KR200194011Y1 - 피에조 젯 프린터용 전사잉크 자동공급장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 피에조 젯 프린터의 전사잉크 자동공급장치에 관한 것으로, 상세하게는 펌프나 센서와 같은 보조장비의 도움없이 잉크공급원에 작용하는 대기압의 원리를 이용하여 전사잉크 공급원의 전사잉크가 잉크카트리지로 연속 및 자동으로 공급되어 전사잉크의 수위가 일정하게 유지하도록 함으로써 피에조 젯 프린터를 이용한 전사프린터 작업을 연속적으로 달성하여 전사잉크의 리필(refill)이나 교환이 필요없도록 한다.

즉, 통상의 잉크카트리지보다 훨씬 큰 용적의 잉크카트리지를 사용하여 피에조 젯 프린터 작업을 장시간에 걸쳐 수행할 수도 있으나 잉크카트리지 구동장치가 필요 이상으로 커지고 소비전력과 원가 상승요인이 있으므로 본 고안에서는 잉크카트리지보다 수 배 내지 수 십배로 휠씬 큰 용적의 잉크공급원과 잉크카트리지를 호스로 연결하여 피에조 젯 프린터를 이용한 전사작업을 중단없이 장시간에 걸쳐 행할 수 있도록 한다.

또한, 큰 용량의 잉크공급원과 작은 용량의 잉크카트리지를 호스로 연결하되 전사잉크가 배출되는 잉크카트리지의 헤드 저부면 높이가 전사잉크 공급원의 잉크배출구 높이보다 약 35㎜ 정도 높게 설치함으로써 연질용기의 잉크공급원으로 작용되는 대기압에 의해 항상 일정량의 전사잉크가 잉크카트리지로 자동 공급되게 한 것이다.

Description

피에조 젯 프린터용 전사잉크 자동공급장치{Sublimation Ink automatic supplying device for piezo jet printer}

본 고안은 피에조 젯 프린터(piezo jet printer)의 전사잉크 자동공급장치에 관한 것으로, 상세하게는 대기압을 이용하여 피에조 젯 프린터의 노즐로 전사잉크가 일정수위로 보충공급되게 한 것이다.

일반적으로 대형 플로터의 경우 펌프로 일정량씩 펌프하면서 피에조 방식으로 적당량의 전사잉크를 공급하게 된다. 이는 헤드와 카트리지가 분리되어 있어서 정량공급을 위한 센서가 필요하고 전체적인 장치가 복잡하여 원가가 고가이고 전사잉크 소모량이 많은 편이다. 따라서 개인용 컴퓨터에는 그 적용이 불가능한 실정이다.

한편, 개인용 컴퓨터에 사용하는 프린터에는 열원을 이용한 버블젯 방식과 압전효과를 이용한 피에조 젯 방식을 들수 있으며, 잉크 카트리지는 일회성일 뿐 아니라 내부에 스폰지를 사용하므로 장기간(20일~30일) 방치하면 충진된 잉크가 대기압의 작용에 의해 서서히 침전되면서 상하로 층이 발생되므로 원하거나 올바른 전사가 이루어지지 않는 문제점이 있다.

즉, 침전현상에 의해 잉크의 토출이 잘 안될 뿐 아니라 점도 및 색도가 변하거나 일정하지 못하는 문제점이 있으며, 피에조 젯 프린터의 경우 전사잉크의 가격이 고가일 뿐 아니라 전사잉크를 리필(refill)할 때에도 매우 번거롭고 불편한 편이다.

또한, 전사잉크를 카트리지에 리필시켜 사용할 수 있으나 리필과정이 복잡하고, 손이나 피복에 전사잉크가 묻어 오염되며, 바닥이나 주변으로 흘러내려 환경을 오염시키는 문제점이 있다.

또한, 스폰지형의 경우 스폰지의 손상이 우려될 뿐 아니라 삼투압 현상과 대기압의 작용에 의해 리필이 잘 안되어 불량이 잦은 편이다.

또한, 리필에 사용되었던 도구의 오염으로 공해 발생요인이 있으며 피에조 젯 프린터 헤드의 수명도 짧아지는 문제점이 있다.

또한, 칼라잉크카트리지의 경우 옐로우, 마젠타, 시안이 칸막이로 구획된 수용실에 각각 수용되며, 한가지 색상의 잉크를 과도하게 사용하여 그 색상의 잉크가 완전히 소모된 경우 나머지 색상의 잉크는 버리게되므로 자원낭비 요인이 있으며, 전사잉크의 연속적인 공급이 안되므로 전사잉크가 소진되는 경우 프린터 작업을 중단할 수 밖에 없는 문제점이 있다.

