KR100870622B1 - 잉크젯 헤드 및 잉크젯 프린터 - Google Patents

Abstract

본 발명의 잉크젯 헤드는 프린터 헤드의 잉크 배출면을 보호하기 위한 헤드 캡과 이 프린트 헤드의 잉크 배출면을 클리닝하기 위한 클리닝 롤러를 포함한다. 헤드 캡은 잉크 카트리지로부터 공급되는 잉크를 배출하기 위한 잉크 배출 구멍을 갖는 잉크 배출면을 구비하는 프린트 헤드에 대해 상대적으로 이동가능하고 또한 착탈가능하게 장착되어 있다. 클리닝 롤러는 프린트 헤드의 길이방향으로 헤드 캡의 프린트 헤드측에 설치되어 있다. 이러한 구성에 의해, 프린터 본체의 사이즈를 감소시킬 수 있다. 프린터 본체의 사이즈를 감소시키기 위한 본 발명의 목적은 잉크 배출면을 보호하기 위해 헤드 캡에 클리닝 부재를 제공함으로써 달성된다.

잉크젯 헤드, 잉크젯 프린터, 잉크 카트리지, 프린트 헤드, 헤드 캡, 클리닝 부재, 헤드 찰탈 기구, 헤드 캡 개폐 기구

Description

잉크젯 헤드 및 잉크젯 프린터{Inkjet head and inkjet printer}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 헤드 및 이 잉크젯 헤드에 장착되어 본 발명에서 사용되는 형태의 프린터 헤드의 실시예를 도시한 사시도.

도 2는 도 1에 도시된 잉크젯 헤드의 확대 횡단면도.

도 3은 도 2에 도시된 헤드 캡, 클리닝 롤러 및 잉크 수용부의 구체적인 실시예의 측면도.

도 4는 헤드 캡, 클리닝 롤러 및 잉크 수용부의 구체적인 실시예의 평면도.

도 5는 도 4의 V-V 선을 따라 취한 단면도.

도 6은 헤드 캡이 인쇄 헤드에 대해 상대적으로 이동될때 실행되는 각 잉크 배출 구멍으로부터 예비적 배출 동작의 타이밍을 검출하기 위한 수단을 도시한 도면.

도 7a 및 도 7b는 클리닝 롤러의 다른 실시예를 도시한 개략 설명도.

도 8은 잉크 흡수 부재에 대한 잉크액 침투 거리의 시간적 변화를 도시한 그래프.

도 9는 클리닝 롤러의 다른 실시예를 도시한 개략 설명도.

도 10은 헤드 캡의 잉크 수용부의 다른 실시예를 도시한 개략 설명도.

도 11은 헤드 캡의 잉크 수용부의 또다른 실시예를 도시한 개략 설명도.

도 12a 내지 도 12f는 잉크젯 헤드의 헤드 캡과 클리닝 롤러를 사용하는 클리닝 동작을 도시한 설명도.

도 13은 잉크젯 헤드가 장착된 본 발명의 일 실시예의 잉크젯 프린터의 사시도.

도 14는 헤드 캡이 제거되는 본 발명의 실시예의 잉크젯 프린터를 유사하게 도시한 사시도.

도 15는 도 1에 도시된 잉크젯 헤드가 프린터 본체의 소정 위치에서 화살표 H 방향으로 삽입되므로 수납되는 구체적인 기구와 그 작동을 도시한 설명도.

도 16은 잉크젯 헤드가 헤드 착탈 기구에 의해 프린터 본체의 소정 위치에 고정되고 헤드 캡이 이동가능한 구체적인 기구와 그 작동을 도시한 설명도.

도 17은 잉크 카트리지의 저면측에 장착된 헤드 캡이 화살표 A 방향으로 이동하므로 제거되는 구체적인 기구와 그 작동을 도시한 설명도.

도 18은 헤드 캡이 이동 경로(P)를 따라 화살표 A 방향으로 연속적으로 이동하는 구체적인 기구와 그 작동을 도시한 설명도.

도 19는 헤드 캡이 이동 경로(P)를 따라 화살표 A 방향으로 최대로 이동하므로 수축 위치에 있는 구체적인 기구와 그 작동을 도시한 설명도.

도 20a 및 도 20b는 트레이를 거쳐서 프린터 본체에 장착된 잉크젯 헤드를 갖는 다른 잉크젯 프린터를 도시한 개략 설명도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 잉크젯 헤드 2 : 프린터 본체

3 : 잉크 카트리지 4 : 프린트 헤드

5 : 헤드 캡 6 : 잉크 배출면

7 : 클리닝 롤러 8 : 잉크 수용부

9 : 클리닝 롤러 핀 10 : 유지 부재

13 : 잉크 흡수 부재 14 : 위치 검출 시트

15 : 광전 스위치 19 : 헤드 착탈 기구

20 : 헤드 캡 개폐 기구

본 발명은 잉크젯 헤드와 잉크젯 프린터에 관한 것이며, 특히 잉크 배출면을 보호하기 위해 헤드 캡에 클리닝 부재를 설치함으로써 프린터 본체의 치수가 감소되는 잉크젯 헤드와 잉크젯 프린터에 관한 것이다.

종래의 잉크젯 프린터에서 클리닝 부재를 갖는 잉크젯 헤드의 잉크 배출면을 클리닝하기 위한 기술은 일본 특개소57-61574호 및 일본 특개평6-255117호에 공보에 개시되어 있다.

일본 특개소57-61574호 공보에 기재된 기술에서, 시리얼형 잉크젯 헤드가 사용된다. 이 잉크젯 헤드는 안내 기구에 의해 기록지의 폭방향으로 안내되어 왕복 이동한다. 또한, 그 외주면에 잉크 흡수층을 갖고 회전가능하게 유지된 클리닝 롤러는 기록지상의 인자 또는 인화가 개시되는 위치와 그 폭방향으로 기록지의 일측면의 외향에 배치된 헤드 수용 위치 사이에 설치되어 있다. 잉크젯 헤드의 잉크 배출면은 인자 개시시와 종료시에 잉크젯 헤드가 왕복이동할 때에 클리닝 롤러와 접촉하므로써 클리닝된다.

일본 특개평6-255117호 공보에 개시된 기술에서는, 잉크젯 헤드는 기록지의 전체폭을 커버할 수 있는 길이로 형성되고 기록지의 운송 경로상에 고정된다. 잉크 배출 구멍은 기록지의 전체폭에 대응하는 잉크젯 헤드에 설치되어 있다. 잉크젯 헤드의 잉크 배출면의 전체 길이와 접촉하면서 회전하는 클리닝 롤러가 설치되어 있다. 클리닝 롤러는 원통형 탄성 부재로 형성되고 축방향으로 연장하도록 그 외주면에 형성된 복수의 홈을 갖는다. 이 클리닝 롤러는 잉크젯 헤드의 잉크 배출면과 접촉하고 평행한 방향으로 이동하면서 이 평행 이동 방향으로 향하는 방향으로 회전하며, 상기 복수의 홈에 잉크를 수납하여 잉크 배출면이 클리닝된다.

잉크젯 프린터에서, 잉크젯 헤드에 의한 인자 또는 인화가 장시간 동안 행해지지 않을 경우에, 잉크젯 헤드의 잉크 배출 구멍 내측의 잉크는 증발 건조되고 잉크의 점도 증가 또는 고화되므로, 정상적인 잉크 배출 동작을 실행하는 것이 어렵게 된다. 이러한 것을 방지하기 위하여, 프린터 내측의 소정 위치에서 잉크 배출 구멍 내측의 잉크를 흡수하고 배출하여 잉크 배출 구멍 내의 잉크를 리프레싱하기 위하여, "예비적 배출 동작"이 소정 시간 간격마다 또는 인자나 인화가 행해지기 전에 실행된다. 이와 같은 기술은 일본 특개평10-278299호 공보에 기재되어 있다.

그러나, 일본 특개소57-61574호 공보에 기재된 기술에서는, 그 폭방향으로 기록지의 일측면의 외향에 잉크젯 헤드 수납 위치와 클리닝 롤러를 설치할 필요가 있으므로, 그 폭방향으로 프린터 본체의 사이즈가 증가하게 된다. 또한, 클리닝 롤러가 프린터 본체 내측에 고정되어 있으므로, 클리닝 롤러의 교환은 용이하게 실행되지 않고, 프린터 본체의 내측은 잉크젯 헤드의 클리닝중에 비산하는 잉크를 수용하기 위한 수용부가 설치되어 있지 않기 때문에 오염될 우려가 있다.

잉크젯 헤드의 잉크 배출 구멍 내측의 잉크를 리플레싱하기 위한 예비 배출 동작이 실행되는 장소는 잉크젯 헤드가 기록지의 폭방향으로 왕복이동하는 방향으로 기록지의 폭의 외향에 설치되어 있다. 따라서, 예비적 배출 잉크 수용부가 이 위치에 설치되어야만 한다. 그 결과, 그 폭방향으로 프린터 본체의 사이즈가 증가한다. 또한, 예비적 배출 잉크 수용부가 용이하게 착탈될 수 없도록 설치되어 있으므로, 그 클리닝이 곤란하다.

