KR100905462B1

KR100905462B1 - 프린터의 잉크 순환시스템

Info

Publication number: KR100905462B1
Application number: KR1020080003002A
Authority: KR
Inventors: 강재중
Original assignee: 이지마크(주)
Priority date: 2008-01-10
Filing date: 2008-01-10
Publication date: 2009-07-02

Abstract

본 발명은 프린터의 잉크 순환시스템에 관한 것으로서, 상호 독립적으로 마련되며, 내부에 잉크(ink)가 충전되어 있는 제1 및 제2 탱크; 프린터 헤드와 상기 제1 및 제2 탱크를 상호 연결하며, 상기 제1 탱크 내의 잉크에 대한 상기 제2 탱크로의 흐름을 형성하는 제1 잉크 라인; 상기 제1 탱크에 결합되며, 상기 제1 잉크 라인을 통해 상기 제1 탱크 내의 잉크가 상기 제2 탱크로 흐를 수 있도록 상기 제1 탱크 내로 에어 압력을 제공하는 에어 압력 제공부; 상기 제1 잉크 라인에 마련되어 상기 제1 잉크 라인을 따라 흐르는 잉크 량을 조절하는 유량 조절밸브; 상기 제1 잉크 라인에 마련되는 제1 솔레노이드 밸브; 상기 제1 및 제2 탱크 내에 마련되어 상기 제1 및 제2 탱크 내에 충전된 잉크의 레벨을 측정하는 복수의 레벨센서; 상기 제1 잉크 라인과는 별도의 라인으로 형성되며, 상기 제1 및 제2 탱크를 상호 연결하여 상기 제2 탱크 내의 잉크에 대한 상기 제1 탱크로의 흐름을 형성하는 제2 잉크 라인; 상기 제2 잉크 라인에 마련되는 제2 솔레노이드 밸브; 및 상기 에어 압력 제공부, 상기 유량 조절밸브, 상기 복수의 레벨센서, 상기 제1 및 제2 솔레노이드 밸브의 동작에 기초하여 상기 제1 및 제2 잉크 라인을 통한 상기 제1 및 제2 탱크 간의 잉크 순환을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 간단하고 단순한 구조로서 순환되는 잉크량을 조절할 수 있으며, 특히 프린터와 연계하여 사용하는 경우에 있어 잉크 사용 시 잉크 튜브와 헤드 내부에 침전물이 생성되는 현상을 제거하여 노즐의 막힘 현상을 개선할 수 있다.

프린터, 잉크(ink), 순환, 탱크, 유량 조절밸브

Description

프린터의 잉크 순환시스템{Ink rotation system for printer}

본 발명은, 프린터의 잉크 순환시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 간단하고 단순한 구조로서 순환되는 잉크 량을 조절할 수 있으며, 특히 프린터와 연계하여 사용하는 경우에 있어 잉크 사용 시 잉크 튜브와 헤드 내부에 침전물이 생성되는 현상을 제거하여 노즐의 막힘 현상을 개선할 수 있는 프린터의 잉크 순환시스템에 관한 것이다.

프린터(printer)는 컴퓨터에서 처리된 정보를 사람이 눈으로 볼 수 있는 형태로 인쇄하는 출력장치이다. 프린터는 인쇄기를 의미하는 일반 용어이지만, 컴퓨터의 프린터는 내부의 코드화된 처리된 정보를 사람이 읽을 수 있는 형태로 인쇄하는 기능을 가지고 있다.

인쇄하는 방식에 따라 물리적 충격을 이용하는 충격식 프린터와 열이나 레이저 광선을 이용하는 비충격식 프린터로 나눌 수 있다.

출력 단위에 따라 문자 단위로 출력하는 시리얼 프린터, 줄 단위로 출력하는 라인 프린터, 페이지 단위로 출력하는 페이지 프린터로 나누기도 한다.

