KR101356643B1

KR101356643B1 - 잉크젯 화상형성장치 및 잉크 유동 제어방법

Info

Publication number: KR101356643B1
Application number: KR1020070108919A
Authority: KR
Inventors: 이제윤; 박진호; 강승욱; 이영수; 이인수; 문일주
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-10-29
Filing date: 2007-10-29
Publication date: 2014-02-05
Also published as: US20090109267A1; KR20090043197A; US8342666B2

Abstract

개시된 본 발명에 의한 잉크젯 화상형성장치는 잉크를 분사하는 복수의 노즐을 갖는 프린트헤드와, 잉크를 저장하는 잉크탱크와, 잉크탱크의 잉크를 프린트헤드로 공급하기 위한 잉크공급유로와, 프린트헤드의 잉크를 잉크탱크로 회수하기 위한 잉크회수유로와, 프린트헤드로 공급되는 잉크의 유동을 조절하기 위해 잉크공급유로 상에 설치는 레귤레이터와, 레귤레이터로 공급되는 잉크의 유동을 차단할 수 있도록 잉크공급유로 상의 잉크탱크와 레귤레이터의 사이에 설치되는 유로차단밸브와, 잉크회수유로 상에 설치되고 잉크회수유로의 잉크를 강제 유동시키되 잉크의 유동 방향을 바꿀 수 있도록 정방향 운전 및 역방향 운전이 가능한 잉크펌프를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이러한 본 발명에 의한 잉크젯 화상형성장치는 유로차단밸브가 잉크공급유로 내의 잉크 유동을 강제로 차단함으로써, 잉크탱크의 잉크가 비정상적으로 프린트헤드로 유동하여 프린트헤드에서 잉크가 누출되는 문제가 줄어든다.

잉크젯, 잉크공급유로, 잉크회수유로, 유로차단밸브, 잉크펌프

Description

잉크젯 화상형성장치 및 잉크 유동 제어방법{Ink-jet printer and control method for ink flow}

본 발명은 잉크젯 화상형성장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 프린트헤드를 통한 잉크의 누출 위험을 줄이고, 프린트헤드에 존재하는 이물질을 쉽게 제거할 수 있도록 개선된 잉크젯 화상형성장치 및 잉크 유동 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 화상형성장치는 화상신호에 따라 용지와 같은 인쇄매체 상에 흑백화상이나 컬러화상을 현상시키는 장치로, 레이저 프린터, 잉크젯 프린터, 복사기, 복합기, 팩시밀리 등이 있다. 이러한 각종 화상형성장치의 화상형성 방식으로는 감광체에 빔을 주사하여 정전잠상을 만들고 그 위에 현상제를 부착하여 인쇄매체로 전사하는 전자사진방식과, 화상신호에 따라 인쇄매체 표면에 액상의 잉크를 분사하는 잉크젯방식이 대표적이다.

이 중에서 잉크젯 화상형성장치는 화상신호에 따라 잉크를 분사하는 프린트헤드를 구비하고, 이 프린트헤드가 화상신호에 따라 잉크 액적(droplet)을 분사하여 인쇄매체 위에 글자나 그림 등의 화상을 인쇄한다. 잉크젯 화상형성장치는 프린트헤드가 인쇄매체의 이송방향과 직각방향(인쇄매체의 폭 방향)으로 왕복 주행하면 서 잉크를 분사하는 셔틀타입과, 인쇄매체의 폭에 해당하는 길이의 프린트헤드가 인쇄매체 이송경로 상부에 고정 설치되어 라인 인쇄(line printing)가 가능한 어레이타입으로 구분된다.

이러한 잉크젯 화상형성장치는 화상신호에 따라 프린트헤드의 노즐에서 잉크가 분사되면 잉크탱크의 잉크가 프린트헤드로 자동으로 공급됨으로써 프린트헤드에서 잉크가 연속적으로 분사될 수 있다. 그런데, 인쇄시 과다한 양의 잉크가 프린트헤드로 공급되거나, 인쇄가 이루지지 않을 때 잉크가 프린트헤드로 공급되면 인쇄와는 상관없이 잉크가 프린트헤드의 표면으로 빠져 나오는 웨팅(wetting) 현상이 발생될 수 있다. 이를 방지하기 위해 프린트헤드와 잉크탱크의 사이에는 프린트헤드에서 잉크가 분사될 때에만 적정량의 잉크가 잉크탱크에서 프린트헤드로 공급되도록 잉크의 유동을 조절하는 레귤레이터가 설치된다.

도 1은 종래 잉크젯 화상형성장치를 개략적으로 나타낸 것으로, 잉크를 분사하여 인쇄매체 상에 화상을 프린트하는 인쇄엔진부만을 나타낸 것이다.

