KR20000040187A - 용기내에 저수된 액체의 저수 레벨 측정장치 - Google Patents

용기내에 저수된 액체의 저수 레벨 측정장치 Download PDF

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Abstract

용기내에 저수된 액체의 저수레벨 측정장치가 개시된다. 저수레벨 측정장치는 용기와, 용기의 바닥면으로부터 수직한 상방의 소정 높이에서 그 일단은 용기와 연통되게 설치되며, 일단으로부터 거의 수평방향으로 소정길이 연장된 타단은 설정된 공급경로 및/또는 용기내로 회수가능하게 접속되며, 적어도 일부분은 투명부분을 갖는 적어도 하나 이상의 유출관과, 유출관 각각의 투명부분에 대해 광을 조사하는 광원과, 유출관 각각의 투명부분에서 반사되거나 투과된 광을 검출하여 그에 대응되는 전기적 신호를 출력하는 광검출기와, 광검출기로부터 출력되는 전기적 신호로부터 용기내에 저수된 액체의 저수레벨을 측정하는 저수레벨 측정부를 구비한다. 이러한 저수레벨 측정장치에 의하면, 저수레벨을 측정하고자 하는 높이의 용기에 설치된 유출관의 투명부분에 현상액이 고착되는 것을 억제시킬 수 있는 구조를 갖고 있어 저수레벨 측정에러를 저감시킬 수 있다.

Description

용기내에 저수된 액체의 저수레벨 측정장치
본 발명은 습식인쇄기에 채용되는 용기내에 저수된 액체의 저수레벨 측정장치에 관한 것으로서, 상세하게는 현상액의 응고에 의한 저수레벨 측정에러를 저감시킬 수 있도록 된 용기내에 저수된 액체의 저수레벨 측정장치에 관한 것이다.
용기 내에 담긴 액체의 저수레벨을 측정하는 장치는 현상액을 현상제로 사용하는 레이저 프린터나 복사기와 같은 습식 현상방식의 인쇄기에 채용되어 용기내에 잔류된 현상액의 저수량에 대한 정보를 제공한다. 습식 인쇄기는 채용된 저수레벨 측정장치로부터 제공되는 현상액의 잔류량 정보를 이용하여 현상액의 고갈을 막도록 적절한 시기에 현상액을 보충하거나, 현상액의 보충을 요구하는 메시지를 표시장치를 통해 사용자에게 알려줄 수 있다. 이와 같이 저수레벨 측정장치의 채용에 의해 적절한 현상액의 공급이 이루어지도록 요구함으로써, 인쇄작업도중 현상액의 고갈에 의한 미숙된 인쇄작업 처리 또는 작업중단을 피할 수 있다.
도 1은 일반적인 습식 인쇄기를 나타내보인 단면도이다.
도면을 참조하면, 현상액을 현상제로 사용하는 인쇄기는 구동롤러(11)와 피동롤러(12)(13)를 포함하는 복수의 롤러(11)(12)(13)들에 의해 순환운동하는 감광벨트(14)의 순환경로에 인접하여 리셋장치(15), 광주사유니트(16)들, 현상기(30)들, 건조장치(18), 전사장치(20)가 일정 거리 이격되어 배치되어 있다.
리셋장치(15)는 광을 감광벨트(14)에 조사하여 정전잠상을 제거하는 노광기(15a)와, 소정레벨의 전위를 대전시키기 위한 대전기(15b)를 구비하고 있다. 참조부호 39는 폐현상액 회수통이다.
4개의 광주사유니트(16)는 각각 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C), 블랙(K) 색상정보를 주사하고, 4개의 현상기(30)는 각각 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C), 블랙(K)색상의 현상액을 감광벨트(14)에 공급한다.
현상기(30)는 감광벨트(14)에 현상액을 공급하는 현상액 공급용기(32)와, 감광벨트로부터 낙하되는 현상액을 회수하는 현상조(31)를 구비하고 있다. 현상조(31)내에는 현상롤러(36)와, 현상롤러(36)에 묻어있는 현상액을 제거하기 위한 브러쉬롤러(37)와, 감광벨트(14)상에 공급된 현상액중 화상형성에 관여하지 않는 액상의 캐리어요소를 분리하기 위한 스퀴즈롤러(34) 및 스퀴즈롤러(34)를 통해 흘러내리는 캐리어요소를 현상조(31)내로 회수하기 위한 플레이트(35)가 마련되어 있다.
