KR20090131522A - 잉크공급장치 - Google Patents

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Abstract

잉크를 저장하는 제 1 탱크; 상기 제 1 탱크로부터 이송된 잉크를 토출하는 제 1 노즐; 상기 제 1 노즐로부터 회수되는 잉크를 저장하는 제 2 탱크; 상기 제 1 탱크 및 상기 제 2 탱크 또는 그들 중 어느 하나에 압력을 제공하기 위한 압력 펌프; 상기 제 1 탱크 및 상기 제 2 탱크를 연결하는 복귀라인; 및 상기 제 2 탱크에 회수된 잉크가 상기 제 1 탱크로 복귀가능하도록 상기 복귀 라인에 설치된 제 1 압력 조절 부재 및 상기 제 1 노즐과 제 2 탱크 사이에 설치된 제 2 압력 조절 부재를 포함하는 잉크 공급 장치가 제공된다. 본 발명에 따르면 잉크가 잉크 공급 장치의 내부에서 순환함으로써 사용되지 않는 경우에도 정체되지 않기 때문에 노즐이나 도관의 막힘이 방지될 수 있다.
잉크 공급 장치, 클리너, 스위치

Description

잉크공급장치{Ink supplying apparatus}
본 발명은 잉크공급장치에 관한 것이다. 보다 상세하게, 선박 건조용 강판, 판재, 부재, 주판(steel plate), 강재 등의 표면에 문자, 숫자 등의 정보를 마킹하기 위한 라벨링 시스템의 잉크공급장치에 관한 것이다.
일반적으로 강재를 사용하는 조선소 등에서는 강재의 녹과 이물질을 쇼팅 작업으로 제거한 후 프라이머를 칠한 뒤, 강재에 정보를 확인할 수 있는 ID(identification)의 마킹을 실시하는 라벨링(labeling) 공정을 실시하게 된다. 이러한 강재의 라벨링 공정은 일반적으로 자동 라벨링 시스템에 의해 수행되고 있다.
자동 라벨링 시스템은 컨베이어에 의해 이송 되는 강판 위 일정한 위치에 임의의 강재 정보를 마킹하는 것으로서, 마킹 시 토출되는 잉크를 공급하기 위한 잉크공급장치를 포함한다.
종래의 잉크공급장치는 하나의 잉크 저장 탱크를 구비하여 잉크를 공급하였다.이 때, 잉크가 토출되는 미세한 노즐의 크기를 감안하면, 압축공기에 의해 노즐 로 이동하는 잉크는 상기 노즐과 잉크 저장 탱크를 연결하는 도관에 고정된 것과 같은 상태에 놓이게 된다.
이로 인해 경화성이 강한 잉크의 경우 도관이나 노즐에서 경화되어 도관이나 노즐이 막히게 되고 이를 청소하기 위해 잉크공급을 중단해야 하는 문제점이 있었다.
또한, 장치가 정상적으로 작동하기 위해서는 정기적인 관리가 필요하다. 이로인해 항상 정기적으로 노즐과, 잉크가 이동하는 도관을 분리하여 청소를 해야 하는 불편이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 본 발명의 목적은 노즐이나 도관의 막힘을 최소화하도록 잉크가 내부에서 순환하는 구조로 이루어지는 잉크공급장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 잉크를 공급하지 않는 경우 잉크대신 클리너를 노즐과 도관으로 이동시켜 노즐과 도관을 청결하게 할 수 있음으로써 노즐의 막힘 현상을 최소화하는 잉크공급장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 개별적인 도관을 통해 잉크를 공급받는 다수의 노즐을 사용함으로써 일부 노즐을 클리너로 청소하는 동안 최소 하나의 노즐을 사용할수 있어 안정적인 작업을 수행할 수 있는 잉크공급장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 도관을 이동하거나 잉크 저장 탱크에 저장된 잉크 에 클리너를 첨가하여 잉크가 경화되는 것을 방지하여 양질의 잉크를 공급할 수 있는 잉크 공급장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 잉크를 저장하는 제 1 탱크; 상기 제 1 탱크로부터 이송된 잉크를 토출하는 제 1 노즐; 상기 제 1 노즐로부터 회수되는 잉크를 저장하는 제 2 탱크; 상기 제 1 탱크 및 상기 제 2 탱크에 압력을 제공하기 위한 압력 펌프; 상기 제 1 탱크 및 상기 제 2 탱크를 연결하는 복귀라인; 및 상기 제 2 탱크에 회수된 잉크가 상기 제 1 탱크로 복귀가능하도록 상기 복귀 라인에 설치된 제 1 압력 조절 부재 및 상기 제 1 노즐과 제 2 탱크 사이에 설치된 제 2 압력 조절 부재를 포함하는 잉크 공급 장치가 제공된다.
이 때, 상기 제 1 탱크 및 상기 제 2 탱크와 상기 압력 펌프 사이에 각각 설치된 레귤레이터를 더 포함할 수 있다.
이 때, 상기 제 1 및 제 2 압력 조절 부재는 솔레노이드 밸브인 것이 바람직하다.
이 때, 상기 제 1 탱크 및 상기 제 2 탱크 각각에 설치된 수위 감지 센서를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이 때, 상기 제 2 탱크는 제 4 압력 조절 부재가 설치된 압력조절 라인에 의하여 외기와 연결되는 것이 바람직하다.
이 때, 상기 제 1 노즐에 클리너를 공급하기 위한 클리너 탱크 및 상기 클리 너를 회수하도록 상기 제 1 노즐에 유체 소통가능하게 연결된 회수 탱크를 더 포함할 수 있다.
이 때, 상기 제 1 탱크로부터 유입되는 잉크 및 상기 클리너 탱크로부터 유입되는 클리너 중 어느 하나를 상기 제 1 노즐로 선택적으로 유입시키기 위한 스위치를 더 포함할 수 있다.
