KR20220036400A

KR20220036400A - 잉크 분사 어셈블리 및 이를 구비하는 잉크젯 프린터

Info

Publication number: KR20220036400A
Application number: KR1020200117756A
Authority: KR
Inventors: 한정원; 허명수
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2020-09-14
Filing date: 2020-09-14
Publication date: 2022-03-23
Also published as: CN114179513A

Abstract

잉크 분사 어셈블리 및 이를 구비하는 잉크 프린터 장치를 개사한다. 잉크 분사 어셈블리는 다수의 잉크 노즐이 각각 정렬되어 하방으로 잉크를 토출하는 적어도 하나의 헤드, 잉크 노즐이 하부에 위치하도록 헤드를 고정하고, 내부에 배치되어 헤드와의 틈새인 유격공간과 연결되도록 연장하는 내부 유동라인 및 표면에 배치되어 내부 유동라인과 접속하는 캐리지 연결단을 구비하는 캐리지 및 캐리지 연결단에 연결되어 내부 유동라인으로 음압(negative pressure)을 인가하여 유격공간 및 잉크가 토출되는 캐리지 하부영역인 인쇄공간에 부유하는 잉크 미스트를 내부 유동라인으로 흡입하여 배출하는 배출파워를 포함한다. 유격공간으로부터 잉크 미스트를 효율적으로 제거할 수 있다.

Description

잉크 분사 어셈블리 및 이를 구비하는 잉크젯 프린터 {Liquid injection assembly and inkjet printer having the same}

본 발명은 잉크 분사 어셈블리 및 이를 구비하는 잉크젯 프린터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 미스트 제거수단을 구비하는 잉크 분사 어셈블리 및 이를 구비하는 잉크젯 프린터를 제공하는 것이다.

표시장치 제조용 단위공정으로서 잉크젯 분사공정이 다양하게 이용되고 있다. 잉크젯 분사공정을 수행하기 위한 종래의 잉크 분사 어셈블리는 잉크를 분사하는 다수의 노즐이 구비된 헤드(head)와 상기 헤드를 고정하기 위한 고정 베이스로 제공되는 캐리지(carriage)를 포함하고 상기 캐리지를 2차원 좌표를 따라 이동시킴으로써 각 분사영역에 개별적으로 잉크 방울(ink droplet)을 분사한다.

일반적으로 분사공정의 효율을 위해 단일한 캐리지에 다수의 헤드를 배치하여 단일한 캐리지 이동에 의해 동시에 다수의 분사영역에 잉크젯 분사공정을 수행하고 있다.

이때, 상기 헤드와 캐리지를 정해진 결합위치에 충분한 정밀도로 결합하기 위해 각 헤드와 캐리지 사이에 일정한 유격공간이 요구된다. 따라서, 잉크젯 분사공정이 반복되면서 발생하는 미스트는 캐리지와 헤드의 하면뿐만 아니라 상기 유격공간으로도 퇴적되어 후속하는 인쇄공정에서 파티클 소스로 기능하게 된다.

특히, 최근의 대면적 고화소 표시장치에 대한 수요가 증가함에 따라 화소형성 대상 기판의 사이즈가 증가하면서 단일한 캐리지에 부착되는 헤드의 수가 증가함에 따라 상기 유격공간에 퇴적되는 미스트도 증가하는 경향이다.

본 발명의 일 목적은 캐리지에 미스트 배출용 유로를 형성하여 기판과 캐리지 사이의 인쇄공간뿐만 아니라 캐리지와 헤드 사이의 유격공간으로부터 효과적으로 미스트를 제거할 수 있는 잉크 분사 어셈블리를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상술한 바와 같은 잉크 분사 어셈블리를 구비하는 잉크젯 프린터를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 잉크 분사 어셈블리는 잉크를 저장하고 다수의 잉크 노즐이 각각 정렬되어 하방으로 상기 잉크를 토출하는 적어도 하나의 헤드, 상기 잉크 노즐이 하부에 위치하도록 상기 헤드를 고정하고, 내부에 배치되어 상기 헤드와의 틈새인 유격공간과 연결되도록 연장하는 내부 유동라인 및 표면에 배치되어 상기 내부 유동라인과 접속하는 캐리지 연결단을 구비하는 캐리지, 및 상기 캐리지 연결단에 연결되어 상기 내부 유동라인으로 음압(negative pressure)을 인가하여 상기 유격공간 및 상기 잉크가 토출되는 상기 캐리지 하부영역인 인쇄공간에 부유하는 잉크 미스트를 상기 내부 유동라인으로 흡입하여 배출하는 배출파워를 포함한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 의한 잉크젯 프린터는 다수의 화소영역을 구비하는 인쇄대상 기판을 고정하는 기판 고정부, 상기 기판의 상부에 고정되어 상기 기판에 대해 상대운동으로 이동하면서 잉크를 상기 화소영역으로 개별적으로 토출하여 상기 기판에 대한 인쇄공정을 수행하는 잉크 분사 어셈블리, 상기 기판 고정부와 인접하게 배치되어 상기 인쇄공정을 수행하지 않는 대기모드에서 상기 잉크 분사 어셈블리를 수용하여 상기 잉크 분사 어셈블리에 대한 유지 및 보수를 수행하는 대기부 및 상기 기판 고정부와 상기 잉크 분사 어셈블리를 구동하는 구동부를 포함한다.

이때, 상기 잉크 분사 어셈블리는 상기 잉크를 저장하고 다수의 잉크 노즐이 각각 정렬되어 하방으로 상기 잉크를 토출하는 적어도 하나의 헤드, 상기 잉크 노즐이 하부에 위치하도록 관통하는 상기 헤드를 고정하고, 내부에 배치되어 상기 헤드와의 틈새인 유격공간과 연결되도록 연장하는 내부 유동라인 및 표면에 배치되어 상기 내부 유동라인과 접속하는 캐리지 연결단을 구비하는 캐리지 및 상기 캐리지 연결단 및 상기 구동부와 연결되어 상기 캐리지 연결단으로 음압(negative pressure)을 인가하여 상기 유격공간 및 상기 잉크가 토출되는 상기 캐리지 하부영역인 인쇄공간에 부유하는 잉크 미스트를 상기 내부 유동라인으로 흡입하여 배출하는 배출파워를 구비한다.

본 발명의 실시예들에 따른 잉크 분사 어셈블리 및 이를 구비하는 잉크젯 프린터에 의하면, 인쇄공정이 수행되는 동안 캐리지의 내부에 구비된 내부 유동라인으로 배출압력을 인가하고 상기 내부 유동라인으로 향하는 보조유체의 강제유동을 선택적으로 부가하여 캐리지와 헤드 사이의 틈새인 유격공간에 부유하는 잉크 미스트를 효과적으로 제거할 수 있다.

특히, 인쇄공정이 수행되지 않는 대기모드에서도 상기 유격공간으로 직접 세정유체를 분사하여 유격공간에 퇴적된 잉크 미스트를 제거할 수 있다. 이에 따라, 유격공간에 분포하는 잉크 미스트를 완전히 제거한 상태에서 인쇄공정을 개시할 수 있고 인쇄공정이 진행되는 동안 배출압력과 보조유체의 강제유동에 의해 유격공간에 부유하는 잉크 미스트를 실시간으로 제거할 수 있다.

이에 따라, 상기 유격공간의 잉크 미스트에 의한 파티클 불량을 현저하게 줄일 수 있다.

다만, 본 발명의 효과는 상술한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 잉크 분사 어셈블리를 나타내는 사시도이다.
도 2a는 도 1에 도시된 잉크 분사 어셈블리를 I-I'방향으로 절단한 단면도이다.
도 2b는 도 1에 도시된 잉크 분사 어셈블리를 II-II'방향으로 절단한 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 잉크 분사 어셈블리의 수집라인과 내부 유동라인의 구성을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 4는 도 1 내지 도 3에 도시된 잉크 분사 어셈블리에 구비된 수집라인의 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 5는 도 1 내지 도 3에 도시된 잉크 분사 어셈블리에 구비된 수집라인의 또 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 6a는 본 발명의 다른 실시예에 의한 잉크 분사 어셈블리를 나타내는 단면도이다.
도 6b는 도 6a에 도시된 잉크 분사 어셈블리의 구성을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 잉크 분사 어셈블리를 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 잉크 분사 어셈블리를 나타내는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 의한 잉크 분사 어셈블리를 나타내는 사시도이다.
도 10은 도 9에 도시된 잉크 분사 어셈블리에 구비된 분사 프레임을 나타내는 사시도이다.
도 11a는 도 9에 도시된 변형 잉크 분사 어셈블리를 I-I'방향으로 절단한 단면도이다.
도 11b는 도 9에 도시된 변형 잉크 분사 어셈블리)를 II-II'방향으로 절단한 단면도이다.
도 12는 도 9에 도시된 잉크 분사 어셈블리에 포함된 분사 모듈의 구성을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 의한 잉크 분사 어셈블리를 구비하는 잉크젯 프린터의 구성을 나타내는 구성도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 증착장치에 대하여 상세하게 설명하지만, 본 발명이 하기의 실시예들에 제한되는 것은 아니며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다.

첨부된 도면에 있어서, 기판, 층(막), 영역, 패턴들 또는 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 본 명세서에 있어서, 형상이나 기하학적 조건 및 물리적 특성, 그리고 그것들의 정도를 특정하는, 예를 들어 「평행」, 「직교」, 「동일」, 「동등」 등의 용어나 길이나 각도, 그리고 물리적 특성의 값 등에 대해서는 용어의 엄밀한 의미에 구속되지 않고 동일한 기능을 기대할 수 있을 정도의 범위를 포함하여 해석된다.

