KR20110061270A - 잉크젯 프린터의 노즐과 인쇄대상물의 간격조절장치 및 이를 이용한 인쇄 방법 - Google Patents

잉크젯 프린터의 노즐과 인쇄대상물의 간격조절장치 및 이를 이용한 인쇄 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 잉크젯 프린터의 노즐과 인쇄대상물의 간격조절장치 및 이를 이용한 인쇄 방법은, 인쇄하는 도중에 인쇄 노즐과 인쇄 대상물 사이의 간격을 자동으로 조절하면서 인쇄가 가능하도록 구성하여, 노즐과 인쇄 대상물의 충돌을 방지함은 물론 인쇄 불량 발생 및 노즐의 파손을 방지할 수 있고, 특히, 인쇄 중에 인쇄 노즐과 인쇄 대상물 사이의 간격을 최대한 근접하게 위치시킨 상태에서 설정된 범위를 유지하면서 인쇄할 수 있도록 구성되므로, 근접 및 일정 범위 내의 잉크 분사로 인쇄 정밀도 및 인쇄 품질 향상에 기여할 수 있는 효과를 제공하게 된다.
Figure P1020090117869
잉크젯, 프린터, 노즐, 스테이지, 높이, 센서

Description

잉크젯 프린터의 노즐과 인쇄대상물의 간격조절장치 및 이를 이용한 인쇄 방법{Device adjusting the gap between nozzle and printing-object of inkjet printer and printing method using the same}
본 발명은 대형 광고물, 이미지 등을 인쇄하여 제작할 수 있는 대형 잉크젯 프린터에 관한 것이다.
도 1 및 도 2는 본 출원인이 특허출원하여 공개된 공개특허 10-2009-0096403호에 개시된 '복합 프린터'의 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같은 공개특허발명의 복합 프린터(100)는, 인쇄 대상물이 설치되는 작업 테이블을 구비한 사각형상의 본체 프레임(110), 이 본체 프레임(110)의 길이방향을 따라 본체 프레임(110) 상부를 이동하는 이동 프레임(130), 이 이동 프레임(130)의 일측에 길이 방향을 따라 이동 가능하게 설치되어 상기 인쇄 대상물의 표면에 전처리용 코팅액 또는 이미지 인쇄용 잉크를 분사하는 다수개의 노즐을 구비하는 프린터 헤드부(200), 상기 본체 프레임(110) 및 이동 프레임(130)에 각각 설치되어 이동 프레임(130)과 프린터 헤드부(200)를 각각 이동시키는 다수의 구동부(310, 320), 데이터 입력부(미도시)를 통해 입력된 인쇄 데이터에 따라 상기 전처리 코팅액, 이미지 인쇄용 잉크 등이 분사되어 인쇄가 이루어지도록 제어하는 제어부 등으로 구성되어 있다.
또한, 위 공개특허발명의 복합 프린터(100)에는 인쇄 대상물(700)의 두께를 측정하는 스캔부가 구비되는데, 이 스캔부는 작업 테이블(120)에 올려진 인쇄 대상물(700)의 두께를 검출하여, 인쇄 작업중에 프린터 헤드부(200)에 설치된 노즐과 인쇄 대상물(700)의 표면이 밀착되어 노즐이 손상되는 것을 방지하도록 구성되어 있다.
이를 위해 스캔부는 프린터 헤드부(200) 일측에 설치된 발광부(510)와, 발광부(510)와 대향하여 본체 프레임(110)의 일측에 설치된 수광부(520)로 이루어져, 발광부(510)는 본체 프레임(110)의 길이방향을 따라 이동하며 프린터 헤드부(200)의 일측으로부터 적외선을 수광부(520)로 조사하고, 수광부(520)는 발광부(510)로부터 조사된 적외선을 수광하여 제어부로 출력할 수 있도록 구성되는 것이다.
즉 프린터 제어부에서는 발광부(510)에서 조사한 빛을 수광부(520)가 수광하는지 여부를 검출하여 인쇄 대상물(700)의 두께를 판단하고, 이에 따라 프린터 헤드부(200)의 위치를 적절하게 설정하는 것이다.
