KR101427751B1 - 잉크젯프린터용 모듈 및 이를 이용한 프린터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 산업용 잉크젯프린터에 장착되는 모듈로서, 외관을 형성하는 모듈본체와; 상기 모듈본체에 구비되며, 상기 주잉크통, 세척액통, 및 공압펌프와 각각 연결된 잉크유입포트, 세척액유입포트, 및 공압유입포트와; 상기 모듈본체 내부에 구비되며, 상기 잉크유입포트, 상기 세척액유입포트, 및 상기 공압유입포트와 각각 연통된 잉크유로, 세척액유로, 및 공압유로와; 상기 모듈본체 내부에 구비되며, 상기 공압 및 상기 세척액이 선택적으로 유입될 수 있도록, 상기 공압유로 및 상기 세척액유로와 선택적으로 연통되는 공용유로와; 상기 모듈본체에 구비되며, 상기 잉크유로의 개폐를 제어하는 잉크개폐밸브와; 상기 모듈본체에 구비되며, 상기 공용유로로 상기 공압 및 상기 세척액이 선택적으로 유입될 수 있게 제어하는 공압/세척액 선택밸브와; 상기 모듈본체에 구비되며, 상기 잉크개폐밸브의 제어에 따라 상기 잉크유로의 잉크를 상기 모듈본체 외부로 배출시키는 잉크배출포트와; 상기 모듈본체에 구비되며, 공압/세척액 선택밸브의 제어에 따라 상기 공용유로의 공압 또는 세척액을 상기 모듈본체 외부로 배출시키는 공용배출포트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

산업용 잉크젯프린터, UV잉크, 전도성잉크,

Description

잉크젯프린터용 모듈 및 이를 이용한 프린터{MODULE FOR INKJET PRINTER AND PRINTER THEREOF}

본 발명은 잉크젯프린터 제작에 사용되는 부품 및 이를 이용한 프린터에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 산용업 잉크젯프린터에 이용되는 모듈 및 프린터에 관한 것이다.

잉크젯프린터는 인쇄 품질이 우수하여 가정용, 사무용 뿐 아니라, 산업전반에 널리 이용되고 있다.

종이재를 주로 인쇄하는 가정용, 사무용 프린터와 달리 산업용 잉크젯프린터는 종이재는 물론 직물이나, 합성수지, 유리 등과 같은 다양한 재질의 피인쇄물에 적용될 수 있으며, 대형 인쇄물의 제작에 유용하다.

오늘날 잉크테크놀로지의 비약적인 발전에 따라 잉크젯의 용도는 매우 다양화되고 있다. 특히 UV잉크의 경우 피인쇄물에 대한 점착력은 물론 변색억제 및 내구성이 매우 우수하여 다양한 소재에 적용되고 있어 현재 이러한 UV잉크 개발 및 적용 프린터에 대해 많은 연구가 이루어지고 있다. 또한, 전도성 잉크와 같은 특수잉크의 경우 잉크젯 기술과 접목되어 매우 정교한 패턴의 인쇄회로기판(PCB)이나 RFID 안테나와 같은 전자부품 효과적으로 응용될 수 있다.

산업용 잉크젯프린터는 대형으로 제작되므로, 일반적인 소형 프린터와는 여러가지 차이점이 있다.

본 발명과 관련된 부분에 대해서만 간략하게 설명하면, 일반적인 산업용 잉크젯프린터에는 대용량의 주잉크통(main ink-tank) 외에도 프린터 헤드의 윗부분에 별도의 보조잉크통이 구성되어 있다. 주잉크통에서 펌핑된 잉크는 프린터 헤드로 전달되기에 앞서 보조잉크통에 먼저 주입저장된다. 보조잉크통에는 일정량의 잉크가 채워져 있고, 수위 센서가 내장되어 있어 인쇄에 따른 잉크 소모시 센서가 이를 감지하여 프린터 제어부에 전달함으로써 계속적으로 잉크가 공급되어 일정 범위의 잉크수위를 유지하게 된다.

인쇄시에는 공압펌프(공기압력 발생 펌프)로부터 보조잉크통에 공압이 가해져 잉크는 아래의 프린터 헤드로 원활하게 이동되고, 노즐을 통해 피인쇄물에 분사된다. 인쇄전 또는 인쇄후 평상시에는 중력에 의한 잉크의 낙하를 방지하기 위하여 보조잉크통에는 미세한 부압(대기의 압력보다 낮은 압력)이 가해진다.

그리고, 잉크젯프린터는 통상적으로 흑색잉크(K)와 색의 3원색인 파란색잉크(C), 빨간색잉크(M), 노란색잉크(Y)로 4가지 잉크가 사용된다. 또한, 산업용 프린터에 있어서는 나무판과 같은 피인쇄물의 경우 나무 무늬로 인해 색상의 왜곡이 발생할 수 있으므로, 인쇄전에 미리 백색잉크(W)로 배경(base)을 하얗게 정리한 후 인쇄작업을 할 필요가 있다. 또한, 피인쇄물에 잉크 점착력을 높이기 위하여 전처리액(primer)이 인쇄전에 도포되어야 할 경우가 있고, 반대로 인쇄물의 내구성, 변 색억제, 보존력을 증가시키기 위해 코팅액과 같은 후처리액에 도포되어야 할 경우도 있다.

또한, 통상적인 산업용 프린터는 노즐에 끼인 찌꺼기 및 보조잉크통의 잉크 잔유물을 세척하기 위하여 별도의 세척액이 공급된다.

