KR100561448B1

KR100561448B1 - 습식 전자사진방식 인쇄기의 잉크 전달 시스템

Info

Publication number: KR100561448B1
Application number: KR1019990001248A
Authority: KR
Inventors: 이형구
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 1999-01-18
Filing date: 1999-01-18
Publication date: 2006-03-16
Also published as: KR20000051016A; US6151469A

Abstract

토너와 액상의 캐리어가 혼합된 소정 농도의 현상액을 현상유니트로 공급하기 위한 습식 전자사진방식 인쇄기의 잉크전달시스템을 개시한다.

개시된 시스템은 현상유니트에 연결되어, 현상액을 공급하는 순환탱크; 이 순환탱크에 공급될 소정 칼라의 농축잉크와 캐리어가 각각 저장되며, 인쇄기 본체에 내장된 잉크탱크 및 캐리어탱크; 잉크탱크 및/또는 캐리어탱크의 소진시 잉크/캐리어 보충경로를 통해 그 소모된 잉크/캐리어를 보충하기 위한 리필카트리지; 이 리필카트리지가 착탈가능하게 장착되며, 그 장착된 리필카트리지로부터 공급된 잉크 또는 캐리어를 상응하는 잉크탱크 또는 캐리어탱크로 공급시키기 위한 리필카트리지 장착유니트; 순환탱크 내의 폐현상액을 수거하기 위한 폐기탱크; 및 속이 빈 폐리필카트리지가 착탈가능하게 장착되며, 폐기탱크와 연통될 수 있도록 인쇄기 본체 외측에 마련된 폐리필카트리지 장착유니트;를 구비한다.

Description

습식 전자사진방식 인쇄기의 잉크전달시스템{Ink delivery system of wet electrographic printer}

도 1은 종래의 습식 전자사진방식 인쇄기의 잉크전달시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 습식 전자사진방식 인쇄기의 잉크전달시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 습식 전자사진방식 인쇄기의 잉크전달시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

101...감광매체102...현상유니트104...순환탱크

106...잉크탱크108...캐리어탱크110...잉크보충경로

114...리필카트리지120...폐기탱크124...폐리필카트리지 장착유니트

126...분사부128...분사경로130...펌프

132...노즐134,136...공급경로138...건조유니트

142,144...주입구146...가동판148...구동원

152...폐현상액 회수경로154...밸브

156...폐현상액 배출경로158...폐현상액 배출펌프

본 발명은 습식 전자사진방식 인쇄기의 잉크전달시스템에 관한 것으로서, 상세하게는 잉크공급용 리필카트리지를 이용해 폐현상액을 회수할 수 있도록 구조가 개선된 습식 전자사진방식 인쇄기의 잉크전달시스템에 관한 것이다.

일반적으로 습식 전자사진방식 인쇄기는 감광매체 상에 레이저 주사유니트(LSU)를 통해 레이저 빔을 주사하여 정전잠상(electrostatic latent image)을 형성한 후, 감광매체와 현상롤러 사이에 토너와 캐리어가 혼합된 현상액을 분사하여 감광매체를 현상하고 이를 인쇄용지에 전사하는 장치이다.

도 1에는 습식 전자사진방식 칼라 인쇄기가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 감광매체(12) 상의 정전잠상에 대응되는 화상을 형성하기 위해 옐로우, 마젠타, 시안, 블백의 색상에 각각 해당하는 현상유니트(14)가 도면의 우측에서 좌측으로 순차적으로 설치된다. 현상작업이 마무리된 후 감광매체(12) 상에 잔류하는 캐리어를 건조시키기 위해 건조유니트(16)가 블랙용 현상유니트 근처에 설치된다. 현상유니트(14)로 공급될 소정 농도 및 소정 용량의 현상액을 저장하며, 건조유니트(16)로부터 회수된 캐리어를 재공급하기 위한 잉크전달시스템(18)이 구비된다.

