KR102520995B1 - 강제순환식 쿨링구조를 갖는 카드프린터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 강제순환식 쿨링구조를 갖는 카드프린터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 구조가 간결, 단순하고, 방열작용을 효과적으로 수행하면서도 카드프린트의 내부를 청결하게 유지함으로써 내구성 및 인쇄 품질을 향상시킬 수 있는 강제순환식 쿨링구조를 갖는 카드프린터에 관한 것이다.
본 발명에 따른 강제순환식 쿨링구조를 갖는 카드프린터는 인쇄리본공급롤러의 잉크리본을 인쇄리본권취롤러로 이송, 권취시키는 리본이송부, 전사필름공급롤러의 중간전사필름을 전사필름권취롤러로 이송, 권취시키는 필름이동모터를 구비한 필름이송부, 인쇄리본과 중간전사필름의 이송경로 교차 지점에 배치되는 인쇄헤드, 중간전사필름의 오버레이층을 카드의 표면에 전사하는 전사수단, 및 복원용히팅롤러가 구비되고 카드의 이송동작을 수행하는 카드이송수단이 프린터본체에 내장되는 한편, 방열작용을 위해 상기 프린터본체에 내장되는 강제순환식 쿨링구조를 갖는 카드프린터에 있어서, 상기 강제순환식 쿨링구조는, 상기 프린터본체의 일측에 설치되어 내부공간으로 외기를 흡인하는 흡인팬; 상기 흡인팬과 이격되게 상기 프린터본체의 타측에 설치되어 내기를 외부로 배출하는 배기팬; 상기 흡인팬의 외기 유입측에 접속되는 여과수단; 및 상기 흡인팬의 배기측에 일측이 접속되고 타측이 냉각 개소를 향하도록 배치된 냉기분배박스;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

강제순환식 쿨링구조를 갖는 카드프린터{CARD PRINTER WITH FORCED CIRCULATION COOLING STRUCTURE}
본 발명은 강제순환식 쿨링구조를 갖는 카드프린터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 구조가 간결, 단순하고, 방열작용을 효과적으로 수행하면서도 카드프린트의 내부를 청결하게 유지함으로써 내구성 및 인쇄 품질을 향상시킬 수 있는 강제순환식 쿨링구조를 갖는 카드프린터에 관한 것이다.
일반적으로, 신용카드, 교통카드, 멤버쉽카드, 진료카드, 신분증 등과 같은 다양한 종류의 카드는 플라스틱 카드 표면에 이미지, 도안, 문자, 등을 인쇄하는 인쇄과정과, 인쇄과정을 통해 카드에 형성된 인쇄면을 보호하기 위하여 투명 재질의 라미네이션 패치(코팅 필름 등으로도 호칭됨)를 라미네이팅장치에 의해 부착하는 라미네이팅 과정을 통해 제작하게 된다.
이러한 각종 카드는 표면에 인쇄리본을 직접 밀착시켜 인쇄하는 통상적인 카드프린터 인쇄방식은 플라스틱 카드의 가장자리 부분까지 인쇄할 수 없는 한계점을 가지고 있다.
이러한 단점을 해소하기 위한 카드프린터로서 인쇄리본 외에 중간전사 웹(web) 또는 중간전사 필름을 사용하여 인쇄하는 재전사 프린터가 개발되어 있다.
이러한 재전사 프린터는 플라스틱 카드에 인쇄리본이 직접 접촉되어 인쇄되는 것이 아니라 중간전사필름에 인쇄리본에 의한 인쇄과정이 수행된 후 적층과정(재전사)을 통해 중간전사필름에 인쇄된 이미지가 플라스틱 카드에 적층되도록 되어 있다.
예컨대, 대한민국 등록특허 등록번호 제10-1308536호에는 도1에 도시된 바와 같은 순간 직접가열방식의 재전사 칼라프린터가 개시되어 있다.
등록특허 제10-1308536호에 따른 재전사 칼라프린터는 베이스 프레임(10), 카드이송수단(20), 인쇄리본 공급롤러(30), 인쇄리본 권취롤러(40), 전사필름 공급롤러(50), 전사필름 권취롤러(60), 인쇄헤드(70), 전사수단(80), 및 헤드 승강수단(90)을 구비한다.
전사수단(80)은 도1에 도시된 바와 같이 카드의 이송경로상에 배치되고 인쇄헤드(70)를 통과한 중간전사필름(b)의 오버레이층을 카드의 표면에 전사하는 구성으로, 카드(c)의 이송을 위해 구비되는 하부 이송롤러(211)와 마주보게 배치되고 인가되는 전원에 의해 순간적으로 가열되는 적층용 열전사헤드로 구성되어 있다.
재전사 칼라프린터는 리본구동장치(미도시)의 구동으로 인쇄리본 공급롤러(30)에 감김된 인쇄리본(a)이 풀림되어 가이드롤러(d)에 안내되면서 인쇄리본 권취롤러(40)측으로 이송되는 한편, 전사필름 공급롤러(50)에 롤 형태로 감김된 중간전사필름(b)이 필름공급롤러 구동모터(51) 및 필름권취롤러 구동모터(61)의 구동으로 전사필름 권취롤러(60)측으로 이송되는 과정에서 인쇄헤드구동장치(72)의 작동으로 인쇄헤드(70)가 인쇄롤러(71)측으로 이동되면 인쇄헤드(70)와 인쇄롤러(71)의 교차 지점을 통과하던 인쇄리본(a)의 잉크층이 중간전사필름(b)의 오버레이층에 전사과정을 통해 이미지 등을 인쇄하게 된다.
