KR101042318B1 - Chemical collecting apparatus and chemical coating apparatus with it - Google Patents
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Abstract
본 발명은 약액 회수 장치 및 이를 구비하는 약액 도포 장치에 관한 것이다. 약액 회수 장치는 유전율이 낮은 약액을 회수한다. 약액 회수 장치는 약액의 수위를 감지하기 위하여 레벨링 배관과, 레벨링 배관의 일측에 부착되어 정전용량을 증가시키는 금속성의 박막 및, 레벨링 배관의 타측에 설치되어 약액의 수위를 감지하는 복수 개의 센서들을 포함한다. 금속성의 박막은 센서들의 위치에 대향하여 레벨링 배관에 부착된다. 본 발명에 의하면, 금속성의 박막에 의해 약액과 정전용량 센서 사이의 정전용량을 증가시킴으로써, 저용량의 정전용량 센서들을 이용 가능하고, 이를 통해 약액 회수 탱크의 약액 수위를 정확하게 감지할 수 있으며, 고용량의 정전용량 센서나 광센서 등을 이용하는 경우보다 원가 절감과, 설치 및 유지 보수가 용이하다.The present invention relates to a chemical liquid recovery device and a chemical liquid applying device having the same. The chemical liquid recovery apparatus recovers a chemical liquid having a low dielectric constant. The chemical liquid collection device includes a leveling pipe to detect the level of the chemical liquid, a metallic thin film attached to one side of the leveling pipe to increase capacitance, and a plurality of sensors installed on the other side of the leveling pipe to detect the level of the chemical liquid. do. The metallic thin film is attached to the leveling tubing against the position of the sensors. According to the present invention, by increasing the capacitance between the chemical liquid and the capacitive sensor by the metallic thin film, it is possible to use the low-capacitance capacitance sensors, through which it is possible to accurately detect the liquid level of the chemical liquid recovery tank, Cost reduction, installation and maintenance are easier than using capacitive sensors or optical sensors.
약액 도포 장치, 잉크젯 프린링 유닛, 약액 회수 장치, 정전용량 센서, 박막 Chemical application device, inkjet printing unit, chemical recovery device, capacitive sensor, thin film
Description
본 발명은 약액 도포 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 정전용량 센서들을 이용하여 유전율이 낮은 약액의 수위를 감지하기 위한 약액 회수 장치 및 이를 구비하는 약액 도포 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a chemical liquid application device, and more particularly, to a chemical liquid recovery device for detecting a level of the chemical liquid having a low dielectric constant using capacitive sensors and a chemical liquid application device having the same.
액정 표시 장치의 컬러 필터를 제조하기 위하여, 글래스 기판의 표면에 약액을 토출하는 약액 도포 장치는 잉크젯 방식으로 약액을 도포한다. 이러한 약액 도포 장치는 복수 개의 잉크젯 헤드들을 구비한다. 잉크젯 헤드는 하나의 헤드에 기판 표면으로 약액을 토출하는 복수 개의 노즐들이 제공되는 노즐면을 갖는다.In order to manufacture the color filter of a liquid crystal display device, the chemical | medical agent coating apparatus which discharges a chemical | medical solution on the surface of a glass substrate apply | coats a chemical | medical solution by the inkjet method. Such a chemical liquid applying apparatus has a plurality of inkjet heads. The inkjet head has a nozzle face in which one nozzle is provided with a plurality of nozzles for ejecting the chemical liquid to the substrate surface.
잉크젯 헤드는 약액 토출 중 또는 대기 중에 노즐면에 잔존하는 약액이 경화되어 노즐들이 막히는 현상이 빈번하다. 이를 해결하기 위하여, 약액 도포 장치에는 노즐면을 세정하는 세정 장치들이 구비된다. 예를 들어, 세정 장치는 노즐면에 잔존하는 약액을 비접촉 방식으로 제거하는 복수 개의 블래이드(blade)들과, 블래이드들에 의해 제거되거나 노즐들로부터 토출된 약액을 수집하는 퍼지 탱크(purge tank) 및, 와이퍼 등이 포함된다.In the inkjet head, the chemical liquid remaining on the nozzle surface is hardened during chemical liquid ejection or in the air, and the nozzles are frequently clogged. To solve this problem, the chemical liquid applying apparatus is provided with cleaning devices for cleaning the nozzle surface. For example, the cleaning apparatus includes a plurality of blades for removing the chemical liquid remaining on the nozzle surface in a non-contact manner, a purge tank for collecting the chemical liquid removed by the blades or discharged from the nozzles; , Wipers and the like.