충격식이란 활자나 인쇄 핀(pin)으로 잉크가 묻은 리본을 충격하여 종이에 인쇄되도록 하는 방법이다. 활자를 사용하는 프린터로는 활자의 구조에 따라 밴드, 체인, 드럼, 휠 프린터 등이 있고, 인쇄 핀을 사용하는 프린터는 통상 도트(dot) 프린터라 하여 수직으로 배열된 여러 개의 핀으로 구성되어 있고, 어떤 문자를 인쇄하기 위해서는 그 문자를 구성할 핀들에 전기적 신호를 전달하면 해당 핀들이 종이에 충격을 가하여 글자를 인쇄하는 방법이다. 비충격식 프린터는 충격식에 비하여 소음이 적고, 인쇄 속도가 빠르며, 인쇄품질이 높아 많이 사용되고 있다. 널리 쓰이는 비충격식 프린터는 열전사 프린터, 잉크젯프린터, 레이저프린터 등이 있다.

프린터를 위한 입출력 인터페이스는 대부분 36핀 플러그를 가진 병렬 센트로닉스 인터페이스가 사용되어 왔다. 그러나 요즘 새로 나오는 프린터와 컴퓨터에는 더 작고, 플러그가 달리지 않은 USB와 같은 직렬 인터페이스나 화이어웨어(fireware) 등이 사용되기도 한다.

프린터 제어용 언어는 출력될 문서를 어떻게 구성할 것인지를 지시하기 위해 컴퓨터가 프린터로 보내는 명령어들이다. 이러한 명령어들은 글꼴의 크기, 그래픽, 프린터로 보내지는 데이터의 압축, 색상 등을 관리한다. 프린터 제어용 언어로서 유명한 두 가지로 포스트스크립트와 PCL이 있다.

한편, 잉크 젯 프린터의 경우, 통상적으로 널리 사용되고 있는 프린터의 일종이다. 개인용으로 사용되기도 하고 산업용으로 사용되기도 한다.

개인용 잉크 젯 프린터는 착탈 가능하게 장착되는 잉크 카트리지를 통해 잉크를 제공받아 프린팅 작업을 진행한다.

하지만, 산업용 잉크 젯 프린터, 예컨대 컨베이어 벨트 상에 장착되어 이송 되는 물류품에 라벨을 인쇄하는 등의 작업을 진행하는 산업용 잉크 젯 프린터의 경우에는 개인용 잉크 젯 프린터와 같이 착탈식 잉크 카트리지를 사용하기가 곤란하다. 따라서 이 경우에는 보통 프린터의 잉크 순환시스템을 연계하여 연속적으로 잉크를 공급하게 된다.

이러한 프린터의 잉크 순환시스템에 대한 선행기술이 대한민국특허청 공개번호 10-2005-0077212호 등에 공개된 바 있다. 상기의 선행기술은, 순환펌프를 이용한 잉크의 강제 순환을 도모한 것이다.

그런데, 상기의 선행기술을 포함하여 기존에 널리 알려진 프린터의 잉크 순환 시스템에 있어서는, 실질적으로 구조가 복잡함에도 불구하고 순환되는 잉크 량을 조절하는데 다소 부족하다는 문제점이 있다.

특히, 잉크 순환시스템을 잉크 젯 프린터와 같은 프린터에 연계하여 사용하는 경우에 있어, 흰색 잉크 사용 시 잉크 튜브와 헤드 내부에 침전물이 생성되어 프린터의 노즐 막힘 현상이 발생되는 문제점이 야기된다.

본 발명의 목적은, 간단하고 단순한 구조로서 순환되는 잉크 량을 조절할 수 있으며, 특히 프린터와 연계하여 사용하는 경우에 있어 잉크 사용 시 잉크 튜브와 헤드 내부에 침전물이 생성되는 현상을 제거하여 노즐의 막힘 현상을 개선할 수 있는 프린터의 잉크 순환시스템을 제공하는 것이다.

