KR100434825B1 - 플랫베드 타입 잉크젯 프린터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유연성이 없고 중량 및 두께가 큰 출력매체에 대한 인쇄가 가능한 프린터로써, 공기흡입기에 의한 흡입력으로 출력매체를 고정하고, 헤드바가 세로이송 및 가로이송이 가능하도록 형성시켜서 일반적인 프린터의 출력매체이송과 달리 헤드를 이송시킨다. 또한, 본 발명에 UV잉크를 이용하면 두꺼운 유리판, 금속판, 플라스틱판에도 원하는 대로 출력이 가능해진다.

Description

플랫베드 타입 잉크젯 프린터{Flat Bed Type Ink-jet Printer}

본 발명은 프린터에 관한 것으로서, 특히 유연성이 없고 중량 및 두께가 큰 출력매체에 대한 인쇄가 가능한 프린터에 관한 것이다.

일반적으로 프린터로 출력하는 경우, 출력매체는 유연성이 있는 낱장의 종이 또는 필름이나, 롤형태로 말려있는 것을 사용한다.

이는 프린터에 이송롤러내부로 출력매체를 삽입하여, 롤러가 출력매체를 이송하는 동안 프린터헤드가 출력매체의 이송방향과 직각인 가로방향으로 수평운동하며 출력대상을 분할하여 인쇄하므로, 이송롤러에 의해 이송이 가능한 매체이어야 하기 때문이다.

따라서, 출력매체가 유연성이 없는 나무판, 금속판, 유리판 등의 경우 일반적인 프린터에 의해서는 인쇄가 불가능하게 된다.

또한, 출력매체의 중량이 크거나 두께가 큰 경우 출력매체의 이송은 상당히 곤란하게 된다.

상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 출력매체가 유연성이 없고, 중량 또는 두께가 큰 경우에도 인쇄가 가능한 프린터를 제공함에 있다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예의 사시도

도 2 는 본 발명의 일 실시예의 단면도

도 3 은 본 발명의 일 실시예의 출력상태의 사시도

도 4 는 헤드부의 UV잉크고착장치의 개념도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 베드 110: 공기흡입구

120: 공기흡입기 130: 고정지지대

140: 바퀴 150: 공기통로

200: 프린터 헤드부 210: 헤드

300: 주잉크탱크 410: 반사판

420: UV발광램프 500: 출력매체

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 잉크젯 프린터에 있어서, 내부에공기통로를 가지며 상면에는 공기흡입구를 가지는 베드와, 상기 베드와 일체로 고정되어 베드를 지지하는 고정지지대와, 상기 공기통로에 연결되어 공기를 배출 또는 흡입하는 공기흡입기와, 상기 베드에 결합되어 헤드가 가로방향으로 수평운동하도록 안내하는 헤드바와, 헤드바가 상기의 베드에 세로방향으로 수평운동하도록 안내하는 이송수단을 포함하는 플랫베드 타입 잉크젯 프린터이다.

이하 본 발명을 자세히 설명하겠다.

유연성이 없는 출력매체로써, 특히 중량이 큰 경우 출력매체를 이송시키는 것은 프린터에 이송을 위한 동력을 추가하여야 하므로 프린터 부피도 커질 뿐 아니라 기계적 효율성이 떨어지게 된다.

따라서, 본 발명에서는 출력매체는 고정시키고 프린터헤드를 이송시키는 방법을 이용한다.

본 발명은 출력매체의 고정은 진공의 흡입력을 이용하고, 프린터헤드의 이송은 프린터헤드부의 이송을 이용한다.

상기에서 베드는 상면이 평평하게 형성된다.

베드의 상면에는 공기흡입구가 다수 형성되어 있는데, 이를 통해 공기를 빨아들여 출력매체를 흡착시키게 된다.

출력매체를 고정시키는데 클램프 등을 이용하면 출력매체에 클램프자국 등을 남기게 되어 출력매체에 손상을 줄 뿐만 아니라, 클램프 고정에 따른 수고가 들게 된다.

