KR200303715Y1 - 공압을 이용한 잉크 자동 공급장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 잉크 분배장치가 적절한 음압상태를 유지토록 하여 급격한 잉크 공급을 배제함으로서 잉크헤드보다 높은 위치를 통해 잉크공급이 이루어질 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 공압을 이용한 잉크 자동 공급장치에 관한 것으로,

일정한 공기압을 제공하기 위한 제 1 에어펌프와; 일정량의 잉크가 저장되며, 상기 제 1 에어펌프로부터 공기압을 제공받아 파이프 라인을 통해 잉크를 이송시키는 메인 잉크 탱크와; 상기 메인 잉크 탱크로부터 잉크를 제공받아 임시 저장하고, 저장되는 잉크를 잉크 헤드에 공급하여, 잉크 헤드에서 원하는 색상이 분사되도록 함으로서 대상물체가 프린팅되도록 하는 잉크 분배기와; 상기 잉크 분배기의 일측에 연결되며, 잉크 분배기에 음압을 제공하여 내부에 저장되는 잉크가 중력작용에 의해 잉크 헤드로 급격하게 투입되는 것을 막기 위한 버큠 탱크와; 상기 버큠 탱크의 공기를 토출하여 일정한 진공압을 갖도록 하는 제 2 에어펌프를 포함하여 이루어지는 것이 특징이며;

헤드의 분사압을 일정하게 유지시켜 보조 잉크통을 제거하였으며, 이로 인해 평판 소재에 바로 출력이 가능한 평판용 잉크젯을 제공하는 효과가 있다.

Description

공압을 이용한 잉크 자동 공급장치{Ink Automatic Supply Unit Using Air Pressure}

본 고안은 공압을 이용한 잉크 자동 공급장치에 관한 것으로, 특히 잉크 분배장치가 적절한 음압상태를 유지토록 하여 급격한 잉크 공급을 배제함으로서 잉크헤드보다 높은 위치를 통해 잉크공급이 이루어질 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 공압을 이용한 잉크 자동 공급장치에 관한 것이다.

일반적으로 잉크젯 시스템은 대형 프린터 기기로서 현수막이나 대형 광고판과 같은 대형 인쇄물을 인쇄할 때 이용된다.

이러한 잉크젯 시스템은 반드시 메인 잉크 장치와 보조 잉크 장치를 필요로 하였다.

상기에서 보조 잉크 장치에는 레벨 조절 장치가 설치되어 있어, 메인 잉크통으로부터 수시로 잉크를 공급받아 보조 잉크통의 잉크 수위를 자동으로 조절 및 공급하는 방식으로 이루어졌다.

즉, 보조 잉크통에 들어 있는 잉크가 일정 이하 레벨로 떨어지면 메인 잉크통으로부터 잉크를 제공받고, 일정 이상의 레벨로 올라가면 메인 잉크통과 보조 잉크통의 라인을 차단하는 방식을 이용하였던 것이다.

이러한 방식은 롤 타입에 사용되고 있는 잉크 출력 방식으로서 천이나 종이와 같이 재질이 부드러우면서도 롤에 감길만큼 감김이 용이한 소재에 주로 사용되어진다.

그러나, 상기와 같이 보조 잉크통을 별도로 구비하는 삼투압 방식의 잉크 공급방식은 자연중력을 이용하여 잉크가 잉크헤드로 제공되는 것으로, 잉크 공급라인의 거리나 위치 등에 따라 잉크의 공급 환경이 변하여 출력시 지속적인 잉크 수위의 확인이 필요했으며 확인을 했음에도 불구하고 자주 잉크가 빠지는 현상이 일어나는 문제점이 있었다.

즉, 잉크 보조통은 잉크 헤드로부터 일정 거리 떨어진 곳에 설치되는데, 정확한 지점이 고정되어 있지 않아 잉크 보조통의 설치 환경에 따라 잉크의 공급량이 일정치 않아서 결국 잉크 헤드로 공급되는 잉크의 양을 일정하게 진행할 수 없고 또한 삼투압 방식을 이용하기 때문에 잉크의 연속적인 공급이 끊기는 수가 있어 재작업을 해야 하는 경우가 발생하는 문제점이 있었던 것이다.

따라서, 무인 출력을 원하면서도 잉크 공급의 불안함에 자리를 비우지 못하고 항상 잉크젯 주위를 돌며 확인을 되풀이 해야만 했으며, 재작업시 막대한 비용이 초래되는 문제점이 있었다.

