KR20110025767A

KR20110025767A - 인쇄장치

Info

Publication number: KR20110025767A
Application number: KR1020107028932A
Authority: KR
Inventors: 지즈오 오자와
Original assignee: 마스터마인드 컴퍼니, 리미티드
Priority date: 2008-06-24
Filing date: 2009-06-02
Publication date: 2011-03-11
Also published as: US20110115844A1; EP2305475A1; JP5133412B2; WO2009157139A1; IL209851A0; JPWO2009157139A1; AU2009263666A1; CN102066115A

Abstract

인쇄장치(1)는, 잉크 탱크(3)에 저장되어 있는 안료 잉크를 잉크젯 헤드(2)를 경유하여 순환시키는 잉크 순환유로(4)을 구비하고 있다. 잉크 순환유로(4)에는 잉크젯 헤드(2)를 우회시키는 바이패스 유로(5)이 접속되어 있다. 인쇄시에는 잉크젯 헤드(2)의 잉크 댐퍼(10)를 경유하여 잉크를 순환시키고, 인쇄대기시에는 바이패스 유로(5)를 경유하여 잉크를 순환시킴으로써 잉크의 유로에 안료 잉크의 안료입자가 침전하는 것을 방지한다. 인쇄대기 시에는, 크리닝액 공급유로(13, 14)를 열고, 크리닝 펌프(19b)를 구동하여 크리닝액 탱크(12)부터 잉크젯 헤드(2)의 노즐을 경유시켜서 크리닝액을 흡인하여 잉크젯 헤드(2)내의 안료 잉크를 세정한다.

Description

인쇄장치{PRINTING DEVICE}

본 발명은, 안료 잉크(顔料ink) 등의 침강성(沈降性)의 잉크를 잉크젯 헤드(inkjet head)의 노즐(nozzle)로부터 토출(吐出)하여 인쇄하는 인쇄장치에 관한 것이다.

안료 잉크 등의 침강성의 잉크를 사용하는 잉크젯식의 인쇄장치에서는, 인쇄가 장시간에 걸쳐서 이루어지지 않고 방치되면, 잉크 탱크내, 잉크 탱크로부터 잉크젯 헤드에 이르는 잉크 공급경로(ink 供給徑路) 등에 있어서, 잉크 용액중의 안료입자(顔料粒子)가 침전(沈澱)하여 잉크 막힘이 발생한다. 그 결과, 잉크젯 헤드로부터 잉크를 토출할 수 없게 되거나, 잉크젯 헤드에 공급되는 잉크 용액중의 안료입자의 농도가 변화되어서 인쇄품질이 열화(劣化)되는 등의 불량이 발생한다.

특허문헌1에는, 잉크 용액중의 안료입자의 침전에 의한 불량을 방지하기 위하여, 잉크 공급용의 탱크에, 잉크젯 헤드를 경유하지 않고 잉크를 순환시키는 것이 가능한 잉크 공급로(ink 供給路)를 부착한 잉크젯 기록장치(inkjet 記錄裝置)가 제안되어 있다. 이 잉크젯 기록장치에서는, 잉크젯 헤드에 잉크를 공급하지 않고 있는 사이이더라도, 잉크 공급로의 일단으로부터 탱크내의 잉크를 흡인하여 잉크 공급로내에 흐르게 하고, 잉크 공급로의 타단으로부터 다시 탱크내로 되돌리는 잉크 순환동작(ink 循環動作)을 하고, 이에 따라 잉크 공급로 혹은 탱크내에 있어서의 안료입자의 침전을 방지하고 있다. 또한 잉크 공급용의 탱크내에 마그넷 스터러(magnetic stirrer)를 부착하고 있어, 탱크내의 잉크를 교반(攪拌)함으로써 탱크내에 있어서의 안료입자의 침전을 방지할 수 있도록 되어 있다.

일본국 공개특허 특개2008-55646호 공보

특허문헌1의 구성에서는, 잉크 공급용의 탱크내 및 잉크 공급경로의 순환유로(循環流路)가 되어 있는 부분에 있어서의 안료입자의 침전을 방지할 수 있지만, 잉크젯 헤드내나 잉크젯 헤드와 잉크 공급유로를 접속하는 매니폴드(manifold)내 등에 있어서의 안료입자의 침전을 방지할 수 없다. 잉크젯 헤드내의 안료입자의 침전을 방지하기 위해서는, 예를 들면 정기적으로 잉크를 잉크젯 헤드의 각 노즐로부터 토출시키는 크리닝 동작을 하면 좋다. 그러나 이러한 크리닝 동작을 하면, 헛되게 소비되는 잉크의 양이 증대하여 런닝코스트(running cost)가 상승해버린다.

본 발명의 과제는, 잉크 소비량을 증대시키지 않고 잉크젯 헤드내나 잉크 공급경로에 있어서의 잉크 용액중의 안료입자의 침전을 방지할 수 있는 인쇄장치를 제안하는 것이다.

