KR20080093346A

KR20080093346A - 잉크젯 화상형성장치

Info

Publication number: KR20080093346A
Application number: KR1020070037174A
Authority: KR
Inventors: 임귀택
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-04-16
Filing date: 2007-04-16
Publication date: 2008-10-21

Abstract

어레이 잉크젯 헤드를 구비하는 화상형성장치로서 스피팅 동작 시에 발생하는 잉크 미스트를 효과적으로 제거할 수 있는 잉크젯 화상형성장치를 개시한다. 개시된 잉크젯 화상형성장치는 인쇄매체의 폭에 대응하는 길이를 갖는 노즐부를 구비하는 잉크젯 헤드와, 잉크젯 헤드의 하부에 설치되는 흡입장치와, 잉크젯 헤드와 흡입장치 사이에 설치되는 가이드 플레이트를 포함하여 구성된다. 가이드 플레이트는 노즐부의 하부에 위치되어 노즐부와의 사이에 인쇄매체 이송경로를 형성하는 제1위치와, 잉크젯 헤드의 스피팅 동작 중에 배출된 잉크가 흡입장치에 의해 흡입될 수 있도록 노즐부의 하부를 개방하는 제2위치 사이에서 이동 가능하도록 설치된다.

Description

잉크젯 화상형성장치{INK-JET IMAGE FORMING APPARATUS}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 잉크젯 화상형성장치의 구성을 나타낸 도면.

도 2는 도 1의 잉크젯 화상형성장치에서 잉크젯 헤드의 노즐부를 도시한 도면.

도 3은 도 1에서 일부 구성을 발췌하여 나타낸 평면도.

도 4는 본 실시예에서 잉크젯 헤드가 스피팅 동작을 수행할 때의 동작을 설명하기 위한 도면.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 잉크젯 화상형성장치의 구성을 나타낸 도면.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

30 : 잉크젯 헤드 31 : 노즐부

40 : 배출유닛 50 : 구동모터

61 : 흡입챔버 62 : 흡입장치

70 : 인쇄매체 가이드 73, 74 : 가이드 플레이트

74a : 래크 기어부 90, 90' : 동력전달장치

93 : 동력단속유닛 94 : 플레이트 구동기어

본 발명은 잉크젯 화상형성장치에 관한 것으로, 특히 어레이 잉크젯 헤드를 구비하는 잉크젯 화상형성장치에 관한 것이다.

잉크젯 화상형성장치는 인쇄매체에 잉크를 분사하여 화상을 형성하는 장치로서, 인쇄 방식에 따라 셔틀 방식과 라인 프린팅 방식으로 구분된다. 셔틀 방식 잉크젯 화상형성장치는 인쇄매체의 이송방향에 대해 수직한 방향으로 왕복 주행하는 잉크젯 헤드를 이용하여 화상을 형성하며, 라인 프린팅 방식 잉크젯 화상형성장치는 인쇄매체의 폭에 해당되는 길이의 노즐부를 갖는 어레이 잉크젯 헤드를 이용하여 화상을 형성한다.

셔틀 방식이든 라인 프린팅 방식이든 간에 잉크젯 화상형성장치가 양질의 화상을 인쇄할 수 있으려면 잉크젯 헤드의 노즐부는 인쇄를 위한 최적의 상태를 유지하여야 한다. 이를 위해 잉크젯 화상형성장치에는 잉크젯 헤드의 노즐부를 정상상태로 유지 및 보전시키기 위한 메인터넌스 장치가 설치되며, 이를 통해 스피팅(spitting), 와이핑(wiping), 캡핑(capping) 등과 같은 메인터넌스 동작이 수행된다.

메인터넌스 동작 중 스피팅 동작은 잉크젯 헤드가 막히는 것을 방지하도록 일정 시간마다 잉크를 수 회 토출하는 것을 말한다. 즉 잉크젯 헤드가 인쇄 동작을 수행하지 않거나 인쇄 동작 중에 일정 시간 사용되지 않는 노즐이 있는 경우에 잉 크가 건조되어 노즐이 막힐 수 있으므로 일정 시간마다 잉크를 토출하여 잉크젯 헤드가 막히는 것을 방지하는 것이다.

