KR100259711B1 - 잉크젯프린터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 잉크젯 프린터에 관한 것으로, 광색성(photochromic) 잉크를 가지고 있으며, 인쇄 매체상에 정량화된 미세한 크기의 잉크 방울을 분사하는 잉크 분사 수단과, 상기 광색성 잉크를 감광시키는 파장의 광빔을 방출하는 광원과, 상기 광원에 의해 방출된 광빔을 상기 인쇄 매체상에 잉크가 분사된 영역에 집광시키는 집광 렌즈를 포함한다. 또한 본 발명은 광원제어부에 의해 광원에서 방출되는 광빔의 강도 또는 조사시간을 변화시켜 광량을 조절함으로써 잉크의 감광 정도에 따른 그레이 스케일을 조절한다.

Description

잉크젯 프린터{INKJET PRINTER}
본 발명은 잉크젯 프린터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광학 기기를 이용하여 그레이 스케일 프린팅과 풀 컬러 프린팅이 가능한 잉크젯 프린터에 관한 것이다.
현재 사용되고 있는 프린터는 도트(dot) 프린터와 같은 임팩트(impact) 프린터와 레이저 빔 프린터 및 잉크젯 프린터와 같은 논-임팩트(non-impact) 프린터가 있으나, 점차 논-임팩트 프린터로의 사용이 확대되고 있다.
레이저 빔 프린터는 전자 사진법에 의해 프린팅을 행하는 기기로서 레이저 스캐닝 장치를 이용하여 광도전성 물질이 표면에 증착된 드럼에 레이저 빔을 발생시킨후 전하가 발생한 부분에 반대로 대전된 토너를 부착시켜 인쇄 매체에 토너를 전사하는 방식으로 구동된다.
한편, 잉크젯 프린터는 열역학적(thermodynamical), 전기적(electrical), 기계적인(mechanical) 힘을 이용하여 잉크 챔버로부터 노즐을 통하여 인쇄 매체에 잉크를 직접 분사하는 방식으로 인쇄를 수행한다.
최근에 그래픽, 사진인쇄 등 컬러 인쇄의 필요성이 부각되면서 소형이고 가격이 저렴한 잉크젯 프린터의 사용이 확대되고 있다. 그러나, 잉크젯 프린터에서 잉크 매체로서 보통 용지를 사용하는 경우 인쇄 매체에 잉크의 번짐 현상으로 인하여 인쇄 해상도가 저하되며, 인쇄 속도가 느리다는 단점이 있다. 잉크젯 프린터에서 해상도를 증가시키기 위하여 잉크 번짐을 방지할 수 있는 고해상도 인쇄 매체를 사용할 수도 있지만 비용효과적이지 못하다는 문제가 있다.
실질적으로, 잉크젯 프린터는 인쇄 매체에 분사되는 미세 잉크 방울의 크기에 의해 해상도가 결정되므로 해상도를 증가시키기 위하여 잉크 분사 장치에서 분사되는 잉크 방울의 잉크 양을 줄이거나 건조시간이 짧은 잉크를 사용하거나 잉크 경화제를 함께 분사하는 방법이 연구되고 있다. 그러나, 현재 연구되고 있는 방법들은 인쇄 매체에서 잉크 번짐에 의한 해상도 증가의 한계를 극복하기 어려우며 잉크 방울의 크기를 줄이는 것도 점점 어려워 지고 있다.
또한, 잉크젯 프린터는 프린트시 정량화된 미세 잉크 방울을 분사함으로 그래픽 또는 컬러 인쇄에 필요한 풀 컬러를 구현하는 데 필요한 그레이 스케일 프린팅이 곤란하다는 문제가 있다.