또한, 각 층(막), 영역, 전극, 패턴들 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 전극, 구조물들 또는 패턴들 "상에", "상부에" 또는 "하부"에 형성되는 것으로 언급되는 경우에는 각 층(막), 영역, 전극, 패턴들 또는 구조물들이 직접 기판, 각 층(막), 영역, 구조물 또는 패턴들 위에 형성되거나 아래에 위치하는 것을 의미하거나, 다른 층(막), 다른 영역, 다른 전극, 다른 패턴들 또는 다른 구조물이 기판 상에 추가적으로 형성될 수 있다. 또한, 물질, 층(막), 영역, 전극, 패턴들 또는 구조물들이 "제1", "제2", "제3" 및/또는 "예비"로 언급되는 경우, 이러한 부재들을 한정하기 위한 것이 아니라 단지 각 물질, 층(막), 영역, 전극, 패턴들 또는 구조물들을 구분하기 위한 것이다. 따라서 "제1", "제2", "제3" 및/또는 "예비"는 각 층(막), 영역, 전극, 패턴들 또는 구조물들에 대하여 각기 선택적으로 또는 교환적으로 사용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 잉크 분사 어셈블리를 나타내는 사시도이다. 도 2a는 도 1에 도시된 잉크 분사 어셈블리를 I-I'방향으로 절단한 단면도이며 도 2b는 도 1에 도시된 잉크 분사 어셈블리를 II-II'방향으로 절단한 단면도이다. 도 3은 도 1에 도시된 잉크 분사 어셈블리의 수집라인과 내부 유동라인의 구성을 개략적으로 나타내는 평면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 잉크 분사 어셈블리(500)는 잉크(ID)를 저장하고 다수의 잉크 노즐(120)이 각각 정렬되어 하방으로 상기 잉크(ID)를 토출하는 적어도 하나의 헤드(100), 상기 잉크 노즐(120)이 하부에 위치하도록 상기 헤드(100)를 고정하고 내부에 배치되어 상기 헤드(100)와의 틈새인 유격공간(G)과 연결되도록 연장하는 내부 유동라인(215) 및 표면에 배치되어 상기 내부 유동라인(215)과 접속하는 캐리지 연결단(230)을 구비하는 캐리지(200) 및 상기 캐리지 연결단(230)에 연결되어 상기 내부 유동라인(215)으로 음압(negative pressure)을 인가하여 상기 유격공간(G) 및 상기 잉크(ID)가 토출되는 상기 캐리지 하부영역인 인쇄공간(PS)에 부유하는 잉크 미스트(M)를 상기 내부 유동라인(215)으로 흡입하여 배출하는 배출파워(300)를 포함할 수 있다.

예를 들면, 상기 헤드(100)는 잉크(ID)를 저장하는 입체 구조물로 제공되고 배면에는 상기 잉크(ID)를 액적(liquid droplet) 형태로 적하할 수 있는 다수의 노즐(120)이 배치된다. 상기 노즐(120)의 하부에는 잉크(ID)를 이용하여 인쇄공정을 수행할 대상 기판이 배치된다.

본 실시예의 경우, 상기 잉크(ID)는 유기발광 표시소자의 화소를 형성하기 위한 서로 다른 색상을 갖는 칼라잉크로 제공되고 각 색상 별로 서로 다른 헤드(100)에 저장된다.

특히, 하부에는 뱅크(bank)에 의해 서로 구분되는 다수의 화소영역이 배치된 유기발광 표시패널용 기판이 제공되고 상기 헤드(100)는 인쇄제어 회로(미도시)에 의해 화소영역의 위치와 잉크의 종류 및 토출량이 결정되어 정확하게 적하된다.

따라서, 상기 표시패널용 기판과 이에 대향하는 상기 노즐(120) 사이에는 잉크(ID)가 노즐로부터 분리되어 기판의 표면까지 이동하는 인쇄공간(PS)이 제공된다.

본 실시예의 경우, 상기 잉크분사 공정으로서 화소형성 공정이 예시적으로 개시되어 있지만, 액상물질을 분사하는 공정이라면 본 발명의 일실시예에 의한 잉크분사 어셈블리(500)가 다양하게 적용될 수 있음은 자명하다.

예를 들면, 화소형성 후 박막 봉지층(thin film encapculator, TFE)을 형성하거나 상기 박막 봉지층을 구비하는 기판 상에 칼라필터를 형성하는 경우에도 본 발명에 의한 잉크 분사 어셈블리(500)가 적용될 수 있다. 뿐만 아니라, 휘도와 콘트라스트를 훼손하지 않도록 액상의 광학 수지 접착제(optical clear resin, OCR)를 도포하는 경우에도 상기 잉크분사 어셈블리(500)를 적용할 수 있다. 이때, 상기 분사대상 잉크(ID)는 칼라필터 공정, 박박 봉지 공정 및 광학 수지 공정에 적절한 액상물질을 포함할 수 있음은 자명하다.

일실시예로서, 상기 헤드(100)는 상기 잉크(ID)를 저장할 수 있는 내부 공간을 구비하는 저장용기(110), 상기 저장용기(110)와 연결되도록 상기 저장용기(110)의 배면에 정렬된 다수의 잉크 노즐(120) 및 상기 저장용기(110)를 후술하는 캐리지(200)에 결합하는 결합수단(130)으로 구성된다.

상기 저장용기(110)는 내부공간이 외부와 밀폐되어 저장된 잉크(ID)로 불순물이 유입되는 것을 차단하며 다양한 토출 수단을 구비하여 일정한 잉크(ID)가 상기 잉크 노즐(120)을 통하여 토출될 수 있도록 제어할 수 있다.

상기 잉크 노즐(120)은 저장용기(110)의 배면에 일정한 규칙에 따라 정렬되며 저장용기(110)의 내부공간과 연통된다. 이에 따라, 저장된 잉크(ID)는 잉크 노즐(120)을 통하여 일정한 양만큼 하방으로 적하된다.

상기 잉크 노즐(120)의 구성과 배치는 표시패널 기판과 헤드의 구성에 다라 다양하게 제공될 수 있다. 본 실시예의 경우 노즐열이 2열로 평행하게 배치된 헤드(100)가 3개 나란히 정렬된 것을 개시하고 있지만 이에 한정하지 않고 후술하는 잉크젯 프린터(1000)의 구성과 요구조건에 따라 다양하게 설정될 수 있음은 자명하다.

상기 결합수단(130)은 후술하는 캐리지(200)의 상면(201)에 고정된 체결단(220)에 결합되어 캐리지(200)에 고정된다. 예를 들면, 상기 결합수단(130)은 헤드(100)에 저장된 잉크가 모두 소모된 경우 결합된 헤드(100)를 제거하고 새로운 헤드를 간단하게 체결할 수 있는 클립으로 제공될 수 있다. 그러나, 선택적으로 분리와 체결을 용이하게 수행할 수 있다면 다양한 구조의 결합수단(130)과 체결단(220)이 제공될 수 있음은 자명하다.

특히, 상기 잉크 노즐(120) 하부에는 잉크(ID)가 적하하는 과정 중에 미세 잉크 미스트(M)가 발생하여 부유할 수 있다. 그러나, 후술하는 바와 같은 캐리지(200)의 내부 유동라인(215)에 의해 인쇄공간(PS)이나 유격공간(G)으로부터 잉크 미스트(M)를 충분히 제거할 수 있다. 이에 따라, 인쇄공정이 진행되는 동안 헤드(100)나 캐리지(200)의 하부에 퇴적된 잉크 미스트(M)가 기판으로 낙하하는 파티클 불량을 방지할 수 있다.

상기 캐리지(200)는 적어도 하나의 상기 헤드(100)를 고정하고 구동수단(미도시)에 의해 제1 방향(x) 및/또는 제2 방향(y)을 따라 이동하면서 상기 잉크 노즐(100)과 인쇄대상 화소영역이 정렬되도록 조정한다. 따라서, 상기 캐리지(200)는 결합되는 헤드(100)를 충분히 지지하고 고정할 수 있을 정도의 강도와 강성을 갖고 안정적인 체결력을 제공할 수 있으면 다양한 구성으로 제공될 수 있다.

예를 들면, 상기 캐리지(200)는 상면(201)과 하면(202)을 구비하고 상면(201)으로부터 하면(202)을 관통하여 상기 헤드(100)가 배치되는 다수의 결합 홀(CH)을 구비하는 몸체(210)와 상기 몸체(210)의 상면에 배치된 체결단(220) 및 캐리지 연결단(230)을 포함한다.

상기 몸체(210)는 충분한 강도와 강성을 갖는 소성 플라스틱이나 가벼운 금속으로 구성될 수 있으며 평탄화 공정을 수행하여 상기 상면(201)과 하면(202)이 인쇄대상 기판의 상면에 대하여 실질적으로 평행한 표면을 갖는 평판 구조물로 제공된다.

특히, 상기 몸체(210)는 결합되는 헤드(100)와 일대일로 대응하는 다수의 관통 홀이 매트릭스 형상으로 배치되어 상기 헤드(100)를 수용하는 결합 홀(CH)로 제공된다. 따라서, 상기 몸체(210)에는 상기 결합 홀(CH)에 대응하는 개수의 헤드(100)가 결합할 수 있다.

상기 결합 홀(CH)은 저장용기(110)의 하부를 수용하여 헤드(100)와 캐리지(200)의 결합공간을 제공한다. 헤드(100)는 결합 홀(CH)의 내부에 수용되어 잉크 노즐(120)이 하면(202)보다 같거나 낮은 위치를 갖도록 몸체(210)와 결합할 수 있다. 상기 저장용기(110)가 결합 홀(CH)에 수용되면 결합부재(130)가 상기 체결단(220)에 체결되어 고정된다.

이때, 상기 결합 홀(CH)의 내측면(203)은 저장용기(110)의 외측면과 소정의 유격공간(G)을 갖도록 설정된다. 상기 유격공간(G)은 캐리지(200)와 헤드(100)의 결합 편의성을 위해 제공되는 틈새공간으로서 결합부재(130)와 상기 체결단(220)의 결합오차에 따라 결정된다.

상기 헤드(100)는 인쇄대상의 크기와 인쇄공정의 요구에 따라 다양한 사이즈의 캐리지(200)에 결합되어 잉크 분사 어셈블리를 구성할 수 있다. 이에 따라, 결합오차가 너무 작아 틈새공간이 미세한 경우 헤드(100)와 캐리지(200)의 결합과 분리에 많은 시간과 비용이 소요되어 인쇄공정의 효율성을 저하시키게 된다. 이에 따라, 헤드(100)와 캐리지(200)의 결합 안정성을 훼손하지 않는 범위에서 결합과 분리의 효율성을 높일 수 있을 정도의 결합오차를 허용하게 된다. 이에 따라, 상기 캐리지(200)에 헤드(100)가 결합하는 경우, 상기 헤드(100)와 내측면(203) 사이에는 결합오차에 대응하는 틈새공간이 상기 유격공간(G)으로 제공된다.