따라서, 공기흡입을 이용한 출력매체의 고정은 출력매체에 어떠한 손상도 미치지 않으면서 공수를 줄이는 효과를 얻을 수 있다.

공기흡입구의 위치, 공기흡입구 간의 간격피치, 공기흡입구의 면적은 사용되는 출력매체의 중량에 따라 달리 설계될 수 있다.

출력매체에 전달되는 흡입력이 균일하기 위해서는 공기흡입구의 면적이 작고 간격피치를 작게 하는 것이 바람직하다.

공기흡입구를 위에서 봤을 때의 단면 형상은 여러가지를 상정할 수 있으나, 제작용이성을 위해 원형으로 하는 것이 바람직하다.

공기흡입구를 옆에서 봤을 때의 단면 형상은 단순히 직사각형을 상정할 수 있으나, 공기의 유속을 압력으로 전환되도록 오리피스의 형태, 즉 Y자 형태로 형성하는 것이 바람직하다.

베드의 폭은 프린터의 폭과 같거나 비슷하면 족하다.

베드의 길이는 바람직하게는 출력매체가 이송 전이거나 이송 후에 전체의 길이가 머무를 수 있으면 바람직하나, 설치장소에 따라 길이의 조절이 가능하다.

베드의 내부에는 공기가 통과할 수 있는 공간이 필요하다.

공기통로는 공기흡입구로부터 흡입한 공기를 공기흡입기 쪽으로 배출될 수 있도록 설계되어야 한다. 따라서, 베드 내부에 중량을 지지하는 기둥부 없이 전체를 하나의 공간으로 형성시키는 것이 바람직하다.

다만, 기둥부 없이 설치할 경우 베드 상부에 휨이 발생할 수 있으므로 이에 대한 대비책이 요구된다.

상부의 두께의 조절을 통해 소정의 휨을 방지하는 것이 가능하다.

중량이 큰 출력매체를 목적으로 하는 프린터의 경우와 같이 상당한 정도의 휨이 예상되는 경우에는, 블로워장치가 불어내는 압축공기의 방향과 나란하게 하면서 공기배출구를 가리지 않도록 수개의 보를 설치할 수 있다.

상기의 베드는 주물 또는 용접에 의해서 형성될 수 있다.

또한, 교체 및 보수가 용이하도록 베드의 상부와 하부를 별도로 제작한 후 결합부분에 공기의 밀폐를 위한 개스킷을 삽입한 후 볼트와 나사 등의 체결수단을 이용하여 체결하는 방법도 상정할 수 있다.

베드의 일측에는 공기통로로 공기를 빨아들이는 공기흡입기가 장착된다.

공기흡입기의 흡입력은 출력매체를 단단히 고정할 수 있을 정도의 세기이어야 한다.

공기흡입기의 흡입력은 외부에서 조절이 가능하도록 컨트롤러를 설치하여 출력매체의 종류에 맞출 수 있도록 한다.

베드의 하부에는 베드를 지지하기 위한 고정지지대가 마련된다.

고정지지대는 중량감소를 위해 트러스구조의 철골구조를 이용하는 것이 바람직하다.

또한, 고정지지대는 이동 및 설치가 용이하도록 다리하단에 바퀴 등을 마련하고, 바퀴의 구름을 고정시키는 홀더를 장착한다.

프린터 헤드의 이송태양은 출력매체에 가로방향이송과, 출력매체에 세로방향이송과, 출력매체의 두께에 따른 높이이송의 3차원이송이 요구된다.

가로방향이송은 일반적인 프린터와 마찬가지로, 헤드바 안측으로 마련된 가이드를 타고 제어된다.

세로방향이송의 이송수단은 베드의 측면에 마련된 가이드레일과, 상기 가이드레일을 타고 이송운동하도록 하는 헤드바에 포함된 가이드롤러로 형성할 수 있다.

또다른 이송수단으로 베드의 측면에 마련된 렉기어와, 상기 가이드레일을 타고 이송운동하도록 하는 헤드바에 포함된 피니언기어로 형성하는 것도 가능하다.

높이이송은 헤드바의 가이드가 수직으로 높이 조절이 가능하도록 승강장치를 이용하여 실현시킨다.

