KR100481509B1 - 잉크젯 프린터의 메인터넌스 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 잉크젯 프린터의 메인터넌스 장치는 하우징, 하우징에 설치되고 인쇄헤드의 잉크 분사노즐의 표면을 밀페하기 위한 캡을 구비한 캡핑부재, 하우징에 설치되고 인쇄헤드의 잉크 분사노즐의 표면을 와이핑하기 위한 와이퍼를 구비한 와이핑부재, 동력원으로부터 회전력을 감속하여 전달하는 동력전달부, 동력전달부의 회전력을 수직방향의 힘으로 바꾸어 캡핑부재에 전달하는 캡핑부재 이동부, 및 동력전달부의 회전력을 수평방향의 힘으로 바꾸어 와이핑부재에 전달하는 와이핑부재 이동부를 구비하여, 동력전달부의 회전방향에 따라 와이핑부재의 와이핑 동작과캡핑부재의 캡핑동작, 또는 캡핑부재의 캡핑해제동작과 와이핑부재의 와이핑 동작이 순차적으로 수행되도록 한다. 따라서, 본 발명의 메인터넌스 장치는 크기를 소형화하면서도 안정적으로 동작할 뿐아니라, 캡핑 동작시 압축공기 유입으로 인한 인쇄헤드의 노즐의 막힘과 같은 잉크분사 동작불량 발생을 방지함으로써 기기의 신뢰성을 제공할 수 있다.

Description

잉크젯 프린터의 메인터넌스 장치{maintenance apparatus of an ink-jet printer}

본 발명은 인쇄헤드가 인쇄대기 중이거나 장시간 사용되지 않을 때 잉크 분사노즐의 표면이 건조, 오염 등에 의해 제대로 작동하지 못하는 것을 방지해 주는 잉크젯 프린터의 메인터넌스(maintenance) 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 크기를 소형화하면서도 안정적으로 메인터넌스 동작을 수행할 수 있는 잉크젯 프린터의 메인터넌스 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 잉크젯 프린터는 용지를 낱장으로 공급하도록 하는 용지공급 장치, 용지공급 장치로부터 공급되는 용지를 1행씩 인자되도록 이송하는 용지이송 장치, 용지에 잉크를 분사하여 인쇄하는 인쇄장치, 인쇄장치에서 인쇄된 용지를 외부로 배출시키는 배지장치, 및 인쇄기능을 수행하는 인쇄장치의 인쇄헤드의 잉크 분사노즐의 표면을 청소하고 폐잉크를 받아 저장하는 동시에 인쇄헤드의 노즐면을 밀폐시키는 메인터넌스 장치로 구성된다.

이러한 잉크젯 프린터의 구성장치들 중 메인터넌스 장치는 인쇄헤드의 잉크 분사노즐의 표면을 정상상태로 유지 및 보전하도록 하는 기능을 갖는 구성부분으로, 인쇄헤드가 양호한 인쇄기능을 수행하도록 하기 위하여 잉크젯 프린터에서 필수적으로 필요로 하는 장치이다.

메인터넌스 장치는 일반적으로 캐리지의 이송 동력을 이용하여 캡 또는 와이퍼를 구비한 이동부재를 경사진 안내홈을 따라 수평으로 이동시킴으로써, 캡 또는 와이퍼를 승강하여 잉크 분사노즐의 표면을 캡핑 또는 와이핑하는 구조를 갖는다.

도 1을 참조하면, 캐리지의 이송 동력을 이용하여 잉크 분사노즐의 표면을 캡핑 및 와이핑하는 일반적인 메인터넌스 장치(10)가 적용된 잉크젯 프린터의 한 예가 예시되어 있다.

메인터넌스 장치(10)는, 캐리지(1)에 장착된 인쇄헤드(2)가 인쇄영역에서 인쇄헤드 구동모터(도시하지 않음)에 의해 좌, 우로 왕복운동하여 인쇄를 완료한 후 인쇄대기 중이거나 장시간 사용되지 않을 때, 인쇄헤드(2)의 잉크 분사노즐(3)의 표면을 청소하거나 밀폐하여 보관하도록 서비스 영역에 배치된다.

도 2를 참조하면, 메인터넌스 장치(10)는, 인쇄헤드(2)를 장착한 캐리지(1)가 서비스 영역으로 이동할 때 캐리지(1)에 의해 상승하여 인쇄헤드(2)의 잉크 분사노즐(3)의 표면을 개방하는 대기위치(도 3a)에서 잉크 분사노즐(3)의 표면을 밀폐하는 캡핑위치(도 3b)로 이동하는 캡핑부재(30), 캡핑부재(30)의 이동시 캡핑부재(30)에 의해 좌, 우로 회전하면서 인쇄헤드(2)의 잉크 분사노즐(3)의 표면을 와이핑하는 와이퍼(22)를 수직으로 승강시키는 와이핑부재(20), 및 캐리지(1)가 인쇄영역으로 이동할 때 캡핑부재(30)를 캡핑위치에서 대기위치로 탄성적으로 복귀시키는 탄성부재(40)로 구성된다.

