KR101255723B1

KR101255723B1 - 잉크 공급 장치

Info

Publication number: KR101255723B1
Application number: KR1020120065540A
Authority: KR
Inventors: 장준용
Original assignee: 장준용
Priority date: 2012-06-19
Filing date: 2012-06-19
Publication date: 2013-04-17

Abstract

본 발명은 대형 잉크젯 프린터에 사용되는 잉크 공급 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 잉크 공급 장치를 설정된 조건에 따라 제어하는 주제어부와; 주제어부의 제어에 따라 설정된 진공상태를 유지하도록 동작되는 진공발생부; 노즐의 막힘이나 상태 불량시 주제어부의 제어에 따라 미세압력을 발생시키는 퍼지부; 원통형 잉크탱크 하측에 연결된 다수개의 노즐을 통해 분사되는 잉크를 조절하는 잉크 조절부; 잉크를 저장하는 잉크저유탱크; 주제어부의 제어에 따라 잉크저유탱크로부터 잉크를 펌핑하여 잉크탱크로 공급하는 잉크펌프; 주제어부의 동작 상태와 상태값 및 설정값을 나타내는 표시부; 및 상황실의 모니터링부와 네트워크 연결되는 모니터링 연결부;포함하되, 상기 잉크 조절부는 적어도 하나 이상 설치되고 상기 모니터링부는 상기 주제어부의 동작 상태를 파악하여 고장 및 에러 발생을 원격에서 확인할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 종래의 잉크 공급 장치에서 사용되는 콘프레샤로부터 발생되는 소음 부분을 극초소형 진공펌프를 사용하여 개선함과 아울러, 초 저소비전력으로 정밀한 진공도를 유지면서 잉크 공급 장치를 설정된 조건에 따라 제어하며, 상황실의 모니터링부를 통하여 원격에서 동작 상태를 확인할 수 있도록 된 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

잉크 공급 장치{Ink supply apparatus}

본 발명은 대형 잉크젯 프린터에 사용되는 잉크 공급 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 종래의 소음 문제점을 개선하여 소음이 작고, 초 저소비전력으로 정밀한 진공도를 유지하면서 동작 상태를 원격에서 모니터링할 수 있도록 된 잉크 공급 장치에 관한 것이다.

최근 산업의 발전으로 대형 건축물 외벽에 광고나 대형 선박 등을 제조하는 현장에서 대형 실사, 대형 현수막 등이 많이 사용되면서 대형으로 디자인된 인쇄물을 출력하는 대형 플로터나 대형 프린터의 수요가 증가하고 있다.

상기 대형 플로터나 대형 프린터에 사용되는 종래의 잉크공급장치는 단색 또는 다양한 색상의 잉크를 공급할 수 있도록 각각의 카트리지를 구비하여 잉크를 분사시키는 노즐로 필요한 색상과 양의 잉크를 공급한다.

종래의 잉크공급장치는 인쇄물을 출력할 때 인쇄물이 대형일수록 출력도중 카트리지의 잉크가 소진되어 출력을 일시 중지하고 카트리지를 교체한 다음 다시 인쇄 작업을 진행하여야 하므로 작업시간의 지연과 카트리지 교체로 인한 환경오염과 금전적 손실뿐만 아니라 인쇄물의 인쇄상태에 영향을 미쳐 인쇄품질에 막대한 지장으로 인한 인쇄물의 품질을 저하시키는 문제점이 있다.

이러한 문제점들을 보완하고자 수시로 잉크 투입이 용이하면서 보관이 편리한 일정한 잉크 저장용기에 잉크를 투입시켜서 잉크의 공급이 연속적으로 이루어지도록 하고 있으나 사용상에 여러 가지 문제점이 발생하고 있다.

즉, 대형 프린터를 이용하여 인쇄 출력시 사용하는 만큼 잉크의 레벨이 잉크 저장용기 안에서 줄어들어 프린터 노즐에 잉크의 공급이 정확하게 이루어지지 않기 때문에 인쇄품질이 저하되고 잉크를 분사하는 노즐에도 악영향을 미치게 된다.

또한, 잉크가 소모된 상태에서 잉크를 보충하는 경우, 급격한 압력의 상승으로 인하여 노즐에 영향을 주게 되어 프린터 노즐의 수명이 단축된다.