상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 인쇄장치는,

잉크젯 헤드와,

잉크 저장부와,

상기 잉크 저장부에 저장되어 있는 잉크를, 상기 잉크젯 헤드와 통하고 있는 잉크 댐퍼를 경유하여 순환시키기 위한 잉크 순환유로와,

상기 잉크 순환유로를 따라 잉크를 순환시키는 잉크 순환 펌프와,

상기 잉크 순환유로에 있어서의 상기 잉크 댐퍼의 상류측의 분기위치 및 하류측의 합류위치의 사이를 통하게 하고 있는 바이패스 유로와,

상기 잉크 순환유로를 따라 순환하는 잉크의 경로를, 상기 잉크 댐퍼를 경유하는 경로 및 상기 바이패스 유로를 경유하는 경로의 일방으로 절환하는 유로절환수단과,

크리닝액 저장부와,

상기 크리닝액 저장부와 일단이 통하고, 상기 잉크 순환유로에 있어서의 상기 분기위치 및 상기 합류위치의 사이의 유로 부분에 타단이 통하고 있는 크리닝액 공급유로와,

상기 크리닝액 공급유로를 개폐하는 유로개폐수단과,

상기 잉크젯 헤드의 노즐로부터 잉크 혹은 크리닝액을 흡인하는 크리닝 펌프를

구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

여기에서 상기 유로절환수단으로서는, 상기 분기위치에 배치한 제1절환밸브 및 상기 합류위치에 배치한 제2절환밸브를 사용할 수 있다. 이 경우에는, 상기 제1절환밸브를 3방향 절환밸브로 하고, 그 3개의 포트를 각각, 상기 분기위치에 있어서 상기 잉크 순환유로의 분기위치 상류측 유로, 분기위치 하류측 유로 및 바이패스 유로의 상류단과 통하게 하면 좋다. 마찬가지로, 상기 제2절환밸브를 3방향 절환밸브로 하고, 그 3개의 포트를 각각, 상기 합류위치에 있어서 상기 잉크 순환유로의 합류위치 상류측 유로, 합류위치 하류측 유로 및 상기 바이패스 유로의 하류단과 통하게 하면 좋다.

또한 상기 잉크 순환 펌프, 상기 유로절환수단, 상기 유로개폐 밸브 및 상기 크리닝 펌프를 제어하는 제어수단에 의하여 다음과 같이 동작시키는 것이 바람직하다.

즉 상기 제어수단은, 소정의 간격으로 잉크를 순환시키기 위하여 상기 잉크 순환 펌프를 소정의 간격으로 구동한다. 또한 인쇄시에는, 상기 잉크 순환유로를 따라 순환하는 잉크의 경로를 상기 잉크 댐퍼를 경유하는 경로로 바꾸고, 상기 크리닝액 공급유로를 폐쇄상태로 절환한다. 이에 대하여 인쇄대기상태가 소정의 시간이상 계속하면, 상기 잉크 순환유로를 따라 순환하는 잉크의 경로를 상기 바이패스 유로를 경유하는 경로로 바꾸고, 상기 크리닝액 공급유로를 열고, 상기 크리닝 펌프를 구동하여 상기 잉크젯 헤드의 노즐을 흡인한다.

다음에, 본 발명의 인쇄장치에 있어서, 상기 잉크 저장부에 저장되어 있는 잉크를 젓기 위한 교반수단을 구비하고 있는 것이 바람직하다. 그 대신에, 상기 잉크 저장부에 진동을 가하여 당해 잉크 저장부내의 잉크를 젓기 위한 진동부여수단을 구비하고 있어도 좋다.

본 발명의 인쇄장치에서는, 잉크 순환유로에, 잉크젯 헤드를 우회(迂回)시켜서 잉크를 순환시키는 바이패스 유로가 설치되어 있고, 유로절환수단에 의하여 잉크 저장부에서의 잉크를, 잉크젯 헤드의 잉크 댐퍼를 경유하는 유로 및 잉크젯 헤드의 잉크 댐퍼를 우회시키는 바이패스 유로의 어느 일방을 따라 순환시킬 수 있다. 따라서 인쇄를 하고 있는 경우 및 인쇄를 하고 있지 않는 경우의 어디에 있어서도, 잉크 순환유로를 따라 잉크를 순환시킬 수 있다. 따라서 인쇄중 및 인쇄대기상태에 있어서, 잉크 순환유로내에 있어서의 잉크의 침전을 방지할 수 있다.

또한 인쇄대기상태에 있어서는, 잉크젯 헤드를 잉크의 순환경로로부터 분리할 수 있다. 이 상태를 형성하고, 크리닝액 공급유로를 통하여 잉크젯 헤드에 크리닝액을 공급하고, 공급한 크리닝액을 노즐로부터 흡인함으로써 잉크젯 헤드내에 잔류(殘留)하고 있는 잉크를 씻어낼 수 있다. 그 결과, 잉크를 소비하지 않고, 잉크젯 헤드내를 안료입자가 침전하지 않고 있는 정상인 상태로 유지할 수 있다.

도1은, 본 발명을 적용한 실시형태1에 관한 인쇄장치의 개략적인 구성도이다.
도2는 실시형태2에 관한 인쇄장치의 개략적인 구성도이다.
도3은 실시형태3에 관한 인쇄장치의 개략적인 구성도이다.
도4는 실시형태4에 관한 인쇄장치의 개략적인 구성도이다.

이하에, 도면을 참조하여 본 발명을 적용한 인쇄장치의 실시형태에 관하여 설명한다.