캡핑부재(30)는 상면 일측에는 캐리지(1)의 의해 밀리게 되는 푸싱부(32)가 위쪽으로 돌출 형성되어 있고 양측에는 하우징(11)의 제 1 안내홈(15)에 삽입되는 가이드 돌기(38)가 돌출되도록 형성된 캡 케이스(31), 및 캡 케이스(31)의 상면에 설치된 캡(34)을 구비한다.

캡(34)은 고무부재로 형성되고, 스프링(33)이 끼워진 축부(37)의 상단에 결합되어 있다.

따라서, 캡(34)은 인쇄헤드(2)의 잉크 분사노즐(3)의 표면에 밀착되는 캡핑 동작시 스프링(33)의 탄성력에 의해 가압되어 잉크 분사노즐(3)의 표면을 밀폐하게 된다.

와이핑 부재(20)는 하우징(11)에 형성된 축공(14)에 끼워지도록 양측으로 돌출된 와이퍼축(23)과 상부방향으로 돌출된 고무 재질의 와이퍼(22)를 구비하는 와이퍼 본체(21); 및 와이퍼 본체(21) 하부에 배치되어 와이퍼 본체(21)를 승강하도록 캡핑부재(30)의 캡 케이스(31)에 의해 좌, 우로 이동하는 작동 레버(25)를 구비하는 작동랙(24)을 포함한다.

탄성부재(40)는, 일단부는 하우징(11) 바닥에 형성된 스프링 걸이단부(16)에 고정되고 타단부는 캡 케이스(31)의 하부에 형성된 스프링 걸이편(36)에 고정된 인장 스프링으로 구성된다.

이와 같이 구성된 종래의 메인터넌스 장치(10)의 작용을 살펴보면, 먼저, 도 3a 도시한 바와 같이, 캐리지(1)에 장착된 인쇄헤드(2)가 인쇄영역에서 인쇄헤드 구동모터에 의해 좌,우로 이동하여 인쇄를 완료하면, 캐리지(1)는 서비스영역으로 이동된다.

이 때, 인쇄헤드(2)는 와이핑 부재(20)의 와이퍼(22)를 통과하게 된다. 그러나, 와이퍼(22)는 상승되지 않은 상태임으로, 캐리지(1)에 장착된 인쇄헤드(2)의 잉크 분사노즐(3)의 표면은 와이핑되지 않는다.

그 후, 캐리지(1)가 계속 우측으로 이동하여 캡(34) 위쪽에 위치하게 되면, 캐리지(1)는 도 3a의 점선으로 도시한 바와 같이, 인장 스프링(40)의 인장력에 대항하여 푸싱부(32)를 도면의 우측으로 밀게 된다. 그 결과, 캡 케이스(31)는 캐리지(1)와 함께 우측으로 이동하면서 가이드 돌기(38)에 의해 제 1 안내홈(15)을 따라 상승하게 된다.

따라서, 캡 케이스(31)의 상면에 고정된 캡(34)은 캡 케이스(31)와 함께 점진적으로 상승하게 되어 인쇄헤드(2)의 잉크 분사노즐(3)의 표면을 완전히 밀폐하는 캡핑위치(도 3b)에 위치하게 되며, 이에 따라 잉크가 건조되는 것이 방지 된다.

또한, 이 때, 작동 레버(25)의 슬라이딩 단부(25a)는 제 2 안내홈(35)의 우측단부에서 좌측단부로 슬라이딩 이동한 후 좌측단부에 의해 우측으로 이동하게 된다. 따라서, 작동랙(24)은 도시하지 않은 스토핑 돌기에 의해 수직위치에서 정지될 때까지 시계 방향으로 회전하게 되고, 그 결과 상면에 와이퍼(22)를 형성한 와이퍼 본체(21)는 작동랙(24)의 상승 구간(24a)과 맞물리게 되어 상승 구간(24a)의 상승높이 만큼 수직으로 상승한 위치(도 3b)에 위치하게 된다.

그 후, 다시 인쇄 명령이 내려지면, 캐리지(1)는 도 3b에 도시한 위치에서 좌측으로 인쇄영역 방향으로 이동하여 캡 케이스(31)로부터 이격되게 된다.

따라서, 캡 케이스(31)는 인장 스프링(40)의 복원력에 의해 가이드 돌기(38)를 통해 제 1 안내홈(15)을 따라 좌측으로 슬라이딩 된다.

이 때, 작동 레버(25)의 슬라이딩 단부(25a)는 제 2 안내홈(35)의 좌측단부에서 우측단부로 슬라이딩 이동한 후 우측단부에 의해 좌측으로 밀려지게 되고, 이에 따라 작동랙(24)은 시계 반대방향으로 회전하게 된다.

그 결과, 와이퍼 본체(21)는 작동랙(24)의 상승 구간(24a)의 가로폭 만큼 상승 위치에 유지된 후 하강하게 된다.

와이퍼 본체(21)가 상승 위치에 유지되는 동안, 캐리지(1)가 계속 이동하여 인쇄헤드(2)가 와이퍼 본체(21) 위쪽을 통과하면, 잉크 분사노즐(3)의 표면은 상승 위치에 있는 와이퍼 본체(21)의 와이퍼(22)에 의해 와이핑된다.

