KR20060068106A - 잉크건조기능을 구비한 잉크젯 화상형성장치 - Google Patents

Abstract

잉크건조기능을 구비한 잉크젯 화상형성장치가 개시된다. 본 잉크젯 화상형성장치는, 복수개의 잉크노즐을 구비하며, 소정의 인쇄데이터에 따라 잉크노즐을 통해 인쇄용지 상에 잉크를 분사하는 프린터 헤드, 및, 인쇄용지의 이송 경로 상에서 프린터 헤드의 후단에 위치하며, 크기가 각기 상이한 복수개의 에어노즐(air nozzle)을 이용하여 에어(air)를 분사함으로써 인쇄용지 상의 잉크를 건조시키는 에어덕트를 포함한다. 이 경우, 각 에어노즐의 크기는 외부공기를 흡입하여 에어덕트 내부로 공급하는 흡입팬과의 거리에 비례하여 커지도록 제작함으로써, 각 에어노즐로부터 분사되는 에어량이 균일해지도록 할 수 있다. 이에 따라, 전체 잉크 건조 속도를 향상시킬 수 있게 된다.

잉크노즐, 흡입팬, 에어덕트, 프린터 헤드, 에어

Description

잉크건조기능을 구비한 잉크젯 화상형성장치 { Inkjet image forming device for drying ink on the printing papers }

도 1은 종래의 잉크젯 화상형성장치의 구성을 나타내는 모식도,

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 잉크젯 화상형성장치의 구성을 나타내는 모식도,

도 3은 본 잉크젯 화상형성장치에서 사용되는 에어덕트 구성의 일예를 나타내는 모식도,

도 4는 본 잉크젯 화상형성장치에서 사용되는 에어덕트 구성의 또다른 예를 나타내는 모식도,

도 5(a)는 본 잉크젯 화상형성장치에서 사용되는 에어덕트 구성의 또다른 예를 나타내는 모식도, 그리고,

도 5(b)는 도 5(a)의 에어덕트 하부 표면 상에 배치된 에어노즐의 형태를 설명하기 위한 모식도이다.

* 도면 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 잉크젯 화상형성장치 110 : 프린터 헤드

120, 220, 320 : 에어덕트 121, 221, 321 : 흡입팬

122, 223, 322 : 에어노즐 222 : 발열저항

본 발명은 잉크를 사용하여 인쇄작업을 수행하는 화상형성장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 잉크분사후 급속 건조시켜 잉크의 번짐현상을 방지하는 화상형성장치에 관한 것이다.

최근, 기술의 발전에 힘입어, 레이저 신호를 이용하여 인쇄하는 레이저 화상형성장치의 보급도 활성화되고 있으나, 아직까지는 상대적으로 저가인 잉크젯 화상형성장치의 사용이 보다 활발하게 이루어지고 있다.

잉크젯 화상형성장치란 잉크를 용지상에 분사함으로써 화상을 형성하는 장치를 의미한다. 잉크젯 화상형성장치의 구성은 크게 컨트롤러 파트 및 엔진 파트로 나눌 수 있다. 컨트롤러 파트는 단말장치로부터 인쇄데이터를 수신하여 소정의 이미지데이터로 변환한 후, 엔진파트를 제어하여 인쇄 용지상의 각 위치에 잉크를 분사하도록 한다. 잉크젯 화상형성장치의 엔진파트는 프린터 헤드를 포함한다.

잉크젯 프린터는 카트리지에 저장되어 있는 잉크를 가열함으로서 발생하는 기포가 노즐을 통하여 일정한 형태로 용지에 분사 되도록 하는 것에 의하여 인쇄 작업을 수행한다.

먼저 출력된 용지(P)의 잉크가 완전히 마르기 전에 뒤에 인쇄된 용지(P)를 출력하게 되면, 앞에 출력된 용지(P)에 인쇄된 내용이 뒤에 출력된 용지(P)에 의해 겹쳐짐으로써 손상 될 수 있는 문제점이 있었다. 따라서, 이러한 종래의 잉크젯 프 린터(10)는 잉크 성분에 대한 꾸준한 개선작업에도 불구하고 열전사 방식 프린터와 달리 인쇄후 소정시간 동안 잉크를 건조하는 작업이 필요 하였으며, 이것은 고속인쇄 및 인쇄속도 향상에 걸림돌이 되고 있다.

