 및 공급량을 제어할 수 있는 펌프(pump)와 같은 강제 송액 기능을 구비한 액추에이터(미도시)가 사용되어야 한다는 것을 충분히 이해할 수 있을 것이다.
상술한 본 발명의 잉크젯 프린팅 장치용 헤드의 클리닝 장치, 및 이를 구비한 잉크젯 프린팅 장치용 헤드 및 잉크젯 프린팅 장치는 전자부품의 회로, 또는 PDP 또는 LCD와 같은 FPD의 제조 시에 요구되는 복수의 패턴을 형성하는데 사용되는 잉크젯 프린팅 장치용 헤드 및 잉크젯 프린팅 장치에 사용되는 것으로 예시적으로 기술되어 있다. 그러나, 당업자라면 본 발명이 FPD의 제조용 잉크젯 프린팅 장치용 헤드 및 잉크젯 프린팅 장치 이외의 기술 분야에서 사용되는 복수의 패턴을 형성하는데 사용되는 프린팅 장치용 헤드 및 프린팅 장치에도 적용될 수 있다는 것을 충분히 이해할 수 있을 것이다.
다양한 변형예가 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 본 명세서에 기술되고 예시된 구성 및 방법으로 만들어질 수 있으므로, 상기 상세한 설명에 포함되거나 첨부 도면에 도시된 모든 사항은 예시적인 것으로 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 따라서, 본 발명의 범위는 상술한 예시적인 실시 예에 의해 제한되지 않으며, 이하의 청구범위 및 그 균등물에 따라서만 정해져야 한다.
도 1a는 종래 기술에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 사시도를 도시한 도면이다.
도 1b는 도 1a에 도시된 종래 기술에 따른 잉크젯 프린팅 장치에 사용되는 열 잉크젯 헤드(thermal ink-jet head) 및 동작을 상세히 설명하기 위한 도면이다.
도 1c는 도 1a에 도시된 종래 기술에 따른 잉크젯 프린팅 장치에 사용되는 피에조 잉크젯 헤드(piezo ink-jet head) 및 동작을 상세히 설명하기 위한 도면이 도시되어 있다.
도 2a는 본 발명에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 사시도를 도시한 도면이다.
도 2b는 도 2a에 도시된 본 발명에 따른 잉크젯 프린팅 장치에 사용되는 열 잉크젯 헤드(thermal ink-jet head)의 클리닝 동작을 상세히 설명하기 위한 도면이다.
도 2c는 도 2a에 도시된 본 발명에 따른 잉크젯 프린팅 장치에 사용되는 피에조 잉크젯 헤드(piezo ink-jet head)의 클린닝 동작을 상세히 설명하기 위한 도면이다.

Claims (21)

  1. 잉크젯 프린팅 장치용 복수의 헤드를 클리닝하기 위한 클리닝 장치에 있어서,
    상기 복수의 헤드에 공급될 클리닝액을 저장하는 클리닝액 저장 장치;
    상기 복수의 헤드와 상기 클리닝액 저장 장치를 연결하는 클리닝액 공급 메인 도관 및 복수의 클리닝액 공급 분기 도관; 및
    상기 복수의 클리닝액 공급 분기 도관과 상기 복수의 헤드 사이에 제공되며, 상기 클리닝액 공급의 시작 및 종료를 제어하기 위한 복수의 클리닝액 공급 제어 밸브
    를 포함하는 헤드 클리닝 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 클리닝액 저장 장치는 클리닝액 가압용 도관으로부터 공급되는 가압 유체에 의해 가압력이 제공되며,
    상기 가압 유체의 공급은 클리닝액 가압 유체 제어 밸브에 의해 제어되는
    헤드 클리닝 장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 복수의 헤드가 각각 열 잉크젯 헤드 또는 피에조 잉크젯 헤드인 헤드 클리닝 장치.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 잉크가 포토레지스트(PR)액 또는 금속 페이스트인 헤드 클리닝 장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 잉크가 포토레지스트(PR)액 또는 금속 페이스트인 헤드 클리닝 장치.
  6. 잉크젯 프린팅 장치용 헤드에 있어서,
    상기 잉크젯 프린팅 장치에 복수의 헤드가 제공되고,
    상기 복수의 헤드는
    상기 복수의 헤드에 각각 연결되며, 상기 복수의 헤드에 제공될 잉크를 저장하는 잉크 저장 장치;
    상기 복수의 헤드에 각각 연결되며, 상기 복수의 헤드에 제공될 클리닝액을 저장하는 클리닝액 저장 장치; 및
    상기 잉크 및 상기 클리닝액 중 어느 하나만이 상기 복수의 헤드에 공급되도록 제어하기 위한 복수의 스위칭 디바이스
    를 포함하는 잉크젯 프린팅 장치용 헤드.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 잉크젯 프린팅 장치용 헤드는
    상기 복수의 헤드와 상기 잉크 저장 장치를 연결하는 잉크 공급 메인 도관 및 복수의 잉크 공급 분기 도관;
    상기 복수의 잉크 공급 분기 도관과 상기 복수의 헤드 사이에 제공되며, 상기 잉크 공급의 시작 및 종료를 제어하기 위한 복수의 잉크 공급 제어 밸브;
    상기 복수의 헤드와 상기 클리닝액 저장 장치를 연결하는 클리닝액 공급 메인 도관 및 복수의 클리닝액 공급 분기 도관; 및
    상기 복수의 클리닝액 공급 분기 도관과 상기 복수의 헤드 사이에 제공되며, 상기 클리닝액 공급의 시작 및 종료를 제어하기 위한 복수의 클리닝액 공급 제어 밸브
    를 포함하고,
    상기 복수의 스위칭 디바이스는 상기 복수의 잉크 공급 분기 도관 및 상기 복수의 클리닝액 공급 분기 도관이 만나는 위치에 제공되는
    잉크젯 프린팅 장치용 헤드.
