KR20240088375A - 레저버 잉크 수위 균일유지기능을 갖는 잉크젯 프린터 - Google Patents

레저버 잉크 수위 균일유지기능을 갖는 잉크젯 프린터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 레저버 잉크 수위 균일유지기능을 갖는 잉크젯 프린터에 관한 것으로, 본 발명은 베이스 프레임; 상기 베이스 프레임에서 직선으로 왕복하며, 기판이 놓여지는 스테이지모듈; 상기 베이스 프레임의 상부에 설치되며, 상기 기판에 잉크를 분사하는 프린터 헤드와, 상기 프린터 헤드에 잉크를 공급하는 레저버와, 상기 레저버 내부 음압을 조절하는 음압조절기를 포함하며, 상기 스테이지모듈에 놓여진 기판에 설정된 패턴으로 잉크를 인쇄하는 프린터 헤드모듈; 상기 베이스 프레임의 일측에 구비되는 메인턴언스모듈; 및 상기 베이스 프레임, 스테이지모듈, 프린터 헤드모듈, 그리고 메인턴언스모듈 중 적어도 한 개 이상을 밀폐시키는 밀폐 챔버를 포함한다. 본 발명에 따르면, 프린터 헤드에 잉크를 공급하는 잉크공급유닛의 레저버 내부 잉크 수위를 균일하게 유지시켜 인쇄 품질을 향상시킨다.

Description

레저버 잉크 수위 균일유지기능을 갖는 잉크젯 프린터{INKJET PRINTER HAVING UNIFORM RESERVORIR INK LEVEL MAINTENANCE FUNCTION}
본 발명은 레저버 잉크 수위 균일유지기능을 갖는 잉크젯 프린터에 관한 것이다.
잉크젯 프린팅 기술은 부피가 작은 액적을 전기 또는 자기로부터 나오는 힘이나 공압에 의해 초당 수백번 이상의 빈도로 인쇄 대상물에 잉크를 분사하여 직접 패턴을 만드는 기술이다. 잉크젯 프린터는 잉크를 원하는 위치에 분사하여 인쇄하는 장치이다.
최근, 잉크젯 프린터는 디스플레이 및 반도체 등의 패터닝 공정과 같은 정보 통신 분야뿐만 아니라 DNA chip 제조와 같은 바이오테크놀로지 분야 등 다양한 분야에서 활용되고 있다.
이러한 분야에서 사용되는 잉크젯 프린터는 제어 정밀도가 매우 중요하다. 제어 정밀도를 향상시키기 위해서 프린트 헤드의 분사노즐에서 잉크가 균일하게 토출될 필요가 있다. 프린터 헤드의 분사노즐에서 잉크의 균일한 토출을 위해서는 프린트 헤드의 분사노즐 내부에서 토출 준비상태인 잉크가 노즐 출구를 기준으로 모세관 현상에 의해 형성된 메니스커스(Meniscus)를 일정하게 유지하는 것이 필수적이다. 메니스커스가 일정하지 않다면, 분사노즐에서 잉크가 분사될 때 잉크의 액적 형상 및 액적의 크기가 달라질 수 있다.
메니스커스는 분사노즐 내부의 잉크에 걸리는 압력에 의해 결정되는데, 노즐 내부의 잉크에 걸리는 압력은 프린터 헤드의 하단에서 프린터 헤드에 잉크를 공급하기 위하여 잉크가 채워진 레저버(Reservoir) 내부 잉크 상면까지의 수위와 그 레저버의 내부 압력에 의해 결정된다. 따라서, 프린터 헤드의 하단에서 레저버 내부의 잉크 상면까지의 수위를 균일하게 유지하는 것이 중요하다.