상기 목적은, 상호 독립적으로 마련되며, 내부에 잉크(ink)가 충전되어 있는 제1 및 제2 탱크; 프린터 헤드와 상기 제1 및 제2 탱크를 상호 연결하며, 상기 제1 탱크 내의 잉크에 대한 상기 제2 탱크로의 흐름을 형성하는 제1 잉크 라인; 상기 제1 탱크에 결합되며, 상기 제1 잉크 라인을 통해 상기 제1 탱크 내의 잉크가 상기 제2 탱크로 흐를 수 있도록 상기 제1 탱크 내로 에어 압력을 제공하는 에어 압력 제공부; 상기 제1 잉크 라인에 마련되어 상기 제1 잉크 라인을 따라 흐르는 잉크 량을 조절하는 유량 조절밸브; 상기 제1 잉크 라인에 마련되는 제1 솔레노이드 밸브; 상기 제1 및 제2 탱크 내에 마련되어 상기 제1 및 제2 탱크 내에 충전된 잉크의 레벨을 측정하는 복수의 레벨센서; 상기 제1 잉크 라인과는 별도의 라인으로 형성되며, 상기 제1 및 제2 탱크를 상호 연결하여 상기 제2 탱크 내의 잉크에 대한 상기 제1 탱크로의 흐름을 형성하는 제2 잉크 라인; 상기 제2 잉크 라인에 마련되는 제2 솔레노이드 밸브; 및 상기 에어 압력 제공부, 상기 유량 조절밸브, 상기 복수의 레벨센서, 상기 제1 및 제2 솔레노이드 밸브의 동작에 기초하여 상기 제1 및 제2 잉크 라인을 통한 상기 제1 및 제2 탱크 간의 잉크 순환을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 프린터의 잉크 순환시스템에 의해 달성된다.

여기서, 상기 제1 탱크에 결합되어 상기 제1 탱크의 압력을 조절하는 압력 조절밸브를 더 포함할 수 있다.

상기 제2 탱크에 결합되는 복수의 제3 및 제4 솔레노이드 밸브를 더 포함할 수 있으며, 상기 제어부는, 상기 에어 압력 제공부, 상기 유량 조절밸브, 상기 복수의 레벨센서, 상기 제1 내지 제4 솔레노이드 밸브의 동작에 기초하여 상기 제1 및 제2 잉크 라인을 통한 상기 제1 및 제2 탱크 간의 잉크 순환을 제어할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 에어 압력 제공부가 동작될 때 상기 유량 조절밸브를 통해 상기 제1 탱크 내의 잉크가 상기 제1 잉크 라인을 경유하여 상기 제2 탱크로 흐르도록 제어하고, 상기 제1 내지 제4 솔레노이드 밸브가 동작될 때 상기 제2 탱크 내의 잉크를 상기 제1 탱크로 밀어내도록 제어할 수 있다.

상기 제1 및 제2 탱크 중 어느 하나에 결합되어 해당 탱크 내의 잉크를 클리닝하는 클리너를 더 포함할 수 있다.

상기 클리너와 상기 해당 탱크를 잇는 클리닝 라인에 결합되는 제5 솔레노이드 밸브를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 간단하고 단순한 구조로서 순환되는 잉크 량을 조절할 수 있으며, 특히 프린터와 연계하여 사용하는 경우에 있어 잉크 사용 시 잉크 튜브와 헤드 내부에 침전물이 생성되는 현상을 제거하여 노즐의 막힘 현상을 개선할 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프린터의 잉크 순환시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프린터의 잉크 순환시스템의 제어 블록도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 잉크 순환시스템은, 크게 제1 및 제2 탱크(11,12), 제1 및 제2 잉크 라인(21,22), 에어 압력 제공부(30), 유량 조절밸브(40), 복수의 레벨센서(51a,51b,52a,52b), 제1 내지 제5 솔레노이드 밸브(61∼65), 클리너(70), 그리고 제어부(80)를 구비한다.

각 구성에 대해 하나씩 순차적으로 부연한다.

제1 및 제2 탱크(11,12)는 각각 상호 독립적으로 마련된다. 이러한 제1 및 제2 탱크(11,12) 내에는 잉크(ink)가 충전되어 있다.

본 실시예에서는 흰색 잉크를 충전하고 있다. 하지만 본 발명의 권리범위가 이에 제한되는 것은 아니므로 흰색 잉크 외의 다른 색이나 물성의 잉크가 적용되어도 좋다. 이에 대해서는 간략하게 후술한다.