그러나, 상기한 바와 같은 공개특허발명은, 인쇄 대상물(700)의 두께 검출이 인쇄를 시작하기 전에 이루어져서, 인쇄 대상물에 따라 두께가 달라질 경우에 프린터 헤드부(200)의 높이를 적절하게 설정한 다음, 인쇄를 시작하도록 구성되기 때문에 실제 인쇄 작업중에 프린터 헤드부(200)와 인쇄 대상물(700) 사이의 간격(또는 높이)이 달라질 경우에 적절하게 대응할 수 없는 문제점이 있다.
즉, 상기 공개특허발명을 포함한 종래 산업용 잉크젯 프린터는, 도 3에서와 같이 스테이지(또는 작업 테이블)(1)에서 부압을 형성하는 흡입 방식으로 인쇄 대상물(3)을 스테이지(1) 상면에 흡착시키는 방법을 이용하고 있으나, 인쇄 대상물(1)의 두께가 전체적으로 일정할지라도 일부 영역에서는 휘어지거나 돌출되는 문제가 발생(도 3에서 은선 부분- 참고로 과도하게 표현됨)하고 있다. 이러한 경우에 종래에는 작업자가 육안으로 판단하여 인쇄 작업을 중단시켰으나, 인쇄 작업을 중단시키지 못할 경우에는 프린터 헤드부(5)에 구비된 인쇄 노즐(6)과 인쇄 대상물(3)이 충돌하게 되는데, 이때 인쇄 불량이 발생하게 되고, 이로 인하여 새로운 인쇄 대상물에 인쇄 작업을 다시 시작하여야 하는 문제가 발생되고, 심한 경우에 충돌로 인하여 인쇄 노즐(6)이 파손되는 경우가 발생하는데, 이로 인해 고가인 인쇄 노즐을 교체할 경우에 상당한 보수 유지비용이 소요되어 프린터의 신뢰성 및 경제성이 떨어지는 문제점이 있다.
또한, 인쇄 중에 프린터 헤드부(5)의 인쇄 노즐(6)과 인쇄 대상물(3)의 인쇄면 사이의 간격(거리)이 인쇄 위치에 따라 일정하게 유지되지 않을 경우에 인쇄 품질이 떨어질 수 있는 문제점도 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 인쇄하는 도중에 인쇄 노즐과 인쇄 대상물 사이의 간격(거리)을 자동으로 조절하면서 인쇄할 수 있도록 구성함으로써 노즐과 인쇄 대상물의 충돌을 방지하여, 인쇄 불량 발생 및 노즐 파손을 방지하여, 인쇄 작업성 및 신뢰성을 높일 수 있는 잉크젯 프린터의 노즐과 인쇄대상물의 간격조절장치 및 이를 이용한 인쇄 방법을 제공하는 데 목적이 있다.
또한 본 발명은, 인쇄 중에 인쇄 노즐과 인쇄 대상물 사이의 간격이 일정 범위 내로 유지됨에 따라 보다 안정적인 인쇄 작동이 가능하고, 인쇄 품질 향상에도 기여할 수 있는 잉크젯 프린터의 노즐과 인쇄대상물의 간격조절장치 및 이를 이용한 인쇄 방법을 제공하는 데 목적이 있다.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 잉크젯 프린터의 노즐과 인쇄대상물의 간격조절장치는, 상부에 인쇄 대상물이 고정되는 스테이지와; 상기 스테이지에 Y축 방향으로 이동 가능하게 설치되는 이동 프레임과; 상기 이동 프레임에 X축 방향으로 이동 가능하게 설치되고, 상기 인쇄 대상물에 인쇄 작업을 실시하도록 인쇄 노즐이 구비된 프린트 헤드유닛과; 상기 프린트 헤드유닛에 구비되어, 상기 프린트 헤드유닛이 인쇄 대상물에 인쇄 작업을 진행하기 위해 인쇄 대상물 위를 이동할 때, 상기 인쇄 대상물과 프린트 헤드유닛의 저면 또는 인쇄 노즐 사이의 간격을 측정하는 높이측정센서와; 상기 높이측정센서의 신호를 입력받아 상기 인쇄 대상물과 프린트 헤드유닛의 저면 또는 인쇄 노즐 사이의 간격이 설정 범위를 벗어날 경우에 상기 프린트 헤드유닛 또는 이 프린트 헤드유닛에 구비된 인쇄 노즐의 높이를 조절하도록 제어 신호를 출력하는 높이조절 제어부와; 상기 높이조절 제어부의 신호에 따라 인쇄 노즐을 Z축 방향으로 이동시켜 높이를 조절하는 높이조절 구동부를 포함한 것을 특징으로 한다.