종래에는 레저버 내부의 잉크 수위를 균일하게 유지하기 위하여 레저버에 수위센서가 구비되어 수위센서가 레저버 내부 잉크 수위를 감지하고 부족한 잉크를 레저버 내부에 공급하여 레저버 내부 잉크 수위를 맞추고 있으나, 잉크의 점도로 인하여 수위센서에서 잉크의 수위 변화를 빠르고 정확하게 감지하지 못하게 되어 레저버 내부 잉크 수위를 균일하게 유지하는데 오차가 발생되는 문제점이 있다. 또한, 프린터 헤드가 기판에 잉크를 분사하기 위하여 상하로 움직임시 함께 연동되는 레저버의 내부 잉크 수위가 미세하게 변동되어 레저버 내부 잉크 수위가 균일하게 유지되지 못하는 원인이 되고 있고, 또한, 잉크젯 프린터가 설치된 장소에서 대기압의 변화로 인하여 레저버 내부 잉크 수위가 변하게 되어 레저버 내부 잉크 수위가 균일하게 유지되지 못하는 원인이 되고 있다.
이로 인하여, 잉크젯 프린터의 인쇄 품질이 떨어진다.
한국공개특허 제10-2013-0011589호
본 발명의 목적은, 프린터 헤드에 잉크를 공급하는 잉크공급유닛의 레저버 내부 잉크 수위를 균일하게 유지시켜 인쇄 품질을 향상시키는, 레저버 잉크 수위 균일유지기능을 갖는 잉크젯 프린터를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 베이스 프레임; 상기 베이스 프레임에서 직선으로 왕복하며, 기판이 놓여지는 스테이지모듈; 상기 베이스 프레임의 상부에 설치되며, 상기 기판에 잉크를 분사하는 프린터 헤드와, 상기 프린터 헤드에 잉크를 공급하는 레저버와, 상기 레저버 내부 음압을 조절하는 음압조절기를 포함하며, 상기 스테이지모듈에 놓여진 기판에 설정된 패턴으로 잉크를 인쇄하는 프린터 헤드모듈; 및 상기 베이스 프레임, 스테이지모듈, 프린터 헤드모듈, 그리고 메인턴언스모듈 중 적어도 한 개 이상을 밀폐시키는 밀폐 챔버를 포함하는, 레저버 잉크 수위 균일유지기능을 갖는 잉크젯 프린터가 제공된다.
또한, 베이스 프레임; 상기 베이스 프레임에서 직선으로 왕복하며, 기판이 놓여지는 스테이지모듈; 상기 베이스 프레임의 상부에 설치되며, 상기 기판에 잉크를 분사하는 프린터 헤드와, 상기 프린터 헤드에 잉크를 공급하는 레저버와, 상기 레저버 내부 음압을 조절하는 음압조절기를 포함하며, 상기 스테이지모듈에 놓여진 기판에 설정된 패턴으로 잉크를 인쇄하는 프린터 헤드모듈; 및 상기 레저버 외부 대기압의 변화에 따라 대응되게 레저버 내부 음압을 상기 음압조절기로 보정하기 위하여 레저버 내부 또는 외부에 설치되어 압력을 측정하는 압력센서를 포함하는, 레저버 잉크 수위 균일유지기능을 갖는 잉크젯 프린터가 제공된다.
본 발명은 잉크젯 프린터 구성 요소인 베이스 프레임, 스테이지모듈, 프린터 헤드모듈, 메인턴언스모듈들 중 적어도 한 개 이상의 모듈을 밀폐 챔버로 감싸 밀폐시켜 밀폐 챔버 내부가 설정된 음압 또는 양압으로 일정하게 유지되므로 밀폐 챔버 내부에 위치한 프린터 헤드모듈의 레저버와 프린터 헤드가 시간에 따라 가변되는 외부 대기압에 의한 영향을 받지 않게 되며, 이로 인하여, 음압조절기로 조절된 레저버 내부 음압인 절대압력이 변화없이 유지되어 레저버 내부 잉크 수위가 균일하게 유지된다.
또한, 프린터 헤드모듈의 레저버와 프린터 헤드가 밀폐 챔버에 의해 밀폐되어 시간에 따라 가변되는 외부 대기압에 의한 영향을 받지 않게 되므로 음압조절기로 조절된 레저버 내부 음압인 절대압력이 변함없이 유지되어 레저버 내부 잉크 수위를 감지하는 수위센서의 감지 오차로 인한 레저버 내부 잉크 수위 불균일을 방지하게 된다.
