KR0162678B1 - 잉크 제트 헤드, 잉크 제트 카트리지, 잉크 제트 기록 장치 및 잉크 용기 - Google Patents

잉크 제트 헤드, 잉크 제트 카트리지, 잉크 제트 기록 장치 및 잉크 용기 Download PDF

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KR0162678B1 KR1019940000811A KR19940000811A KR0162678B1 KR 0162678 B1 KR0162678 B1 KR 0162678B1 KR 1019940000811 A KR1019940000811 A KR 1019940000811A KR 19940000811 A KR19940000811 A KR 19940000811A KR 0162678 B1 KR0162678 B1 KR 0162678B1
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히데미 구보따
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미따라이 하지메
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Abstract

복수의 잉크 토출구를 구비하는 잉크 제트 헤드의 잉크 유입부와 접속 가능한 본 발명의 잉크 용기는, 잉크 제트 헤드와 접속되는 잉크 용기의 표면이 상기 잉크 용기가 잉크 공급부와 접속되는 방향에 수직인 평면으로부터 경사져 있는 향상된 점을 포함하고 있다.

Description

잉크 제트 헤드, 잉크 제트 카트리지, 잉크 제트 기록 장치 및 잉크 용기
제1도는 본 발며의 실시예에 따른 잉큰 제트 기록 장치의 개략적 사시도.
제2도는 제1도에 도시된 잉크 제트 기록 장치에 사용된 캐리지의 개략적 사시도.
제3도는 본 발명의 실시예에 따른 캐리지의 개략적 확대 사시도.
제4도는 본 발명의 실시예에 따른 잉크 제트 기록 장치 내에서의 캐리지와 헤드 카트리지 사이의 접속을 도시하는 개략적 사시도.
제5도는 본 발명의 실시예에 따른 잉크 제트 기록 장치 내에서의 캐리지와 헤드 카트리지 사이의 위치 결정 방식을 도시하는 개략도.
제6도는 본 발명의 실시예에 따른 잉크 제트 기록 장치 내에서의 캐리지와 기록 헤드와 잉크 용기 사이의 착탈 방향을 도시하는 개략도.
제7도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 잉크 제트 기록 장치 내에서의 캐리지와 기록 헤드와 잉크 용기 사이의 착탈 방향을 도시하는 개략도.
제8도는 본 발명의 제1실시예의 기록 헤드의 잉크 토출 타이밍 그래프.
제9도는 본 발명의 제1실시예에 따른 잉크 제트 기록 장치에 의한 기록 결과를 나타내는 도면.
제10도는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 잉크 제트 기록 장치 내에서의 캐리지와 기록 헤드와 잉크 용기 사이의 착탈 방향을 도시하는 개략도.
제11도는 본 발명의 실시예에서 0-링과 잉크 용기 사이의 관계를 나타내는 도면.
제12도는 본 발명의 실시예에 따른 잉크 용기를 도시하는 도면.
제13도, 제14도, 제15도, 제16도 및 제17도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 잉크 용기를 도시하는 도면.
제18도는 활주면을 갖춘 밀봉 장치를 사용하는 잉크 용기를 도시하는 도면.
제19도는 밀봉 기능을 도시하는 도면.
제20도 및 제21도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 잉크 용기를 도시하는 도면.
제22도는 본 발명의 유익한 효과를 도시하는 사시도.
제23도는 본 발명의 실시예에 따른 잉크 제트 카트리지와 함께 사용할 수 있는 용기를 개략적으로 도시하는 도면.
제24도는 본 발명의 제1실시예에 따른 잉크 제트 기록 장치를 포함하는 정보 처리 장치의 개략적 사시도.
제25도는 제1실시예에 따른 잉크 제트 기록 장치를 포함하는 정보 처리 장치의 전자 회로의 블럭 선도.
제26도는 종래 기술에 따른 기록 헤드의 노즐 배열 및 토출 타이밍을 도시하는 타이밍 그래프.
제27도는 종래 기술에서의 기록 결과를 도시하는 도면.
제28도는 종래 기술의 잉크 제트 기록 장치의 캐리지와 기록 헤드와 잉크 용기 사이의 착탈 방향을 도시하는 개략도.
제29도는 종래 기술의 잉크 제트 카트리지를 도시하는 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 프레임 2 : 가이드 레일
3 : 기록재 4 : 이동 롤러
5 : 급지 모터 6 : 스퍼
7 : 배출 롤러 8 : 핀치 롤러
200 : 기록 헤드 201 : 잉크 용기
203 : 캐리지 205 : 용기 레버
226 : 스토퍼 227 : 헤드 접촉부
501 : 제어기 502 : CPU
503 : 램(RAM) 504 : 롬(ROM)
505 : 타이머 506 : 인터페이스
601 : 프린터 602 : 키보드
603 : 표시부 606 : 윈도우
본 발명은 잉크 제트 카트리지와, 잉크 제트 기록 장치와, 잉크 용기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 잉크 용기와, 잉크 제트 기록 장치에 분리식으로 장착할 수 있고 잉크 용기에 대해 분리식으로 장착할 수 있는 잉크 제트 헤드와, 이 잉크 제트 헤드를 사용하는 소형 잉크 제트 카트리지와, 이 잉크 제트 카트리지와 함께 사용가능한 잉크 제트 기록 장치에 관한 것이다.
최근에는 여러 종류의 기록 시스템이 개발되었다. 그것들 중에는 기록 신호에 따라 잉크 토출구를 통해 잉크가 토출되는 잉크 제트 기록 시스템은 크기 및 소음을 용이하게 감소시킬 수 있으므로 널리 사용되고 있다.
잉크 제트 기록 장치는 복수의 노즐이 마련된 기록 헤드가 캐리지 상에 장착되고 잉크는 상기 캐리지가 기록 용기 급지 방향에 실질적으로 수직인 방향으로 이동하는 동안에 노즐을 통해 토출되는 직렬형 기록 시스템과 복수의 노즐을 갖는 기록 헤드가 기록 용지 급지 방향에 실질적인 수직 방향으로 배열되고 상기 기록 용지가 급지되는 동안 잉크가 노즐을 통해 토출되는 라인형 기록 시스템으로 분류된다. 최근에 장치의 소형화가 요구됨에 따라 상기 직렬형 기록 장치가 널리 사용되고 있다. 이러한 기록 시스템의 구동 방법에 있어서, 잉크의 소모량을 기록 헤드에 공급하기 위하여 그리고 노즐의 동시 구동 결과에 따라 기록 헤드에 많은 전류가 공급되는 것을 피하기 위한 필요성때문에 잉크가 복수의 노즐을 통해서 동시에 토출되는 것을 피한다. 보다 상세하게는 토출 타이밍은 각각의 노즐 또는 복수의 블럭으로 군을 이루는 노즐마다 편차가 있고, 구동 타이밍은 각 블럭 마다 편차가 있다. 그러나, 상기 직렬형 기록 시스템에 있어서, 잉크가 노즐을 통해 토출되는 동안 잉크 제트 헤드를 수반하는 캐리지가 이동되거나 또는 기록 용지가 공급되고, 이에 따라서 블럭 구동 장치가 사용될 때 토출 타이밍의 편차는 기록 위치의 편차로 나타난다.
종래 기술에 있어서, 구동 신호가 제26도(b)에 도시된 타이밍 노즐(#1 내지 #m)에 인가될 때 각각의 노즐을 노즐 배열이 d = V × tm 만큼 경사지도록 배열되는데, 여기서 tm은 토출 타이밍의 편차량이고, V = R/t 사이클은 캐리지의 이송 속도이다. 이렇게 함으로써, 상술된 기록 작동에 있어서 편차[제26도(a)에서 d]는 보정되어 제27도에 도시된 기록을 수행한다.
