KR200253918Y1 - 잉크젯 프린터의 자동잉크레벨 조절장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 메인 잉크저장용기 및 보조 잉크저장용기의 잉크량을 감지하여 항상 보조 잉크저장용기의 잉크량을 적정레벨로 유지토록 하여 작업의 연속성을 유지시킴으로서, 프린트 출력중 색이 빠지는 것을 방지하고 아울러 무인출력이 가능하여 작업자의 작업환경을 개선토록 하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 자동잉크레벨 조절장치에 관한 것으로,

잉크의 레벨을 감지하는 근접센서를 갖는 보조 잉크 저장용기와; 상기 보조잉크 저장용기와 파이프 라인으로 연결되어 보조잉크 저장용기로 잉크를 공급하는 메인 잉크 저장용기와; 상기 메인 잉크 출력단에 연결되어 메인 잉크 저장용기로 부터 보조 잉크 저장용기로 향하는 잉크에 포함된 불순물을 제거하기 위한 필터와; 상기 메인 잉크 저장용기의 잉크를 강제로 보조 잉크 저장용기로 이송하는 펌프모터와; 상기 보조 잉크 저장용기의 레벨 센서를 통해 잉크량을 감지하여 일정범위내로 잉크레벨을 유지토록 펌프를 제어하고, 메인 잉크저장용기의 잉크레벨과 보조 잉크저장용기의 잉크레벨이 기준이하이면 경보음을 출력하거나 프린터를 정지시키는 제어부를 포함하여 구성함이 특징이다.

Description

잉크젯 프린터의 자동잉크레벨 조절장치{Automatic Ink Level Control Unit in Inkzet Printer}

본 고안은 잉크젯 프린터의 자동잉크레벨 조절장치에 관한 것으로, 특히 메인 잉크저장용기 및 보조 잉크저장용기의 잉크량을 감지하여 항상 보조 잉크저장용기의 잉크량을 적정레벨로 유지토록 하여 작업의 연속성을 유지시킴으로서, 프린트 출력중 색이 빠지는 것을 방지하고 아울러 무인출력이 가능하여 작업자의 작업환경을 개선토록 하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 자동잉크레벨 조절장치에 관한 것이다.

잉크젯 프린팅 기술은 비교적 잘 발달되어 있으며, 컴퓨터 프린터, 그래픽 플로터, 및 팩스기와 같은 상업성 제품은 프린트로 된 매체를 생성하기 위한 잉크젯 기술로 실시되고 있다.

일반적으로, 잉크젯 이미지는 잉크젯 프린트 헤드와 같은 잉크 드롭 발생장치에 의해 방출되는 잉크가 프린트 매체 상에 정밀하게 배치됨에 따라 형성된다.

통상적으로, 잉크젯 프린트 헤드는 프린트 매체의 표면위를 횡단하는 가동성 헤드 상에 지지되며, 마이크로 컴퓨터 또는 기타 제어기의 명령에 따라 적절한 시기에 잉크 드롭을 방출하도록 제어된다.

잉크 드롭의 적절한 시기는 프린트될 이미지의 픽셀 패턴에 따르도록 의도된다.

한편, 기존의 잉크젯은 메인 잉크저장용기와 보조 잉크 저장용기가 5M이상 떨어져 있으며, 주로 대기압을 이용하여 잉크를 공급하였다.

그러나, 자연 중력을 이용한 잉크 공급방식은 작업자가 실시간으로 잉크량을 체크해야 하고, 만약에 필요한 레벨만큼 잉크량이 없는 상태에서 프린트 작업이 이루어지면 출력중인 이미지가 색이 빠지는 현상이 반복되어 완성된 프린트 이미지를 얻지 못하는 프린트 작동으로 인해 시간이 낭비되고, 이것은 종종 프린트되는 대형 이미지의 프린트시 매우 많은 시간 소비를 초래하였다.

또한, 작업자가 잉크의 레벨을 계속 감시해야 하므로 많은 스트레스를 유발시키는 등 작업환경이 열악해지는 원인이 되었다.

