KR100590571B1

KR100590571B1 - 잉크젯 프린터의 와이핑 블레이드

Info

Publication number: KR100590571B1
Application number: KR1020040101655A
Authority: KR
Inventors: 김종범; 임승모; 정재우
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-12-06
Filing date: 2004-12-06
Publication date: 2006-06-19
Also published as: KR20060062718A

Abstract

잉크젯 프린터의 와이핑 블레이드가 개시된다. 개시된 와이핑 블레이드는, 잉크를 토출하는 다수의 노즐이 형성된 프린트 헤드의 노즐면을 클리닝하기 위한 것으로, 그 선단부 일측 모서리 부위에 경사면이 형성되고, 상기 경사면이 프린트 헤드의 노즐면에 면접촉된 상태로 노즐면을 클리닝하도록 된 것을 특징으로 한다. 상기 와이핑 블레이드의 선단면에 대한 경사면의 경사 각도는, 30°내지 60°인 것이 바람직하며, 40°내지 50°인 것이 더 바람직하다. 이와 같은 본 발명에 의하면, 프린트 헤드의 노즐면에 형성된 소수성 코팅막에 가해지는 압력이 낮아짐으로써 노즐면과 와이핑 블레이드의 마찰에 의한 마모가 감소하여 소수성 코팅막의 내구성이 높아지게 된다.

Description

잉크젯 프린터의 와이핑 블레이드{Wiping blade for inkjet printer}

도 1은 종래의 잉크젯 프린터의 잉크 카트리지에 마련된 프린트 헤드와 와이핑 블레이드를 도시한 도면이다.

도 2는 도 1에 도시된 프린트 헤드와 와이핑 블레이드의 접촉부를 확대하여 도시한 도면이다.

도 3은 본 발명에 따른 와이핑 블레이드가 프린트헤드의 노즐면에 접촉되기 전 상태를 보여주는 도면이다.

도 4는 도 3에 도시된 본 발명에 따른 와이핑 블레이드가 프린트헤드의 노즐면에 접촉된 상태를 보여주는 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110...캐리어 120...잉크 카트리지

130...프린트 헤드 132...노즐면

134...소수성 코팅막 140...와이핑 블레이드

142...경사면 150...홀더

본 발명은 잉크젯 프린터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 프린트 헤드의 노즐면을 클리닝하기 위한 와이핑 블레이드에 관한 것이다.

일반적으로 잉크젯 프린터는, 인쇄용 잉크의 미소한 액적(droplet)을 용지나 직물 등 인쇄 매체 상의 원하는 위치에 토출시켜서 인쇄 매체의 표면에 소정 색상의 화상을 인쇄하는 장치이다. 이를 위해, 잉크젯 프린터는 인쇄 매체의 이송 방향과 직교하는 방향으로 왕복 이동하는 캐리어와, 이 캐리어에 탑재되며 잉크를 수용하고 있는 잉크 카트리지를 구비하고 있다. 특히, 칼라 화상을 인쇄하기 위한 칼라 잉크젯 프린터에는, 흑색 잉크를 수용한 모노 카트리지와, 여러가지 칼라, 예컨대 시안(cyan), 마젠타(magenta) 및 옐로우(yellow) 칼라의 잉크들을 수용한 칼라 카트리지가 캐리어에 탑재되어 있어서, 이러한 칼라 잉크들을 조합함으로써 칼라 화상을 구현하게 된다. 그리고, 이러한 잉크 카트리지에는 잉크를 토출하기 위한 다수의 노즐이 형성되어 있는 프린트 헤드가 마련되어 있다.

도 1은 종래의 잉크젯 프린터의 잉크 카트리지에 마련된 프린트헤드와 와이핑 블레이드를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 프린트헤드와 와이핑 블레이드의 접촉부를 확대하여 도시한 도면이다.