잉크 분사노즐(3)의 표면이 와이핑된 후, 작동랙(24)이 슬라이딩 단부(25a)를 좌측으로 밀어내는 제 2 안내홈(35)의 우측단부에 의해 시계 반대 방향으로 더 회전하여 와이퍼 본체(21)가 작동랙(24)의 하강 구간(24b)과 맞물리게 되면, 와이퍼 본체(21)는 하강 구간(24b)의 하강거리 만큼 하강한 위치(도 3a)에 위치하게 된다.

그 후, 캐리지(1)는 인쇄영역으로 이동하여 인쇄헤드(2)를 좌, 우로 이동하면서 인쇄를 수행하게 된다.

그러나, 이와 같이 동작하는 종래의 메인터넌스 장치(10)는 캐리지(1)의 이송 동력을 이용하기 위해 캡 케이스(31)의 가이드 돌기(38)가 일정한 각도로 경사진 제 1 안내홈(15)를 따라 이동하는 구조를 가짐으로, 캡 케이스(31)가 원활하게 이동하기 위해서는 제 1 안내홈(15)의 경사각도를 작게 하면 할 수록 좋지만, 이 경우 경사각도가 작아진 만큼 캡 케이스(31)의 이동거리가 길어지게 되고, 그에 따라 메인터넌스 장치(10) 및 잉크젯 프린터의 크기가 커지는 문제점이 있었다.

특히, 캡 케이스(31)의 이동거리를 줄이기 위하여, 제 1 안내홈(15)를 45° 이상으로 경사지게 형성할 경우, 캡 케이스(31)는 원만하게 상승 이동하기 어려울 뿐 아니라 소음 발생이 심해진다.

또한, 종래의 메인터넌스 장치(10)는 캡핑 동작시 캡(34)이 수평을 유지한 상태에서 비스듬하게 수직으로 상승하여 인쇄헤드(2)의 잉크 분사노즐(3)의 표면에 접촉된 후 추가로 압축되어 밀착된다.

따라서, 캡(34)과 인쇄헤드(2)사이의 공간 내부에는 순간적인 압력변화가 발생하게 되고, 이것에 의해 압축공기가 인쇄헤드(2)의 잉크 분사노즐(3)의 모세관로 내부로 유입된다. 그 결과, 인쇄헤드(2)의 잉크 분사노즐(3)은 공기유입으로 인해 정상적으로 잉크를 분사할 수 없게 되고, 이것에 의해 인쇄품질 및 기기의 신뢰성이 떨어지는 문제가 발생하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 기기의 크기를 소형화하면서도 안정적으로 메인터넌스 동작을 수행할 수 있는 잉크젯 프린터의 메인터넌스 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 캡핑 동작시 압축공기 유입으로 인한 인쇄헤드의 잉크 분사노즐의 막힘과 같은 잉크분사 동작불량 발생을 방지함으로써 기기의 신뢰성을 제공할 수 있는 잉크젯 프린터의 메인터넌스 장치를 제공하는데 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하우징, 하우징에 설치되고 인쇄헤드의 잉크 분사노즐의 표면을 밀페하기 위한 캡을 구비한 캡핑부재, 및 하우징에 설치되고 인쇄헤드의 잉크 분사노즐의 표면을 와이핑하기 위한 와이퍼를 구비한 와이핑부재를 포함하는 잉크젯 프린터의 메인터넌스 장치에 있어서, 동력원으로부터 회전력을 전달받는 동력전달부, 동력전달부의 회전력을 수직방향의 힘으로 바꾸어 캡핑부재에 전달하는 캡핑부재 이동부, 및 동력전달부의 회전력을 수평방향의 힘으로 바꾸어 와이핑부재에 전달하는 와이핑부재 이동부를 구비하여, 동력전달부의 회전방향에 따라 인쇄헤드의 잉크 분사노즐의 표면을 와이핑하는 와이핑부재의 와이핑 동작과 잉크 분사노즐의 표면을 밀페하는 캡핑부재의 캡핑동작, 또는 캡핑부재에 의해 밀폐된 잉크 분사노즐의 표면을 오픈시키는 캡핑부재의 캡핑해제 동작과 와이핑부재의 와이핑 동작이 순차적으로 수행되도록 하는 잉크젯 프린터의 메인터넌스 장치를 제공한다.

양호한 실시예에 있어서, 동력전달부는 캡핑부재 이동부와 와이핑부재 이동부에 연결되고 동력원으로부터의 회전력을 감속하여 캡핑부재 이동부와 와이핑부재 이동부에 전달하는 최소한 하나 이상의 기어부재로 구성된다. 동력원은 인쇄헤드를 구동하는 모터와 다른 별개의 모터로 구성되는 것이 바람직하다.

캡핑부재 이동부는 캡핑부재의 일단부를 하우징에 힌지 고정하는 연결핀; 및 동력전달부의 기어부재와 맞물리는 크랭크 기어, 크랭크기어와 동축 연결된 크랭크 축, 일단부가 크랭크 축에 연결된 제 1 크랭크 아암 , 및 일단부는 제 1 크랭크 아암의 타단부에 연결되고 타단부는 캡핑부재의 타단부에 연결된 제 1 커넥팅 로드를 구비하는 제 1 크랭크 기구를 포함한다. 캡핑부재 이동부의 연결핀은 캡핑부재가 인쇄헤드의 잉크 분사노즐의 표면을 밀페하는 캡핑위치로 이동할 때, 캡핑부재의 상면에 설치된 캡이 초기 접촉각을 가지면서 점진적으로 인쇄헤드의 잉크 분사노즐의 표면을 밀페하도록 배치되는 것이 바람직하다.