따라서, 본 고안은 펌프나 센서와 같은 보조장비의 도움없이 대기압의 원리를 이용하여 잉크공급원의 전사잉크가 피에조 젯 프린터의 잉크카트리지로 연속 및 자동으로 공급되어 일정수위를 계속 유지할 수 있게 함으로써 프린터의 중단없이 계속하여 전사할 수 있어서 전사잉크의 리필이나 교환이 불필요 하도록 함을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 통상의 잉크카트리지보다 훨씬 큰 용적의 잉크카트리지를 사용하여 피에조 젯 프린터 작업을 장시간에 걸쳐 수행할 수도 있으나 잉크카트리지 구동장치가 필요 이상으로 커지고 또한 소비전력과 원가 상승요인이 있으므로 본 고안에서는 잉크카트리지보다 수 배 내지 수 십배로 휠씬 큰 용적의 잉크공급원과 잉크카트리지를 호스로 연결하여 피에조 젯 프린터을 이용한 전사작업을 중단없이 계속적으로 행할 수 있도록 한다.

또한, 큰 용량의 잉크공급원과 작은 용량의 잉크카트리지를 호스로 연결하되 전사잉크가 배출되는 잉크카트리지의 헤드 저부면 높이가 잉크공급원의 잉크배출구 높이보다 35㎜ 전ㆍ후로 높게 설치함으로써 잉크공급원으로 작용되는 대기압에 의해 항상 일정량의 전사잉크가 잉크카트리지로 공급되도록 한다.

상기에서 잉크카트리지에 수용된 전사잉크로 작용하는 대기압과 잉크카트리지의 용적과 헤드의 노즐압력 정도에 따라 잉크공급원과 잉크카트리지의 높이차이를 다소간 가감할 수 있다.

상기에서 잉크카트리지의 헤드 저부면 높이와 잉크공급원의 잉크배출부 높이차이를 35㎜ 이상으로 하는 경우 잉크카트리지로 공급되는 전사잉크의 양이 점차적으로 증가하고 수위가 상승되며, 잉크카트리지의 헤드 저부면 높이와 잉크공급원의 잉크배출부의 높이차이를 35㎜ 이하로 하는 경우 잉크카트리지로 전사잉크공급이 잘 이루어지지 않게 되므로 본 고안에서는 잉크카트리지와 잉크공급원의 높이차이를 약 35㎜ 전ㆍ후로 유지하도록 한다.

상기의 경우 잉크카트리지의 전사잉크가 소모되는 만큼의 전사잉크가 잉크공급원으로부터 계속 공급되며, 호스의 중간에는 개폐밸브를 설치하여 잉크공급원이나 잉크카트리지를 교환하거나 필요에 의해 전사잉크 공급유로를 개폐밸브로 폐쇄시킬 수 있도록 한다.

본 고안에서 사용하는 잉크로는 전사잉크를 그 예로 들었으나 물론 전사잉크 이외의 잉크를 사용할 수 있으며 그 작용효과는 물론 본 고안과 동일시 된다.

도 1 : 본 고안의 구성도.

도 2 : 본 고안 다른 실시 예의 구성도

도 3 : 본 고안 잉크카트리지의 공급관 부분 단면도.

도 4 : 본 고안 사용 상태 예시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

(2)(2y)(2m)(2s)(2b)--잉크공급원 (4)--피에조 젯 프린터

(6)(6y)(6m)(6s)(6b)--잉크카트리지 (8)(8a)(8y)(8m)(8s)(8b)--호스

(10)(22)--전사잉크 (12)--잉크카트리지 헤드

(14)--잉크배출구 (16)(16y)(16m)(16s)(16b)--개폐밸브

(18)--비닐팩 (20)--주사바늘

(24)--전사잉크병 (26)--케이스

(28)--지지부재 (30)--공급관

(32)--나사돌부 (34)--삽입홈

(36)--너트 (38)--오링

(bp)--대기압

이하, 본 고안의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안의 구성도로, 통상의 잉크카트리지(6)보다 수배 내지 수 십배로 훨씬 큰 용적의 잉크카트리지를 설치하여 피에조 젯 프린터(piezo jet printer)로 전사작업을 장시간 수행할 수도 있으나 잉크카트리지 구동장치가 필요 이상으로 커지고 소비전력과 원가 상승요인이 있으므로 본 고안에서는 잉크카트리지(6)보다 수 배 내지 수 십배로 휠씬 큰 용적의 잉크공급원(2)을 별도로 설치한 다음 호스(6)로 잉크카트리지(6)와 연결하여 잉크카트리지(6)로 전사 프린터 작업을 장시간 계속 할 수 있도록 한다.

