KR20080104509A - 잉크젯 헤드 클리닝장치와 이를 구비하는 잉크젯화상형성장치 - Google Patents

잉크젯 헤드 클리닝장치와 이를 구비하는 잉크젯화상형성장치 Download PDF

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    • B41J2/16552Cleaning of print head nozzles using cleaning fluids

Abstract

세척액의 순환 구조가 개선되고, 어레이 잉크젯 헤드를 클리닝하는데 적합한 구조를 가지는 클리닝장치와 이를 구비하는 잉크젯 화상형성장치를 개시한다. 개시된 잉크젯 화상형성장치의 클리닝장치는 세척액이 저장되는 저장탱크와, 저장탱크로부터 세척액을 공급받고, 내부에 발진소자가 설치되는 세척조와, 세척조에서 넘쳐 흐르는 세척액을 수용하는 외조와, 저장탱크와 세척조를 연결하는 제1세척액 유로와, 외조와 저장탱크를 연결하는 제2세척액 유로와, 제1세척액 유로 상에 마련되는 제1펌핑부와 제2세척액 유로 상에 마련되는 제2펌핑부를 포함하여 구성된다.

Description

잉크젯 헤드 클리닝장치와 이를 구비하는 잉크젯 화상형성장치{INK JET HEAD CLEANING APPARATUS AND INK JET IMAGE FORMING APPARATUS HAVING THE SAME}
도 1은 본 발명에 따른 잉크젯 화상형성장치의 구성을 나타낸 도면.
도 2는 도 1의 잉크젯 화상형성장치에서 잉크젯 헤드의 노즐부를 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 잉크젯 헤드 클리닝장치를 보인 사시도.
도 4는 도 3에서 세척조와 외조를 발췌하여 도시한 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 잉크젯 헤드 클리닝장치의 구성을 개념적으로 나타낸 도면.
도 6 내지 도 9는 본 발명에 따른 잉크젯 헤드 클리닝장치의 동작을 설명하기 위한 도면.
*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*
30 : 잉크젯 헤드 31 : 노즐부
100 : 클리닝장치 110 : 저장탱크
111 : 대기 연통구 120 : 세척조
121 : 발진소자 130 : 외조
140 : 제1세척액 유로 143 : 세척액 저장부
143a : 보조탱크 150 : 제2세척액 유로
160 : 펌프 160a : 제1펌핑부
160b : 제2펌핑부170 : 제어부
본 발명은 잉크젯 화상형성장치에 관한 것으로, 특히 잉크젯 헤드를 클리닝 하기 위한 클리닝장치를 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 설치되고, 이를 통해 일반적으로 스피팅(spitting), 와이핑(wiping), 캡핑(capping) 등과 같은 메인터넌스 동작이 수행된다. 여기서 스피팅은 점도가 높아진 잉크를 제거하기 위해 일정 시간마다 잉 크를 수 회 분사시키는 것을 말하고, 와이핑은 노즐부에서 이물질을 닦아 내는 것을 말하며, 캡핑은 노즐부를 덮어 외기로부터 격리시키는 것을 말한다.
위와 같은 메인터넌스 동작을 통해 잉크젯 화상형성장치의 노즐부의 상태가 양호하게 유지되지만, 경우에 따라서는 노즐이 심하게 막혀 있어 쉽게 복구되지 않는 경우가 있다. 따라서 이러한 경우에 대비하여 잉크젯 화상형성장치에는 메인터넌스 장치의 일환으로서 초음파를 이용한 클리닝장치가 구비되기도 한다.
초음파를 이용한 클리닝장치를 구비하는 잉크젯 화상형성장치의 예는 대한민국 등록특허 제426087호에 개시되어 있다. 개시된 클리닝장치는 셔틀 방식 잉크젯 화상형성장치에 적용된 것으로서, 세척액이 저장되는 저장탱크와, 저장탱크의 상측에 설치되는 클리닝수조와, 저장탱크의 세척액을 클리닝수조로 공급하기 위한 세척액 공급펌프를 구비한다. 클리닝수조에는 세척액의 급수 및 배수를 위한 세척액 출입구와, 클리닝수조 내의 수위를 일정하게 유지하기 위한 세척액 배출구가 형성된다. 클리닝모드 시에 세척액 공급펌프가 작동하면 세척액 출입구를 통해 클리닝수조로 세척액이 공급되고, 클리닝수조의 하부에서 초음파 소자가 발진함으로써 잉크젯 헤드를 세척한다. 한편 클리닝모드가 종료되면 클리닝수조 내의 세척액이 자중에 의해 저장탱크로 회수된다.