상기 잉크전달시스템(18)은 농축잉크가 저장된 잉크카트리지(20)와, 캐리어 가 저장된 캐리어카트리지(22)와, 현상액이 저장되는 순환탱크(24)와, 이 순환탱크(24) 내의 현상액을 현상유니트(14)의 현상롤러(26)와 이에 대응되는 위치의 감광매체(12) 사이의 현상갭(G)에 분사하는 분사부(28), 및 순환탱크(24) 내의 폐현상액을 회수하는 폐기탱크(30)를 구비한다.

상기 잉크카트리지(20)는 그 내부에 수용된 농축잉크가 침전되지 않도록 하는 교반기(21)가 내장되어 있으며, 농축잉크가 소모된 경우 교체되는 소모성 부품이다. 또한, 캐리어카트리지(22)도 그 내부에 수용된 캐리어가 소모된 경우 교체되는 소모성 부품이다.

상기 순환탱크(24)는 대응되는 현상유니트(14) 하부에 설치되며, 분사부(28)를 통해 현상유니트(14)로 현상액을 공급하고, 현상에 기여한 후 잔류하는 현상액을 재수용한다. 따라서, 순환탱크(24)와 현상유니트(14)는 순환루트에 의해 현상유니트(14)의 현상시 현상액이 현상갭(G)에 지속적으로 공급되도록 한다. 순환탱크(24)의 내부에는 수용된 현상액의 농도를 감지하기 위한 농도센서(32)와, 현상액의 수용량을 감지하는 레벨센서(34)가 설치된다.

상기 폐기탱크(30)는 순환탱크(24) 하부에 위치되며, 폐현상액 회수경로(36)를 통해 순환탱크(24)에 연결된다. 또한, 상기 폐현상액 회수경로(36)에는 오염감지센서(미도시)에 의해 제어되어 개폐되는 밸브(38)가 설치되어 있어서, 이 밸브(38)의 오픈시 자중(自重)에 의해 폐현상액이 회수된다.

상기 건조유니트(16)는 감광매체(12)에 잔류하는 캐리어를 흡수하는 건조롤러(40)와, 이 건조롤러(40)에 접촉 회전되면서 건조롤러(40)를 가열함으로써 흡수 된 액상의 캐리어를 증기 상태로 바뀌어 주는 리제너레이션롤러(42)와, 증기 상태의 캐리어를 응축시키는 응축기(44)를 포함한다. 상기 응축기(44)를 통해 응축된 액체 내의 캐리어는 응축탱크(46)에 저장되며, 대응되는 순환탱크(24)로 공급된다.

상기 구성을 가진 종래의 습식전자사진방식 인쇄기의 잉크전달시스템은 농축잉크의 소모시 잉크카트리지를 새로운 카트리지로 교체해야 한다. 이때, 잉크카트리지에 내장된 교반기와 같은 기능성 부품이 교체됨으로 잉크카트리지의 가격이 상승하게 된다. 또한, 폐기탱크가 순환탱크의 하부에 위치되어 자중에 의해 폐현상액을 수거하는 구조를 가짐으로써, 폐기탱크 내의 폐현상액이 소정량 이상이 되어 사용자가 그 폐기탱크를 교체하기 위해서는 인쇄기 본체의 현상유니트를 분해해야 하기 때문에 불편하다. 뿐만 아니라, 폐기탱크의 교체시 폐현상액에 의해 인쇄기 본체를 오염시킬 우려가 있다.

