KR100209514B1 - 잉크젯 프린터의 메인티넌스(maintenance)장치 - Google Patents

Abstract

이 발명은 잉크젯프린터에 있어서 프린팅구간 일측의 서비스구간에 설치되어 헤드의 노즐을 청소하고 잉크 증발을 막기 위한 노즐 밀폐 기능을 수행하는 메인티넌스장치로서, 특히 상기 메인티넌스장치의 동작시에 발생되는 소음을 현저히 감소되도록 개선시킨 메인티넌스장치에 관한 것으로서, 프린터본체에 고정되는 하우징과; 상기 하우징의 캠홈부를 따라 승하강 안내되고 캐리지의 이동력으로 이동되는 이동부재와; 상기 이동부재에 고정되는 캡본체에 설치되어 헤드 노즐을 밀폐시키는 캡과, 프린팅이 개시되면 헤드 노즐를 닦아주는 와이퍼를 구비하여 캡핑동작 및 와이핑동작을 실행하고; 상기 캐리지의 이동력에 의해 동작되는 해제레버의 해제동작과 복원스프링의 당김탄력에 의해 상기 이동부재가 하강되는 메인티넌스해제동작이 실행되는 메인티넌스장치에서, 상기 메인티넌스해제동작시에 상기 이동부재의 하강력에 의해 회동되는 댐핑레버와; 상기 댐핑레버의 회전에 의해 회전되는 연동기어와; 상기 댐핑레버로부터 연동기어로 전달되는 회전력을 전달 및 비전달되도록 하는 연동전달수단과; 상기 연동기어의 회전속도를 느리게 제어하는 댐핑기어를 포함하여 메인티넌스장치가 구성되도록 한것이다.

Description

잉크젯프린터의 메인티넌스(MAINTENANCE)장치

본 발명은 잉크젯프린터에 있어서 프린팅구간 일측의 서비스구간에 설치되어 헤드의 노즐을 청소하고 잉크 증발을 막기 위한 노즐 밀폐기능을 수행하는 메인티넌스장치에 관한 것으로서, 특히 상기 메인티넌스장치의 동작시에 발생되는 소음을 현저히 감소되도록 개선시킨 잉크젯프린터의 메인티넌스장치에 관한 것이다.

일반적으로 잉크젯프린터는 도 1에 보인바와 같이 캐리지(1)에 장착된 헤드(2)가 좌,우로 왕복운동하도록 되어 있고, 이러한 왕복운동을 하는 구간은 상기 헤드(2)에 의해 인쇄를 실행하는 프린팅영역과, 상기 헤드(2)가 가진 노즐(3)을 청소하고 잉크 증발을 막기 위한 노즐 밀폐기능을 수행하는 서비스영역으로 구분된다.

따라서, 상기 서비스영역에는 상기한 기능을 하는 메인티넌스장치(10)가 설치되도록 하고 있으며, 도 2는 그러한 선행기술의 메인티넌스장치(10)의 분리도를 보여 주는 것으로서 한국 실용신안등록 출원번호 제 96-6268 호로 선출원되어 있다.

그러므로 상기한 선출원된 선행기술의 메인티넌스장치(10)에 대한 상세한 설명은 생략하고, 다만 본발명의 이해를 돕기 위한 설명과 기본적인 동작설명을 하기로 한다.

즉, 메인티넌스장치(10)는 헤드(2) 노즐(3)의 잉크 증발을 막는 캡핑부(11)와, 상기 노즐(3)을 청소하는 와이핑부(21) 및 하우징(31)으로 크게 구분된다.

따라서, 상기 하우징(31)은 그것의 양측에 다수의 캠홈부(32)를 형성하고, 내부에 캡핑부(11)와 와이핑부(21)가 설치되도록 되어 있다.

상기 와이핑부(21)는, 상기 캠홈부(32)를 따라 이동되는 가이드돌기(22)를 가진 이동부재(23)와, 상기 이동부재(23)의 일측에 설치되는 와이퍼(24)와, 상기 이동부재(23)의 후미쪽에 있는 가이드돌기(22)를 중심으로 레버운동을 하고 이동부재(23)의 록킹/해제기능을 하는 해제레버(25)로 구성되어 있다.

