KR20210087731A - Pressure controlling apparatus for ink-jet printer - Google Patents

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KR20210087731A
KR20210087731A KR1020200000812A KR20200000812A KR20210087731A KR 20210087731 A KR20210087731 A KR 20210087731A KR 1020200000812 A KR1020200000812 A KR 1020200000812A KR 20200000812 A KR20200000812 A KR 20200000812A KR 20210087731 A KR20210087731 A KR 20210087731A
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심지훈
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Abstract

The present invention relates to a pressure control apparatus for an inkjet printer. The apparatus is connected to a storage unit for head supply supplying ink to an inkjet head with a plurality of nozzles discharging ink to control pressure, and comprises: a negative pressure generator to apply a negative pressure to the storage unit for head supply; a positive pressure generator to apply a positive pressure to the storage unit for head supply; an output tube outputting the negative pressure or the positive pressure generated by the negative pressure generator or the positive pressure generator to the outside; a first valve installed between the negative pressure generator and the output tube; a second valve which is a three-way valve installed between the positive pressure generator and the output tube; and a buffer unit connected to the second valve. The buffer unit is a sealed space filled with gas. The present invention applies the buffer unit connected to the positive pressure generator through the three-way valve to open the valve to the buffer unit while closing a port of the positive pressure generator to reduce a difference from a control target volume set for pressure control. The present invention switches a control direction through the three-way valve to reduce the difference from the control target volume. Therefore, a state in which the pressure is stable when closing the port of the positive pressure generator can be maintained, and the time taken to reach the control pressure when opening the port of the positive pressure generator can be reduced.

Description

잉크젯 프린터의 압력제어장치{PRESSURE CONTROLLING APPARATUS FOR INK-JET PRINTER}PRESSURE CONTROLLING APPARATUS FOR INK-JET PRINTER}

본 발명은 잉크젯 헤드의 압력을 제어하는 압력제어장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 산업분야에서 사용되는 잉크젯 프린터의 잉크젯 헤드에 잉크를 공급하는 잉크 저장부에 연결되어 압력을 제어하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a pressure control device for controlling the pressure of an inkjet head, and more particularly, to a device connected to an ink storage unit for supplying ink to an inkjet head of an inkjet printer used in an industrial field to control the pressure.

일반적으로 형상 신호에 따라 매체 표면에 액상의 잉크를 액적형태로 분사하는 잉크젯 방식은 문서나 광고지를 작성하는 프린팅으로서 뿐만이 아니라, 반도체 또는 디스플레이 분야의 용액 공정에 이용되고 있다.In general, the inkjet method of spraying liquid ink on the surface of a medium in the form of droplets according to a shape signal is used not only as printing for creating documents or flyers, but also in solution processes in semiconductor or display fields.

기판에 복잡한 형상의 패턴을 형성하거나 특정 위치에만 잉크를 정확하게 토출할 수 있는 잉크젯 프린팅의 적용범위가 넓어지고 있다. 문서 작성을 위한 소형의 잉크젯 프린터는 잉크 액적을 토출하는 잉크젯 헤드에서 잉크를 저장하는 형태를 가지고 있지만, 대형의 문서 작성용 프린터나 산업용으로 제작된 잉크젯 프린터는 많은 양의 잉크를 사용하기 때문에 잉크를 저장하는 저장부와 잉크젯 헤드가 분리된 구조를 적용하고 있다.The application range of inkjet printing, which can form a pattern of a complex shape on a substrate or precisely eject ink only at a specific location, is expanding. Small inkjet printers for document creation have a form of storing ink in an inkjet head that ejects ink droplets, but large-sized document printers or industrial inkjet printers use a large amount of ink. A structure in which the storage unit and the inkjet head are separated is applied.

도 12는 일반적인 산업용 잉크젯 프린터의 구조를 설명하기 위한 모식도이다.12 is a schematic diagram for explaining the structure of a general industrial inkjet printer.

일반적인 산업용 잉크젯 프린터는, 잉크젯 헤드(10), 헤드공급용 저장부(20), 압력제어장치(30), 버퍼 저장부(40) 및 잉크 저장 탱크(50)를 포함한다.A typical industrial inkjet printer includes an inkjet head 10 , a head supply storage unit 20 , a pressure control device 30 , a buffer storage unit 40 , and an ink storage tank 50 .

잉크젯 헤드(10)는 잉크를 토출하는 노즐을 포함하며 필요한 위치에 잉크를 선택적으로 토출하여 프린팅을 수행한다. 헤드공급용 저장부(20)는 잉크젯 헤드(10)에 잉크를 공급하기 위하여 잉크를 저장하는 공간이며, 헤드공급용 저장부(20)와 연결된 공급유로(11)를 통해서 잉크를 지속적으로 공급받는다. 헤드공급용 저장부(20)에서 잉크젯 헤드(10)를 향하는 일 방향으로만 잉크를 공급할 수도 있으나, 정확한 토출량의 조절을 위하여 잉크젯 헤드(10)에 잔류하는 잉크를 다시 헤드공급용 저장부(20)로 되돌리는 회수유로(12)를 구비하는 것이 산업용 잉크젯 프린터에서는 일반적이다. 압력제어장치(30)는 잉크의 정확한 토출을 위하여 잉크젯 헤드(10) 및 헤드공급용 저장부(20)의 압력을 조절하는 구성이며, 압력조절관(31)이 헤드공급용 저장부(20)에 연결된다. 산업용으로 사용되는 잉크젯 프린터는 잉크의 사용량이 매우 많기 때문에 헤드공급용 저장부(20)에 잉크를 지속적으로 공급하여야 하지만, 헤드공급용 저장부(20)에 곧바로 잉크를 추가하지 않고, 버퍼 저장부(40)를 거쳐서 외부에 위치하는 잉크 저장 탱크(50)에 저장된 잉크를 추가 투입하는 것이 일반적이다. 이때, 추가 투입되는 잉크는 잉크 저장 탱크(50)에서 버퍼 저장부(40)를 향하여 일 방향으로 이동한다. The inkjet head 10 includes a nozzle for discharging ink, and performs printing by selectively discharging ink to a required position. The head supply storage unit 20 is a space for storing ink in order to supply ink to the inkjet head 10 , and the ink is continuously supplied through the supply passage 11 connected to the head supply storage unit 20 . . Ink may be supplied only in one direction from the head supply storage unit 20 toward the inkjet head 10 , but the ink remaining in the inkjet head 10 may be stored back in the head supply storage unit 20 to accurately control the discharge amount. ), it is common in industrial inkjet printers to have a recovery passage 12 for returning them. The pressure control device 30 is configured to adjust the pressure of the inkjet head 10 and the storage unit 20 for supplying the ink for accurate ejection of ink, and the pressure control tube 31 includes the storage unit for supplying the head 20 . is connected to Inkjet printers used for industrial purposes have to continuously supply ink to the storage unit 20 for supplying the head because the amount of ink used is very large, but instead of adding ink directly to the storage unit 20 for supplying the head, the buffer storage unit It is common to additionally input the ink stored in the ink storage tank 50 located outside through step (40). At this time, the additionally added ink moves from the ink storage tank 50 toward the buffer storage unit 40 in one direction.