이러한 스피팅 동작을 할 때 미세한 잉크 입자들이 비산하여 잉크 미스트(ink mist)가 발생하는데, 이러한 잉크 미스트는 주위의 여러 부품들을 오염시키고, 또 장치 내부를 떠돌다가 인쇄를 위해 이송 중인 인쇄매체에 묻어 인쇄매체를 오염시킨다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서 대한민국 공개특허 제2005-0112446호에는 흡수시트와, 차폐벽 및 펌핑수단을 구비하는 잉크젯 프린터의 메인터넌스 장치가 개시되어 있다. 그러나 개시된 화상형성장치는 셔틀 방식 잉크젯 화상형성장치에 적용되는 것으로서 라인 프린트 방식 잉크젯 화상형성장치에는 적용될 수 없는 한계를 가진다. 즉 개시된 종래의 잉크젯 화상형성장치에서는 왕복 주행하는 잉크젯 헤드가 서비스 영역으로 이동한 후 스피팅 동작이 수행되지만, 라인 프린트 방식 화상형성장치에서는 어레이 잉크젯 헤드가 고정되어 있어 어레이 잉크젯 헤드가 장착된 곳에서 바로 스피팅 동작이 수행되어야 하므로 종래와 같은 장치는 어레이 잉크젯 헤드를 구비하는 화상형성장치에는 적용되기 어려운 것이다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 어레이 잉크젯 헤드를 구비하는 화상형성장치로서 스피팅 동작 시에 발생하는 잉크 미스트를 효과적으로 제거할 수 있는 잉크젯 화상형성장치를 제공하는데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 잉크젯 화상형성장치는 인쇄매체의 폭에 대응하는 길이를 갖는 노즐부를 구비하는 잉크젯 헤드;와 상기 잉크젯 헤드의 하부에 설치되는 흡입장치;와 상기 잉크젯 헤드와 상기 흡입장치 사이에 설치되며, 상기 노즐부의 하부에 위치되어 상기 노즐부와의 사이에 인쇄매체 이송경로를 형성하는 제1위치와 상기 잉크젯 헤드의 스피팅 동작 중에 배출된 잉크가 상기 흡입장치에 의해 흡입될 수 있도록 상기 노즐부의 하부를 개방하는 제2위치 사이에서 이동 가능한 가이드 플레이트;를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명의 잉크젯 화상형성장치는 상기 노즐부를 통과한 인쇄매체를 배출하는 배출유닛;과 양방향 회전이 가능하도록 마련되어 상기 배출유닛을 구동하는 구동모터;와 상기 구동모터의 동력을 상기 가이드 플레이트로 전달하는 동력전달장치;를 더 구비할 수 있다.

상기 동력전달장치는 상기 구동모터가 상기 배출유닛을 구동하여 인쇄매체를 배출시킬 때 상기 가이드 플레이트로 전달되는 동력을 차단하는 동력단속유닛을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 가이드 플레이트는 상기 제1위치와 제2위치 사이에서 회동할 수 있도록 회전축을 구비하고, 상기 동력전달장치는 상기 회전축에 동축으로 설치된 플레이트 구동기어를 구비할 수 있다.

또 상기 가이드 플레이트는 상기 제1위치와 제2위치 사이에서 직선 이동하며, 상기 동력전달장치는 상기 가이드 플레이트에 형성된 래크 기어부를 포함하여 구성될 수 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 잉크젯 화상형성장치의 구성을 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 잉크젯 화상형성장치는 인쇄매체(M)의 공급을 위한 급지부(10)와, 인쇄매체를 이송하기 위한 이송부(20)와, 이송부(20)에 의해 이송되는 인쇄매체에 화상을 형성하는 잉크젯 헤드(30)와, 인쇄를 마친 인쇄매체를 화상형성장치의 외부로 배출하는 배출유닛(40)을 구비한다.

