KR100657335B1 - 혼합식 잉크젯 화상형성장치 - Google Patents

Abstract

혼합식 잉크젯 화상형성장치가 개시된다. 개시된 혼합식 잉크젯 화상형성장치는 용지의 이송방향에 수직으로 직선왕복하면서 화상을 형성하는 셔틀프린팅헤드, 용지의 폭에 해당하는 노즐부를 구비하여 화상을 형성하는 어레이프린팅헤드, 셔틀프린팅헤드의 하방에 회동 가능하게 설치되어 이송되는 용지를 지지하며, 어레이프린팅헤드를 캡핑하는 캡핑유닛이 마련되어 있는 제1플라텐, 어레이프린팅헤드의 하방에 용지의 이송방향을 따라 직선왕복이동 가능하게 설치되어 이송되는 용지를 지지하는 제2플라텐과, 제1플라텐의 위상을 변화시키고 상기 제2플라텐을 수평 이동시켜, 캡핑유닛으로 어레이프린팅헤드의 노즐부를 캡핑시키는 구동수단을 구비한다.

Description

혼합식 잉크젯 화상형성장치{Hybrid ink jet image forming apparatus}

도 1은 본 발명에 따른 혼합식 잉크젯 화상형성장치의 구성을 개략적으로 도시한 사시도,

도 2는 도 1에 도시된 제1플라텐의 구성을 개략적으로 도시한 배면사시도,

도 3은 도 1에 도시된 제2플라텐의 구성을 개략적으로 도시한 배면사시도,

도 4는 인쇄동작 시의 혼합식 잉크젯 화상형성장치의 구성배치를 도시한 측면도,

도 5내지 도 6은 혼합식 잉크젯 화상형성장치의 와이핑동작 및 캡핑동작이 이루어지는 과정을 도시한 동작도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100...셔틀프린팅헤드 110...캐리지

120...가이드샤프트 130...잉크카트리지

131...노즐부 140...제1플라텐

141...용지이송면 142...반대면

150...캡핑유닛 200...어레이프린팅헤드

210...노즐부 220...제2플라텐

230...와이핑유닛 300...구동수단

310...제1기어부 311...아암

312...회동축 313...기어

320...제2기어부 321...랙기어

322...기어 323...회동축

330...구동기어부 333...중간기어

340...구동모터

본 발명은 잉크젯 화상형성장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 셔틀프린팅헤드와 어레이프린팅헤드를 구비하는 혼합식 잉크젯 화상형성장치에 관한 것이다.

일반적으로, 잉크젯 화상형성장치는 용지의 상면에서 소정 간격 이격되어 용지의 이송방향과 직각방향(용지의 폭 방향)으로 왕복 주행되는 프린팅 헤드(이하 셔틀프린팅헤드라 한다)로부터 잉크를 분사하여 화상을 형성하는 장치를 말한다. 이러한 프린팅헤드에는 잉크를 토출하는 다수의 노즐이 형성된 노즐부가 구비된다. 셔틀프린팅헤드는 용지의 폭방향으로 왕복이동하면서 화상을 형성하므로 인쇄속도가 느리지만 화상품질은 양호하다.

근래에는, 용지의 폭 방향으로 왕복 이송되는 프린팅헤드 대신에 용지의 폭에 해당되는 길이의 노즐부를 갖는 프린팅헤드(이하 어레이프린팅헤드라 한다)를 사용하여 고속 인쇄를 구현하려는 시도가 행하여지고 있다. 이러한 잉크젯 화상형 성장치는 프린팅헤드가 고정되어 있고, 용지만이 이송된다. 따라서, 잉크젯 화상형성장치의 구동장치가 단순하고 고속 인쇄의 구현이 가능하다. 다만, 고속인쇄로 인하여 화상품질이 저하될 수 있다.

따라서, 셔틀프린팅헤드와 어레이프린팅헤드를 모두 구비하고, 인쇄조건에 대응하여 선택적으로 또는 동시에 구동시켜 화상을 형성시키는 혼합식 잉크젯화상형성장치가 개발되고 있다.

한편, 용지로 잉크를 분사하는 과정에서, 노즐부에는 분사되지 않은 잉크방울, 이 잉크방울이 건조된 고형 석출물, 공기 중으로부터 흡착된 미세 먼지 등의 이 물질이 부착되어 잉크 분사방향을 왜곡시켜 인쇄품질을 저하시킨다. 좋은 인쇄품질을 유지하기 위해서는 노즐부에 부착된 이 물질을 제거하기 위한 와이핑유닛이 요구된다.

