KR20080099498A - 잉크젯 화상형성장치 - Google Patents

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KR20080099498A
KR20080099498A KR1020070045101A KR20070045101A KR20080099498A KR 20080099498 A KR20080099498 A KR 20080099498A KR 1020070045101 A KR1020070045101 A KR 1020070045101A KR 20070045101 A KR20070045101 A KR 20070045101A KR 20080099498 A KR20080099498 A KR 20080099498A
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inkjet head
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KR1020070045101A
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하동우
노희열
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삼성전자주식회사
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Abstract

잉크젯 화상형성장치가 개시된다. 개시된 잉크젯 화상형성장치는 용지의 폭에 해당하는 길이를 갖으며, 다수의 노즐이 형성된 노즐부를 구비하는 잉크젯 헤드와, 잉크젯 헤드의 하측에 그 길이방향을 따라 왕복 이동 가능하도록 마련되어 잉크젯 헤드를 현상 유지하는 것으로, 캐리지와 캐리지에 착탈 가능하게 마련된 현상유지부를 구비하며, 현상유지부는 수용된 용매에 초음파를 가하여 파동을 발생시켜 노즐부에 묻어있는 이물질을 세척하는 세척부, 노즐부와 접촉하면서 노즐부의 표면에 묻어있는 이물질과 잔류용매를 닦는 와이핑블레이드와, 노즐의 스피팅동작에 의해 노즐로부터 토출된 잉크를 수용하는 잉크수용부를 구비하는 메인터넌스부를 포함한다.

Description

잉크젯 화상형성장치{Inkjet image-forming apparatus}
도 1은 본 발명에 따른 잉크젯 화상형성장치의 구성을 도시한 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 메인터넌스부의 구성을 도시한 부분 단면도,
도 3은 도 1에 도시된 세척부의 용매수용부에 용매를 채우는 동작을 도시한 도면,
도 4는 도1에 도시된 세척부의 초음파발생부가 동작하여 용매를 파동시키면서 노즐을 세척하는 동작을 도시한 도면,
도 5는 메인터넌스부가 어레이 잉크젯 헤드의 길이방향을 따라 움직일 때 와이핑블레이드가 노즐부와 접촉하면서 노즐부를 닦는 동작을 도시한 도면,
도 6은 메인터넌스부가 어레이 잉크젯 헤드의 길이방향을 따라 움직일 때 스피팅동작에 의하여 노즐로부터 잉크가 토출되는 동작을 도시한 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
110...잉크젯 헤드 111...노즐
120...메인터넌스부 121...캐리지
122...현상유지부 123...저장부
124...세척부 1241...용매수용부
1242...초음파발생부 1243...용매유입구
1244...용매 125...와이핑블레이드
126...잉크수용부 127...흡수부
128...관통홀 129...배출구
131...가이드샤프트 132...벨트
133...구동원 134...지지롤러
141,143...연결호스 142,144...펌프
본 발명은 잉크젯 화상형성장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용지의 폭에 해당하는 길이를 가지는 어레이 잉크젯 헤드에 묻어 있는 잔류잉크를 제거하여 잉크간의 혼색을 방지할 수 있는 메인터넌스부를 구비하는 잉크젯 화상형성장치에 관한 것이다.
일반적으로, 잉크젯 화상형성장치는 용지의 상면에서 소정 간격 이격되어 용지의 이송방향과 직각방향(용지의 폭 방향)으로 왕복 주행되는 잉크젯 헤드(셔틀방식 잉크젯 헤드)로부터 잉크를 분사하여 화상을 형성하는 장치를 말한다. 이러한 잉크젯 헤드에는 잉크를 토출하는 다수의 노즐이 형성된 노즐부가 구비된다.
근래에는 용지의 폭 방향으로 왕복 이송되는 잉크젯 헤드 대신에 용지의 폭에 해당되는 길이의 노즐부를 갖는 어레이 잉크젯 헤드(라인 프린팅 방식 잉크젯 헤드)를 사용하여 고속 인쇄를 구현하려는 시도가 행하여지고 있다. 이러한 잉크 젯 화상형성장치는 어레이 잉크젯 헤드가 고정되어 있고, 용지만이 이송된다. 따라서, 잉크젯 화상형성장치의 구동장치가 단순하고 고속 인쇄의 구현이 가능하다.
