KR102571319B1 - Dual tank type ink circulation system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 제1레저버와 제2레저버의 내부 압력이 음압 상태로 일정하게 유지된 상태에서, 프린트 헤드 하단에서 제1레저버의 잉크 상면까지의 수위(H1)와 프린트 헤드 하단에서 제1레저버의 잉크 상면까지의 수위(H2) 차이로 인해, 잉크가 제1레저버에서 프린트 헤드를 통해 제2레저버로 지속적으로 순환하게 되므로, 분사가 정지되더라도 분사노즐에 잉크가 응고되거나 잉크에 분산된 금속 입자, OLED 소자 등이 침착되는 것이 방지된다. In a state in which the internal pressures of the first reservoir and the second reservoir are constantly maintained in a negative pressure state, the water level H1 from the bottom of the print head to the upper surface of the ink of the first reservoir and the first reservoir from the bottom of the print head Due to the difference in the water level (H2) to the upper surface of the ink in the reservoir, the ink continuously circulates from the first reservoir to the second reservoir through the print head, so even if the jetting is stopped, the ink is solidified in the jetting nozzle or the ink is soaked in the ink. Dispersed metal particles, OLED elements and the like are prevented from being deposited.
Description
본 발명은 듀얼 탱크 타입 잉크 순환 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a dual tank type ink circulation system.
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.Inkjet printing technology is a technology that directly creates a pattern by injecting ink at a frequency of hundreds of times per second or more by force or pneumatic pressure from electricity or magnetism. An inkjet printer is a device that prints by jetting ink to a desired location.
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.Recently, inkjet printers have been used in various fields such as biotechnology fields such as DNA chip manufacturing as well as information and communication fields such as patterning processes for displays and semiconductors.
이러한 분야에서 사용되는 잉크젯 프린터는 제어 정밀도가 매우 중요하다. 제어 정밀도를 향상시키기 위해서 프린트 헤드의 노즐에서 잉크가 균일하게 토출될 필요가 있다. 잉크(I)의 균일한 토출을 위해서는 프린트 헤드(10)의 노즐(12b) 내부에서 토출 준비상태인 잉크(I)가 노즐(12b) 입구를 기준으로 모세관 현상에 의해서 형성된 메니스커스(meniscus)(M)를 일정하게 유지하는 것이 필수적이다(도 1 참조). 메니스커스(M)가 일정하지 않다면, 노즐(12b)에서 잉크(I)가 분사될 때 잉크(I)의 액적 형상 및 액적의 크기가 달라질 수 있다.In inkjet printers used in these fields, control precision is very important. In order to improve the control precision, it is necessary to uniformly eject ink from the nozzles of the print head. For uniform ejection of the ink (I), the ink (I) in a ready-to-eject state inside the nozzle 12b of the print head 10 has a meniscus formed by capillary action based on the inlet of the nozzle 12b. It is essential to keep (M) constant (see Fig. 1). If the meniscus M is not constant, when the ink I is ejected from the nozzle 12b, the shape and size of the droplets of the ink I may vary.
메니스커스(M)는 노즐(12b) 내부의 잉크(I)에 걸리는 압력에 의해 결정되는데, 노즐(12b) 내부의 잉크(I)에 걸리는 압력은 프린트 헤드(10)의 하단에서 레저버(reservoir)(20) 내부의 잉크(I) 상면까지의 수위(H)와 레저버(20)의 내부 압력(P)에 의해 결정된다. 따라서, 프린트 헤드(10)의 하단에서 레저버(20) 내부의 잉크(I) 상면까지의 수위(H)를 일정하게 유지하는 것이 중요하다.The meniscus (M) is determined by the pressure applied to the ink (I) inside the nozzle 12b, and the pressure applied to the ink (I) inside the nozzle (12b) is determined by the reservoir ( It is determined by the water level (H) up to the upper surface of the ink (I) inside the reservoir (20) and the internal pressure (P) of the reservoir (20). Therefore, it is important to keep the water level H constant from the lower end of the print head 10 to the upper surface of the ink I inside the reservoir 20 .
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 잉크젯 프린터는 레저버(20)에 각종 수위확인센서(21)를 설치하여 레저버(20) 내부에 수용된 잉크(I)의 수위를 감지하고, 레저버(20)에 연결된 잉크 공급 배관(31)과 잉크 배수 배관(32)을 통해 잉크(I)를 가감함으로써 레저버(20) 내부에 수용된 잉크(I)의 수위를 조정하였다.As shown in FIG. 1, the conventional inkjet printer installs various water level sensors 21 in the reservoir 20 to detect the water level of the ink I accommodated in the reservoir 20, and the reservoir ( 20), the level of the ink I accommodated in the reservoir 20 was adjusted by adding or subtracting the ink I through the ink supply pipe 31 and the ink drain pipe 32 connected to each other.
그러나, 이러한 방식은 레저버(20) 내부의 잉크(I)의 수위 변화를 수위확인센서(21)가 감지한 후 이미 발생한 잉크(I)의 수위 변화를 사후적으로 보상할 뿐, 레저버(20) 내부의 잉크(I)의 수위 변화 자체를 방지할 수는 없다.However, this method merely compensates for the level change of the ink I that has already occurred after the level confirmation sensor 21 detects the change in the level of the ink I in the reservoir 20, and the reservoir ( 20) It is not possible to prevent a change in the level of the ink I inside.
또한, 수위확인센서(21)는 잉크(I)의 미세한 출렁거림에 의한 레저버(20) 내부의 잉크(I)의 수위 변화에도 민감하게 반응할 수 있어, 레저버(20) 내부로 공급 및 배수되는 잉크(I)를 정밀하게 제어하기 어렵고, 제어 방법도 복잡하고 어려울 수밖에 없다.In addition, the water level sensor 21 can react sensitively to the change in the level of the ink I inside the reservoir 20 due to the fine sloshing of the ink I, so that the supply and It is difficult to precisely control the drained ink I, and the control method is inevitably complicated and difficult.
한편, 반도체나 디스플레이에서 사용되는 산업용 잉크젯 프린터의 경우, 금속 입자가 분산된 잉크(I), OLED 소자가 분산된 잉크(I)가 사용될 수 있다. 이 경우, 노즐(12b)이 정지된 상태에서 잉크(I)가 프린트 헤드(10)에 머무르는 동안 응고되거나, 잉크에 분산된 금속 입자나 OLED 소자가 침착될 수 있어 문제이다.Meanwhile, in the case of an industrial inkjet printer used in semiconductors or displays, ink (I) in which metal particles are dispersed or ink (I) in which OLED elements are dispersed may be used. In this case, there is a problem in that the ink I may solidify while remaining in the print head 10 while the nozzle 12b is stopped, or metal particles or OLED elements dispersed in the ink may be deposited.
본 발명의 목적은, 상술한 문제점을 해결할 수 있는 듀얼 탱크 타입 잉크 순환 시스템을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a dual tank type ink circulation system capable of solving the above problems.
상기 목적을 달성하기 위한 듀얼 탱크 타입 잉크 순환 시스템은,A dual tank type ink circulation system for achieving the above object,
인쇄 대상물을 향해 잉크를 토출시키는 프린트 헤드;a print head that discharges ink toward a print object;
상기 잉크를 내부에 수용하며, 상기 프린트 헤드에 연결되어 수용된 상기 잉크를 상기 프린트 헤드로 전달하는 제1레저버; a first reservoir that accommodates the ink therein and is connected to the print head to transfer the received ink to the print head;
상기 잉크를 내부에 수용하며, 상기 프린트 헤드에 연결되어 수용된 상기 잉크를 상기 프린트 헤드로 전달하는 제2레저버; a second reservoir that receives the ink therein and is connected to the print head to transfer the received ink to the print head;
상기 제1레저버와 상기 제2레저버에 연결되며, 상기 제1레저버와 상기 제1레저버 각각으로 상기 잉크를 공급 및 배출하는 잉크 공급유닛; 및an ink supply unit connected to the first reservoir and the second reservoir and supplying and discharging the ink to and from the first reservoir and the first reservoir, respectively; and
상기 제1레저버와 제2레저버 내부의 음압을 제어하는 음압 조절유닛을 포함하며, And a negative pressure control unit for controlling the negative pressure inside the first reservoir and the second reservoir,
상기 제1레저버의 내부에는, 상기 제1레저버의 내부공간을, 상기 프린트 헤드로 전달되는 상기 잉크가 수용되는 제1공급용 공간과, 상기 제1공급용 공간에서 흘러넘친 상기 잉크가 수용되는 제1배수용 공간으로 구획하는 제1수위유지용 격벽이 배치되고,Inside the first reservoir, an internal space of the first reservoir, a first supply space accommodating the ink transferred to the print head, and the ink overflowing from the first supply space are accommodated. A first water level maintenance partition wall partitioning into a first drainage space is disposed,
상기 제2레저버의 내부에는, 상기 제2레저버의 내부공간을, 상기 프린트 헤드로 전달되는 상기 잉크가 수용되는 제2공급용 공간과, 상기 제2공급용 공간에서 흘러넘친 상기 잉크가 수용되는 제2배수용 공간으로 구획하는 제2수위유지용 격벽이 배치되는 것을 특징으로 한다.Inside the second reservoir, an internal space of the second reservoir, a second supply space accommodating the ink delivered to the print head, and the ink overflowing from the second supply space are accommodated. It is characterized in that a second water level maintenance partition wall partitioning into a second drainage space is disposed.