급지부(10)는 인쇄매체(M)가 적재되는 급지대(11)와, 급지대(11)에 적재된 인쇄매체를 한 장씩 픽업하는 픽업롤러(12)를 포함하여 구성된다. 이송부(20)는 픽업롤러(12)에 의해 픽업된 인쇄매체를 잉크젯 헤드(30)의 하부로 이송하는데, 이송부(20)는 잉크젯 헤드(30)의 입구측에 설치되는 피딩롤러(21)와, 피딩롤러(21)와 픽업롤러(12) 사이에 설치되는 보조롤러(22)를 포함하여 구성될 수 있다.

본 실시예에서 잉크젯 헤드(30)는 인쇄매체의 폭에 대응하는 길이를 갖는 노즐부(31)를 구비하는 어레이 잉크젯 헤드이다. 이러한 잉크젯 헤드(30)는 고정된 위치에서 인쇄매체(M)에 잉크를 분사함으로써 화상을 인쇄한다. 도 2는 도 1의 잉크젯 화상형성장치에서 잉크젯 헤드의 노즐부를 도시한 도면이다. 도 2와 같이, 노즐부(31)는 그 폭 방향으로 지그재그 형태로 배열된 다수의 노즐 플레이트(32)를 구비한다. 각 노즐 플레이트(32)에는 잉크를 토출하는 다수의 노즐(33)이 형성되어 있다. 노즐 플레이트(32)에는 다수의 노즐열(32a, 32b, 32c, 32d)이 마련될 수 있다. 또 각 노즐열(32a, 32b, 32c, 32d)은 같은 색상의 잉크 또는 서로 다른 색상 (예를 들면, 시안, 마젠타, 옐로우, 블랙)의 잉크를 각각 분사할 수 있다.

배출유닛(40)은 인쇄매체(M)의 이송 방향에 대하여 잉크젯 헤드(30)의 하류측에 설치되는 배출롤러(41)를 포함하여 구성될 수 있다. 배출롤러(41)는 구동모터(50)에 의해 회전 구동된다. 이를 위해 배출롤러(41)에는 배출롤러(41)와 동축으로 배출롤러기어(41a)가 연결되고, 배출롤러기어(41a)는 구동모터(50)의 피니언(51)에 맞물린다. 한편 배출롤러(41)에 대면하여 스타휠(42)이 설치된다. 스타휠(42)은 노즐부(31)의 하부를 통과하는 인쇄매체(M)가 노즐부(31)에 접촉하거나 인쇄매체(M)와 노즐부(31) 사이의 간격이 변하는 것을 방지하는 역할을 한다.

잉크젯 헤드(30)의 하부에는 잉크젯 헤드의 스피팅(spitting) 동작 시에 배출된 잉크가 흡입되는 흡입챔버(61)가 마련되고, 이 흡입챔버(61)에는 스피팅 시 발생하는 잉크미스트(ink mist)를 흡입할 수 있도록 부압을 발생시키는 흡입장치(62)가 설치된다. 본 실시예에서는 흡입장치(62)의 일례로서 팬이 사용된 예를 도시하였다. 흡입팬(62a)의 흡입측에는 흡입팬(62a)에 의해 흡입된 잉크미스트를 흡수하는 흡수부재(63)가 설치될 수 있다.

또 잉크젯 헤드(30)의 하부에서 피딩롤러(21)와 배출유닛(40)의 사이에는 인쇄매체 가이드(70)가 설치된다. 인쇄매체 가이드(70)는 잉크젯 헤드(30)의 하부로 진입한 인쇄매체(M)를 가이드한다.

