KR100238258B1

KR100238258B1 - 자성잉크를 이용한 프린팅 방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR100238258B1
Application number: KR1019930003037A
Authority: KR
Inventors: 김영웅; 조희근
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1993-02-27
Filing date: 1993-02-27
Publication date: 2000-01-15
Also published as: KR940019476A

Abstract

본 발명은 자성잉크를 이용한 프린팅 방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 고속프린팅이 가능하고, 전력소비 및 제조비용을 줄일 수 있는 자성잉크를 이용한 프린팅 방법 및 그 장치를 제공한다. 본 발명은, 자성잉크가 공급되는 노즐의 토출구를 자기장을 이용하여 개방 및 폐쇄시킴으로써 토출구를 통해 토출되는 자성잉크의 흐름을 제어하고, 토출구의 전방에 자기장 또는 전기장을 형성하여 자기장 또는 전기장에 의해 토출구가 개방된 상태에서 토출구로 부터 자성잉크가 토출되도록 하는 자성잉크를 이용한 프린팅 방법 및 그 장치를 제공하는데 특징이 있다.

Description

자성잉크를 이용한 프린팅 방법 및 그 장치

제1도는 종래 잉크제트 프린팅 장치의 구성을 나타낸 개략도.

제2도 (a)(b)(c)는 종래 잉크제트 프린팅 장치의 잉크가 토출되는 과정을 나타낸 동작도.

제3도는 본 발명에 따른 자성잉크를 이용한 프린팅 장치의 구성을 나타낸 개략도.

제4도 (a) 내지 (d)는 본 발명에 따른 자성잉크를 이용한 프린팅 장치의 자성잉크가 토출되는 과정을 나타낸 동작도.

제5도는 본 발명에 따른 자성잉크를 이용한 프린팅 장치의 다른 실시예를 도시한 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

30 : 노즐 31 : 토출구

33 : 자성잉크 34 : 기록지

40 : 토출구 개폐수단 41 : 영구자석

42 : 전자석 43 : 구동회로

50 : 자기장 발생수단 51 : 영구자석

60 : 전기장 발생수단 61 : 토출용전극

62 : 전원

본 발명은 자성잉크를 이용한 프린팅 방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 자기장을 이용하여 노즐의 토출구에서의 자성잉크 흐름을 제어하고, 토출구의 전방에 형성된 자기장 또는 전기장에 의하여 자성잉크가 기록지로 토출되도록 한 자성잉크를 이용한 프린팅 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

종래에는 미국특허 4,928,125호로 공고되고 제1도 및 제2도에 도시되어 있는 바와같이, 노즐(1)의 양면에 복수개의 전자석(18a)(18b)(19a)(19b)(20a)(20b)을 상호 대향되도록 설치하고, 이들을 순차적으로 구동시키므로써 노즐(1)내부의 자성잉크(7)를 제2도 (a)(b)(c)에 도시된 바와같이 이동시켜 노즐(1)내부로 공급된 잉크(3)를 토출구(2)로 밀어내는 방식으로 잉크(3)를 토출시키도록 구성되어 있다.

그러나 이와같이 구성된 종래의 잉크제트 프린팅 장치는, 노즐 하나당 많은 전자석을 필요로 하고 또한 이들을 여러단계로 구동시켜야 하므로, 제작비용 및 전력이 많이 소비되게 되며, 토출구와 전자석 사이에 있는 잉크에 발생되는 압력이 낮아 토출속도 또한 낮게 되어 고속프린팅에 어려움이 있는 문제점이 있었다.

또한 프린팅을 하지 않을 경우에도 잉크의 누출을 방지하기 위하여 항상 전자석에 자기장을 형성시켜 잉크의 흐름을 저지하는 상태로 유지시켜 주어야 하기 때문에 또다른 전력소모의 원인이 되는 문제점이 있었다.

본 발명의 첫번째 목적은, 고속프린팅이 가능하고, 전력소비 및 제조비용을 줄일 수 있는 자성잉크를 이용한 프린팅 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 두번째 목적은, 상기 자성잉크를 이용한 프린팅 방법을 실시하기에 적합한 프린팅 장치를 제공하는데 있다.