이 때, 상기 클리너 탱크로부터 상기 제 1 노즐로 유입되는 도관으로부터 분기된 도관이 회수탱크와 연결되며, 상기 분기된 도관에는 압력 조절 부재가 설치될 수 있다.
이 때, 상기 클리너 탱크 및 상기 회수 탱크에 각각 설치된 수위 감지 센서를 더 포함할 수 있다.
이 때, 상기 회수 탱크는 상기 제 1 노즐 및 상기 제 2 탱크를 연결하는 라인으로부터 분기된 라인에 설치되고, 상기 회수 탱크로의 분기 지점과 상기 제 2 탱크를 연결하는 라인상에 설치된 스위치를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 잉크를 저장하는 제 1 탱크; 상기 제 1 탱크로부터 이송된 잉크를 토출하는 제 1 노즐; 상기 제 1 탱크로부터 이송된 잉크를 토출하는 제 2 노즐; 상기 제 1 노즐 및 상기 제 2 노즐 또는 그들 중 어느 하나로부터 회수되는 잉크를 저장하는 제 2 탱크; 상기 제 1 탱크 및 상기 제 2 탱크 또는 그들 중 어느 하나에 압력을 제공하기 위한 압력 펌프; 상기 제 1 탱크 및 상기 제 2 탱크를 연결하는 복귀라인; 및 상기 제 2 탱크에 회수된 잉크가 상기 제 1 탱크로 복귀가능하도록 상기 복귀 라인에 설치된 제 1 압력 조절 부재 및 상기 제 1 노즐 및 상기 제 2 노즐과 제 2 탱크 사이에 각각 설치된 제 2 압력 조절 부재 및 제 3 압력 조절 부재를 포함하는 잉크 공급 장치가 제공된다.
이 때, 상기 제 1 탱크 및 상기 제 2 탱크와 상기 압력 펌프 사이에 각각 설치된 레귤레이터를 더 포함할 수 있다.
이 때, 상기 제 1 및 제 2 압력 조절 부재는 솔레노이드 밸브인 것이 바람직하다.
이 때, 상기 제 1 탱크 및 상기 제 2 탱크 각각에 설치된 수위 감지 센서를 더 포함할 수 있다.
이 때, 상기 제 2 탱크는 제 4 압력 조절 부재가 설치된 압력조절 라인에 의하여 외기와 연결되는 것이 바람직하다.
이 때, 상기 제 1 탱크로부터 상기 제 1 노즐 및 상기 제 2 노즐로 잉크를 선택적으로 유입시키기 위한 스위치를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이 때, 상기 제 1 노즐 및 상기 제 2 노즐에 클리너를 공급하기 위한 클리너 탱크 및 상기 클리너를 회수하도록 상기 제 1 노즐 및 상기 제 2 노즐에 유체 소통가능하게 연결된 회수 탱크를 더 포함할 수 있다.
이 때, 상기 제 1 탱크로부터 유입되는 잉크 및 상기 클리너 탱크로부터 유입되는 클리너 중 어느 하나를 상기 제 1 노즐로 선택적으로 유입시키기 위한 스위치를 더 포함할 수 있다.
이 때, 상기 제 2 탱크로부터 유입되는 잉크 및 상기 클리너 탱크로부터 유입되는 클리너 중 어느 하나를 상기 제 2 노즐로 선택적으로 유입시키기 위한 스위 치를 더 포함할 수 있다.
이 때, 상기 클리너 탱크로부터 상기 제 1 노즐 및 제 2 노즐 또는 그 들 중 어느 하나로 유입되는 도관으로부터 분기된 도관이 회수탱크와 연결되며, 상기 분기된 도관에는 압력 조절 부재가 설치될 수 있다.
이 때, 상기 클리너 탱크 및 상기 회수 탱크에 각각 설치된 수위 감지 센서를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이 때, 상기 회수 탱크는 상기 제 1 노즐 및 상기 제 2 탱크를 연결하는 라인으로부터 분기된 라인에 설치되고, 상기 회수 탱크로의 분기 지점과 상기 제 2 탱크를 연결하는 라인상에 설치된 스위치를 더 포함할 수 있다.
이 때, 상기 회수 탱크는 상기 제 2 노즐 및 상기 제 2 탱크를 연결하는 라인으로부터 분기된 라인에 설치되고, 상기 회수 탱크로의 분기 지점과 상기 제 2 탱크를 연결하는 라인상에 설치된 스위치를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면 잉크가 잉크 공급 장치의 내부에서 순환함으로써 사용되지 않는 경우에도 정체되지 않기 때문에 노즐이나 도관의 막힘이 방지될 수 있다.
본 발명에 따르면 잉크를 공급하지 않는 경우 잉크대신 클리너를 노즐과 도관으로 이동시켜 노즐과 도관을 청결하게 할 수 있음으로써 노즐의 막힘 현상을 방지할 수 있다.
본 발명에 따르면 개별적인 도관을 통해 잉크를 공급받는 다수의 노즐을 사 용함으로써 일부 노즐을 클리너로 청소하는 동안 최소 하나의 노즐을 사용할 수 있어 안정적인 작업을 수행할 수 있다.
본 발명에 따르면 도관을 이동하거나 잉크 저장 탱크에 저장된 잉크에 클리너를 첨가하여 잉크가 경화되는 것을 방지하여 양질의 잉크를 공급할 수 있다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 따른 잉크공급장치의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크 공급장치의 구성도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 잉크공급장치는 잉크를 저장하는 제 1 탱크(30), 상기 제 1 탱크로부터 이송된 잉크를 토출하는 노즐(10), 상기 노즐로부터 회수되는 잉크를 저장하는 제 2 탱크(40) 및 상기 제 1 탱크 및 상기 제 2 탱크(40) 또는 그들 중 어느 하나에 압력을 제공하기 위한 압력 펌프(50)로 이루어진다.