이렇듯 하나의 인쇄를 위해서는 여러 색깔의 잉크(K, C, M, Y, W)와, 전처리액, 후처리액, 세척액 등 매우 다양한 액체 및 공압, 부압이 각각의 포트를 통하여 보조잉크통으로 전달되고, 2헤드 시스템에서는 각각의 잉크가 다시 분배되고, 보조잉크통으로 유입되는 이러한 각각의 포트들은 각각의 개폐밸브가 필요하므로 프린터 헤드부는 필연적으로 매우 복잡한 연결 구조를 가진다.

그러나, 지금까지의 제작된 산업용 잉크젯프린터들은 모두 각종 잉크통, 각종 펌프들은 직접 보조잉크통과 연결하여 그 구조가 매우 복잡할 뿐 아니라, 자칫 실수로 잘못 연결하는 경우에는 고가부품인 프린터 헤드에 치명적인 손상을 일으킬 염려가 있다. 또한, 각 구성을 직접 연결함으로써 연결라인과 그에 따른 제어밸브, 그리고 별도로 마련되어야 하는 부압챔버시스템들이 차지하는 부피와 중량은 빠르고 정확하게 3차원 이동(X,Y,Z축 이동)하여야 하는 프린터 헤드부에 나쁜 영향을 미칠 수 있다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점들을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 산업용 잉크젯프린터의 각 구성으로부터 보조잉크통으로 입/출력되는 라인들및 이들을 제어하는 데 소요되는 밸브들을 간단하고, 비교적 적은 구성으로 최적화시켜 산업용 잉크젯프린터에 손쉽게 장착될 수 있는 입/출력 모듈을 제공하는 데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 의한 잉크젯프린터용 모듈은, 주잉크통(main ink-tank), 세척액통 및 공압펌프로부터, 잉크젯 프린터 헤드와 연결된 보조잉크통(reservoir)에, 잉크, 세척액 및 공압을 공급하는 잉크젯프린터용 모듈로서, 외관을 형성하는 모듈본체와; 상기 모듈본체에 구비되며, 상기 주잉크통, 세척액통, 및 공압펌프와 각각 연결된 잉크유입포트, 세척액유입포트, 및 공압유입포트와; 상기 모듈본체 내부에 구비되며, 상기 잉크유입포트, 상기 세척액유입포트, 및 상기 공압유입포트와 각각 연통된 잉크유로, 세척액유로, 및 공압유로와; 상기 모듈본체 내부에 구비되며, 상기 공압 및 상기 세척액이 선택적으로 유입될 수 있도록, 상기 공압유로 및 상기 세척액유로와 선택적으로 연통되는 공용유로와; 상기 모듈본체에 구비되며, 상기 잉크유로의 개폐를 제어하는 잉크개폐밸브와; 상기 모듈본체에 구비되며, 상기 공용유로로 상기 공압 및 상기 세척액이 선택적으로 유입될 수 있게 제어하는 공압/세척액 선택밸브와; 상기 모듈본체에 구비되며, 상 기 잉크개폐밸브의 제어에 따라 상기 잉크유로의 잉크를 상기 모듈본체 외부로 배출시키는 잉크배출포트와; 상기 모듈본체에 구비되며, 공압/세척액 선택밸브의 제어에 따라 상기 공용유로의 공압 또는 세척액을 상기 모듈본체 외부로 배출시키는 공용배출포트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 공용유로의 공압 또는 세척액이 상기 공용배출포트에 의해 상기 모듈본체 외부로 배출되는 것을 제어하는 공용밸브를 더 포함할 수 있다.

상기 모듈본체 내부에 구비되며 상기 보조잉크통에 부압이 걸릴 수 있도록 상기 보조잉크통과 연결되게 마련된 부압챔버를 더 포함하며, 상기 부압챔버는 상기 공용밸브와 연결되어 있을 수 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 의하면 상기 공압개폐밸브와 세척액개폐밸브는 1개의 통합된 3웨이밸브인 것이 바람직하다. 이는 1개의 밸브로 2가지 개폐 기능을 하므로 구성을 보다 단순화할 수 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 의하면 상기 공압/세척액배출밸브와 부압개폐밸브는 1개의 통합된 3웨이밸브인 것이 바람직하다. 이것 역시 1개의 밸브로 2가지 개폐 기능을 하므로 4가지 잉크유입포트 갯수와 전처리액, 후처리액, 백색잉크 갯수 만큼 밸브 갯수가 감소되어 구성을 보다 단순화할 수 있다.

또한, 본 발명의 잉크젯프린터용 모듈은 전처리액(primer) 또는 후처리액(coating solution)이 유입되는 전처리액유입포트 또는 후처리액유입포트와, 전처리액 또는 후처리액의 이동을 제어하는 전처리액 개폐밸브 또는 후처리액 개폐밸브와, 전처리액 또는 후처리액이 배출되는 배출포트를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 모듈은 전처리액유입포트 및 후처리액유입포트를 각각 구비하고, 전처리액유로와 후처리액유로는 상호 연통되어 하나의 개폐밸브를 통하여 선택적으로 이송시킬 수 있다. 이러한 구성은 1개의 프린터 헤드로 전/후처리액을 모두 사용할 수 있어 모듈 부피를 줄일 수 있으며, 필요에 따라서는 2개의 프린터 헤드 2채널의 전/후처리액을 모두 사용할 수 있어 더욱 효과적이다.