따라서, 상기 유격공간(G)은 하부의 인쇄공간(PS)과 연통되어 인쇄공정이 진행되는 동안 잉크 미스트(M)가 퇴적되어 후속 인쇄공정에서 불량 파티클 소스로 기능할 수 있다.

그러나, 상기 몸체(210)의 내부에는 상기 유격공간(G)과 연통하는 내부 유동라인(215)이 배치되어 유격공간(G)에 부유하는 잉크 미스트(M)를 충분히 제거할 수 있다. 이에 따라, 상기 잉크 미스트(M)에 의한 파티클 불량을 충분히 방지할 수 있다.

상기 내부 유동라인(215)은 상기 유격공간(G) 및 캐리지 튜브(230)와 연통하도록 상기 몸체(100)의 내부에서 연장하여 상기 유격공간(G)으로부터 잉크 미스트(M)를 수집하여 제거할 수 있다.

예를 들면, 상기 내부 유동라인(215)은 상기 헤드(100)를 둘러싸도록 상기 몸체(210)의 내부에 배치되어 상기 유격공간(G)과 연통하도록 위치하는 수집라인(212) 및 상기 몸체(210)의 내부에서 상기 수집라인과(212) 공통으로 연결되도록 배치되어 수집된 상기 잉크 미스트(M)를 상기 캐리지 연결단(230)으로 전송하는 전송라인(214)으로 구성될 수 있다.

상기 수집라인(212)은 유격공간(G) 및/또는 하부의 인쇄공간(PS)으로 노출되는 내부 유동라인(215)의 단부(end portion)로 제공되며 헤드(100)와 캐리지(200) 주변부에 부유하는 잉크 미스트(M)를 제거할 수 있다면 다양한 구성으로 제공될 수 있다. 상기 유격공간(G)은 헤드(100)의 측부를 둘러싸도록 배치되므로 상기 수집라인(212)도 헤드(100)를 둘러싸도록 배치될 수 있으며 잉크 미스트(M)를 캐리지 연결단(230)으로 전송할 수 있는 배관 구조물이나 튜브 구조물로 제공될 수 있다.

상기 전송라인(214)은 수집라인(212)으로부터 연장하여 상기 캐리지 튜브(230)까지 연결되며 상기 수집라인(212)으로부터 수집된 잉크 미스트(M)는 전송라인(214)을 통하여 캐리지 연결단(230)으로 전송된다. 예를 들면, 상기 전송라인(214)은 몸체(210)의 내부를 따라 연장하는 배관 구조물이나 배관튜브로 제공될 수 있다.

상기 캐리지 연결단(230)에는 전송된 잉크 미스트(M)를 수용하는 미스트 수용부(미도시)가 연결되어 잉크 분사 어셈블리(500)로부터 잉크 미스트(M)를 제거할 수 있다.

상기 수집라인(212)은 각 유격공간(G)과 연통하여 상기 잉크 미스트(M)와 직접 접촉하는 분리되고 개별적인 개방 구조물로 제공되고 상기 전송라인(214)은 상기 몸체(210)의 내부에 배치된 밀폐 구조물로 제공되고 서로 분리된 각 수집라인(212)을 연결하여 상기 캐리지 연결단(230)로 안내하는 단일한 라인 망으로 제공된다.

이에 따라, 상기 전송라인(214)은 각 수집라인(212)과 연결되는 분기라인(214a)과 다수의 분기라인(214a)과 공통적으로 연결되어 상기 캐리지 연결단(230)까지 연장하는 메인 라인(214b)으로 구성될 수 있다.

분기라인(214a)은 상기 헤드(100) 단위로 다수 제공되어 메인 라인(214b)과 수집라인(212)을 연결하는 연결배관으로 제공되며 상기 메인 라인(214)은 캐리지 연결단(230)까지 연장하는 단일한 배관 구조물로 제공된다.

본 실시예의 경우, 상기 캐리지 연결단(230)은 캐리지(200)의 외부에 구비된 배출파워(300)와 연결되어 잉크 미스트(M)를 상기 수집라인(212)으로 흡입하여 배출하기 위한 음압(negative pressure)을 내부 유동라인(215)으로 인가한다. 이에 따라, 상기 잉크 미스트(M)는 배출압력에 의해 외부로 강제로 유동되어 잉크 분사 어셈블리(500)의 외부로 제거된다.

예를 들면, 상기 수집라인(212)은 상기 내측면(203)으로부터 리세스되고 상기 헤드(100)와 상기 내측면(203) 사이의 유격공간(G)과 연통하는 측부 트렌치(ST)로 제공될 수 있다. 이에 따라, 상기 내측면(203)으로부터 소정의 깊이(d)와 높이(h)를 갖도록 제1 방향(x)을 따라 상기 몸체(210)를 제거하여 상기 유격공간(G)으로 개방된 측부 트렌치(ST)를 구성할 수 있다.

이때, 상기 측부 트렌치(ST)는 상기 헤드(100)의 외측면을 따라 연속적으로 배치되는 연속 트렌치로 제공될 수도 있고 상기 헤드(100)의 둘레를 따라 일정한 간격으로 이격되어 배치되는 다수의 선형 분리 트렌치로 제공될 수도 있다.

이때, 상기 전송라인(214)은 상기 측부 트렌치(ST)의 바닥을 관통하여 트렌치 내부공간과 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 측부 트렌치(ST)로 구성된 수집라인(212)과 전송라인(214)이 서로 연결된다.

인쇄공간(PS)이나 유격공간(G)에 잉크 미스트(M)들이 부유하는 경우, 상기 캐리지 연결단(230)을 통하여 인가되는 배출압력은 최종적으로 상기 수집라인(212)으로 인가되고 음압으로 제공되는 배출압력에 의해 잉크 미스트(M)는 상기 측부 트렌치(ST)의 내부로 유동하는 측부유동(side flow, SF)을 형성하게 된다.

상기 잉크 미스트(M)의 측부유동(SF)은 수집라인(212)으로 흡수되어 전송라인(214)을 따라 유동하여 배출된다. 이에 따라, 상기 잉크 미스트(M)는 외부로 배출되어 유격공간(G)에 잉크 미스트(M)가 퇴적되는 것을 방지할 수 있다.

상기 수집라인(212)은 상기 잉크 분사 어셈블리(500)의 구성에 따라 다양하게 변형될 수 있다.

도 4는 도 1 내지 도 3에 도시된 잉크 분사 어셈블리에 구비된 수집라인의 다른 실시예를 나타내는 단면도이다. 도 4에서는 편의상 도 1의 I-I'방향을 따라 절단한 단면도를 예시적으로 나타내고 있다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 변형례에 의한 수집라인(212a)은 상기 저장용기(110)와 인접한 몸체(210)의 하면(202)으로 부터 함몰되고 상기 인쇄공간과 직접 연통하는 바닥 트렌치(BT)로 제공될 수 있다. 이에 따라, 하면(202)으로부터 소정의 깊이(d)와 폭(w)를 갖도록 제2 방향(y)을 따라 상기 몸체(210)를 제거하여 상기 인쇄공간으로 직접 개방된 바닥 트렌치(BT)를 구성할 수 있다.

이때, 상기 측부 트렌치(ST)와 마찬가지로 바닥 트렌치(BT)도 상기 헤드(100)의 외측면을 따라 연속 트렌치로 제공될 수도 있고 일정한 간격으로 이격되는 다수의 선형 분리 트렌치로 제공될 수도 있다.

이때, 상기 전송라인(214)은 상기 바닥 트렌치(BT)의 천정을 관통하여 트렌치 내부공간과 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 바닥 트렌치(BT)로 구성된 제1 변형 수집라인(212a)과 전송라인(214)이 서로 연결된다.

제1 변형 수집라인(212a)으로 인가된 음압인 배출압력에 의해 인쇄공간을 부유하는 잉크 미스트(M)는 바닥 트렌치(BT)에 직접 흡입되어 상기 바닥 트렌치(BT)의 내부로 유동하는 직접 유동(direct flow, DF)을 형성하게 된다. 상기 잉크 미스트(M)의 직접 유동(DF)은 인쇄공간으로부터 직접 제1 변형 수집라인(212a)으로 흡수되어 전송라인(214)을 따라 유동한다. 이에 따라, 상기 잉크 미스트(M)가 유격공간(G)으로 유동하는 것을 원천적으로 차단함으로써 잉크 미스트(M)가 유동공간에서 몸체(210)나 헤드(100)에 퇴적되는 것을 방지할 수 있다.

도 5는 도 1 내지 도 3에 도시된 잉크 분사 어셈블리에 구비된 수집라인의 또 다른 실시예를 나타내는 단면도이다. 도 5에서, 상기 수집라인은 도 3에 도시된 측부 트렌치(ST) 및 도 4에 도시된 바닥 트렌치(BT)를 모두 구비하고 있는 점을 제외하고는 도 3 및 도 4에 도시된 수집라인과 실질적으로 동일한 구성을 갖는다. 이에 따라, 상기 측부 트렌치(ST) 및 바닥 트렌치(BT)에 대한 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.

도 5를 참조하면, 상기 잉크 미스트(M)는 인쇄공간으로부터의 직접유동(DF) 및 유격공간(G)을 통한 측부유동(SF)을 형성하면서 상기 측부 트렌치(ST) 및 바닥 트렌치(BT)로 각각 흡입된다. 이에 따라, 측부 트렌치(ST) 및 바닥 트렌치(BT)를 구비하는 제2 변형 수집라인(212b)은 유동면적의 확대를 통하여 잉크 미스트(M)의 제거속도를 현저하게 높일 수 있다.

이에 따라, 잉크 미스트(M)의 인쇄공간 잔류시간을 현저하게 줄일 수 있으므로 인쇄공간(PS)과 유격공간(G)에서 헤드(100)와 몸체(210)에 잉크 미스트(M)가 잔류하여 불량 파티클로 기능하는 것을 방지할 수 있다.

상기 캐리지 연결단(230)은 상기 몸체(210)의 일측 상면(201)에 구비되어 캐리지(200)의 외부에 구비된 배출파워(300)와 연결된다.