(실시형태1)

도1은 본 발명을 적용한 실시형태1에 관한 인쇄장치의 개략적인 구성도이다. 인쇄장치(1)는, 텍스타일(textile)용의 백색 잉크(白色 ink) 등의 안료 잉크에 의하여 인쇄하는 잉크젯 헤드(2)와, 이 잉크젯 헤드(2)에 공급하기 위한 안료 잉크를 저장하는 잉크 탱크(3)와, 잉크젯 헤드(2)와 통하고 있는 잉크 댐퍼(10)를 경유하여 잉크를 순환시키는 잉크 순환유로(4)를 구비하고 있다. 잉크 순환유로(4)의 상류단은 잉크 탱크(3)의 바닥부에 접속되어 있고, 잉크 순환유로(4)의 하류단은 잉크 탱크(3)의 상부에 접속되어 있다.

잉크 순환유로(4)에는, 잉크젯 헤드(2)의 상류측의 부위(분기위치(分岐位置))로부터 분기되고 그 하류측의 부위(합류위치(合流位置)에서 합류하는 바이패스 유로(5)가 접속되어 있다. 바이패스 유로(5)는, 분기위치에 있어서 3방향 절환밸브(6)를 통하여 잉크 순환유로(4)에 접속되고, 합류위치에 있어서 3방향 절환밸브(7)를 통하여 잉크 순환유로(4)에 접속되어 있다. 잉크 순환유로(4)의 합류위치로부터 잉크 탱크(3)까지 사이의 경로에는 잉크 순환 펌프(8) 및 필터(9)가 배치되어 있다.

3방향 절환밸브(6)에서는, 그 3개의 포트(port)(6a, 6b, 6c)가, 각각 분기위치에 있어서 잉크 순환유로(4)의 분기위치 상류측 유로(分岐位置上流側流路)(4a), 분기위치 하류측 유로(分岐位置下流側流路)(4b) 및 바이패스 유로(5)의 상류단(上流端)(5a)과 통하고 있다. 3방향 절환밸브(6)는, 포트(6a, 6b)가 서로 통하는 제1절환위치(第1位置) 및 포트(6a, 6c)가 서로 통하는 제2절환위치로 절환 가능하다. 3방향 절환밸브(7)에서는, 그 3개의 포트(7a, 7b, 7c)가, 각각 합류위치에 있어서 잉크 순환유로(4)의 합류위치 상류측 유로(合流位置上流側流路)(4c), 합류위치 하류측 유로(合流位置下流側流路)(4d) 및 바이패스 유로(5)의 하류단(下流端)(5b)과 통하고 있다. 3방향 절환밸브(7)는, 포트(7a, 7b)가 서로 통하는 제1절환위치 및 포트(7b, 7c)가 서로 통하는 제2절환위치로 절환 가능하다.

잉크젯 헤드(2)와 통하고 있는 잉크 댐퍼(10)(잉크 매니폴드)는, 잉크 순환유로(4)에 있어서의 분기위치 하류측 유로(4b) 및 합류위치 상류측 유로(4c) 사이에 접속되어 있다. 이 잉크 댐퍼(10)를 통하여 잉크젯 헤드(2)에 대한 잉크의 공급이 이루어진다. 잉크 댐퍼(10)의 유입구(流入口)(10a)는 잉크 순환유로(4)의 분기위치 하류측 유로(4b)에 접속되어 있어, 그 유출구(流出口)(10b)는 잉크 순환유로(4)의 합류위치 상류측 유로(4c)에 접속되어 있다. 잉크 댐퍼(10)의 내부에는 유입구(10a) 및 유출구(10b)와 통하고 있는 잉크실(10c)이 형성되어 있고, 이 잉크실(10c)은 댐퍼막(damper膜) 등의 댐퍼기구를 통하여 잉크젯 헤드(2)내의 잉크실(도면에는 나타내지 않는다)과 통하고 있다. 잉크젯 헤드(2)내의 잉크실은 각 노즐(도면에는 나타내지 않는다)과 통하고 있다.

다음에 인쇄장치(1)는, 잉크젯 헤드(2)의 내부를 세정하기 위한 크리닝액(cleaning液)을 저장하는 크리닝 탱크(cleaning tank)(12)를 구비하고 있다. 크리닝 탱크(12)에는 2개의 크리닝액 공급유로(cleaning液供給流路)(13, 14)가 접속되어 있다. 크리닝액 공급유로(13)는, 잉크 순환유로(4)에 있어서의 분기위치 하류측 유로(4b)에 Y자 조인트(15)를 통하여 접속되어 있다. 크리닝액 공급유로(13)에 있어서의 Y자 조인트(15)의 근방 위치에는 개폐 밸브(開閉 valve)가 부착되어 있다. 타방의 크리닝액 공급유로(14)는, 잉크 순환유로(4)에 있어서의 합류위치 상류측 유로(4c)에 Y자 조인트(16)를 통하여 접속되어 있다. 마찬가지로, 크리닝액 공급유로(14)에 있어서의 Y자 조인트(16)의 근방 위치에는 개폐 밸브(18)가 부착되어 있다.

잉크젯 헤드(2)의 노즐면(2a)에는 크리닝 장치(19)가 대향(對向)하도록 배치되어 있다. 크리닝 장치(19)에 의하여 잉크젯 헤드(2)의 노즐을 흡인하여 노즐내의 잉크 혹은 크리닝액 등의 액체를 흡인하는 크리닝 동작이 이루어진다. 크리닝 장치(19)는, 잉크젯 헤드(2)의 노즐면을 덮는 위치로 이동 가능한 캡핑기구(19a)와, 캡핑기구(19a)에 의하여 덮여진 공간내를 흡인 가능한 크리닝 펌프(19b)를 구비하고 있다. 크리닝 펌프(19b)의 토출(吐出)측은 폐액 탱크(廢液tank)(19c)에 접속되어 있다.

