KR0162979B1 - 액체저장용기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 액체저장용기는, 액체공급부를 가진 액체저장용기에 있어서, 서로 연통하는 다수의 구멍을 가진 다공성부재가 작은 직경을 가진 대기흡입구를 통해서 도입된 대기압하에서 압축된 상태로 수용되어 있고, 상기 액체공급부에서 보았을 때 직사각형형상인 수용케이스와, 상기 다공성부재의 접촉부로부터 액체가 공급되는 원형단부필터를 구비하고, 상기 접촉부에서는 상기 다공성부재가 상기 원형단부필터에 의해 압축되고; 상기 수용케이스는, 이 수용케이스의 중심이 상기 원형단부필터의 중심과 일치하도록 상기 접촉부에서 상기 원형단부필터의 중심에 대해 2쌍의 대칭적인 표면을 가지며, 상기 2쌍의 대칭적인 표면의 각각은, 길이방향으로 뻗으면서 서로 대향하는 위치에 있는 상기 수용케이스의 2개의 평행한 벽면과 일치하고 있어, 상기 원형단부필터는 길이방향과 직교하는 제1방향 및 상기 제1방향과 직교하는 제2방향으로 상기 벽면에 대해 중심에 위치하도록 되어 있으며; 상기 제1방향 및 제2방향의 양방향으로 상기 접촉부의 외주에서 상기 대칭표면까지 측정된 최단거리는 상기 원형단부필터가 상기 다공성부재와 접촉하는 접촉범위의 직경보다 작게 되어 있어, 상기 접촉부는 상기 다공성부재로부터 액체의 공급을 제어하게 되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

액체저장용기

제1도는 본 발명이 적용되는 잉크제트기록장치의 예를들어 도시하는 사시도.

제2도는 서로서로 분리될 수 있는 잉크제트기록헤드와 잉크탱크카트리지를 포함하는 잉크제트기록유닛의 사시도.

제3도는 종래 잉크카트리지에 고유한 문제들을 단면도로 예시하는 도면.

제4도는 또한 종래 잉크카트리지에 고유한 문제들을 예시하는 도면.

제5도는 본 발명의 제1실시예에 의하여 구성된 잉크제트기록유닛의 단면도.

제6도는 특히 분리된 상태에서 잉크탱크카트리지와 잉크제트기록헤드를 도시하는 잉크제트기록유닛의 단면도.

제7a도 내지 제7d도는 본 발명의 제1실시예에 의하여 구성된 잉크제트기록유닛의 작동모우드를 단면도로 예시하는 도면.

제8도는 본 발명의 제2실시예에 의하여 구성된 잉크제트기록유닛의 단면도.

제9a도는 본 발명에 의하여 구성된 잉크탱크카트리지용으로 사용가능한 밸브기구의 단면사시도.

제9b도 및 제9c도는 제9a도에 도시한 밸브기구의 작동모우드를 단면도로 예시하는 도면.

제10도는 잉크제트기록유닛을 구성하는 주요부품들을 특히 도시하는 본 발명의 제3실시예에 의하여 구성된 잉크제트기록유닛의 분해사시도.

제11도는 특히 분리상태의 제10도에 도시한 잉크제트기록유닛의 단면도.

제12도는 특히 연결된 상태의 제10도에 도시한 잉크제트기록유닛의 단면도.

제13도는 특히 분리된 상태의 본 발명의 제4실시예에 의하여 구성된 잉크제트기록유닛의 단면도.

제14도는 특히 분리된 상태의 본 발명의 제5실시예에 의하여 구성된 잉크제트기록유닛의 단면도.

제15도는 본 발명의 제6실시예에 의하여 구성된 잉크제트기록유닛의 단면도.

제16도는 본 발명의 제7실시예에 의하여 구성된 잉크제트기록유닛용 잉크탱크카트리지의 단면도.

제17도는 본 발명의 제8실시예에 의하여 구성된 잉크제트기록유닛용 잉크탱크카트리지의 단면도.

제18도는 본 발명의 제9실시예에 의하여 구성된 잉크제트기록유닛의 단면도.

제19도는 제1도의 잉크제트기록장치가 설치되는 정보처리유닛의 사시도.

제20도는 제19도에 도시한 정보처리유닛용 회로망의 구성을 예시하는 블록도.

제21도는 제19도에 도시한 정보처리유닛에 의하여 실행된 기록작동용 제어순서를 예시하는 순서도.

제22도는 본 발명의 제10실시예에 의하여 구성된 잉크탱크카트리지의 부분분해사시도.

제23도는 본 발명의 제11실시예에 의하여 구성된 잉크제트기록유닛의 단면도.

제24도는 본 발명의 제12실시예에 의하여 구성된 잉크제트기록유닛용 잉크탱크카트리지의 단면도.

제25도는 본 발명의 제13실시예에 의하여 구성된 잉크제트기록유닛용 잉크탱크카트리지의 단면도.

제26도는 본 발명의 제14실시예에 의하여 구성된 잉크제트기록유닛용 잉크탱크카트리지의 단면도.

제27a도는 본 발명의 제15실시예에 의하여 구성된 잉크제트기록유닛용 잉크탱크카트리지의 단면도.

제27b도는 제27a도에 도시한 잉크탱크카트리지의 부분사시도.

제28a도 내지 제28i도는 제27a도에 도시한 잉크탱크카트리지용 여러종류 리브의 각각의 윤곽을 부분단면도로 예시하는 도면.

제29도는 본 발명의 제16실시예에 의하여 구성된 잉크제트기록유닛의 분해단면도.

제30도는 본 발명이 적용되는 잉크탱크카트리지용 잉크제트기록헤드를 예로 도시하는 사시도.

제31도는 특히 잉크제트기록헤드가 잉크탱크카트리지에 직접 연결되는 것을 도시하는 본 발명이 적용되는 잉크탱크카트리지의 다른 형태용 잉크제트기록헤드용 단면도.

제32a도 내지 제32d도는 본 발명이 적용되는 여러종류의 연결부재의 각각의 구조를 단면도로 도시한 도면.

제33a도 및 제33b도는 본 발명이 적용되는 다른 종류의 연결부재의 구조를 단면도로 도시하는 도면.

제34도는 전술한 실시예로부터 변경된 본 발명의 다른 실시예에 의하여 구성된 잉크탱크카트리지의 단면도.

제35a도 및 제35b도는 전술한 실시예로부터 변경된 본 발명의 다른 하나의 실시예에 의하여 구성된 각각의 연결부재의 구조를 단면도로 도시하는 도면.

제36도는 제35b도에 도시한 연결부재를 경유하여 서로서로에 대하여 연결되는 잉크제트기록헤드와 잉크탱크카트리지의 단면도.

제37도는 종래의 잉크제트기록유닛의 개략적인 사시도.

제38도는 제37도에 도시한 종래의 잉크제트기록유닛의 단면도.

제39도는 제36도에 도시한 종래의 잉크제트기록유닛의 후면도.

제40도는 본 발명의 제17실시예에 의하여 구성된 잉크제트기록유닛의 개략적인 사시도.

제41도는 제40도에 도시한 잉크제트기록유닛의 단면도.

제42도는 제40도에 도시한 잉크제트기록유닛의 후면도.

제43도는 본 발명의 제18실시예에 의하여 구성된 잉크제트기록유닛의 후면도.

제44도는 본 발명의 제19실시예에 의하여 구성된 잉크제트기록유닛의 후면도.

제45도는 본 발명의 제20실시예에 의하여 구성된 잉크제트기록유닛의 후면도.

제46도는 본 발명의 제21실시예에 의하여 구성된 잉크제트기록유닛의 후면도.

제47도는 본 발명의 제22실시예에 의하여 구성된 잉크제트기록유닛의 후면도.

제48도는 본 발명의 제23실시예에 의하여 구성된 잉크제트기록유닛의 후면도.

제49a도 내지 제49c도는 각각 전술한 실시예로부터 변형된 본 발명의 다른 하나의 실시예에 의하여 구성된 잉크탱크카트리지를 사시도로 예시하는 도면.

제50a도는 본 발명이 적용되는 다른 하나의 잉크제트기록장치의 사시도.

제50b도는 제50a도에 도시한 잉크제트기록장치용 프린터캐리지의 사시도.

제51a도 내지 제51c도는 본 발명의 제24실시예에 의하여 구성된 잉크탱크카트리지를 단면도로 도시하는 도면으로서,

제51a도는 제51b도에서 51A-51A 선을 따라 자른 잉크탱크캐리지의 단면도.

제51b도는 제51a도에서 51B-51B 선을 따라 자른 잉크탱크카트리지의 단면도.

제51c도는 제51a도에서 51C-51C 선을 따라 자른 잉크탱크카트리지의 단면도.

제52도는 특히 분리된 상태의 잉크제트기록유닛을 구성하는 주요부품들을 도시한 본 발명의 제25실시예에 의하여 구성된 잉크제트기록유닛의 사시도.

제53도는 특히 잉크제트기록유닛에 부착된 캐리어부를 도시하는 제52도에 도시한 잉크제트기록유닛의 부분확대단면도.

제54도는 특히 잉크제트기록유닛이 어떻게 캐리어부에 연결되는가를 도시한 제52도에 도시한 잉크제트기록유닛을 개략사시도로 예시하는 도면.

제55도는 잉크제트기록유닛의 패션의 제1형태로 서로서로와 교환되는 것을 도시하는 제52도에 도시한 잉크제트기록유닛의 사시도.

제56도는 잉크제트기록유닛의 패션의 제2형태로 서로서로와 교환되는 것을 도시하는 제52도에 도시한 잉크제트기록유닛의 사시도.

제57도는 힘이 잉크제트기록유닛에 가해지는 방법을 특히 도시한 제52도에 도시한 잉크제트기록유닛의 개략평면도.

