KR100708154B1 - 잉크젯 헤드의 와이핑 장치 - Google Patents

잉크젯 헤드의 와이핑 장치 Download PDF

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Abstract

잉크젯 헤드의 와이핑 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 잉크젯 헤드의 와이핑 장치는, 와이퍼, 와이퍼 구동수단, 및 잉크젯 헤드의 양 모서리를 벗어난 제1 및 제2갭영역에서 와이퍼 선단부가 접촉 개시되고 도피 완료되도록 안내하는 가이드수단을 포함하며, 와이퍼 마모에 의한 내구성 저하나 와이핑 불량이 방지되고, 와이퍼 선단부의 잔류 잉크가 주위로 비산되는 것이 억제되어 화상형성장치 내부의 오염이나 오작동이 방지된다.

Description

잉크젯 헤드의 와이핑 장치{Wiping device in inkjet head}
도 1은 본 발명의 와이핑 장치를 구비한 잉크젯 화상형성장치를 도시한 측단면도.
도 2는 본 발명의 잉크젯 헤드를 도시한 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 와이핑 장치의 일 실시예를 도시한 종단면도.
도 4는 본 발명에 따른 와이핑 장치의 일 실시예를 도시한 측단면도.
도 5는 본 발명에 따른 와이핑 장치의 다른 실시예를 도시한 종단면도.
도 6은 본 발명에 따른 와이핑 장치의 다른 실시예를 도시한 측단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
12...노즐부 52b...잉크젯 헤드
80...메인트넌스 영역 110...구동벨트
115...종동풀리 116...구동풀리
117...구동모터 120a, 120b...제1 및 제2갭영역
200...가이드레일 210a, 210b...경사부
220...직선부 250...가이드캠
300...와이퍼 310, 330...피봇축
320...링크바 340a, 340b...캐리지
350...캐리지 샤프트
본 발명은 잉크젯 헤드의 와이핑 장치에 관한 것으로서, 특히 노즐부에 탄력적으로 접촉되어 슬라이딩되면서 노즐부 표면의 잔류 잉크를 와이핑하는 잉크젯 헤드의 와이핑 장치에 관한 것이다.
잉크젯 화상형성장치는 프린터 기능만을 수행하거나, 복사기, 팩시밀리, 스캐너 등과 결합되어 복합 기능을 수행할 수 있도록 제작된다. 잉크젯 화상형성장치는 비충격식(non-impact)이므로 도트(dot) 프린터에 비하여 인쇄 소음이 적다. 또한, 장치의 소형 경량화가 용이하고, 다색의 잉크 카트리지를 사용하여 컬러 인쇄가 가능한 이점이 있다. 잉크젯 헤드는 잉크의 미소한 액적(droplet)을 인쇄매체 상의 원하는 위치에 토출시킨다. 잉크젯 헤드는 잉크 저장소 등과 연결된 카트리지 형태로 잉크젯 화상형성장치에 장착된다. 잉크젯 헤드는 열에너지나 압전소자 등을 잉크 토출 동력원으로 사용하며, 에칭, 증착, 스퍼터링 등의 반도체 제조 공정에 의하여 고해상도를 가지도록 제조된다.
잉크젯 헤드에 마련된 노즐부에서 잉크를 인쇄매체에 분사한다. 인쇄가 종료된 후에 잉크젯 헤드의 노즐부 표면에는 분사되고 남은 잉크나 이물질 등이 부착된다. 이러한 잔류 잉크나 이물질 등은 시간이 지나면서 노즐부 구멍에 고착화되므로, 인쇄시에 잉크 액적을 분사하지 못하는 불량 노즐이 발생되고, 잉크 액적의 분 사 방향이 편향되어 잉크 액적의 착탄 위치가 어긋날 우려가 있다. 따라서, 잉크젯 화상형성장치는 노즐부 표면을 청정 상태로 유지하기 위하여, 노즐부 표면의 잔류 잉크나 이물질을 닦아내는 와이핑(wiping) 수단을 구비한다. 또한, 막힘 없는 노즐 상태를 유지하기 위하여 잉크를 분사하여 노즐부 구멍의 이물질을 제거하는 스피팅(spitting) 수단과, 잉크젯 화상형성장치가 대기(standby) 상태에 있을 때 노즐부를 덮어서 잉크 건조를 방지하고 외부 이물질로부터 노즐부를 보호하는 캡핑(capping) 수단을 구비한다.