제1 및 제2 잉크 라인(21,22)은 각각, 제1 탱크(11)로부터의 잉크가 제2 탱크(12)로, 그리고 제2 탱크(12)로부터의 잉크가 제1 탱크(11)로 흐르는 라인을 형성한다.

도시된 바와 같이, 제1 잉크 라인(21)을 통해 제1 탱크(11)로부터의 잉크가 제2 탱크(12)로 향할 때에는 프린터 헤드(15)를 경유하지만, 제2 잉크 라인(22)을 통해 제2 탱크(12)로부터의 잉크가 제1 탱크(11)로 밀어내질 때는 프린터 헤드(15)를 경유하지 않는다. 따라서 제1 및 제2 잉크 라인(21,22) 역시 상호 개별적으로 구비된다.

에어 압력 제공부(30)는 제1 탱크(11)에 결합되어 제1 잉크 라인(21)을 통해 제1 탱크(11) 내의 잉크가 제2 탱크(12)로 흐를 수 있도록 제1 탱크(11) 내로 에어 압력을 제공하는 역할을 한다.

따라서 에어 압력 제공부(30)와 제1 탱크(11) 사이에는 에어 라인(31)이 형성된다. 제공되는 에어의 압력은 예컨대, 0.08 압력 정도가 될 수 있지만 본 발명의 권리범위가 이에 제한되지는 않는다.

제공되는 압력의 조절의 위해, 제1 탱크(11)에는 제1 탱크(11)의 압력을 조절하는 압력 조절밸브(32)가 더 마련되어 있다. 압력 조절밸브(32)로, 기계식, 혹은 전자식 등 어떠한 종류가 채택되어도 좋다.

유량 조절밸브(40)는 제1 잉크 라인(21)의 경로 상에 마련되어 제1 잉크 라인(21)을 따라 흐르는 잉크 량을 조절한다. 제1 잉크 라인(21)을 경유하여 제1 탱크(11)로부터의 잉크가 제2 탱크(12)로 흐르는 경우에 제어부(80)에 의해 유량 조절밸브(40)가 동작되는데, 정해진 범위 내에서 잉크가 흐르도록 하는 역할을 한다.

이러한 유량 조절밸브(40)라는 간단하고 단순한 구조로서 순환되는 잉크 량을 조절할 수 있어 종래에 비해 탁월한 효과를 제공할 수 있다.

복수의 레벨센서(51a,51b,52a,52b)는 각각 제1 및 제2 탱크(11,12) 내에 마련되어 제1 및 제2 탱크(11,12) 내에 충전된 잉크의 레벨을 측정하는 역할을 한다.

따라서 제1 및 제2 탱크(11,12) 내에는 하나씩의 레벨센서가 마련되면 족하다. 하지만, 본 실시예에서는 제1 및 제2 탱크(11,12) 하나당 높낮이가 서로 다른 위치의 레벨 측정이 가능하도록 두 개씩의 레벨센서(51a,51b,52a,52b)를 마련하고 있다.

제1 내지 제5 솔레노이드 밸브(61∼65)와 관련해서 살펴보면, 제1 및 제2 솔레노이드 밸브(61,62)는 각각 제1 및 제2 잉크 라인(21,22)을 단속하기 위해 제1 및 제2 잉크 라인(21,22)에 각각 마련된다.

이에 반해, 제3 및 제4 솔레노이드 밸브(63,64)는 제2 탱크(12)에 별도로 마련된다. 예컨대, 제3 솔레노이드 밸브(63)는 제2 탱크(12)로 새로운 잉크를 충전하는 라인을 단속하기 위해 마련될 수 있고, 제4 솔레노이드 밸브(64)는 제2 탱크(12)로 에어 압력을 가하기 위한 라인을 단속하기 위해 마련될 수 있다. 물론, 이들의 위치와 역할을 서로 바뀌어도 무방하고, 상기의 용도 외의 용도로 마련되어도 좋다.

