KR101982487B1 - 자정식 매체 천공기 - Google Patents

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Abstract

프린터용 매체 천공기는 천공기의 천공 디스크에 잉크 부착을 방지한다. 매체 천공기는 회전디스크 제1측 및 반대측에 복사열을 인가하는 히터를 포함한다. 회전디스크가 회전할 때 회전디스크에 잉크 부착을 방지할 수 있는 소정 온도로 디스크가 가열된다.

Description

자정식 매체 천공기{SELF-CLEANING MEDIA PERFORATOR}
포괄적으로 본 발명은 잉크젯 프린터용 후처리 장치, 및 특히 상변화 잉크젯 프린터에서 매체 천공을 위한 롤러에 관한 것이다.
일반적으로, 잉크젯 프린트 기기 또는 프린터는 시트 또는 웨브 형태의 매체 또는 잉크를 나중에 매체로 이송시키는 중간 회전부재일 수 있는 이미지 수용부재에 액상 잉크 방울 또는 젯 (jet)을 분사하는 최소한 하나의 프린트헤드를 포함한다. 상-변화 잉크젯 프린터는 주변온도에서는 고상이지만 승온에서는 액상으로 전환되는 상변화 잉크를 이용한다. 용융 잉크는 프린트헤드에 의해 이미지 수용기재에 직접, 또는 이미지 수용기재로 전이시키는 중간 화상부재로 분사된다. 이미지 수용기재에 잉크가 존재하면, 기재상에 내구성 잉크 이미지를 형성하기 위하여 압력 및/또는 열로 잉크 방울을 고착시킨다 (transfix).
일부 상변화 잉크 이미지화 기구에서, 이미지 수용기재는 개별적인 기록 매체 시트이다. 전형적으로 시트들은 하나 이상의 공급 트레이에 보관되고 한번에 한 장씩 반출되어 이미지 처리된다. 이러한 유형의 프린터는 맞춤형 이미지 생성 및 문서 제작에 매우 효율적이다. 다른 상변화 잉크 이미지화 기구에서, 이미지 수용기재는 기록 매체 웨브이고, 이는 분사 잉크를 수용하도록 프린트헤드를 지나 출력 영역으로 이송되도록 경로를 따라 연속하여 프린터에 공급된다. 일부 웨브 프린터에서, 웨브는 권취롤에 다시 감기지만, 다른 프린터에서는 웨브는 시트로 절단되거나 달리 처리된다.
일부 웨브 프린터는 인쇄된 매체를 세공 형태로 연결하거나 이후 세공 영역을 절취 가능하게 인쇄된 매체를 천공하도록 구성된다. 세공 (perforation)은 전형적으로, 웨브가 천공 휠 및 지지 롤러 사이에 형성된 닙을 통과하여 제공될 때 휠 원주를 따라 매체 웨브에 작은 선 또는 구멍을 내는 다수의 날개를 가지는 천공 휠 또는 롤러에 의해 형성된다.
때로 상변화 잉크는 인쇄된 매체 또는 기타 프린터 부품들로부터 천공 휠 표면 및 천공 휠의 치형 상 및 사이로 옮겨가 부착된다. 천공 휠에 묻어있는 상변화 잉크는 계속하여 이어지는 인쇄된 매체에 묻게 되어, 매체 상에 형성되는 이미지 품질이 저하된다. 따라서, 천공 휠로부터 상변화 잉크를 제거하는 것이 소망 목표이다.
하나의 실시태양에서 매체 천공기는, 매체 천공기에 잉크가 부착되지 않도록 구성된다. 천공기는 회전디스크 및 히터로 구성된다. 회전디스크는 원주에 배치되는 다수의 치형을 가지며, 치형은 매체가 회전디스크와 체결될 때 매체에 세공을 형성하도록 구성된다. 히터는, 회전디스크가 회전할 때 회전디스크에 잉크 부착을 방지할 수 있는 소정 온도로 회전디스크를 유지하기 위하여 회전디스크 제1측 일부 및 반대측 일부에 복사열을 가하도록 구성된다.
또 다른 실시태양에서, 매체 천공기에 잉크가 부착되지 않도록 구성되는 프린터가 개발되었다. 프린터는 회전디스크, 롤러, 및 히터를 포함한다. 회전디스크는 원주에 배치되는 다수의 치형을 가지며, 치형은 매체 웨브가 회전디스크와 체결될 때 매체 웨브에 세공을 형성하도록 구성된다. 롤러는 회전디스크 치형과 접촉하여 매체 웨브가 통과하는 닙을 형성하도록 구성된다. 히터는, 회전디스크가 회전할 때 회전디스크에 잉크 부착을 방지할 수 있는 소정 온도로 회전디스크를 유지하기 위하여 회전디스크 제1측 일부 및 반대측 일부에 복사열을 가하도록 구성된다.