또한, 캡핑부(11)는 상기 캠홈부(32)에 안내되는 가이드돌기(12)를 구비하고 터치레버(13)를 일측에 가진 캡본체(14)와, 상기 캡본체(14)에 스프링(15) 탄력을 받도록 설치되는 캡(16)으로 구성되어 있다.

상기 캡본체(14)는 와이핑부(21)의 걸림편(28)에 걸림되어 같이서 동작되도록 구성되고, 상기 해제레버(25)는 복원스프링(26)에 의해 당김 탄력을 받도록 되어 있으며, 또한 상기 해제레버(25)는 그것의 걸림턱(25a)이 록킹턱(27)에 걸림 및 이탈되도록 되어 있다.

한편, 동작에 있어서는 상기 캡핑부에 의한 캡핑동작과, 와이핑부에 의한 와이핑동작, 그리고 메인티너스해제동작으로 구분된다.

도 3A는 상기한 캡핑동작을 나타낸 것으로서, 이때는 인쇄영역에서 캐리지(1)에 장착된 헤드(2)에 의해 인쇄가 완료되면 상기 캐리지(1)는 서비스영역으로 이동된다.

그러므로 상기한 캐리지(1)의 이동으로 캐리지(1)의 일측에 의해 터치레버(13)가 밀려서 우측으로 이동되고, 그에따라 이동부재(23)는 가이드돌기(12)가 캠홈부(32)에 의해 상승되면서 이동됨에 따라 우측으로 이동과 동시에 상승작용을 하게 됨으로써 캡(16)이 헤드(2)의 노즐(3)에 밀착되어 밀폐시키는 캡핑동작을 수행하게 된다.

그리고 이때 해제레버(25)도 상기의 동작과 동일하게 동작됨으로써 이동과 동시에 상승되면서 록킹턱(27)에 걸리게 됨에 따라 캡(16)에 의해 노즐(3)이 밀폐된 상태를 그대로 유지되게 된다.

도 3B는 노즐(3)의 와이핑상태를 보여 주는 것으로서, 상기와 같이 캡핑상태의 다음과정으로 실행된다. 즉, 프린팅이 개시됨에 따라 캐리지(1)는 프린팅영역으로 이동하는데, 이러한 이동과정에 와이퍼(24) 상부를 헤드(2)가 통과함으로써 상기 노즐(3)에 와이퍼(24)가 접촉됨에 따라 잔여잉크를 닦아 내는 와이핑동작을 실행하게 된다.

그리고 상기한 와이핑동작으로 실행후에 캐리지(1)의 이동에 따라서 걸리게 되어 해제레버(25)가 시계반대방향으로 제껴지게 됨에 따라 록킹턱(27)으로부터 걸림턱(25a)이 이탈되고 이동부재(23)는 자유로운 상태가 되기 때문에 복원스프링(26)의 당김 탄력에 의해 캡(16)과 와이퍼(24)를 가진 이동부재(23)가 하강되는 메인티넌스해제동작이 곧바로 실행된다.

그러나 상기와 같이 3단계로 동작되는 선행기술의 메인티넌스장치(10)는 다음과 같은 결점으로 제품 신뢰성의 저하를 초래하는 문제가 있다.

즉, 메인티넌스해제동작시 복원스프링(26)에 의해 당겨져서 이동부재(23)가 떨어질때에 하우징(30)의 바닥과의 충돌이 발생되고, 그로인한 충돌음이 상당하여 메인티넌스장치(10)의 동작음을 높일뿐만 아니라 그 소음정도가 소비자가 듣기에도 매우 거슬리는 커다란 충격음이 발생되기 때문에 제품 성능 및 신뢰성의 저하를 야기하게 하는 문제점이 있는 것이다.