와이핑부재 이동부는 하우징에 형성된 가이드 홈; 가이드 홈을 따라 수평방향으로 슬라이드 이동 할 수 있도록 와이핑부재에 형성된 슬라이드 돌기; 및 동력전달부의 기어부재와 맞물리는 크랭크 기어, 크랭크기어와 동축 연결된 크랭크 축, 일단부가 크랭크 축에 연결된 제 2 크랭크 아암 , 및 일단부는 제 2 크랭크 아암의 타단부에 연결되고 타단부는 와이핑부재의 일단부에 연결된 제 2 커넥팅 로드를 구비하는 제 2 크랭크 기구를 포함한다.

캡핑부재 이동부와 와이핑 부재 이동부는 캡핑부재와 와이핑부재가 인쇄헤드의 이동방향과 수직방향으로 동작하도록 배치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 메인터넌스 장치에 있어서, 와이핑부재는 인쇄헤드가 스피팅(spitting) 동작을 수행할 수 있도록 하기 위하여 인쇄헤드의 잉크 분사노즐을 통해 배출되는 폐잉크를 받아내기 위한 폐잉크 수용부를 포함한다.

또한, 본 발명의 메인터넌스 장치는 캡핑부재가 캡핑위치에 도달한 후 장시간 방치 또는 전원이 오프되더라도 캡핑부재를 캡핑위치에 안정적으로 유지하기 위하여, 제 1 크랭크 기구가 상사점을 초과하는 일정 캡핑유지각도를 갖는 위치에서 정지되도록 하기 위한 스토퍼를 더 포함한다. 스토퍼는 와이핑부재의 슬라이드 돌기를 블록킹하도록 하우징의 가이드홈에 형성된 돌출부로 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 캡핑유지각도는 2°-10°사이로 설정되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명에 일치하는 바람직한 실시예의 잉크젯 프린터의 메인터넌스 장치를 첨부도면에 관하여 상세히 설명하기로 한다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명에 일치하는 메인터넌스 장치(100)가 도시되어 있다.

본 발명의 메인터넌스 장치(100)는 잉크젯 프린터의 메인 프레임(도시하지 않음)과 결합되는 하우징(101), 하우징(101)내에 배치되고 모노와 칼라용 인쇄헤드(102; 하나만 도시)의 잉크 분사노즐(103, 도 6a)의 표면을 밀페하기 위한 두개의 캡(116)을 구비한 캡핑부재(110), 및 하우징(101)내에 배치되고 인쇄헤드(102)의 노즐(103)의 표면을 와이핑하기 위한 와이퍼(124)를 구비한 와이핑부재(120)를 포함한다.

캡핑부재(110)는 상면에 캡(116)이 형성된 회전이동체(112)로 구성된다. 도 6a 및 도 6b에 도시한 바와 같이, 캡(116)은 탄성스프링(119)에 의해 회전이동체(112)의 고정구(118)에 탄성적으로 지지된 캡 홀더(117)에 고정되어 있다.

와이핑부재(120)는 상면 일측에 와이퍼(124)를 설치한 수평이동체(122)로 구성된다. 도 7, 도 8a, 도 8b 및 도 8c에 도시한 바와 같이, 수평이동체(122)의 상면에는 폐잉크 수용부(125)가 형성되어 있다. 폐잉크 수용부(125)는 와이퍼(124)가 인쇄헤드(102)의 잉크 분사노즐(103)의 표면을 와이핑하여 청소하는 스위핑 동작후, 즉 도 8a에 도시한 위치에서 와이퍼(124)에 의해 잉크 분사노즐(103)의 표면에 유입된 인접 색상의 잉크, 미세 먼지등을 제거하기 위한 스피팅 동작을 수행할 때, 인쇄헤드(102)의 잉크 분사노즐(103)을 통해 배출되는 폐잉크를 받아내는 역할을 한다. 이를 위해, 폐잉크 수용부(125)은 폐잉크 수용홈(도시하지 않음)과 폐잉크 수용홈 내부에 장착되는 잉크흡수체(도시하지 않음)를 구비한다.

다시 도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 메인터넌스 장치(100)는 인쇄헤드(102)를 구동하는 인쇄헤드 구동모터와 다른 별개의 정역회전 모터(132)로부터 회전력을 전달받는 동력전달부(130), 동력전달부(130)의 회전력을 수직방향의 힘으로 바꾸어 캡핑부재(110)에 전달하는 캡핑부재 이동부(114, 140), 및 동력전달부(130)의 회전력을 수평방향의 힘으로 바꾸어 와이핑부재(120)에 전달하는 와이핑부재 이동부(126, 128, 150)를 포함한다.