여기서 상기 높이조절 구동부는, 상기 프린트 헤드유닛에 구비되어 헤드유닛 본체에 대하여 인쇄 노즐이 장착된 구조물을 Z축 방향으로 상대 이동시키도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 프린트 헤드유닛은, 상기 이동 프레임에 지지된 상태에서 X축 방향으로 이동되는 헤드 지지부와, 이 헤드 지지부에 결합되어 상기 인쇄 대상물에 인쇄 작업을 실시하도록 인쇄 노즐이 장착되는 헤드 본체를 포함하여 구성된 경우에, 상기 높이조절 구동부는, 상기 헤드 지지부에 대하여 헤드 본체를 Z축 방향으로 상대 이동시키도록 구성될 수 있다.
상기 높이조절 구동부는, 상기 스테이지에 대하여 이동 프레임을 Z축 방향으로 상대 이동시키도록 구성될 수도 있다.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 잉크젯 프린터의 인쇄 방법은, 스테이지의 상부에 인쇄 대상물을 안착시키는 제1단계와; 제1단계에서 스테이지 상부에 안착된 인쇄 대상물에 따라 인쇄 노즐의 높이를 설정하는 제2단계와; 제2단 계에서 설정된 인쇄 노즐의 높이를 유지하면서 인쇄 대상물에 인쇄를 진행하는 제3단계와; 제3단계의 인쇄 대상물에 인쇄를 진행하는 도중에 인쇄 노즐과 인쇄 대상물 사이의 간격이 설정 범위 이상으로 벗어날 경우에, 인쇄 노즐의 높이를 조절하는 제어부에서 인쇄 노즐을 Z축 방향으로 이동시켜, 인쇄 노즐과 인쇄 대상물 사이의 간격이 설정 범위 내에 위치된 상태에서 인쇄 작업이 계속되도록 하는 제4단계를 포함한 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 본 발명의 주요한 과제 해결 수단들은, 아래에서 설명될 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용', 또는 첨부된 '도면' 등의 예시를 통해 보다 구체적이고 명확하게 설명될 것이며, 이때 상기한 바와 같은 주요한 과제 해결 수단 외에도, 본 발명에 따른 다양한 과제 해결 수단들이 추가로 제시되어 설명될 것이다.
본 발명에 따른 잉크젯 프린터의 노즐과 인쇄대상물의 간격조절장치 및 이를 이용한 인쇄 방법은 다음과 같은 효과를 갖는다.
본 발명은, 인쇄하는 도중에 인쇄 노즐과 인쇄 대상물 사이의 간격을 자동으로 조절하면서 인쇄가 가능하도록 구성되기 때문에 노즐과 인쇄 대상물의 충돌을 방지하여, 인쇄 불량 발생 및 노즐 파손을 방지할 수 있고, 이에 따라 인쇄 작업성 및 신뢰성을 높일 수 있는 효과를 갖는다.
또한 본 발명은, 인쇄 중에 인쇄 노즐과 인쇄 대상물 사이의 간격을 최대한 근접하게 위치시킨 상태에서 설정된 범위를 유지하면서 인쇄될 수 있도록 구성되기 때문에 보다 안정적인 인쇄 작동이 가능하고, 특히 근접 및 일정 범위 내의 잉크 분사로 인쇄 정밀도 및 인쇄 품질 향상에도 크게 기여할 수 있는 효과를 갖는다.
