KR100736593B1 - 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너 - Google Patents

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KR100736593B1
KR100736593B1 KR1020050083163A KR20050083163A KR100736593B1 KR 100736593 B1 KR100736593 B1 KR 100736593B1 KR 1020050083163 A KR1020050083163 A KR 1020050083163A KR 20050083163 A KR20050083163 A KR 20050083163A KR 100736593 B1 KR100736593 B1 KR 100736593B1
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Abstract

본 발명은 잉크젯 프린터의 헤드에 뭉쳐서 응고된 잉크나 이물질 또는 맺혀있는 잔여 잉크방울을 제거하는 장치에 관한 것으로서, 특히 프린터의 인쇄 작업과정에서 헤드 끝부분(노즐)의 막힘을 유발하는 물질(응고된 잉크, 이물질, 맺혀있는 잉크방울)들에 대하여 와이퍼, 화학용액의 담금질, 진공흡착, 스퀴즈, 분사, 에어샤워, 화학용액샤워의 각 과정을 단계적 또는 선택적으로 수행함으로써 그 구성성분이 다양한 각각의 잉크들에 맞는 과정을 조합하여 사용할 수 있으므로 보다 완벽한 헤드 클리닝을 구현하는 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너를 제공한다.
잉크젯 프린터, 다기능, 헤드 클리너

Description

잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너{MULTI-FUNCTION HEAD CLEANER FOR INK-JET PRINTER}
도 1은 종래기술에 따른 와이핑시트를 사용하는 헤드 클리너의 구성을 보인 도면,
도 2는 종래기술에 따른 흡입기능을 갖는 클리너의 구성을 보인 도면,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너의 사시도,
도 4는 도 3의 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너의 기능별 분해 사시도,
도 5는 도 3의 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너의 각 클리닝과정들을 순차적으로 도시한 제어흐름도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
200: 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너
210: 촬상부 211: CCD카메라
212: 카메라렌즈 213: 조명
214: 바스켓 215: 투명부재
220: 습식클리너부 221: 서보모터
222: 파우더 브레이크 223: 2단행정실린더
224: 화학용액 225: 용액용기
226: 와이핑시트 227: 보조롤
228(228a, 228b): 업다운롤 뭉치
229: 회수롤 230: 건식클리너부
231: 진공흡입구 232: 에어공급부
233: 화학용액공급부 234: 용액분사노즐
235: 에어분사노즐 236: 오링
237: 스퀴즈 240: 이송부
241: 리니어모터가이드 242: 플레이트
243: 지지대 244: 리니어모터
본 발명은 잉크젯 프린터(Ink-Jet Printer)의 헤드(Head)에 뭉쳐서 응고된 잉크나 이물질 또는 맺혀있는 잔여 잉크방울을 제거하는 장치에 관한 것으로서, 특히 프린터의 인쇄 작업과정에서 헤드 끝부분(노즐)의 막힘을 유발하는 물질(응고된 잉크, 이물질, 맺혀있는 잉크방울)들에 대하여 와이퍼(Wiper), 화학용액의 담금질, 진공흡착, 스퀴즈(Squeegee), 분사, 에어샤워(Air Shower), 화학용액샤워의 각 과정을 단계적 또는 선택적으로 수행함으로써 그 구성성분이 다양한 각각의 잉크들에 맞는 과정을 조합하여 사용할 수 있으므로 보다 완벽한 헤드 클리닝(Head Cleaning)을 구현하는 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너에 관한 것이다.
일반적으로 종이 또는 폴리에스테르 필름 용지 등의 인쇄 매체 상에 문자나 도형, 이미지 등을 인쇄하는 프린터는 원하는 출력신호를 디지털화하여 잉크를 분사하는 헤드와 헤드를 이송시킬 수 있는 이송수단, 인쇄될 대상물을 이송시키는 작업대(Work Table)와 클리닝부로 구성된다.
이러한 구성장치들 중에서 클리닝장치는 헤드가 최적의 인쇄기능을 수행하기 위하여 프린팅 장치에서 필수적으로 필요로 하는 장치로서, 인쇄헤드의 잉크분사 노즐(Nozzle)의 표면을 정상상태로 유지 및 보전하도록 하기 위한 기능을 한 종류만을 가지고 있는 것이 보통이다.
도 1은 종래기술에 따른 와이핑시트(Wiping Sheet)를 사용하는 헤드 클리너의 구성을 보인 도면으로서, 대한민국 특허출원 제10-2002-0061970호(2003.04.26.공개)로 출원된 세이코 엡슨의'헤드 유닛의 조립 장치 및 조립 방법, 액체 방울 토출 헤드의 위치 결정 장치 및 위치 결정 방법, 액정 표시 장치의 제조 방법, 유기 ＥＬ 장치의 제조 방법, 전자 방출 장치의 제조 방법, ＰＤＰ 장치의 제조 방법, 전기 영동 표시 장치의 제조 방법, 컬러 필터의 제조 방법, 유기 ＥＬ의 제조 방법, 스페이서 형성 방법, 금속 배선 형성 방법, 렌즈 형성 방법, 레지스트 형성 방법 및 광확산체 형성 방법'에 도시된 헤드 클리너를 간략히 도시한 것이다.