도 4, 도 8a, 도 8b, 및 도 8c에 도시한 바와 같이, 동력전달부(130)는 모터(132)로부터의 회전력을 감속하도록 모터(132)의 축에 연결된 제 1 기어(134). 제 1 기어와 맞물리는 제 2기어(135), 제 2 기어(135)와 동축 연결된 제 3 기어(136), 제 3 기어(136)와 맞물리는 제 4 기어(137), 및 제 4 기어(137)와 동축 연결된 제 5 기어(도시하지 않음)로 구성된다.

캡핑부재 이동부(114, 140)는 회전이동체(112)를 화살표(A) 방향으로 회동할 수 있게 지지하기 위해 회전이동체(112)의 일단부를 하우징(101)에 힌지 고정하는 제 1 연결핀(114), 및 동력전달부(130)의 제 5 기어에 연결된 제 1 크랭크 기구(140)로 구성된다.

제 1 연결핀(114)은 캡핑부재(110)가 인쇄헤드(102)의 잉크 분사노즐(103)의 표면을 밀페하는 캡핑위치(도 8c)로 이동될 때 회전이동체(112)의 상면에 설치된 캡(116)이 초기 접촉각(θ)을 가지면서 점진적으로 인쇄헤드(102)의 잉크분사 노즐(103)의 표면을 밀페하도록 배치된다.

제 1 크랭크 기구(140)는 동력전달부(130)의 제 5 기어에 연결된 크랭크 기어(139), 그랭크 기어(139)와 동축 연결된 크랭크 축(141), 일단부가 각각 크랭크 축(141)에 연결된 두개의 제 1 크랭크 아암(142, 142'), 및 각각 일단부는 제 2 연결핀(143)을 통해 제 1 크랭크 아암(142, 142')의 타단부에 연결되고 타단부는 제 3 연결핀(145)을 통해 회전이동체(112)의 타단부 하부에 연결된 두개의 제 1 커넥팅 로드(144, 144')를 구비한다.

와이핑부재 이동부(126, 128, 150)는 하우징(101) 상부의 양 내측면에 길이방향으로 형성된 두개의 긴 가이드홈(128), 가이드홈(128)을 따라 인쇄헤드(102)의 이동방향과 수직인 화살표(B) 방향, 즉 수평방향으로 슬라이드 이동 할 수 있도록 가이드 홈(128)에 상응하게 수평이동체(122)의 양측면에 형성된 두개의 긴 슬라이드 돌기(126), 및 동력전달부(130)의 제 5 기어와 연결된 제 2 크랭크 기구(150)로 구성된다. 제 2 크랭크 기구(150)는 동력전달부(130)의 제 5 기어에 연결된 크랭크 기어(139), 그랭크 기어(139)와 동축 연결된 크랭크 축(141), 일단부가 각각 크랭크 축(141)에 연결된 두개의 제 2 크랭크 아암(152, 152'), 및 각각 일단부는 제 4 연결핀(153, 153')을 통해 제 2 크랭크 아암(152, 152')의 타단부에 연결되고 타단부는 제 5 연결핀(155, 155')을 통해 수평이동체(122)의 일단부에 연결된 두개의 제 2 커넥팅 로드(154, 154')를 구비한다.

따라서, 도 5, 도 6a, 도 6b, 도 8a 및 도 8c에 도시한 바와 같이, 회전이동체(112)가 동력 전달부(130)의 제 5 기어의 시계반대 방향의 회전에 따른 제 1 크랭크 기구(140)의 크랭크 기어(139) 및 제 1 크랭크 아암 (142, 142')의 시계방향의 회전에 따라 시계반대 방향으로 회전하여 도 8a에 도시한 위치에서 인쇄헤드(102)의 잉크 분사노즐(103)의 표면을 밀페하는 캡핑위치(도 8c)로 이동될 때, 회전이동체(112)의 상면에 설치된 캡(116)은 초기 접촉각(θ)을 가지면서 점진적으로 인쇄헤드(102)의 잉크분사 노즐(103)의 표면을 밀페하게 된다. 그러므로, 종래의 메인터넌스 장치(10)와 같이, 캡과 잉크분사 노즐 표면사이의 순간적인 압력변화에 의해 압축공기가 노즐의 모세관로 내부로 유입됨으로 인해 발생하는 잉크 분사노즐의 동작불량 문제는 방지 될 수 있다.

이 때, 와이핑 부재(120)의 수평이동체(122)는 제 2 크랭크 기구(150)의 크랭크 기어(139) 및 제 2 크랭크 아암 (152, 152')의 시계방향의 회전에 의해 우측으로 수평 이동되어 인쇄헤드(102)의 노즐(103)의 표면을 와이퍼(124)로 와이핑한 후 대기위치(도 8c)에 위치하게 된다.

또한, 제 1 및 제 2 크랭크 기구(140, 150)와 연결된 크랭크 기어(139)가 동력 전달부(130)의 제 5 기어에 의해 도 8c에 도시한 위치에서 시계반대 방향으로 회전될 때, 캡핑부재(110)는 제 1 크랭크 기구(140)에 의해 대기위치(도 8a)로 이동되고, 와이핑부재(120)는 제 2 크랭크 기구(150)에 의해 좌측으로 이동하여 인쇄헤드(102)의 노즐(103)의 표면을 와이퍼(124)로 와이핑한 후 인쇄헤드(102)가 스피팅 동작을 수행할 수 있는 스피팅 위치(도 8a)로 이동하게 된다.