잉크젯 프린팅 과정에서 정확한 양의 잉크를 토출하기 위해서는, 잉크젯 헤드에서 토출 준비상태인 잉크가 노즐 입구를 기준으로 모세관 현상에 의해서 내측으로 요입된 곡면 상태인 메니스커스(meniscus) 상태를 유지하여야 한다. 이를 위하여 헤드공급용 저장부의 위치를 잉크젯 헤드보다 높게 위치하게 하고, 대신에 헤드공급용 저장부의 내부를 진공으로 유지하여 헤드공급용 저장부 내에 음압을 발생시킴으로써, 잉크젯 헤드에서 잉크의 흘러내림을 방지하여 메니스커스 상태를 유지하도록 하는 것이 일반적이다. 하지만, 헤드공급용 저장부를 진공으로 유지하게 되면, 잉크를 구성하는 용매의 증발이 가속화 되어 잉크의 성질이 변화하게 되고, 그 중에서 가장 문제가 되는 것이 시간이 흐를수록 잉크의 점도가 높아지는 것이다. 잉크의 점도가 높아지면 잉크젯 헤드에서 잉크의 효과적인 분사가 어려워진다.In order to eject an accurate amount of ink in the inkjet printing process, the ink in the inkjet head in a state of preparation for ejection must maintain a meniscus state, which is a curved state in which the ink is indented inward by a capillary phenomenon with respect to the nozzle inlet. To this end, the position of the head supply storage unit is positioned higher than that of the inkjet head, and instead, the inside of the head supply storage unit is maintained in a vacuum to generate negative pressure in the head supply storage unit, thereby preventing ink from flowing down from the inkjet head. Thus, it is common to maintain the meniscus state. However, if the storage unit for supplying the head is maintained in a vacuum, the evaporation of the solvent constituting the ink is accelerated and the properties of the ink are changed, and the most problematic among them is that the viscosity of the ink increases as time goes by. As the viscosity of the ink increases, it becomes difficult to effectively eject the ink from the inkjet head.

또한, 최근에는 잉크젯 프린터의 적용분야가 다양해지면서 전극 패턴을 위하여 금속 입자가 분산된 잉크를 적용하는 경우와 같이 입자가 분산된 잉크를 사용하는 경우가 증가하고 있다. 특히 OLED 디스플레이분야에서 양자점 물질의 사용이 증가하면서 양자점 물질을 소정의 패턴 또는 소정의 위치에만 도포하는 과정에서 잉크젯 프린팅을 적용하려는 시도가 이어지고 있다. 하지만, 헤드공급용 저장부에 저장된 상태에서 금속 입자나 양자점 물질이 자체의 중량으로 인하여 가라앉는 등의 분산성이 낮아지는 문제로 인하여 잉크젯 프린팅을 적용하지 못하고 있는 실정이다.In addition, as the field of application of the inkjet printer is diversified, the case of using the ink in which the metal particles are dispersed, such as the case of applying the ink in which the metal particles are dispersed, is increasing for the electrode pattern. In particular, as the use of quantum dot materials increases in the field of OLED displays, attempts have been made to apply inkjet printing in the process of applying quantum dot materials only to predetermined patterns or predetermined positions. However, the situation is that inkjet printing cannot be applied due to a problem in which dispersibility is lowered, such as metal particles or quantum dot materials sink due to their own weight in a state stored in the storage unit for supplying the head.

한편, 잉크젯 프린터에 사용되는 압력제어장치는 메니스커스 상태를 유지하도록 음압을 발생하는 음압발생기와 잉크 토출 등의 경우에 양압을 발생하는 양압발생기를 구비하며, 복수의 밸브를 사용하여 양압과 음압을 변환하고 있다. On the other hand, a pressure control device used in an inkjet printer includes a negative pressure generator that generates a negative pressure to maintain a meniscus state and a positive pressure generator that generates a positive pressure in the case of ink ejection, and uses a plurality of valves to provide positive and negative pressure is converting

이러한 압력제어장치에서 음압에서 양압으로 변환하거나 양압에서 음압으로 변환하는 경우에 발생하는 오버슈팅이나 언더슈팅을 최소화하고 정밀하게 압력을 제어하기 위한 다양한 기술이 개발되었다. 하지만, 양압을 발생하는 양압발생기의 포트를 닫는 과정에서 제어 압력이 불안정해지는 문제점이 지속하여 발생하고 있으며, 다시 양압발생기에 연결된 포트를 열었을 때에 제어 압력까지의 도달하는 시간이 지연되고 있는 실정이다. Various technologies have been developed to minimize overshooting or undershooting that occurs when converting from negative pressure to positive pressure or from positive pressure to negative pressure in such a pressure control device and to precisely control the pressure. However, the problem that the control pressure becomes unstable in the process of closing the port of the positive pressure generator that generates the positive pressure continues to occur, and when the port connected to the positive pressure generator is opened again, the time to reach the control pressure is delayed.

대한민국 등록특허 10-1694278Republic of Korea Patent Registration 10-1694278

본 발명은 제어 압력의 불안정을 줄이고 양압발생기가 다시 제어 압력까지 도달하는 시간을 단축할 수 있는 잉크젯 프린터용 압력제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a pressure control device for an inkjet printer capable of reducing the instability of the control pressure and shortening the time for the positive pressure generator to reach the control pressure again.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 잉크젯 프린터용 압력제어장치는, 잉크를 토출하는 복수의 노즐을 구비한 잉크젯 헤드에 잉크를 공급하는 헤드공급용 저장부와 연결되어 압력을 제어하는 장치로서, 헤드공급용 저장부에 음압을 가하기 위한 음압발생기; 헤드공급용 저장부에 양압을 가하기 위한 양압발생기; 상기 음압발생기 또는 상기 양압발생기에서 발생된 음압 또는 양압이 외부로 출력되는 출력관; 상기 음압발생기와 출력관 사이에 설치된 제1밸브; 상기 양압발생기와 출력관 사이에 설치된 3방향 밸브인 제2밸브; 및 상기 제2밸브에 연결된 완충부를 포함하며, 상기 완충부는 기체가 채워진 밀폐된 공간인 것을 특징으로 한다.A pressure control device for an inkjet printer according to the present invention for achieving the above object is a device connected to a head supply storage for supplying ink to an inkjet head having a plurality of nozzles for discharging ink to control the pressure, a negative pressure generator for applying negative pressure to the storage unit for supplying the head; a positive pressure generator for applying positive pressure to the storage unit for supplying the head; an output pipe through which the negative pressure or positive pressure generated by the negative pressure generator or the positive pressure generator is output to the outside; a first valve installed between the sound pressure generator and the output pipe; a second valve which is a three-way valve installed between the positive pressure generator and the output pipe; and a buffer part connected to the second valve, wherein the buffer part is an enclosed space filled with gas.

본 발명은 완충부를 추가하여, 압력 제어를 위해 설정된 제어 목적 체적과의 차이를 줄일 수 있고, 압력 헌팅과 제어 압력에 도달하는 시간을 줄일 수 있다.The present invention can reduce the difference with the control target volume set for pressure control by adding a buffer, and reduce pressure hunting and time to reach the control pressure.

완충부의 체적이 양압발생기가 제어하도록 설정되는 체적인 제어 목적 체적의 10% 이상인 것이 좋다.It is preferable that the volume of the buffer part is set to be controlled by the positive pressure generator to be at least 10% of the volume to be controlled.

완충부의 체적이 양압발생기가 제어하도록 설정되는 체적인 제어 목적 체적의 50% 이상인 경우에 압력 헌팅과 제어 압력에 도달하는 시간을 충분히 줄일 수 있다.When the volume of the buffer part is 50% or more of the volume to be controlled by the volume set to be controlled by the positive pressure generator, the pressure hunting and the time to reach the control pressure can be sufficiently reduced.