본 발명은 인쇄 매체의 해상도를 향상시킬 수 있는 잉크젯 프린터를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 그레이 스케일 프린팅 및 풀컬러 프린팅이 가능한 잉크젯 프린터를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기위한 본 발명에 따른 잉크젯 프린터는, 광색성(photochromic) 잉크를 가지고 있으며, 인쇄 매체상에 정량화된 미세 잉크 방울을 분사하는 잉크 분사 수단; 상기 광색성 잉크를 감광시키는 파장의 광빔을 방출하는 광빔 방출 수단; 상기 광원에 의해 방출된 광빔을 상기 인쇄 매체상에 잉크가 분사된 영역에 집광시키는 집광 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 1는 본 발명에 따른 제 1 실시예의 잉크젯 프린터의 구성을 도시하는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 제 2 실시예의 잉크젯 프린터의 구성을 도시하는 도면,
도 3는 본 발명에 따른 제 3 실시예의 잉크젯 프린터의 구성을 도시하는 도면,
도 4는 본 발명에 따른 제 4 실시예의 잉크젯 프린터의 구성을 도시하는 도면.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
130, 230, 232, 234, 330, 332, 334, 430 : 광원
150, 250, 350, 450 : 집광 렌즈 140, 240, 340, 440 : 광원 구동부
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따라서 광학기기를 이용한 잉크젯 프린터의 제 1 실시예를 도시한다.
본 발명의 잉크젯 프린터(100)는 잉크 분사 장치(110), 잉크 분사 장치 구동부(120), 광원(130), 광원 구동부(140), 집광 렌즈(150)를 포함하며, 인쇄 매체(180)는 도면에서 화살표로 도시된 스캔 방향을 따라 이동된다.
잉크 분사 장치(110)는 내부적으로 광빔에 의해 감광되는 광색성(photochromic) 잉크를 가지고 있으며, 잉크 분사 장치 구동부(120)의 제어하에 인쇄 매체(180)상의 인쇄 부분에 정량화된 광색성 잉크를 미세한 크기의 방울(160) 형태로 분사한다.
광원(130)은 레이저 다이오드로 구성될 수 있으며, 레이저 다이오드를 이용하여 광빔을 방출한다. 광원 구동부(140)은 광원(130)의 전류 세기 또는 온/오프 주기를 제어함으로써 광원(130)에서 방출된 광빔의 강도 또는 조사시간을 조절하여 광량을 조절한다. 집광 렌즈(150)는 광원(130)에 의해 방출된 광빔을 인쇄 매체(180)상에 미세한 크기의 광색성 잉크 방울(160)이 분사된 영역에 집광시킨다. 이때, 인쇄 매체(180)상에 분사된 광색성 잉크 방울(160)이 집광된 빔에 의해 감광됨으로써 원하는 프린팅물을 만들어낼 수 있다.
본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 인쇄 매체의 해상도는 인쇄 매체에 집광된 빔의 크기에 의해 결정되므로 집광빔의 크기를 감소시켜 해상도를 증가시킬 수 있으며, 집광된 빔의 강도를 변화시키거나 조사되는 시간을 변화시켜 조사된 전체 광량에 따라 감광 정도를 조절할 수 있어 그레이 스케일 프린팅이 가능하다.
상술한 본 발명의 제 1 실시예는 단색 프린팅 방식을 예시한 것으로, 도 2에는 본 발명의 제 2 실시예로서 컬러 프린팅이 가능한 잉크젯 프린터의 구성을 도시한다.
본 발명의 제 2 실시예의 잉크젯 프린터(200)는 잉크 분사 장치(210), 잉크 분사 장치 구동부(220), 다수개의 광원(230, 232, 234), 광원 구동부(240), 집광 렌즈(250) 및 다수개의 3색성 빔 스플리터(270, 273, 274)를 포함하며, 인쇄 매체(280)는 도면에 화살표로 도시된 스캔 방향을 따라 이동된다.
잉크 분사 장치(210)는 내부적으로 각기 상이한 파장의 광빔에 의해 감광되는 적어도 3가지 색, 예로, 빨강(magenta), 노랑(yellow), 청녹(cyan)의 광색성(photochromic) 잉크가 혼합되어 있으며, 잉크 분사 장치 구동부(220)의 제어하에 인쇄 매체(280)상의 인쇄 부분에 혼합된 미세 잉크 방울(260)을 분사한다.