어떠한 경우일지라도 제3 및 제4 솔레노이드 밸브(63,64)는 제어부(80)에 의해 제어되며, 주로 제2 탱크(12)로부터의 잉크가 제1 탱크(11)로 흐르는데 신호를 발생시키는 역할을 한다.

클리너(70)는 제2 탱크(12)에 결합되어 제2 탱크(12) 내의 잉크를 클리닝하는 역할을 한다.

이러한 클리너(70)가 사용될 수 있도록, 클리너(70)와 제2 탱크(12) 간에는 클리닝 라인(71)이 형성되는데, 이러한 클리닝 라인(71)에 제5 솔레노이드 밸브(65)가 마련되어 클리닝 라인(71)을 단속하게 된다.

한편, 제어부(80)는 에어 압력 제공부(30), 유량 조절밸브(40), 복수의 레벨센서(51a,51b,52a,52b), 제1 내지 제4 솔레노이드 밸브(61∼64)의 동작에 기초하여 제1 및 제2 잉크 라인(21,22)을 통한 제1 및 제2 탱크(11,12) 간의 잉크 순환을 제어한다. 물론, 제어부(80)는 제5 솔레노이드 밸브(55)를 통한 클리닝 작용을 도모하기도 한다.

이러한 구성을 갖는 잉크 순환시스템의 작용에 대해 설명한다.

우선, 제1 탱크(11) 내의 잉크가 제2 탱크(12)로 흐르는 경우에 대해 설명하면, 제어부(80)에 의해 에어 압력 제공부(30)가 작동되어 제1 탱크(11) 내로 에어 압력이 제공된다.

제공되는 에어 압력에 의해 제1 탱크(11) 내의 압이 높아짐으로써, 제1 탱크(11) 내의 잉크는 제1 잉크 라인(21)을 따라 제2 탱크(12)로 흐른다. 그러면서 프린터 헤드(15)를 경유한다.

물론, 이 때에 제어부(80)에 의해 제1 솔레노이드 밸브(61)가 동작되어 제1 잉크 라인(21)을 통한 잉크의 흐름을 허용하며, 유량 조절밸브(40)는 동작되어 흐르는 잉크의 유량, 즉 잉크 량을 조절하게 된다.

만약, 유량 조절밸브(40)가 기계식이라면 수동으로 잉크 량을 조절하면 되고, 유량 조절밸브(40)가 전자식이라면 제어부(80)의 제어 신호에 의해 전기적으로 잉크량이 조절되도록 할 수 있다.

다음, 제2 탱크(12) 내의 잉크가 제1 탱크(11)로 밀려 흐르는 경우에 대해 설명하면, 제2 탱크(12) 내의 레벨센서(52a,52b)에 의해 제2 탱크(12) 내의 잉크가 소정 높이로 충전된 경우, 다시 말해 높은 위치의 레벨 센서(52b)에 의해 제2 탱크(12) 내의 잉크가 소정 높이로 충전된 경우, 제어부(80)는 제1 내지 제4 솔레노이드 밸브(61∼64)를 온(on)시킨다.

그러면, 이번에는 제2 탱크(12) 내의 잉크가 밀리면서 제2 잉크 라인(22)을 따라 제1 탱크(11)로 향할 수 있게 되는 것이다.

이와 같이, 본 실시예에 따르면, 간단하고 단순한 구조로서 순환되는 잉크 량을 조절할 수 있으며, 특히 프린터와 연계하여 사용하는 경우에 있어 흰색 잉크 사용시 잉크 튜브와 헤드 내부에 침전물이 생성되는 현상을 제거하여 노즐의 막힘 현상을 개선할 수 있게 된다.

특히, 본 실시예에 따른 프린터의 잉크 순환시스템은, 흰색 외 일반 염료 타입의 잉크를 사용하는 현장에도 적용이 가능하다는 점이 연구에 의해 입증된 바 있다.