제28도(a) 및 제28도(b)는 노즐 배열이 주사 방향(X1, X2)에 대해 수직한 방향으로부터 소정의 각도로 경사져 있을 때 캐리지 상의 잉크 제트 카트리지의 일예를 노즐로부터 관찰한 개략도이다.
제28도(a)에서, 토출구(5)의 어레이를 구비한 기록 헤드(200) 및 이와 결합된 잉크 용기(201) 형태의 잉크 제트 카트리지는 캐리지(203)상에 보유 지지되어 있다. 이 형상에서 캐리지(203)의 주사 방향(X1, X2)은 캐리지(203)의 종방향이다. 그러나, 상기 캐리지(203) 상의 잉크 제트 카트리지는 도면에 도시되어 있는 바와 같이 캐리지(203)의 주사 방향에 대해 경사져 있어 토출구의 어레이(노즐 어레이)는 소정의 각도로 경사져 있다.
반면에, 제28도(b)에 있어서, 캐리지(203) 상에서 잉크 제트 카트리지의 위치는 캐리지의 종방향과 동일한 방향이지만, 캐리지(203)의 종방향은 캐리지 주사 방향과 상이하여, 토출구 어레이는 소정의 양만큼 경사져 있다. 제28도(a) 및 제28도(b)에서, 도면 부호 Xa는 기록 헤드와 잉크 용기가 분리 또는 결합되는 방향을 나타낸다. 제28도(c)는 제28도(a) 및 제28도(b)에 도시된 기록 헤드의 노즐 어레이의 경사를 기록 헤드 후방에서 관찰한 것이다. 노즐 어레이의 방향은 캐리지 이송 방향(X1, X2)에 대한 수직 방향으로부터 θ만큼 경사져 있고 기록 헤드와 잉크 용기 사이의 착탈 방향(Xa)도 θ만큼 경사져 있다.
상기 기록 헤드와 잉크 용기 사이의 착탈 방향이 캐리지 이송 방향에 대해 θ만큼 경사져 있는 경우, 캐리지 이송 방향에서 기록 헤드와 잉크 용기의 측방 팽창은 Lsinθ만큼 증가하고, 여기서 L은 기록 헤드와 잉크 용기의 총 길이이다.
일 예로 L= 60 mm, θ = 1°일 때 약 1 mm 증가한다. 따라서, 상기 배열은 캐리지의 크기 및/또는 기록 장치의 크기를 감소시키는 데 있어서의 곤란성을 야기시킨다. 최근의 소형 잉크 제트 장치에 있어서, 잉크 제트 헤드와 잉크 용기가 서로 분리가능하여 잉크 용기의 교체가 가능한 잉크 제트 카트리지는 잉크 제트 헤드의 보다 긴 사용 수명을 제공한다. 잉크 제트 헤드와 잉크 용기가 분리 간능한 시스템에 있어서, 잉크 제트 헤드와 잉크 용기 사이의 결합 또는 분리가 가능하도록 요구되는 여분의 공간이 상기 장치 내에 필요하다. 따라서, 도시된 시스템은 장치의 크기를 감소시킴에 있어 곤란성을 내포하고 있다.
한편, 교환 가능한 잉크 용기를 잉크 제트 기록 헤드에 접속시키는 방법은 고무 부재와 같은 탄성 부재로 틀어막혀져 있는 잉크 용기를 잉크 제트 기록 헤드까지 잉크 통로를 형성하는 파이프와 일체로 된 바늘로 천공시키는 것이다. 이 경우에, 잉크는 잉크 용기 내의 폴리머 등으로 제작된 주머니에 담겨진다. 그러나, 이 방법은 바늘 길이와 잉크 용기의 뚜껑때문에 필요 체적이 크다는 단점을 포함하므로 최근의 소형화 요구의 관점에서 적절하지 않다.
장치의 소형화 경향에 따라 장치는 휴대하는 일이 빈번하여 이러한 관점에 비추어볼 때 장치의 용기 내에 잉크를 안정되게 보유하는 것이 많이 요구된다. 따라서, 고 폴리머 다공성 흡수 재료가 잉크 수용 재료로서 용기 내에 사용되는 것이 바람직하다. 그러나, 이 경우에 상기 바늘을 사용하여 기록 헤드에 잉크를 공급하는 것이 어려워진다.
그 이유는 다음과 같다. 외기와 연통하는 틈새가 바늘 주위에 형성되고 그 결과 흡수 재료 안에 남아 있는 잉크의 양이 충분함에도 불구하고 공기가 상기 틈새를 통하여 흡기된다. 이것은 잉크 제트 장치의 고장을 일으킨다. 이러한 문제점을 피하기 위해, 도면에 도시된 바와 같이, 잉크를 수용하는 다공성 재료가 잉크를 수용하는 다공성 흡수 재료에 가압 접촉되는 방법이 고려될 수 있다. 그러나, 이 경우에, 바늘을 사용하여 기록 헤드에 잉크를 공급하는 것이 어려워진다. 그 이유는 외기와 연통하는 틈새가 바늘 주위에 형성되어 흡수 재료 안에 남아 있는 잉크의 양이 충분함에도 불구하고 공기가 상기 틈새를 통하여 흡수되기 때문이다. 이러한 상황이 발생하면 경우에 따라서는 인쇄 작동이 가능하지 않게 된다.
상기 문제점을 피하기 위해 기록 헤드의 잉크 유입부(20)가 잉크를 수용하는 다공성 흡수 재료에 가압 접촉되는 것이 고려된다. 이 경우에, 기록 헤드와 잉크 용기 사이의 접속부를 통해 공기가 잉크 통로로 유입되는 것을 방지하기 위한 기밀이 요구된다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 0-링이 기록 헤드와 잉크 용기 사이의 기밀을 유지시키도록 접속 파이프의 외주연 상에 제공되는 것이 요구된다. 이 시스템에서, 0-링은 설비 내의 기록 헤드 상에 이미 장착되어 있으므로, 사용자가 잉크 용기를 새로운 기록 헤드에 접속시킬 때, 공기가 기록 헤드와 잉크 용기 사이로 도입되거나 또는 이와 반대로 잉크가 누출된다.
이에 대한 원인이 연구되었는데, 잉크 용기의 접속시, 0-링은 잉크 용기의 접속 표면에 의해 기록 헤드의 잉크 유입부 상에서 원활하게 활주하지 않고 이 결과 0-링이 변형된다. 이러한 상황이 발생하면 잉크 용기의 접속 표면과 기록 헤드의 접속 표면 사이에 틈새가 생긴다. 이러한 장애는 항상 발생하는 것이 아니고 그 빈도도 그리 높지 않는다. 그러나, 그 빈도는 기록 헤드의 치수 변동 및 0-링의 치수 빈도에 따라 증가한다. 0-링을 구성하는 탄성 부재가 응력을 받은 상태에서 기록 헤드의 잉크 유입부에 들러붙게 되어 상기 문제점이 증가한다. 이 경우, 잉크 용기가 착탈 방향으로 이동될지라도 0-링이 손상 또는 파열될 정도로까지 비틀어지는 결과로도 0-링은 쉽게 활주하지 않게 된다.
그러므로, 잉크 용기가 제작 후 처음으로 접속될 때, 0-링과의 활주면에 수직인 바향 즉, 활주면으로부터 멀어지는 방향으로 힘이 가해지는 것이 바람직하다. 반면에, 잉크 용기가 기록 헤드와 수회 교체된 경우, 잉크 접속부는 여러번 잉크에 적셔진다. 그러므로, 0-링과 잉크 유입부 사이의 마찰은 아주 작으므로 어떠한 장애도 거의 일어나지 않는다.
그러나, 잉크 용기를 꺼낼 때, 0-링은 작은 마찰 때문에 기록 헤드의 접속 표면으로부터 약간 융기될 수 있다. 장치가 이러한 상태에 있게 되면, 잉크는 마를 수 있고, 새로운 잉크 용기를 접속시킬 때 유사한 문제점이 발생한다.