도 1은 매체 천공기를 가지는 연속 공급식 상변화 잉크젯 프린터 개략도이다.
도 2는 도 1의 매체 천공기 측면도이다.
도 3은 도 1의 매체 천공기 평면도이다.
도 4는 도 1의 매체 천공기 사시도이다.
도 5는 또 다른 매체 천공기 측면도이다.
도 6은 도 5의 매체 천공기 정단면도이다.
본 실시태양의 포괄적인 이해를 위하여, 도면들이 참조된다. 도면에서, 동일 부호는 동일 요소를 나타낸다. 본원에서 사용되는, 용어 “프린터,” “프린트 기구” 또는 "이미지화 기구"는 포괄적으로 하나 이상의 칼라로 인쇄 매체에 이미지를 생성하는 기구를 지칭하고 임의의 이러한 장치, 예컨대 디지털 복사기, 제본기, 팩스기, 다중-기능성 기기, 또는 임의의 목적으로 인쇄 이미지를 생성하는 기타 등을 포함한다. 일반적으로 이미지 데이터는 인쇄 매체에 잉크 이미지를 형성하기 위하여 잉크젯 분사기를 작동하도록 제공되고 사용되는 전자적 형태의 정보를 포함한다. 이들 데이터는 텍스트, 그래픽, 사진, 및 기타 등을 포함한다. 인쇄 매체에 칼라로 이미지 예를들면, 그래픽, 텍스트, 사진을 생성하는 작업을 본원에서 일반적으로 프린트 또는 마킹이라고 언급된다. 상 변화 잉크 프린터는, 실온에서는 고체 상태이지만 더 높은 작동 온도에서는 액상으로 용융되는 고체 잉크라고도 지칭되는 상 변화 잉크를 이용한다. 액상 잉크 방울 (drop)이 직접 또는 간접 프린터의 이미지 수용 표면에 프린트된다.
직접 프린터에서, 프린트헤드는 잉크 방울을 인쇄 매체, 예를들면, 매체 시트 또는 연속 매체 웨브에 직접 분사한다. 잉크 방울이 인쇄 매체에 인쇄된 후, 프린터는 잉크 방울 및 인쇄 매체에 압력 및 선택적으로는 열을 인가하는 두 종의 롤러 사이에 형성된 닙에 인쇄 매체를 통과시킨다. 전형적으로는 “스프레더 롤러”라고 칭하는 하나의 롤러는 인쇄 매체의 인쇄 면과 접촉한다. 전형적으로는 “가압 롤러”라고 칭하는 두 번째 롤러는 스프레더 롤러에 대하여 매체를 압착하여 잉크 방울을 확산시키고 잉크를 인쇄 매체에 고착시킨다.
예시적 목적으로, 연속-매체 시트-로의-직접 상변화 잉크젯 프린터를 참조하여 매체 천공기가 이하 기술된다. 그러나, 본 매체 천공기가 간접 프린터 및/또는 예비-절단된 매체 시트에 인쇄하는 프린터에 적용될 수 있고, 매체 천공기가 다른 유형의 잉크, 예를들면, 수성, 유화, 겔, 또는 UV 경화 잉크와도 적용될 수 있고, 또는 전자 사진식 프린터와도 사용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 도 1은 피-가열 천공 디스크를 가지는 시트-로의-직접, 연속 -매체, 상-변화 잉크젯 프린터 (5)의 개략도이다. 매체 공급 및 취급시스템은 “기재” (종이, 플라스틱, 또는 기타 인쇄 가능한 재료)인 길고, 실질적으로 연속적인 매체 (14) 웨브를 매체원, 예컨대 웨브 롤러 (8)에 장착된 매체 스풀 (10)로부터 제공하도록 구성된다. 단면 (simplex) 프린트의 경우, 프린터는 피드 롤러 (8), 매체 조절기 (16), 프린트 영역 또는 프린트 스테이션 (20), 매체 천공기 (100), 및 후처리 스테이션 (90)으로 구성된다. 양면 (duplex) 동작에서는, 매체 천공기 (100) 및 공급되고 후처리 스테이션 (90)에 의해 처리되기 전에 웨브 인버터 (84)가 사용되어 웨브를 뒤집어 매체 제2면을 프린트 스테이션 (20)에 제공한다. 단면 동작에서는, 매체원 (10)은 매체가 프린터를 관통하여 주행하는 롤러 (12, 26) 폭을 실질적으로 덮을 수 있는 폭을 가진다. 양면 동작에서는, 매체원은 롤러 폭의 약 절반이고 웨브는 프린트 스테이션 (20) 및 인쇄된 웨브 조절기 (80)에 있는 롤러의 절반 폭으로 주행한 후, 필요하다면, 웨브 반대 면의 프린트, 조절, 및 도포를 위하여, 인버터 (84)에 의해 뒤집히고 프린트 스테이션 (20) 반대측 롤러의 다른 절반을 덮어 웨브가 주행하도록 측방으로 변위된다. 상세히 하기되는 바와 같이, 매체 천공기 (100)는 매체 웨브를 관통하여 하나 이상의 선들을 형성하고, 이러한 세공부로 인하여 매체 웨브에서 절취될 수 있다. 매체 천공기 (100)가 매체 웨브 (14)를 천공한 후 후처리 스테이션 (90)은 절취, 결합, 페이지정리 (collate), 스테이플러로 고정 및/또는 기타 프린트 작업을 완료 처리한다. 일부 실시태양에서, 매체 천공기는 후처리 스테이션의 일부로 구성된다.
