KR200325676Y1 - 잉크젯 프린터의 잉크 자동 공급장치 - Google Patents

Abstract

피에조 방식의 대형 잉크젯 프린터의 헤드에 잉크공급원으로부터의 잉크가 일정수위를 유지하여 자동 공급되도록 하여 출력 작업중 잉크팩의 교환 또는 잉크의 재충전 과정이 불필요하여 프린팅 작업을 장시간동안 연속적으로 진행할 수 있도록 한 것으로,

다량의 잉크를 수용하는 대용량형 잉크 보조용기와, 프린터의 헤드에 공급되는 잉크를 저장하는 잉크팩에 장착되며 잉크토출관을 통해 상기 잉크 보조용기에 연통되는 잉크공급원과, 상기 잉크공급원에 충진되는 잉크를 무동력으로 프린터의 헤드에 공급하는 잉크공급관과, 상기 잉크공급원에 저장되는 잉크가 설정된 수위를 유지하도록 상기 잉크 보조용기로부터의 잉크를 상기 잉크공급원에 자동으로 보충시키는 잉크 보충수단을 구비한다.

Description

잉크젯 프린터의 잉크 자동 공급장치{ink automatic supply device for ink-jet printer}

본 고안은 피에조 방식의 디지털 대형 잉크젯 프린터(IP-4500 MK Ⅱ Series, FJ Ser 등을 말함)를 이용하여 출력 작업중 잉크팩의 교환 또는 잉크의 재충전(refill) 과정이 불필요하여 프린팅 작업을 장시간동안 연속적으로 진행할 수 있도록 한 잉크젯 프린터의 잉크 자동 공급장치에 관한 것이다.

더욱 상세하게는, 보조 잉크용기로 부터 잉크를 펌프에 의해 잉크공급원에 일정수위를 유지하도록 공급하고, 잉크공급원으로부터의 잉크가 대기압 원리에 의해 잉크젯 프린터의 헤드로 연속적으로 자동 공급될 수 있도록 한 잉크젯 프린터의 잉크 자동 공급장치에 관한 것이다.

일반적으로, 잉크젯 프린터는 프린터 헤드에 배열되어 장착된 노즐로 부터 잉크의 액적을 토출하여 기록매체인 용지에 착탄(着彈)시키고, 도트로 이루어지는 문자 또는 화상 등을 기록하는 방식의 프린터로서, 기록 속도가 고속이고 기록 단가가 저렴하며, 컬러화가 용이한 이점을 갖는다.

이때, 프린터 헤드로서는 용지의 페이지 폭보다 짧은 길이를 갖는 시리얼 헤드와, 용지의 페이지 폭과 같은 치수의 긴 길이를 갖는 라인 헤드로 분류되며, 잉크의 액적 토출방식으로서는 압전(壓電) 소자를 사용하는 피에조(piezo) 방식과, 발열 소자를 사용하는 서멀(thermal) 방식으로 분류된다.

한편, 피에조 방식의 잉크젯 프린터를 이용하여 출력 작업시, A4용지의 전면에 걸쳐 총천연색 출력물을 생성할 경우 수십여장의 출력물을 연속으로 출력할 수 있는 잉크량이 충전되어 있으나, 옥외 광고물과 같이 대형 출력물, 또는 다량의 출력 작업을 연속적으로 하기 위해서는 잉크 카트리지를 주기적으로 교체하거나 또는 잉크 카트리지를 재활용하여 잉크를 재충전하게 된다. 이때 출력 작업중 자주 발생되는 잉크 부족(잉크 딸림현상을 말함)으로 인해 해당 출력물의 폐기, 출력 작업의 중단, 잉크의 손실 등을 초래하는 문제점을 갖는다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 의한 잉크젯 프린터의 잉크 충전을 위한 잉크팩에서는, 소정의 잉크를 수용하는 카트리지(1)에 대해 작업에 따라 소진되는 잉크를 충전시킬 수 있도록 연결관(2)을 통해 잉크팩(3)이 교체가능하게 연결된다. 이로 인해 옥외 광고물에서와 같이 대형 프린트물을 인쇄하는 작업중 카트리지(1)에 충전된 잉크가 소모되는 경우 잉크팩(3)을 곧바로 교체하여 잉크를 카트리지(1)에 충전(refill)할 수 있게 된다.