따라서 본 발명의 주 목적은 잉크 용기와, 잉크 제트 헤드와, 동일한 잉크 용기 및 잉크 헤드를 사용하고 노즐 어레이가 소정 각도만큼 경사져 있고 작동성이 만족스러우며 소형인 잉크 제트 카트리지를 제공하는 것이다.
본 발며의 다른 목적은 잉크 용기와, 잉크 제트 헤드와, 이 잉크 용기 및 잉크 제트 헤드가 견고하게 접속되고 공기가 접속부를 통해 잉크 통로 안으로 유입되고 잉크가 잉크 통로를 통해 누출되는 것을 효과적으로 방지하는 잉크 용기 분리식 잉크 제트 카트리지와, 이 잉크 제트 카트리지와 함께 사용가능한 잉크 제트 기록 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 특징에 따르면, 잉크 용기의 착탈 방향은 복수의 토출구가 배열된 방향이 잉크 제트 헤드와 잉크 용기 사이의 착탈 방향에 대해 경사져 있는 경우라도 캐리지 이송 방향과 일치한다. 이렇게 되면, 노즐 어레이는 캐리지 이송 방향에 대한 수직 방향으로부터 경사져 있다 해도 기록 헤드와 잉크 용기가 서로 접속될 때 캐리지 이송 방향에 수직인 방향의 폭은 최소화 될 수 있고, 그러므로 잉크 제트 기록 장치의 크기가 감소될 수 있다.
기록 헤드의 표면과 잉크 용기의 표면 사이의 접속부에서의 상기 표면들은 기록 헤드와 잉크 용기 사이의 착탈 방향에 수직인 평면에 대해 경사져 있다. 이렇게 하면, 잉크 용기가 장치의 제작 후 처음으로 접속되어도, 0-링 부분은 잉크 용기의 경사 접속 표면에 우선적으로 추진되므로 원활한 이동이 이루어진다.
본 발명의 상기 및 기타 목적들과 특징 및 장점들은 첨부된 도면을 참고한 본 발명의 양호한 실시예에 대한 하기의 설명을 숙지할 때에 보다 분명해진다.
첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
우선, 잉크 용기와 잉크 제트 헤드가 통합된 잉크 제트 카트리지를 사용한 잉크 제트 장치에 대해 설명한다.
제1도를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 기록 장치가 도시된 사시도이다. 도면에서, 캐리지(203)은 기록 수단을 구성하는 기록 헤드(200) 및 상기 기록 헤드(200)와 일체인 잉크 용기(201)를 구비하는 기록 헤드 카트리지(202)를 운반한다. 기록 헤드(200)에 인접한 캐리지(203)의 한 단부는 축방향으로 활주 운동을 하는 리드 스크류(213)와 결합하고, 리드 스크류(213)는 프레임(1)에 회전 가능하게 장착된다. 캐리지(203)의 다른 단부에는 가이드가 제공되고 이 가이드는 리드 스크류(213)의 축에 평행한 방향으로 활주 운동을 위하여 프레임(1)의 가이드 레일(2)과 결합된다. 캐리지(203)는 리드 스크류(213)의 회전에 의하여 축방향으로 왕복 가능한 반면, 그 자세는 일정하게 유지된다 .
도시된 바와 같이, 스크류의 좌측 단부에 고정된 리드 스크류 기어(257)와 캐리지 모터(255)의 출력 축에 고정된 피니언 기어(255)는 치차 맞물림되어 있으며, 캐리지(203)에 장착된 리드 스크류 핀(209)은 리드 스크류(213) 상에 소정의 피치에 나선형으로 형성된 안내홈(268)에 결합된다. 그러므로, 리드 스크류(213)가 캐리지 모터(255)의 전방 또는 후방 회전에 의해 회전할 때, 캐리지(203)는 왕복운동한다. 캐리지(203)의 주사 작동의 설명은 이하에 상세히 언급될 것이다.
가요성 케이블은 이하에서 설명되는 전기 회로로부터 기록 헤드(200)로 인쇄 신호를 전송한다. 그것은 가요성 케이블 홀더(16)에 의하여 핀치 롤러 프레임(11)상의 소정 위치에 지지된다.
기록 헤드(200)는 캐리지(203)의 왕복 운동과 동시에 이동되고, 잉크는 기록 신호에 따라 토출되며, 따라서 기록재(3) 상의 한 행에 기록을 하게 된다. 기록 헤드(200)는 미세 액체 토출구(오리피스), 액체 통로, 액체 통로부의 에너지 인가부 및 액체 방울의 형성 에너지를 발생하기 위한 에너지 발생 수단으로 구성된다.
에너지 발생 수단에 대하여 언급하면, 압전 소자 등의 전기 기계적 변화 소자와, 액체를 토출시키기 위한 열을 발생시키는 레이저와 같은 전자파와, 액체를 토출하도록 액체를 가열시키기 위한 열 발생 저항기 등과 같은 형태의 전기적 변환 소자가 있다.
그들 중, 열 에너지를 사용하여 액체가 토출되는 잉크 제트 기록식 기록 헤드에서, 액체 방울의 형성을 위한 액체 토출구는 고밀도로 배열될 수 잇고 이에 따라 고해상기록이 가능하다. 특히, 에너지 발생 수단으로서 전기열 변환 소자를 사용하는 기록 헤드는 그 크기를 쉽게 감소시킬 수 있다. 또한, 근래에 크게 발달하고 신뢰할만한 IC 제조 기술 및 미세-가공 기술의 이점이 이용될 수 있고, 이에 따라서 고밀도 배열은 생산비를 저렴하게 하는 이점이 있다.
한 행의 기록이 캐리지(203)의 주사에 의하여 완성될 때, 기록재(3)는 이송 수단에 의하여 한 행씩 이동되고, 다음 행 기록 작동이 수행된다. 기록재(3)의 이송은 한 쌍의 이송 롤러(4) 및 그에 압접된 핀치 롤러(8)와, 한 쌍의 배출 롤러(7)및 그에 접한 스퍼(6)에 의하여 수행된다.
상세하게는, 기록 헤드(200)의 토출측 표면에 대면된 기록면을 구비하는 기록재(3)는 핀치 롤로(8)에 의하여 이송 롤러(4)에 압접되고, 이송 롤러(4)는 급지 모터(5)에 의하여 회전되며, 그에 의하여 기록재(3)는 적절한 거리를 통해 이송된다. 기록 작동 후, 기록재는 스퍼(6)에 의하여 배출 롤러(7)에 압접되고, 기록재는 배출 롤러(7)의 회전에 의하여 장치 외부로 배출된다.
이송 롤러(4) 및 배출 롤러(7)은 감소 기어열(15)을 통해 급지 모터(5)에 의해서 구동된다.
용지 센서(14)는 기록재(3)의 존재 또는 부재를 감지하는 기능을 한다. 도면 부호 270은 원위치 센서를 표시하며, 이는 캐리지(203)가 기록 작동 개시 전에 원위치(도면에서 왼쪽)에 되돌아왔는지 여부를 감시한다.
도면 부호 270로 지정된 것은 기록 작동을 개시하기 전에 원위치(도면에서 좌측)에 캐리지(203)의 재설정을 검출하는 원위치 센서이다.