  8. 제 6항 또는 제 7항에 있어서,
    상기 잉크 저장 장치는 잉크 가압용 도관으로부터 공급되는 잉크 가압 유체에 의해 가압력이 제공되고, 상기 잉크 가압 유체의 공급은 잉크 가압 유체 제어 밸브에 의해 제어되며,
    상기 클리닝액 저장 장치는 클리닝액 가압용 도관으로부터 공급되는 클리닝 액 가압 유체에 의해 가압력이 제공되고, 상기 클리닝액 가압 유체의 공급은 클리닝액 가압 유체 제어 밸브에 의해 제어되는
    잉크젯 프린팅 장치용 헤드.
  9. 제 6항 또는 제 7항에 있어서,
    상기 복수의 헤드가 각각 열 잉크젯 헤드 또는 피에조 잉크젯 헤드인 잉크젯 프린팅 장치용 헤드.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 복수의 헤드가 각각 열 잉크젯 헤드 또는 피에조 잉크젯 헤드인 잉크젯 프린팅 장치용 헤드.
  11. 제 6항 또는 제 7항에 있어서,
    상기 잉크가 포토레지스트(PR)액 또는 금속 페이스트인 잉크젯 프린팅 장치용 헤드.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 잉크가 포토레지스트(PR)액 또는 금속 페이스트인 잉크젯 프린팅 장치용 헤드.
  13. 잉크젯 프린팅 장치에 있어서,
    프린팅 대상물 상에 복수의 패턴을 형성하도록 잉크를 공급하기 위한 복수의 헤드;
    상기 복수의 헤드가 장착되며, 상기 프린팅 대상물 상에서 이동 가능한 갠트리;
    상기 갠트리의 후방에 장착되며, 상기 프린팅 대상물 상에 형성된 복수의 패턴의 상태를 검사하기 위한 복수의 검사 장치;
    상기 복수의 헤드에 각각 연결되며, 상기 복수의 헤드에 제공될 잉크를 저장하는 잉크 저장 장치;
    상기 복수의 헤드에 각각 연결되며, 상기 복수의 헤드에 제공될 클리닝액을 저장하는 클리닝액 저장 장치; 및
    상기 잉크 및 상기 클리닝액 중 어느 하나만이 상기 복수의 헤드에 공급되도록 제어하기 위한 복수의 스위칭 디바이스
    를 포함하는 잉크젯 프린팅 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 복수의 헤드는
    상기 복수의 헤드와 상기 잉크 저장 장치를 연결하는 잉크 공급 메인 도관 및 복수의 잉크 공급 분기 도관;
    상기 복수의 잉크 공급 분기 도관과 상기 복수의 헤드 사이에 제공되며, 상 기 잉크 공급의 시작 및 종료를 제어하기 위한 복수의 잉크 공급 제어 밸브;
    상기 복수의 헤드와 상기 클리닝액 저장 장치를 연결하는 클리닝액 공급 메인 도관 및 복수의 클리닝액 공급 분기 도관; 및
    상기 복수의 클리닝액 공급 분기 도관과 상기 복수의 헤드 사이에 제공되며, 상기 클리닝액 공급의 시작 및 종료를 제어하기 위한 복수의 클리닝액 공급 제어 밸브
    를 포함하고,
    상기 복수의 스위칭 디바이스는 상기 복수의 잉크 공급 분기 도관 및 상기 복수의 클리닝액 공급 분기 도관이 만나는 위치에 제공되는
    잉크젯 프린팅 장치.
  15. 제 13항 또는 제 14항에 있어서,
    상기 잉크 저장 장치는 잉크 가압용 도관으로부터 공급되는 잉크 가압 유체에 의해 가압력이 제공되고, 상기 잉크 가압 유체의 공급은 잉크 가압 유체 제어 밸브에 의해 제어되며,
    상기 클리닝액 저장 장치는 클리닝액 가압용 도관으로부터 공급되는 클리닝액 가압 유체에 의해 가압력이 제공되고, 상기 클리닝액 가압 유체의 공급은 클리닝액 가압 유체 제어 밸브에 의해 제어되는
    잉크젯 프린팅 장치.
  16. 제 13항 또는 제 14항에 있어서,
    상기 복수의 헤드가 각각 열 잉크젯 헤드 또는 피에조 잉크젯 헤드인 잉크젯 프린팅 장치.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 복수의 헤드가 각각 열 잉크젯 헤드 또는 피에조 잉크젯 헤드인 잉크젯 프린팅 장치.
  18. 제 13항 또는 제 14항에 있어서,
    상기 잉크가 포토레지스트(PR)액 또는 금속 페이스트인 잉크젯 프린팅 장치.
  19. 제 15항에 있어서,
    상기 잉크가 포토레지스트(PR)액 또는 금속 페이스트인 잉크젯 프린팅 장치.
  20. 제 13항 또는 제 14항에 있어서,
    상기 복수의 검사 장치가 공지의 광학 센서, 공지의 광학계, CCD 카메라, 및 비전 카메라(vision camera) 중 어느 하나로 구현되는 잉크젯 프린팅 장치.
  21. 제 15항에 있어서,
    상기 복수의 검사 장치가 공지의 광학 센서, 공지의 광학계, CCD 카메라, 및 비전 카메라(vision camera) 중 어느 하나로 구현되는 잉크젯 프린팅 장치.
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