그런데 위와 같은 종래의 클리닝장치에서는 클리닝수조 내의 세척액이 단순히 자중에 의해 회수되기 때문에 세척액이 완전히 회수되지 못하고 클리닝수조나 유로 상에 잔류하게 되는 문제점이 있다. 클리닝수조에 세척액이 잔류하면 주위에 설치된 전장품들에 좋지 않은 영향을 줄 수 있으며, 또 세척수가 순환되는 유로 상 에 세척액이 잔류하면 유로의 내부에 이물질이 쌓여 유로가 좁아지거나 막히는 등의 문제가 생길 수 있다.
또한 개시된 클리닝장치는 셔틀 방식 잉크젯 화상형성장치만을 고려하여 클리닝장치가 화상형성장치 내부의 특정 위치에 고정되는 것을 전제로 설계되었기 때문에 폭이 넓은 어레이 잉크젯 헤드를 클리닝하는데 적합하지 않은 한계를 가진다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 세척액 유로 상에 존재하는 세척액을 확실하게 회수할 수 있도록 세척액 순환 구조를 개선한 잉크젯 헤드 클리닝장치와 이를 구비하는 잉크젯 화상형성장치를 제공하는데 있다.
또한 본 발명의 다른 목적은 어레이 잉크젯 헤드를 클리닝하는데 적합한 구조를 가지는 클리닝장치와 이를 구비하는 잉크젯 화상형성장치를 제공하는데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 잉크젯 화상형성장치는 잉크젯 헤드와, 상기 잉크젯 헤드를 클리닝 하기 위한 클리닝장치를 구비하는 잉크젯 화상형성장치에 있어서, 상기 클리닝장치는 세척액이 저장되는 저장탱크;와 상기 저장탱크로부터 세척액을 공급받고, 내부에 발진소자가 설치되는 세척조;와 상기 세척조에서 넘쳐 흐르는 세척액을 수용하는 외조;와 상기 저장탱크와 상기 세척조를 연결하는 제1세척액 유로;와 상기 외조와 상기 저장탱크를 연결하는 제2세척액 유로;와 상기 제1세척액 유로 상에 마련되는 제1펌핑부;와 상기 제2세척액 유로 상에 마 련되는 제2펌핑부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1펌핑부는 양방향 펌핑이 가능하도록 구성된다.
상기 제1세척액 유로 상에는 상기 저장탱크로부터 펌핑되는 세척액을 저장하는 보조탱크가 설치될 수 있다.
상기 제1펌핑부와 제2펌핑부는 하나의 펌핑모터에 의해 구동될 수 있다.
상기 제2세척액 유로는 상기 저장탱크에 연통되는 세척액 회수공을 구비하고, 상기 세척액 회수공은 상기 저장탱크 내에 저장된 세척액의 최고 수위보다 높은 위치에서 상기 저장탱크에 연통된다.
상기 제2세척액 유로는 상기 외조에 연통되는 세척액 배수공을 구비하고, 상기 세척액 배수공은 상기 외조의 바닥면에 인접하여 상기 외조에 연통된다.
상기 저장탱크는 대기압을 유지하기 위한 대기 연통구를 가진다.
상기 제1세척액 유로는 상기 보조탱크와 연통되는 제1보조탱크 출입공과 제2보조탱크 출입공을 구비하며, 상기 제1보조탱크 출입공은 상기 보조탱크의 바닥면에 인접하여 상기 보조탱크와 연통되고, 상기 제2보조탱크 출입공은 상기 저장탱크로부터 펌핑되는 세척액이 보조탱크를 채운 후에 상기 세척조로 공급될 수 있도록 상기 보조탱크의 상면에 인접하여 상기 보조탱크에 연통된다.
상기 잉크젯 헤드는 인쇄매체의 폭에 해당되는 길이의 노즐부를 갖는 어레이 잉크젯 헤드로 구성될 수 있다.