특히, 어레이프린팅헤드는 노즐부의 길이가 예를 들면 A4에 대응되기 의해서는 용지의 폭 방향의 인쇄마진을 고려하지 않는다면 210mm 정도가 된다. 따라서, 이와 같이 긴 노즐부에 부착된 이 물질을 효과적으로 제거하기 위한 장치가 요구된다. 또한, 노즐부의 잉크가 마르지 않도록 노즐부를 외부와 차단시키는 캡핑유닛이 필요하다.

그러므로, 셔틀프린팅헤드와 어레이프린팅헤드를 모두 구비하고 있는 혼합식 잉크젯 화상형성장치에서, 와이핑유닛과 캡핑유닛이 서로 간섭하지 않고 구동되면서 전체적인 부피를 최소화할 수 있는 구성이 필요하다.

본 발명은 상기 문제점을 감안한 것으로, 어레이프린팅헤드의 메인티넌스를 위하여 셔틀프린팅헤드의 구성장치를 이용함으로써 공간을 절약하고 장치를 최소할 할 수 있는 혼합식 잉크젯 화상형성장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명인 혼합식 잉크젯 화상형성장치는 용지의 이송방향에 수직으로 직선왕복하면서 화상을 형성하는 셔틀프린팅헤드;

용지의 폭에 해당하는 노즐부를 구비하여 화상을 형성하는 어레이프린팅헤드;

상기 셔틀프린팅헤드의 하방에 회동 가능하게 설치되어 이송되는 용지를 지지하며, 상기 어레이프린팅헤드를 캡핑하는 캡핑유닛이 마련되어 있는 제1플라텐;

상기 어레이프린팅헤드의 하방에 용지의 이송방향을 따라 직선왕복이동 가능하게 설치되어 이송되는 용지를 지지하는 제2플라텐과;

상기 제1플라텐의 위상을 변화시키고 상기 제2플라텐을 수평 이동시켜, 상기 캡핑유닛으로 상기 어레이프린팅헤드의 노즐부를 캡핑시키는 구동수단을 구비한다.

본 발명에 따르면, 상기 구동수단은

상기 제1플라텐에 돌출되어 마련된 복수의 아암 양끝에 고정된 회동 축에는 복수의 기어가 고정되어 있는 제1기어부,

상기 제2플라텐의 하면에 마련된 복수의 랙기어와 치합되는 제2기어부와,

상기 제1기어부 및 제2기어부에 치합되며, 구동모터와 연결되는 구동기어부를 구비하여, 상기 구동모터 회전 시, 상기 구동기어부는 상기 제1기어부와 제2기 어부에 동시에 동력을 전달하여, 상기 제1플라텐을 회동시키고 상기 제2플라텐을 수평이동시킨다.

본 발명에 따르면, 상기 제2플라텐은 상기 어레이프린팅헤드의 노즐부을 닦는 와이핑유닛을 더 구비한다.

본 발명에 따르면, 상기 제1플라텐과 제2플라텐은 용지의 폭 이상의 폭방향의 길이를 가진다.

본 발명에 따르면, 상기 캡핑유닛은 상기 제1플라텐의 용지를 지지하는 면의 반대쪽에 마련되어 있다.

본 발명에 따르면, 상기 셔틀프린팅헤드와 어레이프린팅헤드는 용지의 이송방향을 따라 순차적으로 배치되어 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 혼합식 잉크젯 화상형성장치의 구성을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 제1플라텐의 구성을 개략적으로 도시한 배면사시도이고, 도 3은 도 1에 도시된 제2플라텐의 구성을 개략적으로 도시한 배면사시도이고, 도 4는 인쇄동작 시의 혼합식 잉크젯 화상형성장치의 구성배치를 도시한 측면도이고, 도 5내지 도 6은 혼합식 잉크젯 화상형성장치의 와이핑동작 및 캡핑동작이 이루어지는 과정을 도시한 동작도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 혼합식 잉크젯화상형성장치는 셔틀프린팅헤드(100), 어레이프린팅헤드(200), 제1플라텐(140), 제2플라텐(210) 및 구동수단(300) 을 구비한다.

상기 셔틀프린팅헤드(100)는 용지(S)의 이송방향에 직각방향으로 직선 왕복하면서 용지(S)에 화상을 형성하는 장치로, 가이드샤프트(120)를 따라 직선 왕복하는 캐리지(110)와 상기 캐리지(110)에 장탈착되며 잉크를 저장하는 것으로, 하면에 잉크를 토출시키기 위한 노즐부(131)가 마련되어 있는 복수의 잉크카트리지(130)를 구비한다.

상기 어레이프린팅헤드(200)는 용지(S)의 이송방향을 따라 상기 셔틀프린팅헤드(100)와 소정간격 이격되어 배치되어 있으며, 그 하면에 용지(S)에 화상을 형성하기 위한 것으로 용지(S)의 폭에 해당하는 길이를 가지는 노즐부(210)를 구비한다.