상술한 와이핑 수단, 스피팅 수단, 캡핑 수단 등을 통칭하여 메인트넌스(maintenance) 수단이라고 한다. 메인트넌스 수단이 설치되며 메인트넌스 작업이 수행되는 영역을 메인트넌스 영역이라고 한다. 잉크젯 화상형성장치의 소형화를 위하여 크기와 구조가 경박화된 메인트넌스 수단이 필요하다.
인쇄매체의 폭 크기로 노즐부를 마련하고, 인쇄매체를 그 길이 방향으로 이송하며 화상을 인쇄하는 어레이(array) 방식의 잉크젯 헤드는 그 폭이 상대적으로 길다. 메인트넌스 수단을 설치할 수 있는 공간도 상대적으로 협소하다. 잉크젯 헤드가 메인트넌스 영역으로 이동되는 것이 아니고, 위치 고정된 노즐부에 대하여 와이핑 수단, 스피팅 수단, 캡핑 수단, 및 인쇄매체의 배면을 지지하는 플래튼(platen) 등이 서로 번갈아 이동되면서 소정의 메인트넌스 작업과 인쇄 작업이 수행된다.
와이핑 수단은 노즐부 표면의 잔류 잉크를 닦아내는 와이퍼, 및 와이퍼를 와이핑 방향으로 슬라이딩시키는 와이퍼 구동수단을 구비한다. 노즐부의 와이핑을 개 시하기 위하여 노즐부 방향으로 접근되는 와이퍼 선단부는 잉크젯 헤드의 일측 모서리와 먼저 접촉된다. 이때, 와이퍼 선단부는 잉크젯 헤드의 모서리에 급작스럽게 충돌되므로 와이퍼가 마모되거나, 내구성이 저하되거나, 와이퍼면에 크랙(crack)이 진행되어 와이핑 불량이 발생될 우려가 있다. 와이퍼의 마모에 의한 이물질이 와이퍼에 잔류되면 노즐부가 막히거나 오염될 수도 있다.
또한, 노즐부의 와이핑시에 탄성변형된 와이퍼 선단부는, 노즐부의 와이핑이 완료된 후, 잉크젯 헤드의 반대측 모서리를 통과하며 급작스럽게 탄성복원된다. 이때, 와이퍼 선단부의 잔류 잉크가 주위로 비산되어 잉크젯 화상형성장치 내부를 오염시키고, 전기 회로들을 쇼트(short)시킬 수 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 와이퍼 선단부가 잉크젯 헤드의 일측 모서리에 충돌되지 않고, 와이퍼 선단부가 잉크젯 헤드의 타측 모서리를 통과하기 전에 탄성복원되는 잉크젯 헤드의 와이핑 장치를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 와이핑 장치는,
노즐부의 양단부에 제1 및 제2갭영역을 구비하는 잉크젯 헤드;
선단부가 상기 노즐부의 표면에 탄력적으로 접촉되어 잔류잉크를 와이핑하는 와이퍼;
상기 와이퍼를 와이핑 방향으로 이동시키는 구동수단;
상기 와이퍼의 선단부가 상기 제1 및 제2갭영역에서 접촉 개시되고 도피 완료되도록 안내하며, 상기 와이퍼의 선단부를 상기 노즐부의 표면에 탄력적으로 접촉시키는 가이드수단; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예로서, 상기 가이드수단은,
상기 와이퍼의 선단부가 상기 제1 및 제2갭영역에서 접촉 개시 및 도피 완료되도록 안내하는 경사부와, 상기 와이퍼의 선단부를 상기 노즐부의 표면에 탄력적으로 접촉시키는 직선부를 구비하는 가이드레일; 을 포함하는 것이 바람직하다.
일 실시예로서, 상기 구동수단은,
구동모터에 의하여 정방향 및 역방향으로 주행되며 상기 와이퍼를 이동시키는 구동벨트를 포함하는 것이 바람직하다.
일 실시예로서, 상기 구동수단은,
상기 구동벨트에 결합되는 캐리지;
상기 캐리지의 직선 이동을 안내하는 캐리지 샤프트;
상기 캐리지 및 상기 와이퍼가 결합되는 와이퍼 홀더 각각에 피봇 결합되는 링크바; 를 포함하는 것이 바람직하다.
일 실시예로서, 상기 구동수단은,
상기 구동벨트에 결합되며 상기 와이퍼가 고정되는 캐리지를 포함하는 것이 바람직하다.