퍼지 탱크는 약액 회수 탱크와 연결된다. 약액 회수 탱크는 퍼지 탱크로부터 약액을 공급받아서 수집, 저장하고, 폐액통을 이용하여 내부에 저장된 약액을 처리한다. 따라서 약액 회수 탱크에는 퍼지 탱크로부터 약액을 공급받거나, 약액 공급을 중단시키기 위하여 약액의 수위를 감지할 필요가 있다. 또 약액 회수 탱크는 약액을 폐액통에 공급하는 수위를 감지할 필요가 있다. 이를 위해 약액 회수 탱크에는 일측에 구비되는 원통형의 레벨링 배관에 설치되어 약액의 수위를 감지하는 복수 개의 센서들이 제공된다.The purge tank is connected with the chemical liquid recovery tank. The chemical liquid recovery tank receives the chemical liquid from the purge tank, collects and stores the chemical liquid, and processes the chemical liquid stored therein using a waste liquid container. Therefore, the chemical liquid recovery tank needs to detect the level of the chemical liquid in order to receive the chemical liquid from the purge tank or to stop the chemical liquid supply. In addition, the chemical liquid collection tank needs to detect the level of supplying the chemical liquid to the waste liquid container. To this end, the chemical liquid recovery tank is provided with a plurality of sensors installed in the cylindrical leveling pipe provided on one side for detecting the level of the chemical liquid.
여기서 약액 회수 탱크의 약액은 각 잉크젯 헤드들로부터 상이한 R, G, B 색상의 약액들이 혼합된 혼합액이므로 검은색을 띤다. 또 이 약액은 점성이 높고 기판을 처리한 약액이므로 이물질 등이 포함된다. 따라서 약액은 레벨링 배관 내부에 점성에 의한 이물질이 묻어 있는 경우가 빈번하다. 또 이 약액은 강솔벤트 성분을 함유하고 있기 때문에 유전율이 낮으므로 광센서 등을 이용하여 정확한 수위를 감지하기 어렵다. 또한 레벨링 배관은 원통형이므로 외측에서 센서들에 의해 감지되는 단면적이 협소하여 감도가 저하된다.The chemical liquid of the chemical liquid recovery tank is black because it is a mixed liquid in which chemical liquids of different R, G, and B colors are mixed from the respective inkjet heads. In addition, this chemical is highly viscous and the substrate is a chemical solution, so foreign substances are included. Therefore, the chemical liquid is often viscous foreign matter inside the leveling pipe. In addition, since the chemical liquid contains a strong solvent component, the dielectric constant is low, so it is difficult to accurately detect the water level using an optical sensor. In addition, since the leveling pipe is cylindrical, the cross-sectional area detected by the sensors from the outside narrows the sensitivity.
따라서 고용량의 정전용량 센서를 이용하거나 감도가 좋은 고가의 센서 예를 들어, 광섬유 센서(fiber sensor)를 이용하여 약액 회수 탱크의 약액 수위를 감지해야 하므로, 그 구성 및 설치가 복잡하고 제조 비용이 증가되는 문제점이 있다.Therefore, it is necessary to detect the liquid level of the chemical recovery tank by using a high capacity capacitive sensor or a sensitive sensor such as an optical fiber sensor, which makes the configuration and installation complicated and increases the manufacturing cost. There is a problem.
본 발명의 목적은 저용량의 정전용량 센서들을 이용하여 유전율이 낮은 약액의 수위를 감지하기 위한 약액 회수 장치 및 이를 구비하는 약액 도포 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a chemical liquid recovery device for detecting the level of the chemical liquid having a low dielectric constant using low capacitance capacitance sensors, and a chemical liquid applying device having the same.
본 발명의 다른 목적은 정전용량을 증가시켜서 유전율이 낮은 약액의 수위를 감지하는 약액 회수 장치 및 이를 구비하는 약액 도포 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a chemical liquid recovery device for detecting the level of the chemical liquid having a low dielectric constant by increasing the capacitance, and a chemical liquid applying device having the same.
본 발명의 또 다른 목적은 제조 원가를 절감하고, 설치 및 유지 보수가 용이한 약액 회수 장치 및 이를 구비하는 약액 도포 장치를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a chemical liquid recovering device having a reduced manufacturing cost, easy to install and maintain, and a chemical liquid applying device having the same.
상기 목적들을 달성하기 위한, 본 발명의 약액 회수 장치는 유전율이 낮은 약액의 수위를 측정하는 부위의 정전용량을 증가시키는데 그 한 특징이 있다. 이와 같은 약액 회수 장치는 저용량의 정전용량 센서를 이용하여 약액의 수위를 감지할 수 있다.In order to achieve the above objects, the chemical liquid recovery apparatus of the present invention is characterized by increasing the capacitance of the site for measuring the level of the chemical liquid having a low dielectric constant. Such a chemical liquid collection device may detect the level of the chemical liquid using a low capacitance capacitance sensor.
이 특징에 따른 본 발명의 약액 회수 장치는, 약액의 폐액을 저장하는 약액 회수 탱크와; 상기 약액 회수 탱크에 설치되고, 일측에 금속성의 박막이 상하 방향으로 부착되는 레벨링 배관 및; 상기 레벨링 배관의 타측에 배치되어 상기 박막에 의해 상기 레벨링 배관에 수용된 폐액과의 정전용량을 증가시켜서 상기 약액 회수 탱크의 폐액의 수위를 감지하는 복수 개의 센서들을 포함한다.According to this aspect, there is provided a chemical liquid recovery apparatus comprising: a chemical liquid recovery tank for storing waste liquid of a chemical liquid; A leveling pipe installed at the chemical liquid recovery tank and having a metallic thin film attached to one side in an up and down direction; It is disposed on the other side of the leveling pipe and includes a plurality of sensors for detecting the level of the waste liquid of the chemical liquid recovery tank by increasing the capacitance with the waste liquid contained in the leveling pipe by the thin film.