도 1에 도시된 것과 같이, 종래 잉크젯 화상형성장치는 잉크를 분사하기 위한 다수의 노즐(미도시)을 갖는 프린트헤드(11)와, 잉크를 저장하는 잉크탱크(13)와, 프린트헤드(11)와 잉크탱크(13)의 사이에 설치되어 잉크 공급을 조절해 주는 레귤레이터(12)와, 프린트헤드(11)와 잉크탱크(13) 사이에 잉크를 강제 유동시키는 잉크펌프(14)를 포함한다.

이러한 종래 잉크젯 화상형성장치는 화상신호에 따라 프린트헤드(11)에서 잉크가 분사되면 레귤레이터(12) 내부의 유로가 개방되어 잉크탱크(13)의 잉크가 레 귤레이터(12)를 통해 프린트헤드(11)로 공급된다. 인쇄가 이루어지지 않을 때에는 레귤레이터(12)가 잉크의 유동을 막기 때문에 프린트헤드(11)의 잉크가 하부로 흘러내리지 않는다. 잉크펌프(14)는 프린트헤드(11)와, 잉크탱크(13)와, 레귤레이터(12)의 사이에 잉크를 강제로 순환시켜서 장치 내의 잉크가 굳지 않게 한다.

그런데, 상기와 같은 종래 잉크젯 화상형성장치는 잉크탱크와 레귤레이터가 프린트헤드의 상부에 설치되기 때문에, 레귤레이터의 상부에서는 항상 양압(陽壓)이 발생된다. 따라서, 장시간 방치시, 또는 레귤레이터의 오작동이나 손상시 잉크탱크의 잉크가 프린트헤드로 흘러내려 프린트헤드에서 잉크가 누출되는 문제가 발생할 수 있다.

또한, 종래 잉크젯 화상형성장치는 프린트헤드에 존재하는 에어 및 먼지를 외부로 배출시켜 제거하기가 어렵다. 잉크펌프는 잉크를 순환시키는 기능을 가질 뿐이며, 잉크펌프가 작동하여 잉크를 강제 유동시키더라도 프린트헤드에 존재하는 이물질을 제거하기 어렵다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 프린트헤드를 통한 잉크의 누출 위험이 적고, 프린트헤드에 존재하는 에어나 먼지의 제거가 용이한 잉크젯 화상형성장치 및 잉크 유동 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 잉크젯 화상형성장치는 잉크를 분사하는 복수의 노즐을 갖는 프린트헤드와, 잉크를 저장하는 잉크탱크와, 상기 잉크탱크의 잉크를 상기 프린트헤드로 공급하기 위한 잉크공급유로와, 상기 프린트헤드의 잉크를 상기 잉크탱크로 회수하기 위한 잉크회수유로와, 상기 프린트헤드로 공급되는 잉크의 유동을 조절하기 위해 상기 잉크공급유로 상에 설치는 레귤레이터 와, 상기 레귤레이터로 공급되는 잉크의 유동을 차단할 수 있도록 상기 잉크공급유로 상의 상기 잉크탱크와 상기 레귤레이터의 사이에 설치되는 유로차단밸브와, 상기 잉크회수유로 상에 설치되고, 상기 잉크회수유로의 잉크를 강제 유동시키되 잉크의 유동 방향을 바꿀 수 있도록 정방향 운전 및 역방향 운전이 가능한 잉크펌프를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기에서, 상기 프린트헤드는 상기 잉크탱크에 저장된 잉크의 최대 수위보다 높게 위치할 수 있다.

그리고, 상기 잉크탱크와 상기 유로차단밸브의 사이에는 상기 잉크공급유로를 따라 유동하는 잉크에 함유된 이물질을 걸러내기 위한 필터가 설치될 수 있다.

또한, 상기 잉크탱크에는 외부 공기 유입을 위한 에어밴트가 구비될 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 잉크젯 화상형성장치는 상기 유로차단밸브가 상기 잉크공급유로 차단하고, 상기 잉크펌프가 역방향 운전할 때, 상기 잉크탱크의 잉크가 상기 프린트헤드로 유동하고 상기 프린트헤드의 잉크가 상기 복수의 노즐을 통해 분사됨으로써, 상기 프린트헤드에 존재하는 이물질이 분사되는 잉크와 함께 외부로 배출될 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 잉크젯 화상형성장치는 상기 유로차단밸브가 상기 잉크공급유로를 개방하고, 상기 잉크펌프가 순방향으로 운전할 때, 상기 상기 프린트헤드와 상기 잉크탱크 사이에 잉크가 순환될 수 있다.

또한, 상기 잉크펌프는 순방향 회전 및 역방향 회전이 가능한 로터리펌프일 수 있다.

또한, 상기 유로차단밸브는 상기 잉크탱크 쪽의 유로와 상기 레귤레이터 쪽의 유로를 연결하는 오리피스를 갖는 밸브시트와, 상기 오리피스를 개폐하는 개폐부재와, 상기 개폐부재를 작동시키는 캠을 포함할 수 있다.