본 발명은 제1레저버와 제2레저버의 내부 압력이 음압 상태로 일정하게 유지된 상태에서, 프린트 헤드 하단에서 제1레저버의 잉크 상면까지의 수위와 프린트 헤드 하단에서 제1레저버의 잉크 상면까지의 수위 차이로 인해, 잉크가 제1레저버에서 프린트 헤드를 통과하여 제2레저버로 지속적으로 순환하게 되므로, 분사가 정지되더라도 분사노즐에 잉크가 응고되거나 잉크에 분산된 금속 입자, OLED 소자 등이 침착되는 것이 방지된다. The present invention relates to the water level from the bottom of the print head to the upper surface of the first reservoir and the water level from the bottom of the print head to the upper surface of the first reservoir in a state where the internal pressure of the first reservoir and the second reservoir is kept constant in a negative pressure state. Due to the difference in water level up to the upper surface of the ink, the ink continuously circulates from the first reservoir through the print head to the second reservoir, so even if the jetting is stopped, the ink is solidified in the jetting nozzle, metal particles dispersed in the ink, OLED elements and the like are prevented from being deposited.
본 발명은 제1레저버 및 제2레저버의 내부에, 제1레저버 및 제2레저버의 내부공간을, 잉크가 수용되는 제1공급용 공간 및 제2공급용 공간과, 제1공급용 공간 및 제2공급용 공간에서 흘러넘친 잉크가 수용되는 제1배수용 공간 및 제2배수용 공간으로 각각 구획하는 제1수위유지용 격벽 및 제2수위유지용 격벽이 각각 배치된다. 이로 인해, 종래기술처럼 수위확인센서의 감지에 의해 잉크를 가감하여 잉크의 수위를 조정할 필요 없이, 제1공급용 공간 및 제2공급용 공간으로 잉크가 계속 공급되기만 하면, 제1공급용 공간 및 제2공급용 공간에 수용된 잉크의 수위는 제1수위유지용 격벽 및 제2수위유지용 격벽에 의해 각각 자동으로 일정하게 유지될 수 있다. 이로 인해, 프린트 헤드의 분사노즐들 내부의 잉크에 걸리는 압력은 일정하게 유지되고, 프린트 헤드의 분사노즐들의 입구에 형성된 메니스커스도 균일하게 유지될 수 있다. 따라서, 분사와 정지를 반복하더라도 분사노즐들에서 잉크의 균일한 출력이 가능하여, 잉크젯 프린터의 제어 정밀도가 향상될 수 있고, 간단한 방식으로 제어가 가능하다. The present invention relates to internal spaces of the first reservoir and the second reservoir inside the first reservoir and the second reservoir, a first supply space and a second supply space in which ink is accommodated, and a first supply space. A first water level holding partition wall and a second water level holding partition wall are disposed respectively to divide the ink overflowing from the space for supply and the second supply space into a first draining space and a second draining space, respectively. Therefore, as long as ink is continuously supplied to the first supply space and the second supply space, there is no need to adjust the ink level by adding or subtracting ink by detecting the water level sensor as in the prior art, the first supply space and The water level of the ink accommodated in the second supply space may be automatically and constantly maintained by the first water level maintenance partition wall and the second water level maintenance partition wall. Due to this, the pressure applied to the ink inside the ejection nozzles of the print head can be maintained constant, and the meniscus formed at the inlets of the ejection nozzles of the print head can also be maintained uniformly. Therefore, even if jetting and stopping are repeated, ink can be uniformly output from the jetting nozzles, so that control precision of the inkjet printer can be improved and control can be performed in a simple manner.
본 발명은 제1레저버 및 제2레저버를 프린트 헤드에 대해 상하방향으로 각각 상대 이동시키는 제1레저버 승강유닛 및 제2레저버 승강유닛을 포함한다. 이로 인해, 프린트 헤드의 하단에서 제1레저버 내부의 잉크 상면까지의 수위와 프린트 헤드의 하단에서 제2레저버 내부의 잉크 상면까지의 수위를 자유자재로 변경할 수 있어, 프린트 헤드의 잉크 유로를 유동하는 잉크의 유속과 프린트 헤드의 분사 노즐 내부의 잉크에 걸리는 압력을 원하는 대로 조절할 수 있다. 따라서, 잉크에 분산된 금속 입자, OLED 소자 등의 양에 따라 잉크의 유속을 조절할 수 있고, 프린트 헤드의 분사노즐 내부의 잉크에 걸리는 압력에 의해 형성되는 메니스커스의 형상, 크기, 위치 등을 필요에 따라 조절할 수 있다.The present invention includes a first reservoir lifting unit and a second reservoir lifting unit for relatively moving the first reservoir and the second reservoir in the vertical direction with respect to the print head. Accordingly, the water level from the lower end of the print head to the upper surface of the ink inside the first reservoir and the water level from the lower end of the print head to the upper surface of the ink inside the second reservoir can be freely changed, thereby reducing the ink passage of the print head. The flow rate of the flowing ink and the pressure applied to the ink inside the ejection nozzle of the print head can be adjusted as desired. Therefore, the flow rate of ink can be adjusted according to the amount of metal particles and OLED elements dispersed in the ink, and the shape, size, position, etc. of the meniscus formed by the pressure applied to the ink inside the ejection nozzle of the print head can be It can be adjusted as needed.
도 1은 종래기술에 따른 듀얼 탱크 타입 잉크 순환 시스템의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 듀얼 탱크 타입 잉크 순환 시스템의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 듀얼 탱크 타입 잉크 순환 시스템의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 듀얼 탱크 타입 잉크 순환 시스템의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 듀얼 탱크 타입 잉크 순환 시스템의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 듀얼 탱크 타입 잉크 순환 시스템의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 듀얼 탱크 타입 잉크 순환 시스템의 작동을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining the structure of a dual tank type ink circulation system according to the prior art.
2 is a diagram for explaining the structure of a dual tank type ink circulation system according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the dual tank type ink circulation system shown in FIG. 2 .
4 is a diagram for explaining the structure of a dual tank type ink circulation system according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the dual tank type ink circulation system shown in FIG. 4 .
6 is a diagram for explaining the structure of a dual tank type ink circulation system according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the dual tank type ink circulation system shown in FIG. 6 .
이하, 본 발명의 제1실시예에 따른 듀얼 탱크 타입 잉크 순환 시스템을 자세히 설명한다.Hereinafter, a dual tank type ink circulation system according to a first embodiment of the present invention will be described in detail.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 탱크 타입 잉크 순환 시스템은, 프린트 헤드(100), 제1레저버(200A), 제2레저버(200B), 잉크 공급유닛(300), 음압 조절유닛(400A, 400B)으로 구성된다. As shown in FIG. 2 , the dual tank type ink circulation system according to an embodiment of the present invention includes a print head 100, a first reservoir 200A, a second reservoir 200B, an ink supply unit ( 300), and negative pressure control units 400A and 400B.
[프린트 헤드(100)][Print head 100]
프린트 헤드(100)는 인쇄 대상물을 향해 잉크를 토출시킨다. The print head 100 ejects ink toward a print object.
프린트 헤드(100)는 전달용 배관(111, 112)과 헤드 몸체(120)로 구성된다. The print head 100 is composed of delivery pipes 111 and 112 and a head body 120 .
전달용 배관(111, 112)은 제1레저버(200A)와 제2레저버(200B)에 연결되며, 내부가 제1레저버(200A)의 제1공급용 공간(S11)과, 제2레저버(200B)의 제2공급용 공간(S12)에 연통된다. 전달용 배관(111, 112)은 제1전달용 배관(111)과 제2전달용 배관(112)으로 구성된다. 제1전달용 배관(111)은 제1레저버(200A)의 제1공급용 공간(S11)의 하단부에 연결되고, 제2전달용 배관(112)은 제2레저버(200B)의 제2공급용 공간(S12)의 하단부에 연결된다.The delivery pipes 111 and 112 are connected to the first reservoir 200A and the second reservoir 200B, and the inside is the first supply space S11 of the first reservoir 200A and the second reservoir 200A. It communicates with the second supply space S12 of the reservoir 200B. The transmission pipes 111 and 112 are composed of a first transmission pipe 111 and a second transmission pipe 112 . The first transfer pipe 111 is connected to the lower end of the first supply space S11 of the first reservoir 200A, and the second transfer pipe 112 is connected to the second reservoir 200B. It is connected to the lower end of the supply space (S12).
