KR19990014150A

KR19990014150A - 잉크젯 프린터

Info

Publication number: KR19990014150A
Application number: KR1019980029846A
Authority: KR
Inventors: 다쿠로 이토; 히토시 우시오기; 야스히로 스즈키
Original assignee: 구보 미츠오; 가부시키가이샤 테크
Priority date: 1997-07-25
Filing date: 1998-07-24
Publication date: 1999-02-25
Also published as: EP0893263A2; KR100320357B1; DE69826575T2; US6217145B1; EP0893263B1; JPH1142790A; EP0893263A3; DE69826575D1

Abstract

본 발명은 대형화하지 않고서는 프린트 헤드의 선단면에 부착된 종이 가루를 신속하고 또한 안전하게 제거하기 어렵다고 하는 과제를 해결할 수 있는 잉크젯 프린터를 제공한다. 이 잉크젯 프린터는 용지를 유지하는 회전 드럼(10)과, 회전 드럼(10)의 위쪽에 배치되어 회전 드럼(10)에 유지된 용지를 향하여 잉크를 분사함으로써 화상을 프린트하는 프린트 헤드(20)와, 프린트 헤드(20)로부터 분사되는 잉크로 프린트 헤드(20)의 선단면(24)을 세정하기 위해서 프린트 헤드와 대향하는 워싱 보드(30)와, 프린트를 하지 않을 때에 프린트 헤드(20)와 회전 드럼(10) 사이의 세정 위치에 워싱 보드(30)를 설정하여 프린트 헤드(20)로부터 잉크를 분사시키는 제어부(CNT)를 포함한다. 특히, 이 잉크젯 프린터에서, 워싱 보드(30)는 프린트 헤드(20)의 선단면(24)을 전체적으로 수용하는 홈부(GR1∼GR4)와 프린트 헤드(20)로부터 분사되어 프린트 헤드(20)의 선단면(24)에 접촉하여 홈부(GR1∼GR4) 내를 유동하는 잉크를 배출하는 배출부(50)를 구비한다.

Description

잉크젯 프린터

본 발명은 회전 드럼상에 유지되는 프린트 매체에 프린트 헤드(print head)로부터 분사되는 잉크로 화상(畵像)을 프린트하는 잉크젯 프린터(inkjet printer)에 관한 것으로, 특히 프린트 헤드가 회전 드럼의 축 방향으로 배열되는 복수의 잉크젯 노즐로 구성되는, 잉크젯 프린터에 관한 것이다.

종래에 있어서는, 직렬형 잉크젯 프린터가 보급되어 있다. 이 직렬형 잉크젯 프린터에서는, 프린트 헤드가 비교적 소용량의 잉크 카세트와 일체적으로 캐리지(carriage)에 장착되고, 이 캐리지가 용지를 가로질러 연장하는 가이드 바(guide bar)에 이동 가능하게 설치된다. 용지는 가이드 바와 직각인 방향으로 일정 피치(pitch)로 이송되고, 캐리지는 용지가 1피치 이송될 때마다 가이드 바를 따라 이동되며, 프린트 헤드는 이 캐리지의 이동에 따라 잉크를 분사한다. 프린터가 컬러 프린트용인 경우에는, 프린트 헤드가 복수의 잉크젯 노즐로 구성되고, 서로 다른 색의 잉크가 각각의 잉크 탱크로부터 이들 잉크젯 노즐에 공급된다. 전술한 구성에서는 예컨대, A4 사이즈의 컬러 화상의 프린트에 10분 정도가 걸린다. 즉, 직렬형 잉크젯 프린터는 매분 0.1장이라는 상당히 느린 프린트 속도로 동작한다.

최근에는, 더욱 고속으로 컬러 프린트를 할 수 있는 드럼 회전형 잉크젯 프린터가 개발되어 있다. 이 잉크젯 프린터에서는, 용지가 한방향으로 회전하는 회전 드럼에 유지되고, 프린트 헤드가 이 회전 드럼의 외주면을 따라 배열되는 회전 드럼과 함께 회전하는 용지에 서로 다른 색의 잉크를 분사하는 복수의 노즐 유닛으로 구성된다. 각 노즐 유닛은 용지를 가로질러 회전 드럼의 축 방향으로 배열되는 복수의 잉크젯 노즐을 구비한다. 이들 잉크젯 노즐의 피치는 원하는 해상도와 일치하는 값 또는 이 해상도의 2배에서 4배 정도의 값으로 설정된다. 프린트 헤드는 이들 잉크젯 노즐의 선단이 회전 드럼상의 용지에 근접하도록 배치되고, 잉크젯 노즐의 피치가 원하는 해상도와 일치하는 값인 경우에 소정 위치에 설정되고, 잉크젯 노즐의 피치가 원하는 해상도를 초과하는 값인 경우에 소정 위치로부터 회전 드럼의 축 방향으로 이동 가능하게 설정된다. 프린트 헤드가 회전 드럼의 축 방향으로 이동 가능하게 설정되는 경우, 프린트 헤드는 회전 드럼의 1회전마다 소망 해상도에 대응하는 비율로 이동되고, 잉크젯 노즐의 피치만큼 이동되었을 때에, 소정 위치로 복귀된다. 회전 드럼의 회전 속도는 매분 120회전 정도로 설정된다. 이러한 구성에서는, 예컨대 A4 사이즈의 컬러 화상의 프린트에 2에서 3초 정도가 걸린다. 또한, 프린트 헤드는 회전 드럼의 축 방향으로 노즐 피치를 초과하여서는 이동하지 않기 때문에, 복수의 대용량 잉크 카세트를 프린트 헤드로부터 분리하여 이들 대용량 잉크 카세트로부터 서로 다른 색의 잉크를 프린트 헤드의 노즐 유닛에 각각 공급함으로써 1회의 잉크 보급으로 얻어지는 프린트 매수를 증대시킬 수 있다.