한 실시예에 있어서, 상기 약액 회수 장치는; 상기 센서들이 설치되는 가이 드 및; 상기 가이드에 설치되어 상기 센서들과 상기 박막 사이의 간격을 조절하거나, 상기 센서들 각각의 상하 위치를 조절하는 조절부재를 더 포함한다.In one embodiment, the chemical liquid recovery apparatus; A guide in which the sensors are installed; It is installed on the guide further comprises a control member for adjusting the distance between the sensors and the thin film, or to adjust the vertical position of each of the sensors.
다른 실시예에 있어서, 상기 가이드는; 상기 레벨링 배관의 길이 방향에 대향하여 상하로 연장되고, 상기 가이드의 길이 방향으로 연장되는 관통홀이 제공되어, 상기 센서들이 상기 관통홀에 삽입 설치된다.In another embodiment, the guide; A through hole extending vertically opposite to the longitudinal direction of the leveling pipe and extending in the longitudinal direction of the guide is provided so that the sensors are inserted into the through hole.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 조절부재는 상기 관통홀의 내측면을 따라 좌우로 회전되어 상기 센서들 각각을 상기 가이드에 고정하거나 분리시킨다.In another embodiment, the adjustment member is rotated left and right along the inner surface of the through hole to fix or separate each of the sensors to the guide.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 박막은 상기 센서들에 대응하여 상기 레벨링 배관의 폐액 수위를 측정하는 위치들에 각각 부착된다.In yet another embodiment, the thin film is attached to positions respectively measuring waste level in the leveling piping corresponding to the sensors.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 박막은 상기 센서들에 대응하여 상기 레벨링 배관의 폐액 수위를 측정하는 위치들 사이에 상하 방향으로 연장되어 부착된다.In another embodiment, the thin film is extended in the vertical direction between the positions for measuring the waste liquid level of the leveling pipe corresponding to the sensors.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 센서들은 정전용량 센서들로 구비된다.In yet another embodiment, the sensors are equipped with capacitive sensors.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 정전용량 센서들을 이용하여 약액의 수위를 감지하는 약액 도포 장치가 제공된다. 이와 같은 본 발명의 약액 도포 장치는 약액의 수위를 정확하게 감지하여 제조 원가 절감과, 설치 및 유지 보수가 용이하다.According to another feature of the invention, there is provided a chemical liquid applying device for sensing the level of the chemical liquid using the capacitive sensors. Such a chemical liquid applying apparatus of the present invention can accurately detect the level of the chemical liquid to reduce the manufacturing cost, easy installation and maintenance.
이 특징의 약액 도포 장치는, 약액을 공급받아서 대상물의 상부 표면으로 약액을 토출하는 복수 개의 노즐들이 제공되는 노즐면을 갖는 복수 개의 헤드들과; 상기 헤드들로부터 제공되는 약액을 수집하는 퍼지 탱크와; 상기 퍼지 탱크로부터 약액을 받아서 저장하는 약액 회수 탱크와; 상기 약액 회수 탱크의 일측에 설치되는 레벨링 배관과; 상기 레벨링 배관의 일측에 부착되는 금속성의 박막 및; 상기 박막에 의해 상기 레벨링 배관에 수용되는 약액과의 정전용량을 증가시켜서 상기 약액 회수 탱크의 약액 수위를 감지하는 복수 개의 정전용량 센서들을 포함한다.The chemical liquid applying device according to this aspect comprises: a plurality of heads having a nozzle surface provided with a plurality of nozzles receiving the chemical liquid and discharging the chemical liquid to an upper surface of the object; A purge tank collecting the chemical liquid provided from the heads; A chemical liquid recovery tank for receiving and storing the chemical liquid from the purge tank; A leveling pipe installed at one side of the chemical liquid recovery tank; A metallic thin film attached to one side of the leveling pipe; It includes a plurality of capacitive sensors for sensing the level of the chemical liquid of the chemical liquid recovery tank by increasing the capacitance with the chemical liquid accommodated in the leveling pipe by the thin film.
한 실시예에 있어서, 상기 약액 도포 장치는; 상기 정전용량 센서들이 설치되는 가이드 및; 상기 가이드에 설치되어 상기 정전용량 센서들과 상기 박막 사이의 간격을 조절하거나, 상기 센서들 각각의 상하 위치를 조절하는 조절부재를 더 포함한다.In one embodiment, the chemical applying device; A guide in which the capacitive sensors are installed; It is installed on the guide further comprises a control member for adjusting the distance between the capacitive sensors and the thin film, or to adjust the vertical position of each of the sensors.
