KR102632031B1 - 잉크젯 프린트헤드의 노즐에서 잉크를 안정화시키는 캡 및 적용 장치 - Google Patents

잉크젯 프린트헤드의 노즐에서 잉크를 안정화시키는 캡 및 적용 장치 Download PDF

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Abstract

프린트헤드가 액체 잉크를 토출하지 않을 때 캡이 프린트헤드와 접촉하도록 위치된다. 캡 및 프린트헤드는 서로 접촉할 때 프린트헤드 노즐에 인접한 밀봉된 공간을 생성한다. 가요성 블레이드는 프린트헤드가 캡과 접촉하지 않을 때 프린트헤드와 접촉하도록 위치된다. 가요성 블레이드는 제1 방향에서 절첩되어 노즐 상에 액체 용액을 펴바르도록 구성되고, 가요성 블레이드는 제2 방향에서 노즐로부터 액체 용액의 여분의 양을 제거하도록 구성된다. 가습기(humidifier)가 캡에 연결되고 액체 용액의 수분 형태를 밀봉된 공간으로 공급하도록 구성된다. 수분 센서가 캡에 연결된다. 가습기는 수분 센서에 의해 검출된 수분의 양에 기초하여 밀봉된 공간으로의 수분의 공급을 변경시키도록 구성된다.

Description

잉크젯 프린트헤드의 노즐에서 잉크를 안정화시키는 캡 및 적용 장치{CAP AND APPLICATION DEVICES STABILIZING INK IN NOZZLES OF INKJET PRINTHEADS}
본 발명에서의 시스템 및 방법은 일반적으로 잉크젯 프린터에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 잉크젯 프린트헤드(inkjet printhead)의 노즐에서 잉크를 안정화시키는 캡(cap) 및 적용 장치에 관한 것이다.
잉크젯 프린터는 패턴 형태로 프린트헤드의 "제트" 또는 노즐로부터 액체 마킹(marking) 재료(예를 들어, 잉크)의 액적을 토출하여 인쇄를 수행한다. 그러한 잉크젯 프린트헤드의 노즐은 그것이 장기간 동안 사용되지 않을 때, 예를 들어 잉크젯 프린터가 장기간 동안 인쇄하지 않을 때, 또는 소정 색상 또는 노즐이 장기간 동안 사용되지 않게 될 때, 통상 막히게 된다. 이는 노즐이 어떠한 잉크도 토출하지 않거나 또는 상당히 감소된 액적 덩어리를 단지 토출하게 할 수 있다.
추가적으로, 소정 색상(예를 들어, 마젠타 등)은 다른 색상에 비해 막힘에 더 민감한데, 그 이유는 소정 색상의 잉크가 다른 색상의 잉크보다 더 빨리 건조하며, 이는 잉크가 장기간의 비활성 동안 프린트헤드의 노즐에서 건조되게 하기 때문이다. 그러한 노즐 막힘 문제는 퍼지 및 세정 사이클에 의해 완화될 수 있지만 피할 수는 없다.
그러한 문제에 대처하기 위해, 본 발명에서의 예시적인 장치는, 다른 구성요소들 중에서도, 액체 잉크를 토출하도록 구성되는 노즐, 및 프린트헤드가 액체 잉크를 토출하지 않을 때 프린트헤드와 접촉하도록 위치된 캡을 포함하는 프린트헤드를 포함한다. 캡 및 프린트헤드는 서로 접촉할 때 노즐에 인접한 밀봉된 공간(sealed space)을 생성한다.
추가적으로, 가습기(humidifier)가 캡에 연결되고, 액체의 미스트(mist) 형태를 노즐 상에 직접 분무하는 것을 피하면서 이 미스트를 밀봉된 공간으로 공급하도록 구성된다. 예를 들어, 가습기는 밀봉된 공간 내에 미스트의 미세 소적을 형성하도록 구성된 무화기(atomizer)일 수 있다. 저장조가 가습기에 연결되며 액체 용액을 가습기에 공급하도록 구성되고, 캡은 밀봉된 공간으로부터의 미스트의 응축물을 제거하도록 구성된 배수구(잠재적으로 저장조에 다시 연결될 수 있음)를 포함할 수 있다.
또한, 수분 센서가 캡에 연결될 수 있다. 수분 센서는 밀봉된 공간 내의 미스트의 양을 검출하도록 구성되고, 가습기는 수분 센서에 의해 검출된 미스트의 양에 기초하여 밀봉된 공간으로의 미스트의 공급을 변경시키도록 구성된다.
일 예에서, 제어기는 수분 센서 및/또는 가습기 내에 통합될 수 있거나 또는 그에 작동식으로 연결될 수 있고, 제어기는 수분 센서에 의해 검출된 미스트의 양에 기초하여 가습기를 제어하여 밀봉된 공간으로의 미스트의 공급을 변경시키도록 구성될 수 있다. 다른 예에서, 제어기는 가습기를 제어하여, 상이한 양의 미스트를 상이한 색상용 프린트헤드에 공급하도록, (노즐이 액체 잉크를 토출하지 않는) 아이들 기간이 만료된 후에만 밀봉된 공간으로 미스트를 공급하도록 하는 등으로 구성될 수 있다.