종래의 잉크팩에서는 대형 프린터물 출력 작업중 카트리지(1)와 잉크팩(3)에 수용된 잉크량을 수시로 확인하여 보충해야 되므로 관리 인원이 필요하여 원가비용 상승을 초래하고, 출력 작업중 잉크가 부족한 경우 출력작업 중단으로 작업성이 떨어짐은 물론 출력물을 폐기시켜야되는 문제점을 갖게 된다.

또한, 전술한 잉크팩(3)은 1회용 비닐 팩 및 플라스틱 용기와 같은 산업폐기물로 형성되어 사용후 대부분 폐기처분하게 되므로 자원낭비와 환경오염을 초래하고, 잉크 충전 과정에서 잉크 딸림현상 및 에어 탈기 제거문제가 발생된다.

한편, 출력 작업중 잉크의 소진되는 것을 방지할 수 있도록 종래의 카트리지를 대체하여 대형 플로터에 사용되는 외부 잉크 공급장치가 제안되었으나, 이는 헤드와 카트리지가 분리되어 잉크의 정량 공급을 위한 센서가 필요하고, 전체적으로 장비의 가격이 고가여서 구입에 따른 경제적인 부담을 감수해야 되고, 프린터 장치를 해당 장비에 연결하여 사용할 수 있도록 개조시켜야 되는 또 다른 문제점을 갖는다.

한편, 국내 실용신안등록출원 제2000-5475호에 대기압을 이용하는 전사잉크 자동 공급장치가 개시되어 있으나, 잉크공급원과 잉크카트리지 용기 사이에 발생되는 수위 및 대기압에 의해 잉크공급원으로부터의 잉크를 호스를 통해 잉크카트리지에 충전시키므로 작동이 불안정하여 잉크 충전이 제대로 이루어지지 않아 신뢰도가 떨어지고, 종래의 카트리지를 개시된 기술내용에 부합되도록 새롭게 개조하여 사용해야 되는 문제점을 갖는다.

본 고안의 목적은, 잉크공급원으로부터의 잉크가 일정수위를 유지하여 잉크젯 프린터의 헤드에 연속적으로 자동 공급되므로 출력 작업중 잉크의 소진되는 것을 방지하여 품질이 뛰어난 제품을 출력할 수 있도록 한 잉크젯 프린터의 잉크 자동 공급장치를 제공함에 있다.

본 고안의 다른 목적은, 출력 작업중 소모되는 잉크를 충전할 수 있는 잉크팩의 교환 및 잉크의 충전과정이 불필요하여 관리 인원을 최소화 또는 무인화하여 원가비용을 절감할 수 있도록 한 잉크젯 프린터의 잉크 자동 공급장치를 제공하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은, 1회용 비닐 또는 플라스틱재 등의 산업폐기물으로 형성되는 충전팩의 교환이 불필요하여 환경오염되는 것을 방지할 수 있도록 한 잉크젯 프린터의 잉크 자동 공급장치를 제공하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은, 대형 프린트물을 출력 작업하는 경우에도 잉크 딸림을 방지하여 연속적으로 출력하게 되므로 작업성을 대폭 향상시킬 수 있도록 한 잉크젯 프린터의 잉크 자동 공급장치를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 기술에 의한 잉크젯 프린터의 잉크 공급을 위한 잉크팩의 개략도,

도 2는 본 고안에 의한 잉크젯 프린터의 잉크 자동 공급장치의 개략도,

도 3은 본 고안에 의한 잉크젯 프린터의 잉크 자동 공급장치의 사용상태도이다.

*도면중 주요 부분에 사용된 부호의 설명

10; 잉크 보조용기

20; 잉크팩

30; 잉크토출관

40; 잉크공급원

50; 잉크공급관

60; 솔레노이드펌프

70; 잉크수위 감지센서

80; 제어부

90; 신호전달용 케이블

전술한 본 고안의 목적은, 다량의 잉크를 수용하는 대용량형 잉크 보조용기와,

프린터의 헤드에 공급되는 잉크를 저장하는 잉크팩에 장착되며 잉크토출관을 통해 상기 잉크 보조용기에 연통되는 잉크공급원과,

상기 잉크공급원에 충진되는 잉크를 무동력으로 프린터의 헤드에 공급하는 잉크공급관과,

상기 잉크공급원에 저장되는 잉크가 설정된 수위를 유지하도록 상기 잉크 보조용기로부터의 잉크를 상기 잉크공급원에 자동으로 보충시키는 잉크 보충수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 잉크 자동 공급장치를 제공함에 의해 달성된다.