본 고안은 상기와 같은 문제를 해결코자 하는 것으로,

메인 잉크저장용기와 보조 잉크저장용기의 레벨을 실시간으로 감시하여 보조 잉크저장용기의 잉크량이 적당한 레벨을 유지할 수 있도록 자동제어하고, 아울러 메인 잉크저장용기의 잉크가 기준 하로 내려가면 경보음을 출력하여 작업자를 환기시키도록 함으로서, 안정된 색 이미지를 갖는 프린트 작업이 이루어지도록 하고, 아울러 작업자가 프린트 옆에 항상 붙어 있어야 하는 불편함을 없애도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로,

본 고안은 잉크젯 프린트 헤드에 제공될 잉크를 저장하며, 잉크의 레벨을 감지하는 근접센서를 갖는 보조 잉크 저장용기와;

상기 보조잉크 저장용기와 파이프 라인으로 연결되어 보조잉크 저장용기로 잉크를 공급하며, 잉크가 기준 레벨 이하로 떨어지는 것을 감지하는 레벨 감지센서를 갖는 메인 잉크 저장용기와;

상기 메인 잉크 출력단에 연결되어 메인 잉크 저장용기로부터 보조 잉크 저장용기로 향하는 잉크에 포함된 불순물을 제거하기 위한 필터와;

상기 보조 잉크 저장용기 및 메인 잉크 저장용기 사이에 설치되어 메인 잉크 저장용기의 잉크를 강제로 보조 잉크 저장용기로 이송하는 펌프모터와;

상기 보조 잉크 저장용기의 레벨 센서를 통해 잉크량을 감지하여 일정범위내로 잉크레벨을 유지토록 펌프를 제어하고, 메인 잉크저장용기의 잉크레벨과 보조 잉크저장용기의 잉크레벨이 기준이하이면 경보음을 출력하는 제어부를 포함하여 구성함이 특징이다.

또한, 본원고안은 시스템이 작동하면 메인 잉크 저장용기의 레벨 확인 센서와 보조 잉크 저장용기의 근접센서로부터 잉크량에 대한 정보를 확인하는 제 1 단계와;

메인 잉크 저장용기의 잉크량이 기준이하이면 경보음을 출력시키는 제 2 단계와;

상기 제 2 단계에서 메인 잉크저장용기의 잉크량이 하위레벨 이상이면 기준레벨 이하인가를 판단하여 기준레벨 이하이면 잉크량이 얼마 안 남은 것으로 판단하여 경보음을 출력시킨 후 제 2 단계를 반복하는 제 3 단계와;

상기 제 2 단계에서 메인 잉크 저장용기의 잉크량이 기준이상인 상태에서 보조 잉크 저장용기의 잉크량을 측정한 결과 하부기준레벨 이상이면 프린터를 작동시키는 제 4 단계와;

상기 제 4 단계에서 보조 잉크 저장용기의 잉크량이 하부기준레벨 이하이면 펌프를 작동시켜 상위레벨까지 잉크량을 제공하는 제 5 단계를 포함하여 이루어짐이 특징이다.

도 1은 본 고안의 구성블록도.

도 2는 본 고안의 설치 상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10: 프린터 헤드

20: 보조 잉크저장용기

30: 메인 잉크저장용기

40: 필터

50: 펌프모터

이하에서 도면을 참조로 본 고안을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안 프린터의 개략적 블록도이고, 도 2는 본 고안의 설치예시도로서, 먼저, 본 고안은 잉크의 분사를 최적화하기 위해 보조 잉크저장용기(20)의 레벨을 감지하는 센서(21)를 보조 잉크저장용기(20) 일측에 장착한다.

프린터 헤드(10)에는 복수의 프린트 분사노즐(11)을 수용하며, 보조 잉크저장용기(20)에는 각각의 분사노즐과 연결되는 복수개의 잉크저장 용기(23, 24, 25, 26)가 있다.

그리고, 메인 잉크저장용기(30)에는 보조 잉크저장용기(20)와 마찬가지로 잉크의 레벨을 감지하는 레벨감지수단(31)으로 포함되며, 보조 잉크저장용기(20)와 연결하는 복수개의 잉크저장용기(32, 33, 34, 35)가 설치되고, 상기 메인 잉크저장용기(30)와 보조 잉크저장용기(20)는 각각 파이프 라인으로 연결되어 메인 잉크저장용기(30)의 잉크를 보조 잉크저장용기(20)로 제공할 수 있도록 하였다.

그리고, 상기 메인 잉크저장용기(30)와 보조 잉크저장용기(20) 사이에는 필터(50) 및 펌프모터(40)가 설치되어 있으며, 상기 펌프모터(40)는 메인 잉크저장용기(30)의 잉크를 보조 잉크저장용기(20)로 이송하는 역할을 한다.

이하에서 본 고안을 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 고안의 보조 잉크저장용기(20)는 잉크의 수위를 조절하여 프린터 헤드 (10)에 공급하는 역할을 할 수 있도록 하는바, 이것은 보조 잉크저장용기(20)에 채워지는 잉크의 수위와 헤드의 위치를 조절하는 일을 하고 있다는 것을 의미한다.