또한, 롤타입이 아닌 하드한 재질을 프린팅하는 평판 타입의 경우에는 보조 잉크통의 위치가 잉크 헤드의 위치보다 낮기 때문에 평판소재를 사용하여 프린팅을 할 수 없었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결코자 하는 것으로, 공압을 이용하여 보조 잉크통을 사용하지 않고 헤드에서 분사되는 잉크량을 일정하게 유지시킴으로 출력시 항상 문제가 되는 줄 빠짐이나 노즐부위에 잉크가 맺히는 현상이 없어져 한번의 세팅으로 일정한 잉크분사압을 유지할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로,

본 고안은 일정한 공기압을 제공하기 위한 제 1 에어펌프와; 일정량의 잉크가 저장되며, 상기 제 1 에어펌프로부터 공기압을 제공받아 파이프 라인을 통해 잉크를 이송시키는 메인 잉크 탱크와; 상기 메인 잉크 탱크로부터 잉크를 제공받아 임시 저장하고, 저장되는 잉크를 잉크 헤드에 공급하여, 잉크 헤드에서 원하는 색상이 분사되도록 함으로서 대상물체가 프린팅되도록 하는 잉크 분배기와; 상기 잉크 분배기의 일측에 연결되며, 잉크 분배기에 음압을 제공하여 내부에 저장되는 잉크가 중력작용에 의해 잉크 헤드로 급격하게 투입되는 것을 막기 위한 버큠 탱크와; 상기 버큠 탱크의 공기를 토출하여 일정한 진공압을 갖도록 하는 제 2 에어펌프를 포함하여 이루어지는 것이 특징이다.

또한, 상기 메인 잉크 탱크와 잉크 분배기 사이의 파이프 라인에는 잉크의 이송을 단속하는 솔레노이드 밸브를 더 설치함이 특징이다.

또한, 상기 제 1 에어펌프와 잉크 분배기 및 버큠 탱크 사이에는 잉크 분배기에 일정한 압력이 유지되도록 제어하는 3웨이 밸브를 더 포함하는 것이 특징이다.

또한, 상기 제 1 에어펌프 및 버큠 탱크에는 공기압을 센싱하는 센서를 더 설치함이 특징이다.

또한, 상기 잉크 분배기에는 잉크의 양을 체크하는 레벨센서를 더 설치함이 특징이다.

또한, 일정한 공압을 발생시키는 에어 컴퓨레셔와; 상기 에이 컴퓨레셔로 부터 출력되는 공압을 단손하는 솔레노이드 밸브와; 상기 솔레노이드 밸브 일측에 연결되며 에어 컴퓨레셔로부터 제공되는 공압에 따라 진공을 발생시키는 진공발생기와; 일정량의 잉크가 저장되는 메인 잉크 탱크와; 상기 메인 잉크 탱크에 저장된 잉크를 이송하기 위한 펌프와; 상기 펌프를 통해 이송된 잉크를 제공받아 잉크헤드에 공급하기 위한 잉크 분배기와; 상기 잉크 분배기의 일측과 진공발생기의 일측을 연결하여 잉크 분배기에 음압을 제공하는 음압제공라인을 포함하는 것이 특징이다.

또한, 상기 음압제공라인의 일측에는 진공압을 체크하기 위한 진공압력 센서를 더 설치한 것이 특징이다.

도 1은 본 고안의 제 1 실시예 구성도.

도 2는 본 고안이 회로구성 블록도.

도 3은 본 고안의 제 2 실시예도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10: 메인 잉크 탱크 20: 제 1 에어펌프

30: 제 1 압력센서 40: 솔레노이드 밸브

50: 잉크 분배기 60: 레벨센서

70: 3웨이 밸브 80: 제 2 압력센서

90: 버큠탱크 100: 제 2 에어펌프

110: 잉크 헤드 120: 제어부

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 하기에서 본 고안을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

본 고안의 가장 큰 특징은 삼투압에 의한 잉크 공급방식이 아니라 음압을 잉크 분배기에 제공하여 자연스러운 잉크 공급이 이루어지도록 하는데 있다.

또한, 본 시스템은 헤드의 잉크 분사로 인한 헤드 내부의 잉크 압의 변화를 일정하게 유지시키는데 있다.

시스템의 구성은 기존 보조 잉크통에서 일정한 압을 유지시켜 잉크의 원활한 공급을 유도하던 방식을 이용하지 않고, 공압을 이용함으로서 보조 잉크통을 제거하고 헤드 내부의 압력을 일정하게 유지시킴으로 안정적인 잉크의 분사를 유도하도록 하였다.

도 1은 본 고안의 제 1 실시예로서, 도시한 바와 같이 제 1 에어펌프(20)와, 메인 잉크 탱크(10)와, 잉크분배기(50)와, 버큠 탱크(90) 및 제 2 에어펌프(100)를 주요 구성원으로 하고 있다.