그러므로 상기한 메인티넌스장치의 소음 감소를 위해 점도가 높은 댐핑그리스와 같은 물질을 도포하 는경우가 있는데, 이러한 경우에는 온도변화, 특히 저온에서의 점성 증가로 인해 원활한 동작을 수행하지 못하는 경우가 초래되며, 이를 방지하기 위하여 복원스프링(26)의 힘을 늘리면 탄성력 증가로 인해 소음이 더욱 증가하는 악순환적인 문제가 발생됨으로써 바람직하지 못한 해결방안으로 문제가 되고 있다.

본 발명은 잉크젯프린터의 메인티넌스장치에서 소음 발생을 없도록 하므로서 제품 신뢰성 향상을 도모하게 하려는데 그 목적이 있는 것이다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 메인티넌스해제동작시에 캡과 와이퍼를 가진 이동부재의 하강속도를 최대한 느리게 함으로써 하우징과의 충돌음이 발생되지 않도록 하였다.

따라서, 본 발명은 하우징과; 상기 하우징의 캠홈부를 따라 승하강 안내되고 캐리지의 이동력으로 이동되는 이동부재와; 상기 이동부재에 고정되는 캡본체에 설치되어 헤드 노즐을 밀폐시키는 캡과, 프린팅이 개시되면 헤드 노즐를 닦아주는 와이퍼를 구비하여 캡핑동작 및 와이핑동작을 실행하고; 상기 캐리지의 이동력에 의해 동작되는 해제레버의 해제동작과 복원스프링의 당김탄력에 의해 상기 이동부재가 하강되는 메인티넌스해제동작이 실행되는 메인티넌스장치로서, 상기 메인티넌스해제동작시에 상기 이동부재의 하강력에 의해 회동되는 댐핑레버와; 상기 댐핑레버의 회전에 의해 회전되는 연동기어와; 상기 댐핑레버로부터 연동기어로 전달되는 회전력을 전달 및 비전달되도록 하는 연동전달수단과; 상기 연동기어의 회전속도를 느리게 제어하는 댐핑기어를 포함하여 구성되는 메인티넌스장치를 그 특징으로 한다.

상기 연동전달수단은, 상기 캐리지에 의한 캡핑동작에 따른 이동부재의 이동시 공회전되고 상기 와이핑동작후 실행되는 메인티넌스해제동작시 조임되는 한방향조임스프링을 상기 댐퍼레버와 연동기어 사이에 설치하여 연동력이 전달 및 비전달되도록 구성되게 하였다.

도 1은 종래기술을 보인 잉크젯프린터의 전체 내부를 보인 정면도,

도 2는 종래기술에 의한 메인티넌스장치의 분리 사시도,

도 3A 및 도 3B는 종래기술에 따른 메인티넌스장치의 작용을 보인 정단면도,

도 4는 본 발명에 따른 메인티넌스장치를 보인 분리 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 메인티넌스장치의 정단면도,

도 6은 도 5의 A - A'선 단면도,

도 7A 및 도 7B는 본 발명의 메인티넌스장치의 작용을 보인 정단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 메인티넌스장치 110 : 캡핑부

113 : 터치레버 114 : 캡본체

116 : 캡 120 : 와이핑부

123 : 이동부재 124 : 와이퍼

125 : 해제레버 126 : 복원스프링

127 : 록킹턱 130 : 하우징

131 : 캠홈부 140 : 댐핑레버

141,142' : 레버축 150 : 연동기어

151 : 중공축 160 : 한방향조임스프링

170 : 댐핑기어

본 발명에 따른 잉크젯프린터의 메인티넌스장치를 첨부된 바람직한 실시도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4 내지 도 7B는 본 발명에 따른 메인티넌스장치(100)를 보인 것이다. 여기서 상기 메인티넌스장치(100)가 가져야 하는 캡핑부(110)와, 와이핑부(120) 및 하우징(130)은 기본적으로 기존의 구조와 동일하다. 다만, 본 발명을 달성하기 위해 추가적으로 부가되는 장치를 설치하기 위한 공간을 확보하기 위하여 상기 하우징(130)의 크기가 좀더 크게 구성된다.

더욱 상세히 설명하면, 상기 하우징(130)은 양측에 다수의 캠홈부(131)를 형성하고, 내부에 캡핑부(110)와 와이핑부(120)가 설치되도록 되어 있다.