일본 특개평6-255117호 공보에 기재된 기술에서는, 그 외주면에 형성된 복수의 홈을 갖는 클리닝 롤러는 잉크젯 헤드의 잉크 배출면과 접촉하고 평행한 방향으로 이동하면서, 이 평행 이동 방향으로 향하는 방향으로 회전한다. 따라서, 잉크 배출면에 부착된 잉크를 주워 담는 클리닝 성능이 우수할지라도, 잉크 배출면에 설치된 전극의 수지 보호층의 마모로 인해서 잉크젯 헤드의 성능에 영향을 미치는 경향이 있다. 클리닝 롤러의 홈에 엣지가 형성되어 있다. 클리닝 롤러의 이동 방향으로 클리닝 롤러를 회전시킴으로써, 상기 엣지가 빠르게 마모하므로, 클리닝 성능을 감소하여 클리닝 롤러의 초기 상태의 클리닝 성능을 장시간 동안 유지하는 것이 어렵다.

복수의 홈내의 잉크가 더 이상 행해지지 않으므로, 클리닝 부재는 상기 홈이 잉크로 완전히 채워질시에 클리닝 성능을 더 이상 제공할 수 없어서, 그 이후의 클리닝이 실행되지 않게 된다. 또한, 클리닝 롤러가 프린터 본체 내측에 고정되므로, 클리닝 롤러의 교환은 용이하게 실행되지 않고, 프린터 본체의 내측은 잉크젯 헤드의 클리닝중에 비산하는 잉크를 수용하기 위한 수용부가 설치되어 있지 않기 때문에 오염될 우려가 있다.

잉크젯 헤드가 기록지의 전체폭을 커버할 수 있는 길이로 형성되고 기록지의 운송 경로상에 고정되어 있으므로, 잉크젯 헤드의 잉크 배출 구멍 내측의 잉크를 리플레싱하기 위한 예비적 배출 동작이 실행되는 장소가 기록지 폭의 외향에 설치되는 경우에, 예비적 배출 잉크 수용부와 기록지의 폭방향으로 잉크젯 헤드를 이동시키기 위한 수단은 이 위치에 개별적으로 설치되어야만 한다. 따라서, 폭방향으로 프린터 본체의 사이즈는 기록지 폭의 대략 2배 또는 대형화로 된다.

따라서, 상기 문제점을 극복하기 위하여, 본 발명의 목적은 잉크 배출면을 보호하기 위해 헤드 캡에 클리닝 부재를 설치함으로써 프린터 본체의 사이즈를 감소시킬수 있게 구성된 잉크젯 헤드 및 잉크젯 트린터를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 특징에 따르면, 잉크젯 헤드는 프린터 헤드에 대해서 상대적으로 이동하고 착탈가능하게 장착되며 프린트 헤드가 잉크 배출면을 보호하기 위한 헤드 캡과, 헤드 캡의 프린트 헤드측에 프린트 헤드의 길이방향으로 설치되어 프린트 헤드의 잉크 배출면을 클리닝하기 위한 클리닝 부재를 포함한다.

이러한 구성에 의해서, 프린트 헤드의 잉크 배출면은 프린트 헤드에 대해서 상대적으로 이동하고 착탈가능하게 장착된 헤드 캡에 의해 보호되고, 헤드 캡의 프린트 헤드측에 프린트 헤드의 길이방향으로 설치된 클리닝 부재를 사용하여 프린트 헤드의 잉크 배출면이 클리닝된다.

일 특징의 구성이 사용될때, 잉크 배출 구멍으로부터 예비적으로 배출된 잉크를 수용하기 위한 잉크 수용부는 헤드 캡의 내측에 설치될 수 있다.

이에 의해, 잉크 배출 구멍으로부터 예비적으로 배출된 잉크는 헤드 캡의 잉크 수용부에 확실하게 유지된다.

일 특징의 구성이 사용되면, 헤드 캡이 프린트 헤드에 대해 상대적으로 이동할때에 프린트 헤드의 잉크 배출 구멍으로부터 예비적 배출의 타이밍을 검출하기 위한 수단은 잉크 카트리지 또는 헤드 캡 중 하나에 설치될 수 있다.

이에 의해, 잉크 카트리지 또는 헤드 캡 중 하나에 설치된 검출 수단을 사용함으로써, 헤드 캡이 프린트 헤드에 대해 이동할 때에 프린트 헤드가 잉크 배출 구멍으로부터 예비적 배출의 타이밍을 검출하는 것이 가능하다.

일 특징의 구성이 사용될때에, 클리닝 부재는 프린트 헤드의 잉크 배출면의 전체 길이와 접촉하는 원통형상을 갖도록 형성될 수 있고, 헤드 캡에 의해 착탈가능하게 유지할 수 있다.

이에 의해, 헤드 캡에 의해 착탈가능하게 유지되고 원통형상으로 형성된 클리닝 부재는 프린트 헤드의 잉크 배출면의 전체 길이에 걸쳐서 클리닝된다.

클리닝 부재가 프린트 헤드의 잉크 배출면의 전체 길이와 접촉하는 원통형상을 갖도록 형성되고 헤드 캡에 의해 착탈가능하게 유지되면, 프린트 헤드의 잉크 배출면을 향한 클리닝 부재를 편향시키기 위한 수단은 클리닝 부재가 헤드 캡에 의해 유지되는 부분에 설치될 수 있다.

이에 의해, 클리닝 부재가 헤드 캡에 의해 유지되는 부분에 설치된 편향 수단을 사용하여 프린트 헤드의 잉크 배출면을 향해 클리닝 부재를 편향시킬 수가 있다.

잉크 배출 구멍으로부터 예비적으로 배출된 잉크를 수용하기 위한 잉크 수용부가 헤드 캡의 내부측에 설치되는 경우에, 예비적으로 배출되는 잉크가 튀겨지는 것을 방지하기 위한 수단은 잉크 수용부의 수용면에 설치될 수 있다.

이에 의해, 잉크 수용부의 수용면에 설치된 튀김 방지 수단을 사용하여, 잉크 수용부를 향해 예비적으로 배출된 잉크가 튀겨지는 것을 방지할 수 있다.

본 발명에 따른 다른 특징에 따르면, 잉크젯 프린터는 내부에 단색 또는 복수 색의 잉크를 수용하기 위한 잉크 카트리지와, 이 잉크 카트리지로부터 공급되는 잉크를 배출하기 위한 잉크 배출 구멍을 갖는 잉크 배출면을 구비하는 프린트 헤드와, 이 프린트 헤드에 대해 상대적으로 이동하고 착탈가능하게 장착되며 프린트 헤드의 잉크 배출면을 보호하기 위한 헤드 캡, 및 헤드 캡의 프린트 헤드측에 프린트 헤드의 길이방향으로 설치되고 프린트 헤드의 잉크 배출면을 클리닝하기 위한 클리닝 부재를 구비하는 잉크젯 헤드와; 이 잉크젯 헤드를 프린터 본체의 소정 위치에 장착하여 고정하고 프린터 본체의 소정 위치로부터 잉크젯 헤드를 분리하기 위한 헤드 착탈 기구; 및 이 잉크젯 헤드가 프린터 본체의 소정 위치에 고정된 상태로 헤드 캡을 프린트 헤드에 대해 상대적으로 이동시키므로써 잉크 배출면을 해방하여 인쇄 동작의 완료후에 헤드 캡을 개방하기 위한 헤드 캡 개폐 기구를 포함한다.

이러한 구성에 의해, 헤드 착탈 기구를 사용하여, 잉크젯 헤드는 프린트 본체의 소정 위치에 장착되고 이로부터 해제된다. 헤드 캡 개폐 기구를 사용하여, 잉크젯 헤드가 프린터 본체의 소정 위치에 장착되는 동안에, 헤드 캡은 프린트 헤드에 대해서 상대적으로 이동하여 잉크 배출면을 해방하고 인쇄 동작 완료후에 헤드 캡을 개방한다. 잉크 카트리지와, 프린트 헤드와, 헤드 캡, 및 클리닝 부재를 구비하는 잉크젯 헤드를 사용하여, 잉크는 미세한 입자로 형성되고, 이 미세한 입자는 기록지에 잉크 도트를 분출하기 위하여 배출되므로써 인쇄가 실행된다.

이 잉크젯 프린터는 잉크젯 헤드의 헤드 캡의 내측에 설치되어서 잉크 배출 구멍으로부터 예비적으로 배출되는 잉크를 수용하기 위한 잉크 수용부를 부가로 포함한다.

이에 의해, 잉크 배출 구멍으로부터 예비적으로 배출되는 잉크는 헤드 캡의 잉크 수용부에 확실하게 유지된다.