또한, 본 발명은 프린터 헤드모듈의 레저버와 프린터 헤드가 밀폐 챔버에 의해 밀폐되어 시간에 따라 가변되는 외부 대기압에 의한 영향을 받지 않게 되므로 음압조절기로 조절된 레저버 내부 음압인 절대압력이 변화없이 유지되어 프린터 헤드가 잉크를 분사하기 위하여 상하로 움직임시 레저버 내부 잉크 수위의 미세 변동을 억제하게 된다.
또한, 본 발명의 제2 실시예의 경우 대기압의 변화에 따라 레저버 내부 음압을 보정하여 설정된 절대압력을 균일하게 유지하게 되므로 레저버 내부 잉크 수위가 균일하게 유지된다.
본 발명은 프린터 헤드모듈의 레저버 내부 잉크의 수위를 균일하게 유지하게 되므로 인쇄 품질을 대폭 향상시키게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 레저버 잉크 수위 균일유지기능을 갖는 잉크젯 프린터의 제1 실시예를 도시한 정단면도,
도 2는 본 발명에 따른 레저버 잉크 수위 균일유지기능을 갖는 잉크젯 프린터의 제1 실시예를 도시한 평단면도,
도 3은 본 발명에 따른 레저버 잉크 수위 균일유지기능을 갖는 잉크젯 프린터의 제1 실시예를 구성하는 프린터 헤드모듈의 잉크공급유닛 일예를 도시한 배관도,
도 4는 본 발명에 따른 레저버 잉크 수위 균일유지기능을 갖는 잉크젯 프린터의 제1 실시예를 구성하는 프린터 헤드모듈의 잉크공급유닛 다른 일예를 도시한 배관도,
도 5는 본 발명에 따른 레저버 잉크 수위 균일유지기능을 갖는 잉크젯 프린터의 제1 실시예를 구성하는 프린터 헤드모듈의 잉크공급유닛 또다른 일예를 도시한 배관도,
도 6은 본 발명에 따른 레저버 잉크 수위 균일유지기능을 갖는 잉크젯 프린터의 제1 실시예를 구성하는 밀폐 챔버의 다른 일예를 도시한 평면도.
이하, 본 발명에 따른 레저버 잉크 수위 균일유지기능을 갖는 잉크젯 프린터의 일실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 레저버 잉크 수위 균일유지기능을 갖는 잉크젯 프린터의 제1 실시예는, 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 베이스 프레임(100), 스테이지모듈(200), 프린터 헤드모듈(300), 메인턴언스모듈(400), 밀폐 챔버(500)를 포함한다.
베이스 프레임(100)의 일예로, 베이스 프레임(100)은 설정된 면적을 갖는 베이스(110)와, 그 베이스(110)의 상면에 구비되는 가이드레일(120)을 포함한다. 베이스(110)는 대략 사각 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 베이스 프레임(100)에서 가이드레일(120)의 길이 방향인 좌우 방향을 X방향이라 하고 그 X방향에 대하여 수평 직각방향인 전후 방향을 Y방향이라 하고 상하방향을 Z방향이라 한다.
스테이지모듈(200)은 베이스 프레임(100)에서 직선으로 왕복하며 기판이 놓여진다. 스테이지모듈(200)의 일예로, 스테이지모듈(200)은 소정의 면적을 갖는 스테이지(210)와, 그 스테이지 하면에 구비되어 가이드레일(120)에 슬라이딩 가능하게 결합되는 슬라이딩블록(220)과, 스테이지(210) 상면에 구비되는 기판안착유닛(230)과, 스테이지(210)를 왕복 이동시키는 스테이지구동유닛(240)을 포함한다.
스테이지모듈(200)은 스테이지구동유닛(240)의 작동에 의해 스테이지(210)가 베이스 프레임(100)의 가이드레일(120)을 따라 직선으로 왕복하게 된다.
