KR20060001713A - 클리닝액 분사 수단을 갖는 잉크 카트리지 및 잉크젯 프린터 - Google Patents

클리닝액 분사 수단을 갖는 잉크 카트리지 및 잉크젯 프린터 Download PDF

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KR20060001713A
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이정화
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Abstract

본 발명은 클리닝액 분사 수단을 갖는 잉크 카트리지 및 이를 장착한 잉크젯 프린터에 관한 것으로서, 잉크와 클리닝액을 분리하여 저장하기 위한 저장 공간을 갖는 잉크 카트리지 케이스와; 상기 잉크와 클리닝액을 각각 분사하기 위한 분사 수단을 포함하며, 상기 클리닝액 분사 수단은 와이핑 수단의 이동 궤적방향으로 잉크 분사 수단의 일측에 배치되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 잉크 카트리지를 제공한다.
본 발명에 의하면, 클리닝액을 카트리지 내에 일체화된 클리닝액 분사 수단에 의해서 와이핑 수단으로 분사하도록 하여, 기구 구성을 단순화하고 와이핑 수단의 표면을 청결하게 유지할 수 있을 뿐만 아니라 헤드의 표면에 대한 와이핑 효율도 증가시킬 수 있다. 특히, 종래에 비해 소량의 클리닝액을 와이핑 수단에만 제한적으로 분사하므로 클리닝액의 소모량을 줄일 수 있고, 클리닝액이 비산되지 않으므로 프린터 본체를 청결하게 유지할 수 있다.
잉크젯, 프린터, 카트리지, 클리닝액, 와이핑

Description

클리닝액 분사 수단을 갖는 잉크 카트리지 및 잉크젯 프린터{Ink cartridge with cleaning liquid injecting means and the ink-jet printer therewith}
도 1은 종래의 잉크젯 프린터의 요부를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 잉크젯 프린터에서 와이퍼 블레이드가 잉크 카트리지의 헤드를 와이핑하는 것을 도시한 정면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 잉크 카트리지의 제1 실시예를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3 중 선 A-A에 따른 단면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 실시예가 적용된 잉크젯 프린터의 일 실시예의 요부를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 잉크 카트리지의 제2 실시예를 도시한 사시도이다.
도 7은 도 6 중 선 B-B에 따른 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 잉크 카트리지의 제3 실시예를 도시한 정면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 잉크 카트리지의 제4 실시예를 도시한 정면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 잉크 카트리지의 제5 실시예를 도시한 정면도이다.
<도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 …캐리지, 12 …잉크 카트리지,
14 …가이드 바, 16 …가이드 슬롯,
18 …타이밍 벨트, 20, 130 …프레임,
22 …와이핑 수단, 24 …캐핑 수단.
100 …카트리지 케이스, 110 …잉크 분사 헤드,
120 …클리닝액 분사 헤드, 112 …잉크 분사 노즐,
122 …클리닝액 분사 노즐, 106, 126 …스탠드 파이프,
108, 128 …필터, 134 …단턱,
136 …제1 클리닝액 유입홀, 140 …와이퍼 홀더,
142 …와이퍼 블레이드, 144 …제2 클리닝액 유입홀.
본 발명은 클리닝액 분사 수단을 갖는 잉크 카트리지 및 이를 장착한 잉크젯 프린터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 잉크 카트리지의 헤드 표면 및 와이핑 수단에 부착되는 잉크 찌꺼기나 고착물을 닦아내기 위한 클리닝액을 분사하기 위한 수단을 갖는 잉크 카트리지 및 잉크젯 프린터에 관한 것이다.
잉크젯 프린터는 잉크를 저장하고 이를 분사할 수 있는 잉크 카트리지를, 공급되는 인쇄매체의 폭 방향을 따라서 왕복시키면서 잉크를 분사하여 인쇄가 이루어지도록 하는 장치이다. 잉크 카트리지의 저면에는 잉크를 분사하기 위한 분사 수단 으로서의 헤드가 장착되어 있는데, 상기 헤드에는 매우 작은 직경을 가지며 잉크 카트리지의 내부와 연통되는 노즐들이 배열되어 잉크가 분사될 수 있도록 한다.
도 1에는 이러한 일반적인 잉크젯 프린터의 요부가 도시되어 있다. 도 1의 중앙부에는 캐리지(10)가 도시되어 있으며, 상기 캐리지(10)에는 잉크 카트리지(12)가 탑재되어, 가이드 바(14)를 따라서 좌우로 이동하게 된다. 상기 캐리지(10)의 상단부는 가이드 슬롯(16)에 끼워져서 이탈되지 않도록 고정되며, 캐리지(10)의 배면은 타이밍 벨트(18)와 결합되어 도시되지 않은 구동수단으로부터 동력을 전달받게 된다.