또한, 본 발명의 잉크젯프린터용 모듈은 백색잉크(white ink)가 유입되는 백색잉크유입포트와, 백색잉크의 이동을 제어하는 백색잉크 개폐밸브와, 백색잉크를 모듈 본체 외부로 배출하는 백색잉크 배출포트를 더 포함할 수 있고, 상기 백색잉크유입포트와 연통되어 백색잉크를 백색잉크통(main white ink-tank)으로 피드백시키는 백색잉크 피드백포트와, 이의 연통을 제어하는 피드백개폐밸브를 더 포함할 수 있다. 현재 주로 이용되는 백색잉크는 장시간 방치시 침전이 생겨 물성이 떨어질 수 있으므로 본 발명의 모듈을 통하여 주기적으로 순환시킴으로써 잉크의 수명을 연장시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 잉크젯프린터용 모듈은 상기 부압챔버와 부압펌프 간에 개폐를 제어하는 제2부압개폐밸브를 더 포함하거나, 상기 부압챔버의 압력 측정하는 센서를 더 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 센서와 연동되어 상기 부압챔버의 과부압 발생시 외부 공기가 유입되는 것을 제어하는 부압감쇠개폐밸브가 더 포함되어 구성될 수도 있다.

본 발명의 모듈에는 오동작으로 상기 부압챔버로 유입되는 액체를 배출하기 위한 배출구가 더 구비될 수 있고, 부압챔버 내부에 액체유입을 감지하는 수단이 더 포함될 수 있다.

본 발명의 잉크젯프린터용 모듈은 용이한 제작을 위하여 본체가 제1유니트, 제2유니트 및 제3유니트로 구성되고, 제1유니트와 제2유니트의 결합면 상에 잉크 유로, 공압 유로, 세척액 유로 및 공압/세척액 선택유로가 형성되고, 제2유니트와 제3유니트의 결합면 상에 부압 챔버가 형성된 형태로 제작될 수 있다.

또한, 상기 모듈 본체는 제1유니트 및 제2유니트로 구성되고, 제1유니트와 제2유니트의 결합면 상에 잉크 유로, 공압 유로, 세척액 유로 및 공압/세척액 선택유로 및 부압 챔버가 형성된 형태로 제작될 수 있다.

또한, 상기 모듈 본체는 제1유니트, 제2유니트 및 제3유니트로 구성되고, 제1유니트와 제2유니트의 결합면 상에 잉크 유로, 공압 유로, 세척액 유로 및 공압/세척액 선택유로가 형성되고, 제1유니트, 제2유니트 및 제3유니트의 결합면 상에 부압 챔버가 형성된 형태로 제작될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 잉크젯프린터용 모듈은 모든 복잡한 연결관계가 내부에서 해결되므로 외관의 입/출력포트를 프린터의 다른 각 구성들과 단순 연결하는 것만으로 쉽게 프린터에 장착할 수 있어 초보자도 쉽게 장착, 분리가 가능하며, 두가지 이상의 유로를 하나의 유로로 통합함으로써 제어밸브의 수를 획기적으로 줄여 제작비용 및 제작공정에 유리한 효과가 있으며, 부압 챔버를 내부에 최적화시킴으로써 종래에 비해 상당히 작은 크기로 제작되므로 다양한 크기의 산업용 프린터에 효과적으로 적용되는 장점이 있다.

이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하기로 한다. 그러나 도면에 도시된 예로 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

도 1에 도시된 바와 같이 잉크젯프린터(10)는, 프린터 본체(11)와; 프린터 본체(11)의 상측에서 이동가능하게 마련된 캐리지장치(20)와; 캐리지장치(20)의 이동을 안내하는 캐리지장치 가이드(12)를 포함한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 캐리지장치(20)는, 캐리지장치(20)의 외관을 형성하는 캐리지본체(21)와; 캐리지본체(21)에 구비된 잉크젯프린팅용 모듈(30)과; 잉크젯프린팅용 모듈(30)과 연결된 보조잉크통유닛(22)을 포함한다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 보조잉크통유닛(22)은, 잉크젯프린팅용 모듈(30)과 연결된 보조잉크통(23)과; 보조잉크통(23)과 연결된 프린터 헤드(24)를 포함한다. 여기서, 보조잉크통유닛(22)은 1개 또는 그 이상으로 구비될 수 있으며, 한 예로 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 보조잉크통유닛(22)이 2개 구비될 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 잉크젯프린팅용 모듈(30)에는, 후처리액이 수용된 후처리액통(5)과; 전처리액이 수용된 전처리액통(4)과; 잉크가 수용된 주잉크통(1)과; 백색잉크가 수용된 백색잉크통(3)과; 세척액이 수용된 세척액통(2)과, 각각 연결되는 각각의 유입포트(115,114,111,116,113)가 마련되어 있다. 여기서, 각 액체통(5,4,1,3,2)과 각 유입포트(115,114,111,116,113)는 각 호스(미도시)에 의해 연결될 수 있다. 이는 한 예일 뿐 이로 연결방법이 한정되는 것은 아니다.

이에, 잉크젯프린팅용 모듈(30)로는, 각각의 유입포트(115,114,111,116,113) 를 통해, 후처리액, 전처리액, 잉크, 백색잉크, 및 세척액이 제공될 수 있다. 여기서, 백색잉크의 변질을 방지하기 위하여 백색잉크가 백색잉크통(3)으로 되돌아 갈 수 있도록 하는 백색잉크피드백포트(117)이 더 마련되어 있을 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이 잉크젯프린팅용 모듈(30)에는, 공압펌프(40) 및 이젝터(ejector, 41)와 각각 연결되는 각각의 유입포트(112,118)가 마련되어 있다. 여기서, 공압펌프(40)는, 제1라인(42) 및 이젝터(41)가 구비된 제2라인(43)에 의해 각각의 유입포트(112,118)에 연결될 수 있다.

