KR100274473B1 - 연속 인쇄 잉크 분사 노즐의 세척 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

유체(액체 또는 물) 세척 장치(46)는 잉크젯 프린터 카트리지(17)의 전방 표면을 세척하기 위해 사용된다. 또한, 노즐판(24)은 노즐 어레이(23)에 잉크(32)가 튀는 것을 차단한다. 잉크젯 프린터에서, 잉크 방울은 프린터 헤드내의 노즐판내의 구멍 어레이로부터 분출된다. 잉크 방울이 분출되는 동안에 잉크는 분무되고 구멍들 주위에 퇴적된다. 잉크 방울은 노즐에 인접한 용지 웨브(14)에 부착되며 방울의 분부는 노즐판의 코팅면의 후방으로 날아 다닌다. 약간의 잉크가 노즐 구멍(23)의 어레이상으로 새어 나온다. 잉크 코팅은 입자들을 달라붙게 하며 구멍을 막히게 하는 경향이 있다. 잉크 코팅은 노즐 표면을 유체 유동으로 세척하며 몇몇 실시예에서는 노즐 구멍 자체 위로 유동한다. 유체(46)는 물, 잉크 또는 다른 액체이며, 노즐 표면을 가로질러 채널로 연결되며, 유체는 공기 유동이며 노즐 표면을 가로질러 유동된다.

Description

연속 인쇄 잉크 분사 노즐의 세척 장치 및 방법

드롭 온 디멘드 잉크젯 및 버블젯 프린터(총체적으로 잉크젯프린터라고 칭한다)는 노즐로부터 노즐에 인접한 용지로 미세한 잉크 방울들을 분사한다. 이러한 형태의 프린터의 예로서는 BC01 및 BC02로 공지된 캐논사의 프린터들이 있다. 잉크 방울의 궤적 및 분사 시간을 정밀하게 제어하는 것에 의하여, 잉크 분사 노즐들은 용지 상에 도트들을 명확하게 인쇄한다. 잉크 방울의 정밀한 위치결정을 달성하기 위하여, 잉크 분사 노즐은 잉크 방울이 노즐로부터 용지의 표면으로 비산함으로써 잉크 방울들이 통과하는 오리피스들을 제공하고, 오리피스들은 청결하고 깨끗해야만 한다. 종래의 드롭 온 디멘드 잉크젯프린터에서, 잉크 방울을 분사하는 노즐의 전방면에 오리피스들의 어레이가 있다. 인쇄 동안, 잉크는 용지에 필요한 상을 형성하도록 어레이에서 선택된 오리피스들로부터 분사된다. 잉크 방울들의 비산, 특히 용지 표면에 충돌하는 잉크 방울은 노즐의 표면을 덮는 분무 상태의 잉크를 생성한다. 또한, 잉크 방울의 분사 동안, 불필요한 잉크가 분사되어 오리피스에 인접한 노즐면에 침착된다. 이러한 습한 잉크 도포층은 노즐 오리피스들을 막아서 노즐로부터 분사되는 잉크를 차단하는 종이 섬유, 분진, 티 및 다른 형태의 입자들을 초래한다. 또한, 외부에 부착된 잉크는 오리피스들을 막도록 누적될 수 있다. 따라서, 오리피스의 어레이들이 잉크 및 입자의 청결함을 유지하도록, 잉크젯프린터의 노즐판을 정기적으로 세척하는 것이 필요하며, 그렇지 않으면 잉크 및 입자들이 용지 상에 잉크의 인쇄를 방해할 수 있다.

종래에, 잉크젯프린터는 노즐판과 오리피스들을 세척하는 와이퍼 기구에 의하여 세척되었다. 인쇄 작업 동안, 프린터 헤드는 용지 웨브로부터 세척 와이퍼에 대하여 활주하는 세척 스테이션으로 이동한다. 이러한 와이퍼들은 노즐에서 잉크를 막을 수도 있는 입자들을 제거하도록 노즐판의 전방면 및 오리피스들의 개구를 가로질러 와이핑한다. 와이퍼들 자체가 일시적으로 노즐들을 막기 때문에, 외이퍼들은 잉크젯프린터가 인쇄를 하지 않을 때에만 사용된다. 에를 들면, 외이퍼는 캐리지 경로에 인접하여 유지되는 용지의 가장자리 이상 멀리 있는 캐리지의 경로의 단부에 위치될 수도 있다. 와이핑 시스템의 예가 "기록 헤드를 세척하기 위한 세척 수단을 갖는 잉크젯 기록 장치"라는 명칭의 미국 특허 제5,126,765호에 개시되어 있다.