본 발명의 메인터넌스 장치(100)에서, 하우징(101)은 캡핑부재(110)가 캡핑위치에 도달한 후 장시간 방치 또는 전원이 오프되더라도 캡핑부재(110)가 탄성스프링(119)의 탄력에 의해 되밀림되어 잉크 분사노즐(103)의 표면을 오픈시키지 않고 캡핑위치에 안정적으로 유지되어 있도록 하기 위하여 스토퍼(129)를 포함한다. 스토퍼(129)는 하우징(101)의 가이드홈(128)에 형성된 돌출부(129)로 구성된다.

도 7에 도시한 바와 같이, 스토퍼(129)는 제 1 크랭크 기구(140)가 상사점을 초과하여 일정 캡핑유지 각도(δ)를 갖는 위치에서 정지되도록 제 2 크랭크 기구(150)를 통해 제 1 크랭크 기구(140)와 연동되는 와이핑부재(120)의 수평이동체(122)의 슬라이드 돌기(126)를 블록킹하는 역할을 한다. 제 1 크랭크 기구(140)의 캡핑유지 각도(δ)는 2°-10°사이로 설정되는 것이 바람직하다.

이와 같이, 본 발명의 메인터넌스 장치(100)는 별도의 모터(132)에 의해 구동되는 제 1 및 제 2 크랭크 기구(140, 150)를 인쇄헤드(102)의 이동방향과 수직으로 동작하도록 캡핑부재(110) 및 와이핑 부재(120)와 연결 배치함으로써 프린터의 크기를 소형화하면서도 캡핑, 와이핑, 스피팅 등과 같은 메인터넌스 동작을 안정적으로 수행할 수 있다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 잉크젯 프린터의 메인터넌스 장치(100)의 작용을 도 4에서 도 8까지를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 캐리지에 장착된 인쇄헤드(102)가 프린팅 영역에서 인쇄헤드 구동모터에 의해 좌,우로 이동하면서 잉크를 분사하여 인쇄를 완료하면, 인쇄헤드(102)는 서비스 영역으로 이동하게 된다.

도 8a에 도시한 바와 같이, 인쇄헤드(102)가 서비스 영역에 도달한 후, 정역회전 모터(132)가 동작하게 되고, 그 회전력은 제 1 기어(134)에서 제 5 기어를 통해 최종적으로 크랭크 기어(139)에 시계방향으로 전달하게 된다.

도 8b에 도시한 바와 같이, 크랭크 기어(139)가 시계방향으로 회전함에 따라, 크랭크 기어(139)에 동축 연결된 크랭크 축(141) 역시 시계방향으로 회전하게 되고, 이것에 의해 대기위치에 있던 캡핑부재(110)의 회전이동체(112)는 캡핑부재 이동부의 제 1 크랭크 기구(140)에 의해 제 1 연결핀(114)을 중심으로 시계반대 방향으로 회전하게 된다. 이 때, 와이핑 부재(120)의 수평이동체(122)는 와이핑부재 이동부의 제 2 크랭크 기구(150)에 의해 슬라이드 돌기(126)가 하우징(101)의 가이드 홈(128)을 따라 슬라이딩되면서 우측방향으로 수평 이동하게 된다.

수평이동체(122)가 우측방향으로 이동함에 따라, 수평이동체(122)의 일측면에서 위쪽으로 돌출 형성된 와이퍼(124) 역시 우측으로 이동하게 되고, 이것에 의해 인쇄헤드(102)의 잉크 분사노즐(103)의 표면에 잔류된 잉크, 미세 먼지 등을 청소하는 와이핑 동작이 실행된다.

그 후, 회전이동체(112)가 크랭크 기어(139)에 의해 계속 회전되면, 도 6a 및 6b에 도시한 바와 같이, 캡핑부재(110)의 회전이동체(112) 상면에 배치된 캡(116)은 제 1 연결핀(114)에서부터 가까운 일측부가 인쇄헤드(102)의 잉크 분사노즐(103)의 표면과 일정한 초기 접촉각(θ)을 이루면서 닿은 후, 점진적으로 인쇄헤드(102)의 잉크 분사노즐(103)의 표면을 밀페한다. 이 때, 캡(116)은 급속하게 밀폐공간(115)을 형성하지 않고 초기 접촉각(θ)을 가지면서 점진적으로 인쇄헤드(102)의 노즐(103)의 표면을 밀페함으로, 종래의 메인터넌스 장치(10)에서와 같이 압축공기 유입으로 인한 잉크 분사노즐의 막힘과 같은 잉크 분사동작 불량은 발생하지 않는다.

제 1 크랭크 기구(140)가 상사점에 도달한 후, 도 7에 도시한 바와 같이, 제 1 크랭크 기구(140)의 제 1 크랭크 아암(142, 142')은 캡핑부재(110)를 캡핑위치에 안정적으로 유지하기 위하여, 상사점을 초과하는 일정 캡핑유지각도(δ)를 갖는 위치까지 더 회전하게 된다. 이 때, 캡핑부재(110)의 캡(116)이 미소하게 하강함에 따라 밀폐공간(115) 내의 압력이 낮아짐으로, 잉크 분사노즐(103)의 모세관로 내부로 압축공기를 흡입시키는 추가 압력이 작용하는 것과 같은 문제는 발생하지 않는다.