즉, 일반적으로 종래 프린터가 3~5mm 정도의 간격을 유지한 상태에서 인쇄하게 되는데, 본 발명의 프린터의 경우에는 인쇄하는 도중에 인쇄 대상물의 높이에 따라 자동으로 인쇄 노즐의 높이가 적절하게 변화되면서 인쇄될 수 있도록 구성되기 때문에, 2~3mm 범위로 매우 근접한 위치에서 잉크가 분사되면서 인쇄될 수 있게 되어, 잉크 퍼짐 등을 최소화하여 인쇄 정밀도를 향상시킬 수 있는 등 전체적으로 보다 우수한 인쇄 품질을 확보할 수 있게 되는 것이다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명에 따른 노즐과 인쇄대상물의 간격조절장치가 구비된 잉크젯 프린터의 개략적인 사시도이고, 도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 잉크젯 프린터의 높이조절 구동부의 여러 실시예들을 보여주는 개략도이다. 도 6은 본 발명에서, 인쇄 노즐의 높이 및 인쇄 이동 경로를 보여주는 참고도이다.
이들 도면에 예시된 바와 같은, 본 발명에 따른 잉크젯 프린터는, 상부에 인 쇄 대상물(15)이 고정되는 스테이지(10)와, 상기 스테이지(10)에 Y축 방향으로 이동 가능하게 설치되는 이동 프레임(20)과, 상기 이동 프레임(20)에 X축 방향으로 이동 가능하게 설치되고 상기 스테이지(10)의 인쇄 대상물(15)에 인쇄 작업을 실시하도록 인쇄 노즐(31)이 구비된 프린트 헤드유닛(30)과, 상기 프린트 헤드유닛(30)에 구비되어 상기 스테이지(10)에 고정된 인쇄 대상물(15)의 인쇄면과 프린트 헤드유닛(30)의 저면 사이의 간격을 측정하는 높이측정센서(40)와, 상기 높이측정센서(40)의 신호를 입력받아 상기 프린트 헤드유닛(30) 또는 이 프린트 헤드유닛(30)에 구비된 인쇄 노즐(31)의 높이를 조절하는 헤드높이 조절장치(50, 60)를 포함하여 구성된다.
이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 잉크젯 프린터의 주요 구성 부분에 대하여 상세히 설명한다.
먼저, 스테이지(10)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상면에 인쇄 대상물(15)이 놓일 수 있도록 전체적으로 사각 평면을 갖도록 형성될 수 있고, 인쇄 대상물(15)을 흡착하여 위치를 고정할 수 있도록 부압을 형성하는 석션(suction) 기능을 갖도록 구성하는 것이 바람직하다.
또한 스테이지(10)는, 상기 이동 프레임(20)의 Y축 방향의 이동을 안내하는 가이드(12)가 구성될 수 있다.
이러한 스테이지(10)의 구성은, 실시 조건에 따라 공지의 산업용 프린터의 구성을 이용하거나 조합하여 다양하게 구성할 수 있음은 물론이다.
다음, 이동 프레임(20)은, 스테이지(10)의 양쪽에 결합되어 Y축 방향으로 직 선 이동할 수 있도록 구성되는데, 전체적으로 갠트리 구조로 형성된다. 즉, 이동 프레임(20)은 스테이지(10)의 양측면에 구성된 가이드(12)에 이동 가능하게 결합되는 양측 지지대(21)와, 이 양측 지지대(21)의 상부를 연결하여 상기 프린트 헤드유닛(30)이 X축 방향으로 이동될 수 있도록 지지하는 수평 지지대(23)로 이루어진다.
여기서, 상기 양측 지지대(21) 또는 스테이지(10)에는 스테이지에 대하여 이동 프레임(20)을 Y축 방향으로 이동시킬 수 있도록 구동부가 구비된다. 도 4에서 참조 번호 25는 양측 지지대(21)에 구비되어 프린트 헤드유닛(30)이 이동한 상태에서 인쇄 노즐(31)들을 청소하는 노즐 청소부를 나타낸다.