이 때 상기 제1세척액 유로와 제2세척액 유로는 유연한 재질로 형성되고, 상기 세척조와 외조는 상기 어레이 잉크젯 헤드의 폭 방향을 따라 이동 가능하게 설 치될 수 있다.
상기 제1펌핑부와 제2펌핑부의 동작을 제어하기 위한 제어부를 더 구비하고,
상기 제어부는 상기 제1펌핑부와 제2펌핑부가 세척액을 제1방향으로 펌핑하도록 제어하여 상기 저장탱크 내의 세척액을 상기 세척조로 공급하고, 상기 외조에 수용된 세척액을 상기 저장탱크로 회수하는 세척모드를 수행한다.
상기 제어부는 상기 제1펌핑부와 제2펌핑부가 세척액을 제2방향으로 펌핑하도록 제어하여 상기 세척조 내의 세척액을 상기 저장탱크로 회수하고, 상기 제2세척액 유로 상의 세척액을 상기 외조로 유입시키는 제1세척액 회수모드를 수행한다.
또 상기 제어부는 상기 제1펌핑부와 제2펌핑부가 세척액을 제1방향으로 펌핑하도록 제어하여 상기 외조 내의 세척액을 상기 저장탱크로 회수하는 제2세척액 회수모드를 수행한다.
또 상기 제어부는 상기 제1펌핑부와 제2펌핑부가 세척액을 제2방향으로 펌핑하도록 제어하여 상기 제1세척액 유로 상에 있는 세척액을 상기 저장탱크로 회수하는 제3세척액 회수모드를 수행한다.
또한 본 발명에 따른 잉크젯 헤드 클리닝장치는 세척액이 저장되는 저장탱크;와 상부가 개방되고, 내부에 발진소자가 설치되는 세척조;와 상기 세척조에서 넘쳐 흐르는 세척액을 수용하는 외조;와 상기 저장탱크와 상기 세척조를 연결하고, 상기 저장탱크에서 공급되는 세척액을 저장하기 위한 세척액 저장부를 가지는 제1세척액 유로;와 상기 외조와 상기 저장탱크를 연결하는 제2세척액 유로;와 상기 제1세척액 유로와 제2세척액 유로 상에 설치되고, 양방향 펌핑이 가능한 펌프;와 상 기 펌프의 동작 제어를 위한 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 세척액 저장부는 상기 제1세척액 유로 상에 설치되는 보조탱크를 구비할 수 있다.
상기 제어부는 상기 펌프가 세척액을 제1방향으로 펌핑하도록 제어하여 상기 저장탱크 내의 세척액을 상기 제1세척액 유로, 세척조, 외조 및 제2세척액 유로 통해 순환시키는 세척모드를 수행한다.
상기 제어부는 상기 펌프가 세척액을 제2방향으로 펌핑하도록 제어하여 상기 세척조와 제1세척액 유로 내의 세척액을 상기 저장탱크로 회수하고, 상기 제2세척액 유로 상의 세척액을 상기 외조로 유입시키는 제1세척액 회수모드를 수행한다.
상기 제어부는 상기 펌프가 세척액을 제1방향으로 펌핑하도록 제어하여 상기 외조 내의 세척액을 상기 저장탱크로 회수하고, 상기 저장탱크 내의 세척액이 상기 세척액 저장부로 유입되도록 하는 제2세척액 회수모드를 수행한다.
상기 제어부는 상기 펌프가 세척액을 제2방향으로 펌핑하도록 제어하여 상기 세척액 저장부 내의 세척액을 상기 저장탱크로 회수하는 제3세척액 회수모드를 수행한다.
이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 잉크젯 화상형성장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 잉크젯 화상형성장치는 인쇄매체(M)의 공급을 위한 급지부(10)와, 인쇄매체를 이송하기 위한 이송부(20)와, 이송 부(20)에 의해 이송되는 인쇄매체에 화상을 형성하는 잉크젯 헤드(30)와, 인쇄를 마친 인쇄매체를 화상형성장치의 외부로 배출하는 배출부(40)를 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 이송하며, 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.