컴퓨터가 일반 가정에까지 광범위하게 보급됨에 따라, 프린터, 복사기, 복합기 등과 같은 컴퓨터 주변기기의 보급도 급속도로 이루어지고 있다. 화상형성장치는 그 화상형성방식에 따라 도트 방식, 잉크젯 방식, 레이저 방식 화상형성장치로 구분된다. 도트 방식은 소음이 크고, 속도가 느려서 최근에는 거의 사용되지 않는 추세이며, 레이저 방식은 고속 인쇄가 가능하다는 장점이 있으나 개인 사용자가 구매하기에는 다소 비싸다는 단점이 있다. 이에 따라, 잉크젯 방식의 화상형성장치가 많은 가정에서 사용되고 있다.

한편, 화상형성장치는 그 인쇄 단위에 따라 문자 단위로 인쇄하는 시리얼 인쇄 방식, 줄 단위로 인쇄하는 라인 인쇄 방식, 페이지 단위로 인쇄하는 페이지 인쇄 방식으로 구분될 수 있다. 이 중, 가격 대비 성능의 면에서 가장 우수한 라인 프린터가 일반적으로 사용되고 있다.

도 1은 라인 인쇄 방식의 잉크젯 화상형성장치의 구성을 나타내는 모식도이다. 도 1에 따르면, 종래의 잉크젯 화상형성장치(10)는 프린터 헤드(printer head : 20)를 포함한다. 프린터 헤드(20)는 용지(30)가 화살표 방향으로 이동하는 상태에서 용지(30) 상으로 잉크를 분사하여 화상을 형성하게 된다. 이를 위해, 프린터 헤드(20)는 용지(30) 방향으로 배치된 복수개의 잉크노즐(ink nozzle)을 구비한다. 각 잉크노즐은 복수개의 라인으로 배치된다. 이에 따라, 각 노즐 라인에 배치된 잉 크 노즐을 통해 잉크를 분사함으로써, 신속한 인쇄작업을 수행하게 된다. 이 경우, 각 노즐 라인 별로 다른 컬러(color)의 잉크를 분사함으로써 컬러 이미지를 인쇄할 수 있다. 또한, 고속 인쇄를 위해서 하나의 컬러를 두 개 이상의 노즐라인을 통해 표현할 수도 있다.

한편, 이러한 라인 인쇄 방식의 잉크젯 화상형성장치(10)는 너무 빠른 인쇄 속도 때문에 잉크가 번질 수 있다는 문제점이 있었다. 즉, 이전 인쇄 라인의 잉크가 미처 마르기도 전에 인접한 현재 라인에 잉크를 분사하게 되면, 두 가지 잉크가 서로 섞이게 되어 잉크가 번짐으로써, 화상품질이 떨어지게 된다는 문제점이 있었다. 또한, 미처 건조되지 않은 상태의 인쇄용지가 출력되게 되면, 사용자의 손 또는 옷에 잉크를 묻힐 수도 있다는 문제점이 있었다.

본 발명은 이상과 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 잉크를 이용하여 화상을 형성한 후, 이를 급속 건조시킴으로써 잉크의 번짐 현상 등을 방지할 수 있는 잉크젯 화상형성장치를 제공함에 있다.

이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 잉크젯 화상형성장치는, 복수개의 잉크노즐을 구비하며, 소정의 인쇄데이터에 따라 상기 잉크노즐을 통해 인쇄용지 상에 잉크를 분사하는 프린터 헤드, 및, 상기 인쇄용지의 이송 경로 상에서 상기 프린터 헤드의 후단에 위치하며, 크기가 각기 상이한 복수개의 에어노즐(air nozzle)을 이용하여 에어(air)를 분사함으로써 상기 인쇄용지 상 의 잉크를 건조시키는 에어덕트를 포함한다.

바람직하게는, 상기 에어덕트는 상기 프린터 헤드에 평행한 바(bar) 형태로 제작될 수 있다.

이 경우, 상기 바 형태의 에어덕트의 일측에 제작되어, 외부 에어(air)를 흡입하는 흡입팬을 더 포함할 수 있다.

보다 바람직하게는, 상기 복수개의 에어노즐 각각은, 상기 흡입팬과의 거리에 비례하여 크기가 커지도록 제작할 수 있다.

또한 바람직하게는, 상기 에어덕트 내부에서 상기 흡입팬을 통해 흡입된 에어의 진행 방향에 배치되어, 상기 흡입된 에어를 가열하는 발열저항을 더 포함할 수도 있다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 자세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 잉크젯 화상형성장치(100)의 구성을 나타내는 모식도이다. 도 2에 따르면, 본 잉크젯 화상형성장치(100)는 프린터 헤드(printer head : 110) 및 에어덕트(air duct : 120)를 포함한다.