상기 제1 탱크(30)에는 노즐(10)로 공급되는 잉크가 수용된다.
상기 제1 탱크(30) 내부에는 수위 감지 센서(35, 36)가 설치되어, 제 1 탱크 내부에 수용되는 유체, 즉 잉크의 양을 감지할 수 있도록 형성된다. 상기 수위 감지 센서는 탱크 내부 상측의 소정의 높이에 위치되는 고 수준 센서(high level sensor: 36) 및 탱크 내부 하측의 소정의 높이에 위치되는 저 수준 센서(Low level sensor: 35)로 이루어진다. 상기 센서들(35, 36)은 도시되지 아니한 제어부에 연결되어, 상기 두 센서(35, 36)로부터 감지되는 제 1 탱크(30) 내부의 유체 양에 따라 제어부가 제 1 탱크(30) 내의 유체의 배출 및 잉크 공급 장치 내의 유체의 순환 여부를 결정하도록 한다.
상기 제 1 탱크(30)에는 후술하는 압력 펌프(50)로부터 압축공기가 유입되는 압축공기 유입관과, 노즐로 제 1 탱크(30) 내의 유체를 이송하기 위한 유체 유출 관(31) 및 후술하는 제 2 탱크(40)로부터 회수되는 유체가 유입되는 복귀 라인(34)이 연결된다.
노즐(10)은 제 1 탱크(30)로부터 유출된 잉크가 분사될 수 있도록 제 1 탱크(30)의 유출관(31)에 연결되어 있다. 상기 노즐은 잉크를 분사시킬 수 있는 형태로 이루어지면 어떠한 구성으로 이루어지는 것이 가능하며, 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐에서는 잉크 공급 장치 의 잉크 헤드에 설치되는 분사 노즐로서 예시적으로 설명된다. 본 실시예에서는 제 1 탱크(30)로부터 유출된 잉크가 노즐(10)을 통하여 일부가 외측으로 분사되도록 형성되고, 남은 잉크는 노즐(10)로부터 제 2 탱크(40)로 회수되도록 형성된다.
본 실시예에서는 1개의 노즐 만을 사용하였으나, 제 1 탱크(30) 및 제 2 탱크(40)에 연결되는 노즐을 2개 이상으로 구성하고, 선택적으로 두 개의 노즐 중 어느 하나만의 노즐을 이용하여 잉크를 분사하거나, 혹은 두개의 노즐을 통하여 동시에 잉크가 분사되도록 할 수도 있을 것이다.
상기 제2 탱크(40)에는 상기 노즐(10)로 이송된 잉크 중 노즐(10)을 통해 토출되지 않은 잉크가 유입되어 수용된다.
상기 제2 탱크(40)에는, 제 1 탱크(30)에서 설명한 바와 마찬가지로, 제 2 탱크(40) 내부에 수용되는 유체의 양을 측정하기 위하여 수위 감시 센서(45, 46)가 형성된다.
제 2 탱크(40)에는 상기 노즐로부터 분사되고 남은 유체가 회수되는 유입관(14)이 연결되며, 압력 펌프(50)로부터 제 2 탱크(40) 내부의 유체를 배출할 수 있도록 압축 공기가 유입되는 압축 공기 유입관이 연결된다.
또한 제 2 탱크(40)에는 제 2 탱크(40) 내부에 회수된 유체를 제 1 탱크(30)로 이송하기 위한 복귀 라인(34)이 설치된다.
또한 제 2 탱크(40)에는 제 2 탱크(40) 내부의 압력을 대기압으로 조절하기 위하여 압력 조절 부재(63)가 설치된 도관이 연결되어 있다. 상기 압력 조절 부재(63)는 제 2 탱크(40) 내부의 압력을 대기압까지 낮출 수 있도록 형성된다.
또한, 제2 탱크(40)로 유입되거나 유출되는 유체의 압력을 조절하기 위하여 제 2 탱크(40)로 압력 펌프(50)로부터 압축 공기가 유입되는 도관 혹은 제 2 탱크(40)로부터 잉크가 유입되거나 유출되는 도관에는 압력조절 부재들(61, 62, 64)이 설치된다.
보다 상세히, 도 1을 참조하면, 상기 압력 펌프(50)와 상기 제2 탱크(40) 사이에 위치되는 압력조절 부재(61)는 상기 제2 탱크(40)로 유입되는 압축공기의 양을 조절한다.
또한, 상기 제1 탱크(30)와 제2 탱크(40)를 직접 연결하는 복귀 라인(34) 사이에 형성되는 압력 조절 부재(62)는 잉크가 상기 복귀 라인(34)을 통해 상기 제1 탱크(30)로 유입되는 것을 조절한다.
상기 노즐(10)과 상기 제2 탱크(40)를 연결하는 도관(14)에 형성되는 압력 조절 부재(64)는 상기 제2 탱크(40)로 유입되는 잉크의 양을 조절한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 잉크 공급 장치에 있어서, 제 2 탱크(40)에 연결되는 압력 조절 부재(61, 62, 63, 64)는 예를 들어 솔레노이드 밸브일 수 있다. 이와 같은 솔레노이드 밸브는 제어부(미도시)에 의해 제어되어, 제 2 탱크(40) 내로 유입되는 잉크와 제 2 탱크(40)로부터 유출되는 잉크의 양 및 제 2 탱크(40) 내부의 압력을 조절한도록 형성된다.
압력펌프(50)는 상기 제1 탱크(30)와 상기 제2 탱크(40)에 압축 공기를 공급한다. 이 때, 상기 압력 펌프(50)로부터 제 1 탱크(30) 및 제 2 탱크(40)로 연결되는 도관에는 압력펌프로부터 각각의 탱크로 유입하는 공기의 압력을 조절하기 위한 레귤레이터가 설치될 수 있다.