하나 이상의 롤러를 회전시키는 미도시 된 다수의 모터에 의해 필요에 따라 촉진되면서 매체원 (10)로부터 매체가 풀린다. 매체 조절기 (conditioner)는 롤러 (12) 및 예열기 (18)를 포함한다. 매체가 프린터 통과 경로를 이동할 때 롤러 (12)는 풀린 매체 장력을 조절한다. 대안적인 실시태양에서, 매체는 절단 시트 형태로 경로를 따라 이송되고, 이 경우 매체 공급 및 취급 시스템은 이미지화 기구를 통과하는 예정 경로를 따라 절단 매체 시트를 이송할 수 있는 적합한 임의의 기구 또는 구조체를 포함한다. 예열기 (18)는 피-인쇄 매체 유형, 사용 잉크 유형, 칼라 및 개수에 상응하는 소망 이미지 특성에 따라 선택되는 초기 소정 온도로 웨브를 가열한다. 예열기 (18)는 접촉, 복사, 전도 또는 대류열을 이용하여, 하나의 실제 실시태양에서, 약 30°C 내지 약 70°C인 목표 예열 온도로 가열한다.
매체 웨브는 각각이 매체 폭을 따라 효과적으로 연장되어 잉크를 직접 (즉, 중간 또는 옵셋 부재를 사용하지 않고) 이동 매체에 뿌릴 수 있는 일련의 칼라 유닛 (21A, 21B, 21C, 21D)을 포함하는 프린트 스테이션 (20)을 통과한다. 각각의 칼라 유닛 (21A - 21D)은 매체 웨브 (14) 위에 교차-처리 방향에서 엇갈린 배열로 배치되는 다수의 프린트헤드를 포함한다. 일반적으로 알려진 바와 같이, 각각의 프린트헤드는 4색 칼라 프린트에서 전형적으로 사용되는 칼라의 하나인, 즉, 시안, 마젠타, 노랑 및 검정색 (CMYK)인 단일 칼라 잉크를 분사한다. 프린터 제어기 (50)는 4색 프린트헤드 반대측 경로 일부 일측에 위치한 롤러에 인접하게 장착된 인코더로부터 속도 데이터를 수신하여 웨브가 프린트헤드를 통과할 때 웨브 위치를 계산한다. 제어기 (50)는 이들 데이터를 이용하여 상이한 칼라 패턴 배합에 의한 4종의 원색 이미지를 매체에 형성되도록 프린트헤드의 잉크젯을 구동하여 4색 칼라가 분사되도록 신뢰할 수 있는 정밀도를 가지는 타이밍 신호를 생성한다. 발사 신호에 의해 구동되는 잉크젯은 제어기 (50)에 의해 처리된 이미지 데이터에 상당한다. 프린터 부품인 스캐너 (미도시)에 의해 생성되거나, 또는 달리 전자적 또는 광학적으로 생성되고 프린터에 전달되는 이미지 데이터는 프린터로 전송된다. 다양한 대안적 실시태양에서, 프린터 (5)는 상이한 개수의 칼라 유닛을 포함할 수 있고 CMYK 외의 칼라 잉크를 인쇄할 수 있다.
프린터 (5)는 “상-변화 잉크”를 사용하도록 구성되고, 이는 실온에서 실질적으로 고상이며 이미지 수용표면에 분사하기 위하여 상변화 잉크 융점으로 가열될 때 실질적으로 액상이 되는 잉크를 이용한다는 것을 의미한다. 상변화 잉크 융점은 고상의 상변화 잉크를 액상 또는 용융 상태로 녹일 수 있는 임의의 온도이다. 하나의 실시태양에서, 상변화 잉크 융점은 대략 60°C이다.