한편, 상기 가이드 바(14)의 일측에는 서비스 스테이션이 마련되어 있는데, 인쇄 도중 또는 인쇄를 마친 경우에 캐리지(10)가 서비스 스테이션으로 이동하면서 와이핑 수단(22)에 의해 카트리지 저면에 위치하는 헤드의 표면이 와이핑되고, 인쇄를 마치면 다음 인쇄작업이 개시될 때까지 캐핑 수단(24)에 의해 헤드가 밀폐되어 헤드의 오염을 방지한다. 상기 와이핑 수단(22)과 캐핑 수단(24)은 프레임(20)에 설치되어 있으며, 솔레노이드(도시되지 않음)와 같은 구동수단에 의해 승강 운동을 하면서 헤드와 접촉하거나 분리되도록 구동된다.
상기 와이핑 수단의 구동방식에는 헤드의 왕복이동 방향과 와이핑이 이루어지는 방향에 따라서 수평(horizontal) 방식과, 수직(vertical) 방식으로 구별할 수 있다. 도 1에 도시된 것과 같이, 헤드의 이동방향과 와이핑이 이루어지는 방향이 평행한 경우가 수평 방식에 해당하며, 헤드가 서비스 스테이션에 정지한 상태에서 와이핑 수단이 헤드의 이동방향과 직교하는 방향(즉, 인쇄매체가 이송되는 방향)으 로 이동하면서 와이핑이 이루어지는 경우는 수직 방식에 해당된다.
와이핑이란 잉크 카트리지 헤드의 표면에 부착된 잉크 찌꺼기나 먼지 등의 이물질을 고무와 같은 재질로 이루어진 와이핑 수단을 헤드의 표면에 밀착시킨 상태로 이동시켜 제거하는 것을 의미하는데, 이 과정에서 이물질이 와이핑 수단의 표면으로 옮겨지게 되며, 사용시간이 경과할수록 이물질이 쌓여서 고착되게 된다. 이렇게 고착된 이물질은 와이핑 성능을 떨어뜨리며, 이물질의 일부가 헤드에 형성된 노즐로 삽입되어 노즐의 막힘을 유발할 수 있고 컬러 잉크 카트리지의 경우 혼색의 우려도 높아진다. 또한, 고착된 이물질로 인해 헤드의 표면을 손상시키게 되어 헤드 불량을 초래할수도 있다.
특히, 최근에는 인쇄품질의 향상을 위해서 종래의 염료(dye) 잉크가 아닌 안료(pigment) 잉크를 사용하는 경우가 많다. 안료 잉크는 물에 잘 녹지 않고 굳었을 때 유성의 성질을 띠는 잉크로서, 염료 잉크보다 색감이 뛰어나고 색감을 더 오래 유지하는 특성이 있어 최근 활용도가 높다. 그러나, 안료 잉크의 경우 이러한 특성으로 인해 와이핑이 종래의 염료 잉크에 비해서 어려워, 상술한 바와 같은 문제의 발생 가능성이 높다.
이를 해결하기 위해서, 잉크와 별도로 클리닝액을 이용해 헤드의 표면을 세정하기 위한 수단을 갖춘 잉크젯 프린터가 개시된 바 있다. 즉, 클리닝액을 저장한 후 이를 캐핑 수단 내로 흡입한 후 헤드를 클리닝액에 담근 상태로 보관함으로써 이물질을 제거하는 방법이나, 서비스 스테이션 부근에 클리닝액 분사 수단을 마련하여, 노즐 표면을 향해 분사하여 헤드의 표면을 세정하는 형태의 것들이 제안된 바 있다. 이들은 모두, 클리닝액에 의해 와이핑 효율을 개선하기 위한 것으로서 클리닝액이 일차적으로 헤드의 표면을 적셔 이물질을 용해시키고, 이를 와이핑 수단에 의해 씻어 내도록 하여 와이핑 성능을 배가시키도록 한 것이다.