그런데, 이 잉크젯 프린터에서는, 모든 잉크젯 노즐의 선단에 대응하는 프린트 헤드의 선단면이 1mm 정도의 갭(gap)을 두고 용지에 근접된다. 이 때문에, 용지가 회전 드럼에 의해 고속으로 회전되어 이들 잉크젯 노즐에 대하여 상대적으로 이동하는 프린트시에 있어서, 종이 가루가 용지로부터 비산하여 프린트 헤드의 선단면에 부착되기 쉽다. 종이 가루는 선단면에 점차 퇴적되는 동시에 노즐 선단의 잉크를 흡수한다. 만약 종이 가루가 이 상태로 용지에 낙하하면, 프린트 품질을 저하시킨다. 이 프린트 품질의 저하는, 프린트 헤드가 소용량의 잉크 카세트의 잉크 부족으로 인하여 교환되는 직렬형 잉크젯 프린터에서보다도 장기간에 걸쳐 프린트 헤드가 사용되는 드럼 회전형 잉크젯 프린터에 있어서 보다 심각한 문제가 된다.

그러나, 프린트 헤드의 선단면과 용지와의 갭이 작기 때문에, 이 선단면에 부착된 종이 가루를 안전하고 또한 확실하게 제거하는 것은 곤란하다. 그래서, 예컨대 프린트를 하지 않을 때에 프린트 헤드를 회전 드럼의 축 방향에 있어서 회전 드럼의 외주면과 대향하는 프린트 위치로부터 회전 드럼의 외주면과 대향하지 않는 세정 위치로 이동시키고, 이 프린트 헤드의 이동에 따라 고무와 같은 탄성체로 프린트 헤드의 선단면을 기계적으로 닦아 내어 종이 가루를 제거하는 세정 작업을 행하는 것이 고려된다. 이 경우, 드럼 회전형 잉크젯 프린터의 크기는 프린트 헤드의 이동 거리에 대응하여 증대된다. 더욱이, 세정 위치와 프린트 위치 사이에서 프린트 헤드가 이동하므로써 발생하는 시간적인 손실에 의해 프린트 속도의 고속화가 방해 받는다. 덧붙여서 말하면, 프린트 헤드의 선단면은 잉크가 잉크젯 노즐로부터 소정의 궤적으로 용지에 분사되도록 발수막(潑水膜)으로 코팅되어 있기 때문에, 탄성체의 가압력 및 프린트 헤드의 이동 속도는 이 발수막을 손상시키지 않도록 적절히 제한되지 않으면 안된다.

본 발명의 목적은 대형화하지 않고 프린트 헤드의 선단면에 부착된 종이 가루를 신속하고 또한 안전하게 제거할 수 있는 잉크젯 프린트를 제공하는 것에 있다.

도 1은 본 발명의 일실시 형태에 관한 잉크젯 프린터의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면.

도 2는 도 1에 도시한 프린트 헤드의 주변 구조를 도시한 도면.

도 3은 도 2에 도시한 프린트 헤드 및 회전 드럼의 위치 관계를 도시한 사시도.

도 4a 및 도 4b는 각각 도 2에 도시한 워싱 보드의 단면 구조를 회전 드럼의 축 방향과 직각인 방향 및 회전 드럼의 축 방향으로 도시한 도면.

도 5a 및 도 5b는 도 2에 도시한 워싱 보드용으로 설치되는 방진 커버의 상태를 도시한 도면.

도 6은 도 2에 도시한 노즐 유닛의 평면도.

도 7은 도 6에 도시한 노즐 유닛의 외관을 개략적으로 도시한 사시도.

도 8은 도 2에 도시한 워싱 보드와 노즐 유닛과의 위치 관계를 규정하는 구조를 설명하기 위한 도면.

도 9는 도 2에 도시한 워싱 보드의 외관을 개략적으로 도시한 사시도.

도 10a 내지 도 10d는 도 2에 도시한 워싱 보드의 움직임을 설명하기 위한 도면.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 회전 드럼

20 : 프린트 헤드

20C, 20Y, 20M, 20B : 노즐 유닛

23 : 잉크젯 노즐

24 : 선단면

30 : 워싱 보드

GR1∼GR4 : 홈부

34 : 위치 결정 부재

35 : 배출구

50 : 배출부

본 발명자 등은 발수막이 예컨대, 경질 고무제 블레이드(blade)로 문지르는 것만으로도 변형 또는 손상되어 버릴 수 있다고 하는 기계적 및 열적으로 대단히 약한 특성을 가진다는 것 및 노즐 막힘 방지 및 가스 배출과 같은 퍼지(purge) 처리가 프린트 개시 전 및 프린트 도중에 잉크젯 노즐로부터 잉크를 분사함으로써 행하여진다는 것에 주목하였다. 더욱이, 퍼지 처리용의 분사 잉크 또는 퍼지 처리 시간을 이용하여 프린트 헤드의 선단면상에 잉크의 유동을 생성하고, 이 잉크의 유동에 의해 종이 가루를 제거하는 것을 생각하였다.

본 발명에 의하면, 프린트 매체를 유지하는 회전 드럼과, 회전 드럼의 위쪽에 배치되어 회전 드럼에 유지된 프린트 매체를 향하여 잉크를 분사함으로써 화상을 프린트하는 프린트 헤드와, 프린트 헤드로부터 분사되는 잉크로 프린트 헤드의 선단면을 세정하기 위해서 프린트 헤드에 대향하는 워싱 보드(washing board)와, 프린트를 하지 않을 때에 프린트 헤드와 회전 드럼 사이의 세정 위치에 워싱 보드를 설정하여 프린트 헤드로부터 잉크를 분사시키는 제어부를 구비하고, 워싱 보드는 프린트 헤드의 선단면을 전체적으로 수용하는 홈부와 프린트 헤드로부터 분사되어 프린트 헤드의 선단면에 접촉하여 홈부 내를 유동하는 잉크를 배출하는 배출부를 구비하는 잉크젯 프린터가 제공된다.