각각의 칼라 유닛 (21A - 21D)와 해당 지지부재 (24A- 24D) 각각이 연관된다. 지지부재 (24A - 24D)는 전형적으로 바 또는 롤러 형태이고, 매체 후면에 실질적으로 프린트헤드 반대측에 배열된다. 각각의 지지부재는 매체를 지지부재 반대측 프린트헤드로부터 소정 거리에 위치하도록 적용된다. 지지부재는 하나의 실제 실시태양에서, 약 40°C 내지 약 60°C인 소정 온도로 매체를 가열하기 위하여 열에너지를 방출하도록 구성된다. 여러 지지부재는 개별적 또는 집합적으로 제어된다. 예열기 (18), 프린트헤드, 지지부재 (24) (가열되는 경우), 및 주변 공기는 조합되어 프린트 스테이션 (20) 반대측 경로 일부를 따라 매체를 약 40°C 내지 70°C 범위의 소정 온도로 유지한다.
프린트 영역 (20)의 프린트헤드로부터 다양한 칼라를 수용하기 위하여 부분적-이미지화 매체 웨브 (14)가 이동될 때, 프린터 (5)는 매체 웨브 온도를 소정 범위로 유지한다. 칼라 모듈 (21A - 21D)에 있는 프린트헤드는 전형적으로 매체 웨브 (14) 온도보다 훨씬 높은 온도로 잉크를 분사한다. 결과적으로, 잉크는 매체를 가열한다. 따라서, 기타 온도 조절 기구를 사용하여 매체 온도를 소정 범위로 유지할 수 있다. 예를들면, 매체 전후에 의 공기 온도 및 공기 유동속도 역시 매체 온도에 영향을 줄 수 있다. 따라서, 공기 송풍기 또는 팬이 사용되어 매체 온도 제어를 용이하게 할 수 있다. 따라서, 프린터 (5)는 매체 웨브 (14) 온도를 프린트 영역 (20)의 프린트헤드로부터 모든 잉크를 분사하기에 적합한 범위로 유지한다. 온도 센서들 (미도시)이 매체 경로 일부를 따라 위치하여 매체 온도 조절을 피드백 할 수 있다.
매체 경로를 따라 프린트 영역 (20)을 지나, 매체 웨브 (14)는 안내 롤러 (26)를 거쳐 하나 이상의 “중앙-히터” (30)로 이동한다. 중앙-히터 (30)는 접촉, 복사, 전도 및/또는 대류열을 이용하여 매체 온도를 조절한다. 롤러 (26)에서의 잉크 및 종이 온도에 따라, 본 “중앙-히터”는 종이 및/또는 잉크로부터 열을 가감한다. 중앙-히터 (30)는 매체에 올려진 잉크가 스프레더 (40)를 통과할 때 바람직한 특성에 적합한 온도가 되도록 조절한다. 하나의 실시태양에서, 유용한 중앙-히터 목표 온도 범위는 약 35°C 내지 약 80°C이다. 중앙-히터 (30)는 잉크 및 기재 온도들이 서로 약 15°C 내에 있도록 균일 효과를 제공한다. 중앙-히터 (30)는 기재 및 잉크 온도들이 스프레더 온도보다0°C 내지 20°C 이상 되도록 조정한다.
중앙-히터 (30)를 지나, 이미지가 매체에 고착되도록 고착 조립체 (40)는 열 및/또는 압력을 매체에 인가하도록 구성된다. 고착조립체는 가열 또는 미-가열 가압 롤러, 복사 히터, 히트 램프, 및 기타 등을 포함한 이미지를 매체에 고정시키는 임의의 적합한 기구 또는 장치를 포함한다. 도 1의 실시태양에서, 고착조립체는 소정 압력, 및 일부 구현에서는, 열을 매체에 인가하는 “스프레더” (40)를 포함한다. 스프레더 (40) 기능은 웨브 (14) 상에 있는 실질적인 잉크 방울, 방울 줄기 또는 라인들을 가압 및 일부 시스템에서는 열로 잉크를 번지도록 하여 인접 방울들 사이 공간을 채워 고형 이미지가 균일하도록 하는 것이다. 잉크 확산 외에도, 또한 스프레더 (40)는 잉크층 부착력 및/또는 잉크-웨브 접착력을 높여 이미지 지속성을 개선시킨다. 스프레더 (40)는 롤러, 예컨대 이미지-측 롤러 (42) 및 가압 롤러 (44)를 포함하여, 매체에 열과 압력을 인가한다. 둘 중 하나의 롤은 가열요소, 예컨대 가열요소 (46)를 포함하여, 웨브 (14) 온도 범위를 약 35°C 내지 약 80°C로 가열한다. 대안적인 실시태양에서, 고착조립체는 프린트 영역 이후에 매체의 비-접촉 가열 (무-가압)로 잉크를 확산시킨다. 이러한 비-접촉 고착조립체는 복사 히터, UV 가열 램프, 및 기타 등과 같은 임의의 적합한 유형의 히터를 사용하여 매체를 소망 온도로 가열한다.