각기 레이저 다이오드로 구성될 수 있는 다수개의 광원(230, 232, 234)은 λ1, λ2, λ3의 각기 상이한 광빔을 방출한다. 각각의 광빔의 상이한 파장(λ1, λ2, λ3)은 각기 그에 대응하는 빨강, 노랑, 청녹 색상을 갖는 잉크를 감광시키는 파장으로 사용된다. 적어도 하나의 광원 구동부(240)는 각각의 광원(230, 232, 234)의 전류 세기 또는 온/오프 주기를 조절함으로써 각각의 광원(230, 232, 234)에서 방출된 광빔의 강도 또는 조사시간을 제어하여 광량을 조절한다. 3색성 빔 스플리터(270, 272, 274)는 각기 대응하는 광원(230, 232, 234)으로부터 방출된 λ1, λ2, λ3의 광빔을 집광 렌즈(250)로 반사시킨다. 집광 렌즈(250)는 각각의 3색성 빔 스플리터(270, 272, 274)에 의해 반사된 광빔을 인쇄 매체(280)상에 미세한 크기의 혼합 광색성 잉크 방울(260)이 분사된 영역에 집광시킨다. 이때, 인쇄 매체(280)상에 분사된 혼합 광색성 잉크 방울(260)은 각기 대응하는 파장(λ1, λ2, λ3)을 갖는 집광된 빔에 의해 선택적으로 감광됨으로써 원하는 컬러의 프린팅물을 만들어낼 수 있다.
본 발명의 제 2실시예에 따르면, 각 색깔의 잉크가 감광되는데 필요한 파장을 각각의 빔 스플리터에 의해 분리시키고 필요한 파장을 방출하는 광원의 강도 또는 조사되는 시간을 변화시켜 감광정도를 조절함으로써 혼합된 광색성 잉크의 그레이 레벨이 조절된 풀 컬러 프린팅을 구현할 수 있다. 따라서, 종래기술에서와 같이 색깔별로 잉크분사장치를 구비할 필요가 없는 잇점이 있다.
상술한 본 발명의 제 2 실시예는 3가지 색깔 이상의 혼합 잉크를 인쇄 매체의 동일한 장소에 분사하는 방식이지만, 도 3에 도시된 본 발명의 제 3 실시예는 인쇄에 필요한 색의 잉크를 인접 부분에 각기 분사하는 모자이크(mosaic) 방식의 컬러 프린팅이 가능한 잉크젯 프린터의 구성을 도시한다.
본 발명의 제 3 실시예의 잉크젯 프린터(300)는 다수의 잉크 분사 장치(310, 312, 314), 적어도 하나의 잉크 분사 장치 구동부(320), 다수개의 광원(330, 332, 334), 광원 구동부(340), 집광 렌즈(350) 및 3색성 빔 스플리터(370, 373, 374)를 포함하며, 인쇄 매체(380)는 도면에서 화살표로 도시된 스캔 방향을 따라 이동된다.
다수개의 잉크 분사 장치(310, 312, 314)는 내부적으로 각기 상이한 파장의 광빔에 의해 감광되는 빨강(mazenta), 노랑(yellow), 청록(cyan) 색상의 광색성(photochromic) 잉크를 가지고 있으며, 적어도 하나의 잉크 분사 장치 구동부(320)의 제어하에 인쇄 매체(380)상의 인쇄 영역에 서로 근접하게 각각의 미세 잉크 방울(360, 362, 364)을 선택적으로 분사한다.