이들 구조는 프린트헤드가 캡과 접촉하지 않을 때 프린트헤드와 접촉하도록 위치된 가요성 블레이드를 또한 포함할 수 있다. 가요성 블레이드는 제1 방향에서 절첩되어 노즐 상에 액체 용액을 펴바르도록 구성되고, 가요성 블레이드는 제2 방향에서 노즐로부터 액체 용액의 여분의 양을 제거하도록 구성된다.
그러한 구조는 세정 용액으로 프린트헤드의 면판(faceplate)을 닦아 내도록 제공되며, 이는 노즐에 이미 존재하는 음의 헤드 압력이 세정 용액을 노즐 내로 흡인할 수 있게 한다. 사용되는 세정 유체는 임의의 통상 이용가능한 세정 유체일 수 있으며, 이는 세정 유체가 퍼지될 때까지 노즐 내에 머무를 수 있게 할 낮은 증기압을 갖는다. 세정 유체가 노즐 내에 남아 있는 동안, 이는 노즐에 이미 축적된 임의의 건조된 잉크를 재가용화할 수 있으며, 이에 의해 잉크가 건조되는 것을 방지할 뿐만 아니라 건조된 임의의 이전 잉크를 용해시킬 수 있다. 따라서, 그러한 구조는 잉크가 노즐 내에서 건조되는 것을 방지하고 노즐 내에 미리 축적된 건조된 잉크를 제거한다.
다양한 예시적인 시스템 및 방법이 첨부 도면을 참조하여 아래에서 상세히 설명된다.
도 1 및 도 2는 본 발명에서의 구성의 잉크젯 인쇄 카트리지 및 카트리지 안착 위치를 예시하는 개념적인 사시도/분해도.
도 3은 본 발명에서의 구성의 잉크젯 인쇄 카트리지 및 카트리지 안착 위치를 예시하는 개념적인 단면도.
도 4는 본 발명에서의 구성의 잉크젯 인쇄 카트리지 및 카트리지 안착 위치를 도시하는 개념적인 단부도.
도 5는 본 발명에서의 구성의 잉크젯 인쇄 카트리지 및 카트리지 안착 위치를 도시하는 개념적인 사시도/분해도.
도 6 내지 도 12는 본 발명에서의 구성의 잉크젯 인쇄 카트리지 및 카트리지 안착 위치를 예시하는 개념적인 단면도.
도 13 내지 도 15는 본 발명에서의 구성의 잉크젯 인쇄 카트리지의 노즐을 예시하는 개념적인 단면도.
도 16은 본 발명에서의 인쇄 장치를 예시하는 개념도.
전술된 바와 같이, 잉크젯 프린트헤드의 노즐은 장기간 동안 사용되지 않을 때 통상 막히게 되고, 퍼지 및 세정 사이클은 막힘을 방지하는 데 완전히 효과적이지 않다. 그러한 문제를 고려하여, 본 발명의 장치는 잉크젯 프린트헤드의 노즐에서 잉크를 안정화시키는 캡 및/또는 용액 적용 장치를 포함한다.
보다 구체적으로, 본 발명의 일부 구조체는 사용 중이 아닐 때 프린트헤드를 덮는 캡 장치를 포함하고, 이 캡 장치는 노즐 주위에 밀봉된 공간을 생성한다. 그러한 구조체는 프린트헤드 캡에 의해 생성된 밀봉된 공간 내로 부드러운 미스트를 제공하는 분무기를 또한 포함한다. 미스트로부터 유래되는 증가된 수분 및 습도는 잉크가 건조되는 것을 방지하고 노즐을 깨끗하고 개방되게 유지한다(노즐이 막히는 것을 방지함). 일부 예에서, 미스트는 물 또는 프린트헤드 플러싱(flushing)을 위해 현재 사용되고 있는 동일한 퍼지/세정 유체일 수 있다.
또한, 그러한 장치는 캡에 의해 생성된 밀봉된 공간 내의 수분 함량을 측정하기 위해 캡에 부착된 센서(예컨대, 습도 또는 수분 센서)를 포함할 수 있다. 센서로부터의 피드백은 분무기에 제공되어, 밀봉된 공간 내의 수분 수준을 일정하게 유지할 수 있다. 추가적으로, 캡은 임의의 여분의 액체(예컨대, 물, 퍼지 유체, 잉크 등)를 제거하기 위한 배수구를 포함할 수 있다.
이들 구조체는 가요성이고, 분무 사이클(예를 들어, 수분의 타이밍 및 부피/함량)이 프린트헤드 특이적, 잉크 특이적, 색상 특이적, 인쇄 바아 특이적 등이 되도록 맞춰지며, 그러한 것은 완전한 자동화 및 제어를 가능하게 하기 위해 수분 센서 피드백에 의해 일정하게 조절/유지된다. 프린트헤드가 캡핑되지 않을 때, 무화(misting) 시스템은 작동하지 않을 수 있다. 비용/복잡성을 감소시키기 위하여, 모든 유체는 단일 공급 저장조가 무화, 세정, 와이핑(wiping) 장비 등에 사용되도록 그 동일한 저장조로부터 공급될 수 있다.