하나의 실제 실시태양에서, 스프레더 (40)에서 롤러 온도는, 다른 실시태양에서 잉크 특성에 따라 다를 수 있지만, 약 55°C로 유지된다. 일반적으로, 낮은 롤러 온도로는 라인 확산이 약하고 더 높은 온도로는 광택 결함을 초래할 수 있다. 너무 높은 롤러 온도는 롤러에서 잉크 편차를 일으킬 수 있다. 하나의 실제 실시태양에서, 닙 압력은 약 500 내지 약 2000 psi lbs/측으로 설정된다. 낮은 닙 압력으로는 라인 확산이 약하고 더 높은 압력은 가압 롤러 수명을 단축시킨다.
또한 스프레더 (40)는 이미지-측 롤러 (42)와 결부되는 클리닝/급유(oiling) 스테이션 (48)을 포함한다. 스테이션 (48)은 박리제 층 또는 기타 물질을 소제 및/또는 롤러 표면에 인가한다. 박리제 물질은 점도가 약 10-200 센티푸아즈인 아미노 실리콘유일 수 있다. 소량의 오일이 필요하고 매체에 의해 운반되는 오일은 단지A4 크기 페이지 당 약 1-10 mg이다. 하나의 가능한 실시태양에서, 중앙-히터 (30) 및 스프레더 (40)는 하나의 유닛으로 조합되어 매체 동일 부분에 대하여 각각의 기능이 동시적으로 발휘될 수 있다.
스프레더 (40) 경로 이후 인쇄된 매체는 매체 천공기 (100)에 제공되고 후처리 스테이션 (90)에 의해 시스템에서 제거되거나 (단면 프린트) 또는 웨브 인버터 (84)로 안내되어 역전되고 다른 롤러 부분으로 변위되어 프린트헤드, 중앙-히터, 및 스프레더를 2차로 통과한다. 양면 인쇄된 매체는 천공기 (100)에 제공되고 후처리 스테이션 (90)에 의해 처리된다. 대안으로, 매체는 천공된 후 재권취 유닛으로 안내되어 매체가 롤러에 감겨 시스템에서 제거되고 연속하여 처리된다.
프린터 (5)의 다양한 부시스템, 부품들 및 기능들 동작 및 제어는 제어기 (50) 조력으로 수행된다. 제어기 (50)는 프로그램 명령을 실행하는 범용 또는 특수 목적의 프로그램 가능한 처리기로 구현된다. 프로그램화 기능을 수행하기에 필요한 명령 및 데이터는 처리기 또는 제어기와 관련된 메모리에 저장된다. 처리기, 메모리, 및 인터페이스 회로는 제어기 및/또는 프린트 엔진을 구성하여 프린터 동작에 필요한 기능을 수행한다. 이들 부품은 인쇄 회로 카드에 제공되거나 주문형 반도체 (ASIC) 회로로 제공된다. 각각의 회로는 별도의 처리기로 구현되거나 다중 회로가 하나의 처리기로 구현될 수 있다. 대안으로, 회로들은 개별 부품들로 구현되거나 VLSI 회로에 제공될 수 있다. 또한, 본원에 기재된 회로들은 처리기, ASIC, 개별 부품들, 또는 VLSI 회로 조합으로 구현될 수 있다.
도 2 - 4는 천공 디스크 (104), 피-가열 블록 (120), 회수 트레이 (140), 및 지지 롤러 (160)를 포함하는 매체 천공기 (100)를 도시한다. 천공 디스크 (104)는 다수의 치형 (108)을 가지고, 이들은 디스크 (104) 원주 주위로 배치되며 지지 롤러 (160)와 체결되어 닙 (164)을 형성하며, 이 사이로 매체 웨브 (14)가 이송된다. 닙 (164)을 통과하여 처리 방향 P으로 이동하는 매체 웨브 (14)은 천공 디스크 (104)를 방향 (180)으로 회전시키고 지지 롤러 (160)를 방향 (184)로 회전시킨다. 다른 실시태양에서, 천공 디스크 및 지지 롤러 중 하나 또는 양자 모두 구동기에 의해 회전되어 닙을 통과하는 매체 웨브 이동을 용이하게 한다. 매체 웨브 (14)가 천공 디스크 (104) 및 지지 롤러 (160) 사이 닙 (164)을 통과할 때, 회전 천공 디스크 (104) 치형 (108)은 매체 웨브 (14)를 관통하여, 매체 웨브 (14)에 세공 라인을 형성한다. 일부 실시태양에서, 천공 디스크 (104) 및 이의 치형 (108)은 소수성 물질, 예를들면 폴리테트라플루오로에틸렌 (통상 “PTFE”로 칭하고 상업적으로는 Teflon®으로 판매)로 도포되어, 액상의 상변화 잉크가 천공 디스크 (104)에서 흘러내리도록 한다.