이 잉크젯 프린터는 프린트를 하지 않을 때에 프린트 헤드로부터 잉크를 분사하여, 프린트 헤드의 선단면과 워싱 보드 사이에 생기는 잉크 유동으로 선단면에 부착된 종이 가루를 제거한다. 따라서, 신속, 확실 또한 안전하게 종이 가루를 제거할 수 있다. 연속 프린트에 있어서, 종이 가루가 전술과 같이 프린트 헤드의 선단면으로부터 제거되면, 종이 가루에 스며들어 용지에 낙하하는 잉크에 의해 프린트 품질이 저하하는 것이 없어진다. 또한, 워싱 보드가 세정 위치에 있을 때에 잉크는 배출부를 통해 배출되고, 홈부를 넘어서 외부로 불필요하게 흘러나오지 않기 때문에 잉크의 필요량을 감소시킬 수 있는 동시에 잉크의 혼색을 방지할 수 있다. 더욱이, 홈부는 잉크의 분사 중에도 프린트 헤드 쪽으로 해방되어 있다. 이러한 상태라도, 잉크는 홈부 내에 유지되기 때문에, 잉크의 유동으로 종이 가루를 확실히 제거하기 위하여 프린트 헤드와 워싱 보드와의 밀착성을 고려할 필요가 없다.

이하, 본 발명의 일실시 형태에 관한 잉크젯 프린터를 첨부 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 잉크젯 프린터의 내부 구조를 도시한다. 이 잉크젯 프린터는 프린트 매체로서 시이트 형태로 절단된 용지(P)에 다색(多色) 프린트를 행하는 데 사용된다. 이 용지(P)는 예컨대, 일반 용지 혹은 OHP지이다.

잉크젯 프린터는 용지(P)를 유지하여 일정한 주속도(周速度)로 회전하는 회전 드럼(10), 이 회전 드럼(10)과 함께 회전하는 용지(P)에 대하여 다색 프린트를 행하는 프린트 헤드(20), 한 장씩 공급되는 용지(P)를 얹는 수동 트레이(T1), 포개어 삽입되는 용지(P)를 수용하는 용지 카세트(T2), 용지(P)를 이들 용지 카세트(T2) 및 수동 트레이(T1)로부터 회전 드럼(10)에 반입하는 용지 반입 기구(FM1), 회전 드럼(10) 상에서 프린트된 용지(P)를 외부에 반출하는 용지 반출 기구(FM2) 및 잉크젯 프린터의 동작을 전체적으로 제어하는 제어 유닛을 구비한다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 회전 드럼(10)은 하우징(1)내의 중앙 위치 부근에 배치되고, 수동 트레이(T1)는 하우징(1)의 정면에서 회전 드럼(10)보다도 낮은 위치로부터 외부로 돌출하도록 배치되고, 용지 카세트(T2)는 회전 드럼(10)의 아래쪽에 배치된다. 용지 반입 기구(FM1)는 수동 트레이(T1)와 용지 카세트(T2)의 사이에 배치된다. 프린트 헤드(20)는 회전 드럼(10)의 위쪽에 배치된다. 용지 반출 기구(FM2)는 회전 드럼(10)의 뒤쪽에 배치된다.

회전 드럼(10)은 축을 중심으로 회전 가능하게 지지되고, 회전에 따라 용지(P)를 외주면(11)에 권취하여 유지한다. 이 회전 드럼(10)의 회전 위치는 회전 드럼(10)의 외주면 근방에 설치되는 회전 위치 검출기(DT)에 의해 검출된다. 프린트 헤드(20)는 회전 드럼(10)의 외주면(11)을 따라 위쪽에서부터 아래쪽으로 차례대로 배열되어 각각 파란색, 노란색, 진홍색, 검정색의 잉크로 용지(P)에 프린트를 행하는 4개의 노즐 유닛(20C, 20Y, 20M, 20B)으로 구성되고, 떨어져 배치된 4개의 잉크 공급부(SP)로부터 각각의 색의 잉크를 공급 받는다. 노즐 유닛(20C, 20Y, 20M, 20B)의 각각은 예컨대, 1/75인치의 피치 PT로 회전 드럼(10)의 축 방향으로 배열되어 대응색의 잉크를 용지(P)에 분사하는 복수의 잉크젯 노즐(23)을 구비한다. 이들 잉크젯 노즐(23)은 A4 사이즈의 용지(P)의 폭인 210mm에 대응하는 길이를 가지도록 배열된다. 용지 반입 기구(FM1)는 용지(P)의 폭 방향이 회전 드럼(10)의 축 방향과 일치하도록 용지(P)를 회전 드럼(10)에 공급하는 용지 로더(loader)(LD)를 구비하고, 수동 트레이(T1) 및 용지 카세트(T2)중 한쪽으로부터 용지(P)를 취출(取出)하여 용지 로더(LD)에 보낸다. 용지 로더(LD)는 회전 드럼(10)이 소정 위치까지 회전한 것을 회전 위치 검출기(DT)가 검출하면 용지(P)를 회전 드럼(10)을 향하여 보내도록 제어된다. 프린트 헤드(20)는 용지(P)를 외주면(11)상에 유지하는 회전 드럼(10)의 회전에 따라 용지(P)에 대하여 컬러 프린트를 행한다.

용지(P)는 프린트 후에 용지 박리부(PL)에 의해 회전 드럼(10)의 외주면(11)으로부터 박리되어 용지 반출 기구(FM2)에 의해 소정 방향으로 이송된다. 용지 박리부(PL)는 용지 박리시에 회전 드럼(10)에 접촉하는 박리 클릭(click)이다. 배출 전환기(SEL)는 프린트면을 상향으로 하여 배출하는 후부 배출 트레이(RT) 및 프린트면을 하향으로 하여 배출하는 상부 배출 트레이(UT)중 한쪽에 용지(P)를 선택적으로 인도한다.