프린트헤드 면판 상에 세정 용액을 침착시키고 세정 유체가 노즐의 단부 내로 흡인되게 하여 잉크 건조 및 관련 제트 막힘을 방지하기 위해, 추가 구조체들이 캡의 외부에 구비되게 한다. 이들 구조체는, 예를 들어, 세정 용액이 블레이드 프린트헤드 인터페이스에 공급되는 연질 롤-오버 블레이드(우레탄, 실리콘 등)를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 세정 용액이 함침된 폼 롤이 구비되어 프린트헤드 면판을 코팅하고, 세척 블레이드가 구비되어 임의의 여분의 세정 유체를 닦아 낸다. 다른 실시예는 세정 유체의 미스트를 프린트헤드 면 상에 직접 분사하도록 위치된 분무기를 포함하며, 여기서 다시 세정 블레이드는 구비되어 임의의 여분의 세정 유체를 닦아 낸다.
그러한 구조체는 세정 용액으로 수성용 프린트헤드의 면판을 닦아 내도록 제공되며, 이는 노즐에 이미 존재하는 음의 헤드 압력(예컨대, 대략 2 인치의 물)이 노즐 내로 세정액을 흡인하도록 허용한다. 사용되는 세정 유체는 임의의 통상 이용가능한 세정 유체일 수 있으며, 이는 세정 유체가 퍼지될 때까지 세정 유체가 노즐 내에 머무를 수 있게 할 낮은 증기압을 갖는다. 세정 유체가 노즐 내에 남아 있는 동안, 이는 노즐에 이미 축적된 임의의 건조된 잉크를 재가용화할 수 있으며, 이에 의해 잉크가 건조되는 것을 방지할 뿐만 아니라 건조된 임의의 이전 잉크를 용해시킬 수 있다. 따라서, 그러한 구조는 잉크가 노즐 내에서 건조되는 것을 방지하고 노즐 내에 미리 축적된 건조된 잉크를 제거한다.
도 1 및 도 2는, 잉크젯 인쇄 카트리지(104) 및 카트리지 안착 구조체(102)를 구비하는 잉크젯 인쇄 엔진(engine)(100)의 일부 구성요소를 예시하는 개념적인 사시도/분해도이다. 카트리지 안착 구조체(102) 및 잉크젯 인쇄 카트리지(104) 중 하나 또는 둘 모두는, 예를 들어, 액추에이터/트랙 구조체(103)를 따라 이동가능하다. 일 예에서, 잉크젯 프린터 카트리지(104)는 인쇄 매체(106)의 시트 상에 마킹을 인쇄하기 위해 액추에이터/트랙 구조체(103)에 의해 인쇄 위치로 이동한다. 인쇄하지 않을 때, 잉크젯 인쇄 카트리지(104)는 "착지"(parked), "안착"(resting) 또는 "홈"(home) 위치로 이동하는데, 여기서 카트리지는 카트리지 안착 구조체(102)의 캡(112)에 연결된다. 도 1에 블록 화살표로 도시된 바와 같이, 액추에이터/트랙 구조체(103)는 잉크젯 인쇄 카트리지(104)를 많은 상이한 방향으로 이동시킬 수 있음에 유의한다.
잉크젯 인쇄 엔진(100)이 인쇄를 위해 잉크젯 인쇄 카트리지(104)를 사용하는 과정에 있지 않다면, 잉크젯 인쇄 카트리지(104)는 카트리지 안착 구조체(102)에 연결된 상태로 있다. 인쇄 매체(106)의 시트 상에 마킹을 인쇄할 때, 잉크젯 프린터(100)는 인쇄 매체(106) 상에 인쇄를 수행하기 위한 패턴으로 잉크젯 프린트헤드(116)의 노즐(118)(분출구(jet))로부터 액체 마킹 재료(예를 들어, 잉크 등)의 액적(소적)을 토출한다. 인쇄 후에, 잉크젯 인쇄 카트리지(104)는 다시 카트리지 안착 구조체(102)로 복귀한다.
게다가, 그러한 잉크젯 프린트헤드의 노즐(118)은 그것들이 장기간 동안 사용되지 않을 때 통상 막힌다. 그러한 문제에 대처하기 위해, 본 발명의 장치는 카트리지 안착 구조체(102)의 일부로서 캡(112)을 포함한다. 캡(112)은 프린트헤드(116)가 액체 잉크를 토출하지 않을 때 프린트헤드(116)와 접촉(연결 또는 결합)하도록 위치된다. 캡(112)은, 캡(112)과 프린트헤드(116)가 서로 접촉하거나 연결될 때(예를 들어, 프린트헤드(116)가 인쇄 작업들 사이에서 캡(112) 상에 착지되거나 안착될 때) 노즐(118)에 인접한 밀봉된 공간(114)을 생성하도록 밀봉부(seal)(128)를 포함한다.
밀봉된 공간(114)은, 카트리지 안착 구조체(102)에 연결된 잉크젯 인쇄 카트리지(104)들 중 하나를 도시하는 도 3 및 도 4에서의 단면도 및 단부도에서 더 용이하게 볼 수 있다. 도 3 및 도 4에서 또한 볼 수 있는 바와 같이, 가습기(124)가 캡(112)에 연결되고, 밀봉된 공간(114)에 수분(108)(예컨대, 미스트, 포그(fog), 증기 등의 형태의 액체(132))을 공급하도록 구성된다. 수분(108)을 형성하도록 무화되거나 기화된 액체(132)는 임의의 종래의 세정 용액, 물, 또는 잉크와 상용성이고 잉크가 건조되는 것을 방지할 수 있는 임의의 다른 액체(132)일 수 있다.