완충부의 체적이 양압발생기가 제어하도록 설정되는 체적인 제어 목적 체적의 90~100% 범위인 경우에, 압력 헌팅과 제어 압력에 도달하는 시간을 최소화할 수 있다.When the volume of the buffer is set to be controlled by the positive pressure generator and is in the range of 90 to 100% of the control target volume, pressure hunting and time to reach the control pressure can be minimized.

완충부가 관으로 연결된 주머니 또는 케이스 형태의 레저버일 수 있다.The buffer unit may be a reservoir in the form of a pocket or a case connected by a tube.

완충부가 소정 길이 이상의 튜브 형태일 수 있으며, 튜브가 말린 형태로 구성되면 튜브를 설치하는 공간이 줄어들어서 공간활용성이 향상된다.The buffer unit may be in the form of a tube having a predetermined length or longer, and when the tube is formed in a rolled form, the space for installing the tube is reduced, thereby improving space utilization.

출력관에는 압력 정보를 측정하는 압력 센서 및 온도 정보를 측정하는 온도 센서가 설치되며, 압력 센서에서 측정된 압력 정보에 대하여 온도 센서에서 측정된 온도를 기준으로 온도 보정을 수행하는 것이 바람직하다.A pressure sensor for measuring pressure information and a temperature sensor for measuring temperature information are installed in the output tube, and it is preferable to perform temperature correction with respect to the pressure information measured by the pressure sensor based on the temperature measured by the temperature sensor.

그리고 압력 센서가 2개 이상 설치되고, 복수의 압력 센서 각각에 대하여 온도 센서가 구비될 수 있다.In addition, two or more pressure sensors may be installed, and a temperature sensor may be provided for each of the plurality of pressure sensors.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명은, 양압발생기와 3웨이 밸브로 연결된 완충부를 적용함으로써, 양압발생기의 포트를 닫으면서 완충부로 밸브을 개방하여 압력 제어를 위해 설정된 제어 목적 체적과의 차이를 줄일 수 있는 효과가 있다.The present invention configured as described above applies the positive pressure generator and the buffer connected to the 3-way valve, thereby closing the port of the positive pressure generator and opening the valve with the buffer, thereby reducing the difference from the control target volume set for pressure control. there is

본 발명은 3웨이 밸브를 통해서 제어방향을 전환하여 제어 목적 체적과의 차이를 줄이기 때문에, 양압발생기의 포트를 닫을 때에 압력이 안정한 상태를 유지할 수 있고, 양압발생기 포트를 열었을 때에 제어 압력까지 도달하는 시간을 줄일 수 있다. Since the present invention reduces the difference with the control target volume by changing the control direction through the 3-way valve, the pressure can be maintained in a stable state when the port of the positive pressure generator is closed, and the control pressure is reached when the port of the positive pressure generator is opened. time can be reduced.

최종적으로 압력 제어가 안정적이고 제어 압력에 도달하시는 시간이 감소하기 때문에, 잉크젯 프린터의 정밀도와 작업효율이 향상되는 효과가 있다.Finally, since the pressure control is stable and the time to reach the control pressure is reduced, the precision and work efficiency of the inkjet printer are improved.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 압력제어장치의 구성을 설명하기 위한 모식도이다.
도 2는 본 발명과의 비교를 위한 종래의 압력제어장치를 설명하기 위한 모식도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 압력제어장치에서 제2밸브의 동작을 설명하기 위한 모식도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 압력제어장치에 사용되는 완충부의 한 가지 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 압력제어장치에 사용된 완충부 튜브의 길이에 따른 압력측정결과를 도시한 그래프이다.
도 6은 도 5의 두 번째 그래프가 측정된 완충부의 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 5의 세 번째 그래프가 측정된 완충부의 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 압력제어장치의 내부에 설치된 압력 센서에서 측정된 압력과 외부에서 측정된 실제 압력을 비교한 그래프이다.
도 9는 도 8의 그래프에 온도 변화를 추가한 그래프이다.
도 10은 압력제어장치에서 압력 센서에 대한 보정을 위하여 작성된 온도 보상 테이블이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 압력제어장치의 온도 보상을 반영한 보정 센서 출력 압력과 외부에서 측정된 실제 압력을 비교한 그래프이다.
도 12는 일반적인 산업용 잉크젯 프린터의 구조를 설명하기 위한 모식도이다.
1 is a schematic diagram for explaining the configuration of a pressure control device according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram for explaining a conventional pressure control device for comparison with the present invention.
3 is a schematic diagram for explaining the operation of the second valve in the pressure control device according to the embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining one form of the buffer used in the pressure control device according to the embodiment of the present invention.
5 is a graph showing the pressure measurement results according to the length of the buffer tube used in the pressure control device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a view for explaining the shape of the buffer part measured by the second graph of FIG. 5 .
FIG. 7 is a view for explaining the shape of the buffer part measured by the third graph of FIG. 5 .
8 is a graph comparing the pressure measured by the pressure sensor installed inside the pressure control device and the actual pressure measured from the outside.
9 is a graph in which a temperature change is added to the graph of FIG. 8 .
10 is a temperature compensation table prepared for correction of a pressure sensor in the pressure control device.
11 is a graph comparing an output pressure of a correction sensor reflecting the temperature compensation of the pressure control device according to an embodiment of the present invention and an actual pressure measured from the outside.
12 is a schematic diagram for explaining the structure of a general industrial inkjet printer.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. An embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

개시된 기술에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 개시된 기술의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 개시된 기술의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Since the description of the disclosed technology is only an embodiment for structural or functional description, the scope of the disclosed technology should not be construed as being limited by the embodiment described in the text. That is, since the embodiment may have various changes and may have various forms, it should be understood that the scope of the disclosed technology includes equivalents capable of realizing the technical idea.

한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.On the other hand, the meaning of the terms described in the present application should be understood as follows.

“제1”, “제2” 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.Terms such as “first” and “second” are for distinguishing one component from other components, and the scope of rights should not be limited by these terms. For example, a first component may be termed a second component, and similarly, a second component may also be termed a first component.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 압력제어장치의 구성을 설명하기 위한 모식도이고, 도 2는 본 발명과의 비교를 위한 종래의 압력제어장치를 설명하기 위한 모식도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 압력제어장치에서 제2밸브의 동작을 설명하기 위한 모식도이다.Figure 1 is a schematic diagram for explaining the configuration of a pressure control device according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a schematic diagram for explaining a conventional pressure control device for comparison with the present invention, Figure 3 is a diagram of the present invention It is a schematic diagram for explaining the operation of the second valve in the pressure control device according to the embodiment.

본 실시예의 압력제어장치는, 음압발생기(1000), 양압발생기(2000), 제1밸브(1100), 제2밸브(2200), 완충부(3000) 및 출력관(4000)을 포함한다.The pressure control apparatus of this embodiment includes a negative pressure generator 1000 , a positive pressure generator 2000 , a first valve 1100 , a second valve 2200 , a buffer unit 3000 , and an output pipe 4000 .

음압발생기(1000)는 음압을 생성하고, 양압발생기(2000)는 양압을 생성하며, 음압발생기(1000)와 양압발생기(2000)에서 생성된 음압 또는 양압은 출력관(4000)을 통해서 헤드공급용 저장부(200)의 압력을 조절한다.The negative pressure generator 1000 generates negative pressure, the positive pressure generator 2000 generates a positive pressure, and the negative pressure or positive pressure generated by the negative pressure generator 1000 and the positive pressure generator 2000 is stored for head supply through the output tube 4000 . The pressure of the part 200 is adjusted.