이러한 인쇄리본(a) 및 중간전사필름(b)의 이송과 함께 카드이송수단(20)의 작동으로 카드 이송경로를 따라 배열된 하부 및 상부 이송롤러(211,212) 사이로 카드(c)가 이송되어 적층용 열전사헤드(80)와 그 하부의 하부 이송롤러(211) 사이로 진입하게 된다.
그리고, 적층용 열전사헤드(80)의 하부로 진입되는 카드의 표면으로 중간전사필름(b)이 이동하는 과정에서 헤드 승강수단(90)이 하강되면 적층용 열전사헤드(80)의 발열체(82)가 카드 표면에 밀착된다. 이와 동시에 하부 이송롤러(211)의 이송력에 의해 카드가 이송되면서 재전사과정이 자연스럽게 수행되고 중간전사필름(b)의 오버레이층은 카드(c)의 표면에 적층(라미네이팅)되게 된다.
전술한 바와 같이 재전사과정을 통해 인쇄 완료된 카드(c)는 재전사과정에서 열변형으로 인해 밴딩될 수 있으므로 배출되는 과정에서 이를 복원하기 위한 복원용히팅롤러를 구비할 수 있다.
한편, 전술한 종래 재전사 칼라프린터와 같은 카드프린터는 중간전사필름에 인쇄된 이미지가 플라스틱 카드에 적층되므로 인쇄 품질이 현저히 향상되는 장점이 있지만, 작동과정을 열을 방출하는 구성품이 많은 구조적인 특징으로 인해 방열 불량에 따른 구성품의 열화로 내구성 저하를 초래하고 있는 한계점이 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 종래 재전사 칼라프린터는 중간전사필름에 인쇄리본에 의한 인쇄과정을 수행하도록 열전사헤드로 구성된 인쇄헤드(70)와, 재전사를 통해 중간전사필름에 인쇄된 이미지가 플라스틱 카드에 적층하는 적층용 열전사헤드(80)로부터 고열이 방출될 뿐만 아니라 인쇄롤러 구동모터(74), 캠 회전모터(723), 이송롤러 구동모터(221) 등 열을 방출하는 구성품이 많아서 단순하게 방열팬을 설치하는 방식으로는 충분한 방열작용이 불가능하여 구성부품의 열화와, 인쇄 리본, 중간전사필름의 열화에 따라 오작동 발생, 내구성 저하를 초래하고 있다. 이에 따라 열기가 방출되는 각 구성품의 적절한 방열을 위해서는 다수의 냉각 팬을 설치해야 하고 이로 인해 전체적인 부피가 커지게 되므로 컴팩트한 설계가 어려워질 뿐만 아니라 제조원가가 상승되는 단점이 있다.
한편, 종래 재전사 칼라프린터는 프린터본체에 방열팬을 설치하여 내부 열기를 흡인하여 배기하는 방식의 방열구조이므로 프린터본체에 마련된 공기흡입구나 개구부 또는 틈새를 통해 정화되지 않은 외부 공기가 흡인됨에 따라 먼지 등이 함께 유입된다. 이와 같이 프린터본체의 내부로 유입된 먼지는 카드나 인쇄 리본, 중간전사필름 등에 부착되는 등 오염을 유발하여 인쇄 품질을 저하시키는 요인으로 작용하게 되는 문제점이 있다.
한국공개실용신안허 공개번호 제20-1994-0026465호 "열전사 프린터의 방열장치" 한국등록특허 등록번호 제10-0768730호 "중간 전사 필름을 구비한 프린터" 한국등록특허 등록번호 제10-1308536호 "순간 직접가열방식의 재전사 칼라프린터"
본 발명은 상기 내용에 착안하여 제안된 것으로, 구조가 간결, 단순하면서도 다양한 발열 구성품의 방열작용을 효과적으로 수행함으로써 내구성 및 상품성을 향상시킬 수 있고, 제조원가를 절감할 수 있도록 한 강제순환식 쿨링구조를 갖는 카드프린터를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 방열작용을 효과적으로 수행하면서도 카드프린트의 내부를 청결하게 유지함으로써 인쇄 품질이 향상될 수 있도록 한 강제순환식 쿨링구조를 갖는 카드프린터를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 강제순환식 쿨링구조를 갖는 카드프린터는 강제순환식 쿨링구조를 갖는 카드프린터에 있어서, 인쇄리본공급롤러의 잉크리본을 인쇄리본권취롤러로 이송, 권취시키는 리본이송부, 전사필름공급롤러의 중간전사필름을 전사필름권취롤러로 이송, 권취시키는 필름이동모터를 구비한 필름이송부, 인쇄리본과 중간전사필름의 이송경로 교차 지점에 배치되는 인쇄헤드, 중간전사필름의 오버레이층을 카드의 표면에 전사하는 전사수단, 및 복원용히팅롤러가 구비되고 카드의 이송동작을 수행하는 카드이송수단이 프린터본체에 내장되는 한편, 방열작용을 위해 상기 프린터본체에 내장되는 강제순환식 쿨링구조를 갖는 카드프린터에 있어서, 상기 강제순환식 쿨링구조는, 상기 프린터본체의 일측에 설치되어 내부공간으로 외기를 흡인하는 흡인팬; 상기 흡인팬과 이격되게 상기 프린터본체의 타측에 설치되어 내기를 외부로 배출하는 배기팬; 상기 흡인팬의 외기 유입측에 접속되는 여과수단; 및 상기 흡인팬의 배기측에 일측이 접속되고 타측이 냉각 개소를 향하도록 배치된 냉기분배박스;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 흡인팬은 상기 프린터본체의 상부 일측 개구부에 형성되고, 상기 배기팬은 상기 흡인팬과 이격된 상기 프린터본체의 상부 타측에 형성되고, 상기 냉기분배박스는 상기 흡인팬으로 유입된 외기가 상기 배기팬을 향해 유동되는 호 형상의 냉각유로를 형성하도록 구성될 수 있다.