도 1과 도 2를 함께 참조하면, 캐리어(10)에 탑재된 잉크 카트리지(20)의 하단부에는 잉크 액적을 토출하기 위한 다수의 노즐(미도시)을 가진 프린트 헤드(30)가 마련되어 있다. 그런데, 이러한 프린트 헤드(30)의 노즐면(32)에는 노즐로부터 토출된 잉크 또는 이물질 등이 묻기 쉽고, 이에 따라 프린트 헤드(30)의 노즐면(32)을 클리닝할 필요가 있다. 이를 위해, 잉크젯 프린터에는 프린트 헤드(30)의 노즐면(32)을 클리닝하기 위한 와이핑 블레이드(40)가 구비된다. 상기 와이핑 블레이드(40)는 홀더(50)에 의해 지지되며 왕복 이동할 수 있도록 설치된다. 상기 와이핑 블레이드(40)가 화살표 A 방향으로 이동하게 되면, 그 선단부가 약간 휘어진 상태로 프린트 헤드(30)의 노즐면(32)에 접촉하게 된다. 이와 같은 상태로 와이핑 블레이드(40)가 계속 화살표 A 방향으로 이동하면서 노즐면(32)에 묻어 있는 잉크나 이물질 등을 제거하게 되는 것이다.

한편, 프린트 헤드(30)의 노즐면(32)에는 일반적으로 잉크 등이 쉽게 묻지 않도록 하기 위해 소수성 코팅막(34)이 형성된다. 그런데, 와이핑 블레이드(40)에 의한 프린트 헤드(30)의 노즐면(32)에 대한 클리닝 작업이 반복되면, 와이핑 블레이드(40)와 노즐면(32)의 반복적인 마찰에 의해 소수성 코팅막(34)이 점차 손상되어 그 특성을 잃어 버리게 된다. 이 경우, 프린트 헤드(30)의 노즐면(32)이 잔류 잉크 등에 의해 쉽게 오염되고, 이는 인쇄 품질을 저하시키게 되는 문제점을 발생시킨다.

특히, 종래의 와이핑 블레이드(40)는 그 선단부의 모서리 부위가 직각으로 이루어져 있어서, 그 모서리 부위가 프린트 헤드(30)의 노즐면(32)에 선접촉하게 된다. 이 경우, 와이핑 블레이드(40)에 의해 프린트 헤드(30)의 노즐면(32)에 가해지는 단위 면적당 힘, 즉 압력이 높아서, 노즐면(32)에 형성된 소수성 코팅막(34)이 받는 부하가 커지게 된다.

따라서, 종래의 와이핑 블레이드(40)는 노즐면(32)에 형성된 소수성 코팅막(34)을 쉽게 마모시켜 그 내구성을 저하시키는 문제점을 가지고 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 특히 선단부의 일측 모서리 부위에 경사면이 형성되고 그 경사면이 프린트 헤드의 노즐면에 면접촉하도록 구성되어 노즐면에 형성된 소수성 코팅막의 마모를 줄일 수 있는 잉크젯 프린터의 와이핑 블레이드를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 잉크젯 프린터의 와이핑 블레이드는,

잉크를 토출하는 다수의 노즐이 형성된 프린트 헤드의 노즐면을 클리닝하기 위한 것으로,

상기 와이핑 블레이드의 선단부 일측 모서리 부위에 경사면이 형성되고, 상기 경사면이 상기 프린트 헤드의 노즐면에 면접촉된 상태로 상기 노즐면을 클리닝하도록 된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 와이핑 블레이드의 선단면에 대한 상기 경사면의 경사 각도는, 30°내지 60°인 것이 바람직하며, 40°내지 50°인 것이 더 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 와이핑 블레이드는 소정의 탄성과 상기 노즐면의 경도보다 낮은 경도를 가진 재료, 예컨대 실리콘 고무로 이루어진 것이 바람직하다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 프린트 헤드의 노즐면에 형성된 소수성 코팅막에 가해지는 압력이 낮아짐으로써 노즐면과 와이핑 블레이드의 마찰에 의한 마모가 감소하여 소수성 코팅막의 내구성이 높아지게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 와이핑 블레이드가 프린트헤드의 노즐면에 접촉되기 전 상태를 보여주는 도면이고, 도 4는 도 3에 도시된 본 발명에 따른 와이핑 블레이드가 프린트헤드의 노즐면에 접촉된 상태를 보여주는 도면이다.