이하, 본 발명의 상세한 실시예를 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에서 사용되는 형태의 잉크젯 헤드(1)와 이 잉크젯 헤드(1)가 장착되는 프린터 본체(2)의 일 실시예를 도시한 사시도이다. 도 1에서 잉크젯 헤드(1)는 독립적으로 형성되어 프린터 본체(2)에 직접 장착되는 형태이다. 잉크젯 헤드(1)는 화살표 H 방향으로 수납되어 프린터 본체(2)에 고정 설치되어서 잉크젯 프린터를 형성한다.

잉크젯 헤드(1)는 유체 잉크를, 예를 들면 전기열변환 또는 전기기계변환에 의해 미세한 입자로 형성하고, 이 미세한 입자를 배출하여 기록지상에 잉크 도트를 분출한다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 잉크젯 헤드(1)는 잉크 카트리지(3)와, 프린트 헤드(4)와, 헤드 캡(5)을 포함한다.

잉크 카트리지(3)는 내부에 단색 또는 복수 색의 잉크를 수용한다. 이 하우징은 도 1에 도시한 프린터 본체(2)의 폭방향, 즉 기록지의 폭방향으로 전체폭에 걸쳐서 신장되도록 연장한다. 비록 도시되지 않았을지라도, 네개로 분할된 잉크 챔버는 하우징 내측에 형성되어 있고, 옐로우(Y ; yellow), 마젠타(M ; magenta), 시안(C ; cyan) 및 블랙(K ; black)의 대응하는 4색의 잉크로 채워져 있다. 잉크 카트리지(3)는 경질 수지로 형성되어 있다.

도 2(도 1에 도시된 잉크젯 헤드(1)의 확대 횡단면도)에 도시된 바와 같이, 프린트 헤드(4)는 잉크 카트리지(3)의 저면부에 설치되어 있다. 프린트 헤드(4)는 잉크 카트리지(3)로부터 공급되는 잉크를 미세한 입자로 형성하여 미세한 입자로 분출한다. 프린트 헤드(4)는 잉크 카트리지(3)의 길이방향을 따라서 기록지의 전체폭에 대응하게 설치된 아주 작은 잉크 배출 구멍을 갖는 잉크 배출면(6)을 포함한다. 잉크 배출면(6)은 잉크 카트리지(3)의 길이방향으로 연장하고 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C) 및 블랙(K)의 4색 잉크에 대응하게 각각 설치되어 있다. 비록 도시되어 있지 않을지라도, Y, M, C 및 K 잉크의 대응하는 색의 잉크 배출 구멍을 갖는 잉크 배출면(6)의 부분과, 헤드 전극이 대응하는 잉크 배출 구멍의 양측에서 수지로 커버되는 돌출부를 갖는 부분은 물결면형상을 갖도록 형성되어 있다.

헤드 캡(5)은 잉크 카트리지(3)의 저면에 장착되어 있다. 헤드 캡(5)은 프린트 헤드(4)의 잉크 배출면(6)을 커버하고 잉크 배출 구멍의 건조와 막힘을 방지하기 위하여 이들을 보호한다. 헤드 캡(5)은 잉크 카트리지(3)의 하우징과 동일한 길이로 신장되도록 연장되고, 상측이 개방된 얕은 박스형을 가지며, 프린트 헤드(4)에 대해 상대적으로 이동가능하고 또한 이 프린트 헤드(4)에 착탈가능하게 장착되어 있다. 헤드 캡(5)은 프린트 헤드(4)의 잉크 배출면(6)의 길이방향과 직교하는 방향으로 화살표 A 및 B로 지시된 바와 같이 이동한다. 헤드 캡(5)이 화살표 A 방향으로 이동하면, 잉크 카트리지(3)로부터 제거되는 반면에, 헤드 캡(5)이 화살표 B 방향으로 복귀하면, 재차 잉크 카트리지(3)상에 배치된다. 헤드 캡(5)은 예를 들면 경질 수지로 형성되어 있다.

헤드 캡(5)의 내측에 클리닝 롤러(7)가 설치되어 있다. 클리닝 롤러(7)는 프린트 헤드(4)의 잉크 배출면(6)을 클리닝하기 위한 클리닝 부재이고, 헤드 캡(5) 내측의 일 측부에 헤드 캡(5)의 길이방향으로 장착되어 있다. 따라서, 클리닝 롤러(7)는 프린트 헤드(4)의 잉크 배출면(6)의 길이방향과 평행하게 설치되어 있다. 클리닝 롤러(7)는 프린트 헤드(4)의 잉크 배출면(6)을 클리닝하기 위하여 헤드 캡(5)과 함께 화살표 A 방향으로 이동한다.

헤드 캡(5)의 내측에 잉크 수용부(8)가 유사하게 설치되어 있다. 잉크 수용부(8)는 프린트 헤드(4)의 잉크 배출면(6)으로부터 예비적으로 배출되는 잉크를 수용하므로, 얕은 박스형 헤드 캡(5)의 저면의 일부 또는 전체가 예비적으로 배출되는 잉크를 수용한다.

다음에, 헤드 캡(5)과, 클리닝 롤러(7) 및 잉크 수용부(8)의 특정 예가 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명된다. 도 4에서, 헤드 캡(5)은 도 1에 도시한 잉크 카트리지(3)의 폭과 길이를 따라 신장되는 형상으로 형성되어 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 헤드 캡(5)은 저면(하부)을 갖고 전체 외주를 따라서 측벽의 직립 부분의 측부가 개방되는 얕은 박스형으로 형성되어 있다. 상술한 바와 같이, 헤드 캡(5)은 프린트 헤드(4)의 잉크 배출면(6)의 길이방향과 직교하는 방향으로 화살표 A 및 B로 지시된 바와 같이 이동한다. 도 3에 도시한 바와 같이 헤드 캡(5)이 화살표 B 방향으로 복귀된 후에 헤드 캡(5)이 재차 잉크 카트리지(3)상에 배치될때에 위치 설정 수단이 사용되는 바와 같이, 위치 설정 폴(pawl ; 12)은 클리닝 롤러(7)에 대향하는 헤드 캡(5)의 측벽의 상단부에 설치되어 있다. 위치 설정 폴(12)은 잉크 카트리지(3)의 하부측 엣지에 의해 정지되도록 헤드 캡(5)을 위치 설정한다.

원통형으로 형성되고 잉크 배출면(6)의 전체 길이에 걸쳐서 프린트 헤드(4)의 잉크 배출면(6)과 접촉하는 클리닝 롤러(7)는 헤드 캡(5)의 프린트 헤드(4)측에서 그 길이방향으로 헤드 캡(5)의 일측벽 부근에 제거가능하게 유지되어 있다. 특히, 도 4에 도시된 바와 같이 돌출 핀(9)은 클리닝 롤러(7)의 양 단부에 설치되어 있고, 도 3에 도시된 바와 같이 대략 U형 직립 유지 부재(10)에 의해 유지된다. 유지 부재(10)의 상부의 핀 수용부는 탄성적으로 넓어지고 좁아질 수 있다. 핀을 상방으로부터 핀 수용부에 대해 누름으로써, 핀 수용부는 넓어져서 핀(9)을 수용하고, 그 후에 좁아져서 핀(9)을 유지한다. 이와 반대로 핀(9)을 상향으로 상승시키는 것에 의해, 핀 수용부는 좁아져서 핀(9)을 제거할 수 있다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 클리닝 롤러(7)의 원통형상은 그 길이방향 중앙부가 적당하게 두꺼워지는 크라운 형상으로 형성되어 있다. 클리닝 롤러(7)는 그 길이방향으로 클리닝 롤러(7)의 중앙부가 하향으로 구부러질때 이 클리닝 롤러(7)가 잉크 배출면(6)과 접촉하지 않고 이동하는 것을 방지하기 위해 이러한 형상을 갖는다. 잉크 배출면(6)과 접촉하는 클리닝 롤러(7)의 부분은 탄성이 있고 잉크를 흡수하는 재질로 형성되어 있다. 특히, 클리닝 롤러(7)의 코어재는 금속 또는 경질 수지로 형성되는 반면에, 코어재의 외측에 배치된 그 외주 부분은 잉크 흡수성을 갖는 다공성재 및 탄성재로 형성되어 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 클리닝 롤러(7)가 헤드 캡(5)에 의해 유지되는 부분에 플로우팅 스프링(11)이 끼워져 있다. 플로우팅 스프링(11)은 프린트 헤드(4)의 잉크 배출면(6)을 향해 클리닝 롤러(7)를 편향시키기 위한 수단이고, 측면으로 보아서 대략 U형의 판스프링이며, 유지 부재(10) 부근에서 핀(9) 아래로 삽입된다. 플로우팅 스프링(11)의 편향력이 클리닝 롤러(7)의 양 단부의 핀(9)에서 작용함으로써, 클리닝 롤러(7)는 대략 균일한 힘으로 프린트 헤드(4)의 잉크 배출면(6)에 대해 가압된다.