프린트 헤드(20)는 회전 드럼(10)의 축 방향과 평행한 주 주사(主走査) 방향(X)으로 약간 왕복 이동 가능하다. 회전 드럼(10)은 그 외주면(11)에 감겨지는 용지(P)를 유지하고, 노즐 유닛(20C, 20Y, 20M, 20B)과 대향한 상태에서 주 주사 방향(X)과 직각인 부(副) 주사 방향(Y)으로 용지(P)를 이동시키도록 회전한다. 회전 드럼(10)은 예컨대, 20PPM의 다색 프린트를 달성하기 위해서 120rpm이라는 일정한 회전수로 유지되고, 0.5초마다 1회전한다. 프린트 동작에 있어서, 프린트 헤드(20)는 회전 드럼(10)이 1회전할 때마다 1/4 노즐 피치 PT라는 일정한 비율로 주 주사 방향(X)으로 이동하고, 4회의 드럼 회전으로 노즐 피치 PT와 동일한 거리만큼 이동한다. 이 구성에서는, 용지(P)의 전면 프린트가 회전 드럼(10)을 4회전시키는 데 필요한 2초(=0.5초×4)로 완료된다. 프린트 개시 전의 용지 감기 및 프린트 후의 용지 박리를 위해 각각 1회전씩 회전 드럼(10)을 회전시키는 경우라도, A4 사이즈의 용지(P)를 1장당 3(=2+1)초라는 고속도로 다색 프린트를 행할 수 있다. 따라서, 매분 20장의 연속 프린트가 가능하다.

용지 로더(LD)는 드럼 축 방향으로 연장하여 설치된 적어도 한쌍의 공급 롤러(R1, R2)로 구성되고, 피더(T1, T2)측으로부터 반송되어 오는 용지(P)를 소정의 타이밍으로 회전 드럼(10)측으로 공급하는 데 사용된다. 용지(P)의 공급 속도는 회전 드럼(10)의 주속도와 대응하는 속도로 설정된다. 회전 드럼(10)의 직경은 130mm로 설정되기 때문에, 816mm/Sec라는 주속도가 얻어진다. 또한, 이 회전 드럼(10)의 외주면(11)은 축 방향으로 약 220mm의 폭을 가지고, 회전 방향으로 408mm의 길이를 갖는다. 이 때문에, 회전 드럼(10)은 길이가 297mm이고 폭이 210mm인 A4 사이즈의 용지(P)를 여유를 갖고 유지할 수 있다.

이 잉크젯 프린터에서는, 회전 드럼(10) 및 프린트 헤드(20)가 도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이 배치되고, 워싱 보드(30)가 프린트 헤드(20)와 회전 드럼(10) 사이에 삽입 가능하다. 이 워싱 보드(30)는 프린트 헤드(20)의 선단면(24)과 대향한 상태에서 노즐 유닛(20C, 20Y, 20M, 20B)의 잉크젯 노즐(23)로부터 분사되는 잉크로 이 선단면(24)에 부착된 종이 가루를 제거하는 데 사용된다.

노즐 유닛(20C, 20Y, 20M, 20B)은 서로 동일하게 구성된다. 예컨대, 노즐 유닛(20C)은 도 6 및 도 7에 도시하는 바와 같이 연결판(21) 및 4개의 노즐 세그먼트(20CA, 20CB, 20CC, 20CD)를 구비한다. 연결판(21)은 도 2에 도시하는 용지(P)의 폭 방향과 일치하는 회전 드럼(10)의 축 방향(X)으로 신장하도록 설정되고, 노즐 세그먼트(20CA, 20CB, 20CC, 20CD)는 회전 드럼의 회전 방향(R)과 서로 어긋난 지그재그 배치가 되도록 이 연결판(21)상에 배열된다. 상세하게는, 노즐 세그먼트(20CA, 20CC)는 연결판(21)의 일표면에 고정되고, 노즐 세그먼트(20CB, 20CD)는 연결판의 다른쪽 표면에 고정되며, 인접 노즐 세그먼트(20CA와 20CB, 20CB와 20CC, 20CC와 20CD)는 서로 약간 중첩되도록 배치된다. 이들 노즐 세그먼트(20CA, 20CB, 20CC, 20CD)의 잉크젯 노즐의 선단은 프린트 헤드(20)의 선단면(24)에 일치하는 높이로 맞추어진다.

프린트 헤드(20)의 높이는 승강기(90)에 의해 자동 조정될 수 있다. 이 조정에서는, 프린트 헤드(20)가 프린트시에 도 10a에 도시하는 하한 위치로 설정되고, 프린트를 하지 않을 때에 도 10b 및 도 10c에 도시하는 상한 위치로 설정되며, 퍼지(purge)시에 도 10d에 도시하는 세정 위치로 설정된다.

여기서, 승강기(90)는 도 2에 도시하는 바와 같이, 회전 드럼(10)의 축(Z)을 지나는 수직축(J)과 평행하고 또한 회전 드럼(10)의 축 방향(X)으로 수직축(J)을 중심으로한 한쪽에 세워 설치된 한쌍의 가이드 레일(91)과, 이 가이드 레일(91)에 승강 가능하게 장착되고 또한 프린트 헤드 지지 부재(29)를 통해 노즐 유닛(20C, 20Y, 20M, 20B)을 지지하는 슬라이더(92;slider)와, 이 슬라이더(92)를 전기력을 이용하여 승강 구동시키는 승강 구동부(93)로 형성되어 있다.

한쌍의 가이드 레일(91)은 회전 드럼(10)의 축 방향(X)으로 고정 프레임(99F)의 양단에 세워 설치되고 있다. 슬라이더(92)는 양 가이드 레일(91)에 상하 이동 가능하게 지지되어 있다. 승강 구동부(93)는 모터(94)와, 이 모터(94)의 회전 동력을 슬라이더(92)의 승강력으로 변환하는 동력 변환부(95)와, 랙(97) 및 피니언(98)으로 이루어지는 랙 앤드 피니언 기구(96)와, 동력 전달 치차 기구(99)로 구성되어 있다.

워싱 보드(30)는 회전 운동 위치 결정부(70)에 의해 회전 드럼(10)의 축(Z)을 중심으로 하여 회전 운동 가능하고, 프린트 헤드(20)와 회전 드럼(10)의 외주면(11) 사이에 선택적으로 삽입 및 퇴피(退避) 가능하게 형성되어 있다.