제58도는 특히 잉크제트기록장치의 자동종이공급부를 도시하는 제59a도에 도시한 잉크제트기록장치의 사시도.

제59도는 특히 잉크탱크카트리지가 캐리어로부터 분리되는 제50b도에 도시한 프린터카트리지의 사시도.

제60도는 특히 잉크제트기록헤드 고정사이드에 대하여 반대사이드에서 본 잉크탱크카트리지를 도시하는 제52도에 도시한 잉크제트기록유닛용 잉크탱크캐리지의 사시도.

제61도는 특히 잉크탱크케이스의 치수를 도시하는 제52도에 도시한 잉크제트기록유닛의 개략부분정면도.

제62a도 및 제62b도는 제52도에 도시한 잉크제트기록유닛용 잉크탱크케이스와 잉크탱크카트리지의 치수를 부분평면도로 도시하는 도면.

제63도는 특히 잉크제트기록유닛과 캐리어부의 치수를 도시하는 제52도에 도시한 잉크제트기록유닛의 개략평면도.

제64a도는 본 발명이 적용되는 잉크탱크캐리지용 필터스토퍼의 평면도.

제64b도는 제64a도에 도시한 필터스토퍼의 단면도.

제65a도 및 제65b도는 특히 잉크탱크카트리지가 어떻게 잉크로 공급되는가를 도시하는 본 발명이 적용되는 잉크제트기록유닛용 잉크탱크카트리지를 단면도로 도시하는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

301 : 잉크제트기록헤드 303 : 잉크탱크카트리지

306 : 밸브몸체 312 : 코일스프링

315 : 잉크공급파이프 323 : 토출오리피스

326 : 연통구멍

본 발명은 일반적으로 액체저장용기에 관한것이다. 더 상세하게 말해서 본 발명은 잉크제트기록장치, 광전자복사기, 팩시밀리유닛등과 같은 기록장치용 기록제로서 사용할 수 있는 액체를 저장하는 액체저장용기에 관한것이다.

또한, 본 발명은 전술한 형태의 액체저장용기를 일체적으로 포함하는 기록유닛에 관한것이다. 게다가, 본 발명은 그위에 탑재된 전술한 형태의 기록유닛을 가지는 기록장치에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 외부에서 액체로 전술한 형태의 잉크저장용기를 채우는 방법에 관한 것이다.

종래의 액체분사기록장치(이하 잉크제트기록장치라 칭함)는 일반적으로 잉크를 토출하는 기록헤드와, 기록헤드와 결합된 잉크저장부가 서로 떨어진 다른 위치에서 개별적인 요소로서 별개로 배치되나, 그들은 그 사이에 끼워진 잉크공급파이프를 포함하는 잉크공급시스템을 경유하여 서로 작동가능하게 연결되도록 구성된다. 모두의 요소들 사이에 길다란 잉크공급파이프를 필요로 하기 때문에, 전술한 바와같은 방식으로 구성된 종래의 잉크제트기록장치는 배관이 어려울 뿐만 아니라, 게다가 증발된 잉크 또는 공기는 장치내에 침입하기 쉽다는 문제가 있다. 전술한 문제에 대처하기 위하여, 본 발명의 공통양수인은 일본국 특허공개공보 제61-249757, 63-22653 그리고 63-275793호에 개시된 바와같이 일체형유닛(카트리지)의 형태로 기록헤드와 잉크저장부가 서로 결합되는 형태의 잉크제트기록장치를 제안했다. 그 제안에 의하면, 잉크의 증발과 공기의 침입과 관련된 전기한 문제들이 해소될 수 있고, 그 제안에서 얻을 수있는 장점은 배관 작업이 요구되지 않으므로 어떤 미숙련 사용자도 용이하게 잉크저장부를 포함하는 잉크공급시스템을 처리할 수 있는 것이다.

그러나, 잉크의 마지막 방울까지 잉크제트기록장치내의 잉크가 완전히 소비될때, 사용된 잉크카트리지를 새로운것과 교환할 수 있도록 사용자는 서로 결합된 기록헤드와 잉크탱크카트리지를 가지는 새로운 카트리지를 구입해야한다.

실제로, 카트리지내의 잉크를 완전히 소비해도 기록헤드는 그것이 아직 다소의 주행수명을 가지고 있다하더라도 새로운것으로 어쩔수 없이 교환되는 경우가 가끔 생긴다. 전기한 바와같은 환경에서, 압전소자, 실리콘웨이퍼등과 같은 고기능 부품등을 포함하는 기록헤드를 완전히 효과적으로 사용할 수 있는 잉크제트기록장치를 제공하라는 요구가 많은 사용자로부터 제기되었다.

이들 요구들에 만족스럽게 대처하기 위하여, 양수인은 주행수명의 마지막까지 기록헤드가 완전히 사용될 수 있고, 또한 배관작업을 행할 필요없이 잉크탱크카트리지가 새로운 것으로 교환될때 기록헤드가 잉크탱크카트리지로부터 분리될 수 있는, 서로 일체로된 기록헤드와 잉크탱크카트리지를 포함하는 온캐리지형 잉크제트기록장치를 제안했다.

이와 같이 구성된 온케리지형 잉크제트기록장치로, 기록헤드가 주행수명이 다할때까지 잉크를 포함하지 않는 단지 잉크탱크카트리지만이 반복적으로 새로운것으로 교환될 수 있다. 잉크제트기록장치로 보통서류가 인쇄되는한 오랫동안, 단지 잉크를 포함하지 않는 잉크탱크카트리지만을 새로운것으로 반복적으로 교환하면서 일련의 기록작업을 하나의 기록헤드로 수천매의 종이시이트에 대하여 수행할 수 있다.

온캐리지형 잉크제트기록장치로, 기록헤드의 주행수명이 끝나서 더이상 기록작업을 할 수 없을때, 사용자는 새로운 기록헤드를 구입함으로써 기록작업을 새로운 기록헤드로 다시 개시할 수 있다.

또한, 양수인은 실제의 사용시에 기록헤드와 일체로될 잉크저장용기에 대하여 여러종류의 제안들을 했다.

상기한 상황하에서 인쇄기술, 퍼스널컴퓨터용 하드웨어와 소프트웨어가 해마다 진보함에 따라 간이하고 또한 아름다운 인쇄가 가능하게 되었다.

한편, 기록장치에 부여된 성능도 높아지는 동시에 다양화하고 있다. 염료베이스잉크가 사용되어야 하는가 또는 안료베이스잉크가 사용되어야 하는가에 관하여 선택되어야 하는 경우가 가끔 일어나고 있지만, 모든 형태의 잉크의 각각은 그 자신의 특성을 가진다.

이것은 선택될 잉크의 형태를 마지막으로 결정하는것을 어렵게 만든다. 다시 말해서 사용자는 사용될 잉크의 형태에 관하여 그의 판단으로 결정할것이 요구된다.

이런 경향은 칼라인쇄를 사용하는 사용자가 증가하고 있으므로 현저해지고 있다.

또한, 각각 다른 물리적 그리고 화학적인 특성을 가지는 여러형태의 잉크가 실제로 사용될 것이 예상된다.

이러한 사실은 잉크탱크카트리지의 설계에 중요한 영향을 미친다.

따라서, 사용될 각형태의 잉크에 대응하는 잉크탱크카트리지를 준비할 필요성이 생긴다.

다른 문제는 잉크의 종류에 대응하여 결정되어야 하는 잉크탱크카트리지의 최적 용량에 관한것이다.

예를들면, 자주 기록작업을 행하는 경우에 있어서, 사용자는 잉크를 포함하지 않는 잉크탱크카트리지를 적은 회수로 교환해서 많은 인쇄매수를 확보하는 것이 바람직하다.

반대로, 그다지 빈번하게 기록을 행하지 않는 사용자에 있어서는 너무 많은 잉크량을 가진 잉크탱크카트리지를 사용하는 것은 다음과 같은 이유로 경제적으로 받아들일 수 없다. 특히, 각 기록작업동안 소량의 잉크가 소비된후에 오래동안 기록헤드가 작용하지 않는 상태로 유지되면 잉크에 포함된 휘발성분은 증발되어 색소의 변성등이 일어나게 된다.

이러한 이유로, 사용자는 기록작업을 간혹 행할때마다 잉크탱크카트리지를 새로운 것으로 교환하지 않을 수 없다.

이것은 사용자가 잉크탱크카트리지에 남아있는 사용할 수 없는 잉크에도 돈을 지불하는 결과가 된다.

상기한 상황에서, 많은 사용자로부터 구조가 단순하고 작은양의 잉크를 포함하는 잉크탱크카트리지를 제공하라는 많은 요구가 생겼다.

한편, 매기록작업시에 많은수의 시이트를 인쇄하는 사용자를 위하여, 주어진 용적에 가능한한 많은 양의 잉크를 포함하는 잉크탱크카트리지를 준비할 필요가 있다.

이 경우에 있어, 잉크탱크카트리지가 비싼 비용으로 생산되더라도 결과적으로 인쇄비용이 낮아지므로 바람직하다. 이것은 미래에 잉크제트기록장치에 대하여 여러가지 형태의 진전된 기술이 개발될 것이 예상되는 현재의 경향을 설명하는 단지 하나의 예를 나타낸다.

또한, 각 잉크탱크카트리지는 공통기록헤드에 대응하는 여러가지 구조로 구성될 것이 예상된다.

교환가능한 형태의 잉크탱크카트리지가 잉크제트기록장치를 위하여 사용되는 경우에 있어서 탄성재로 성형된 다공잉크흡수부재가 잉크탱크카트리지내에 잉크를 유지하기 위한 수단으로서 사용될때, 먼지 또는 유사한 이 물질이 잉크제트기록헤드로 들어가지 못하도록 하기 위한 대책이 취해질 필요가 있다. 그러나, 실제로, 각 기록작업동안 흡수체 자체의 파편이 발생하기 때문에, 이와 같은 먼지가 기록헤드로 들어가지 못하도록 하기 위하여 필터링부재가 잉크 유로 내에 배치될 필요가 있다.