상기의 첫번째 목적을 달성하기 위한 본 발명의 프린팅 방법은,

자성잉크가 공급되는 노즐의 토출구를 자기장을 이용하여 개방 및 폐쇄시킴으로써 토출구를 통해 토출되는 자성잉크의 흐름을 제어하고, 토출구의 전방에 자기장을 형성하여 자기장에 의해 토출구가 개방된 상태에서 토출구로 부터 자성잉크가 토출되도록 하는 점에 그 특징이 있다.

상기의 첫번째 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 프린팅 방법은, 자성잉크가 공급되는 노즐의 토출구를 자기장을 이용하여 개방 및 폐쇄시킴으로써 토출구를 통해 토출되는 자성잉크의 흐름을 제어하고, 토출구의 전방에 전기장을 형성하여 전기장에 의해 토출구가 개방된 상태에서 토출구로 부터 자성잉크가 토출되도록 하는 점에 그 특징이 있다.

상기의 두번째 목적을 달성하기 위한 본 발명의 프린팅 장치는, 자성잉크가 공급되는 노즐의 토출구에 마련되며, 자기장을 발생시켜 토출구를 개폐시킴으로써 자성잉크의 흐름을 제어하는 토출구 개폐수단과; 상기 토출구의 전방에 마련되며, 토출구가 개방된 상태에서 자기장을 발생시켜 토출구로 부터 자성잉크를 토출시키는 자기장 발생수단을 구비하여 구성된 점에 그 특징이 있다.

상기의 두번째 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 프린팅 장치는, 자성잉크가 공급되는 노즐의 토출구에 마련되며, 자기장을 발생시켜 토출구를 개폐 시킴으로써 자성잉크의 흐름을 제어하는 토출구 개폐수단과; 상기 토출구의 전방에 마련되며, 토출구가 개방된 상태에서 전기장을 발생시켜 토출구로 부터 자성잉크를 토출시키는 전기장 발생수단을 구비하여 구성된 점에 그 특징이 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 자성잉크를 이용한 프린팅 방법을 실시하기에 적합한 프린팅 장치는 제3도에 도시되어 있는 바와같이, 자성잉크(33)가 들어있는 잉크통(32)과 일단이 결합되며 타측에 소정직경의 토출구(31)가 형성된 노즐(30)과, 상기 노즐(30)의 토출구(31) 양측에 마련되며 자기장을 발생시켜 토출구(31)를 개폐시키므로써 토출구(31)를 통해 토출되는 자성잉크(33)의 흐름을 제어하는 토출구 개폐수단(40)과, 상기 토출구(31)와 마주보는 전방의 기록지(34) 뒤에 마련되며 자기장을 발생시킴으로써 토출구(31)의 개방시 토출구(31)로 부터 자성잉크(33)를 끌어당겨 기록지(34)로 토출시키는 자기장 발생수단(50)을 구비하여 구성된다.

상기 토출구 개폐수단(40)은, 토출구(31)의 일측에 설치되며 자기장을 발생시켜 토출구(31)를 폐쇄시키는 영구자석(41)과, 이 영구자석(41)과 대향되는 토출구(31)의 타측에 설치되며 상기 영구자석(41)의 자기장과 같은 극성 및 크기를 갖는 반대방향의 자기장을 형성시켜 토출구(31)를 개방시키는 전자석(42)과, 이 전자석(42)을 구동시키는 구동회로(43)를 구비하여 구성된다.

여기에서 상기 영구자석(41)은 전자석으로 구성될 수도 있다.

상기 자성잉크를 토출시키기 위한 자기장 발생수단(50)은, 영구자석(51)으로 구성된다.

여기에서 상기 자기장 발생수단(50)으로서의 영구자석(51)은 전자석으로 구성될 수도 있다.

이와같이 구성된 자성잉크를 이용한 프린팅 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저 제4도(a)에 도시되어 있는 바와같이, 노즐(30)의 토출구(31)에 마련된 토출구 개폐수단(40)의 전자석(42)이 구동되지 않은 상태에서는 영구자석(41)에 의해 형성된 자기장에 의해 토출구(31)가 폐쇄되어 자성잉크(33)가 토출구(31)를 통해 토출되지 않게 된다.