한편, 상기 냉기분배박스는, 공기유입구 둘레에 상기 흡인팬이 안착되도록 형성된 프랜지부; 상기 공기유입구의 하방으로 상광하협 구조로 연장되는 수직덕트부; 상기 수직덕트부의 하부에 타측으로 연장되는 굴곡덕트부; 상기 굴곡덕트부의 단부에 상기 내부공간과 연통되게 형성되는 제1 공기배출구; 상기 수직덕트부의 하부에 형성되고 상기 내부공간과 연통되는 제2 공기배출구; 및 상기 수직덕트부의 일측에 경사지게 형성되고 상기 내부공간과 연통되는 제3 공기배출구;를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 냉각유로는, 상기 제1 공기배출구로부터 분출되는 냉기가 상기 인쇄헤드를 경유한 후 상기 배기팬을 향해 유동되도록 형성된 제1 호형 냉각유로, 상기 제2 공기배출구로부터 분출되는 냉기가 상기 전사수단을 경유한 후 상기 배기팬을 향해 유동되도록 형성된 제2 호형 냉각유로, 상기 제3 공기배출구부터 분출되는 냉기가 상기 필름이동모터 및 상기 복원용히팅롤러를 경유한 후 상기 배기팬을 향해 유동되도록 형성된 제3 호형 냉각유로를 구비할 수 있다.
바람직하게, 상기 인쇄헤드는 상기 제1 공기배출구의 냉기 분출방향과 마주보는 위치에 배치되고, 상기 전사수단은 상기 인쇄헤드 하방의 상기 제2 호형 냉각유로상에 배치되며, 상기 필름이동모터는 상기 제3 공기배출구의 냉기 분출방향과 마주보는 위치에 배치되고, 상기 복원용히팅롤러는 상기 필름이동모터 하방의 제3 호형 냉각유로상에 배치되어, 상기 제2 호형 냉각유로 및 제3 호형 냉각유로를 경유한 냉기는 상기 제1 호형 냉각유로에서 합류된 후 배기되도록 구성될 수 있다.
상기 냉기분배박스는 종방향으로 구획되어 분리 형성된 제1 냉기분배박스부와 제2 냉기분배박스부로 구성되고, 상기 제1 및 제2 냉기분배박스부의 마주보는 단부에 형성된 결속부에 의해 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
상기 여과수단은 상기 프린터본체에 접속되는 통공을 갖는 여과부케이스와, 상기 여과부케이스에 저부에 설치되는 여과필터를 포함하여 구성될 수 있다.
바람직하게, 상기 흡인팬은 상기 배기팬에 비해 흡인용량이 큰 송풍기로 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 강제순환식 쿨링구조를 갖는 카드프린터에 의하면, 2개의 송풍팬, 여과수단 및 냉기분배박스에 의해 복수의 U자형 냉각유로를 형성하여 냉각작용을 효과적으로 수행할 수 있으므로 내구성을 향상시킬 수 있고 소비 전력을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 구조가 간결, 단순하여 상품성을 향상시킬 수 있고 제조원가를 절감할 수 효과가 있다.
그리고, 본 발명에 따른 강제순환식 쿨링구조를 갖는 카드프린터는 흡인팬을 배기팬에 비해 흡인용량이 큰 송풍기를 설치하고 여과수단을 구비함으로써 프린터본체의 틈새 등으로 외기가 유입되지 않고 여과수단을 경유한 정화된 외기만이 냉각용 공기로 유입되어 프린터 내부를 청정한 상태로 유지할 수 있으므로 내부 오염에 따른 인쇄불량이나 오작동을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
도1은 일반적인 재전사 프린터의 주요 구성요소를 간략하여 나타낸 도면,
도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 강제순환식 쿨링구조를 갖는 카드프린터의 외관 구조를 나타낸 사시도,
도3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 강제순환식 쿨링구조를 갖는 카드프린터의 일측 커버를 분리한 상태의 형상을 나타낸 사시도,
도4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 강제순환식 쿨링구조를 갖는 카드프린터의 요부를 제외한 나머지 부분을 삭제한 상태의 형상을 나타낸 사시도,
도5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 강제순환식 쿨링구조를 갖는 카드프린터의 요부 외관 구조를 나타낸 사시도,
도6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 강제순환식 쿨링구조를 갖는 카드프린터의 요부를 설명하기 위한 정면도,
도7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 강제순환식 쿨링구조를 갖는 카드프린터의 여과수단 및 분배박스 부위를 나타낸 사시도,
도8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 강제순환식 쿨링구조를 갖는 카드프린터의 여과수단 및 분배박스 부위를 나타낸 분리사시도,
도9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 강제순환식 쿨링구조를 갖는 카드프린터의 작용효과를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도2 내지 도9에 의거하여 상세히 설명하되, 도2 내지 도9에 있어서 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조번호가 부여하여 설명하도록 한다.