이를 위하여, 필터가 잉크탱크 폭에 배치되는 것을 생각할 수 있다.

이 경우에 있어서, 필터가 모든 잉크탱크카트리지에 배치되어야 한다. 이것은 필터가 단기 기록헤드쪽에만 배치되면 먼지 또는 이 물질이 필터에 퇴적되어 기록헤드의 주행수명이 끝나기전에 필터가 먼지등으로 막히게 되기 때문이다.

잉크제트기록장치가 더작은 치수로 설계되기 위해서는 잉크탱크카트리지 그자신은 더작은 치수로 설계되어야 한다.

이를 위하여, 잉크탱크카트리지의 용량도 제한되고 있다.

그러나, 동일한 기록내용에 대해서는 기록헤드에 의하여 소비될 잉크의 양이 잉크제트기록장치의 치수에 관계없이 일정하게 유지되어야 하므로, 잉크탱크의 소형화는 잉크를 포함하지 않는 잉크탱크카트리지의 교환을 전제로 해서 런닝코스트를 고려해 둘 필요가 있다.

이 요구에 부응하기 위하여, 잉크탱크카트리지내에 저장된 잉크의 사용효율은 가능한 높게 하는 것이 강하게 요망되고 있다.

그러나 전술한 요구를 만족 시키기 위하여, 잉크제트기록장치는 풀어야할 다음 문제들을 가진다.

특히, 각 기록작업의 신뢰성을 개선하기 위하여, 잉크탱크카트리지가 새로운 것으로 교환될때 시간의 경과에 따라 기록헤드내에 축척되거나 잉크 유로 내에 유입된 공기(거품)는 잉크로부터 제거되어야 한다.

이를 위하여, 잉크제트기록장치내에 배치된 펌프는 잉크토출오리피스로부터 토출된 잉크와 함께 공기를 흡입에서 제거하기 위하여 구동된다.

펌프에 의해 공기와 함께 흡입된 잉크의 여분량은 기록작을 행하기 위하여 사용될 가능성이 없으므로 헛되어 버려진다.

종래의 비교적 큰 사이즈의 잉크제트기록장치의 경우에 있어서, 잉크탱크카트리지가 잉크저장용량에 여유가 있기 때문에 잉크제트기록장치의 동력원의 전원투입시 각 기록작업의 신뢰성을 높이기 위하여 펌프는 72시간당 한번 자동으로 구동된다. 또한, 잉크탱크기록장치가 펌프에 의하여 발생된 잉크흡인압력뿐만 아니라 각 펌핑작업당 잉크의 흡인용량에 대하여 충분한 여유를 가지고 설계될 때, 공기거품은 기록헤드로부터 그리고 잉크제트기록장치내의 잉크탱크카트리지로부터 신뢰성 있게 제거될 수 있다.

그러나, 작은 잉크저장용량을 가지는 작은 사이즈의 잉크탱크의 경우에 있어서, 상기한 바와 같은 펌핑작업을 행하므로써 대량의 잉크를 헛되이 소비하는 것은 잉크를 포함하지 않는 각 잉크탱크카트리지의 교환분배를 증가시켜 귀찮은 교환 작업을 사용자에게 강요할 뿐만 아니라 런닝코스트를 증가시키게 된다.

따라서, 더 작은 치수로 각 잉크탱크카트리지를 설계하여 얻어진 유익한 효과는 저하되거나 잃게된다.

상기한 문제를 처리하기 위하여, 각 펌핑작업당 기포와 함께 헛되이 펌핑될 잉크의 양을 최소로하는 공정에 대한 제안이 이루어졌다.

잉크탱크카트리지가 프린터 캐리지 위에서, 기록헤드로부터 분리가능하게 하려면, 잉크탱크카트리지가 기록헤드로부터 분리된후에, 밸브기구로 잉크유료를 신속하게 밀폐하여 잉크가 잉크탱크카트리지로부터 새어나오지 못하도록 하기 위하여 잉크탱크카트리지내에 밸브기구를 배치하는 것이 필수적이다.

또한, 필터는 밸브기구의 하류쪽위의 기록헤드에 배치된다.

잉크저장부와 필터사이의 체적을 밸브공간이라 하면, 어떤이유로 잉크탱크카트리지와 기록헤드가 서로 여러번 연결되고 분리되는 경우에 있어서, 기포가 밸브공간으로 침입하여 잉크탱크카트리지가 기록헤드에 연결된후에 각 기록작업이 불안정하게 이루어지고, 또한 기록작업동안 기포의 침입으로 인하여 잉크공급이 방해되는 고장이 생긴다.

전술한 고장을 제거하기 위하여는, 종래의 잉크제트기록장치와 같은 방식으로 펌프를 구동하면 된다.

그러나, 각 펌핑작업당 폐기될 잉크의 양이 상기한 바와 같이 작은 사이즈의 잉크제트기록장치에 제한되는 경우에 있어서, 이하와 같은 문제가 생긴다. 전술한 문제는 제3a도 내지 제3c도와 제4a도 내지 제4c도를 참조하여 이하에서 기술한다. 예를들면, 잉크탱크카트리지(2-1)와 잉크제트기록헤드(2-2)가 자주 서로 연결되고 분리되는 경우에 있어서 또는 잉크탱크카트리지(2-1)와 잉크제트기록헤드(2-2)의 조립체가 여러달의 오랜시간동안 비작동으로 유지되는 경우에 있어서 잉크의 증발로 인하여 잉크제트기록헤드(2-2)대 밸브공간(2-3)사이에 형성된 공간내에 고정된 잉크의 대부분은 손실되는 경우가 생긴다.

이 경우에 있어서, 일정 유량으로 설정된 펌프(2-4)의 1회의 흡인동작만으로는 잉크제트기록헤드(2-2)까지 충분히 잉크를 공급할 수 없다.

상기한 바와같은 경우에 있어서, 펌핑용량의 부족을 보충하기 위하여 연속적으로 여러번 같은 펌핑작업을 수행하는것이 필요하다.

제3a도 내지 제3c도에서 명백한 바와같이, 펌핑작업이 여러번 간헐적으로 수행되는 경우에 있어서, 각 펌핑작업동안 잉크제트기록헤드(2-2)내에 흡입된 잉크(2-5)는 잉크통(2-7)에 복귀하게 된다.

상기한 바와같은 잉크역류의 발생을 막기위하여, 연속펌핑작업동안 잉크(2-5)가 잉크통(2-7)으로 역류하지 못하게 하는 적당한 수단, 즉 제4a도 내지 제4c도에 도시한 바와같이 밸브공간(2-3)내에 잉크압력을 유지하는 캡(2-6)은 연속적으로 잉크제트기록헤드(2-2)와 밀착하게 되는것을 추전할 수 있다.

그러나, 캡핑의 신뢰성을 높게 하는 것은 장치의 소형화에 장해가 될 뿐만 아니라 비용상승을 가져오게 할 염려가 있다.

또한, 다른 문제는 잉크제트기록장치가 증가된 비용으로 제조된다는것이다. 예를들면, 일본국 특허공개공보 제3-41351호에서 개시된 바와같이, 다공부재가 잉크탱크카트리지에 수용되는 경우에 있어서, 필터는 다공부재와 밀착 하게 되는것이 필요하다.

그러나, 서로 분리될 수 있는 잉크제트기록헤드와 잉크탱크카트리지를 포함하는 형태의 잉크제트기록유닛의 경우에 있어서, 사용자가 잘못하여 하나의 잉크탱크카트리지를 반대잉크제트기록헤드에 반복해서 연결하고 전자를 후자로부터 분리할 때, 잉크탱크카트리지내에 수용된 다공부재는 역으로 변형되어, 잉크제트기록헤드에 배치된 필터가 다공부재와 밀착 하지 못하게 된다.

따라서, 잉크는 잉크제트기록헤드에 정확하게 공급될 수 없는 가능성이 있다.

또한, 기포가 잉크탱크카트리지내로 침입하는 경우에, 기록작업동안 기포는 잉크공급통로로 들어가 잉크의 방울들이 잉크토출오리피스로부터 부정확하게 토출되게 할 가능성이 있다.

잉크제트기록헤드에 잉크의 공급없이 다량의 잉크가 다공부재내에 남아 있는 사실을 감안해서, 전술한 고장을 제거하기 위하여 많은 제안이 이루어졌다.

그 제안들 중에서, 하나의 제안은 돌출부가 다공부재와 적당히 접촉하도록 하기 위하여 다공부재를 향하여 기록헤드쪽으로부터 돌출부의 돌출양이 제한적으로 정해지는 것이다.

다른 제안은 외기흡입구를 경유하여 잉크탱크카트리지속으로 유입된 외기를 다공부재의 표면에 걸쳐서 분배시키기 위하여 다수개의 리브가 잉크탱크카트리지의 내벽면을 따라 뻗게 되게 하는 것이다.

잉크제트기록장치가 점점 더 실용화 되고 있는 현재의 상태에서 많은 사용자들로부터 야기된 많은 종류의 요구들에 대처하기 위하여 상기 제안은 확실히 효과적이지만, 종래에는 인식되고 있지 않아 불안정 요인으로 되어 있었던 프린터 유닛으로서 기능하는 잉크제트기록장치를 이루는 각 부품들 사이의 상호관계가 뜻밖의 기술적 중요성을 가지는 것이 발명자에 의하여 분명하게 되었다. 특히 프린터유닛으로서 기능하는 잉크제트기록장치가 퍼스널컴퓨터등과 같은 정보처리장치내에 일체적으로 설치되는 경우에 있어서, 전술한 상호관계의 진정한 인지는 잉크제트기록장치와 관련된 제조업자에게 효과적으로 유용하다.