용지로 잉크를 분사하는 과정에서, 노즐부에는 분사되지 않은 잉크방울, 이 잉크방울이 건조된 고형 석출물, 공기 중으로부터 흡착된 미세 먼지 등의 이 물질이 부착되어 잉크 분사방향을 왜곡시켜 인쇄품질을 저하시킨다. 좋은 인쇄품질을 유지하기 위하여는 노즐부에 부착된 이물질을 제거하기 위한 장치가 요구된다.
특히, 어레이 잉크젯 헤드는 노즐부의 길이가 예를 들면 A4에 대응되기 의해서는 용지의 폭 방향의 인쇄마진을 고려하지 않는다면 210mm 정도가 된다. 따라서, 이와 같이 긴 노즐부에 부착된 이물질을 효과적으로 제거하기 위한 장치가 요구된다.
본 발명은 상기 문제점을 감안한 것으로, 어레이 잉크젯 헤드의 노즐부에 부착된 이물질을 제거하여 잉크간의 혼색을 방지하여 양호한 인쇄품질을 유지할 수 있는 메인터넌스부를 구비하는 잉크젯 화상형성장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명인 잉크젯 화상형성장치는 용지의 폭에 해당하는 길이를 갖으며, 다수의 노즐이 형성된 노즐부를 구비하는 잉크젯 헤드와:
상기 잉크젯 헤드의 하측에 그 길이방향을 따라 왕복 이동 가능하도록 마련되어 상기 잉크젯 헤드를 현상 유지하는 것으로, 캐리지와 상기 캐리지에 착탈 가능하게 마련된 현상유지부를 구비하며,
상기 현상유지부는
수용된 용매에 초음파를 가하여 파동을 발생시켜 상기 노즐부에 묻어있는 이물질을 세척하는 세척부;
상기 노즐부와 접촉하면서 상기 노즐부의 표면에 묻어있는 이물질과 잔류용매를 닦는 와이핑블레이드와;
상기 노즐의 스피팅동작에 의해 상기 노즐로부터 토출된 잉크를 수용하는 잉크수용부;를 구비하는 메인터넌스부:를 포함한다.
본 발명에 따르면, 상기 현상유지부의 하측에 마련되어 상기 현상유지부로부터 흘러내린 용매를 수용하는 저장부를 더 구비한다.
본 발명에 따르면, 상기 저장부는 펌프에 연결되어 저장된 용매를 외부로 배출한다.
본 발명에 따르면, 상기 잉크수용부는 상기 저장부와 연통되어 있어, 상기 노즐로부터 스피팅된 잉크가 상기 저장부에 흘러갈 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 잉크수용부는 그 내측에 스피팅된 잉크를 흡수할 수 있는 흡수부를 더 구비한다.
본 발명에 따르면, 상기 와이핑블레이드는 상기 세척부와 잉크수용부의 사이에 위치하여 상측으로 소정높이 돌출되도록 마련되어 있으며 탄성력있는 재질로 이루어져 있다.
본 발명에 따르면, 상기 초음파발생부는 용매를 수용할 수 있는 용매수용부와, 상기 용매수용부의 하측에 마련되어 초음파를 발생하는 초음파발생부를 구비한 다.
본 발명에 따르면, 상기 용매수용부는 펌프를 이용하여 외부로부터 용매를 공급받는다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 잉크젯 화상형성장치의 구성을 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 메인터넌스부의 구성을 도시한 부분 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 잉크젯 화상형성장치(100)는 용지의 폭에 해당하는 길이를 가지며 그 하측에 잉크를 토출하기 위한 다수의 노즐(111)을 구비하는 잉크젯 헤드(110)와, 상기 잉크젯 헤드(110)의 하측에 그 길이방향으로 따라 왕복이동 가능하도록 설치되어, 잉크를 토출한 후 상기 노즐(111)주위에 잔류하는 이물질들을 제거하여 상기 잉크젯 헤드(110)의 현상을 유지시키는 메인터넌스부(120)를 구비한다.