현상액 공급용기(32)는 현상조(31)내에 저수된 현상액 및 현상액 공급부(38)로부터 용매인 액상의 캐리어요소(N;norpor)와, 현상물질인 토너 또는 고농축의 현상액을 각각 공급받을 수 있도록 되어 있다. 현상액 공급용기(32)내에 저수된 현상액은 펌프(P)의 구동에 의해 현상롤러(36)와 감광벨트(14) 사이에 공급된다.
이와 같은 습식 인쇄기의 인쇄과정을 살펴보면 먼저, 리셋장치(15)를 거쳐 순환하는 감광벨트(14)의 소정영역에 대해 광주사유니트(16)가 광을 주사한다. 주사된 광에 의해 감광벨트(14)에는 정전잠상이 형성되고, 이 정전잠상은 현상기(30)의 현상액 공급용기(32)로부터 공급된 현상액에 의해 현상된다. 상호 다른 색상정보의 광을 주사하고, 그에 대응하는 색상의 현상액으로 현상하는 광주사유니트(16)들과 현상기(30)들에 의해 감광벨트(14)상에는 컬러화상이 형성된다. 현상과정중에 현상기(30)로부터 감광벨트(14)에 공급됐던 현상액중 화상형성에 관여하지 않는 액상의 캐리어요소는 대부분 현상조(31) 내로 회수된다. 감광벨트(14)상에 현상물질인 토너로 형성된 컬러 화상은 감광벨트(14)의 계속적인 이동에 의해, 감광벨트(14)상에 잔류하는 액상의 캐리어요소를 흡착 증발시켜 제거하기 위한 건조장치(18)를 거쳐, 상기 감광벨트(14)와 그 일부가 맞물려 회전되는 전사롤러(21)에 1차 전사된다. 계속해서, 인입된 용지(23)를 사이에 두고 상호 맞물림 회전에 의해 용지(23)를 전진시키는 전사롤러(21)와 정착롤러(22)의 회전에 의해 전사롤러(21)상의 화상이 용지(23)로 2차 전사된다.
한편, 상술한 바와 같은 습식 인쇄기에는 도시되지는 않았지만, 현상액 공급용기(32)내에 적절한 량의 현상액이 유지될 수 있도록 제어하기 위해 현상액 공급용기(32)에 대한 저수레벨정보를 취득하기 위한 저수레벨 측정장치(미도시)가 마련되었다. 이러한 저수레벨 측정장치는 현상액 공급부(38)의 용기에도 고갈정보를 얻기 위해 설치될 수 있다
종래에 채용된 저수레벨 측정장치로서, 현상액이 저수된 현상액 공급용기(32)에 대한 투광량 또는 반사광량 변화를 검출하여 저수레벨을 측정하는 것이 있다. 이 저수레벨 측정장치는 용기(32)에 대하여 측정하고자 하는 수위 레벨 높이에서 광을 투사하는 광원(미도시)과, 용기(32)를 중심으로 광투사방향 맞은편 또는 같은 방향에서 투과되거나 반사된 광을 검출하는 광검출기(미도시)를 구비한다. 또한, 이러한 저수레벨 측정장치에는 통상적으로 쉽게 깨어지는 것을 억제할 목적으로 플라스틱류의 재료로 형성시킨 투명한 용기(32)가 채용된다. 이와 같이 플라스틱류의 용기(32)과 광원 및 광검출기를 구비한 종래의 저수레벨 측정장치는 광검출기의 입사광량 변동에 대응하여 출력되는 전기적 신호로부터 용기(32) 내에 저수된 액체의 저수레벨을 측정하였다. 그러나, 이러한 저수레벨 측정장치는 플라스틱류로 된 용기(32)와 현상액과의 친화성 때문에, 현상액이 빠져나간 부분의 용기(32) 내벽에 응고된 현상액에 의해 저수레벨 측정오류를 일으킬 수 있는 단점이 있다.
저수레벨 측정장치의 다른 예로서, 부유체(미도시)와, 상기 부유체의 수직이동에 따라 설정된 위치에서 상기 부유체에 간섭되어 신호를 발생할 수 있도록 된 센서(미도시)를 구비시킨 것이 있다. 예컨데, 부유체내에 영구자석을 내장시키고, 자력에 감응하는 홀 센서를 채용한다. 그러나, 이러한 저수레벨 측정장치는 부유체의 수직이동경로에 대한 수평방향으로의 위치변동률을 최소화 하도록 부유체의 외경보다 약간 큰 폭의 이동경로를 용기상에 설치하는데, 이때도, 현상액의 고착에 의해 이동경로폭이 감소하게 되면 부유체의 이동이 원할하지 못하여 저수레벨 측정에러를 야기시킬 수 있다. 또한, 현상액의 종류마다 그 비중이 다르기 때문에, 현상액의 비중변동에 따라 부유체를 달리 제작하여야하는 번거러움도 있다.