이에, 잉크젯프린팅용 모듈(30)로 양압인 공압이 제공되거나, 잉크젯프린팅용 모듈(30)에서 음압인 부압을 발생시킬 수 있다.

도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이 잉크젯프린팅용 모듈(30)에는, 보조잉크통유닛(22)과 연결되는 각각의 포트(320,310,312,360)가 마련되어 있다. 여기서, 보조잉크통유닛(22)과 각 포트(320,310,312,360)는 각 호스(미도시)에 의해 연결될 수 있다. 이는 한 예일 뿐 이로 연결방법이 한정되는 것은 아니다.

이에, 각 포트(320,310,312,360)를 통해, 잉크젯프린팅용 모듈(30)에서 보조잉크통유닛(22)의 보조잉크통(23)으로, 후처리액, 전처리액, 잉크, 백색잉크, 세척액, 및 공압을 배출할 수 있으며, 보조잉크통(23)에 음압인 부압이 걸리도록 할 수 있다. 여기서 음압은 잉크가 중력방향으로 임의로 낙하하지 않도록 붙잡아주는 역할을 한다.

도 3 내지 도 6를 참조하여, 잉크젯프린팅용 모듈(30)에서의 액의 흐름 및 공기의 흐름을 설명하기로 한다. 이는 한예일 뿐 이로 한정되는 것은 아니다. 여기 서 잉크, 전/후처리액, 백색잉크의 흐름은 유사하므로 대표적으로 주잉크통(1)의 잉크의 흐름을 설명하기로 한다. 그리고 세척액 공급, 공압의 공급, 부압걸리도록 하는 작동은 선택적으로 수행할 수 있으므로 이를 함께 설명하기로 한다.

도 3 및 도 4의 주잉크통(1)의 파란색잉크(C), 빨간색잉크(M), 노란색잉크(Y), 흑색잉크(K)는, 도 3 및 도 5의 각 유입포트(C, M, Y, K, 111)를 통해 잉크젯프린팅용 모듈(30)의 내부로 유입되고, 잉크젯프린팅용 모듈(30)의 내부에 구비된 후술할 도 9의 잉크유로(120)에 의해 분기되어, 도 4 및 도 5의 각 잉크개폐밸브(131)를 통과한 후, 도 3 및 도 6의 각 포트(C1, C2, M1, M2, Y1, Y2, K1, K2, 310)로 배출되어, 도 3의 2개의 보조잉크통유닛(22)의 각 보조잉크통(C1, C2, M1, M2, Y1, Y2, K1, K2, 23)으로 공급된다.

도 3 및 도 4의 세척액통(2)의 세척액은, 도 3 및 도 5의 유입포트(113)를 통해 잉크젯프린팅용 모듈(30)의 내부로 유입되고, 잉크젯프린팅용 모듈(30)의 내부에 구비된 후술할 도 9의 세척액유로(122) 및 도 4 및 도 5의 공압/세척액 선택밸브(132)를 거쳐, 잉크젯프린팅용 모듈(30)의 내부에 구비된 후술할 도 9의 공용유로(123)로 유입된 후, 도 4 및 도 5의 공용밸브(136)를 거쳐 도 6의 공용배출포트(360)로 배출되어, 도 3에 도시된 2개의 보조잉크통유닛(22)의 각 보조잉크통(C1, C2, M1, M2, Y1, Y2, K1, K2, P/T1, P/T2, W1, W2, 23)으로 공급된다.

도 3 및 도 4의 공압펌프에서 발생된 공압은 양압으로서, 도 3 및 도 4의 공압은, 도 3 및 도 5의 유입포트(112)를 통해 잉크젯프린팅용 모듈(30)의 내부로 유입되고, 잉크젯프린팅용 모듈(30)의 내부에 구비된 후술할 도 9의 공압유로(12) 및 도 4 및 도 5의 공압/세척액 선택밸브(132)를 거쳐, 잉크젯프린팅용 모듈(30)의 내부에 구비된 후술할 도 9의 공용유로(123)로 유입된 후, 도 4 및 도 5의 공용밸브(136)를 거쳐 도 6의 공용배출포트(360)로 배출되어, 도 3에 도시된 2개의 보조잉크통유닛(22)의 각 보조잉크통(C1, C2, M1, M2, Y1, Y2, K1, K2, P/T1, P/T2, W1, W2, 23)으로 공급된다. 여기서, 공급의 이동과정은 세척액의 공급이 완료되고 난 후, 이루어 지게 된다.

도 3 및 도 4의 음압이란 도 3 및 도 4의 양압과 반대방향으로 걸리는 압력이다. 도 3 및 도 4의 공압펌프(40), 도 3 및 도 4의 이젝터(41), 도 3 및 도 5에 도시된 잉크젯프린팅용 모듈(30)의 유입포트(118), 및 후술할 잉크젯프린팅용 모듈(30)의 내부에 구비된 후술할 도 4 및 도 8의 부압챔버(220)가 연결되어 있고, 부압챔버(220)가 도 4 및 도 5의 공용밸브(136), 도 6의 공용배출포트(360), 및 도 3에 도시된 2개의 보조잉크통유닛(22)의 각 보조잉크통(C1, C2, M1, M2, Y1, Y2, K1, K2, P/T1, P/T2, W1, W2, 23)과 연결되어 있음에 따라, 각 보조잉크통(C1, C2, M1, M2, Y1, Y2, K1, K2, P/T1, P/T2, W1, W2, 23)에 부압이 걸리게 된다.