예를 들면, 상기 캐리지 연결단(230)은 후술하는 배출라인(310)을 통하여 상기 미스트 수집부가 연결되는 연결배관으로 구성할 수 있다. 배출파워(300)를 구성하는 배출라인(310)이 상기 캐리지 연결단(230)에 연결되어 상기 미스트 수집부(C)와 연결되고 상기 배출라인(310)에 잉크 미스트(M)를 흡입하여 배출하기 위한 배출압력이 제1 파워 구조물(320)에 의해 캐리지 연결단(230)으로 인가된다.

이때, 상기 연결배관은 몸체(210)에 내장된 메인 라인(214b)의 단부에 높은 밀봉 정밀도를 갖도록 결합되어 배출파워(300)로부터 인가되는 배출압력에 대한 압력손실을 최소화하면서 상기 내부 유동라인(215)로 전송할 수 있다. 또한, 상기 전송라인(214)을 통해 배출되는 잉크 미스트(M)를 외부환경으로의 누설없이 미스트 수용부로 전송할 수 있다.

배출파워(300)는 유격공간(G)에 부유하는 잉크 미스트(M)를 내부 유동라인(215)을 통하여 외부로 배출할 수 있도록 상기 캐리지 연결단(230)으로 음압을 배출압력으로 인가한다.

상기 배출파워(300)는 상기 캐리지(200)의 외부에 위치하여 상기 잉크 미스트(M)를 흡입하기 위한 음압인 배출압력을 제공하는 제1 파워 구조물(320)과 상기 제1 파워 구조물(320)과 상기 캐리지 연결단(230) 사이에 배치되어 배출압력을 따라 배출되는 잉크 미스트(M)를 미스트 수용부로 이송하는 배출라인(310)을 포함한다.

예를 들면, 상기 배출라인(310)은 캐리지(200)의 선형이동(LM)에 연동하여 형상을 변형할 수 있는 유연성 배관으로 구성할 수 있다. 따라서, 상기 배출라인(310)의 길이는 제1 방향(x)을 따른 캐리지(200)의 최대 이동거리인 캐리지 스트로크(carriage stroke)보다 충분히 길게 구성한다. 상기 배출라인(310)은 흡입압력의 압력손실을 방지하고 배출되는 잉크 미스트(M)를 미스트 수집부로 전송할 수 있다면 다양한 유체 전송 구조물을 포함할 수 있다.

예를 들면, 상기 제1 파워 구조물(320)은 수집라인(212)까지 충분히 인가될 수 있는 정도의 배출압력을 음압 형태로 생성할 수 있는 압력 생성수단을 포함한다. 예를 들면, 상기 제1 파워 구조물(320)은 상기 내부 유동라인(215)으로 진공압을 인가하는 진공펌프 구조물이나 대기압보다 낮은 저압을 인가하기 위한 저압펌프 구조물로 구성할 수 있다.

따라서, 제1 파워 구조물(320)에 의해 인가되는 배출압력에 의해 유경공간(G)과 인쇄공간(PS)에 부유하는 잉크 미스트(M)를 내부 유동라인(215)을 통하여 잉크 분사 어셈블리(500)의 외부로 배출할 수 있다.

상술한 바와 같은 상기 잉크 분사 어셈블리(500)는 잉크 미스트(M)의 배출효율을 높일 수 있도록 다양하게 변형될 수 있다.

예를 들면, 유격공간(G) 및 인쇄공간(PS)에 다양한 다공성 구조물을 배치함으로써 잉크 미스트(M)의 배출효율을 높일 수 있다.

도 6a는 본 발명의 다른 실시예에 의한 잉크 분사 어셈블리를 나타내는 단면도이며, 도 6b는 도 6a에 도시된 잉크 분사 어셈블리의 구성을 개략적으로 나타내는 평면도이다. 도 6a 및 도 6b에서, 본 발명의 다른 실시예에 의한 잉크 분사 어셈블리(501)는 다수의 공극을 구비하는 다공성 프레임(PF)을 구비하는 것을 제외하고는 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 잉크 분사 어셈블리(500)와 실질적으로 동일한 구성을 갖는다. 이에 따라, 도 6a 및 도 6b에서, 도 1 내지 도 3과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대한 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.

도 6a 및 6b를 참조하면, 본 발명의 제1 변형 잉크 분사 어셈블리(501)은 상기 유격공간(G)에서 내측면(203)을 덮는 다공성 프레임(PF)을 더 포함할 수 있다.

예를 들면, 상기 결합 홀(CH)을 한정하는 내측면(203)의 전부 또는 일부를 다공성 막질로 덮어 내측면(203)을 통하여 노출된 수집라인(212)과 다공성 막질이 직접 접촉하도록 구성할 수 있다. 본 실시예의 경우, 상기 다공성 막질은 단일한 결합 홀(CH)에서 헤드(100)의 4개 측면과 대향하도록 연속하게 배치되어 상기 헤드(100)를 둘러싸는 다공성 프레임(PF)으로 구성된다.

이때, 상기 다공성 막질의 두께(t)는 유격공간(G)의 간격과 동일하거나 작게 구성할 수 있다. 이에 따라, 유격공간(G)을 다공성 프레임(PF)으로 완전히 매립하거나 부분적으로 매립하여 유격공간(G)의 사이즈를 줄이도록 배치할 수 있다.

이때, 상기 다공성 프레임(PF)은 스폰지나 다공성 세라믹과 같이 충분한 공극을 구비하는 다공성 물질로 구성되고 상기 전송라인(214)을 통하여 공극으로 충분한 배출압력이 인가되므로, 상기 잉크 미스트(M)는 다공성 프레임(PF)으로 흡입되어 공극속으로 강제로 유동하게 된다.

즉, 상기 잉크 미스트(M)는 캐리지 연결단(230)으로부터 인가되는 배출압력뿐 아니라 다공성 프레임(PF)의 공극특성에 의한 흡수력에 의해 더욱 효율적으로 수집라인(212)으로 수집된다.

이에 따라, 잉크 미스트(M)는 유격공간(G)에서 상기 다공성 프레임(PF)의 공극으로 강제 흡수되는 흡수유동(absorption flow, AF)을 이루게 된다. 수집라인(212)으로 수집된 잉크 미스트(M)는 전송라인(214)을 따라 전송되어 캐리지 연결단(230)에 접속된 미스트 수용부로 전송되어 배출된다. 상기 유격공간(G)으로의 잉크 미스트(M) 유동 자체를 최소화함으로써 잉크 미스트(M)가 유동공간에서 몸체(210)나 헤드(100)에 퇴적되는 것을 근본적으로 방지할 수 있다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 잉크 분사 어셈블리를 나타내는 단면도이다. 도 7에서, 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 잉크 분사 어셈블리(502)는 제1 변형 수집라인(212a)과 접촉하는 다공성 평판(PP)을 구비하는 것을 제외하고는 도 4에 도시된 잉크 분사 어셈블리와 실질적으로 동일한 구성을 갖는다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 잉크 분사 어셈블리(502)는 상기 몸체(210)의 하면(202)에 제1 변형 수집라인(212a)이 배치되고 다공성 평판(porous plate, PP)에 의해 상기 몸체(210)의 하면(202)을 덮도록 구성한다. 이에 따라, 상기 제1 변형 수집라인(212a)은 다공성 평판(PP)에 의해 덮이는 구조를 갖게 된다.

예를 들면, 하면(202)의 전부를 다공성 막질로 덮어 하면(203)을 통하여 노출된 제1 변형 수집라인(212a)과 다공성 막질이 직접 접촉하고 인쇄공간(PS)과 제1 변형 수집라인(212a)의 직접 접촉은 차단하도록 구성할 수 있다. 이에 따라, 상기 다공성 막질은 제1 변형 수집라인(212a)과 인쇄공간(PS)을 차단하는 다공성 평판(PP)으로 구성된다.

이에 따라, 상기 인쇄공간(PS)은 다공성 평판(PP)의 두께만큼 축소되어 잉크 미스트(M)의 부유영역이 축소되고 미스트 밀도는 높아지게 된다. 다공성 평판(PP)도 상기 다공성 프레임(PF)과 실질적으로 동일한 다공성 물질로 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 다공성 평판(PP)은 스폰지나 다공성 세라믹으로 구성될 수 있다.

상대적으로 높은 미스트 밀도를 갖는 인쇄공간(PS)으로 상기 배출압력이 인가되면, 상기 잉크 미스트(M)는 다공성 평판(PP)으로 신속하게 흡수되어 인쇄공간으로부터 제거된다. 이에 따라, 상기 다공성 평판(PP)에 의해 상기 제1 변형 수집라인(212a)의 수집효율을 높일 수 있다.

이때, 상기 다공성 평판(PP)의 두께(t)는 인쇄공간의 축소와 부유밀도의 상승을 고려하여 적절하게 결정될 수 있다. 상기 다공성 평판의 두께(t)가 너무 두꺼우면 인쇄공간이 축소되어 기판에 대한 인쇄불량 상승과 유격공간(G)을 통한 잉크 미스트(M)의 퇴적을 유발할 수 있고 너무 얇으면 다공성 평판(PP)을 통한 잉크 미스트(M)의 흡수능력이 저하되어 유격공간(G)을 통한 몸체(210)나 헤드(100)에 대한 미스트 퇴적방지 효과가 미미할 수 있다. 이에 따라, 상기 다공성 평판의 두께(t)는 상기 몸체(210)와 하부에 위치하는 기판 사이의 이격거리의 약 20% 내지 40%의 범위를 갖도록 설정할 수 있다.

그러나, 다공성 평판의 두께(t)는 다공성 평판(PP)을 구성하는 다공성 물질의 공극률이나 인쇄공간 사이즈에 따라 다양하게 변경될 수 있음은 자명하다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 잉크 분사 어셈블리를 나타내는 단면도이다. 도 8에서, 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 잉크 분사 어셈블리(503)는 제1 및 제2 변형 수집라인(212a, 212b)과 동시에 접촉하는 다공성 컵(PC)을 구비하는 것을 제외하고는 도 5에 도시된 잉크 분사 어셈블리와 실질적으로 동일한 구성을 갖는다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 잉크 분사 어셈블리(503)는 인쇄공간(PS) 및 유격공간(G)을 한정하도록 몸체(210)의 하면(202) 및 내측면(203)을 덮는 다공성 컵(PC)으로 구성되고 상기 하면(202) 및 내측면(203)에 바닥 트렌치(BT) 및 측부 트렌치(ST)가 배치되어 상기 다공성 컵(PC)에 의해 덮이는 구조를 갖게 된다.