상기 잉크젯 헤드(110)의 각 노즐(111)은 옐로우(Yellow),시안(Cyan),마젠타(Magenta) 및 블랙(Black)의 색상을 각각 토출할 수 있도록 4개의 노즐라인을 구비하고 있다. 상기 다수의 노즐(111)은 상기 잉크젯 헤드(110)의 길이방향을 따라 지그재그형상으로 배치되어 있다.
상기 메인터넌스부(120)는 캐리지(121)와, 상기 캐리지(121)에 착탈 가능하게 설치되는 현상유지부(122)를 구비한다.
상기 캐리지(121)는 상기 잉크젯 헤드(110)의 길이방향으로 슬라이딩할 수 있도록 안내하는 가이드샤프트(131)에 끼워져 지지되어 있으며, 폐곡선으로 이루어진 벨트(132)에 고정되어 있다. 상기 벨트(132)는 그 일측이 구동원(133)에 연결되어 지지되어 있고, 타측은 지지롤러(134)에 지지되어 있다. 상기 구동원(133)이 동작하면 상기 벨트(132)는 상기 지지롤러(134)에 지지되어 회전되며, 이때 상기 캐리지(121)도 상기 벨트(132)에 의하여 상기 잉크젯 헤드(110)의 길이방향으로 이동된다.
상기 캐리지(121)의 내측에는 용매를 수용할 수 있는 저장부(123)가 마련되어 있다. 상기 캐리지(121)에는 상기 현상유지부(122)가 착탈 가능하게 설치되며, 상기 현상유지부(122)로부터 흘러내린 용매는 상기 저장부(123)에 수용된다. 상기 저장부(123)는 저장된 용매 등을 외부로 배출할 수 있도록 배출구(129)가 마련되어 있다.
상기 현상유지부(122)는 세척부(124), 와이핑블레이드(125) 및 잉크수용부(126)를 구비한다.
상기 세척부(124)는 용매를 수용할 수 있도록 소정공간으로 이루어진 용매수용부(1241)와, 상기 용매수용부(1241)의 하측에 마련되어 초음파를 발생시키는 초음파발생부(1242)를 구비한다. 상기 용매수용부(1241)는 외부와 연결될 수 있도록 용매유입구(1243)가 마련되어 있으며, 상기 용매유입구(1243)는 연결호스(141)를 통하여 펌프(142)에 연결되어 있다. 상기 펌프(142)는 용매를 상기 용매수용부(1241)에 공급한다. 용매는 일반적으로 물을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 초음파발생부(1242)는 용매에 초음파를 가하여 용매에 파동을 일으키게 하여, 용매를 상기 노즐(111)에 접촉시키면서 상기 노즐(111)을 세척할 수 있도록 한다. 초음파발생의 원리 및 초음파로 인하여 발생되는 용매의 파동에 관한 내용은 공지된 사항이므로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
상기 와이핑블레이드(125)는 상기 세척부(124)에 인접하게 마련되어 있으며, 상측으로 소정높이 돌출되도록 형성되어 있다, 상기 와이핑블레이드(125)는 상기 잉크젯헤드(110)의 하측과 접촉할 때 구부러지면서 상기 노즐(111)표면을 닦을 수 있도록 탄성력있는 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 잉크수용부(126)는 상기 와이핑블레이드(125)에 인접하게 마련되어 소정공간으로 이루어져 있으며, 상기 노즐(111)로부터 스피팅(spitting)된 잉크가 수용되는 곳으로, 그 내측에는 스피팅된 잉크를 흡수하여 수용할 수 있는 흡수부(127)가 마련되어 있다.
상기 잉크수용부(126)는 관통홀(128)을 통하여 상기 저장부(123)와 연통되어 있다. 따라서, 상기 잉크수용부(126)에 저장된 잉크는 상기 흡수부(127)에 수용되었다가 상기 저장부(123)로 떨어져 저장된다.
상기 저장부(123)는 상기 세척부(124)로부터 흘러내린 용매와 상기 잉크수용부(126)로부터 떨어진 잉크가 합쳐져 저장된다. 상기 저장부(123)는 상기 배출구(129)에 연결호스(143)연결시켜 펌프(144)에 연결되어 있어, 상기 펌프(144)를 통하여 용매와 잉크를 외부로 배출할 수 있도록 구성되어 있다.
