KR20100081555A - 잉크젯 프린터의 노즐 캡핑장치 - Google Patents

Abstract

잉크젯 프린터의 노즐 캡핑장치가 개시된다. 개시된 노즐 캡핑장치는 잉크젯 헤드의 노즐칩을 덮어서 내부공간을 형성하는 캡과, 물이나 투명잉크로 그 내부공간에 습기를 공급하는 수단을 포함한다.

Description

잉크젯 프린터의 노즐 캡핑장치 {Nozzle capping apparatus for ink-jet printer}

잉크가 분사되는 노즐이 건조되어 막히는 현상을 방지하기 위한 잉크젯 프린터의 노즐 캡핑장치에 관해 개시한다.

일반적으로 잉크젯 프린터는, 인쇄용 잉크의 액적(droplet)을 노즐칩을 통해 용지 상의 원하는 위치에 방출시켜서 소정의 화상을 인쇄하는 장치로서, 잉크 액적을 방출하는 헤드의 형태에 따라 셔틀(shuttle) 타입과 어레이(array) 타입으로 분류된다. 셔틀(shuttle) 타입은 단일 노즐칩을 구비한 헤드가 용지의 폭방향으로 왕복이동하면서 인쇄를 진행하는 것이고, 어레이 타입은 노즐칩 여러 개를 용지의 폭방향을 따라 배열하여 라인 단위로 인쇄를 진행하는 것인데, 최근에는 인쇄속도 면에서 유리한 어레이 타입 헤드가 선호되고 있는 추세이다.

한편, 이러한 잉크젯 헤드를 이용한 인쇄작업을 장기간 쉬다보면, 노즐칩의 액적 방출구 즉, 노즐에 고여있던 잉크가 건조되어 굳어지면서 막혀버리는 소위 clogging 현상이 발생될 수 있다. 이렇게 되면, 그 막힌 노즐로는 액적이 나오지 못하게 되므로, 원하는 화상을 제대로 인쇄할 수가 없게 된다. 따라서, 이러한 문 제를 해결하기 위해 잉크젯 프린터에는 인쇄작업을 쉬는 동안 노즐칩을 외기와 접촉되지 않도록 덮어주는 캡핑장치가 구비되어 있다. 이 캡핑장치는 잉크젯 헤드의 노즐칩 주변을 둘러싸며 덮어줌으로써 외기와의 접촉에 의해 노즐 내의 잉크가 말라서 응고되지 않도록 해주는, 예컨대 잉크펜의 뚜껑과 같은 역할을 해주는 것이다.

그런데, 이와 같이 단순히 노즐칩을 덮어주는 것만으로는 잉크의 건조를 방지하는데 한계가 있다. 특히 최근에는 상기한 바와 같이 용지의 전폭에 해당되는 길이를 가진 어레이 타입의 잉크젯 헤드가 많이 채용되므로, 캡핑장치도 그 전체를 커버할 수 있도록 길어져야 하는데, 그러다보니 아무래도 완벽한 밀봉이 잘 이루어지지 않고 중간에 틈새가 생기기 쉬워져서 예상보다 노즐이 빠르게 말라버릴 수 있다. 따라서, 장기간 인쇄를 하지 않더라도 노즐의 건조를 안정적으로 막을 수 있는 캡핑장치가 필요하다.

일 실시예에 따른 잉크젯 프린터의 노즐 캡핑장치는, 잉크젯 헤드의 노즐칩을 덮는 캡; 및 상기 노즐칩을 덮는 캡의 내부공간에 습기를 공급하는 습기공급수단;을 포함한다.

여기서, 상기 습기공급수단은, 액체가 저장된 저장부 및, 상기 캡의 내부공간에 습기가 공급되도록 상기 저장부와 연통시키는 연통기구를 포함할 수 있다.

상기 연통기구는, 상기 내부공간과 상기 저장부가 서로 통하도록 상기 캡과 저장부에 형성된 연통홀을 선택적으로 연결하는 연결부를 구비할 수 있다.

상기 연결부는 상기 연통홀을 탄력적으로 막는 핀밸브를 구비하여, 상기 캡이 상기 노즐칩을 덮으면, 상기 잉크젯 헤드의 일측에 의해 상기 핀밸브가 탄력에 대항하여 밀리면서 상기 연통홀이 열리도록 구성될 수 있다.

또는, 상기 연결부가, 상기 연통홀을 슬라이딩 이동하며 막는 슬라이드부재를 구비하여, 상기 슬라이드부재를 슬라이딩시키면 상기 연통홀이 열리면서 상기 내부공간과 저장부가 통하도록 구성될 수도 있다.

상기 액체는 물과 무색잉크 중 어느 하나일 수 있고, 상기 저장부는 경질재 케이스와, 팽창과 수축가능한 연질백과, 액체를 머금은 다공질부재 중 어느 하나일 수 있다.

상기 저장부에 액체의 잔량를 측정하는 잔량검출센서와, 그 잔량검출센서의 신호에 따라 상기 저장부에 액체를 보충하는 액체보충유닛이 더 구비될 수 있다.