예를 들면, 하면(202)과 내측면(203)을 모두 다공성 막질로 덮어 하면(202) 및 내측면(203)을 통하여 동시에 노출된 제2 변형 수집라인(212b)과 다공성 막질이 직접 접촉하도록 구성한다. 이에 따라, 상기 다공성 막질은 하면(202)과 내측면(203)을 따라 배치되어 인접하는 결합 홀(CH) 사이의 몸체(210)는 컵 형상으로 둘러싸고 최외곽 몸체(210)는 꺽쇠 형상으로 둘러싸게 된다.

이에 따라, 상기 인쇄공간(PS)과 유격공간(G)은 다공성 컵(PC)의 두께만큼 축소되어 잉크 미스트(M)의 부유영역이 축소되고 미스트 밀도는 높아지게 된다. 상대적으로 높은 미스트 밀도를 갖는 인쇄공간(PS) 및 유격공간(G)으로 배출압력이 인가되면, 상기 잉크 미스트(M)는 다공성 컵(PC)으로 신속하게 흡수되어 인쇄공간(PS) 및 유격공간(G)으로부터 제거된다. 이에 따라, 이에 따라, 상기 다공성 컵(PC)에 의해 상기 제2 변형 수집라인(212b)의 수집효율을 높일 수 있다.

상기 파워 구조물(320)에 의한 배출압력만으로는 잉크 미스트(M)를 충분히 배출하기 어려운 경우 상기 잉크 미스트(M)를 수집라인(212)으로 불어내는 추가적인 강제 유동을 더 생성할 수 있다.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 의한 잉크 분사 어셈블리를 나타내는 사시도이며, 도 10은 도 9에 도시된 잉크 분사 어셈블리에 구비된 분사 프레임을 나타내는 사시도이다. 도 11a는 도 9에 도시된 변형 잉크 분사 어셈블리를 I-I'방향으로 절단한 단면도이며 도 11b는 도 9에 도시된 변형 잉크 분사 어셈블리)를 II-II'방향으로 절단한 단면도이다. 도 12는 도 9에 도시된 잉크 분사 어셈블리에 포함된 분사 모듈의 구성을 개략적으로 나타내는 평면도이다.

도 9 내지 도 12에서, 본 발명의 또 다른 일실시예에 의한 잉크 분사 어셈블리(504)는 캐리지의 상면에 잉크 미스트를 배출하기 위한 추가유체를 분사하는 분사모듈(400)을 구비하는 것을 제외하고는 도 1 내지 도 3에 도시된 잉크 분사 어셈블리(500)와 실질적으로 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 도 9 내지 도 12에서, 도 1 내지 도 3과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대한 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.

도 9 내지 도 12를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 잉크 분사 어셈블리(504)는 각 헤드(100)를 둘러싸도록 상기 캐리지(200)의 상면(201)에 결합되어 각 헤드(100)의 주변부를 둘러싸는 유격공간(G)으로 잉크 미스트(M)를 배출하기 위한 보조 유체(supplementary fluid)를 분사하는 분사 모듈(400)을 포함할 수 있다.

이때, 상기 보조 유체는 구동파워(430)에 의해 일정한 양압(positive pressure)으로 공급되고 배출파워(300)에 의해 상기 유격공간(G)에서 음압인 배출압력이 인가되므로, 유격공간(G)으로 분사된 상기 보조 유체는 수집라인(212)을 따라 유동하는 강제유동(FF)을 형성하게 된다.

이에 따라, 상기 유격공간(G)에 부유하는 잉크 미스트(M)는 배출파워(300)에 의해 인가되는 배출압력과 상기 보조 유체의 강제 유동(FF)에 의해 더욱 효과적으로 내부 유동라인(215)으로 흡입될 수 있다.

일실시예로서, 상기 분사 모듈(400)은 상기 헤드(100)를 둘러싸는 윈도우 형상으로 상기 상면(201)에 결합되고 내부에 상기 보조 유체가 유동하는 모듈 유동공간(FS)을 구비하여 상기 모듈 유동공간(FS)으로부터 상기 유격공간(G)으로 향하는 유체 유동을 생성하는 분사 프레임(410), 상기 분사 프레임(410)의 표면에 배치되어 상기 분사 프레임(410)을 외부와 연결하는 모듈 연결단(420) 및 상기 분사 프레임(410)의 외부에 배치되어 상기 모듈 연결단(420)에 접속하고 양압(positive pressure)으로 상기 보조 유체를 상기 분사 프레임(410)으로 공급하는 공급파워(430)를 포함한다. 선택적으로, 상기 잉크 분사 어셈블리(504)는 상기 상면(201)에 착탈식으로 고정되어 상기 분사 프레임(410)을 고정하는 고정부재(440)를 더 포함할 수 있다.

예를 들면, 상기 분사 프레임(410)은 상기 헤드(100)를 둘러싸고 상기 헤드(100) 단위로 분리되도록 결합 홀(CS) 주변부를 따라 상면(201)에 배치되는 분사부(412)와 상기 분사부(412)를 서로 연결하여 단일한 입체 구조물로 형성하는 링크부(414)를 포함한다.

상기 분사부(412)는 소정의 높이를 갖고 몸체(210)의 상면(201) 상에 고정되어 헤드(100)를 둘러싸도록 배치된다. 이에 따라, 상기 분사부(412)는 결합 홀(CH)을 둘러싸는 폐곡선 형상을 갖도록 제공되며 내부에 구비된 모듈 유동공간(FS)으로부터 보조가스가 내측면(203)과 헤드(100) 사이의 유격공간(G)으로 분사된다.

예를 들면, 상기 분사부(412)의 상부에는 상기 유격공간(G)을 향하여 경사지게 배치되어 모듈 유동공간(FS)으로부터 유격공간(G)을 향하여 보조가스를 분사하는 분사노즐(416)이 배치된다. 상기 분사노즐(416)은 노즐의 배치를 조절하여 보조가스가 일정한 압력으로 유격공간(G)을 향하여 분사되도록 조절할 수 있다.

이때, 상기 분사노즐(416)은 헤드(100)의 둘레를 따라 일정한 간격으로 배열된 다수의 점 노즐로 제공될 수도 있고 연속적으로 둘러싸는 선 노즐로 제공될 수도 있다.

본 실시예의 경우, 상기 분사부(412)는 헤드(100)를 둘러싸면서 상면(201)으로부터 일정한 높이로 돌출한 댐 형상으로 제공되고 상기 분사부(412)는 상기 댐의 상부에 일정한 간격으로 정렬된 다수의 점 노즐로 구성할 수 있다.

상기 링크부(414)는 분사부(412)를 서로 연결하는 바 형상으로 제공되며 내부에 분사부(412)와 연통하는 모듈 유동공간(FS)을 구비한다. 상기 링크부(414)의 일단에는 모듈 연결단(420)이 연결된다.

따라서, 상기 링크부(414)는 모듈 연결단(420)을 지지하고 보조가스의 구동압력을 분사부(412)로 전송할 수 있을 정도의 강도와 강성을 갖는다면 다양한 재질과 형상으로 구성될 수 있다.

특히, 상기 분사 프레임(410)은 상기 캐리지(200)의 상부에 배치되므로 캐리지(200)에 인가되는 하중부담을 최소화할 수 있는 물질로 구성되며, 보조유체의 강제유동(FF)을 생성하기에 적당한 구동압력을 수용할 수 있을 정도의 강도와 강성을 갖는 물질로 형성할 수 있다.

본 실시예의 경우, 상기 분사부(412)와 링크부(414)는 일체로 제공된다. 그러나, 상기 변형 분사 어셈블리의 사용상태와 요구에 따라 별개의 부재로 구성되어 결합 구조물로 제공될 수도 있음은 자명하다.

상기 모듈 연결단(420)은 외부에 위치하는 공급파워(430)와 상기 분사 프레임(410)을 연결하는 연결배관이나 연결 구조물을 포함할 수 있다. 특히, 후술하는 바와 같이 상기 잉크 분사 어셈블리(504)를 구비하는 잉크젯 프린터의 인쇄모드와 대기모드에 따라 상기 모듈 유동공간(FS)으로 공급되는 유체가 변경될 수 있다. 상기 모듈 연결단(420)은 프린터 장치의 동작모드에 따라 공급되는 유체가 변경되는 경우 유체소스와 상기 분사 프레임(410)을 안정적으로 연결하는 밀봉 연결부재로 구성된다.

이에 따라, 모듈 연결단(420)은 분사 프레임(440)의 외부에 위치하는 유체소스와 상기 분사 프레임(410) 사이의 결합 편의성과 밀봉성을 충분히 확보할 수 있다면 다양한 구조로 제공될 수 있다. 예를 들면, 상기 모듈 연결단(420)은 연결배관이나 튜브 구조물로 제공될 수 있다.

상기 공급파워(430)는 상기 분사 프레임(410)의 외부에 배치되어 상기 모듈 연결단(420)에 접속하고 일정한 공급압력으로 상기 보조유체를 상기 분사 프레임(410)으로 공급한다. 이때의 공급압력은 분사 프레임(410) 내부의 모듈 유동공간(SF)으로 보조유체를 공급하는 구동압력이므로 내부 유동라인(215)으로부터 액상 미스트(M)를 추출하기 위한 음압인 배출압력과 대비하여 양압으로 제공된다.

예를 들면, 상기 공급파워(430)는 상기 캐리지(200)의 선형이동(LM)에 대응하여 길이를 변형할 수 있는 가변형 공급라인(432), 상기 보조가스를 저장하는 보조유체 저장부(434) 및 상기 보조유체를 상기 분사 프레임으로 공급하기 위한 양압인 공급압력을 제공하는 제2 파워 구조물(436)을 구비한다.

상기 공급라인(432)은 캐리지(200)의 선형이동(LM)에 연동하여 형상을 변형할 수 있는 유연성 구조물로 구성할 수 있다. 따라서, 상기 공급라인(432)의 길이는 배출라인(310)과 마찬가지로 제1 방향(x)을 따른 캐리지(200)의 최대 이동거리인 캐리지 스트로크(carriage stroke)보다 충분히 길게 구성한다. 상기 공급라인(432)도 공급압력의 압력손실을 최소화하면서 보조가스를 분사 프레임(410)으로 공급할 수 있다면 다양한 유체 전송 구조물로 구성될 수 있다.