각기 레이저 다이오드로 구성될 수 있는 다수개의 광원(330, 332, 334)은 λ1, λ2, λ3의 각기 상이한 광빔을 방출한다. 각각의 광빔의 상이한 파장(λ1, λ2, λ3)은 각기 그에 대응하는 빨강, 노랑, 청녹 색상을 갖는 잉크를 감광시키는 파장으로 사용된다. 적어도 하나의 광원 구동부(340)는 각각의 광원(330, 332, 334)의 전류의 세기 또는 온/오프 주기를 조절함으로써 각각의 광원(330, 332, 334)으로부터 방출되는 광빔의 강도 또는 조사시간을 제어하여 광량을 조절한다. 다수개의 3색성 빔 스플리터(370, 372, 374)는 각기 대응하는 광원(330, 332, 334)으로부터 방출된 λ1, λ2, λ3의 광빔을 집광 렌즈(350)로 반사시킨다. 집광 렌즈(350)는 각각의 3색성 빔 스플리터(370, 372, 374)에 의해 분리되어 반사된 광빔을 인쇄 매체(380)상에 미세 잉크방울(360, 362, 364)이 분사된 영역에 집광시킨다. 이때, 인쇄 매체(380)상의 근접 분사된 각각의 광색성 잉크 방울(360, 362, 364)은 각기 대응하는 λ1, λ2, λ3의 파장을 갖는 집광된 광빔에 의해 선택적으로 감광됨으로써 원하는 프린팅물을 만들어낼 수 있다.
본 발명의 제 3 실시예에 따르면, 각 색깔의 잉크를 인쇄 매체상에서 근접 분사하기 때문에 상술한 제 2 실시예에서와 같이 잉크를 혼합하여 사용하는 경우와 컬러 구현에서는 동일하지만, 제 2 실시예와 달리 선택적인 잉크분사에 따라 불필요한 색의 잉크 소모를 줄일 수 있어 유지비가 저렴하다는 장점이 있다.
도 4에는 본 발명의 제 4 실시예를 도시한다.
본 발명의 제 4 실시예에 따른 잉크젯 프린터(400)는 다수의 잉크 분사 장치(410, 412, 414), 적어도 하나의 잉크 분사 장치 구동부(420), 광원(430), 광원 구동부(440) 및 집광 렌즈(450)를 포함하며, 인쇄 매체(480)는 도면에서 화살표로 도시된 스캔 방향을 따라 이동된다.
다수개의 잉크 분사 장치(410, 412, 414)는 내부적으로 동일 파장의 광빔의 광량 또는 광빔의 조사량에 의해 감광되는 색, 예로 빨강(magenta), 노랑(yellow), 청록(cyan)의 광색성(photochromic) 잉크를 가지고 있으며, 잉크 분사 장치 구동부(420)의 제어하에 인쇄 매체(480)상의 인쇄 영역에 서로 인접하게 각각의 미세 잉크 방울(460, 462, 464)을 선택적으로 분사한다.
광원(430)은 단일 파장의 광빔을 방출하는 레이저다이오드로 구성될 수 있다. 광원 구동부(440)는 광원(430)의 광량 또는 조사량을 제어하며, 집광 렌즈(450)는 광량 제어된 단일 파장의 광빔을 인쇄 매체(480)상에 각각의 잉크(460, 462, 464)가 분사된 영역에 선택적으로 집광시킨다. 이때, 인쇄 매체(480)상에서 인접하게 분사된 각각의 광색성 잉크(460, 462, 464)는 집광된 빔에 의해 감광됨으로써 원하는 프린팅물을 만들어낼 수 있다.
본 발명의 제 4 실시예에 따르면, 각 색깔의 잉크를 인쇄 매체상에서 인접 분사하고 하나의 광원에 의한 광량 제어에 의해 감광시키기 때문에 잉크젯 프린터를 저렴하게 구성할 수 있다는 장점이 있다.
그러므로, 본 발명에 따라서 잉크를 인쇄 매체에 직접 분사하는 제 1 내지 제 4 실시예로서 구성된 잉크젯 프린터는 인쇄 매체의 해상도 향상과 더불어 인쇄 속도의 증가를 가져올 수 있으며, 그레이 스케일 프린팅이 가능하므로 풀 컬러 인쇄를 통해 프린팅 품질을 증진시킬 수 있다.