그러나, 이들은 클리닝액의 소모량이 많을 뿐만 아니라, 분사 방식의 경우 헤드 뿐만 아니라 헤드 주위에 클리닝액이 비산되어 주변부를 오염시키게 되는 문제점이 있다. 아울러, 이들은 분사 펌프와 같은 별도의 구성요소를 필요로 하여 구조가 복잡하고, 헤드 표면을 세정하는데에는 효과가 있을 수 있으나 와이핑 수단에 고착된 이물질을 제거에는 충분하지 않은 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 단점을 극복하기 위해 안출된 것으로서, 잉크 카트리지의 헤드 뿐만 아니라 와이핑 수단에 부착된 이물질을 효과적으로 제거하여 헤드의 손상을 방지하고 와이핑 효율을 증가시킬 수 있는 잉크젯 프린터용 잉크 카트리지를 제공하는 것을 기술적 과제로 삼고 있다.
또한, 본 발명은 잉크 카트리지의 헤드 뿐만 아니라 와이핑 수단에 부착된 이물질을 효과적으로 제거하여 헤드의 손상을 방지하고 와이핑 효율을 증가시킬 수 있는 잉크젯 프린터를 제공하는 것을 또 다른 기술적 과제로 삼고 있다.
상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 잉크와 클리닝액을 분리하여 저장하기 위한 저장 공간을 갖는 잉크 카트리지 케이스와; 상기 잉크와 클리닝액을 각각 분사하기 위한 분사 수단을 포함하며, 상기 클리닝액 분사 수단은 와이핑 수단의 이동 궤적방향으로 잉크 분사 수단의 일측에 배치되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 잉크 카트리지를 제공한다.
본 발명에서는 잉크 카트리지의 내부에 클리닝액을 저장하고 분사하기 위한 수단을 일체로 형성하며, 클리닝액이 헤드의 표면쪽이 아닌 와이핑 수단으로 직접 분사되어 와이핑 수단의 표면을 세정하도록 한 것이다.
이때, 상기 클리닝액은 와이핑이 이루어지기 직전 또는 직후에 분사될 수 있으며, 와이핑이 이루어지기 직전에 분사되는 경우 와이핑 수단으로 분사된 클리닝액이 와이핑 수단의 표면을 세정한 후 잔류하게 되는 클리닝액이 와이핑 시에 헤드 표면으로 전달되면서 헤드를 세정하게 된다. 반면에, 와이핑 직후에 분사되는 경우에는 와이핑 과정에서 헤드 표면에 있던 이물질이 와이핑 수단으로 옮겨지게 되며, 이물질이 부착된 상태의 와이핑 수단 표면에 클리닝액을 분사하므로 와이핑 수단에 이물질이 부착된 상태로 방치되는 것을 방지할 수 있다.
이러한 작용은 잉크 분사 수단과 클리닝액 분사 수단의 위치 관계에 의해 결정되는데, 즉 와이핑이 이루어지는 순간에 잉크 분사 수단 - 클리닝액 분사 수단 - 와이핑 수단 순으로로 배치하는 경우 전자의 작용이 일어나게 되며, 클리닝액 분사 수단 - 잉크 분사 수단 - 와이핑 수단 순으로 배치하면 후자의 작용이 일어나게 된다. 물론, 잉크 분사 수단의 일측이 아닌 양측에 클리닝액 분사 수단을 배치하면, 와이핑 직전 및 직후에 모두 클리닝액이 분사되어 보다 좋은 효과를 얻을 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 클리닝액이 와이핑 수단에 직접 분사되므로 와이핑 수단이 항상 청결하게 유지될 수 있어, 헤드에 대한 와이핑 효율이 증가할 뿐 아니 라, 헤드 주위에 비산되는 클리닝액을 최소화할 수 있어 서비스 스테이션 전체를 청결하게 유지할 수 있다. 또한, 종래와 같이 별도의 공기펌프 등을 프린터 본체에 설치할 필요가 없으므로 프린터의 구조를 단순화할 수 있다.
한편, 상기 잉크 및 클리닝액 분사 수단은 일반적인 잉크젯 프린트 헤드에서와 같이 다수의 노즐열을 포함할 수 있는 데, 잉크 분사 노즐열과 클리닝액 분사 노즐열 사이의 간격은 잉크 분사 노즐열 사이의 간격보다 크게 설정하는 것이 좋다. 이는 와이핑 수단이 잉크 분사 노즐열에 도달하기 전에 분사된 클리닝액이 와이핑 수단의 표면에 충분히 확산될 수 있도록 하기 위함이다.