본 발명은 상기한 배경을 고려하여 만들어졌다.

본 발명의 목적은 구조가 단순하고 잉크등과 같은 액체의 사용효율이 높은 액체저장용기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 구조가 단순하고 저렴한 가격으로 생산될 수 있는 잉크용기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 잉크제트기록헤드에 배치된 필터가 먼지 또는 유사한 이물질로 막히게 되고, 또한 기포가 잉크제트기록헤드가 잉크탱크카트리지로부터 분리될 때 잉크탱크카트리지내로 침입하는 고장이 생기지 않는, 통상 서로 연결되는 잉크제트기록헤드와 잉크탱크카트리지를 포함하는 잉크제트기록유닛을 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 잉크가 높은 사용효율로 토출오리피스에 안정적으로 공급되는것을 보장하는 잉크탱크를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은, 각 기록작업을 저렴한 가격으로 행할 수 있고 사용자의 요구에 부응하기 위하여 잉크제트기록헤드를 여러 종류의 잉크탱크카트리지에 연결할 수 있고, 또한 장시간 실제로 사용될 수 있는, 잉크제트기록헤드를 잉크탱크카트리지에 연결하는 기구를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 소비될 잉크가 높은 효율로 유지될 수 있는 잉크용기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은, 다공재로 만들어진 액체흡수부재가 액체유지수단으로서의 잉크저장용기내에 수용되어 액체가 높은 효율로 액체저장용기내에 안전하게 채워지도록 하는, 액체로 액체저장용기를 채우는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 제1형태에 의하면, 기록제로서의 액체로 기록을 행하고 흡인수단의 흡인동작에 따라 상기 액체를 배출하는 기록수단에 연결가능하고, 한편 상기 기록수단에 공급되는 액체는 액체저장용기에 저장되는 액체저장용기에 있어서, 액체저장용기는 기록수단쪽의 액체유입통로에 연결되는 접합부와, 접합부는 액체를 액체저장부로부터 액체유입통로에 공급하기 위한 액체유출통로를 포함하며, 그리고 액체유출통로의 용적과 액체유입통로의 액체유입구로부터 액체배출구까지 측정된 용적과의 합은, 각 액체흡인동작당 배출되는 액체의 양보다 작게 결정되는 액체저장용기를 제공한다.

본 발명의 제2형태에 의하면, 기록제 로서의 액체로 기록을 행하고 흡인수단의 흡인동작에 따라 액체를 배출하는 기록수단에 연결가능하고, 한편 기록수단에 공급되는 액체는 액체저장용기에 저장되는 액체저장용기에 있어서, 액체저장용기는 기록수단쪽에 필터를 가진 액체유입통로에 연결되는 접합부와, 접합부는 액체를 액체저장부로부터 상기 액체유입통로에 공급하기 위한 액체유출통로를 포함하며, 그리고 액체유출통로의 용적과, 액체유입통로의 액체유입구로부터 상기 필터까지 측정된 용적과의 합은, 각 액체흡인동작당 배출되는 액체의 양보다 작게 결정되는 액체저장용기를 제공한다.

본 발명의 제3형태에 의하면, 개구부를 가진 하우징과, 개구부를 둘러싸면서 하우징의 내부에 돌출된 원통형부재와, 원통형부재의 최내부에 배치된 제1필터와, 필터와 접촉하면서 하우징내에 수용된 액체흡수체와, 그리고 개구부를 폐쇄하는 방향으로 가합되도록 상기 원통형부재내에서 이동하도록 배치된 밸브체로 이루어지는 액체저장용기와, 배출오리피스와 연통하기 위한 액체통로를 가진 원통형부재와, 상기 슬리브형부재는 상기 개구부에 삽입될 수 있으며, 그리고 액체통로에 배치된 제2필터로 이루어진 기록헤드와, 그리고 액체저장용기와 기록헤드양쪽이 서로 연결되었을때 액체저장용기와 기록헤드사이를 시일링하는 시일링수단을 구비하는 기록유닛으로서, 제1필터와 상기 제2필터간에 측정된 용적은 각 액체흡인동작당 기록유닛을 가진 기록장치의 액체흡인수단에 의해 달성되는 액체흡인량보다 적게 결정되는 기록유닛을 제공한다.

본 발명의 제1내지 제3형태에 의하여 구성된 잉크저장용기와 기롯유닛으로, 기록수단과 액체저항용기의 잉크유로의 용적은 다음 부등식을 성립시키도록 결정된다.

Cv Pv - Hv

여기에서 Pv 는 액체제트 기록장치내에 배치된 펌프등과 같은 흡입수단에 의하여 수행될 각 흡입작업당의 액체흐름의 양을 나타내고, Hv 는 필터가 유로 내에 배치되지 않는 경우에 있어서, 전술한 용적이 유로입구에서 오리피스까지 측정된 흐름의 용적과 일치하고, 필터가 유로에 배치되는 경우에 있어서, 그것이 유로 입구에서 필터까지 측정된 유로의 용적과 일치하는 기록헤드내에 형성된 유로의 용적을 나타내며, Cv 는 액체저장용기내의 유로의 용적을 나타낸다.

위의 부등식이 3개의 요소사이에서 성립될때 액체저장용기는 잉크제트 기록장치내의 펌핑수단에 의하여 행해지는 각 펌핑작업당 행해진 하나의 흡입에 대하여 미리 설정된 값을 증가시킬 필요 없이 실현될 수 있다.

따라서 본 발명은 높은 잉크 사용 효율을 유지하면서 저코스트로 소형으로 설계되고 생산된 액체저장용기를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 전술한 형태의 액체저장용기를 일체로 가지고 이루어진 기록유닛과 액체제트 기록장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 제4형태에 의하면, 잉크제트기록헤드와 잉크탱크 카트리지를 구비하는 잉크제트 기록유닛으로서 잉크제트 기록유닛은 기록매체에 잉크방울을 배출함으로써 기록매체상에 기록을 행하는 잉크제트 기록장치의 캐리지상에 교환가능하게 장착되며, 잉크제트 기록헤드와 잉크탱크 카트리지를 서로 연결하고 또한 그들을 서로 분리하는 연결기구와, 그리고 잉크제트 기록헤드와 잉크탱크 카트리지를 서로 연결할때 잉크제트 기록헤드내의 유로와 상기 잉크탱크 카트리지내의 유로를 밀봉접촉시키는 연결부를 구비하는 잉크제트 기록유닛을 제공한다.

본 발명의 제4형태에 의하여 서로 임의로 연결되고 분리되는 잉크제트 기록헤드와 잉크탱크 카트리지를 가지는 잉크제트 기록유닛으로, 잉크제트 기록헤드와 잉크탱크 카트리지는 단순하고 신 연결기구의 도움으로 서로 신뢰성 있게 연결될 수 있어 양쪽의 유료 사이를 밀봉가능하게 연통시킬 수 있다.

또한, 잉크제트 기록헤드와 잉크탱크 카트리지는 서로 쉽게 분리될 수 있어 잉크탱크 카트리지내의 잉크가 사실상 충분히 소비될때 잉크탱크 카트리지가 새로운 것으로 교환될 수 있게 한다.

연결기구로부터 얻을 수 있는 연결력, 잉크제트 기록헤드로부터 잉크탱크 카트리지를 분리하기 위하여 잉크제트 기록장치내에 배치된 분리기구로부터 얻을 수 있는 분리력, 그리고 밸브기구내에 배치된 코일스프링의 반발 탄성력사이에는, 다음 부등식이 성립된다.

Fj - Fv F1

Fj Fv

여기에서 Fj 는 잉크제트 기록헤드를 잉크탱크 카트리지에 연결하기 위하여 유효한 연결력, F1 는 잉크제트 기록장치의 분리기구의 분리력, 그리고 Fv 는 잉크탱크 카트리지내에 배치된 밸브 기구의 코일스프링으로부터 얻을 수 있는 반발탄성력을 각각 나타낸다.

본 발명의 제5형태에 의하면, 제1개구부와 제2개구부를 가진 하우징과, 하우징에 수용될 잉크를 저장하는 잉크흡수체를 구비하는 잉크용기로서, 제1개구부는 잉크배출부에 연결되고, 그리고 제1개구부가 잉크배출부에 연결될때 제2개구부는 외부와 연통되며, 여기서 제1개구부 잉크배출부에 연결될때, 서로 연결된 잉크분사부와 잉크흡수체 사이의 연결부에 발생하는 모세관력 Ka 와 연결부의 근방에 위치한 영역에 발생하는 모세관력 Kb와의 힘관계는 다음 부등식으로 표시되며,

Ka(연결시)≥Kb

제1개구부가 잉크배출부로부터 분리된 직후에 연결부에 발생하는 모세관력 Ka는 다음 부등식으로 표시한 바와같이 변동하며, 그리고

Ka(연결시)≥Ka (분리시)

이때, 연결부에 발생하는 모세관력 Ka 와 연결부의 근방에 위치한 영역에 발생하는 모세관력 Kb 와의 힘관계는 다음부등식

Ka(분리시)≠Kb

로 표시되는 잉크용기를 제공한다.

일반적으로, 발포합성수지등으로 형성된 잉크흡수부재내에서 생기는 모세관력은 잉크흡수부재내의 각 구멍의 사이즈와, 잉크표면위에 나타나는 표면장력, 그리고 접촉각에 따라서 가변되게 결정된다.

모세관력은 압축에 의한 구멍의 축소에 비례하여 증가한다.

모세관력의 증가분은 잉크흡수부재의 잉크유지력의 증가분으로 인도한다.

본 발명의 제5형태에 의하여 구성된 잉크용기로, 잉크용기가 잉크토출유닛에 연결될때, 잉크흡수부재내에서, 생기는 모세관력의 분포는 잉크용기가 잉크토출유닛에 연결될때 잉크흡수부재와 잉크토출유닛사이의 연결부에서 생기는 모세관력 Ka와 연결부에 인접하여 위치한 구역에서 생기는 모세관력 Kb 사이에서 성립되는 다음 부등식으로 나타내는 바와같이 결정된다.