출력관(4000)은 2개의 관으로 분기되며, 분기된 관 각각은 음압발생기(1000)와 양압발생기(2000)와 연결되고, 음압발생기(1000)와 연결된 중간에는 제1밸브(1100)가 위치하고 양압발생기(2000)와 연결된 중간에는 제2밸브(2200)가 위치한다. 제1밸브(1100)의 동작을 제어함으로써 음압발생기(1000)에서 발생된 음압에 의해서 잉크 저장부에서 공기를 흡입하는 양을 조절할 수 있다. 제2밸브(2200)의 동작을 제어함으로써 양압발생기(2000)에서 발생된 양압에 의해서 잉크 저장부에 공기를 주입하는 양을 조절할 수 있다.The output pipe 4000 is branched into two pipes, each of the branched pipes is connected to the negative pressure generator 1000 and the positive pressure generator 2000 , and the first valve 1100 is located in the middle connected to the negative pressure generator 1000 and positive pressure A second valve 2200 is positioned in the middle connected to the generator 2000 . By controlling the operation of the first valve 1100 , the amount of air sucked from the ink storage unit may be adjusted by the negative pressure generated by the negative pressure generator 1000 . By controlling the operation of the second valve 2200 , it is possible to adjust the amount of air injected into the ink storage unit by the positive pressure generated by the positive pressure generator 2000 .

제어부(미도시)는 제1밸브(1100)와 제2밸브(2200)를 제어함으로써, 출력관(4000)을 통해서 연결된 헤드공급용 저장부(200)의 압력을 조절한다. 구체적으로, 헤드공급용 저장부(200)의 내부 압력을 잉크젯 헤드가 메니스커스 상태를 유지할 수 있는 특정의 값으로 설정하고, 설정된 압력 값으로 압력이 유지될 수 있도록 제1밸브(1100)와 제2밸브(2200)를 제어한다. 메니스커스 상태를 유지하기 위해서는 헤드공급용 저장부(200)의 내부가 음압상태로 유지되어야 하므로 음압발생기(1000)만 필요한 것으로 생각될 수도 있겠으나, 잉크젯 헤드의 관리 및 유지 보수 과정에서 양압을 가해야하는 경우가 있기 때문에, 일반적인 잉크젯 프린터에서는 음압발생기(1000)와 양압발생기(2000)를 함께 구비한다. A control unit (not shown) controls the first valve 1100 and the second valve 2200 to adjust the pressure of the head supply storage unit 200 connected through the output pipe 4000 . Specifically, the internal pressure of the head supply storage unit 200 is set to a specific value at which the inkjet head can maintain a meniscus state, and the first valve 1100 and The second valve 2200 is controlled. In order to maintain the meniscus state, it may be considered that only the negative pressure generator 1000 is necessary because the inside of the storage unit 200 for supplying the head must be maintained in a negative pressure state. Since there is a case where it is necessary to apply pressure, a general inkjet printer includes a negative pressure generator 1000 and a positive pressure generator 2000 together.

다만, 도시된 실시예에서는 음압발생기와 양압발생기 각각에 밸브가 하나씩 설치된 구성을 도시하고 이를 기준으로 설명하였으나, 이에 한정되는 아니며, 더욱 정밀한 제어를 위해서는 추가적인 밸브와 음압발생기 또는 양압발생기를 더 구비할 수 있다. 예를 들면, 음압발생기와 연결된 배관에 복수의 밸브를 설치하여 이들을 개별적으로 제어함으로써 더욱 정밀한 압력 조절을 수행할 수도 있고, 복수의 음압발생기를 설치하고 각각의 음압발생기에 조절 밸브가 설치될 수도 있다. However, in the illustrated embodiment, a configuration in which one valve is installed in each of the negative pressure generator and the positive pressure generator has been illustrated and described based on this, but the present invention is not limited thereto. For more precise control, an additional valve and a negative pressure generator or a positive pressure generator may be further provided. can For example, more precise pressure control may be performed by installing a plurality of valves in a pipe connected to the negative pressure generator and individually controlling them, or a plurality of negative pressure generators may be installed and a control valve may be installed in each negative pressure generator. .

이때, 도 3에 도시된 것과 같이 종래에는 양압발생기(2000)로 연결된 포트를 조절하는 밸브가 on/off 기능을 수행하는 2웨이 밸브(2100)였으나, 본 실시예는 도 2에 도시된 것과 같이 방향전환이 가능한 3웨이 밸브(2200)를 적용하였다. 본 실시예의 제2밸브(2200)에 연결된 3개의 방향 중에서 2개는 종래와 같이 양압발생기(2000)와 출력관(4000)이며, 나머지 하나는 본 실시예에서 새롭게 추가된 완충부(3000)와 연결된다.At this time, as shown in FIG. 3 , in the prior art, the valve for controlling the port connected to the positive pressure generator 2000 was a 2-way valve 2100 performing an on/off function, but in this embodiment, as shown in FIG. A 3-way valve 2200 capable of changing the direction was applied. Among the three directions connected to the second valve 2200 of this embodiment, two are the positive pressure generator 2000 and the output pipe 4000 as in the prior art, and the other one is connected to the buffer unit 3000 newly added in this embodiment. do.

완충부(3000)는 기체가 채워진 소정의 체적을 가지는 밀폐된 공간이며, 제2밸브(2200)의 방향이 전환되면 양압발생기(2000)의 양압이 기체가 채워진 완충부(3000)의 공간으로 가해진다. The buffer unit 3000 is an enclosed space having a predetermined volume filled with gas, and when the direction of the second valve 2200 is switched, the positive pressure of the positive pressure generator 2000 is applied to the space of the buffer unit 3000 filled with gas. All.

도 3에 도시된 종래의 압력제어장치는 2웨이 밸브(2100)를 사용하고 별도의 완충부가 없었기 때문에, 2웨이 밸브를 통해 양압발생기(2000)와 연결된 포트를 차단하면, 양압발생기(2000)와 2웨이 밸브(2100) 사이의 공간에 대해서 양압이 가해졌다. 이때, 양압발생기(2000)에서 발생된 양압은 출력관(4000)을 통해서 외부로 나가는 체적(이하 "제어 목적 체적")을 기준으로 설정된 제어 압력이기 때문에, 양압발생기(2000)와 2웨이 밸브(2100) 사이의 상대적으로 좁은 공간에 동일한 압력이 가해지면서 압력 제어가 불안정해진다. 또한, 좁은 공간에 맞추어 압력이 조절되기 때문에, 2웨이 밸브를 통해 양압발생기(2000)와 연결된 포트를 열어줄 때에, 좁은 공간에 맞추어 조절된 압력이 다시 제어 목적 체적을 기준으로 설정된 제어 압력까지 도달하는 것에 시간이 걸리는 문제가 있었다.Since the conventional pressure control device shown in FIG. 3 uses a 2-way valve 2100 and does not have a separate buffer part, when the port connected to the positive pressure generator 2000 is blocked through the 2-way valve, the positive pressure generator 2000 and A positive pressure was applied to the space between the two-way valves 2100 . At this time, since the positive pressure generated by the positive pressure generator 2000 is a control pressure set based on the volume going out through the output pipe 4000 (hereinafter, “control target volume”), the positive pressure generator 2000 and the two-way valve 2100 ), the pressure control becomes unstable as the same pressure is applied to the relatively narrow space between In addition, since the pressure is adjusted according to the narrow space, when the port connected to the positive pressure generator 2000 is opened through the 2-way valve, the pressure adjusted to the narrow space reaches the control pressure set based on the control target volume again There was a problem that it took time to do.