이것에 의해, 도 2에 도시된 바와 같이 헤드 캡(5)이 잉크 카트리지(3)의 저면에 배치된 것에 의해, 클리닝 롤러(7)는 플로우팅 스프링(11)의 편향력과, 클리닝 롤러(7)의 탄성력과 크라운 형상으로 인해 프린트 헤드(4)의 잉크 배출면(6)의 전체 길이와 접촉하도록 되어 있다. 플로우팅 스프링(11)은 대략 U형 판스프링에 제한되지 않고, 코일 스프링으로 할 수도 있다.

클리닝 롤러(7)는 프린트 헤드(4)의 잉크 배출면(6)과 접촉하므로써 구동되어 회전되도록 되어 있다. 따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, 헤드 캡(5)이 화살표 A 방향으로 이동할때, 클리닝 롤러(7)는 프린트 헤드(4)의 잉크 배출면(6)의 전체 길이와 밀접하게 접촉하는 동안 회전하고, 이 회전 이동에 의해 잉크 배출면(6)에 접촉하는 잉크를 적합한 압력으로 클리닝한다. 이 경우에, 잉크 배출면(6)에 설치된 헤드 전극이 수지로 커버되는 보호층을 손상시킴없이 잉크를 클리닝할 수 있다.

클리닝 롤러(7)는 프린트 헤드(4)의 잉크 배출면(6) 중에 어느 하나와 접촉하면서 회전하지 않도록 고정될 수 있다. 예를 들면, 도 3에서 클리닝 롤러(7)의 양 단부에 두개의 핀(9)을 수직 방향으로 설치하고, 이 두개의 핀(9)을 양 단부에서 유지 부재(10)의 대략 U형 홈에 삽입하는 것에 의해, 클리닝 롤러(7)는 회전하지 않게 된다. 이 경우에, 클리닝 롤러(7)는 잉크 배출면(6)에 대해 마찰되면서 이동한다. 따라서, 잉크 배출면(6)에 부착된 액상 잉크 뿐만 아니라 고화되어 부착된 잉크도 클리닝할 수 있다.

클리닝 롤러(7)는 제동 기구에 의해 클리닝 롤러(7)의 회전이 제한됨으로써 프린트 헤드(4)의 잉크 배출면(6)에 대해 마찰하면서 회전할 수 있다. 도 3에서, 제동 기구는 클리닝 롤러(7)의 양 단부에 설치된 핀(9)이 유지 부재(10)에 의해 유지되는 부분에 적합한 탄성 부재가 끼워져 있고, 핀(9)이 탄성체에 형성된 구멍에 가압 고정되거나 또는 클리닝 롤러(7)의 양 단부면이 탄성체의 측면에 가압 접촉되 는 기구이다. 제동 기구는 클리닝 롤러(7)가 회전할때 적합한 제동력을 발생한다. 이 경우에, 클리닝 롤러(7)가 잉크 배출면(6)에 대해 마찰하면서 약간 회전하기 때문에, 잉크 배출면(6)을 손상시킴 없이 잉크 배출면(6)에 부착된 액상 잉크 뿐만 아니라, 이 잉크 배출면(6)에 고화되어 부착된 잉크도 클리닝할 수 있다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 헤드 캡(5)의 내측의 잉크 수용부(8)의 수용면 또는 저면에 잉크 흡수 부재(13)가 설치되어 있다. 잉크 흡수 부재(13)는 프린트 헤드(4)로부터 예비적으로 배출된 잉크가 튀기는 것을 방지하기 위한 수단이고, 스폰지, 폴리우레탄 또는 포말 폴리우레탄과 같은 다공성 고분자 물질로 형성되며, 도 4에 도시된 바와 같이 잉크 수용부(8)의 대략 전체 수용면에 걸쳐서 퍼져있다. 그러나, 도 5에 도시된 바와 같이, 잉크 흡수 부재(13)는 그 아래에 간극을 제공하기 위하여 크라운형 클리닝 롤러(7)의 대경 중앙부아래에 부설되어 있다.

잉크 흡수 부재(13)가 상술한 바와 같이 부설되면, 도 2에 도시된 프린트 헤드(4)로부터 예비적으로 배출된 잉크는 튀겨지는 것이 방지되고, 이 잉크는 잉크가 잉크 수용부(8)에 수집되지 않도록 흡수할 수 있다. 따라서, 예비적으로 배출된 잉크가 잉크 수용부(8)에서 튀겨지는 결과 잉크 배출면(6)에 재부착되는 문제가 방지된다. 적합한 기간동안 잉크 흡수 부재(13)를 사용한 후에, 예비적으로 배출된 잉크를 흡수하는 잉크 흡수 부재(13)는 잉크 수용부(8)로부터 제거되어서 다른 잉크 흡수 부재(13)를 부설하기 위하여 배출되며, 이에 의해 예비적으로 배출된 잉크를 용이하게 클리닝할 수 있다.

도 3 내지 도 5에 도시된 실시예에서, 잉크 수용부(8)가 헤드 캡(5)의 전체 저면을 따라 설치되는 실시예를 설명하였을 지라도, 본 발명은 이에 제한되지 않고, 잉크 수용부(8)가 헤드 캡(5)의 저면의 일부로 할 수도 있다. 예를 들면, 도 2에서, 클리닝 롤러(7)는 중앙부를 향해 약간 이동할 수 있고, 헤드 캡(5)의 클리닝 롤러(7) 측의 측벽과 이 클리닝 롤러(7)와의 사이에 칸막이 판이 설치되어서 잉크 수용부(8)와 같은 측벽과 칸막이 판에 의해 에워싸인 침버를 형성한다. 이 경우에, 프린트 헤드(4)의 잉크 배출 구멍으로부터 예비적으로 배출된 잉크를 수용하는 위치를 헤드 캡(5)의 특정 위치로 제한하는 것이 가능하다.

다음에, 프린트 헤드(4)의 잉크 배출 구멍으로부터 잉크의 예비적 배출에 대해서 설명한다. 잉크의 예비적 배출은 상술한 바와 같이 잉크 배출 구멍 내측의 잉크의 증발 건조에 의해 발생된 잉크의 증가된 점도 또는 고화로 인하여 정상적인 잉크 배출을 달성하기 어렵다는 문제를 방지하기 위해 인자 또는 인화를 행하기 전에 잉크 배출 구멍 내측의 잉크를 흡수하고 배출하여 실행한다. 잉크의 예비적 배출은 클리닝 롤러(7)에 의해 잉크 배출면(6)을 클리닝하기 전에 또는 후에 잉크 배출 구멍으로부터 헤드 캡(5)의 잉크 수용부(8)를 향해서 행해지도록 되어 있다. 예를 들면, 프린트 헤드(4)의 잉크 배출 구멍으로부터 10kHz 정도의 주파수로 잉크 방울의 배출은 잉크의 예비적 배출을 실행하기 위하여 여러번 반복된다.

도 2에서, 잉크의 예비적 배출이 Y, M, C 및 K 색의 잉크 배출면(6)을 클리닝하기 전에 실행되면, 각 잉크 배출 구멍으로부터 잉크의 예비적 배출 타이밍을 특별히 제어할 필요가 없어서, 예비적 배출은 헤드 캡(5)이 이동 개시 전에 또는 후에 실행할 수 있거나 또는 각 색의 잉크 배출 구멍으로부터 동시에 실행할 수 있 다. 이 경우에, 잉크의 예비적 배출은 용이하게 제어할 수 있다. 그러나, 각 색의 잉크 배출면(6)을 하나의 클리닝 롤러(7)를 사용하여 클리닝하는 것에 의해 색들의 혼합을 회피하기 위하여, 잉크의 예비적 배출이 각 색의 잉크 배출면(6)을 클리닝한 후에 실행되면, 잉크의 예비적 배출의 타이밍을 제어할 필요가 있다.

따라서, 도 6에 도시된 바와 같이, 헤드 캡(5)이 프린트 헤드(4)에 대해 상대적으로 이동할때에 프린트 헤드(4)의 잉크 배출 구멍으로부터 예비적으로 배출되는 잉크의 타이밍을 검출하기 위한 수단은 헤드 캡(5)에 설치되어 있다. 도 6에서 헤드 캡(5)은 도 2의 것과 반대 방향으로 이동한다.

도 6에서, 예비적 배출 타이밍 검출 수단은 헤드 캡(5)의 저면측에 설치된 위치 검출 시트(14)와, 이 위치 검출 시트(14)에 대향하고 도 1에 도시된 프린터 본체(2) 내측에 설치된 광전 스위치(15)를 포함한다. 위치 검출 시트(14)는 헤드 캡(5)이 화살표 A 방향으로 이동할때 프린트 헤드(4)의 각 색의 잉크 배출면(6)에 대응하는 위치를 조사하기 위해 설치되어 있고, 예를 들면 Y, M, C 및 K의 잉크 배출면(6)의 배열 피치에 대응하게 형성된 명암 패턴을 갖는다. 패턴 위치의 배열은 각 잉크 배출면(6)을 위한 각 색의 Y, M, C 및 K의 배열 순서와는 반대이다. 헤드 캡(5)의 이동 초기 단계에서, 위치 검출 시트(14)상에서 패턴 부분의 배열은 화살표 A 방향으로 볼때 후방을 향하게 배치되어 있다.