피-가열 블록 (120)은 가열요소 (128) 및 압입부 (124)를 포함한다. 압입부 (124)가 천공 디스크 (104) 일부를 부분적으로 둘러싸도록 피-가열 블록 (120)이 배치된다. 가열요소 (128)는 전원 (미도시)과 작동적으로 연결되고, 전원이 선택적으로 전력을 가열요소 (128)에 인가할 때 열을 발생하도록 구성된다. 가열요소 (128)는 임의의 적합한 히터, 예를들면, 스트립으로 편조된 다중 단열 니크롬선으로 형성된 열 테이프일 수. 피-가열 블록 (120)은 높은 열 전도도를 가지는 재료 예를들면, 알루미늄으로 형성되어 피-가열 블록 (120)은 가열요소에 의해 발생된 열을 압입부 (124)로 전도하고 천공 디스크 (104)로 복사한다. 일부 실시태양에서 피-가열 블록은 소수성 물질, 예를들면 PTFE 또는 실리콘유로 도포되어, 피-가열 블록에 잉크가 부착되는 것을 방지한다. 다른 실시태양에서, 가열 블록은 피-가열 블록 대향 압입부 표면을 제외한 모든 표면에 단열층을 포함하여 블록에서 프린터 다른 부품들로 복사되는 열량을 낮춘다.
도 3에 도시된 바와 같이, 압입부 (124)는 천공 디스크 치형 (108) 단면과 유사한 형상을 가져 피-가열 블록 (120)은 천공 디스크 (104) 제1측 (112) 및 반대측 (116)으로부터 소정 거리 유지되어 디스크 (104)가 압입부 (124)를 통과하여 회전되면 천공 디스크 (104) 양측 (112, 116)이 가열된다. 압입부 (124)는 실질적으로 회수 트레이 (140) 상부에 위치하여 천공 디스크 (104)에서 용융되고 낙하하는 잉크는 회수 트레이 (140)에 도달한다.
작동에 있어서, 도 2에 도시된 바와 같이 매체 웨브 (14)는 천공 디스크 (104) 치형 (108) 및 지지 롤러 (160) 사이에 형성된 닙 (164)을 통과하여 처리 방향 P로 제공된다. 웨브 (14)가 닙 (164)을 통과하여 이동하면, 천공 디스크 (104) 치형 (108)은 매체 웨브 (14)를 관통하여, 웨브 (14)에 세공 라인을 형성한다. 또한 웨브 (14) 이동으로 지지 롤러 (160)는 방향 (184)로 회전하고 천공 디스크 (104)는 방향 (180)로 회전한다. 대안으로, 천공 디스크는 구동기에 의해 회전되어 닙을 통과하는 웨브 이동을 용이하게 할 수 있다.
매체 웨브 (14)가 천공 디스크 (104)를 지날 때, 매체 웨브 상의 일부 상변화 잉크, 특히 천공 디스크 치형 (108)과 접촉되는 매체 웨브 영역에 있는 잉크는, 매체 웨브 (14)에서 이탈되어 천공 디스크 (104) 양측 (112 116) (도 3) 또는 치형 (108)에 또는 사이에 부착될 수 있다. 천공 디스크 (104)가 방향 (180)으로 계속 회전되면, 디스크 (104)에 부착된 잉크는 피-가열 블록 (120)의 압입부 (124)를 통과한다. 피-가열 블록 (120)은 천공 디스크 (104)에 열을 복사하여 디스크 (104) 및 디스크 (104) 상의 임의 잉크의 온도를 소정 온도 이상으로, 하나의 실시태양에서 약 60°C 내지 약 95°C로 높여, 상변화 잉크를 용융시킨다. 상변화 잉크는 잉크젯에서 분사될 수 있도록 상승 온도에서 낮은 점도를 가지도록 구성되므로, 천공 디스크 (104) 상의 잉크 온도를 소정 온도로 증가시키면 디스크 (104) 상에 잔류된 잉크의 점도는 낮아지고, 잉크는 디스크 (104)에서 흘러내릴 수 있다. 중력 및 잉크에 작용하는 회전디스크 (104) 구심력으로 액상 잉크는 디스크 (104)로부터 이탈되고, 잉크는 회수 트레이 (140)로 적하된다. 가열된 천공 디스크 (104)는 따라서 연속된 회전에서 매체 웨브 (14)에 적층 될 수 있는 잉크를 남기지 않고, 천공 디스크 (104)에 의한 의도하지 않은 잉크 적층으로 인한 이미지 결함을 방지한다.