본 발명은, 도 4에 도시된 것과 같이, 3웨이 방식의 제2밸브(2200)가 출력관(4000)을 향하여 개방되었던 방향을 바꾸어 완충부(3000)를 향하여 개방되도록 하며, 완충부(3000)의 체적은 제어 압력을 설정하는 제어 목적 체적과의 차이가 상대적으로 적기 때문에, 양압발생기(2000)의 압력 제어가 안정적으로 유지된다. 또한, 완충부(3000)로 인하여 상대적으로 충분한 체적에 대하여 압력을 유지하기 때문에, 출력관(4000)을 향하여 개방되었을 때의 제어 압력이 비슷하게 유지되며, 제2밸브(2200)가 다시 출력관(4000)을 향하여 개방되었을 때에 제어 목적 체적을 기준으로 설정된 제어 압력까지 도달하는 시간이 줄어든다.The present invention, as shown in FIG. 4, changes the direction in which the second valve 2200 of the 3-way method was opened toward the output pipe 4000 and opens toward the buffer part 3000, and the buffer part 3000 Since the difference between the volume and the control target volume for setting the control pressure is relatively small, the pressure control of the positive pressure generator 2000 is stably maintained. In addition, since the pressure is maintained for a relatively sufficient volume due to the buffer unit 3000, the control pressure when opened toward the output pipe 4000 is maintained similarly, and the second valve 2200 is again the output pipe 4000 The time to reach the control pressure set on the basis of the control target volume when opened toward the

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 압력제어장치에 사용되는 완충부의 한 가지 형태를 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining one form of the buffer used in the pressure control device according to the embodiment of the present invention.

앞서 살펴본 것과 같이, 본 발명에서 3웨이 방식의 제2밸브에 연결되는 완충부는 제어 목적 체적과의 차이를 줄이기 위해 부가된 기체가 채워진 공간으로서, 공간 내부의 체적이 중요하므로, 기체가 공간을 형성할 수 있는 구조가 모두 적용될 수 있다. 대표적으로 기체가 빠져나가지 않고 충분한 체적을 가지는 주머니나 케이스와 같은 레저버(reservoir)를 연결하여 완충부를 구성할 수 있다. As described above, in the present invention, the buffer unit connected to the second valve of the 3-way type is a space filled with added gas to reduce the difference from the control target volume, and since the volume inside the space is important, the gas forms a space Any possible structure can be applied. Typically, the buffer may be configured by connecting a reservoir such as a pocket or case having a sufficient volume without the gas leaking out.

한편, 튜브의 길이를 늘리는 것으로 내부의 체적이 늘어나기 때문에, 별도의 레저버를 구조물을 연결하지 않고 긴 튜브를 제2밸브에 연결하는 것으로 완충부를 구성할 수 있으며, 이때 도 4에 도시된 것과 같이 튜브를 말아서 사용하면 공간 활용도가 높아진다. 내화학성이 우수한 PFA 튜브가 말린 형태를 유지하도록 여러 번 말은 상태에서 열을 가해서 고정할 수도 있고, 별도의 내화학적 내열적 요구가 없을 시에는 우레탄튜브를 이용하여 별도의 작업 없이 여러 겹으로 말아서 제2밸브에 연결할 수 있다.On the other hand, since the internal volume is increased by increasing the length of the tube, the buffer can be configured by connecting a long tube to the second valve without connecting a separate reservoir to the structure. If you roll the tube together, the space utilization increases. The PFA tube with excellent chemical resistance can be fixed by applying heat in the state of being rolled several times to maintain its rolled shape. If there is no separate chemical resistance and heat resistance requirement, it can be rolled up in multiple layers without additional work using a urethane tube. It can be connected to the second valve.

도 5는 비교예와 본 발명의 실시예에 따른 압력제어장치에 사용된 완충부 튜브의 길이에 따른 압력측정결과를 도시한 그래프이며, 도 6은 두 번째 그래프가 측정된 완충부의 형태를 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 세 번째 그래프가 측정된 완충부의 형태를 설명하기 위한 도면이다.Figure 5 is a graph showing the pressure measurement results according to the length of the buffer tube used in the pressure control device according to the comparative example and the embodiment of the present invention, Figure 6 is a second graph to explain the shape of the measured buffer is a diagram for, and FIG. 7 is a view for explaining the shape of the buffer part in which the third graph is measured.

튜브를 제2밸브에 연결하여 완충부를 구성하였으며, 튜브의 길이를 다르게 조절하였다. 가장 위쪽은 튜브의 길이가 0으로 도 3에 도시된 종래의 압력제어장치를 적용한 경우와 동일하며, 두 번째 그래프를 측정한 도 8은 튜브의 길이가 200mm이고, 세 번째 그래프를 측정한 도 9는 튜브의 길이가 530mm이다. 완충부(3000)가 설치되는 공간은 한정적이기 때문에, 튜브의 길이가 200mm인 경우에도는 도 8에 도시된 것과 같이 1회 휘어서 위치시키는 것으로 충분하였으나, 튜브의 길이가 530mm로 더 길어진 경우에는 도 9에 도시된 것과 같이 튜브를 여러번 말아서 배치시켰다. 튜브의 길이가 늘어나면 완충부(3000)의 체적이 증가하며, 튜브를 말아서 설치하면 한정적인 공간에서도 완충부(3000)의 체적을 충분히 늘릴 수 있다.The tube was connected to the second valve to constitute a buffer, and the length of the tube was adjusted differently. At the top, the length of the tube is 0, which is the same as the case where the conventional pressure control device shown in FIG. 3 is applied, and FIG. 8, where the second graph is measured, shows that the length of the tube is 200 mm, and FIG. 9 where the third graph is measured. The length of the tube is 530 mm. Since the space in which the buffer part 3000 is installed is limited, even when the length of the tube is 200mm, it was sufficient to position it bent once as shown in FIG. 8, but when the length of the tube is longer to 530mm, FIG. The tube was rolled several times and placed as shown in Figure 9. When the length of the tube increases, the volume of the buffer part 3000 increases, and when the tube is rolled and installed, the volume of the buffer part 3000 can be sufficiently increased even in a limited space.

600cc의 제어 목적 체적에 대하여 제어 압력 30kPa로 제어하도록 설정된 상태에서 양압발생기와 연결된 밸브를 동작시켰다. The valve connected to the positive pressure generator was operated in a state set to control at a control pressure of 30 kPa for a control target volume of 600 cc.

도시된 것과 같이, 완충부가 없는 종래의 압력제어장치에서는 밸브를 열고 닫을 때에 20kPa의 압력 헌팅이 나타났다. 반면에 200mm의 튜브를 사용하여 완충부를 구성하였을 때에는 제2밸브를 열고 닫을 때에 5kPa의 압력 헌팅이 발생하였고, 튜브 길이를 530mm로 더 늘려서 체적이 더 넓은 완충부를 구성한 경우에는 1kPa의 압력 헌팅이 발생하여, 완충부 추가에 따른 압력 헌팅의 감소를 확인할 수 있었다.As shown, in the conventional pressure control device without a buffer, a pressure hunting of 20 kPa was observed when the valve was opened and closed. On the other hand, when the buffer part was constructed using a 200 mm tube, pressure hunting of 5 kPa occurred when the second valve was opened and closed, and when the buffer part with a wider volume was formed by extending the tube length to 530 mm, a pressure hunting of 1 kPa occurred. Thus, it was possible to confirm the decrease in pressure hunting according to the addition of the buffer unit.