이 밖에도, 용기(32)내에 두 개의 전극 판(미도시)을 설치하고, 저수된 현상액의 레벨변화에 대응하여 상기 전극판에 의해 측정되는 정전용량 변화로부터 저수레벨을 측정하는 방법도 있으나, 역시 현상액이 전극판에 고착될 경우 정전용량이 변동되어 저수레벨 측정에러를 야기시키게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해서 창안된 것으로서, 저수레벨 측정부위에서의 현상액의 고착성을 둔화시킬 수 있도록 하여 저수레벨 측정에러를 저감시킬 수 있는 용기내에 저수된 액체의 저수레벨 측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 일반적인 습식 인쇄기를 나타내보인 단면도이고,
도 2는 본 발명에 따른 용기내에 저수된 액체의 저수레벨 측정장치가 적용된 습식인쇄기의 일부를 나타내보인 단면도이다.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
11: 구동 롤러 12, 13: 피동 롤러
14: 감광벨트 15a: 노광기
15b: 대전기 16: 광주사유니트
18: 건조장치 20: 전사장치
21: 전사롤러 22: 정착롤러
23: 용지 30: 현상기
31: 현상조 32, 42: 현상액 공급용기
33: 밸브 34: 스퀴즈롤러
35: 플레이트 36: 현상롤러
37: 브러쉬롤러 38: 현상액 공급부
39: 폐현상액 회수통 41: 현상액
41a: 바닥면 51: 제1유출관
51c, 52c, 53c: 투명부분 52: 제2유출관
53: 제3유출관 54: 현상액 공급관
55: 펌프 61, 62, 63: 광원
71, 72, 73: 광검출기 80: 저수레벨 측정부
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 용기내에 저수된 액체의 저수레벨 측정장치는 용기와; 상기 용기내에 저수된 액체의 저수레벨 정보를 취득하기 위해 상기 용기의 바닥면으로부터 수직한 상방의 소정 높이에서 그 일단은 상기 용기와 연통되게 설치되며 상기 일단으로부터 거의 수평방향으로 소정길이 연장된 타단은 설정된 공급경로 및/또는 상기 용기내로 회수가능하게 접속되며, 적어도 일부분은 투명부분을 갖는 적어도 하나 이상의 유출관과; 상기 유출관 각각의 상기 투명부분에 대해 광을 조사하는 광원과; 상기 유출관 각각의 상기 투명부분에서 반사되거나 투과된 광을 검출하여 그에 대응되는 전기적 신호를 출력하는 광검출기와; 상기 광검출기로부터 출력되는 전기적 신호로부터 상기 용기내에 저수된 액체의 저수레벨을 측정하는 저수레벨 측정부;를 구비한다.
바람직하게는, 상기 투명부분은 유리관이 적용된다. 또한, 상기 유출관의 타단은 상기 용기내에 저수된 현상액을 감광매체로 공급할 수 있도록 된 현상액 공급관과 연통되게 결합된다. 그리고, 저수위 레벨정보를 제공하기 위해 상기 용기의 바닥면으로부터 수직 상방으로 소정간격 이격된 위치상에 설치된 제1유출관과; 중간수위 레벨정보를 제공하기 위해 상기 용기의 중간높이 정도에 설치된 제2유출관과; 설정된 만수위 레벨정보를 제공하기 위해 상기 용기 바닥면으로부터 상기 제2유출관 보다 높은 위치상에 설치된 제3유출관;을 구비한다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용기내에 저수된 액체의 저수레벨 측정장치를 보다 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 용기내에 저수된 액체의 저수레벨 측정장치가 적용된 습식인쇄기의 일부를 나타내보인 단면도이다. 앞서 도시된 도면에서와 동일 기능을 하는 요소는 동일 참조부호로 표기한다.