다른 실시예에 있어서, 상기 가이드는; 상기 레벨링 배관의 길이 방향에 대향하여 상하로 연장되고, 상기 가이드의 길이 방향으로 연장되는 관통홀이 제공되어, 상기 정전용량 센서들이 상기 관통홀에 삽입 설치된다.In another embodiment, the guide; A through hole extending vertically opposite to the longitudinal direction of the leveling pipe and extending in the longitudinal direction of the guide is provided, and the capacitive sensors are inserted into the through hole.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 조절부재는; 상기 관통홀의 내측면을 따라 좌우로 회전되어 상기 센서들 각각을 상기 가이드에 고정하거나 분리시킨다.In yet another embodiment, the adjusting member; It is rotated left and right along the inner surface of the through hole to fix or separate each of the sensors to the guide.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 퍼지 탱크는; 상부에 상기 헤드들에 대응하여 상기 헤드들 각각의 상기 노즐면과 일정 간격 이격되게 그리고 평행하게 제공되고, 상기 노즐면에 잔존하는 약액을 상기 노즐면과 비접촉 방식으로 제거하는 복수 개의 블래이드들을 포함한다. 여기서, 상기 퍼지 탱크는 상기 블래이드에 의해 제거된 약액을 수집 및 저장한다.In yet another embodiment, the purge tank; A plurality of blades provided at an upper portion corresponding to the heads spaced apart from and parallel to the nozzle face of each of the heads to remove the chemical liquid remaining on the nozzle face in a non-contact manner with the nozzle face; . Here, the purge tank collects and stores the chemical liquid removed by the blade.
상술한 바와 같이, 본 발명의 약액 회수 장치는 약액의 수위를 측정하는 부이에 대응하여 금속성의 박막을 부착함으로써, 유전율이 낮은 약액과 정전용량 센서 사이의 정전용량을 증가시킬 수 있다.As described above, the chemical liquid recovering apparatus of the present invention can increase the capacitance between the chemical liquid having a low dielectric constant and the capacitance sensor by attaching a metallic thin film corresponding to the buoy for measuring the level of the chemical liquid.
또 본 발명의 약액 회수 장치는 금속성의 박막을 이용하여 정전용량을 증가시킴으로써, 저용량의 정전용량 센서들을 이용 가능하고, 이를 통해 약액 회수 탱크의 약액 수위를 정확하게 감지할 수 있으며, 고용량의 정전용량 센서나 광센서 등을 이용하는 경우보다 원가 절감과, 설치 및 유지 보수가 용이하다.In addition, the chemical liquid recovering apparatus of the present invention increases capacitance by using a metallic thin film, thereby enabling the use of low-capacity capacitive sensors, through which the liquid level of the chemical liquid collection tank can be accurately detected, and a high-capacitance capacitive sensor Cost savings and installation and maintenance are easier than using optical sensors.
본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.The embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be interpreted as being limited by the embodiments described below. This embodiment is provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Therefore, the shapes and the like of the components in the drawings are exaggerated in order to emphasize a clearer explanation.
이하 첨부된 도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 8.
도 1은 본 발명에 따른 약액 도포 장치의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.1 is a view showing a schematic configuration of a chemical liquid applying apparatus according to the present invention.
도 1을 참조하면, 약액 도포 장치(100)는 대상물의 상부 표면에 약액을 잉크젯 방식으로 도포하는 설비로, 본 발명에 따른 잉크젯 프린팅 유닛(110)을 포함한다. 대상물은 직사각형의 평판 예를 들어, 액정 표시 패널의 컬러 필터(color filter), 배향막(alignment film) 등을 제작하기 위한 글래스(glass) 기판이나, 회로 패턴에 금속 박막을 형성하기 위한 인쇄회로기판 및, 잉크젯 방식으로 약액을 인쇄하는 플레이트 등을 포함한다. 본 발명의 실시예에서는 대상물로서 컬러 필터를 제작하기 위한 글래스 기판(S)을 이용하여 상세히 설명한다.Referring to FIG. 1, a chemical
약액 도포 장치(100)는 기판 표면을 잉크젯 방식으로 인쇄하는 잉크젯 프린팅 유닛(110)과, 복수 매의 기판이 적재되는 로더(loader)(102)와, 로더(102)로부터 기판을 인출하여 잉크젯 프린팅 유닛(110)으로 공급하는 인덱스(index)(106)와, 인덱스(106)로부터 약액이 도포된 기판을 받아서 베이킹하는 베이크 유닛(baker, oven)(108) 및, 베이킹된 기판을 적재하는 언로더(unloader)(104)를 포함한다. 인덱스(106)는 로더(102), 잉크젯 프린팅 유닛(110), 베이킹 유닛(108) 및 언로더(104) 상호간에 기판을 이송하는 이송 로봇(미도시됨)이 구비된다. 약액 도포 장치(100)는 잉크젯 프린팅 유닛(110)으로 약액을 공급하는 약액 공급부(105)를 구비한다. 또 약액 도포 장치(100)는 전장 제어부로, 약액 도포 장치(100)의 제반 동작을 제어하는 메인 제어부(101)를 구비한다.The chemical
구체적으로, 도 2 및 도 3은 잉크젯 프린팅 유닛의 구성을 도시한 도면들이다.Specifically, FIGS. 2 and 3 are diagrams showing the configuration of the inkjet printing unit.