대한민국 등록특허 제10-0581855호(등록일 2006년05월15일) 대한민국 등록특허 제10-1065265호(등록일 2011년09월08일)

본 발명은 이상과 같은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 초 저소비전력으로 소음이 작고 보다 정밀한 진공도를 유지면서 잉크 공급 장치를 설정된 조건에 따라 제어하며, 동작 상태를 원격에서 모니터링할 수 있도록 된 잉크 공급 장치를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 잉크 공급 장치는, 잉크 공급 장치를 설정된 조건에 따라 제어하는 주제어부와, 주제어부의 제어에 따라 설정된 진공상태를 유지하도록 동작되는 진공발생부, 노즐의 막힘이나 상태 불량시 주제어부의 제어에 따라 미세압력을 발생시키는 퍼지부, 원통형 잉크탱크 하측에 연결된 다수개의 노즐을 통해 분사되는 잉크를 조절하는 잉크 조절부, 잉크를 저장하는 잉크저유탱크, 주제어부의 제어에 따라 잉크저유탱크로부터 잉크를 펌핑하여 잉크탱크로 공급하는 잉크펌프, 주제어부의 동작 상태와 상태값 및 설정값을 나타내는 표시부 및 상황실의 모니터링부와 네트워크 연결되는 모니터링 연결부를 포함하되, 상기 잉크 조절부는 적어도 하나 이상 설치되며 상기 모니터링부는 상기 주제어부의 동작 상태를 파악하여 고장 및 에러 발생을 원격에서 확인할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 잉크 조절부는, 원통형 몸체의 상측에 설정된 진공압력을 유지하는 진공부와 하측에 다수개의 노즐을 통해 분사되는 잉크를 일정레벨 저장하는 잉크저장부로 구성된 잉크탱크와, 상기 진공부의 진공압을 검출하여 상기 주제어부로 출력하는 제1 부압센서 및 상기 잉크저장부에 저장된 잉크의 레벨을 검출하여 주제어부로 출력하는 잉크레벨센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 진공발생부는, 상기 주제어부의 제어에 따라 동작되며, 설정된 진공상태를 유지하도록 동작되는 진공펌프와, 상기 진공펌프에서 발생된 진공압력을 저장하는 진공탱크, 상기 진공펌프와 상기 진공탱크 사이에 구비되며, 상기 주제어부의 제어에 따라 개폐되는 진공압력 조절밸브, 상기 주제어부와 상기 진공탱크 사이에 구비되며, 상기 진공탱크의 진공압력을 검출하는 제1 부압센서 및 상기 주제어부의 제어에 따라 개폐되는 3방향 밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 퍼지부는, 불순물을 차단하는 에어필터와, 상기 주제어부에서 설정된 압력보다 낮은 압력을 발생시키는 저압용 에어레귤레이터, 상기 저압용 에어레귤레이터에서 발생된 에어를 저장하는 압축탱크, 상기 저압용 에어레귤레이터와 상기 압축탱크 사이에 구비되며 상기 주제어부의 제어에 따라 개폐되는 압력조절밸브, 상기 주제어부와 상기 압축탱크 사이에 구비되며 상기 압축탱크의 압력을 검출하는 정압센서 및 상기 주제어부의 제어에 따라 개폐되는 퍼지밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에서 추구하는 기술적 문제 해결은 종래의 콘프레샤로부터 발생되는 소음 부분을 극초소형 진공펌프를 사용하여 개선함과 아울러, 초 저소비전력으로 정밀한 진공도를 유지면서 잉크 공급 장치를 설정된 조건에 따라 상황실의 모니터링부를 통하여 동작 상태를 원격에서 모니터링할 수 있는 잉크 공급 장치를 제공할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 잉크 공급 장치의 연결 상태를 나타낸 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 잉크 공급 장치의 내부 구성을 계략적으로 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 진공발생부의 외관 형상을 나타낸 도면이다.
도 4의 (a)와 (b)는 본 발명에 따른 잉크탱크의 외관 형상을 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 잉크 공급 장치의 연결 상태를 나타낸 예시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 잉크 공급 장치의 내부 구성을 계략적으로 나타낸 블록도이며, 도 3은 본 발명에 따른 진공발생부의 외관 형상을 나타낸 도면이고, 도 4의 (a)와 (b)는 본 발명에 따른 잉크탱크의 외관 형상을 나타낸 도면이다.