헤드 몸체(120)는 전달용 배관(111, 112)에 결합된다. 헤드 몸체(120)는 내부에, 전달용 배관(111, 112)의 내부에 연통되는 잉크 유로(121)와, 잉크 유로(121)의 내부에 연통되어 전달용 배관(111, 112)으로부터 전달된 잉크를 분사하는 복수 개의 분사노즐(122)이 형성된다. 잉크 유로(121)의 일단은 제1전달용 배관(111)에 연통되고, 다른 일단은 제2전달용 배관(112)에 연통된다. The head body 120 is coupled to the delivery pipes 111 and 112. The head body 120 has an ink passage 121 communicating with the inside of the delivery pipes 111 and 112, and an ink passage 121 communicating with the inside of the ink passage 121 and passing from the delivery pipes 111 and 112. A plurality of injection nozzles 122 for injecting ink are formed. One end of the ink passage 121 communicates with the first transfer pipe 111 and the other end communicates with the second transfer pipe 112 .
[제1레저버(200A) 및 제2레저버(200B)][First reservoir 200A and second reservoir 200B]
제1레저버(200A)는 잉크를 내부에 수용하며, 프린트 헤드(100)에 연결되어 수용된 잉크를 프린트 헤드(100)로 전달한다. 제1레저버(200A)는 프린트 헤드(100)보다 높게 위치된다. The first reservoir 200A accommodates ink therein and is connected to the print head 100 to transfer the stored ink to the print head 100 . The first reservoir 200A is located higher than the print head 100 .
제1레저버(200A)의 내부에는, 제1레저버(200A)의 내부 공간을 프린트 헤드(100)로 전달되는 잉크가 수용되는 제1공급용 공간(S11)과 제1공급용 공간(S11)에서 흘러넘친 잉크가 수용되는 제1배수용 공간(S21)으로 구획하는 제1수위유지용 격벽(210A)이 배치된다. Inside the first reservoir 200A, a first supply space S11 accommodating the ink transferred to the print head 100 in the internal space of the first reservoir 200A and a first supply space S11 ) is disposed with a first water level maintenance barrier 210A partitioning into a first drainage space S21 in which the overflowing ink is accommodated.
제1수위유지용 격벽(210A)은, 하단부가 제1레저버(200A)의 하부 내벽면에 고정되며, 상단부가 제1레저버(200A)의 상부 내벽면에 대해 미리 결정된 간격만큼 이격된다. 따라서, 제1공급용 공간(S11)에 잉크가 공급되면, 제1공급용 공간(S11)의 잉크는 제1수위유지용 격벽(210A)의 높이까지 채워지므로, 제1공급용 공간(S11)을 채우고 남은 잉크는 제1수위유지용 격벽(210A)으로 흘러넘쳐 제1배수용 공간(S21)으로 유동할 수 있다. 그 결과 제1레저버(200A)의 제1공급용 공간(S11)의 수위는 자동으로 일정하게 유지된다.The lower end of the first water level retaining partition 210A is fixed to the lower inner wall surface of the first reservoir 200A, and the upper end is spaced apart from the upper inner wall surface of the first reservoir 200A by a predetermined interval. Therefore, when ink is supplied to the first supply space (S11), the ink in the first supply space (S11) is filled up to the height of the first water level maintenance partition (210A), so that the first supply space (S11) Ink remaining after filling the ink overflows into the first water level maintenance barrier 210A and may flow into the first drainage space S21. As a result, the water level in the first supply space S11 of the first reservoir 200A is automatically maintained constant.
제1레저버(200A)의 제1공급용 공간(S11)에는, 제1공급용 공간(S11)에 수용된 잉크의 수위를 감지하는 제1수위감지센서(220A)가 배치된다. 제1수위감지센서(220A)는 제1공급용 공간(S11)에 잉크가 공급되고 있는지 확인하기 위한 것이다. 제1수위감지센서(220A)는 전자식, 기계식, 접촉식, 비접촉식 등 다양한 방식으로 구현될 수 있다. In the first supply space S11 of the first reservoir 200A, a first water level sensor 220A for detecting the level of the ink contained in the first supply space S11 is disposed. The first water level sensor 220A is for checking whether ink is supplied to the first supply space S11. The first water level sensor 220A may be implemented in various ways such as electronic, mechanical, contact, and non-contact.
제1수위감지센서(220A)는 제1공급용 공간(S11)에 수용된 잉크의 수위의 정보를 인터락용 제어부(미도시)에 전달한다. 인터락용 제어부(미도시)는 제1공급용 공간(S11)에 수용된 잉크의 수위가 소정의 높이보다 낮을 경우(예를 들어, 제1공급용 공간(S11)에 수용된 잉크의 수위가 제1수위유지용 격벽(210A)의 상단부보다 낮은 위치에 위치할 경우)에 잉크의 분사를 정지시킨다.The first water level sensor 220A transmits information on the level of ink contained in the first supply space S11 to an interlock control unit (not shown). The interlock control unit (not shown) controls the level of ink contained in the first supply space S11 when the level of the ink is lower than a predetermined height (for example, the level of ink accommodated in the first supply space S11 is the first water level). When positioned at a position lower than the upper end of the retaining partition 210A), the ink jetting is stopped.
제2레저버(200B)는 제1레저버(200A)와 동일한 구성으로 형성된다. The second reservoir 200B has the same configuration as the first reservoir 200A.
즉, 제2레저버(200B)의 내부에는, 제1레저버(200A)와 마찬가지로, 제2레저버(200B)의 내부 공간을 프린트 헤드(100)로 전달되는 잉크가 수용되는 제2공급용 공간(S12)과, 제2공급용 공간(S12)에서 흘러넘친 잉크가 수용되는 제2배수용 공간(S22)으로 구획하는 제2수위유지용 격벽(210B)이 배치된다. 제2수위유지용 격벽(210B)은 제1수위유지용 격벽(210A)과 동일한 방식으로 설치된다.That is, inside the second reservoir 200B, like the first reservoir 200A, the internal space of the second reservoir 200B is used for the second supply in which the ink transferred to the print head 100 is accommodated. A second water level maintenance barrier 210B is disposed to divide the space S12 and the second drainage space S22 into which the ink overflowing from the second supply space S12 is accommodated. The second water level retaining partition 210B is installed in the same manner as the first water level retaining partition 210A.
또한, 제2레저버(200B)의 제2공급용 공간(S12)에는, 제2공급용 공간(S12)에 수용된 잉크의 수위를 감지하는 제2수위감지센서(220B)가 배치된다. 제2수위감지센서(220B)는 제2공급용 공간(S12)에 수용된 잉크의 수위의 정보를 인터락용 제어부(미도시)에 전달한다. In addition, a second water level sensor 220B for detecting the level of ink contained in the second supply space S12 is disposed in the second supply space S12 of the second reservoir 200B. The second water level sensor 220B transmits information on the level of ink contained in the second supply space S12 to an interlock control unit (not shown).
제1레저버(200A)와 제2레저버(200B)는 상술한 바와 같이 동일한 구성으로 형성되지만, 각 구성은 프린트 헤드(100)를 중심으로 서로 거울 대칭 방식으로 배치된다. Although the first reservoir 200A and the second reservoir 200B are formed in the same configuration as described above, each configuration is disposed in a mirror-symmetric manner with respect to the print head 100 .
한편, 제1레저버(200A)와 제2레저버(200B)는 서로 다른 높이에 위치한다. 본 실시예에서는 제1레저버(200A)가 제2레저버(200B)보다 높은 위치에 배치된다. 그러나, 이와 달리 제2레저버(200B)가 제1레저버(200A)보다 높은 위치에 배치될 수도 있다. 따라서, 제1레저버(200A)와 제2레저버(200B)의 높이 차이만큼, 프린트 헤드(100)의 하단으로부터 제1레저버(200A)와 제2레저버(200B)의 잉크 상면까지의 수위도 차이가 생기게 된다.Meanwhile, the first reservoir 200A and the second reservoir 200B are positioned at different heights. In this embodiment, the first reservoir 200A is disposed at a higher position than the second reservoir 200B. However, unlike this, the second reservoir 200B may be disposed at a higher position than the first reservoir 200A. Therefore, the height difference between the first reservoir 200A and the second reservoir 200B extends from the lower end of the print head 100 to the upper surfaces of the first reservoir 200A and the second reservoir 200B. Levels also make a difference.