한편 인쇄장치(1)의 제어부(20)는, CPU 등의 신호처리부, 제어용의 프로그램이나 각종 데이터를 기억하는 기억부 및 외부로부터의 명령이 입력되는 입력부를 구비하고 있고, 외부로부터의 인쇄명령이나 제어명령에 의거하여 각종 제어를 한다. 구체적으로는, 제어부(20)는, 외부로부터의 인쇄명령에 의거하여 잉크젯 헤드(2)를 구동하여 인쇄동작을 하게 한다. 또한 인쇄동작에 연동하여 잉크 순환 펌프에 제어신호를 보내어 잉크 순환유로(4)를 따라 잉크를 순환시킨다. 또한 인쇄동작에 연동하여 혹은 외부로부터의 크리닝 명령에 의거하여 크리닝 장치(19)로 제어신호를 보내어, 캡핑기구(19a) 및 크리닝 펌프(19b)를 작동시킨다. 또한 3방향 절환밸브(6, 7) 및 개폐 밸브(17, 18)에 제어신호를 보내여 3방향 절환밸브(6, 7)의 변환 및 개폐 밸브(17, 18)의 개폐를 실시한다. 또한, 3방향 절환밸브(6, 7) 및 개폐 밸브(17, 18)를 인쇄장치(1)의 제어부(20)에 의하여 제어하지 않고, 수동으로 조작하거나 또는 다른 제어부를 통하여 제어하여도 좋다.

(잉크 및 크리닝액의 순환동작)

이 구성의 인쇄장치(1)에서는, 인쇄시 및 인쇄 대기시의 어느 쪽에 있어서도, 잉크 순환 펌프(8)를 정기적으로 구동하여 잉크 순환유로(4)를 통하여 정기적으로 잉크의 순환동작을 한다. 잉크 순환 펌프(8)를 연속운전 하여 잉크의 순환을 연속하여 하는 것도 가능하다.

우선, 인쇄시에는 제어부(20)는 개폐 밸브(17, 18)를 닫아 크리닝액 공급유로(13, 14)를 폐쇄한다. 또한 3방향 절환밸브(6, 7)를 제1절환위치로 세트하여 잉크젯 헤드(2)의 잉크 댐퍼(10)를 경유하는 잉크 순환경로를 형성한다. 이 상태에서 잉크 순환 펌프(8)가 구동되면, 잉크 탱크(3)의 잉크가 잉크젯 헤드(2)의 잉크 댐퍼(10)를 경유하여 흐른다. 잉크젯 헤드(2)의 각 노즐에는 잉크 댐퍼(10)를 통하여 잉크가 공급된다. 각 노즐을 구동하면, 각 노즐로부터 잉크 액적(液滴)이 기록매체(도면에는 나타내지 않는다)에 토출된다.

다음에 인쇄대기상태가 소정의 시간이상 계속하면, 제어부(20)는 3방향 절환밸브(6, 7)를 제2절환위치로 바꾸고, 잉크젯 헤드(2)를 우회하는 바이패스 유로(5)를 경유하는 순환경로를 형성한다. 이 상태에서 잉크 순환 펌프(8)가 구동하면, 잉크는 바이패스 유로(5)를 경유하여 순환하기 때문에, 인쇄를 하지 않는 상태에 있어서도 잉크가 순환하는 유로내에 있어서 잉크내의 안료입자가 침전하여 잉크 막힘이 발생하는 것이 방지된다.

또한 이 상태에 있어서, 제어부(20)는 개폐 밸브(17, 18)를 열어서 크리닝액 공급유로(13, 14)를 잉크젯 헤드(2)의 잉크 댐퍼(10)의 측과 통하게 한다. 그리고 크리닝 장치(19)의 캡핑기구(19a)에 의하여 잉크젯 헤드(2)의 노즐면을 덮어서 노즐의 주위를 밀폐공간으로 하고, 크리닝 펌프(19b)를 작동시킨다. 크리닝 탱크(12)내의 크리닝액은, 크리닝 펌프(19b)의 흡인력에 의하여 크리닝액 공급유로(13, 14), 잉크 댐퍼(10)를 경유하여 잉크젯 헤드(2)에 유입되고, 각 노즐로부터 흡입되어 폐액 탱크(19c)로 배출된다. 그 결과, 이들의 유로 및 잉크젯 헤드(2)내의 잉크실, 노즐 등이 세정(洗淨)된다. 따라서 이들의 유로 및 잉크젯 헤드(2)내에 남아 있은 잉크를 씻어낼 수 있다.

크리닝액에 의한 잉크젯 헤드(2)내의 세정을 하는 타이밍 및 세정 시간은 적절하게 설정 가능하다. 예를 들면 제어부(20)는, 내장된 타이머(timer)에 의하여 인쇄동작이 소정의 시간이상 이루어지지 않은 것을 검출하였을 경우에, 소정의 시간 연속하여 크리닝액을 흘려서 세정을 하고, 그 후에 인쇄가 재개될 때까지 잉크젯 헤드(2)내에 잉크를 공급하지 않도록 하여도 좋다. 또는, 세정후에 잉크젯 헤드(2)의 노즐에 다시 잉크를 공급하여 인쇄 가능한 상태로 하고, 그 후에는 소정의 시간이상 경과할 때마다 세정동작과 잉크 공급동작을 반복하여도 좋다. 또한 외부로부터의 세정명령에 의거하여 적절하게 세정동작을 하여도 좋다. 바이패스 유로를 경유하는 잉크의 순환동작의 타이밍도 마찬가지이다. 또한 외부로부터의 잉크 순환명령에 의거하여 잉크의 순환동작을 하더라도 좋다.