제2도는 본 발명의 실시예에 따른 헤드 기록 장치의 헤드 카트리지 및 캐지리의 사시도이다. 이 도면에서 도면 부호 200은 전기 신호에 따라서 잉크를 토출시키는 기록 헤드를 나타내는 것이고, 도면 부호 201은 기록 헤드에 공급되는 잉크를 수용하는 잉크 용기를 나타내는 것이고, 도면 부호 203은 기록 헤드(200)와 잉크 용기(201)를 효과적으로 수반하는 장치의 주 조립체 내의 캐리지를 나타내는 것이고, 도면 부호 204는 기록 헤드를 지지 및 해제시키는 헤드 레버를 나타내는 것이고, 도면 부호 205는 잉크 용기(201)를 분리 가능하게 장착시키는 잉크 용기 레버를 나타내는 것이고, 도면 부호 207은 캐리지(203)에 기록 헤드(200)를 고정시키는 헤드 홀더 스프링을 나타내는 것이고, 도면 부호 208은 잉크 용기(201)를 지지하는 용기 케이스를 나타내는 것이다. 이러한 부재들에 의하여 헤드 카트리지와 캐리지가 구성된다.
기록 헤드(200)은 잉크 토출에 사용되는 열 에너지를 생성시키는 복수의 전기열 변환 소자와 이들을 구동시키는 구동 회로를 구비하는 기부판과, 각각의 전기 열 변환 소자에 대응하는 토출구 및 액체 통로를 형성시키고 액체 통로와 연통되는 공통 액체 챔버를 형성시키는 상부판과, 주 조립체로부터 고동 회로에 전기 신호를 공급하는 전기 접촉부를 포함한다. 기록 헤드(200)에는 기록 장치의 주 조립체가 기록 헤드의 상태를 검출하게 하는 센서들이 설치된다. 보다 상세하게는, 센서들은 절기열 변환 소자 부근의 기록 헤드의 온도를 검출하기 위한 온도 센서와, 공통 액체 챔버 내의 잉크의 잔류량을 검출하기 위한 잉크 센서와, 다른 형태의 헤드가 교환 가능하게 사용될 때에 헤드 카트리지의 형태를 식별하는 헤드 식별 센서를 포함한다. 센서들로부터의 신호는 기록 장치의 주 조립체에 의하여 판별되고, 전기열 변환 소자에 인가된 신호는 그에 대응하여 제어되며, 이에 따라 최적의 인쇄 조건을 제공한다
기록 헤드의 토출구를 갖는 토출측 표면은 기록 장치의 기록 재료에 대면한다.
이하에서 상기 기록 헤드(200)와 캐리지(203) 사이의 기계적 및 전기적 접속에 대하여 설명한다 .
제3도는 제2도의 선 a를 따라 취한 단면도로서, 캐리지(203)와 기록 헤드(200)사이의 접속을 도시하고 있다. 제4도는 상기 공정을 도시하는 사시도이다. 이 도면에서 도면 부호 225는 기록 헤드(200)를 제4도의 방향(a) 및 방향(b)에 정확히 위치시키기 위해 상기 캐리지(203) 상의 기록 헤드의 대응하는 구멍과 맞물리는 위치 결정 핀을 나타내는 것이고, 도면 부호 226은 제3도의 방향(a)로 추진되는 기록 헤드(200)를 정지시키기 위하여 캐리지(203) 상에 고정된 스토퍼를 나타내는 것이고, 도면 부호 211은 기록 헤드(200)와 기록 장치의 주 조립체를 전기 접속시키기 위한 가요성 케이블을 나타내는 것이고, 도면 부호 211a는 가요성 케이블(211)내의 위치 결정 구멍을 나타내는 것이고, 도면 부호 211b는 가요성 케이블(211) 내의 위치 결정 구멍을 나타내는 것이고, 도면 부호 212는 가요성 케이블(211)을 탄성적으로 지지하고 가요성 케이블(211)과 캐리지(203) 사이에 샌드위치된 가요성 케이블 패드를 나타내는 것이다. 또한 도면 부호 212a는 가요성 케이블 패드(212) 내의 위치 결정 구멍을 나타내는 것이고, 도면 부호 212b는 가요성 케이블 패드(212) 내의 위치 결정 구멍을 나타내는 것이고, 도면 부호 212c 는 상기 접촉 위치로 잉크가 유입하는 것을 방지하기 위한 잉크 방벽을 나타내는 것이고, 도면 부호 227은 기록 헤드(200)의 가열기과 전기 접속된 헤드 접촉부를 나타내는 것이고, 도면 부호 227a는 헤드 접촉부(227) 내의 위치 결정 구멍을 나타내는 것이고, 도면 부호 227b는 헤드 접촉부(227) 내의 위치 결정 구멍을 나타내는 것이고, 도면 부호 227c는 스토퍼(226)의 단부면과 맞닿는 스토퍼 맞다음을 나타내는 것이다.
기록 헤드(200)는 헤드 홀더 스프링(207)에 의하여 도시되지 않은 레버를 통하여 방향 a로 추진된다. 기록 헤드의 위치는 상기 기록 헤드(200)의 구멍과 위치 결정 핀(225) 사이의 맞물림 및 스토퍼(226)의 간섭에 의해 명확하게 결정된다. 이러한 방식에 있어서, 기록 헤드(200)와 캐리지(203)는 기계적으로 접속된다.
기록 헤드(200)의 헤드 접촉부(227)와 가요성 케이블(211)의 단부면 상에는 대응하는 복수의 전기 접촉부가 제공된다. 이 전기 접촉부들이 소정의 압력으로 서로 가압되어 기록 장치의 주 조립체와 기록 헤드(200)가 전기 접속된다. 각각의 접촉부가 한번에 가압되는 것이 필요하다. 균일한 가압을 위하여 탄성 재료로 제조된 가요성 케이블 패드(212)가 제공된다. 가요성 케이블 패드(212)의 재료는 실리콘 고무로 이루어진다. 접촉점 상에 압력을 집중시키기 위해 전기 접촉부에 대응하는 위치에는 복수의 돌기가 포함되어 있다. 가요성 케이블(211)의 전기 접촉부는 압력이 접촉점 상에 집중되는 것을 보다 확실히 보장하기 위하여 돌기 형태로 이루어질 수 있다.
가압될 때 발생하는 반작용력은 기록 헤드(200)를 추진시키기 위한 헤드 홀더 스프링(207)의 힘보다 작게 설계되므로 기록 헤드(200)는 가요성 케이블 패드(212)로부터의 반작용력에 의해 벗어나지 않는다.
전기 접속 및 높은 인쇄질을 확보하기 위하여 캐리지(203), 가요성 케이블 패드(212), 가요성 케이블(211), 헤드 접촉부(277)및 상기 헤드 카트리지(203)는 서로에 대해 정확하게 위치되어야 한다. 이러한 것을 달성하기 위해서 다음과 같은 구조가 사용된다.
위치 결정점(225) 들 중 하나는 위치 결정 구멍(212a), 위치 결정 구멍(211a) 및 위치 결정 구멍(227a)과 공통으로 맞물리고, 다른 위치 결정점(225)은 위치 결정 구멍(212b) 및 위치 결정 구멍(227b)과 공통으로 맞물리며, 이에 의해 제4도의 방향(a, b)에서 위치 결정이 달성된다.
본 실시예에 있어서, 스토퍼(226)는 캐리지(203)가 이동하는 방향(X1, X2)에 대해 경사지게 제공된다. 기록 헤드(200)의 노즐(#1 내지 #m)에 있어서, 이들은 소정의 피치(P)로 정렬되고, 또한 노즐 정렬 라인이 노즐(#m)에 노즐 정렬 길이(H)에 대한 편차(d)를 제공하도록 경사지는 방식으로 결정된다. 또한, 소정량의 편차(d)를 정확하게 유지하기 위하여, 스토퍼(226)들 사이의 거리(G)는 노즐 정렬 길이에 비해 크게 설정된다.
이하에서 본 발명의 실시예에 따른 잉크 제트 헤드, 잉크 용기 및 잉크 제트 카트리지에 대하여 설명한다.
제6도는 잉크 제트 헤드(200)와 잉크 용기(201)를 잉크 토출측에서 관찰한 사시도로서 이들 사이의 접속 관계를 도시하고 있다. 제6도(a)는 기록 헤드(200)와 잉크 용기(201)가 방향(X1, X2)으로 이동 가능한 캐리지(203) 상에 장착된 상태를 도시하고 있다. 기록 헤드와 잉크 용기는 접속 중에 있다.
