KR100354750B1

KR100354750B1 - 습식 인쇄기의 잉크 레벨 측정장치

Info

Publication number: KR100354750B1
Application number: KR1019980055746A
Authority: KR
Inventors: 신성수
Original assignee: 삼성전자 주식회사
Priority date: 1998-12-17
Filing date: 1998-12-17
Publication date: 2002-11-18
Also published as: KR20000040184A

Abstract

습식 인쇄기의 잉크 레벨 측정장치를 개시한다. 개시된 습식 인쇄기의 잉크 레벨 측정장치는 잉크가 수용되는 제1부분과, 상기 제1부분의 일정공간 내에 설치되는 복수의 벽체에 의해 구획되는 것으로 상기 잉크가 자유롭게 유입되는 제2부분을 구비하는 잉크통; 상기 잉크통 내에 저장된 잉크의 저수레벨에 대한 정보를 그 수직변위를 통해 제공하도록 상기 잉크 보다 비중이 낮은 소재로 형성되며, 상기 제2부분의 상기 잉크에 부유되는 것으로 상기 벽체들의 내벽에 점접촉가능하게 형성된 상광하협의 자성부유체; 상기 자성부유체의 자기장 영향권 내에 위치하여 상기 자성부유체의 높이 변화에 따른 상기 잉크의 레벨을 검지하는 자력센서; 및 상기 자력센서로부터 출력되는 상기 전기적 신호를 받아 상기 잉크통 내에 저수된 상기 잉크의 레벨을 측정하는 저수레벨 측정부;를 구비함으로써, 잉크의 점도 등에 관계없이 잉크 잔량을 검출할 수 있어서 신뢰성이 확보된다.

Description

습식 인쇄기의 잉크 레벨 측정장치{Ink level sensing apparatus for liquid printer}

본 발명은 습식 인쇄기의 잉크 레벨 측정장치에 관한 것으로서, 상세히는 잉크통에 담긴 잉크 레벨을 검출하는 부유체의 구조 및 형상이 개선된 습식 인쇄기의 잉크 레벨 측정장치에 관한 것이다.

일반적으로 잉크 레벨 측정장치는 잉크를 현상제로 사용하는 레이저 프린터나 복사기와 같은 습식 현상방식의 인쇄기에 채용되어 용기내에 잔류된 잉크의 저수량에 대한 정보를 제공한다.

인쇄기에 채용된 상기 잉크 레벨 측정장치로부터 제공되는 잉크의 잔류량 정보를 이용하여 잉크의 고갈을 막도록 적절한 시기에 잉크의 보충을 요구하는 메시지를 표시장치를 통해 사용자에게 알려줄 수 있다.

이와 같은 잉크 레벨 측정장치의 채용에 의해 적절한 잉크공급을 이루어지도록 요구함으로써, 인쇄작업도중 잉크의 고갈에 의한 미숙된 인쇄작업 처리 또는 작업중단을 피할 수 있다.

여기서, 상기 잉크는 토너와 액상의 캐리어를 포함하며, 상기 토너에는 칼라 성분을 나타내는 안료가 포함되는데 이 안료로 인해 상기 잉크는 점도를 갖게 된다. 이때, 잉크의 점도는 안료의 종류에 따라 다르다.

상기의 잉크 레벨 측정장치에 있어서, 잉크의 저수량에 따른 부력에 의해 띄워져 잉크의 레벨을 나타내는 부유체를 채용하는 경우, 잉크의 점도 때문에 부유체가 잉크 잔량에 따른 부력에 비례하여 띄워지지 않고, 또한 잉크의 점도 때문에 어느 정도 유동 가능하게 설치되는 부유체가 상기 잉크의 점도에 의한 점착력으로 잉크통의 내벽에 부착되어 작동 불량이 발생할 수 있기 때문에 잉크 레벨 측정에 신뢰성이 떨어진다. 그러므로, 잉크의 레벨을 측정하는데 통상적으로 사용되는 부유체 즉, 잉크통의 내벽에 면접촉되는 부유체를 잉크 레벨 측정장치에 채용하는 것은 적절치 못하다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하고자 창출된 것으로서, 잉크의 점도등에 관계없이 저수레벨 측정의 신뢰성이 향상되도록 잉크통에 점접촉되는 부유체가 채용된 습식 인쇄기의 잉크 레벨 측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 습식 인쇄기의 잉크 레벨 측정장치를 나타낸 개략적 사시도이고,