Ka(연결시) ≥ Kb

잉크가 잉크토출부로부터 토출됨에 따라, 큰 모세관력 Ka 가 일어나는 연결부쪽에 잉크흡수부재내에 유지된 잉크가 모세관력 Kb 가 생기는 연결부에 인접하여 위치한 구역내의 잉크흡수부재내에 유지된 잉크에 앞서서 소비되어, 잉크는 더큰 잉크유지력이 존재하는 쪽으로 계속해서 이동되게 된다.

따라서, 모세관력 Ka 가 생기는 잉크토출부의 연결부내의 잉크공급이 잉크를 소비하는 동안 방해되는 고장이 생기지 않는다.

그런방식으로 구성된 잉크용기로, 잉크용기가 잉크토출부로부터 분리된 후 즉시 잉크흡수부재와 잉크토출부사이의 연결부내의 잉크흡수 부재내에서 생기는 모세관력 Ka는 그 사이의 연결시에 모세관력 Ka 와 비교하여 다음 부등식으로 표현된다.

Ka(연결시) ≥ Ka(분리시)

또한, 분리시의 모세관력 Ka는 연결부에 인접하여 위치한 구역내에서 생기는 모세관력 Kb 와 비교하여 다음 부등식으로 표현된다.

Ka(분리시) ≤ Kb

다시말해서, 연결시에 잉크흡수부재에서 생기는 모세관력 Ka의 강도는 잉크용기가 잉크토출부로부터 분리될때 감소되므로, 연결시에 잉크흡수부재의 전표면에 걸쳐서 뿐만 아니라 잉크흡수부재의 내부에도 함유된 잉크의 잉여량은 잉크흡수부재내에서 흡수되어, 잉크가 잉크흡수부재내에서 밀봉되게 유지되게 된다.

따라서, 잉크가 제1개구부를 경유하여 잉크흡수부재로 부터 누설하는 고장이 생기지 않는다.

본 발명의 제6형태에 의하면, 잉크를 배출오리피스로부터 배출하게 되어 있는 잉크제트 기록헤드의 잉크흡입구내에 배치된 제1필터와, 그리고 잉크제트 기록헤드의 잉크흡입구에 연결되는 잉크탱크카트리지의 잉크공급구내에 배치된 제2필터를 구비하는 잉크제트 기록유닛을 제공한다.

본 발명의 제6형태에 의하여 구성된 잉크제트 기록유닛으로, 제1필터는 잉크제트 기록헤드의 잉크흡입구내에 배치되고, 제2필터는 잉크탱크 카트리지의 잉크공급구내에 배치되어, 잉크제트 기록헤드에 배치된 제1필터가 먼지 또는 유사한 이물질로 막히게 되는 고장이 생기지 않고, 게다가 잉크로부터 먼지를 제어가능하게 제거할 필요성도 생기지 않는다.

또한 제2필터가 잉크탱크 카트리지내에 배치되므로, 신뢰성 있게 다공잉크흡수부재와 밀착 하게 된다.

이것은 잉크를 잉크제트 기록헤드에 안정적으로 공급하는 것을 가능하게 만든다.

본 발명의 제7형태에 의하면, 잉크가 잉크유출구로부터 외부에 공급되도록 서로 다른 위치에 대기흡입구와 잉크유출구를 가지며, 잉크탱크 카트리지는 다공성 재료로 만들어진 잉크흡수체를 가지며, 여기서 복수개의 리브가 잉크탱크 카트리지의 내부벽을 따라서 형성되어, 대기 흡입구를 통해서 유입한 대기를 대기흡입구쪽의 잉크흡수체의 하나의 표면과, 잉크흡수체의 적어도 한쪽 표면과, 그리고 잉크유출구쪽의 잉크흡수체의 하나의 표면에 걸쳐 분배될 수 있게하는 잉크탱크카트리지를 제공한다.

본 발명의 제7형태에 의하여 구성된 잉크탱크카트리지로, 잉크는 잉크흡수부재의 표면에 걸쳐서 잉크탱크카트리지내에 취해진 외기를 원활하게 분포하게 하여 잉크흡수부재로부터 잉크토출에너지 발생부로 원활하게 공급될 수 있다.

본 발명의 제8형태에 의하면, 잉크 배출 기능을 가진 잉크제트 기록헤드를 잉크를 수용하는 잉크수용용기에 연결하는 기구로서, 잉크제트 기록헤드 및 잉크수용용기는 그 사이에 배치된 파이프형태의 연결부재와 서로 연결되어 있으며, 연결부재는 적어도 잉크제트 기록헤드와 잉크수용용기 사이의 공간을 외부로부터 밀봉 폐쇄하는 탄성시일링부재로 이루어진 기구를 제공한다.

본 발명의 제9형태에 의하면, 잉크배출 오리피스로부터 잉크를 배출하는 잉크배출기능을 나타내는 잉크제트 기록헤드와, 잉크제트 기록헤드는 하우징으로부터 돌출하는 슬리이브 형태의 연결부를 구비하며, 연결부는 잉크제트 기록헤드의 잉크배출오리피스와 연통시키기 위하여 유로를 가지며, 개구부를 가진 하우징과, 개구부를 둘러싸면서 하우징의 안쪽으로 돌출하는 원통형부재와, 그리고 하우징내에 수용된 잉크흡수체로 이루어진 잉크수용용기와, 그리고 슬리이브형태의 연결부의 직경보다 큰 직경을 가진 원통형 부재에 압입된 파이프 형태의 부재와, 적어도 잉크제트 기록헤드의 하우징과 접촉하는 파이프형태의 외주 둘레에 끼워맞춤된 탄성시일링부재로 이루어진 연결부재를 구비하는 잉크제트 기록유닛을 제공한다.

본 발명의 제10형태에 의하면, 잉크를 잉크배출 오리피스로부터 배출하기 위한 잉크배출기능을 나타내는 잉크제트기록헤드와, 잉크제트 기록헤드는 잉크제트 기록헤드의 잉크배출 오리피스와 연통하기 위하여 유로를 가진 슬리이브형태의 연결부와 슬리이브형태의 연결부의 베이스 단부둘레에 끼워맞춤된 환형상의 탄성부재로 이루어지며, 개구부를 가진 하우징과, 개구부를 둘러싸면서 하우징의 안쪽으로 돌출하는 원통형부재와, 그리고 하우징내에 수용된 잉크흡수체로 이루어진 잉크수용용기와, 그리고 원통형부재에 삽입되는 제1파이프형태부와 환형상의 탄성부재의 직경보다 큰 직경을 가진 제2파이프형태부를 가진 파이프형태의 부재와, 그리고 파이프형태의 부재의 외주둘레에 끼워맞춤된 탄성시일링부재로 이루어진 연결부재를 구비하는 잉크제트 기록유닛을 제공한다.

본 발명의 제8내지 10형태에 의하여 구성된 잉크제트 기록유닛으로, 잉크제트 기록헤드는 그 둘레에 조립된 탄성밀봉부재를 가지는 파이프형태 연결부재를 경유하여 잉크수용용기에 연결되므로, 잉크가 잉크수용용기의 연결포오트를 경유하여 잉크흡수부재로부터 잉크제트 기록헤드에 공급되게 허용하도록 잉크제트 기록헤드가 잉크수용부에 연결될때, 잉크제트 기록헤드의 잉크수용용기는 연결부재를 경유하여 서로서로에 액밀하게 연결될 수 있다.

또한 연결부재가 잉크수용용기의 연결포오트를 경유하여 잉크수용 용기속으로 삽입될때, 잉크흡수부재는 후자의 최단부에서 연결부재에 의하여 압축되어 잉크흐름은 잉크흡수부재의 압축을 경유하여 양적으로 증진되게 한다.

잉크백이 잉크수용용기내에 수용되는 경우에 있어서, 잉크제트 기록헤드는 어떤 연결부재를 배치할 필요성 없이 잉크수용용기에 직립연결될 수 있다.

따라서, 잉크제트 기록유닛은 단지 잉크수용용기가 잉크제트 기록헤드에 교환가능하게 연결되는 형태만을 취하도록 설계되는 것이 항상 요구되지 않는다.

본 발명의 제11형태에 의하면, 하우징에 대기흡입구가 형성되어 있는 잉크용기로서, 잉크용기는 기록수단에 공급되는 잉크를 가지며, 잉크용기의 상기 하우징은 대기흡입구를 가진 표면중의 하나를 따라서 형성된 절단부를 구비하는 잉크용기를 제공한다.

본 발명의 제11형태에 의하여 구성된 잉크용기는 가능한 많은양의 잉크가 잉크흡수부재내에 수용되도록 하기 위하여 큰 잉크흡수부재가 작은 잉크용기내에 수용되게 그것이 설계되는 경우에 유익하게 사용할 수 있다.

이 경우에 있어서, 외기흡입구와 그 위에 형성된 절결부를 가지는 잉크용기의 내벽면이 다공개로 만들어진 가공잉크흡수 부재와 직접접촉하여, 잉크흡수부재의 강한 압축이 외기 흡입구에 의해서 뿐만 아니라 증가된 접촉면적을 가지는 잉크용기의 절결부에 의하여 생긴다.

따라서, 잉크흡수부재의 어떤 국부압축열의 잉크흡수부재의 잉크유지력의 적당한 강도가 외기흡입구를 포함하는 구역에서 높은 효율로 유지될 수 있다.

또한, 잉크의 최적량이 잉크흡수부재내에 채워지므로, 높은 온도의 심한 조건하에서 운반하는 동안 잉크가 잉크흡수재로부터 새는 고장이 생기지 않고, 또한 저온에서 고온에 이르는 넓은 온도사이클이 반복되어 잉크누설이 잉크흡수부재와 함께 일어나게 하는 고장이 생기지 않는다.

