KR20060051801A

KR20060051801A - 잉크 점도 조절장치

Info

Publication number: KR20060051801A
Application number: KR1020050091001A
Authority: KR
Inventors: 나종갑
Original assignee: 나종갑
Priority date: 2004-09-30
Filing date: 2005-09-29
Publication date: 2006-05-19
Also published as: US20080062212A1; JP4521031B2; WO2006080673A1; JP2008514463A; US7810893B2; KR100637892B1; EP1796908A1; EP1796908A4

Abstract

본 발명은 인쇄장치에서 잉크의 유동경로 상에 설치되어 잉크의 점도를 조절하는 잉크 점도 조절장치로서, 상기 유동경로 상에 설치되며, 잉크가 유입 및 배출되는 유입구 및 배출구가 형성된 하우징; 상기 하우징 내에 설치되며, 상기 잉크의 유동에 따라 회전하는 적어도 하나 이상의 회전날개가 결합된 회전축; 일단에 피감지체를 구비하고 상기 회전축에 결합되어 함께 회전하는 피감지부재; 및 상기 피감지체를 감지하는 센서;를 포함한다.

잉크점도, 점도조절, 점도측정

Description

잉크 점도 조절장치 {Apparatus for regulating viscosity of ink}

도 1은 종래기술에 따른 잉크 점도 측정방법의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 잉크 점도 조절장치가 채용된 인쇄장치의 개략적인 구성을 도식적으로 나타낸 도면이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 잉크 점도 조절장치의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도이다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 잉크 점도 조절장치의 축지지대를 나타낸 저면도이다.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 잉크 점도 조절장치에 구비된 잉크통로부재의 구성을 개략적으로 나타낸 사시도이다.

도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 잉크 점도 조절장치에 구비된 수납체의 유입단부 구성을 개략적으로 나타낸 일부 사시도이다.

도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 잉크 점도 조절장치에 구비된 회전날개의 구성을 개략적으로 나타낸 평면도이다.

도 8 및 도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 잉크 점도 조절장치에 구비된 제1 디스크부재를 각각 상부 및 하부에서 바라본 일부 절개 사시도이다.

도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 잉크 점도 조절장치에 구비된 제2 디스크부재를 하부에서 바라본 일부 절개 사시도이다.

도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 잉크 점도 조절장치에 구비된 잉크유압 조절수단의 구성을 개략적으로 도시한 일부 절개 사시도이다.

도 12는 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따른 잉크 점도 조절장치를 나타낸 개략적인 단면도이다.

도 13은 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따른 잉크 점도 조절장치에 채용된 제1 디스크부재의 저면도이다.

도 14는 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따른 잉크 점도 조절장치에 채용된 제2 디스크부재의 일부 절개 사시도이다.

본 발명은 잉크 점도 조절장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인쇄장치에 사용되는 잉크의 점도를 소정의 범위로 조절하는 잉크 점도 조절장치에 관한 것이다.

다량의 인쇄물을 인쇄하는 인쇄장치에 있어서, 잉크의 점도는 매우 중요하다. 잉크는 자체적으로 휘발성 용매를 포함하므로 시간이 지남에 따라 그 농도가 점차 진해지는 경향이 있다. 이렇게 잉크의 점도가 변화되면, 인쇄품질의 향상을 기대할 수 없을 뿐만 아니라, 인쇄장치 내의 유동통로가 잉크에 의해 막힘으로써 기계의 고장을 초래하기도 한다. 따라서, 대부분의 인쇄장치는 잉크의 점도를 소정 범위 내로 적절히 유지시키는 수단이 필요하다.

종래의 잉크 점도 측정방법의 한 가지는 도 1에 도시된 바와 같이 다분히 수작업에 의존하는 것이었다. 즉, 바닥에 소정 크기의 구멍(2)이 뚫린 용기(1)에 잉크를 가득 채운 후, 잉크가 상기 구멍(2)을 통해 모두 빠져나가는 시간을 측정함으로써 잉크의 점도를 계산하였다. 이러한 방식은, 측정 시간이 지나치게 오래 소요되고, 잉크의 마지막 한 방울까지 측정하여야 하므로 정밀한 측정이 어려웠다. 무엇보다도, 작업자가 불연속적으로 잉크 점도를 측정하여 이를 조절하게 되므로 균일한 점도 유지 관리가 보장되지 않는 단점이 있다.