수평 지지대(23)에는 상기 프린트 헤드유닛(30)을 X축 방향으로 이동시킬 수 있도록 LM(linear motion) 가이드가 구비되는데, LM 가이드는 공지의 구성을 이용하여 적절하게 구성할 수 있으므로 구체적인 설명은 생략한다. 도 4에서 참조 번호 27은 X축 가이드를 나타낸다.
다음, 프린트 헤드유닛(30)은, 상기 이동 프레임(20)의 수평 지지대(23)에 지지된 상태에서 X축 방향으로 이동되는 헤드 지지부(33)와, 이 헤드 지지부(33)의 앞쪽에 구비되어 스테이지(10)의 상부에 고정된 인쇄 대상물(15)에 인쇄 작업을 실시하도록 인쇄 노즐(31) 등이 장착되는 헤드 본체(35)로 구성될 수 있다.
여기서 헤드 본체(35)에는 다수의 인쇄 노즐(31)이 구비되는데, 인쇄 노즐(31)들은 적어도 4가지 색(시안(Cyan), 마젠타(Magenta), 노랑(Yellow), 검정(Black) 이상의 잉크가 분사될 수 있도록 배치되어 구성되는 것이 바람직하다. 그리고 인쇄 노즐(31)들을 통해 분사되는 잉크는 솔벤트형 용제 또는 UV 경화형 용 제를 사용할 수 있다.
다음, 높이측정센서(40)는, 도면에 예시된 바와 같이, 프린트 헤드유닛(30)의 양측에 각각 구비되는 것이 바람직하다. 물론, 프린터 헤드유닛(30)의 어느 한쪽에만 설치되는 것도 가능하나, 양방향 인쇄 등을 고려하여 양쪽에 모두 구성되는 것이 바람직하다. 또한 높이측정센서(40)는 프린트 헤드유닛(30)에서 다수의 인쇄 노즐(31)을 직선으로 연결한 선상에 근접한 위치에 설치되는 것이 바람직하다.
이러한 높이측정센서(40)는, 상기 프린트 헤드유닛(30)이 인쇄 대상물(15)에 인쇄 작업을 진행하기 위해 인쇄 대상물(15) 위를 이동할 때, 상기 인쇄 대상물(15)과 프린트 헤드유닛(30)의 저면 또는 인쇄 노즐(31) 사이의 간격을 측정하게 된다.
높이측정센서(40)는 발광 및 수광 기능을 이용하여 피대상물과의 간격을 측정하는 공지의 센서를 이용하여 구성할 수 있다. 이외에도 인쇄 대상물(15)과 인쇄 노즐(31) 사이의 간격을 측정할 수 있는 공지의 센서를 다양하게 채택하여 구성할 수 있음은 물론이다. 또한 인쇄 대상물(15)의 종류 및 특성에 맞게 광센서, 근접 센서, 포토 센서 등 공지의 센서 중 적절한 종류의 센서를 채택하여 구성하는 것이 바람직하다.
한편, 상기에서는 높이측정센서(40)가 프린트 헤드유닛(30)의 양측면에 구비된 구성을 예시하였으나, 이에 한정되지 않고, 프린터 헤드유닛(30)의 밑면에 인쇄 노즐(31)과 나란히 설치하여 구성하는 것도 가능하다.
다음, 헤드높이 조절장치(50, 60)는, 상기 높이측정센서(40)의 신호를 입력 받아 인쇄 노즐(31)의 높이를 제어하도록 제어신호를 출력하는 높이조절 제어부(50)와, 이 높이조절 제어부(50)의 신호에 따라 인쇄 노즐(31)을 Z축 방향으로 이동시켜 높이를 조절하는 높이조절 구동부(60)로 구성될 수 있다.