도 1의 (a)는 클리닝 장치의 개략도로서, 롤 형태의 와이핑시트(135)와 보조롤러(138), 세정액 분사부분(139), 헤드가 닿는 부위인 롤러(137) 그리고 사용한 와이핑시트를 되감는 롤(136), 이 전체를 헤드 쪽으로 움직일 수 있는 이송기구(133)로 구성된다.
도 1의 클리닝 장치는 헤드 클리닝을 위해서 이송기구(133)를 이용하여 헤드 쪽으로 클리너를 이송시키고, 세정액분사부분(139)에서 세정액을 와이핑시트에 골고루 분사한다. 도 1의 (b)에 헤드가 닿는 순간의 상세도가 도시되어 있다.
도시된 바와 같이, 세이코 엡슨의 클리닝 장치는 세정액으로 적셔진 와이핑시트로 헤드의 표면(노즐)을 닦는 기능을 수행하게 되는데, 이 방법은 굳어있는 잉크를 제거하기에 어려울 뿐 아니라, 노즐구멍 안쪽의 이물질 제거에 적합하지 않다.
도 2는 종래기술에 따른 흡입기능을 갖는 클리너의 구성을 보인 도면으로서, 대한민국 특허출원 제10-2002-0054887호(2004.03.18.공개)로 출원된 디지아이(DGI)의 '디지털 프린팅 머신용 흡입장치'의 클리너를 도시한 것이다.
도시된 바와 같이, 디지아이의 클리너는 공기흡입을 하는 흡입몸체(50), 스프링(75), 모터(96), 구동수단(90) 및 센서 감지부(120)로 구성되며, 헤드가 흡입몸체(50)위에 위치하면, 모터(96)가 구동하고 구동수단(90)이 모터(96)의 동력을 전달하여 헤드몸체가 상하로 움직이게 된다. 그리고 센서 감지부(120)는 상하 움직임의 위치를 감지하게 되어있다.
그러나 도 2에 도시된 바와 같이 단지 흡입 기능만을 갖춘 클리너로는 헤드 표면(노즐)의 잔여 잉크나 굳어져있는 잉크를 제거하기에는 적합지 않은 문제점이 있다.
따라서 상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 잉크젯 프린터의 인쇄 작업과정에서 잉크를 분사하는 헤드 노즐의 막힘을 유발하는 응고된 잉크나 이물질, 맺혀있는 잉크방울 등을 와이퍼, 화학용액의 담금질, 진공흡착, 스퀴즈, 에어샤워, 화학용액샤워 등 다양한 방식들을 헤드 노즐의 막힘 유발 요인에 따라 선택 또는 조합하여 단계적으로 제거함으로써 보다 완벽한 헤드 클리닝을 구현하여 최상의 인쇄품질을 유지할 수 있는 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너를 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 잉크젯 프린터용 헤드 클리너에 있어서,
상기 헤드의 분사상태를 확대 및 순간촬상하여 노즐의 막힘 및 잉크분사방향의 변형 여부를 판단하는 영상정보를 생성하는 촬상수단과;
롤 형태로 감겨있는 와이핑시트를 회전시켜 상기 헤드의 표면 및 노즐을 클리닝하는 제1클리닝수단과;
상기 헤드 표면의 이물질을 긁어내고, 진공흡입으로 상기 헤드 표면 및 노즐 내부의 이물질을 제거하며, 화학용액을 분사하여 헤드 표면 및 노즐의 이물질을 씻어내고, 에어를 분사하여 헤드 표면 및 노즐의 화학용액을 건조하는 제2클리닝수단과;
상기 촬상수단, 제1클리닝수단 및 제2클리닝수단을 상기 헤드의 클리닝위치로 이동시키는 이송수단;으로 구성됨을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너를 제공한다.
또한, 본 발명에 따른 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너는 외부로부터 상기 헤드의 클리닝 요청신호 및 예약된 헤드 클리닝 수행시각 인식신호 중 적어도 어느 하나의 신호에 따라, 상기 이송수단을 제어하여 상기 제1클리닝수단 및 상기 제2클리닝수단 중 적어도 어느 하나의 클리닝수단에 상기 헤드를 위치시키고, 상기 헤드의 표면을 해당 클리닝수단으로 클리닝하도록 상기 이송수단, 제1클리닝수단 및 제2클리닝수단의 구동을 제어하는 제어부;를 더 구비함으로써 각 구성부를 자동으로 제어할 수 있도록 함이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너에 있어서, 헤드 표면의 클리닝 이전에 상기 제어부는 외부로부터 상기 헤드의 체크신호 및 예약된 헤드 체크 수행시각 인식신호 중 적어도 어느 하나의 신호에 따라, 상기 이송수단을 제어하여 상기 촬상수단에 상기 헤드를 위치시키고, 상기 헤드의 분사상태를 확대 및 순간촬상하며, 촬상한 영상신호로부터 헤드의 클리닝 여부를 판단하여 헤드 클리닝을 결정함을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너에 있어서 상기 촬상수단은,
상기 헤드를 수납하는 바스켓,
상기 바스켓에 수납된 상기 헤드의 분사상태를 확대하는 렌즈 및,
상기 렌즈에 의해 확대된 상기 헤드의 분사상태를 순간촬상하는 카메라로 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너에 있어서 상기 바스켓은,
상기 카메라가 상기 헤드의 잉크 분사상태를 촬상할 수 있도록 일 측면이 투명소재로 이루어지고, 일 측 적소에 조명을 더 구비함을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너에 있어서 상기 제1클리닝수단은,
상기 헤드의 표면을 클리닝할 상기 와이핑시트를 롤 형태로 장착하는 시트롤,
상기 헤드 표면을 클리닝한 상기 와이핑시트를 회수하여 롤 형태로 감는 회수롤,