도 2는 도 1의 자성부유체를 부분 절개한 사시도이고,

그리고 도 3은 본 발명의 다른 유형에 따른 습식 인쇄기의 잉크 레벨 측정장치를 나타낸 개략적 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10,30...잉크통11,31...덮개부재

12,32...제1부분13,33...제2부분

14,34...선부재

17h,17r,17ℓ(37h)(37r)(37ℓ)...자력센서

18,38...저수레벨 검출부20,40...자성부유체

20a...점접촉부21...상광부

22...하협부23...영구자석

24...중량성부재25...제1탐침

35...제2탐침

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 습식 인쇄기의 잉크 레벨 측정장치는 잉크가 수용되는 제1부분과, 상기 제1부분의 일정공간 내에 설치되는 복수의 벽체에 의해 구획되는 것으로 상기 잉크가 자유롭게 유입되는 제2부분을 구비하는 잉크통; 상기 잉크통 내에 저장된 잉크의 저수레벨에 대한 정보를 그 수직변위를 통해 제공하도록 상기 잉크 보다 비중이 낮은 소재로 형성되며, 상기 제2부분의 상기 잉크에 부유되는 것으로 상기 벽체들의 내벽에 점접촉가능하게 볼록형상의 점접촉부를 구비하는 상광하협의 자성부유체; 상기 자성부유체의 자기장 영향권 내에 위치하여 상기 자성부유체의 높이 변화에 따른 상기 잉크의 레벨을 검지하는 자력센서; 및 상기 자력센서로부터 출력되는 상기 전기적 신호를 받아 상기 잉크통 내에 저수된 상기 잉크의 레벨을 측정하는 저수레벨 측정부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 상기 제2부분의 벽체는 상기 자성부유체가 수직이동되도록 그 이동경로를 안내하는 것으로 수직되게 열을지어 상호 이격된 복수의 선부재로 형성된 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 상기 자성부유체의 상광부는 상기 잉크의 액위 상부에 위치하며, 상기 자성부유체의 하협부는 상기 잉크에 잠수되며, 상기 하볍부의 내부에는 상기 자성부유체가 수직방향으로 직립되도록 중량성부재가 내장된 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 상기 자성부유체의 저부에는 상기 제2부분의 저면에 면접촉되는 것을 방지하도록 제1탐침이 마련되며, 상기 제2부분의 저면에는 상기 자성부유체의 저부와 면접촉되는 것을 방지하도록 제2탐침이 마련된 것이 바람직하다.

따라서, 잉크통의 내벽에 점접촉 가능한 부유체를 구비함과 동시에 잉크 잔량에 따른 부력에 비례하여 정방향으로 띄워지도록 된 부유체를 구비함으로써 잉크 잔량 레벨을 검출하므로, 잉크 점도 등에 관계없이 잉크 잔량을 검출할 수 있어서 신뢰성이 확보된다. 이로써, 본 발명에 따른 잉크 레벨 측정장치를 채용한 습식 인쇄기는 적절한 시기에 잉크를 보충할 수 있어서 잉크 고갈에 의한 인쇄작업의 오류가 방지되는 점에 그 특징이 있다.