그 외에도, 기계적인 측정 장치를 잉크의 유동통로 내에 설치함으로써 잉크의 점도를 측정하는 방법이 제안되었으나, 측정 장치의 잉크 유동통로가 상대적으로 점도가 큰 잉크에 의해 쉽게 막히는 경우가 빈번히 발생하고, 더욱이 이 경우 측정 장치를 분리하여 세척하는 것이 용이하지 않았다. 따라서, 주기적으로 새로운 측정 장치를 교환하여야 하므로 경제적으로 매우 불리하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 잉크의 유동경로 상에 설치되어 항상 잉크의 점도를 측정함으로써 이를 조절할 수 있는 잉크 점도 조절장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 잉크의 정밀한 점도 측정이 가능하고, 잉크의 막힘 현상이 발생할 경우 손쉽고 간편하게 장치를 분해하여 잉크를 제거할 수 있는 잉크 점도 조절장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 따른 잉크 점도 조절장치는, 인쇄장치에서 잉크의 유동경로 상에 설치되어 잉크의 점도를 조절하는 잉크 점도 조절장치로서, 상기 유동경로 상에 설치되며, 잉크가 유입 및 배출되는 유입구 및 배출구가 형성된 하우징; 상기 하우징 내에 설치되며, 상기 잉크의 유동에 따라 회전하는 적어도 하나 이상의 회전날개가 결합된 회전축; 피감지체를 구비하고 상기 회전축에 결합되어 함께 회전하는 피감지부재; 및 상기 피감지체를 감지하는 센서;를 포함한다.

또한 본 발명은, 상기 회전축이 회전가능하도록 수납되고 상기 하우징 내에 착탈가능하게 결합되며, 상기 하우징의 유입구와 연통되는 유입단 및 상기 하우징의 배출구와 연통되는 배출단을 가지는 수납체를 포함한다.

바람직하게, 상기 수납체에는, 잉크가 직선으로 유동되도록 가이드하는 다수의 유동통로가 나란하게 천공된 적어도 하나 이상의 잉크통로부재가 구비된다. 더욱 바람직하게, 상기 회전날개와 상기 잉크통로부재는 교대로 위치한다.

본 발명에 따르면, 상기 수납체로 유입되어 배출되는 잉크의 점도에 따라 그 잉크의 유동속도가 변화되도록 하는 잉크유속변환수단이 더 구비된다.

바람직하게, 상기 잉크유속변환수단은, 상기 수납체의 배출단에 결합되며 잉크가 통과하는 복수의 잉크통과공이 형성된 제1 디스크부재; 및 상기 제1 디스크부재와 잉크유동간극만큼 이격되어 있으며, 상기 잉크통과공을 통해 나온 잉크가 배 출되는 복수의 잉크배출공이 형성된 제2 디스크부재;를 포함한다.

대안으로서, 상기 잉크유속변환수단은, 상기 수납체의 배출단에 결합되며 잉크가 통과할 수 있도록 개구부가 형성된 제1 디스크부재; 및 상기 제1 디스크부재의 개구부를 통해 나온 잉크가 배출되는 복수의 미세공이 형성되어 있는 제2 디스크부재;를 포함한다.

바람직하게, 상기 피감지부재는 상기 수납체 외부에 노출되어 있다.

본 발명은 상기 수납체로 유입되는 잉크의 유압을 일정하게 유지시키는 잉크유압조절수단을 더 포함한다.

바람직하게, 상기 수납체의 외주면과 상기 하우징의 내주면 사이에는 잉크가 유동하는 공간이 형성되고, 상기 잉크유압조절수단은, 상기 공간을 통해 유동하는 잉크의 유출량을 조절함으로써 잉크의 유압을 일정하게 유지시키도록 구성된다.

바람직하게, 상기 잉크유압조절수단은, 상기 하우징의 내주면과 수납체의 외주면 사이의 공간을 통해 유입되는 잉크가 배출되는 유출구; 및 상기 잉크의 유출압력에 따라서 상기 유출구를 선택적으로 개폐하는 탄성부재를 포함한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 2에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 잉크 점도 조절장치가 채용된 인쇄장치의 개략적인 구성이 도식적으로 나타나 있다.

저장탱크(10) 내에 담긴 잉크는 구동펌프(11)의 구동력에 의해 공급통로(12)를 통해 인쇄용기(13)로 보내어진다.

상기 인쇄용기(13) 상에는 인쇄롤러(14)와 상기 인쇄롤러(14)와 접촉하여 함께 회전하는 압동롤러(15)가 설치되어 있다.

피인쇄원단(100)은 상기 인쇄롤러(14)와 압동롤러(15) 사이를 통과하게 되고, 이때 인쇄롤러(14)가 인쇄용기(13)에 담긴 잉크를 적셔 인쇄작업을 하게 된다. 상기 인쇄용기(13)의 잉크는 다시 회수통로(16)를 통해 저장탱크(10)로 복귀함으로써 순환하게 된다. 미설명된 참조부호 17은 저장탱크(10) 내의 잉크를 교반시키는 교반기이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 잉크 점도 조절장치(200)는 잉크의 유동경로 상에 설치되는데, 바람직하게 잉크 점도 조절장치(200)의 유입구(201)는 상기 공급통로(12)와 연통되는 유입통로(19)와 연결되어 잉크가 유입되고, 반면에 배출구(202)는 상기 저장탱크(10)를 향하는 배출통로(20)와 연결되어 잉크가 배출된다.

또한, 상기 유입통로(19)에는 유입펌프(18)가 설치되어 잉크를 흡입하여 상기 잉크 점도 조절장치(200)로 공급한다.