상기 회수롤에 회수동력을 제공하는 회전구동모터,
상기 시트롤에 적정 회전력을 제공하여 상기 와이핑시트에 일정한 장력을 유지하는 장력유지모터,
상기 시트롤 및 상기 회수롤 사이에 장착되어 화학용액을 수용하는 용액용기,
양측이 하나의 부재에 결합된 다수의 로울러들로 구성되며, 상기 용액용기 내에 수납되어 상기 회전구동모터에 의해 이동하는 상기 와이핑시트를 상기 헤드의 표면에 접촉시켜 상기 헤드의 표면을 클리닝하는 업다운롤뭉치 및
상기 헤드의 위치에 따라 상기 업다운롤뭉치를 상하로 이동시켜 상기 와이핑시트가 상기 헤드의 표면에 접촉되는 위치를 조정하고, 상기 업다운롤뭉치의 상부에 걸쳐진 상기 와이핑시트와 상기 화학용액과의 접촉여부를 조정하는 실린더로 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너에 있어서, 상기 제1클리닝수단은 상기 시트롤 및 상기 회수롤에 각각 인접하여 장착되어, 상기 와이핑시트의 이동이 원활하도록 상기 와이핑시트를 하부에서 각각 지지하는 보조롤을 더 구비함을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너에 있어서, 상기 업다운롤뭉치는 상기 헤드에 건조한 와이핑시트 및 상기 화학용액에 젖은 와이핑시트 중 어느 하나를 선택적으로 제공할 수 있도록 상부롤과 하부롤로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너에 있어서, 상기 회전구동모터는 상기 와이핑시트의 이동속도를 제어하도록 상기 제어부의 제어에 따라 회전속도의 조정이 가능한 서보모터임을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너에 있어서, 상기 장력유지모터는 상기 와이핑시트의 장력을 유지하도록 상기 제어부의 제어에 따라 회전력의 조정이 가능한 서보모터 및 파우더브레이크 중 어느 하나임을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너에 있어서, 상기 실린더는 상기 업다운롤뭉치의 위치를 상, 중, 하의 3개 위치로 조정이 가능한 2단행정실린더임을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너에 있어서, 상기 실린더는 상기 업다운롤뭉치가 상기 헤드 표면을 건조한 와이핑시트로 클리닝하는 상단부와, 상기 업다운롤뭉치가 상기 헤드 표면을 화학용액으로 젖은 와이핑시트로 클리닝하는 중단부와, 상기 업다운롤뭉치가 상기 화학용액에 접촉된 상기 헤드 표면을 상기 화학용액 내에서 와이핑시트로 클리닝하는 하단부로 구분되어, 상기 상단부로부터 상기 하단부로 순차적으로 이동되어 상기 헤드를 클리닝함을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너에 있어서 상기 제2클리닝수단은,
상기 헤드의 표면을 긁어 표면의 응고된 잉크 등 이물질을 제거하는 스퀴즈,
상기 헤드의 표면을 오링에 밀착시켜 상기 스퀴즈로 제거한 이물질 및 노즐 내부의 이물질을 진공으로 흡입하여 제거하는 진공흡입구,
상기 헤드의 표면 및 노즐 주변에 화학용액을 분사하여 이물질을 제거하는 다수의 용액분사노즐 및
상기 헤드의 표면 및 노즐 주변에 에어를 분사하여 남아있는 상기 화학용액 을 건조시키는 다수의 에어분사노즐로 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너에 있어서, 상기 용액분사노즐 및 상기 에어분사노즐은 상기 진공흡입구 내부에 번갈아 일렬로 배치됨을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너에 있어서, 상기 제2클리닝수단은 상기 스퀴즈에 의한 스퀴즈 클리닝, 상기 진공흡입구에 의한 진공흡입 클리닝, 상기 용액분사노즐에 의한 화학용액분사 클리닝 및 상기 에어분사노즐에 의한 에어분사 건조를 순차적으로 수행하여 상기 헤드를 클리닝함을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너에 있어서 상기 이송수단은,
상기 촬상수단, 상기 제1클리닝수단 및 상기 제2클리닝수단을 장착, 고정하는 플레이트,
상기 플레이트의 저면에 결합되는 리니어모터 및
상기 리니어모터에 의해 상기 플레이트를 이동시키는 리니어모터가이드로 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너에 있어서, 상기 이송수단은 상기 플레이트 하부에 상기 플레이트를 지지하는 지지대를 더 구비함을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너에 있어서, 상기 이송수단은 상기 제어부의 제어에 따라 상기 촬상수단, 상기 제1클리닝수단 및 상기 제2클리닝수단을 순차적으로 상기 헤드에 위치시켜 상기 촬상수단, 상기 제1클리닝수단 및 상기 제2클리닝수단이 상기 헤드를 순차적으로 클리닝하도록 함을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너의 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 도 3의 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너의 구조에 대한 설명을 돕기 위한 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너의 기능별 분해 사시도이다.