프린터 헤드모듈(300)은 베이스 프레임(100)의 상부에 설치되어 스테이지모듈(200)에 놓여진 기판에 설정된 패턴으로 잉크를 인쇄한다. 프린터 헤드모듈(300)의 일예로, 프린터 헤드모듈(300)은 베이스 프레임(100)의 중간 부분에 구비되는 갠트리(Gantry)(310)와, 그 갠트리(310)의 수평부재에 구비되어 기판에 잉크를 분사하는 프린터 헤드(320)와, 그 프린터 헤드(320)에 잉크를 공급하는 잉크공급유닛(330)을 포함한다.
갠트리(310)는 베이스 프레임(100)의 X방향 중간 부분에 Y방향으로 서로 간격을 두고 위치하는 두 개의 수직부재들과, 그 두 개의 수직부재들 상단을 서로 연결하는 수평부재로 구성된다.
프린터 헤드(320)와 잉크공급유닛(330)은 별도의 장착 프레임(340)에 장착되며, 그 장착 프레임(340)은 갠트리(310)의 수평부재에 구비된다.
도 3에 도시한 바와 같이, 잉크공급유닛의 일예로, 잉크공급유닛(330)은 내부에 잉크가 저장되는 잉크 탱크(10)와, 그 잉크 탱크(10)의 잉크가 공급되어 채워지는 레저버들(20), 잉크 탱크(10)와 레저버들(20)과 프린터 헤드(320)를 연결하여 잉크 탱크(10)의 잉크가 레저버들(20)을 거쳐 프린터 헤드(330)로 공급되도록 안내하는 공급측 연결관들(30), 레저버들(20)의 내부 음압을 조절하는 음압조절기(Meniscus Pressure Controller; MPC)(40)와, 프린터 헤드(320)에서 분사되지 않은 잉크가 리저버로 리턴되도록 안내하는 리턴측 연결관(50)을 포함한다. 레저버들(20)은 리턴 레저버(21), 버퍼 레저버(22), 공급 레저버(23)로 구성되어 공급측 연결관들(30)에 의해 순차적으로 연결된다.
이와 같은 구성은 잉크공급유닛(330)의 잉크 탱크(10)가 공급측 연결관들(30)과 레저버들(20)을 통해 프린터 헤드(320)로 공급되며 그 프린터 헤드(320)로 공급되는 잉크는 프린터 헤드(320)의 분사 노즐들을 통해 분사된다. 프린터 헤드(320)의 분사 노즐들을 통해 분사되지 않은 잉크는 리턴 연결관(50)을 통해 리턴 레저버(22)로 리턴된다.
잉크공급유닛(330)의 다른 일예들로, 도 4에 도시한 바와 같이, 버퍼 레저버(22), 공급 레저버(23), 리턴 레저버(21)가 공급측 연결관들(30)에 순차적으로 연결될 수도 있다.
잉크공급유닛(330)의 또다른 일예로, 도 5에 도시한 바와 같이, 레저버들(20)이 복수 개가 아닌 한 개의 레저버로 구성될 수도 있다.
메인턴언스모듈(400)은 베이스 프레임(100)의 일측에 구비되어 프린터 헤드를 유지 보수한다. 메인턴언스모듈(400)의 일예로, 메인턴언스모듈(400)은 기판에 떨어진 잉크 액적을 관찰하는 드롭와쳐(Drop Watcher), 프린터 헤드의 분사 노즐을 퍼지시 사용되는 퍼지용기(Purge Basin), 블로터(Blotter), 프린터 헤드의 분사 노즐을 확인하는 노즐 카메라(Nozzle View Camera)를 포함한다.
밀폐 챔버(500)는 베이스 프레임(100), 스테이지모듈(200), 프린터 헤드모듈(300), 그리고 메인턴언스모듈(400) 중 적어도 한 개 이상을 밀폐시킨다.
