KR20040006394A - 잉크젯 카트리지의 프린트헤드용 캐핑 장치 - Google Patents

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KR20040006394A
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Abstract

본 발명은 잉크젯 카트리지의 프린트헤드용 캐핑 장치에 관하여 개시한다. 개시된 잉크젯 카트리지의 프린트헤드용 캐핑 장치는 인쇄대기중 캐리지에 의해서 서비스 스테이션으로 이동된 잉크젯 카트리지의 프린트헤드를 보호하는 캐핑 장치에 있어서, 상기 프린트헤드를 내부에 포함하여 밀봉하며, 상기 프린트헤드로부터 이격되어 실링 공간을 형성하는 캡; 상기 캡의 하부에 연결되며, 상기 캡을 지지하는 캡 홀더; 및 상기 캡 홀더의 하부에 연결되며 상기 캡 및 캡홀더를 상기 잉크젯 카트리지의 하부면에 착탈시키는 지지부;를 구비하며, 상기 캡에는 상기 캡홀더를 관통하는 보스가 형성되고, 상기 보스에는 상기 실링 공간을 외부로 연결하는 벤트 패스를 형성하도록 삽입부재가 삽입된 것을 특징으로 한다.

Description

잉크젯 카트리지의 프린트헤드용 캐핑 장치{Capping apparatus for inkjet printhead}
본 발명은 잉크젯 카트리지의 프린트헤드용 캐핑 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 잉크젯 카트리지의 프린트헤드를 실링하는 공간을 외부와 연결시키는 벤트 패스를 구비한 캐핑 장치에 관한 것이다.
잉크젯 프린터에는 잉크 카트리지를 수용하여 안내봉을 따라서 왕복하도록 캐리어가 마련되어 있다. 캐리어는 인쇄 중에는 안내봉을 따라서 왕복 운동을 하지만, 인쇄대기중 또는 장시간 사용하지 않는 경우에는 안내봉의 일측에 마련된 서비스 스테이션으로 이동되어서 정지된다. 이 때 잉크 카트리지의 프린트헤드는 노즐의 잉크의 건조와 먼지 등으로부터의 오염을 방지하도록 캡으로 밀봉된다.
그러나 프린트헤드를 캡으로 밀봉하는 경우, 주위온도 상승시 프린트헤드 및 캡에 의해서 형성된 실링 공간의 압력이 증가되며, 따라서 프린트헤드의 노즐의 메니커스가 실링공간의 증가된 압력으로 파괴되며, 따라서 인쇄작업시 인쇄품질이 불량해지는 문제가 발생한다.
상기 문제점을 개선하기 위해서, 미국특허 제5,867,184호에서는 도 1에 도시된 바와 같이 프린트헤드(미도시)를 밀봉하며, 밀봉된 공간을 외부로 연결하는 벤트 패스(vent path)가 형성된 유니버셜 캡(10)이 개시되어 있다.
도면을 참조하면, 캡 보디(cap body)(11) 상부에 실링 립(sealing lip)(12)이 배치되어 있다. 이 실링 립(12)은 프린트헤드의 노즐들(미도시)을 포위하면서 실링 립(12) 및 프린트헤드 사이에 실링 공간을 형성한다. 또한, 도면에는 도시하지 않았으나 실링 립(12)이 부착된 부위의 캡 보디(11) 상부에는 벤트 패스인 홈이 형성되어 있으며, 그 홈의 일단은 캡 보디(11)를 관통하여 실링공간을 외부로 연결한다.
그러나 상기 미국특허에 개시된 유니버셜 캡(10)은 캡 보디(cap body)(11) 위에 실링 립(sealing lip)(12)이 부착된 구조로서 그 구조가 복잡하여 제조하기가 어려우며, 실링 립(12)과 캡 보디(11)사이의 접착면적이 적어서 오래 사용시 실링 립(12)이 떨어져서 프린트헤드의 실링이 잘 안 되는 문제점을 가지고 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 잉크젯 프린트헤드를 실링하면서 실링된 공간을 외부로 연결하는 벤트 패스를 간단하게 형성하며, 장기간 사용시에도 실링문제가 발생하지 않는 프린트헤드용 캐핑 장치를 제공하는 것이다.