상기와 같이 구성을 가지는 본 발명에 따른 잉크젯 화상형성장치의 메인터넌스부의 동작을 도면들을 참조하여 설명한다.
도 3은 도 1에 도시된 세척부의 용매수용부에 용매를 채우는 동작을 도시한 도면이고, 도 4는 도1에 도시된 세척부의 초음파발생부가 동작하여 용매를 파동시키면서 노즐을 세척하는 동작을 도시한 도면이고, 도 5는 메인터넌스부가 어레이 잉크젯 헤드의 길이방향을 따라 움직일 때 와이핑블레이드가 노즐부와 접촉하면서 노즐부를 닦는 동작을 도시한 도면이고, 도 6은 메인터넌스부가 어레이 잉크젯 헤드의 길이방향을 따라 움직일 때 스피팅동작에 의하여 노즐로부터 잉크가 토출되는 동작을 도시한 도면이다.
도 3 내지 도 6에서 동일한 참조부호는 동일한 기능을 하는 동일부재를 나타낸다.
상기 잉크젯 헤드(110)가 인쇄동작을 하는 경우에 상기 메인터넌스부(120)는 상기 잉크젯 헤드의 일측(예를 들어, 도 1의 상기 구동원(133)쪽으로 이동되어 있는데, 이를 홈포지션에 위치하고 있다고 한다.)에 위치되어 있다. 상기 잉크젯 헤드(110)에 의한 인쇄동작을 완료한 상태에서, 상기 메인터넌스부(120)는 상기 잉크젯 헤드(110)의 타측(도 1에서 상기 잉크젯 헤드(110)의 왼쪽)으로 이동되어 도 3의 상태에 위치한다.
도 3을 참조하면, 상기 펌프(142)를 이용하여 용매(1244)를 상기 용매수용부(1241)에 공급하여 상기 용매수용부(1241)를 소정부피로 채운다. 이때, 상기 세척부(124)는 상기 노즐(111)의 하측에 위치되어 있는 반면에, 상기 와이핑블레이드(125)와 잉크수용부(126)는 상기 잉크젯헤드(110)로부터 이격된 상태에 위치되어 있다.
도 4를 참조하면, 상기 초음파발생부(1242)를 동작시키면 용매(1244)에 초음파를 가하면, 용매(1244)는 파동이 일어나 물기둥이 생기면서 상기 노즐(111)에 접촉하게 된다. 이처럼 용매(1244)가 초음파에 의하여 파동 되면서 상기 노즐(111)의 주변에 묻어있는 이물질과 접촉하면서 이물질들을 제거하는 것이다.
이때, 상기 메인터넌스부(120)는 화살표방향(도 1의 왼쪽으로부터 오른쪽)으로 서서히 이동된다. 한편, 상기 펌프(142)는 용매(1244)를 지속적으로 상기 용매수용부(1241)에 공급하는 것이 바람직하다. 이는 용매(1244)가 상기 노즐(111)주위의 이물질과 섞이지만, 새로운 용매가 계속하여 공급됨으로써 용매에 대한 이물질의 농도를 줄임으로써 이물질에 의한 노즐의 2차 오염을 줄이기 위한 것이다. 용매(1244)는 메인터넌스부(120)가 동작하면서 상기 노즐(111)을 세척하는 동안에는 지속적으로 상기 용매수용부(1241)에 공급되는 것이 바람직하다.
따라서, 용매(1244)가 상기 용매수용부(1241)에 지속적으로 공급됨으로써 상기 용매수용부(1241)를 넘치는 용매는 상기 저장부(123)에 흘러내려 저장된다.
도 5를 참조하면, 상기 메인터넌스부(120)가 화살표방향으로 이동하면서, 상기 초음파발생부(1242)에 의하여 파동이 일어난 용매(1244)는 상기 노즐(111)을 세척한다. 이때, 상기 와이핑블레이드(125)는 상기 잉크젯헤드(110)의 하면과 접촉하면서 구부러지는데, 상기 메인터넌스부(120)가 화살표방향으로 이동하므로 상기 와이핑블레이드(125)는 화살표방향으로 이동하면서 상기 노즐(111)을 닦는다. 따라서, 상기 와이핑블레이드(125)에 의하여 상기 노즐(111)의 표면에 묻어있던 이물질이나 용매들이 닦여진다.