상기 와이핑부(120)는, 상기 캠홈부(131)를 따라 이동되는 가이드돌기(122)를 가진 이동부재(123)와, 상기 이동부재(123)의 일측에 설치되는 와이퍼(124)와, 상기 이동부재(123)의 후미쪽에 있는 가이드돌기(122)를 중심으로 레버운동을 하고 이동부재(123)의 록킹/해제기능을 하는 해제레버(125)로 구성되어 있다.

또한, 캡핑부(110)는 상기 캠홈부(131)에 안내되는 가이드돌기(112)를 구비하고 터치레버(113)를 일측에 가진 캡본체(114)와, 상기 캡본체(114)에 스프링(115) 탄력을 받도록 설치되는 캡(116)으로 구성되어 있다.

상기 캡본체(114)는 와이핑부(120)의 걸림편(128)에 걸림되어 같이서 동작되도록 구성되고, 상기 해제레버(125)는 복원스프링(126)에 의해 당김 탄력을 받도록 되어 있으며, 또한, 상기 해제레버(125)는 그것의 걸림턱(125a)이 록킹턱(127)에 걸림 및 이탈되도록 구성된다.

따라서, 본 발명은 상기 이동부재(123)의 일측에 형성되는 핀공(123a)으로 삽입되는 연결핀(1401)을 가진 댐핑레버(140)를 구비하고, 상기 댐핑레버(140)는 하우징(130) 자체를 축보스로 하는 단길이레버축(142)과 연동기어(150)의 축공(151)에 삽입되는 장길이레버축(142')을 구성한다.

상기 장길이레버축(142')에는 이것을 중심으로 회동될 수 있도록 연동기어(150)가 설치되는데, 이때 연동전달수단이 설치된다.

즉, 상기 연동기어(150)의 중공축(151)에는 한방향조임스프링(160)이 외경으로 끼워지도록 설치되고, 이러한 한방향조임스프링(160)의 일측의 연결단부(161)는 상기 댐핑레버(140)에 연결되도록 고정된다.

따라서, 상기 댐핑레버(140)가 일방향, 즉 시계방향으로 회전되면 연결단부(161)가 시계방향으로 회전됨으로써 상기 일방향조임스프링(160)은 점차 내경이 커지는 상태로 벌어지므로서 중공축(151)으로 회전력이 전달되지 않게되는 연동력 비전달상태가 되고, 아울러서 반대로 상기 댐핑레버(140)가 시계반대방향으로 회전되면 이때는 상기 연결단부(161)가 시계반대방향으로 회전됨에 따라 상기 한방향조임스프링(160)은 점차 그것의 내경이 작아져서 결국에는 중공축(151)을 압축하게 되는 조임상태가 되는데, 이러한 조임력이 작용되는 순간부터는 상기 댐핑레버(140)의 회전력이 일방향조임스프링(160)에 의해 연동기어(150)로 전달되어 상기 연동기어(150)가 회전되도록 설치되는 것이다.

그리고 상기 연동기어(150)는 하우징(130)에 설치되는 댐핑기어(170)와 맞물려서 회전되도록 구성된다. 상기 댐핑기어(170)는 경우에 따라서는 그것의 회전이 비원활하게 돌아갈 수 있도록 구성될수도 있다. 그러나 상기 댐핑기어(170)를 단순히 공회전되도록 설치하고 이것을 상기 연동기어(150)와 맞물려 회전되도록 하는 것만으로도 상기 연동기어(150)의 회전속도를 느리게 하는 효과를 얻을수도 있으므로 이러한 상태를 기준으로하여 도면 도시와 설명을 하기로 한다.

도 7A와 도 7B를 참조하여 본 발명에 따른 메인티넌스장치(100)의 동작을 설명하며, 이러한 동작 설명에서 캡핑동작 및 와이핑동작과, 그리고 메인티넌스해제동작은 기존과 동일한 부분에 대해서는 종래기술에서 이미 설명되었으므로 생략하기로 하며, 다만 본 발명과 관련된 구성에 대해서만 설명하기로 한다.