와이퍼들은 개별적인 인쇄 작업이 비교적 짧고 프린터 노즐들이 와이핑되고 세척되는 사이의 시간이 비교적 짧을 경우에 탁상형 인쇄 장치용으로 수용될 수 있다는 것이 판명되었다. 전형적인 탁상형 잉크젯프린터에 있어서, 잉크젯프린터 헤드를 가진 캐리지는 각 인쇄 작업을 한 후에 세척 스테이션으로 이동될 수 있다. 그러므로, 통상적인 탁상형 장치에 있어서, 인쇄 노즐들은 종래의 와이퍼에 의해 자주 세척되어, 입자에 의하여 막히는 경향이 없다.

연속 웨브-급지 인쇄 장치로서, 프린터 노즐은 많은 시간동안 연속적으로 인쇄하는 것이 요구된다. 이는 각 인쇄 작업이 비교적 짧은 시간에 처리되는 전형적인 탁상형 인쇄 장치와는 다른 것이다. 인쇄 헤드가 인쇄될 용지로부터 멀리 떨어진 세척 스테이션으로 이동하는 것은 필연적으로 연속 프린터의 인쇄 작업을 중단시킨다. 이러한 중단이 전형적인 탁상 인쇄 작업을 실제적으로 방해하지는 않지만, 이는 연속 웨브의 상업적인 인쇄에는 방해가 된다. 이와 관련하여, 종래의 잉크젯 프린터 헤드는 매 30 시간 내지 60 시간의 연속 인쇄마다 세척할 필요가 있음을 알았다. 잉크젯프린터용 원격 세척 스테이션은 인쇄 작업이 노즐을 세척하기 위하여 30분 내지 1시간마다 중단되어야만 하기 때문에 상업적인 연속 프린터에는 불필요하다. 따라서, 오래 전부터 인쇄 작업을 중단하지 않고 잉크 분사 노즐을 세척하기 위한 방법 및 장치가 필요하였다.

잉크젯프린터의 노즐면을 세척하기 위한 다른 종래의 기술들은 노즐면으로부터 입자를 털어 내도록 노즐 또는 그 주위를 송풍하거나 또는 입자들이 노즐면에 부착되는 것을 방지하는 것이다. 일부 이러한 기술들은 먼지 입자의 정전기 전하를 중화시키는 이온화된 공기의 사용을 포함하며, 정전기 전하는 노즐에 먼지가 흡인한다. 이 기술들은 발명의 명칭이 "잉크젯프린터로부터 먼지를 제거하기 위한 방법 및 장치"인 미국 특허 제 4,411,706호에 개시되어 있는 바와 같이, 부분적으로만 성공하였다. 노즐에서 공기를 송풍하는 것은 노즐이 잉크를 분무하는 것으로서 달성되는 한편, 종래 기술에 의한 공기의 난류 유동은 용지에 대한 잉크 방울의 궤적을 방해한다. 잉크 분사 노즐을 세척하기 위한 종래의 시스템이 만족스럽지 않았기 때문에, 노즐을 효과적으로 세척하기 위한 기술이 오랫동안 요구되어 왔다. 그러한 요구는 본 발명이 있기까지는 완전히 만족스럽지 않았다.

본 발명은 프린터 노즐에 관한 것이고, 특히 잉크젯 및 버블젯 프린터 노즐과 같은 드롭 온 디멘드(drop-on-demand) 프린터 노즐에 관한 것이다. 본 발명은 특히 연속 작업 동안 이러한 인쇄 노즐들을 차단하고 막는 분진, 다른 입자들 및 잉크와 관련된 문제들에 대해 특별한 응용을 가진다.

본 발명은 하기와 같이 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명될 것이다.

제1도는 본 발명의 제 1 실시예를 형성하는 관련 유체 세척 기구를 구비한 잉크젯프린터의 단면도이다.

제2도는 제1도에 도시된 잉크젯프린터의 헤드의 전방면을 도시한 정면도이다.

제3도 및 제4도는 각각 본 발명의 다른 실시예를 도시한 단면도 및 정면도이다.

제5도는 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 정면도이다.

제6도 및 제7도는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 정면도이다.

본 발명은 인쇄 노즐면을 가로질러 흘러 노즐면에 달라붙은 먼지 및 용지 입자를 제거하는 물 또는 공기와 같은 유체로 잉크 분사 노즐을 세척하기 위한 기술에 관한 것이다. 입자들이 유체에 포집되면, 입자들은 유체의 흐름에 의해 노즐로 부터 제거된다.