한편, 각각의 도면에서 일반적인 기술로부터 이 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 상세한 설명은 간략히 하거나 생략한다. 또한, 본 발명이 강제순환식 쿨링구조를 갖는 카드프린터에 특징을 갖는 것이므로 이와 관련된 부분들을 중심으로 도시 및 설명하고 나머지 부분에 대한 설명은 간략화하거나 생략하도록 한다.
또한, 본 발명이 카드프린터의 강제순환식 쿨링구조에 특징을 갖는 것이므로 이와 관련된 부분들을 중심으로 도시 및 설명하고 나머지 부분에 대한 설명은 간략화하거나 생략하도록 한다. 그리고 본 발명의 제1 실시예에 따른 강제순환식 쿨링구조를 갖는 카드프린터는 도2, 도8 내지 도9c에 도시된 바와 같이 카드프린터 종류 중에서 재전사 프린터에 적용된 예를 기준으로 설명한다
도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 강제순환식 쿨링구조를 갖는 카드프린터의 외관 구조를 나타낸 사시도, 도3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 강제순환식 쿨링구조를 갖는 카드프린터의 일측 커버를 분리한 상태의 형상을 나타낸 사시도이고, 도4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 강제순환식 쿨링구조를 갖는 카드프린터의 요부를 제외한 나머지 부분을 삭제한 상태의 형상을 나타낸 사시도이다.
도2 내지 도4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 강제순환식 쿨링구조를 갖는 카드프린터는 프린터본체(20) 내부에 강제순환식 쿨링구조를 구성하되 다양한 발열 구성품의 방열작용을 수행할 수 있고, 방열과정에서 프린터본체(20) 내부공간으로 이물질의 유입을 방지하여 인쇄 품질을 향상시킬 수 있도록 구성한 점에 특징이 있다.
이를 위해 상기 강제순환식 쿨링구조(100)는 냉각 공기의 흐름을 형성하는 흡인팬(110)과 배기팬(120), 유입되는 외기에 포함된 먼지 등의 이물질을 제거하는 여과수단(130), 열기가 방출되는 발열 구성품을 향해 공기 흐름을 유도하는 냉기분배박스(140)가 구비되어 있다.
그리고, 강제순환식 쿨링구조는 카드를 인쇄하는 다양한 카드프린터에 적용할 수 있지만, 본 실시예에서는 인쇄리본(a)에 의해 중간전사필름(b)에 1차 인쇄층을 인쇄하는 인쇄과정과, 중간전사필름(b)에 형성된 1차 인쇄층을 플라스틱 카드(c)에 전사하여 2차 인쇄층을 형성하는 재전사과정을 수행함에 따라 다수의 발열 구성품(인쇄헤드(210), 전사수단(220), 필름이동모터(273) 등)이 요구되어 상대적으로 발열량이 많은 재전사 카드프린터에 적용한 예를 기준으로 설명한다.
도5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 강제순환식 쿨링구조를 갖는 카드프린터의 요부 외관 구조를 나타낸 사시도, 도6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 강제순환식 쿨링구조를 갖는 카드프린터의 요부를 설명하기 위한 정면도, 도7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 강제순환식 쿨링구조를 갖는 카드프린터의 여과수단 및 분배박스 부위를 나타낸 사시도, 도8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 강제순환식 쿨링구조를 갖는 카드프린터의 여과수단 및 분배박스 부위를 나타낸 분리사시도, 도9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 강제순환식 쿨링구조를 갖는 카드프린터의 작용효과를 설명하기 위한 도면이다.
도4 및 도6을 참조하면, 흡인팬(110)은 프린터본체(20)의 일측에 설치되어 내부공간으로 외기를 흡인하는 구성요소로서, 프린터본체의 상부 일측 개구부에 형성되는 송풍팬으로 구성되어 있다.
배기팬(120)은 흡인팬(110)으로부터 이격되게 프린터본체(20)의 타측에 설치되어 내기를 외부로 배출하는 구성요소로서, 흡인팬(110)과 이격된 프린터본체(20)의 상부 타측 개구부에 형성되는 송풍팬으로 구성되어 있다.
전술한 흡인팬(110) 및 배기팬(120)은 컴퓨터와 같은 각종 전기 및 전자기기에 냉각용으로 적용되는 공지의 송풍팬을 선택하여 설치하되, 흡인팬(110)은 배기팬에 비해 흡인용량(송풍용량)이 크게 구성된 것을 선택하여 설치하는 것이 중요하다. 이와 같이 흡인팬(110)을 배기팬(120)에 비해 흡인용량이 큰 것을 설치하는 이유는 프린터본체(20)의 내부공간으로 유입되는 외기량이 배기팬(120)에 의해 배기되는 배기 공기량보다 많아지도록 하기 위해서이다. 이와 같이 유입 외기량이 많으면 배기팬의 작동시 프린터본체 내부공간에 부압이 작용되지 않으므로 프린터본체의 틈새 등으로 외기가 유입되지 않고 여과수단(130)을 경유하면서 정화된 외기만이 냉각용 공기로 이용되므로 먼지 등이 유입되지 않게 된다. 이로 인해 카드 표면, 잉크리본, 중간전사필름, 롤러 표면 등에 먼지가 부착되어 발생될 수 있는 인쇄불량이나 오작동을 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다.
여과수단(130)은 흡인팬(110)의 외기 유입측에 접속되어 이물질을 여과하는 구성요소로서, 프린터본체(20)에 접속되고 다수의 통공을 갖는 여과부케이스(131)와, 이 여과부케이스(131)에 저부에 설치되는 여과필터(132)로 구성되어 있다.