여기서, 높이조절 제어부(50)는, 상기 높이측정센서(40)의 신호를 입력받아 상기 인쇄 대상물(15)과 프린트 헤드유닛(30)의 저면(또는 인쇄 노즐(31)의 끝단부) 사이의 간격이 설정 범위를 벗어날 경우에 상기 프린트 헤드유닛(30) 또는 이 프린트 헤드유닛(30)에 구비된 인쇄 노즐(31)의 높이를 조절하도록 제어 신호를 출력한다.
높이조절 구동부(60)는, 높이조절 제어부(50)의 신호에 따라 실질적으로 인쇄 노즐(31)을 Z축 방향으로 이동시켜 인쇄 노즐(31)의 끝단부와 인쇄 대상물(15)의 인쇄면 사이의 간격을 조절할 수 있도록 구성된다.
이를 위한 방법으로, 도 5a에서와 같이, 높이조절 구동부(61)가 헤드 본체(35)에 대하여 인쇄 노즐(31)을 Z축 방향으로 상대 이동시키도록 구성할 수 있다. 즉, 인쇄 노즐(31)들이 장착된 구조물(32)(이하 '노즐 유닛'이라 함)과 헤드 본체(35)가 분리된 상태에서 노즐 유닛(32)이 헤드 본체(35)에 대하여 Z축 방향으로 상대 이동할 수 있도록 구성함으로써 가능하게 된다. 물론, 노즐 유닛(32)과 헤드 본체(35) 사이에는 상기 높이조절 제어부(50)의 신호에 따라 노즐 유닛(32)의 높이를 조절하도록 리니어 액츄에이터 방식의 구동부가 구비됨은 물론이다.
또한, 도 5b에서와 같이, 높이조절 구동부(62)가 상기 이동 프레임(20)에 대하여 프린트 헤드유닛(30) 전체를 Z축 방향으로 상대 이동시키도록 구성할 수 있 다. 즉, 프린트 헤드유닛(30)이 상기한 바와 같이, 헤드 지지부(33)에 대하여 헤드 본체(35)가 Z축 방향으로 상대 이동이 가능하도록 구성함으로써 가능하게 된다. 물론 이때에도 헤드 지지부(33)와 헤드 본체(35) 사이에는 리니어 구동 방식을 갖는 구동부가 설치된다.
또한, 도 5c에서와 같이, 높이조절 구동부(63)가 이동 프레임(20)에서, 양측 지지대(21)에 대하여 수평 지지대(23)를 Z축 방향으로 상하 이동시키도록 구성하는 것도 가능하다. 이 경우에 구동부는 리니어 액츄에이터 또는 유압 장치 등을 이용하여 구성할 수 있다.
이외에도 스테이지(10)를 상하 이동시켜 인쇄 대상물(15)과 인쇄 노즐(31) 사이의 간격을 조절하는 방법도 가능하다.
이제, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 잉크젯 프린터를 이용한 인쇄 방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 7은 본 발명에 따른 잉크젯 프린터의 인쇄 방법이 도시된 순서도로서, 이 도면을 참조하여 설명한다.
먼저, 스테이지(10)의 상부에 인쇄 대상물(15)을 안착시킨다. 이때 인쇄 대상물(15)은 스테이지(10)의 상부에 장착될 수 있는 시트형 구조를 갖고 인쇄 가능한 소재이면 모두 가능하다. 인쇄 대상물(15)의 안착은 흡착 기능을 이용하여 안착시키는 것이 바람직하나, 필요에 따라서는 인쇄 대상물(15)을 스테이지(10) 상부에 클램핑 또는 프레싱 방식으로 눌러서 고정하는 방식으로 고정하는 것도 가능하다.
다음, 스테이지(10) 상부에 안착된 인쇄 대상물(15)에 따라 인쇄 노즐(31)의 높이를 설정한다. 이는 인쇄 대상물(15)의 종류에 따라 높이가 달라지므로, 인쇄 대상물(15)의 인쇄면과 인쇄 노즐(31)의 끝단부 사이의 간격이 적절하게 유지된 상태에서 인쇄 대상물에 잉크가 분사되면서 인쇄될 수 있도록 하기 위해서이다.