도 1을 참조하면, 상기 압력펌프(50)와 제1 탱크(30) 사이에는 제1 레귤레이터(54)가 설치되고, 상기 압력펌프(50)와 제2 탱크(40) 사이에는 제2 레귤레이터(52)가 설치된다. 이와 같은 공기의 압력을 조절하기 위한 레귤레이터는 예를 들어, 감압기일 수 있다.
상기 제1 및 2 레귤레이터(54, 52)에 의해, 상기 압력펌프(50)로부터 공급되는 압축공기는 소정의 압력을 갖도록 감압되어 상기 제1 및 제 2 탱크(30, 40)로 유입된다. 이 때, 상기 제 1 및 제 2 탱크(30, 40)에 동시에 압축 공기를 주입하는 것도 가능하며, 경우에 따라 제 1 및 제 2 탱크(30, 40) 중 어느 하나에만 압축 공기를 주입하는 것도 가능할 것이다. 제 1 및 제 2 탱크(30, 40)에 유입되는 공기의 압력은 잉크 공급 장치가 작동하는 동안 필요에 따라 달라질 수 있다.
이상과 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크 공급 장치는 제 1 탱크(30)로부터 유출된 잉크가 노즐(10)로부터 분사된 후, 노즐(10)을 통과하고 잔존한 잉크가 제 2 탱크(40)에 저장되도록 형성된다. 이와 같이 제 2 탱 크(40)에 저장된 잉크는 다시 복귀 라인(34)을 통하여 제 1 탱크(30)로 회수되어 재사용될 수 있도록 형성된다.
이하 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크공급장치에서 잉크가순환되는 과정과 각각의 압력조절부재의 작동에 대해 살펴본다.
잉크 분사 과정
잉크 분사 과정은 제 1 탱크(30)가 잉크로 채워진 고수준으로 유지되고, 제 2 탱크(40)가 비워진 상태에서 이루어질 수 있다. 이 때, 잉크 공급 장치에 형성되는 압력 조절 부재 중, 노즐(10)로부터 제 2 탱크(40)로 유입되는 도관(14)의 압력 조절 부재(64)는 개방되고, 제 2 탱크(40)에 연결된 나머지 압력 조절 부재들(61, 62, 63)는 닫혀진 상태를 유지하는 것이 바람직하다. 이 때, 상기 제2 탱크(40)의 내부압을 대기압수준으로 낮추기 위해 대기와 연결된 도관에 설치된 압력 조절 부재(63)는 개방될 수 있다.
이와 같은 상태에서, 압력 펌프(50)로부터 소정의 압력을 갖는 압축공기가 제1 탱크(30)로 유입된다.
제 1 탱크(30)로 압축공기가 유입됨에 따라, 제 1 탱크(30) 내부의 잉크는 노즐(10)과 연결된 도관(31)으로 유출된다. 상기 도관(31)으로부터 잉크가 노즐(10)을 통과하는 동안 잉크는 노즐(10)로부터 분사된다. 노즐(10)로부터 분사되지 않은 잉크는 노즐(10)을 지나 제 2 탱크(40)로 회수된다. 제 2 탱크(40)로 회수된 잉크는 제 2 탱크(40)에서 저장된다.
이와 같은 잉크 분사 과정은 제 1 탱크(30)의 잉크가 고 수준으로부터 저 수준으로 소진될 때가지 압축공기가 유입됨으로써 지속될 수 있다. 잉크가 분사되는 동안에는 제 1 탱크(30) 내부의 잉크는 소진되어 제 1 탱크(30)의 잉크 수준은 고 수준으로부터 저 수준으로 낮아지며, 노즐(10)을 통하여 분사 되지 않은 잔존 잉크는 제 2 탱크(40)에 회수되므로 제 2 탱크(40)의 잉크 수준은 저 수준으로부터 고 수준으로 높아진다.
잉크 회수 과정
상술한 바와 같이 제1 탱크(30)로부터 노즐(10)을 통하여 잉크가 분사되고, 잔존 잉크가 제2 탱크(40)로 회수되면, 제1 탱크(30)에 저장된 잉크의 수위가 낮아지고, 제2 탱크(40)에 수용된 잉크의 수위가 높아지게 된다.
이 때, 상기 제1 탱크(30)와 제2 탱크(40)에 형성된 수위 감지 센서(35, 36, 45, 46)가 제 1 탱크(30) 및 제 2 탱크(40)의 잉크 수위를 감지하여 상기 감지된 잉크 수위에 따라 제어부(미도시)가 압력 조절 부재의 개폐를 조절하고, 또한 압축 펌프(50)에 의하여 제 1 탱크(30) 및 제 2 탱크(40)로 유입되는 압축 공기의 유입을 조절함으로써, 제 2 탱크(40)에 회수된 잉크가 제 1 탱크(30)로 유입될 수 있다.
보다 상세히, 제 2 탱크(40)의 잉크를 제 1 탱크(30)로 이송하기 위하여 압력 펌프(50)로부터 제 2 탱크(40)로 압축공기가 유입되는 도관의 압력 조절 부재(61)를 개방한다.
이 때, 잉크가 제1 탱크(30)로 이동하기 위한 경로를 형성하도록 제 2 탱크(40)로부터 제 1 탱크(30)로 연결된 도관(34)의 압력 조절 부재(62)가 개방된다. 그리고 제2 탱크(40)의 내부압력을 유지하기 위해 제 2 탱크(40)와 대기를 연결하는 도관의 압력 조절 부재(63)와 노즐(10)로부터 제 2 탱크(40)로 유입되는 도관의 압력 조절 부재(64)는 차단한다.