회전 운동 위치 결정부(70)는 지지 프레임(71), 동력 전달 치차 기구(76), 구동 모터(75), 위치 검출 센서(77, 78)를 포함하고, 도 10a에 도시하는 바와 같이 좌측으로 45°경사진 퇴피 위치와, 도 10c 및 도 10d에 도시하는 세정 위치에 선택적으로 또한 자동적으로 위치 결정 가능하도록 구성된다.

지지 프레임(71)은 도 2에 도시하는 바와 같이, 워싱 보드(30)를 유지하면서 지지축(72)을 개재하여 회전 드럼(10)의 축(Z)을 중심으로 하여 회전 운동 가능하게 형성되어 있다. 이 지지 프레임(71)에는 원호 형상의 종동(從動) 기어(73)가 장착된다. 이 종동 기어(73)는 프린터 본체(1)와 같은 정지체에 장착된 구동 모터(75)의 축 위의 구동 기어(74)에 동력 전달 치차 기구(76)를 통해 접속된다. 위치 검출 센서(77)는 워싱 보드(30)가 퇴피 위치에 있는 것을 검출하기 위해서 설치되고, 위치 검출 센서(78)는 워싱 보드(30)가 세정 위치에 있는 것을 검출하기 위해서 설치된다.

또한, 워싱 보드(30)는 도 9에 도시하는 바와 같이, 노즐 유닛(20C, 20Y, 20M, 20B)에 대하여 공통으로 이용할 수 있도록 구성되어 있다. 즉, 워싱 보드(30)는 잉크 노즐 유닛(20C, 20Y, 20M, 20B)에 대응하여 4열의 홈(GR1∼GR4)을 구비한다. 이들 홈(GR1∼GR4)은 잉크젯 노즐(23)의 배열에 대응하여 회전 드럼(10)의 축 방향으로 신장하고, 서로 잉크 저지 볼록부(32)에 의해 구분된다. 이들 홈(GR1∼GR4)은 노즐 유닛(20C, 20Y, 20M, 20B)과 협력하여 4개의 잉크 유동 생성실(30S)을 구성하는 데 이용된다. 즉, 이들 잉크 유동 생성실(30S)은 홈(GR1∼GR4)의 바닥이 되는 잉크 수용 판(31), 잉크 노즐 유닛(20C, 20Y, 20M, 20B)의 선단면(24) 및 잉크 저지 볼록부(32)로 둘러싸인 공간으로 구성된다. 각 잉크 수용 판(31)은 도 4b 및 도 9에 도시하는 바와 같이 회전 드럼(10)의 축 방향(X)으로 선단면(24)의 양측의 비대향 위치(31E)에 한쌍의 배출구(35)를 구비하고, 더욱이 도 4a에 도시하는 바와 같은 잉크 배출부(50)가 이들 배출구를 통해 잉크 유동 생성실(30S)에 접속된다. 예컨대, 잉크 노즐 유닛(20C)용의 잉크 배출부(50)는 노즐 유닛(20C)의 노즐 세그먼트(20CA, 20CB, 20CC, 20CD)에 대하여 공통의 색의 잉크를 배출하기 위해서 이용된다.

워싱 보드(30)는 더욱이 선단면(24)과 잉크 수용 판(31)과의 간격(G)(도 4a 및 도 4b 참조)을 규정하는 위치 결정 부재로서 잉크 수용 판(31)에 기립된 복수의 볼록부(34)를 갖는다. 승강기(90)는 연결판(21)의 하단면이 도 8에 도시하는 바와 같이 위치 결정 부재(34)의 상단면에 접촉하였을 때, 프린트 헤드(20)의 하강을 정지시킨다.

여기서, 간격(G)은 잉크 유동성, 종이 가루 제거성 및 잉크의 필요량을 결정하는 대단히 중요한 요인이다. 이 간격(G)이 예컨대, 0.5mm을 초과하는 큰 값이면, 잉크 필요량이 증대한다. 다른 한편, 이 간격(G)이 예컨대, 0.1mm 미만의 작은 값이면, 원활한 잉크 유동이 보증되지 않게 되는 동시에, 이 간격(G) 자체를 정확히 얻는 것이 곤란하게 된다. 따라서, 간격(G)은 0.1∼0.5mm의 범위의 값을 이용한 실험에서 가장 바람직한 결과가 얻어진 0.3mm로 선정되어 있다.

도 5a 및 도 5b에 도시한 바와 같이, 이 잉크젯 프린터는 잉크 수용 판(31)측에 워싱 보드(30)를 피복하는 방진 커버(80)를 구비한다. 이 방진 커버(80)는 커버부(81)와 이 커버부(81)를 워싱 보드(30)에 접촉시키는 작동부(85)로 구성된다. 작동부(85)는 지지축(86)을 개재하여 프린터 본체 등의 정지체에 회전 운동 가능하게 설치된 지지 부재(87)와, 이 지지 부재(87)를 도 5a에서 시계 반대 회전 방향으로 가압하는 가압 용수철(도시 생략)과, 스토퍼(89;stopper)를 포함한다. 커버부(81)는 지지 부재(87)의 상부(87u)에 장착되고, 지지 부재(87)의 하부(87d)는 워싱 보드(30)와 걸어 맞춤 가능한 걸어 맞춤부(87e)로서 형성된다.

따라서, 워싱 보드(30)가 도 5b에 도시하는 퇴피 위치를 향하여 회전 운동되면, 워싱 보드(30)가 지지 부재(87)의 걸어 맞춤부(87e)에 걸어 맞추어져, 지지 부재(87)를 도면의 시계 회전 방향으로 회전 운동시킨다. 이것에 의해, 커버부(81)가 잉크 수용 판(31)측에서 밀착하여 워싱 보드(30)를 피복한다.