도 2 및 도 3을 참조하면, 잉크젯 프린팅 유닛(110)은 잉크젯 방식으로 기판(S) 표면에 약액을 도포하는 장치로, 스틸 재질의 베이스(116)와, 베이스(116) 상부에 배치되는 스테이지(112)와, 스테이지(112) 상부에 배치되어 스테이지(112)에 안착된 기판(S) 표면에 약액을 도포하는 복수 개의 잉크젯 헤드(210)들을 구비하는 헤드 어셈블리(200) 및, 헤드 어셈블리(200)를 지지하는 지지대(gantry)(114)를 포함한다. 또 잉크젯 프린팅 유닛(110)은 베이스(116)와 스테이지(112) 사이에 진동을 차단하기 위한 복수 개의 방진부재(113)가 구비된다.2 and 3, the
헤드 어셈블리(head assambly)(200)는 멀티 헤드 어레이(Multi Head Array : MHA) 유닛으로 구비된다. 헤드 어셈블리(200)는 잉크젯 방식으로 약액을 토출하는 복수 개의 잉크젯 헤드(210 : 210a ~ 210c)들과, 잉크젯 헤드(210)들이 설치되는 브래킷(202) 및, 브래킷(202)과 결합되어 헤드 어셈블리(200)를 적어도 하나의 방향으로 이동시키는 구동 유닛(204)을 포함한다. The head assambly 200 is provided as a multi head array (MHA) unit. The
잉크젯 헤드(210)는 예컨대, 브래킷(202)의 전후면에 복수 개가 2 열로 설치된다. 즉, 잉크젯 헤드(210)들은 브래킷(202)의 Y 축 방향의 전후 양측면에 복수 개가 나란히 배치된다. 잉크젯 헤드(210)들 각각은 약액 공급부(도 1의 105)와 연결되어 약액들을 공급받는다. 잉크젯 헤드(210)들 각각은 동일 또는 서로 상이한 약액들을 공급받을 수 있다.For example, a plurality of inkjet heads 210 are provided in two rows on the front and rear surfaces of the
잉크젯 헤드(210)는 기판(S) 표면으로 약액을 토출하는 장치로, 잉크젯 헤드(210)들 각각은 하단에 헤드(도 4의 212)를 구비한다. 헤드(212)는 기판(S) 표면과 대향하는 하부면에 기판(S)으로 약액을 공급하는 복수 개의 노즐(미도시됨)들이 제공되는 노즐면을 갖는다. 잉크젯 헤드(210)들은 대상물이 컬러 필터를 위한 기판(S)인 경우, R 색상, G 색상 및, B 색상의 약액들 중 어느 하나를 각각 공급한다. 이 때, 약액은 R 색상, G 색상 및, B 색상의 잉크들이다.The
구동 유닛(204)은 잉크젯 헤드(210)들이 설치되는 브래킷(202)과 결합되어 헤드 어셈블리(200)를 Y 축 방향으로 이동시키는 제 1 가이드 부재(150, 152)들, 헤드 어셈블리(200)를 X 축 방향으로 이동시키는 제 2 가이드 부재(206) 및, 구동부(미도시됨)을 포함한다. 구동 유닛(204)은 지지대(114)를 따라 Y 축 방향 또는 X 축 방향으로 이동된다. 또 구동 유닛(204)은 헤드 어셈블리(204)를 Z 축 방향으로 이동시킨다. 또 구동 유닛(204)은 잉크젯 헤드(210)들 각각의 중심축을 기준으로 회전 이동시킨다.The driving
스테이지(stage)(112)는 석정반으로 구비되고, 상부 일측에 배치되어 기판(S)을 척킹하는 척킹부(120)와, 상부 타측에 배치되어 헤드 어셈블리(200)를 세정하는 세정부(130, 140)를 포함한다. 척킹부(120)는 인덱스(106) 측으로 직선 이동하여 기판(S)을 받고, 기판(S)이 안착되면 척킹하여 인덱스(106) 반대측 즉, 기판(S)에 약액을 도포할 위치로 이동하는 척(124)과, 척(124)을 적어도 하나의 직선 방향으로 이동시키거나 회전시키는 척 구동부(126) 및, 척(124)을 직선 이동하도록 가이드하는 제 3 가이드 부재(122)를 포함한다. 척(124)은 하부가 척 구동부(126)와 결합되어 제 3 가이드 부재(122)를 따라 Y 축 방향으로 직선 이동된다.The
또 스테이지(112)에는 지지대(114)의 양단에 대응하여 제 1 가이드 부재(150, 152)들이 설치된다. 제 1 가이드 부재(150, 152)들은 Y 축 방향을 따라 연장되어 스테이지(112)와 동일한 폭을 가진다. 제 1 가이드 부재(150, 152)들은 Y 축 방향을 따라 스테이지(112)의 상부 양단에서 길게 제공되어 지지대(114)를 Y 축 방향으로 직선 이동시킨다.In addition, the
지지대(114)는 일측면에 구동 유닛(204)과 결합되고 양측 하부에 슬라이더(154)가 결합되어, 헤드 어셈블리(200)를 Y 축 또는 X 축 방향으로 이동시킨다. 이를 위해 지지대(114)는 헤드 어셈블리(200)를 X 축 방향으로 직선 이동되도록 제 2 가이드 부재(206) 및, 구동 유닛(204)이 제 2 가이드 부재(206)를 따라 이동되도록 구동하는 구동 장치(미도시됨)(예를 들어, 모터, 기어, 풀리, 밸트, 볼 스크류, 리니어 모터) 등을 구비한다. 지지대(114)의 상부 일측에는 잉크젯 프린팅 유닛(110)의 동작 예를 들어, 압력 조절, 약액 공급 및 토출 등의 제반 동작을 제어하는 압력 제어부(118)가 설치된다. 지지대(114)는 X 축 방향으로 스테이지(112)와 동일한 폭을 가진다. 즉, 지지대(114)는 하부 양단에 슬라이더(154)와 결합되고, 슬라이더(154)가 제 1 가이드 부재(150, 152)를 따라 Y 축 방향으로 이동 가능하게 구비된다. 또 지지대(114)는 헤드 어셈블리(200)를 X 축 방향으로 이동할 수 있도록 구동 유닛(204)을 X 축 방향으로 직선 이동시킨다.