밀폐 챔버(500)의 제1 실시예로, 밀폐 챔버(500)는 베이스 프레임(100), 스테이지모듈(200), 프린터 헤드모듈(300), 그리고 메인턴언스모듈(400)을 밀폐시킨다. 즉, 밀폐 챔버(500)는 잉크젯 프린터 전체를 감싸 밀폐시킨다. 잉크젯 프린터 전체가 밀폐 챔버(500)에 의해 밀폐됨에 의해 프린터 헤드모듈(300)의 프린터 헤드(320)와 잉크공급유닛(330)을 포함하는 잉크젯 프린터는 밀폐 챔버(500) 밖의 외부 대기압에 의해 영향을 받지 않게 된다. 밀폐 챔버(500)는 육면체 형태로 형성됨이 바람직하다.
밀폐 챔버(500)의 일예로, 밀폐 챔버(500)는 잉크젯 프린터 전체를 밀폐시키는 메인 밀폐 챔버(510)와, 그 메인 밀폐 챔버(510)의 한쪽에 일체로 구비되는 버퍼 밀폐 챔버(520)와, 버퍼 밀폐 챔버(520)의 한쪽벽에 구비되는 제1 도어(530)와, 메인 밀폐 챔버(510)와 버퍼 밀폐 챔버(520) 사이 격벽에 구비되는 제2 도어(540)를 포함한다.
밀폐 챔버(500)에 연결되며 밀폐 챔버(500) 내부 공기를 흡입하여 음압 상태를 만드는 음압발생유닛(600)이 구비되는 것이 바람직하다. 음압발생유닛(600)은 음압을 발생시키는 음압발생기(610)와, 밀폐 챔버(500)와 음압발생기(610)를 연결하여 음압발생기(610)에서 발생되는 음압을 밀폐 챔버(500)에 작용시키는 음압연결관(620)과, 음압연결관(620)에 구비되는 밸브(630)를 포함한다. 음압발생유닛(600)에 의해 밀폐 챔버(500) 내부를 설정된 음압 상태로 만들거나 설정된 음압 상태를 유지시킨다.
밀폐 챔버(500)가 메인 밀폐 챔버(510)와 버퍼 밀폐 챔버(520)를 포함하는 경우 메인 밀폐 챔버(510)와 버퍼 밀폐 챔버(520)에 각각 음압발생유닛(600)이 연결되는 것이 바람직하다.
한편, 음압발생유닛(600)을 배제하고, 밀폐 챔버(500) 내부를 설정된 압력 상태로 만드는 기체공급유닛이 연결될 수도 있다. 기체공급유닛은 밀폐 챔버(500) 내부에 산소를 제외한 기체를 주입하여 밀폐 챔버(500) 내부를 설정된 압력 상태로 만들거나 설정된 압력 상태를 유지시킨다.
밀폐 챔버(500)가 메인 밀폐 챔버(510)와 버퍼 밀폐 챔버(520)를 포함하는 경우 메인 밀폐 챔버(510)와 버퍼 밀폐 챔버(520)에 각각 기체공급유닛이 연결되는 것이 바람직하다.
밀폐 챔버(500)의 제2 실시예로, 밀폐 챔버(500)는 프린터 헤드모듈(300), 스테이지모듈(200)을 포함하는 스테이지모듈(200)이 움직이는 공간을 밀폐시킨다. 제2 실시예 밀폐 챔버(500)의 일예로, 도 6에 도시한 바와 같이, 밀폐 챔버(500)는 프린터 헤드모듈(300)의 상부측을 감싸는 상부 밀폐 챔버부(550)와, 그 상부 밀폐 챔버부(550)와 연통되며 스테이지모듈(200) 및 그 스테이지모듈(200)이 움직이는 공간을 밀폐시키는 하부 밀폐 챔버부(560)와, 하부 밀폐 챔버부(560)의 일측에 구비되는 도어(570)를 포함한다. 즉, 밀폐 챔버(500)에 의해 프린터 헤드모듈(300), 스테이지모듈(200)을 포함하는 스테이지모듈(200)이 움직이는 공간이 밀폐됨에 의해 프린터 헤드모듈(300)의 프린터 헤드(320)와 잉크공급유닛(330)을 포함하는 부분이 밀폐 챔버(500) 밖의 외부 대기압에 의해 영향을 받지 않게 된다.