바람직한 실시예에 의하면, 전술한 잉크 보충수단은,

전기신호 입력시 구동하여 잉크 보조용기로부터의 잉크를 잉크공급원에 토출시키는 솔레노이드펌프와, 잉크공급원에 설치되어 잉크공급원에 저장되는 잉크의 수위를 검출하는 잉크수위 감지센서와, 잉크공급원에 설정된 잉크의 수위를 계속적으로 유지할 수 있도록 잉크수위 감지센서의 검출된 신호에 따라 솔레노이드펌프를 구동시키는 전기신호를 출력하는 제어부를 구비한다.

또한, 전술한 잉크공급원은 잉크팩의 내부 또는 외부에 고정될 수 있다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하되, 이는 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 고안을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 고안의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 고안에 의한 잉크젯 프린터의 잉크 자동 공급장치는, 다량의 잉크를 수용하는 대용량형 잉크 보조용기(10)와, 프린터의 헤드(미도시됨)에 공급되는 잉크를 저장하는 잉크팩(20)과, 잉크팩(20)의 내부 또는 외부에 장착되며 잉크토출관(30)을 통해 잉크 보조용기(10)에 연통되는 잉크공급원(40)과, 잉크공급원(20)에 충진되는 잉크를 수위차에 의한 무동력으로 프린터의 헤드에 공급하는 잉크공급관(50)과, 잉크공급원(20)에 저장되는 잉크가 설정된 수위를 유지하도록 잉크 보조용기(10)로부터의 잉크를 잉크공급원(20)에 자동으로 보충시키는 잉크 보충수단을 구비한다.

이때, 전술한 잉크 보충수단은, 전기신호 입력시 구동하여 잉크 보조용기(10)로부터의 잉크를 잉크공급원(20)에 강제적으로 토출시키는 솔레노이드펌프(60)와, 잉크공급원(20)에 설치되어 잉크공급원(20)에 저장되는 잉크의 수위를 검출하는 잉크수위 감지센서(70)와, 잉크공급원(20)에 설정된 잉크수위를 계속적으로 일정하게 유지할 수 있도록 잉크수위 감지센서(70)의 검출된 신호에 따라 솔레노이드펌프(60)를 구동시키는 전기신호를 출력하는 제어부(80)를 구비한다.

한편, 전술한 잉크공급관(50)의 입구는 전술한 잉크공급원(40)의 바닥면에 연통되어 잉크공급원(40)의 잉크를 수평상태의 공급관을 통해 프린터의 헤드에 공급하거나, 또는 잉크공급원(40)의 윗쪽으로 연통되어 잉크공급원(40)의 잉크를 경사진 공급관을 통해 프린터의 헤드에 공급할 수 있음은 물론이다.

도면중 90은 잉크수위 감지센서(70)에 의해 검출된 신호를 제어부(80)에 입력하는 신호전달용 케이블이다.

이하에서, 본 고안에 의한 잉크젯 프린터의 잉크 자동 공급장치의 작동을 첨부도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 피에조 방식의 디지털 대형 잉크젯 프린터를 이용하여 옥외 광고물과 같은 대형 프린터물을 출력하는 작업, 또는 프린터 작업을 다량으로 연속적으로 하는 경우, 종래의 잉크팩보다 부피가 상대적으로 큰 대형 잉크용기를 사용함에 따라 출력작업중 잉크의 딸림 현상이 방지되므로 잉크를 충진시키는 과정이 불필요하고, 또한 출력작업중 잉크 부족으로 인해 출력물을 폐기처분시키는 것을 방지할 수 있으며, 작업성이 대폭 향상됨은 물론이다.

즉, 도 3에 가상선으로 도시된 바와 같이, 전술한 잉크공급원(40)에 저장된 잉크는 잉크공급관(50)을 통해 프린터의 헤드에 잉크의 성분 또는 장비의 특성에 따라 연속적으로 공급되므로 소모량이 증가됨에 따라, 잉크공급원(40) 내부의 잉크수위는 낮아진다.