제6도에서, 토출구(#1 내지 #m)를 캐리지 이동 방향(X1, X2)에 대해 수직인 방향으로부터 경사시키기 위하여, 기록 헤드(200)는 실질적으로 캐리지의 위치 결정부(225)에 따라서 경사지게 된다. 본 실시예에 있어서, 비록 기록 헤드가 경사져 있더라도, 잉크 유입부(220)는 잉크 용기와의 접속 방향이 캐리지의 이동 방향과 거의 일치하도록 캐리지 이동 방향(본 실시예에서 캐리지의 종축 방향)과 일치하게 된다. 잉크 용기와의 접속면(221)은 캐리지 이동 방향(캐리지의 종축 방향)에 수직하도록 경사져 있다.
잉크 용기에 대한 기록 헤드의 접합면 또는 접속면(221)은 필수적으로 서로 접촉되지 않고, 토출구 어레이에 대해 경사져 있다. 잉크 유입부(220)는 토출구의 배열에 수직한 방향으로부터 경사져 있다.
제6도(d)는 여러 방향으로의 경사 관계를 기록 용지의 정면으로부터 관찰하여 도시한 평면도이다. 잉크 용기의 장착 방향(Xa)은 인쇄 작동 동안 캐리지 이동 방향(X1, X2)과 거의 평행하다. 노즐 어레이의 방향은 잉크 용기의 장착(해제) 방향(Xa)에 수직인한 방향으로부터 각도(θ)만큼 경사져 있다.
제6도(c)에 있어서, 잉크 용기(201)는 기록 헤드(200)와 접속되어 있다.
접속 표면(221)을 토출구 어레이에 대해 경사지게 배치함으로써, 어레이는 캐리지 또는 잉크 제트 장치의 크기 증가없이 또는 헤드와 잉크 용기 사이의 결합 및 분리 작업성에 대한 영향없이 캐리지 이동 방향으로부터 소정의 각도로 경사질 수 있다. 그러므로 장치 크기의 감소 및 정확한 기록이 동시에 달성될 수 있다.
제7도는 본 발명의 다른 실시예를 도시하고 있다. 제7도(a)에 도시된 바와 같이, 기록 헤드(200)와 잉크 용기(201) 사이의 접속면은 탈착 방향(Xa)에 수직하지 않는다. 이것은 노즐 배열 방향을 따를 수 있다(만약 본 발명의 유리한 효과가 보장되는 한 반드시 완전하게 평행할 필요는 없다). 상술한 바와 같이, 기록 헤드의 접속 표면보다는 오히려 잉크 용기의 접속 표면이 경사져 있을 때에 동일한 효과 작용을 얻을 수 있다.
상기 실시예에서, 잉크 유입부는 기록 헤드(200) 상에 제공되지만, 이것(돌기)은 제7도(b)에서와 같이 잉크 용기(201)측에 제공될 수 있다.
앞에서, 단색 기록용 기록 헤드에 관하여 설명하였다. 그러나 본 발명의 유리한 효과는 다색용의 기록 헤드 및 잉크 용기가 사용될 때에 더욱 중요하다.
잉크 제트 헤드와 일체형 잉크 용기를 포함하는 잉크 제트 카트리지를 이용하여 기록 방법 및 토출구 어레이의 경사에 대하여 설명할 것이다.
제8도를 참고하면, 기록 헤드의 잉크 토출 타이밍이 도시되어 있다.
제8도에서, 캐리지(203)가 방향(X1)으로 이동(제1도 내지 제5도)하는 동안에 기록 헤드(200)는 제9도에 도시된 기록을 수행하도록 잉크를 토출시키고 있다.
잉크는 노즐(#1)로부터 노즐(#m)까지 순서대로 토출된다. 노즐(#1)과 노즐(#2)사이의 토출 시간 차이는 t1으로 표시되고, 노즐(#1)과 노즐(#m)사이의 시간 차이는 tm-1이며, 한 노즐의 토출 주기는 t 사이클로 표시된다. 통상 인접 노즐의 토출 사이의 시간 차이는 일정한 것이 바람직하다. 그러므로, tm-1= (m-1)·t1이 된다. 캐리지(203)가 속도(R/t 사이클)로 방향(X1)으로 이동하는 동안에 잉크 토출 작동은 tm-1= d·t 사이클/R 인 조건에서 수행된다. 이렇게 함으로써 노즐을 통한 잉크 토출의 시간 차이(tm-1)와 (제5도에서) 노즐 배열의 경사(d)는 제9도에 도시된 바와 같이 편차(경사)없이 기록이 행해지도록 결합된다. 캐리지(203)가 방향(X2)으로 이동하는 동안 기록 작동이 수행될 때, 토출 순서는 노즐(#m)으로부터 노즐(#1)로 역전된다.
노즐 경사 각도(d)는 기록 헤드 및 잉크 유입부에 균일한 에너지를 적용하는 관점에서 양호하게는 tm-1= t 사이클/2(2 - t 사이클)이 된다. 그러므로 d = R/(2 - R)이 바람직하다. 통상 노즐의 피치(P)는 R과 같다. 이 경우에 경사 각도(d)는 양호하게는 P/(2 - P)이다.
앞에서, 캐리지의 크기를 증가시키지 않는, 또는 작동성을 저하시키지 않는 토출구 어레이가 경사진 구조에 관하여 설명하였다. 제7도(a)에 도시된 실시예에서, 아래의 문제점들이 해결될 수 있다.
제10도(a)는 캐리지 상에 장착되어 있는 본 실시예에 의한 잉크 제트 카트리지의 기록 헤드 및 잉크 용기 사이의 접속이 완료되지 않은 상태를 도시하고 있다. 이 도면은 토출구 측에서 본 도면이다. 본 실시예에서, 잉크 용기와 잉크 제트 헤드 사이의 밀봉을 증대시키기 위하여 링의 형태인 밀봉 부재(0-링)(222)가 잉크 제트 헤드의 잉크 유입부에 제공되어 있다.
기록 헤드와의 잉크 용기(201)의 접속 표면은 잉크 제트 헤드와 잉크 용기 사이의 접속 방향에 수직한 방향으로부터 경사져 있다.
제10도(b)는 잉크 용기(201)가 장착된 후 헤드 카트리지부와 캐리지 사이의 관계를 도시하고 있다. 이 도면에서, 제10도(a)에 도시된 0-링(222)은 0-링(222)이 기록 헤드와 잉크 용기의 후면에 위치하기 때문에 보이지 않는다. 제11도(a)에서, 제10도에 도시된 기록 헤드와 잉크 용기 사이의 접속이 도시되어 있다. 이 도면에서, 잉크 용기(201)가 기록 헤드(200)에 접속 중에 있고, 특히 잉크 용기의 접속 표면이 0-링(222)의 좌측 부분에 접촉하기 시작하는 순간이다. 본 실시예에 있어, 잉크 용기의 접속 표면은 잉크 유입부(220)에 대한 접속 방향에 수직한 방향으로부터 경사져 있다. 그러므로, 접속 표면의 일부는 0-링(222)의 일부와 먼저 접촉하게 되어, 그 곳에 힘을 작용시키게 된다.