이때, 상기 공급라인(432)의 상부에는 유량조절 밸브나 압력센서가 배치되어 상기 모듈 연결단(420)으로 전송되는 보조유체의 구동압력과 유량을 일정하게 조절할 수 있다.

상기 보조유체 저장부(434)는 인쇄공정이 진행되는 동안 잉크 미스트를 제거하기 위한 강제유동을 형성하기에 적절한 유체를 저장하고 잉크 미스트(M) 배출동작의 특성에 따라 선택적으로 상기 분사 프레임(410)으로 공급될 수 있다.

본 실시예의 경우, 상기 보조유체 저장부(434)는 세정 건조 공기(clean dry air, CDA)나 불활성 가스를 저장하는 가스 탱크로 구성할 수 있다. 상기 불활성 가스는 헬륨(He), 네온(Ne), 아르곤(Ar) 및 질소(N2) 가스 중의 어느 하나로 구성할 수 있다. 본 실시예의 경우, 상기 세정 건조공기가 상기 잉크 미스트(M)를 제거하기 위한 보조 유체로서 제공된다.

상기 제2 파워 구조물(436)은 분사 프레임(410)까지 충분히 인가될 수 있는 정도의 공급압력을 양압 형태로 생성할 수 있는 압력조절 수단을 포함한다.

예를 들면, 상기 제2 파워 구조물(436)은 상기 내부 유동라인(215)으로 충분한 고압을 인가할 수 있는 고압펌프 구조물로 구성할 수 있다. 이에 따라, 상기 보조유체의 강제 유동이 내부 유동라인(215)에 의해 구동력이 소실되는 경우에도 잉크 미스트(M)가 상기 내부 유동라인(215)을 충분히 경유할 수 있을 정도의 고압으로 보조유체를 유동시킬 수 있다.

상기 보조유체 저장부(434)로부터 일정한 구동압력을 갖는 보조유체가 모듈 연결단(420)을 통하여 분사 프레임(410)으로 공급되면, 구동압력에 의해 분사노즐(416)까지 전송되고 상기 분사노즐(416)은 정해진 유동 압력과 속도로 상기 보조유체를 유격공간(G)으로 분사한다.

이때, 상기 수집라인(212)에는 배출압력이 인가되고 있으므로 상기 보조유체는 상기 내부 유동라인(215)을 따라 유동하는 강제유동(FF)을 형성하게 된다. 따라서, 상기 유격공간(G)에 부유하는 잉크 미스트(M)는 강제유동(FF)을 따라 캐리지(200)의 외부로 배출된다. 이에 따라, 인쇄공정이 진행되는 동안 유격공간(G)으로부터 잉크 미스트(M)를 효과적으로 제거하여 파티클 불량을 현저하게 감소시킬 수 있다.

상기 분사 프레임(410)은 접착제나 접착 수지와 같은 접착부재를 이용하여 상기 몸체(210)의 상면(201)에 영구적으로 고정할 수 있다. 이와 달리, 상기 분사 프레임(410)은 별도의 고정부재(440)를 이용하여 착탈식으로 고정될 수도 있다.

상기 고정부재(440)는 커플링이나 클램프와 같은 기계적 고정수단을 이용하여 상기 몸체(210)에 결합되고 상기 분사 프레임(410)은 고정부재(440)의 측부에 결합될 수 있다. 이에 따라, 상기 분사 프레임(410)은 고정부재(440)를 매개로 케이지의 구성 및 형상과 무관하게 결합되어 분사 프레임(410)의 결합 자유도를 높일 수 있다.

예를 들면, 상기 고정부재(440)는 캐리지(200)의 일측을 따라 연장하는 바(bar) 형상을 갖는 육면체 구조물로 제공된다. 그러나, 이에 한정하는 것은 아니며 분사 프레임(410)의 결합 자유도를 높이고 캐리지(200)에 대한 하중 부담이 허용범위 내라면 다양한 조성과 형상으로 구성할 수 있다. 본 실시예의 경우, 상기 고정부재(440)는 상기 분사 프레임(410)과 동일한 조성으로 구성된다.

본 실시예에서는 도 1 내지 도 3에 도시된 수집라인(212)을 구비하는 캐리지(200)에 결합된 분사모듈(400)을 개시하고 있지만, 도 4 및 도 5에 도시된 제1 및 제2 변형 수집라인(212a, 212b)을 구비하는 캐리지에도 동일하게 결합될 수 있음은 자명하다. 또한, 유격공간(G) 및 인쇄공간(PS)에 다공성 구조물을 배치한 제1 내지 제3 변형 잉크 분사 구조물(501 내지 503)에도 상기 분사모듈(400)을 더 배치할 수 있음은 자명하다.

상술한 바와 같은 잉크 분사 어셈블리에 의하면, 잉크가 저장된 헤드가 결합되는 케이지의 내부에 헤드의 유격공간이나 기판 상부의 인쇄공간과 연통하고 외부로부터 흡입압력이 인가되는 내부 유동라인을 형성할 수 있다. 이에 따라, 유격공간이나 인쇄공간에 부유하는 잉크 미스트를 케이지의 외부로 효율적을 배출하여 유격공간이나 인쇄공간을 한정하는 헤드나 케이지에 퇴적된 잉크 미스트에 의한 파티클 불량을 방지할 수 있다.

특히, 상기 흡입압력뿐만 아니라 유격공간을 향하는 분사노즐을 배치하여 내부 유동라인의 내부를 향하여 유동하는 강제유동을 생성함으로써 상기 흡입압력과 함께 잉크 미스트를 내부 유동라인을 향하여 강제로 유입시킬 수 있다. 이에 따라, 잉크 미스트의 제거효율을 현저하게 높일 수 있다.

도 13은 본 발명의 일실시예에 의한 잉크 분사 어셈블리를 구비하는 잉크젯 프린터의 구성을 나타내는 구성도이다.

도 13을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 잉크젯 프린터는 다수의 화소영역(C)을 구비하는 인쇄대상 기판(P)을 고정하는 기판 고정부(600), 상기 기판(P)의 상부에 고정되어 상기 기판(P)에 대한 상대운동으로 이동하면서 상기 화소영역(C)으로 잉크를 개별적으로 토출하여 상기 기판에 대한 인쇄공정을 수행하는 잉크 분사 어셈블리(590), 상기 기판 고정부(600)와 인접하게 배치되어 상기 인쇄공정을 수행하지 않는 대기모드에서 상기 잉크 분사 어셈블리(590)를 수용하여 상기 잉크 분사 어셈블리(590)에 대한 유지 및 보수를 수행하는 대기부(700) 및 상기 기판 고정부(600)와 잉크 분사 어셈블리(590)를 구동하는 구동부(800)를 포함한다.

본 실시예의 경우, 상기 잉크젯 프린터(1000)는 유기 발광물질이 용해된 잉크를 칼라 표시패널의 각 화소영역(C) 별로 인쇄하여 유기발광 액정패널의 화소를 형성하는 프린터를 예시적으로 개시하고 있다. 그러나, 캐리지에 다수의 헤드가 배치되어 캐리지와 헤드 사이의 결합용 틈새인 유격공간(G)을 갖는다면 다양한 상기 기판을 대상으로 한 다양한 공정에 본 발명이 적용될 수 있음은 자명하다.

일실시예로서, 상기 기판 고정부(600)는 다수의 박막 트랜지스터와 유기발광 화소의 하부전극이 배치된 대형 표시패널을 고정할 수 있는 대형패널 고정수단을 구비한다. 예를 들면, 상기 기판 고정부(600)는 패널의 길이방향을 따라 충분한 길이를 갖고 길이방향을 따라 표시패널을 이동할 수 있는 이송 테이블을 포함한다.

하부전극이 형성된 기판(P)은 매거진과 같은 기판 이송수단에 의해 프린터 장치(1000)로 이송된다. 상기 구동부(800)의 제1 이송기(810)는 인쇄공정 대상 기판(P)을 이송수단으로부터 추출하여 상기 기판 고정부(600)의 이송 테이블로 로딩하여 인쇄위치로 이송한다.

상기 기판(P)이 인쇄위치에 정렬되면, 상기 잉크젯 프린터(1000)의 통합 제어부(미도시)는 상기 제2 이송기(820)를 구동하여 잉크를 토출하는 잉크 분사 어셈블리(590)를 기판(P)의 상부로 선형 이동한다.

예를 들면, 상기 대기부(700)에서 대기 중인 잉크 분사 어셈블리(590)는 상기 제2 이송기(820)에 의해 대기영역으로부터 기판 상부의 인쇄개시 지점으로 이송되어 인쇄공정을 개시한다.

기판(P)에 대한 인쇄공정은 기판의 폭 방향 또는 길이방향을 따라 순차적으로 수행되며 화소영역(C) 단위로 개별적으로 수행된다. 상기 잉크 분사 어셈블리(590)에는 단일한 캐리지(200)에 다수의 헤드(100)가 구비되고 각 헤드(100)에는 상기 기판(P)을 향하여 노출되는 다수의 잉크 노즐(120)들이 배치된다. 각 잉크 노즐(120)은 화소영역(C)에 대하여 일대일 대응하도록 설정되고 인쇄공정은 다수의 잉크 노즐(120)에 대응하는 다수의 화소영역(C)에 대하여 동시에 수행된다.

이때, 인쇄공정이 진행되는 동안 기판(P)과 잉크 노즐(120) 또는 기판(P)과 캐리지(200)의 하면(202) 사이에는 인쇄공간(PS)이 형성되고 잉크는 잉크 분사 어셈블리(505)로부터 상기 인쇄공간(PS)을 낙하하여 대응하는 화소영역(C)에 액적의 형태로 공급된다.

본 실시예의 경우, 상기 잉크 분사 어셈블리(590)는 예시적으로 도 9 내지 도 12에 도시된 제4 변형 잉크 분사 어셈블리(504)를 포함한다. 이에 따라, 도 13에서, 도 9 내지 도 12에 도시된 제4 변형 잉크 분사 어셈블리(504)와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대한 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.