잉크 배출부(50)는, 도 4a에 도시하는 바와 같이, 워싱 보드(30)와 일체적으로 형성된 회수실(51)과 배출관(52)과 배출 튜브(53)와 흡인 펌프(54)를 포함하는 흡인 구조로 되어 있다. 이 잉크 배출부(50)는 각 잉크젯 노즐(23)로부터 잉크가 분사되고 있는 동안에도 흡인 배출 가능하도록 제어 유닛(CNT)에 의해 구동이 제어된다. 상세하게는, 도 4a 및 도 4b에 있어서, 각 잉크젯 노즐(23)로부터의 잉크가 잉크 유동 생성실(31S)내를 채우고 또한 잉크 표면이 선단면(24)에 접촉한 후에 흡인 펌프(54)가 회전 구동하여 흡인 배출되는 것으로 형성되어 있다. 이것은 잉크 필요량의 경감을 꾀하기 위함이다.

이 실시 형태에서, 잉크 배출부(50)에 의해 배출된 폐(廢)잉크는 폐잉크 카세트(60)에 회수하는 것으로 되어 있다. 폐잉크 카세트(60)는 배출 튜브(53)에 착탈 자유롭게 되어 있다. 이렇게 하여, 예컨대 2000장이라고 하는 대량의 연속 프린트를 하더라도, 폐잉크의 처리에 손이 가지 않고, 주위를 더럽히지 않는 동시에 프린터 전체의 간소화 및 소형화도 꾀할 수 있다. 한편, 회수실(51)은 1개의 배출 튜브(53)로부터의 흡인력을 복수의 배출구(35)에 작용시키는 것을 가능하게 한다. 이것에 의해, 구성의 간이화 및 제조 비용을 줄일 수 있다. 또, 회수실(51)은 흡인력을 배출 튜브(53)로부터 직접 배출구(35)에 작용시킨 경우에 발생하는 잉크의 비산을 방지할 수 있다.

이어서, 이 잉크젯 프린터의 종이 가루 제거 동작에 대하여 설명한다. 제어 유닛(CNT)은 프린트를 하지 않을 때(프린트 종료 후 또는 프린트 중의 일시 정지시)에 종이 가루 제거를 위한 제어를 행한다. 이 제어에 의해, 승강기(90)는 프린트 헤드(20)를 도 10a에 도시하는 위치로부터 도 10b에 도시하는 상한 위치로 상승시키고, 그 후 또는 병행하여 회전 운동 위치 결정부(70)가 워싱 보드(30)를 도 10c에 도시하는 위치로 회전 운동시킨다. 이 상태에서, 제어 유닛은 프린트 헤드(20)를 하강시키도록 승강기(90)의 움직임을 반전시키고, 연결판(21)의 하단면이 도 8에 도시하는 위치 결정 부재(34)에 접촉하였을 때에 정지시킨다(도 10d 참조). 이것에 의해, 0.3mm의 간격(G)이 노즐 유닛(20C, 20Y, 20M, 20B)의 선단면(24)과 워싱 보드(30)의 잉크 수용 판(31) 사이에 형성된다.

이 상태에서, 헤드 선단면의 종이 가루를 제거하기 위해서 잉크 공급부(40)의 가압 펌프(41) 및 공급 튜브(42)를 통해 프린트 헤드(20)에 잉크가 공급되고, 모든 잉크젯 노즐(23)로부터 잉크 수용 판(31)을 향하여 분사된다. 이 동작은 잉크젯 노즐(23) 막힘 방지 및 가스 배출을 겸할 수 있다.

분사 잉크는 잉크 수용 판(31)에서 튀어 올라 프린트 헤드(20)의 선단면(24)에 접촉하여, 선단면(24)에 부착된 종이 가루를 제거하면서 잉크 유동 생성실(30S)을 채운다. 잉크의 일부는 도 4a 및 도 4b에 도시하는 선단면의 양측의 비대향 위치(31E)에 배치된 한쌍의 배출구(35)로부터 낙하하여 회수실(51)로 배출된다.

여기서, 잉크 배출부(50)의 흡인 펌프(54)는 회수실(51)내의 잉크를 흡인하여 외부로 배출된다. 이것에 의해, 잉크 유동 생성실(30S)내의 잉크도 유동하여, 종이 가루를 효율적으로 선단면(24)으로부터 제거한다. 이 경우, 종이 가루는 잉크와 함께 배출되기 때문에 다시 비산하는 일이 전혀 없다. 또한, 0.3mm의 간격(G)을 충족시켜 종이 가루를 제거하는 데 필요한 잉크량은 지극히 적다. 따라서, 잉크젯 노즐(23) 막힘 방지 및 가스 배출과 같은 퍼지용으로 분사되는 양의 잉크를 이용하여도, 잉크의 모자람 없이 종이 가루를 제거할 수 있다.

이 실시 형태에서는, 잉크 유동 생성실(30S)이 잉크젯 노즐(23)로부터 분사된 잉크로 가득차게 된 후, 잉크의 분사(스피트(spit))는 도 4a에 2점 쇄선으로 도시한 잉크젯 제어 소자(25)에 의해 통상의 프린트시와 동일한 예컨대, 50KHz의 고주파로 행하여지도록 전환된다. 이것은 일종의 초음파 세정 작용으로서 기능하여, 선단면(24)에 부착된 종이 가루를 확실하게 제거한다. 더욱이, 잉크젯 노즐 막힘 및 가스 배출도 이 작용에 의해 해소할 수 있다.

전술한 종이 가루 제거 동작은 노즐 유닛(20C, 20Y, 20M, 20B)에 대하여 함께 행하여지고, 5초 정도의 단시간에 완료된다.

종이 가루 제거 후, 프린트 헤드 및 워싱 보드(30)는 각각 승강기(90) 및 회전 운동 위치 결정부(70)에 의해 도 10d, 도 10c, 도 10b, 도 10a 순으로 신속하게 이동한다. 따라서, 프린트 동작의 지연을 충분히 방지할 수 있다.