상기 메인 잉크 탱크(10)는 일정량의 잉크가 저장되며, 상기 메인 잉크 탱크(10)에 저장되는 잉크는 제 1 에어펌프(20)를 이용하여 잉크 분배기(50)로 출력토록 한다.

상기 제 1 에어펌프(20)는 일정한 양압을 제공할 수 있는 것으로, 메인 잉크 탱크(10)의 일측에 공기를 불어넣어 메인 잉크 탱크의 타측으로부터 출력되는 파이프라인을 통해 잉크가 이송된다.

이때 제 1 에어펌프(20)와 메인 잉크 탱크(10) 사이의 파이프 라인에는 제 1 압력 센서(30)를 설치하여 메인 잉크 탱크(10)의 내부 압력을 일정하게 유지시켜 잉크가 일정한 속도로 출력되도록 한다.

상기 메인 잉크 탱크(10)로부터 잉크를 공급받는 잉크 분배기(50)는 공급된 잉크를 4채널로 분리하여 잉크 헤드(110)로 잉크를 공급 하며 이곳에 저장되어 있는 잉크의 압력을 체크하여 양압 및 음압 기구들을 통제할 수 있는 데이터를 제공한다.

즉, 잉크 분배기(50)에 저장되는 잉크양을 레벨센서(60)로 체크하여 잉크가 일정 레벨 이하로 떨어지면 메인 잉크 탱크(10)로부터 잉크를 재공급받고, 버큠탱크(90)의 음압을 이용하여 잉크 분배기(50)의 내부는 항상 일정한 음압을 갖도록한다.

이때 음압의 발생은 버큠 탱크(90) 내부의 공기를 제 2 에어 펌프(100)를 이용하여 공기를 제거하는 방식으로 이루어지며 제 2 압력 센서(80)를 통하여 버큠 탱크(90) 내부의 압력을 확인하고, 이를 근거로 제 2 에어펌프(100)의 동작을 제어함으로서 버큠 탱크 내부의 압력을 일정하게 유지시키며 따라서 잉크분배기(50)의 음압을 적절한 상태에서 유지시킬 수 있다.

결국, 본 고안은 상기와 같이 제 1 에어펌프(20)에서 제공하는 양압을 이용하여 일정량의 잉크를 메인 잉크 탱크(10)에서 잉크 분배기(50)로 이송하고, 잉크 분배기(50) 내부의 압력은 버큠 탱크(90)에서 제공되는 음압을 이용하여 잉크 분배기(50) 내부의 잉크가 헤드에서 흘러내리지 않게 한다. 이에 따라 공급된 잉크가 잉크 헤드(110)로 급속하게 흘러들어가는 것을 막을 수 있게 된다.

이는 종래의 시스템이 삼투압 방식에 의해 잉크를 공급하는 것과 대비되는 것으로, 삼투압 방식에서는 보조 잉크통을 통해 잉크를 공급하였지만, 본 고안에서는 음압을 제공하여 필요한 만큼의 잉크가 서서히 공급되도록 하여 잉크 헤드(110) 상부에서 잉크를 모아 제공할 수 있어 잉크의 제공위치가 고정되고 아울러 보조 잉크통이 필요치 않으므로 평판 인쇄시 인쇄매체에 걸리적 거리는 것이 없어 평판인쇄에도 적용이 가능하다.

이러한 시스템을 이용하게 되면, 공압을 이용한 잉크 공급 및 일정한 레벨을 유지함으로서 잉크 헤드(110) 내부의 미세 기포를 완벽하게 제거할 수 있어 출력의 안정성을 한층 더 높일 수 있다.

즉, 잉크 분배기(50) 내부에 항상 음압이 제공되기 때문에 잉크에 섞여 있는 미세 기포가 상부로 빨아 올려져 출력되는 잉크에는 공기가 섞여있지 않게 되어 항상 일정한 액상의 잉크가 제공되므로 정밀한 인쇄가 가능하다.

도 2는 본 고안의 회로구성 블록도로서,

도시한 바와 같이 데이터를 입력하는 수단으로서 공기압을 체크하는 제 1 압력센서(30)와, 진공압을 체크하는 제 2 압력센서(80) 및 잉크 분배기의 잉크양을 체크하는 레벨센서(60)가 있으며;

상기 센서(60)에서 측정된 데이터는 제어부(120)로 입력되고;

상기 제어부(120)는 센서들(30, 60, 80)로 부터 입력된 데이터값을 근거로 3웨이 밸브(70)와 솔레노이드 밸브(40)와 제 1 에어펌프(20) 및 제 2 에어펌프(100)를 제어하게 된다.