이러한 특징을 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 습식 인쇄기의 잉크 레벨 측정장치를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 습식 인쇄기의 잉크 레벨 측정장치를 나타낸 개략적 사시도이고, 도 2는 도 1의 자성부유체를 부분 절개한 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 습식 인쇄기의 잉크 레벨 측정장치는 현상제로 사용되는 것으로 소정 점도를 가진 잉크(I)와, 상기 잉크(I)가 저장된 잉크통(10)과, 상기 잉크(I)에 부유되어 있는 자성부유체(20)와, 상기 자성부유체(20)의 수직변위를 통해 상기 잉크(I)의 각 레벨을 감지하는 자력센서(17h)(17r)(17ℓ)들과, 상기 자력센서(17h)(17r)(17ℓ)들로부터 출력되는 전기적 신호로부터 상기 잉크(I)의 레벨을 연산해 내는 저수레벨 측정부(18)를 구비한다.

상기 잉크(I)는 인쇄기의 현상제로 사용되는 토너와 액상의 캐리어를 포함하며, 상기 토너에는 칼라 성분을 나타내는 안료가 포함되는데 이 안료로 인해 상기 잉크(I)는 점착력을 가진 소정의 점도를 갖게 된다.

상기 잉크통(10)은 상호 다른 용적비를 갖는 두 개의 제1부분(12)과 제2부분(13)을 갖고 있다. 실질적인 잉크(I)의 저수량은 용적비가 상대적으로 큰 제1부분(12)이 담당하고, 제2부분(13)은 저수된 잉크(I)의 저수량 정보취득을 보다 용이하고, 정밀하게 하기 위한 용도이다.

상기 제2부분(13)은 제1부분(12)의 일정공간 내에 설치되는 것으로 상기 잉크(I)가 자유롭게 유입되며, 상기 잉크(I)가 자유롭게 유입되도록 복수개의 벽체에 의해 구획된다. 상기 벽체들은 수직되게 열을 지어 상호 이격된 복수의 선부재(14)로 형성된다. 여기서, 상기 제2부분(13)의 선부재(14) 내벽은 후술되는자성부유체(20)의 점접촉부(20a)와 점접촉하도록 예리한 날 형상을 갖는다. 그리고, 상기 제2부분(13)의 내부공간은 잉크(I)에 부유된 자성부유체(20)의 수직이동이 잉크(I)의 저수레벨에 따라 직선적으로 이루어 질 수 있도록 자성부유체(20)의 투영면적과 유사한 단면적을 갖도록 형성된다.

또한, 부가적으로 상기 잉크통(10)의 상단 즉, 제1 및 제2부분(12)(13)의 상단에는 상기 잉크통(10)의 형상에 대응하는 덮개부재(11)가 결합되어 있다.

상기 자성부유체(20)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상광하협의 형상으로서 상기 제2부분(도 1의 13)의 잉크(I)에 의해 띄워지는 것으로 상광부(21) 및 하협부(22)를 구비한다. 상기 자성부유체(20)의 내부에는 자력을 발생하는 영구자석(23)이 내장되어 있다. 이러한 상기 자성부유체(20)는 상기 잉크(I)의 레벨에 따라 상기 제2부분(도 1의 13)의 수직 이동경로에 안내되어 이동되며, 상기 잉크(I) 보다 비중이 낮은 소재로 형성된다. 그리고, 상기 자성부유체(20)의 저부에는 상기 제2부분(도 1의 13)의 저면에 대해 면접촉되는 것을 방지하도록 제1탐침(25)이 마련되어 있다. 이는 상기 자성부유체(20)가 잉크(I)의 점도에 의한 점착력으로 제2부분(13)의 저면에 달라붙어 고착되는 것을 방지하는 기능을 한다.

상기 상광부(21)는 상기 잉크(I)의 액위 상부에 위치되며, 상기 자성부유체(20)의 수직이동시 상기 제2부분(도 1의 13)의 선부재(14)의 내벽과 점접촉되도록 볼록형상의 점접촉부(20a)를 구비한다. 이는 자성부유체(20)가 제2부분(13)의 내벽에 면접촉되는 것을 방지하여 제2부분(13)의 내벽에 자성부유체(20)의 몸체가 잉크(I)의 점도에 의해 접착되어 고착되는 것을 방지하기위함이다.