도 5 - 6은 천공 디스크 (104), 히터 (220), 회수 트레이 (140), 및 지지 롤러 (160)를 포함한 다른 매체 천공기 (200)를 도시한다. 천공 디스크 (104), 회수 트레이 (140), 및 지지 롤러 (160)는 실질적으로 도 1 - 4의 매체 천공기 (100) 천공 디스크, 회수트레이, 및 지지 롤러와 동일하게 배치되어 웨브가 천공 디스크 (104) 및 지지 롤러 (160) 사이에 형성된 닙 (164)을 통과하여 제공될 때 천공 디스크 (104)는 매체 웨브 (14)를 천공할 수 있다.
히터 (220)는 천공 디스크 (104) 바닥에 위치한다. 히터 (220)는 제1 가열요소 (224) 및 제1 히터 플랜지 (226)를 가지는 제1 피-가열판 (222), 제2 가열요소 (230) 및 제2 히터 플랜지 (232)를 가지는 제2 피-가열판 (228), 및 전원 (236)을 포함한다. 제1 피-가열판 (222)은 천공 디스크 (104) 제1측 (112)에 근접하게 위치하고, 제2 피-가열판 (228)은 천공 디스크 (104) 반대측 (116)에 근접하게 위치한다. 전원 (236)은 제1 가열요소 (224) 및 제2 가열요소 (230)와 전선 (238)에 의해 작동적으로 연결되어 전력을 가열요소 (224, 230)로 전달한다. 전원 (236)은, 예를들면, 프린트헤드 및 다양한 기타 프린터 부품들을 작동시키는 제어기에 의해, 피-가열 블록이 소정 온도로 유지되도록 선택적으로 활성화 된다. 대안으로, 가열요소는 적합한 열량이 피-가열판으로 언제나 제공되도록, 따라서 프린터가 작동할 때 언제나 활성화되도록 적용될 수 있다.
제1 가열요소 (224)는 천공 디스크 (104)의 반대측 제1 피-가열판 (222) 측에 장착되고, 제2 가열요소 (230)는 디스크 (104) 반대측 제2 피-가열판 (228) 측에 배치된다. 가열요소 (224, 230)는 열을 발생시켜 피-가열판 (222, 228) 온도를 소정 온도까지 높인다. 피-가열판 (222, 228)은 열전도성 재료로 형성되어 피-가열판 (222, 228)은 가열요소 (224, 230)에 의해 발생된 열을 천공 디스크 (104) 대향 피-가열판 (222, 228) 측으로 전도한다. 피-가열판 (222, 228)은 가열요소 (224, 230)에 의해 발생된 열을 천공 디스크 (104) 제1 측 (112) 및 반대측 (116) 각각으로 복사한다. 피-가열판 (222, 228)은 플랜지 (226, 232) 각각을 포함하고, 이들은 열전도성 재료로 형성되고 피-가열판 (222, 228)에서 천공 디스크 (104) 치형 (108)을 향하여 연장되도록 구성되어 플랜지 (226, 232)는 치형 (108)에 충분히 인접하도록 배치되고 플랜지 (226, 232)는 천공 디스크 (104) 치형 (108)으로 열을 복사할 수 있다. 플랜지 (226, 232)는 이들 사이에 개구를 포함하여 천공 디스크 (104)에서 배출되는 잉크는 플랜지 (226, 232) 사이로 흘러 회수트레이 (160)로 낙하된다.
작동에 있어서, 천공 디스크 (104)는 매체 웨브 (14)에 의해 방향 (180)로 회전하고, 웨브 (14)가 닙 (164)을 통과할 때 매체 웨브 (14)를 관통한다. 천공 디스크 (104)가 매체 웨브 (14)를 천공할 때 잉크는 매체 웨브 (14)에서 천공 디스크 (104) 치형 (108) 양측 (112, 116)에 부착될 수 있다. 천공 디스크 (104)가 계속 방향 (180)으로 회전하면, 디스크 (104)에 묻은 잉크는 피-가열판 (222, 228) 사이를 지나고, 피-가열판 (222, 228)은 디스크 (104) 및 디스크 (104) 상의 임의의 잉크에 열을 복사한다. 열로 인하여 디스크 (104) 온도는 디스크 (104)상의 잉크가 녹아 점도가 떨어져, 잉크가 천공 디스크 (104)에서 흘러 내릴 수 있는 소정온도로 높아진다. 이탈 잉크는 플랜지 (226, 232) 사이 공간으로 유동되어 회수트레이 (160)로 적하하고, 천공 디스크(104)는 잉크가 잔류하지 않아 이어지는 회전에서 매체 웨브 (14)로 잉크 옮겨지는 현상 없음이 보장된다.