이와 같은 상태에서, 제 1 탱크(30)의 압력이 제 2 탱크(40)의 압력보다 작도록 제 1 탱크(30) 및 제 2 탱크(40)의 내부 압력을 압력 펌프(50)를 이용하여 조절하면, 제 2 탱크(40) 내부의 잉크가 제 1 탱크(30)로 이송된다. 이와 같이 제 2 탱크(40) 내부의 잉크가 제 1 탱크(30) 내부로 이송되는 것은 제 2 탱크(40) 내부의 잉크가 소진될 때까지 이루어질 수 있다.
제 2 탱크(40) 내부의 잉크가 소진되면, 압력 탱크(50)로부터 제 2 탱크(40)로의 압축 공기 유입 도관의 압력 조절 부재(61) 및 제 2 탱크(40)로부터 제 1 탱크(30)로 연결된 도관(34)의 압력 조절 부재(62)를 차단하고, 노즐(10)로부터 제 2 탱크(40)로의 도관(14)의 압력 조절 부재(64)를 개방한다. 이에 따라, 다시 제 1 탱크(30)에 채워진 잉크를 이용하여 잉크 분사 과정이 재개될 수 있다.
이 때, 노즐(10)의 분사로 인하여 부족한 잉크는 제 1 탱크(30)에 연결된 잉크 주입구(38)을 통하여 새로운 잉크를 보충함으로써 제 1 탱크(30)가 고 수준으로 채워질 수 있을 것이다.
이와 같은 잉크의 분사 및 회수는 개별적으로 이루어질 수도 있으나, 압력 조절 부재 및 압력 펌프(50)의 압력을 조절하여 잉크의 분사 및 회수가 동시에 이 루어질 수 있다.
보다 상세히, 제 1 탱크(30)의 잉크의 수준이 완전히 소진되지 않은 상태에서 노즐(10)로부터 제 2 탱크(40)로 유입되는 도관(14)의 압력 조절 부재(64)를 차단하고, 제 2 탱크(40)로 압축 공기를 유입시켜 제 2 탱크(40)의 압력을 높여 제 1 탱크(30) 내부의 압력 보다 높인 상태에서, 제 2 탱크(40)로부터 제 1 탱크(30)로 연결되는 도관(34)의 압력 조절 부재(62), 즉 솔레노이드 밸브를 개방하면, 제 2 탱크(40)로부터 제 1 탱크(30)로 잉크가 이송된다. 이 때, 제 1 탱크(30)로부터 노즐(10)로의 유입은 지속적으로 이루어지고 있는 상태이다.
이에 따라, 제 1 탱크(30)에는 잉크가 다시 많아지게 되며, 노즐(10)로부터 잉크가 분사되고 있는 상태에서도 제 2 탱크(40)의 잉크를 제 1 탱크(30)로 이송할 수 있게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 잉크 공급 장치는 제 1 탱크(30)로부터 유출되어 노즐(10)을 지난 잉크가 제 2 탱크(40)로 회수된 후 다시 제 1 탱크(30)로 이동됨으로써, 잉크가 버려지지 않고 재사용된다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크 공급 장치는 잉크가 재사용될 수 있도록 순환식 구조로 이루어진다.
이 때, 잉크가 노즐(10)을 통하여 분사되는 과정이 멈추지 않고서 지속적으로 잉크가 제 1 탱크(30)에 보충될 수 있음으로써 사용도중 노즐(10)의 분사를 정지시켜 노즐(10)이 막히는 현상을 방지할 수 있다.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 잉크공급장치의 구성도이다. 본 발명의다른 실시예에 따르면, 앞서 설명한 일 실시예에 따른 잉크 공급 장치의 구성에 추가하여 잉크를 정화하기 위한 클리너를 수용하는 클리너 탱크(70) 및 노즐(10)을 통과한 클리너를 회수하기 위한 회수 탱크(80)를 포함하여 구성된다.
이하 본 발명의 제 2 실시예를 도 2를 참조하여 설명한다. 이 때, 앞서 설명한 제 1 실시예와 동일한 구성에 대하여는 설명하지 아니하고, 각각의 구성에 대하여 특별한 설명이 없는 경우에는 제 1 실시예와 동일한 구성으로 간주하여 제 1 실시예의 설명으로 갈음하도록 하며, 이하에서는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 특징적인 구성을 중심으로 설명하도록 한다.
제 2 실시예에 따른 잉크 공급 장치는 잉크를 저장하는 제 1 탱크(30), 상기 제 1 탱크(30)로부터 이송된 잉크를 토출하는 노즐(10), 상기 노즐(10)로부터 회수되는 잉크를 저장하는 제 2 탱크(40) 및 상기 제 1 탱크(30) 및 상기 제 2 탱크(40) 또는 그들 중 어느 하나에 압력을 제공하기 위한 압력 펌프(50) 및 잉크를 정화하기 위한 클리너를 수용하는 클리너 탱크(70) 및 노즐(10)을 통과한 클리너를 회수하기 위한 회수 탱크(80)를 포함하여 구성된다.
상기 클리너 탱크(70)에는 상기 노즐(10)로 공급되는 클리너가 수용된다.
상기 클리너 탱크(70)는 제 1 탱크(30)로부터 노즐(10)로 연결되는 도관(31)에 연결된다.
이 때 클리너 탱크(70)로부터 연장된 도관(71)과 제 1 탱크(30)로부터 노즐(10)로 연결된 도관(31)이 만나는 위치에는 스위치(130)가 설치된다. 이와 같이 스위치(130)가 설치됨으로써 제 1 탱크(30)로부터 유출된 잉크와 클리너 탱크(70)로부터 유출된 클리너 중 어느 하나만이 노즐(10)로 유입되도록 하거나, 잉크 및 클리너 모두 노즐(10)에 유입되지 못하도록 형성할 수 있다.
본 실시예에서는, 클리너 탱크(70)로부터 나온 도관(71)이 제 1 탱크(30)로부터 나온 도관(31)과 만나도록 하였으나, 클리너 탱크(70)가 직접 노즐(10)에 연결되도록 형성하여 노즐(10)에 클리너를 통과시키도록 형성하는 것도 가능할 것이다.