또한, 크리닝 펌프(19b)의 흡인력에 의하여 크리닝액을 유통시키는 대신에, 크리닝액 공급유로(13, 14)에 순환펌프를 설치하여 크리닝액을 순환시키는 것도 가능하다.

또한 잉크 탱크(3)내에 스터러(stirrer) 등의 교반수단을 설치하여 잉크 탱크(3)내를 저으면, 잉크 순환유로(4)로부터 흘러 나가는 잉크 농도를 균일하게 할 수 있기 때문에, 안료입자의 침전에 의하여 잉크젯 헤드(2)에 공급되는 잉크 농도가 변화되는 것에 의한 인쇄불량 등을 방지할 수 있다. 예를 들면 후술 실시형태2, 3(도2, 도3)에 나타내는 기구를 채용할 수 있다.

(실시형태2)

도2는, 본 발명을 적용한 실시형태2에 관한 인쇄장치의 개략적인 구성도이다. 인쇄장치(1A)는, 텍스타일용 백색 잉크 등의 안료 잉크를 저장하는 잉크 탱크(21)와, 잉크 탱크(21)내와 통하는 잉크 공급유로(22) 및 잉크 회수유로(23)와, 잉크 공급유로(22) 및 잉크 회수유로(23)가 접속된 잉크젯 프린터(24)를 구비하고 있다.

잉크젯 프린터(24)는, 실시형태1에 있어서의 잉크젯 헤드(2) 및 크리닝 장치(19)와 마찬가지로 구성된 잉크젯 헤드(25) 및 크리닝 장치(26)를 구비하고 있다. 잉크젯 헤드(25)에는, 도면에 나타나 있지 않은 매니폴드를 통하여 잉크 공급유로(22)가 접속되어 있고, 이 잉크 공급유로(22)로부터 잉크젯 헤드(25)내로 잉크가 공급된다. 또한 크리닝 장치(26)의 캡핑기구(26a)에는 잉크 회수유로(23)가 접속되어 있어, 크리닝 장치(26)의 크리닝 펌프(26b)를 작동시키면, 잉크젯 헤드(25)의 노즐로부터 흡인된 잉크를 이 잉크 회수유로(23)로부터 잉크 탱크(21)로 되돌릴 수 있다.

잉크 탱크(21)내에는, 잉크 탱크(21)의 뚜껑부(21a)로부터 바닥부를 향하여 연장되는 통체(筒體)(27)가 부착되어 있다. 통체(27)의 하단 부분은 폐쇄되어 있고, 잉크의 액면(液面) 아래로 가라앉아 있다. 이 통체(27)는 스테인레스의 철망(鐵網) 모양의 소재에 의하여 형성되어 있고, 철망 부분의 코(눈)의 조도(粗度)는, 1인치 안에 있는 그물코의 수를 1메쉬(mesh)라고 하였을 때에, 60~80메쉬 정도로 되어 있다. 잉크 회수유로(23)는, 뚜껑부(21a)를 관통하여 통체(27)의 내부로 삽입되어 있고, 그 하단은 통체(27)의 내부에 있어서 잉크의 액면 밑까지 연장되어 있다. 잉크 공급유로(22)는, 잉크 회수유로(23)와는 다른 위치에서 잉크 탱크(21)의 뚜껑부(21a)를 관통하고 있고, 그 하단은 잉크 탱크(21)내의 잉크의 액면 밑까지 연장되어 있다.

잉크 탱크(21)에는 뚜껑부(21a)를 관통하는 탈기관(脫氣管)(28)이 부착되어 있어, 탈기관(28)의 하단은 잉크의 액면 위로 개구하고 있다. 또한 잉크 탱크(21)의 바닥부에는 스터러(29)를 부착하고 있어, 이 스터러(29)를 도면에 나타나 있지 않은 모터 등의 구동원(驅動源)에 의하여 회전시킴으로써, 잉크 탱크(21)내의 잉크를 저을 수 있다.

잉크 공급유로(22)에는, 도면에 나타나 있지 않은 펌프 및 필터가 부착되어 있고, 이 펌프에 의하여 잉크 탱크(21)내의 잉크를 잉크젯 헤드(25)측으로 이송함과 아울러 잉크 공급유로를 흐르는 이물질(異物質)을 필터에 의하여 여과(濾過)할 수 있다.