배출부(40)는 인쇄매체(M)의 이송 방향에 대하여 잉크젯 헤드(30)의 하류측에 설치되는 배출롤러(41)와 배출롤러(41)에 대면하여 설치되는 스타휠(42)을 포함하여 구성될 수 있다. 스타휠(42)은 노즐부(31)의 하부를 통과하는 인쇄매체(M)가 노즐부(31)에 접촉하거나 인쇄매체(M)와 노즐부(31) 사이의 간격이 변하는 것을 방 지하는 역할을 한다.
도 3은 본 발명에 따른 잉크젯 헤드 클리닝장치를 보인 사시도이고, 도 4는 도 3에서 세척조와 외조를 발췌하여 도시한 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 잉크젯 헤드 클리닝장치의 구성을 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 1, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 잉크젯 화상형성장치는 잉크젯 헤드(30)를 클리닝하여 위한 클리닝장치(100)를 구비한다. 클리닝장치(100)는 세척액으로 잉크젯 헤드(30)의 노즐부(31)를 세척함으로써 노즐(33)을 막고 있던 잉크 찌꺼기나 지분 등과 같은 이물질을 제거한다.
클리닝장치(100)는 세척액이 저장되는 저장탱크(110)와, 잉크젯 헤드(30)의 하부에 위치되고, 내부에 초음파 발진소자(121)가 설치되는 세척조(120)와, 세척조(120)를 수용하는 외조(130, outer bath)와, 저장탱크(110)와 세척조(120)를 연결하는 제1세척액 유로(140)와, 외조(130)와 저장탱크(110)를 연결하는 제2세척액 유로(150)와, 세척액을 강제 순환시키기 위한 펌프(160)와, 펌프(160)의 동작 제어를 위한 제어부(170, 도 5 참조)를 구비한다.
세척조(120)와 외조(130)는 잉크젯 헤드(30)의 폭 방향을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 이를 위해 클리닝장치(100)는 세척조(120)와 외조(130)가 장착되는 캐리지(181)와, 캐리지(181)의 이동을 안내하는 캐리지 샤프트(182)와, 캐리지 샤프트(182)를 따라 캐리지(181)를 좌우로 이동시키는 캐리지 구동부(183)를 구비한다. 캐리지 구동부(183)는 캐리지 구동모터(184)와, 구동모터(184)의 동력을 전달하는 기어(185)와, 기어(185)의 소기어부(185a)에 맞물려서 순행 주행하며, 구동모 터(184)의 동력을 캐리지(181)로 전달하는 캐리지 구동벨트(186)로 구성된다.
도 5와 같이, 저장탱크(110)의 내부에는 액상의 세척액이 저장되고, 저장탱크(110)의 일측에는 대기와 연통되는 대기 연통구(111)가 구비된다. 대기 연통구(111)는 세척액이 순환함에 따라 저장탱크(110)의 내부에 저장된 세척액의 양이 변화될 때 저장탱크(110) 내부가 대기압을 유지할 수 있도록 저장탱크(110)의 내부와 외부를 연결한다.
세척조(120)는 제1세척액 유로(140)를 통해 저장탱크(110)로부터 세척액을 공급받는다. 이를 위해 제1세척액 유로(140)는 저장탱크(110)와 연통되는 저장탱크 출입공(141)과 세척조(120)와 연통되는 세척액 출입공(142)을 가진다. 저장탱크 출입공(141)은 저장탱크(110)에 저장된 세척액에 항상 잠긴 상태에 있도록 저장탱크(110)의 하측부에서 저장탱크(110)에 연통된다. 한편 세척액 출입공(142)은 세척조(120)의 바닥에 인접하여 위치되는데, 이는 세척액 출입공(142)을 통해 세척조(120) 내의 세척액을 회수할 때 세척액이 세척조(120) 내에 잔류하지 않고 가능한 모든 세척액이 회수될 수 있도록 고려한 것이다.
세척조(120)의 상면은 개방되어 잉크젯 헤드(30)의 노즐부(31)와 마주하고, 세척조(120)의 바닥에는 초음파 발진소자(121)가 설치된다. 초음파 발진소자(121)로는 압전세라믹 진동자(Piezoceramic Transducer)가 사용될 수 있다. 세척조(120)에 세척액이 공급된 상태에서 초음파 발진소자(121)에 전류가 인가되면 초음파 발진소자(121)가 초음파를 발진하고, 이에 따라 세척액의 수면에 물기둥이 형성되어 잉크젯 헤드(30)의 노즐부(31)를 세척할 수 있다.