본 발명에 따른 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너(200)는 잉크젯 프린터에 있어서 헤드부가 움직이는 평면 바로아래에 인쇄대상물과 동일한 평면 일 측에 위치하게 되고, 수평으로 이송할 수 있는 일정공간을 가진다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너(200)는 헤드의 잉크분사를 카메라로 확인하여 노즐의 이상 유무를 확인하는 촬상수단인 촬상부(210)와, 건조한 와이핑시트 또는 화학용액을 이용하여 와이핑시트로 헤드표면을 닦아내는 제1클리닝수단인 습식(濕式)클리너부(Wet Cleaner, 220) 와, 스퀴즈(Squeegee)에 의한 이물질 제거, 진공을 이용한 흡입과 가스샤워 및 화학용액샤워를 수행하는 제2클리닝수단인 건식(乾式)클리너부(Dry Cleaner, 230) 및 이들을 단계 별로 이동시키는 이송수단인 이송부(240)로 이루어진다.
본 발명에 따른 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너(200)의 각 구성부는 사용자의 키입력 또는 예약된 명령에 따라 제어부(미도시함)의 제어로 각 기능을 수행한다.
제어부는 외부로부터 인가되는 헤드의 클리닝 요청신호 또는 예약된 헤드 클리닝 수행시각 도달에 따른 내부의 인식신호에 따라 이송부(240)를 제어하여 습식클리너부(220) 또는 건식클리너부(230)에 헤드를 위치시키고, 상기 헤드의 표면을 해당 클리닝수단으로 클리닝하도록 이송부(240), 습식클리너부(220) 및 건식클리너부(230)를 구동시킨다.
이때, 바람직하게는 제어부가 이송부(240)를 제어하여 우선 습식클리너부(220)를 헤드 위치로 이동시켜 습식클리너부(220)에 의한 클리닝을 수행하고, 다시 이송부(240)를 제어하여 건식클리너부(220)를 헤드 위치로 이동시켜 건식클리너부(230)에 의한 클리닝을 수행함으로써 순차적인 헤드 표면 및 노즐의 클리닝이 수행되도록 한다.
한편, 헤드의 클리닝 이전에 제어부로 하여금 외부로부터 인가되는 헤드의 체크신호 또는 예약된 헤드 체크 수행시각 도달이 따른 내부의 인식신호에 따라 이송부(240)를 제어하여 촬상부(210)에 헤드를 위치시키고, 헤드의 분사상태를 확대 및 순간촬상하며, 촬상한 영상신호로부터 헤드의 클리닝 여부를 직접 판단하여 헤 드 클리닝을 결정하도록 할 수 있다.
이에 따라, 본 발명에 따른 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너(200)는 사용자의 헤드 체크 키입력 또는 헤드 클리닝 키입력에 따라 헤드의 상태를 체크하여 필요에 따라 헤드 클리닝을 수행하거나, 헤드 상태의 체크 없이 바로 헤드 클리닝을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너(200)는 사용자의 헤드 체크 예약 또는 헤드 클리닝 예약에 따라 지정된 시각 또는 지정된 주기로 헤드의 상태를 체크하여 필요에 따라 헤드 클리닝을 수행하거나, 헤드 상태의 체크 없이 바로 헤드 클리닝을 수행함으로써 자동으로 헤드의 상태를 양호하게 유지할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너(200)의 각 부의 구성을 도 3 및 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.
(1). 촬상부(210)-촬상수단
촬상부(210)는 바스켓(214)안에 헤드가 위치하여 잉크를 분사하게 되면, 조명(213)과 CCD(Charge-Coupled Device)카메라(211)가 발광과 촬상을 하여 헤드 표면 및 노즐의 이물질 존재 여부와 함께 잉크 분사방향을 판단할 수 있는 영상을 확대 및 순간촬상하는 기능을 수행한다.
이를 위해, 촬상부(210)는 헤드를 수납하는 바스켓(214)과, 바스켓(214)에 수납된 헤드의 분사상태를 확대하는 렌즈(212) 및 렌즈(212)에 의해 확대된 헤드의 분사상태를 순간촬상하는 카메라(211)로 구성되며, 바스켓(214)은 카메라(211)가 헤드의 잉크 분사상태를 촬상할 수 있도록 일 측면을 유리 등과 같은 투명부재(215)로 형성하고, 일 측 적소에 조명(213)을 구비한다.
상기한 구성에 따라, 촬상부(210)는 렌즈(212)를 통해서 유리 등과 같은 투명부재(215) 내측에 떨어지는 방울을 확대함으로써 헤드의 잉크분사를 정확하게 순간촬상 한다. 이 촬상으로 막혀서 나오지 않는 노즐의 확인 및 이물질로 인해 잉크의 떨어지는 방향이 다르게 분사되는지 여부를 파악할 수 있다.
(2). 습식클리너부(220)-제1클리닝수단
습식클리너부(220)는 서보모터(221)와 서보모터 혹은 파우더 브레이크(222)로 구동되는 시스템으로, 롤(Roll) 형태로 시트롤(226)에 감겨있는 와이핑시트가 보조롤(227)을 거쳐 삼각형 배열로 이루어진 업다운롤(Up-Down)뭉치(228)를 지나 또 하나의 보조롤(227), 그리고 회수롤(229)의 경로로 이동하여 사용한 와이핑시트(226)가 회수롤(229)에서 회수된다.