그러나, 상기 잉크분사 어셈블리(590)는 제1 내지 제3 변형 잉크 어셈블리(501, 502, 503)로 구성될 수 있으며 도 1 내지 도 3에 도시된 잉크 어셈블리(500) 및 도 4 및 도 5에 도시된 변형 수집라인(212a, 212b)을 구비하는 잉크 분사 어셈블리로 구성될 수도 있음은 자명하다.

상기 잉크 분사 어셈블리(590)는 인쇄공정이 진행되는 동안 상기 배출파워(300)에 의해 내부 유동라인(215)으로 배출압력이 인가되고 상기 분사모듈(400)에 의해 상기 내부 유동라인(215)으로 보조유체의 강제유동(FF)이 분사되어 유격공간(G)과 인쇄공간(PS)에 부유하는 잉크 미스트(M)를 효율적으로 제거할 수 있다.

인쇄공정이 진행될수록 인쇄공간 및 헤드(100)와 캐리지(200) 사이의 틈새인 유격공간(G)에 부유하는 잉크 미스트(M)의 밀도도 높아지지만, 인쇄공정이 수행되는 인쇄모드에서는 상기 배출압력과 강제유동(FF)이 상기 내부 유동라인(215)으로 동시에 인가되므로 실시간으로 잉크 미스트를 캐리지(200)의 외부로 배출할 수 있다. 이에 따라, 프린트 공정이 진행되는 동안 잉크 미스트(M)에 의한 파티클 불량을 현저하게 줄일 수 있다.

상기 대기부(700)는 상기 기판 고정부(600)와 인접하게 배치되어 상기 인쇄공정이 수행되지 않는 대기모드에서 잉크 분사 어셈블리(590)를 수용하고 홈 포지셔닝(home positioning) 상태로 고정하여 잉크 어셈블리(590)에 필요한 유지보수 작업을 수행할 수 있다.

예를 들면, 상기 대기부(700)는 상기 잉크공정을 수행하지 않는 대기모드에서 상기 잉크분사 어셈블리(590)를 고정하고 상기 잉크 분사 어셈블리(590)에 대한 보수 및 유지공정을 수행하는 보수 유닛(maintenance unit, 710), 상기 보수 유닛(710)의 외부에 배치되고 상기 대기모드에서 상기 유격공간(G)으로 세정유체(CF)를 공급하여 상기 유격공간(G)에 퇴적된 상기 잉크 미스트(M)를 상기 보수유닛(710)의 하방으로 제거하는 세정유닛(720) 및 상기 대기모드와 상기 인쇄모드를 검출하여 상기 세정유체(CF)와 상기 보조유체를 선택적으로 상기 분사 모듈(400)로 공급하는 스위칭 유닛(730)을 포함한다.

상기 보수유닛(710)은 내부에 충분한 보수공간을 구비하는 육면체 형상을 갖고 하부에 다양한 노즐면을 세정할 수 있는 다양한 클리닝 장치와 보수장치를 구비할 수 있다. 인쇄공정을 완료한 잉크 분사 어셈블리(590)는 대기영역에 위치하는 홈 포지셔닝 위치에서 보수유닛(710)의 상면에 고정된다. 이에 따라, 상기 보수공간을 통하여 잉크 분사 어셈블리(590)의 하면에 대하여 세정을 포함하는 다양한 보수 및 유지공정을 수행할 수 있다. 잉크 분사 어셈블리(590)의 상면에 대해서는 보수유닛(710)의 외부에서 상기 보수 및 유지공정을 수행할 수 있다.

특히, 상기 보수유닛(710)의 외부에는 대기모드에서 상기 분사모듈(400)로 세정유체를 공급하여 상기 유격공간(G)에 퇴적된 잉크 미스트(M)를 하방으로 제거할 수 있다.

예를 들면, 인쇄모드에서 구동하고 공급라인(432)과 보조유체 저장부(434)를 구비하는 공급파워(430)와 인접하게 세정유닛(720) 및 스위칭 유닛(730)을 배치하여 대기모드에서 공급파워와 상기 모듈 연결단(420)의 접속을 차단하고 세정유닛(730)과 모듈 연결단(420)을 접속하도록 설정할 수 있다.

예를 들면, 상기 세정유닛(720)은 내부 유동라인(215)을 세정할 세정유체를 저장하는 세정유체 저장부와 상기 세정유체를 스위칭 유닛(730)으로 전송하는 세정라인을 구비하고 상기 스위칭 유닛(730)은 사익 공급라인(432)과 보조유체 저장부(434) 사이에 배치되어 선택적으로 공급라인 및 세정라인을 단속할 수 있다.

예를 들면, 상기 스위칭 유닛(730)은 내부에 접속단자를 구비하여 인쇄모드에서는 상기 보조유체 저장부와 상기 공급라인을 연결하고 대기모드에서는 세정라인과 상기 공급라인(432)을 연결하도록 제어할 수 있다.

이에 따라, 잉크 분사 어셈불리(590)가 대기모드에 위치하는 경우, 상기 세정유체가 보조유체를 대신하여 상기 모듈 연결단(420)으로 공급될 수 있다. 상기 세정유체는 보조유체와 마찬가지로 제2 파워 구조물436)에 의해 일정한 세정압력으로 분사 프레임(410)으로 공급된다. 이후, 상기 세정유체는 분사 프레임(410)으로부터 유격공간(G)으로 분사되어 유격공간(G)에 퇴적된 잉크 미스트(M)를 제거할 수 있다.

예를 들면, 상기 세정유체는 상기 잉크 미스트(M)와 화학반응하여 반응물과 부산물을 생성하는 세정액으로 구성될 수 있다. 이에 따라, 상기 세정액과 반응물 및 부산물은 혼합물 형태로 상기 보수유닛(710)의 하방으로 침전된다.

이와 달리, 상기 세정유체는 보조유체와 동일하게 압축공기나 불활성 가스와 같은 세정가스로 구성될 수 있다. 상기 세정가스는 유격공간(G)에 대한 건조공정이나 기계적 분리를 통해 상기 잉크 미스트를 제거하고 보수유닛(710)의 하방으로 날려서 제거할 수 있다.

또한, 상기 세정유체는 상기 잉크 미스트와 화학결합하여 상기 보수유닛(710)의 하방으로 침전시키는 세정 플라즈마로 구성될 수 있다. 이때, 상기 세정유닛(700)은 플라즈마 생성부와 플라즈마 전송부를 포함할 수 있으며 상기 스위칭 유닛(730)은 상기 모듈 연결단(420)과 연결된 공급라인을 선택적으로 상기 플라즈마 전송부와 연결할 수 있다.

본 실시예의 경우, 상기 세정 플라즈마는 아르곤, 헬륨 및 네온 중의 어느 하나에 관한 상온 상압 플라즈마 또는 저온 상압 플라즈마로 구성할 수 있다.

상기 구동부(800)는 기판 고정부(700)를 구동하는 제1 이송기(810) 및 잉크 분사 어셈블리(590)를 구동하는 제2 이송기(820)를 포함한다. 예를 들면, 제1 및 제2 이송기(810, 820)는 롤러 구조물과 같은 구동장치를 구비하고 프린터 장치(1000)의 인쇄공정을 제어하는 중앙 제어유닛에 의해 위치제어가 수행되어 매트릭스 형상으로 정렬하는 화소(C)의 좌표값에 따라 기판 구동부(600)와 잉크 분사 어셈블리(590)를 구동한다.

따라서, 인쇄모드에서는 배출압력과 보조유체의 강제유동에 의해 유격공간(G)으로부터 잉크 미스트를 실시간으로 제거할 수 있고 대기모드에서는 유격공간(G)에 대한 직접분사에 의해 잉크 미스트 퇴적물을 용이하게 제거할 수 있다.

상술한 바와 같은 액상분사 어셈블리 및 이를 구비하는 잉크젯 프린터에 의하면, 인쇄공정이 수행되는 동안 캐리지(200)의 내부에 구비된 내부 유동라인으로 배출압력을 인가하고 상기 내부 유동라인(215)으로 향하는 보조유체의 강제유동을 선택적으로 부가하여 캐리지(200)와 헤드(100) 사이의 틈새인 유격공간(G)으로 잉크 미스트(M)를 효과적으로 제거할 수 있다.

특히, 인쇄공정이 수행되지 않는 대기모드에서도 상기 유격공간(G)으로 직접 세정유체를 분사하여 유격공간(G)에 퇴적된 잉크 미스트를 제거할 수 있다. 이에 따라, 유격공간(G)에 분포하는 잉크 미스트를 완전히 제거한 상태에서 인쇄공정을 개시할 수 있고 인쇄공정이 진행되는 동안 배출압력과 보조유체의 강제유동에 의해 유격공간(G)에 부유하는 잉크 미스트를 실시간으로 제거할 수 있다.

이에 따라, 상기 잉크젯 프린터(1000)에 의해 수행되는 화소형성용 인쇄공정에서 잉크 미스트로 인한 화소인쇄불량이나 파티클 불량을 현저하게 줄일 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100: 헤드 110: 저장용기
120: 노즐 130: 결합수단
200: 캐리지 210: 몸체
220: 체결단 230: 캐리지 연결단
300: 배출파워 310: 배출라인
320: 제1 파워 구조물 400: 분사모듈
410: 분사 프레임 420: 모듈 연결단
430: 공급파워 440: 고정부재
500, 501, 502, 503, 504: 잉크분사 어셈블리
600: 고정부 700: 대기부
800: 구동부 1000: 잉크젯 프린터