프린터 헤드(110)는 용지 카트리지(미도시)로부터 공급되는 인쇄 용지(30) 표면 상에 잉크를 분사하여 화상을 형성하는 역할을 한다. 잉크 분사를 위해, 프린터 헤드(110)는 잉크 카트리지(ink cartridge), 잉크 챔버(ink chamber), 잉크 노즐(ink nozzle), 히터(heater) 등을 구비한다. 만약 열전사 방식에 따라 잉크를 분사하는 실시예인 경우라면, 잉크 카트리지에 저장된 잉크를 잉크챔버에 공급한 후, 잉크 챔버 내부의 히터를 이용하여 잉크를 가열한다. 이에 따라, 잉크의 체적이 변 화되어, 잉크 노즐을 통해 대략 초당 12미터의 속도로 잉크 방울이 분사된다. 잉크 노즐로부터 잉크가 분사됨과 동시에 잉크 챔버는 진공상태가 되므로, 공기압에 의해 잉크 카트리지로부터 새로운 잉크가 잉크챔버 내부로 공급되게 된다. 이러한 프린터 헤드(110)의 구성은 일반적으로 알려진 것이므로, 구체적인 도시는 생략한다.

에어덕트(120)는 프린터 헤드(110)로부터 인쇄용지(30) 표면에 분사된 잉크를 건조시키는 역할을 한다. 이를 위해, 에어덕트(120)는 인쇄용지(30)의 이송 경로 상에서 프린터 헤드(110)의 후단에 배치된다. 즉, 인쇄용지(30)의 용지 카트리지(미도시)로부터 공급되어 프린터 헤드(110), 에어덕트(120)를 거쳐 화상형성장치(100) 외부로 배출된다. 잉크 건조를 위해 에어덕트(120)는 인쇄용지(30) 방향으로 에어(air)를 분사한다. 에어 분사를 위해서 에어덕트(120)는 복수개의 에어노즐을 구비한다. 이 경우, 에어노즐의 크기는 각각 상이하게 제작함으로써 인쇄 용지(30)상의 각 라인 별로 동일한 세기의 에어가 분사되도록 한다. 이에 따라, 인쇄 용지(30)상의 잉크가 골고루 건조될 수 있도록 한다.

도 3은 본 화상형성장치(100)의 에어덕트(120) 구성의 일예를 나타내는 모식도이다. 도 3에 따르면, 본 에어덕트(120)는 흡입팬(suction pan : 121), 및, 복수개의 에어노즐(122)을 포함한다. 또한, 본 에어덕트(120)는 인쇄용지(30) 상의 하나의 라인에 분사된 잉크를 동시에 건조시킬 수 있도록, 인쇄용지(30)의 폭을 따라 길쭉한 바(bar) 형태로 제작된다.

흡입팬(121)은 에어덕트(120)의 일측에 제작되어, 외부 에어를 흡입하는 역할을 한다. 흡입팬(121)에 의해 흡입된 에어는, 인쇄용지(30) 방향으로 제작된 복 수개의 에어노즐(122)을 통해 인쇄용지(30)로 분사된다.

이 경우, 복수개의 에어노즐(122) 각각의 크기는 흡입팬(121)과의 거리에 비례하여 커지게 제작한다. 즉, 흡입팬(121)에서 가장 가까운 곳에 형성된 에어노즐(122-min)의 크기가 최소가 되고, 흡입팬(121)에서 가장 먼 곳에 형성된 에어노즐(122-Max)의 크기가 최대가 되도록 제작한다. 만약, 에어노즐(122)의 크기가 전부 동일하다면, 흡입팬(121)에서 멀어지면 질수록 에어의 세기가 약하기 때문에 분사되는 에어의 양도 작아지게 된다. 따라서, 하나의 라인 상에 분사된 잉크의 건조 속도는 흡입팬(121)과의 거리에 따라 달라지게 된다. 결과적으로, 흡입팬(121)과 멀리 떨어진 영역의 잉크까지 완전히 건조되려면, 잉크 건조 시간이 많이 걸리게 된다.

하지만, 도 3과 같이, 인쇄용지(30) 상에서 흡입팬(121)과의 거리가 멀수록 에어노즐(122)의 크기를 크게 제작하게 되면, 전체 라인에 분사되는 에어의 양이 균일해진다. 결과적으로, 인쇄 용지 상의 하나의 라인 상에 분사된 잉크의 건조 시간을 단축시킬 수 있게 된다. 또한, 하나의 라인 상에서의 잉크 건조 속도가 동일해지도록 할 수 있게 된다. 이에 따라, 사용자가 인쇄용지의 일부분만 보더라도 잉크가 완전히 건조되었는지 여부를 판단할 수 있게 된다. 한편, 도 3에서는 복수개의 에어노즐(122)이 일렬로 배치된 것으로 도시되어 있으나, 복수개의 열로 배치될 수도 있다.