다음에 이 인쇄장치(1A)에 있어서의 잉크의 순환에 대하여 설명한다. 잉크젯 헤드(25)에 의하여 인쇄를 할 때에는, 잉크젯 프린터(24)의 제어부는 잉크 공급유로(22)의 펌프를 작동시켜서 잉크젯 헤드(25)에 잉크를 공급하고, 인쇄를 한다. 한편 인쇄를 하지 않는 상태가 소정의 시간이상 계속되는 경우에는, 잉크젯 프린터(24)의 제어부는 크리닝 장치(26)의 캡핑기구(26a)에 의하여 잉크젯 헤드(25)의 노즐면을 막고, 크리닝 펌프(26b)에 의하여 잉크젯 헤드(25)의 노즐을 흡인한다. 이에 따라 잉크 공급유로(22) 및 잉크젯 헤드(25)내의 액실(液室)이나 노즐에 잉크를 흐르게 할 수 있다. 또한 흡인한 잉크를 잉크 회수유로(23)로 흐르게 하여 잉크 탱크(21)로 되돌릴 수 있다.

잉크 회수유로(23)로부터 잉크 탱크(21)에 회수된 잉크는, 통체(27)내로 방출된다. 크리닝 장치(26)로부터 잉크 회수유로(23)로 유입되는 잉크는 기포(氣泡)를 포함하고 있지만, 잉크 탱크(21)에 유입할 때과 통체(27)의 가는 그물코를 통과하고, 이 때에 기포가 제거된다. 이에 따라 잉크 탱크(21)로 회수되는 잉크는 기포를 포함하지 않는 상태가 된다. 따라서 기포를 포함하는 잉크가 재순환하여 잉크젯 헤드(25)에 공급되는 것에 의한 인쇄불량의 발생을 방지할 수 있다.

이상과 같이, 실시형태2의 인쇄장치(1A)에서는 인쇄를 하고 있지 않는 사이에도 잉크 공급유로(22) 및 잉크 회수유로(23)를 경유하여 잉크젯 헤드(25)에 잉크를 흐르게 할 수 있기 때문에 잉크젯 헤드(25)내 및 잉크 공급유로(22)내와 잉크 회수유로(23)내에 있어서의 잉크 용액 중의 안료입자의 침전을 방지할 수 있다. 또한 잉크 탱크(21)내를 스터러(29)로 교반함으로써 잉크 탱크(21)내에 있어서의 안료입자의 침전을 방지할 수 있다. 따라서 잉크젯 헤드(25)에 공급되는 잉크 농도가 변화되는 것에 의한 인쇄불량 등의 발생을 방지할 수 있다.

(실시형태3)

도3은, 본 발명을 적용한 실시형태3에 관한 인쇄장치를 나타내는 개략적인 구성도이다. 실시형태3의 인쇄장치는, 잉크 탱크내에 있어서의 안료입자의 침전을 방지할 수 있게 한 것이다.

인쇄장치(1B)는, 텍스타일용 백색 잉크 등의 안료 잉크를 저장하는 잉크 탱크(31)와, 이 잉크 탱크(31)내와 통하는 잉크 공급유로(32)와, 잉크 공급유로(32)에 접속된 잉크젯 프린터(33) 등을 구비하고 있다. 잉크젯 프린터(33)는 잉크젯 헤드를 구비한 공지된 구성의 것이다.

잉크 탱크(31)는, 알루미늄제의 박스에 의하여 형성되어 있고, 내부에 잉크를 봉입한 후에 탈기(脫氣)되어서 공기를 포함하지 않는 상태로 되어 있다. 인쇄장치(1B)는, 모터(34)와, 이 모터(34)의 출력축의 회전을 직선방향의 왕복운동으로 변환하는 캠기구(35)와, 캠기구(35)에 부착되어 있고 도면에 나타나 있지 않은 가이드 기구 등에 의하여 직선방향으로 슬라이드 가능하게 지지되어 있는 가동대(可動臺)(36)를 구비하고 있고, 이 가동대(36) 위에 잉크 탱크(31)가 세트되는 구성으로 되어 있다.

잉크젯 프린터(33)의 제어부는, 인쇄를 하지 않는 상태가 소정의 시간이상 계속되는 경우에는, 모터(34)에 구동신호를 보내서 모터(34)를 회전시켜, 가동대(36)를 전후로 진동시킴으로써 잉크 탱크(31)에 전후로 진동을 부여한다. 이렇게 하면, 잉크 탱크(31)내의 잉크가 진동에 의하여 흔들려 잉크 용액중의 안료입자의 침전이 방지되므로, 잉크 공급유로(32)로부터 잉크젯 프린터(33)에 공급되는 잉크의 농도가 낮아지게 되어 인쇄불량 등이 발생하는 일이 없다. 또한 잉크의 잔량(殘量)이 적어졌을 때에 안료입자를 많이 포함하는 짙은 잉크가 잉크젯 프린터(33)에 공급되어서 잉크 유로나 노즐이 막히는 일이 없다.

또한, 캠기구(35)는, 회전운동을 직선방향의 왕복운동으로 변환하는 것에 한정되지 않고, 모터(34)의 회전을 잉크 탱크(31)내의 안료입자가 침전하지 않도록 하는 움직임으로 변환하여, 잉크 탱크(31)를 진동시킬 수 있는 것이면 좋다. 또한 모터(34) 및 캠기구(35) 대신에, 진동 모터 등을 사용하더라도 좋다.

(실시형태4)

도4는, 본 발명을 적용한 실시형태4에 관한 인쇄장치를 나타내는 개략적인 구성도이다. 실시형태4에 관한 인쇄장치는, 잉크젯 헤드에 대한 잉크 공급경로에 크리닝 유닛의 크리닝액 공급유로를 접속 가능하게 하는 구성을 구비하고 있다.