상기 잉크 점도 조절장치(200)는 잉크의 점도를 측정하고 만약 잉크의 점도가 기준값을 초과하는 경우에는 용매가 추가적으로 투입되도록 한다. 즉, 용매공급밸브(21)를 개폐함으로써 용기(22)에 담긴 용매(23)가 잉크의 유동경로 상으로 투입된다.

도 3에는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 잉크 점도 조절장치의 개략적인 구성이 단면도로 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 본 발명의 잉크 점도 조절장치는 유입통로(19)와 연결되는 유입구(201)와 배출통로(20)로 연결되는 배출구(202)가 형성된 하우징(210)을 포함한다.

상기 하우징(210)은 유입된 잉크가 유동하도록 원통형을 이루며, 바람직하게, 유입구(201) 반대측의 단부는 개방되어 내부 구성부품의 조립 및 분해가 가능하도록 구성된다. 구체적으로, 상기 개방된 단부에는 덮개(220)가 착탈가능하게 결합될 수 있는데, 바람직하게, 덮개(220)의 일단이 힌지(221)에 의해 하우징(210)에 결합되고, 그 타단에는 래치(222)가 구비되어 하우징(210)에 선택적으로 고정될 수 있도록 구성된다.

바람직하게, 상기 하우징(210)은 상대적으로 작은 직경을 가진 원통형의 소경부(211)와, 상기 소경부(211)로부터 연장되며 상대적으로 큰 직경을 가진 원통형의 대경부(212)로 구성된다.

상기 하우징(210)의 소경부(211)에는 후술하는 바와 같이 유동하는 잉크의 흐름에 따라 회전하는 회전축(240)을 수용하기 위한 수납체(230)가 결합된다. 상기 수납체(230)는 상기 하우징(210)의 소경부(211) 내에 수납되는 원통부(231)와, 상기 원통부(231)로부터 방사상 바깥쪽으로 상기 하우징(210)의 대경부(212)를 향해 연장되는 연장부(232)를 포함한다. 여기서, 상기 원통부(231)는, 그 외주면이 상기 하우징(210)의 소경부(211)의 내주면으로부터 소정간격으로 이격되도록 설치되어, 하우징(210)과 소경부(211) 사이로 잉크가 유동할 수 있는 공간이 형성된다. 이러한 공간은 후술하는 바와 같이 잉크의 유입압력을 조절하기 위한 통로로 작용한다.

상기 수납체(230)의 원통부(231)에는, 회전축(240)을 지지하는 축지지대(233)가 설치되는데, 도 4를 참조하면 상기 축지지대(233)에는 회전축(240)이 통과하는 중심관통공(233a)이 형성되는 동시에, 잉크가 유동하는 개구부(233b)가 형성되어 있다. 더욱 바람직하게, 상기 축지지대(234)의 중심관통공(233a)의 내주면은 뾰족하게 가공되어 회전축(240)과 접촉하는 면적을 최소화함으로써 회전축이 회전할 때 마찰저항이 최소화되도록 한다.

또한, 상기 수납체(230)의 원통부(231) 내에는 도 5에 도시된 바와 같이 전체 면적에 걸쳐서 동일한 크기를 가진 다수의 유동통로(235a)가 나란하게 천공된 잉크통로부재(235)가 복수개 설치된다. 상기 잉크통로부재(235)는 수납체(230) 내부를 유동하는 잉크의 흐름이 일직선이 되도록 즉, 층류를 이루도록 경로를 제공하는 역할을 한다. 상기 잉크통로부재(235)는 소정간격으로 구비되며, 바람직하게는 후술하는 바와 같이 회전축(240)에 결합되는 회전날개 사이에 번갈아 구비된다. 도 5에서 참조부호 235b는 회전축(240)이 통과하는 중심관통공이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 수납체(230)의 유입단부에는 복수개의 연장브라켓(236)이 길이방향으로 연장되어 있고, 상기 연장브라켓(236)의 끝단에는 축지지브라켓(237)이 직각으로 연결되어 있다. 상기 축지지브라켓(237)은 상기 수납체(230)에 수용되는 회전축(240)의 끝단과 접촉하여 이를 지지하는 것이다.

바람직하게, 상기 연장브라켓(236) 사이에는 상기 회전축(240)이 관통하는 중심관통공(238a)이 형성되어 회전축(240)을 지지하는 가이드 브라켓(238)이 더 구비될 수 있다. 더욱 바람직하게, 상기 가이드 브라켓(238)의 중심관통공(238a)의 내주면은 뾰족하게 가공되어 회전축(240)과 접촉하는 면적을 최소화함으로써 회전축이 회전할 때 마찰저항이 최소화되도록 한다.

비록 본 실시예에서 회전축을 가이드하고 지지하는 구체적인 구성이 예시되었으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않으며 상기 회전축을 지지하는 다양한 기존의 구성이 채용될 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명에 따르면, 상기 수납체(230) 내에는 회전조립체가 수납되는데, 이 회전조립체는 상기 회전축(240)과, 상기 회전축(240)에 결합된 적어도 하나의 회전날개(250)를 포함한다.