도 3과 도 4를 함께 참조하면, 잉크젯 프린터는 인쇄용 잉크의 미소한 액적(droplet)을 용지나 직물 등 인쇄 매체 상의 원하는 위치에 토출시켜서 인쇄 매체의 표면에 소정 색상의 화상을 인쇄하는 장치로서, 잉크를 토출하는 다수의 노즐이 형성된 프린트 헤드(130)를 구비한다. 상기 프린트 헤드(130)는 잉크를 수용하고 있는 잉크 카트리지(120)에 마련되며, 상기 잉크 카트리지(120)는 인쇄 매체의 이송 방향과 직교하는 방향으로 왕복 이동하는 캐리어(110)에 탑재된다.

그리고, 잉크젯 프린터에는 상기 프린트 헤드(130)의 노즐면(132)에 묻어 있는 잉크나 이물질 등을 클리닝하기 위한 와이핑 블레이드(140)를 구비한다. 상기 와이핑 블레이드(140)는 홀더(150)에 의해 지지된 상태로 화살표 A 방향으로 이동하며 프린트 헤드(130)의 노즐면(132)을 클리닝하게 된다.

한편, 위에서는 와이핑 블레이드(140)가 이동하며 프린트 헤드(130)의 노즐면(132)을 클리닝하는 것으로 설명되어 있으나, 잉크젯 프린터의 종류에 따라 와이핑 블레이드(140)가 고정되고 프린트 헤드(130)가 이동하면서 클리닝 작업이 수행될 수도 있다.

이러한 와이핑 블레이드(140)는, 노즐면(132)에 접촉된 상태에서 어느 정도 휘어질 수 있도록 소정의 탄성을 가지며, 노즐면(132)과의 마찰에 의한 노즐면(132)의 손상을 최소화할 수 있도록 노즐면(132)의 경도보다 낮은 경도를 가진 재료, 예컨대 실리콘 고무로 이루어질 수 있다.

상기 프린트 헤드(130)의 노즐면(132)에는 잉크 등이 쉽게 묻지 않도록 소수성 코팅막(134)이 형성되는데, 본 발명에 따른 와이핑 블레이드(140)는 상기 소수성 코팅막(134)의 마모를 줄일 수 있는 형상을 가진다. 구체적으로, 본 발명에 따른 와이핑 블레이드(140)의 선단부 일측 모서리 부위에는 경사면(142)이 형성된다. 상기 와이핑 블레이드(140)의 클리닝 동작 중, 그 선단부가 프린트 헤드(130)의 노즐면(132)에 접촉되어 휘어지게 되면, 상기 경사면(142)은 상기 노즐면(132)에 면접촉하게 된다. 따라서, 본 발명에 따른 와이핑 블레이드(140)는 상기 경사면(142)이 노즐면(132)에 면접촉한 상태로 일정 방향(화살표 A 방향)으로 이동하면서 상기 노즐면(132)을 클리닝하게 되는 것이다.

이와 같이, 상기 경사면(142)에 의해 와이핑 블레이드(140)와 노즐면(132)의 접촉 면적이 넓어지게 되면, 노즐면(132)에 형성된 소수성 코팅막(134)에 가해지는 압력이 종래에 비해 낮아지게 된다. 따라서, 와이핑 블레이드(140)와 노즐면(132)이 반복적으로 마찰되더라도 소수성 코팅막(134)의 마모는 종래에 비해 줄어들게 되므로, 소수성 코팅막(134)의 내구성이 향상되는 것이다. 결국, 소수성 코팅막(134)의 특성, 즉 소수성이 장기간 유지될 수 있으므로, 그 특성의 상실에 의한 인쇄 품질의 저하를 억제할 수 있게 된다.

아래 표 1은 본 발명에 따른 와이핑 블레이드와 종래의 와이핑 블레이드 각각에 의한 소수성 코팅막의 특성 저하 정도를 비교하여 실험한 결과를 나타낸 것이다.