뿐만 아니라 본 실시예에 따른 프린터의 잉크 순환시스템은, 잉크의 라인이 길거나 생산 현상의 상황이나 분위기가 좋지 않더라도 잉크 튜브 내의 잉크가 고화되는 현상을 없앨 수 있다는 점에서 현저한 효과를 제공한다 할 수 있다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프린터의 잉크 순환시스템의 구성도,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프린터의 잉크 순환시스템의 제어 블록도이다.

＊도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

11,12 : 제1 및 제2 탱크 15 : 프린터 헤드

21,22 : 제1 및 제2 잉크 라인 30 : 에어 압력 제공부

40 : 유량 조절밸브 51a,51b,52a,52b : 레벨센서

61∼65 : 솔레노이드 밸브 70 : 클리너

80 : 제어부

Claims

상호 독립적으로 마련되며, 내부에 잉크(ink)가 충전되어 있는 제1 및 제2 탱크;

프린터 헤드와 상기 제1 및 제2 탱크를 상호 연결하며, 상기 제1 탱크 내의 잉크에 대한 상기 제2 탱크로의 흐름을 형성하는 제1 잉크 라인;

상기 제1 탱크에 결합되며, 상기 제1 잉크 라인을 통해 상기 제1 탱크 내의 잉크가 상기 제2 탱크로 흐를 수 있도록 상기 제1 탱크 내로 에어 압력을 제공하는 에어 압력 제공부;

상기 제1 잉크 라인에 마련되어 상기 제1 잉크 라인을 따라 흐르는 잉크 량을 조절하는 유량 조절밸브;

상기 제1 잉크 라인에 마련되는 제1 솔레노이드 밸브;

상기 제1 및 제2 탱크 내에 마련되어 상기 제1 및 제2 탱크 내에 충전된 잉크의 레벨을 측정하는 복수의 레벨센서;

상기 제1 잉크 라인과는 별도의 라인으로 형성되며, 상기 제1 및 제2 탱크를 상호 연결하여 상기 제2 탱크 내의 잉크에 대한 상기 제1 탱크로의 흐름을 형성하는 제2 잉크 라인;

상기 제2 잉크 라인에 마련되는 제2 솔레노이드 밸브; 및

상기 에어 압력 제공부, 상기 유량 조절밸브, 상기 복수의 레벨센서, 상기 제1 및 제2 솔레노이드 밸브의 동작에 기초하여 상기 제1 및 제2 잉크 라인을 통한 상기 제1 및 제2 탱크 간의 잉크 순환을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 프린터의 잉크 순환시스템.
제1항에 있어서,

상기 제1 탱크에 결합되어 상기 제1 탱크의 압력을 조절하는 압력 조절밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프린터의 잉크 순환시스템.
제1항에 있어서,

상기 제2 탱크에 결합되는 복수의 제3 및 제4 솔레노이드 밸브를 더 포함하며,

상기 제어부는, 상기 에어 압력 제공부, 상기 유량 조절밸브, 상기 복수의 레벨센서, 상기 제1 내지 제4 솔레노이드 밸브의 동작에 기초하여 상기 제1 및 제2 잉크 라인을 통한 상기 제1 및 제2 탱크 간의 잉크 순환을 제어하는 것을 특징으로 하는 프린터의 잉크 순환시스템.
제3항에 있어서,

상기 제어부는,

상기 에어 압력 제공부가 동작될 때 상기 유량 조절밸브를 통해 상기 제1 탱크내의 잉크가 상기 제1 잉크 라인을 경유하여 상기 제2 탱크로 흐르도록 제어하고,

상기 제1 내지 제4 솔레노이드 밸브가 동작될 때 상기 제2 탱크 내의 잉크를 상기 제1 탱크로 밀어내도록 제어하는 것을 특징으로 하는 프린터의 잉크 순환시스템.
제1항에 있어서,

상기 제1 및 제2 탱크 중 어느 하나에 결합되어 해당 탱크 내의 잉크를 클리닝하는 클리너를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프린터의 잉크 순환시스템.
제5항에 있어서,

상기 클리너와 상기 해당 탱크를 잇는 클리닝 라인에 결합되는 제5 솔레노이드 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프린터의 잉크 순환시스템.