본 발명은 상기 문제점을 감안하여 착상된 것으로서, 기능성 부품이 내장된 잉크탱크 및 캐리어탱크를 인쇄기 본체에 고정 설치하고, 인쇄기 본체에 착탈가능한 리필잉크/캐리어카트리지를 채용하여 대응되는 탱크들로 농축잉크 및 캐리어를 공급할 수 있도록 함과 아울러, 공급 후 속이 빈 리필카트리지를 이용하여 폐기탱크 내의 폐현상액을 수거할 수 있도록 구조가 개선된 습식 전자사진방식 인쇄기의 잉크전달시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 토너와 액상의 캐리어가 혼합된 소정 농도의 현상액을 현상유니트로 공급하기 위한 습식 전자사진방식 인쇄기의 잉크전달시스템에 있어서: 상기 현상유니트에 연결되어, 현상액을 공급하는 순환탱크; 상기 순환탱크에 공급될 소정 칼라의 농축잉크와 캐리어가 각각 저장되며, 인쇄기 본체에 내장된 잉크탱크 및 캐리어탱크; 상기 잉크탱크 및/또는 캐리어탱크의 소진시 잉크/캐리어 보충경로를 통해 그 소모된 잉크/캐리어를 보충하기 위한 리필카트리지; 상기 리필카트리지가 착탈가능하게 장착되며, 그 장착된 리필카트리지로부터 공급된 잉크 또는 캐리어를 상응하는 잉크탱크 또는 캐리어탱크로 공급시키기 위한 리필카트리지 장착유니트; 상기 순환탱크 내의 폐현상액을 수거하기 위한 폐기탱크; 및 속이 빈 폐리필카트리지가 착탈가능하게 장착되며, 상기 폐기탱크와 연통될 수 있도록 상기 인쇄기 본체에 마련된 폐리필카트리지 장착유니트;를 구비한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 습식 전자사진방식 인쇄기의 잉크공급시스템을 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 습식 전자사진방식 인쇄기용 잉크공급시스템을 보인 개략적인 도면이다.

도시된 바와 같이, 습식 전자사진방식 인쇄기의 잉크공급시스템은 현상유니트(102)로 현상액을 공급하고 그 현상액을 수용하는 순환탱크(104)와, 이 순환탱크(104)에 공급될 소정 칼라의 농축잉크와 캐리어가 각각 저장되는 잉크탱크(106) 및 캐리어탱크(108)가 구비된다. 잉크탱크(106) 및 캐리어탱크(108)는 각각 잉크 보충경로(110) 및 캐리어 보충경로(112)를 통해 리필카트리지(114)로부터 농축잉크 및 캐리어를 보충 받는다. 여기서, 리필카트리지(114)는 인쇄기 본체(116) 상부에 위치된 리필카트리지 장착유니트(118)에 착탈될 수 있는 구조를 가진다. 한편 순환탱크(104) 내의 폐현상액은 폐기탱크(120)로 수거되고, 폐기탱크(120) 내의 폐현상액을 속이 빈 폐리필카트리지(122)로 드레인시키기 위해 폐리필카트리지 장착유니트(124)가 구비된다. 폐리필카트리지 장착유니트(124)는 인쇄기 본체(116) 외측에서 폐리필카트리지(122)를 사용자가 장착하기 용이하도록 하기 위한 것이다.

상기 잉크전달시스템은 순환탱크(104) 내의 현상액을 현상유니트(102)의 현상갭(G)에 분사하는 분사부(126)와, 상기한 현상유니트(102), 순환탱크(104), 잉크탱크(106), 캐리어탱크(108), 리필카트리지(114), 및 폐기탱크(120)를 상호 연결시키는 다수의 경로를 포함한다.

상기 순환탱크(104)는 현상유니트(102) 하부에 설치되어 분사부(126)를 통해 그 현상유니트(102)로 현상액을 공급하고, 현상에 기여한 후 잔류하는 현상액을 다시 순환탱크(104)로 수용함으로써 현상작업시 현상액이 현상갭(G)에 지속적으로 공급되도록 한다.