상기 회전축(240)은 수납체(230)에 구비된 축지지대(233)의 중심관통공(233a)과 잉크통로부재(235)의 중심관통공(235b)을 관통하여 회전가능하도록 결합된다. 상기 회전축(240)의 일단(241)은 전술한 축지지브라켓(237)과 접촉하여 지지되고, 그 타단은 상기 수납체(230)의 연장부(232)에 결합되는 잉크유속변환수단과 접촉하여 지지된다. 바람직하게, 상기 축지지브라켓(237) 및 잉크유속변환수단 과 접촉하는 회전축(240)의 양단은 뾰족하게 처리되어 마찰저항이 최소화되도록 한다.

상기 회전축(240)에는 적어도 하나의 회전날개(250)가 결합되는데, 이것의 구성은 도 7에 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 상기 회전날개(250)는 방사상으로 연장된 복수의 날개부(251)와, 상기 날개부(251)의 끝단을 연결하는 림부(252)로 구성되며, 상기 날개부(251) 사이에는 잉크가 유동하는 개구부(250a)가 형성된다. 상기 날개부의 크기와 개수 등은 잉크의 점도와 측정 범위를 고려하여 적절하게 설계될 수 있다.

본 발명에 따르면, 바람직하게 상기 회전날개(250)는 수납체(230) 내의 잉크통로부재(235) 사이에 설치된다. 다시 말해, 상기 회전날개(250)와 잉크통로부재(235)는 교대로 구비된다. 이러한 구성의 경우, 잉크가 회전날개(250)를 지나면서 그 흐름이 왜곡되거나 난류성 유동이 생성되더라도, 이어지는 잉크통로부재(235)를 지나면서 다시 균일한 층류로 바뀔 수 있게 되므로, 결국 안정된 흐름을 가진 잉크의 점도를 측정할 수 있다.

또한, 상기 회전축(240)에는, 도 6에서 보는 바와 같이, 피감지부재(260)가 결합되어 회전축(240)과 함께 회전하도록 구성된다. 상기 피감지부재(260)는 회전축(240)에 결합되는 복수개의 가지부(261)를 포함하며, 상기 가지부(261)의 끝단에는 회전축의 회전수를 측정하기 위한 피감지체(262)가 결합된다. 상기 피감지체(262)는 자석 또는 철 등이 될 수 있으며 바람직하게는 자석이다. 대안으로서, 상기 피감지체(260)는 자성을 띤 플라스틱 자석 등으로 일체로 제작될 수 있다.

바람직하게, 상기 피감지부재(260)는 회전시 잉크와의 마찰력이 최소화되도록 설계되며, 그 형상 및 가지부의 구조와 개수 등은 이러한 목적에 따라 다양하게 변형될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 상기 하우징(210)의 외측에는 상기 피감지부재(260)에 설치된 피감지체(262)을 감지하는 센서(270)가 설치된다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 피감지부재(260)가 회전할 때 센서(270)는 상기 피감지체(262)를 감지함으로써 회전축의 회전수를 측정할 수 있게 된다. 상기 피감지체(262)가 자석일 경우에는 자장 변화를 감지하게 될 것이다.

본 발명에 따르면, 상기 수납체(230)의 배출단에는 잉크유속변환수단이 설치되어 수납체(230)로 유입되어 배출되는 잉크의 속도가 점도에 따라 변화하도록 한다. 구체적으로, 상기 잉크유속변환수단은 제1 디스크부재(290)와 제2 디스크부재(300)를 포함한다.

도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제1 디스크부재(290)는 수납체(230)의 배출단 즉, 연장부(232)의 끝단에 있는 원주부(230b)에 착탈가능하게 결합되며 잉크가 통과할 수 있도록 복수의 잉크통과공(290a)이 형성되어 있다. 바람직하게, 상기 제1 디스크부재(290)의 상면에는 원형의 제1 그루브(291)가 형성되고, 상기 제1 그루브(291) 내에 다수의 잉크통과공(290a)이 형성된다.