본 발명의 제12형태에 의하면, 서로 연통된 다수의 구멍을 가진 다공성부재가 작은 직경을 가진 수용케이스상에 형성된 대기흡입구를 통해서 도입된 대기압하에서 압축된 상태로 수용되는 수용케이스를 구비하는 액체저장용기로서, 단부필터가 다공성부재의 단부와 접촉하는 동안 액체가 다공성부재의 단부로부터 공급되는 단부필터와, 그리고 다공성부재가 단부필터와 접촉하는 접촉부에서 단부필터의 중심에 대한 복수개의 대칭표면을 구비하고, 표면은 각각 접촉부에서 액체공급 방향으로 뻗는 액체저장용기를 제공한다.

본 발명의 제12형태에 의하여 구성된 액체용기는 압축상태에서 액체저장용기에 수용된 다공부재의 액체공급쪽에(즉, 세로방향으로 다공부재의 중심으로 부터 부분적으로 오프세트된 액체공급쪽) 후자의 전체 주변면위에 걸친 다공부재의 압축상태의 분포와 관련된 액체 이동상태에 각각 중요한 사실을 가지는 요소(요인)들을 고려하여 제안되었다.

액체 저장용기의 특징은 액체저장용기가 다공부재에 대한 접촉부의 중심에 대하여 액체공급방향으로 각각 뻗는 복수개의 대칭면을 포함하는 데 있다.

그 중심에서 삼각형 단면형상과 접촉부를 가지는 잉크저장용기의 경우에 있어서, 그것은 3개의 대칭면을 가지고, 원형 단면형상과 그 중심에서 접촉부를 또한 가지는 액체저장용기의 경우에 있어서, 그것은 무수의 대칭면을 가진다.

각 대칭면은 대칭면위에 접촉부를 향하여 흐르는 액체의 균일한 분포를 위한 요소로서 기능한다.

이러한 기술적인 개념은 지금까지 종래 액체저장용기와 함께 알려지지 않았다.

본 발명의 제12형태에 따르면, 액체의 공급에 응답하여 발생되는 다공부재내에서 가스의 국부집중이 회피되므로, 다공부재의 전체밸런스는 적당히 유지될 수 있다.

특히, 각 사이드가 200 ㎜ 또는 그 이하의 폭을 가지도록 치수가 정해지는 삼각형 단면형상 또는 다각형 단면형상을 가지는 액체저장용기의 경우에 있어서, 액체저장용기는 증가된 이로운 효과로 유익하게 사용할 수 있다.

본 발명의 제13형태에 의하면, 서로 연통된 다수의 구멍을 가진 다공성 부재가 작은 직경을 가진 수용케이스상에 형성된 대기흡입구를 통해서 도입된 대기압하에서 압축된 상태로 수용되는 수용케이스를 구비하는 액체저장용기로서, 필터가 다공성부재의 단부와 접촉하는 동안 액체가 다공성부재의 단부로부터 공급되는 원형단부필터와, 그리고 여기서 원형단부필터의 접촉부의 원주로부터 수용케이스까지 측정된 최단거리는, 원형단부필터가 상기 다공성부재와 접촉하는 접촉범위의 직경보다 작게되어 있는 액체저장용기를 제공한다.

본 발명의 제13형태에 의하여 구성된 액체저장용기로, 다공부재가 그 사이의 불안정한 요소들의 면전에서 압축된 상태로 잉크저장용기의 내면과 접촉하게 되므로, 단부필터에 의하여 압축된 다공부재의 접촉부는 액체저장용기의 전체구성에 통제가능한 효과를 가지게 하여 액체의 안정된 공급을 보장한다. 이를 위하여, 단부필터나 수용케이스 사이의 최단거리는 단부필터의 압축부 (접촉부)의 직경보다 더작게 치수가 정해지는 것을 추천할 수 있다.

특히, 단부필터의 접촉부의 주변에서 수용케이스의 내부벽면까지 측정된 바와같은 최단거리가 엔드필터의 접촉부의 직경의 약 반이되게 치수가 정해질때(직경의 반에 1.3을 곱한 값으로 표현되는 바와같은), 액체저장용기로부터 얻을 수 있는 유익한 효과는 매우 안정될 수 있다.

본 발명의 제14형태에 의하면, 서로 연통된 다수의 구멍을 가진 다공성부재가 작은 직경을 가진 수용케이스상에 형성된 대기흡입구를 통해서 도입된 대기압하에서 압축된 상태로 수용되는 수용케이스를 구비하는 액체저장용기로서, 필터가 다공성부재의 단부와 접촉하는 동안 액체가 다공성부재의 단부로부터 공급되는 단부필터와, 그리고 여기의 단부필터의 접촉부와 위치상으로 일치하는 횡단평면을 따라서 측정된 상기 다공성부재의 단면적은 다공성부재의 접촉부의 단면적의 4이상 6.0이하의 범위내에 있도록 결정되는 액체저장용기를 제공한다. 액체저장용기내의 액체이동상태에 각각 중요한 영향을 가지는 요소들이 고려되는 본 발명의 제12형태와 제13형태에 의하여 구성된 액체저장용기와 대조적으로, 본 발명의 제14형태에 의하여 구성된 액체저장용기의 특징은 단부필터의 접촉부의 단면적과 다공부재의 단면적 사이의 관계 특히 한정되는 데 있다.

엔트필터의 접촉부와 부분적으로 일치하는 가로평면을 따라서 특정된 바와같은 다공부재의 단면적이 다공부재의 접촉부의 단면적의 3.0이상에서 6.5이하배의 범위내에 있다고 결정되는한, 단부필터의 접촉부를 향하여 기록작업을 수행하는 데 요구되는 액체의 수집 액체이동상태는 다공부재의 전체표면에 걸쳐서 외기의 자유흐름상태를 허용하는동안 유지될 수 있다.

특히, 그런식으로 측정된 다공부재의 단면적이 다공부재의 접촉부의 단면적의 4.0 이상에서 6.0 이하의 범위내에 있게 결정될때, 액체의 공급은 액체저장용기의 수용케이스와 결합된 주변조건에 따라서 단부필터의 접촉부에서 다공부재의 단면 윤락이 어떻게 근사하게 변화하는 가에 관계없이 더높게 안정적으로 달성될 수 있다.

본 발명의 제15형태에 의하면, 서로연통된 다수의 구멍을 가진 다공성 부재가 작은 직경을 가진 수용케이스상에 형성된 대기흡입구를 통해서 도입된 대기압하에서 압축된 상태로 수용되는 수용케이스를 구비하는 액체저장용기로서, 다공성부재를 압축하기 위하여, 액체공급쪽의 그 일단부에서 다공성부재와 접촉하는 접촉부재를 구비하여, 다공성부재의 일단부로부터 공급된 액체를 받게하며, 그리고 여기서 접촉부재의 압축에 의한 다공성부재의 압축된 용적의 압축전의 다공성부재의 원래의 용적에 대한 압축비는, 수용케이스의 내부표면의 압축에 의한 최대로 압축된 상태에서의 다공성부재의 압축된 용적의 압축비보다 작은 액체저장용기를 제공한다.

본 발명의 제15형태에 의하여 구성된 액체저장용기로, 다공부재의 세로방향으로의 액체이동조건과 다공부재의 외주변으로부터 접촉부재, 즉 다공부재의 접촉부에 위치한 단부필터까지의 범위내에 있는 액체이동 저건 사이의 관계는 다공부재의 압축상태와 전술한 관계가 밀접하게 결합되는 지식에 의거하여 고려된다. 세로방향의 압축비가 반경방향의 그것보다 더작으므로, 단부필터의 접촉부에 대하여 반대쪽에 위치한 다공부재내의 액체는 접촉부쪽에 쉽게 이동될 수 있어 단부필터의 접촉부의 부근에 위치한 다공부재의 부분에 대한 집합적인 액체공급은 반경방향으로 액체이동으로부터 얻을 수 있는 증가작용에 의하여 달성될 수 있다.

따라서, 예를들면, 액체가 펌프에 의하여 유도된 흡입작용에 의하여 급히 토출 또는 분출되는 경우에, 있어서, 그것은 어떤 특별한 문제없이, 다공부재내에 대체될 수 있다.

특히, 압축비가 ±5%의 편차, 더욱 바람직하게는 +2%의 편차내에서 다공부재의 전체 표면에 걸쳐서 사실상 대등하게될때, 바람직한 집합적인 액체상태는 오래동안 다공부재의 전체주변에서 유지될 수 있다.

또한, 세로방향의 다공부재의 압축비와 반경방향의 같은 것의 압축비 사이의 차이가 0.05이상에서 0.25이하의 범위내에 더 바람직하게 0.09이상에서 0.18이하의 범위내에 있을때, 긴 길이를 가지는 다공부재내의 액체는 액체가 기계적편차, 수동편차등과 같은 외부요인들로 인하여 다공부재내에서 비정상적으로 분포될때 다공부재의 초기상태에 대하여 뛰어나게 빠른 회복능력을 유지하는 동안 다공부재내에서 효과적으로 대체될 수 있다. 마지막으로, 본 발명의 제16형태에 의하면, 서로 연통된 다수의 구멍을 가진 다공성부재를 구비하는 액체저장용기를 액체로 채우는 방법으로서, 다공성부재는 액체저장용기의 수용케이스내에 수용되며, 필터부는 다공성부재와 밀착하게 되어 있으며, 밸브부는 필터부를 외부로부터 밀봉고립시키는 작용을 하며, 밸브부는 액체공급시에 이동되어 필터부를 외부 및 대기 흡입구와 연통시키며, 이 대기흡입구를 통하여 대기가 수용케이스내에 도입되어 다공성부재와 연통하게 되며, 여기서 밸브부가 이동되면, 필터부와 밸브부 사이에 액체를 일시적으로 저장하기에 충분한 공간이 수용케이스내에 형성되고, 그리고 필터부와 밸브부 사이에 연통된 상태가 유지되는 동안, 액체저장용기는 밸브부를 외부로부터 이동시킴으로써 액체로 채워지는, 액체를 액체저장용기에 충전하는 방법을 제공한다.