여과부케이스(131)는 외기의 유입을 위해 다수의 통공이 형성된 판상의 여과부케이스판(131a)에 프린터본체에 결합된 케이스에 결속되도록 탄성걸림훅(131b)이 마련된 구조로 되어 있다.
여과필터(132)는 이물질을 효과적으로 제거할 수 있다면 특별한 제한 없이 다양한 구조로 형성될 수 있지만, 본 실시예에서는 여과부케이스(131) 내면에 밀착되는 상부여과필터(132a)와, 흡인팬(110)과 접하도록 상부여과필터(132a) 하부에 배치되는 하부여과필터(132b)로 구성되어 있다.
냉기분배박스(140)는 냉기의 분배기능과 함께 냉기의 흐름방향을 유도하기 위해 흡인팬(110)의 배기측에 일측이 접속되고 타측이 냉각 개소를 향하도록 배치되는 분배수단으로서, 흡인팬(110)으로 유입된 외기가 배기팬(120)을 향해 유동되는 호 형상의 냉각유로를 형성하도록 구성되어 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 냉기분배박스(140)는 흡인팬(110)과 대향되는 공기유입구 둘레에 흡인팬이 안착되는 사각틀 형상으로 형성된 프랜지부(141), 이 프랜지부(141)로부터 하방으로 연장되되 상광하협 구조(윗쪽이 넓고 아래쪽이 좁은 구조)로 형성되는 수직덕트부(142), 이 수직덕트부(142)의 하부에 배기팬(120) 방향인 타측으로 연장되는 굴곡덕트부(143)가 형성되어 있다.
그리고, 냉기분배박스(140)는 굴곡덕트부(143)의 단부에 프린터본체의 내부공간과 연통되게 형성되는 제1 공기배출구(144), 수직덕트부(144)의 하부에 형성되고 프린터본체(20)의 내부공간과 연통되는 제2 공기배출구(145), 및 수직덕트부(142)의 일측에 경사지게 형성되고 프린터본체의 내부공간과 연통되는 제3 공기배출구(146)가 구비되어 있다.
아울러, 상기 냉기분배박스(140)는 사출 성형을 통해 신속하고 간편하게 제작할 수 있도록 종방향으로 구획되어 분리된 제1 냉기분배박스부(140a)와 제2 냉기분배박스부(140b)로 구성되어 있다. 그리고, 제1 냉기분배박스부(140a)와 제2 냉기분배박스부(140b)는 상호간에 용이한 조립을 위해 마주보는 단부에 복수의 결속부(147)가 형성되어 착탈 가능하게 결합되어 있다. 여기서, 결속부(147)는 훅 형태의 걸림돌부와, 이 걸림돌부가 삽입되도록 끼움홈을 갖는 돌부삽입부로 이루어진 통상적인 구조로서 다양한 형태로 변형하여 적용할 수 있는 것이므로 이에 대한 구체적인 설명을 생략한다.
그리고, 본 발명에 따른 강제순환식 냉각구조는 냉기의 이동경로가 최단거리를 갖도록 형성하면서도 적절한 수량의 냉각유로(f)를 갖도록 구성함으로써 신속하고 적절한 냉각작용의 수행은 물론이고, 배기팬(120) 및 흡인팬(110)의 용량이 가능한 작아지도록 하여 제조원가를 줄이는 동시에 소비전력의 최소화를 통해 운전비용을 줄일 수 있도록 구성한 점에 특징이 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 냉각유로(f)는 제1 공기배출구(144)로부터 분출되는 냉기가 후술되는 인쇄헤드(210)를 경유한 후 배기팬(120)을 향해 유동되도록 형성된 제1 호형 냉각유로(f1), 제2 공기배출구(145)로부터 분출되는 냉기가 후술되는 전사수단(220)을 경유한 후 배기팬(120)을 향해 유동되도록 형성된 제2 호형 냉각유로(f2), 및 제3 공기배출구(146)부터 분출되는 냉기가 필름이동모터(273) 및 복원용히팅롤러(285)를 경유한 후 배기팬(120)을 향해 유동되도록 형성된 제3 호형 냉각유로(f3)로 구성되어 있다.
그리고, 제2 호형 냉각유로(f2) 및 제3 호형 냉각유로(f3)는 전사수단(220), 필름이동모터(273) 및 복원용히팅롤러(285)를 경유하여 열교환된 냉기가 제1 호형 냉각유로(f1)에서 합류된 후 배기되도록 구성되어 있다. 이때, 제3 호형 냉각유로(f3)는 제2 호형 냉각유로(f2)에 연결되고, 제2 호형 냉각유로(f2)는 제1 호형 냉각유로와 연결되도록 구성되어 있다.
한편, 본 발명에 따른 강제순환식 쿨링구조를 갖는 카드프린터는 재전사 카트프린터에서 수행되는 인쇄과정 및 전사과정을 위한 필수 구성요소를 구비하되, 흡인팬(110)과 배기팬(120)에 의한 강제순환 방식의 쿨링구조에 적합한 배치구조를 갖도록 구성된 점에 특징이 있는 것으로 세부 구성에 대한 설명은 생략하고 배치 구조를 중심으로 설명한다.