Claims (10)

  1. 프린터로서,
    회전 디스크로서, 상기 회전 디스크의 원주 둘레에 배치되는 다수의 치형을 가지며, 상기 치형은 매체 웨브가 상기 회전 디스크와 체결될 때 상기 매체 웨브에 세공 (perforation) 을 형성하도록 구성되는, 상기 회전 디스크,
    상기 매체 웨브가 통과하는 닙을 형성하도록 상기 회전 디스크의 치형과 접촉하도록 구성되는 롤러,
    상기 회전 디스크가 회전할 때 상기 회전 디스크에 잉크 부착을 방지할 수 있는 미리 정해진 온도 범위 내에서 상기 회전 디스크를 유지하기 위하여 상기 회전 디스크의 제 1 측 일부 및 상기 회전 디스크의 반대측의 일부에 열을 복사하도록 구성되는 히터, 및
    상기 회전 디스크에 의해 배출되는 상변화 잉크를 수용하기 위하여 상기 회전 디스크 근위에 배치되는 트레이를 포함하는, 프린터.
  2. 프린터로서,
    회전 디스크로서, 상기 회전 디스크의 원주 둘레에 배치되는 다수의 치형을 가지며, 상기 치형은 매체 웨브가 상기 회전 디스크와 체결될 때 상기 매체 웨브에 세공을 형성하도록 구성되는, 상기 회전 디스크,
    상기 매체 웨브가 통과하는 닙을 형성하도록 상기 회전 디스크의 치형과 접촉하도록 구성되는 롤러, 및
    상기 회전 디스크가 회전할 때 상기 회전 디스크에 상변화 잉크 부착을 방지할 수 있는 미리 정해진 온도에서 상기 회전 디스크를 유지하기 위하여 상기 회전 디스크의 제 1 측 일부 및 상기 회전 디스크의 반대측의 일부에 열을 복사하도록 구성되는 히터로서, 상기 히터는 전기 에너지원에 선택적으로 연결하도록 구성되는 제 1 가열 요소 및 높은 열전도도를 가지는 제 1 판을 포함하고, 상기 제 1 판은 상기 제 1 가열 요소와 작동적으로 연결되고 상기 회전 디스크에 상기 제 1 가열 요소로부터 수용되는 열을 상기 제 1 판이 복사하기 위하여 상기 제 1 가열 요소와 상기 회전 디스크의 제 1 측 사이에 위치되는, 상기 히터를 포함하는, 프린터.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 히터는,
    전기 에너지원에 선택적으로 연결되도록 구성되는 제 2 가열요소; 및
    높은 열전도도를 가지고 상기 제 2 가열요소와 작동적으로 연결되며 상기 회전 디스크에 상기 제 2 가열요소로부터 수용되는 열을 제 2 판이 복사하기 위하여 상기 제 2 가열 요소 및 상기 회전 디스크의 반대측 사이에 위치하는 제 2 판을 더 포함하는, 프린터.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 가열요소 및 상기 제 2 가열요소는 열 테이프를 포함하는, 프린터.
  5. 프린터로서,
    회전 디스크로서, 상기 회전 디스크의 원주 둘레에 배치되는 다수의 치형을 가지며, 상기 치형은 매체 웨브가 상기 회전 디스크와 체결될 때 상기 매체 웨브에 세공을 형성하도록 구성되는, 상기 회전 디스크,
    상기 매체 웨브가 통과하는 닙을 형성하도록 상기 회전 디스크의 치형과 접촉하도록 구성되는 롤러, 및
    상기 회전 디스크가 회전할 때 상기 회전 디스크에 상변화 잉크 부착을 방지할 수 있는 미리 정해진 온도에서 상기 회전 디스크를 유지하기 위하여 상기 회전 디스크의 제 1 측 일부 및 상기 회전 디스크의 반대측의 일부에 열을 복사하도록 구성되는 히터로서, 상기 히터는 높은 열전도도를 가진 블록을 가지며, 상기 블록은 상기 회전 디스크의 제 1 측 및 반대측을 향하여 열을 복사하도록 구성되고, 상기 블록에는 가열요소가 장착되며, 상기 가열요소는 상기 회전 디스크를 미리 정해진 온도에 유지할 수 있는 온도로 블록을 가열하도록 구성되는, 상기 히터를 포함하는, 프린터.
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