광전 스위치(15)는 헤드 캡(5)과 함께 이동하는 위치 검출 시트(14)상의 명암 패턴을 검출하기 위해 설치되어 있고, 발광 다이오드(LED)인 발광부(16)와 광 다이오드인 수광 검출부(17)을 일체식으로 조합함으로써 형성된다. 위치 검출 시 트(14)상의 명암 패턴은 발광부(16)로부터 발광된 광의 파장에 대한 반사율을 변화하고, 수광 검출부(17)는 반사광의 파장에 대해서 감광된다.

이러한 구성에 의해, 헤드 캡(5)이 화살표 A 방향으로 이동할때, 헤드 캡(5)의 저면의 위치 검출 시트(14)가 광전 스위치(15)의 전방으로 통과하므로, Y, M, C 및 K 잉크 배출면(6)의 위치에 대응하는 위치를 조사하기 위하여 위치 검출 시트(14)상에서 명암 패턴을 검출하는 것이 가능하다. 이에 의해, 헤드 캡(5)과 함께 이동하는 클리닝 롤러(7)의 위치가 공지되어 있고, 클리닝 롤러(7)에 의한 각 색의 잉크 배출면(6)을 클리닝한 직후에, 각 잉크 배출 구멍으로부터 잉크의 예비적 배출이 연속적으로 실행되도록 상기 타이밍이 제어된다. 동시에, 예비적으로 배출되는 잉크는 잉크 수용부(8) 내측에 확실하게 유지된다.

도 7a 및 도 7b는 클리닝 롤러(7)의 다른 실시예를 도시한 개략 설명도이다. 이러한 실시예에서, 클리닝 롤러(7)는 회전 구동 기구에 의해 전후 방향으로 회전하도록 되어 있다. 특히, 도 2에서 프린터 본체(2) 내측에 설치된 모터(도시 생략)의 회전 샤프트는 적합한 감속비를 갖는 기어 기구를 통하여 클리닝 롤러(7)에 설치된 핀(9)에 연결되어서 클리닝 롤러(7)가 적극적으로 회전 구동된다.

도 7a에 도시된 바와 같이, 클리닝 롤러(7)는 도 6에 도시된 헤드 캡(5)의 화살표 A의 이동 방향과 동일한 방향으로 모터에 의해 회전되고, 클리닝 롤러(7)의 외주 속도(v₂)가 헤드 캡(5)의 이동 속도(v₁)보다 크도록 설정된 회전수로 회전된다. 이 경우에, 잉크 배출면(6)은 프린트 헤드(4)의 잉크 배출면(6)과 클리닝 롤러(7)의 외주면 사이에서 속도 차이에 의거한 마찰에 의해 확실하게 클리닝된다. 헤드 캡(5)의 이동 속도(v₁)가 클리닝 롤러(7)의 외주 속도(v₂)보다 크도록 설정된 회전수로 모터가 회전될때에도, 상술한 바와 같이 잉크 배출면(6)과 클리닝 롤러(7)의 외주면 사이에서 마찰이 발생하여 잉크 배출면(6)은 확실하게 클리닝된다.

도 7b에 도시된 바와 같이, 클리닝 롤러(7)는 도 6에 도시된 헤드 캡(5)의 화살표 A의 이동 방향에 대향하는 방향으로 회전된다. 이 경우에, 프린트 헤드(4)의 잉크 배출면(6)과 클리닝 롤러(7)의 외주면 사이에서 이동 방향의 차이로 인해 마찰이 발생하여 잉크 배출면(6)은 확실하게 클리닝된다.

도 7에 도시된 실시예에서, 프린트 헤드(4)의 잉크 배출면(6)은 클리닝 롤러(7)의 적극적 회전에 의해 연속적으로 제공되는 외주면부에 의해 클리닝된다. 예를 들어, 원통형 잉크 흡수 부재가 잉크 액에 침투될때에 잉크 흡수 부재에 대한 잉크 액 침투 거리의 시간 변화에서 보면, 도 8에 도시한 바와 같이 침투 거리(l)의 증가 율은 초기에 크게되나 시간(t)의 경과에 따라 점진적으로 저하한다.

예를 들면, 원통형 잉크 흡수 부재의 반경이 r이고, 액체(잉크)의 표면 장력이γ이며, 액체의 점도가 η이고, 액체와 잉크 흡수 부재간의 접촉각이 θ이며, 원통형 잉크 흡수 부재의 양 단부에 가해진 외부 압력의 차이가 △P일때에, 침투 거리(l)는 하기 일반식으로 표시된다.

l² = (r²/4η){(2γ·cosθ/r)+△P}t

다른 한편, 도 7a 및 도 7b에 도시된 실시예에서, 속도차와 이동 방향의 차이에 의해 잉크 배출면(6)과 클리닝 롤러(7)의 외주면 사이에서 마찰이 양호하게 발생하면, 잉크 배출면(6)의 불완전한 닦음 가능성이 작게되어서 클리닝 효과는 기대할 수 있다.

도 9는 클리닝 롤러(7)의 또다른 실시예를 도시한 개략 설명도이다. 이러한 실시예에서, 클리닝 롤러(7)는 클리닝 롤러(7)가 프린트 헤드(4)의 잉크 배출면(6)과 접촉하여 구동되어 회전할 때에 클리닝 롤러(7)의 단면 원주의 길이가 클리닝 롤러(7)에 의해 커버되는 이동 거리와 동일하도록 형성되어 있다. 특히, 도 9에서 기록지가 공급되는 방향에서 잉크 배출면(6)의 전체 길이와 동일한 길이가 L이고, 클리닝 롤러(7)의 직경이 D일때에, 클리닝 롤러(7)의 단면 원주의 길이는 πD이다. 따라서, 이 경우에, 식(L = πD)이 성립되므로, D = L/π이다. 다른 한편, 클리닝 롤러(7)의 직경(D)은 D = L/π이도록 결정된다.

이러한 구조에 의해, 도 9에 도시된 바와 같이, Y, M, C 및 K 색의 잉크 배출면(6)은 클리닝 롤러(7)가 화살표 F 방향으로 이동하면서 화살표 G 방향으로 구동되어 회전하여 클리닝 롤러(7)의 외부면부가 Y, M, C 및 K 색의 잉크 배출면(6)상에서 구르기때문에 클리닝 롤러(7)의 1 회전에 의해 항상 동일한 외주면에 의해 클리닝된다. 따라서, 클리닝 롤러(7)의 특정 외주면부는 동일한 잉크 배출면(6)과 항상 접촉하므로, 잉크 배출면(6)의 다른 색에 의한 혼합이 발생하지 않는다. 따라서, 잉크젯 헤드에 의한 인자와 인화의 품질이 열화될 가능성은 없다.

도 10은 헤드 캡(5)에 설치된 잉크 수용부(8)의 다른 실시예를 도시한 개략 설명도이다. 이 실시예에서, 잉크 수용부(8)의 수용면은 거친면으로 형성된다. 거친 면은 프린트 헤드(4)로부터 예비적으로 배출된 잉크가 튀기는 것을 방지하기 위한 수단이고, 예를 들면 들쭉날쭉형, 오목 볼록형 또는 물결형 등으로 형성되며, 예비적으로 배출된 잉크가 상방으로 튀긴다기 보다는 측방으로 비산되도록 되어 있다. 거친 면에 의해, 예비적으로 배출된 잉크는 프린트 헤드(4)의 잉크 배출면(6)에 재부착되는 것이 방지된다.

도 11은 헤드 캡(5)에 설치된 잉크 수용부(8)의 다른 실시예를 도시한 개략 설명도이다. 이러한 실시예에서, 잉크 수용부(8)의 수용면은 프린트 헤드(4)의 잉크 배출면(6)의 길이방향으로 일측면을 향해 경사지는 경사면으로 형성되어 있다. 경사면은 프린트 헤드(4)로부터 예비적으로 배출되는 잉크가 튀기는 것을 방지하기 위한 수단이다. 예비적으로 배출된 잉크는 경사면을 따라 유동하여 경사면의 일측면의 단부에 수집되므로, 잉크 수용부(8)의 수용면은 클리닝 상태로 유지된다. 이에 의해 이전에 예비적 배출 작동이 현재 예비적으로 배출되는 잉크에 의해 튀겨지는 수용면상에 잔류하는 어떤 잉크는 프린트 헤드(4)의 잉크 배출면(6)에 재부착되는 잔류 잉크의 가능성을 배제한다. 도 10에 도시된 바와 같이, 경사진 잉크 수용부(8)의 수용면은 거친 면으로 형성될 수 있다.