본 발명은 컬러 잉크 카트리지에도 적용될 수 있으며, 이 경우 상기 잉크 분사 수단은 다수의 색상을 갖는 잉크를 개별적으로 분사하기 위한 수단을 포함하게 된다. 컬러 잉크 카트리지는 일반적으로 시안(cyan), 마젠타(magenta) 및 옐로우(yellow)의 세 가지 색상의 잉크를 포함하게 되는데, 와이핑시에, 상기 클리닝액 분사 수단을 가장 밝은 색상의 잉크 분사 수단, 예를 들면 옐로우 색상의 잉크 분사 수단과 와이핑 수단 사이에 배치하여 클리닝액이 와이핑 수단에 분사된 후 밝은 색상의 잉크 분사 수단에서 어두운 색상의 잉크 분사 수단으로 와이핑이 이루어지도록 하는 것이 좋다.
이는 밝은 색과 어두운 색이 혼색되는 경우 어두운 색에 미치는 영향은 적지만, 밝은 색은 상대적으로 색감에 많은 영향을 받게 되는 점을 고려한 것으로, 수직 방식의 와이핑에서는 혼색의 우려가 없기 때문에 클리닝액 분사 수단이 각각의 색상에 해당하는 노즐열의 끝부분에 위치시키게 된다.
한편, 상기 잉크 카트리지 케이스의 내부는 격벽에 의해 잉크 저장 공간과 클리닝액 저장 공간이 구획되고, 각각의 공간의 바닥면에 상기 잉크 분사 수단 및 클리닝액 분사 수단이 설치될 수 있다.
상기 잉크 분사 수단 및 클리닝액 분사 수단은 일반적으로 잉크 카트리지에 채용되는 것을 활용할 수 있으며, 일예로서 케이스 바닥면에 부착되는 스탠드 파이프와; 상기 스탠드 파이프의 상단에 부착되는 필터와; 상기 케이스의 저면에 설치되는 헤드를 포함할 수 있다.
한편, 상기 클리닝액은 탈이온수(Deionized water)일 수 있으며, 보다 원활한 세정효과를 위해서 계면활성제의 일종인 에틸렌 글리콜을 추가적으로 포함할 수 있다. 에틸렌 글리콜은 물과 유기 용매에도 잘 녹는 양친성 물질이어서, 물속에 첨가하여 용융시키면 구형으로 모여 외부는 친수성, 내부는 소수성을 가지는 미셀(micelle)을 형성하는데, 이 미셀은 와이핑 수단에 부착된 이물질, 특히 안료 잉크 등에 부착하여 세정을 용이하게 한다.
또한, 본 발명은 잉크 카트리지를 구동하기 위한 구동 수단을 포함하는 본체와; 상기 본체에 장착되는 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 잉크 카트리지와; 상기 잉크 카트리지를 와이핑하기 위한 와이핑 수단을 포함하는 서비스 스테이션과; 상기 각종 구성요소들의 작동을 제어하기 위한 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터를 제공한다.
상기 와이핑 수단은 카트리지의 헤드면과 접촉하는 와이퍼 블레이드와, 상기 와이퍼 블레이드를 지지하며 서비스 스테이션에 장착되는 와이퍼 홀더로 구성될 수 있으며, 상기 와이퍼 홀더 중 상기 카트리지와 대향하는 면에는 와이퍼 블레이드로 분사된 클리닝액을 수거하기 위한 클리닝액 유입구가 형성되는 것이 좋다. 바람직하게는, 상기 클리닝액 유입구는 상기 본체 일측에 마련된 저장조와 연통되도록 하는 것이 좋다.
또한, 상기 제어부는 장착되는 잉크 카트리지에 따라서, 와이핑 직전과 직후 모두, 또는 직전과 직후 중 어느 한 시점에 클리닝액을 분사하도록 상기 잉크 카트리지를 제어하는 것이 좋다. 상술한 바와 같이, 잉크 분사 수단의 일측 또는 양측에 클리닝액 분사 수단이 형성될 수 있으므로, 상기 제어부를 통해서 이를 구별하여 제어하도록 하는 것이다. 이때, 프린터에 따라서 장착될 수 있는 카트리지가 사전에 정해지므로, 상기 제어부로 하여금 사전에 지정된 종류에 맞도록 클리닝액 분사 수단을 제어하도록 할 수 있다. 이외에도, 잉크 카트리지에 탑재되는 칩에 잉크 카트리지의 종류에 대한 정보를 저장하도록 하고, 상기 제어부로 하여금 이를 인식하게 하여 판별된 잉크 카트리지의 종류에 따라서 클리닝액 분사 시점을 제어하도록 하는 방식도 고려할 수 있다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 잉크 카트리지 및 잉크젯 프린터의 실시예에 대해서 상세하게 설명하도록 한다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 잉크 카트리지의 제1 실시예가 도시되어 있다. 상기 제1 실시예는 수평 방식의 와이핑 수단을 갖는 잉크젯 프린터를 위한 것으로서, 와이핑 수단(도시되지 않음)이 도 3에서 카트리지의 오른쪽에서 왼쪽으 로 상대적으로 이동하면서 와이핑이 이루어지는 경우에 적용할 수 있는 것이다.