보다 구체적으로 설명하면, 본 발명에 따른 강제순환식 쿨링구조를 갖는 카드프린터는 인쇄리본공급롤러(261)의 잉크리본(a)을 인쇄리본권취롤러(262)로 이송, 권취시키는 리본이동모터(미도시)를 구비한 리본이송부(260)와, 전사필름공급롤러(271)의 중간전사필름(b)을 전사필름권취롤러(272)로 이송, 권취시키는 필름이동모터(273)를 구비한 필름이송부(270)를 구비한다.
여기서, 인쇄리본공급롤러(261) 및 인쇄리본권취롤러(262)는 카트리지(30, 도2 및 도3) 배치방향에 해당되는 프린터본체(20)의 내부에 상하로 배치되어 있고, 인쇄리본공급롤러(261)로부터 인출되는 잉크리본(a)은 인쇄헤드(210)를 경유하도록 구성되어 있다.
전사필름공급롤러(271) 및 전사필름권취롤러(272)는 인쇄리본공급롤러(261) 및 인쇄리본권취롤러(262)와 마주보는 방향에 상하로 배치되되, 전사필름공급롤러(271)로부터 인출되는 중간전사필름(b)은 인쇄헤드(210) 및 전사수단(220)을 경유하는 대략 'D'자 형상의 긴 이동경로로 이동되게 구성되어 있다. 필름이동모터(273)는 전사필름권취롤러(272)를 회전시키는 회전력을 생성하도록 냉각분배박스(142)의 앞쪽에 배치된 것으로서 복수의 기어 등으로 구성된 필름이동동력전달부(미도시)에 의해 회전력을 전사필름권취롤러(272)에 전달하게 된다. 이와 같이 필름이동모터(273)는 중간전사필름(b)이 여러 장치를 경유함에 따라 이동경로가 상대적으로 길어 인장 부하가 클 뿐만 아니라 작동시간이 길어서 발열량(70 내지 200℃)이 많으므로 내구성의 확보를 위해 적절한 방열작용이 필요하여 냉각분배박스(140)의 제3 공기배출구(146) 냉기 분출방향과 마주보는 위치에 배치되는 것이 중요하다.
인쇄헤드(210)는 인쇄리본(a)과 중간전사필름(b)의 이송경로 교차 지점에 배치되는 구성요소로서 인가되는 전원에 의해 순간적으로 가열되는 적층용 열전사헤드로 구성되어 있다. 인쇄헤드(210)는 작동 중에 70 내지 200℃의 열기가 지속적으로 방출되므로 제1 공기배출구(144)의 냉기 분출방향과 마주보는 위치이면서 배기팬(120)의 하방에 배치되는 것이 중요하다. 여기서 열전사헤드는 카드프린터에 널리 적용되고 있는 장치이므로 이에 대한 구체적인 설명을 생략한다.
전사수단(220)은 도6에 도시된 바와 같이 카드(c)의 이송경로상에 배치되고 인쇄헤드(210)를 통과한 중간전사필름(b)의 오버레이층을 카드의 표면에 전사하는 구성으로, 카드(c)의 이송을 위해 구비되는 하부 이송롤러(282)와 마주보게 배치되고 인가되는 전원에 의해 순간적으로 가열되는 전사용히팅롤러(222)가 구비되어 있다. 그리고 전사수단(220)은 작동 중에 70 내지 200℃의 열기가 지속적으로 방출되므로 인쇄헤드(210) 하방의 제2 호형 냉각유로(f2)상에 배치되는 것이 중요하다.
카드이송수단(280)은 주지된 바와 같이 카트리지(30)에 적재된 카드를 이송시켜 전사과정이 수행되도록 하고, 전사과정이 완료된 카드를 외부로 배출시키는 구성요소로서, 카드이송모터 등을 포함하는 카드이송구동부(미도시)와, 전사과정에서 열변형으로 밴딩된 카드를 통과시켜 복원하는 복원용히팅롤러(285) 등이 구비되어 있다. 이때, 복원용히팅롤러(285)는 효과적인 방열작용을 위해 필름이동모터(273) 하방의 제3 호형 냉각유로(f3)상에 배치되어 있다.
한편, 도2 및 도3의 미설명부호 21 내지 24는 프린터본체(20)를 구성하거나 주요 구성품을 지지하는 구성요소들로서, 22는 외부 케이스이고, 22는 내부구성품을 지지하는 지지프레임, 23은 리본이송부(260)의 인쇄리본공급롤러(261) 및 인쇄리본권취롤러(262)를 지지하는 리본이송부프레임, 24는 필름이송부(270)의 전사필름공급롤러(271) 및 전사필름권취롤러(272)를 지지하는 필름이송부프레임이다.
그리고, 상기한 외부 케이스(21), 지지프레임(22), 리본이송부프레임(23) 및 필름이송부프레임(24)는 세부 형상에 대해 구체적으로 설명하지는 않았지만 전술한 제1 호형 냉각유로(f1), 제2 호형 냉각유로(f2) 및 제3 호형 냉각유로(f3)를 형성하도록 설계, 형성되어 있다. 아울러, 상기한 외부 케이스(21) 중에서 배기팬이 설치되는 부위의 케이스 표면에는 도2에 도시된 바와 같이 다수의 슬릿이 형성되어 있다.
또한 도5 및 도6의 미설명부호 r은 인쇄리본(a)과 중간전사필름(b)이 장력을 유지하면서 이동되도록 이송경로상에 설치되는 안내롤러이다.
이하 본 발명의 제1 실시예에 따른 강제순환식 쿨링구조를 갖는 카드프린터의 작용을 간략하게 설명한다.