다음에, 상술한 바와 같은 구성을 갖는 잉크젯 헤드(1)의 헤드 캡(5)과 클리닝 롤러(7)에 의한 클리닝 작동의 기술이 도 12를 참조하여 설명된다. 여기서, 도 6에 도시된 잉크젯 헤드(1)에서, 헤드 캡(5)은 프린트 헤드(4)의 잉크 배출면(6)을 클리닝하기 위하여 화살표 A 방향으로 이동한 후에 잉크의 예비적 배출 동작이 실행된다. 도 12a는 헤드 캡(5)이 잉크 카트리지(3)에 배치된 초기 상태를 도시하고 있다. 도 1에 도시된 상태로부터, 잉크젯 헤드(1)는 프린터 본체(2)내에 수납되어 설정된다.

다음에, 잉크젯 헤드(1)가 프린터 본체(2)에 설치된 상태로, 도 12b에 도시된 바와 같이, 헤드 캡(5)은 헤드 캡 제거 신호에 의해 잉크 카트리지(3)에 대해서 화살표 A 방향으로 이동한다. 이것은 클리닝 롤러(7)를 잉크 카트리지(30에 대해서 헤드 캡(5)과 함께 화살표 A 방향으로 이동하게 하며, 클리닝 롤러(7)가 프린트 헤드(4)의 잉크 배출면(6)에 대해 가압 접촉한 상태로 잉크 배출면(6)이 클리닝된다. 동시에, 클리닝 롤러(7)는 잉크 배출면(6) 중 어느 하나와 접촉하면서 구동 회전되고, 클리닝 롤러(7)는 고정되어서 클리닝 롤러(7)의 회전이 제동 기구에 의해 제한되거나, 또는 클리닝 롤러(7)는 모터에 의해 전후 방향으로 회전하여 이동한다.

도 6에서 프린트 헤드(4)의 잉크 배출면(6)의 이러한 상태에서, 예를 들면, 옐로우(Y) 잉크 배출면(6)이 클리닝된다. 여기서, 헤드 캡(5)의 저면에 설치된 위치 검출 시트(14)의 옐로우(Y) 부분은 옐로우(Y) 잉크 배출면(6)의 클리닝이 완료한 것을 검출하기 위하여 광전 스위치(15)의 검출 위치로 이동한다. 이것은 예비적 배출 시작 신호를 옐로우(Y) 잉크 배출면(6)의 잉크 배출 구멍에 보내진다.

다음에, 도 12c에 도시된 바와 같이, 예비적 배출 잉크(18)는 옐로우(Y) 잉크 배출면(6)의 잉크 배출 구멍으로부터 배출된다. 그런다음, 예비적 배출 완료 신호는 예비적 배출 잉크(18)의 배출을 정지시키기 위하여 옐로우(Y) 잉크 배출면(6)의 잉크 배출 구멍에 보내진다. 이후에, 유사하게 도 6에서 클리닝 롤러(7)가 M, C 및 K 잉크 배출면(6) 각각을 연속적으로 종료할때 마다, 광전 스위치(15)는 예비적 배출 개시 신호와 예비적 배출 종료 신호를 각 잉크 배출 구멍에 보내기 위하여 각 잉크 배출면(6)의 클리닝의 완료를 검출한다. 이에 의해, 각 잉크 배출 구멍으로부터 예비적으로 배출되는 동작의 타이밍이 제어되어 잉크의 예비적 배출 동작이 연속적으로 실행된다.

이러한 방법에서, 각 색의 잉크 배출면(6)의 클리닝과 예비적 배출 동작이 종료하면, 도 12d에 도시된 바와 같이, 헤드 캡(5)은 화살표 A 방향으로 최대로 이동하여 약간 상향으로 이동하고, 수축 위치에 고정된다. 이 상태에서, 인자 또는 인화가 기록지에 수행된다.

다음에, 필요한 매수의 인자 또는 인화가 완료하면, 헤드 캡 배치 신호가 전달되고, 도 12e에 도시된 바와 같이 헤드 캡(5)은 상술한 수축 위치로부터 잉크 카트리지(3)에 대해 화살표 B 방향으로 이동한다. 이것은 클리닝 롤러(7)를 잉크 카트리지(3)에 대해서 헤드 캡(5)과 함께 화살표 B 방향으로 이동시키며, 클리닝 롤러(7)가 프린트 헤드(4)의 잉크 배출면(6)에 대해 가압 접촉한 상태로 클리닝 롤러(7)는 잉크 배출면(6)을 클리닝하면서 복귀한다.

그런 다음에, 도 12f에 도시한 바와 같이, 헤드 캡(5)은 잉크 카트리지(3)에 대해서 화살표 B 방향으로 최대로 이동하여 잉크 카트리지(3)를 커버하며, 이에 의해 초기 상태로 복귀한다. 그런 다음에, 프린터는 다음 인자 또는 인화 명력을 기다린다.

상술한 작동은 잉크 예비 배출 작동이 프린트 헤드(4)의 잉크 배출면(6)을 클리닝한 후에 실행되면 수행한다. 그러나, 잉크 배출면(6)과 접촉하는 클리닝 롤러(7)에 의해 색의 혼합 가능성이 없다면, 잉크의 예비적 배출은 클리닝 롤러(7)에 의해 잉크 배출면(6)을 클리닝하기 전에 실행할 수 있다. 이 경우에, Y, M, C 및 K의 각 색의 잉크 배출 구멍으로부터 예비적 배출 작동의 타이밍을 제어하거나 또는 도 6에 도시된 위치 검출 시트(14)와 광전 스위치(15)를 설치할 필요가 없다.

다음에, 잉크젯 헤드의 관련 발명으로써 잉크젯 프린터의 기술이 도 1 및 도 13 내지 도 19를 참조하여 설명된다. 잉크젯 프린터는 잉크젯 헤드로부터 잉크를 미세한 입자로 형성하여 배출해서 기록지에 잉크 도트를 분출함으로써 인쇄를 실행한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 잉크젯 헤드(1)와, 프린터 본체(2)와, 헤드 착탈 기구(19), 및 헤드 캡 개폐 기구(20)를 포함한다. 잉크젯 프린터는 잉크젯 헤드(1)가 프린터 본체(2)에 직접 장착되는 형태로 도시되어 있다.

잉크젯 헤드(1)는 액체 잉크를 전기열변환 또는 전기기계변환에 의해 미세한 입자로 형성하여 미세한 입자를 배출해서 기록지에 잉크 도트를 분출한다. 따라서, 잉크젯 헤드(1)는 도 1 내지 도 12에서 설명된 것과 동일한 구조를 갖는다.

프린터 본체(2)는 잉크젯 헤드(1)을 소정 위치에 장착하여 잉크젯 프린터로써 기능하고, 기록지 트레이와, 기록지 이송 시스템과, 동작 구동 시스템, 및 전체 프린터 본체(2)를 제어하기 위한 제어 회로부를 포함한다. 도 1에서 참조 부호 21은 시트가 인쇄된후 배출되는 배출된 용지 수용부이다.

헤드 착탈 기구(19)는 잉크젯 헤드(1)를 프린터 본체(2)의 소정 위치에 장착하고 이로부터 잉크젯 헤드를 분리하기 위해 설치되어 있고, 예를 들면, 프린터 본체(2)의 중앙부에서 소정 위치, 즉 리세스에 잉크젯 헤드(1)를 삽입함으로써 잉크젯 헤드(1)의 상면부를 누루는 신장 바아 부재를 포함한다. 다른 한펴, 헤드 착탈 기구(19)는 프린터 본체(2)의 전체 폭 방향으로 연장하고, 예를 들면 수직 및 수평 방향으로 각각 승강하도록 되어 있다. 바아 부재가 도 1에 도시된 바와 같이 수직 방향으로 상승한 상태에서, 잉크젯 헤드(1)는 화살표 H 방향으로 수납되어 장착되고, 바아 부재가 도 13에 도시된 바와 같이 수평 방향으로 하강한 상태에서, 잉크젯 헤드(1)는 소정 위치에 고정된다.

잉크젯 헤드(1)가 프린터 본체(2)의 소정 위치에 고정되면, 헤드 캡 개폐 기구(20)는 잉크 배출면(6 ; 도 2 참조)을 해제하기 위하여 프린터 헤드(4 ; 도 2 참조)에 대해 헤드 캡(5)을 이동시키고, 인쇄 종료후에 프린터 헤드(4)에 헤드 캡(5)을 배치시킨다. 헤드 캡 개폐 기구(20)는 피니온(23)과 래크(22)를 연결시키므로써 형성되고 그 양측은 프린터 본체(2)의 측면에 설치되어 있다. 핀형 돌기부는 래크(22)의 내측에서 측면에 설치되고 헤드 캡(5)의 외측면의 대응하는 부분에 형성된 리세스에 고정된다.