[잉크 공급유닛(300)][Ink supply unit 300]
잉크 공급유닛(300)은 제1레저버(200A)와 제2레저버(200B)에 연결되며, 제1레저버(200A)와 제2레저버(200B) 각각으로 잉크를 공급 및 배출한다. 잉크 공급유닛(300)은 제1레저버(200A)와 제2레저버(200B)의 내부 압력이 유지될 수 있도록 외기 접촉이 차단된다. The ink supply unit 300 is connected to the first reservoir 200A and the second reservoir 200B, and supplies and discharges ink to the first reservoir 200A and the second reservoir 200B, respectively. The ink supply unit 300 is blocked from contact with outside air so that the internal pressure of the first reservoir 200A and the second reservoir 200B can be maintained.
잉크 공급유닛(300)은, 잉크 탱크(310), 제1공급용 배관(320A), 제2공급용 배관(320B), 제1배수용 배관(330A), 제2배수용 배관(330B), 제1펌프(340A), 제2펌프(340B)로 구성된다. The ink supply unit 300 includes an ink tank 310, a first supply pipe 320A, a second supply pipe 320B, a first drain pipe 330A, a second drain pipe 330B, It is composed of a first pump (340A) and a second pump (340B).
잉크 탱크(310)는 제1레저버(200A)와 제2레저버(200B)에 공급하기 위한 대용량의 잉크가 저장된다. The ink tank 310 stores a large amount of ink to be supplied to the first reservoir 200A and the second reservoir 200B.
제1공급용 배관(320A)은 잉크 탱크(310)와 제1레저버(200A)에 연결된다. 제1공급용 배관(320A)은 내부가 잉크 탱크(310)와 제1레저버(200A)의 제1공급용 공간(S11)에 연통되어, 잉크 탱크(310)에 저장된 잉크를 제1레저버(200A)의 제1공급용 공간(S11)에 공급한다. The first supply pipe 320A is connected to the ink tank 310 and the first reservoir 200A. The inside of the first supply pipe 320A is in communication with the ink tank 310 and the first supply space S11 of the first reservoir 200A, so that the ink stored in the ink tank 310 is transferred to the first reservoir 200A. It is supplied to the first supply space (S11) of (200A).
제2공급용 배관(320B)은 잉크 탱크(310)와 제2레저버(200B)에 연결된다. 제2공급용 배관(320B)은 내부가 잉크 탱크(310)와 제2레저버(200B)의 제2공급용 공간(S12)에 연통되어, 잉크 탱크(310)에 저장된 잉크를 제2레저버(200B)의 제2공급용 공간(S12)에 공급한다. The second supply pipe 320B is connected to the ink tank 310 and the second reservoir 200B. The inside of the second supply pipe 320B is in communication with the ink tank 310 and the second supply space S12 of the second reservoir 200B, so that the ink stored in the ink tank 310 is transferred to the second reservoir. It is supplied to the second supply space (S12) of (200B).
제1배수용 배관(330A)은 잉크 탱크(310)와 제1레저버(200A)에 연결된다. 제1배수용 배관(330A)은 내부가 제1레저버(200A)의 제1배수용 공간(S21)과 잉크 탱크(310)에 연통되어, 제1레저버(200A)의 제1배수용 공간(S21)에 수용된 잉크를 잉크 탱크(310)로 배출한다. The first drainage pipe 330A is connected to the ink tank 310 and the first reservoir 200A. The first drainage pipe 330A is in communication with the first drainage space S21 of the first reservoir 200A and the ink tank 310, so that the first drainage space of the first reservoir 200A is in communication with the first drainage space S21 of the first reservoir 200A. (S21) The ink contained in the ink tank 310 is discharged.
제2배수용 배관(330B)은 잉크 탱크(310)와 제2레저버(200B)에 연결된다. 제2배수용 배관(330B)은 내부가 제2레저버(200B)의 제2배수용 공간(S22)과 잉크 탱크(310)에 연통되어, 제2레저버(200B)의 제2배수용 공간(S22)에 수용된 잉크를 잉크 탱크(310)로 배출한다. The second drainage pipe 330B is connected to the ink tank 310 and the second reservoir 200B. The second drain pipe 330B is in communication with the second drain space S22 of the second reservoir 200B and the ink tank 310, and is connected to the second drain space S22 of the second reservoir 200B. (S22) The ink contained in the ink tank 310 is discharged.
제1펌프(340A)는 제1배수용 배관(330A)에 연결되며, 제1배수용 배관(330A)의 내부에서 잉크를 유동시킨다. 제2펌프(340B)는 제2배수용 배관(330B)에 연결되며, 제2배수용 배관(330B)의 내부에서 잉크를 유동시킨다. 제1펌프(340A)와 제2펌프(340B)는 제1레저버(200A)의 제1배수용 공간(S21) 및 제2레저버(200B)의 제2배수용 공간(S22)에서 배출된 잉크가 제1배수용 배관(330A) 및 제2배수용 배관(330B)을 통해 제1레저버(200A) 및 제2레저버(200B)보다 높은 곳에 위치된 잉크 탱크(310)로 이동할 수 있게 한다.The first pump 340A is connected to the first drainage pipe 330A, and causes ink to flow inside the first drainage pipe 330A. The second pump 340B is connected to the second drainage pipe 330B and causes ink to flow inside the second drainage pipe 330B. The first pump 340A and the second pump 340B are discharged from the first draining space S21 of the first reservoir 200A and the second draining space S22 of the second reservoir 200B. To allow ink to move to the ink tank 310 positioned higher than the first reservoir 200A and the second reservoir 200B through the first drain pipe 330A and the second drain pipe 330B. do.
잉크 탱크(310)는 제1레저버(200A)와 제2레저버(200B)보다 높게 위치된다.The ink tank 310 is positioned higher than the first reservoir 200A and the second reservoir 200B.
본 실시예에서 잉크 탱크(310)는 제1레저버(200A)와 제2레저버(200B)보다 높게 위치된다. 그러나, 이와 달리 잉크 탱크(310)가 제1레저버(200A)와 제2레저버(200B)보다 낮게 위치될 수도 있다. 이 경우 제1펌프(340A)와 제2펌프(340B)는 제1공급용 배관(320A)과 제2공급용 배관(320B)에 각각 연결되어, 잉크가 잉크 탱크(310)보다 높은 곳에 위치된 제1레저버(200A)와 제2레저버(200B)로 이동할 수 있게 한다.In this embodiment, the ink tank 310 is located higher than the first reservoir 200A and the second reservoir 200B. However, the ink tank 310 may be positioned lower than the first reservoir 200A and the second reservoir 200B. In this case, the first pump 340A and the second pump 340B are connected to the first supply pipe 320A and the second supply pipe 320B, respectively, so that the ink is positioned higher than the ink tank 310. It can move to the first reservoir 200A and the second reservoir 200B.
[음압 조절유닛(400A, 400B)][Negative pressure control unit (400A, 400B)]
음압 조절유닛(400A, 400B)은 제1레저버(200A)와 제2레저버(200B) 내부의 음압(negative pressure)을 제어한다. 여기서 음압이란 대기압보다 낮은 압력을 의미한다. 음압 조절유닛(400A, 400B)은 제1레저버(200A)와 제2레저버(200B)의 내부를 진공으로 유지하여 제1레저버(200A)와 제2레저버(200B) 내부에 음압을 발생시킴으로써, 프린트 헤드(100)의 분사노즐(122) 내부의 잉크가 흘러내리는 것을 방지하여 메니스커스 상태를 유지하도록 한다. The negative pressure control units 400A and 400B control negative pressure inside the first reservoir 200A and the second reservoir 200B. Here, negative pressure means a pressure lower than atmospheric pressure. The negative pressure control units 400A and 400B maintain a vacuum inside the first reservoir 200A and the second reservoir 200B to generate negative pressure inside the first reservoir 200A and the second reservoir 200B. As a result, ink in the spray nozzle 122 of the print head 100 is prevented from flowing down to maintain the meniscus state.