먼저, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 잉크 공급 장치가 구비된 대형 잉크젯 프린터는 대형 건축물 외벽에 광고를 위한 대형 실사 또는 대형 현수막 등에 디자인된 인쇄물을 출력하는 용도 이외에, 다양한 산업 현장에 사용되는 것으로 예를 들어, 선재용 강재의 규격, 강재정보, 재질정보, 작업 지시선 등을 마킹하여 강재를 절단하는 공정을 보다 단순화시켜 생산성을 향상시킬 수 있도록 된 것이다.

상기 잉크 공급 장치는 내부 구성들을 설정된 조건에 따라 제어하는 주제어부(10)와, 진공발생부(20), 퍼지부(30), 잉크 조절부(40), 잉크저유탱크(50), 잉크펌프(52), 표시부(60), 모니터링 연결부(70), 모니터링부(80)를 포함 구성된다.

상기 진공발생부(20)는 주제어부(10)의 제어에 따라 설정된 진공상태를 유지하도록 동작되는 것으로, 설정된 진공상태를 유지하도록 동작되는 진공펌프(22)와, 상기 진공펌프(22)에서 발생된 진공압력을 저장하는 진공탱크(24), 상기 진공펌프(22)와 상기 진공탱크(24) 사이에 구비되며, 상기 주제어부(10)의 제어에 따라 개폐되는 진공압력 조절밸브(23), 상기 주제어부(10)와 상기 진공탱크(24) 사이에 구비되며, 상기 진공탱크(24)의 진공압력을 검출하는 제1 부압센서(26) 및 상기 주제어부(10)의 제어에 따라 개폐되는 3방향 밸브(28)를 포함 구성된다.

상기 퍼지부(30)는 노즐(90)의 막힘이나 상태 불량시 주제어부(10)의 제어에 따라 미세압력을 발생시키는 것으로, 불순물을 차단하는 에어필터(32)와, 상기 주제어부(10)에서 설정된 압력보다 낮은 압력을 발생시키는 저압용 에어레귤레이터(34), 상기 저압용 에어레귤레이터(34)에서 발생된 에어를 저장하는 압축탱크(36), 상기 저압용 에어레귤레이터(34)와 상기 압축탱크(36) 사이에 구비되며 상기 주제어부(10)의 제어에 따라 개폐되는 압력조절밸브(35), 상기 주제어부(10)와 상기 압축탱크(36) 사이에 구비되며 상기 압축탱크(36)의 압력을 검출하는 정압센서(37) 및 상기 주제어부(10)의 제어에 따라 개폐되는 퍼지밸브(38)를 포함 구성된다.

상기 잉크 조절부(40)는 원통형 잉크탱크(42) 하측에 연결된 다수개의 노즐(90)을 통해 분사되는 잉크를 조절하는 것으로, 상기 잉크탱크(42)는 원통형 몸체의 상측에 설정된 진공압력을 유지하는 진공부(43)와 하측에 다수개의 노즐(90)을 통해 분사되는 잉크를 일정레벨 저장하는 잉크저장부(44)가 구성된다.

또한, 상기 잉크 조절부(40)는 상기 진공부(43)의 진공압을 검출하여 상기 주제어부(10)로 출력하는 제2 부압센서(46)와, 상기 잉크저장부(44)에 저장된 잉크의 레벨을 검출하여 주제어부(10)로 출력하는 잉크레벨센서(48)를 포함 구성된다.

상기 잉크저유탱크(50)는 잉크를 저장하고, 상기 잉크펌프(52)는 주제어부(10)의 제어에 따라 잉크저유탱크(50)로부터 잉크를 펌핑하여 잉크공급밸브(54)를 통하여 상기 잉크탱크(42)로 공급한다.

상기 표시부(60)는 주제어부(10)의 동작 상태와 상태값 및 설정값을 나타내며, 모니터링 연결부(70)는 작업 환경에 따라 일정거리 떨어져 설치되는 상황실의 모니터링부(80)와 네트워크 연결되도록 구성된다.