즉, 본 고안은 많은 량의 전사잉크가 수용되는 잉크공급원(2)과, 피에조 젯 프린터(4)의 잉크카트리지 구동장치에 설치되는 잉크카트리지(6)와, 잉크공급원(2)과 잉크카트리지(6)를 연결하는 호스(8)로 크게 구성되며, 잉크공급원(2)과 잉크카트리지(6)의 높이차이(H)와 잉크공급원(2)에 작용되는 대기압(bp)에 의해 잉크공급원(2)의 전사잉크(12)가 잉크카트리지(6)로 자동 공급되므로 전사잉크(10)의 수위가 일정하게 유지된다.

즉, 연질의 비닐팩(18)으로 구성되는 잉크공급원(2)에 작용하는 대기압(bp)과 잉크카트리지(6)의 내부용적과 잉크카트리지(6)에 설치되는 헤드(12)의 노즐압력 정도에 따라 잉크공급원(2)과 잉크카트리지(6)의 높이차이(H)는 다소 달라할 수 있으나, 전사잉크(10)가 배출되는 잉크카트리지(6)의 헤드(12) 저부면이 잉크공급원(2)에 위치하는 잉크배출구(14)의 높이보다 약 35㎜ 전ㆍ후로 높게 설치하여 잉크공급원(2)의 전사잉크(22)가 잉크카트리지(6)에서 소모되는 양 만큼씩 호스(8)를 통하여 잉크카트리지(6)로 자동 공급되게 하여 잉크카트리지(6)의 수위가 자동으로 조절되도록 한다.

그리고, 호스(8)의 중간에는 수동형 개폐밸브(16)를 설치하여 잉크공급원(2)이나 잉크카트리지(6)를 교환하거나 필요에 의해 전사잉크 공급유로를 일시적으로 폐쇄시킬 수 있도록 한다.

상기에서 헤드(12)의 저부면과 잉크공급원(2)에 위치하는 잉크배출구(14)와의 높이차이(H)를 35㎜ 이상으로 증가시키는 경우 잉크카트리지(6)로 공급되는 전사잉크(10)의 양이 증가하고 수위가 점차적으로 높아지며, 반대로 헤드(12)의 저부면과 잉크배출구(14)의 높이차이를 35㎜ 이하로 감소시키는 경우 전사잉크 공급이 잘 이루어지지 않게 되므로 헤드(12)의 저부면과 잉크배출구(24)의 높이차이(H)는 35㎜ 전ㆍ후를 유지하도록 함이 바람직하다.

따라서, 잉크공급원(2)에 작용하는 대기압(bp)과, 약 35㎜로 유지되는 헤드 (12)의 저부면과 잉크배출구(24)의 높이차이(H)에 의해 잉크카트리지(6)의 잉크 (10) 수위가 항상 일정하게 유지된다.

즉, 전사 프린터 작업에 의해 잉크카트리지(6)의 전사잉크(10)가 점차적으로 소모되나 소모된 양 만큼의 전사잉크(22)가 잉크공급원(2)으로 부터 계속 공급되므로 잉크카트리지(6)의 전사잉크(10)가 완전히 소모되는 현상이 방지되고 전사 프린터 작업을 계속적으로 할 수 있다.

상기에서 헤드(12)의 저부면과 잉크배출구(14)의 높이차이(H)는 약 35㎜로 예를 들었으나 헤드(12)의 저부면을 35㎜보다 1~3㎜ 높게 설치하는 경우 잉크카트리지(6)의 전사잉크(10) 수위가 다소 낮아지며, 반대로 헤드(12)의 저부면을 35㎜보다 1~3㎜ 낮게 설치하는 경우 잉크카트리지(6)의 전사잉크(10) 수위가 다소 높아진다.

따라서, 헤드(12)의 저부면과 잉크배출구(14)의 높이차이(H)는 35㎜±1~3㎜로 할 수 있다.

본 고안에서 피에조 헤드(12)에 수용되는 전사잉크(10)의 용적은 헤드(12)가 소모하는 양보다 조금 많은 정도로 공급되도록 한다. 즉, 피에조 헤드(12)의 용량이 2cc 이면 피에조 헤드로 공급되는 전사잉크 (10)의 용적은 2.5cc ~ 5cc 정도로 하면 될 것이다.