도면을 참조하면, 현상액 공급용기(42)의 바닥면(42a)으로부터 상방(Y방향)으로 소정높이 간격마다 용기(42)의 측면에서 거의 수평방향(X방향)으로 제1유출관(51), 제2유출관(52), 제3유출관(53)이 설치되어 있다. 제1유출관 내지 제3유출관(51)(52)(53)의 일단(51a)(52a)(53a)은 용기(42)와 연통되게 설치되어 있고, 타단(51b)(52b)(53b)들 각각은 상호 연통되게 현상액 공급관(54)과 연결되어 있다. 각 유출관(51)(52)(53)은 그 일부 또는 전부가 투명소재 바람직하게는 현상액(41)과의 친화성이 낮고 유체의 흐름에 의해 쉽게 분리되는 특성을 갖는 유리관으로된 투명부분(51c)(52c)(53c)이 마련되어 있다.
펌프(55)는 현상액 공급용기(42)에 저수된 현상액(41)을 감광매체인 감광벨트(14)로 공급하기 위한 것이다.
이와 같이 제1유출관 내지 제3유출관(51)(52)(53)의 타단(51b)(52b)(53b)이 상호 연통되게 현상액 공급관(54)과 접속시키게 되면, 인쇄작업시 펌프(55)의 구동에 의해 현상액 공급용기(42)내에 저수된 현상액(41)의 수위 레벨 이하에 위치하는 유출관(51)(52)(53)들을 통해서 현상액(41)이 현상액 공급관(54)으로 유출됨으로써, 투명부분(51c)(52c)(53c)에 현상액(41)이 쉽게 고착되지 않는 잇점이 있다.
유출관(51)(52)(53)들의 용기(42)의 바닥면(42a)으로부터 높이에 따른 배치위치는 확인하고자 하는 현상액(42)의 저수레벨에 따라 적절하게 결정하면 된다.
현상액(18)에 대한 잔류량 정보를 고갈 상태, 보충 필요상태, 저수 한계수위 상태 정보만 알고자 할 경우는 도시된 바와 같이, 저수위, 중간수위, 만수위 각각에 대해 설정된 높이마다 유출관(51)(52)(53)들을 설치하면 된다.
각 유출관(51)(52)(53)의 투명부분(51c)(52c)(53c) 각각에 대하여 광을 조사하는 광원(61)(62)(63)과, 광원(61)(62)(63)에서 출사되어 상기 투명부분(51c)(52c)(53c)을 통과한 광을 수광할 수 있도록 설치된 광검출기(71)(72)(73)가 마련되어 있다. 상기 광검출기(71)(72)(73)는 광원(61)(62)(63)에서 출사되어 투명부분(51c)(52c)(53c)에서 반사된 광을 수광할 수 있도록 설치되어도 된다.
저수레벨 측정부(80)는 각 유출관(51)(52)(53)의 투명부분(51c)(52c)(53c)에 대향하여 설치된 각 광검출기(71)(72)(73)로부터 출력되는 전기적 신호레벨을 현상액(42)이 투명부분(51c)(52c)(53c)에 채워졌을때와 입부가 채워지지 않거나 완전히 비워있을때에 대해 실험적으로 구해져 그 내부에 기록되어 있는 데이터와 비교하여 현상액(42)의 저수레벨을 측정한다.
이와 같은 저수레벨 측정장치의 저수레벨 측정과정을 살펴본다.
먼저, 저수레벨 측정부(80)는 유출관(51)(52)(53)상에 현상액(42)이 고착되는 것을 억제하기 위해 주기적으로 또는 적절한 시기에 현상조(31)로부터 현상액 공급용기(42)로 배출시키기 위한 밸브(33)가 열리도록 제어한 뒤, 펌프(55)를 구동하여 현상액 공급용기(42)에 저수된 현상액(41)이 현상액 공급관(54)을 통해 현상조(31)를 거쳐 회수되도록 현상액(42)을 순환시키는 것이 바람직하다. 여기서, 적절한 시기의 펌프(55)구동 예로서는, 인쇄작업을 수행하지 않는 인쇄대기 상태에서 각 유출관(51)(52)(53)에 대해 설치된 광검출기(71)(72)(73)로부터의 출력 정보로부터 현상액 공급용기(42)내에 저수된 현상액(41)의 수위 레벨이 제3유출관(53), 제2유출관(52), 제1유출관(51)중 어느 하나의 유출관의 높이 정도로 유지됐다고 판단될 때, 펌프(55)를 소정 시간동안 동작시킨다.
이와 같이 인쇄작업중 이외의 인쇄대기 상태에서도 현상액(41)을 적절하게 순환시키게 되면, 유출관(51)(52)(53)의 투명부분(51c)(52c)(53c)에 현상액(41)이 고착되는 것을 억제할 수 있다.