0-링 접촉부가 이 힘에 의해 먼저 추진될 때, 0-링 내부 즉 잉크 유입부(222)에 접촉된 기록 헤드의 일부 및 그 인접부는 접촉 표면으로부터 다소 이격되어, 0-링과 잉크 유입부의 표면 사이의 마찰력은 원활한 활주 이동이 가능하도록 신속히 감소하게 된다. 특히 잉크 용기가 기록 헤드와 처음으로 접속될 때, 모드 부품은 건조되어 있고 0-링을 구성하는 탄성 부재(실리콘 고무)는 잉크 유입부로 끌어 당겨지고 그럼으로써 접촉부로부터 0-링을 밀어내는 데어 효과적인 힘이 비록 작다 할지라도 매우 효과적이다. 잉크 용기가 아주 여러번 교환되는 기록 헤드의 경우에, 이 부분은 많은 경우 잉크로 적셔지고 그럼으로써 0-링과 돌출된 측면 사이의 마찰력은 극히 미소하게 된다. 이러한 이유로 문제점이 거의 발생하지 않는다. 그러나, 잉크 용기가 해제될 때 0-링은 어떤 경우에는 미소한 마찰력으로 인하여 기록 헤드의 접촉 표면으로부터 멀어질 수도 있다. 0-링이 이러한 상태로 장기간 방치된다면 잉크는 건조되고, 잉크 용기가 재접속될 때 전술한 문제점이 발생할 수도 있다. 이러한 이유로, 처음에는 잉크 용기의 접속 표면으로써 0-링 부품을 이동시키는 효과적인 작용이 중요하게 된다.
제11도(a)에 있어서, 0-링을 기록 헤드의 잉크 유입부의 활주 표면(측면)으로 부터 분리시키려는 힘은 단지 좌측 부분에만 작용된다. 우측 부분에는 좌측 부분의 인장력으로 인하여 분리력 보다는 활주면을 향한 가압력이 작용한다. 그러므로 이 활주 이동은 좌측 부분에서는 쉽고 우측부분에서는 어려울 것이다. 그러나 실제로는 좌측 부분이 제1활주 표면으로부터 분리되면, 전체적인 0-링의 운동은 용이하게 된다. 이에 대한 이유는 다음과 같이 고찰된다. 제11도(b)에서 이를 설명하고 있다. 잉크 유입부(220)에 장착된 0-링(222)의 일부(좌측부)는 잉크 용기의 접촉 표면에 작용하는 힘에 의하여 변형된다. 본 도면에 있어서, 초기 위치에서 부분적으로 분리된 0-링은 경계점(P) 이상의 우측 부분에서는 잉크 유입부(220)상에 여전히 적층되어 있다. 그러나 좌측 반부는 이미 잉크 유입부에서 분리되어 있다. 그러므로 잉크 용기의 접속 표면으로 촉구됨으로써 발생하는 이 힘은 0-링을 따르는 인장력(F1)으로서 경계점(P) 상에만 집중되게 된다. 그러므로 0-링은 경계점(P)에서 분력(F2)에 의해 쉽게 제거된다. 그 결과로, 경계점(P)는 우측으로 이동한다. 이것은 연속적으로 발생하여 0-링은 잉크 유입부(220)상을 완전하게 활주할 수 있게 되고, 따라서 0-링의 이동은 기록 헤드의 접속 표면에 밀착될 수 있게 된다. 잉크 용기의 장착 및 해제 방향에 수직한 표면에 대한 경사각은 대략 1°정도 또는 그 이상일 때에 효과적이다. 그러나 이 경사각이 너무 크면 잉크 용기의 체적 효율이 저하될 수 있다.
제12도에는 본 발명의 실시예에 따른 잉크 용기가 도시되어 있다. 간단한 설명을 위하여, 도면에서 내부 구조는 생략되었다. 제12도(a)는 잉크 용기의 측단면도이고, 제12도(b)는 평단면도이고, 제12도(c)는 접속 표면에서 본 도면이다.
잉크 용기는 2개 부재 즉, 덮개(205)와 본체(201)을 포함하고 있다. 접속 표면은 도면 부호 199로 표시되고 있다. 구멍(183)은 기록 헤드의 돌출부를 잉크 용기 내로 수납하고 있다. 도면 부호 184는 기록 헤드부와 결합하기 위한 턱부(claw)를 나타낸다. 밀봉부(185)는 잉크 공급 포트(186, 202)가 초음파 용융 등에 의해 접속될때 밀봉부로서 자용한다. 이 예에서, 덮개는 접속 표면에서 경사각을 갖도록 기울어진 본체에 접속되어 있다. 밀봉부(185)의 높이는 덮개의 표면을 따라 상이하다.
제13도에는 다른 실시예에 따른 잉크 용기가 도시되어 있다. 제12도에서는 덮개의 두께가 일정했다. 그러나 이 실시예에서는, 덮개(205)의 두께는 접속 표면(199)에 경사각을 제공하도록 변경된다. 이 실시예에서 밀봉부(185)의 높이는 그 둘레를 따라서 일정하게 된다.
제14도에는 또다른 실시예의 잉크 용기가 도시되어 있다. 제12도의 경우와 유사하나, 리세스(188)는 구멍(189) 주위에 형성되어 있으므로 접속 표면(199)은 리세스 바닥에 의해 제공된다.
제15도에는 잉크 용기의 접속 표면의 결합 구멍(189)만이 경사져 있는 잉크 용기의 다른 예가 도시되어 있다. 이러한 구조에 있어서, 제6도의 잉크 용기 내에서도 0-링의 운동을 쉽게 할 수 있다.
제16도에는 제13도에 도시된 잉크 용기의 변형예가 도시되어 있다. 제13도에서 덮개는 잉크 용기의 본체와 일체이다.
제17도는 제15도의 유사한 변형예로서, 경사진 표면을 갖는 부재와 용기 본체는 서로 일체이다.
제18도에서는 또다른 실시예에서의 0-링의 운동이 도시되어 있으며, 이 0-링의 기능은 상술된 것과 상이하다. 0-링의 밀봉 작동은 잉크 해제 방향과 평행한 표면(201)에 의해 달성된다. 제18도의 잉크 용기의 활주 표면(201c)와 기록 헤드의 잉크 유입부의 측면(220)은 밀봉 기능과 관련된다. 이러한 시스템에 있어서, 해제 방향으로 힘이 전혀 작용하지 않더라도 밀봉이 유지되므로 이 메카니즘은 전술한 실시예보다 효과적이다.
제19도에는 접속부가 보다 상세히 도시되어 있다. 잉크 용기의 밀봉부와 기록 헤드의 밀봉부는 도면 부호 C로 표시되어 있다. 이 예에서, 잉크 용기의 활주 표면의 직경은 0-링의 직경보다 다소 작다. 그런 이유로, 활주 표면에 수직한 힘은 밀봉 기능을 달성하도록 작용하고 있다. 본 실시예에서, 잉크 용기 장착 및 해제 방향에 수직한 평면에 대한 경사각은 중요하게 된다. 전술한 바와 유사하게, 제조후 실질적인 시간이 경과한 후에도 0-링은 기록 헤드의 유입부에 부착되어 있다. 그러므로, 잉크 용기와 기록 헤드 사이의 최초의 접속이 시작되자마자 부적절한 밀봉 기능의 결과로 0-링이 원활히 활주하지 않는다. 그러므로 전술한 실시예와 유사하게, 초기 단계에 0-링을 일측면으로 밀어 놓는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는, 기록 헤드의 접속 표면과 잉크 용기의 접속 표면을 제19도에 도시된 바와 같이 잉크 용기의 장착 및 해제 방향에 수직한 방향에 대하여 경사지게 함으로써 달성된다. 이 경사각으로 인하여, 잉크 용기와 결합하자마자 잉크 용기(201)의 접속 표면의 모서리가 되는 지점(Q)이 처음으로 0-링에 접촉하게 된다. 전술한 실시예와 유사하게 이 0-링은 일측면으로 밀리기 시작한다. 따라서 부착된 0-링은 적절한 밀봉 기능을 수행하도록 이동할 수 있게 된다.
제20도 및 제21도는 본 예의 잉크 용기를 도시하고 있다. 이 예에서 잉크 용기 덮개의 두께는 상이하다. 제14도와 유사하게 0-링 수납용 리세스가 구비되어 있으나, 리세스의 일측면에 있는 활주 부분의 보다 넓은 면적을 제공하기 위하여 리세스의 깊이가 크게 되어 있다.