이 과정에서 서보모터(Servomotor, 221)는 회수롤(229)에 일정속도 또는 가변속도를 갖는 회수동력을 제공하는 회전구동모터로서 헤드를 클리닝하는데 사용한 와이핑시트를 회수하고, 서보모터 혹은 파우더 브레이크(Powder Brake, 222)는 시트롤(226)에 적정 토크(Torque)를 제공하는 장력유지모터로서 와이핑시트가 이동하면서 헤드를 클리닝할 수 있도록 와이핑시트의 장력을 항상 일정하게 유지하는 기능을 수행한다.
이를 위해, 습식클리너부(220)는 헤드의 표면을 클리닝할 와이핑시트를 롤 형태로 장착하는 시트롤(226), 헤드 표면을 클리닝한 와이핑시트를 회수하여 롤 형태로 감는 회수롤(229), 회수롤(229)에 회수동력을 제공하는 회전구동모터인 서보모터(221), 시트롤(226)에 적정 회전력을 제공하여 와이핑시트에 일정한 장력을 유지하는 장력유지모터인 서보모터 또는 파우더브레이크(222), 시트롤(226) 및 회수롤(229) 사이에 장착되어 화학용액을 수용하는 용액용기(225), 양측이 하나의 부재에 결합된 다수의 로울러들로 구성되며, 용액용기(225) 내에 수납되어 서보모터(221)에 의해 이동하는 와이핑시트를 헤드의 표면에 접촉시켜 헤드의 표면을 클리닝하는 업다운롤뭉치(228) 및 헤드의 위치에 따라 업다운롤뭉치(228)를 상하로 이동시켜 와이핑시트가 헤드의 표면에 접촉되는 위치를 조정하고, 업다운롤뭉치(228)의 상부에 걸쳐진 와이핑시트와 화학용액과의 접촉여부를 조정하는 2단행정실린더(223)로 구성된다.
또한, 습식클리너부(220)는 시트롤(226) 및 회수롤(229)에 각각 인접하여 장착되어, 와이핑시트의 이동이 원활하도록 와이핑시트를 하부에서 각각 지지하는 보조롤(227)을 구비한다.
이때, 상기 업다운롤뭉치(228)는 헤드에 건조한 와이핑시트 및 화학용액에 젖은 와이핑시트 중 어느 하나를 선택적으로 제공할 수 있도록 상부롤(228a)과 하부롤(228b)로 구성된다.
또한, 상기 2단행정실린더(223)는 업다운롤뭉치(228)가 헤드 표면을 건조한 와이핑시트로 클리닝하는 상단부와, 업다운롤뭉치(228)가 헤드 표면을 화학용액으 로 젖은 와이핑시트로 클리닝하는 중단부와, 업다운롤뭉치(228)가 화학용액에 접촉된 헤드 표면을 화학용액 내에서 와이핑시트로 클리닝하는 하단부로 그 위치가 조정가능하며, 상단부로부터 하단부로 순차적으로 이동되어 헤드를 클리닝한다.
즉, 본 발명에 따른 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너(200)의 습식클리너부(220)는 헤드가 업다운롤뭉치(228)위에 위치할 때, 상기 3단계 위치조정에 의해 제공되는 세 가지 클리닝 방법을 개별 또는 단계적으로 사용하여 헤드를 클리닝할 수 있다.
상기 세 가지 클리닝 방법을 더욱 상세히 설명하면, 첫 번째는 업다운롤뭉치(228)를 2단행정실린더(223)에 의해 최상부로 이동시켜 업다운롤뭉치(228)를 화학용액(224)으로부터 완전히 벗어나게 하여, 와이핑시트를 건조된 상태로 유지하도록 한다. 이때 헤드 표면을 상부롤(228a)에 살짝 닿게 하고, 서보모터(221)를 구동시키면 건조된 와이핑시트로 헤드를 클리닝을 할 수 있다.
두 번째는 업다운롤뭉치(228)를 2단행정실린더(223)에 의해 중간위치로 이동시켜 업다운롤 뭉치(228)중에 상부롤(228a)만 용액용기(225)에 담겨있는 화학용액(224) 밖으로 나오게 된다. 이 상태는 하부롤(228b)만 화학용액(224)에 잠기게 되므로 젖은 와이핑시트가 상부롤(228a)에 공급된다. 이때, 헤드 표면을 상부롤(228a)에 살짝 닿게 하고 서보모터(221)를 구동시키면 젖은 와이핑시트(226)로 헤드 표면을 클리닝을 할 수 있다.
세 번째는 업다운롤뭉치(228)를 2단행정실린더(223)에 의해 최하단으로 이동시켜 업다운롤 뭉치(228) 전체가 화학용액(224)에 잠기도록 한다. 이 상태로 헤드 를 화학용액(224)에 노즐부만 살짝 담가지게 하면 헤드 표면(노즐)에 응고된 잉크나 노즐 안쪽의 굳은 이물질들을 용해시킬 수 있다. 이때, 상부롤(228a)에 헤드 표면(노즐)을 살짝 닿게 하고 서보모터(221)를 구동시키면 화학용액 안에서 와이핑시트로 헤드 표면을 클리닝을 할 수 있다.