이러한 약액 도포 장치(100)는 잉크젯 헤드(210)를 세정하기 위하여, 헤드 어셈블리(200)를 세정부(130 ~ 140)에 대응하는 위치(200a)로 이동시킨다.The chemical
즉, 세정부(maintenance zone)(130 ~ 140)는 복수 개의 잉크젯 헤드(210)들을 1 차 세정하기 위한 제 1 세정 유닛(130) 및, 잉크젯 헤드(210)들의 약액이 토출되는 노즐면을 2 차 세정하는 제 2 세정 유닛(140)을 포함한다.That is, the
제 1 세정 유닛(130)은 노즐면에 잔존하는 약액을 비접촉 방식으로 제거하는 복수 개의 블래이드(blade)(132)들과, 블래이드(132)들에 의해 제거된 약액을 수집하는 퍼지 탱크(purge tank)(134)를 포함한다. 또 퍼지 탱크(134)는 노즐들이 약액에 의해 막히는 현상을 방지하기 위해, 잉크젯 헤드(210)를 제 1 세정 유닛(130)의 상부에 위치시키고, 잉크젯 헤드(210)의 내부 압력을 가압하여 내부에 잔존하는 약액들을 토출(spitting)할 때, 토출된 약액들을 수집한다. 퍼지 탱크(134)는 상단부 내측에 복수 개의 세정 노즐(170)들이 설치된다. 세정 노즐(170)들은 세정액을 공급받아서 퍼지 탱크(134) 내부로 토출하여 퍼지 탱크(134)를 세정한다.The
퍼지 탱크(134)는 하부에 설치된 약액 회수 장치(도 4의 180)와 연결된다. 약액 회수 장치(180)는 퍼지 탱크(134)에 저장된 약액과 퍼지 탱크(134) 내부를 세정한 세정액의 혼합액을 받아서 저장한다. 이 때, 약액은 잉크젯 헤드(210)들로부터 상이한 R, G, B 색상의 약액들이 혼합된 혼합액이다.The
블래이드(132)들은 퍼지 탱크(134)의 상부에 설치된다. 블래이드(132)들은 잉크젯 헤드(210)에 대응하여 복수 개가 구비된다. 블래이드(132)는 잉크젯 헤드(210)의 노즐면에 맺혀 있는 약액을 제거하기 위하여, 노즐면과 비접촉 방식으로 약액을 제거한다.The
제 2 세정 유닛(140)은 롤(roll) 타입의 와이퍼(wiper)(142)를 이용하여 제 1 세정 유닛(130)에서 약액이 제거된 노즐면(242)을 세정한다. 세정 시, 와이퍼(142)는 노즐면(242)과 접촉된다.The
이러한 세정부(130 ~ 140)는 헤드 어셈블리(200)가 구동 유닛(204)에 의해 X 축 방향으로 이동하여 스테이지(112)의 타측으로 이동되면, 먼저 제 1 세정 유닛(130)의 상부에 잉크젯 헤드(210)가 위치되도록 Y축 방향으로 이동한다. 잉크젯 헤드(210)는 블래이드(132) 상부에서 일정 간격을 유지한 채, 직선 이동함으로써, 블래이드(132)에 의해 노즐면(242)의 약액을 제거한다. 이 때, 노즐면(242)에서 제거된 약액은 퍼지 탱크(134)에 수집된다. 이어서 잉크젯 헤드(210)를 Y축 방향으로 이동하여 제 2 세정 유닛(140)의 상부로 위치시킨다. 제 2 세정 유닛(140)의 와이퍼(142)를 잉크젯 헤드(210)의 노즐면(242)과 접촉하도록 하고, 와이퍼(142)를 회전시켜서 노즐면(242)을 세정한다.When the
그리고 압력 제어부(118)는 잉크젯 헤드(210)의 내부 압력을 조절하기 위한 압력 제어(Meniscus Pressure Control : MPC) 유닛을 포함한다. 압력 제어부(118)는 잉크젯 헤드(210)의 내부 압력을 음압으로 조절하고, 약액 공급 시, 복수 개의 압전 소자(미도시됨)들을 개별적으로 제어하여 각각의 노즐들로부터 약액이 균일하게 토출하도록 제어한다.In addition, the
계속해서 도 4 내지 도 8을 이용하여 본 발명의 실시예에 따른 약액 회수 장치의 구성을 설명한다.Next, the structure of the chemical | medical solution collection | recovery apparatus which concerns on embodiment of this invention is demonstrated using FIGS.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 약액 회수 장치의 구성을 도시한 도면이고, 도 5 내지 도 7은 도 4에 도시된 약액의 수위를 감지하는 센서부의 구성을 도시한 도면들이다.4 is a view showing the configuration of the chemical liquid recovery apparatus according to an embodiment of the present invention, Figures 5 to 7 are views showing the configuration of the sensor unit for detecting the level of the chemical liquid shown in FIG.