상기 제1플라텐(140)은 상기 셔틀프린팅헤드(100)의 하측에 마련되어 이송되는 용지(S)를 지지하는 것으로, 용지(S)의 폭 이상의 폭 방향의 길이를 가지는 것이 바람직하다. 상기 제1플라텐(140)은 상기 어레이프린팅헤드(200)의 노즐부(210)를 캡핑(Capping)하기 위한 캡핑유닛(150)이 용지(S)를 지지하는 지지면(141)의 반대면(142)에 돌출되어 마련되어 있다.

상기 제2플라텐(210)은 상기 어레이프린팅헤드(200)의 하측에 마련되어 이송되는 용지(S)를 지지하는 것으로, 용지(S)의 폭 이상의 폭 방향의 길이를 가지는 것이 바람직하다. 상기 제2플라텐(210)은 상기 어레이프린팅헤드(200)의 노즐부(210)를 와이핑(Wiping)하기 위한 와이핑유닛(220)을 구비하고 있다. 상기 제2플라텐(210)은 도면에 도시되지는 않은 프레임에 슬라이딩 가능하도록 지지되어 있는 것이 바람직하다.

상기 구동수단(300)은 상기 제1플라텐(140)을 위상 변화시켜 상기 캡핑유닛(150)이 상기 어레이프린팅헤드(200)의 노즐부(210)를 캡핑하고, 상기 제2플라텐(220)을 직선 이동시켜 상기 와이핑유닛(230)이 상기 어레이프린팅헤드(200)의 노즐부(210)를 닦는 동작을 할 수 있도록 구동시키는 것으로, 제1기어부(310), 제2기어부(320) 및 구동기어부(330)를 구비한다.

상기 제1기어부(310)는 상기 제1플라텐(140)의 양측에 각각 마련되어 있는 아암(311)의 끝에 고정되어 있는 회동축(312)상에 마련되어 있는 복수의 기어(313)를 구비한다. 상기 복수의 기어(313)는 상기 구동기어부(330)에 치합되어 있다. 상기 회동축(312)은 도면에 도시되지 않은 프레임에 회전 가능하도록 지지되어 있다.

상기 제2기어부(320)는 상기 제2플라텐(220)의 하면에 마련되어 있는 복수의 랙기어(321)에 각각 치합되어 있는 복수의 기어(322)를 구비하며, 상기 복수의 기어(322)는 회동축(323)에 고정되어 있다. 상기 복수의 기어(322)는 상기 구동기어부(330)에 치합되어 있다. 상기 회동축(323)은 도면에 도시되지 않은 프레임에 회전 가능하도록 지지되어 있다.

상기 구동기어부(330)는 제1기어(331)와 제2기어(332)로 이루어진 이중기어로서, 상기 제1기어(331)는 상기 기어(313)와 치합되어 있고, 상기 제2기어(332)는 상기 기어(322)와 치합된다. 한편, 상기 제1기어(331)는 중간기어(333)와 연결되어 상기 구동모터(340)의 기어(341)와 연결되어 동력을 전달받는다. 상기 구동기 어부(330)는 반드시 이중기어일 필요는 없으며, 하나의 기어로 이루어져 상기 기어들(313)(322)과 동시에 치합될 수도 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 혼합식 잉크젯 화상형성장치의 캡핑동작 및 와이핑동작을 도면을 참조하여 설명한다.

도 4를 참조하면, 용지(S)에 화상을 인쇄하는 인쇄동작 시에는 상기 제1플라텐(140)과 제2플라텐(220)은 각각 상기 셔틀프린팅헤드(100)의 노즐부(131)와 어레이프린팅헤드(200)의 노즐부(210) 하측에 각각 위치한다.

용지(S)는 상기 제1플라텐(140)과 제2플라텐(220)에 의하여 지지되어 화살표방향으로 이송되면서, 상기 셔틀프린팅헤드(100)의 노즐부(131) 또는 상기 어레이프린팅헤드(200)의 노즐부(210)로부터 토출된 잉크에 의하여 화상이 형성된다.

이때, 상기 와이핑유닛(230)은 용지(S)의 이송경로의 하측에 위치하여 용지(S)의 이송을 간섭하지 않는다.

도 5를 참조하면, 인쇄가 종료한 후, 상기 어레이프린팅헤드(200)의 노즐부(210)를 와이핑하는 동작과 캡핑하는 동작이 이루어진다.

즉, 상기 구동모터(340)를 정회전(도면에 대하여 시계방향으로 회전)시키면, 상기 중간기어(333)에 의하여 상기 구동기어부(330)가 정회전되고, 이에 치합되어 있는 상기 제1기어부(310)는 정회전되고, 상기 제2기어부(320)는 역회전(도면에 대하여 반시계방향으로 회전)된다.