또한, 상기 내부공간의 습도를 측정하는 습도계가 더 구비될 수 있다.

도 1 및 도 2는 일 실시예에 따른 노즐 캡핑장치를 도시한 것이다.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이 본 실시예의 노즐 캡핑장치는, 모터(30)에 의해 회동하는 본체(10)와, 본체(10) 상면에 설치된 캡(11)을 구비하고 있다. 따라서, 모터(30)에 의해 본체(10)가 프린트헤드(20) 쪽으로 회동하면, 상기 캡(11)이 그 헤드(20)의 하면에 배치된 노즐칩(21)들을 덮어서 외기와 차단된 내부공간을 만들어준다.

그리고, 본체(10) 내부에는 도 2에 도시된 바와 같이 물이나 투명잉크 등의 액체가 저장된 저장부(12)가 마련되어 있는데, 이 저장부(12)와 캡(11)에는 상호간에 공간이 통할 수 있도록 연통홀(11a,12a)이 형성되어 있다. 따라서, 이 연통홀(11a,12a)이 개방되면 저장부(12)의 액체가 캡(11)에 의해 형성되는 내부공간으로 증발되어 들어갈 수 있게 된다. 즉, 캡(11)이 노즐칩(21) 주변에 내부공간을 만들면, 상기 저장부(12)를 포함한 습기공급수단에서 내부공간에 습기를 공급해줌으로써 노즐의 막힘을 억제해주고자 한 것이다.

참조부호 14는 상기 연통홀(11a,12a)을 탄력적으로 막아주는 핀밸브를 나타내는 것으로, 본체(10)가 프린트헤드(20)에서 이격되어 있을 때에는 상기 연통홀(11a,12a)을 막고 있다가, 본체(10)가 프린트헤드(20)로 접근하여 상기 캡(11)이 노즐칩(21)을 덮을 때 연통홀(11a,12a)을 개방해주는 연결부의 역할을 한다. 도 3a 및 도 3b가 핀밸브(14)의 작동 메카니즘을 도시한 것인데, 도 3a와 같이 노즐 캡핑장치 본체(10)가 프린트헤드(20)에서 떨어져 있을 때에는 핀밸브(14)가 스프링(14b)의 탄력을 받아 상승하면서 패킹부(14a)로 연통홀(11a,12a)을 막게 된다. 그러다가 도 3b와 같이 본체(10)가 프린트헤드(20)로 접근하면 헤드(20) 일측에 핀밸브(14)가 눌리면서 스프링(14b)이 압축되고, 이에 따라 패킹부(14a)로 막혀있던 연통홀(11a,12a)이 개방되는 것이다. 참조부호 15는 저장부(12)의 액체 잔량을 검출하기 위한 잔량검출센서를 나타내며, 참조부호 13은 내부공간의 습도를 측정하기 위한 습도계를 나타낸다.

이와 같은 노즐 캡핑장치는 다음과 같이 사용될 수 있다.

우선, 인쇄가 진행되는 동안에는 노즐칩(21)의 노즐들로부터 용지(미도시)로 잉크가 분사되는 것을 방해하지 않도록 노즐 캡핑장치의 본체(10)가 프린트헤드 (20)로부터 이격된다.

이후, 인쇄가 종료되고 인쇄대기 상태로 전환되면, 본체(10)가 모터(30)의 구동에 의해 프린트헤드(20)로 접근하게 되고, 이에 따라 상기 캡(11)이 노즐칩(21) 주변을 둘러싸며 덮어서 외기와 차단된 내부공간을 형성해준다. 이때, 도 3b에 도시된 것처럼 헤드(10) 일측에 핀밸브(14)가 눌리면서 패킹부(14a)로 막혀있던 연통홀(11a,12a)이 개방된다. 따라서, 이후에는 저장부(12)에 저장되어 있는 액체가 자연 증발되면서 캡(11)에 의해 형성된 내부공간 안으로 습기가 계속 공급되므로, 노즐칩(21)의 각 노즐들이 건조되어 잉크가 응고되는 현상이 억제되는 것이다. 내부공간 내의 습도는 상기 습도계(13)가 측정하게 되며, 습도가 적정 범위를 넘어서면 프린터의 디스플레이 패널 등을 통해 알람 메시지를 표시한다. 그리고, 상기 잔량검출센서(15)는 저장부(12) 내의 액체 수위가 적정 범위 아내로 떨어지는지 여부를 감지하며, 수위가 낮아지면 마찬가지로 디스플레이 패널에 알람 메시지를 표시한다. 수위가 습도가 적정 범위보다 낮다는 알람 메시지가 표시되면, 캡핑장치를 점검해서 저장부에 액체를 채우거나 새 저장부로 교체해서 사용하면 된다.

이렇게 하면, 노즐칩(21)을 둘러싼 내부공간 내에 적정한 습도를 계속 유지할 수 있기 때문에, 노즐이 건조되어 막히는 clogging현상을 안정적으로 방지할 수 있다.

한편, 상기한 실시예의 구성에서 몇 가지 변형 실시예도 가능하다.