이때, 전술한 잉크공급원(40)에 내설된 잉크수위 감지센서(70)에 의해 잉크의 잔존량을 검출하게되고, 검출된 신호는 신호전달용 케이블(90)을 통해 잉크 보조용기(10)에 설치된 제어부(80)에 전달된다.

이로 인해, 전술한 잉크공급원(40)에 설정된 잉크의 수위량이 설정된 값보다 낮다고 판단되는 경우, 제어부(80)에서는 솔레노이드펌프(60)에 전기신호를 전달하여 구동시킴에 따라 잉크 보조용기(10)에 수용된 잉크를 잉크토출관(30)을 통해 잉크공급원(40)에 보충시킴에 따라, 도 3에 가상선으로 도시된 바와 같이, 잉크 보조용기(10)의 잉크 수위는 낮아진다.

이때, 잉크공급원(40)에 보충되는 잉크량이 설정된 값에 도달할 때 제어부(80)에서 솔레노이드펌프(60)에 인가되는 전기신호를 차단하여 잉크공급원(40)에 잉크 보충되는 것을 중지할 수 있게 된다.

따라서, 전술한 잉크공급원(40)에 일정한 수위를 유지하여 저장되는 잉크는 프린터의 헤드쪽으로 경사지게 설치된 잉크공급관(50)을 통해 수위차에 의한 무동력으로 연속적으로 공급되는 것이다.

전술한 바와 같이, 본 고안에 의한 잉크젯 프린터의 잉크 자동 공급장치를 이용하는 경우, 출력작업중 잉크의 딸림 현상이 방지되므로 짧은 시간내에 균일한 품질의 제품을 연속적으로 생산할 수 있고, 대용량형 잉크용기를 사용하므로 출력작업중 잉크 잔존량을 확인하는 과정이 불필요하여 작업자의 관리를 최소화 또는 무인화하여 원가비요을 절감할 수 있음은 물론이다.

이상에서와 같이, 본 고안에 의한 잉크젯 프린터의 잉크 자동 공급장치는 아래와같은 이점을 갖는다.

첫째, 잉크공급원으로부터의 잉크가 일정수위를 유지하여 대기압에 따라 잉크젯 프린터의 헤드에 지속적으로 자동 공급되므로 출력 작업중 잉크의 소진되는 것을 방지하여 품질이 뛰어난 제품을 연속적으로 출력할 수 있다.

둘째, 출력 작업중 소모되는 잉크를 충전할 수 있도록 잉크팩의 교환 및 잉크의 충전과정이 불필요하여 작업현장에서 필요한 관리 인원을 최소화 또는 무인화하여 원가비용을 절감할 수 있다.

셋째, 1회용 비닐 또는 플라스틱재 등의 산업폐기물으로 형성되는 충전팩의 교환이 불필요하여 환경오염되는 것을 방지할 수 있다.

넷째, 대형 프린트물을 출력 작업하는 경우에도 잉크 딸림을 방지하여 연속적으로 출력하게 되므로 작업시간 단축으로 인해 작업성을 대폭 향상시킬 수 있다.

Claims (3)

1. 다량의 잉크를 수용하는 대용량형 잉크 보조용기;

   프린터의 헤드에 공급되는 잉크를 저장하는 잉크팩에 장착되며 잉크토출관을 통해 상기 잉크 보조용기에 연통되는 잉크공급원;

   상기 잉크공급원에 충진되는 잉크를 무동력으로 프린터의 헤드에 공급하는 잉크공급관; 및

   상기 잉크공급원에 저장되는 잉크가 설정된 수위를 유지하도록 상기 잉크 보조용기로부터의 잉크를 상기 잉크공급원에 자동으로 보충시키는 잉크 보충수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 잉크 자동 공급장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 잉크 보충수단은;

   전기신호 입력시 구동하여 상기 잉크 보조용기로부터의 잉크를 상기 잉크공급원에 토출시키는 솔레노이드펌프;

   상기 잉크공급원에 설치되어 상기 잉크공급원에 저장되는 잉크의 수위를 검출하는 잉크수위 감지센서; 및

   상기 잉크공급원에 설정된 잉크의 수위를 계속적으로 유지할 수 있도록 상기 잉크수위 감지센서의 검출된 신호에 따라 상기 솔레노이드펌프를 구동시키는 전기신호를 출력하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 잉크 자동 공급장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 잉크공급원은 상기 잉크팩의 내부 또는 외부에 고정되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 잉크 자동 공급장치.