Claims (8)

  1. 잉크젯 프린터에 있어서,
    광색성 잉크를 가지고 있으며, 인쇄 매체상에 정량화된 미세 잉크 방울을 분사하는 잉크 분사 수단;
    상기 광색성 잉크를 감광시키는 파장의 광빔을 방출하는 광원;
    상기 광원에 의해 방출된 광빔을 상기 인쇄 매체상에 잉크가 분사된 영역에 집광시키는 집광 렌즈를 포함하는 것을 특징으로하는 잉크젯 프린터.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 잉크젯 프린터는:
    상기 광원에서 방출되는 상기 광빔의 강도 또는 조사시간을 변화시켜 전체광량을 조절하므로써 상기 잉크의 감광 정도에 따른 그레이 스케일을 조절하는 광원 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로하는 잉크젯 프린터.
  3. 잉크젯 프린터에 있어서,
    각기 상이한 다수개 색의 광색성 잉크가 혼합되어 있으며, 인쇄 매체상에 상기 혼합된 잉크 방울을 분사하는 잉크 분사 수단;
    상기 상이한 색의 광색성 잉크를 각기 감광시키는 상이한 파장의 광빔을 방출하는 다수개의 광원;
    각기 대응하는 상기 광원으로부터 방출된 각기 상이한 파장의 광빔을 선택적으로 분리시키는 다수개의 빔 스플리터;
    상기 각각의 빔 스플리터에 의해 분리된 각기 상이한 파장의 광빔을 상기 인쇄 매체상에 분사된 혼합 광색성 잉크에 집광시키는 집광 렌즈를 포함하는 것을 특징으로하는 잉크젯 프린터.
  4. 제 3 항에 있어서, 잉크젯 프린터는:
    상기 각각의 광원에 의해 방출되는 각각의 광빔의 강도 또는 조사시간을 변화시켜 전체광량을 조절하므로써 상기 잉크의 감광 정도에 따른 그레이 스케일을 조절하는 광원 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로하는 잉크젯 프린터.
  5. 잉크젯 프린터에 있어서,
    각기 상이한 색의 다수개의 광색성 잉크가 분리되어 있으며, 인쇄 매체상에 서로 근접하게 각각의 광색성 잉크 방울을 각기 분사하는 다수개의 잉크 분사 수단;
    상기 각기 상이한 광색성 잉크를 감광시키는 상이한 파장의 광빔을 방출하는 다수개의 광원;
    각기 대응하는 상기 광원으로부터 방출된 각기 상이한 파장의 광빔을 선택적으로 분리시키는 다수개의 빔 스플리터;
    상기 각각의 빔 스플리터에 의해 분리된 각기 상이한 파장의 광빔을 상기 인쇄 매체상에 근접 분사된 각각의 잉크에 집광시키는 집광 렌즈를 포함하는 것을 특징으로하는 잉크젯 프린터.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 잉크젯 프린터는:
    상기 각각의 광원에서 방출되는 각각의 광빔의 강도 또는 조사시간을 변화시켜 전체 광량을 조절하여 상기 잉크의 감광 정도에 따른 그레이 스케일을 조절하는 광원 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로하는 잉크젯 프린터.
  7. 잉크젯 프린터에 있어서,
    각기 상이한 색의 다수개의 광색성 잉크가 분리되어있으며, 인쇄 매체상에 서로 인접하게 각각의 광색성 잉크 방울을 각기 분사하는 다수개의 잉크 분사 수단;
    동일 파장의 광빔을 방출하는 광원;
    상기 광원으로부터 방출되는 광빔을 제어하는 광빔 제어 수단;
    상기 광빔 제어 수단에 의해 제어된 광빔을 상기 인쇄 매체상에 인접 분사된 각각의 잉크에 집광시키는 집광 렌즈를 포함하는 것을 특징으로하는 잉크젯 프린터.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 광빔 제어 수단은 상기 광빔의 강도 또는 조사시간을 변화시켜 전체광량을 조절하므로써 잉크의 감광정도에 따른 그레이 스케일을 조절하는 것을 특성으로 하는 잉크젯 프린터.
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