그 후, 제 1 크랭크 아암(142, 142')이 일정 캡핑유지 각도(δ)를 갖는 위치에 도달하면, 모터(132)의 동력이 차단되면서 수평이동체(122)의 슬라이드 돌기(126)는 스토퍼(129)에 의해 블록킹되고, 이것에 의해 수평이동체(122)에 연결된 제 1 및 제 2 크랭크 기구(140, 150)가 순차적으로 정지된다. 따라서, 캡핑부재(110)의 회전이동체(112)는 제1 크랭크 기구(140)에 의해 캡(116)이 인쇄헤드(102)의 잉크 분사노즐(103)의 표면을 밀폐하는 캡핑위치(도 8c)에 유지되게 된다.

다음으로, 인쇄명령이 내려지면, 캡핑부재(110)의 회전이동체(112)와 와이핑부재(120)의 수평이동체(122)는 도 8c에 도시한 위치에서 제 1 및 제 2 크랭크 기구(140, 150)에 의해 위에서 설명한 동작의 역순으로 캡핑해제 및 와이핑 동작을 수행한다.

그 후, 도 8a에 도시한 바와 같이, 와이핑부재(120)의 수평이동체(122)의 일측면이 제 1 연결핀(114)에 의해 블록킹되어 정지되고, 수평이동체(122)의 폐잉크수용부(125)가 인쇄헤드(103)의 잉크 분사노즐(103) 아래쪽에 위치하는 스피팅 위치(도 8a)로 이동하게 되면, 와이퍼(124)의 와이핑 동작에 의해 잉크 분사노즐(103)의 표면에 유입된 다른 색상의 잉크, 기포, 미세먼지 등을 미리 토출시키는 스피팅 동작이 실행된다. 이 때, 잉크 분사노즐(103)로부터 나오는 폐잉크는 폐잉크 수용부(125)의 폐잉크 수용홈에 장착된 폐잉크 흡수체에 의해 흡수 저장된다. 폐잉크 흡수체에 흡수저장된 폐잉크는 서서히 증발되어 없어짐으로, 다음에 인쇄헤드(102)의 잉크 분사노즐(103)로부터 폐잉크가 토출될 때에도 폐잉크를 수용할 수 있게 된다.

그 후, 인쇄헤드(102)는 인쇄헤드 구동모터에 의해 프린팅 영역으로 이동하여 좌,우로 이동하면서 인쇄과정을 수행한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 일치하는 잉크젯 프린터의 메인터넌스 장치는 별도의 모터에 의해 구동되는 제 1 및 제 2 크랭크 기구를 인쇄헤드의 이동방향과 수직으로 동작하도록 캡핑부재 및 와이핑 부재와 연결 배치함으로써 프린터의 크기를 소형화하면서도 안정적으로 메인터넌스 동작을 수행할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 메인터넌스 장치는 캡핑 동작시 압축공기 유입으로 인한 인쇄헤드의 잉크 분사노즐의 막힘과 같은 잉크 분사동작불량 발생을 방지하여 기기의 신뢰성을 제공하는 효과를 갖는다.

이상에서, 본 발명의 특정한 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 수정과 변형실시가 가능할 것이다.

도 1은 종래기술의 잉크젯 프린터의 정면도.

도 2는 도 1에 도시한 잉크젯 프린터의 메인터넌스 장치의 분해사시도.

도 3a 및 도 3b는 도 2에 도시한 잉크젯 프린터의 메인터넌스 장치의 동작을 예시하는 정단면도.

도 4는 본 발명에 일치하는 잉크젯 프린터의 메인터넌스 장치의 사시도.

도 5는 한개의 인쇄헤드만 장착된 것으로 도시한 도 4에 도시한 메인터넌스 장치의 부분절개 사시도.

도 6a 및 도 6b는 도 4에 도시한 메인터넌스 장치의 캡핑부재의 부분 단면도.

도 7은 도 5에 도시한 메인터넌스 장치의 제 1 및 제 2 크랭크 기구의 동작을 예시하는 부분 정면도.

도 8a, 도 8b 및 도 8c는 도 5에 도시한 메인터넌스 장치의 동작을 예시하는 정면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1: 캐리지 2, 102: 인쇄헤드

3, 103: 잉크 분사노즐 10, 100: 메인터넌스 장치

11, 101: 하우징 20, 120: 와이핑부재

21: 와이퍼 본체 22, 124: 와이퍼

24: 작동랙 25: 작동레버

30, 110: 캡핑부재 31: 캡 케이스

34, 116: 캡 40, 119: 스프링

112, 122: 이동체

114, 143, 145, 153, 153', 155, 155': 연결핀

125: 잉크 수용부 126: 슬라이드 돌기

128: 가이드 홈 129: 스토퍼

130: 동력전달부 139: 크랭크 기어

140, 150: 크랭크 기구 141: 크랭크 축

142, 142', 152, 152': 크랭크 아암 144, 144', 154, 154': 커넥팅로드

Claims (11)