이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명에 따른 실시예는 첨부 도면에 도시된 바에 국한되지 않으며, 동일한 발명의 범주내에서 다양하게 변형될 수 있음을 밝혀둔다. 아울러, 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 와이핑 장치를 구비한 잉크젯 화상형성장치를 도시한 측단면도이다. 이를 참조하면, 어레이 방식 잉크젯 헤드(52b), 인쇄매체(P)를 저장하는 급지카세트(20), 인쇄매체(P)를 한 장씩 픽업하는 픽업롤러(17), 픽업된 인쇄매체(P)를 노즐부(12)로 이송시키는 피딩롤러(15a, 15b), 잉크젯 헤드(52b)와 인쇄매체(P)를 사이에 두고 대면되는 메인트넌스 영역(80), 인쇄된 인쇄매체(P)를 배출하는 배출롤러(13a, 13b), 배출되는 인쇄매체(P)가 적재되는 배지대(30)가 도시된다.
인쇄매체(P)는 x 방향으로 이송되며, y 방향은 인쇄매체(P)의 폭 방향이다. 잉크젯 헤드(52b)는 잉크가 저장되는 몸체(10)와 잉크를 분사하는 노즐부(12)를 구비한다. 배지롤러(13)는 인쇄매체(P)의 폭방향으로 설치되는 스타휠(13a)과, 이에 대면되어 인쇄매체(P)의 배면을 지지하는 지지롤러(13b)를 구비한다. 스타휠(13a)은 인쇄매체(P)의 상면에 점 접촉됨으로써, 인쇄매체(P)의 상면에 분사되어 아직 마르지 않은 잉크 화상의 오염을 방지할 수 있다. 고속 인쇄가 행하여지므로, 배지대(30)에 적재된 인쇄매체(P) 상면의 잉크가 마르기 전에 다음 인쇄매체(P)가 적재되면, 그 인쇄매체(P)의 배면이 잉크로 오염될 수 있다. 이를 방지하기 위해 별도의 건조 장치(미도시)가 더 구비될 수 있다. 잉크젯 헤드(52b)에 저장된 잉크가 마르지 않도록 노즐부(12)를 캡핑(capping)하거나, 노즐부(12) 표면에 잔류하는 잉크를 와이핑(wiping)하거나, 노즐부(12)가 막히지 않도록 스피팅(spitting)하는 동작은 참조부호 80으로 도시된 메인트넌스(maintenance) 영역에서 수행된다.
도 2는 본 발명의 잉크젯 헤드(52b)를 도시한 사시도이다. 이를 참조하면, 잉크젯 헤드(52b)는 노즐부(12), 제1 및 제2갭영역(120a, 120b)을 구비한다. 노즐부(12)의 길이는 인쇄매체(P)의 폭 크기에 대응된다. 제1 및 제2갭(gap)영역(120a, 120b)은 노즐부(12)의 양단부에서 시작하여 잉크젯 헤드(52b)의 모서리에 이르는 영역으로서, 노즐부(12)의 양단부에 각각 1개씩 형성된다.
도 3은 본 발명에 따른 와이핑 장치의 일 실시예를 도시한 종단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 와이핑 장치의 일 실시예를 도시한 측단면도이다. 도 4는 도 3에 도시된 참조번호 Ｉ-Ｉ' 에 대한 절단면을 도시한다. 이를 참조하면, 어레이 방식 잉크젯 헤드(52b), 와이퍼(300), 구동수단, 및 가이드수단이 도시된다.
잉크젯 헤드(52b)는 인쇄매체(P)의 폭 크기에 상응하는 길이를 갖는 노즐부(12), 노즐부(12)의 양단부에 각각 형성되는 제1 및 제2갭영역(120a, 120b)을 구비한다. 와이퍼(300)는 노즐부(12)에 탄력적으로 접촉되며 구동수단에 의하여 와이핑 방향으로 슬라이딩된다.
구동수단은 구동벨트(110), 캐리지(340a), 캐리지 샤프트(350), 링크바(320)를 포함한다. 구동벨트(110)는 정방향 및 역방향으로 주행되며 와이퍼(300)를 이동시킨다. 설명의 편의를 위하여, 정방향이란 제1갭영역(120a)에서 제2갭영역(120b)을 향하는 방향이며, 역방향이란 제2갭영역(120b)에서 제1갭영역(120a)을 향하는 방향을 나타내는 것으로 약속한다.