본 고안에서 잉크공급원(2)은 도 1과 같이 전사잉크가 수용된 비닐팩(18)을 케이스(26)에 수납시킨 다음 호스(8)의 끝단부에 연결된 주사바늘(20)로 연결하여 잉크공급원(2)의 전사잉크(22)가 잉크카트리지(6)로 자동 공급되게 구성할 수 있으며, 이러한 경우 비닐팩(18)에 전사잉크(22)의 배출을 협조하는 공기공급구가 없으나 비닐팩(18)의 재질이 연질이고 대기압(bp)이 작용하여 전사잉크(22)의 배출에 따라 비닐팩(18)이 점차적으로 함몰하게되므로 전사잉크(22)의 배출에는 큰 영향이 없다.

또한, 도 2와 같이 더욱 큰 용량의 전사잉크병(24)을 이용하여 잉크카트리지 (6)로 자동 공급되게 구성할 수도 있으며, 이러한 경우 잉크배출구(14)의 높이를 유지하기 위한 수단이 필요하다.

즉, 도 2와 같이 지지부재(28)나 상기 케이스(26)을 이용하여 잉크배출구 (14)의 높이가 앞서 기술한 바와 같이 헤드(12)의 저부면과 잉크배출구(14)의 높이차이를 35㎜로 유지하도록 하고, 호스(8)의 끝단부가 담기는 전사잉크병(24)은 잉크배출구(14)보다 다소 높게 설치하고 병의 주둥이 부분에는 외부공기가 들어갈 수 있는 구멍을 형성하여 병(24)에 수용된 전사잉크가 자연스럽게 배출될 수 있도록 한다.

상기에서 호스(8)는 지지부재(28)를 이용하여 높이차이(H)를 유지한 다음 그 끝단부는 전사잉크병(24)에 침지시켜 전사잉크(22)의 자동공급을 달성할 수 있으며, 또한 도 2에서와 같이 호스(8)와 보조호스(8a)를 주사바늘(20)로 연결시켜 사용할 수도 있을 것이다.

상기의 경우 전사잉크의 계속적인 공급에 의해 전사잉크병(24)의 수위가 점차적으로 낮아지면서 압력이 떨어지므로 도 2와 같이 전사잉크병(24)의 수위높이가 일정수위(H2)를 유지하도록 한다.

도 3은 본 고안 잉크카트리지(6)와 호스(8)의 연결상태를 도시한 일 실시예의 단면도, 잉크카트리지(6)의 내상부에 전사잉크(10) 수위 이하로 하향 연장되는 공급관(30)을 형성하고, 공급관(30)의 상부에는 체결수단와 수밀유지수단을 이용하여 호스(8)의 단부를 연결하도록 한다.

즉, 공급관(30)의 상부에 나사돌부(32)를 형성하고, 나사돌부(32)의 내상부에 호스(8)가 억지끼움되는 삽입홈(34)을 빙둘러 형성하고, 호스(8)의 단부에는 너트(36)와 오링(38)을 끼운 다음 호스(8)의 단부를 상기 삽입홈(34)에 억지끼움 한 다음 너트(36)로 체결시켜 견고한 고정과 수밀유지를 달성하도록 한 것이다.

상기에서 공급관(30)의 단부는 전사잉크(10)의 수위보다 아래에 위치하도록 설치함으로써 잉크공급원(2)의 대기압(bp)과 전사잉크(10)의 배출압력이 평형을 이루게 된다. 상기에서 공급관(2)의 하단부는 잉크(10)가 유입되는 헤드(12)의 상부년과 일치하거나 닿을 정도의 위치를 갖도록 함이 바람직하다.

도 4는 칼라 잉크카트리지와 흑색 잉크카트리지를 사용한 본 고안 일 실시 예의 사시도로, 잉크카트리지(6)를 옐로우(6y), 마젠타(6m), 시안(6s), 블랙(6b)으로 구분하고 잉크공급원(2) 또한 옐로우(2y), 마젠타(2m), 시안(2s), 블랙(2b)으로 각각 구분한 다음 개폐밸브(16y)(16m)(16s)(16b)를 갖는 호스(8y)(8m)(8s)(8b)를 각각 연결하여 사용하면 될 것이다.

본 고안에서 사용하는 잉크로는 전사잉크를 그 예로 들었으나 물론 전사잉크 이외의 잉크를 사용할 수 있으며 그 작용효과는 물론 본 고안과 동일시 된다.

미 설명 부호 (40)은 비닐팩의 함몰을 협조하는 공기유입구, (42)는 공간부, (46)은 개폐조절구이다.

이와 같은 본 고안은 전사잉크가 공급되는 피에조 젯 프린터를 이용하여 종이나 천의 표면에 컴퓨터로 편집한 역상의 그림이나 사진, 문자 등을 전사시켜 역상 전사지를 얻은 다음 현수막, 의류와 같은 천이나 원단이나 종이, 석재, 목재, 합성수지재, 유리, 타일 과 같은 각종 피전사물의 표면에 상기 전사지를 엎어 놓은 다음 열전사기의 도움으로 열전사시켜 전사를 달성하게 된다.