인쇄장치(1C)는, 실시형태1에 있어서의 잉크젯 헤드(2) 및 크리닝 장치(19)와 마찬가지로 구성된 잉크젯 헤드(41) 및 크리닝 장치(42)를 구비하고 있다. 잉크젯 헤드(41)는 잉크 공급유로(43)에 접속되어 있고, 도면에 나타나 있지 않은 잉크 탱크로부터 잉크 공급유로(43)를 통하여 잉크젯 헤드(41)에 침전성의 안료 잉크가 공급된다. 잉크젯 헤드(41)에 있어서 잉크 공급유로(43)와의 접속 부분에는 잉크 토출용의 압력 댐퍼(41a)가 설치되어 있다.

잉크 공급유로(43)는, 잉크 탱크측의 상류측 유로(43a)와 잉크젯 헤드측의 하류측 유로(43b)를 구비하고 있다. 이들 상류측 유로(43a) 및 하류측 유로(43b)는, 각각의 접속단(接續端)에 부착된 커넥터(44a, 44b)에 의하여 착탈 가능한 상태로 접속되어 있다.

또한 하류측 유로(43b)의 커넥터(44b)에는, 크리닝액 공급유로(45)의 끝에 부착된 커넥터(44c)를 착탈 가능한 상태에서 접속할 수 있도록 되어 있다. 크리닝액 공급유로(45)는 크리닝 유닛(46)내의 크리닝 탱크(47)에 접속되어 있고, 크리닝 탱크(47)에는 크리닝액이 저장되어 있다. 크리닝액 공급유로(45)로부터 잉크젯 헤드(41)로 공급되는 크리닝액은, 크리닝 장치(42)의 크리닝액 배출유로(48)를 통하여 배액 탱크(49)로 배출된다.

크리닝액 배출유로(48)에는 크리닝 장치(42)의 크리닝 펌프(50)가 부착되어 있다. 전원 스위치(51)를 조작하여 크리닝 유닛(46)의 전원을 넣은 상태에서 크리닝 장치(42)의 스타트 스위치(52)를 넣으면, 타이머(53)에 설정된 시간만큼 크리닝 펌프(50)가 작동하여 크리닝액이 크리닝 탱크(47)로부터 잉크젯 헤드(41)측으로 공급된다. 크리닝액은, 잉크젯 헤드(41)로 유입되어 잉크젯 헤드(41)내의 유로나 액실 등에 남아 있은 잉크 용액 중에 포함되는 안료입자의 침전물을 씻어낸다.

이상과 같이, 인쇄장치(1C)는, 크리닝 장치(42), 크리닝 탱크(47), 배액 탱크(49) 등을 유닛화(nuit化) 하고, 크리닝액 공급유로(45) 및 크리닝액 배출유로(48)에 의하여 잉크젯 헤드(41)를 경유시켜서 크리닝액을 흐르게 할 수 있는 크리닝 유닛(46)을 구비하고 있다. 이 크리닝 유닛(46)은, 인쇄장치(1C)에 있어서의 잉크젯 헤드(41)를 구비한 프린터 부분과 분리 가능하기 때문에, 필요할 때에만 프린터 부분에 장착하여 인쇄장치(1C)에 있어서의 잉크가 막히기 쉬운 잉크 경로를 세정할 수도 있다.

또한, 타이머(53)에 크리닝의 실시 스케쥴을 설정해 둠으로써, 원하는 타이밍에서 크리닝 펌프(50)를 자동으로 작동시켜, 잉크젯 헤드(41) 및 잉크 유로의 크리닝을 할 수 있다. 또한 잉크젯 헤드(41)에 의한 인쇄동작을 제어하는 제어부에 의하여 이 타이머(53)를 제어하고, 잉크젯 헤드(41)에 의한 인쇄동작에 연동시켜서 크리닝 동작을 하여도 좋고 소정시간 이상 인쇄를 하지 않는 상태가 계속되는 경우에 크리닝 동작을 하더라도 좋다.

또한 안료 잉크나 다른 잉크를 공급하기 위한 잉크 탱크나 잉크병을 크리닝액을 넣은 탱크나 병과 교환하고, 이 상태에서 크리닝 펌프(50)를 작동시킴으로써 잉크가 흐르는 잉크 경로 및 잉크젯 헤드(41)내의 유로나 잉크실을 세정하더라도 좋다. 이 경우에는, 커넥터(44b)를 크리닝액 공급유로(45)의 커넥터(44c)에 접속할 필요가 없다. 또, 잉크 탱크나 잉크병을 비우고 크리닝액을 넣어서 세정을 하면, 잉크 탱크나 잉크병 내를 포함하는 전 잉크 경로를 세정할 수 있다. 컬러 인쇄를 하기 위하여서 복수의 잉크 탱크나 잉크병을 구비하고 있는 경우에는, 그 일부를 크리닝액용의 잉크 탱크나 잉크병으로 교환하면 좋다.