클리닝 반복 횟수	종 래	본 발 명
	경사 각도(θ)	경사 각도(θ)
	90°	60°	57°	53°	49°
초 기	110.0	110.7	111.3	112.3	109.6
1000회	80.6	105.6	106.7	107.8	109.0
2000회	-	90.5	100.1	100.5	107.2
3000회	-	76.4	100.1	106.5	108.8
4000회	-	73.3	90.6	108.6	109.1
평 균	95.3	91.3	101.8	107.1	108.7
표준편차	20.79	16.79	7.83	4.29	0.92

위 표 1에서, 경사 각도(θ)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 와이핑 블레이드(140)의 선단면에 대한 상기 경사면(142)의 경사 각도를 가리키며, 각 데이터는 소수성 코팅막(134)의 표면, 즉 노즐면(132)에 대한 잉크의 접촉각을 가리킨다. 일반적으로, 어떤 면이 소수성이면 이 면에 대한 접촉각이 커지게 되고, 어떤 면이 친수성이면 이 면에 대한 접촉각이 작아지게 된다.

위 표 1을 보면, 모서리 각도가 90°로 이루어진 종래의 와이핑 블레이드에 있어서는, 클리닝 횟수가 증가할수록 노즐면에 대한 잉크의 접촉각이 급격히 감소한다는 것을 알 수 있다. 그러나, 경사 각도(θ) 60°이하의 경사면이 형성된 본 발명에 따른 와이핑 블레이드에 있어서는, 클리닝 횟수의 증가에 따른 노즐면에 대한 잉크의 접촉각의 감소가 종래에 비해 훨씬 적다는 것을 알 수 있다. 이는 노즐면에 형성된 소수성 코팅막의 마모가 적다는 것을 의미한다. 특히, 경사면의 경사 각도(θ)가 작아질수록, 예컨대 경사면의 각도(θ)가 49°인 경우에는, 클리닝 횟수가 증가하더라도 노즐면에 대한 잉크의 접촉각의 감소가 거의 없다는 것을 알 수 있으며, 이는 소수성 코팅막의 내구성이 현저하게 증가하였음을 의미한다.

위 실험 결과, 본 발명에 따른 와이핑 블레이드의 선단면에 대한 경사면의 경사 각도(θ)는 60°이하인 것이 바람직하다고 할 수 있다. 그런데, 경사면의 경사 각도(θ)가 너무 작은 경우, 즉 30°이하인 경우에는 와이핑 블레이드의 형상이 종래와 유사하게 되므로 경사면 전체가 노즐면에 접촉되기 힘들어 바람직하지 않다. 따라서, 상기 경사면의 경사 각도(θ)는 30°내지 60°인 것이 바람직하며, 특히 45°에 가까운 각도, 즉 40°내지 50°인 것이 가장 바람직하다고 할 수 있다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명했지만, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 와이핑 블레이드의 선단부 일측 모서리 부위에 형성된 경사면이 프린트 헤드의 노즐면에 면접촉된 상태로 클리닝 작업이 수행되므로, 프린트 헤드의 노즐면에 형성된 소수성 코팅막에 가해지는 압력이 낮아짐으로써 노즐면과 와이핑 블레이드의 마찰에 의한 마모가 감소하여 소수성 코팅막의 내구성이 높아지게 되는 장점이 있다.

Claims

잉크를 토출하는 다수의 노즐이 형성된 프린트 헤드의 노즐면을 클리닝하기 위한 잉크젯 프린터의 와이핑 블레이드에 있어서,

상기 와이핑 블레이드의 선단부 일측 모서리 부위에 경사면이 형성되고, 상기 경사면이 상기 프린트 헤드의 노즐면에 면접촉된 상태로 상기 노즐면을 클리닝하도록 된 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 와이핑 블레이드.
제 1항에 있어서,

상기 와이핑 블레이드의 선단면에 대한 상기 경사면의 경사 각도는 30°내지 60°인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 와이핑 블레이드.
제 2항에 있어서,

상기 와이핑 블레이드의 선단면에 대한 상기 경사면의 경사 각도는 40°내지 50°인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 와이핑 블레이드.
제 1항에 있어서,

상기 와이핑 블레이드는 소정의 탄성과 상기 노즐면의 경도보다 낮은 경도를 가진 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 와이핑 블레이드.
제 4항에 있어서,

상기 와이핑 블레이드는 실리콘 고무로 이루어진 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 와이핑 블레이드.