또한, 상기 제2 디스크부재(300)는 상기 제1 디스크부재(290)에 대해 소정의 '잉크유동간극'만큼 이격되어 결합되며, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 제1 디스크부재(290)의 잉크통과공(290a)을 통해 흘러나온 잉크가 배출되기 위한 복수의 잉 크배출공(300a)이 형성된다. 바람직하게, 상기 제2 디스크부재(300)의 하면에는 상기 제1 디스크부재(290)에 형성된 제1 그루브(291)와 서로 다른 직경을 가진 동심원을 따라 제2 그루브(301)가 형성되고, 상기 제2 그루브(301) 내에 다수의 잉크배출공(300a)이 형성된다. 상기 제1 및 제2 그루브(291)(301)는 잉크배출공(300a)을 빠져나온 잉크 또는 잉크유동간극을 통과한 잉크가 모여서 머물게 되는 완충공간이다. 더욱 바람직하게, 상기 제1 디스크부재(290)의 잉크통과공(290a)과 대향하는 제2 디스크부재(300)의 하면에는 상기 잉크통과공(290a)을 통해 흘러나온 잉크가 머물기 위한 완충그루브(304)가 더 형성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 제1 디스크부재(290)의 상면에는 스페이스 돌기(292)가 형성되고, 상기 제2 디스크부재(300)의 하면에는 상기 스페이스 돌기(292)가 결합되는 스페이스 홈(302)이 형성된다. 대안으로서, 상기 스페이스 돌기와 홈은 반대로 형성될 수도 있다. 또한, 상기 수납체(230)에도 스페이스 돌기(230c)가 형성되고 이와 대응하는 제2 디스크부재(300)에도 스페이스 홈(300b)이 각각 형성될 수 있다. 상기 스페이스 돌기와 홈은 제1 디스크부재(290)와 제2 디스크부재(300) 사이의 간격을 유지시키고, 수납체(230)와 디스크부재(290 또는 300) 사이의 결합 위치를 정렬하며, 동시에 후술하는 바와 같이 점도를 측정하기 위한 잉크의 유동경로와 유입압력을 조절하기 위한 잉크의 유동경로가 서로 분리되도록 한다.

상기 스페이스 돌기(292)와 스페이스 홈(302)이 상호 결합됨으로써 제1 디스크부재(290)와 제2 디스크부재(300)는 상호 정렬되는데, 이때 상기 제1 디스크부재(290)의 상면과 제2 디스크부재(300)의 하면은 상호 잉크가 유동하는 '잉크유동간 극'만큼 이격되게 된다.

본 명세서 및 특허청구범위에서 '잉크유동간극'이란 잉크가 유동하는 제1 디스크부재(290)와 제2 디스크부재(300) 사이의 갭에 해당하는 것으로서, 유동하는 잉크의 점도에 따라서 그 유동속도가 변화되도록 하는 역할을 한다. 즉, 일정한 잉크유동간극을 통해 유동하는 잉크의 점도가 높은 경우에는 그 유동속도가 상대적으로 느릴 것이고, 반면에 잉크의 점도가 낮은 경우에는 유동속도가 상대적으로 빠를 것이다. 이러한 잉크유동간극은 특정 수치로 고정되지 않으며 사용되는 잉크의 종류나 점도, 인쇄장치의 용량 등에 따라서 적절하게 설정될 수 있다. 따라서, 비록 상기 잉크유동간극이 특정 수치로 지정되지 않더라도 당해 기술분야에 속하는 통상의 지식을 가진 자라면 위와 같은 의미로 충분히 이해하고 이를 바탕으로 적용할 수 있으므로 불명료한 용어로 해석될 수 없을 것이다.

수납체(230) 내부로 유입된 잉크는 제1 디스크부재(290)의 잉크통과공(290a)을 통해 흘러나와, 상기 '잉크유동간극'만큼 이격된 제1 디스크부재(290)의 상면과 제2 디스크부재(290)의 상면 사이를 따라 유동한 후, 제2 디스크부재(300)의 잉크배출공(300a)을 통해 배출된다.

바람직하게, 상기 제1 디스크부재(290)의 중심부에는 중심축(293)이 연장 형성되어 있고, 상기 제2 디스크부재(300)의 중심부에는 상기 중심축(293)이 삽입되어 지지되는 중공(303a)을 가진 서포트부(303)가 형성된다. 또한, 상기 서포트부(303)는 탄성수단(310)에 의해 탄성바이어스되므로 제1 및 제2 디스크부재(290)(300)는 상기 수납체(230)에 대해 가압된다. 바람직하게, 상기 탄성수단 (310)은 안정적인 탄성력을 제공하기 위해 그 형상에 상응하는 누름부재(311)를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 제1 및 제2 디스크부재(290)(300)는 모두 수납체(230)에 대해 착탈가능하도록 결합되어, 수납체(230) 내부를 청소 및 관리해야 할 경우 쉽게 분리되도록 구성된다.

본 발명에 따른 잉크 점도 조절장치는 수납체(230)로 유입되는 잉크의 압력이 과도할 경우 이를 바이패스시킴으로써 잉크의 유입압력을 일정하게 유지시키는 잉크유압조절수단을 포함한다.

상기 잉크유압조절수단은, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(210)의 내주면과 수납체(230)의 외주면 사이의 공간을 통해 유입되는 잉크가 배출되는 유출구(320)에 설치되어 상기 유출구(320)를 탄성력에 의해 선택적으로 개폐하는 탄성부재(330)를 포함한다.

구체적으로, 도 3, 도 10 및 도 11을 참조하면, 하우징(210)의 내주면과 수납체(230)의 외주면 사이에는 잉크가 유동하는 통로가 형성되고, 이 통로는 상기 수납체(230)의 배출단에 결합되는 제2 디스크부재(300)의 외곽부에 형성된 복수의 유출구(320)와 연통된다.