이전의 설명에 있어서, 0-링은 잉크 용기와 기록 헤드 사이의 밀착 접촉용으로 사용되어 왔다. 그러나 이 0-링은 필수 불가결한 것은 아니고, 예컨대 와셔(펀칭에 의해 제조될 수 있는 고무 재질의 편평한 디스크형 부재)와 같은 다른 부재가 사용될 수 있다. 이러한 경우에도 본 발명은 동일한 이유로 역시 효과적이다.
잉크 용기와 잉크 제트 기록 헤드의 접속 표면들 사이의 각도는 잉크 용기의 장착 및 해제 방향에 수직인 평면에 대하여 양호하게는 경험적으로 0.5°이다. 큰 것도 바람직하다. 그러나, 이 각도가 너무 크다면, 체적 효율이 낮아서 잉크 용기 또는 기록 헤드가 점유하지 않는 공간이 요구되어 소형 프린터용으로는 바람직하지 않게 된다. 예를 들면, 잉크 흡수체와 같은 발포 폴리우레탄 재료를 이용한 잉크 용기의 단면적이 20 mm × 20 mm이고 길이가 대략 40 mm인 경우에는, 이 각도의 제한치는 대략 30°이다. 만약 이 각도가 너무 크다면, 경사각에 의해 생긴 내부의 쐐기형 공간은 쐐기의 단부내로 잉크 흡수체를 충분히 수납할 수 없으므로, 잉크 흡수체에 허여될 수 없는 공간이 생기게 된다. 그러나 이것은 흡수체의 유연성에 좌우되므로 전술한 제한치는 엄밀하지는 안다.
이전의 설명에 있어서, 밀봉 부재는 기록 헤드의 돌출부 내에 설치되어 있다. 그러나 역으로 이 돌출부가 잉크 용기 측에 형성될 수 있고, 밀봉 부재가 그 주위에 배치될 수 있고, 또한 본 발명의 효과적인 작용을 저하시키지 않고서도 이 밀봉 부재는 기록 헤드의 접속 표면에 의해 밀릴 수 있다.
제23도(a), 제23도(b) 및 제23도(c)는 본 발명이 사용될 수 있는 잉크 제트 헤드 카트리지의 잉크 용기의 사시도이다. 상기 도면들에 도시된 잉크 용기는 수직으로 대항하는 양방향으로 기록 장치의 캐리지를 장착할 수 있는 잉크 용기이다. 잉크를 기록 헤드에 공급하기 위해 잉크 용기 부분에 접속된(도시되지 않은)잉크 공급 포트와, 잉크의 내부를 대가와 연통시키는 (도시되지 않은)환기구를 구비하고 있다. 잉크 용기가 기록 장치로부터 제거될 때 정지부로서 작용하는 얇고 긴 턱부(1002)와, 기록 장치 상에 장착되자마자 기록 장치의 돌출부와 결합되게 하기 위한 절결부(1001)는 잉크 용기의 2개의 수직 대향 위치에 대응하는 2개의 대응 위치에 제공되어 있다.
제23도(a)에 있어서, 전술한 절결부는 잉크 용기의 내부에 배치되어 있으므로, 기록 장치에 장착되자마자 이 기록 장치의 돌출부는 외부 조건으로부터 보호될 수 있다.
제23도(b) 및 제23도(c)에 있어서, 잉크 용기의 측벽이 없으므로 전술한 보호 효과가 제공되지는 않으나 잉크 용기의 제조는 용이하다.
이상에서 잉크 제트 헤드와, 잉크 용기와, 이들을 포함하는 잉크 제트 카트리지와, 이 잉크 제트 카트리지를 구비하는 잉크 제트 기록 장치에 대하여 설명하였다.
전술한 실시예의 하나 또는 그 이상을 이용하는 기록 장치에 관하여 설명할 것이다.
다음으로, 상기 언급한 여러가지 부재들을 결합한 기록 장치를 채택한 장치에 대하여 설명할 것이다.
제24도는 본 실시예의 기록 장치와 결합된 정보 처리 장치(604)의 외관을 도시한 사시도이다. 이 도면에서, 도면 부호 601은 전술한 프린터를, 602는 숫자, 문자 및 기타 키와 명령키를 구비한 키보드를, 603은 표시부를, 606은 기록 헤드(200) 및/또는 이하 언급할 잉크 용기(21)의 교환을 가능하게 하는 윈도우를, 그리고 607은 교환하는 경우 외에는 윈도우(606)를 덮기 위한 개방가능한 덮개를 표시하고 있다. 이 윈도우(606)는 잉크 용기(201)의 교환시 헤드 레버(204)와 용기 레버(205)를 조작하기에 충분한 크기를 갖고 있다. 도면 부호 608은 기록 헤드(200) 및/또는 잉크 용기(201)의 교환용 교환 스위치를 표시한다. 교환 스위치(608)가 가동될 때, 캐리지 모터(402a)는 구동되고 따라서 캐리지(203)는 원위치 또는 기록 영역에서 원도우(606)의 위치로 이동되게 된다. 이 위치에서 기록 헤드(200) 또는 잉크 용기(201)의 교환이 완료될 때, 해제 스위치(609)는 작동된다. 그러고 나서 이 캐리지(203)는 원위치로 귀환되고, 이 후 회복 유니트(271)는 잉크의 흡입 또는 토출 단계와 기록 헤드를 닦아내는 단계를 포함하는 회복 작동을 수행하게 된다. 그 결과 교환 스위치(608)가 구동되기 전의 상태가 된다. 기록재는 시트 공급 포트(610)를 통해 프린터(601)에 공급된다. 키보드(602)는 기록재(6)를 장착시키기 위해 방향a로 개방될 수 있다.
제25도는 정보 처리 장치의 전기 회로 구조의 블록 선도이다. 이 도면에서, 도면 부호 501은 주 제어 작업용 제어기이고, 502는 예컨대 다양한 처리를 위한 마이크로 컴퓨터 형태의 CPU이고, 503은 문자 데이타 또는 화상 데이타를 발전시키는 영역과 작업 영역을 포함하는 RAM이고, 504는 순차적 작업용 프로그램과 같은 고정 데이타와 폰트(font) 데이타를 저장하기 위한 ROM이고, 505는 CPU(502)의 수행 사이클을 생성시키고 프린터(401)의 기록 작업을 위한 필요한 타이밍을 생성시키기 위한 타이머이고, 506은 CPU(502)로부터 주변 방치에 신호를 공급하기 위한 인터페이스이다.
또한, 도면 부호 507은 프린터용 제어기를, 508은 잉크 용기(201) 내에 잉크의 존재 여부를 검출하기 위한 출력 신호와, 기록 헤드(200)의 형태, 기록 헤드의 온도 및 기록 헤드(200)의 존재 여부를 검출하기 위한 센서의 출력 신호 등 기록 헤드상의 정보를 검출하기 위한 기록 헤드 검출기를, 509는 기록 헤드(200)의 기록 데이타를 저장하기 위한 라인 버퍼를, 510은 기록 신호 및 전기 동력을 기록 헤드(200)에 공급하기 위한 헤드 드라이버를, 511a와 511b와 511c는 각각 캐리지 모터(255)와 급지 모터(5)와 자동 급지 모터(323)을 작동시키기 위해 필요한 신호 및 전력을 공급하기 위한 모터 드라이버를, 512는 원위치 센서(270), 용지 센서(14), 급지 개시 센터(320a), 급지 절환 센서(320b)등과 같은 센서의 출력 신호를 검출하기 위한 센서 검출기를 표시한다. 더욱이, 도면 부호 404는 FDD, HDD, RAM 카드 또는 여타의 것과 같은 외부 메모리를 표시하고, 405는 다른 정보 처리 장치와 직접 접속시키기 위한 또는 주변 장치를 제어하기 위해 내부 버스(internal bus)와 직접 접속시키기 위한 외부 인터페이스이다. 블록 선도에는 비록 도시되지 않았으나, 전력을 상기 전기 회로에 공급하기 위한 전력 공급원이 있다. 이 전력 공급원은 충전식 밧데리, 1회용 건전지, 또는 정보 처리 장치의 주요 조립체에 고정되어 사용하는 교류 전원 변환기(AC source converter)의 형태일 수 있다.