음압 조절유닛(400A, 400B)은 제1레저버(200A)에 결합된 제1음압 조절유닛(400A)과 제2레저버(200B)에 결합된 제2음압 조절유닛으로 구성된다. 제1음압 조절유닛(400A)과 제2음압 조절유닛은 제1레저버(200A)와 제2레저버(200B)에 각각 동일한 압력이 작용하게 제어한다. 본 실시예에서는 제1레저버(200A)와 제2레저버(200B)에 음압 조절유닛(400A, 400B)을 각각 결합하였으나, 이와 달리, 하나의 음압 조절유닛을 사용하여 제1레저버(200A)와 제2레저버(200B)에 같은 압력이 작용하게 할 수도 있다. The negative pressure control units 400A and 400B are composed of a first negative pressure control unit 400A coupled to the first reservoir 200A and a second negative pressure control unit coupled to the second reservoir 200B. The first negative pressure control unit 400A and the second negative pressure control unit control the same pressure to act on the first reservoir 200A and the second reservoir 200B, respectively. In this embodiment, the negative pressure control units 400A and 400B are coupled to the first reservoir 200A and the second reservoir 200B, respectively. ) and the second reservoir 200B may have the same pressure.
이하, 본 발명의 제1실시예에 따른 듀얼 탱크 타입 잉크 순환 시스템의 작동에 대해 자세히 설명한다. Hereinafter, the operation of the dual tank type ink circulation system according to the first embodiment of the present invention will be described in detail.
도 3을 참조하면, 제1레저버(200A)와 제2레저버(200B)의 내부 압력(P1, P2)은 음압 조절유닛(400A, 400B)에 의해 음압 상태로 제어되고, 제1레저버(200A)와 제2레저버(200B)의 내부 압력(P1, P2)은 동일하다.Referring to Figure 3, the internal pressures (P1, P2) of the first reservoir (200A) and the second reservoir (200B) is controlled to a negative pressure state by the negative pressure control unit (400A, 400B), the first reservoir The internal pressures P1 and P2 of 200A and the second reservoir 200B are the same.
제1레저버(200A)는 제2레저버(200B)보다 높은 위치에 있으므로, 프린트 헤드(100) 하단에서 제1레저버(200A)의 잉크 상면까지의 수위(H1)는 프린트 헤드(100) 하단에서 제1레저버(200A)의 잉크 상면까지의 수위(H2)보다 높다. 프린트 헤드(100) 하단에서 제1레저버(200A)의 잉크 상면까지의 수위(H1)와 프린트 헤드(100) 하단에서 제1레저버(200A)의 잉크 상면까지의 수위(H2) 차이로 인해, 제1공급용 공간(S11)에 수용된 잉크(I)는 제1전달용 배관(111)을 통해 헤드 몸체(120)의 잉크 유로(121)로 유입된다. 잉크 유로(121)로 유입된 잉크(I)는 잉크 유로(121)에 연통된 분사노즐(122)로 전달되는 한편, 제2전달용 배관(112)을 통해 제2레저버(200B)의 제2공급용 공간(S12)으로 유입된다. Since the first reservoir 200A is at a higher position than the second reservoir 200B, the water level H1 from the bottom of the print head 100 to the upper surface of the ink of the first reservoir 200A is It is higher than the water level H2 from the lower end to the upper surface of the ink of the first reservoir 200A. Due to the difference between the water level H1 from the bottom of the print head 100 to the upper surface of the ink of the first reservoir 200A and the water level H2 from the lower part of the print head 100 to the upper surface of the ink of the first reservoir 200A , Ink (I) accommodated in the first supply space (S11) flows into the ink passage 121 of the head body 120 through the first transfer pipe 111. The ink I introduced into the ink passage 121 is delivered to the spray nozzle 122 communicating with the ink passage 121, while the second reservoir 200B passes through the second delivery pipe 112. 2 flows into the supply space (S12).
이와 같이, 제1레저버(200A)와 제2레저버(200B)의 내부 압력(P1, P2)이 음압 상태로 일정하게 유지된 상태에서, 프린트 헤드(100) 하단에서 제1레저버(200A)의 잉크 상면까지의 수위(H1)와 프린트 헤드(100) 하단에서 제2레저버(200B)의 잉크 상면까지의 수위(H2)의 차이로 인해, 잉크(I)가 제1레저버(200A)에서 프린트 헤드(100)를 통과하여 제2레저버(200B)로 지속적으로 순환하게 되므로, 분사가 정지되더라도 분사노즐(122)에 잉크(I)가 응고되거나 잉크(I)에 분산된 금속 입자, OLED 소자 등이 침착되는 것이 방지된다. In this way, in a state where the internal pressures P1 and P2 of the first reservoir 200A and the second reservoir 200B are constantly maintained in a negative pressure state, the first reservoir 200A at the lower end of the print head 100 ) due to the difference between the water level (H1) up to the upper surface of the ink and the water level (H2) from the bottom of the print head 100 to the upper surface of the ink of the second reservoir (200B), the ink (I) is stored in the first reservoir (200A). ) passes through the print head 100 and continuously circulates to the second reservoir 200B, so that the ink I is solidified in the spray nozzle 122 or the metal particles dispersed in the ink I even when the spray is stopped. , OLED elements and the like are prevented from being deposited.
한편, 잉크 공급유닛(300)의 잉크 탱크(310)에 저장된 잉크(I)가 제1공급용 배관(320A)과 제2공급용 배관(320B)을 통해 제1레저버(200A)의 제1공급용 공간(S11)과 제2레저버(200B)의 제2공급용 공간(S12)으로 각각 계속 공급된다. On the other hand, the ink I stored in the ink tank 310 of the ink supply unit 300 is stored in the first reservoir 200A through the first supply pipe 320A and the second supply pipe 320B. It is continuously supplied to the supply space S11 and the second supply space S12 of the second reservoir 200B.
제1공급용 공간(S11)과 제2공급용 공간(S12)에 수용된 잉크(I)는 잉크 탱크(310)에서 잉크(I)가 계속 공급되더라도 잉여 잉크(I)가 제1수위유지용 격벽(210A)과 제2수위유지용 격벽(210B)을 타고 흘러넘쳐 제1배수용 공간(S21)과 제2배수용 공간(S22)으로 각각 유입되므로, 제1공급용 공간(S11)과 제2공급용 공간(S12)은 제1수위유지용 격벽(210A)과 제2수위유지용 격벽(210B)의 높이로 그 수위가 항상 일정하게 자동으로 유지된다. Even if ink I is continuously supplied from the ink tank 310, the ink I accommodated in the first supply space S11 and the second supply space S12 remains at the first water level maintaining partition wall (210A) and the second water level maintenance bulkhead (210B) and overflows to flow into the first drainage space (S21) and the second drainage space (S22), respectively, so that the first supply space (S11) and the second In the supply space S12, the water level is automatically and constantly maintained at the height of the first water level holding partition wall 210A and the second water level holding partition wall 210B.
제1수위유지용 격벽(210A)과 제2수위유지용 격벽(210B)을 타고 흘러넘쳐 제1배수용 공간(S21)과 제1배수용 공간(S21)에 유입된 잉크(I)는 제1펌프(340A)와 제2펌프(340B)를 사용하여 제1배수용 배관(330A)과 제2배수용 배관(330B)을 통해 잉크 탱크(310)로 각각 항상 일정하게 배수된다. 따라서, 제1배수용 공간(S21)과 제2배수용 공간(S22)의 수위도 일정하게 유지된다. The ink (I) flowing through the first water level retaining partition 210A and the second water level retaining partition 210B and flowing into the first draining space S21 and the first draining space S21 flows into the first draining space S21. The ink is constantly drained into the ink tank 310 through the first drain pipe 330A and the second drain pipe 330B using the pump 340A and the second pump 340B. Accordingly, the water level of the first drainage space S21 and the second drainage space S22 is also maintained constant.
잉크 탱크(310)로 배수된 잉크(I)는 잉크 탱크(310)에 저장된 잉크(I)와 합쳐지고, 제1공급용 배관(320A)과 제2공급용 배관(320B)을 통해 다시 제1레저버(200A)와 제2레저버(200B)로 공급된다. The ink I drained into the ink tank 310 is merged with the ink I stored in the ink tank 310, and the first supply pipe 320A and the second supply pipe 320B return to the first supply pipe 320B. It is supplied to the reservoir 200A and the second reservoir 200B.