또한, 완충부가 없는 경우에는 제어 압력에 다시 도달하기까지 4.2초가 소요되었으나, 완충부를 추가한 경우에는 이 시간이 크게 감소하였다.In addition, when there is no buffer part, it took 4.2 seconds to reach the control pressure again, but when the buffer part was added, this time was greatly reduced.

이와 같이, 완충부를 추가하면 압력의 안정성과 제어 압력까지의 도달시간이 감소하며, 완충부의 체적이 클수록 효과가 상승함을 알 수 있다.As described above, it can be seen that adding the buffer reduces the pressure stability and the time to reach the control pressure, and the effect increases as the volume of the buffer increases.

완충부를 추가하여 최소한의 효과를 얻기 위해서는 완충부의 체적이 제어 목적 체적의 10% 이상일 것이 필요하고, 충분한 효과를 얻기 위해서는 완충부의 체적이 제어 목적 체적의 50% 이상인 것이 바람직하며, 압력 헌팅을 최소화하기 위해서는 제어 목적 체적의 90~100% 범위인 것이 바람직하다.In order to obtain the minimum effect by adding the buffer part, the volume of the buffer part needs to be 10% or more of the control target volume, and in order to obtain a sufficient effect, the volume of the buffer part is preferably 50% or more of the control target volume, and to minimize pressure hunting For this purpose, it is preferably in the range of 90-100% of the volume to be controlled.

완충부를 추가하여 압력 헌팅을 줄임으로써, 정밀한 압력 제어가 가능해지며, 잉크젯 프린터의 정밀도가 크게 향상된다. 또한, 완충부에 의해서 제어 압력까지 도달하는 시간을 줄임으로써, 잉크젯 프린터의 작업효율이 크게 향상된다.By adding a buffer to reduce pressure hunting, precise pressure control is possible, and the precision of the inkjet printer is greatly improved. In addition, by reducing the time required to reach the control pressure by the buffer unit, the working efficiency of the inkjet printer is greatly improved.

한편, 출력관(4000)을 통해서 헤드공급용 저장부(200)에 가해지는 음압은 잉크젯 헤드(100)가 메니스커스 상태를 유지하도록 하며, 정확한 양의 잉크를 토출하기 위해서는 메니스커스 상태를 항시 유지하여야 한다.On the other hand, the negative pressure applied to the head supply storage unit 200 through the output tube 4000 causes the inkjet head 100 to maintain a meniscus state, and to discharge an accurate amount of ink, the meniscus state is always maintained. should be maintained

잉크젯 프린터가 동작하게 되면, 잉크젯 헤드를 통해서 잉크가 토출되는 동시에 잉크가 지속적으로 순환되기 때문에, 메니스커스 상태를 유지하도록 헤드공급용 저장부(200)의 내부 압력을 제어하기 위하여 압력제어장치(300)가 계속하여 동작하게 된다. 하지만 잉크젯 프린터의 동작 과정에서 압력제어장치(300)에 의한 압력 조절이 미세하게 어긋나는 현상이 발생하고 있으며, 압력 제어 과정에서의 이러한 오차는 일반적인 경우에는 큰 문제가 되지 않지만, 최근의 초정밀 제품을 제작하는 과정에서 점차 문제가 되고 있다.When the inkjet printer operates, since the ink is continuously circulated while the ink is discharged through the inkjet head, a pressure control device ( 300) continues to operate. However, in the operation process of the inkjet printer, there is a phenomenon in which the pressure control by the pressure control device 300 is slightly shifted, and this error in the pressure control process is not a big problem in general cases. It is gradually becoming a problem.

도 8은 압력제어장치의 내부에 설치된 압력 센서에서 측정된 압력과 외부에서 측정된 실제 압력을 비교한 그래프이다.8 is a graph comparing the pressure measured by the pressure sensor installed inside the pressure control device and the actual pressure measured from the outside.

압력 센서는 압력조절관(310)에 연결되어 음압 또는 양압이 선택적으로 전달되는 출력관에 설치하였으며, 출력관 내부의 압력은 밸브의 동작에 따라서 헤드공급용 저장부(200)에 인가되는 압력과 같다. The pressure sensor is connected to the pressure control tube 310 and installed in the output tube through which negative or positive pressure is selectively transmitted, and the pressure inside the output tube is the same as the pressure applied to the head supply storage unit 200 according to the operation of the valve.

파란색으로 표시된 그래프는 출력관 내에 설치된 압력 센서에 의해서 측정된 압력을 도시한 그래프이고, 빨간색으로 표시된 그래프는 출력관에 배관을 연결하여 소정 거리 떨어진 위치의 외부 압력 센서에서 측정된 압력이다.The graph shown in blue is a graph showing the pressure measured by the pressure sensor installed in the output pipe, and the graph shown in red is the pressure measured by the external pressure sensor located a predetermined distance away by connecting the pipe to the output pipe.

압력제어장치가 소정의 출력 압력으로 일정하게 동작하도록 설정하였고, 압력 센서에 측정되는 파란색으로 표시된 압력은 0에서 압력제어장치가 가동되면서 압력이 음 또는 양의 값으로 변화되며, 설정된 출력 압력 값을 유지하도록 제어되어 소정 시간 이후에는 일정한 값이 측정되는 것을 확인할 수 있다. 이는 압력제어장치의 동작 자체가 출력관 내부의 압력을 측정하는 압력 센서의 값을 기준으로 조절되기 때문이다.The pressure control device is set to constantly operate with a predetermined output pressure, and the pressure measured in blue on the pressure sensor changes from 0 to a negative or positive value as the pressure control device operates, and the set output pressure value It can be confirmed that a constant value is measured after a predetermined period of time by being controlled to be maintained. This is because the operation of the pressure control device itself is controlled based on the value of the pressure sensor that measures the pressure inside the output pipe.

한편, 외부 압력 센서에서 측정된 빨간색 그래프는, 외부에서 설치된 위치의 특성상 파란색의 그래프에 비하여 시차를 두고 압력이 발생하고 있으며, 초기에는 파란색 그래프와 동일하게 일정한 압력 값을 유지하다가 점차 압력 값이 변화하여 파란색 그래프와의 차이가 벌어지는 것을 확인할 수 있다.On the other hand, in the red graph measured by the external pressure sensor, the pressure is generated with a time lag compared to the blue graph due to the characteristics of the location installed from the outside. It can be seen that the difference with the blue graph is widening.

빨간색 그래프는 소정 거리 떨어진 위치의 외부 압력 센서에서 측정된 값이기 때문에 잉크 저장부에 가해지는 실제 압력에 해당하며, 이하에서는 파란색 그래프의 압력 값을 '센서 출력 압력'으로 명칭하고, 빨간색 그래프의 압력 값을 '실제 출력 압력'으로 명칭한다. 결국 압력제어장치에서 제어의 기준으로 삼은 센서 출력 압력이 잉크 저장부에 가해지는 실제 출력 압력과 차이가 있기 때문에, 잉크 저장부의 압력 제어 과정에서 오차가 발생하게 됨을 알 수 있다.The red graph corresponds to the actual pressure applied to the ink storage unit because it is a value measured by an external pressure sensor located a certain distance away. Hereinafter, the pressure value in the blue graph is called 'sensor output pressure', and the pressure in the red graph is The value is called 'actual output pressure'. As a result, it can be seen that an error occurs in the process of controlling the pressure of the ink storage unit because the sensor output pressure used as a control criterion in the pressure control device is different from the actual output pressure applied to the ink storage unit.