가습기(124)는 밀봉된 공간(114) 내의 습도/수분 수준을 증가시킬 수 있는 다수의 장치들 중 임의의 것일 수 있다. 예를 들어, 가습기(124)는 미스트(108)의 미세 소적을 형성하는 무화기 또는 분무기, 밀봉된 공간(114) 내에 포그(108)를 형성하는 포그 형성기(fogger), 밀봉된 공간(114) 내에 증기(108)를 형성하는 기화기, 액체(132)를 증발시켜 밀봉된 공간(114) 내의 증가된 습도 수준(108)을 야기하는 가열된 증발기 등일 수 있다. 가습기(124)가 미스트, 포그, 증기 등(108)을 공급하도록 구성되지만, 가습기(124)는 노즐(118) 상에 액체(132)를 직접 분사하는 것을 피한다는 것에 유의한다.
카트리지 안착 구조체(102) 내에 위치될 수 있는 저장조(126)가 가습기(124)에 연결되고, 액체(132)를 유지하고 이를 가습기(124)에 공급하도록 구성된다. 추가적으로, 캡(112)은 밀봉된 공간(114)으로부터 미스트(108)의 응축물을 제거하도록 위치되는 배수구(122)를 구비할 수 있다. 배수구는 (품목(126)으로 나타낼 수 있는) 폐기물 용기로 배출될 수 있거나, 배출된 액체(132)를 가습기(124)로 재공급하기 위해 잠재적으로 저장조(대안적으로 품목(126)에 의해 나타냄)로 다시 연결될 수 있다.
또한, 수분(예컨대, 습도) 센서(120)는 캡(112)에 작동식으로(직접적으로 또는 간접적으로를 의미함) 연결될 수 있다. 수분 센서(120)는 밀봉된 공간(114) 내의 수분 또는 습도 수준(예를 들어, 수분(108)의 양)을 검출하도록 구성된다. 가습기(124)는 수분 센서(120)에 작동식으로 연결되고, 가습기(124)는 수분 수준이 변함(변화함)에 따라 변하는(변화하는) 신호를 수분 센서(120)로부터 수신한다. 가습기(124)는, 밀봉된 공간(114) 내의 수분 수준을 일정하게 (또는 수분/습도 값의 소정 범위 내로) 유지하기 위해, (수분 센서(120)에 의해 결정되는 바와 같이) 수분 수준이 감소함에 따라 더 많은 수분(108)(예컨대, 미스트, 포그, 증기 등)을 밀봉된 공간(114) 내로 방출하고, (수분 센서(120)에 의해 결정되는 바와 같이) 습도 수준이 증가함에 따라 더 적은 수분(108)(예를 들어, 미스트, 포그, 증기 등)을 밀봉된 공간(114) 내로 방출한다. 따라서, 가습기(124)는 수분 센서(120)에 의해 검출되는 수분(108)의 양에 기초하여 밀봉된 공간(114)으로의 수분(108)의 공급을 변경시키도록 구성된다.
일 예에서, 제어기는 수분 센서(120) 및/또는 가습기(124)(도면에서 요소(120 및/또는 124)는 그러한 제어기를 또한 예시하고자 하는 것임)에 작동식으로 연결되거나 또는 통합될 수 있고, 그러한 제어기는 가습기(124)를 제어하여 수분 센서(120)에 의해 검출된 수분(108)의 양에 기초하여 밀봉된 공간(114)으로의 수분(108)의 공급을 변경하도록 구성될 수 있다.
전술된 바와 같이, 밀봉된 공간(114) 내의 수분/습도 수준은 상이한 프린트헤드, 상이한 잉크, 상이한 색상, 상이한 인쇄 바아 등에 대해 상이한 수준으로 유지될 수 있다. 따라서, 제어기는 가습기(124)를 제어하여, 상이한 양의 수분(108)을 상이한 색상용 프린트헤드(116)에 공급하도록; 상이한 양의 수분(108)을 상이한 유형의 프린트헤드(116)에 공급하도록; (노즐(118)이 액체 잉크를 토출하지 않는) 아이들 기간이 만료된 후에만 밀봉된 공간(114)에 수분(108)을 공급하도록, 기타 등등을 하도록 구성될 수 있으며, 아이들 시간은 유사하게는 상이한 프린트헤드, 상이한 잉크, 상이한 색상, 상이한 인쇄 바아 등에 대해 상이한 수준일 수 있다.
도 5 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 이들 구조체는 세정 용매 적용 시스템을 또한 포함할 수 있으며, 이들 중 하나는 프린트헤드(116)가 캡(112)을 향해 이동하고 있을 때(프린트헤드(116)가 캡(112)과 접촉하고 있지 않을 때) 프린트헤드(116)와 접촉하도록 위치된 가요성 블레이드(110)를 사용할 수 있다. 도 5는 그러한 구조체를 사시도/분해도로 도시한다. 도 6은 동일한 것을 단면도로 도시하며, 이들 양 도면은 프린트헤드(116)의 노즐(118) 상으로 액체(132)(예를 들어, 임의의 형태의 프린트헤드 세정 액체)를 분무/적용하는 어플리케이터(130)(예를 들어, 분무기 등)를 도시한다. 어플리케이터(130)는 위에서 논의된 저장조(126)로부터 액체(132)를 공급받을 수 있거나, 상이한 공급원으로부터 세정 액체(132)를 받을 수 있다(하기의 도 11 및 도 12의 논의 참조).