제2 실시예 밀폐 챔버(500)에 연결되며 밀폐 챔버(500) 내부 공기를 흡입하여 음압 상태를 만드는 음압발생유닛(600)이 구비되는 것이 바람직하다. 음압발생유닛(600)은 음압을 발생시키는 음압발생기(610)와, 밀폐 챔버(500)와 음압발생기(610)를 연결하여 음압발생기(610)에서 발생되는 음압을 밀폐 챔버(500)에 작용시키는 음압연결관(620)과, 음압연결관(620)에 구비되는 밸브(630)를 포함한다. 음압발생유닛(600)에 의해 밀폐 챔버(500) 내부를 설정된 음압 상태로 만들거나 설정된 음압 상태를 유지시킨다.
한편, 음압발생유닛(600)을 배제하고, 제2 실시예 밀폐 챔버(500) 내부를 설정된 압력 상태로 만드는 기체공급유닛이 연결될 수도 있다. 기체공급유닛은 제2 실시예 밀폐 챔버(500) 내부에 산소를 제외한 기체를 주입하여 제2 실시예 밀폐 챔버(500) 내부를 설정된 압력 상태로 만들거나 설정된 압력 상태를 유지시킨다.
프린터 헤드모듈(300)의 음압조절기(40)는 프린터 헤드(320)에서 잉크가 최적으로 분사되는 레저버(20) 내부의 설정된 절대압력이 되도록 음압을 조절하여 세팅하고 유지하며, 밀폐 챔버(500)에 의해 밀폐되어 대기압에 의한 레저버(20) 내부 압력 변화가 없게 되므로 레저버(20) 내부 잉크의 수위가 균일하게 유지된다.
이하, 본 발명에 따른 레저버 잉크 수위 균일유지기능을 갖는 잉크젯 프린터 제1 실시예의 작동을 설명한다.
먼저, 밀폐 챔버(500) 내부를 설정된 압력(음압 또는 양압)으로 만든다. 밀폐 챔버(500)로 인하여 잉크젯 프린터가 가변되는 외부 대기압에 의한 영향을 받지 않게 된다. 프린터 헤드모듈(300)의 음압조절기(40)로 레저버(20) 내부의 음압을 설정된 최적 음압인 절대압력으로 조절한다. 밀폐 챔버(500)에 의해 프린터 헤드모듈(300)이 대기압에 의한 영향을 받지 않게 되므로 잉크가 채워진 레저버(20) 내부의 절대압력에 의해 형성된 잉크 수위는 변하지 않고 균일하게 유지된다.
이와 같은 상태에서, 기판에 놓여진 스테이지모듈(200)이 베이스 프레임(100)의 가이드레일(120)을 따라 직선으로 움직여 인쇄 위치로 이동하게 되며, 이어 프린터 헤드모듈(300)의 프린터 헤드(320)가 아래로 이동하여 프린터 헤드(320)의 분사노즐을 통해 잉크가 분사되어 스테이지모듈(200)에 놓여진 기판에 설정된 패턴으로 잉크가 인쇄된다. 잉크공급유닛(330)은 프린터 헤드(320)로 지속적으로 잉크를 공급하며, 이때, 잉크공급유닛(330)의 레저버 잉크 수위도 밀폐 챔버(500)에 의해 대기압의 영향을 받지 않게 되어 균일하게 유지된다.
본 발명에 따른 레저버 잉크 수위 균일유지기능을 갖는 잉크젯 프린터의 제2 실시예는, 베이스 프레임, 스테이지모듈, 프린터 헤드모듈, 메인턴언스모듈, 압력센서를 포함한다.
본 발명의 제2 실시예를 구성하는 베이스 프레임, 스테이지모듈, 프린터 헤드모듈, 메인턴언스모듈은 각각 본 발명의 제1 실시예를 구성하는 베이스 프레임(100), 스테이지모듈(200), 프린터 헤드모듈(300), 메인턴언스모듈(400)의 구성과 같다. 따라서 구체적인 설명은 생략한다.