승강장치는 정밀도를 위하여 타이밍벨트와 타이밍풀리를 이용하는 것이 가능하다.

상기 타이밍풀리에는 서보모터를 설치하여 제어회로에 의해 정밀한 제어가 가능하도록 한다.

이송수단 및 승강장치의 또다른 예는 베드 및 헤드바에 유압회로를 설치하여 유압을 이용한 제어를 고려할 수 있으나, 장치의 부피가 커지고 동력이 소모되는 단점이 있다.

상기의 이송의 폭은 센서를 이용하여 대상이 되는 출력매체의 길이, 폭, 두께를 측정하여 자동으로 컨트롤 가능하도록 한다.

상기의 센서는 헤드 또는 헤드 주위에 두는 것이 정밀한 제어를 위해 바람직하다.

또한, 세로이송은 출력될 내용의 해상도에 맞추어 단위 이송폭 및 이송속도를 정밀하게 제어할 수 있도록 한다.

본 발명에 사용되는 잉크의 제한은 없으나, 출력매체가 금속판 또는 유리판과 같이 잉크의 흡착이 어려운 소재에 대해서는 UV잉크를 사용하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 UV잉크를 사용할 경우에는 UV잉크가 출력매체에 고착되도록 UV선을 조사시키는 것이 필요하다.

UV선을 조사시키는 방법은 UV선발광램프를 헤드 옆에 설치하여 헤드와 일체로 운동시키는 것이 일반적이다.

이하 본 발명의 실시예를 도면을 통하여 상세히 설명한다.

베드(100)의 상면은 자동드릴을 이용해서 균일한 간격피치로 공기흡입구(110)를 원통형으로 뚫고 공기흡입구(100)의 단면보다 큰 드릴을 이용해 Y자형을 만든다.

베드(100)의 공기통로(150)가 있는 하부는 함곡된 상자형상으로 해서 일측에 공기흡입기(120)와 연결구를 만들어 놓는다.

베드(100)의 상면과 하부를 용접, 또는 개스킷을 개재하여 볼트와 너트를 이용하여 접합시킨다.

공기흡입기(120)는 베드(100)의 측면 또는 하부에 마련되며, 흡입력은 조절이 가능하도록 외부에 컨트롤러(도시생략)를 설치한다.

베드(100)의 하부에는 고정지지대(130)를 설치하는데, Y자 형상으로 하였으며, 하단에는 바퀴(140)를 설치하였다. 바퀴(140)는 고정이 가능하다.

Y자 형상은 경량인 하중을 지지하는데 적합하며, 다소 큰 하중일 경우에는 X자 형상의 트러스 구조 또는 삼각트러스구조를 사용할 수 있다.

베드(100)의 측면에는 가이드레일(160)이 마련되었다.

가이드레일(160) 및 헤드부의 결합부의 형상은 여러가지를 상정할 수 있으나, 본 실시예에서는 상호 고리형상으로 하여 헤드바(200)의 이동시 정밀성과 아울러 가이드레일(160)과 헤드바의 결합부 사이에 불순물의 침입을 방지하여 내구성 및 안정성을 부가하였다.

가이드레일(160)을 타고 움직이는 힘은 헤드부(200) 내에 설치된 가이드롤러(도시생략)를 이용한다. 가이드롤러는 서보모터에 의해 작동하며 컨트롤러에 의해 자동으로 이송거리 및 이송속도가 조절되도록 한다.

헤드부(200)에는 헤드(210)가 가로이송을 할 수 있는 가이드가 마련되어 있고, 헤드부(200)가 수직이송할 수 있는 타이밍풀리(도시생략)와 타이밍벨트(도시생략)가 마련되어 있다.

본 실시예는 UV잉크를 사용한다. 나무판, 유리판, 금속판에는 일반 수성 또는 유성잉크가 안착되지 않으므로 UV잉크를 사용하는 것이 바람직하다.

헤드(210)의 측면에는 UV잉크를 경화시켜 부착시킬 수 있도록 UV경화장치를 마련하고 있다. UV잉크는 자연광에 의해서는 고화가 느려, 고화장치를 필요로 한다.