상기 하협부(22)는 상기 잉크(I)에 잠수되며, 상기 하볍부(22)의 내부에는 상기 자성부유체(20)가 제2부분(도 1의 13)의 이동경로에 수직방향으로 직립 즉, 자성부유체(20)의 무게중심과, 부력중심이 상호 일치되어 제2부분(13)의 수직방향으로 항상 서 있도록 중량성부재(24)가 내장되어 있다.

상기 자력센서(17h)(17r)(17ℓ)들은 상기 잉크통(10)과 대향되어 상기 자성부유체(20)의 영구자석(도 2의 23)에서 발생하는 자력을 검출하도록 자기장 영향권 내에 위치하여 수직상으로 소정 간격을 두고 설치된다. 이러한 자력센서(17h)(17r)(17ℓ)로서는 홀센서(hall effect sensor) 또는 MR(magnetro-resistive)센서등이 적용될 수 있다.

또한, 상기 자력센서(17h)(17r)(17ℓ)들의 배치위치는 잉크통(10)의 바닥면으로부터 높이에 따라 확인하고자 하는 잉크(I)의 잔량 레벨과 관련되어 결정된다. 예로써, 저수된 잉크(I)에 대한 잔류량 정보를 고갈 상태의 레벨(L), 보충 필요상태의 레벨(R) 및 저수 한계수위상태의 레벨(H) 정보만 알고자 할 경우는 도시된 바와 같이 해당 높이마다 자력센서들(17h)(17r)(17ℓ)을 배치시키면 된다. 좀더 세분된 저수레벨 정보를 얻고자 할 경우에는 수직상으로 자력센서들을 추가 설치하면 된다.

상기 저수레벨 측정부(18)는 상기 자력센서들(17h)(17r)(17ℓ)로부터 출력되는 전기적 신호를 입력받아 잉크통(10)내에 저수된 잉크(I)의 저수레벨 또는 저수량을 연산한다. 저수레벨 측정부(18)는 측정된 저수레벨 또는 저수량정보를 필요로하는 시스템제어부(미도시) 또는 표시장치(미도시)에 제공하도록 설치된다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 습식 인쇄기의 잉크 레벨 측정장치에 있어서, 잉크통(10)에 저장되어 있는 잉크(I)의 저수레벨 측정과정을 앞서 도시된 도 1 및 도 2를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

예를 들어, 잉크통(10)의 잉크(I) 잔량 레벨이 고갈 상태 및 저수 한계수위상태인 상,하한 레벨(H)(L) 사이의 R- 레벨일 때, 제2부분(13)에 부유되어 있는 자성부유체(20)가 도시된 바와 같다면, 잉크통(10)에 잉크(I)가 채워짐에 따라 잉크(I) 잔량 레벨이 R-레벨보다 상한 레벨(H)쪽으로 올라간다. 이 때에, 상기 자성부유체(20)는 그 내부에 내장된 중량성부재(24)로 인해 무게중심 및 부력중심이 일치하여 제2부분(13)의 수직 이동경로 상에 직립된 상태로 상한 레벨(H)쪽으로 이동된다.

여기서, 상기 자성부유체(20)는 상기 중량성부재(24)에 의해 상광부(21)는 잉크(I)의 액위 상부에 항상 위치하게 되며, 하협부(22)는 항상 잉크(I)에 잠긴 상태의 위치를 유지하여 부유된다. 이로써, 자성부유체(20)가 수직변위에 따라 그 모양세를 흐트리지 않고, 일정방향으로 유지될 수 있도록 하협부(22)의 중심점이 늘 아래로 향하게 되는 것이다.