압력센서는 레저버(20) 외부 대기압의 변화에 따라 대응되게 레저버(20) 내부 음압을 음압제어기(40)로 보정하기 위하여 레저버(20) 내부 또는 외부에 설치되어 압력을 측정한다.
본 발명에 따른 레저버 잉크 수위 균일유지기능을 갖는 잉크젯 프린터 제2 실시예의 작동을 설명한다.
기판에 놓여진 스테이지모듈(200)이 베이스 프레임(100)의 가이드레일(120)을 따라 직선으로 움직여 인쇄 위치로 이동하게 된다. 이어 프린터 헤드모듈(300)의 프린터 헤드(320)가 아래로 이동하여 프린터 헤드(320)의 분사노즐을 통해 잉크가 분사되어 스테이지모듈(200)에 놓여진 기판에 설정된 패턴으로 잉크가 인쇄되며, 잉크공급유닛(330)은 프린터 헤드(320)로 지속적으로 잉크를 공급한다. 이때, 압력센서가 잉크공급유닛(330)의 레저버(20) 외부의 가변되는 대기압을 측정하고 그 압력센서가 감지하는 압력 변화에 대응되게 음압조절기(40)로 레저버(20) 내부의 음압을 보정하여 설정된 절대압력을 유지한다. 보다 상세하게 설명하면, 압력센서에서 임의의 시점에서 감지되는 레저버(20) 외부 압력을 상대 기준 압력으로 설정함과 동시에 그 임의 시점의 상대 기준 압력 상태에서 레저버(20) 내부 최적의 음압인 절대압력을 설정한다. 그리고 압력센서에서 레저버(20) 외부의 시간에 따라 감지되는 상대 압력 변화에 대응되게 음압조절기(40)로 레저버(20) 내부 음압을 보정하여 설정된 절대압력을 유지하여 레저버(20) 내부 잉크 수위를 균일하게 유지시킨다. 한편, 압력센서가 레저버(20) 내부에 설치되는 경우 레저버(20) 외부 대기압의 변화에 따라 압력센서가 레저버 내부의 변화되는 음압을 감지하고 그 변화되는 음압에 대응되게 음압조절기(40)로 음압을 보정하여 레저버(20) 내부의 설정된 절대압력을 유지하여 레저버(20) 내부 잉크 수위를 균일하게 유지시킨다.
이와 같이, 본 발명은 잉크젯 프린터 구성 요소인 베이스 프레임(100), 스테이지모듈(200), 프린터 헤드모듈(300), 메인턴언스모듈(400)들 중 적어도 한 개 이상의 모듈을 밀폐 챔버(500)로 감싸 밀폐시켜 밀폐 챔버(500) 내부가 설정된 음압 또는 양압으로 일정하게 유지되므로 밀폐 챔버(500) 내부에 위치한 프린터 헤드모듈(300)의 레저버(20)와 프린터 헤드(320)가 시간에 따라 가변되는 외부 대기압에 의한 영향을 받지 않게 되며, 이로 인하여, 음압조절기(40)로 조절된 레저버(20) 내부 음압인 절대압력이 변화없이 유지되어 레저버(20) 내부 잉크 수위가 균일하게 유지된다.
또한, 프린터 헤드모듈(300)의 레저버(20)와 프린터 헤드(320)가 밀폐 챔버(500)에 의해 밀폐되어 시간에 따라 가변되는 외부 대기압에 의한 영향을 받지 않게 되어 음압조절기(40)로 조절된 레저버(20) 내부 음압인 절대압력이 변화없이 유지되어 레저버(20) 내부 잉크 수위를 감지하는 수위센서의 감지 오차로 인한 레저버 내부 잉크 수위 불균일을 방지하게 된다.
또한, 본 발명은 프린터 헤드모듈(300)의 레저버(20)와 프린터 헤드(320)가 밀폐 챔버(500)에 의해 밀폐되어 시간에 따라 가변되는 외부 대기압에 의한 영향을 받지 않게 되어 음압조절기(40)로 조절된 레저버(20) 내부 음압인 절대압력이 변화없이 유지되어 프린터 헤드(320)가 잉크를 분사하기 위하여 상하로 움직임시 레저버 내부 잉크 수위의 미세 변동을 억제하게 된다.