도 1은 미국특허 제5,867,184호에 개시된 형성된 유니버셜 캡의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 잉크젯 카트리지의 프린트헤드용 캐핑 장치가 잉크 카트리지의 프린트헤드를 실링하는 것을 보여주는 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 캐핑시스템의 일부를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따라 절개한 면의 단면도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 특징부인 삽입부재의 변형을 도시한 도면이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호설명*
100: 캐핑 장치 110: 캡
111: 플레이트 112: 실링 립
113: 보스 120: 캡 홀더
122: 돌출기둥 130: 지지부
132: 지지턱 136: 스프링
150,250,350: 삽입부재 151,251,351: 원통기둥
152,252,352: 머리부 152a,252a,352a: 홀
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 잉크젯 카트리지의 프린트헤드용 캐핑 장치는, 인쇄대기중 캐리지에 의해서 서비스 스테이션으로 이동된 잉크젯 카트리지의 프린트헤드를 보호하는 캐핑 장치에 있어서,
상기 프린트헤드를 내부에 포함하여 밀봉하며, 상기 프린트헤드로부터 이격되어 실링 공간을 형성하는 캡;
상기 캡의 하부에 연결되며, 상기 캡을 지지하는 캡 홀더; 및
상기 캡 홀더의 하부에 연결되며 상기 캡 및 캡홀더를 상기 잉크젯 카트리지의 하부면에 착탈시키는 지지부;를 구비하며,
상기 캡에는 상기 캡홀더를 관통하는 보스가 형성되고,
상기 보스에는 상기 실링 공간을 외부로 연결하는 벤트 패스를 형성하도록 삽입부재가 삽입된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 삽입부재는, 상기 보스 내에 삽입되는 원통기둥; 및
상기 원통기둥의 원주에 형성된 나사산;을 구비하는 것이 바람직하다.
상기 원통기둥의 직경은 상기 보스의 내경보다 작으며,
상기 나사산을 포함하는 상기 삽입부재의 외경은 상기 보스의 내경보다 큰 것이 바람직하다.
또한, 상기 원통기둥의 상부에는 상기 보스의 상부를 커버하도록 머리부가 더 형성되고, 상기 머리부는 상기 나사산에 의해 형성되는 홈에 연결되어 상기 실링 공간을 외부로 연결시키는 홀이 형성된다.
상기 삽입부재는 나사 형상인 것이 바람직하다.
변형예에 따른 상기 삽입부재는, 그 외주에 길이방향으로 직선의 홈이 형성된 원통기둥인 것이거나, 또는 그 내부에 길이방향으로 직선의 관통홀이 형성된 원통기둥일 수도 있다.
한편, 상기 캡은 탄성재질이며,
상기 삽입부재 및 상기 캡홀더는 플라스틱 재질인 것이 바람직하다.
상기 보스는 상기 프린트헤드 방향으로 소정 높이 돌출된 것이 바람직하다.
상기 지지부에는 상기 캡홀더 방향으로 돌출된 속이 빈 원통이 형성되어 있으며,
상기 캡홀더의 하부에는 상기 지지대 방향으로 연장되어 상기 원통에 삽입되도록 형성된 돌출기둥이 형성된 것이 바람직하다.
상기 원통의 둘레에는 상기 캡 및 캡홀더를 상기 잉크젯 카트리지의 하부면에 밀착하도록 탄성력을 제공하는 탄성 스프링이 더 마련된 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 잉크젯 카트리지의 프린트헤드용 캐핑 장치를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 층이나 영역들의 두께는 명세서의 명확성을 위해 과장되게 도시된 것이다.
도 2는 본 발명의 잉크젯 카트리지의 프린트헤드용 캐핑 장치(100)가 잉크 카트리지(102)의 프린트헤드(103)를 실링하는 것을 보여주는 단면도이다.