본 발명의 한 실시예에 있어서, 유체 스트림(stream)은 프린터를 세척하도록 잉크젯프린터의 노즐면을 가로질러 흐른다. 이러한 흐름은 잉크 방울이 분사되는 노즐 어레이에 인접하여 배치된다. 노즐 어레이를 막히게 할 수도 있는 먼지 및 용지 입자들은 이것들이 노즐의 오리피스들을 막기 전에 유체 스트림에 의해 제거된다. 유체 공급원, 배수 공급 유체 및 유체 채널의 네트워크는 노즐 어레이 부근에 있는 입자 및 먼지를 제거하도록 채용되는 유체 스트림 경로를 생성한다. 유체가 노즐면을 가로질러 연속적으로 흐르는 것에 의하여, 잉크, 부스러기 및 용지 입자들은 연속적으로 포집되어 노즐 어레이로부터 제거된다. 일부 실시예에 있어서, 유체 스트림은 노즐 어레이로부터 잉크 방울의 분사를 중단시키지 않으며, 그러므로, 인쇄를 중단시키지 않는다.

본 발명의 제 1 실시예에 있어서, 세척 유체는 노즐 오리피스에 인접한 채널에 한정되고, 오리피스들에는 유체가 흐르지 않는다. 따라서, 유체 스트림이 노즐로부터 용지로 분사되는 잉크 방울을 차단하거나 방해하지 않기 때문에, 세척 유체가 흐르는 동안 잉크 분사 노즐은 인쇄할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제 1 실시예는 연속적으로 인쇄하는 동안, 잉크젯프린터 면으로부터 입자를 연속적으로 제거하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.

본 발명의 제 2 실시예에 있어서, 일반적으로 세척 유체는 오리피스들 및 노즐을 세척하도록 인쇄 노즐 오리피스들 바로 위에서 흐른다. 제 2 실시예를 사용하여 오리피스들이 세척되는 동안 인쇄는 중단된다. 본 발명의 이러한 오리피스 세척 실시예는 오리피스들을 막는 잉크 잔류물, 먼지 또는 용지 섬유를 세척한다. 그러므로, 제 2 실시예는 제 1 실시예의 것보다 인쇄 노즐을 보다 확실하게 세척한다. 본 발명의 제 2 실시예는 제 1 실시예와 함께 사용할 수도 있다.

본 발명의 제 3 실시예에 있어서, 노즐 오리피스들의 어레이는 노즐판에 의해 잉크 분사 및 튐으로부터 보호된다. 노즐판은 오리피스들의 정면에 위치되고, 잉크 방울이 비산할 수 있는 좁은 슬릿을 포함한다. 노즐판은 작은 틈새에 의해 노즐 오리피스의 어레이로부터 분리되며, 잉여 잉크는 틈새를 통하여 노즐 오리피스 으로부터 드레인된다. 제 3 실시예는 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예와 함께 사용될 수 있다.

본 발명의 목적은 잉크젯프린터의 노즐 어레이를 세척하고, 노즐 어레이의 오리피스들이 잉크, 먼지 및 용지 입자에 의해 막히는 것을 방지하는데 있다. 본 발명의 다른 목적은 노즐이 인쇄를 하는 동안 노즐 어레이의 잉크 및 용지 입자를 계속적으로 포집하여 제거하고, 노즐을 완벽하게 세척하는데 있다. 본 발명의 또 다른 목적은 보수없이 인쇄를 행하는 기간을 연장하고, 잉크젯프린터에서 요구되는 세척 빈도수를 감소시키는데 있다. 또한, 본 발명의 목적은 종래 기술의 잉크젯프린터를 막히게 했던 먼지, 부스러기 및 용지 입자에 의해 발생했던 많은 문제점을 극복하는 것에 의하여 잉크젯프린터의 인쇄 향상을 향상시키는데 있다. 이들 및 다른 목적은 하기에 도시되고 설명된 본 발명에 의해 달성된다.

도 1은 인쇄 기구에 있는 축(12)상의 캐리지로서 장착된 잉크젯프린터 헤드(10)를 도시한다. 특히, 인쇄 기구는 고용량의 컴퓨터 인쇄를 위한 종래의 연속 웨브 급지 프린터일 수도 있다. 이러한 프린터에 있어서 웨브의 속도는 분당 300 웨브 피트이고 분당 200 내지 500 웨브 피트 범위의 작업 속도 범위를 가지는 것이 보통이다. 아울러, 잉크젯프린터가 그 기간에 세척이 요구되지 않으면, 프린터들은 연속적으로 작동하며, 중단없이 12시간만큼 긴 시간 동안 인쇄하게 된다.