워싱 보드(30)는 그 퇴피 위치를 향하는 움직임에 연동하는 방진 커버(80)에 의해 피복된다. 이 방진 커버(80)는 프린트 중에 워싱 보드(30)를 종이 가루나 먼지 등으로부터 보호하고, 이들 종이 가루나 먼지 등이 프린트 헤드(20)의 선단면(24)을 세정하기 위해서 프린트를 하지 않을 때에 행하여지는 잉크의 분사로 워싱 보드(30)로부터 부상하여 선단면(24)에 부착되는 것을 방지할 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 실시 형태의 잉크젯 프린터는 프린트를 하지 않을 때에 모든 잉크젯 노즐(23)로부터 잉크를 분사하여, 프린트 헤드(20)의 선단면(24)과 워싱 보드(30) 사이에 생기는 잉크 유동으로 선단면(24)에 부착된 종이 가루를 제거하도록 구성된다. 따라서, 신속, 확실 또한 안전하게 종이 가루를 제거할 수 있다. 종이 가루가 전술한 바와 같이 프린트 헤드(20)의 선단면(24)으로부터 제거되면, 연속 프린트에 있어서, 잉크젯 노즐(23)로부터 종이 가루에 스며들어 용지에 낙하하는 잉크에 의해 프린트 품질이 저하하는 일이 없어진다. 또한, 종이 가루 제거 동작이 자동적으로 행하여지기 때문에, 잉크젯 프린터의 취급은 지극히 용이하다.

또한, 이 잉크젯 프린터에서는, 프린트 헤드(20)가 회전 드럼 외주면(11)에 대하여 근접 및 이격되도록 이동 가능하고, 워싱 보드(30)가 퇴피 위치 및 세정 위치에 선택적으로 설정되도록 회전 드럼(10)의 축(Z)을 중심으로 하여 회전 운동 가능하다. 이 구성에 의해, 이동 공간을 작게 억제하면서 워싱 보드(30)의 위치 변경을 신속 또한 정확하게 행할 수 있다. 따라서, 잉크젯 프린터를 대형화하지 않고, 프린트 헤드(20)의 선단면(24)에 부착된 종이 가루를 신속하게 제거할 수 있다.

또, 워싱 보드(30)가 퇴피 위치에서 방진 커버(80)로 피복되기 때문에, 워싱 보드(30)가 세정 위치에 설정되었을 때에 행하여지는 잉크의 분사에 의해 워싱 보드(30)로부터 이들 종이 가루나 먼지 등이 부상하여 선단면(24)에 부착되지 않고, 이러한 잉크의 분사에 의해 선단면(24)으로부터 종이 가루를 확실하게 제거하는 효과적인 청소를 행할 수 있다.

또한, 4열의 홈(GR1∼GR4)이 노즐 유닛(20C, 20Y, 20M, 20B)에 대응하여 함께 워싱 보드(30)에 형성되기 때문에, 이 워싱 보드(30)를 세정 위치에 설정하고, 이들 노즐 유닛(20C, 20Y, 20M, 20B)의 모든 잉크젯 노즐(23)로부터 잉크를 분사하는 1회의 동작으로 동시에 종이 가루 제거를 완료할 수 있다. 따라서, 프린트 헤드(20) 전체의 종이 가루 제거를 단시간에 행할 수 있다.

또한, 종이 가루 제거시에 잉크는 배출구(35)만을 통해 배출되어, 잉크 저지 볼록부(32)를 넘어 홈(GR1∼GR4)의 외부에 불필요하게 흘러나오지 않기 때문에 잉크의 필요량을 감소시킬 수 있는 동시에 잉크의 혼색을 방지할 수 있다. 더욱이, 이들 홈(GR1∼GR4)은 잉크의 분사 중에도 프린트 헤드(20) 쪽으로 해방되어 있다. 이러한 상태라도, 잉크는 홈(GR1∼GR4)에 유지되기 때문에, 잉크의 유동으로 종이 가루를 확실히 제거하기 위해서 프린트 헤드(20)와 워싱 보드(30)와의 밀착성을 고려할 필요가 없다.

또한, 잉크의 분사와 병행하여 잉크 배출부(50)가 배출구(35)를 통해 잉크 흡인에 의해 잉크를 배출하기 때문에, 잉크의 필요량을 감소시키면서 잉크의 유동성을 높일 수 있다.

또한, 한쌍의 배출구(35)가 노즐 유닛의 양측으로 이격되어 잉크 수용 판(31)에 형성되고, 잉크 유동 생성실(30S)내에서 잉크는 2방향으로 분리된다. 이것에 의해 잉크의 필요량을 감소시키면서 고속이고 원활한 잉크의 유동을 불러일으킬 수 있다.

또한, 워싱 보드(30)의 잉크 수용 판(31)과 선단면(24)의 간격(G)이 0.3mm로 선정되어 있기 때문에, 프린터를 대형화시키는 일 없이 소량의 잉크로 또한 자동적으로 프린트 헤드(30)로부터 종이 가루를 제거하는 것이 가능하게 된다.

더욱이, 노즐 유닛(20C, 20Y, 20M, 20B)의 각각에 있어서, 노즐 세그먼트(20CA, 20CB, 20CC, 20CD)가 노즐 선단 위치를 맞추어 연결판(21)에 설치되고, 프린트 헤드(20)와 워싱 보드(30)의 간격(G)이 이 연결판(21)의 하단면을 워싱 보드(30)의 위치 결정 부재(34)의 상단면에 접촉시킴으로써 결정된다. 따라서, 간격(G)이 예컨대 0.1∼0.5mm 정도의 작은 값이더라도, 이 간격(G)의 설정을 오차 없이 안정되게 할 수 있다.

더욱이, 워싱 보드(30)는 프린트 헤드(20)의 세정에 관계 없이 프린트 대기 중에도 세정 위치로 설정된다. 이 경우, 잉크가 잉크젯 노즐(23)로부터 새어나와 낙하하더라도, 잉크 배출부(50)를 통해 폐잉크 카세트(60)에 회수된다. 따라서, 잉크에 의한 용지의 더러워짐을 방지할 수 있다. 또한, 폐잉크 카세트(60)는 착탈 가능하기 때문에, 적당한 간격으로 폐잉크를 폐기함으로써, 프린터를 대형화하지 않고 장시간의 연속 프린트가 가능하다.