또한, 상기 레귤레이터는 상기 프린트헤드와 연결되는 잉크챔버와, 상기 잉크챔버와 상기 유로차단밸브 쪽의 유로를 연결하는 오리피스를 갖는 밸브시트와, 상기 잉크챔버의 압력 변화에 따라 움직여 상기 오리피스를 개폐하는 개폐부재를 포함할 수 있다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 잉크젯 화상형성장치의 잉크 유동 제어방법은, 잉크탱크의 잉크를 프린트헤드로 공급하기 위한 잉크공급유로에 잉크의 유동을 차단할 수 있는 유로차단밸브가 구비되고, 상기 프린트헤드의 잉크를 상기 잉크탱크로 회수하기 위한 잉크회수유로에 잉크를 강제 유동시킬 수 있는 잉크펌프가 구비된 잉크젯 화상형성장치의 잉크 유동 제어방법으로, 상기 유로차단밸브를 닫아 상기 잉크공급유로를 차단하는 단계와, 상기 잉크펌프를 역방향 운전시켜 상기 잉크탱크의 잉크를 상기 잉크회수유로를 통해 상기 프린트헤드로 강제 유동시킴으로써 상기 프린트헤드에 존재하는 이물질을 분사되는 잉크와 함께 외부로 배출시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 잉크젯 화상형성장치의 잉크 유동 제어방법은, 잉크탱크의 잉크를 프린트헤드로 공급하기 위한 잉크공급유로에 잉크의 유동을 차단할 수 있는 유로차단밸브가 구비되고, 상기 프린트헤드의 잉 크를 상기 잉크탱크로 회수하기 위한 잉크회수유로에 잉크를 강제 유동시킬 수 있는 잉크펌프가 구비된 잉크젯 화상형성장치의 잉크 유동 제어방법으로, 상기 유로차단밸브를 열어 상기 잉크공급유로를 개방하는 단계와, 상기 잉크펌프를 순방향 운전시켜 상기 프린트헤드와 상기 잉크탱크 사이에 잉크를 순환시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 잉크젯 화상형성장치의 잉크 유동 제어방법은, 잉크를 분사하는 복수의 노즐을 갖는 잉크헤드와 잉크를 저장하는 잉크탱크가 잉크공급유로 및 잉크회수유로를 통해 상호 연결된 잉크젯 화상형성장치의 잉크 유동 제어방법으로, 상기 잉크공급유로를 차단하는 단계와, 상기 잉크탱크의 잉크를 상기 잉크회수유로를 통해 상기 프린트헤드로 강제 유동시켜서 상기 프린트헤드에 존재하는 이물질을 상기 복수의 노즐을 통해 외부로 배출시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 본 발명은 프린트헤드와 잉크탱크를 연결하는 잉크공급유로 상에 설치된 유로차단밸브가 잉크공급유로 내의 잉크 유동을 강제로 차단함으로써, 장시간 방치시 또는 레귤레이터의 오작동이나 파손시 잉크탱크의 잉크가 프린트헤드로 유동하여 프린트헤드에서 잉크가 누출되는 문제가 줄어든다.

또한, 본 발명은 잉크공급유로를 차단하고 잉크회수유로를 통해 프린트헤드에 잉크를 공급함으로써, 프린트헤드에 존재하는 이물질을 분사되는 잉크와 함께 외부로 배출시켜 쉽게 제거할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 의한 잉크젯 화상형성장치에 대하여 설명한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 잉크젯 화상형성장치를 개략적으로 나타낸 것으로, 잉크를 분사하여 인쇄매체 상에 화상을 인쇄하는 인쇄엔진부만 나타낸 것이다.

도 2에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 잉크젯 화상형성장치는 잉크를 분사하는 프린트헤드(21)와, 잉크를 저장하는 잉크탱크(23)와, 프린트헤드(21)와 잉크탱크(23)를 각기 별도로 연결하는 잉크공급유로(25) 및 잉크회수유로(27)와, 잉크공급유로(25) 상에 설치되는 레귤레이터(30)와, 잉크탱크(23)와 레귤레이터(30) 사이에 설치되는 유로차단밸브(40)와, 잉크회수유로(27) 상에 설치되는 잉크펌프(28)를 포함한다. 여기에서, 이들 각종 구성부품의 동작을 제어하기 위한 제어장치는 생략되었다.

프린트헤드(21)는 그 내부에 잉크가 유동할 수 있도록 잉크공급유로(25) 및 잉크회수유로(27)와 연결되고 복수의 헤드칩(22)을 갖는다. 각 헤드칩(22)에는 잉크를 분사하기 위한 복수의 노즐(미도시)이 구비된다.