용지 또는 다른 웨브 용지는 화살표(15) 방향으로 웨브(14)로서 이동한다. 웨브는 프린터 헤드에 인접한 압반(16, platen)의 표면을 가로질러 이동된다. 압반은 잉크젯프린터의 바로 정면에서 잉크젯프린터와 대체로 평행하게 인쇄하기 위하여 웨브를 위치시킨다. 인쇄 기구는 정확하게 제어된 형태로 그리고 소정의 경로를 따라서 소정의 속도로 웨브를 이동시키는 예를 들어 트랙터 공급기와 같은 취급 장치(도시되지 않음)를 포함한다. 잉크젯프린터 헤드는 브래킷(17)에 의하여 축에 부착되어서, 프린터 헤드는 축 상에서 적소에 고정되고 웨브의 폭을 가로질러 균일하게 이격된 다른 프린터 헤드를 구비한 어레이에 배열된다. 대안적으로, 프린터 헤드는 축 상에 활주 가능하게 설치되어, 이동하는 웨브에 관계하여 프린터 헤드를 위치시키도록 인쇄동안 제어되는 방식으로 축을 가로질러 전후진된다. 브래킷은 또한 잉크젯프린터 헤드로부터 열을 분산하기 위한 핀(18)을 포함할 수도 있다. 열전쌍은 프린터 헤드의 온도를 감지하기 위하여 가열 핀의 기초부에 부착될 수도 있다. 브래킷은 잉크 분사 노즐 조립체를 견고하게 지지하는데 적절한 알루미늄 또는 다른 물질로 형성될 수 있다.

잉크 분사 노즐 조립체는 인쇄 헤드 브래킷(17)의 전방면 상에 있는 장착판(19)을 포함한다. 장착판은 브래킷의 요홈(20)에서 인쇄 헤드를 지지한다. 판은 브래킷 요홈에 겹쳐져, 나사 또는 다른 체결 기구에 의해 브래킷에 제거 가능하게 부착된다. 장착판은 사각의 슬롯(21)을 포함하며, 프린터 헤드의 정면 코 부분(22)은 슬롯을 통하여 돌출한다. 노즐 오리피스(23)들의 어레이는 프린터 헤드의 코 부분의 정면에 위치된다. 장착판은 가공된 구리로 만들어질 수도 있으며, 오리피스들을 막는 잉여 잉크를 감소시키도록 오리피스(23)의 영역에서 그리고 그 근처에서 예를 들어 테프론과 같은 친수성 도포제로 도포된다.

노즐판(24)은 장착판과 프린터 헤드의 코 부분을 덮는다. 노즐판은 나사 또는 다른 체결 장치에 의해 장착판 또는 브래킷에 부착된다. 밀봉체(25)는 노즐판과 장착판 사이에 위치되어, 두 판사이의 틈새로부터 세척액이 누출되는 것을 방지한다. 아울러, 노즐판은 프린터 헤드에 있는 노즐 오리피스 어레이와 정렬되는 좁은 슬릿(26)을 포함하여, 잉크 방울이 오리피스들로부터 슬릿(26)을 통하여 용지 웨브(14)로 비산하도록 한다. 슬릿은 노즐 오리피스 어레이와 정렬된다. 덧붙여, 슬릿은 노즐 어레이의 면적보다 약간 큰 면적을 가지는 개구를 가진다. 노즐판은 용지 웨브를 타격하는 잉크의 튐으로부터 노즐 어레이를 부분적으로 차폐한다. 노즐판은 다공성 물질로 형성되어서, 노즐판으로 튀겨진 잉크가 노즐판을 통하여 노즐판의 후방부와 장착판 사이의 틈새 내로 흡인될 수 있다.

노즐판은 잉크 방울이 용지 웨브를 충돌함으로써 잉크 방울이 프린터 헤드로 튀는 것을 방지한다. 잉크 분사는 노즐 어레이로 다시 튀는 대신에 노즐판의 외부면에 모인다. 또한, 장착판 및 노즐판 사이의 틈새(40)로 새어나오는 잉크는 표면이 잉크로 적셔진 표면에 부착되는 경향을 가지는 용지와 웨브 섬유 및 다른 입자들로부터 차단된다. 프린터 헤드의 노즐 표면(48)상에 모이는 잉크는 노즐판 때문에 웨브 섬유 및 다른 입자들을 모으지 않는다. 노즐판 만의 존재는 몇 시간(0.5 내지 1.5 시간에 대조되는)으로 연장할 수 있으며, 그 시간 동안 프린터 헤드 노즐은 세척 사이에 확실하고 연속적으로 인쇄할 수 있다.