본 발명의 발명자들은 연구에 의해서 도 8의 그래프에서 발생한 차이가 온도에 의한 문제임을 확인할 수 있었으며, 도 9는 도 8의 그래프에 온도 변화를 추가한 그래프이다. 도시된 것과 같이, 점선으로 표시된 측정된 온도 값이 ①로 표시된 특정 온도를 넘는 순간부터 센서 출력 압력과 실제 출력 압력에 오차가 발생하였고, 온도가 상승할수록 오차가 센서 출력 압력과 실제 출력 압력에 오차가 커졌으며, 온도가 ②에서 더이상 상승하지 않으면서 오차 값이 일정하게 유지되는 것을 확인할 수 있다.The inventors of the present invention were able to confirm that the difference generated in the graph of FIG. 8 was a problem due to temperature through research, and FIG. 9 is a graph in which a temperature change is added to the graph of FIG. 8 . As shown, an error occurred between the sensor output pressure and the actual output pressure from the moment when the measured temperature value indicated by the dotted line exceeded the specific temperature indicated by ①, and as the temperature increased, the error occurred between the sensor output pressure and the actual output pressure. is increased, and it can be seen that the error value is kept constant while the temperature does not rise any more in ②.

기체 상태 방정식에 의해서 기체의 압력은 온도에도 영향을 받으며, 잉크젯 프린터가 가동되는 경우에 각종 전자부품과 밸브 그리고 양압 발생기 및 음압 발생기으로 구성된 압력제어장치(300) 자체에서 발생하는 열에 의해서 압력 센서주변의 온도가 상승하게 된다. 나아가 압력제어장치 외부의 부품에서 발생하는 열에 의해서 압력 센서주변의 온도가 상승할 수도 있다. 결국, 압력 센서에 의해서 측정되는 부분의 온도가 지속적으로 상승하고 그에 따라서 압력 센서에서 측정되는 센서 출력 압력이 실제 출력 압력과 차이가 발생한다.The pressure of the gas is also affected by the temperature by the gaseous state equation, and when the inkjet printer is operated, various electronic components and valves, and the pressure control device 300 composed of a positive pressure generator and a negative pressure generator cause heat generated from itself around the pressure sensor. temperature will rise. Furthermore, the temperature around the pressure sensor may rise due to heat generated from parts outside the pressure control device. As a result, the temperature of the part measured by the pressure sensor continuously increases, and accordingly, the sensor output pressure measured by the pressure sensor is different from the actual output pressure.

이에 본 발명의 발명자들은 온도 센서를 추가하고, 압력 센서에서 측정되는 센서 출력 압력에 대하여 온도에 따른 보정을 수행하도록 구성하였다.Accordingly, the inventors of the present invention added a temperature sensor and configured to perform temperature-dependent correction on the sensor output pressure measured by the pressure sensor.

온도 센서는 압력 센서에서 측정되는 압력을 보정하기 위한 것이므로, 압력 센서 주변의 온도를 측정할 수 있는 위치에 설치된다. Since the temperature sensor is to correct the pressure measured by the pressure sensor, it is installed at a position where the temperature around the pressure sensor can be measured.

도 10은 압력제어장치에서 압력 센서에 대한 보정을 위하여 작성된 온도 보상 테이블이다.10 is a temperature compensation table prepared for correction of a pressure sensor in the pressure control device.

압력 센서의 종류 등에 따라서 고유한 특성을 나타내기 때문에 일정한 값으로 보정하는 것은 어려우며, 사용되는 압력 센서에 대하여 개별적으로 온도 보상 테이블을 작성하여 압력제어장치(300)에 입력하였다.Since it exhibits unique characteristics depending on the type of pressure sensor, it is difficult to correct it to a constant value, and a temperature compensation table was individually prepared for each pressure sensor used and input to the pressure control device 300 .

압력제어장치(300)는 압력 센서에서 측정된 압력에 대하여 온도 센서에서 측정된 온도 값에 도 10의 온도 보상 테이블을 반영한 '보정 센서 출력 압력'을 기준으로 압력제어장치의 제어를 수행하도록 하였다.The pressure control device 300 controls the pressure control device based on the 'correction sensor output pressure' in which the temperature compensation table of FIG. 10 is reflected in the temperature value measured by the temperature sensor with respect to the pressure measured by the pressure sensor.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 압력제어장치의 온도 보상을 반영한 보정 센서 출력 압력과 외부에서 측정된 실제 압력을 비교한 그래프이다.11 is a graph comparing an output pressure of a correction sensor reflecting the temperature compensation of the pressure control device according to an embodiment of the present invention and an actual pressure measured from the outside.

파란색으로 표시된 그래프가 온도 센서에서 측정된 온도 값을 온도 보상 테이블에 따라 보정한 '보정 센서 출력 압력'이며, 빨간색으로 표시된 그래프가 소정 거리 떨어진 위치의 외부 압력 센서에서 측정된 '실제 출력 압력'이다. 압력제어장치(300)가 보정 센서 출력 압력을 기준으로 압력제어장치를 제어한 결과, 보정 센서 출력 압력과 실제 출력 압력 사이에 오차가 거의 발생하지 않는 것을 확인할 수 있다. The graph shown in blue is the 'corrected sensor output pressure', the temperature value measured by the temperature sensor is corrected according to the temperature compensation table, and the graph shown in red is the 'actual output pressure' measured by the external pressure sensor located a certain distance away. . As a result of the pressure controller 300 controlling the pressure controller based on the corrected sensor output pressure, it can be seen that almost no error occurs between the corrected sensor output pressure and the actual output pressure.

한편, 앞서 설명한 것과 같이 음압 발생기와 양압 발생기 각각에 조절 밸브가 하나씩 설치된 구성이 일반적이지만, 이에 한정되는 아니며, 더욱 정밀한 제어를 위해서는 추가적인 조절 밸브와 음압 발생기 또는 양압 발생기를 더 구비할 수 있다. 예를 들면, 음압 발생기와 연결된 배관에 복수의 조절 밸브를 설치하여 이들을 개별적으로 제어함으로써 더욱 정밀한 압력 조절을 수행할 수도 있고, 복수의 음압 발생기를 설치하고 각각의 음압 발생기 각각에 조절 밸브가 설치될 수도 있다. 이때 각각의 조절 밸브를 제어하기 위하여, 압력제어장치 내에 복수의 압력 센서가 설치될 수 있으며, 복수의 압력 센서 각각에 대하여 온도 보정을 수행하도록 구성한다. 나아가 복수의 압력 센서가 설치된 위치의 차이에 의해서 온도에 차이가 발생할 수 있으므로, 복수의 압력 센서 각각에 대하여 주변의 온도를 측정할 수 있도록 복수의 온도 센서를 적용할 수 있다. 또한, 복수의 압력 센서 각각에 대하여 개별적으로 온도 보상 테이블을 작성하여 제어부에 입력할 수 있다.On the other hand, as described above, the configuration in which one control valve is installed in each of the negative pressure generator and the positive pressure generator is general, but is not limited thereto. For more precise control, an additional control valve and a negative pressure generator or a positive pressure generator may be further provided. For example, more precise pressure control may be performed by installing a plurality of control valves on a pipe connected to the negative pressure generator and individually controlling them, and a plurality of negative pressure generators may be installed and a control valve may be installed in each of the negative pressure generators. may be At this time, in order to control each control valve, a plurality of pressure sensors may be installed in the pressure control device, and a temperature correction is performed for each of the plurality of pressure sensors. Furthermore, since a temperature difference may occur due to a difference in a location where a plurality of pressure sensors are installed, a plurality of temperature sensors may be applied to each of the plurality of pressure sensors to measure ambient temperature. In addition, a temperature compensation table may be individually created for each of the plurality of pressure sensors and input to the control unit.