즉, 캡(114)과 와이퍼(124)를 비롯하여 이동부재(123)가 하우징(130)의 하부에 위치되어 있는 상태에서 프린팅이 완료되 어캐리지(1)가 프린팅영역에서 서비스영역으로 이동되어 오면 상기 캐리지(1)에 의해 터치레버(113)가 밀려서 이동됨에 따라 상기 이동부재(123)가 도 7A 와같이 우측방향으로 이동됨으로써 캡(116)이 헤드(2)의 노즐(3)을 밀폐시키는 캡핑동작이 실행되는 것은 기존의 메인티넌스장치와 동일하다.

그러나 본 발명의 메인티넌스장치(100)에 있어서는 상기한바와 같은 캡핑동작시에 이동부재(123)의 이동과 상승운동에 따라 이것과 연결된 댐핑레버(140)가 시계방향으로 회전되게 된다.

또한, 상기 댐핑레버(140)의 시계방향 회전에 의해 댐핑레버(160)와 연결된 연결단부(161)가 벌어지는 회전이 되고 그로인해 한방향조임스프링(160)은 그것의 내경이 커지는 상태로 되므로서 상기 댐핑레버(140)의 시계방향 회전력은 연동기어(150)로 전달되지 않고 중공축(150)상에서 상기 한방향조임스프링(160)만 공회전되는 동작만하게 된다.

즉, 메인티넌스장치(100)가 캡핑동작 수행시에 발생되는 댐핑레버(140)의 회전은 상기와 같이 일방향조임스프링(160)에서 공회전되는 상태가 됨에따라 이동부재(123)의 동작성에 영향을 전혀 주지 않게 되므로서 기존과 같이 원활하고 신속한 캡핑동작을 수행할 수 있게 된다.

한편, 상기와 같은 노즐(3)이 캡(116)에 의해 캡핑된 상태에서 프린팅이 개시되는 상태가 되면 캐리지(1)는 프린팅영역으로 이동되므로서 기존과 같이 와이퍼(124)에 의해 헤드(2)의 노즐(3)이 닦여지는 와이핑동작이 실행되고, 곧이어서 캐리지(1)가 해제레버(125)를 제껴줌에 따라 하우징(130)의 록킹턱(127)으로부터 해제레버(125)의 걸림턱(125a)이 이탈되고, 동시에 복원스프링(126)의 당김탄력에 의해 상기 이동부재(123)가 이동되면서 하강되는 메인티넌스해제동작이 실행된다.

그에따라, 상기 이동부재(123)와 연결된 댐핑레버(140)는 시계반대방향으로 회동되는 상태가 되고, 이것과 연결된 연결단부(161)도 시계반대방향으로 회전됨에 따라 한방향조임스프링(160)은 그것의 내경이 작아지는 상태로 조임되게 되어 중공축을 조이면서 회전되게 된다.

따라서, 상기 이동부재(123)가 전체의 하강 높이에서 약 1/3정도 또는 절반정도 하강된 상태에 이르럿을때는 한방향조임스프링(160)이 중공축(151)을 더 이상 조일 수 없는 상태가 됨에 따라 이때부터는 연결단부(161)가 회전 되는대로 한방향조임스프링(160)이 중공축(151)을 회전시키게 되고, 그로인해댐핑기어(170)가 회전되게 된다.

즉, 상기 이동부재(123)가 복원스프링(126)의 당김탄력에 의해 1/3정도 또는 절반정도 하강된 시점부터는 연동기어(150)가 회전되고, 아울러서 상기 연동기어(150)에 의해 댐핑기어(170)가 맞물려서 회전되게 된다.

그러므로 상기한 댐핑기어(170)의 특성, 즉 회전속도를 느리게 하는 특성이 있으므로 이것과 맞물려서 회전되는 연동기어(150)의 회전을 억제시키게된다.