상기 제1 실시예는 내부에 잉크 및 클리닝액을 저장하기 위한 공간을 갖는 카트리지 케이스(100)를 가지며, 상기 카트리지 케이스(100)의 밑면에는 잉크를 분사하기 위한 잉크 분사 헤드(110)와 클리닝액을 분사히기 위한 클리닝액 분사 헤드(120)가 부착되어 있으며, 각각의 헤드에는 다수의 노즐(112, 122)이 열을 이루며 배치되어 있다. 이때, 상기 잉크 분사 노즐(112)은 두 개의 열을 이루며 배치되고, 오른쪽에 클리닝액 분사 노즐(122)이 역시 열을 이루며 배치되는데, 잉크 분사 노즐(112)열 간의 간격은, 잉크 분사 노즐(112)열과 클리닝액 분사 노즐(122)열 간의 간격보다 좁게 형성된다.
도 4를 참조하면, 상기 제1 실시예의 내부 구조가 도시되어 있다. 우선, 상기 카트리지 케이스(100)의 내부에는 격벽(104)이 형성되어 있으며, 상기 격벽(104)에 의해서 카트리지 케이스(100)의 내부 공간이 잉크를 저장하기 위한 공간과 클리닝액을 저장하기 위한 공간으로 구획된다. 여기서, 클리닝액의 소모량은 잉크의 소모량에 비해서 작기 때문에 이를 반영하여 클리닝액을 저장하기 위한 공간은 상대적으로 작게 설정된다.
상기 카트리지 케이스(100)의 바닥면에는 각각 스탠드 파이프(106, 126)가 장착되며, 그 상부에는 필터(108, 128)가 부착된다. 스탠드 파이프 및 필터는 종래의 잉크 분사 수단의 일예이고, 반드시 이에 한정되지는 않는다. 따라서, 당업자는 현재 알려진 다양한 형태의 잉크 분사 수단을 적절하게 변형하여 적용할 수 있다.
도 5는 상기 제1 실시예가 적용된 잉크젯 프린터의 요부를 도시한 것으로, 프린터 본체(미도시)의 서비스 스테이션부 측 하부에는 직사각형 형태의 프레임(130)이 본체의 저면(132)으로부터 상향으로 돌출되게 형성되어 있다. 상기 프레임(130)의 윗면의 테두리부에는 단턱(134)이 돌출되게 형성되어 있고, 후술할 와이퍼 홀더(140)와 인접한 부분에는 다수의 제1 클리닝액 유입홀(136)이 형성되어 있다.
상기 제1 클리닝액 유입홀(136)은 분사된 클리닝액을 수거하기 위한 것으로서, 도시되지 않은 저장조와 연통되어 클리닝액을 저장조 내로 수거하게 된다. 상기 저장조는 상기 프레임의 내부에 배치될 수도 있고, 본체 내의 임의의 장소에 설치될 수도 있다.
상기 프레임(130)의 윗면에는 와이퍼 홀더(140)가 승강 가능하게 장착되고, 상기 홀더(140)의 상부에는 유연성을 갖는 와이퍼 블레이드(142)가 고정된다. 상기 와이퍼 홀더(140)의 승강 기구는 솔레노이드와 같이 기존에 알려진 승강기구를 채용할 수 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다. 상기 와이퍼 홀더(140)의 윗면 중 와이퍼 블레이드(142)와 인접한 부분에는 상기 프레임에 형성된 제1 클리닝액 유입홀(136)과 유사하게 제2 클리닝액 유입홀(144)이 형성되며, 제2 클리닝액 유입홀(144) 또한 제1 클리닝액 유입홀(136)과 같이 저장조와 연통된다. 따라서, 와이퍼 블레이드(142)의 표면을 타고 흘러내리는 클리닝액은 프레임(130)에 형성된 제1 클리닝액 유입홀(136)과 와이퍼 홀더에 형성된 제2 클리닝액 유입홀(144)을 통해서 저장조에 수집된다. 도 5에서는 제1 및 제2 클리닝액 유입홀을 모두 포함하고 있지만, 어느 하나만을 채용하는 실시예도 고려해 볼 수 있다.