상기 클리너 탱크(70)에는 클리너를 유출하기 위한 압축 공기를 제공하도록 압력 펌프(50)가 연결된다. 본 실시예에서는 제 1 탱크(30) 및 제 2 탱크(40)에 압축 공기를 공급하는 압력 펌프(50)가 클리너 탱크(70)에 연결되도록 하였으나, 별개의 압력 펌프가 연결될 수도 있을 것이다.
이 때, 클리너 탱크(70)와 압력 펌프(50) 사이에는 레귤레이터(54)가 연결되어 클리너 탱크(70)로 유입되는 압축 공기의 압력을 조절할 수 있도록 형성된다.
한편, 상기 클리너 탱크(70)에는 제 1 탱크(30) 및 제 2 탱크(40)와 유사한 방식으로 수위 감지 센서(75)가 형성된다.
또한 클리너 탱크(70)의 상측부에는 외부에서 클리너를 주입할 수 있는 클리너 주입구(78)가 형성될 수 있다.
한편, 상기 클리너 탱크(70)로부터 연장된 도관(71)은 제 1 탱크(30)로부터 노즐(10)로 연결되는 도관(31)과 만나기 전에 제 2 탱크(40)로 유입되도록 분기된 도관(45)을 구비할 수 있다. 상기 분기된 도관(45)에는 압력 조절 부재(68)가 설치된다.
이와 같이 형성함으로써, 클리너를 직접 제 2 탱크(40)에 유입시킬 수 있으 며, 이에 따라 제 2 탱크(40) 내부의 회수된 잉크를 직접 클리너를 이용하여 경화되는 것을 방지할 수 있다.
회수 탱크(80)는 클리너 탱크(70)로부터 유출되어 노즐(10)을 통과한 클리너를 회수하도록 노즐(10)로부터 나온 도관(18)의 하류 측에 위치된다.
상기 회수 탱크(80)에는 제 1 탱크(30) 및 제 2 탱크(40)와 유사한 방식으로 수위 감지 센서(86)가 형성된다.
노즐(10)로부터 나와 회수 탱크(80)에 연결된 도관(18)에는 회수 탱크(80)로 들어가는 유체의 압력을 조절하기 위한 압력 조절 부재(67)가 설치된다. 이 때, 압력 조절 부재(67)는 압력 조절 밸브로서, 예를 들어 솔레노이드 밸브를 사용할 수 있다. 솔레노이드 밸브를 사용하는 경우, 솔레노이드 밸브를 잠금으로써 회수 탱크(80)로 유입되는 유체가 회수 탱크(80)로 들어가지 못하도록 할 수 있다. 이와 같은 압력 조절 부재는 클리너가 노즐(10)을 통과하는 경우에만 열어 두며, 잉크가 노즐(10)에서 분사되는 동안에는 잠금 상태를 유지하도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 제 2 실시예에서, 회수 탱크(80)로 유입되는 도관(18)은 노즐(10)로부터 제 2 탱크(40)로 유입되는 도관(14)으로부터 분기되도록 형성된다.
노즐(10)로부터 제 2 탱크(40)로 유입되는 도관(14)의 분기점 하류 측에는 스위치(150) 및 압력 조절 부재(64)가 설치된다. 상기 스위치(150)는 노즐(10)로부터 나온 유체가 제 2 탱크(40)로 들어가는 것을 선택할 수 있도록 한다. 이 때 본 실시예에서는 스위치(150)가 열리면 유체가 흐르지 못하게 되며 스위치(150)가 닫히면 유체가 흐를 수 있도록 형성되는 것으로 규정한다.
이하 도 2를 참조하여 본 발명의 제 2 실시예에 따른 잉크공급장치가 작동 과정에 대해 살펴본다.
잉크 분사 과정
잉크 분사 과정에서는 클리너를 사용하지 않으므로, 제 1 탱크(30)로부터 노즐(10)로 유입되는 도관(31) 상의 스위치(130)를 조절하여 잉크만이 노즐(10)로 유입될 수 있도록 한다.
이 때, 노즐(10)로부터 유출된 잉크가 회수 탱크(80)로 유입되지 않도록 회수 탱크(80) 측의 압력 조절 부재, 예를 들면, 솔레노이드 밸브를 잠금 상태로 유지한다.
또한 제 2 탱크(40)로 유입되는 도관(14)의 스위치(150)를 닫아 유체가 소통할 수 있도록 하고, 예를 들어, 솔레노이드 밸브인 압력 조절 부재(64)를 열어둠으로써 노즐(10)을 통과한 잉크가 제 2 탱크(40)로 유입될 수 있도록 한다.
이와 같이 설치된 상태에서는 제 1 실시예에서와 동일한 방식으로 잉크가 노즐(10)을 통하여 분사될 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 앞서 제 1 실시예에서의 설명으로 갈음하도록 한다.
잉크 회수 과정
본 발명의 제 2 실시예에 따른 잉크 공급 장치 에서의 잉크 회수 과정은 앞서설명한 잉크 분사 과정에서와 같이 클리너를 사용하지 않으므로, 제 1 탱크(30) 로부터 노즐(10)로 유입되는 도관 상의 스위치를 잉크만이 노즐(10)로 유입될 수 있도록 유지하고, 회수 탱크(80) 측의 압력 조절 부재, 예를 들면, 솔레노이드 밸브를 잠금 상태로 유지한다. 또한 제 2 탱크(40)로 유입되는 도관의 스위치(150)를 닫아 유체가 소통할 수 있도록 한다.
그 이외의 구성요소의 배치 및 회수 방법은 앞서 설명한 제 1 실시예에서의 잉크 회수 과정과 동일한 방식으로 이루어질 수 있다.