전술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 의하면, 기록 헤드 내의 노즐의 배열이 기록 위치의 편차를 방지하기 위한여 경사져 있다 할지라도, 기록 헤드 및 잉크 용기의 장착 및 해제 방향에 대하여 잉크 용기 또는 기록 헤드의 접속 표면을 경사지게 함으로써 캐리지 이송 방향이 잉크 용기의 장착 및 해제 방향과 일치될 수 있다. 더욱이, 결합된 기록 헤드 및 잉크 용기의 캐리지 이송 방향 내에 있는 돌출 영역은 최소화된다. 그러므로 기록 헤드 및 용기 사이의 결합을 용이하게 하도록 잉크 제트 기록 장치의 크기는 감소한다. 또한 잉크 용기와 기록 헤드의 접속 방향은 토출구의 배열 방향에 대하여 경사져 있으므로, 캐리지 상의 잉크 제트 캐리지의 장착 상태에 관계없이 정확한 기록 위치가 달성될 수 있다. 본 발명의 실시예에 의하면, 잉크 용기와 기록 헤드의 접속 표면은 잉크 용기의 장착 및 해제 방향에 대하여 경사져 있다. 그러므로 특히 제조 후 일정 시간이 경과한 후 사용자가 잉크 용기를 접속시킬 0-링이 활주 표면 상에 적층되는 있는 것이 방지된다. 그러므로 잉크 공급 중단 또는 남아 있는 미사용된 다량의 잉크에 의한 부적절한 인쇄 작업의 불편함이 해소된다.
잉크 용기의 장착 방향에 수직인 평면에 대한 경사각으로 인하여 접속 표면의 힘은 잉크 용기의 접속 즉시 장착 방향으로 작용하는 분력으로서 생성되게 된다. 이 힘은 접속 표면을 따라 잉크 용기와 잉크 제트 기록 헤드 사이의 상대적 분리를 발생시키려는 경향이 있게 된다. 이 힘은 결합 돌기 등에 의해 결국 수납된다. 그러므로, 장착 또는 해제 작용과 관계없는 수단인 특정 고정핀 또는 고정력이 없이도 접속 표면을 따라 그 방향으로 정확히 위치시킬 수 있다. 그러므로 심지어는 진동등에 대해서도 매우 신뢰성 있는 잉크 제트 기록 카트리지를 제공할 수 있다.
이 경사각은 잉크 용기 등의 오삽입을 방지하는 데에 효과적이다. 예를 들면, 오삽입 방지 요홈은 제22도에 도시된 바와 같이 접속 표면으로부터 대향 측면에 제공될 수 있다. 이 요홈은 잉크 용기의 내부 체적을 현저하게 감소시키지 않고서도 제대로 삽입시킬 수 있게 된다. 최근에 요구되는 칼라 인쇄 기계에서는, 각 색상용으로 다양한 경사각을 사용함으로써 색상을 식별하도록 사용될 수 있다.
이제까지 본 발명을 실시예를 참고로 하여 설명하였지만, 본 발명은 상기 설명한 상내부로 한정되는 것이 아니고, 본원은 개량 목적 또는 다음의 특허 청구의 범위의 영역내에 있는 수정예 또는 변경예를 포함한다.

Claims (14)

  1. 잉크 토출용 복수의 잉크 토출구를 구비하는 잉크 제트 헤드의 잉크 유입부와 접속 가능한 잉크 용기에 있어서, 상기 잉크 유입부에는 탄성 밀봉 부재가 제공되고, 상기 잉크 용기에는 잉크 제트 헤드의 유입부와 접속가능하기 위한 잉크 공급부 및 탄성 밀봉 부재와 가압 접촉하기 위한 상기 잉크 공급부에 인접한 표면이 제공되고, 상기 표면은 가압 접촉을 형성하기 위한 힘 방향에 수직인 평면에 대해 경사져 있는 것을 특징으로 하는 잉크 용기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 표면은 복수의 잉크 토출구가 배열된 방향을 향하는 평면에 대해 경사져 있는 것을 특징으로 하는 잉크 용기.
  3. 잉크 토출용 잉크 제트 헤드에 있어서, 잉크 토출용 토출구 어레이와, 상기 잉크 제트 헤드와 분리가능하게 접속되는 잉크 용기로부터 잉크를 수용하기 위한 잉크 유입부를 포함하며, 상기 잉크 유입부에 인접한 접속 표면은 상기 어레이에 대해 경사져 있는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 헤드.
  4. 제3항에 있어서, 상기 잉크 유입부에 밀봉 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 헤드.
  5. 제3항에 있어서, 상기 접속 표면이 상기 접속 방향에 대해 실질적으로 수직인 것을 특징으로 하는 잉크 제트 헤드.
  6. 제3항에 있어서, 상기 토출구와 연통하는 잉크 통로와, 상기 잉크 통로에 대응하는 잉크 토출 압력 발생 소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 헤드.
  7. 제6항에 있어서, 상기 잉크 토출 압력 발생 소자는 발열 저항기인 것을 특징으로 하는 잉크 제트 헤드.
  8. 잉크 토출용 잉크 제트 헤드 카트리지에 있어서, 상기 제1항 또는 제2항에 기재된 잉크 용기와, 복수의 잉크 토출용 잉크 토출구 및 상기 잉크 용기와 접속됨으로써 잉크를 수용하기 위한 잉크 유입부를 구비하는 잉크 제트 헤드로 구성되는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 헤드 카트리지.
  9. 기록을 수행하는 잉크 토출용 잉크 제트 기록 장치에 있어서, 상기 제8항에 기재된 잉크 제트 헤드 카트리지와, 상기 잉크 제트 헤드 카트리지를 분리가능하게 장착시키는 캐리지를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 장치.
  10. 기록을 수행하는 잉크 토출용 잉크 제트 기록 장치에 있어서, 상기 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 잉크 제트 헤드와, 상기 잉크 제트 헤드를 분리가능하게 장착시키는 캐리지를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 장치.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 잉크 토출용 복수의 잉크 토출구와 잉크 용기와 접속시킴으로써 잉크를 수용하기 위한 잉크 유입부를 구비한 잉크 제트 헤드에 접속되어 잉크 제트 헤드 카트리지를 형성하고, 상기 유입부와 잉크 용기 사이의 접속시 잉크 누출을 방지하기 위한 탄성 밀봉 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 잉크 용기.
  12. 제1항에 있어서, 상기 용기는 잉크를 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 잉크 용기.
  13. 잉크 제트 카트리지에 있어서, 기록재 상에 기록을 수행하도록 복수개의 토출구를 통해 잉크를 토출시키기 위한 잉크 제트 기록 헤드와, 상기 기록 헤드와 분리식으로 접속가능하고 상기 기록 헤드에 공급되는 잉크를 수용하기 위한 잉크 용기로 구성되고, 토출구의 배열 방향은 상기 잉크 용기에 대해 상기 기록 헤드의 접속 방향에 수직인 평면에 대해 경사져 있는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 카트리지.
  14. 제13항에 기재된 잉크 제트 카트리지에 사용가능한 기록 헤드에 있어서, 잉크 토출용 토출구의 어레이와, 상기 토출구를 퉁해 토출되는 잉크를 잉크 용기로부터 수용하기 위한 잉크 유입부로 구성되는 것을 특징으로 하는 기록 헤드.
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