상기 순환탱크(104)에 수용된 현상액의 농도를 감지하기 위하여 순환탱크(104) 내부에는 농도센서(103)가 설치되고, 현상액의 수용량을 감지하기 위하여 레벨센서(105)가 설치된다. 상기 분사부(126)는 현상액을 공급하는 분사경로(128)와, 이 분사경로(128)에 설치되어 현상액을 펌핑하는 펌프(130) 및 분사경로(128)의 상기 현상갭(G) 단에 설치되어 현상액을 현상갭(G)에 분사하는 노즐(132)로 구성된다.

상기 잉크탱크(106)는 인쇄기 본체(116) 내에 고정 설치되며, 순환탱크(104)에 공급될 농축잉크가 저장된다. 이 잉크탱크(106)는 잉크 보충경로(110)를 통해 리필카트리지(114)로부터 농축잉크를 공급받고, 내부에 수용된 농축잉크는 제1공급경로(134)를 통해 순환탱크(104)로 공급된다. 잉크탱크(106) 내부에는 수용된 농축잉크를 교반하기 위한 교반기(107)가 설치된다.

상기 캐리어탱크(108)는 인쇄기 본체(116) 내에 고정 설치되며, 순환탱크(104)에 공급될 캐리어가 저장된다. 상기 캐리어탱크(108) 내에 저장된 캐리어는 제2공급경로(136)를 통해 순환탱크(104)에 공급되면서 소모되며, 그 소모량은 캐리어 보충경로(112)를 통해 리필카트리지(114)에서 공급된 캐리어에 의해 보충된다.

상기 제1,제2공급경로(134,136) 상에는 밸브(135,137)가 설치되어 있으며, 이 밸브(135,137)의 개폐에 따라 잉크탱크(106) 및 캐리어탱크(108)에 저장된 농축잉크와 캐리어는 자중에 의해 해당 탱크들로 공급된다. 여기서, 건조유니트(138)를 통해 건조 및 응축되어 응축탱크(140)로 회수된 캐리어는 캐리어 보충경로(112)를 통해 캐리어탱크(108)로 공급된다.

상기 리필카트리지(114)는 잉크 보충경로(110)를 통해 잉크탱크(106) 내의 소모된 농축잉크를 보충하는 리필잉크카트리지와, 캐리어 보충경로(112)를 통해 캐리어탱크(108) 내의 소모된 캐리어를 보충하는 리필캐리어카트리지로 구분된다.

상기한 리필잉크카트리지는 칼라 인쇄기에 경우에는 옐로우, 마젠타, 시안, 블랙 색상로 구분되어 구비될 수 있다. 이 경우, 리필카트리지와 리필카트리지 장착유니트에는 리필잉크카트리지와 리필캐리어카트리지의 여부를 구별하고, 리필잉크카트리지의 칼라를 선별하여 대응되는 캐리어 보충경로(112) 및 대응되는 색상의 잉크 보충경로(110)를 연결하는 카트리지/칼라선별수단(미도시)이 구비된다.

상기 리필카트리지(114) 내부에는 교반기와 같은 기능성 부품이 내장되어 있지 않으며, 잉크 또는 캐리어의 충진시에만 리필카트리지 장착유니트(118)에 장착되며, 잉크 또는 캐리어의 충진 후 속이 빈 폐리필카트리지(122)는 폐리필카트리지 장착유니트(124)에 장착되어 폐현상액을 회수할 수 있도록 한다. 따라서, 리필카트리지(114)는 내부에 수용된 농축잉크/캐리어를 잉크/캐리어탱크(106,108)로 각각 배출하기 위한 배출구와 폐현상액을 유입하기 위한 유입구가 하나의 배출/유입구(115)가 구비된다.