도 3은 도 1에서 일부 구성을 발췌하여 나타낸 평면도이다. 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 인쇄매체 가이드(70)는 피딩롤러(21)의 하류측에 고정 설치된 제1고정 플레이트(71)와, 배출유닛(40)의 상류측에 고정 설치된 제2고정 플레이 트(72)와, 제1고정 플레이트(71)와 제2고정 플레이트(72) 사이에 설치되는 가이드 플레이트(73)를 포함하여 구성될 수 있다.

가이드 플레이트(73)는 잉크젯 헤드(30)의 노즐부(31)와 흡입챔버(61) 사이에 설치된다. 또 가이드 플레이트(73)는 노즐부(31)의 하부에 위치되어 노즐부(31)와의 사이에 인쇄매체 이송경로(80)를 형성하는 제1위치와 잉크젯 헤드(30)의 스피팅 동작 중에 배출된 잉크가 흡입장치(62)에 의해 흡입될 수 있도록 노즐부(31)의 하부를 개방하는 제2위치 사이에서 이동 가능하도록 설치된다. 잉크젯 헤드(30)가 프린팅 동작을 수행할 때 가이드 플레이트(73)는 제1위치(도 1에서 실선으로 도시됨)에 위치되어 노즐부(31)의 하부를 통과하는 인쇄매체(M)를 가이드하고, 잉크젯 헤드(30)가 스피팅 동작을 수행할 때 가이드 플레이트(73)는 제2위치(도 1에서 은선으로 도시됨)에 위치되어 스피팅된 잉크가 흡입챔버(61)로 흡입될 수 있도록 한다.

이러한 동작을 위해 가이드 플레이트(73)에 일단은 회전축(73a)을 통해 제2고정 플레이트(72)에 힌지 결합된다.

가이드 플레이트(73)는 별도의 구동원을 통해 구동될 수 있지만, 배출롤러(41)를 구동하는 구동모터(50)에 의해 함께 구동될 수 있다. 이를 위해 본 발명의 잉크젯 화상형성장치는 구동모터(50)의 동력을 가이드 플레이트(73)로 전달하는 동력전달장치(90)를 구비한다. 또 구동모터(50)는 양방향 회전, 즉 시계방향 회전 및 반시계방향 회전이 모두 가능하도록 마련된다.

도 1 및 도 3과 같이, 동력전달장치(90)는 구동모터(50)의 동력을 전달받아 회전하는 제1동력전달기어(91)와, 제1동력전달기어(91)와 동축으로 설치된 제2동력전달기어(92)와, 제1동력전달기어(91) 및 제2동력전달기어(92)와 연결되고, 제1동력전달기어(91)에서 제2동력전달기어(92)로 전달되는 동력을 단속하는 동력단속유닛(93)을 구비한다. 또 동력전달장치(90)는 가이드 플레이트(73)의 회전축(73a)에 동축으로 설치된 플레이트 구동기어(94)를 포함하는데, 플레이트 구동기어(94)는 연결기어들(95, 96)을 통해 제2동력전달기어(92)와 연결된다.

동력단속유닛(93)은 구동모터(50)가 인쇄매체를 배출하기 위해 배출롤러(41)를 반시계방향으로 회전 구동할 때 가이드 플레이트(73)로 전달되는 동력을 차단하기 위한 것이다. 이러한 동력단속유닛(93)으로는 전자클러치(93a)가 사용될 수 있다.

이하에서는 도 1 및 도 4를 참조하여 본 실시예에 따른 잉크젯 화상형성장치의 동작을 설명한다. 도 4는 본 실시예에서 잉크젯 헤드가 스피팅 동작을 수행할 때의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