도 4를 참조하면, 약액 회수 장치(180)는 약액 회수 탱크(186)와, 레벨링 배관(182) 및, 복수 개의 센서부(190 : 190a ~ 190c)들을 포함한다. 약액 회수 탱크(186)는 스테이지(112)의 하부에 설치된다. 예컨대, 약액 회수 탱크(186)는 스테이지(112)와 베이스(116) 사이에 설치된다. 약액 회수 탱크(186)는 스테이지(112) 상부에 설치된 퍼지 탱크(134)와 연결된다. 약액 회수 탱크(186)는 퍼지 탱크(134)의 하단부에 제공되는 드레인 포트에 연결되는 드레인 배관(138)을 통해 약액을 공급받는다. 약액 회수 탱크는 퍼지 탱크(134)의 일측에 제공되는 배기 포트를 통해 퍼지 탱크(134)의 내부에서 발생되는 퓸(fume)을 받아들인다.Referring to FIG. 4, the chemical
약액 회수 탱크(186)는 퍼지 탱크(134)로부터 약액을 받아서 일정 수위로 충전되면, 폐액통(300)으로 약액을 공급한다. 이를 위해 약액 회수 탱크(186)는 약액 배출단에 펌프(188)가 설치된다. 폐액통(300)은 펌프(188)를 통해 약액 회수 탱크(186)로부터 약액을 공급받는다.The chemical
약액 회수 탱크(186)는 약액의 수위를 측정하기 위한 레벨링 배관(182)이 일측에 설치된다. 레벨링 배관(182)의 양단은 약액 회수 탱크(186)의 상단부와 하단부에 각각 설치된다. 레벨링 배관(182)에는 약액의 수위를 측정하기 위한 위치들에 복수 개의 센서부(190 : 190a ~ 190c)들이 설치된다. 예를 들어, 센서부(190)들은 퍼지 탱크(134)로부터 약액을 공급받는 수위와, 약액 회수 탱크(186)로부터 폐액통(300)으로 약액을 공급하기 위한 수위 및, 퍼지 탱크(134)로부터 약액의 공급을 중단하기 위한 수위 등을 감지하는 위치에 각각 설치된다.The chemical
여기서 약액 회수 탱크(186)의 약액은 각 잉크젯 헤드들로부터 상이한 R, G, B 색상의 약액들이 혼합된 혼합액이거나, 세정액과 상이한 색상의 약액들이 혼합된 혼합액이므로, 검은색을 띤다. 또 이 약액은 점성이 높고 기판을 처리한 약액이므로 이물질 등이 포함된다. 따라서 약액은 레벨링 배관(182) 내부에 점성에 의한 이물질이 묻어 있는 경우가 빈번하다. 또 이 약액은 강솔벤트 성분을 함유하고 있기 때문에 유전율이 낮으므로 저용량의 정전용량 센서, 광센서 등을 이용하여 정확한 수위를 감지하기 어렵다.Here, the chemical liquid of the chemical
이를 해결하기 위하여, 센서부(190 : 190a ~ 190c)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 레벨링 배관(182)의 일측에 부착되는 금속성의 박막(194)과, 레벨링 배관(182)의 타측에는 복수 개의 정전용량 센서(192)들을 포함한다.In order to solve this problem, the sensor units 190: 190a to 190c may be formed of the metallic
금속성의 박막(194)은 예를 들어, 알루미늄 소재의 은박 테이프 등으로 구비 된다. 금속성의 박막(194)은 예를 들어, 폭(D)이 약 10 mm 정도의 크기로 구비된다. 이는 경험치로서 약 10 mm 미만 또는 초과되는 경우에는 정전용량 센서(192)의 감도가 저하되거나 오동작을 야기시킨다. 또 금속성의 박막(194)은 레벨링 배관(182)의 약액(184)의 수위를 감지하는 위치 또는 레벨링 배관(182)의 길이 방향으로 동일한 길이로 연장되어 레벨링 배관(182)의 일측에 부착된다.The metallic
여기서 정전용량 센서의 동작 원리를 살펴보면 다음과 같다.Here, the operation principle of the capacitive sensor is as follows.
즉, 도 8을 참조하면, 두 전극(즉, 물체와 극판)이 평행한 축전기의 정전용량(C)의 크기는 물체의 면적(A)에 비례하고, 전극 사이의 거리(d)에 반비례한다. 물체와 극판 사이의 유전체가 유전율(ε)을 가지면, 정전용량(C)는 C=ε*A/d가 된다. 따라서 전극의 표면적이 클수록, 간격이 좁을수록, 또 유전체의 유전율이 클수록 정전용량이 커진다.That is, referring to FIG. 8, the magnitude of the capacitance C of the capacitor in which the two electrodes (ie, the object and the pole plate) are parallel is proportional to the area A of the object and inversely proportional to the distance d between the electrodes. . If the dielectric between the object and the pole plate has a dielectric constant epsilon, the capacitance C becomes C = ε * A / d. Therefore, the larger the surface area of the electrode, the narrower the gap, and the larger the dielectric constant of the dielectric, the larger the capacitance.