먼저, 도 4에 도시된 바와 같은 액체보충유닛(40)을 더 설치할 수도 있다. 이것은 저장부(12)에 연결된 튜브(41)와, 잔량검출센서(15)의 신호에 따라 튜브(41)를 개폐하는 자동밸브(42)를 구비한 것으로, 잔량검출센서(15)에서 액체 수위가 낮은 것으로 측정되면, 컨트롤러(43)가 자동밸브(42)를 개방하여 튜브(41)를 통해 저장부(12)로 액체가 보충되게 하는 것이다. 이렇게 하면 사용자가 수동으로 저장부(12)를 교체하거나 액체를 보충할 필요가 없어지기 때문에 사용이 보다 편리해진다.

또 다른 변형 실시예로서, 상기 핀밸브(14)와 같은 연통기구의 연결부를 도 5와 같은 슬라이드부재(50)로 대체할 수 있다. 즉, 연통홀(11a)을 슬라이드부재(50)로 막고 있다가, 캡(11)이 노즐칩(21)을 덮으면 액츄에이터(51)로 슬라이드부재(50)를 슬라이딩시켜서 연통홀(11a)를 개방하도록 할 수도 있다.

또한, 상기 저장부(12)로서 상기 실시예에서는 액체의 수용공간이 마련된 경질재 케이스를 예시하였는데, 탄력적인 팽창과 수축이 가능한 연질백(flexible bag)이나, 액체를 머금은 다공질부재로 대체할 수도 있다. 예컨대, 상기 경질재 케이스로는 플라스틱 등이 사용될 수 있다. 그리고 연질백으로는 비닐과 같은 필름재질이 사용될 수 있는데 공기가 액체가 새지 않는 질긴 재질이면 무방하다. 그 안에 액체를 저장해서 사용하면 된다. 또한 다공질부재로는 스펀지 등이 사용될 수 있으며, 스펀지 안에 물이나 무색잉크를 함습시켜서 저장부로 사용할 수 있다.

그러므로, 이러한 실시예들의 노즐 캡핑장치를 사용하면, 인쇄작업을 장기간 쉬더라도 지속적인 습기의 공급에 의해 노즐의 막힘을 충분히 억제할 수 있으므로 안정적인 성능유지를 보장할 수 있게 된다.

도 1은 일 실시예에 따른 노즐 캡핑장치의 외관을 도시한 도면,

도 2는 도 1에 도시된 노즐 캡핑장치의 분리사시도,

도 3a 및 도 3b는 도 1에 도시된 노즐 캡팡장치의 동작을 설명하는 도면,

도 4 및 도 5는 도 1에 도시된 노즐 캡핑장치의 변형 가능한 실시예를 보인 도면.

Claims (10)

1. 잉크젯 헤드의 노즐칩을 덮는 캡; 및

   상기 노즐칩을 덮는 캡의 내부공간에 습기를 공급하는 습기공급수단;을 포함하는 잉크젯 프린터의 노즐 캡핑장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 습기공급수단은,

   액체가 저장된 저장부 및,

   상기 캡의 내부공간에 습기가 공급되도록 상기 저장부와 연통시키는 연통기구를 포함하는 잉크젯 프린터의 노즐 캡핑장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 연통기구는,

   상기 내부공간과 상기 저장부가 서로 통하도록 상기 캡과 저장부에 형성된 연통홀을 선택적으로 연결하는 연결부를 구비하는 잉크젯 프린터의 노즐 캡핑장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 연결부는 상기 연통홀을 탄력적으로 막는 핀밸브를 구비하여,

   상기 캡이 상기 노즐칩을 덮으면, 상기 잉크젯 헤드의 일측에 의해 상기 핀 밸브가 탄력에 대항하여 밀리면서 상기 연통홀이 열리도록 형성된 잉크젯 프린터의 노즐 캡핑장치.
5. 제3항에 있어서,

   상기 연결부는, 상기 연통홀을 슬라이딩 이동하며 막는 슬라이드부재를 구비하여,

   상기 슬라이드부재를 슬라이딩시키면 상기 연통홀이 열리면서 상기 내부공간과 저장부가 통하도록 된 잉크젯 프린터의 노즐 캡핑장치.
6. 제2항에 있어서,

   상기 액체는 물과 무색잉크 중 어느 하나인 잉크젯 프린터의 노즐 캡핑장치.
7. 제2항에 있어서,

   상기 저장부는 경질재 케이스와, 팽창과 수축가능한 연질백과, 액체를 머금은 다공질부재 중 어느 하나인 잉크젯 프린터의 노즐 캡핑장치.
8. 제2항에 있어서,

   상기 저장부에 액체의 잔량를 측정하는 잔량검출센서가 구비된 잉크젯 프린터의 노즐 캡핑장치.
9. 제8항에 있어서,

   상기 잔량검출센서의 신호에 따라 상기 저장부에 액체를 보충하는 액체보충유닛이 더 구비된 잉크젯 프린터의 노즐 캡핑장치.
10. 제9항에 있어서,

    상기 내부공간의 습도를 측정하는 습도계가 더 구비된 잉크젯 프린터의 노즐 캡핑장치.

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