이와 같이 은 구성의 압력제어장치는 내부에 설치된 압력 센서를 기준으로 제어를 수행하되, 압력 센서 주변의 온도를 측정하는 온도 센서를 추가로 구성하고, 온도에 따른 보정을 수행함으로써 실제 출력 압력을 더욱 정확하게 제어할 수 있는 효과가 있다. As such, the pressure control device of the silver configuration performs control based on the pressure sensor installed inside, but further comprises a temperature sensor that measures the temperature around the pressure sensor, and performs correction according to the temperature to further increase the actual output pressure. There is an effect that can be precisely controlled.

또한 압력제어장치의 출력 압력을 정확하게 제어함으로써 잉크 저장부의 내부 압력을 더욱 정확하게 제어할 수 있고, 연속적으로 장시간 사용하는 경우에도 잉크젯 프린터의 프린팅 정밀도가 지속되는 효과를 얻을 수 있다. In addition, by accurately controlling the output pressure of the pressure control device, the internal pressure of the ink storage unit can be more accurately controlled, and the printing precision of the inkjet printer can be maintained even when continuously used for a long time.

이상 본 발명을 바람직한 실시예를 통하여 설명하였는데, 상술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화가 가능함은 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특정 실시예가 아니라 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The present invention has been described through preferred embodiments, but the above-described embodiments are merely illustrative of the technical spirit of the present invention, and various changes are possible without departing from the technical spirit of the present invention in this field. Those of ordinary skill in the art will be able to understand. Therefore, the protection scope of the present invention should be interpreted by the matters described in the claims, not specific embodiments, and all technical ideas within the equivalent range should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

10: 잉크젯 헤드
11: 공급유로
12: 회수유로
20, 200: 헤드공급용 저장부
30, 300: 압력제어장치
31: 압력 조절관
400: 버퍼 저장부
500: 잉크 저장 탱크
1000: 음압발생기
1100: 제1밸브
2000: 양압발생기
2100: 2웨이 밸브
2200: 제2밸브, 3웨이 밸브
3000: 완충부
4000: 출력관
10: inkjet head
11: Supply flow
12: recovery path
20, 200: storage for head supply
30, 300: pressure control device
31: pressure regulator
400: buffer storage
500: ink storage tank
1000: sound pressure generator
1100: first valve
2000: positive pressure generator
2100: 2-way valve
2200: 2nd valve, 3-way valve
3000: buffer
4000: output tube

Claims (9)

잉크를 토출하는 복수의 노즐을 구비한 잉크젯 헤드에 잉크를 공급하는 헤드공급용 저장부와 연결되어 압력을 제어하는 장치로서,
헤드공급용 저장부에 음압을 가하기 위한 음압발생기;
헤드공급용 저장부에 양압을 가하기 위한 양압발생기;
상기 음압발생기 또는 상기 양압발생기에서 발생된 음압 또는 양압이 외부로 출력되는 출력관;
상기 음압발생기와 출력관 사이에 설치된 제1밸브;
상기 양압발생기와 출력관 사이에 설치된 3방향 밸브인 제2밸브; 및
상기 제2밸브에 연결된 완충부를 포함하며,
상기 완충부는 기체가 채워진 밀폐된 공간인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 압력제어장치.
A device for controlling pressure by being connected to a head supply storage unit for supplying ink to an inkjet head having a plurality of nozzles for discharging ink,
a negative pressure generator for applying negative pressure to the storage unit for supplying the head;
a positive pressure generator for applying positive pressure to the storage unit for supplying the head;
an output pipe through which the negative pressure or positive pressure generated by the negative pressure generator or the positive pressure generator is output to the outside;
a first valve installed between the sound pressure generator and the output pipe;
a second valve which is a three-way valve installed between the positive pressure generator and the output pipe; and
It includes a buffer connected to the second valve,
The pressure control device of the inkjet printer, characterized in that the buffer portion is a closed space filled with gas.
청구항 1에 있어서,
상기 완충부의 체적이 양압발생기가 제어하도록 설정되는 체적인 제어 목적 체적의 10% 이상인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 압력제어장치.
The method according to claim 1,
The pressure control apparatus of an inkjet printer, characterized in that the volume of the buffer part is 10% or more of the volume to be controlled by the volume set to be controlled by the positive pressure generator.
청구항 1에 있어서,
상기 완충부의 체적이 양압발생기가 제어하도록 설정되는 체적인 제어 목적 체적의 50% 이상인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 압력제어장치.
The method according to claim 1,
The pressure control apparatus of an inkjet printer, characterized in that the volume of the buffer part is set to be controlled by the positive pressure generator and is 50% or more of the volume to be controlled.
청구항 1에 있어서,
상기 완충부의 체적이 양압발생기가 제어하도록 설정되는 체적인 제어 목적 체적의 90~100% 범위인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 압력제어장치.
The method according to claim 1,
A pressure control device for an inkjet printer, characterized in that the volume of the buffer part is set to be controlled by the positive pressure generator and is in the range of 90 to 100% of the control target volume.
청구항 1에 있어서,
상기 완충부가 관으로 연결된 주머니 또는 케이스 형태의 레저버인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 압력제어장치.
The method according to claim 1,
The pressure control device for an inkjet printer, characterized in that the buffer is a pocket or case-type reservoir connected by a tube.
청구항 1에 있어서,
상기 완충부가 소정 길이 이상의 튜브 형태인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 압력제어장치.
The method according to claim 1,
The pressure control device for an inkjet printer, characterized in that the buffer portion is in the form of a tube having a predetermined length or longer.
청구항 6에 있어서,
상기 튜브는 말린 형태인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 압력제어장치.
7. The method of claim 6,
The tube is a pressure control device for an inkjet printer, characterized in that it is in a rolled form.
청구항 1에 있어서,
상기 출력관에는 압력 정보를 측정하는 압력 센서 및 온도 정보를 측정하는 온도 센서가 설치되며,
상기 압력 센서에서 측정된 압력 정보에 대하여 상기 온도 센서에서 측정된 온도를 기준으로 온도 보정을 수행하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 압력제어장치.
The method according to claim 1,
A pressure sensor for measuring pressure information and a temperature sensor for measuring temperature information are installed in the output tube,
The pressure control apparatus of an inkjet printer, characterized in that temperature correction is performed on the pressure information measured by the pressure sensor based on the temperature measured by the temperature sensor.
청구항 8에 있어서,
상기 압력 센서가 2개 이상 설치되고, 복수의 압력 센서 각각에 대하여 온도 센서가 구비된 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 압력제어장치.
9. The method of claim 8,
Two or more pressure sensors are installed, and a temperature sensor is provided for each of the plurality of pressure sensors.
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