그에따라, 한방향조임스프링(160) 및 댐핑레버(140)의 회전을 억제시키므로서 이러한 회전억제력이 작용되는 시점부터는 복원스프링(126)과 상대적인 하강억제력이 이동부재(123)에 작용되므로서 상기 이동부재(123)가 느리게 하강되는 상태가 되고, 이러한 느린하강은 상기 이동부재(123)가 하우징(130)바닥까지 완전히 하강된 상태까지 지속된다.( 도 7B참조)

결과적으로, 메인티넌스해제동작시에 복원스프링(126)에 의해 하강되는 이동부재(123)가 느리게 하강되므로 하우징(130)과의 충돌음이 거의 발생되지 않게 되는 것이고, 캡핑동작시에는 메인티넌스장치(100)의 구동계에 전혀 영향을 주지 않으므로 원활한 구동을 하게 되는 것이다.

한편, 메인티넌스장치(100)에서 해제레버(125)는 캐리지(1)가 캡핑동작을 위하여 도면에서 오른쪽으로 이동하는 과정에는 약간 건드리는 상태로 지나감으로써 그 자체가 시계방향으로 약간 회동된 후 다시원래의 상태로 복귀되는 것이며,상기캐리지(2)가 프린팅영역, 즉 왼쪽방향으로 이동되는 상태에서는 해제레버(125)가 캐리지(2)에 의해 걸려서 밀리게 됨에 따라 시계반대 방향으로 회동되므로서 록킹턱(127)으로 부터 걸림턱(125a)이 이탈되게되는 동작을 하게되는 것이다.

이상의 설명에 따르면, 본 발명에 의해 메인티넌스장치의 소음을 크게 감소시키게 되므로서 프린터의 조용한 운전을 도모하게 되는 효과를 제공한다.

그러므로 저소음형 잉크젯프린터를 제공하하게 되므로서 제품 신뢰성의 향상을 도모하게 하는 효과가 있다.

그리고, 본 발명은 잉크젯프린터의 서비스영역에서 헤드노즐의 밀폐와 청소를 해주는 메인티넌스장치, 그리고 상기 메인티넌스장치에서 복원스프링에 의해 노즐 밀폐를 위한 캡과 노즐 청소를 위한 와이퍼를 하강시키기 위해 복원스프링이 채용된 모든 메인티넌스장치에는 모두 적용될 수 있는 장치이므로 청구범위를 크게 벗어나지 않는한 폭넓게 적용되고 보호되어야 하는 것은 물론이다.

Claims (3)

1. 하우징과; 상기 하우징의 캠홈부를 따라 승하강 안내되고 캐리지의 이동력으로 이동되는 이동부재와; 상기 이동부재에 고정되는 캡본체에 설치되어 헤드 노즐을 밀폐시키는 캡과, 프린팅이 개시되면 헤드 노즐를 닦아주는 와이퍼를 구비하여 캡핑동작 및 와이핑동작을 실행하고; 상기 캐리지의 이동력에 의해 동작되는 해제레버의 해제동작과 복원스프링의 당김탄력에 의해 상기 이동부재가 하강되는 메인티넌스해제동작이 실행되는 메인티넌스장치로서,

   상기 메인티넌스해제동작시에 상기 이동부재의 하강력에 의해 회동되는 댐핑레버와; 상기 댐핑레버의 회전에 의해 회전되는 연동기어와; 상기 댐핑레버로부터 연동기어로 전달되는 회전력을 전달 및 비전달되도록 하는 연동전달수단과; 상기 연동기어의 회전속도를 느리게 제어하는 댐핑기어를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 잉크젯프린터의 메인티넌스장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 연동전달수단은, 상기 캐리지에 의한 캡핑동작에 따른 이동부재의 이동시 공회전되고 상기 와이핑동작후 실행되는 메인티넌스해제동작시 조임되는 한방향조임스프링을 상기 댐퍼레버와 연동기어 사이에 설치하여 연동력이 전달 및 비전달되도록 구성됨을 특징으로 하는 잉크젯프린터의 메인티넌스장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 한방향조임스프링의 내경으로 연동기어의 중공축이 삽입되고, 상기 중공축에는 상기 댐퍼레버의 레버축이 삽입되어 연동기어가 공회전되도록 설치되고, 상기 댐퍼레버에는 한방향조임스프링의 연결단부가 고정되도록 설치됨을 특징으로 하는 잉크젯프린터의 메인티넌스장치.

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