잉크탱크(23)는 잉크공급유로(25) 및 잉크회수유로(27)와 연결된다. 잉크공급유로(25)는 잉크탱크(23)의 하부에 연결되고, 잉크회수유로(27)는 잉크공급유로(25) 보다 상대적으로 상부에 연결된다. 잉크탱크(23)의 상부 일측에는 에어밴트(air vent)가 구비되며, 이 에어밴트(24)를 통해 잉크탱크(23)의 내부공간과 외 부 사이에 공기가 유동할 수 있다.

레귤레이터(30)는 프린트헤드(21)에서 잉크가 빠져나갈 때만 프린트헤드(21)로 잉크가 공급될 수 있도록 프린트헤드(21)로 공급되는 잉크의 유동을 조절한다. 레귤레이터(30)는 잉크가 충전되는 잉크챔버(31)를 가지며, 잉크챔버(31)에서 발생되는 적절한 부압(負壓)을 이용하여 프린트헤드(21)의 잉크를 당김으로써 프린트헤드(21)의 잉크가 노즐을 통해 누출되지 못하게 막는다.

레귤레이터(30)는 외부와 공기 유동이 가능하도록 잉크챔버(31)의 내부에 설치되는 에어백(32)과, 잉크챔버(31)와 유로차단밸브(40) 쪽의 유로를 연결하는 오리피스(33)를 개폐하는 개폐부재(34)를 포함한다. 개폐부재(34)는 가압스프링(35)에 의해 탄성 지지되어 오리피스(33)를 막고 있다가 에어백(32)이 팽창할 때 오리피스(33)를 개방한다. 에어백(32)과 개폐부재(34)의 사이에는 에어백(32)의 수축/팽창 작용에 의해 움직이는 작동부재(36)와, 작동부재(36)를 에어백(32) 쪽으로 미는 복귀스프링(37)이 설치된다. 에어백(32)이 팽창하면 작동부재(36)가 개폐부재(34) 쪽으로 이동하면서 작동부재(36)가 개폐부재(34)를 밀어 오리피스(33)가 개방된다. 그리고, 에어백(32)이 수축하면 가압스프링(35)이 개폐부재(34) 밀어 오리피스(33)가 닫힌다.

유로차단밸브(40)는 잉크공급유로(25) 상의 잉크탱크(23)와 레귤레이터(30)의 사이에 설치되어 잉크공급유로(25)를 통해 유동하는 잉크의 유동을 차단한다. 유로차단밸브(40)는 잉크탱크(23) 쪽의 유로와 레귤레이터(30) 쪽의 유로를 연결하는 오리피스(41)와, 오리피스(41)를 개폐하는 개폐부재(42)를 포함한다. 개폐부 재(42)는 가압스프링(43)에 의해 오리피스(41) 쪽으로 가압되어 오리피스(41)를 막는다. 오리피스(41)의 개방 동작은 캠(44)과 작동부재(45)에 의해 이루어진다. 캠(44)이 회전하여 작동부재(45)를 밀면 작동부재(45)가 개폐부재(42)를 오리피스(41)로부터 이격시킴으로써 오리피스(41)가 개방된다.

본 발명에 있어서, 유로차단밸브(40)는 상술한 것과 같은 구조로 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있다. 즉, 유로차단밸브(40)는 솔레노이드밸브와 같이 잉크공급유로(25) 상에 설치되어 잉크의 유동을 차단할 수 있는 다양한 밸브가 이용될 수 있다.

잉크펌프(28)는 잉크회수유로(27) 상에 설치되어 잉크회수유로(27)의 잉크를 강제 유동시킨다. 잉크펌프(28)는 잉크회수유로(27)를 통해 프린트헤드(21)의 잉크를 잉크탱크(23)로 유동시키는 순방향 운전 및 잉크회수유로(27)를 통해 잉크탱크(23)의 잉크를 프린트헤드(21)로 유동시키는 역방향 운전이 가능하다. 잉크펌프(28)는 잉크탱크(23)와 프린트헤드(21) 사이에 잉크를 순환시켜 장치 내의 잉크 농도를 일정하게 만들어주는 써귤레이션(circulation) 기능과, 잉크회수유로(27)를 통해 프린트헤드(21)로 잉크를 강제 유동시킴으로써 프린트헤드(21)에 존재하는 이물질을 배출시키는 퍼징(purging) 기능을 제공한다.

즉, 유로차단밸브(40)가 개방된 상태에서 잉크펌프(28)가 순방향 운전하면 잉크탱크(23)의 잉크가 잉크공급유로(25)를 통해 프린트헤드(21)로 유동하고, 프린트헤드(21)의 잉크는 잉크회수유로(27)를 통해 잉크탱크(23)로 유동함으로써 장치 내의 잉크가 전체적으로 고르게 섞인다. 따라서, 잉크가 특정 부분에 적체되어 응 고되거나 농도가 짙어지는 현상을 해소시킬 수 있다. 그리고, 유로차단밸브(40)가 닫힌 상태에서 잉크펌프(28)가 역방향 운전하면 잉크회수유로(27)의 잉크가 프린트헤드(21)로 강제 유동하여 프린트헤드(21)에 존재하는 공기나 먼지 등의 이물질이 복수의 노즐을 통해 분사되는 잉크게 섞여 외부로 배출된다.