도 6의 블록 화살표는 잉크젯 인쇄 카트리지(104)가 (예를 들어, 위에서 논의된 액추에이터/트랙 구조체(103)를 사용하여) 카트리지 안착 구조체(102)에 대해 이동할 수 있고, 이는 어플리케이터(130)로부터 액체(132)를 받는 동안 그리고 받은 후에 프린트헤드(116)가 가요성 블레이드(110)를 향해 이동하게 한다는 것을 예시한다. 도 7에 단면도로 도시된 바와 같이, 프린트헤드(116)가 ("제1" 방향으로) 가요성 블레이드(110)로 그리고 블레이드를 넘어 이동함에 따라, 프린트헤드(116)는 가요성 블레이드(110)와 접촉하고 가요성 블레이드(110)는 절첩되어 액체(132)를 노즐(118) 상에 균등하게 펴바르도록 구성된다.
결국, 전체 프린트헤드(116)는 가요성 블레이드(110)를 지나 이동하며, 이는 가요성 블레이드가 도 6에 도시된 비-절첩 위치로 복귀할 수 있게 한다. 가요성 블레이드(110)를 지나 완전히 이동한 후에, 잉크젯 인쇄 카트리지(104)는 이어서 (예를 들어, 위에서 논의된 액추에이터/트랙 구조체(103)에 의해) 역방향으로 제어되어, 도 8에 도시된 단면도에서 블록 화살표로 도시된 바와 같이, 카트리지 안착 구조체(102)에 대해 반대 방향으로("제2" 방향으로) 이동한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 잉크젯 인쇄 카트리지(104)가 카트리지 안착 구조체(102)에 대해 제2 방향으로 이동할 때, 가요성 블레이드(110)는 다시 프린트헤드(116)와 접촉하고 가요성 블레이드(110)는 노즐(118)로부터 액체(132)의 여분의 양을 제거하도록 구성된다.
도 9 및 도 10은 프린트헤드(116)의 면판을 코팅하기 위해 액체(132)로 함침된 폼 롤(136)을 이용하는 대안적인 구성을 도시한다. 따라서, 도 9에 도시된 바와 같이, 잉크젯 인쇄 카트리지(104)는 전술된 "제2" 방향으로(예를 들어, 캡(112)을 향해) 이동하여 폼 롤(136)이 노즐(118)에 액체(132)가 적용될 수 있게 한다. 이어서, 도 10에 도시된 바와 같이, 잉크젯 인쇄 카트리지(104)가 제2 방향으로 계속 이동함에 따라, 세정 블레이드(110)는 임의의 여분의 액체(132)를 닦아 내기 위해 프린트헤드(116)와 접촉한다.
도 11 및 도 12는 프린트헤드(116)의 노즐(118) 상에 액체(132)의 미스트를 분무하기 위해 어플리케이터(130)(예를 들어, 분무기)를 이용하는 다른 구성을 도시한다. 따라서, 도 11에 도시된 바와 같이, 잉크젯 인쇄 카트리지(104)는 캡(112)을 향해 제2 방향으로 이동하여 어플리케이터(130)가 액체(132)를 노즐(118) 상에 분배할 수 있게 한다. 이어서, 도 12에 도시된 바와 같이, 잉크젯 인쇄 카트리지(104)가 제2 방향으로 계속 이동함에 따라, 세정 블레이드(110)는 임의의 여분의 액체(132)를 닦아 내기 위해 프린트헤드(116)와 접촉한다.
도 11 및 도 12는 어플리케이터(130)가 위에서 논의된 제1 저장조(126)와는 상이한 저장조(138)로부터 액체(132)를 공급받을 수 있음을 또한 도시한다. 따라서, 가습기(124)에 공급되는 액체(132)는 제2 저장조(138)로부터 어플리케이터(130)에 공급되는 액체와 상이할 수 있고, 이는 액체가 노즐(118) 내에 남아 있을 수 있게 하는 능력, 액체가 밀봉된 공간(114) 내의 수분 상태를 유지할 수 있게 하는 능력, 액체의 잉크와의 상용성 등에 기초하여 구조체들이 그러한 상이한 위치에서 상이한 액체를 사용할 수 있게 한다.
따라서, 전술한 구조는 세정 용액과 같은 액체(132)로 수성용 프린트헤드(116)의 면판을 닦아 내기 위해 제공되며, 도 13 내지 도 15는 프린트헤드(116)의 일부분에 대해 그러한 구조체들이 미치는 효과를 도시하는 개념적인 단면도이다. 보다 구체적으로, 도 13 내지 도 15는 프린트헤드(116)의 노즐(118)들 중 몇 개를 예시한다. 더 상세하게는, 도 13은 노즐(118) 내의 액체 잉크(140)를 예시한다. 액체 잉크(140)가 토출기(ejector)의 후퇴로부터 기인하거나 또는 표면 장력으로 인해 노즐(118)(노즐 개구)의 단부 내로 흡인되어 노즐(118)의 단부에서 라운드진 리세스(142)(빈 공간)를 남길 수 있다는 것에 유의한다.