더욱이, 예컨대 2000장이라고 하는 대량의 연속 프린트를 행하여도, 폐잉크의 처리에 손이 가지 않고, 주위를 더럽히지 않는 동시에 프린터 전체의 간소화 및 소형화도 꾀할 수 있다. 한편, 회수실(51)은 1개의 배출 튜브(53)로부터의 흡인력을 복수의 배출구(35)에 작용시키는 것을 가능하게 한다. 이것에 의해, 구성의 간이화 및 제조 비용을 감소시킬 수 있다. 또한, 회수실(51)은 배출 튜브(53)로부터 직접 흡인력을 배출구(35)에 작용시킨 경우에 발생하는 잉크의 비산을 방지할 수 있다.

본 발명에 의하면, 대형화하지 않고 프린트 헤드의 선단면에 부착된 종이 가루를 신속하고 또한 안전하게 제거할 수 있는 잉크젯 프린터를 제공할 수 있다.

Claims

프린트 매체를 유지하는 회전 드럼(10)과, 상기 회전 드럼(10)의 위쪽에 배치되어 상기 회전 드럼(10)에 유지된 프린트 매체를 향하여 잉크를 분사함으로써 화상을 프린트하는 프린트 헤드(20)와, 상기 프린트 헤드(20)로부터 분사되는 잉크로 상기 프린트 헤드(20)의 선단면(24)을 세정하기 위해서 프린트 헤드(20)와 대향하는 워싱 보드(30)와, 프린트를 하지 않을 때에 상기 프린트 헤드(20)와 상기 회전 드럼(10) 사이의 세정 위치에 상기 워싱 보드(30)를 설정하여 상기 프린트 헤드(20)로부터 잉크를 분사시키는 제어부(CNT)를 구비하고, 상기 워싱 보드(30)는 상기 프린트 헤드(20)의 선단면(24)을 전체적으로 수용하는 홈부(GR1∼GR4)와 상기 프린트 헤드(20)로부터 분사되어 상기 프린트 헤드(20)의 선단면(24)에 접촉하여 상기 홈부(GR1∼GR4) 내를 유동하는 잉크를 배출하는 배출부(50)를 구비하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터.
제1항에 있어서, 상기 프린트 헤드(20)는 상기 회전 드럼(10)의 축 방향으로 배열되는 복수의 잉크젯 노즐(23)로 각각 구성되는 하나 이상의 노즐 유닛(20C, 20Y, 20M, 20B)을 포함하고, 상기 제어부(CNT)는 상기 워싱 보드(30)를 상기 회전 드럼(10)의 축을 중심으로 회전 운동시킴과 동시에 상기 프린트 헤드(20)를 승강시키는 기구부(85, 90)를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터.
제2항에 있어서, 상기 기구부(85, 90)에 의해 상기 세정 위치로부터 퇴피(退避)되는 상기 워싱 보드(30)의 움직임에 따라 상기 워싱 보드(30)를 덮는 방진 커버(80)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터.
제3항에 있어서, 상기 홈부(GR1∼GR4)는 상기 프린트 헤드(20)가 복수의 노즐 유닛(20C, 20Y, 20M, 20B)을 포함하는 경우에 이들 노즐 유닛(20C, 20Y, 20M, 20B)에 대향하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터.
제3항에 있어서, 상기 홈부(GR1∼GR4)는 상기 프린트 헤드(20)가 복수의 노즐 유닛(20C, 20Y, 20M, 20B)을 포함하는 경우에 상기 복수의 노즐 유닛(20C, 20Y, 20M, 20B)에 대응하여 격벽(32)으로 구분되는 복수의 홈(GR1∼GR4)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터.
제2항에 있어서, 상기 배출부(50)는 상기 홈부(GR1∼GR4)가 상기 프린트 헤드(20)의 선단면(24)을 수용한 상태에서 이 선단면(24)과 대향하지 않는 외측 영역에 배치되는 복수의 배출구(35)를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터.
제1항에 있어서, 상기 워싱 보드(30)는 상기 프린트 헤드(20)의 일부에 접촉함으로써 상기 프린트 헤드(20)의 선단면(24)과 상기 홈부(GR1∼GR4)의 저면(31)과의 간격을 규정하는 위치 결정 부재(34)를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터.
제7항에 있어서, 상기 노즐 유닛(20C, 20Y, 20M, 20B)은 각각 소정수의 잉크젯 노즐(23)로 구성되는 복수의 노즐 세그먼트(23CA, 23CB, 23CC, 23CD)와 이들 노즐 세그먼트(23CA, 23CB, 23CC, 23CD)가 설치되는 연결판(21)에 의해 구성되고, 상기 위치 결정 부재(34)는 상기 홈부(GR1∼GR4)의 저면(31)에 형성되어 상기 연결판(21)에 접촉되는 돌기(34)인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터.
제6항에 있어서, 상기 배출부(50)는 상기 배출구(35)와 연통하는 잉크 회수실(51) 및 이 잉크 회수실(51)에 외부로부터 흡인력을 작용시키는 흡인관(52)을 구비하는 흡인 구조부(50)를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터.
제1항에 있어서, 상기 제어부(CNT)는 상기 프린트 헤드(20)로부터 누출되는 잉크를 회수하기 위해서 프린트 대기 중에 상기 세정 위치에 상기 워싱 보드(30)를 유지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터.
상기 회전 드럼(10)에 프린트 매체를 유지하고, 상기 회전 드럼(10)의 위쪽에 배치되는 프린트 헤드(20)로부터 상기 회전 드럼(10)에 유지된 프린트 매체를 향하여 잉크를 분사함으로써 화상을 프린트하는 잉크젯 프린터의 보수 방법으로서,

프린트를 하지 않을 때에 상기 프린트 헤드(20)와 상기 회전 드럼(10) 사이의 세정 위치에 상기 워싱 보드(30)를 설정하는 단계와,

상기 프린트 헤드(20)로부터 잉크를 분사시킴으로써 상기 프린트 헤드(20)의 선단면(24)을 세정하는 단계와,

상기 세정 단계에 관계 없이 상기 워싱 보드(30)를 상기 세정 위치에 유지함으로써 상기 프린트 헤드(20)로부터 누출된 잉크를 회수하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 보수 방법.