본 발명의 액체채움방법은 액체로 액체저장용기를 최초로 채우기위해서 뿐만 아니라 액체로 액체저장용기를 다시 채우기 위하여 사용할 수 있다.

액체저장용기가 전기한 바와같이 서로 서로와 기술적 개념으로부터 선택된 1개 이상으로 적당하게 결합하여 구성될때, 액체채움을 더욱 안정적으로 성취될 수 있다.

청구범위 제55항에서 한정된 액체저장용기로, 필터는 액체공급을 위하여 다공부재와 예비적으로 꽉접촉하게 되므로, 액체채움은 액체가 다공부재내에서 균일하게 분포되는 동안 다공부재에 기계적 압력을 가할 어떤 필요성없이 다공부재의 압축 회수에 무관하게 믿을 수 있게 성취될 수 있다.

또한 액체가 필터부와 밸브부사이의 공간에 임시적으로 저장되는 동안 액체는 다공부재내의 액체의 불규칙한 분포없이 액체 저장용기에 점진적으로 공급될 수 있다. 필터부가 전술한 공간을 사용하여 잉크저장용기에 배치되므로, 필터부가 각각의 채움 작업동안 손상 또는 상처받게 되는 고장이 생기지 않는다.

필터부의 경계가 한정되고, 같은 것의 면적이 계산될때, 효과적인 유효한 값들이 전기한 바와같은 한정과 계산을 위하여 사용되는 것이 명백한데, 이들 값이 액체가 필터부를 통하여 흐를 수 있다는 것을 보장하는 범위내에 있다는 조건하에서 이다.

본 발명의 다른 목적, 특징 그리고 특장들은 첨부도면과 관련하여 이루어진 다음 기재사항을 읽으므로서 명백하게 될 것이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명에 적용되는 잉크제트기록장치(IJRA)를 제1도를 참조하여 설명한다. 잉크제트기록장치(IJRA)는 잉크제트기록유닛(IJC)이 제거기능하게 탑재되는 캐리지(HC)를 포함한다. 캐리지(HC)는 리이드스크류우(5004)상에 나선형으로 뻗는 홈(5005)과 맞물리는데 적합한 핀(도시하지 않음)을 포함한다. 구동모우터(5013)가 정 또는 역방향으로 회전하므로서, 리이드스크류우(5004)는 구동력전달기어(5001)및 (5009)를 경유하여 모우터(5013)에 의하여 회전되어 캐리지(HC)가 화살표 a 방향 뿐아니라 화살표 b 방향으로 왕복 이동하도록 허용한다. 도면에 있어서, (5002)는 캐리지(HC)의 이동범위내의 플래튼(500)에 대한 종이, OHP용 필름, 천등과 같은 기록매체를 미는 트러스트판을 나타내고, (5007) 및 (5008)은 포토커플러를 나타낸다. 포토커플러(5007) 및 (5008)는 캐리지(HC)의 레버(5006)의 존재를 광학으로 인지하는 정위치검출수단으로서 기능하여 모우터(5013)의 방향을 정방향에서 역방향으로 그리고 반대로 변경시킨다. (5016)은 잉크제트기록헤드의 앞면을 그와 함께 덮기위하여 캡부재(404)를 지지하는 지지부재를 나타내고, (5015)는 캡부재(404)에서 흡입하기 위한 흡입수단을 나타낸다.

흡입수단(5015)은 잉크제트기록헤드를 재생하기 위하여 캡부재(404)내의 개구부(5023)를 경유하여 폐잉크를 비운다.

(5017)은 클리이닝블레이드를 나타내고, (5019)는 클리이닝 블레이드(5017)를 앞쪽/뒤쪽방향으로 이동시키는 이동부재를 나타낸다. 이동부재(5019)는 지지판(5018)에 의하여 지지된다. 클리이닝블레이드(5017)의 형상은 도시한 것에만 한정되지 않는다. 대안으로, 같은 목적으로, 어떤 형태의 종래의 클리이닝판이 사용될 수 있다. (5012)는 흡입수단(5015)의 작동을 개시하는 레버를 나타낸다. 캐리지(HC)와 맞물리게 되는 캠(5020)이 이동됨에 따라, 레버(5012)가 이동되어 클러치변경수단등과 같은 지금까지 공지된 파우워전달수단의 도움으로 구동모우터(5013)의 구동력을 적당히 제어한다.

캐리지(HC)가 정위치범위에 있는 동안, 리이드스크루우(5005)가 회전되어 캐리지(HC)가 전술한 바와 같은 캡핑, 클리이닝 그리고 흡입에 대응하는 소정위치에 있게 허용한다.

[실시예 1]

다음, 본 발명의 제1실시예에 의하여 구성된 잉크제트기록유닛을 제2도와 제5도를 참조하여 설명한다. 잉크제트기록유닛은 서로 분리될 수 있는 잉크제트기록헤드(301)와 잉크탱크카트리지(303)를 포함한다. 이와 같이 구성된 잉크제트기록유닛은 제11도에 도시한 바와 같은 잉크제트기록장치용으로 사용할 수 있다. 보통, 잉크에서 먼지를 분리하여 제거하기 위하여, 필터(302)는 잉크제트기록헤드(301)내의 통로(320)의 중간위치에 배치되고, 필터(302)의 효과적인 구멍직경은 5내지 20㎛로 설정된다. 이 실시예에서, 잉크탱크카트리지(303)는 잉크탱크카트리지(303)로부터 일체적으로 돌출된 한쌍의 화살형 포올을 잉크제트기록헤드내에 형성된 대응수용부(305)와 맞물리게하여 잉크제트기록헤드(301)에 연결된다. 제6도에 도시한 바와 같이 화살형 포올들(304)은 대칭 관계로 배치되어, 그들이 동시에 수용부(305)와 맞물리게된다. 수용부(305)와의 화살형포올(304)의 맞물림의 완성시에, 잉크제트기록헤드(301)로부터 돌출하는 잉크공급파이프(315)는 잉크탱크카트리지(303)내의 밸브기구(311)와 맞물리게 되어, 밸브몸체(306)로 하여금 코일스프링(312)의 탄성력에 대하여 제5도에 도시한 바와 같이 우측방향으로 수축되게 하므로, 잉크는 통로(320)를 경유하여 잉크탱크카트리지(303)로부터 잉크제트기록헤드(301)에 공급될 수 있다. 이때에 잉크공급파이프(315)둘레에 배치된 O-링(307)은 잉크공급파이프(315)와 밸브기구(311)사이의 조인트부를 밀봉한다. 카트리지필터(308)는 잉크탱크카트리지(303)내의 밸브기구(311)의 상류쪽에 배치된다.

잉크통(309)은 잉크탱크카트리지(303)내의 카트리지필터(308)의 상류에 배치된다. 이 실시예에 있어서, 잉크통(309)은 잉크가, 압축된 상태로 잉크탱크카트리지(303)속에 수용된 다공재(310)속에 스며들게 구성된다. 일반적으로, 잉크제트기록장치의 성능을 안정되게 유지하기 위하여, 잉크제트기록헤드(301)의 토출오리피스(323)내에 나타나는 압력은 부로 유지되는 것이 필요하다. 이러한 목적으로, 잉크탱크카트리지내의 압력은 항상 부로 유지된다. 이 실시예에 있어서, 잉크압력은 다공재의 모서리 부를 이용하여 제어되므로, 그것이 부로 유지되게 허용한다. 밸브몸체(306)는 고무등과 같은 플라스틱재로 성형되고 그것은 밸브기구(311)내에서 슬라이드할 수 있다. 제6도에서 명백한 바와 같이, 잉크탱크카트리지(303)가 잉크제트기록헤드(301)로부터 분리될 때, 밸브몸체(306)의 환형상스케일링부(313)는 코일스프링(312)의 반발력에 의하여 잉크탱크카트리지(303)의 삽입구멍(321)의 주변둘레의 밸브몸체수용부(314)와 밀착 하게되어, 잉크가 잉크탱크카트리지(303)의 밖으로 쓸데없이 흘러나오지 못하게 된다. 따라서, 잉크탱크카트리지(303)가 잉크제트기록헤드(301)로부터 분리된 후, 잉크누설은 운반하는 동안 쇼크, 진동등으로 인하여 일어나고, 또한 잉크는 저장하는 동안 잉크탱크카트리지내에서 건조되거나 잉크의 점도는 증가된다. 전술한 바와 같이 한쌍의 화살형포올의 대칭배치는 구조가 간단하고 O-링(307)이 잉크제트기록유닛내의 잉크통로를 밀봉되어 유지하는 시일링부재로서 작용하는 것을 확실하게 하는데 효과적이라는 것이 확인되었다. O-링(307)용 소재로서 에틸렌-프로필렌고무 (EPDM)를 사용하는 것을 추천할 수 있다. 이것은 에틸렌-프로필렌 고무가 높은 가스장벽 특성을 나타내고, 게다가 잉크저항, 인열저항, 비접착성 그리고 앤티크리핑능력에 대하여 O링(307)에 의하여 요구되는 뛰어난 특성을 나타내기 때문이다.

잉크통로는 전술한 바와 같은 방식으로, 즉 조인트부가 잉크제트기록헤드(301)와 잉크탱크카트리지(303)사이에 배치되므로, 잉크탱크카트리지(303)가 잉크제트기록헤드(301)에 연결되는 동안 잉크제트기록유닛의 내부가 잉크누설의 발생없이 부압상태에서 확실하게 유지되는 것이 보장된다.