(3). 건식클리너부(230)-제2클리닝수단
건식클리너부(230)는 헤드의 표면을 긁어 표면의 응고된 잉크 등 이물질을 제거하는 고무 빗 형태의 스퀴즈(237), 헤드의 표면을 오링(O-Ring, 236)에 밀착시켜 스퀴즈(237)로 제거한 이물질 및 노즐 내부의 이물질을 진공으로 흡입하여 제거하는 진공흡입구(231), 헤드의 표면 및 노즐 주변에 화학용액을 분사하여 이물질을 제거하는 다수의 용액분사노즐(234) 및 헤드의 표면 및 노즐 주변에 에어를 분사하여 남아있는 화학용액을 건조시키는 다수의 에어분사노즐(235)로 구성된다.
화학용액 및 에어(가스)의 분사효율을 높이기 위해 용액분사노즐(234) 및 에어분사노즐(235)은 진공흡입구(231) 내부에 번갈아 일렬로 배치되는 것이 바람직하다.
상술한 구성에 따라 건식클리너부(230)는 스퀴즈(237)에 의한 스퀴즈 클리닝, 진공흡입구(231)에 의한 진공흡입 클리닝, 용액분사노즐(234)에 의한 화학용액분사 클리닝 및 에어분사노즐(235)에 의한 에어분사 건조를 순차적으로 수행하여 헤드를 클리닝한다.
이를 더욱 상세히 설명하면, 건식클리너부(230)는 일차로 헤드 표면(노즐)을 스퀴즈(236)로 긁어내어 헤드 표면의 이물질이나 응고된 잉크를 제거한 후 오링(236)에 헤드표면을 밀착시키고 진공흡입구(231)로 흡입하여 노즐안의 이물질까지 밖으로 제거한다. 그리고 화학용액공급부(233)로 화학용액을 공급하고, 용액분사노즐(234)을 통해 화학용액을 헤드로 분사시켜, 노즐주위에 묻어있는 이물질을 씻어내도록 한다.
이후 화학용액분사를 마치고, 에어공급부(232)로 에어(가스)를 공급하면 에어분사노즐(235)로 에어(가스)가 분사되어 헤드표면에 남아있는 화학용액을 건조시킨다.
(4). 이송부(240)-이송수단
이송부(240)는 촬상부(210), 습식클리너부(220), 건식클리너부(230)를 장착하는 하나의 플레이트(Plate, 242)와, 이 플레이트(242)를 이송시키는 2개의 LM가이드(Linear Motor Guide, 241) 및 다수의 리니어모터(244)로 이루어지며, 플레이트(242)하부에 플레이트(242)를 지지하는 지지대(243)를 구비함이 바람직하다.
상기 플레이트(242)는 촬상부(210), 습식클리너부(220), 건식클리너부(230)를 장착, 고정하고, 저면에 결합된 다수의 리니어모터(244)에 의해 플레이트(242)를 이동시키는 리니어모터가이드(241)로 결합된다.
상술한 구성에 따라, 헤드 쪽으로 각 구성부가 이송되는 모든 동작은 이송부(240)에 의해 수행된다. 이송부(240)는 제어부의 제어에 따라 상기 촬상부(210), 습식클리너부(220), 건식클리너부(230)를 순차적으로 헤드에 위치시켜 헤드 표면 및 노즐을 순차적으로 클리닝하도록 한다.
도 5는 도 3의 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너의 각 클리닝과정들을 순차적으로 도시한 제어흐름도로서, 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너(200)는 상기 각 구성부의 모든 동작에 대하여 선택적인 개별제어가 가능할 뿐만 아니라, 각 클리닝 과정들을 단계적으로 설정하여 각 구성부들을 연동시킴으로써 복합된 기능들을 순차적으로 수행하는 것이 가능하다.
도시된 바와 같이, 제어부는 301단계의 외부 또는 내부 신호의 헤드 클리닝 요청에 따라 303단계에서 촬상부(210)를 헤드 위치로 이동시키고, 305단계에서 헤드 분사상태 확대 및 순간촬상을 수행한다.
그리고 307단계로 진행하여 상기 305단계의 촬상영상으로부터 헤드 이상을 판단하여 309단계의 수행할 클리닝 단계를 설정한다.
바람직하게는 315단계의 습식클리너부(220)에 의핸 클리닝과 327단계의 건식클리너부(230)에 의한 클리닝이 순차적으로 수행되도록 한다.
습식클리너부(220)에 의한 클리닝 수행 과정은 제어부가 이송부(240)를 제어하여 습식클리너부(220)를 헤드위치로 이송하는 311단계부터 시작된다. 이송된 습식클리너부(220)는 313단계에서 2단행정실린더(223)를 구동하여 업다운롤뭉치(228)를 상하로 이동시켜 315단계의 일련의 클리닝 단계를 수행한다.
우선, 2단행정실린더(223)는 최상단으로 이동하여 317단계의 건조 와이핑시트에 의한 클리닝을 일정 시간동안 수행하고, 중단으로 이동하여 319단계의 젖은 와이핑시트에 의한 클리닝을 일정 시간동안 수행하며, 최하단으로 이동하여 321단계의 헤드가 화학용액에 잠긴 상태로 와이핑시트에 의한 클리닝을 일정 시간동안 수행한다.
습식클리너부(220)에 의한 클리닝이 완료되면, 제어부는 323단계에서 건식클리닝이 필요한지를 판단하여 325단계로 이동한다. 이때, 323단계의 판단 없이 순차적으로 건식클리너부에 의한 클리닝 과정으로 진행할 수도 있다.