이상과 같이 본 고안은 펌프나 센서와 같은 보조장비의 도움없이 잉크공급원으로 작용되는 대기압의 원리를 이용하여 잉크카트리지보다 수 배 내지 수 십배로 용적이 훨씬 큰 잉크공급원의 전사잉크가 호스를 경유하여 잉크카트리지로 연속 및 자동 공급되어 잉크카트리지의 전사잉크가 일정수위호 자동 유지되므로 피에조 젯 프린터를 이용한 전사프린터작업이 중단없이 이루어지며, 전사잉크의 리필이나 교환이 불필요한 효과가 있다.

또한, 호스의 중간에 개폐밸브가 설치되어 있어서 잉크공급원이나 잉크카트리지를 교환하거나 필요에 의해 전사잉크 공급유로를 일시적으로 폐쇄시킬 수 있는 효과가 있다.

본 고안에서 잉크공급원으로 전사잉크가 수용된 비닐팩을 사용하는 경우 비닐팩에 전사잉크의 배출을 협조하는 공기공급구는 없으나 비닐팩의 재질이 연질이고 그 외면에 작용하는 대기압에 의해 비닐팩이 점차적으로 함몰하면서 전사잉크가 자연스럽게 배출되므로 펌프와 같은 전사잉크배출용 도구가 불필요한 효과가 있다.

또한, 프린터에 의해 잉크카트리지의 전사잉크가 점차적으로 소모되나 잉크카트리지의 내상부에 전사잉크 수위 이하로 하향 연장되는 공급관이 설치되고 잉크공급원으로 작용하는 대기압과 잉크카트리지 노즐의 배출압력이 상호작용에 의해 잉크카트리지로 이동되는 전사잉크의 수위가 항상 일정하게 유지되므로 전사잉크를 이용한 프린터 작업을 중단없이 계속할 수 있는 효과가 있다.

또한, 잉크카트리지의 내부에 스폰지 등이 불필요하여 구성이 간단하고 수명이 길며, 전사잉크의 자동공급에 의해 전사잉크의 리필과정이 불필요하므로 전사잉크의 손실이 없어서 전사잉크를 절감할 수 있고 환경오염을 줄일 수 있고, 주변장치들은 재사용할 수 있어서 전사잉크만 공급해주면 되므로 수명이 반영구적이고 비용이 저렴한 등의 효과가 있는 유용한 고안이다.

Claims (4)

1. 피에조 젯 프린터에 장착되는 잉크카트리지(6)보다 수 배 내지 수 십배 큰 용적의 잉크공급원(2)과 잉크카트리지(6)를 개폐밸브(16)를 갖는 호스(8)로 연결하고, 잉크공급원(2)과 잉크카트리지(6)의 높이차이(H)와 잉크공급원(2)에 작용하는 대기압을 이용하여 잉크카트리지(6)의 전사잉크(10)가 항상 일정수위로 유지되도록 함을 특징으로 하는 피에조 젯 프린터용 전사잉크 자동공급장치.
2. 제 1 항에 있어서, 잉크공급원(2)과 잉크카트리지(6)의 높이차이(H)는 전사잉크(10)가 배출되는 잉크카트리지(6)의 헤드(12) 저부면이 잉크공급원(2)의 잉크배출구(14) 높이보다 35㎜ 정도 높게 설치하여 잉크공급원(2)의 전사잉크(22)가 잉크카트리지(6)에서 소모되는 양 만큼의 전사잉크가 호스(8)를 통하여 잉크카트리지 (6)로 자동 공급되게 함을 특징으로 하는 피에조 젯 프린터용 전사잉크 자동공급장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 잉크공급원(2)은 전사잉크가 수용된 비닐팩(18)을 케이스(26)에 수납시킨 다음 호스(8)의 끝단부에 연결된 주사바늘 (20)로 연결하여 잉크공급원(2)의 전사잉크(22)가 잉크카트리지(6)로 자동 공급되게 구성함을 특징으로 하는 피에조 젯 프린터용 전사잉크 자동공급장치.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 잉크카트리지(6)의 내상부에 전사잉크(10) 수위 이하로 하향 연장되는 공급관(30)을 형성하고, 공급관(30)의 상부에는 체결수단와 수밀유지수단을 이용하여 호스(8)의 단부를 연결하도록 함을 특징으로 하는 피에조 젯 프린터용 전사잉크 자동공급장치.