상기 유출구(320) 내에는 안착부(321)가 마련되고, 여기에 탄성부재(330)가 놓인 다음, 원통형의 결합부재(340)에 의해 끼워맞춤 결합된다. 상기 탄성부재(330)는 일반적으로 스틸 등의 금속재 또는 탄력성이 우수한 플라스틱 소재로 제작되며, 복수의 슬릿(331)이 형성되어 있어서 탄성변형이 가능하다.

따라서, 상기 유출구(320)를 통해서 빠져나가는 잉크의 유압이 낮을 경우에는 탄성부재(330)에 형성된 슬릿(331)을 통해 소량의 잉크만이 유출될 것이다. 반면에, 상기 유출구(320)를 통해서 빠져나가는 잉크의 유압이 높을 경우에는 슬릿(331) 주변부의 탄성부재(330)가 휘어지면서 잉크의 유출 공간을 더욱 확장함으로써 더 많은 양의 잉크가 유출되도록 한다. 결국, 상기 탄성부재(330)의 탄성저항력에 의해 잉크의 유압이 적절히 조절될 수 있다.

비록 본 실시예에서는 제2 디스크부재에 유출구와 탄성부재가 구비된 것으로 설명되었으나 본 발명이 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 유출구 및/또는 탄성부재는 제1 및 제2 디스크부재 또는 수납체의 원주부 중에서 어느 하나에 선택적으로 구비될 수 있으며, 별도의 부재로 설치될 수도 있다.

나아가, 상기 잉크유압조절수단은 본 실시예에 의해 한정되는 것은 아니며, 상기 유출구를 통해 유출되는 잉크의 압력이 기준값보다 작은 경우에는 유출구를 폐쇄하고, 잉크의 압력이 기준값보다 큰 경우에는 유출구를 개방하는 다양한 구성의 체크 밸브 수단이 채용될 수 있다.

그러면, 상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 잉크 점도 조절장치의 동작에 대해서 살펴보기로 한다.

도 2에 도시된 인쇄장치의 동작 중에 본 발명의 잉크 점도 조절장치(200)는 실시간으로 잉크의 점도를 측정한다. 구체적으로, 유입펌프(18)의 구동에 의해 유동하는 잉크는 유입통로(19)를 통해 잉크 점도 조절장치(200)의 하우징(210) 내부로 유입된다.

상기 하우징(210) 내부로 유입된 잉크는 도 3에 도시된 화살표와 같이 수납체(230) 내부로 흘러가게 되고, 동시에 그 일부는 하우징(210)의 내주면과 수납체(230)의 외주면 사이에 형성된 공간을 따라 유동하게 된다.

이때, 유입되는 잉크의 압력이 소정 범위를 벗어날 경우에는 전술한 바와 같이 유출구(320)에 마련된 탄성부재(330)의 동작에 의해 잉크의 유동량이 조절된다.

한편, 수납체(230)의 원통부(231) 내부로 유입된 잉크는 회전날개(250)에 도달하게 되고, 따라서 회전날개(250)는 회전축(240)을 중심으로 회전하게 된다.

상기 회전날개(240)를 통과한 잉크는 다시 잉크통로부재(235)의 유동통로(235a)를 통과하면서 그 흐름이 직선화되고, 유동통로(235a)를 빠져나온 잉크는 다시 회전날개(250)와 부딪혀 회전날개를 회전시키게 된다. 이때, 잉크가 유동하는 과정에서 기포가 상기 잉크통로부재(235) 등에 흡착될 수 있으나, 인접하고 있는 상기 회전날개(240)의 회전에 의해 이러한 기포의 흡착이 제거될 수 있다.

상기 수납체(230)를 통과한 잉크는 제1 디스크부재(290)의 잉크통과공(290a)을 통과해 제1 그루브(291) 및/또는 완충그루브(304)를 채우게 된다. 이어서, 잉크는 잉크유동간극만큼 이격되어 있는 제1 디스크부재(290)와 제2 디스크부재(300) 사이를 통과하여 제2 디스크부재(300)의 하면에 형성된 제2 그루브(301)에 도달하게 된다. 그런 다음, 잉크는 제2 그루브(301)에 형성된 복수의 잉크배출공(300a)을 통해 빠져나가서 배출통로(20)로 배출된다.