325단계에서 제어부는 이송부(240)를 제어하여 건식클리너부를 헤드위치로 이송하고, 327단계의 일련의 건식클리너부(230)에 의한 클리닝 단계를 순차적으로 수행한다.
제어부는 329단계에서 스퀴즈(237)에 의한 클리닝을 수행하고, 331단계에서 오링에 헤드표면을 밀착시키고 진공흡입에 의한 클리닝을 수행하며, 333단계 및 335단계에서 화학용액분사 및 에어(가스)분사에 의한 세척 및 건조를 수행한다.
습식클리닝 및 건식클리닝이 완료되면 제어부는 이송부(240)를 제어하여 본 발명에 따른 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너(200)를 원위치 시키고 클리닝 과정을 종료한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너는 상기 각 구성부의 모든 동작에 대하여 선택적인 개별제어가 가능할 뿐만 아니라, 각 클리닝 과정들을 단계적으로 설정하여 각 구성부들을 연동시킴으로써 잉크젯 프린터의 인쇄 작업과정에서 잉크를 분사하는 헤드 노즐의 막힘을 유발하는 응고된 잉크나 이물질, 맺혀있는 잉크방울 등을 와이퍼, 화학용액의 담금질, 진공흡착, 스 퀴즈, 에어샤워, 화학용액샤워 등 다양한 방식들을 헤드 노즐의 막힘 유발 요인에 따라 선택 또는 조합하여 단계적으로 제거하는 것이 가능하다.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예를 들어 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.
특히, 본 발명에 따른 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너의 클리닝 과정에 있어서 바람직한 실시 예를 들어 순차적인 클리닝 과정을 설명하였으나, 필요에 따라 습식클리닝 과정과 건식클리닝 과정의 순서가 바뀌어서 수행되어도 무방하며, 개별적으로만 사용될 수도 있다.
또한, 습식클리닝 과정 및 건식클리닝 과정의 각 클리닝 과정들도 그 순서가 변경 가능할 뿐만 아니라 개별적으로 사용될 수 있으나, 본 발명의 상세한 설명에서는 바람직한 순서에 따라 서술한 것이다.
그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 잉크젯 프린터의 인쇄 작업에 있어 어떤 성분의 잉크를 사용하더라도 습식클리너부 및 건식클리너부의 단계별 조합으로 최상의 헤드 컨디션을 유지하게 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 사용자의 헤드 체크 예약 또는 헤드 클리닝 예약에 따라 지정된 시각 또는 지정된 주기로 헤드의 상태를 체크하여 필요에 따라 헤드 클리닝을 수행하거나, 헤드 상태의 체크 없이 바로 헤드 클리닝을 수행함으로써 지속적으로 헤드의 상태를 양호하게 유지할 수 있는 효과가 있다.
이에 따라, 본 발명은 헤드의 상태 불량을 즉시 판단하고 조치할 수 있으므로 인쇄효율을 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (18)

  1. 잉크젯 프린터용 헤드 클리너에 있어서,
    상기 헤드의 분사상태를 확대 및 순간촬상하여 노즐의 막힘 및 잉크분사방향의 변형 여부를 판단하는 영상정보를 생성하는 촬상수단과;
    상기 촬상수단과 일정 간격 이격된 위치에 설치되어 롤 형태로 감겨있는 와이핑 시트를 회전시켜 상기 헤드의 표면 및 노즐을 클리닝하는 제 1클리닝수단과;
    상기 제 1클리닝 수단과 일정간격 이격된 위치에 설치되며, 상기 헤드 표면의 이물질을 긁어내는 스퀴즈와, 상기 스퀴즈의 일측에 형성되어 헤드의 표면이 밀착되면 진공을 이용하여 상기 스퀴즈에 의해 제거된 이물질을 흡입하여 제거하는 진공흡입구와, 상기 진공흡입구의 내부에 설치되어 화학용액을 분사하여 헤드 표면 및 노즐의 이물질을 씻어내는 다수의 용액분사노즐과 에어를 분사하여 헤드 표면 및 노즐의 화학용액을 건조하는 다수의 에어 분사 노즐로 이루어지는 제 2클리닝수단과;
    상기 촬상수단, 제 1클리닝 수단 및 제 2클리닝 수단의 하측에 설치되어 상기 촬상수단, 제 1클리닝 수단 및 제 2클리닝 수단을 상기 헤드의 클리닝위치로 이동시키는 이송수단;으로 구성됨을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너.