잉크 방울(27)들은 인쇄를 위하여 노즐 오리피스(23)들로부터 용지 웨브(14)를 향하여 분출된다. 잉크 방울들이 웨브에 충돌함으로써, 대부분의 잉크는 도트(30) 또는 다른 표식으로서 웨브에 남게 된다. 잉크중 일부는 잉크가 용지를 타격함으로써 튀게 되어, 잉크 입자들의 분무를 형성한다. 또한, 노즐 오리피스들로부터 잉크 방울이 배출되어 잉크 분무 잔류물이 생성된다. 이러한 잉크 분무는 노즐판, 프린터 헤드 코 부분(22) 및 용지 웨브 부근에서 부양하며, 잉크 인쇄가 계속 됨으로써 두께로 만들어지는 잉크 도포층(34)으로서 그 표면에 정착하는 경향이 있다. 용지 웨브가 이동하기 때문에, 웨브의 어느 한 부분에 주목할 정도로 쌓이지 않으며, 프린터 헤드는 움직이지 않는다. 따라서, 프린터 헤드 표면상에 쌓인 잉크는 여러 가지 문제점을 가지고 있으나, 이러한 문제는 본 발명에 의해 해결된다.

잉크 방울의 충돌, 용지 웨브의 이동 및 다른 변수들은 용지 섬유 및 다른 미세한 입자(36)들을 웨브 및 다른 표면으로부터 제거하여, 잉크 분무 내에서 부양 시킨다. 잉크 분무에 의해 야기된 노즐 주위에 잉크가 쌓이는 것에 더하여, 이 입자들 중 일부는 잉크 분사 노즐의 근처에서 잉크 및 도포층(34)의 퇴적에 기여한다. 이러한 퇴적이 세척에 의해 제거되지 않고 계속된다면, 퇴적층은 노즐 오리피스(23)들을 막아, 잉크 인쇄를 차단한다. 노즐판이 다량의 잉크 분사 및 이탈된 입자를 차단하는 한편, 노즐판은 노즐 오리피스들의 어레이를 닦을 필요가 전혀 없게 된다. 본 발명은 인쇄를 계속하는 동안 노즐 오리피스들 주위의 잉크 및 입자 퇴적층을 제거하는 기술을 포함한다.

물 또는 공기와 같은 유체를 프린터 헤드의 코 부분(22)의 전방면을 가로질러 분출하는 것에 의하여, 노즐 어레이를 도포하는 잉크 및 입자들이 세척되는 것을 알았다. 하나의 실시예에 있어서, 물은 물 공급원으로부터 브래킷(17)과 장착판을 통과하는 도관(42)을 경유하여 장착판(19)과 노즐판(24) 사이의 틈새(40)로 공급되어, 장착판의 정면에 있는 비교적 넓은 개구부(44)들로부터 배출된다. 이 개구부들로 배출된 유체는 장착판들과 노즐판들 사이의 틈새(40)로 들어가며, 프린터 헤드의 코 부분(22)을 향하여 이 판들 사이에서 화살표(46)로 도시된 바와 같이 하향하여 흐른다. 유체가 프린터 헤드 코 부분(22)에 도달함으로써, 코 부분의 정면(48) 위를 적시도록 흐른다. 이렇게 하여, 코 부분의 정면을 도포하는 잉크, 웨브 섬유 및 입자들은 유체에 의해 세척된다.

잉크, 섬유 및 다른 입자들과 함께 유체는 장착판에 있는 흡인 개구(50)에 도달할 때까지 장착판과 노즐판 사이의 틈새를 통하여 하향하여 흐른다. 개구에 약간의 흡인력이 적용되기 때문에, 유체는 개구로 흡인되어 도관(52)을 통하여 배출구(도시되지 않음)로 흐른다. 유체가 물 또는 다른 액체인 경우에, 유체는 폐기되거나 또는 여과되어 프린터를 통하여 재순환될 수도 있다. 대안적으로, 흡인 개구(50)로 흡입된 유체는 장착판과 노즐판 사이의 틈새(40)내의 잉여 잉크일 수도 있다. 유체의 흡인력은 틈새에서 모세관 힘을 생성하고, 모세관 힘은 노즐 어레이로부터 잉크를 틈새를 통해 흡인 개구로 흡인한다. 이러한 대안적인 실시예에 있어서, 별도의 유체 공급원, 공급 도관(42) 및 프린터 헤드 바로 위에 있는 유체 배출개구(44)는 잉여 잉크 자체가 세척 유체로서 사용되기 때문에 불필요하다.

증류수와 같은 세척 유체가 공급되면, 인쇄는 노즐 어레이의 면을 가로지르는 유체의 유동 경로에 따라서, 유체가 노즐의 전방면(48)을 세척하는 동안 중단되거나 계속되어야만 된다. 유체의 흐름이 전체의 노즐 어레이를 크게 가로지르면, 유체는 오리피스(23)를 가로질러 세척할 것이다. 이러한 큰 흐름이 막힌 인쇄 오리피스를 세척하는데 특히 효과적지만, 유체는 잉크 방울의 분사를 방해하므로, 인쇄는 세척 유체의 큰 흐름을 위하여 중단되거나 또는 정지될 수도 있다. 대안적으로, 채널들이 어떠한 인쇄 오리피스도 가로질러 절단하여 잉크 흐름을 차단하지 않기 때문에, 인쇄를 계속하는 동안, 장착판 상의 채널(54)들 및/또는 노즐의 전방면(48)으로 구성되는 유체의 보다 가벼운 경로가 사용될 수도 있다. 잉여 잉크, 섬유 및 다른 입자들은 채널들 및 채널 가까이에 있는 표면들을 도포하는 것에 의하여 이 채널들에 부착될 수 있다. 채널들 내의 유체는 잉크, 섬유 및 다른 입자들을 노즐 어레이의 전방면으로부터 흡인 개구(50)로 운반한다.