1, 1A, 1B, 1C : 인쇄장치
2 : 잉크젯 헤드
2a : 노즐면
3 : 잉크 탱크
4 : 잉크 순환유로
4a : 분기위치 상류측 유로
4b : 분기위치 하류측 유로
4c : 합류위치 상류측 유로
4d : 합류위치 하류측 유로
5 : 바이패스 유로
5a : 상류단
5b : 하류단
63 : 방향 절환밸브
6a : 포트
73 : 방향 절환밸브
7a : 포트
8 : 잉크 순환 펌프
9 : 필터
10 : 잉크 댐퍼
10a : 유입구
10b : 유출구
10c : 잉크실
12 : 크리닝 탱크
13, 14 : 크리닝액 공급유로
15, 16 : Y자 조인트
17, 18 : 개폐 밸브
19 : 크리닝 장치
19a : 캡핑기구
19b : 크리닝 펌프
19c : 폐액 탱크
20 : 제어부
21 : 잉크 탱크
21a : 뚜껑부
22 : 잉크 공급유로
23 : 잉크 회수유로
24 : 잉크젯 프린터
25 : 잉크젯 헤드
26 : 크리닝 장치
26a : 캡핑기구
26b : 크리닝 펌프
27 : 통체
28 : 탈기관
29 : 스터러(stirrer)
31 : 잉크 탱크
32 : 잉크 공급유로
33 : 잉크젯 프린터
34 : 모터
35 : 캠기구
36 : 가동대
41 : 잉크젯 헤드
41a : 압력 댐퍼
42 : 크리닝 장치
43 : 잉크 공급유로
43b : 하류측 유로
43a : 상류측 유로
44a~44c : 커넥터
45 : 크리닝액 공급유로
46 : 크리닝 유닛
47 : 크리닝 탱크
48 : 크리닝액 배출유로
49 : 배액 탱크
50 : 크리닝 펌프
51 : 전원 스위치
52 : 스타트 스위치
53 : 타이머

Claims

잉크젯 헤드(inkjet head)와,
잉크 저장부(ink 貯藏部)와,
상기 잉크 저장부에 저장되어 있는 잉크를, 상기 잉크젯 헤드와 통하고 있는 잉크 댐퍼(ink damper)를 경유하여 순환(循環)시키기 위한 잉크 순환유로(ink 循環流路)와,
상기 잉크 순환유로를 따라 잉크를 순환시키는 잉크 순환 펌프(ink 循環 pump)와,
상기 잉크 순환유로에 있어서의 상기 잉크 댐퍼의 상류측의 분기위치(分岐位置) 및 하류측의 합류위치(合流位置)의 사이를 통하게 하고 있는 바이패스 유로(bypass 流路)와,
상기 잉크 순환유로를 따라 순환하는 잉크의 경로를, 상기 잉크 댐퍼를 경유하는 경로 및 상기 바이패스 유로를 경유하는 경로 중의 일방으로 절환하는 유로절환수단(流路切換手段)과,
크리닝액 저장부(cleaning liquid 貯藏部)와,
상기 크리닝액 저장부와 일단(一端)이 통하고, 상기 잉크 순환유로에 있어서의 상기 분기위치 및 상기 합류위치 사이의 유로 부분에 타단이 통하고 있는 크리닝액 공급유로(cleaning liquid 供給流路)와,
상기 크리닝액 공급유로를 개폐하는 유로개폐수단(流路開閉手段)과,
상기 잉크젯 헤드의 노즐(nozzle)로부터 잉크 혹은 크리닝액을 흡인하는 크리닝 펌프(cleaning pump)를
구비하고 있는 것을 특징으로 하는 인쇄장치.
제1항에 있어서,
상기 유로절환수단은, 상기 분기위치에 배치한 제1절환밸브 및 상기 합류위치에 배치한 제2절환밸브를 구비하고 있고,
상기 제1절환밸브는 3방향 절환밸브(3方向切換valve)이며, 그 3개의 포트(port)가 각각, 상기 분기위치에 있어서 상기 잉크 순환유로의 분기위치 상류측 유로 부분, 분기위치 하류측 유로 부분 및 바이패스 유로의 상류단과 통하고 있고,
상기 제2절환밸브는 3방향 절환밸브이며, 그 3개의 포트가 각각, 상기 합류위치에 있어서 상기 잉크 순환유로의 합류위치 상류측 유로 부분, 합류위치 하류측 유로 부분 및 상기 바이패스 유로의 하류단과 통하고 있는 것을
특징으로 하는 인쇄장치.
제1항에 있어서,
상기 잉크 순환 펌프, 상기 유로절환수단, 상기 유로개폐수단 및 상기 크리닝 펌프를 제어하는 제어수단을 구비하고,
상기 제어수단은,
소정의 간격으로 잉크를 순환시키기 위하여 상기 잉크 순환 펌프를 소정의 간격으로 구동하고,
인쇄 시에는, 상기 잉크 순환유로를 따라 순환하는 잉크의 경로를 상기 잉크 댐퍼를 경유하는 경로로 바꾸고, 상기 크리닝액 공급유로를 폐쇄상태로 바꾸고,
인쇄대기상태가 소정의 시간이상 계속하면, 상기 잉크 순환유로를 따라 순환하는 잉크의 경로를 상기 바이패스 유로를 경유하는 경로로 바꾸고, 상기 크리닝액 공급유로를 열고, 상기 크리닝 펌프를 구동하여 상기 잉크젯 헤드의 노즐을 흡인하는 것을
특징으로 하는 인쇄장치.
제1항에 있어서,
상기 잉크 저장부에 저장되어 있는 잉크를 젓기 위한 교반수단(攪拌手段)을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 인쇄장치.
제1항에 있어서,
상기 잉크 저장부에 진동(振動)을 가하여 당해 잉크 저장부내의 잉크를 젓기 위한 진동부여수단(振動附與手段)을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 인쇄장치.