Claims

잉크를 저장하고 다수의 잉크 노즐이 각각 정렬되어 하방으로 상기 잉크를 토출하는 적어도 하나의 헤드;
상기 잉크 노즐이 하부에 위치하도록 상기 헤드를 고정하고, 내부에 배치되어 상기 헤드와의 틈새인 유격공간과 연결되도록 연장하는 내부 유동라인 및 표면에 배치되어 상기 내부 유동라인과 접속하는 캐리지 연결단을 구비하는 캐리지; 및
상기 캐리지 연결단에 연결되어 상기 내부 유동라인으로 음압(negative pressure)을 인가하여 상기 유격공간 및 상기 잉크가 토출되는 상기 캐리지 하부영역인 인쇄공간에 부유하는 잉크 미스트를 상기 내부 유동라인으로 흡입하여 배출하는 배출파워를 포함하는 잉크 분사 어셈블리.
제1항에 있어서, 상기 캐리지는 상기 캐리지 연결단이 위치하는 상면, 상기 상면과 대칭적으로 위치하고 상기 잉크 노즐과 인접한 하면 및 상기 헤드가 관통하는 관통 홀을 한정하고 상기 상면과 하면을 서로 연결하여 상기 헤드의 측부와 대향하는 내측면을 구비하는 평판 구조물을 포함하고,
상기 내부 유동라인은 상기 유격공간과 연통하도록 상기 헤드와 인접한 상기 평판 구조물의 내부에 상기 헤드를 둘러싸도록 배치되어 상기 유격공간으로부터 상기 잉크 미스트를 수집하는 수집라인 및 상기 평판 구조물의 내부에서 상기 수집라인과 공통으로 연결되도록 배치되어 수집된 상기 잉크 미스트를 상기 캐리지 연결단으로 전송하는 전송라인을 포함하는 잉크 분사 어셈블리.
제2항에 있어서, 상기 수집라인은 상기 내측면으로부터 리세스되고 상기 유격공간과 연통하는 측부 트렌치 및 상기 하면으로부터 리세스되고 상기 인쇄공간과 연통하는 하부 트렌치 중의 적어도 어느 하나를 포함하는 잉크 분사 어셈블리.
제2항에 있어서, 상기 헤드의 하부를 둘러싸고 상기 유격공간의 적어도 일부를 매립하도록 상기 내측면을 덮는 다공성 프레임 및 상기 내측면과 인접한 상기 하면의 적어도 일부를 덮는 다공성 평판 중의 적어도 어느 하나를 구비하고 상기 수집라인과 접촉하는 다공성 구조물을 더 포함하는 잉크 분사 어셈블리.
제4항에 있어서, 상기 다공성 구조물은 스폰지 및 다공질 세라믹(porous ceramics) 중의 어느 하나를 포함하는 잉크 분사 어셈블리.
제2항에 있어서, 상기 상면에 선택적으로 결합되어 상기 헤드 별로 상기 유격공간을 향하여 보조유체를 분사하여 상기 잉크 미스트를 제거하는 분사 모듈을 더 포함하는 잉크 분사 어셈블리.
제6항에 있어서, 상기 분사 모듈은,
상기 헤드를 둘러싸는 윈도우 형상으로 상기 상면에 결합되고 내부에 상기 보조유체가 유동하는 모듈 유동공간을 구비하여 상기 모듈 유동공간으로부터 상기 유격공간으로 향하는 유체 유동을 생성하는 분사 프레임;
상기 분사 프레임의 표면에 배치되어 상기 분사 프레임을 외부와 연결하는 모듈 연결단; 및
상기 분사 프레임의 외부에 배치되어 상기 모듈 연결단에 접속하고 상기 보조유체를 양압(positive pressure)으로 상기 분사 프레임으로 공급하는 공급파워를 포함하는 잉크 분사 어셈블리.
제7항에 있어서, 상기 분사 프레임은,
상기 헤드를 둘러싸고 상기 헤드 단위로 분리되도록 상기 상면에 배치되고 상기 모듈 유동공간으로부터 상기 유격공간으로 상기 보조유체를 분사하는 분사노즐을 구비하는 분사부; 및
상기 분사부를 서로 연결하여 단일한 입체 구조물로 형성하는 링크부를 구비하는 잉크 분사 어셈블리.
제7항에 있어서, 상기 분사 모듈은 상기 상면에 착탈식으로 고정되어 상기 분사 프레임을 고정하는 고정부재를 더 구비하는 잉크 분사 어셈블리.
제6항에 있어서, 상기 보조 유체는 세정 건조 공기(clean dry air, CDA) 및 불활성 가스 중의 어느 하나를 포함하는 잉크 분사 어셈블리.
다수의 화소영역을 구비하는 인쇄대상 기판을 고정하는 기판 고정부;
상기 기판의 상부에 고정되어 상기 기판에 대해 상대운동으로 이동하면서 잉크를 상기 화소영역으로 개별적으로 토출하여 상기 기판에 대한 인쇄공정을 수행하는 잉크 분사 어셈블리;
상기 기판 고정부와 인접하게 배치되어 상기 인쇄공정을 수행하지 않는 대기모드에서 상기 잉크 분사 어셈블리를 수용하여 상기 잉크 분사 어셈블리에 대한 유지 및 보수를 수행하는 대기부; 및
상기 기판 고정부와 상기 잉크 분사 어셈블리를 구동하는 구동부를 포함하고,
상기 잉크 분사 어셈블리는,
상기 잉크를 저장하고 다수의 잉크 노즐이 각각 정렬되어 하방으로 상기 잉크를 토출하는 적어도 하나의 헤드;
상기 잉크 노즐이 하부에 위치하도록 관통하는 상기 헤드를 고정하고, 내부에 배치되어 상기 헤드와의 틈새인 유격공간과 연결되도록 연장하는 내부 유동라인 및 표면에 배치되어 상기 내부 유동라인과 접속하는 캐리지 연결단을 구비하는 캐리지; 및
상기 캐리지 연결단 및 상기 구동부와 연결되어 상기 캐리지 연결단으로 음압(negative pressure)을 인가하여 상기 유격공간 및 상기 잉크가 토출되는 상기 캐리지 하부영역인 인쇄공간에 부유하는 잉크 미스트를 상기 내부 유동라인으로 흡입하여 배출하는 배출파워를 구비하는 잉크젯 프린터.
제11항에 있어서, 상기 캐리지는 상기 캐리지 연결단이 위치하는 상면, 상기 상면과 대칭적으로 위치하고 상기 잉크 노즐과 인접한 하면 및 상기 헤드가 관통하는 관통 홀을 한정하고 상기 상면과 하면을 서로 연결하여 상기 헤드의 측부와 대향하는 내측면을 구비하는 평판 구조물을 포함하고,
상기 내부 유동라인은 상기 유격공간과 연통하도록 상기 헤드와 인접한 상기 평판 구조물의 내부에 배치되어 상기 유격공간으로부터 상기 잉크 미스트를 수집하는 수집라인 및 상기 평판 구조물의 내부에서 상기 수집라인과 공통으로 연결되도록 배치되어 수집된 상기 잉크 미스트를 상기 캐리지 연결단으로 전송하는 전송라인을 구비하는 잉크젯 프린터.
제12항에 있어서, 상기 수집라인은 상기 내측면으로부터 리세스되고 상기 유격공간과 연통하는 측부 트렌치 및 상기 하면으로부터 리세스되고 상기 인쇄공간과 연통하는 하부 트렌치 중의 적어도 어느 하나를 구비하는 잉크젯 프린터.
제12항에 있어서, 상기 잉크 분사 어셈블리는 상기 헤드의 하부를 둘러싸고 상기 유격공간의 적어도 일부를 매립하도록 상기 내측면을 덮는 다공성 프레임 및 상기 내측면과 인접한 상기 하면의 적어도 일부를 덮는 다공성 평판 중의 적어도 어느 하나를 구비하고 상기 수집라인과 접촉하는 다공성 구조물을 더 구비하는 잉크젯 프린터.
제12항에 있어서, 상기 잉크 분사 어셈블리는 상기 상면에 선택적으로 결합되어 상기 헤드 별로 상기 유격공간을 향하여 보조유체를 분사하여 상기 잉크 미스트를 제거하는 분사 모듈을 더 구비하는 잉크젯 프린터.
제15항에 있어서, 상기 분사 모듈은,
상기 헤드를 둘러싸는 윈도우 형상으로 상기 상면에 결합되고 내부에 상기 보조유체가 유동하는 모듈 유동공간을 구비하여 상기 모듈 유동공간으로부터 상기 유격공간으로 향하는 유체 유동을 생성하는 분사 프레임;
상기 분사 프레임의 표면에 배치되어 상기 분사 프레임을 외부와 연결하는 모듈 연결단; 및
상기 분사 프레임의 외부에 배치되어 상기 모듈 연결단에 접속하고 양압(positive pressure)으로 상기 보조유체를 상기 분사 프레임으로 공급하는 공급파워를 포함하는 잉크젯 프린터.
제16항에 있어서, 상기 분사 프레임은 상기 상면으로부터 일정한 높이를 갖도록 돌출하는 프레임 몸체 및 상기 프레임 몸체의 단부에 배치되어 상기 모듈 유동공간과 연결되고 상기 유격공간을 향하여 기울어지게 배치되는 분사 노즐을 구비하여 상기 보조유체를 상기 헤드에 대하여 경사지게 분사하는 잉크젯 프린터.
제16항에 있어서, 상기 대기부는,
상기 잉크공정을 수행하지 않는 대기모드에서 상기 잉크분사 어셈블리를 고정하고 상기 잉크 분사 어셈블리에 대한 보수 및 유지공정을 수행하는 보수 유닛(maintenance unit);
상기 보수 유닛의 외부에 배치되고 상기 대기모드에서 상기 유격공간으로 세정유체를 공급하여 상기 유격공간에 퇴적된 상기 잉크 미스트를 상기 보수유닛의 하방으로 제거하는 세정유닛; 및
상기 대기모드와 상기 인쇄모드를 검출하여 상기 모듈 연결단과 상기 세정유체 소스와 상기 배출유체 소스를 선택적으로 연결하는 스위칭 유닛을 포함하는 잉크젯 프린터.
제18항에 있어서, 상기 세정유체는 상기 유격공간에 부유하는 상기 잉크 미스트를 용해하여 상기 보수유닛의 바닥으로 유동시키는 세정 약액(cleaning chemicals), 상기 유격공간으로부터 상기 잉크 미스트를 하방으로 날려 제거하는 세정 가스(cleaning gas) 및 상기 잉크 미스트와 화학결합하여 상기 보수유닛의 하방으로 침전시키는 세정 플라즈마 중의 어느 하나를 포함하는 잉크젯 프린터.
제19항에 있어서, 상기 세정가스는 세정 건조 공기(clean dry air, CDA) 및 불활성 가스 중의 어느 하나를 포함하고 상기 세정 플라즈마는 아르곤, 헬륨 및 네온 중의 어느 하나에 관한 상온 상압 플라즈마 또는 저온 상압 플라즈마를 포함하는 잉크젯 프린터.