이러한 과정 동안 잉크의 유동에 따라 회전축(240)은 회전하게 되며, 이때 회전축(240)에 결합된 피감지부재(260)도 회전날개와 동일한 속도로 회전하게 된 다. 그러면, 상기 센서(270)가 피감지부재(260)에 설치된 피감지체(262)를 감지함으로써 회전수를 측정할 수 있게 된다. 회전수가 측정되면, 이로부터 잉크의 점도는 유체역학의 공식에 따라 계산될 수 있다. 예를 들어, 잉크의 점도가 증가하면 상기 제1 및 제2 디스크부재(290)(300) 사이의 잉크유동간극을 통과하는 잉크의 유동속도는 저하되므로 이에 따라 회전축의 회전수는 감소하게 될 것이다. 이러한 계산법은 이미 당해 분야에서 널리 알려진 이론적인 것이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

만약 측정된 결과, 잉크의 점도가 소정의 기준 범위를 초과하는 것으로 나타나면 이러한 신호는 미도시된 제어부로 전송되고, 그러면 제어부는 상기 용매공급밸브(21)를 개방시켜 용기(22)에 담긴 용매(23)를 잉크의 유동경로 상으로 투입함으로써 적절한 점도를 유지하도록 한다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 잉크 점도 조절장치는 잉크의 점도를 실시간으로 측정하여 이를 보정할 수 있다.

본 발명의 잉크 점도 조절장치는 청소 및 유지관리 측면에서도 우수한 효과를 제공한다. 즉, 잉크가 조절장치 내에 들러붙는 등의 원인으로 청소 및 세척이 필요한 경우에는, 덮개(220)를 열고 장치 내부를 간편하게 개방할 수 있다. 그런 다음, 제1 및 제2 디스크부재(290)(300)를 하우징 외부로 꺼내면 수납체(230) 전체를 꺼낼 수 있으므로 청소, 보수 및 부품교환을 용이하게 수행할 수 있다. 또한 피감지부재(260)도 노출되어 있어서, 용매로 세척하기에 매우 용이하다. 본 발명의 이러한 특징은 잉크 점도 조절장치의 청소 및 유지보수를 용이하게 할 뿐만 아니라 장치의 영구적인 사용을 가능케한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 잉크유속변환수단을 구비한 잉크 점도 조절장치의 구성이 도 12에 도시되어 있다. 여기서, 앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조부호는 동일한 부재를 가리킨다.

본 실시예에 따르면, 제1 디스크부재(290')는 도 13에 도시된 바와 같이, 그 사이에 잉크가 통과할 수 있는 개구부(290a')가 형성된 복수개의 스포크(290b')와 그 끝단을 연결하는 림부(290c')를 포함한다.

상기 제1 디스크부재(290')의 상면에 결합되는 제2 디스크부재(300')에는 수납체(230) 내의 잉크가 배출되기 위한 다수의 미세공(300a')이 형성되어 있다. 또한 제2 디스크부재(300')에도 전술한 바와 마찬가지로 잉크유압조절수단이 구비된다.

본 실시예에서, 잉크유속변환수단은 상기 제2 디스크부재(300')에 형성된 미세공(300a')이 된다. 즉, 유동하는 잉크의 점도가 높으면 상기 미세공(300a')을 통과하는 잉크의 유속이 저하될 것이다. 상기 미세공(300a')은 사용되는 잉크의 종류나 점도, 인쇄장치의 용량 등에 따라서 적절하게 설정될 수 있다.

본 실시예에서 상기 잉크유속변환수단의 차이점을 제외한 나머지 동작은 전술한 실시예와 동일하므로 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

본 발명의 잉크 점도 조절장치에 따르면, 인쇄 작업 공정 중에 잉크의 유동경로 상에서 순환되는 잉크의 점도를 측정하므로 실시간으로 연속적인 측정이 가능 하고, 이에 따라 잉크의 점도를 즉시 보정함으로써 인쇄 품질을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 인쇄기의 사용수명도 연장시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 잉크 점도 조절장치는 분해 및 조립이 용이한 구성으로 설계되어, 청소 및 유지 관리가 간편하고 그에 따라 장치의 영구적인 사용이 가능하다.

Claims

인쇄장치에서 잉크의 유동경로 상에 설치되어 잉크의 점도를 조절하는 잉크 점도 조절장치로서,

상기 유동경로 상에 설치되며, 잉크가 유입 및 배출되는 유입구 및 배출구가 형성된 하우징;

상기 하우징 내에 설치되며, 상기 잉크의 유동에 따라 회전하는 적어도 하나 이상의 회전날개가 결합된 회전축;

일단에 피감지체를 구비하고 상기 회전축에 결합되어 함께 회전하는 피감지부재; 및

상기 피감지체를 감지하는 센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 점도 조절장치.
제1항에 있어서,

상기 회전축이 회전가능하도록 수납되고 상기 하우징 내에 착탈가능하게 결합되며, 상기 하우징의 유입구와 연통되는 유입단 및 상기 하우징의 배출구와 연통되는 배출단을 가지는 수납체를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 점도 조절장치.
제2항에 있어서,

상기 수납체에는, 잉크가 직선으로 유동되도록 가이드하는 다수의 유동통로가 나란하게 천공된 적어도 하나 이상의 잉크통로부재가 구비된 것을 특징으로 잉크 점도 조절장치.
제3항에 있어서,

상기 회전날개와 상기 잉크통로부재는 교대로 위치하는 것을 특징으로 하는 잉크 점도 조절장치.
제2항에 있어서,

상기 수납체로 유입되어 배출되는 잉크의 점도에 따라서 그 잉크의 유동속도가 변화되도록 하는 잉크유속변환수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 점도 조절장치.
제5항에 있어서,