또한, 상기 잉크 조절부(40)는 적어도 하나 이상 설치되며, 상기 모니터링부(80)는 상기 주제어부(10)의 동작 상태를 파악하여 고장 및 에러 발생시 모니터 화면이나, 램프 또는 경보음 등을 통하여 원격에서 확인할 수 있도록 구성된다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 대형 잉크젯 프린터에 사용되는 잉크 공급 장치의 동작 과정을 설명하면 다음과 같다.

상기 주제어부(10)는 정상 사용의 조건에서 잉크탱크(42)의 하단부로부터 저장된 잉크가 순차적으로 배출이 이루어지면 배출되는 잉크의 양만큼 잉크탱크(42) 내부의 진공도가 증가되어 프린팅 상태에 문제가 발생한다. 이때 상기 주제어부(10)는 제2 부압센서(46)를 통해 잉크탱크(42)의 진공도를 검출하여 설정값 이상의 진공도가 발생하면, 진공탱크(24)의 압축공기를 진공발생부(20)의 진공탱크(24)로부터 3방향 밸브(28)를 통하여 공급받아 진공압력을 낮추어 가동에 필요한 항상 일정한 진공압력을 유지시킨다.

또한, 상기 주제어부(10)는 정상 사용의 조건에서 잉크탱크(42)의 하단부에 저장된 잉크가 지속적으로 사용되어 잉크레벨이 설정값 이하의 레벨로 떨어져 잉크펌프(52)가 가동되어 잉크저유탱크(50)로부터 잉크가 유입되면, 상술한 바와 반대되는 잉크탱크(42)의 진공압력이 떨어지는 현상이 발생한다. 이때 상기 주제어부(10)는 제2 부압센서(46)에 의해 검출된 진공도가 설정값 이하인 경우, 3방향 밸브(28)를 고속으로 동작시켜 설정된 진공압력을 유지시키는 기능을 수행한다.

이와 같이, 상기 주제어부(10)는 연속 가동의 조건 및 작업중 잉크의 충전 등 어떠한 여건에서도 잉크탱크(42)에 적정 레벨의 진공도가 유지되도록 하여 언제나 양호한 상태의 프린팅 상태를 유지할 수 있게 된다.

한편, 상기 주제어부(10)는 잉크의 하향 흐름을 제어하는 과정에서 잉크탱크(42) 하단부에 구비된 잉크를 분사하는 노즐의 막힘 또는 상태 불량이 감지되었거나, 수동 퍼지스위치가 작동된 경우, 상기 퍼지부(30)를 통해 미세압력을 발생시켜 압축공기가 출력되도록 한다.

이때, 상기 주제어부(10)는 상기 퍼지부(30)를 제어하여 압축탱크(36)에 저장된 압축공기를 퍼지밸브(38)와 3방향 밸브(28)를 통하여 잉크탱크(42)로 유입시키며, 잉크탱크(42)에 유입되는 압축공기가 하단부에 저장된 잉크에 압력을 가해 노즐(90) 방향으로 잉크를 밀어내는 힘이 작용하여 노즐(90)의 퍼지 작업이 이루어지게 된다.

상기 주제어부(10)는 진공펌프(22)를 제어하여 잉크탱크(42)에서 요구되는 진공압력 보다 상위의 압력을 진공탱크(24)를 통해 유지하며, 진공탱크(24)에 연결된 제1 부압센서(26)에 의해 검출된 진공압력과 설정된 진공압력을 비교하여 진공펌프(22)의 동작을 간헐적으로 동작하도록 하여 진공펌프(22)의 동작에 따라 발생하는 소음을 최소화할 수 있게 된다.

여기서, 종래의 진공발생장치는 예를 들어, 에어 콤프레샤에서 5~7K의 변화폭이 있는 에어를 통과시켜 진공을 얻어내는 방식으로 진공도가 변화되어 초정밀을 요하는 곳에는 사용이 제한되며, 에어 콤프레샤의 동작시 소음이 크게 발생하고, 소비전력과 시설 공간 및 초기 투자경비와 운영 경비가 지속적으로 발생하는 문제가 있다.

그러나, 본 발명의 진공펌프(22)는 극초소형 진공펌프를 사용하는 것으로, 예를 들어, 1개소에 설치시 10~20초의 간격에 1~2초간 동작하는 방식으로 사용 모터가 30W 이하의 초소형으로 소비전력을 최소화할 수 있고, 동작 빈도가 낮아 소음이 거의 발생하지 않는다.