상기 제1플라텐(140)은 상기 제1기어부(310)가 정회전 되면서, 상기 아암(311)에 의하여 상기 회동축(312)을 중심으로 반 시계방향으로 회전된다.

상기 제2플라텐(220)은 상기 제2기어부(320)가 역회전되면서, 상기 랙기어(321)에 의하여 도면에 대하여 왼쪽으로, 즉 상기 셔틀프린팅헤드(100)쪽으로 수평 이동된다. 이때, 상기 제2플라텐(220)과 상기 제1기어부(310)는 서로 간섭되지 않도록 위치하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 제2플라텐(220)이 수평 이동되면서, 상기 와이핑유닛(230)은 상기 어레이프린팅헤드(200)의 노즐부(210)와 접촉하면서 이동하므로 상기 노즐부(210)에 묻어있는 잉크를 닦으면서 지나간다. 상기 와이핑유닛(230)이 와이핑동작을 할 때는 용지(S)의 이송면 위로 상승되어야 하는데, 이러한 상승동작은 공지되어 있는 기술을 이용할 수 있으며 본원의 권리범위에 해당되지는 않는다.

도 6을 참조하면, 상기 제2플라텐(220)이 상기 어레이프린팅헤드(200)의 하측으로부터 벗어나면서, 상기 와이핑유닛(230)은 상기 어레이프린팅헤드(200)의 노즐부(210)로부터 이격되어 상기 노즐부(210)의 잉크를 닦는 와이핑동작을 완료한다.

상기 제1플라텐(140)은 180도 위상이 변화되어, 상기 캡핑유닛(150)이 상기 어레이프린팅헤드(200)의 노즐부(210)를 캡핑한다.

상기와 같은 동작이 이루어지면서, 인쇄종료상태 및 대기상태를 나타내며, 다시 인쇄동작이 이루어지기 위해서는 도 4에 도시된 상태로 복귀해야 한다. 이를 위하여, 상기 구동모터(340)를 역회전시켜서 도 5 및 도 6에 도시된 동작과 반대동작으로 통하여 도 4의 상태로 복귀된다.

이때, 상기 와이핑유닛(230)은 상기 어레이프린팅헤드(200)의 노즐부(210)와 다시 접촉하면서 상기 노즐부(210)를 다시 닦는다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 혼합식 잉크젯 화상형성장치는 셔틀프린팅헤드용 플라텐과 어레이프린팅헤드용 플라텐이 서로 위치를 바꾸면서 와이핑동자과 캡핑동작을 하므로 구동공간을 절약할 수 있어 장치를 소형화할 수 있으며, 캡핑유닛을 셔틀프린팅헤드용 플라텐에 마련함으로써 장치의 유용성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.

Claims (6)

1. 용지의 이송방향에 수직으로 직선왕복하면서 화상을 형성하는 셔틀프린팅헤드;

   용지의 폭에 해당하는 노즐부를 구비하여 화상을 형성하는 어레이프린팅헤드;

   상기 셔틀프린팅헤드의 하방에 회동 가능하게 설치되어 이송되는 용지를 지지하며, 상기 어레이프린팅헤드를 캡핑하는 캡핑유닛이 마련되어 있는 제1플라텐;

   상기 어레이프린팅헤드의 하방에 용지의 이송방향을 따라 직선왕복이동 가능하게 설치되어 이송되는 용지를 지지하는 제2플라텐과;

   상기 제1플라텐의 위상을 변화시키고 상기 제2플라텐을 수평 이동시켜, 상기 캡핑유닛으로 상기 어레이프린팅헤드의 노즐부를 캡핑시키는 구동수단;을 구비하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 구동수단은

   상기 제1플라텐에 돌출되어 마련된 복수의 아암 양끝에 고정된 회동 축에는 복수의 기어가 고정되어 있는 제1기어부,

   상기 제2플라텐의 하면에 마련된 복수의 랙기어와 치합되는 제2기어부와,

   상기 제1기어부 및 제2기어부에 치합되며, 구동모터와 연결되는 구동기어부 를 구비하여,

   상기 구동모터 회전 시, 상기 구동기어부는 상기 제1기어부와 제2기어부에 동시에 동력을 전달하여, 상기 제1플라텐을 회동시키고 상기 제2플라텐을 수평이동시키는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 제2플라텐은 상기 어레이프린팅헤드의 노즐부을 닦는 와이핑유닛을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 제1플라텐과 제2플라텐은 용지의 폭 이상의 폭방향의 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 캡핑유닛은 상기 제1플라텐의 용지를 지지하는 면의 반대쪽에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 셔틀프린팅헤드와 어레이프린팅헤드는 용지의 이송방향을 따라 순차적으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.

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