만약, 잉크(I)가 제1레저버(200A)의 제1공급용 공간(S11)과 제2레저버(200B)의 제2공급용 공간(S12)으로 공급되지 않아 제1공급용 공간(S11)과 제2공급용 공간(S12)에 수용된 잉크(I)의 수위가 제1수위유지용 격벽(210A)과 제2수위유지용 격벽(210B)의 상단부보다 낮을 경우, 제1수위감지센서(220A)와 제2수위감지센서(220B)가 각각 이를 감지한다. 제1수위감지센서(220A)와 제2수위감지센서(220B)는 제1공급용 공간(S11)과 제2공급용 공간(S12)에 수용된 잉크 수위의 정보를 각각 인터락용 제어부(미도시)에 전달한다. 인터락용 제어부(미도시)는 잉크 공급유닛(300)으로부터 제1레저버(200A)의 제1공급용 공간(S11)과 제2레저버(200B)의 제2공급용 공간(S12)으로 잉크 공급이 재개될 때까지 프린트 헤드(100)에서 잉크(I)의 분사를 정지시킨다.If the ink I is not supplied to the first supply space S11 of the first reservoir 200A and the second supply space S12 of the second reservoir 200B, the first supply space ( When the level of the ink I accommodated in S11) and the second supply space S12 is lower than the upper ends of the first water level retaining partition 210A and the second water level retaining partition 210B, the first water level detection sensor 220A and the second water level detection sensor 220B respectively sense this. The first water level sensor 220A and the second water level sensor 220B transmit information on the ink levels accommodated in the first supply space S11 and the second supply space S12 to an interlock control unit (not shown), respectively. forward to The interlock controller (not shown) transfers ink from the ink supply unit 300 to the first supply space S11 of the first reservoir 200A and the second supply space S12 of the second reservoir 200B. Ejection of ink (I) from the print head 100 is stopped until supply is resumed.
이와 같이, 잉크 공급유닛(300)으로부터 잉크(I)가 제1레저버(200A)의 제1공급용 공간(S11)과 제2레저버(200B)의 제2공급용 공간(S12)으로 계속 공급됨으로써, 잉크(I)가 제1수위유지용 격벽(210A)과 제2수위유지용 격벽(210B)으로 흘러넘쳐 제1공급용 공간(S11)과 제2공급용 공간(S12)의 수위가 항상 일정하게 자동으로 유지될 수 있다. 제1레저버(200A)의 제1공급용 공간(S11)과 제2레저버(200B)의 제2공급용 공간(S12)의 잉크 수위가 일정하게 유지되고, 제1레저버(200A)와 제2레저버(200B)의 내부 압력(P1, P2)이 음압 상태로 일정하게 제어되면, 프린트 헤드(100)의 분사노즐(122) 내부의 잉크(I)에 걸리는 압력은 일정하게 유지된다. 따라서, 프린트 헤드(100)의 분사노즐(122) 내부의 잉크(I)는 흘러내리지 않고 프린트 헤드(100)의 분사노즐(122)의 입구에 형성된 메니스커스도 일정하게 유지될 수 있다. In this way, the ink I from the ink supply unit 300 continues to the first supply space S11 of the first reservoir 200A and the second supply space S12 of the second reservoir 200B. As a result of being supplied, the ink (I) overflows into the first water level retaining partition 210A and the second water level retaining partition 210B, and the water levels in the first supply space S11 and the second supply space S12 increase. It can always be kept constant automatically. The ink levels in the first supply space S11 of the first reservoir 200A and the second supply space S12 of the second reservoir 200B are kept constant, and When the internal pressures P1 and P2 of the second reservoir 200B are constantly controlled in a negative pressure state, the pressure applied to the ink I inside the ejection nozzle 122 of the print head 100 is maintained constant. Therefore, the ink I inside the spray nozzle 122 of the print head 100 does not flow down, and the meniscus formed at the inlet of the spray nozzle 122 of the print head 100 can also be maintained constant.
이하, 본 발명의 제2실시예에 따른 듀얼 탱크 타입 잉크 순환 시스템을 자세히 설명한다.Hereinafter, a dual tank type ink circulation system according to a second embodiment of the present invention will be described in detail.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 듀얼 탱크 타입 잉크 순환 시스템은, 제1실시예에 따른 듀얼 탱크 타입 잉크 순환 시스템과 동일한 구성을 포함한다. As shown in FIG. 4, the dual tank type ink circulation system according to the second embodiment of the present invention includes the same configuration as the dual tank type ink circulation system according to the first embodiment.
다만, 제1레저버(200A)와 제2레저버(200B)가 같은 높이로 위치되고, 음압 조절유닛(400A, 400B)이 제1레저버(200A)와 제2레저버(200B)의 음압을 서로 다르게 제어한다. 음압 조절유닛(400A, 400B)은 제1레저버(200A)에 결합된 제1음압 조절유닛(400A)과 제2레저버(200B)에 결합된 제2음압 조절유닛(400B)으로 구성된다. 제1레저버(200A)의 내부 압력(P1)과 제2레저버(200B)의 내부 압력(P2)은 서로 다르게 제어된다. 본 실시예에서는 제1레저버(200A)의 내부 압력(P1)이 제2레저버(200B)의 내부 압력(P2)보다 크다. However, the first reservoir (200A) and the second reservoir (200B) are positioned at the same height, and the negative pressure control units (400A, 400B) have a negative pressure of the first reservoir (200A) and the second reservoir (200B). are controlled differently. The negative pressure control units 400A and 400B include a first negative pressure control unit 400A coupled to the first reservoir 200A and a second negative pressure control unit 400B coupled to the second reservoir 200B. The internal pressure P1 of the first reservoir 200A and the internal pressure P2 of the second reservoir 200B are controlled differently from each other. In this embodiment, the internal pressure P1 of the first reservoir 200A is greater than the internal pressure P2 of the second reservoir 200B.
이하, 본 발명의 제2실시예에 따른 듀얼 탱크 타입 잉크 순환 시스템의 작동에 대해 자세히 설명한다.Hereinafter, the operation of the dual tank type ink circulation system according to the second embodiment of the present invention will be described in detail.
본 발명의 제2실시예에 따른 듀얼 탱크 타입 잉크 순환 시스템의 작동과 구별되는 제1실시예에 따른 듀얼 탱크 타입 잉크 순환 시스템의 작동에 대해서만 설명하기로 한다.Only the operation of the dual tank type ink circulation system according to the first embodiment, which is different from the operation of the dual tank type ink circulation system according to the second embodiment of the present invention, will be described.
도 5을 참조하면, 제1레저버(200A)와 제2레저버(200B)는 동일한 높이에 위치된다. 그러나, 제1레저버(200A)의 내부 압력(P1)이 제2레저버(200B)의 내부 압력(P2)보다 크다. 따라서, 프린트 헤드(100) 하단에서 제1레저버(200A)의 잉크 상면까지의 수위(H1)와 프린트 헤드(100) 하단에서 제1레저버(200A)의 잉크 상면까지의 수위(H2)가 같더라도, 제1레저버(200A)의 내부 압력(P1)이 더 크므로, 제1공급용 공간(S11)에 수용된 잉크(I)는 제1전달용 배관(111)을 통해 헤드 몸체(120)의 잉크 유로(121)로 유입된다. 잉크 유로(121)로 유입된 잉크(I)는 잉크 유로(121)에 연통된 분사노즐(122)로 전달되는 한편, 제2전달용 배관(112)을 통해 제2레저버(200B)의 제2공급용 공간(S12)으로 유입된다. Referring to FIG. 5 , the first reservoir 200A and the second reservoir 200B are located at the same height. However, the internal pressure P1 of the first reservoir 200A is greater than the internal pressure P2 of the second reservoir 200B. Accordingly, the water level H1 from the lower end of the print head 100 to the upper surface of the ink of the first reservoir 200A and the water level H2 from the lower end of the print head 100 to the upper surface of the ink of the first reservoir 200A are Even if it is the same, since the internal pressure P1 of the first reservoir 200A is greater, the ink I accommodated in the first supply space S11 passes through the first delivery pipe 111 to the head body 120. ) flows into the ink passage 121. The ink I introduced into the ink passage 121 is delivered to the spray nozzle 122 communicating with the ink passage 121, while the second reservoir 200B passes through the second delivery pipe 112. 2 flows into the supply space (S12).
이하, 본 발명의 제3실시예에 따른 듀얼 탱크 타입 잉크 순환 시스템을 자세히 설명한다.Hereinafter, a dual tank type ink circulation system according to a third embodiment of the present invention will be described in detail.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 듀얼 탱크 타입 잉크 순환 시스템은, 프린트 헤드(100), 제1레저버(200A), 제2레저버(200B), 잉크 공급유닛(300), 음압 조절유닛(400A, 400B), 제1레저버 승강유닛(500A), 제2레저버 승강유닛(500B)으로 구성된다. 본 실시예에 따른 듀얼 탱크 타입 잉크 순환 시스템은 제1실시예에 따른 듀얼 탱크 타입 잉크 순환 시스템의 구성과 비교하여, 제1레저버 승강유닛(500A)과 제2레저버 승강유닛(500B)이 추가되는 것을 제외하고는 제1실시예에 따른 듀얼 탱크 타입 잉크 순환 시스템의 구성과 동일하므로, 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략한다.As shown in FIG. 6, the dual tank type ink circulation system according to the third embodiment of the present invention includes a print head 100, a first reservoir 200A, a second reservoir 200B, and an ink supply unit. 300, negative pressure control units 400A and 400B, a first reservoir lifting unit 500A, and a second reservoir lifting unit 500B. Compared to the configuration of the dual tank type ink circulation system according to the first embodiment, the dual tank type ink circulation system according to the present embodiment includes the first reservoir lift unit 500A and the second reservoir lift unit 500B. Except for the addition, since the configuration is the same as that of the dual tank type ink circulation system according to the first embodiment, description of the same configuration will be omitted.