클리닝장치(100)가 잉크젯 헤드(30)를 세척할 때 세척조(120)에는 계속하여 세척액이 공급되고, 세척조(120)를 넘쳐흐르는 세척액은 세척조(120)를 둘러싸고 있는 외조(130)에 수용된다.
외조(130)에 수용된 세척액을 제2세척액 유로(150)를 통해 저장탱크(110)로 회수된다. 이를 위해 제2세척액 유로(150)는 외조(130)와 연통되는 세척액 배수공(151)과, 저장탱크(110)와 연통되는 세척액 회수공(152)을 가진다. 세척액 배수공(151)은 세척액을 효과적으로 배수할 수 있도록 외조(130)의 바닥면에서 외조(130)와 연통된다. 한편 세척액 회수공(152)은 저장탱크(110) 내부의 세척액에 잠기지 않고 대기와 연통되도록 세척액의 최고 수위보다 높은 위치에서 저장탱크(110)에 연통된다.
제1세척액 유로(140)와 제2세척액 유로(150)는 유연한 재질의 호스로 구성되고, 세척조(120)와 외조(130)가 좌우 방향으로 이동하는데 방해가 되지 않도록 충분한 길이를 가진다.
또 도 5에 도시된 바와 같이, 제1세척액 유로(140) 상에는 저장탱크(110)와 세척조(120) 사이에서 세척액을 펌핑하는 제1펌핑부(160a)가 마련되고, 제2세척액 유로(150) 상에는 외조(130)와 저장탱크(110) 사이에서 세척액을 펌핑하는 제2펌핑부(160b)가 마련된다. 본 실시예에서는 제1펌핑부(160a)가 제2펌핑부(160b)가 하나의 펌프(160)에 구비된 예를 도시하였으나, 각각 별도의 펌프를 사용하는 것도 물론 가능하다.
펌프(160)의 제1펌핑부(160a)와 제2펌핑부(160b)는 정역회전이 가능한 펌핑 모터(161)에 의해 구동된다. 펌핑모터(161)가 정방향으로 회전하면 제1펌핑부(160a)는 저장탱크(110) 내의 세척액이 세척조(120)로 공급되는 방향으로 세척액을 펌핑하고, 제2펌핑부(160b)는 외조(130)에 수용된 세척액을 저장탱크(110)로 회수하는 방향으로 세척액을 펌핑한다. 반면에 펌핑모터(161)가 역방향으로 회전하면 제1펌핑부(160a)와 제2펌핑부(160b)는 반대 방향으로 세척액을 펌핑한다.
또한 제1세척액 유로(140) 상에는 저장탱크(110)에서 공급되는 세척액을 저장하기 위한 세척액 저장부(143)가 구비된다. 세척액 저장부(143)는 외조(130) 내의 세척액을 배출하기 위해 펌프(160)를 구동할 때 저장탱크(110)로부터 펌핑되는 세척액이 세척조(120)에 유입되지 않도록 세척액을 일시 보관하는 역할을 한다. 이에 관한 보다 자세한 설명은 클리닝장치의 동작에 관한 설명과 함께 후술한다. 본 실시예에서는 세척액 저장부(143)로서 제1세척액 유로(140) 상에 보조탱크(143a)가 설치된 예를 도시하였다. 그러나 보조탱크(143a)를 사용하지 않고 유로의 부피가 일시적으로 확장되는 확관부를 제1세척액 유로 상에 마련하는 것도 가능하다.
보조탱크(143a)는 펌프(160)와 세척조(120) 사이에 배치되고, 제1세척액 유로(140)는 보조탱크(143a)와 연통되는 제1보조탱크 출입공(144)과, 제2보조탱크 출입공(145)을 구비한다. 제1보조탱크 출입공(144)은 보조탱크(143a)의 바닥면에 인접하여 보조탱크(143a)와 연통되고, 제2보조탱크 출입공(145)은 저장탱크(110)로부터 유입되는 세척액이 보조탱크(143a)를 다 채운 후에 세척조(120)로 공급될 수 있도록 보조탱크(143a)의 상면에 인접하여 보조탱크(143a)와 연통된다.