또 센서부(190)는 도 7에 도시된 바와 같이, 측정될 약액(184)의 수위에 대응하여 복수 개의 정전용량 센서(192)들이 상하 또는 전후 방향으로 조절 가능하도록 설치되는 가이드(196)와, 가이드(196)에 설치되어 정전용량 센서(192)와 금속성의 박막(194) 사이의 간격을 조절하거나 정전용량 센서(192)의 상하 위치를 조절하기 위한 조절부재(198)를 포함한다. 가이드(196)는 레벨링 배관(182)의 길이 방향에 대향하여 상하로 연장된다. 가이드(196)에는 길이 방향으로 연장되는 관통홀(미도시됨)이 제공된다. 복수 개의 정전용량 센서(192)들는 관통홀에 삽입 설치되고, 조절부재(198)에 의해 가이드(196)에 고정된다. 조절부재(198)는 예컨대, 나사 형태로 구비되어 홀의 내측면을 따라 좌우로 회전되어 정전용량 센서(192)가 가이 드(196)에 고정되거나 분리된다. 따라서 정전용량 센서(192)는 조절부재(198)에 의해 전후 또는 상하 방향으로 위치 조절이 가능하다.In addition, as illustrated in FIG. 7, the
본 발명의 센서부(190)는 레벨링 배관(182)의 일측 길이 방향으로 금속성의 박막(194)이 부착되고, 레벨링 배관(182)의 타측에 복수 개의 정전용량 센서(192)들이 상호 이격되게 설치된다. 각각의 정전용량 센서(192)들은 금속성 박막(194)에 의해 레벨링 배관(182) 내부의 약액(184)과의 사이에 정전용량(전하량)이 증가된다. 그러므로 정전용량이 낮은 솔벤트 계열의 약액(184)의 전하가 금속성의 박막(194)에 의해 전하 집중도를 증가시킴으로써, 정전용량 센서(192)의 감도를 향상시킬 수 있다.The
이러한 약액 회수 장치(180)는 저용량의 정전용량 센서(192)들을 이용하여 약액 회수 탱크(186)의 약액 수위를 정확하게 감지함으로써, 고용량의 정전용량 센서나 광센서 등을 이용하는 경우보다 원가 절감과, 설치 및 유지 보수가 용이하다.The chemical
이상에서, 본 발명에 따른 약액 회수 장치 및 이를 구비하는 약액 도포 장치의 구성 및 작용을 상세한 설명과 도면에 따라 도시하였지만, 이는 실시예를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다.In the above, the configuration and operation of the chemical liquid recovery apparatus and the chemical liquid applying apparatus having the same according to the present invention has been shown in accordance with the detailed description and the drawings, which are merely described by way of example, but do not depart from the spirit of the present invention. Various changes and modifications are possible within the scope.
도 1은 본 발명에 따른 약액 도포 장치의 개략적인 구성을 도시한 도면;1 is a view showing a schematic configuration of a chemical liquid applying apparatus according to the present invention;
도 2는 도 1에 도시된 잉크젯 프린팅 유닛의 구성을 도시한 사시도;FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the inkjet printing unit shown in FIG. 1; FIG.
도 3은 도 2에 도시된 잉크젯 프린팅 유닛의 평면도;3 is a plan view of the inkjet printing unit shown in FIG. 2;
도 4는 도 1에 도시된 약액 회수 장치의 구성을 도시한 도면;4 is a view showing the configuration of the chemical liquid recovery device shown in FIG.
도 5는 도 4에 도시된 약액의 수위를 감지하는 센서부의 구성을 도시한 사시도;5 is a perspective view showing the configuration of a sensor unit for detecting the level of the chemical liquid shown in FIG.
도 6은 도 5에 도시된 센서부의 일부 구성을 도시한 단면도리고6 is a cross-sectional view showing a part of the configuration of the sensor shown in FIG.
도 7은 본 발명에 따른 정전용량을 감지하는 센서의 감지 능력을 개선하기 위한 개념도; 그리고7 is a conceptual diagram for improving a sensing capability of a sensor for sensing capacitance according to the present invention; And
도 8은 도 6에 도시된 센서부의 일부 구성을 도시한 평면도이다.FIG. 8 is a plan view illustrating some components of the sensor unit illustrated in FIG. 6.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *Description of the Related Art [0002]
100 : 약액 도포 장치 110 : 잉크젯 프린팅 유닛100: chemical liquid applying apparatus 110: inkjet printing unit
200 : 헤드 어셈블리 210 : 잉크젯 헤드200: head assembly 210: inkjet head
132 : 퍼지 탱크 180 : 약액 회수 장치132: purge tank 180: chemical liquid recovery device
182 : 레벨링 배관 186 : 약액 회수 탱크182: leveling piping 186: chemical liquid recovery tank
192 : 정전용량 센서 194 : 금속성의 박막192: capacitive sensor 194: metallic thin film
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