즉, 상기 제 1 압력센서(30)를 통해 양압을 체크하여 메인 잉크 탱크(10)에 일정한 양압이 제공되도록 하고, 제 2 압력센서(80)를 통해 음압을 체크하여 잉크 분배기(50) 내부에 항상 일정한 음압이 유지될 수 있도록 제 2 에어펌프(100)를 제어하게 되는바, 음압이 더 필요할 경우 제 2 에어펌프(100)를 작동시키게 된다.

그리고, 레벨센서(60)의 출력 결과 잉크 분배기(50)의 잉크 양이 일정 이하로 떨어질 경우 제어부(120)는 솔레노이드 밸브(40)를 작동시켜 메인 잉크 탱크(10)로부터 잉크를 공급받게 된다.

물론, 상기 잉크 분배기(50)는 진공상태이기 때문에 잉크 분배기로 잉크의공급이 있을 시에는 제 2 에어펌프(100)를 작동시켜 버큠탱크를 통해 진공압을 더 발생시켜 잉크 분배기의 공기를 빼내야 한다.

상기 3웨이 밸브(70)는 버큠탱크(90)와 잉크 분배기(50) 및 제 1 에어펌프(30)의 출력라인에 연결되어 있으며, 초기 잉크를 세팅시 잉크 헤드(110)로 잉크가 침투해야 하므로, 이때 3웨이 밸브(70)를 통해 양압을 잉크 분배기(50)에 제공하게 되고, 이후에는 버큠탱크(90)쪽 라인만을 잉크 분배기(50)와 연결하여, 항상 일정한 음압이 유지되도록 한다.

도 3은 본 고안의 제 2 실시예로서, 제 1 실시예의 변형예이다. 그리고 도면부호를 설정함에 있어서 제 1 실시예와 동일한 구성이라도 부호를 다르게 하여 구분하기로 한다.

제 2 실시예에 따른 시스템의 핵심기술은 역시 헤드 내부에 공급된 잉크의 압력을 보조 잉크통을 사용하지 않고 일정한 압을 공압(플러스 압과 마이너스 압을 이용한다)을 이용하여 헤드의 분사 조건에 알맞게 유지시킴으로 원활한 출력을 유도하는데 있다.

제 2 실시예는 메인 잉크 탱크(210)와, 솔레노이드 펌프(220)와, 잉크 분배기(240)와, 진공발생기(290) 및, 컴프레셔(310)를 주요구성으로 하고 있다.

즉, 컴프레셔(310)를 솔레노이드 펌프(220)에 제공하여 펌핑기능을 갖도록 함으로서, 메인 잉크 탱크(210) 내부의 잉크를 잉크 분배기(240)에 제공하며, 잉크 분배기(240)는 이를 잉크 헤드(320)로 제공하여 대상물체에 잉크액을 분사하도록한다.

이때, 공급된 잉크양은 근접 센서(250)로 체크하여 솔레노이드 펌프(220)와 잉크 분배기(240) 사이에 설치되는 체크 밸브(230)를 제어함으로써 잉크의 공급을 단속하게 된다.

또한, 이 체크 밸브(230)는 근접 센서(250)의 신호를 받아 공급되는 잉크 라인을 차단하여 잉크 분배기(240)가 일정한 압을 갖도록 유도하며, 근접 센서(250)의 데이터로서 잉크 분배기(240)에 존재하는 잉크를 체크하여 솔레노이드 펌프(220)의 작동을 제어함으로써 오버 플로우를 방지한다.

또한, 본 고안의 제 2 실시예는 제 1 실시예와 마찬가지로 잉크 분배기(240) 내부에 음압을 제공하여 잉크 분배기(240) 내부의 잉크가 잉크 헤드로 급격히 제공되는 것을 방지하는바, 음압을 유지하는 방식은 컴프레셔(310)에서 발생한 양압을 솔레노이드 밸브(300)를 통해 진공발생기(290)에 제공하여 진공발생기(290)에서 진공을 만들어 음압을 발생시킨다.

이때 발생된 음압은 진공압력센서(260)를 사용하여 잉크분배기(240) 내부의 압력을 체크, 솔레노이드밸브(270)를 개폐하며, 이때 버큠레귤레이터(280)에서 일정한 음압을 적용하여 잉크분배기(240) 내부압을 흡입함으로써 잉크분배기(240) 내부가 일정한 음압을 갖도록 조절하게 된다.