먼저 도 1를 참조하여 프린팅 동작을 설명한다. 프린팅 동작 시 가이드 플레이트(73)는 제1위치(도 1에서 실선으로 도시됨)에 위치되어 노즐부(31)와의 사이에 인쇄매체 이송경로(80)를 형성한다. 프린팅 동작이 시작되면 급지대(11)에 적재되어 있는 인쇄매체(M)는 픽업롤러(12)에 의해 픽업된 후 보조롤러(22)와 피딩롤러(21)를 통해 이송되어 잉크젯 헤드(30)의 하부로 진입한다. 잉크젯 헤드(30)의 노즐부(31)는 잉크젯 헤드(30)의 하부로 진입한 인쇄매체(M)에 화상을 인쇄하고, 인쇄가 끝난 인쇄매체는 배출유닛(40)에 의해 외부로 배출된다. 이와 같이 프린팅 동작이 수행될 때 구동모터(50)의 동력은 동력단속유닛(93)에 의해 차단되어 가이드 플레이트(73)로 전달되지 않는다. 즉 프린팅 동작이 수행될 때 전자클러치(93a)가 OFF되어 제1동력전달기어(91)의 회전력이 제2동력전달기어(92)로 전달되지 않게 된다.

다음 도 4를 참조하여 스피팅 동작을 설명한다. 프린팅 동작을 수행하기 전이나, 몇 매 정도의 프린팅 동작을 수행한 후 인쇄매체 이송경로(80) 상에 인쇄매체가 없을 때 스피팅 동작이 수행된다. 스피팅 동작 시에 구동모터(50)는 프린팅 동작 시의 회전 방향에 반대되는 방향으로 회전한다. 즉 본 실시예에서 구동모터(50)는 프린팅 동작 시 배출롤러기어(41a)를 반시계방향으로 회전시키나, 스피팅 동작 시에는 배출롤러기어(41a)를 시계방향으로 회전시킨다.

한편 전자클러치(93a)는 ON되고, 이에 따라 제1동력전달기어(91)의 회전력이 제2동력전달기어(92) 및 연결기어(95, 96)들을 통해 플레이트 구동기어(94)로 전달된다. 그러면 플레이트 구동기어(94)는 시계방향으로 회전하고, 가이드 플레이트(73)가 하방으로 회동하며 노즐부(31)의 하부를 개방한다(도 4의 실선으로 표시됨). 그런 다음 잉크젯 헤드(30)로부터 잉크가 스피팅되는데, 스피팅된 잉크는 흡입장치(62)에 의해 흡입챔버(61)로 흡입된다. 이와 같이 스피팅된 잉크는 흡입장치(62)의 흡입력에 의해 바로 회수되므로 스피팅 시에 발생하는 잉크미스트로 인해 주위 부품들이 오염되거나 다음 프린팅 동작 시에 인쇄매체가 오염되는 것을 방지할 수 있다.

스피팅 동작이 완료된 후 구동모터(50)는 다시 반전하여 배출롤러기어(41a) 를 반시계방향으로 회전시킨다. 이 때 전자클러치(93a)는 ON되고, 구동모터(50)의 동력은 가이드 플레이트(73)로 전달된다. 그러면 가이드 플레이트(73)가 반시계방향으로 회동하여 다시 제1위치로 복귀한다(도 4에서 은선으로 표시됨). 한편 스피팅 동작이 완료된 후 계속하여 프린팅 동작이 진행될 때에는 구동모터(50)는 배출롤러(41)를 계속적으로 구동하여야 한다. 따라서 이러한 경우에는 가이드 플레이트(73)가 제1위치로 복귀된 직후에 전자클러치(93a)가 OFF되면서 가이드 플레이트(73)로 전달되는 동력을 차단하게 된다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 잉크젯 화상형성장치의 구성을 나타낸 도면이다. 도 5에 도시된 실시예는 도 1과 비교할 때 가이드 플레이트가 이동하는 방식에 있어서 차이가 있다. 이하에서는 본 실시예의 특징적인 사항만을 설명하며, 도 1과 공통되는 구성요소는 같은 참조부호를 사용하여 표시한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 인쇄매체 가이드(70)는 직선 이동 가능하게 설치되는 가이드 플레이트(74)로 구성된다. 가이드 플레이트(74)는 노즐부(31)와의 사이에 인쇄매체 이송경로(80)를 형성하는 제1위치(도 5에서 실선으로 표시됨)와, 노즐부(31)의 하부를 개방하는 제2위치(도 5에서 은선으로 표시됨) 사이에서 직선 이동한다.