도 2를 참조하면, 잉크 카트리지(102)의 하부면 상에 프린트헤드(103)가 위치한다. 프린트헤드(103)에는 잉크가 토출하는 다수의 노즐(104)이 형성되어 있다. 상기 프린트헤드(103)로부터 소정거리 이격되어서 프린트헤드(103)를 포위하는 캡(110)이 배치되어 있다. 캡의(110) 하부에는 캡(110)을 지지하는 캡홀더(120)가 마련되어 있다. 그리고, 캡홀더(120)의 하부에는 캡홀더(120)를 지지하는 지지부(130)가 마련되어 있다. 상기 캡홀더(120)의 하부에는 돌출기둥(122)이 형성되어 있으며, 이 돌출기둥(122)은 지지부(130)에 형성된 원통(132)내 홀에 삽입되며 상하로 움직일 수 있게 형성된다. 상기 돌출기둥(122)은 지지부(130)의 가장자리에 형성된 지지턱(134) 또는 원통(132)의 상부에 의해서 하방으로 내려오는 것이 한정된다. 상기 원통의 주위에는 탄성 스프링(136)이 마련되어서 상기 원통(132)으로부터 상기 캡홀더(120) 및 캡(110)이 상방으로 향하도록 탄성력을 제공하여 상기 캡(110)이 잉크 카트리지(102)의 하부면을 실링한다.
상기 지지부(130)는 잉크 카트리지(102)가 사용 대기중 캐리지(미도시)와 함께 서비스 스테이션으로 이동된 상태에서 캡(110)이 잉크 카트리지(102)의 하부면에 접촉하도록 상기 지지부(130)를 이동하는 메커니즘(미도시)에 연결되어 있다. 상기 실시예에서는 상기 지지부(130)가 회동부(140)에 연결되어서 잉크 카트리지(102)의 하부면으로부터 착탈된다. 상기 회동부(140)는 연결핀(142)에 의해서 일측이 고정되고 타측은 지지부(130)에 연결되어서 연결핀(142)을 중심으로 회동된다. 상기 연결핀(142)은 프린터 본체 또는 프린트헤드의 메인티넌스를 위해 마련된 하우징(144)에 고정된다. 한편, 상기 실시예에서는 상기 지지부(130)를 회동하는 메커니즘이 도시되어 있으나, 상기 지지부(130)를 상하로 이동하게 하는 메커니즘에 연결되어도 된다.
도 3은 본 발명에 따른 캐핑시스템(100)의 일부를 도시한 사시도이며, 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따라 절개한 면의 단면도이다.
도 3 및 도 4을 참조하면, 캡(110)은, 몸체인 플레이트(111)와, 플레이트(111) 가장자리에서 잉크 카트리지(102)를 향해 연장되어서 프린트헤드(103)를 포함하는 실링 공간을 형성하는 실링 립(112)과, 상기 플레이트(111)를 관통하도록 형성된 보스(113)와, 상기 보스(113)에 삽입되어서 상기 보스(113) 내면과의 사이에 벤트 패스(vent path)를 형성하는 삽입부재(150)를 구비한다.
상기 보스(113)는 상기 플레이트(111)의 상부면으로부터 상방으로 상기 실링 립(112) 보다는 낮게 소정 높이로 돌출되어서, 상기 플레이트(111) 상에 쌓이는 폐잉크 및 먼지 등이 상기 보스(113)로 유입되는 것을 방지한다. 또한, 상기 보스(113)는 상기 플에이트(111)의 하부면으로부터 하방으로 소정 길이 돌출되게 형성되어 후술하는 벤트 패스의 길이를 제공한다. 그리고, 상기 보스(113) 내에는 소정 직경의 홀이 형성되어 있다.
상기 실시예의 삽입부재(150)는 원통기둥(151)과, 원통기둥(151)의 외주면에 나선형으로 형성된 나사산(153)과, 원통기둥(151)의 상부에 형성된 머리부(152)를 구비한다.
상기 캡(110)은 고무와 같은 탄성재질이며, 상기 삽입부재(150)는 플라스틱으로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 나사산(151)에 의해서 형성되는 원통기둥(151)의 외경은 상기 보스(113)의 내경보다 크며, 상기 원통기둥(151)의 내경은 보스(113)의 내경보다 작게 형성되어 있다. 따라서 상기 삽입부재(150)가 상기 보스(113) 홀로 삽입된 상태에서 나사산(151)을 따라서 나선형의 벤트 패스를 이룬다.
상기 실시예의 경우, 보스(113)의 내부 직경은 2.4 mm이며, 삽입부재(150)의 외경 및 내경은 각각 2.5, 2.1 mm 이므로 나사산(151)의 높이는 0.2 mm가 된다.
상기 벤트 패스와 만나는 머리부(152)에는 홀(152a)이 형성되어서 캡(110)에 의해서 형성된 실링공간을 외부로 연결한다.