그리고 이 상태에서 전자석(42)이 구동회로(43)에 의해 구동되면, 전자석(42)이 상기 영구자석(41)에 의해 형성된 자기장과 같은 극성 및 크기를 갖는 반대방향의 자기장을 형성시켜 자기장의 영향이 소거되는 영역을 만들어 줌으로써 제4도(b)에 도시되어 있는 바와같이 토출구(31)를 개방시키게 된다.

그리고 토출구(31)가 개방되면, 제4도(c)에 도시되어 있는 바와같이 토출구(31)와 마주보는 전방 기록지(34) 뒤에 마련된 자성잉크(33)를 토출시키기 위한 자기장 발생수단(50)으로서의 영구자석(51)에 의해 형성된 자기장에 의해 소정량의 자성잉크(33)가 토출구(31)를 통해 기록지(34)로 토출되게 된다.

그리고 소정량의 자성잉크(33)가 토출되면, 제4도(d)에 도시되어 있는 바와같이 토출구 개폐수단(40)의 구동회로(43)가 전자석(42)의 구동을 정지시켜 전자석(42)에 의해 형성된 자기장을 소거시켜 줌으로써 영구자석(41)의 자기장에 의해 토출구(31)가 폐쇄되게 됨에따라 자성잉크(33)가 더 이상 토출되지 않게 된다. 따라서 종래와 같이 프린팅을 수행하지 않는 경우에 잉크가 흐르는 것을 방지하기 위하여 전자석에 별도의 전원을 인가할 필요가 없게 된다. 그리고 이와같은 과정을 반복적으로 수행하면서 연속적으로 프린팅을 수행하게 된다.

그리고 본 발명에 따른 자성잉크를 이용한 프린팅 방법을 실시하기에 적합한 프린팅 장치의 다른 실시예는 제5도에 도시되어 있는 바와같이, 자성잉크(33)가 들어있는 잉크통(32)과 일단이 결합되며 타측에 소정직경의 토출구(31)가 형성된 노즐(30)과, 상기 노즐(30)의 토출구(31) 양측에 마련되며 자기장을 발생시켜 토출구(31)를 개폐시킴으로써 토출구(31)를 통해 토출되는 자성잉크(33)의 흐름을 제어하는 토출구 개폐수단(40)과, 상기 토출구(31)와 마주보는 전방의 기록지(34) 뒤에 마련되며 전기장을 발생시킴으로써 토출구(31)의 개방시 토출구(31)로 부터 자성잉크(33)를 끌어당겨 기록지(34)로 토출시키는 전기장 발생수단(60)을 구비하여 구성된다.

상기 자성잉크를 토출시키기 위한 전기장 발생수단(60)은, 토출구(31)의 전방 기록지(34) 뒤에 설치되는 토출용전극(61)과, 이 토출용전극(61)과 토출구(31)에 소정의 전압을 인가하여 전기장을 형성하기 위한 전원(62)을 구비하여 구성된다.

이와같이 구성된 본 발명에 따른 자성잉크를 이용한 프린팅 방법을 실시하기에 적합한 프린팅 장치의 다른 실시예는, 상술한 바와같은 프린팅 장치의 토출구 개폐 동작과 마찬가지로 토출구(31)에 마련된 영구자석(41)의 자기장에 의해 투출구(31)가 폐쇄되고, 이 영구자석(41)과 대향되도록 설치된 전자석(42)으로부터 발생되는 상기 영구자석(41)의 자기장과 같은 극성 및 크기를 갖는 반대방향의 자기장에 의해 토출구(31)가 개방되게 된다.

그리고 토출구가 개방되면, 토출구(31)와 이 토출구(31)와 마주보는 전방 기록지(34) 뒤에 설치된 전기장 발생수단(60)으로서의 토출용전극(61)에 전원(62)으로 부터 소정의 전압이 인가되고, 전압이 인가되면 도전성의 자성잉크(33)에 전하가 주입되고 주입된 전하는 토출용전극(61)과 토출구(31) 사이에 형성된 전기장에 의해 정전력을 받게 되어 개방된 토출구(31)를 통해 소정량의 자성잉크(33)가 기록지(34)로 토출되게 된다.