본 실시예에서 잉크펌프(28)는 정회전 및 역회전이 가능한 로터리펌프이다. 그러나, 본 발명에 있어서 잉크펌프(28)는 로터리펌프로 한정되지 않고, 로터리펌프 이외에 잉크를 강제 유동시키되 잉크의 유동 방향을 변경시킬 수 있는 다양한 펌프가 이용될 수 있다.

본 발명에 의한 잉크젯 화상형성장치는 상기와 같은 구성 이외에도 잉크공급유로(25) 상에 설치되는 필터(26)를 포함한다. 필터(26)는 잉크탱크(23)와 유로차단밸브(40)의 사이에 설치되어 프린트헤드(21) 쪽으로 유동하는 잉크 중에 함유된 이물질을 걸러낸다.

또한, 본 발명에 있어서, 프린트헤드(21)는 잉크탱크(23)에 저장되는 잉크의 수위보다 높게 배치된다. 프린트헤드(21)의 최하부, 즉 헤드칩(22)의 하단부가 잉크탱크(23)에 저장되는 잉크의 수위보다 일정 높이 차(h) 만큼 높게 배치되면, 잉크탱크(23)에 저장된 잉크가 프린트헤드(21)에 양압(陽壓)으로 작용하지 않아 노즐을 통한 잉크의 누출 위험을 더욱 줄일 수 있다. 레귤레이터(30) 역시 프린트헤드(21) 보다 낮게 배치되는 것이 좋다.

이하, 도 3a 내지 3c를 참조하여 본 발명의 일실시예에 의한 잉크제 화상형성장치의 작용에 대하여 설명한다.

도 3a는 프린트헤드(21)에 존재하는 이물질을 제거하기 위한 퍼징(purging) 동작을 나타낸 것으로, 이때 유로차단밸브(40)는 닫힌다. 유로차단밸브(40)가 유로공급유로(25)를 통한 잉크의 유동을 차단한 상태에서 잉크펌프(28)가 역방향 운전하면 잉크탱크(23)의 잉크가 유로회수유로(27)로 유입되고, 유로회수유로(27)의 잉크는 프린트헤드(21)로 강제 유동한다. 프린트헤드(21)에 잉크가 유입되면 복수의 노즐을 통해 잉크가 분사되면서 프린트헤드(21)에 존재하는 공기나 먼지 등의 이물질이 분사되는 잉크와 함께 외부로 배출된다. 이때, 프린트헤드(21)의 잉크는 잉크챔버(31) 내의 압력 때문에 레귤레이터(30)로 유동하지 못하고, 잉크공급유로(25)를 통한 잉크의 유동은 발생하지 않는다.

한편, 도 3b는 장치 내의 잉크를 순환시키는 써큘레이션(circulation) 동작을 나타낸 것으로, 이때 유로차단밸브(40)는 개방된다. 유로차단밸브(40)가 개방된 상태에서 잉크펌프(28)가 순방향 운전하면 잉크탱크(23)의 잉크가 잉크공급유로(25)를 따라 필터(26), 유로차단밸브(40) 및 레귤레이터(30)를 차례로 거쳐 프린트헤드(21)로 유동하고, 프린트헤드(21)의 잉크는 잉크회수유로(27)를 따라 잉크펌프(28)를 통과한 후 잉크탱크(23)로 유입된다. 이렇게 잉크탱크(23)와 프린트헤드(21) 사이에 잉크가 순환하면 장치 전체에서 잉크가 고른 농도를 갖게 된다.

한편, 도 3c는 프린트헤드(21)가 화상신호에 맞춰 잉크를 분사하는 프린팅 모드를 나타낸 것으로, 이때 유로차단밸브(40)는 개방되고 잉크펌프(28)는 정지한다. 인쇄명령이 인가되면 프린트헤드(21)는 화상신호에 따라 잉크를 분사한다. 잉크가 분사되면 프린트헤드(21) 내의 잉크 압력이 떨어지고, 레귤레이터(30) 내의 잉크가 압력차에 의해 프린트헤드(21)로 유입된다. 레귤레이터(30)의 잉크가 프린트헤드(21)로 유동하면 레귤레이터(30) 내의 잉크 압력이 떨어져 에어백(32)이 팽창하고, 에어백(32)이 팽창하면 작동부재(36)가 개폐부재(34)를 밀어 레귤레이터(30) 내의 오리피스(33)가 개방된다. 이렇게 오리피스(33)가 개방되면 잉크탱크(23) 쪽의 잉크가 압력차에 의해 레귤레이터(30)의 잉크챔버(31)로 유입된다. 그리고, 잉크챔버(31)에 잉크가 유입되면 잉크챔버(31) 내의 압력이 다시 상승하여 에어백(32)이 수축하고 개폐부재(34)가 오리피스(33)를 막는다.