상기 리필카트리지 장착유니트(118)는 장착된 리필카트리지(114)로부터 공급된 농축잉크 또는 캐리어가 대응되는 잉크탱크(106) 또는 캐리어탱크(108)에 공급되도록 한다. 이를 위하여, 리필카트리지 장착유니트(118)에는 잉크 및 캐리어 보충경로(110,112) 선단의 주입구(142,144)가 가동판(146)에 설치되고, 이 가동판(146)은 인쇄기 본체(116)에 대해 움직임 가능하게 설치된다. 이 가동판(146)을 구동시키기 위해 구동원(148)이 구비된다. 상기 가동판(146)은, 도시된 바와 같이, 센터를 중심으로 회전 가능하게 설치되고, 그 외주면에 기어가 형성된 회전판 구조를 가진다. 상기 구동원(148)의 회전축에는 가동판(146)의 기어에 맞물리도록 기어(150)가 설치된다. 따라서, 가동판(146)을 회전 구동시키게 되면 리필카트리지(114)의 배출/유입구(115)와 가동판(146)에 설치된 주입구(142,144)를 연결할 수 있다. 여기서, 상기 구동원(148)으로 통상적인 구동모터를 채용한다.

한편, 상기 리필카트리지 장착유니트(118)의 가동판(146)의 구조를 회전판 구조 대신에, 도 3에 도시된 바와 같은 슬라이딩판(146')구조를 채용할 수도 있다. 이 경우에는 슬라이딩판(146')에 주입구(142',144')가 나란하게 정렬된다. 도시되지는 않았지만, 슬라이딩판(146')은 랙과 피니언에 의하거나, 리드스크류를 설치함으로써 슬라이딩될 수 있다. 이에 대한 사항은 당업자에게 이미 공지된 것이므로 상세한 설명은 생략한다.

상기 폐기탱크(120)는 순환탱크(104)의 하부에 설치되며, 폐현상액 회수경로(152)를 통해 순환탱크(104)에 연결된다. 또한, 상기 폐현상액 회수경로(152)에는 오염감지센서(미도시)에 의해 제어되어 개폐되는 밸브(154)가 설치되어 있어서, 이 밸브(154)의 오픈시 자중(自重)에 의해 폐현상액이 회수된다.

상기 폐리필카트리지 장착유니트(124)는 인쇄기 본체(116) 외측에서 폐리필카트리지(122)를 사용자가 장착하기 용이하도록 하기 위한 것으로서, 폐기탱크(120)에 연결되는 폐현상액 배출경로(156)와, 이 폐현상액 배출경로(156) 상에 설치되어 폐기탱크(120) 내의 폐현상액을 폐리필카트리지(122)로 공급하는 폐현상액 배출펌프(158)를 구비한다.

이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 습식 전자사진방식 인쇄기의 잉크전달시스템의 동작을 상세히 설명한다.

현상모드시, 순환탱크(104) 내의 현상액은 분사부(126)를 통해 현상유니트(102)로 분사된다. 이 분사된 현상액은 감광매체(101)에 형성된 정전잠상에 대응되도록 화상을 현상한다. 이 때, 순환탱크(104)에 설치된 농도센서(103) 및 레벨센서(105)는 순환탱크(104) 내의 현상액의 농도와 잔량을 감지하게 된다. 농도센서(103)에 의해 감지되는 순환탱크(104) 내의 현상액 농도가 허용범위에 미만 또는 초과되는 경우, 필요한 량의 농축잉크 및 캐리어를 제1 및 제2공급경로(134,136)를 통해 공급받는다.

한편, 잉크탱크(106) 및 캐리어탱크(108)가 비게 되는 경우, 해당 색상의 농축잉크 또는 캐리어에 대응되는 리필카트리지(114)를 리필카트리지 장착유니트(118)에 장착시킨다. 이후, 리필카트리지(114)의 배출/유입구(115)를 회전판(146)의 주입구(142,144)에 연결하면, 리필카트리지(114) 내의 잉크/캐리어는 잉크/캐리어 보충경로(110,112)를 통해 잉크탱크/캐리어탱크(106,108)로 전달된다. 여기서, 리필카트리지(114) 내의 농축잉크/캐리어 배출은 리필카트리지(114) 내에 압축가스를 충진하거나, 소정의 공급구조(미도시)에 의해 가능하다.