[제1레저버 승강유닛(500A) 및 제2레저버 승강유닛(500B)][First reservoir lifting unit (500A) and second reservoir lifting unit (500B)]
제1레저버 승강유닛(500A)은 제1레저버(200A)에 연결되며, 제1레저버(200A)를 프린트 헤드(100)에 대해 상하방향으로 상대 이동시킨다. The first reservoir lifting unit 500A is connected to the first reservoir 200A, and relatively moves the first reservoir 200A with respect to the print head 100 in a vertical direction.
제1레저버 승강유닛(500A)은 제1승강블록부재(510A), 제1승강 가이드부재(미도시), 제1승강 구동부재(530A)로 구성된다. 본 실시예에서 각 부재는 한 쌍씩 구비되며, 제1레저버(200A)의 양측에 각각 한 개씩 배치된다. 그러나, 이와 달리 제1레저버(200A)의 일측에 한 개만 설치될 수도 있다.The first reservoir lifting unit 500A is composed of a first lifting block member 510A, a first lifting guide member (not shown), and a first lifting driving member 530A. In this embodiment, each member is provided in pairs, and is disposed on both sides of the first reservoir 200A, respectively. However, unlike this, only one may be installed on one side of the first reservoir 200A.
제1승강블록부재(510A)는 제1레저버(200A)에 결합된다. The first lifting block member 510A is coupled to the first reservoir 200A.
제1승강 가이드부재(미도시)는 제1승강블록부재(510A)에 연결되며, 제1승강블록부재(510A)의 이동을 안내한다. 본 실시예에서 제1승강 가이드부재(미도시)(미도시)는 제1승강블록부재(510A)가 슬라이딩 이동 가능하게 결합된 가이드 레일로 이루어질 수 있다. The first elevation guide member (not shown) is connected to the first elevation block member 510A and guides the movement of the first elevation block member 510A. In this embodiment, the first elevating guide member (not shown) may be formed of a guide rail to which the first elevating block member 510A is slidably coupled.
제1승강 구동부재(530A)는 제1승강블록부재(510A)에 연결되며, 제1승강블록부재(510A)를 이동시킨다. 본 실시예에서 제1승강 구동부재(530A)는 볼스크류방식의 리니어모터로 이루어질 수 있다.The first lifting driving member 530A is connected to the first lifting block member 510A and moves the first lifting block member 510A. In this embodiment, the first lifting driving member 530A may be formed of a linear motor of a ball screw type.
제2레저버 승강유닛(500B)은 제2레저버(200B)에 연결되며, 제2레저버(200B)를 프린트 헤드(100)에 대해 상하방향으로 상대 이동시킨다. 제2레저버 승강유닛(500B)은 제1레저버 승강유닛(500A)은 동일한 구성으로 형성된다. 즉, 제2레저버 승강유닛(500B)은 제2승강블록부재(510B), 제2승강 가이드부재(미도시), 제2승강 구동부재(530B)로 구성된다.The second reservoir lifting unit 500B is connected to the second reservoir 200B and relatively moves the second reservoir 200B with respect to the print head 100 in a vertical direction. The second reservoir lifting unit 500B has the same configuration as the first reservoir lifting unit 500A. That is, the second reservoir lifting unit 500B is composed of a second lifting block member 510B, a second lifting guide member (not shown), and a second lifting driving member 530B.
이하, 본 발명의 제3실시예에 따른 듀얼 탱크 타입 잉크 순환 시스템의 작동에 대해 자세히 설명한다.Hereinafter, the operation of the dual tank type ink circulation system according to the third embodiment of the present invention will be described in detail.
이하에서는 제1실시예에 따른 듀얼 탱크 타입 잉크 순환 시스템의 구성과 구별되는 제1레저버 승강유닛(500A)과 제2레저버 승강유닛(500B)의 작동에 대해서만 설명하기로 한다.Hereinafter, only the operation of the first reservoir lift unit 500A and the second reservoir lift unit 500B, which are different from the configuration of the dual tank type ink circulation system according to the first embodiment, will be described.
도 7에 도시된 바와 같이, 제1레저버 승강유닛(500A)의 제1승강 구동부재(530A)와 제2레저버 승강유닛(500B)의 제2승강 구동부재(530B)를 작동시키면, 제1레저버(200A)에 결합된 제1승강블록부재(510A)와 제2레저버(200B)에 결합된 제2승강블록부재(510B)가 제1승강 가이드부재(미도시)와 제2승강 가이드부재(미도시)를 따라 상하 방향으로 각각 이동하여 제1레저버(200A)와 제2레저버(200B)의 상하 위치가 변경된다. 7, when the first lift drive member 530A of the first reservoir lift unit 500A and the second lift drive member 530B of the second reservoir lift unit 500B are operated, The first lift block member 510A coupled to the first reservoir 200A and the second lift block member 510B coupled to the second reservoir 200B are connected to the first lift guide member (not shown) and the second lift block member 510B. The vertical positions of the first reservoir 200A and the second reservoir 200B are changed by moving in the vertical direction along a guide member (not shown).
제1레저버 승강유닛(500A)과 제2레저버 승강유닛(500B)을 사용하여, 제1레저버(200A)와 제2레저버(200B)의 높이를 원하는 높이로 조절할 수 있다. 이로 인해, 프린트 헤드(100)의 하단에서 제1레저버(200A) 내부의 잉크 상면까지의 수위(H1)와 프린트 헤드(100)의 하단에서 제2레저버(200B) 내부의 잉크 상면까지의 수위(H2)를 자유자재로 변경할 수 있어, 프린트 헤드(100)의 잉크 유로(121)를 유동하는 잉크(I)의 유속과 프린트 헤드(100)의 분사 노즐 내부의 잉크(I)에 걸리는 압력을 원하는 만큼 조절할 수 있다.The heights of the first reservoir 200A and the second reservoir 200B may be adjusted to desired heights by using the first reservoir elevation unit 500A and the second reservoir elevation unit 500B. Due to this, the water level H1 from the lower end of the print head 100 to the upper surface of the ink inside the first reservoir 200A and from the lower end of the print head 100 to the upper surface of the ink inside the second reservoir 200B Since the water level H2 can be freely changed, the flow rate of the ink I flowing through the ink passage 121 of the print head 100 and the pressure applied to the ink I inside the ejection nozzle of the print head 100 can be adjusted as desired.