UV고화장치는 도 4와 같이 UV선발생램프와 반사판(410)과 UV선발생램프(420)에서 발생하는 열을 배출하는 팬을 포함한다.

헤드(210)와 부착되어 있는 잉크탱크(도시생략)의 부족잉크를 보충하기 위해 보조잉크탱크(300)를 설치하였다.

작동순서는 다음과 같다.

출력매체(500)를 베드(100)에 올려놓고, 베드(100) 측면의 공기흡입기(120)를 작동시켜 출력매체(500)와 베드(100)사이의 압력을 강하시켜 출력매체(500)를 베드(100)에 부착시킨다.

이 때, 헤드바(200)는 한쪽 단부에 이송되어 있는 것이 작업상 편리하다.

공기흡입기(120)의 흡입력은 출력매체(500)를 출력상태에서 적당한 강도로 지지할 수 있는 정도로 컨트롤러에 의해 조정한다.

출력매체(500)는 베드(100)에 고정되며, 헤드바(200)가 상사점에서 수직하강이송하며 헤드(210)에 마련된 센서로 출력이 가능한 위치에 헤드(210)가 위치하도록 한다.

다음으로 출력매체(500) 위로 헤드바(200)가 가로이송과 세로이송을 하며 헤드(210)옆에 부착된 센서(도시생략)에 의해 출력매체(500)의 최초위치/폭/길이를 파악한다.

최초위치/폭/길이/두께를 파악한 후 처리회로와의 데이터교환을 한 후 출력을 시작한다.

출력하는 동안 출력매체(500)는 고정된 상태로 있으며, 헤드바(200)가 세로이송함과 동시에 헤드(210)가 헤드바(200)에 구속되어 가로이송하며 출력이 이루어진다.

도 3은 본 발명의 실시예로 출력중인 모습을 도시한 것이다.

해상도에 따라 이송속도의 제어가 가능하다.

출력이 종료되면 헤드바(200)는 최초위치로 복귀하고, 공기흡입기(120)의 작동이 멈추어 출력매체(500)가 베드(100)로부터 분리가능하게 된다.

본 발명의 효과는, 유연성이 없고, 중량 또는 두께가 큰 경우에도 출력매체에도 인쇄가 가능하다는 것이다.

또한, 본 발명에 UV잉크를 이용하면 두꺼운 유리판, 금속판, 플라스틱판에도 원하는 대로 출력이 가능해진다.

Claims (5)

1. 잉크젯 프린터에 있어서,

   내부에 공기통로를 가지며 상면에는 공기흡입구를 가지는 베드와,

   상기 베드와 일체로 고정되어 베드를 지지하는 고정지지대와,

   상기 공기통로에 연결되어 공기를 배출 또는 흡입하는 공기흡입기와,

   상기 베드에 결합되어 헤드가 가로방향으로 수평운동하도록 안내하는 헤드바와,

   헤드바가 상기의 베드에 세로방향으로 수평운동하도록 안내하는 이송수단을 포함하는 플랫베드 타입 잉크젯 프린터.
2. 제 1 항에 있어서,

   이송수단은 베드의 측면에 마련된 가이드레일과, 상기 가이드레일을 타고 이송운동하도록 하는 헤드바에 형성된 가이드롤러로 구성되는 것을 특징으로 하는 플랫베드 타입 잉크젯 프린터.
3. 제 1항에 있어서,

   이송수단은 베드의 측면에 마련된 렉기어와, 상기 렉기어를 타고 이송운동하도록 하는 헤드바에 형성된 피니언기어로 구성되는 것을 특징으로 하는 플랫베드 타입 잉크젯 프린터.
4. 제 1 항 내지 제 3 항의 어느 한 항에 있어서,

   헤드바는 수직으로 높이 조절이 가능한 승강장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 플랫베드 타입 잉크젯 프린터.
5. 제 4 항에 있어서,

   승강장치는 타이밍벨트와 타이밍풀리를 포함하는 것을 특징으로 하는 플랫베드 타입 잉크젯 프린터.