일반적으로 대형(또는 산업용) 잉크젯 프린터는 인쇄 노즐(31)의 끝단부와 인쇄 대상물(15) 사이의 간격이 3~5mm 정도로 설정된 상태에서 인쇄 작업이 이루어지나, 본 발명에서는 인쇄 대상물(15)의 높이가 인쇄 도중 달라질 경우에 자동으로 높이가 변경될 수 있도록 구성되므로, 인쇄 노즐(31)의 끝단부와 인쇄 대상물(15) 사이의 간격이 2~3mm 정도로 근접시킨 상태로 인쇄 노즐(31)의 높이를 설정할 수 있다.
다음, 설정된 인쇄 노즐(31)의 높이를 유지하면서 인쇄 대상물(15)에 인쇄를 진행한다. 이때 프린터 제어부에 입력된 인쇄 데이터에 따라 잉크 종류, 분사량, 인쇄 노즐(31)의 이동 등이 제어되면서 인쇄가 이루어진다. 통상적으로는 프린트 헤드유닛(30)이 이동 프레임(20)을 따라 X축 방향으로 이동되면서 인쇄가 이루어지고, 이후, 다음 행의 인쇄를 위해 이동 프레임(20)이 Y축 방향으로 이동된 후에 프린트 헤드유닛(30)이 X축 방향으로 이동하면서 인쇄가 이루어진다.
다음, 상기와 같이 인쇄를 진행하는 도중에 인쇄 노즐(31)과 인쇄 대상물(15) 사이의 간격이 설정 범위 이상으로 벗어날 경우에, 높이측정센서(40)의 신호를 입력받은 높이조절 제어부(50)에서 인쇄 노즐(31)을 Z축 방향으로 이동시켜 인쇄 노즐(31)과 인쇄 대상물(15) 사이의 간격이 설정 범위 이내가 되도록 한 상태 에서 인쇄 작업이 계속되도록 한다.
즉, 인쇄 노즐(31)과 인쇄 대상물(15) 사이의 간격 설정 범위가 2~3mm로 세팅된 경우에, 인쇄 노즐(31)의 끝단부와 인쇄 대상물(15)의 표면 사이의 간격이 2mm 이하이거나 3mm 이상이 되어 설정 범위를 벗어난 경우에, 높이조절 제어부(50)에서 인쇄 노즐(31)의 높이를 조절하여 인쇄 대상물(15) 사이의 간격이 2~3mm 범위 이내가 된 상태에서 인쇄 작업이 계속되도록 제어한다.
도 6은 상기와 같은 본 발명의 인쇄 방법에 의해 인쇄 노즐(31)이 이동하는 인쇄 경로 및 인쇄 대상물(15)과의 간격(G) 유지 상태를 보여준다.
이와 같이, 본 발명은 인쇄 노즐(31)이 인쇄 대상물(15)에 대하여 매우 근접하게 위치되면서도 인쇄 대상물과 일정한 간격을 유지하면서 인쇄 대상물(15)에 잉크를 분사하면서 이미지 인쇄가 이루어질 수 있도록 구성되기 때문에 인쇄 정밀도 및 인쇄 품질 향상을 크게 향상시킬 수 있게 된다.
상기한 바와 같은, 본 발명의 실시예들에서 설명한 기술적 사상들은 각각 독립적으로 실시될 수 있으며, 서로 조합되어 실시될 수 있다. 또한, 본 발명은 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 실시예를 통하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
도 1 및 도 2는 공개특허 10-2009-0096403호에 개시된 '복합 프린터'의 사시도 및 정면 구성도이다.
도 3은 종래 잉크젯 프린터의 문제점을 설명하기 위한 개략도이다.
도 4는 본 발명에 따른 노즐과 인쇄대상물의 간격조절장치가 구비된 잉크젯 프린터의 개략적인 사시도이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 잉크젯 프린터의 높이조절 구동부의 여러 실시예들을 보여주는 개략도이다.
도 6은 본 발명에서, 인쇄 노즐의 높이 및 인쇄 이동 경로를 보여주는 참고도이다.