가이드 플레이트(74)는 배출유닛(40)을 구동하는 구동모터(50)에 의해 함께 구동될 수 있다. 이를 위해 동력전달장치(90')가 구비되는데, 본 실시예에서 가이드 플레이트(74)는 직선 운동을 하므로 동력전달장치(90')는 구동모터(50)로부터 전달되는 회전 운동을 직선 운동으로 변환할 수 있도록 가이드 플레이트(74)의 하 면에 형성되는 래크 기어부(74a)를 포함하여 구성된다. 그 외의 동력전달장치(90')의 구성은 도 1의 경우와 동일하므로 이에 관한 중복되는 설명은 생략한다.

이러한 잉크젯 화상형성장치에서 스피팅 동작이 수행될 때에는 구동모터(50)가 배출롤러기어(41a)를 시계방향으로 회전시키고, 전자 클러치(93a)가 ON 된다. 그러면 구동모터(50)의 동력이 가이드 플레이트(74)로 전달되어 래크 기어부(74a)가 배출유닛(40) 쪽으로 이동하여 노즐부(31)의 하부를 개방한다. 따라서 스피팅 시 잉크젯 헤드(30)에서 배출된 잉크는 흡입장치(62)에 의해 흡입챔버(61)로 흡입된다. 스피팅 동작을 마친 후 가이드 플레이트(74)가 다시 제1위치로 복귀하는 동작은 도 1에서 설명한 것에 의해 충분히 예측 가능하므로 이에 관한 추가적인 설명은 생략하기로 한다.

위에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 어레이 잉크젯 헤드를 가지는 화상형성장치에서 스피팅 동작 시에 발생하는 잉크미스트를 효과적으로 제거할 수 있다. 따라서 스피팅된 잉크에 의해 주위의 부품이나 인쇄매체가 오염되는 것을 방지할 수 있다.

또한 본 발명에서는 배출유닛을 구동하는 모터를 통해 가이드 플레이트를 함께 구동함으로써 가이드 플레이트를 구동하기 위한 별도의 구동원이 필요없게 되므로 부품 비용이 절감된다.

Claims

인쇄매체의 폭에 대응하는 길이를 갖는 노즐부를 구비하는 잉크젯 헤드;와

상기 잉크젯 헤드의 하부에 설치되는 흡입장치;와

상기 잉크젯 헤드와 상기 흡입장치 사이에 설치되며, 상기 노즐부의 하부에 위치되어 상기 노즐부와의 사이에 인쇄매체 이송경로를 형성하는 제1위치와 상기 잉크젯 헤드의 스피팅 동작 중에 배출된 잉크가 상기 흡입장치에 의해 흡입될 수 있도록 상기 노즐부의 하부를 개방하는 제2위치 사이에서 이동 가능한 가이드 플레이트;를

구비하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
제1항에 있어서,

상기 노즐부를 통과한 인쇄매체를 배출하는 배출유닛과;

양방향 회전이 가능하도록 마련되어 상기 배출유닛을 구동하는 구동모터;와

상기 구동모터의 동력을 상기 가이드 플레이트로 전달하는 동력전달장치;를

더 구비하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
제2항에 있어서,

상기 동력전달장치는 상기 구동모터가 상기 배출유닛을 구동하여 인쇄매체를 배출시킬 때 상기 가이드 플레이트로 전달되는 동력을 차단하는 동력단속유닛을 포 함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
제2항에 있어서,

상기 가이드 플레이트는 상기 제1위치와 제2위치 사이에서 회동할 수 있도록 회전축을 구비하고, 상기 동력전달장치는 상기 회전축에 동축으로 설치된 플레이트 구동기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
제2항에 있어서,

상기 가이드 플레이트는 상기 제1위치와 제2위치 사이에서 직선 이동하며, 상기 동력전달장치는 상기 가이드 플레이트에 형성된 래크 기어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.