이하에서는, 본 발명에 따른 잉크젯프린팅용 모듈(10)의 구성에 나누어 구체적으로 설명하기로 한다.

도 5 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 잉크젯프린팅용 모듈(10)은, 외관을 형성하는 모듈본체(100,200,300)와; 모듈본체(100,200,300)에 장착된 유입포트(112,113,117,116,111,114,115,118)와; 모듈본체(100,200,300)에 장착된 밸브(135,134,131,133,132,136)와; 모듈본체(100,200,300)에 장착된 배출포 트(312,310,320)와; 모듈본체(100,200,300)에 장착된 공용배출포트(360)와; 모듈본체(100,200,300)와 연통하도록 모듈본체(100,200,300)에 장착된 연통유닛(400)과; 연통유닛(400)에 연통하도록 장착된 압력센서(420)와; 연통유닛(400) 및 모듈본체(100,200,300)와 연통하게 장착된 개폐밸브(410)와; 연통유닛(400) 및 모듈본체(100,200,300)와 연통하게 장착된 대기압 개폐밸브(430)을 포함한다.

잉크젯프린팅용 모듈(10)의 모듈본체(100,200,300)는, 제1유니트(100), 제2유니트(200), 및 제3유니트(300)를 포함한다.

제1유니트(100)의 유입포트(112,113,117,116,111,114,115,118)는, 외부로부터 잉크젯프린팅용 모듈(10)의 내부로 용액 및 공기가 유입되는 부분으로서, 제1유니트(100)의 상측열에 설치되어 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 유입포트(112,113,117,116,111,114,115,118)는, 잉크가 유입되는 잉크유입포트(111), 공기가 유입되는 공압유입포트(112), 세척액이 들어오는 세척액유입포트(113), 전처리액이 유입되는 전처리액유입포트(114), 후처리액이 유입되는 후처리액유입포트(115), 백색잉크가 유입되는 백색잉크유입포트(116), 백색잉크통(3)으로 돌아가는 백색잉크피드백포트(117), 및 공기가 나가면서 음압인 부압이 걸리는 부압유입포트(118)를 포함한다.

유입포트(112,113,117,116,111,114,115,118)들은 외부와 결합될 수 있는 것이면 공지의 어떠한 것이라도 상관이 없다. 도면을 기준으로 설명하면, 제1유니트(100)의 유입포트(112,113,117,116,111,114,115,118)들은 제1유니트(100)를 드릴펀칭하여 관통홀을 만든 다음, 유입포트(112,113,117,116,111,114,115,118) 안쪽을 탭핑하여 너트홈을 생성시키고, 너트홈에 접속니플을 체결하고, 접속니플에 체결볼트를 다시 체결하여 구성할 수 있으나, 이로 한정되는 것은 아니다.

도 9에 도시된 바와 같이, 제1유니트(100)에는, 잉크유입포트(111), 공압유입포트(112), 세척액유입포트(113), 전처리액유입포트(114), 후처리액유입포트(115), 백색잉크유입포트(116), 백색잉크피드백포트(117), 및 부압유입포트(118)와 각각 연통된 유로(121,122,127,128,120,124,125,126)가 형성되어 있고, 세척액과 공압이 선택적으로 유입될 수 있는 공용유로(123)가 형성되어 있다. 유로(121,122,127,128,120,124,125,126,123)는 홈의 형태로 연통시킬 수 있는 형태이면 그 형상은 한정되지 않는다.

이하에서는 도 9를 참조하여 유로에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.

도 9에 도시된 바와 같이, 유로(121,122,127,128,120,124,125,126)는, 공압유로(121), 세척액유로(122), 백색잉크피드백유로(127), 백색잉크유로(128), 잉크유로(120), 전처리액유로(124), 후처리액유로(125) 및 부압유로(126)를 포함한다. 그리고, 공압유로(121) 및 세척액유로(122)와 선택적으로 연통되어 세척액과 공압이 선택적으로 유입될 수 있는 공용유로(123)를 포함한다.

공압유로(121)는, 공압유입포트(112)가 설치되는 해당위치(a)부터 공압/세척액 선택밸브(132)가 설치되는 해당위치(b)까지 연결하는 유로이다. 도 13에 도시된 바와 같이, 공압유입포트(112)를 통해 유입된 공기는 공압유로(121)를 통하여, 공압/세척액 선택밸브(132)를 거쳐 공용유로(123)로 이동되며, 공용유로(123)는 공용배출포트(360)가 설치되는 부분에 위치하기 때문에, 공용유로(123)로 이동된 공기 는 공용밸브(136)를 거쳐 공용배출포트(360)를 통해 배출될 수 있게 된다.

세척액유로(122)는, 세척액유입포트(113)가 설치되는 해당위치(d)부터 공압/세척액 선택밸브(132)가 설치되는 해당위치(b)까지 연결하는 유로이다. 도 13에 도시된 바와 같이, 세척액유입포트(113)를 통해 유입된 세척액은 세척액유로(122)를 통하여, 공압/세척액 선택밸브(132)를 거쳐 공용유로(123)로 이동되며, 공용유로(123)는 공용배출포트(360)가 설치되는 부분(c)에 위치하기 때문에, 공용유로(123)로 이동된 세척액은 공용밸브(136)를 거쳐 공용배출포트(360)를 통해 배출될 수 있게 된다.