한편 제어부(170)는 펌프(160)를 동작을 제어함으로써 잉크젯 헤드의 클리닝 시에 세척액을 순환시키는 동작과 세척조(120), 외조(130) 및 유로(140)(150) 상의 세척액을 저장탱크(110)로 회수하는 동작을 제어한다.
이하에서는 도 3, 도 6 내지 도 9를 참조하여 본 발명에 따른 잉크젯 헤드 클리닝장치의 동작을 설명한다.
장시간 동안 프린팅 동작이 수행되지 않은 경우나 테스트 인쇄를 통해 막힌 노즐이 존재한다고 판단되는 경우에는 세트에 미리 입력되어 있는 제어 프로그램이나 사용자의 명령에 의해 잉크젯 헤드의 클리닝 동작이 수행된다. 본 발명에서 클리닝 동작은 크게 세척모드와 세척액 회수모드로 구분된다.
도 3 및 도 6를 참조하여 세척모드를 설명한다. 세척모드가 시작되면 세척조(120)와 외조(130)가 잉크젯 헤드(30)의 좌측단의 하부에 위치되도록 캐리지(181)에 의해 이동된다. 세척조(120)와 외조(130)의 이동이 끝나면, 제어부(170)는 펌프(160)를 제어하여 제1펌핑부(160a)와 제2펌핑부(160b)가 세척액을 제1방향으로 펌핑하도록 함으로써 저장탱크(110) 내의 세척액을 제1세척액 유로(140)와 제2세척액 유로(150)를 통해 순환시킨다. 즉 저장탱크(110) 내의 세척액은 제1펌핑부(160a)에 의해 펌핑되어 보조탱크(143a)로 공급되고, 보조탱크(143a)를 다 채운 세척액은 제1세척액 유로(140)를 통해 세척조(120)로 공급된다. 세척조(120)가 계속 공급됨에 따라 세척액이 세척조(120)를 넘쳐흐르면 외조(130)가 이를 수용한다. 외조(130)에 수용된 세척액은 제2펌핑부(160b)에 의해 펌핑되어 제2세척액 유로(150)를 통해 저장탱크(110)로 회수된다.
세척액이 순환하는 과정에서 초음파 발진소자(121)에 전류가 인가되면 진동 에 의해 물기둥이 형성되어 세척조(120) 내의 세척액이 잉크젯 헤드(30)의 노즐부(31)에 접촉한다. 이와 같이 물기둥이 형성된 상태에서 세척조(120)는 캐리지(181)에 의해 우측으로 서행하고, 이에 따라 어레이 잉크젯 헤드(30)의 노즐부(31)가 연속적으로 세척된다.
잉크젯 헤드(30)를 세척하는 세척모드가 끝나면 제어부(170)는 펌프(160)를 제어하여 보조탱크(143a), 세척조(120), 제1세척액 유로(140), 외조(130) 및 제2세척액 유로(150)에 있는 세척액을 저장탱크(110)로 모두 회수한다. 도 7 내지 도 9를 참조하여 세척액 회수모드를 설명한다.
잉크젯 헤드(30)의 세척이 끝나면 먼저 도 7과 같이 세척조(120)와 보조탱크(143a)의 세척액이 회수된다(제1세척액 회수모드). 제어부(170)는 펌프(160)를 제어하여 제1펌핑부(160a)와 제2펌핑부(160b)가 세척액을 제2방향으로 펌핑하도록 한다. 여기서 제2방향은 위에서 설명한 제1방향에 반대되는 방향이다. 펌프(160)의 제1펌핑부(160a)가 세척액을 제2방향으로 펌핑하면 세척조(120), 보조탱크(143a) 및 제1세척액 유로(140)를 채우고 있던 세척액이 역류하여 저장탱크(110)로 회수된다. 또 펌프(160)의 제2펌핑부(160b)가 세척액을 제2방향으로 펌핑함에 따라 제2세척액 유로(150) 내에 있던 세척액이 외조(130) 쪽으로 역류하여 외조(130)에 유입된다. 이 때 제2세척액 유로(150)의 세척액 회수공(152)은 대기에 노출되어 있으므로 제2세척액 유로(150) 내의 세척액이 외조(130)로 전부 유입되면 제2세척액 유로(150) 상에는 공기가 흐르게 된다.