본 발명의 제2 실시예의 경우 대기압의 변화에 따라 레저버 내부 음압을 보정하여 설정된 절대압력을 균일하게 유지하게 되므로 레저버(20) 내부 잉크 수위가 균일하게 유지된다.
본 발명은 프린터 헤드모듈(300)의 레저버(20) 내부 잉크의 수위를 균일하게 유지하게 되므로 인쇄 품질을 대폭 향상시키게 된다.
100; 베이스 프레임 200; 스테이지모듈
300; 프린터 헤드모듈 400; 메인턴언스모듈
500; 밀폐 챔버

Claims (6)

  1. 베이스 프레임;
    상기 베이스 프레임에서 직선으로 왕복하며, 기판이 놓여지는 스테이지모듈;
    상기 베이스 프레임의 상부에 설치되며, 상기 기판에 잉크를 분사하는 프린터 헤드와, 상기 프린터 헤드에 잉크를 공급하는 레저버와, 상기 레저버 내부 음압을 조절하는 음압조절기를 포함하며, 상기 스테이지모듈에 놓여진 기판에 설정된 패턴으로 잉크를 인쇄하는 프린터 헤드모듈;
    상기 베이스 프레임의 일측에 구비되는 메인턴언스모듈; 및
    상기 베이스 프레임, 스테이지모듈, 프린터 헤드모듈, 그리고 메인턴언스모듈 중 적어도 한 개 이상을 밀폐시키는 밀폐 챔버를 포함하는, 레저버 잉크 수위 균일유지기능을 갖는 잉크젯 프린터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 밀폐 챔버는 베이스 프레임, 스테이지모듈, 프린터 헤드모듈, 그리고 메인턴언스모듈을 밀폐시키는 것을 특징으로 하는, 레저버 잉크 수위 균일유지기능을 갖는 잉크젯 프린터.
  3. 제1항에 있어서, 상기 밀폐 챔버는 프린터 헤드모듈, 스테이지모듈, 그리고 상기 스테이지모듈이 움직이는 영역에 해당되는 베이스 프레임의 일부 영역을 밀폐시키는 것을 특징으로 하는, 레저버 잉크 수위 균일유지기능을 갖는 잉크젯 프린터.
  4. 제1항에 있어서, 상기 밀폐 챔버에 연결되어 밀폐 챔버 내부 공기를 흡입하여 진공압 상태를 만드는 음압발생유닛이 더 구비되는 것을 특징으로 하는, 레저버 잉크 수위 균일유지기능을 갖는 잉크젯 프린터.
  5. 제1항에 있어서, 상기 밀폐 챔버에 연결되어 밀폐 챔버 내부에 산소를 제외한 기체를 주입하여 설정된 압력 상태를 만드는 기체공급유닛이 더 구비는 것을 특징으로 하는, 레저버 잉크 수위 균일유지기능을 갖는 잉크젯 프린터.
  6. 베이스 프레임;
    상기 베이스 프레임에서 직선으로 왕복하며, 기판이 놓여지는 스테이지모듈;
    상기 베이스 프레임의 상부에 설치되며, 상기 기판에 잉크를 분사하는 프린터 헤드와, 상기 프린터 헤드에 잉크를 공급하는 레저버와, 상기 레저버 내부 음압을 조절하는 음압조절기를 포함하며, 상기 스테이지모듈에 놓여진 기판에 설정된 패턴으로 잉크를 인쇄하는 프린터 헤드모듈; 및
    상기 레저버 외부 대기압의 변화에 따라 대응되게 레저버 내부 음압을 상기 음압제어기로 보정하기 위하여 레저버 내부 또는 외부에 설치되어 압력을 측정하는 압력센서를 포함하는, 레저버 잉크 수위 균일유지기능을 갖는 잉크젯 프린터.
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