상기 보조 잉크저장용기(20)에서는 메인 잉크저장용기(30)에서 들어오는 잉크의 수위를 조절하는데 그 이유는 보조 잉크저장용기(20)에서 헤드까지의 잉크 공급은 대기압 즉 자연중력을 이용하기 때문이다.

만약 보조 잉크저장용기(20)의 수위를 적절히 조절하지 않게 되면 인쇄매체 (100)에 제대로 프린트를 할 수 없는 문제가 생기는바, 그 이유는 보조 잉크저장용기(20)의 수위가 낮으면 헤드(10)에 있는 잉크가 역류를 하여 보조 잉크저장용기 (20)로 들어오고 수위가 높으면 헤드(10)의 노즐(11)을 통해 잉크가 흘러나와 이미지 출력에 문제를 초래하기 때문이다.

따라서, 본 고안에서는 보조 잉크저장용기(20)의 수위를 일정레벨 범위로 조절하는 제어범위를 설정하였는바, 이를 위해 보조 잉크저장용기에 근접센서(21)를 부착하고 잉크의 수위를 알 수 있게 잉크위에 부레(22)를 띄우도록 하였다.

잉크가 공급되면 당연히 부레(22)는 잉크의 양만큼 위로 올라오거나 내려가기 때문에 이때 센서(21)가 부레(22)의 위치를 감지하며 제어부(60)에서는 이를 근거로 잉크 공급 모터(40)의 전원을 제어하게 되는 것이다.

이것은 출력이 되는 동안 계속 반복이되며 보조 잉크저장용기(20)의 잉크 수위는 잉크가 빠져 하위레벨(L)까지 떨어지게 되면 근접센서(21)가 곧바로 작동하여 제어부(60)에 신호를 전달하게 되며 제어부는 곧바로 펌프모터(40)를 작동시켜 상위레벨(H)까지 바로 잉크를 공급하게 된다.

본 고안의 실시예에서는 분사면을 기준으로 하위레벨(L)을 약 3cm로 설정하고 상위레벨(H)을 약2cm로 설정하였다. 물론 상기의 레벨설정은 작업자에 따라 다양하게 이루어질 수 있다.

그리고, 상기와 같은 레벨 범위 내에서는 보조 잉크저장용기(20)의 잉크가 안정적으로 분사된다.

또한, 본 고안의 메인 잉크저장용기(30)에는 레벨감지센서(31)를 설치하였는바, 제어부(60)는 상기 메인 잉크저장용기(30)의 레벨감지센서(31)를 실시간으로 체크하여 기준레벨(H) 이하이면 경보음 출력수단(70)을 통해 경보음을 출력하여 작업자로 하여금 메인 잉크저장용기(30)에 잉크를 채워주도록 유도한다.

상기에서 경보음을 행하는 시점은 메인 잉크저장용기(30)에 약 1시간 내지 2시간 분량 정도의 잉크만이 남아 있을 경우이다.

이는 통상 메인 잉크저장용기(30)에 잉크를 채워넣으면 6시간 내지 12시간 사용가능하기 때문에 작업자가 프린트 스타트후 다른 일을 할 수 있고, 이때 깜빡하고 용기에 잉크를 채워주지 않으면 남은 잉크만이 분사되어 프린트 작업이 불량해지기 때문이다.

따라서, 잉크용기가 1개라도 기준이하로 내려가면 경보음을 출력하여 그때마다 채워주도록 해야 한다.

이때 센서(31)의 용도는 잉크의 양을 감지하는데 있으며, 센서의 종류는 근접센서 및 기타 거리측정에 사용되는 모든 센서를 사용할 수 있다.

그리고, 상기 메인 잉크저장용기(30)의 잉크가 완전히 바닥나게 되면 제어부 (60)는 프린터의 동작을 정지시키도록 하여 더이상 프린트 작업이 진행되는 것을 막아 재료의 손실을 줄이도록 한다.

즉, 메인 잉크저장용기(30)의 잉크가 하위레벨(L) 이하로 내려가면 잉크가완전히 바닥난 것으로, 이때 한개의 잉크용기라도 비워진 상태에서 작업이 진행되면 다른 잉크의 손실이 발생하게 되고, 또한 인쇄매체(100) 역시 불완전하게 인쇄되기 때문에 사용이 불가능하게 되며, 따라서 이러한 경우에는 프린트 작업을 정지시키고, 이후 잉크가 채워지면 재작업이 이루어지도록 한다.

한편, 본 고안은 메인 잉크저장용기(30)에서 보조 잉크저장용기(20)로 잉크를 공급시 필터(50)를 통과하게 하는바, 필터(50)는 0.5미크론의 미세한 필터(50)를 사용하며 그 용도는 잉크내 불순물을 걸러주는 역할을 하게 된다.