구동벨트(110)의 양단부는 구동모터(117)에 결합된 구동풀리(116), 및 종동풀리(115)에 의하여 지지된다. 캐리지(340a)는 구동벨트(110)와 결합되며 링크바 (320)에 의하여 와이퍼 홀더(301)와 연결된다. 와이퍼 홀더(301)에는 와이퍼(300)가 고정된다. 캐리지 샤프트(350)는 캐리지(340a)에 마련된 캐리지 샤프트 구멍(미도시)에 삽입되며, 캐리지(340a)의 직선 이동을 가이드한다. 링크바(320)는 캐리지(340a) 및 와이퍼 홀더(301)에 피봇축(310, 330)을 결합부재로 하여 피봇(pivot) 결합된다. 따라서, 캐리지(340a)가 y축을 따라 직선 슬라이딩될 때, 와이퍼(300)는 y축을 따른 직선 이동과 함께 z축을 따른 수직 이동이 가능하다.
가이드수단은 가이드레일(200), 가이드캠(250)을 포함한다. 가이드레일(200)은 잉크젯 화상형성장치 본체(미도시)에 마련되며, 경사부(210a, 210b)와 직선부(220)를 구비한다. 가이드캠(250)은 와이퍼 홀더(301)에 마련되며 가이드레일(200)을 따라 안내된다.
일 실시예로서, 노즐부(12)의 와이핑이 개시되기 전, 와이퍼(300)는 참조부호 a의 왼쪽에 위치된다. 와이핑을 개시하기 위하여 와이퍼(300)는 노즐부(12) 방향으로 이동되기 시작한다. 가이드캠(250)이 경사부(210a)를 따라 z축 및 y축 방향으로 이동되면, 와이퍼(300) 선단부가 잉크젯 헤드(52b) 방향으로 접근되기 시작한다. 참조부호 210a의 경사부는 와이퍼(300) 선단부가 참조부호 a 구간에서 제1갭영역(120a)에 접촉 개시되도록 한다. 따라서, 와이퍼(300) 선단부는 참조부호 a 왼쪽의 잉크젯 헤드(52b) 모서리와 충돌되지 않는다.
가이드캠(250)이 가이드레일(200)의 직선부(220)를 따라 y축 방향으로 이동되면 와이퍼(300) 선단부는 노즐부(12)에 탄력적으로 접촉되면서 와이핑 작업을 수행한다. 가이드캠(250)은 직선부(220)의 끝단에서 다시 경사부(210b)와 만난다. 참 조부호 210b의 경사부는 와이퍼(300) 선단부가 참조부호 b구간에서 제2갭영역(120b)으로부터 도피 완료되도록 한다. 따라서, 와이핑 완료후 와이퍼(300) 선단부는 참조부호 b 오른쪽의 잉크젯 헤드(52b) 모서리에 이르기 전에 탄성복원을 완료한다. 와이퍼(300) 선단부의 탄성복원 속도는 경사부(210b)의 경사각도 및 와이퍼(300)의 슬라이딩 속도에 관계되므로 적절한 값으로 조절될 수 있다.
와이핑이 완료된 후, 와이퍼(300)는 참조부호 b 오른쪽으로 도피된다. 다음번의 와이핑 작업은 참조부호 b 에서 참조부호 a 방향으로 와이퍼(300)가 역방향으로 이동되면서 상술한 바와 동일하게 수행된다.
도 5는 본 발명에 따른 와이핑 장치의 다른 실시예를 도시한 종단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 와이핑 장치의 다른 실시예를 도시한 측단면도이다. 도 6은 도 5에 도시된 참조부호 Ⅱ-Ⅱ' 에 대한 절단면을 도시한다. 도 3 및 도 4 와 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 나타내므로, 이에 대한 중복적인 설명은 생략한다. 도 5 및 도 6에 도시된 구동수단은 구동벨트(110), 캐리지(340b)를 포함한다. 캐리지(340b)는 와이퍼(300) 및 구동벨트(110)에 직접 결합된다. 캐리지(340b)에 마련된 가이드캠(250)이 가이드레일(200)을 따라 y축 및 z축 양방향으로 이동될 때, 구동벨트(110)가 적절하게 탄성 변형되므로 캐리지(340b) 및 와이퍼(300)의 z축 이동이 소정 범위에서 가능하다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 잉크젯 헤드의 와이핑 장치는, 잉크젯 헤드의 양 모서리를 벗어난 제1 및 제2갭영역에서 와이퍼 선단부가 접촉 개시되고 도 피 완료되도록 안내하는 가이드수단을 포함하여, 와이퍼 마모에 의한 내구성 저하나 와이핑 불량이 방지되고, 와이퍼 선단부의 잔류 잉크가 주위로 비산되는 것이 억제되어 화상형성장치 내부의 오염이나 오작동이 방지된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