이와 같이, 프린트헤드(21)에서 잉크가 분사되는 동안 레귤레이터(30)의 개폐부재(34)는 오리피스(33)를 개폐시키는 동작을 반복하면서 프린트헤드(21)로 공급되는 잉크의 유동을 조절한다.

한편, 인쇄가 종료되면, 캠(44)이 회전하여 유로차단밸브(40)의 개폐부재(42)가 오리피스(41)를 막아 잉크공급유로(25)를 통한 잉크의 유동을 차단한다. 따라서, 레귤레이터(30)가 오작동하거나 파손되더라도 잉크탱크(23)의 잉크는 프린트헤드(21)로 유동하지 못한다.

이러한 본 발명에 의한 잉크젯 화상형성장치는 잉크탱크(23)와 레귤레이터(30)의 사이의 잉크공급유로(25)에 설치된 유로차단밸브(40)가 잉크공급유로(25)를 통한 잉크의 유동을 차단한다. 따라서, 레귤레이터(30)가 오작동하거나 파손되더라도 잉크탱크(23)의 잉크가 프린트헤드(21)로 유입되어 프린트헤드(21)에서 잉크가 누출되는 문제를 줄일 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 잉크젯 화상형성장치는 유로차단밸브(40)가 잉크공급 유로(25)를 차단한 상태에서 잉크펌프(28)가 역방향 운전하면 프린트헤드(21)에 존재하는 이물질을 분사되는 잉크와 함께 외부로 토출시킬 수 있기 때문에, 프린트헤드(21)의 이물질 제거가 용이하다.

한편, 도 4는 레귤레이터 및 유로차단밸브의 구체적인 실시예를 나타낸 것이다.

도 4에 도시된 것과 같이, 유로차단밸브(60)는 잉크공급유로(25) 상에 레귤레이터(50)보다 상류에 설치된다. 유로차단밸브(60)는 밸브하우징(61)과, 밸브하우징(61)의 내부에 설치되고 오리피스(62a)를 갖는 밸브시트(62)와, 오리피스(62a)를 개폐하는 개폐부재(64)와, 개폐부재(64)를 가압하기 위한 가압부재(66) 및 레버(67)를 포함한다.

밸브하우징(61)의 내부는 상부공간(61a)과 하부공간(61b)으로 구획되고, 상부 공간과 하부 공간은 유로(61c)를 통해 연결된다. 상부 공간에는 밸브시트(62)가 설치되고, 밸브시트(62)에 구비되는 오리피스(62a)는 연결튜브(29)와 연결된다. 연결튜브(29)는 필터(26;도 2참조)와 연결되는 것으로 필터(26)를 통과한 잉크는 연결튜브(29)를 통해 밸브하우징(61)의 상부공간(61a)으로 유입된다. 밸브시트(62)의 상부는 실링부재(63)에 의해 덮히고, 실링부재(63)의 외부에 가압부재(66)가 승강 가능하게 설치된다.

실링부재(63)는 탄성 변형이 가능한 고무 재질로 이루어지고, 실링부재(63)의 내부는 유로(61c)와 연결된다. 따라서, 오리피스(62a)를 통과한 잉크는 실링부재(63)의 내부공간(63a)으로 유입된 후 유로(61c)를 통해 밸브하우징(61)의 하부 공간으로 유동한다. 실링부재(63)의 상부면에는 개폐부재(64)가 결합되어 가압부재(66)가 하강하면 실링부재(63)가 탄성 변형되면서 개폐부재(64)가 오리피스(62a)를 막는다. 실링부재(63)의 내부에는 실링부재(63)의 상부를 탄성 지지하는 복귀스프링(65)이 설치된다. 복귀스프링(65)은 가압부재(66)가 상승할 때 실링부재(63)가 원래 위치로 복귀되도록 돕는다.

레버(67)는 힌지축(68)에 회동 가능하게 결합되고, 캠(70)에 의해 회동하면서 가압부재(66)를 가압한다. 레버(67)의 일단부에는 가압부재(66)를 가압하기 위한 가압부(67a)가 구비되고, 레버(67)의 타단부는 가압스프링(69)에 의해 탄성 지지된다. 도시된 것과 같이, 캠(70)이 레버(67)의 타단부를 누를 때, 가압부(67a)가 가압부재(66)를 누르는 힘이 제거됨으로써 개폐부재(64)가 밸브시트(62)에서 떨어지고 오리피스(62a)가 개방된다.