이제, 도 5에 도시된 실시예의 작동에 대해서 설명한다. 제어부(미도시)에 의해 카트리지를 서비스 스테이션 쪽으로 이동시키면, 와이퍼 홀더(142)가 상승하여 와이핑을 시작하게 된다. 이때, 상기 카트리지 케이스(100)는 잉크 분사용 노즐 - 클리닝액 분사용 노즐 - 와이퍼 블레이드 순으로 배치되어 있으므로, 제어부는 와이핑이 이루어지기 직전에 클리닝액 분사용 노즐을 통해서 와이퍼 블레이드의 표면을 향해 클리닝액을 분사하도록 한다.
분사된 클리닝액은 와이퍼 블레이드의 표면을 적시게 되고, 이 상태에서 잉크 분사용 노즐의 표면, 즉 헤드의 표면을 와이퍼 블레이드가 접촉한 상태에서 지나가면서 와이핑이 이루어지게 되며, 이때 와이퍼 블레이드의 표면에 잔류하는 클리닝액으로 인해 헤드의 표면에 부착된 이물질이 와이퍼 블레이드의 표면으로 용이하게 이동하게 되고, 중력에 의해 낙하하여 제1 및 제2 클리닝액 유입홀(136, 144)을 통해서 저장조 내부에 수거된다.
즉, 헤드 표면에 부착된 이물질이 종래와 같이 그대로 와이퍼 블레이드로 옮겨지는 것이 아니라 와이퍼 블레이드에 도포된 클리닝액에 의해 용해되거나 부유된 상태로 와이퍼 블레이드로 옮겨지므로 와이핑 효율이 상승될 뿐만 아니라, 와이퍼 블레이드 표면에 잔류하지 않고 별도의 저장조 내로 수거되므로 와이퍼 블레이드가 항상 청결한 상태를 유지할 수 있다.
한편, 클리닝액 분사 수단이 도 3에서 잉크 분사 수단의 우측이 아닌 좌측에 배치되는 실시예도 고려해 볼 수 있다. 이 경우, 와이퍼 블레이드가 잉크 분사 헤 드의 표면을 먼저 와이핑하여, 헤드에 부착된 이물질이 와이퍼 블레이드로 옮겨지게 된다. 그 후, 클리닝액을 이물질이 부착된 와이퍼 블레이드의 표면으로 분사하여 이물질이 와이퍼 블레이드로부터 분리되어 저장조 내부로 흘러가게 된다. 즉, 도 3에 도시된 실시예는 와이퍼 블레이드를 적신 후 와이핑이 이루어지므로 헤드의 와이핑 효율이 배가되고 상대적으로 와이퍼 블레이드의 표면 세정 성능은 떨어지나, 클리닝액을 나중에 분사하는 방식에서는 와이핑 효율은 상대적으로 떨어지지만 와이퍼 블레이드의 표면 세정 성능이 배가된다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 잉크 카트리지의 제2 실시예가 도시되어 있다. 상기 제2 실시예는 기본적으로는 제1 실시예와 유사하나 와이핑이 카트리지의 이동방향과 직교하는 방향으로 이루어지는, 즉 수직 방식의 와이핑 수단을 위한 카트리지이다.
잉크 및 클리닝액을 내부에 저장하기 위한 공간을 갖는 카트리지 케이스(200)의 저면에는 각각 잉크 및 클리닝액을 분사하기 위한 잉크 분사 헤드(210)와 클리닝액 분사 헤드(220)가 장착되어 있다. 상기 각각의 헤드에는 다수의 노즐(212, 222)이 형성되어 있는데, 도 6에는 각각 8개 및 2개의 노즐이 도시되어 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
도 7을 참조하면, 상기 카트리지 케이스(200)의 내부에는 격벽(204)이 설치되어 내부 공간을 잉크 및 클리닝액을 저장하기 위한 두 개의 공간으로 구획하고 있으며, 각각의 공간의 하부에는 스탠드 파이프(206, 226) 및 필터(208, 228)가 장착되어 있다. 제1 실시예와 마찬가지로 분사 수단은 도시된 것외에 현재 알려진 임 의의 분사 수단을 채용할 수 있다.