도 13에 도시된 바와 같이, 잉크젯 헤드(1)가 헤드 착탈 기구(19)에 의해 프린터 본체(2)의 소정 위치에 고정된 상태로, 피니온(23)이 모터(도시 생략)에 의해 소정 방향으로 회전되면, 도 14에 도시된 바와 같이 래크(22)는 화살표 A 방향으로 이동하고, 도 1에 도시된 헤드 캡(5)을 화살표 A 방향으로 이동하여 제거하며, 수축 위치에 설정되도록 되어 있다.

헤드 캡 개폐 기구(20)는 래크(22)와 피니온(23)의 맞물림에 제한되지 않는 다. 예를 들면, 고무 롤러가 헤드 캡(5)의 양 측면에 대해 가압되고, 모터가 고무 롤러의 회전 샤프트에 연결되며, 모터가 고무 롤러의 마찰에 의해 화살표 A 방향으로 헤드 캡(5)을 이동시켜서 이를 제거하기 위하여 회전되는 다른 헤드 착탈 기구를 사용할 수 있다.

다음에, 도 15 내지 도 19를 참조하여, 도 1에 도시된 프린터 본체(2)의 소정 위치에 잉크젯 헤드(1)를 고정한 후에 프린트 헤드(4 ; 도 2 참조)에 대해 헤드 캡(5)을 장착함으로써 잉크 배출면(6 ; 도 2 참조)을 해제하기 위해 사용되는 기구의 구체적인 실예를 설명한다.

도 15는 도 1에 도시된 잉크젯 헤드(1)가 프린터 본체(2)의 소정 위치에 화살표 H 방향으로 삽입하므로써 수납되는 상태를 도시하고 있다. 이 상태에서, 잉크젯 헤드(1) 내측의 양 측면 단부 부분에 설치된 캡 로크 후크(24)의 하단부는 헬리칼 스프링(25)의 탄성력에 의해 헤드 캡(5)의 양 측부에서 대응하는 스톱퍼 부분(26)과 맞물린다. 이에 의해, 헤드 캡(5)은 잉크 카트리지(3)에 일체식으로 장착된다.

이 상태에서, 도 15에서 헤드 착탈 기구(19)는 화살표 J 방향으로 눌려서 고정된다. 이것은 헤드 착탈 기구(19)의 하측면부에 설치된 캡 해제 부분(27)을 캡 로크 후크(24)의 상단부(28)를 눌러서 회전시킨다. 도 16에 도시된 바와 같이, 이것은 캡 로크 후크(24)의 하단부를 헤드 캡(5)의 양 측면부의 대응하는 스톱퍼 부분(26)으로부터 해제하기 위해 상승된다. 이에 의해, 도 13에 도시된 바와 같이, 잉크젯 헤드(1)는 헤드 착탈 기구(19)에 의해 프린터 본체(2)의 소정 위치에 고정 되고, 헤드 캡(5)은 이동가능하게 된다.

다음에, 도 13에 도시된 헤드 착탈 기구(19)는 모터(도시 생략)에 의해 피니온(23)을 회전시켜서 화살표 A 방향으로 래크(22)를 이동시키기 위하여 작동한다. 도 17에 도시된 바와 같이, 이것을 잉크 카트리지(3)의 저면에 장착된 헤드 캡(5)을 화살표 A 방향으로 래크(22)와 함께 이동시켜서 제거 동작을 실행하도록 한다. 그런다음, 도 2에 도시된 바와 같이, 플로우팅 스프링(11)에 의해 편향된 클리닝 롤러(7)는 잉크 카트리지(3)의 저면에 설치된 프린트 헤드(4)의 잉크 배출면(6)을 클리닝하기 시작한다. 도 17에서, 참조 부호 P는 헤드 캡(5)의 이동 경로를 도시한다.

그런후에, 도 18에 도시한 바와 같이, 헤드 캡(5)은 이동 경로(P)를 따라 화살표 A 방향으로 연속적으로 이동한다. 동시에, 헤드 캡(5)에 장착된 클리닝 롤러(7)에 의해, 도 2에 도시된 각 색의 Y, M, C 및 K 잉크 배출면(6)은 연속적으로 클리닝되고, 잉크의 예비적 배출 작동은 클리닝 작동 전후에 실행된다.

각 색의 잉크 배출면(6)의 클리닝과 예비적 배출이 완료되면, 도 19에 도시된 바와 같이, 헤드 캡(5)은 이동 경로(P)를 따라 화살표 A 방향으로 최대로 이동하여 약간 상향으로 이동되어서 도 14에 도시된 바와 같이 수축 위치에 고정된다. 이 상태에서, 인자 또는 인화가 기록지에 실행된다. 동시에, 도 19에 도시된 바와 같이, 헤드 캡(5)이 약간 상향으로 이동하므로, 이것을 수납하기 위해 필요한 공간은 작게할 수 있다. 도 19에서, 기록지가 잉크 카트리지(3)의 저면에 설치된 프린트 헤드(4)아래로 통과할 지라도, 기록지의 통로는 헤드 캡(5)의 저면에 의해 안내 될 수 있다. 이 경우에, 기록지를 안내하기 위한 리브는 헤드 캡(5)의 저면에 설치되어 있다. 방수 처리는 잉크가 인쇄되어 기록지에 부착되지 않도록 실행될 것이다.

이 상태에서, 필요한 매수의 인자 또는 인화가 완료되면, 헤드 캡(5)은 도 19에 도시된 수축 위치로부터 상술한 역순의 동작에 의해 화살표 B 방향으로 이동하고, 도 16에 도시된 바와 같이, 헤드 캡(5)은 잉크 카트리지(3)의 저면으로 복귀하므로서 초기 상태로 복귀된다.

그런 다음, 도 15에서, 헤드 착탈 기구(19)가 화살표 J 방향과 반대 방향으로 개방되면, 캡 로크 후크(24)는 헬리칼 스프링(25)의 탄성력에 의해 헤드 캡(5)의 양 측부에서 스톱퍼 부분(26)과 맞물리며, 헤드 캡(5)은 잉크 카트리지(3)에 일체식으로 장착된다. 이 상태에서, 잉크젯 헤드(1)는 프린터 본체(2)로부터 제거될 수 있다.

헤드 캡(5)이 도 19에 도시된 수축 위치에 있는 상태에서 프린터의 전원이 어떤 원인으로 차단되면, 헤드 캡(5)은 상술한 수축 위치에 잔류한다. 이 상태에서, 도 15에 도시된 바와 같이, 헤드 착탈 기구(19)가 화살표 J 방향과 반대 방향으로 개방되면, 잉크 카트리지(3)는 수축 위치에 잔류하는 헤드 캡(5)만을 제거한다. 이것을 방지하기 위해, 프린터의 전원이 어떤 원인으로 차단되면 수축 위치에 있는 헤드 캡(5)을 도 15에 도시한 초기 위치로 자동적으로 복귀하거나 또는 헤드 캡(5)이 도 15에 도시된 초기 위치로 복귀하지 않으면 헤드 착탈 기구(19)를 화살표 J 방향과 반대 방향으로 개방되는 것을 방지하기 위하여 인터록크 기구가 설치 될 수도 있다.

도 13 내지 도 19에 도시된 잉크젯 프린터는 잉크젯 헤드(1)가 프린터 본체(2)에 직접 장착되는 형태이다. 그러나, 본 발명은 이에 제한되지 않고, 잉크젯 헤드(1)가 트레이를 통하여 프린터 본체(2)에 장착되는 형태의 잉크젯 프린터도 유사하게 사용될 수 있다. 이하에서 잉크젯 프린터의 다른 형태의 일반적일 기술이 도 20을 참조하여 설명된다.

도 20a에 도시된 바와 같이, 잉크 카트리지(3)에 일체식으로 장착된 헤드 캡(5)을 구비하는 잉크젯 헤드(1)는 프린터 본체(2)에 대해 전진 및 후퇴할 수 있도록 설치된 트레이(29)의 내측에서 소정 위치에서 화살표 Q 방향으로 장착되어 있다. 그 후에, 트레이(29)는 화살표 R 방향으로 이동되고 프린터 본체(2) 내측에 설정된다. 동시에 도 20b에 도시된 바와 같이, 트레이(29)가 화살표 R 방향으로 이동되는 동안에, 헤드 캡(5)은 프린터 본체(2) 내측에 설치된 적합한 유지 수단에 의해 유지되어서 정지된다. 트레이(29)는 프린터 본체(2) 내측에 잉크젯 헤드(1)를 설치하고 이를 교환하기 위해 설치되어 있다.