반면, 캠(70)이 회전하여 레버(67)의 타단부를 누르는 힘이 제거되면, 레버(67)의 타단부가 가압스프링(69)의 탄성력에 의해 상승하면서 레버(67)가 회동하여 가압부(67a)가 가압부재(66)를 가압한다. 이때, 실링부재(63)가 눌리면서 개폐부재(64)가 오리피스(62a)를 막아 잉크의 유동이 차단된다.

레귤레이터(50)는 유로차단밸브(60)의 밸브하우징(61)과 유로(51a)를 통해 연결되는 밸브하우징(51)과, 이 밸브하우징(51)과 연결되는 챔버하우징(54)을 포함한다. 밸브하우징(51)과 챔버하우징(54)의 사이에는 오리피스(52a)를 갖는 밸브시트(52)가 구비되고, 이 오리피스(52a)는 개폐부재(53)에 의해 개폐된다. 개폐부재(53)는 가압스프링(54)에 의해 탄성 지지되어 오리피스(52a)를 막는다. 개폐부 재(53)는 밸브시트(52)에 접하여 오리피스(52a)를 막는 몸체(53a)와, 오리피스(52a)를 관통하여 챔버하우징(54)의 잉크챔버(54a)로 돌출되는 돌기(53b)를 포함한다.

잉크챔버(54a)의 내부에는 외부와 공기 유동이 가능한 에어백(55)과, 에어백(55)에 의해 승강하는 작동부재(56)가 설치된다. 작동부재(56)는 에어백(55)이 팽창할 때 상승하여 돌기(53b)를 밀어 올리고, 에어백(55)이 수축할 때 복귀스프링(57)에 의해 밀려 원래 위치로 복귀한다. 작동부재(56)가 상승하여 돌기(53b)를 밀어 올리면 개폐부재(53)의 몸체(53a)가 밸브시트(52)에서 떨어지면서 오리피스(52a)가 개방된다. 잉크챔버(54a)의 잉크는 연결튜브(58)를 통해 프린트헤드(21;도 1참조)로 공급된다.

이러한 유로차단밸브(60) 및 레귤레이터(50)는 하나의 실시예일 뿐이며, 그 구체적인 구조는 다양하게 변경될 수 있다.

도 1은 종래 잉크젯 화상형성장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 잉크젯 화상형성장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다.

도 3a는 본 발명의 일실시예에 의한 잉크젯 화상형성장치의 퍼징 동작을 나타낸 것이다.

도 3b는 본 발명의 일실시예에 의한 잉크젯 화상형성장치의 써큘레이션 동작을 나타낸 것이다.

도 3c는 본 발명의 일실시예에 의한 잉크젯 화상형성장치의 프린팅 동작을 나타낸 것이다.

도 4는 본 발명에 의한 잉크젯 화상형성장치의 레귤레이터 및 유로차단밸브의 구체적인 실시예를 나타낸 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

21...프린트헤드 22...헤드칩

23...잉크탱크 25...잉크공급유로

26...필터 27...잉크회수유로

28...잉크펌프 30...레귤레이터

31...잉크챔버 32...에어백

33,41...오리피스 34,42...개폐부재

36,45...작동부재 40...유로차단밸브

Claims

잉크를 분사하는 복수의 노즐을 갖는 프린트헤드;

잉크를 저장하는 잉크탱크;

상기 잉크탱크의 잉크를 상기 프린트헤드로 공급하기 위한 잉크공급유로;

상기 프린트헤드의 잉크를 상기 잉크탱크로 회수하기 위한 잉크회수유로;

상기 프린트헤드로 공급되는 잉크의 유동을 조절하기 위해 상기 잉크공급유로 상에 설치되는 레귤레이터;

상기 레귤레이터로 공급되는 잉크의 유동을 차단할 수 있도록 상기 잉크공급유로 상의 상기 잉크탱크와 상기 레귤레이터의 사이에 설치되는 유로차단밸브로서, 상기 잉크탱크 쪽의 유로와 상기 레귤레이터 쪽의 유로를 연결하는 오리피스를 구비한 밸브시트와, 상기 오리피스를 개폐하는 개폐부재를 갖는 유로차단밸브;

상기 잉크회수유로 상에 설치되고, 상기 잉크회수유로의 잉크를 강제 유동시키되 잉크의 유동 방향을 바꿀 수 있도록 정방향 운전 및 역방향 운전이 가능한 잉크펌프;를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
제 1 항에 있어서,

상기 프린트헤드는 상기 잉크탱크에 저장된 잉크의 최대 수위보다 높게 위치하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
제 1 항에 있어서,

상기 잉크탱크와 상기 유로차단밸브의 사이에는 상기 잉크공급유로를 따라 유동하는 잉크에 함유된 이물질을 걸러내기 위한 필터가 설치되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
제 1 항에 있어서,

상기 잉크탱크에는 외부 공기 유입을 위한 에어밴트가 구비되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
제 1 항에 있어서,