이때 상기 필터(50)는 헤드(10)의 움직임으로 생기는 미세한 기포까지 걸러줌으로 연결 파이프에 공기가 차는 현상을 막아준다.

이것은 파이프를 통과하는 잉크가 공급을 정상적으로 공급해주는데 있어서 매우 중요한 일인데, 그 이유는 잉크관에 기포가 발생하면 잉크의 정상적인 흐름에 영향을 주어 메인 잉크저장용기(30)에서 보조 잉크 저장용기(20)로 가는 잉크의 흐름의 안정성이 떨어지게 되기 때문이다.

따라서 필터(50)의 유무가 잉크젯의 안정성에 많은 영향을 준다.

또한, 본 고안은 메인 잉크저장용기(30)의 잉크를 보조 잉크저장용기(20)에 강제로 채워넣기 위한 펌프모터(40)가 사용되어 지는바, 이는 종래의 장치들이 자연중력을 이용하여 메인 잉크저장용기(30)에서 보조 잉크저장용기(20)까지 공급함으로서 지속적으로 오랜 시간을 출력할 때 잉크의 공급과 분사되는 압의 차이를 극복하지 못해 잉크가 빠지는 문제점을 해결토록 하기 위한 것으로, 강제이송에 의해 빠른 시간으로 보조 잉크 저장용기(20)로 잉크를 채워넣어 안정된 상태로 헤드(10)에 잉크를 제공할 수 있도록 하였다.

참고로 종래의 장치를 이용하게 되면 메인 잉크저장용기와 보조 잉크저장용기까지의 거리에 비례하여 그 길이가 길어질수록 잉크가 빠지는 현상은 심하게 나타났던 것이다.

그러나, 본 고안은 모터의 강력한 힘으로 메인 저장용기(30)의 잉크를 보조 잉크저장용기(20)로 출력함으로 항상 보조 잉크저장용기(20)에는 기준레벨의 잉크가 채워지게 된다.

본 고안의 실시예에 사용되어 지는 펌프모터(40)는 잉크의 관의 길이에 따라 적절한 파워를 갖는 모터를 이용하면 된다.

따라서, 본 고안은 메인 잉크저장용기에서 보조 잉크저장용기까지 자연 중력이 아닌 사용하는 모든 모터를 통해서 공급을 하는 방식을 채택하여 적정량의 잉크가 보조 잉크저장용기에 항상 차 있도록 하기 때문에 최적의 프린트 작업이 이루어질 수 있게 된다.

상술한 바와 같이 본 고안은 보조 잉크저장용기의 잉크량을 감지하여 항상 보조 잉크저장용기의 잉크량을 적정레벨로 유지토록 자동 제어하며, 동시에 메인 잉크저장용기를 감지하여 경보음 출력 및 프린터 정지를 자동 제어함으로서, 프린트 출력중 색이 빠지는 것을 방지하고 아울러 무인출력이 가능하여 작업자의 작업환경을 개선토록 하는 효과를 제공한다.

Claims (1)

1. 잉크젯 프린트 헤드(10)에 제공될 잉크를 저장하며, 잉크의 레벨을 감지하는 근접센서(21)를 갖는 보조 잉크 저장용기(20)와;

   상기 보조잉크 저장용기(20)와 파이프 라인으로 연결되어 잉크를 공급하며, 잉크가 기준레벨(H) 이하로 떨어지는 것을 감지하는 레벨 감지센서(31)를 갖는 메인 잉크 저장용기(30)와;

   상기 메인 잉크 출력 파이프에 연결되어 메인 잉크 저장용기(30)로부터 보조 잉크 저장용기(20)로 향하는 잉크에 포함된 불순물을 제거하기 위한 필터(40)와;

   상기 보조 잉크 저장용기(20) 및 메인 잉크 저장용기(30) 사이에 설치되어 메인 잉크저장용기(30)의 잉크를 강제로 보조 잉크 저장용기(20)로 이송하는 펌프모터(50)와;

   상기 보조 잉크 저장용기(20)의 근접센서(21)를 통해 잉크량을 감지하여 일정범위내(H - L)로 잉크레벨을 유지토록 펌프(50)의 동작을 제어하고, 메인 잉크저장용기(30)의 잉크레벨이 기준레벨(H) 이하이면 경보음을 출력하며, 메인 잉크저장용기(30)의 잉크레벨이 하위레벨(L) 이하이면 프린터의 동작을 정지시키는 제어부 (60)를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 자동잉크레벨 조절장치.