결국, 이러한 과정으로 모든 시스템이 구동되며 이것은 일정한 잉크 공급과 음압을 이용한 잉크분배기 내부의 압력을 잉크가 흘러내리지 않토록 제어하여 보조 잉크통을 제거, 평판 잉크젯을 개발하게 되었다.

따라서, 본 고안은 잉크젯을 보조 잉크통을 제거하여 평판 소재의 출력이 가능하게 되며, 제 1 실시예와 마찬가지로 잉크 내부의 미세 기포를 음압을 이용하여 흡수함으로서 출력의 안정성을 확보하였다.

본 고안은 기존의 보조 잉크통에서 일정한 레벨을 유지하여 헤드로 잉크를 공급하는 방식을 개선하여 헤드의 분사압을 일정하게 유지시켜 보조 잉크통을 제거하였으며, 이로 인해 평판 소재에 바로 출력이 가능한 평판용 잉크젯을 제공하는 효과가 있다.

또한, 잉크젯의 문제중 가장 심각한 안정성을 확보한다.

또한, 단 한번의 잉크세팅으로 완벽한 헤드의 잉크 분사를 완벽하게 제어하여 무인 출력이 가능하다.

또한, 출력도중 잉크의 공급이 정상적이면 손실 비용을 대폭 줄일 수 있다.

또한, 출력도중에 확인을 하는 횟수가 줄어들며 따라서 출력도중 스트레스가 감소한다.

또한, 활기찬 출력 환경을 제공함으로서 작업의 능률이 오른다.

또한, 헤드 내부의 미세 기포로 인한 잉크 분사의 오류나 잉크의 역류현상이 제거된다.

비록 본 고안이 상기에서 언급한 바람직한 설명과 관련하여 설명되어졌지만, 본 고안의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 첨부된 청구의 범위는 본 고안의 진정한 범위 내에 속하는 그러한수정 및 변형은 포함한 것으로 판단할 수 있다.

Claims (7)

1. 일정한 공기압을 제공하기 위한 제 1 에어펌프와;

   일정량의 잉크가 저장되며, 상기 제 1 에어펌프로부터 공기압을 제공받아 파이프 라인을 통해 잉크를 이송시키는 메인 잉크 탱크와;

   상기 메인 잉크 탱크로부터 잉크를 제공받아 임시 저장하고, 저장되는 잉크를 잉크 헤드에 공급하여, 잉크 헤드에서 원하는 색상이 분사되도록 함으로서 대상물체가 프린팅되도록 하는 잉크 분배기와;

   상기 잉크 분배기의 일측에 연결되며, 잉크 분배기에 음압을 제공하여 내부에 저장되는 잉크가 중력작용에 의해 잉크 헤드로 급격하게 투입되는 것을 막기 위한 버큠 탱크와;

   상기 버큠 탱크의 공기를 토출하여 일정한 진공압을 갖도록 하는 제 2 에어펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 공압을 이용한 잉크 자동 공급장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 메인 잉크 탱크와 잉크 분배기 사이의 파이프 라인에는 잉크의 이송을 단속하는 솔레노이드 밸브를 더 설치함을 특징으로 하는 잉크 자동 공급장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 에어펌프와 잉크 분배기 및 버큠탱크 사이에는 잉크 분배기에 일정한 압력이 유지되도록 제어하는 3웨이 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공압을 이용한 잉크 자동 공급장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 에어펌프 및 버큠 탱크에는 공기압을 센싱하는 센서를 더 설치함을 특징으로 하는 공압을 이용한 잉크 자동 공급장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 잉크 분배기에는 잉크의 양을 체크하는 레벨센서를 더 설치함을 특징으로 하는 공압을 이용한 잉크 자동 공급장치.
6. 일정한 공압을 발생시키는 에어 컴퓨레셔와;

   상기 에이 컴퓨레셔로 부터 출력되는 공압을 단손하는 솔레노이드 밸브와;

   상기 솔레노이드 밸브 일측에 연결되며 에어 컴퓨레셔로 부터 제공되는 공압에 따라 진공을 발생시키는 진공발생기와;

   일정량의 잉크가 저장되는 메인 잉크 탱크와;

   상기 메인 잉크 탱크에 저장된 잉크를 이송하기 위한 펌프와;

   상기 펌프를 통해 이송된 잉크를 제공받아 잉크헤드에 공급하기 위한 잉크 분배기와;

   상기 잉크 분배기의 일측과 진공발생기의 일측을 연결하여 잉크 분배기에 음압을 제공하는 음압제공라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 공압을 이용한 잉크 자동 공급장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 음압제공라인의 일측에는 진공압을 체크하기 위한 진공압력 센서를 더 설치한 것을 특징으로 하는 잉크 자동 공급장치.