상기 캡홀더(120)는, 스프링(136)으로부터의 탄성력을 상기 캡(110)에 잘 전달하도록 플라스틱 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 구조의 캐핑 장치(100)의 작용을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도면을 참조하면, 잉크 카트리지(102)가 인쇄 대기중 서비스 스테이션으로 이동되어 오면, 연결핀(142)에 연결된 캐핑 장치(100)가 회동되면서 실링 립(112)이 잉크 카트리지(102)의 하부면에 닿는다. 이때 캡(110) 및 캡홀더(120)가 잉크 카트리지(102)에 의해서 하방으로 밀리면서 스프링(136)을 압축하면, 돌출기둥(122)이 원통(132)의 하방으로 조금 내려간다. 이 때 삽입되는 돌출기둥(122)은 지지부(130)의 외주에 형성된 지지턱(134)에 의해서 압축되는 깊이가 한정된다. 따라서 압축된 스프링(136)은 지지부(130)로부터 캡(110)이 잉크 카트리지(102)의 하부면으로 향하도록 탄성력을 제공한다. 따라서, 캡(110)이 잉크 카트리지(102)의 하부면에 프린트헤드(103)를 포함하는 실링 공간을 형성한다.
한편, 프린터를 장기간 사용하지 않는 경우, 주변온도가 상승시 실링공간의 내부는 팽창하므로 고압이 형성된다. 이 때 실링공간의 공기는 삽입부재(150)의 머리부(152)에 형성된 홀(152a)로 들어가 벤트 패스를 통해서 외부로 배출된다. 따라서 실링공간에는 일정한 압력이 유지되므로, 프린트헤드(103)는 외부의 온도 변화로부터 보호되며, 프린터가 재동작시 프린트헤드(103)의 노즐들(104)로부터 정상적으로 잉크가 토출된다.
도 5는 본 발명의 특징부인 삽입부재의 변형예를 도시한 도면이며, 상기 실시예와 동일한 구성요소에는 동일한 도면부호를 사용하고 상세한 설명은 생략한다. 도면을 참조하면, 캡(110)의 보스(113)에 삽입되는 삽입부재(250)는, 외주에 직선방향으로 노출된 홈(253)이 형성된 원통기둥(251)과, 원통기둥(251)의 상부에 형성된 머리부(252)를 구비한다. 상기 홈(253)과 만나는 머리부(252)에는 홀(252a)이 형성되어 보스(113) 내면 및 삽입부재(250) 사이에 형성된 벤트 패스를 실링공간에 연결한다. 상기 원통기둥(251)의 직경은 상기 보스(113)의 내경보다 크며, 상기 직경에서 상기 홈(253)의 깊이를 뺀 길이는 상기 보스의 내경보다 작은 것이 바람직하다. 이에 따라서 상기 삽입부재(250)가 상기 보스(113) 홀로 삽입된 상태에서 상기 홈(253)은 잘 실링된 벤트 패스를 이룬다.
도 6은 본 발명의 특징부인 삽입부재의 다른 변형예를 도시한 도면이며, 상기 실시예와 동일한 구성요소에는 동일한 도면부호를 사용하고 상세한 설명은 생략한다. 도면을 참조하면, 캡(110)의 보스(113)에 삽입되는 삽입부재(350)는, 그 내부에 직선 방향으로 관통홀(353)이 형성된 원통기둥(351)과, 원통기둥(351)의 상부에 형성된 머리부(352)를 구비한다. 상기 관통홀(353)과 만나는 머리부(352)에는 홀(352a)이 형성되어 보스(113) 내면 및 삽입부재(350) 사이에 형성된 벤트 패스를 실링공간에 연결한다. 상기 삽입부재(350)의 직경은 상기 보스의 내경보다 크다. 따라서 상기 삽입부재(350)가 상기 보스(113) 홀로 삽입된 상태에서 상기 홀(353)은 벤트 패스를 이룬다.
상기 변형예들의 작용은 상기 실시예의 작용과 유사하므로, 상세한 설명은 생략한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 잉크젯 카트리지의 프린트헤드용캐핑 장치는 잉크젯 카트리지의 프린트헤드를 실링하면서, 실링된 공간을 외부로 연결하는 벤트 패스를 간단하게 형성할 수 있다. 또한, 외경이 큰 삽입부재를 보스 내에 삽입함으로써 실링 효과가 우수하다.