또 다른 실시예에 있어서, 도 3 및 도 4(도 1 및 도 2로부터 동일한 도면 부호가 모든 도면에서 공통인 특징으로 인용하도록 이 도면들에 사용됨)에 도시된 바와 같이, 제 1 실시예의 단일 유체 경로는 잉여 잉크, 용지 섬유 및 다른 입자들을 세척하기 위하여 이중 경로 유체 시스템으로 변경되었다. 이러한 이중 경로 유체 세척은 세척이 인쇄 작업을 방해하지 않음으로써 프린터 헤드가 인쇄를 하지 않는 동안 사용하도록 의도된다. 한 쌍의 유체 도관(60, 62)은 유체 공급원(도시되지 않음)에 대한 한 쌍의 출구(64)로부터 프린터 헤드 브래킷(17)의 상부 부분을 통하여 각각 제 1 및 제 2 유체 배출 포트(66, 68)로 연장한다. 이 실시예에 있어서, 노즐판은 나사(74) 또는 다른 부착 수단에 의해 장착판에 직접 부착된다.

제 1 배출 포트(66)는 브래킷(17)으로부터 브래킷의 전방면 영역(72), 프린터 헤드와 노즐판 사이의 틈새(70)로 개방되어 있으며, 표면 영역은 노즐(48)의 전방면을 포함한다. 유체는 노즐 어레이의 오리피스(23)들 위를 통과할 때까지 이 틈새를 통하여 하향으로 흐른다. 노즐 어레이의 바로 밑에서, 프린터 헤드의 전방면은 이것이 브래킷을 위한 흡인 개구(50)에서 종단하는 다른 수직 부분(76)과 만날때까지 경사진 부분을 따라 하강한다. 경사진 표면은 틈새를 비교적 큰 저장부(78)로 넓히고, 이러한 저장부는 유체, 잉여 잉크, 웨브 섬유 및 다른 쌓여 있는 입자들을 모은다. 유체는 저장 용기 내로 하향하여 흘러, 모세관 힘에 의하여 브래킷의 흡인 개구(50) 내로 흡인된다.

마찬가지로, 제 2 유체 도관(68)은 유체를 도 4 에 도시된 바와 같은 개구열을 구성하는 제 2 배출 포트(68)로 운반하며, 유체는 제 2 배출 포트를 통하여 노즐판(19)의 표면으로 배출된다. 유체는 유체가 판의 표면을 하향하여 가로질러 흐름으로써 노즐판의 전방면을 적시고 세척한다. 노즐판(24)에 있는 슬릿(26)에서, 유체 부분은 슬릿 주위, 전체 및 내로 흐른다. 슬릿 주위, 전체 및 내로 흐르는 유체는 판에 모인 잉크와 입자를 세척한다. 이러한 외부 경로 유체, 잉크 및 입자 혼합물은 유체가 브래킷의 흡인 개구(50)와 소통하여 노즐 판에 있는 개구(82)로 흡인될 때까지 노즐판에 걸친 하향 흐름을 구성한다(표면 장력은 판 표면으로의 유체 스트림을 유지한다). 슬릿 내로 흡인된 유체는 슬릿을 세척하고, 노즐판과 프린터 헤드 사이의 공동(78)으로 흡인되며, 공동으로부터 유체, 잉크 및 입자 혼합물은 브래킷의 흡인 개구(50)에 의하여 흡인된다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예를 도시하며, 이 실시예에서, 한 쌍의 유체 스트림(86, 88)은 인쇄하는 동안 표면으로부터 잉크를 세척하도록 노즐 어레이(23)의 어느 한 쪽면에서 노즐 전방면(48)을 가로질러 흐른다. 이 실시예는 노즐판을 구비하거나 또는 구비하지 않을 수도 있다(도시된 바와 같이). 장착판(19)에 또는 그 안에 장착된 한 쌍의 수평 유체 도관(90, 92)들은 유체 공급원(화살표(94)에 의하여 표시됨)에 연결되고, 프린터 헤드 노즐의 전방면(48)에 인접한 개구(96)로부터 배출된다. 배출 개구로부터의 유체는 한 쌍의 수평 채널(98, 100)들로 들어가고, 수평 채널들은 노즐 어레이(23)의 반대편 측부에서 평행하게 있다. 채널들 및 채널들에 인접한 표면들 및 노즐 오리피스들은 친수성 물질로 도포되어서, 잉크는 이들 영역들에서 쌓이게 되고, 채널들로 흡인되어 채널을 흐르는 유체에 의하여 세척된다. 채널에 있는 유체가 채널의 반대편 단부에 도달함으로써, 유체는 흡인에 의해 장착판 상의 개구(102, 104)로 흡인된다. 이러한 개구들은 도관(106, 108)들에 연결되고, 이 도관들은 드레인(110)에 연결되며, 드레인은 채널을 통하여 유체를 흡인하도록 고관들과 개구(102, 104)들에 흡인력을 부과한다.