도 14는 가요성 블레이드(110)가 프린트헤드(116)로부터 액체(132)의 여분의 양을 닦아 내고 있을 때 가요성 블레이드(110)를 가로지르는 잉크젯 인쇄 카트리지(104)의 이동을 예시하는 블록 화살표를 포함한다. 도 14는 가요성 블레이드(110)가 액체(132)로 하여금 노즐(118)의 단부에서 리세스(142) 내에 남아 있을 수 있게 하는 것을 또한 예시한다. 도 15는 액체(132)가 리세스(142) 내로 흡인된 (또는 가요성 블레이드(110)에 의해 리세스(142) 내로 가압된) 후에 액체(132)의 표면 장력 및/또는 리세스(142)의 형상으로부터 기인하는 음의 헤드 압력으로 인해 액체(132)가 노즐(118)의 단부에서 리세스(142) 내에 유지되는 것을 도시한다. 액체(132)가 리세스(142) 내에 위치된 후에, 프린트헤드(116)는 (예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이) 캡(112) 상에 착지되고, 이 지점에서 가습기(124) 시스템이 선택적으로 작동될 수 있다.
위에서 언급된 바와 같이, 액체(132)는 액체 잉크(140)와 상용성인 임의의 액체일 수 있다. 따라서, 액체(132)는 물 또는 임의의 프린트헤드 세정 유체일 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 액체(132)는 액체(132)의 증발을 방지하고/지연시켜 액체(132)가 퍼지될 때까지 노즐(118) 내에 남아 있게 할 낮은 증기압을 갖도록 선택된다. 퍼지 중에, 예를 들어, 각각의 인쇄 사이클의 시작 시에(예를 들어, 잉크젯 인쇄 카트리지(104)가 카트리지 안착 구조체(102)로부터 멀어지게 이동할 때마다), 그 동안 노즐(118)의 단부 내의 액체(132) 및 임의의 잉크(140)가 노즐(118)로부터 배기되어 단지 새로운 잉크만이 인쇄 작업 중에 이용될 수 있게 하는 간단한 퍼지 사이클이 수행될 수 있다.
앞서 언급된 바와 같이, 이러한 구조에 의해, 노즐(118)의 단부에서의 리세스(142)는 액체(132)로 충전되어 잉크가 건조되는 것을 방지한다. 그러나, 리세스(142) 내의 액체(132)의 존재는 잉크가 건조되는 것을 방지할 뿐만 아니라, 건조된 임의의 이전의 잉크를 용해시킬 수 있으며, 이에 의해 노즐에 이전에 축적된 임의의 건조된 잉크를 재가용화할 수 있다.
또한, 도 1 내지 도 4에 도시된 (수분 센서(120)에 의해 검출된 수분(108)의 양에 잠재적으로 기초하여 밀봉된 공간(114)으로의 수분(108)의 공급을 변경시키는) 가습기(124)를 포함하는 캡(112)을 사용하여 도 5 내지 도 15에 도시된 블레이드 기반 액체 적용 구조체를 선택적으로 조합함으로써, 리세스(142) 내의 액체(132)는 추가로 건조되는 것이 방지되어 리세스(142) 내의 액체(132)의 유효 수명을 연장시킨다. 달리, 캡/가습기(112/124) 시스템이 사용되지 않는 경우, 리세스(142)로부터의 액체(132)의 예상되는 증발에 기초하여 필요에 따라 적용 공정을 주기적으로 사이클 순환시킴으로써(예컨대, 프린트헤드(116)를 적용 구조체(110, 130, 136 등) 위로 통과시킴으로써) 리세스(142)는 액체(132)로 주기적으로 보충(재충전)될 수 있다. 따라서, 이러한 구조체들의 조합은 노즐(118)의 단부에서 액체(132)가 리세스(142)에 가해지는 빈도를 감소시킨다(액체(132) 적용 사이클의 수를 감소시킨다). 액체(132) 적용 사이클의 수를 감소시킴으로써, 소비되는 액체(132)의 양을 감소시키고 액추에이터/트랙 구조체(103), 가요성 블레이드(110), 어플리케이터(130, 136 등)에 대한 손상(wear and tear)을 또한 감소시키며, 그렇지 않았다면 이들은 각각의 적용 사이클 동안 이용되었을 것이다.
또한, 캡(112) 상에 프린트헤드(116)를 안착시키기 전에 노즐(118)의 단부 내의 리세스(142)에 액체(132)를 먼저 적용함으로써, 밀봉된 공간(114) 내에 유지되는 수분(108)의 양이 감소될 수 있으며, 그럼으로써 이들 시스템에 의해 사용되는 액체(132)의 양을 감소시킨다(그리고, 가습기(124) 등에 대한 손상을 감소시킨다). 따라서, 그러한 구조체들은, 이들이 잉크가 노즐 내에서 건조되는 것을 방지하고 노즐 내에 미리 축적된 건조된 잉크를 심지어 제거할 수 있기 때문에 매우 유용하다.