본 발명은 도면을 참조하여 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 한해서 정해져야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 인쇄대기중 캐리지에 의해서 서비스 스테이션으로 이동된 잉크젯 카트리지의 프린트헤드를 보호하는 캐핑 장치에 있어서,
    상기 프린트헤드를 내부에 포함하여 밀봉하며, 상기 프린트헤드로부터 이격되어 실링 공간을 형성하는 캡;
    상기 캡의 하부에 연결되며, 상기 캡을 지지하는 캡 홀더; 및
    상기 캡 홀더의 하부에 연결되며 상기 캡 및 캡홀더를 상기 잉크젯 카트리지의 하부면에 착탈시키는 지지부;를 구비하며,
    상기 캡에는 상기 캡홀더를 관통하는 보스가 형성되고,
    상기 보스에는 상기 실링 공간을 외부로 연결하는 벤트 패스를 형성하도록 삽입부재가 삽입된 것을 특징으로 하는 잉크젯 카트리지의 프린트헤드용 캐핑 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 삽입부재는, 상기 보스 내에 삽입되는 원통기둥; 및
    상기 원통기둥의 원주에 형성된 나사산;을 구비하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 카트리지의 프린트헤드용 캐핑 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 원통기둥의 직경은 상기 보스의 내경보다 작으며,
    상기 나사산을 포함하는 상기 삽입부재의 외경은 상기 보스의 내경보다 큰 것을 특징으로 하는 잉크젯 카트리지의 프린트헤드용 캐핑 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 원통기둥의 상부에는 상기 보스의 상부를 커버하도록 머리부가 형성되어 있으며,
    상기 머리부는 상기 나사산에 의해 형성되는 홈에 연결되어 상기 실링 공간을 외부로 연결시키는 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 잉크젯 카트리지의 프린트헤드용 캐핑 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 삽입부재는 나사 형상인 것을 특징으로 하는 잉크젯 카트리지의 프린트헤드용 캐핑 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 삽입부재는, 그 외주에 길이방향으로 직선의 홈이 형성된 원통기둥인 것을 특징으로 하는 잉크젯 카트리지의 프린트헤드용 캐핑 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 원통기둥의 직경은 상기 보스의 내경보다 크며,
    상기 직경에서 상기 홈의 깊이를 뺀 길이는 상기 보스의 내경보다 작은 것을 특징으로 하는 잉크젯 카트리지의 프린트헤드용 캐핑 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 삽입부재의 상부에는 상기 보스의 상부를 커버하도록 머리부가 더 형성되어 있으며,
    상기 머리부에는 상기 홈에 연결되어 상기 실링 공간을 외부로 연결시키는 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 잉크젯 카트리지의 프린트헤드용 캐핑 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 삽입부재는 내부에 길이방향으로 직선의 관통홀이 형성된 원통기둥인 것을 특징으로 하는 잉크젯 카트리지의 프린트헤드용 캐핑 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 원통기둥의 직경은 상기 보스의 내경보다 큰 것을 특징으로 하는 잉크젯 카트리지의 프린트헤드용 캐핑 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 원통기둥의 상부에는 상기 보스의 상부를 커버하도록 머리부가 더 형성되어 있으며,
    상기 머리부에는 상기 관통홀에 연결되어 상기 실링 공간을 외부로 연결시키는 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 잉크젯 카트리지의 프린트헤드용 캐핑 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 캡은 탄성재질이며,
    상기 삽입부재 및 상기 캡홀더는 플라스틱 재질인 것을 특징으로 하는 잉크젯 카트리지의 프린트헤드용 캐핑 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 보스는 상기 프린트헤드 방향으로 소정 높이 돌출된 것을 특징으로 하는 잉크젯 카트리지의 프린트헤드용 캐핑 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지부에는 상기 캡홀더 방향으로 돌출된 속이 빈 원통이 형성되어 있으며,
    상기 캡홀더의 하부에는 상기 지지대 방향으로 연장되어 상기 원통에 삽입되도록 형성된 돌출기둥이 형성된 것을 특징으로 하는 잉크젯 카트리지의 프린트헤드용 캐핑 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 원통의 둘레에는 상기 캡 및 캡홀더를 상기 잉크젯 카트리지의 하부면에 밀착하도록 탄성력을 제공하는 탄성 스프링이 더 마련된 것을 특징으로 하는 잉크젯 카트리지의 프린트헤드용 캐핑 장치.
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