도 6 및 7은 세척 유체로서 공기(또는 다른 가스)를 사용하는 것이 특히 적합한 본 발명의 다른 실시예를 도시한 것이다. 타원형 깔대기와 같은 공기 풀무 다기관(112)은 노즐 어레이(23)의 전방면(48)을 수평(도 6) 또는 수직(도 7)으로 가로지르는 저압의 공기 흐름을 제공한다. 풀무 다기관은 압축 공기원(도시되지 않음)에 연결된다. 공기 흐름 압력은 노즐 어레이의 전방면에 젖은 잉크를 가하여, 잉크(포함된 섬유 및 입자들을 포함한)가 다기관(112)으로부터 다기관과 동일한 형상을 가지는 진공 다기관(114)을 향하여 흐르게 한다. 진공 다기관은 잉크 흐름을 모아서, 드레인부(도시되지 않음)을 향하도록 한다(화살표(16) 참조). 덧붙여, 진공 다기관은 노즐 어레이를 가로지르는 공기를 진공 펌프로 흡인하도록 진공 펌프에 연결될 수도 있다. 노즐 어레이를 가로지르는 공기 흐름이 잉크 분사 노즐의 궤적을 차단하는지에 따라서, 풀무 및 진공 다기관들이 인쇄 동안 작동되거나 작동되지 않을 수도 있다.

본 발명은 가장 실질적이며 양호한 실시예에 대하여 설명하였다. 본 발명은 설명된 실시예에 한정되는 것이 아니며 첨부된 청구 범위의 기술 사상 및 영역으로 부터 벗어나지 않은 여러 가지 수정 및 동등 장치를 포함한다.

Claims (16)