  2. 제 1항에 있어서,
    외부로부터 상기 헤드의 클리닝 요청신호 및 예약된 헤드 클리닝 수행시각 인식신호 중 적어도 어느 하나의 신호에 따라, 상기 이송수단을 제어하여 상기 제1클리닝수단 및 상기 제2클리닝수단 중 적어도 어느 하나의 클리닝수단에 상기 헤드 를 위치시키고, 상기 헤드의 표면을 해당 클리닝수단으로 클리닝하도록 상기 이송수단, 제1클리닝수단 및 제2클리닝수단의 구동을 제어하는 제어부;를 더 구비함을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 헤드 표면의 클리닝 이전에 상기 제어부는,
    외부로부터 상기 헤드의 체크신호 및 예약된 헤드 체크 수행시각 인식신호 중 적어도 어느 하나의 신호에 따라, 상기 이송수단을 제어하여 상기 촬상수단에 상기 헤드를 위치시키고, 상기 헤드의 분사상태를 확대 및 순간촬상하며, 촬상한 영상신호로부터 헤드의 클리닝 여부를 판단하여 헤드 클리닝을 결정함을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 촬상수단은,
    상기 헤드를 수납하는 바스켓,
    상기 바스켓에 수납된 상기 헤드의 분사상태를 확대하는 렌즈 및,
    상기 렌즈에 의해 확대된 상기 헤드의 분사상태를 순간촬상하는 카메라로 구성됨을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 바스켓은,
    상기 카메라가 상기 헤드의 잉크 분사상태를 촬상할 수 있도록 일 측면이 투명소재로 이루어지고, 일 측 적소에 조명을 더 구비함을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 제1클리닝수단은,
    상기 헤드의 표면을 클리닝할 상기 와이핑시트를 롤 형태로 장착하는 시트롤,
    상기 헤드 표면을 클리닝한 상기 와이핑시트를 회수하여 롤 형태로 감는 회수롤,
    상기 회수롤에 회수동력을 제공하는 회전구동모터,
    상기 시트롤에 적정 회전력을 제공하여 상기 와이핑시트에 일정한 장력을 유지하는 장력유지모터,
    상기 시트롤 및 상기 회수롤 사이에 장착되어 화학용액을 수용하는 용액용기,
    양측이 하나의 부재에 결합된 다수의 로울러들로 구성되며, 상기 용액용기 내에 수납되어 상기 회전구동모터에 의해 이동하는 상기 와이핑시트를 상기 헤드의 표면에 접촉시켜 상기 헤드의 표면을 클리닝하는 업다운롤뭉치 및
    상기 헤드의 위치에 따라 상기 업다운롤뭉치를 상하로 이동시켜 상기 와이핑 시트가 상기 헤드의 표면에 접촉되는 위치를 조정하고, 상기 업다운롤뭉치의 상부에 걸쳐진 상기 와이핑시트와 상기 화학용액과의 접촉여부를 조정하는 실린더로 구성됨을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 제1클리닝수단은,
    상기 시트롤 및 상기 회수롤에 각각 인접하여 장착되어, 상기 와이핑시트의 이동이 원활하도록 상기 와이핑시트를 하부에서 각각 지지하는 보조롤을 더 구비함을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 업다운롤뭉치는,
    상기 헤드에 건조한 와이핑시트 및 상기 화학용액에 젖은 와이핑시트 중 어느 하나를 선택적으로 제공할 수 있도록 상부롤과 하부롤로 구성된 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너.
  9. 제 6항에 있어서, 상기 회전구동모터는,
    상기 와이핑시트의 이동속도를 제어하도록 상기 제어부의 제어에 따라 회전속도의 조정이 가능한 서보모터임을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너.
  10. 제 6항에 있어서, 상기 장력유지모터는,
    상기 와이핑시트의 장력을 유지하도록 상기 제어부의 제어에 따라 회전력의 조정이 가능한 서보모터 및 파우더브레이크 중 어느 하나임을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너.
  11. 제 6항에 있어서, 상기 실린더는,
    상기 업다운롤뭉치의 위치를 상, 중, 하의 3개 위치로 조정이 가능한 2단행정실린더임을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 실린더는,
    상기 업다운롤뭉치가 상기 헤드 표면을 건조한 와이핑시트로 클리닝하는 상단부와, 상기 업다운롤뭉치가 상기 헤드 표면을 화학용액으로 젖은 와이핑시트로 클리닝하는 중단부와, 상기 업다운롤뭉치가 상기 화학용액에 접촉된 상기 헤드 표면을 상기 화학용액 내에서 와이핑시트로 클리닝하는 하단부로 구분되어, 상기 상단부로부터 상기 하단부로 순차적으로 이동되어 상기 헤드를 클리닝함을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너.
  13. 삭제
  14. 제 1항에 있어서, 상기 용액분사노즐 및 상기 에어분사노즐은,
    상기 진공흡입구 내부에 번갈아 일렬로 배치됨을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너.
  15. 제 1항에 있어서, 상기 제2클리닝수단은,
    상기 스퀴즈에 의한 스퀴즈 클리닝, 상기 진공흡입구에 의한 진공흡입 클리닝, 상기 용액분사노즐에 의한 화학용액분사 클리닝 및 상기 에어분사노즐에 의한 에어분사 건조를 순차적으로 수행하여 상기 헤드를 클리닝함을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너.
  16. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 이송수단은,
    상기 촬상수단, 상기 제1클리닝수단 및 상기 제2클리닝수단을 장착, 고정하는 플레이트,
    상기 플레이트의 저면에 결합되는 리니어모터 및
    상기 리니어모터에 의해 상기 플레이트를 이동시키는 리니어모터가이드로 구성됨을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 이송수단은,
    상기 플레이트 하부에 상기 플레이트를 지지하는 지지대를 더 구비함을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너.
  18. 제 2항에 있어서, 상기 이송수단은,
    상기 제어부의 제어에 따라 상기 촬상수단, 상기 제1클리닝수단 및 상기 제2클리닝수단을 순차적으로 상기 헤드에 위치시켜 상기 촬상수단, 상기 제1클리닝수단 및 상기 제2클리닝수단이 상기 헤드를 순차적으로 클리닝하도록 함을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 다기능 헤드 클리너.
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