1. 하우징, 상기 하우징에 설치되고 인쇄헤드의 잉크 분사노즐의 표면을 밀페하기 위한 캡을 구비한 캡핑부재, 및 상기 하우징에 설치되고 상기 인쇄헤드의 상기 잉크 분사노즐의 상기 표면을 와이핑하기 위한 와이퍼를 구비한 와이핑부재를 포함하는 잉크젯 프린터의 메인터넌스 장치에 있어서,

   동력원으로부터 회전력을 전달받는 동력전달부, 상기 동력전달부의 상기 회전력을 수직방향의 힘으로 바꾸어 상기 캡핑부재에 전달하는 캡핑부재 이동부, 및 상기 동력전달부의 상기 회전력을 수평방향의 힘으로 바꾸어 상기 와이핑부재에 전달하는 와이핑부재 이동부를 구비하여,

   상기 동력전달부의 회전방향에 따라 상기 인쇄헤드의 상기 잉크 분사노즐의 상기 표면을 와이핑하는 상기 와이핑부재의 와이핑 동작과 상기 잉크 분사노즐의 상기 표면을 밀페하는 상기 캡핑부재의 캡핑동작, 또는 상기 캡핑부재에 의해 밀폐된 상기 잉크 분사노즐의 상기 표면을 오픈시키는 상기 캡핑부재의 캡핑해제 동작과 상기 와이핑부재의 상기 와이핑 동작이 순차적으로 수행되도록 하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 메인터넌스 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 동력전달부는 상기 캡핑부재 이동부 및 상기 와이핑부재 이동부에 연결되고 상기 동력원으로부터의 상기 회전력을 감속하여 상기 캡핑부재 이동부 및 상기 와이핑부재 이동부에 전달하는 최소한 하나 이상의 기어부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 메인터넌스 장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 동력원은 상기 인쇄헤드를 구동하는 모터와 다른 별개의 모터로 구성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 메인터넌스 장치.
4. 제 2항에 있어서, 상기 캡핑부재 이동부는,

   상기 캡핑부재의 일단부를 상기 하우징에 힌지 고정하는 연결핀; 및

   상기 동력전달부의 상기 기어부재와 맞물리는 크랭크 기어, 상기 크랭크기어와 동축 연결된 크랭크 축, 일단부가 상기 크랭크 축에 연결된 제 1 크랭크 아암, 및 일단부는 상기 제 1 크랭크 아암의 타단부에 연결되고 타단부는 상기 캡핑부재의 타단부에 연결된 제 1 커넥팅 로드를 구비하는 제 1 크랭크 기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 메인터넌스 장치.
5. 제 4항에 있어서, 상기 캡핑부재 이동부의 상기 연결핀은 상기 캡핑부재가 상기 인쇄헤드의 상기 잉크 분사노즐의 상기 표면을 밀페하는 캡핑위치로 이동할 때, 상기 캡핑부재의 상면에 설치된 상기 캡이 초기 접촉각을 가지면서 점진적으로 상기 인쇄헤드의 상기 잉크 분사노즐의 상기 표면을 밀페하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 메인터넌스 장치.
6. 제 4항에 있어서, 상기 와이핑부재 이동부는,

   상기 하우징에 형성된 가이드홈;

   상기 가이드홈을 따라 수평방향으로 슬라이드 이동 할 수 있도록 상기 와이핑부재에 형성된 슬라이드 돌기; 및

   상기 동력전달부의 상기 기어부재와 맞물리는 상기 크랭크 기어, 상기 크랭크기어와 동축 연결된 상기 크랭크 축, 일단부가 상기 크랭크 축에 연결된 제 2 크랭크 아암, 및 일단부는 상기 제 2 크랭크 아암의 타단부에 연결되고 타단부는 상기 와이핑부재의 일단부에 연결된 제 2 커넥팅 로드를 구비하는 제 2 크랭크 기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 메인터넌스 장치.
7. 제 6항에 있어서, 상기 캡핑부재 이동부와 상기 와이핑 부재 이동부는 상기캡핑부재와 상기 와이핑부재가 상기 인쇄헤드의 이동방향과 수직방향으로 동작하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 메인터넌스 장치.
8. 제 1항 또는 제 6항에 있어서, 상기 와이핑부재는 상기 인쇄헤드가 스피팅 동작을 수행할 수 있도록 하기 위하여 상기 인쇄헤드의 상기 잉크 분사노즐을 통해 배출되는 폐잉크를 받아내기 위한 폐잉크 수용부를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 메인터넌스 장치.
9. 제 6항에 있어서, 상기 캡핑부재가 캡핑위치에 도달한 후 장시간 방치 또는 전원이 오프되더라도 상기 캡핑부재를 캡핑위치에 안정적으로 유지하기 위하여, 상기 제 1 크랭크 기구가 상사점을 초과하는 일정 캡핑유지각도를 갖는 위치에서 정지되도록 하기 위한 스토퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 메인터넌스 장치.
10. 제 9항에 있어서, 상기 스토퍼는 상기 와이핑부재의 상기 슬라이드 돌기를 블록킹하도록 상기 하우징의 상기 가이드홈에 형성된 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 메인터넌스 장치.
11. 제 10항에 있어서, 상기 캡핑유지각도는 2°-10°사이로 설정되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 메인터넌스 장치.