도9에 도시된 바와 같이 프린터본체(20)에 인쇄리본공급롤러(261), 인쇄리본권취롤러(262)를 포함하는 리본이송부(260)와, 전사필름공급롤러(271), 전사필름권취롤러(272) 및 필름이동모터(273)를 포함하는 필름이송부(270)를 설치하고, 인쇄리본(a)과 중간전사필름(b)의 이송경로 교차 지점에 인쇄헤드(210)를 설치한다.
그리고, 리본이송부(260)와 필름이송부(270) 사이에 전사용히팅롤러(222)를 포함하는 전사수단(220)과, 복원용히팅롤러(285)를 포함하는 카드이송수단(280) 등을 설치한다. 이러한 조립과정에서 냉기분배박스(140)를 설치하고 그 상부에 흡인팬(110) 및 여과수단(130)을 설치한 다음 배기팬(120)을 이격되게 설치하여 강제순환식 쿨링구조(100)를 마련한다.
전술한 바와 같이 카드프린터의 주요 구성요소를 조립한 다음 인쇄용 카드(c)를 카트리지(30)에 적층하여 수용한 상태에서 이를 카트리지수용부(25)에 삽입하게 되면 카드의 인쇄 준비가 완료된다.
이러한 상태에서 운용자가 조작버튼(미도시)을 조작하게 되면 재전사 프린터의 작동메커니즘에 따라 인쇄리본(a) 및 중간전사필름(b)가 이동되고 인쇄헤드(210)에 의해 중간전사필름에 인쇄과정이 수행되고, 이 중간전사필름에 인쇄된 이미지가 전사용히팅롤러(222)에 의한 재전사 작용으로 플라스틱 카드에 인쇄되면서 인쇄과정이 수행된다.
이때 열전사 방식으로 인쇄과정을 수행하는 인쇄헤드(210), 큰 인장 부하가 작용되는 필름이동모터(273), 열전사 방식으로 재전사과정을 수행하는 전사용히팅롤러(222), 밴딩된 카드를 통과시켜 복원하는 복원용히팅롤러(285)는 그 작동시에 70 내지 200℃ 정도로 가열되므로 상대적으로 고열의 열기가 방출되지만 강제순환식 쿨링구조(100)에 의해 효과적인 방열작용이 수행된다.
상기한 강제순환식 쿨링구조(100)의 방열작용을 보다 구체적으로 설명하면, 배기팬(120) 및 흡인팬(110)의 작동으로 흡인팬(110)의 흡인력에 의해 프린터본체(20)의 내부공간으로 유입된 외기는 3개의 냉각유로(f1,f2,f3)를 통해 대략 'U'자 형상의 비교적 짧은 이동경로를 따라 이동되면서 냉각작용을 수행한다.
이때, 냉기분배박스(140)의 제1 공기배출구(144)를 통해 분출되는 외기는 마주보는 인쇄헤드(210)로 공급되어 열교환 되면서 냉각작용을 수행하고 배기팬(120)의 흡인력에 의해 제1 호형 냉각유로(f1)를 형성하면서 카드프린터의 외부로 배출된다.
냉기분배박스(140)의 제2 공기배출구(145)를 통해 분출되는 외기는 전사필름권취롤러(272)로 외주연을 따라 이동되고 배기팬(120)의 흡인력에 의해 제2 호형 냉각유로(f2)를 형성하면서 전사수단(220)의 전사용히팅롤러(222)로 공급, 열교환 되면서 냉각작용을 수행한다. 연이어 제2 호형 냉각유로(f2)상에서 열교환된 공기는 제1 호형 냉각유로(f1)를 따라 카드프린터의 외부로 배출된다.
그리고 냉기분배박스(140)의 제3 공기배출구(146)를 통해 분출되는 외기는 마주보게 배치된 필름이동모터(273)의 냉각작용을 수행한 후 배기팬(120)의 흡인력에 의해 제3 호형 냉각유로(f3)를 형성하면서 복원용히팅롤러(285)를 향해 이동되면서 냉각작용을 수행한다. 복원용히팅롤러(285)의 냉각에 이용된 열교환 공기는 제2 호형 냉각유로(f2)를 경유한 후 제1 호형 냉각유로(f1)를 따라 카드프린터의 외부로 배출된다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따른 강제순환식 쿨링구조(100)는 다수의 고발열 구성요소가 구비된 재전사 카드프린터의 경우에도 흡인팬(110) 및 배기팬(120)으로 이루어진 2개의 송풍팬만으로도 냉각작용을 수행할 수 있다. 특히 'U'자 형상을 갖는 3개의 짧은 냉각경로(f1,f2,f3)를 따라 이동되면서 냉각작용을 효과적으로 수행함으로써 내구성 및 인쇄 품질을 향상시킬 수 있고, 송풍팬의 용량을 최소화할 수 있어서 소비전력을 절감할 수 있는 장점이 있다.
그리고, 흡인팬(110)은 배기팬(120)에 비해 흡인용량이 큰 것을 설치, 구성함으로써 배기팬의 작동시 프린터본체(20) 내부공간에 부압이 작용되지 않아서 프린터본체의 틈새 등으로 외기가 유입되지 않고 여과수단(130)을 경유한 정화된 외기만이 냉각용 공기로 유입된다. 이로 인해 이물질에 의한 카드 표면, 잉크리본, 중간전사필름, 롤러 표면 등이 오염되는 문제점이 근본적으로 해소되므로 인쇄불량이나 오작동을 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다.