도 6을 참조하면, 상기 메인터넌스부(120)가 화살표방향으로 이동하면서, 상기 와이핑블레이드(125)에 의하여 닦여진 상기 노즐(111)은 소량의 잉크를 하방으로 토출시키는 스피팅동작을 한다. 상기 노즐(111)의 스피팅동작에 의하여 하방으로 토출된 잉크는 상기 잉크수용부(126)에 떨어져 그 내측에 마련된 상기 흡수부(127)에 흡수된다. 이처럼 상기 노즐(111)로 하여금 스피팅동작을 시키는 것은 용매(1244)에 의하여 세척하거나 또는 와이핑블레이드(125)에 의하여 닦여지면서 인접한 잉크와의 혼색이 발생될 수 있는데, 이렇게 혼색된 잉크를 상기 노즐(111)밖으로 배출시킴으로써 혼색에 의한 화상품질의 저하를 방지하기 위해서이다.
상기와 같이 상기 메인터넌스부(120)를 화살표방향으로 이동시키면서 상기 세척부(124)에 의하여 용매(1244)를 이용하여 상기 노즐(111)을 세척하고, 상기 와이핑블레이드(125)를 이용하여 상기 노즐(111)의 표면을 닦은 다음, 상기 노즐(111)의 스피팅동작에 의하여 잉크를 토출시키는 동작을 연속적으로 실시함으로써 상기 노즐(111)의 표면을 세척함과 동시에 잉크의 혼색에 의한 화상품질의 저하를 방지할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 잉크젯 화상형성장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 세척 및 와이핑동작을 연속적으로 실시하여 노즐의 표면에 묻어있는 이물질과 용매를 제거하여 용매등에 의한 잉크젯 헤드주위의 다른 세트의 오염을 방지할 수 있으며,
둘째, 세척 및 와이핑이 끝난 노즐로 하여금 소량의 잉크를 토출시키는 스피팅동작을 실시하여 잉크의 혼색을 방지하여 화상품질을 유지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 용지의 폭에 해당하는 길이를 갖으며, 다수의 노즐이 형성된 노즐부를 구비하는 잉크젯 헤드와:
    상기 잉크젯 헤드의 하측에 그 길이방향을 따라 왕복 이동 가능하도록 마련되어 상기 잉크젯 헤드를 현상 유지하는 것으로, 캐리지와 상기 캐리지에 착탈 가능하게 마련된 현상유지부를 구비하며,
    상기 현상유지부는
    수용된 용매에 초음파를 가하여 파동을 발생시켜 상기 노즐부에 묻어있는 이물질을 세척하는 세척부;
    상기 노즐부와 접촉하면서 상기 노즐부의 표면에 묻어있는 이물질과 잔류용매를 닦는 와이핑블레이드와;
    상기 노즐의 스피팅동작에 의해 상기 노즐로부터 토출된 잉크를 수용하는 잉크수용부;를 구비하는 메인터넌스부:를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 현상유지부의 하측에 마련되어 상기 현상유지부로부터 흘러내린 용매를 수용하는 저장부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 저장부는 펌프에 연결되어 저장된 용매를 외부로 배출하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 잉크수용부는 상기 저장부와 연통되어 있어, 상기 노즐로부터 스피팅된 잉크가 상기 저장부에 흘러갈 수 있는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 잉크수용부는 그 내측에 스피팅된 잉크를 흡수할 수 있는 흡수부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 와이핑블레이드는 상기 세척부와 잉크수용부의 사이에 위치하여 상측으로 소정높이 돌출되도록 마련되어 있으며 탄성력있는 재질로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 초음파발생부는 용매를 수용할 수 있는 용매수용부와, 상기 용매수용부의 하측에 마련되어 초음파를 발생하는 초음파발생부를 구비하는 것을 특징으로 하 는 잉크젯 화상형성장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 용매수용부는 펌프를 이용하여 외부로부터 용매를 공급받는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
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