위와 같은 제1세척액 회수모드가 끝나면 도 8과 같이 외조(130)로 유입된 세 척액을 회수하는 제2세척액 회수모드가 시작된다. 제어부(170)는 펌프(160)를 제어하여 제1펌핑부(160a)와 제2펌핑부(160b)가 세척액을 다시 제1방향으로 펌핑하도록 한다. 펌프(160)의 제2펌핑부(160b)가 제1방향으로 세척액을 펌핑하면, 외조(130) 내의 세척액이 제2세척액 유로(150)를 통해 저장탱크(110)로 회수된다. 또 펌프(160)의 제1펌핑부(160a)가 세척액을 제1방향으로 펌핑함에 따라 저장탱크(110) 내의 세척액이 보조탱크(143a)로 공급되어 저장된다. 보조탱크(143a)는 저장탱크(110)로부터 펌핑되는 세척액이 세척조(120)에 유입되지 않도록 세척액을 일시 보관하는 역할을 한다. 이 때 제어부(170)는 세척액이 보조탱크(143a)를 지나 세척조(120)까지 이르지 않도록 펌프(160)의 동작 시간을 제어한다.
위와 같은 제2세척액 회수모드가 끝나면 보조탱크(143a)에 저장되어 있는 세척액을 회수하는 제3세척액 회수모드가 시작된다. 제어부(170)는 펌프(160)를 제어하여 제1펌핑부(160a)와 제2펌핑부(160b)가 세척액을 다시 제2방향으로 펌핑하도록 한다. 그러면 보조탱크(143a) 내의 세척액이 제1세척액 유로(140)를 통해 저장탱크(110)로 최종적으로 회수되어 세척액 회수동작이 종료된다. 이 때 제2펌핑부(160b)에 의해 제1세척액 유로(140) 상에도 펌핑력이 작용하지만 외조(130)와 제1세척액 유로(140) 상에는 세척액이 존재하지 않으므로 저장탱크(110)에서 외조(130) 쪽으로 공기가 흐르게 된다.
위에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 잉크젯 헤드의 클리닝 동작 후 순환유로 상에 존재하는 세척액이 저장탱크로 완전히 회수된다. 따라서 세척조나 유로 상에 잔류하는 세척액으로 인해 발생할 수 있는 안전상의 문제나 세척액의 손실을 예방할 수 있다.
또한 본 발명의 클리닝장치는 세척조가 잉크젯 헤드를 따라 이동할 수 있도록 구성됨에 따라 순환유로의 길이가 길어지더라도 세척액을 완전히 회수할 수 있으므로 어레이 잉크젯 헤드를 클리닝하는데 적합하다.
또한 본 발명의 클리닝장치는 세척조를 이동시킴과 동시에 세척액을 순환시킴으로써 최소한의 세척액으로 어레이 잉크젯 헤드를 클리닝할 수 있으며, 장치의 소형화가 가능하다.

Claims (20)

  1. 잉크젯 헤드와, 상기 잉크젯 헤드를 클리닝 하기 위한 클리닝장치를 구비하는 잉크젯 화상형성장치에 있어서, 상기 클리닝장치는
    세척액이 저장되는 저장탱크;와
    상기 저장탱크로부터 세척액을 공급받고, 내부에 발진소자가 설치되는 세척조;와
    상기 세척조에서 넘쳐 흐르는 세척액을 수용하는 외조;와
    상기 저장탱크와 상기 세척조를 연결하는 제1세척액 유로;와
    상기 외조와 상기 저장탱크를 연결하는 제2세척액 유로;와
    상기 제1세척액 유로 상에 마련되는 제1펌핑부;와
    상기 제2세척액 유로 상에 마련되는 제2펌핑부;를
    구비하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1펌핑부는 양방향 펌핑이 가능한 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1세척액 유로 상에는 상기 저장탱크로부터 펌핑되는 세척액을 저장하 는 보조탱크가 설치되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1펌핑부와 제2펌핑부는 하나의 펌핑모터에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2세척액 유로는 상기 저장탱크에 연통되는 세척액 회수공을 구비하고, 상기 세척액 회수공은 상기 저장탱크 내에 저장된 세척액의 최고 수위보다 높은 위치에서 상기 저장탱크에 연통되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2세척액 유로는 상기 외조에 연통되는 세척액 배수공을 구비하고, 상기 세척액 배수공은 상기 외조의 바닥면에 인접하여 상기 외조에 연통되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 저장탱크는 대기압을 유지하기 위한 대기 연통구를 구비하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 제1세척액 유로는 상기 보조탱크와 연통되는 제1보조탱크 출입공과 제2보조탱크 출입공을 구비하며,