도 7은 본 발명에 따른 잉크젯 프린터의 인쇄 방법이 도시된 순서도이다.

Claims (5)

  1. 상부에 인쇄 대상물이 고정되는 스테이지와;
    상기 스테이지에 Y축 방향으로 이동 가능하게 설치되는 이동 프레임과;
    상기 이동 프레임에 X축 방향으로 이동 가능하게 설치되고, 상기 인쇄 대상물에 인쇄 작업을 실시하도록 인쇄 노즐이 구비된 프린트 헤드유닛과;
    상기 프린트 헤드유닛에 구비되어, 상기 프린트 헤드유닛이 인쇄 대상물에 인쇄 작업을 진행하기 위해 인쇄 대상물 위를 이동할 때, 상기 인쇄 대상물과 프린트 헤드유닛의 저면 또는 인쇄 노즐 사이의 간격을 측정하는 높이측정센서와;
    상기 높이측정센서의 신호를 입력받아 상기 인쇄 대상물과 프린트 헤드유닛의 저면 또는 인쇄 노즐 사이의 간격이 설정 범위를 벗어날 경우에 상기 프린트 헤드유닛 또는 이 프린트 헤드유닛에 구비된 인쇄 노즐의 높이를 조절하도록 제어 신호를 출력하는 높이조절 제어부와;
    상기 높이조절 제어부의 신호에 따라 인쇄 노즐을 Z축 방향으로 이동시켜 높이를 조절하는 높이조절 구동부를 포함한 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 노즐과 인쇄대상물의 간격조절장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 높이조절 구동부는, 상기 프린트 헤드유닛에 구비되어 헤드유닛 본체에 대하여 인쇄 노즐이 장착된 구조물을 Z축 방향으로 상대 이동시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 노즐과 인쇄대상물의 간격조절장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 프린트 헤드유닛은, 상기 이동 프레임에 지지된 상태에서 X축 방향으로 이동되는 헤드 지지부와, 이 헤드 지지부에 결합되어 상기 인쇄 대상물에 인쇄 작업을 실시하도록 인쇄 노즐이 장착되는 헤드 본체를 포함하고,
    상기 높이조절 구동부는, 상기 헤드 지지부에 대하여 헤드 본체를 Z축 방향으로 상대 이동시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 노즐과 인쇄대상물의 간격조절장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 높이조절 구동부는, 상기 스테이지에 대하여 이동 프레임을 Z축 방향으로 상대 이동시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 노즐과 인쇄대상물의 간격조절장치.
  5. 스테이지의 상부에 인쇄 대상물을 안착시키는 제1단계와;
    제1단계에서 스테이지 상부에 안착된 인쇄 대상물에 따라 인쇄 노즐의 높이를 설정하는 제2단계와;
    제2단계에서 설정된 인쇄 노즐의 높이를 유지하면서 인쇄 대상물에 인쇄를 진행하는 제3단계와;
    제3단계의 인쇄 대상물에 인쇄를 진행하는 도중에 인쇄 노즐과 인쇄 대상물 사이의 간격이 설정 범위 이상으로 벗어날 경우에, 인쇄 노즐의 높이를 조절하는 제어부에서 인쇄 노즐을 Z축 방향으로 이동시켜, 인쇄 노즐과 인쇄 대상물 사이의 간격이 설정 범위 내에 위치된 상태에서 인쇄 작업이 계속되도록 하는 제4단계를 포함한 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 인쇄 방법.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101494263B1 (ko) * 2013-09-05 2015-02-17 (주)중원와이즈 세라믹 잉크젯 프린터
KR101981085B1 (ko) * 2019-01-10 2019-05-22 주식회사 딜리 디지털 잉크젯 프린터의 헤드 캐리지 처짐 방지 장치
JP2019084712A (ja) * 2017-11-02 2019-06-06 ブラザー工業株式会社 液体吐出装置
KR20220056428A (ko) 2020-10-28 2022-05-06 주식회사 프린시스텍 잉크젯 프린터의 곡면 인쇄물 수평 유지장치

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