이와 같이 각기 다른 포트(112,113)로 유입된 공압 및 세척액이 선택적으로 하나의 공용유로(123)에 흐를 수 있어, 즉 3-way 밸브인 공압/세척액 선택밸브(132)의 선택에 의해 한번은 공용유로(123)로 세척액이 흐르게 하거나 한번은 공용유로(123)로 공압이 흐르게 할 수 있어, 밸브 갯수를 줄일 수 있다.

또한, 각기 다른 포트(112,113)로 유입된 공압 및 세척액이 하나의 공용배출포트(360)를 사용할 수 있어, 즉 3-way 밸브인 공압/세척액 선택밸브(132)의 선택에 의해 한번은 공용배출포트(360)로 세척액이 배출되게 하거나 한번은 공용배출포트(360)로 공압이 배출되게 할 수 있어 그 만큼 모듈의 크기를 줄이고, 제작이 용이하다는 장점이 있다.

잉크유입포트(111)로 유입된 잉크는 잉크 유로(120)를 거쳐 설계된 위치로 이동된다. 각각의 잉크 유로는 2개의 헤드 출력을 위하여 서로 분기된 다음 각 말단에 있는 잉크개폐밸브(131)를 통하여 제2유니트(200)로 이동된 후, 곧바로 제3유 니트(300)를 통하여 보조잉크통으로 배출된다.

전처리액, 후처리액 및 백색잉크는 상기 잉크의 흐름방식과 동일하게 움직인다. 다만, 본 발명의 또 다른 특징은 전처리액과 후처리액의 유로(124,125)를 연통시키고 개폐밸브(133)로 제어함으로써 하나의 유로로 전처리액과 후처리액을 공용할 수 있으며, 필요에 따라서는 2개의 헤드(2개의 전처리액 헤드 또는 2개의 후처리액 헤드)로 이동시켜 2배 빠른 처리효과를 가질 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징은 장시간 방치시 백색잉크가 침전되어 변질될 우려가 있으므로 백색잉크 출력을 하지 않을 때에는 백색잉크통으로 되돌려 백색잉크가 믹싱될 수 있도록 피드백포트(117)와 피드백개폐밸브(135)가 구성데는 데 있다.

제1유니트에 유로 홈이 있으므로 이와 접합 제2유니트의 결합면은 유로 홈이 있어도 되나, 도6(A)와 같이 없어도 상관이 없다. 도면상에는 도시되지는 않았으나 만약 제2유니트에 유로 홈이 형성되 있다면 제1유니트에는 유로 홈이 형성되지 않게 설계될 수 있다.

제1유니트의 개폐밸브(131,133,134)들을 통과한 각각의 잉크, 백색잉크, 전처리액, 후처리액 제2유니트의 중간위치에 형성된 관통홀(210)을 따라 제3유니트의 각각의 잉크배출포트(310), 전/후처리액 배출포트(311), 백색잉크배출포트(312)들을 통하여 각각의 보조잉크통으로 배출된다.

본 실시예에서 제2유니트는 제3유니트와 결합하여 부압 챔버(220)를 제공하는 역할을 한다. 효과적인 부압 챔버 형성을 위하여 도6(B)에 도시된 바와 같이 상부, 중부, 하부에 각각 부압 챔버가 형성되고 이들 챔버들이 서로 연통(225)된 구 조로 설계될 수 있다.

부압챔버에는 부압을 측정하를 수 있는 압력센서가 연통되어 있다. 압력센서는 부압이 오차범위를 벗어나는 경우 이를 프린터 제어부에 전달하여 부압챔버에 연결된 대기압개폐밸브를 변화시켜 오차범위 내로 부압을 유지시킨다. 공압은 하나의 3웨이밸브를 거친 다음, 부압챔버와 연결된 또 하나의 3웨이밸브를 거치고서 보조잉크통으로 배출된다.

제3유니트는 제2유니트와의 관계에서 부압 챔버를 형성하기 위한 것이다. 도5에 도시된 바와 같이 제3유니트이 상부에는 잉크배출포트(310), 전/후처리액 배출포트(311), 백색잉크배출포트(312)에 배출포트들이 구비되어 있고, 하부에는 공압/세척액/부압 선택포트(320)가 구비되어 있다.

본 발명의 개폐밸브(들은 제1유니트의 바깥면에 설치고정되고 제1유니트에 형성된 관통홀(119,140:141,142,143)을 통하여 개폐밸브로 입/출력이 이루어진다.

부압 챔버 내의 형성된 제2부압연통홀(221)을 통해 제1유니트(100)에 형성된 제1부압연통홀(150)을 거쳐 제4유니트(400)에 고정설치된 제2부압개폐밸브(410)를 거쳐 다시 제1유니트의 부압유로(124)를 따라 이동하여 부압유입포트(118)을 통해 부압펌프로 부압이 걸린다.

부압 챔버는 제2유니트의 센서연결홀(222)과 제1유니트의 센서연결홀(151)을 통해 압력센서(420)와 연통되어 감지되어 오차 범위 내로 부압이 유지된다.

그리고, 부압 챔버에 과부압이 걸리면 제4유니트(400)에 형성된 대기압개폐밸브(430)가 열리고, 대기압은 제1유니트의 제1대기압연결홀(152)을 거쳐 제2유니 트의 제2대기압연결홀(223)을 통해 부압 챔버로 유입된다.