그리고, 상술한 바와 같이 상승되기 이전의 자성부유체(20)는 그 몸체의 상협부(21) 외주에 점접촉부(20a)가 볼록형상으로 형성되어 있고, 제2부분(13)의 선부재(14) 내벽이 날 형상으로 되어 있기 때문에 상호 접촉점의 면적을 최소화하여 상기 자성부유체(20)가 제2부분(13)의 내벽에 면접촉되지 않고, 점접촉되므로 종래와는 달리 잉크(I)의 점도에 의한 점착력으로 제2부분(13)의 내벽에 달라붙어 고착되지 않게 된다.

이후, 상한 레벨(H)쪽으로 상승된 자성부유체(20)는 내장된 영구자석(23)이 자력을 발생하게 되고, 상기 자력은 잉크통(10) 외부에 대응 설치된 자력센서(17h)에 의해 검지된다. 상기 자력을 검지한 자력센서(17h)는 소정의 전기적 신호를 저수레벨 측정부(18)로 출력하고, 상기 저수레벨 측정부(18)는 상기 전기적 신호를 입력받아 잉크통(10) 내에 저수된 잉크(I)의 저수레벨 또는 저수량을 연산한다. 이렇게 측정된 저수레벨 또는 저수량정보는 시스템제어부(미도시) 또는 표시장치(미도시)에 제공된다.

한편, 습식 인쇄기의 인쇄작용에 의해 잉크(I)가 소모됨에 따라 잉크(I) 잔량 레벨이 R-레벨보다 하한 레벨(L)쪽으로 내려가면 전술한 바와 같이, 자성부유체(20) 또한 하한 레벨(L)쪽으로 내려가게 되고, 전술한 바와 같은 측정과정에 의해 상기 잉크(I)의 레벨을 측정하게 된다. 이후, 상기와 같이 측정된 레벨에 대응하는 잉크(I)를 잉크통(10)에 보충한다.

만일, 상기 잉크통(10)의 잉크(I) 레벨이 고갈상태를 유지하고 있을 경우에는 잉크(I)가 고착되어 상기 자성부유체(20)가 제2부분(13)의 저면에 면접촉됨으로써, 상기 자성부유체(20)가 잉크(I)의 점도에 의한 점착력으로 상기 제2부분(13)의 저면에 달라붙는 경우가 발생하게 된다. 그러나, 이를 방지하기 위한 것으로 상기 자성부유체(20)의 하협부(22) 저부에 제1탐침(25)이 설치되어 있기 때문에 상기 잉크통(10)의 잉크(I) 레벨이 고갈상태를 계속 유지한다해도 자성부유체(20)의 저부와 제2부분(13)의 저면에 대한 면접촉을 최소화함으로써 잉크(I)의 점도에 의한 점착력으로 자성부유체(20)가 제2부분(13)의 저면에 달라붙는 현상은 발생하지 않게 된다.

도 3은 본 발명의 다른 유형에 따른 습식 인쇄기의 잔량 검출장치를 나타낸 개략적 사시도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 습식 인쇄기의 잉크 레벨 측정장치는 일 실시예와의 구성과는 크게 다르지 않으나, 상술한 바와 같이, 상기 잉크통(30)의 잉크(I) 레벨이 고갈상태를 유지하고 있을 경우 자성부유체(40)가 제2부분(33)의 저면에 면접촉되지 않게 하여 잉크(I)의 점도에 의한 점착력으로 자성부유체(40)가 제2부분(33)의 저면에 달라붙는 것을 방지하도록 상기 제2부분(33)의 저면에 제2탐침(35)이 설치된 것이 일 실시예와는 구조적으로 다르다.