상기 유로차단밸브가 상기 잉크공급유로를 차단하고, 상기 잉크펌프가 역방향 운전할 때, 상기 잉크탱크의 잉크가 상기 프린트헤드로 유동하고 상기 프린트헤드의 잉크가 상기 복수의 노즐을 통해 분사됨으로써, 상기 프린트헤드에 존재하는 이물질이 분사되는 잉크와 함께 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
제 1 항에 있어서,

상기 유로차단밸브가 상기 잉크공급유로를 개방하고, 상기 잉크펌프가 순방향으로 운전할 때, 상기 프린트헤드와 상기 잉크탱크 사이에 잉크가 순환되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
제 1 항에 있어서,

상기 잉크펌프는 순방향 회전 및 역방향 회전이 가능한 로터리펌프인 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
제 1 항에 있어서,

상기 유로차단밸브는 상기 개폐부재를 작동시키는 캠을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
제 1 항에 있어서,

상기 레귤레이터는 상기 프린트헤드와 연결되는 잉크챔버와, 상기 잉크챔버와 상기 유로차단밸브 쪽의 유로를 연결하는 오리피스를 갖는 밸브시트와, 상기 잉크챔버의 압력 변화에 따라 움직여 상기 오리피스를 개폐하는 개폐부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
프린트헤드로 공급되는 잉크의 유동을 조절하기 위해 잉크공급유로 상에 설치는 레귤레이터와,

잉크탱크의 잉크를 상기 프린트헤드로 공급하기 위한 상기 잉크공급유로에 잉크의 유동을 차단하는 유로차단밸브로서, 상기 잉크탱크 쪽의 유로와 상기 레귤레이터 쪽의 유로를 연결하는 오리피스를 구비한 밸브시트와, 상기 오리피스를 개폐하는 개폐부재를 갖는 유로차단밸브와,

상기 프린트헤드의 잉크를 상기 잉크탱크로 회수하기 위한 잉크회수유로에 잉크를 강제 유동시킬 수 있는 잉크펌프가 구비된 잉크젯 화상형성장치의 잉크 유동 제어방법으로서,

상기 유로차단밸브를 닫아 상기 잉크공급유로를 차단하는 단계와,

상기 잉크펌프를 역방향 운전시켜 상기 잉크탱크의 잉크를 상기 잉크회수유로를 통해 상기 프린트헤드로 강제 유동시킴으로써 상기 프린트헤드에 존재하는 이물질을 분사되는 잉크와 함께 외부로 배출시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치의 잉크 유동 제어방법.
프린트헤드로 공급되는 잉크의 유동을 조절하기 위해 잉크공급유로 상에 설치는 레귤레이터와,

잉크탱크의 잉크를 상기 프린트헤드로 공급하기 위한 상기 잉크공급유로에 잉크의 유동을 차단하는 유로차단밸브로서, 상기 잉크탱크 쪽의 유로와 상기 레귤레이터 쪽의 유로를 연결하는 오리피스를 구비한 밸브시트와, 상기 오리피스를 개폐하는 개폐부재를 갖는 유로차단밸브와, 상기 프린트헤드의 잉크를 상기 잉크탱크로 회수하기 위한 잉크회수유로에 잉크를 강제 유동시킬 수 있는 잉크펌프가 구비된 잉크젯 화상형성장치의 잉크 유동 제어방법으로서,

상기 유로차단밸브를 열어 상기 잉크공급유로를 개방하는 단계와,

상기 잉크펌프를 순방향 운전시켜 상기 프린트헤드와 상기 잉크탱크 사이에 잉크를 순환시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치의 잉크 유동 제어방법.
잉크를 분사하는 복수의 노즐을 갖는 프린트헤드와 잉크를 저장하는 잉크탱크가 잉크공급유로 및 잉크회수유로를 통해 상호 연결되며,

상기 프린트헤드로 공급되는 잉크의 유동을 조절하기 위해 잉크공급유로 상에 설치는 레귤레이터와,

상기 잉크탱크의 잉크를 상기 프린트헤드로 공급하기 위한 상기 잉크공급유로에 잉크의 유동을 차단하는 유로차단밸브로서, 상기 잉크탱크 쪽의 유로와 상기 레귤레이터 쪽의 유로를 연결하는 오리피스를 구비한 밸브시트와, 상기 오리피스를 개폐하는 개폐부재를 갖는 유로차단밸브를 구비한 잉크젯 화상형성장치의 잉크 유동 제어방법으로서,

상기 잉크공급유로를 차단하는 단계와,

상기 잉크탱크의 잉크를 상기 잉크회수유로를 통해 상기 프린트헤드로 강제 유동시켜서 상기 프린트헤드에 존재하는 이물질을 상기 복수의 노즐을 통해 외부로 배출시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치의 잉크 유동 제어방법.