이상 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 강제순환식 쿨링구조를 갖는 카드프린터의 구성 및 동작에 대해서 설명하였으나, 이는 예시적인 것으로서 본 기술분야에 통상의 지식을 가진자는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 전술한 실시예의 일부를 치환 및 변형하는 것이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
따라서 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 기재된 발명 및 그 균등물에 미치는 것으로 이해되어야 할 것이다.
100:강제순환식 쿨링구조 110:흡인팬
120:배기팬 130:여과수단
140:냉기분배박스 141:프랜지부
142:수직덕트부 143:굴곡덕트부
144:제1 공기배출구 145:제2 공기배출구
146:제3 공기배출구 210:인쇄헤드
220:전사수단 222:전사용히팅롤러
260:리본이송부 270:필름이송부
273:필름이동모터 280:카드이송수단
285:복원용히팅롤러 a:인쇄리본
b:중간전사필름 f:냉각유로
f1:제1 호형 냉각유로 f2:제2 호형 냉각유로
f3:제3 호형 냉각유로

Claims (6)

  1. 인쇄리본공급롤러의 잉크리본을 인쇄리본권취롤러로 이송, 권취시키는 리본이송부, 전사필름공급롤러의 중간전사필름을 전사필름권취롤러로 이송, 권취시키는 필름이동모터를 구비한 필름이송부, 인쇄리본과 중간전사필름의 이송경로 교차 지점에 배치되는 인쇄헤드, 중간전사필름의 오버레이층을 카드의 표면에 전사하는 전사수단, 및 복원용히팅롤러가 구비되고 카드의 이송동작을 수행하는 카드이송수단이 프린터본체에 내장되는 한편, 방열작용을 위해 상기 프린터본체에 내장되는 강제순환식 쿨링구조를 갖는 카드프린터에 있어서,
    상기 강제순환식 쿨링구조는, 상기 프린터본체의 일측에 설치되어 내부공간으로 외기를 흡인하는 흡인팬; 상기 흡인팬과 이격되게 상기 프린터본체의 타측에 설치되어 내기를 외부로 배출하는 배기팬; 상기 흡인팬의 외기 유입측에 접속되는 여과수단; 및 상기 흡인팬의 배기측에 일측이 접속되고 타측이 냉각 개소를 향하도록 배치된 냉기분배박스;를 포함하고,
    상기 흡인팬은 상기 프린터본체의 상부 일측 개구부에 형성되고, 상기 배기팬은 상기 흡인팬과 이격된 상기 프린터본체의 상부 타측에 형성되는 한편, 상기 흡인팬은 상기 배기팬에 비해 흡인용량이 큰 송풍기로 구성되고,
    상기 냉기분배박스는 상기 흡인팬으로 유입된 외기가 상기 배기팬을 향해 유동되는 호 형상의 냉각유로를 형성하도록 구성되되, 공기유입구 둘레에 상기 흡인팬이 안착되도록 형성된 프랜지부; 상기 공기유입구의 하방으로 상광하협 구조로 연장되는 수직덕트부; 상기 수직덕트부의 하부에 타측으로 연장되는 굴곡덕트부; 상기 굴곡덕트부의 단부에 상기 내부공간과 연통되게 형성되는 제1 공기배출구; 상기 수직덕트부의 하부에 형성되고 상기 내부공간과 연통되는 제2 공기배출구; 및 상기 수직덕트부의 일측에 경사지게 형성되고 상기 내부공간과 연통되는 제3 공기배출구;를 포함하고,
    상기 냉기분배박스는 종방향으로 구획되어 분리 형성된 제1 냉기분배박스부와 제2 냉기분배박스부로 구성되고, 상기 제1 및 제2 냉기분배박스부의 마주보는 단부에 형성된 결속부에 의해 착탈 가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 강제순환식 쿨링구조를 갖는 카드프린터.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 냉각유로는, 상기 제1 공기배출구로부터 분출되는 냉기가 상기 인쇄헤드를 경유한 후 상기 배기팬을 향해 유동되도록 형성된 제1 호형 냉각유로, 상기 제2 공기배출구로부터 분출되는 냉기가 상기 전사수단을 경유한 후 상기 배기팬을 향해 유동되도록 형성된 제2 호형 냉각유로, 상기 제3 공기배출구부터 분출되는 냉기가 상기 필름이동모터 및 상기 복원용히팅롤러를 경유한 후 상기 배기팬을 향해 유동되도록 형성된 제3 호형 냉각유로를 구비하고,
    상기 인쇄헤드는 상기 제1 공기배출구의 냉기 분출방향과 마주보는 위치에 배치되고, 상기 전사수단은 상기 인쇄헤드 하방의 상기 제2 호형 냉각유로상에 배치되며, 상기 필름이동모터는 상기 제3 공기배출구의 냉기 분출방향과 마주보는 위치에 배치되고, 상기 복원용히팅롤러는 상기 필름이동모터 하방의 제3 호형 냉각유로상에 배치되어, 상기 제2 호형 냉각유로 및 제3 호형 냉각유로를 경유한 냉기는 상기 제1 호형 냉각유로에서 합류된 후 배기되도록 구성된 것을 특징으로 하는 강제순환식 쿨링구조를 갖는 카드프린터.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 여과수단은 상기 프린터본체에 접속되는 통공을 갖는 여과부케이스와, 상기 여과부케이스에 저부에 설치되는 여과필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 강제순환식 쿨링구조를 갖는 카드프린터.
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