이와 같이, 상기 잉크통(10)(30)의 잉크(I) 레벨을 측정하고 이 레벨 변화를 잉크(I) 레벨로 환산하면, 잉크통(10)(30) 내의 잉크(I) 잔량이 상,하한 레벨(H)(L) 사이로 적절히 유지되도록 적절한 시기에 잉크(I)를 보충할 수 있으므로, 인쇄작업 도중 잉크(I) 고갈에 의한 인쇄작업의 오류를 방지할 수 있다. 또한, 제2부분(13)(33)의 선부재(14)(34)와, 자성부유체(20)(40)의 상광부(도 2의 21) 형상을 점접촉되도록 마련하고, 자성부유체(20)(40)의 저부 또는 제2부분(13)(33)의 저면에 제1탐침(25)과 제2탐침(35)을 설치하여 자성부유체(20)(40)가 잉크(I)의 점도에 관계없이 제2부분(13)(33)의 내벽 및 저면에 달라붙지 않게 하여 잉크 레벨의 측정오류를 방지할 수 있게 된다.

이상에서의 설명에서와 같이, 본 발명에 따른 습식 인쇄기의 잉크 레벨 측정장치는 잉크통의 내벽에 점접촉 가능한 부유체를 구비함과 동시에 잉크 잔량에 따른 부력에 비례하여 정방향으로 띄워지도록 된 부유체를 구비함으로써 잉크 잔량 레벨을 검출하므로, 잉크의 점도 등에 관계없이 잉크 잔량을 검출할 수 있어서 신뢰성이 확보된다. 따라서 본 발명에 따른 잉크 레벨 측정장치를 채용한 습식 인쇄기는 적절한 시기에 잉크를 보충할 수 있어서 잉크 고갈에 의한 인쇄작업의 오류가 방지되는 점에 그 장점이 있다.

한편, 본 발명에 따른 잉크 레벨 측정장치는 잉크 뿐만 아니라 액체의 종류에 상관없이 잔량 검출이 가능하여, 여러 분야에 응용될 수도 있다.

Claims

잉크가 수용되는 제1부분과, 상기 제1부분의 일정공간 내에 설치되는 복수의 벽체에 의해 구획되는 것으로 상기 잉크가 자유롭게 유입되는 제2부분을 구비하는 잉크통;

상기 잉크통 내에 저장된 잉크의 저수레벨에 대한 정보를 그 수직변위를 통해 제공하도록 상기 잉크 보다 비중이 낮은 소재로 형성되며, 상기 제2부분의 상기 잉크에 부유되는 것으로 상기 벽체들의 내벽에 점접촉가능하게 볼록형상의 점첩촉부를 구비하는 상광하협의 자성부유체;

상기 자성부유체의 자기장 영향권 내에 위치하여 상기 자성부유체의 높이 변화에 따른 상기 잉크의 레벨을 검지하는 자력센서; 및

상기 자력센서로부터 출력되는 전기적 신호를 받아 상기 잉크통 내에 저수된 상기 잉크의 레벨을 측정하는 저수레벨 측정부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 습식 인쇄기의 잉크 레벨 측정장치.
제1항에 있어서,

상기 제2부분의 벽체는 상기 자성부유체가 수직이동되도록 그 이동경로를 안내하는 것으로 수직되게 열을지어 상호 이격된 복수의 선부재로 형성된 것을 특징으로 하는 습식 인쇄기의 잉크 레벨 측정장치.
제1항에 있어서,

상기 자성부유체의 상광부는 상기 잉크의 액위 상부에 위치하는 것을 특징으로 하는 습식 인쇄기의 잉크 레벨 측정장치.
제1항에 있어서,

상기 자성부유체의 하협부는 상기 잉크에 잠수되며, 상기 하볍부의 내부에는 상기 자성부유체가 수직방향으로 직립되도록 중량성부재가 내장된 것을 특징으로 하는 습식 인쇄기의 잉크 레벨 측정장치.
제1항에 있어서,

상기 자성부유체의 저부에는 상기 제2부분의 저면에 면접촉되는 것을 방지하도록 제1탐침이 마련된 것을 특징으로 하는 습식 인쇄기의 잉크 레벨 측정장치.
제1항에 있어서,

상기 제2부분의 저면에는 상기 자성부유체의 저부와 면접촉되는 것을 방지하도록 제2탐침이 마련된 것을 특징으로 하는 습식 인쇄기의 잉크 레벨 측정장치.