상기 잉크유속변환수단은,

상기 수납체의 배출단에 결합되며 잉크가 통과하는 복수의 잉크통과공이 형 성된 제1 디스크부재; 및

상기 제1 디스크부재와 잉크유동간극만큼 이격되어 있으며, 상기 잉크통과공을 통해 나온 잉크가 배출되는 복수의 잉크배출공이 형성된 제2 디스크부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 점도 조절장치.
제6항에 있어서,

상기 복수의 잉크통과공은 상기 제1 디스크부재 상에 원형으로 형성된 제1 그루브 내에 형성되고,

상기 복수의 잉크배출공은 상기 제2 디스크부재 상에 상기 제1 그루브와 다른 직경을 가진 동심원을 따라 형성된 제2 그루브 내에 형성되는 것을 특징으로 하는 잉크 점도 조절장치.
제6항에 있어서,

상기 제1 디스크부재와 제2 디스크부재의 어느 하나에는 스페이스 돌기가 형성되고, 다른 하나에는 상기 스페이스 돌기와 결합되는 스페이스 홈이 형성되어,

상기 스페이스 돌기와 스페이스 홈의 결합에 의해 상기 제1 디스크부재와 제2 디스크부재 사이의 잉크유동간극이 설정되는 것을 특징으로 하는 잉크 점도 조절장치.
제6항에 있어서,

상기 피감지부재는 상기 수납체 외부에 노출되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크 점도 조절장치.
제5항에 있어서,

상기 잉크유속변환수단은,

상기 수납체의 배출단에 결합되며 잉크가 통과할 수 있도록 개구부가 형성된 제1 디스크부재; 및

상기 제1 디스크부재의 개구부를 통해 나온 잉크가 배출되는 복수의 미세공이 형성되어 있는 제2 디스크부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 점도 조절장치.
제10항에 있어서,

상기 제1 디스크부재와 제2 디스크부재의 어느 하나에는 스페이스 돌기가 형성되고, 다른 하나에는 상기 스페이스 돌기와 결합되는 스페이스 홈이 형성되어,

상기 스페이스 돌기와 스페이스 홈의 결합에 의해 상기 제1 디스크부재와 제 2 디스크부재 사이의 간극이 설정되는 것을 특징으로 하는 잉크 점도 조절장치.
제10항에 있어서,

상기 피감지부재는 상기 수납체 외부에 노출되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크 점도 조절장치.
제2항에 있어서,

상기 수납체로 유입되는 잉크의 유압을 일정하게 유지시키는 잉크유압조절수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 점도 조절장치.
제13항에 있어서,

상기 수납체의 외주면과 상기 하우징의 내주면 사이에는 잉크가 유동하는 공간이 형성되고,

상기 잉크유압조절수단은, 상기 공간을 통해 유동하는 잉크의 유출량을 조절함으로써 잉크의 유압을 일정하게 유지시키는 것을 특징으로 하는 잉크 점도 조절장치.
제14항에 있어서,

상기 잉크유압조절수단은,

상기 하우징의 내주면과 수납체의 외주면 사이의 공간을 통해 유입되는 잉크가 배출되는 유출구; 및

상기 잉크의 유출압력에 따라서 상기 유출구를 선택적으로 개폐하는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 점도 조절장치.
제2항에 있어서,

상기 수납체의 유입단부에 길이방향으로 연장된 복수개의 연장브라켓; 및

상기 연장브라켓의 끝단을 연결하도록 상기 연장브라켓에 수직으로 연장되어, 상기 회전축의 끝단과 접촉하여 지지하는 축지지브라켓;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 점도 조절장치.
제2항에 있어서,

상기 하우징은,

상기 유입구가 형성되며 상대적으로 작은 직경을 가진 원통형의 소경부와, 상기 배출구가 형성되어 있으며 상기 소경부보다 상대적으로 큰 직경을 가지는 대 경부로 구성되고,

상기 수납체는,

상기 하우징의 소경부 내에 수용되는 원통부와, 상기 원통부로부터 대경부를 향해 방사상 바깥쪽으로 연장되도록 형성된 연장부로 구성되는 것을 특징으로 하는 잉크 점도 조절장치.
제2항에 있어서,

상기 하우징에는 개방된 단부가 형성되고,

상기 개방된 단부를 착탈가능하게 커버하는 덮개를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 점도 조절장치.
제1항에 있어서,

상기 피감지체는 자석 또는 철 중에서 어느 하나인 것을 특징으로 하는 잉크 점도 조절장치.
제1항에 있어서,

용매가 담긴 용기; 및

상기 센서에 의해 측정된 잉크 점도가 기준값보다 높은 경우 상기 용기에 담긴 용매를 상기 잉크의 유동경로 상으로 공급하도록 구동되는 용매공급밸브;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 점도 조절장치.