클리닝 과정
잉크를 오랫동안 분사 노즐(10)에 통과시킨 경우 분사 노즐(10)이나 잉크가 유동하는 도관에서 잉크가 응고하거나 찌꺼기가 생성된 경우 원활한 작동을 방해하게 되므로, 이를 정화시키기 위하여 클리너를 사용한다. 이와 같이 잉크 공급 장치의 도관 및 분사 노즐(10)을 지나도록 형성되는 클리너를 사용하여 잉크 공급 장치를 클리닝하는 과정은 다음과 같다.
클리닝 탱크(70)로부터 노즐(10)로 유입되는 도관(71) 상의 스위치(130)을 조작하여 클리너가 상기 노즐(10)로 유입되도록 하고, 노즐(10)로부터 제 2 탱크(40)로 유입되는 스위치(150) 개방하여 클리너가 제2 탱크(40)로 유입하지 않도록 한다. 그리고 클리너가 회수 탱크(80)로 유입될 수 있도록 압력 조절 부재(67), 예를 들어, 솔레노이드 밸브를 개방한다.
그 후, 상기 클리너 탱크(70)에 압축공기를 유입하여 클리너를 노즐(10)로 이송시키고, 클리너가 노즐(10)을 통하여 외부로 배출되도록 한다. 이 때 노즐(10) 을 통과하지 못한 클리너는 회수 탱크(80)로 회수된다.
한편, 이와 같이 클리닝 하는 동안 클리너 탱크(70)로부터 클리너가 분사 노즐(10)로 이송될 때, 제 2 탱크(40)로 연결된 도관(45)의 압력 조절 부재(68), 예를 들어 솔레노이드 밸브를 개방하면 클리너가 제 2 탱크(40)로 유입될 수 있다. 이와 같이, 제 2 탱크(40)로 클리너가 유입되면, 제 2 탱크(40) 내부의 잉크의 표면에 클리너가 분사되어 잉크와 섞여 잉크가 응고되는 것을 방지할 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명의 제 2 실시예에 따른 잉크 공급 장치 에서는 클리너가 노즐(10)을 통과하여 배출되고 회수 탱크(80)로 회수됨으로써, 노즐(10)이 깨끗하게 정화될 수 있다. 또한, 클리너가 직접 제 2 탱크(40)로 유입되면 클리너가 잉크의 응고를 방지할 수 있게 된다. 이와 같은 클리닝 작업은 잉크 분사 작업량 및 노즐(10)의 세척 필요 여부에 따라 선택적으로 이루어질 수 있을 것이다.
도 3은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 잉크공급장치의 구성도이다. 본 발명의제 3 실시예에 따른 두 개의 분사 노즐로 이루어진 잉크 공급 장치는 앞서 제 2 실시예에서 설명한 바와 같은 클리너 탱크(70) 및 회수 탱크(80)를 포함한다.
이하 본 발명의 제 3 실시예를 도 3를 참조하여 설명한다. 이 때, 앞서 설명한 제 1 실시예 및 제 2 실시예와 동일한 구성에 대하여는 설명하지 아니하고, 각각의 구성에 대하여 특별한 설명이 없는 경우에는 제 1 실시예 및 제 2 실시예와 동일한 구성으로 간주하여 제 1 실시예 및 제 2 실시예의 설명으로 갈음하도록 하며, 이하에서는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 특징적인 구성을 중심으로 설명하도록 한다.
도 3을 참조하면 본 발명의 제 3 실시예에 따른 잉크 공급 장치는 잉크를 저장하는 제 1 탱크(30), 상기 제 1 탱크(30)로부터 이송된 잉크를 토출하는 제 1 노즐(10) 및 제 2 노즐(20), 상기 제 1 노즐(10) 및 제 2 노즐(20)로부터 회수되는 잉크를 저장하는 제 2 탱크(40) 및 상기 제 1 탱크(30) 및 상기 제 2 탱크(40)에 압력을 제공하기 위한 압력 펌프(50) 및 잉크를 정화하기 위한 클리너를 수용하는 클리너 탱크(70) 및 노즐을 통과한 클리너를 회수하기 위한 회수 탱크(80)를 포함하여 구성된다.
도 3을 참조하면 본 발명의 제 3 실시예에 따른 잉크공급장치에서, 제1 노즐(10) 및 제2 노즐(20)은 각각 개별적으로 이루어지는 경로를 통해 잉크 혹은 클리너를 공급받는다. 또한, 상기 제1 노즐(10)과 제2 노즐(20)를 경유한 잉크나 클리너는 각각 다른 경로를 통해 제2 탱크(40) 혹은 회수 탱크(80)로 회수된다.
이 때, 각각의 제 1 및 제 2 노즐(10, 20) 각각으로 이루어지는 유체의 유동 경로만을 고려하면, 이는 제 2 실시예에서의 구성과 동일하게 형성된다.
다만, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 잉크공급장치에서는 각각 다른 도관을 통해 유입되고 유출되는 두 개의 노즐을 채용하고 있다.
이 때, 제 1 노즐(10)과 연결된 스위치(130)는 제 1 탱크(30)로부터 나온 잉크만이 제 1 노즐(10)에 유입되도록 하거나, 클리닝 탱크(70)로부터 유출된 클리너 만이 제 1노즐(10)에 유입되도록 하거나, 혹은 잉크 및 클리너 모두 제 1 노즐(10)에 유입되지 못하도록 형성될 수 있다.
또한 제 2 노즐(20)과 연결된 스위치(140)는 제 1 탱크(30)로부터 나온 잉크 만이 제 2 노즐(20)에 유입되도록 하거나, 클리닝 탱크(70)로부터 유출된 클리너 만이 제 2 노즐(20)에 유입되도록 하거나, 혹은 잉크 및 클리너 모두 제 2 노즐(20)에 유입되지 못하도록 형성될 수 있다.