순환탱크(104) 내의 현상액이 오염되는 경우에는, 속이 빈 폐리필카트리지(122)를 폐리필카트리지 장착유니트(124)에 장착시킨다. 이후, 오염된 폐현상액을 폐현상액 회수경로(152)를 통해 폐기탱크(120)로 회수시킨다. 다음, 폐현상액 배출펌프(158)의 동작에 의해 폐기탱크(120) 내의 폐현상액을 폐현상액 배출경로(156)를 통해 속이 빈 폐리필카트리지(122)로 전달시킨다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 습식 전자사진방식 인쇄기의 잉크전달시스템은 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 기능성 부품이 내장된 잉크탱크 및 캐리어탱크를 인쇄기 내부에 고정 설치하고, 인쇄기 본체 외측에 설치된 리필카트리지/폐리필카트리지 장착유니트에 리필카트리지/폐리필카트리지를 장착하여 사용함으로써, 농축잉크/캐리어를 공급이 용이하다.

둘째, 폐현상액의 수거를 어차피 폐기 처분될 폐리필카트리지를 사용하여 처리함으로써 재활용의 이익이 크고, 폐현상액을 제거하기 위한 별도의 구성이 불필요하다

셋째, 교반기와 같은 기능성 부품을 인쇄기 본체에 내장되는 잉크탱크 또는 캐리어탱크에 고정설치하고, 폐기 처분될 리필카트리지에는 설치하지 않음으로써 카트리지 제조비용을 절감할 수 있다.

Claims

토너와 액상의 캐리어가 혼합된 소정 농도의 현상액을 현상유니트로 공급하기 위한 습식 전자사진방식 인쇄기의 잉크전달시스템에 있어서:

상기 현상유니트에 연결되어, 현상액을 공급하는 순환탱크;

상기 순환탱크에 공급될 소정 칼라의 농축잉크와 캐리어가 각각 저장되며, 인쇄기 본체에 내장된 잉크탱크 및 캐리어탱크;

상기 잉크탱크 및/또는 캐리어탱크의 소진시 잉크/캐리어 보충경로를 통해 그 소모된 잉크/캐리어를 보충하기 위한 리필카트리지;

상기 리필카트리지가 착탈가능하게 장착되며, 그 장착된 리필카트리지로부터 공급된 잉크 또는 캐리어를 상응하는 잉크탱크 또는 캐리어탱크로 공급시키기 위한 리필카트리지 장착유니트;

상기 순환탱크 내의 폐현상액을 수거하기 위한 폐기탱크; 및

속이 빈 폐리필카트리지가 착탈가능하게 장착되며, 상기 폐기탱크와 연통될 수 있도록 상기 인쇄기 본체에 마련된 폐리필카트리지 장착유니트;를 구비하는 것을 특징으로 하는 습식 전자사진방식 인쇄기의 잉크전달시스템.
제1항에 있어서, 상기 폐리필카트리지 장착유니트는:

상기 폐기탱크에 연결된 폐현상액 배출경로; 및

상기 폐현상액 배출경로 상에 설치되어 상기 폐기탱크 내의 폐현상액을 상기 속이 빈 폐리필카트리지로 공급하기 위한 폐현상액 배출펌프;를 구비하는 것을 특징으로 하는 습식전자사진방식 인쇄기의 잉크전달시스템.
제1항에 있어서,

상기 리필카트리지는 내부에 수용된 잉크/캐리어가 배출되며, 폐현상액이 유입되는 단일의 배출/유입구를 가지며;

상기 리필카트리지 장착유니트는:

상기 잉크탱크와 상기 캐리어탱크에 연결된 잉크/캐리어 보충경로의 주입구가 설치된 가동판; 및

상기 가동판을 슬라이딩시켜 상기 배출/유입구와 상기 주입구를 연결하는 구동원;을 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 전자사진방식 인쇄기의 잉크전달시스템.