도10은 도5 및 도6에 도시된 모듈의 잉크/전처리액/후처리액/백색잉크 이동경로(도10A), 공압/세척액 이동경로(도10B), 부압의 이동경로(도10C: 제2부압개폐밸브는 생략됨)를 나타낸 도이다.

도10B, 10C에 보이는 바와 같이 공압/세척액 배출밸브는 부압발생밸브와 통합된 3웨이밸브(공압/세척액/부압 선택밸브(136))로 구성된다.

도11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 잉크젯프린터용 모듈의 분해사시도이고, 도12는 제2유니트의 단면도이고, 도13은 도11에 도시된 모듈의 잉크/전처리액/후처리액/백색잉크 이동경로(도13A), 공압/세척액 이동경로(도13B), 부압의 이동경로(도13C: 제2부압개폐밸브는 생략됨)를 나타낸 도이다.

도6에 도시된 모듈과 차이점은 제3유니트가 아닌 제2유니트에 잉크배출포트가 형성되었다는 것이다. 따라서, 부압 챔버의 압력센서의 위치는 상부챔버가 없는 관계로 중부챔버에 형성되어 있다.

도14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 잉크젯프린터용 모듈의 분해사시도이고, 도15는 제1유니트의 단면도이고, 도16은 도14에 도시된 모듈의 잉크/전처리액/후처리액/백색잉크 이동경로(도16A), 공압/세척액 이동경로(도16B), 부압의 이동경로(도16C: 제2부압개폐밸브는 생략됨)를 나타낸 도이다.

도6에 도시된 모듈과 차이점은 3개의 유니트가 아닌 2개의 유니트로 구성되어 있다는 점이고, 제1유니트에 유로 홈들과 부압 챔버가 형성되어 있다는 것이다.

도17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 잉크젯프린터용 모듈의 분해사시도 이고, 도18은 제2유니트의 단면도이고, 도19는 도17에 도시된 모듈의 잉크/전처리액/후처리액/백색잉크 이동경로(도19A), 공압/세척액 이동경로(도19B), 부압의 이동경로(도19C: 제2부압개폐밸브는 생략됨)를 나타낸 도이다.

도14에 도시된 모듈과 차이점은 제1유니트의 하부가 개방되어 이를 바닥판을 형성하는 제3유니트를 체결하여 부압 챔버를 형성하였다는 점이다.

본 발명의 잉크젯프린터용 모듈은 내부에 복잡한 유로들과 부압 챔버가 구비되므로 상술한 바와 같이 2개이상의 유니트로 분리설계한 다음 금속 또는 이에 준하는 강도의 소재를 가공하여 상호 체결하여 제조되는 것이 바람직하다.

도1은 본 발명에 따른 잉크젯프린터용 모듈이 장착된 프린터의 사시도 및 부분확대도이다.

도 2는 도1의 프린터의 상면도 및 부분확대도이다.

도3은 본 발명의 잉크젯프린터용 모듈이 프린터의 다른 구성들과 연결된 외부계통도이다.

도4는 본 발명의 모듈 내부에서 동작되는 내부계통도이다.

도5는 본 발명의 일실시예에 따른 잉크젯프린터용 모듈의 결합사시도로서, (A)는 입력부, (B)는 출력부를 나타낸다.

도6은 도5에 도시된 모듈의 분해사시도이다.

도7은 도6의 제1유니트의 양면도를 나타낸 것이다.

도8은 도6의 제2유니트의 단면도를 나타낸 것이다.

도9는 도6의 제3유니트의 단면도를 나타낸 것이다.

도10은 도8에 도시된 모듈의 잉크/전처리액/후처리액/백색잉크 이동경로(도8A), 공압/세척액 이동경로(도8B), 부압의 이동경로(도8C: 제2부압개폐밸브는 생략됨)를 나타낸 도이다.

도11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 잉크젯프린터용 모듈의 분해사시도이다.

도12는 도11에 도시된 제2유니트의 단면도이다.

도13은 도11에 도시된 모듈의 잉크/전처리액/후처리액/백색잉크 이동경로(도 13A), 공압/세척액 이동경로(도13B), 부압의 이동경로(도13C: 제2부압개폐밸브는 생략됨)를 나타낸 도이다.

도14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 잉크젯프린터용 모듈의 분해사시도이다.

도15는 도14에 도시된 제1유니트의 단면도이다.

도16은 도14에 도시된 모듈의 잉크/전처리액/후처리액/백색잉크 이동경로(도16A), 공압/세척액 이동경로(도16B), 부압의 이동경로(도16C: 제2부압개폐밸브는 생략됨)를 나타낸 도이다.

도17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 잉크젯프린터용 모듈의 분해사시도이다.

도18은 도17에 도시된 제1유니트의 단면도이다.

도19는 도17에 도시된 모듈의 잉크/전처리액/후처리액/백색잉크 이동경로(도19A), 공압/세척액 이동경로(도19B), 부압의 이동경로(도19C: 제2부압개폐밸브는 생략됨)를 나타낸 도이다.