1. 인쇄를 위하여 용지를 향한 경로에 잉크를 분사하며, 각각의 사이를 통과하는 채널들을 전방면에 가지는 노즐 오리피스들의 어레이와; 상기 노즐 오리피스들의 어레이와 용지 사이에 배치되어 틈새에 의해 상기 노즐 오리피스들의 어레이로부터 분리되며, 상기 경로와 정렬되는 슬릿을 가져서 잉크 방울들이 상기 슬릿을 통하여 비산되도록 하는 노즐판과; 상기 전방면의 채널들에서 상기 노즐판과 상기 노즐 오리피스들 사이의 틈새를 통과하는 한편, 인쇄중에 잉크 방울들이 상기 노즐 오리피스들로부터 분사되는 동안 흐르는 액상의 세척 유체 스트림을 포함하는 잉크젯프린터 헤드.
2. 제1항에 있어서, 상기 노즐판에 있는 슬릿은 상기 노즐 오리피스들의 어레이의 영역보다 큰 면적을 가지는 잉크젯프린터 헤드.
3. 제1항에 있어서, 상기 노즐판은 잉크 흡수제, 다공성 물질로 형성되는 잉크젯프린터 헤드.
4. 전방면과 상기 전방면에 배열되는 노즐 오리피스 어레이를 가지며, 잉크 방울들이 용지를 향한 경로를 따라서 상기 오리피스들을 통하여 분사되는 잉크젯프린터 헤드와; 상기 잉크젯프린터 헤드를 수용하기 적합한 요홈을 가지는 브래킷과; 상기 브래킷에 제거될 수 있도록 부착되고 상기 요홈에 상기 잉크젯프린터헤드를 고정하며, 상기 잉크젯프린터 헤드들의 전방면이 돌출하는 개구를 가지는 장착판과; 상기 장착판에 부착되고 상기 장착판에 있는 개구를 덮으며 틈새에 의하여 상기 잉크젯프린터 헤드의 전방면으로부터 분리되며, 상기 노즐 오리피스들의 어레이와 정렬되고 해당하는 경로 상에 있는 잉크 방울들이 통과하는 슬릿을 가지는 노즐판과; 상기 프린터 헤드의 전방면과 상기 노즐판 사이에서 흐르는 한편, 잉크 방울들이 상기 노즐 오리피스들로부터 상기 용지로 분사되는 동안 상기 노즐 오리피스들에 인접하는 흐르는 액상의 세척 유체 스트림을 포함하는 잉크젯프린터.
5. 제4항에 있어서, 상기 잉크젯프린터 헤드의 전방면을 가로질러 흐르는 세척 유체 스트림을 추가적으로 포함하는하는 잉크젯프린터.
6. 제4항에 있어서, 상기 노즐판은 용지와 마주하는 전방면과 상기 프린터 헤드와 마주하는 후방면을 가지며, 상기 노즐판은 상기 전방면에 튄 잉크가 노즐판을 통하여 흡인되어 상기 액상의 세척 유체 스트림에 의하여 세척되도록 다공성인 잉크젯프린터 헤드.
7. 제4항에 있어서, 용지와 마주하는 상기 노즐판의 전방면 상에 있는 제 2 유체 스트림을 추가적으로 포함하며, 상기 제 2 유체 스트림의 일부는 상기 액상의 세척 유체 스트림과 합체되도록 상기 노즐판에 잇는 슬릿을 통하여 흡인되는 잉크젯프린터.
8. 제4항에 있어서, 상기 프린터 헤드의 전방면은 상기 액상의 세척 유체 스트림을 위한 채널과 동일 평면인 잉크젯프린터.
9. 제8항에 있어서, 상기 채널은 친수성 물질로 도포되는 잉크젯프린터.
10. 제4항에 있어서, 상기 잉크젯프린터 헤드의 전방면과 상기 노즐판 사이의 틈새는 상기 노즐 오리피스들의 어레이 밑에 있는 저장부를 형성하도록 넓혀지는 잉크젯프린터.
11. 제4항에 있어서, 상기 노즐 오리피스들의 어레이 바로 아래의 상기 브래킷에 위치되는 흡인 개구를 추가적으로 포함하며, 상기 흡인 개구는 상기 잉크젯프린터 헤드와 상기 노즐판 사이의 틈새로부터 잉여 잉크를 흡인하기 위한 약한 진공부를 가지는 잉크젯프린터.
12. 제4항에 있어서, 상기 노즐 오리피스들의 어레이 바로 아래의 상기 브래킷에 위치되는 흡인 개구를 추가적으로 포함하며, 상기 흡인 개구는 상기 액상의 세척 유체 스트림이 상기 프린터 헤드의 전방면을 가로질러 세척한 후에 상기 액상의 세척 유체 스트림에서 잉여 잉크를 흡인하기 위한 약한 진공부를 가지는 잉크젯프린터.
13. 제12항에 있어서, 상기 노즐판은 상기 브래킷에 있는 흡인 개구와 정렬되는 개구를 포함하여, 상기 노즐판 위에서 흐르는 액상의 유체는 상기 판에 있는 개구로 그리고 아울러 상기 흡인 개구로 흡인되는 잉크젯프린터.
14. 노즐 오리피스들 어레이를 가지는 전방면, 및 틈새에 의하여 상기 전방면과 분리되는 노즐판을 가지는 잉크젯프린터 헤드 세척 방법으로서, 용지 웨브 상의 인쇄를 위하여 상기 노즐 어레이로부터 상기 노즐판에 있는 슬릿을 통해 상기 웨브를 향하여 잉크를 분사하는 단계와; 상기 오리피스들을 비산하는 잉크, 공중 부양하는 섬유 및 입자로부터 상기 노즐판을 이용하여 보호하는 단계와; 상기 잉크 분사 단계 동안, 액상의 유체 스트림을 이용하여 프린터 헤드의 전방면을 세척하는 단계와; 상기 프린터 헤드의 전방면과 노즐판 사이의 틈새를 통하여 노즐판 상의 잉여 잉크와 상기 액상의 유체 스트림을 드레인하는 단게를 포함하는 잉크젯프린터 헤드 세척 방법.
15. 제14항에 있어서, 상기 노즐판은 오리피스에 인접한 채널을 포함하며, 상기 드레인 단계는 상기 액상의 유체 스트림을 노즐판에 있는 채널를 통해 흐르게 하는 것에 의하여 추가적으로 실시되는 잉크젯프린터 헤드 세척 방법.
16. 제14항에 있어서, 상기 드레인 단계는 액상의 유체 스트림을 이용하여 노즐판의 전방면을 세척하고 상기 노즐판에 있는 슬릿을 통해 상기 노즐판을 가로지르는 상기 액상의 유체 스트림의 일부를 흡인하는 단계를 추가적으로 포함하는 잉크젯프린터 헤드 세척 방법.

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