도 16은, 예를 들어 프린터, 복사기, 다기능 기계, 다기능 장치(MFD) 등을 포함할 수 있는 본 발명의 프린터 구성(204)의 많은 구성요소들을 예시한다. 인쇄 장치(204)는 제어기/실체적(tangible) 프로세서(224), 및 실체적 프로세서(224)에 그리고 인쇄 장치(204) 외부의 컴퓨터화된 네트워크에 작동식으로 연결되는 통신 포트(입력/출력 장치)(214)를 포함한다. 또한, 인쇄 장치(204)는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 조립체(212)와 같은 적어도 하나의 보조 기능적 구성요소를 포함할 수 있다. 사용자는 그래픽 사용자 인터페이스 또는 제어 패널(212)로부터 메시지, 명령어, 및 메뉴 옵션을 수신하고, 그래픽 사용자 인터페이스 또는 제어 패널을 통해 명령어를 입력할 수 있다.
입력/출력 장치(214)는 인쇄 장치(204)로의 그리고 그로부터의 통신을 위해 사용되며, (현재 알려져 있든지 또는 미래에 개발되든지 간에 임의의 형태의) 유선 장치 또는 무선 장치를 포함한다. 실체적 프로세서(224)는 인쇄 장치(204)의 다양한 동작을 제어한다. (광학, 자기, 커패시터 기반 등일 수 있으며 일시적 신호와는 상이한) 비일시적 실체적 컴퓨터 저장 매체 장치(210)가 실체적 프로세서(224)에 의해 판독 가능하고, 컴퓨터화된 장치가 본 명세서에 기술된 것들과 같은 그의 다양한 기능을 수행할 수 있게 하기 위해 실체적 프로세서(224)가 실행시키는 명령어를 저장한다. 따라서, 도 16에 도시된 바와 같이, 본체 하우징은 전력 공급 장치(218)에 의해 교류(AC) 공급원(220)으로부터 공급되는 전력으로 동작하는 하나 이상의 기능적 구성요소를 갖는다. 전력 공급 장치(218)는 공통 전력 변환 유닛, 전력 저장 요소(예컨대, 배터리 등) 등을 포함할 수 있다.
인쇄 장치(204)는 (이미지 데이터를 처리하기 위해 전문화되기 때문에 범용 컴퓨터와 상이할 수 있는) 전문화된 이미지 프로세서(224)에 작동식으로 연결되고 마킹 재료를 사용하는 적어도 하나의 마킹 장치(인쇄 엔진(들))(100), 시트 공급 장치(230)로부터 마킹 장치(들)(100)로 연속 매체 또는 매체의 시트들을 공급하도록 위치된 매체 경로(236) 등을 포함한다. 인쇄 엔진(들)(100)으로부터 다양한 마킹을 받은 후에, 매체의 시트들은 다양한 인쇄된 시트들의 절첩, 스테이플링(staple), 정렬 등을 할 수 있는 피니셔(finisher)(234)로 선택적으로 통과할 수 있다. 또한, 인쇄 장치(204)는 (전력 공급 장치(218)를 통해) 외부 전원(220)으로부터 공급되는 전력으로 또한 동작하는 적어도 하나의 보조 기능적 구성요소(예컨대, 스캐너/문서 핸들러(handler)(232)(자동 급지 장치(automatic document feeder, ADF)) 등)를 포함할 수 있다.
하나 이상의 인쇄 엔진(100)은, 현재 알려져 있든지 또는 미래에 개발되든지 간에, 2차원 또는 3차원 인쇄 공정에서 마킹 재료(토너, 잉크, 가소성 물질, 유기 재료 등)를 연속 매체, 매체의 시트들, 고정 플랫폼 등에 적용하는 임의의 마킹 장치를 예시하도록 의도된다. 인쇄 엔진(100)은, 예를 들어, 잉크젯 프린트헤드, 접촉 프린트헤드, 3차원 프린터 등을 포함할 수 있다.
전술된 바와 같이, 밀봉된 공간(114) 내의 수분/습도 수준은 상이한 프린트헤드, 상이한 잉크, 상이한 색상, 상이한 인쇄 바아 등에 대해 상이한 수준으로 유지될 수 있다. 프린트헤드, 잉크, 색상 등이 프린터 내에 인스톨되는(installed) 경우, 제어기(224)는 프린터의 구성요소를 인식하게 된다. 따라서, 제어기(224)는, 상이한 양의 수분(108)을 프린터 내의 상이한 색상용 프린트헤드(116)에 공급하도록; 특정 양의 수분(108)을 프린터 내에서 사용되는 유형의 프린트헤드(116)에 공급하도록; 프린터 내의 잉크 또는 프린트헤드에 특이적인 아이들 기간이 만료된 후에만 밀봉된 공간(114)에 수분(108)을 공급하도록 하는 등으로 가습기(124)를 제어할 수 있다.