저수레벨은 이러한 현상액 순환과정 중 또는 현상액 순환과정을 마친 다음 어느 때라도 광검출기(71)(72)(73)에서 출력되는 신호로부터 현상액 공급용기(42)에 저수된 현상액(41)의 저수레벨 또는 저수레벨 범위 예컨데 제2유출관(52)과 제3유출관(53) 사이의 임의의 높이 정도로 현상액(41)이 채워져 있다라는 것을 판단할 수 있다.
현상액 공급용기(42)내에 저수된 현상액(41)이 제1유출관(51) 이하로 낮아졌을 때에 해당하는 전기적 신호가 제1유출관(51)에 대해 설치된 광검출기(71)로부터 입력되면, 현상액 공급부(도 1참조; 38)로부터 고농축의 현상액 및 액상의 캐리어요소를 공급받을 수 있도록 습식 인쇄기가 구성된 경우에는 현상액 공급부로부터 고농축의 현상액 및/또는 액상의 캐리어요소가 공급되도록 저수레벨 측정부(80)가 현상액 공급부를 제어하는 제어부에 요구하거나, 직접 현상액 공급부를 제어할 수 있도록 된 경우에는 현상액 공급부를 제어하여 고농축의 현상액 및/또는 액상의 캐리어요소를 적절한 수위가 유지될 때 까지 공급 받는다.
이와 같은 저수레벨 측정장치는 액체를 저수하여 소정 경로로 공급할 수 있도록 된 어떠한 용기에 대해서도 적용가능하다.
지금까지 설명된 바와 같이 본 발명에 따른 용기내에 저수된 액체의 저수레벨 측정장치에 의하면, 저수레벨을 측정하고자 하는 높이의 용기에 설치된 유출관의 투명부분에 현상액이 고착되는 것을 억제시킬 수 있는 구조를 갖고 있어 저수레벨 측정에러를 저감시킬 수 있다.

Claims (7)

  1. 용기와;
    상기 용기내에 저수된 액체의 저수레벨 정보를 취득하기 위해 상기 용기의 바닥면으로부터 수직한 상방의 소정 높이에서 그 일단은 상기 용기와 연통되게 설치되며 상기 일단으로부터 거의 수평방향으로 소정길이 연장된 타단은 설정된 공급경로 및/또는 상기 용기내로 회수가능하게 접속되며, 적어도 일부분은 투명부분을 갖는 적어도 하나 이상의 유출관과;
    상기 유출관 각각의 상기 투명부분에 대해 광을 조사하는 광원과;
    상기 유출관 각각의 상기 투명부분에서 반사되거나 투과된 광을 검출하여 그에 대응되는 전기적 신호를 출력하는 광검출기와;
    상기 광검출기로부터 출력되는 전기적 신호로부터 상기 용기내에 저수된 액체의 저수레벨을 측정하는 저수레벨 측정부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 용기내에 저수된 액체의 저수레벨 측정장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 투명부분은 유리관인 것을 특징으로 하는 용기내에 저수된 액체의 저수레벨 측정장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 유출관의 타단은 상기 용기내에 저수된 현상액을 감광매체로 공급할 수 있도록 된 현상액 공급관과 연통되게 결합된 것을 특징으로 하는 용기내에 저수된 액체의 저수레벨 측정장치.
  4. 제1항에 있어서,
    저수위 레벨정보를 제공하기 위해 상기 용기의 바닥면으로부터 수직 상방으로 소정간격 이격된 위치상에 설치된 제1유출관과;
    중간수위 레벨정보를 제공하기 위해 상기 용기의 중간높이 정도에 설치된 제2유출관과;
    설정된 만수위 레벨정보를 제공하기 위해 상기 용기 바닥면으로부터 상기 제2유출관 보다 높은 위치상에 설치된 제3유출관;을 구비하는 것을 특징으로 하는 용기내에 저수된 액체의 저수레벨 측정장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1유출관의 타단은 상기 용기내에 저수된 현상액을 감광매체로 공급할 수 있도록 된 현상액 공급관과 연통되게 결합된 것을 특징으로 하는 용기내에 저수된 액체의 저수레벨 측정장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2유출관 및 제3유출관의 타단은 상기 현상액 공급관과 연통되게 결합된 것을 것을 특징으로 하는 용기내에 저수된 액체의 저수레벨 측정장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제1유출관, 제2유출관 및 제3유출관의 타단 각각은 상호 연통되게 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 용기내에 저수된 액체의 저수레벨 측정장치.
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