Claims (5)

  1. 노즐부의 양단부에 제1 및 제2갭영역을 구비하는 잉크젯 헤드;
    선단부가 상기 노즐부의 표면에 탄력적으로 접촉되어 잔류잉크를 와이핑하는 와이퍼;
    상기 와이퍼를 와이핑 방향으로 이동시키는 구동수단;
    상기 와이퍼의 선단부가 상기 제1 및 제2갭영역에서 접촉 개시되고 도피 완료되도록 안내하며, 상기 와이퍼의 선단부를 상기 노즐부의 표면에 탄력적으로 접촉시키는 가이드수단; 을 포함하며,
    상기 가이드수단은,
    상기 와이퍼의 선단부가 상기 제1 및 제2갭영역에서 접촉 개시되고 도피 완료되도록 안내하는 경사부 및 상기 와이퍼의 선단부를 상기 노즐부의 표면에 탄력적으로 접촉시키는 직선부를 구비하는 가이드레일을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드의 와이핑 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 구동수단은,
    구동모터에 의하여 정방향 및 역방향으로 주행되며 상기 와이퍼를 이동시키는 구동벨트; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드의 와이핑 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 구동수단은,
    상기 구동벨트에 결합되는 캐리지;
    상기 캐리지의 직선 이동을 안내하는 캐리지 샤프트;
    상기 캐리지 및 상기 와이퍼가 결합되는 와이퍼 홀더 각각에 피봇 결합되는 링크바; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드의 와이핑 장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 구동수단은,
    상기 구동벨트에 결합되며 상기 와이퍼가 고정되는 캐리지; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드의 와이핑 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002127436A (ja) * 2000-10-20 2002-05-08 Konica Corp インクジェットプリンタ

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JP2002127436A (ja) * 2000-10-20 2002-05-08 Konica Corp インクジェットプリンタ

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일본공개특허 평14-127436호 *

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