그런 후에, 화살표 R 방향으로 트레이(29)를 이동시키므로써, 잉크 카트리지(3)는 헤드 캡(5)에 대해 화살표 R 방향으로 이동되어, 헤드 캡(5)이 개방 된다. 동시에, 헤드 캡(5)이 잉크 카트리지(3)에 대해서 화살표 R 방향으로 이동하는 동안 도 12에 도시된 것과 동일한 동작을 실행함에 의해, 프린트 헤드(4)의 잉크 배출면(6)은 클리닝되고 잉크의 예비적 배출 동작이 실행된다. 그런후에, 인자 또는 인쇄가 기록지상에 행해진다. 도 20에서, 참조 부호 30은 기록지 트레이 를 지시하고, 참조 부호 31은 기록지이며, 참조 부호 32는 공급 롤러 이고, 33은 공급 벨트이며, 34는 시트 배출 트레이이고, 참조 부호 S는 기록지가 배출되는 방향을 도시하고 있다.

도 20에 도시된 이런 형태의 잉크젯 프린터에서, 도 6에 도시된 프린트 헤드(4)의 각 잉크 배출 구멍으로부터 예비적 배출 동작 타이밍을 검출하기 위한 수단은 화살표 R 방향으로 이동하는 잉크 카트리지(3)의 측면에 설치되어 있다. 다른 한편, 도 6에서 위치 검출 시트(14)는 잉크 카트리지(3)의 상면측에 설치되어 있고, 광전지 스위치(15)는 상기 잉크 카트리지(3)상에서 프린터 본체(2) 내측에 상기 위치 검출 시트(14)에 대향하게 설치되어 있다.

본 발명은 이상과 같은 구성되었으므로, 잉크젯 헤드는 프린트 헤드에 대해서 상대적으로 이동하고 착탈가능하게 장착되며 프린트 헤드의 잉크 배출면을 보호하기 위한 헤드 캡과, 상기 헤드 캡의 프린트 헤드측에 프린트 헤드의 길이방향으로 설치되고 프린트 헤드의 잉크 배출면을 클리닝하기 위한 클리닝 부재에 의해 상기 프린트 헤드의 잉크 배출면을 클리닝할 수가 있다. 이것에 의해, 잉크젯 헤드의 폭방향의 사이즈내로 프린트 헤드의 클리닝 부재를 수납하므로 프린터 본체의 소형화를 도모할 수가 있다.

또한, 본 발명의 잉크젯 프린터에 의하면, 잉크젯 헤드를 프린터 본체의 소정 위치에 장착하여 고정하고 프린터 본체의 소정 위치로부터 잉크젯 헤드를 분리하기 위한 헤드 착탈 기구와, 잉크젯 헤드가 프린터 본체의 소정 위치에 고정된 상 태로 헤드 캡을 프린트 헤드에 대해 상대적으로 이동시키므로써 잉크 배출면을 해방하여 인쇄 동작의 완료후에 헤드 캡을 개방하기 위한 헤드 캡 개폐 기구를 포함하며, 또한, 잉크 카트리지와 프린트 헤드와 헤드 캡과 클리닝 부재를 구비한 잉크젯 헤드에 의해 잉크를 미세한 입자로 형성하여 배출해서 기록지상에 잉크 도트를 분출하여 인쇄할 수 있다. 이에 의해, 잉크젯 헤드의 폭방향의 치수내로 프린트 헤드의 클리닝 부재를 수납하므로, 프린터의 소형화를 도모할 수가 있다.

Claims (14)

1. 내부에 단색 또는 복수 색의 잉크를 수용하기 위한 잉크 카트리지와,

   상기 잉크 카트리지로부터 공급되는 잉크를 배출하기 위한 잉크 배출 구멍을 갖는 잉크 배출면을 구비하는 프린트 헤드와,

   상기 프린트 헤드에 대해서 상대적으로 이동하고 착탈가능하게 장착되며 상기 프린트 헤드의 잉크 배출면을 보호하기 위한 헤드 캡, 및

   상기 헤드 캡의 프린트 헤드측에 상기 프린트 헤드의 길이방향으로 설치되고 상기 프린트 헤드의 잉크 배출면을 클리닝하기 위한 클리닝 부재를 포함하는 잉크젯 헤드.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 헤드 캡은 상기 프린트 헤드의 잉크 배출면의 길이방향과 직교하는 방향으로 상대적으로 이동되고, 상기 헤드 캡과 함께 이동하는 상기 클리닝 부재에 의해 상기 잉크 배출면을 클리닝하는 잉크젯 헤드.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 프린트 헤드는 상기 클리닝 부재에 의해 상기 잉크 배출면을 클리닝하기 전에 또는 후에 상기 잉크 배출 구멍으로부터 잉크를 예비적으로 배출하는 잉크젯 헤드.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 헤드 캡의 내측에 설치되고 상기 잉크 배출 구멍으로부터 예비적으로 배출되는 잉크를 수용하기 위한 잉크 수용부를 부가로 포함하는 잉크젯 헤드.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 헤드 캡이 상기 프린트 헤드에 대해 상대적으로 이동할 때에 상기 프린트 헤드의 잉크 배출 구멍으로부터 예비적 배출의 타이밍을 검출하기 위한 수단을 부가로 포함하고, 상기 검출 수단은 상기 잉크 카트리지 또는 헤드 캡 중 어느 한쪽에 설치된 잉크젯 헤드.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 클리닝 부재는 상기 프린트 헤드의 잉크 배출면의 전체 길이에 걸쳐서 접촉하는 원통형상으로 형성되고 상기 헤드 캡에 의해 착탈가능하게 유지되는 잉크젯 헤드.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 잉크 배출면과 접촉하는 상기 클리닝 부재의 부분은 탄성이 있고 잉크를 흡수하는 재질로 형성되는 잉크젯 헤드.
8. 제 6 항에 있어서, 상기 클리닝 부재를 상기 프린트 헤드의 잉크 배출면을 향해 편향시키기 위한 수단을 부가로 포함하고, 상기 편향 수단은 클리닝 부재가 상기 헤드 캡에 의해 유지되는 부분에 설치된 잉크젯 헤드.
9. 제 6 항에 있어서, 상기 클리닝 부재는 클리닝 부재가 상기 프린트 헤드의 잉크 배출면과 접촉할 때에 회전하지 않도록 고정되거나, 또는 상기 클리닝 부재의 회전이 제동 기구에 의해 제한되어, 상기 클리닝 부재가 잉크 배출면에 대해 마찰하면서 회전하는 잉크젯 헤드.
10. 제 6 항에 있어서, 상기 클리닝 부재는 상기 프린트 헤드의 잉크 배출면과 접촉하므로써 구동되어 회전하거나, 또는 상기 클리닝 부재는 회전 구동 기구에 의해 정방향 또는 역방향으로 회전하는 잉크젯 헤드.
11. 제 6 항에 있어서, 상기 클리닝 부재의 단면 외주 길이는 상기 클리닝 부재가 상기 프린트 헤드의 잉크 배출면과 접촉하므로써 구동되어 회전할 때에 상기 클리닝 부재에 의해 커버되는 이동 거리와 동일한 잉크젯 헤드.
12. 제 4 항에 있어서, 상기 예비적으로 배출되는 잉크가 튀겨지는 것을 방지하기 위한 수단을 부가로 포함하고, 이 수단은 상기 잉크 수용부의 잉크 수용면에 설치된 잉크젯 헤드.
13. 잉크젯 헤드로부터 잉크를 미세한 입자로 형성하고 이 미세한 입자를 배출하여, 기록지상에 잉크 도트를 분출하므로써 인쇄 동작을 실행하는 잉크젯 프린터에 있어서,

    내부에 단색 또는 복수 색의 잉크를 수용하기 위한 잉크 카트리지와, 상기 잉크 카트리지로부터 공급되는 잉크를 배출하기 위한 잉크 배출 구멍을 갖는 잉크 배출면을 구비하는 프린트 헤드와, 상기 프린트 헤드에 대해 상대적으로 이동하고 착탈가능하게 장착되며 상기 프린트 헤드의 잉크 배출면을 보호하기 위한 헤드 캡, 및 상기 헤드 캡의 프린트 헤드측에 상기 프린트 헤드의 길이방향으로 설치되고 상기 프린트 헤드의 잉크 배출면을 클리닝하기 위한 클리닝 부재를 구비하는 잉크젯 헤드와;

    상기 잉크젯 헤드를 프린터 본체의 소정 위치에 장착하여 고정하고 상기 프린터 본체의 소정 위치로부터 상기 잉크젯 헤드를 분리하기 위한 헤드 착탈 기구; 및

    상기 잉크젯 헤드가 프린터 본체의 소정 위치에 고정된 상태로 상기 헤드 캡을 상기 프린트 헤드에 대해 상대적으로 이동시키므로써 상기 잉크 배출면을 해방하여 인쇄 동작의 완료후에 상기 헤드 캡을 개방하기 위한 헤드 캡 개폐 기구를 포함하는 잉크젯 프린터.
14. 제 13 항에 있어서, 상기 잉크젯 헤드의 헤드 캡의 내측에 설치되고 상기 잉크 배출 구멍으로부터 예비적으로 배출되는 잉크를 수용하기 위한 잉크 수용부를 부가로 포함하는 잉크젯 프린터.

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