상기 제2 실시예의 작동 방식은 기본적으로 제1 실시예와 유사하지만, 와이핑 방향이 도 6에서 선 B-B 방향으로 이루어지는 것에서 차이를 갖는다. 따라서, 구체적인 작동 방식은 상술한 제1 실시예의 것을 참고하면 되므로 중복되는 설명은 생략한다. 제2 실시예에 있어서도, 와이핑이 이루어진 직후, 즉 잉크 분사 헤드를 먼저 와이핑한 후 클리닝액을 분사하는 실시예도 고려할 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 잉크 카트리지의 제3 실시예를 도시한 것이다. 상기 제3 실시예는 기본적으로는 제2 실시예와 동일하지만, 컬러 인쇄용 잉크 카트리지라는 점에서 차이가 있다. 즉, 제3 실시예는 각각 시안 색상의 잉크 분사 노즐(312a), 마젠타 색상의 잉크 분사 노즐(312b) 및 옐로우 색상의 잉크 분사 노즐(312c)을 가지며, 그 하단에 클리닝액 분사 노즐(322)이 배치되어 있다. 제3 실시예 역시 제2 실시예와 마찬가지로 수직 방식의 와이핑 수단을 갖는 잉크젯 프린터에 사용되기 위한 것이며, 작동 방식은 제2 실시예와 유사하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 잉크 카트리지의 제4 실시예가 도시되어 있다. 상기 제4 실시예는 기본적으로 제1 실시예와 유사한 것으로서, 제1 실시예를 컬러 잉크 카트리지에 적용한 것이다. 제4 실시예는 도 9의 왼쪽부터 시안 색상의 잉크 분사 노즐(412a), 마젠타 색상의 잉크 분사 노즐(412b) 및 옐로우 색상의 잉크 분사 노즐(412c)이 배치되어 있으며, 옐로우 색상의 잉크 분사 노즐(412c)의 오른쪽에 클리닝액 분사 노즐(422)이 배치된다.
즉, 수평 방식의 와이핑이 이루어지는 경우 와이퍼 블레이드가 서로 다른 색상의 잉크 노즐의 표면을 누르면서 지나가므로 노즐 내부로 다른 색상의 잉크가 들어가 혼색의 우려가 있다. 밝은 색상의 잉크가 어두운 색상의 잉크 노즐 내부로 들어가는 경우에는 어두운 색상의 색감에 미치는 영향이 상대적으로 작지만(색상이 크게 변하지 않지만), 반대로 어두운 색상의 잉크가 밝은 색상의 잉크 노즐로 들어가면 밝은 색상의 색감이 상대적으로 많이 변하게 된다. 따라서, 와이핑 시에 밝은 색상의 잉크부터 와이핑이 이루어지도록 함으로써 혼색으로 인한 영향을 최소화하도록 하는 것이 좋으며, 특히 클리닝액을 먼저 분사하여 클리닝액으로 인해 밝은 색상을 어느 정도 희석한 상태에서 와이핑이 진행되도록 하면 혼색으로 인한 영향을 더욱 줄일 수 있다.
상기 제4 실시예의 경우 제1 실시예와 마찬가지로 클리닝액이 먼저 와이퍼 블레이드로 분사된 후에 잉크 분사 노즐을 와이핑하도록 한 것이지만, 그 반대의 실시예도 가능하다. 즉, 잉크 분사 노즐을 먼저 와이핑한 후 와이퍼 블레이드의 표면에 클리닝액을 분사하도록 할 수 있는 데, 이 경우 와이퍼 블레이드는 옐로우 - 마젠타 - 시안 - 클리닝액 노즐 순으로 이동하도록 하는 것이 좋다. 이는 상술한 혼색의 우려를 고려한 것이다.
도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 잉크 카트리지의 제5 실시예가 도시되어 있다. 제5 실시예는 상기 제1 실시예와 기본적으로 유사하나 잉크 분사 노즐(112)의 좌측에 또 다른 클리닝액 분사 노즐(122')을 두어 헤드 표면 세정력과 와이퍼 블레이드 표면 세정력을 모두 개선할 수 있도록 한 것이다. 즉, 와이핑시에 우선 와이퍼 블레이드의 표면에 클리닝액을 분사한 후, 잉크 분사 노즐을 와이핑하고 마지막으로 와이퍼 블레이드의 표면에 다시 한번 클리닝액을 분사하도록 한 것이다. 따라서, 와이퍼 블레이드에 잔류하는 클리닝액에 의해 헤드의 표면에 대한 와이핑 효율을 증가시키고, 와이핑에 의해 이물질이 옮겨진 와이퍼 블레이드의 표면에 재차 클리닝액을 분사하여 와이퍼 블레이드에 부착된 이물질을 세정할 수 있게 된다.