이와같이 구성된 본 발명에 따른 자성잉크를 이용한 프린팅 방법 및 그 장치는, 하나의 노즐당 복수개의 전자석을 설치하고 이들을 순차적으로 구동함으로써 노즐내부의 자성잉크가 순차적으로 이동되면서 노즐내의 잉크를 밀어서 토출시키도록 된 종래의 방식과 비교하여 볼때, 하나의 노즐당 하나의 전자석을 사용하므로 구조가 간단하고, 간단한 구동회로의 채용으로 제작비용을 줄일 수 있으며, 프린팅을 하지 않는 경우나 전원의 공급이 중단된 경우에도 토출구에 마련된 영구자석에 의해 토출구가 항상 폐쇄되어 있으므로 전력의 소비를 줄일 수 있고, 잉크의 누출을 방지할 수 있게 된다.

또한 토출구의 전방에서 자성잉크를 자기장 또는 전기장을 이용하여 끌어당기도록 되어 있으므로 종래 방식에 비하여 토출속도가 빨라지게 됨에따라 고속 프린팅이 가능하게 된다.

Claims

자성잉크가 공급되는 노즐의 토출구를 자기장을 이용하여 개방 및 폐쇄시킴으로써 토출구를 통해 토출되는 자성잉크의 흐름을 제어하고, 토출구이 전방에 자기장을 형성하여 자기장에 의해 토출구가 개방된 상태에서 토출구로 부터 자성잉크가 토출되도록 하는 것을 특징으로 하는 자성잉크를 이용한 프린팅 방법.
자성잉크가 공급되는 노즐의 토출구를 자기장을 이용하여 개방 및 폐쇄시킴으로써 토출구를 통해 토출되는 자성잉크의 흐름을 제어하고, 토출구의 전방에 전기장을 형성하여 전기장에 의해 토출구가 개방된 상태에서 토출구로 부터 자성잉크가 토출되도록 하는 것을 특징으로 하는 자성잉크를 이용한 프린팅 방법.
자성잉크(33)가 공급되는 노즐(30)의 토출구(32)에 마련되며, 자기장을 발생시켜 토출구(31)를 개폐시킴으로써 자성잉크(33)의 흐름을 제어하는 토출구 개폐수단(40)과; 상기 토출구(31)의 전방에 마련되며, 토출구(31)가 개방된 상태에서 자기장을 발생시켜 토출구(31)로 부터 소정량의 자성잉크(33)를 토출시키는 자기장 발생수단(50)을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 자성잉크를 이용하는 프린팅장치.
자성잉크(33)가 공급되는 노즐(30)의 토출구(31)에 마련되며, 자기장을 발생시켜 토출구(31)를 개폐 시킴으로써 자성잉크(33)의 흐름을 제어하는 토출구 개폐수단(40)과; 상기 토출구(31)의 전방에 마련되며, 토출구(31)가 개방된 상태에서 전기장을 발생시켜 토출구(31)로 부터 소정량의 자성잉크(33)를 토출시키는 전기장 발생수단(60)을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 자성잉크를 이용하는 프린팅장치.
제3항에 있어서,

상기 토출구 개폐수단(40)이, 상기 토출구(31)의 일측에 설치되어 토출구(31)를 폐쇄시키는 영구자석(41)과, 이 영구자석(41)과 대향되는 토출구(31)의 타측에 설치되어 토출구(31)를 개방시키는 전자석(42)을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 자성잉크를 이용한 프린팅장치.
제5항에 있어서,

상기 영구자석(41)이, 전자석으로 구성된 것을 특징으로 하는 자성잉크를 이용한 프린팅장치.
제3항에 있어서,

상기 자기장 발생수단(50)이, 영구자석(51)인 것을 특징으로 하는 자성잉크를 이용한 프린팅장치.
제3항에 있어서,

상기 자기장 발생수단(50)이, 전자석인 것을 특징으로 하는 자성잉크를 이용한 프린팅장치.
제4항에 있어서,

상기 전기장 발생수단(60)이, 토출구(31)의 전방에 설치되는 토출용전극(61)과, 이 토출용전극(61)과 토출구(31)에 소정의 전압을 인가하는 전원(62)을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 자성잉크를 이용한 프린팅장치.