도 4는 본 잉크젯 화상형성장치에서 사용되는 에어덕트 구성의 또다른 예를 나타내는 모식도이다. 도 4에 따르면, 본 에어덕트(220)는 흡입팬(221), 발열저항 (222), 및, 복수개의 에어노즐(223)을 포함한다.

발열저항(222)은 바이어스 전압(Vcc)이 인가되면, 열을 발산하는 소자를 의미한다. 흡입팬(221)에 의해 흡입된 외부 에어(cool air)는 발열저항(222)을 거치면서 가열되어 열풍(hot air)으로 바뀌게 된다. 이에 따라, 복수개의 에어노즐(223)을 통해 열풍이 분사된다. 열풍으로 잉크를 건조시키게 되면, 외부 에어를 사용할 때보다 잉크의 건조속도가 더 빨라지게 된다. 한편, 상술한 바와 같이, 각 에어노즐(223)의 크기는 흡입팬(221)과의 거리에 비례한다.

한편, 도 3 및 도 4에서는 흡입팬(221)이 에어덕트(220)의 일측에 형성된 경우를 도시하고 있으나, 실시예에 따라서 흡입팬(221)이 에어덕트(220)의 양측에 형성될 수도 있다. 이 경우, 전체 에어노즐을 통해 동일한 세기의 에어가 분사될 수 있도록 에어노즐의 크기를 결정할 수 있다.

도 5(a)는 본 화상형성장치(100)에서 사용되는 에어덕트 구성의 또다른 예를 나타내는 모식도이다. 도 5(a)에 따르면, 본 에어덕트(320)는 사각 바 형태로 제작된다. 본 에어덕트(320)의 일측 또는 양측에는 흡입팬(321)이 제작된다.

한편, 에어덕트(320)의 사각 면 중 하나의 면은 인쇄용지(30) 방향으로 향하며, 그 면 상에는 복수개의 에어노즐(322)이 제작된다.

도 5(b)는 에어덕트(320)에 제작된 에어노즐(322)의 구성을 나타내는 모식도이다. 도 5(b)에 따르면, 인쇄용지(30) 방향으로 향하는 에어덕트(320)의 일면에는 각각 복수개의 에어노즐이 일렬로 배치된 복수개의 노즐라인이 제작된다. 각 노즐라인 상에서, 에어노즐의 크기는 흡입팬(321)으로부터 멀어질수록 커지게 된다. 이 에 따라, 인쇄용지(30)의 한 라인 상에 분사된 잉크를 동일한 속도로 건조시킬 수 있게 된다. 한편, 도 3, 4, 5(b)에서는 에어노즐이 원형으로 도시되어 있으나, 원형 이외의 다양한 형태로 제작될 수도 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 인쇄용지 상의 하나의 라인 상에 분사된 잉크에 대해서 균일한 세기의 에어를 분사하여 건조시킴으로써, 전체 잉크 건조 시간을 단축시킬 수 있게 된다. 또한, 하나의 라인 상의 잉크를 균일하게 건조시킬 수 있게 되므로, 사용자가 잉크 건조 여부를 쉽게 파악할 수 있게 된다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (5)

1. 복수개의 잉크노즐을 구비하며, 소정의 인쇄데이터에 따라 상기 잉크노즐을 통해 인쇄용지 상에 잉크를 분사하는 프린터 헤드; 및,

   상기 인쇄용지의 이송 경로 상에서 상기 프린터 헤드의 후단에 위치하며, 크기가 각기 상이한 복수개의 에어노즐(air nozzle)을 이용하여 에어(air)를 분사함으로써 상기 인쇄용지 상의 잉크를 건조시키는 에어덕트;를 포함하는 것을 특징으 로 하는 잉크젯 화상형성장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 에어덕트는 상기 프린터 헤드에 평행한 바(bar) 형태로 제작되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 바 형태의 에어덕트의 일측에 제작되어, 외부 에어(air)를 흡입하는 흡입팬;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 복수개의 에어노즐 각각은, 상기 흡입팬과의 거리에 비례하여 크기가 커지는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 에어덕트 내부에서 상기 흡입팬을 통해 흡입된 에어의 진행 방향에 배치되어, 상기 흡입된 에어를 가열하는 발열저항;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.

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