10: 프린트 헤드 12b: 노즐
20: 프린트 헤드 21: 수위확인센서
31: 잉크 공급 배관 32: 잉크 배수 배관
40: 음압 조절유닛 100: 프린트 헤드
111, 112: 전달용 배관 120: 헤드 몸체
121: 잉크 유로 122: 분사노즐
200A: 제1레저버 210A: 제1수위유지용 격벽
220A: 제1수위감지센서 200B: 제2레저버
210B: 제2수위유지용 격벽 220B: 제2수위감지센서
300: 잉크 공급유닛 310: 잉크 탱크
320A: 제1공급용 배관 320B: 제2공급용 배관
330A: 제1배수용 배관 330B: 제2배수용 배관
340A: 제1펌프 340B: 제2펌프
400: 음압 조절유닛 500A: 제1레저버 승강유닛
510A: 제1승강블록부재 530A: 제1승강 구동부재
500B: 제2레저버 승강유닛 510B: 제2승강블록부재
530B: 제2승강 구동부재
H1: 프린트 헤드의 하단에서 제1레저버의 제1공급용 공간의 잉크 상면까지의 수위
H2: 프린트 헤드의 하단에서 제2레저버의 제2공급용 공간의 잉크 상면까지의 수위
I: 잉크 M: 메니스커스
S11: 제1공급용 공간 S12: 제2공급용 공간
S21: 배수용 공간 S22: 배수용 공간10: print head 12b: nozzle
20: print head 21: water level sensor
31: ink supply pipe 32: ink drain pipe
40: negative pressure control unit 100: print head
111, 112: pipe for transmission 120: head body
121: ink flow path 122: injection nozzle
200A: first reservoir 210A: bulkhead for first water level maintenance
220A: first water level sensor 200B: second reservoir
210B: Second water level maintenance bulkhead 220B: Second water level detection sensor
300: ink supply unit 310: ink tank
320A: first supply pipe 320B: second supply pipe
330A: first drain pipe 330B: second drain pipe
340A: first pump 340B: second pump
400: negative pressure control unit 500A: first reservoir lifting unit
510A: first lifting block member 530A: first lifting driving member
500B: second reservoir lifting unit 510B: second lifting block member
530B: second lifting driving member
H1: Water level from the bottom of the print head to the upper surface of the ink in the first supply space of the first reservoir
H2: Water level from the bottom of the print head to the upper surface of the ink in the second supply space of the second reservoir
I: Ink M: Meniscus
S11: first supply space S12: second supply space
S21: space for drainage S22: space for drainage
Claims (5)
상기 잉크를 내부에 수용하며, 상기 프린트 헤드에 연결되어 수용된 상기 잉크를 상기 프린트 헤드로 전달하는 제1레저버;
상기 잉크를 내부에 수용하며, 상기 프린트 헤드에 연결되어 수용된 상기 잉크를 상기 프린트 헤드로 전달하는 제2레저버;
상기 잉크가 저장된 잉크 탱크와, 상기 잉크 탱크와 상기 제1레저버에 연결되어 상기 잉크 탱크에 저장된 상기 잉크를 상기 제1레저버의 제1공급용 공간에 공급하는 제1공급용 배관과, 상기 잉크 탱크와 상기 제2레저버에 연결되어 상기 잉크 탱크에 저장된 상기 잉크를 상기 제2레저버의 제2공급용 공간에 공급하는 제2공급용 배관과, 상기 잉크 탱크와 상기 제1레저버에 연결되어 상기 제1레저버의 제1배수용 공간에 수용된 상기 잉크를 상기 잉크 탱크로 배출하는 제1배수용 배관과, 상기 잉크 탱크와 상기 제2레저버에 연결되어 상기 제2레저버의 제2배수용 공간에 수용된 상기 잉크를 상기 잉크 탱크로 배출하는 제2배수용 배관과, 상기 제1배수용 배관에 연결되어 상기 제1배수용 배관의 내부에서 상기 잉크를 유동시키는 제1펌프와, 상기 제2배수용 배관에 연결되어 상기 제2배수용 배관의 내부에서 상기 잉크를 유동시키는 제2펌프로 구성된 잉크 공급유닛;
상기 제1레저버와 제2레저버 내부의 음압을 제어하는 음압 조절유닛;
상기 프린트 헤드의 하단에서 상기 제1레저버 내부의 잉크 상면까지의 수위를 조절하여, 상기 프린트 헤드의 분사 노즐 내부의 상기 잉크에 걸리는 압력을 조절하기 위해, 상기 제1레저버에 결합된 제1승강블록부재와, 상기 제1승강블록부재에 연결되어 상기 제1승강블록부재의 상하 이동을 안내하는 제1승강 가이드부재와, 상기 제1승강블록부재를 상하로 이동시키는 제1승강 구동부재로 구성된 제1레저버 승강유닛; 및
상기 프린트 헤드의 하단에서 상기 제2레저버 내부의 잉크 상면까지의 수위를 조절하여, 상기 프린트 헤드의 분사 노즐 내부의 상기 잉크에 걸리는 압력을 조절하기 위해, 상기 제2레저버에 결합된 제2승강블록부재와, 상기 제2승강블록부재에 연결되어 상기 제2승강블록부재의 상하 이동을 안내하는 제2승강 가이드부재와, 상기 제2승강블록부재를 상하로 이동시키는 제2승강 구동부재로 구성된 제2레저버 승강유닛을 포함하며,
상기 제1레저버의 내부에는, 상기 제1레저버의 내부공간을, 상기 프린트 헤드로 전달되는 상기 잉크가 수용되는 제1공급용 공간과, 상기 제1공급용 공간에서 흘러넘친 상기 잉크가 수용되는 제1배수용 공간으로 구획하는 제1수위유지용 격벽이 배치되고,
상기 제2레저버의 내부에는, 상기 제2레저버의 내부공간을, 상기 프린트 헤드로 전달되는 상기 잉크가 수용되는 제2공급용 공간과, 상기 제2공급용 공간에서 흘러넘친 상기 잉크가 수용되는 제2배수용 공간으로 구획하는 제2수위유지용 격벽이 배치되고,
상기 제1수위유지용 격벽에 의해 항상 수위가 일정하게 유지되는 상기 제1공급용 공간의 하단부에는 제1전달용 배관의 일단이 연결되고,
상기 제2수위유지용 격벽에 의해 항상 수위가 일정하게 유지되는 상기 제2공급용 공간의 하단부에는 제2전달용 배관의 일단이 연결되고,
상기 제1전달용 배관의 타단은 상기 프린트 헤드 내부에 형성된 잉크 유로의 좌측 상단과 연결되고, 상기 제2전달용 배관의 타단은 상기 잉크 유로의 우측 상단과 연결되어,
상기 잉크 유로의 좌측 상단에 작용하는 압력과 상기 잉크 유로의 우측 상단에 작용하는 압력의 차이를,
상기 제1레저버의 높이를 조절하는 상기 제1레저버 승강유닛과, 상기 제2레저버의 높이를 조절하는 상기 제2레저버 승강유닛으로 가변시켜,
설정된 압력으로 잉크를 상기 제1레저버에서 상기 프린트 헤드를 통과 및 상기 제2레저버로 지속적으로 순환시키는 것을 특징으로 하는 듀얼 탱크 타입 잉크 순환 시스템.a print head for discharging ink toward a print object used in a display patterning process or a semiconductor patterning process;
a first reservoir that accommodates the ink therein and is connected to the print head to transfer the received ink to the print head;
a second reservoir that receives the ink therein and is connected to the print head to transfer the received ink to the print head;
an ink tank in which the ink is stored, and a first supply pipe connected to the ink tank and the first reservoir to supply the ink stored in the ink tank to a first supply space of the first reservoir; a second supply pipe connected to the ink tank and the second reservoir to supply the ink stored in the ink tank to the second supply space of the second reservoir; A first drainage pipe connected to discharge the ink contained in the first drainage space of the first reservoir to the ink tank; a second drainage pipe for discharging the ink contained in the second drainage space to the ink tank, and a first pump connected to the first drainage pipe and allowing the ink to flow inside the first drainage pipe; an ink supply unit including a second pump connected to the second drain pipe and flowing the ink inside the second drain pipe;
a negative pressure control unit controlling the negative pressure inside the first reservoir and the second reservoir;
In order to adjust the pressure applied to the ink inside the injection nozzle of the print head by adjusting the water level from the lower end of the print head to the upper surface of the ink inside the first reservoir, the first reservoir is coupled to the first reservoir. A lifting block member, a first lifting guide member connected to the first lifting block member to guide the vertical movement of the first lifting block member, and a first lifting driving member for vertically moving the first lifting block member. a configured first reservoir lifting unit; and
In order to adjust the pressure applied to the ink inside the injection nozzle of the print head by adjusting the water level from the lower end of the print head to the upper surface of the ink inside the second reservoir, the second reservoir is coupled to the second reservoir. A lifting block member, a second lifting guide member connected to the second lifting block member to guide the vertical movement of the second lifting block member, and a second lifting driving member for vertically moving the second lifting block member It includes a configured second reservoir lifting unit,
Inside the first reservoir, an internal space of the first reservoir, a first supply space accommodating the ink transferred to the print head, and the ink overflowing from the first supply space are accommodated. A first water level maintenance partition wall partitioning into a first drainage space is disposed,
Inside the second reservoir, an internal space of the second reservoir, a second supply space accommodating the ink delivered to the print head, and the ink overflowing from the second supply space are accommodated. A second water level maintenance partition wall partitioning into a second drainage space is disposed,
One end of a first transmission pipe is connected to the lower end of the first supply space where the water level is always kept constant by the first water level maintenance partition,
One end of a second delivery pipe is connected to the lower end of the second supply space, in which the water level is always kept constant by the second water level maintenance barrier,
The other end of the first delivery pipe is connected to the left upper end of the ink passage formed inside the print head, and the other end of the second delivery pipe is connected to the right upper end of the ink passage,
The difference between the pressure acting on the upper left side of the ink channel and the pressure acting on the upper right side of the ink channel,
The first reservoir lifting unit for adjusting the height of the first reservoir and the second reservoir lifting unit for adjusting the height of the second reservoir are varied,
The dual tank type ink circulation system characterized in that the ink is continuously circulated from the first reservoir through the print head and to the second reservoir at a set pressure.
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|---|---|---|---|
| KR1020210058896A KR102571319B1 (en) | 2021-05-07 | 2021-05-07 | Dual tank type ink circulation system |
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