상술한 바와 같이 본 발명은 잉크 공급 장치에서 사용되는 콘프레샤로부터 발생되는 소음 부분을 극초소형 진공펌프를 사용하여 개선함과 아울러, 초 저소비전력으로 정밀한 진공도를 유지면서 설정된 조건에 따라 잉크 공급 장치를 제어하며, 상황실의 모니터링부를 통하여 원격에서 동작 상태를 확인할 수 있게 된다.

이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는, 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면, 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 또 다른 다양한 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다

10 : 주제어부 20 : 진공발생부
22 : 진공펌프 23 : 진공압력 조절밸브
24 : 진공탱크 26 : 제1 부압센서
28 : 3방향 밸브 30 : 퍼지부
32 : 에어필터 34 : 저압용 에어레귤레이터
35 : 압력조절밸브 36 : 압축탱크
37 : 정압센서 38 : 퍼지밸브
40 : 잉크 조절부 42 : 잉크탱크
43 : 진공부 44 : 잉크저장부
46 : 제2 부압센서 48 : 잉크레벨센서
50 : 잉크저유탱크 52 : 잉크펌프
54 : 잉크공급밸브 60 : 표시부
70 : 모니터링 연결부 80 : 모니터링부
90 : 노즐

Claims

잉크 공급 장치를 설정된 조건에 따라 제어하는 주제어부와;
주제어부의 제어에 따라 설정된 진공상태를 유지하도록 동작되는 진공발생부;
노즐의 막힘이나 상태 불량시 주제어부의 제어에 따라 미세압력을 발생시키는 퍼지부;
원통형 잉크탱크 하측에 연결된 다수개의 노즐을 통해 분사되는 잉크를 조절하는 잉크 조절부;
잉크를 저장하는 잉크저유탱크;
주제어부의 제어에 따라 잉크저유탱크로부터 잉크를 펌핑하여 잉크탱크로 공급하는 잉크펌프;
주제어부의 동작 상태와 상태값 및 설정값을 나타내는 표시부; 및
상황실의 모니터링부와 네트워크 연결되는 모니터링 연결부;를 포함하되,
상기 모니터링부는 상기 주제어부의 동작 상태를 파악하여 고장 및 에러 발생을 원격에서 확인할 수 있고,
상기 잉크 조절부는 적어도 하나 이상 설치되며, 원통형 몸체의 상측에 설정된 진공압력을 유지하는 진공부와 하측에 다수개의 노즐을 통해 분사되는 잉크를 일정레벨 저장하는 잉크저장부로 구성된 잉크탱크와, 상기 진공부의 진공압을 검출하여 상기 주제어부로 출력하는 제1 부압센서 및 상기 잉크저장부에 저장된 잉크의 레벨을 검출하여 주제어부로 출력하는 잉크레벨센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 공급 장치.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 진공발생부는,
상기 주제어부의 제어에 따라 동작되며, 설정된 진공상태를 유지하도록 동작되는 진공펌프와,
상기 진공펌프에서 발생된 진공압력을 저장하는 진공탱크,
상기 진공펌프와 상기 진공탱크 사이에 구비되며 상기 주제어부의 제어에 따라 개폐되는 진공압력 조절밸브,
상기 주제어부와 상기 진공탱크 사이에 구비되며 상기 진공탱크의 진공압력을 검출하는 제1 부압센서 및
상기 주제어부의 제어에 따라 개폐되는 3방향 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 공급 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 퍼지부는,
불순물을 차단하는 에어필터와,
상기 주제어부에서 설정된 압력보다 낮은 압력을 발생시키는 저압용 에어레귤레이터,
상기 저압용 에어레귤레이터에서 발생된 에어를 저장하는 압축탱크,
상기 저압용 에어레귤레이터와 상기 압축탱크 사이에 구비되며 상기 주제어부의 제어에 따라 개폐되는 압력조절밸브,
상기 주제어부와 상기 압축탱크 사이에 구비되며 상기 압축탱크의 압력을 검출하는 정압센서 및
상기 주제어부의 제어에 따라 개폐되는 퍼지밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 공급 장치.