Claims (20)

  1. 액체 잉크를 토출하도록 구성된 노즐들을 포함하는 프린트헤드(printhead);
    상기 프린트헤드가 상기 액체 잉크를 토출하지 않을 때 상기 프린트헤드와 접촉하도록 위치된 캡(cap)으로서, 상기 캡 및 상기 프린트헤드는 서로 접촉할 때 상기 노즐들에 인접한 밀봉된 공간을 상기 캡의 내부에 생성하는, 상기 캡;
    상기 캡의 내부에 직접적으로 연결되고 상기 밀봉된 공간에 수분을 공급하도록 구성된 가습기(humidifier); 및
    상기 가습기를 제어하여 상이한 색상용 프린트헤드들에 상이한 양의 상기 수분을 공급하도록 구성된, 상기 가습기에 연결된 제어기
    를 포함하는, 장치로서,
    상기 가습기는 상기 밀봉된 공간 내에 상기 수분의 미세 소적들을 형성하도록 그리고 상기 노즐들 상에 직접 상기 수분을 분사하는 것을 피하도록 구성된 무화기(atomizer)를 포함하는, 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 노즐들이 상기 액체 잉크를 토출하지 않는 아이들 기간이 만료된 후에만 상기 가습기를 제어하여 상기 밀봉된 공간으로 상기 수분을 공급하도록 구성되는, 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 캡은 상기 밀봉된 공간으로부터 상기 수분의 응축물을 제거하도록 구성된 배수구를 포함하는, 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 가습기에 작동식으로 연결되고 상기 수분을 형성하는 액체 용액을 상기 가습기에 공급하도록 구성된 저장조를 추가로 포함하는, 장치.
  5. 액체 잉크를 토출하도록 구성된 노즐들을 포함하는 프린트헤드;
    상기 프린트헤드가 상기 액체 잉크를 토출하지 않을 때 상기 프린트헤드와 접촉하도록 위치된 캡으로서, 상기 캡 및 상기 프린트헤드는 서로 접촉할 때 상기 노즐들에 인접한 밀봉된 공간을 상기 캡의 내부에 생성하는, 상기 캡;
    상기 캡의 내부에 직접적으로 연결되고 상기 밀봉된 공간에 수분을 공급하도록 구성된 가습기;
    상기 캡에 연결된 수분 센서; 및
    상기 가습기를 제어하여 상이한 색상용 프린트헤드들에 상이한 양의 상기 수분을 공급하도록 구성된, 상기 가습기에 연결된 제어기를 포함하는, 장치로서,
    상기 수분 센서는 상기 밀봉된 공간 내의 상기 수분의 양을 검출하도록 구성되고,
    상기 가습기는 상기 수분 센서에 의해 검출된 상기 수분의 양에 기초하여 상기 밀봉된 공간으로의 상기 수분의 공급을 변경시키도록 구성되며,
    상기 가습기는 상기 밀봉된 공간 내에 상기 수분의 미세 소적들을 형성하도록 그리고 상기 노즐들 상에 직접 상기 수분을 분사하는 것을 피하도록 구성된 무화기를 포함하는, 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 노즐들이 상기 액체 잉크를 토출하지 않는 아이들 기간이 만료된 후에만 상기 가습기를 제어하여 상기 밀봉된 공간으로 상기 수분을 공급하도록 구성되는, 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 캡은 상기 밀봉된 공간으로부터 상기 수분의 응축물을 제거하도록 구성된 배수구를 포함하는, 장치.
  8. 제5항에 있어서, 상기 가습기에 작동식으로 연결되고 상기 수분을 형성하는 액체 용액을 상기 가습기에 공급하도록 구성된 저장조를 추가로 포함하는, 장치.
  9. 액체 잉크를 토출하도록 구성된 노즐들을 포함하는 프린트헤드;
    상기 프린트헤드가 상기 액체 잉크를 토출하지 않을 때 상기 프린트헤드와 접촉하도록 위치된 캡으로서, 상기 캡 및 상기 프린트헤드는 서로 접촉할 때 상기 노즐들에 인접한 밀봉된 공간을 상기 캡의 내부에 생성하는, 상기 캡;
    상기 프린트헤드가 상기 캡과 접촉하지 않을 때 상기 프린트헤드와 접촉하도록 위치된 가요성 블레이드로서, 상기 가요성 블레이드는 제1 방향에서 절첩되어 상기 노즐들 상에 액체 용액을 펴바르도록 구성되고 상기 가요성 블레이드는 제2 방향에서 상기 노즐들로부터 상기 액체 용액의 여분의 양을 제거하도록 구성되는, 상기 가요성 블레이드;
    상기 캡의 내부에 직접적으로 연결되고 상기 밀봉된 공간에 상기 액체 용액의 수분 형태를 공급하도록 구성된 가습기;
    상기 캡에 연결된 수분 센서; 및
    상기 가습기를 제어하여 상이한 색상용 프린트헤드들에 상이한 양의 상기 수분을 공급하도록 구성된, 상기 가습기에 연결된 제어기를 포함하는, 장치로서,
    상기 수분 센서는 상기 밀봉된 공간 내의 상기 수분의 양을 검출하도록 구성되고,
    상기 가습기는 상기 수분 센서에 의해 검출된 상기 수분의 양에 기초하여 상기 밀봉된 공간으로의 상기 수분의 공급을 변경시키도록 구성되며,
    상기 가습기는 상기 밀봉된 공간 내에 상기 수분의 미세 소적들을 형성하도록 구성된 무화기를 포함하는, 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제어기는 상기 노즐들이 상기 액체 잉크를 토출하지 않는 아이들 기간이 만료된 후에만 상기 가습기를 제어하여 상기 밀봉된 공간으로 상기 수분을 공급하도록 구성되는, 장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 가습기는 상기 노즐들 상에 직접 상기 수분을 분사하는 것을 피하도록 되어 있는, 장치.
  12. 제9항에 있어서, 상기 캡은 상기 밀봉된 공간으로부터 상기 수분의 응축물을 제거하도록 구성된 배수구를 포함하는, 장치.
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