Claims (16)

1. 주잉크통(main ink-tank), 세척액통 및 공압펌프로부터, 잉크젯 프린터 헤드와 연결된 보조잉크통(reservoir)에, 잉크, 세척액 및 공압을 공급하는 잉크젯프린터용 모듈로서,

   외관을 형성하는 모듈본체와;

   상기 모듈본체에 구비되며, 상기 주잉크통, 세척액통, 및 공압펌프와 각각 연결된 잉크유입포트, 세척액유입포트, 및 공압유입포트와;

   상기 모듈본체 내부에 구비되며, 상기 잉크유입포트, 상기 세척액유입포트, 및 상기 공압유입포트와 각각 연통된 잉크유로, 세척액유로, 및 공압유로와;

   상기 모듈본체 내부에 구비되며, 상기 공압 및 상기 세척액이 선택적으로 유입될 수 있도록, 상기 공압유로 및 상기 세척액유로와 선택적으로 연통되는 공용유로와;

   상기 모듈본체에 구비되며, 상기 잉크유로의 개폐를 제어하는 잉크개폐밸브와;

   상기 모듈본체에 구비되며, 상기 공용유로로 상기 공압 및 상기 세척액이 선택적으로 유입될 수 있게 제어하는 공압/세척액 선택밸브와;

   상기 모듈본체에 구비되며, 상기 잉크개폐밸브의 제어에 따라 상기 잉크유로의 잉크를 상기 모듈본체 외부로 배출시키는 잉크배출포트와;

   상기 모듈본체에 구비되며, 공압/세척액 선택밸브의 제어에 따라 상기 공용 유로의 공압 또는 세척액을 상기 모듈본체 외부로 배출시키는 공용배출포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯프린터용 모듈.
2. 제1항에 있어서,

   상기 공용유로의 공압 또는 세척액이 상기 공용배출포트에 의해 상기 모듈본체 외부로 배출되는 것을 제어하는 공용밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯프린터용 모듈.
3. 제2항에 있어서,

   상기 모듈본체 내부에 구비되며 상기 보조잉크통에 부압이 걸릴 수 있도록 상기 보조잉크통과 연결되게 마련된 부압챔버를 더 포함하며,

   상기 부압챔버는 상기 공용밸브와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크젯프린터용 모듈.
4. 제1항에 있어서, 상기 공압/세척액 선택밸브는 3-way밸브인 것을 특징으로 하는 잉크젯프린터용 모듈.
5. 제3항에 있어서, 상기 공용밸브는 3-way밸브인 것을 특징으로 하는 잉크젯프린터용 모듈.
6. 제1항에 있어서, 상기 모듈은 전처리액(primer) 또는 후처리액(coating solution)이 모듈 본체내로 유입되는 유입포트와, 전처리액 또는 후처리액이 이동되는 유로와, 전처리액 또는 후처리액의 이동을 제어하는 개폐밸브, 전처리액 또는 후처리액이 모듈 본체 외부로 배출되는 배출포트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯프린터용 모듈.
7. 제6항에 있어서, 상기 모듈은 전처리액이 유입되는 유입포트 및 후처리액이 유입되는 유입포트를 각각 구비하고, 전처리액이 이동되는 유로와 후처리액이 이동되는 유로는 상호 연통되어 하나의 개폐밸브를 통하여 선택적으로 이송시키는 것을 특징으로 하는 잉크젯프린터용 모듈.
8. 제1항에 있어서, 상기 모듈은 백색잉크(white ink)가 유입되는 백색잉크유입포트와, 백색잉크의 이동을 제어하는 백색잉크 개폐밸브와, 백색잉크를 모듈본체 외부로 배출하는 백색잉크 배출포트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯프린터용 모듈.
9. 제8항에 있어서, 상기 백색잉크유입포트와 연통되어 백색잉크를 백색잉크통(main white ink-tank)으로 피드백시키는 백색잉크 피드백포트와, 이의 연통을 제어하는 피드백개폐밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯프린터용 모듈.
10. 제3항에 있어서, 상기 부압챔버의 압력을 측정하는 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯프린터용 모듈.
11. 제10항에 있어서, 상기 센서와 연동되어 상기 부압챔버의 과부압 발생시 외부 공기가 유입되는 것을 제어하는 부압감쇠개폐밸브가 더 포함된 것을 특징으로 하는 잉크젯프린터용 모듈.
12. 제3항에 있어서, 오동작으로 상기 부압챔버로 유입되는 액체를 배출하기 위한 배출구가 더 구비된 것을 특징으로 하는 잉크젯프린터용 모듈.
13. 제12항에 있어서, 상기 부압챔버 내부에 액체유입을 감지하는 수단이 더 포함된 것을 특징으로 하는 잉크젯프린터용 모듈.
14. 제3항에 있어서, 상기 모듈 본체는 제1유니트, 제2유니트 및 제3유니트로 구성되고,

    제1유니트와 제2유니트의 결합면 상에 잉크 유로, 공압 유로, 세척액 유로 및 공용유로가 형성되고,

    제2유니트와 제3유니트의 결합면 상에 부압 챔버가 형성된 것을 특징으로 하는 잉크젯프린터 모듈.
15. 제3항에 있어서, 상기 모듈 본체는 제1유니트 및 제2유니트로 구성되고,

    제1유니트와 제2유니트의 결합면 상에 잉크 유로, 공압 유로, 세척액 유로, 공용유로, 및 부압 챔버가 형성된 것을 특징으로 하는 잉크젯프린터 모듈.
16. 제3항에 있어서, 상기 모듈 본체는 제1유니트, 제2유니트 및 제3유니트로 구성되고,

    제1유니트와 제2유니트의 결합면 상에 잉크 유로, 공압 유로, 세척액 유로 및 공용유로가 형성되고,

    제1유니트, 제2유니트 및 제3유니트의 결합면 상에 부압 챔버가 형성된 것을 특징으로 하는 잉크젯프린터 모듈.

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