도 10에 도시된 제5 실시예는 수평 방식의 와이핑 수단을 갖는 잉크젯 프린터에 적용하기 위한 것으로서, 수직 방식의 와이핑 수단을 위한 실시예도 고려할 수 있다. 즉, 도 6에 도시된 실시예에서 잉크 분사 노즐(210)의 윗부분에 별도의 클리닝액 분사 노즐을 두어 와이핑 직전 및 직후에 클리닝액을 분사하도록 할 수 있다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 클리닝액을 카트리지 내에 일체화된 클리닝액 분사 수단에 의해서 와이핑 수단으로 분사하도록 하여, 기구 구성을 단순화하고 와이핑 수단의 표면을 청결하게 유지할 수 있을 뿐만 아니라 헤드의 표면에 대한 와이핑 효율도 증가시킬 수 있다.
특히, 종래에 비해 소량의 클리닝액을 와이핑 수단에만 제한적으로 분사하므로 클리닝액의 소모량을 줄일 수 있고, 클리닝액의 비산되지 않으므로 프린터 본체를 청결하게 유지할 수 있다.

Claims (12)

  1. 잉크와 클리닝액을 분리하여 저장하기 위한 저장 공간을 갖는 잉크 카트리지 케이스와;
    상기 잉크와 클리닝액을 각각 분사하기 위한 분사 수단을 포함하며,
    상기 클리닝액 분사 수단은 와이핑 수단의 이동 궤적방향으로 잉크 분사 수단의 일측에 배치되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 잉크 카트리지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 잉크 및 클리닝액 분사 수단은 다수의 노즐열을 포함하되, 잉크 분사용 노즐열과 클리닝액 분사 수단의 노즐열 사이의 간격은 잉크 분사용 노즐열 사이의 간격보다 큰 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 잉크 카트리지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 잉크 분사 수단은 다수의 색상을 갖는 잉크를 개별적으로 분사하기 위한 수단을 포함하고, 와이핑시에, 상기 클리닝액 분사 수단은 가장 밝은 색상의 잉크 분사 수단과 와이핑 수단 사이에 배치되어 클리닝액이 와이핑 수단에 분사된 후 밝은 색상의 잉크 분사 수단에서 어두운 색상의 잉크 분사 수단으로 와이핑이 이루어지는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 잉크 카트리지.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 잉크 카트리지 케이스의 내부는 격벽에 의해 잉크 저장 공간과 클리닝액 저장 공간이 구획되고, 각각의 공간의 바닥면에 상기 잉크 분사 수단 및 클리닝액 분사 수단이 설치되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 잉크 카트리지.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 잉크 분사 수단 및 클리닝액 분사 수단은 케이스 바닥면에 부착되는 스탠드 파이프와;
    상기 스탠드 파이프의 상단에 부착되는 필터와;
    상기 케이스의 저면에 설치되는 헤드를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 잉크 카트리지.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 클리닝액은 탈이온수(Deionized water)인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 잉크 카트리지.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 클리닝액은 에틸렌 글리콜을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 잉크 카트리지.
  8. 잉크와 클리닝액을 분리하여 저장하기 위한 저장 공간을 갖는 잉크 카트리지 케이스와;
    상기 잉크와 클리닝액을 각각 분사하기 위한 분사 수단을 포함하며,
    상기 클리닝액 분사 수단은 와이핑 수단의 궤적 방향으로 잉크 분사 수단의 양쪽에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 잉크 카트리지.
  9. 잉크 카트리지를 구동하기 위한 구동 수단을 포함하는 본체와;
    상기 본체에 장착되는 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 잉크 카트리지와;
    상기 잉크 카트리지를 와이핑하기 위한 와이핑 수단을 포함하는 서비스 스테이션과;
    상기 각종 구성요소들의 작동을 제어하기 위한 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 와이핑 수단은 카트리지의 헤드면과 접촉하는 와이퍼 블레이드와, 상기 와이퍼 블레이드를 지지하며 서비스 스테이션에 장착되는 와이퍼 홀더로 구성되며, 상기 와이퍼 홀더 중 상기 카트리지와 대향하는 면에는 클리닝액 유입구가 형성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 클리닝액 유입구는 상기 본체 일측에 마련된 저장조와 연통되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는 장착되는 잉크 카트리지에 따라서, 와이핑 직전과 직후 모두, 또는 직전과 직후 중 어느 한 시점에 클리닝액을 분사하도록 상기 잉크 카트리지를 제어하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터.
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