이와 같이 두 개의 노즐로 이루어진 잉크 공급 장치를 사용하는 경우에는 양 노즐 중 어느 하나만을 사용하거나, 혹은 두 개의 노즐을 모두 사용할 수 있다.
따라서, 두 개의 노즐 중 어느 하나를 클리닝 하는 동안에도 다른 노즐을 이용하여 잉크 분사 작업을 수행할 수 있게 된다.
또한 두 개의 노즐을 모두 사용하는 경우에는 잉크 분사 작업의 효율성을 높일 수 있다.
이상에서 본 발명에 따른 잉크 공급 장치 에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 잉크 공급 장치의 개략도,
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 잉크 공급 장치의 개략도,
도 3은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 잉크 공급 장치의 개략도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 노즐 30 제 1 탱크
40 제 2 탱크 70 클리너 탱크
80 회수 탱크 130, 140, 150 스위치

Claims (16)

  1. 잉크를 저장하는 제 1 탱크;
    상기 제 1 탱크로부터 이송된 잉크를 토출하는 제 1 노즐;
    상기 제 1 노즐로부터 회수되는 잉크를 저장하는 제 2 탱크;
    상기 제 1 탱크 및 상기 제 2 탱크 또는 그들 중 어느 하나에 압력을 제공하기 위한 압력 펌프;
    상기 제 1 탱크 및 상기 제 2 탱크를 연결하는 복귀라인; 및
    상기 제 2 탱크에 회수된 잉크가 상기 제 1 탱크로 복귀가능하도록 상기 복귀 라인에 설치된 제 1 압력 조절 부재 및 상기 제 1 노즐과 제 2 탱크 사이에 설치된 제 2 압력 조절 부재를 포함하는 잉크 공급 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 노즐에 클리너를 공급하기 위한 클리너 탱크;
    상기 클리너를 회수하도록 상기 제 1 노즐에 유체 소통가능하게 연결된 회수 탱크를 더 포함하는, 잉크 공급 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 클리너 탱크로부터 상기 제 1 노즐로 유입되는 도관으로부터 분기된 도관이 회수탱크와 연결되며, 상기 분기된 도관에는 압력 조절 부재가 설치되는, 잉 크 공급 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 탱크로부터 이송된 잉크를 토출하고, 토출 후 남은 잉크가 제 2 탱크로 회수되도록 형성되는 제 2 노즐; 및
    상기 제 2 노즐과 제 2 탱크 사이에 설치된 제 3 압력 조절 부재를 더 포함하는, 잉크 공급 장치.
  5. 제 1항 또는 제 4항에 있어서,
    상기 제 1 탱크 및 상기 제 2 탱크와 상기 압력 펌프 사이에 각각 설치된 레귤레이터를 더 포함하는, 잉크 공급 장치.
  6. 제 1항 또는 제 4항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 압력 조절 부재는 솔레노이드 밸브인, 잉크 공급 장치.
  7. 제 1항 또는 제 4항에 있어서,
    상기 제 1 탱크 및 상기 제 2 탱크 각각에 설치된 수위 감지 센서를 더 포함하는, 잉크 공급 장치.
  8. 제 1항 또는 제 4항에 있어서,
    상기 제 2 탱크는 제 4 압력 조절 부재가 설치된 압력조절 라인에 의하여 외기와 연결되는, 잉크 공급 장치.
  9. 제 4항에 있어서,
    상기 제 1 탱크로부터 상기 제 1 노즐 및 상기 제 2 노즐로 잉크를 선택적으로 유입시키기 위한 스위치를 더 포함하는, 잉크 공급 장치.
  10. 제 4항에 있어서,
    상기 제 1 노즐 및 상기 제 2 노즐에 클리너를 공급하기 위한 클리너 탱크;
    상기 클리너를 회수하도록 상기 제 1 노즐 및 상기 제 2 노즐에 유체 소통가능하게 연결된 회수 탱크를 더 포함하는, 잉크 공급 장치.
  11. 제 2항 또는 제 10항에 있어서,
    상기 제 1 탱크로부터 유입되는 잉크 및 상기 클리너 탱크로부터 유입되는 클리너 중 어느 하나를 상기 제 1 노즐로 선택적으로 유입시키기 위한 스위치를 더 포함하는, 잉크 공급 장치.
  12. 제 2항 또는 제 10항에 있어서,
    상기 클리너 탱크 및 상기 회수 탱크에 각각 설치된 수위 감지 센서를 더 포함하는, 잉크 공급 장치.
  13. 제 2항 또는 제 10항에 있어서,
    상기 회수 탱크는 상기 제 1 노즐 및 상기 제 2 탱크를 연결하는 라인으로부터 분기된 라인에 설치되고,
    상기 회수 탱크로의 분기 지점과 상기 제 2 탱크를 연결하는 라인상에 설치된 스위치를 더 포함하는, 잉크 공급 장치.
  14. 제 10항에 있어서,
    상기 제 2 탱크로부터 유입되는 잉크 및 상기 클리너 탱크로부터 유입되는 클리너 중 어느 하나를 상기 제 2 노즐로 선택적으로 유입시키기 위한 스위치를 더 포함하는, 잉크 공급 장치.
  15. 제 10항에 있어서,
    상기 클리너 탱크로부터 상기 제 1 노즐 및 제 2 노즐 또는 그 들 중 어느 하나로 유입되는 도관으로부터 분기된 도관이 회수탱크와 연결되며, 상기 분기된 도관에는 압력 조절 부재가 설치되는, 잉크 공급 장치.
  16. 제 10항에 있어서,
    상기 회수 탱크는 상기 제 2 노즐 및 상기 제 2 탱크를 연결하는 라인으로부터 분기된 라인에 설치되고, 상기 회수 탱크로의 분기 지점과 상기 제 2 탱크를 연 결하는 라인상에 설치된 스위치를 더 포함하는, 잉크 공급 장치.
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