    상기 제1보조탱크 출입공은 상기 보조탱크의 바닥면에 인접하여 상기 보조탱크와 연통되고, 상기 제2보조탱크 출입공은 상기 저장탱크로부터 펌핑되는 세척액이 보조탱크를 채운 후에 상기 세척조로 공급될 수 있도록 상기 보조탱크의 상면에 인접하여 상기 보조탱크에 연통되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 잉크젯 헤드는 인쇄매체의 폭에 해당되는 길이의 노즐부를 갖는 어레이 잉크젯 헤드를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1세척액 유로와 제2세척액 유로는 유연한 재질로 형성되고,
    상기 세척조와 외조는 상기 어레이 잉크젯 헤드의 폭 방향을 따라 이동 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 제1펌핑부와 제2펌핑부의 동작을 제어하기 위한 제어부를 더 구비하고,
    상기 제어부는 상기 제1펌핑부와 제2펌핑부가 세척액을 제1방향으로 펌핑하 도록 제어하여 상기 저장탱크 내의 세척액을 상기 세척조로 공급하고, 상기 외조에 수용된 세척액을 상기 저장탱크로 회수하는 세척모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1펌핑부와 제2펌핑부가 세척액을 제2방향으로 펌핑하도록 제어하여 상기 세척조 내의 세척액을 상기 저장탱크로 회수하고, 상기 제2세척액 유로 상의 세척액을 상기 외조로 유입시키는 제1세척액 회수모드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1펌핑부와 제2펌핑부가 세척액을 제1방향으로 펌핑하도록 제어하여 상기 외조 내의 세척액을 상기 저장탱크로 회수하는 제2세척액 회수모드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1펌핑부와 제2펌핑부가 세척액을 제2방향으로 펌핑하도록 제어하여 상기 제1세척액 유로 상에 있는 세척액을 상기 저장탱크로 회수하는 제3세척액 회수모드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
  15. 세척액이 저장되는 저장탱크;와
    상부가 개방되고, 내부에 발진소자가 설치되는 세척조;와
    상기 세척조에서 넘쳐 흐르는 세척액을 수용하는 외조;와
    상기 저장탱크와 상기 세척조를 연결하고, 상기 저장탱크에서 공급되는 세척액을 저장하기 위한 세척액 저장부를 가지는 제1세척액 유로;와
    상기 외조와 상기 저장탱크를 연결하는 제2세척액 유로;와
    상기 제1세척액 유로와 제2세척액 유로 상에 설치되고, 양방향 펌핑이 가능한 펌프;와
    상기 펌프의 동작 제어를 위한 제어부;를
    구비하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 클리닝장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 세척액 저장부는 상기 제1세척액 유로 상에 설치되는 보조탱크를 구비하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 클리닝장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 펌프가 세척액을 제1방향으로 펌핑하도록 제어하여 상기 저장탱크 내의 세척액을 상기 제1세척액 유로, 세척조, 외조 및 제2세척액 유로 통해 순환시키는 세척모드를 구비하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 클리닝장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 펌프가 세척액을 제2방향으로 펌핑하도록 제어하여 상기 세척조와 제1세척액 유로 내의 세척액을 상기 저장탱크로 회수하고, 상기 제2세척액 유로 상의 세척액을 상기 외조로 유입시키는 제1세척액 회수모드를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 클리닝장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 펌프가 세척액을 제1방향으로 펌핑하도록 제어하여 상기 외조 내의 세척액을 상기 저장탱크로 회수하고, 상기 저장탱크 내의 세척액이 상기 세척액 저장부로 유입되도록 하는 제2세척액 회수모드를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 클리닝장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 펌프가 세척액을 제2방향으로 펌핑하도록 제어하여 상기 세척액 저장부 내의 세척액을 상기 저장탱크로 회수하는 제3세척액 회수모드를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 클리닝장치.
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