이 실시예에 있어서, 잉크제트기록헤드(301)와 잉크탱크카트리지(303)사이의 연결력, 그 사이의 연결타임에서 밸브몸체(306)의 반발력, 그리고 잉크제트기록헤드(301)로부터 잉크탱크카트리지(303)을 연결하는 잉크제트기록장치의 분리기구의 분리력사이의 힘관계는 다음 부등식으로 나타낸다.

여기에서 Fj : 잉크제트기록헤드와 잉크탱크카트리지사이의 연결력,

F1 : 잉크제트기록장치내의 분리기구의 분리력

Fv : 잉크탱크카트리지내의 밸브기구의 코일스프링의 반발력

잉크탱크카트리지가 뛰어난 신뢰성으로 매끄럽게 연결 및 분리되는 것을 보장하기 위하여, 다음 부등식이 성립되는 것이 바람직하다.

이러한 구조로, 사용자는 필요에 따라서 잉크제트기록헤드(301)와 잉크탱크카트리지(303)사이의 연결 및 분리를 행할 수 있다. 잉크제트기록헤드(301)가 같은 이유로 잉크탱크카트리지(303)으로부터 반복적으로 연결 및 분리되는 경우에 있어서, 공기는 잉크제트기록헤드(301)속으로 뿐만아니라 잉크탱크카트리지(303)내의 밸브기구(311)속으로도 도입된다. 전술한 상태가 유지되는 동안, 잉크는 잉크제트기록헤드(301)에 더이상 안정적으로 공급될 수 없으므로, 기록작업을 더이상 계속하는 것이 어렵다. 이 실시예에 있어서, 밸브기구(311)는 밸브기구(311)내의 잉크통로가 매우 작은 작동부피를 가질 수 있도록 설계된다. 따라서, 밸브기구(311)는 비록 프리세트치 Pv가 잉크제트기록장치의 펌프(도시하지 않음)의 1스트로우크당 펌프될 용적을 나타낸다 하더라도 그와 함께 펌프작동을 수행하므로서 최초상태로 쉽게 복귀될 수 있다. 예를 들면, 잉크제트기록장치의 런닝코스트가 잉크소비량을 줄이는 동안 억제되도록 보장하기 위하여, 펌프의 1스트로우크당 펌프될 잉크량은 0.1㏄ 또는 그보다 더 작게 설정되는 것이 바람직하다. 이 실시예에 있어서, 밸브기구(311)의 용적 Cv의 잉크제트기록헤드(301)내의 통로(200)의 입구포오트에서 필터(302)까지 측정된 용적 Hv의 합은 펌프에 의하여 1스트로우크당 펌프될 잉크의 부피보다 더 작게 설계된다. 그 용적의 합은 0.05㏄ 또는 그보다 더 작은것이 바람직하다. 따라서, 다음 부등식이 프리세트치 Pv, 용적 Cv 그리고 용적 Hv 사이에 성립된다.

펌프와 잉크제트기록유닛이 전술한 바와 같은 방식으로 설계된다는 가정하에 펌프의 펌핑작업동안 잉크의 흐름상태를 제7a도 내지 제7d도를 참조하여 이하에서 설명한다.

제7a도는 펌핑작업이 개시되기전에 잉크제트기록유닛의 상태를 단면도로 도시한다. 이때에, 잉크제트기록헤드(301)과 잉크탱크카트리지(303)내의 잉크통로는 사실상 공기로 채워진다. 전술한 상태가 유지되는 동안, 정확한 기록작업이 이루어질 수 없다.

제7b도에 도시한 바와 같이, 제1펌핑작업을 행하기 위하여, 펌프는 잉크통로내의 잉크가 잉크제트기록헤드(301)내의 필터(302)의 초과위치까지 안내되도록 흡입갭(404)을 경유하여 잉크통을 흡입하도록 작동된다.

그러나 이때에, 잉크는 잉크제트기록헤드(301)의 토출오리피스(323)에 도달하지 않는다. 제7c도는 다음 펌핑작업동안 잉크의 흐름상태를 단면도로 도시한다.

제1펌핑작동의 완료시에, 다음 펌핑작동을 수행하기 위하여 펌프는 최초의 상태로 복귀되고, 이때에 흡입캡(404)은 즉시 잉크제트기록헤드(301)로부터 분리된다. 이때에, 잉크제트기록헤드(301)내의 유로의 중간위치까지 채워진 잉크는 부압하에서 고정된 잉크통(309)으로 되돌아오게 된다. 그러나, 잉크는 잉크제트기록헤드(301)내의 필터(302)위에 나타난 표면장력때문에 필터(302)의 상류에 위치한 위치까지 되돌아 올 수 없다.

제7d도는 펌프로 펌핑작동이 다시 시작되는 펌프의 작동상태를 단면도로 도시한다. 다시 개시된 펌프작동동안, 필터(302)로부터 잉크제트기록헤드(301)의 토출오리피스(323)까지 뻗는 짧은 범위가 잉크로 채워지는 것으로 충분하다. 잉크제트기록헤드(301)에 잉크탱크카트리지(303)의 연결이 대응수용부(305)속으로 조립된 한쌍의 화살형포올(304)의 도움으로 성취되므로, 잉크제트기록헤드(301)는 매우 높은 안정성으로 잉크탱크카트리지(303)에 연결된다. 따라서 기록위치가 최초위치로부터 이동되고, 게다가 기록작업의 품질은 얼마나 자주 잉크제트기록헤드(301)와 잉크탱크카트리지(303)가 서로 반복적으로 연결되고 분리되는가에 관계없이 저하되는 고장이 일어나지 않는다. 잉크제트기록유닛이 잉크제트기록장치로부터 제거된 후에, 잉크제트기록유닛은 독립유닛으로서 스탠드할 수 있는 것이 추가된다. 예를 들면, 단색인쇄가 잉크제트기록장치를 이용하여 실행되는 경우에 있어서, 그것은 단순히 서로 잉크제트기록유닛을 교환하도록 제55도에 도시한 바와 같이 프린터캐리지(HC)의 유니트부착/분리레버(204)를 단지 들어올리는 것에 의하여 달성될 수 있다. 분리력이 균일하게 분리기구로서 유닛부착/분리레버를 작동하여 화살형포올(304)에 적용되므로(연결기구로서 역할하는), 각화살형포올(304)의 일부에 집중적으로 가해지는 부하로 인하여 잉크탱크기록헤드(301)와 잉크탱크카트리지(303)사이의 연결부가 손상되거나 흠이 생기는 고장이 생기지 않는다.

[실시예 2]

본 발명의 제2실시예에 의하여 구성된 잉크제트기록유닛을 제8도를 참조하여 이하에서 기술한다. 이 실시예에 있어서, 필터(502)는 잉크제트기록헤드(301)내의 잉크공급파이프(315)의 상류쪽의 최단부에 배치된다. 이러한 구조로, 잉크탱크카트리지(303)내의 밸브기구(311)의 작동 용적은 다음 방정식을 만족시켜 결정된다. 방정식 Hv=0가 성립되므로, 전술한 부등식(1)은 다음방식으로 표현된다.

결과적으로, 본 발명의 제2실시예에 의하면, Cv가 전술한 실시예에서 Cv의 그것보다 더큰값을 취하는 것이 가능하다. 대안으로, 프리세트치 Pv 가 감소될 수 있으므로, 감소된 런닝코스트에서 작동할 수 있는 잉크제트기록장치가 실현될 수 있다. 다음에, 본 발명의 전술한 실시예에 의하여 구성된 잉크탱크카트리지용으로 사용된 밸브기구(311)은 제9a도 내지 제9c도를 참조하여 그것의 구조와 작동모우드에 대하여 기술한다. 제9a도는 잉크제트기록헤드가 아직 연결되지 않은 밸브기구의 구조를 도시하는 분해사시도이다. 전술한 상태가 유지되는 동안, 압축코일스프링(312)의 반발력에 의하여 밸브몸체(306)가 밸브기구(311)의 내벽면과 접촉하게 되므로, 잉크는, 밸브기구(311)로 부터 외부로 누설하지 않는다. 밸브기구(311)는 잉크탱크카트리지(303)로부터 돌출하면서 잉크탱크카트리지(303)의 상부벽과 일체로된 원통형부재(322)를 포함하고, 필터(308)는 원통형부재(322)의 후단에 고정된다. 또한 제64a도 및 제64b도에 상세히 도시한 바와 같이, 스토퍼(324)는 필터(308)의 하류쪽에 배치된다. 스토퍼(324)는 필터(308)와 직결하는 쪽에 그위에 형성된 역원뿔테이퍼면(325)를 가지고, 복수개의 연통구멍(326)은 스토퍼(324)를 통하여 형성된다. 또한, 필터(308)가 바람직하지 않게 변형되어 연통구멍(326)이 변형된 필터(308)에 의하여 폐쇄되게 되는 고장의 발생을 막기 위하여, 복수개의 리브(327)는 스토퍼(324)와 일체적으로 형성된다. 복수개의 축방향 연장홈(328)은 원통부재(322)의 내부원통벽을 따라서 형성되고, 반면에 다수개의 방사성연장홈(329)은 밸브몸체(306)의 상부면위의 환형상시일링부(313)의 내부에 형성된다.

제9b도는 밸브몸체(306)가 외부로부터 밸브기구(311)의 내부로 가압되어 밸브기구(311)내에서 이동하게 되는 밸브기구(311)의 작동상태를 도시한다. 전술한 상태가 유지되는 동안, 잉크통(309)속에 저장된 잉크는 필터(308)를 통하여 흐르고 그다음, 필터(308)의 후면과 스토퍼(324)사이에 형성된 공간, 복수개의 연통구멍(326), 복수개의 축방향으로 뻗는 홈(328) 그리고 복수개의 방사상으로 뻗는 홈(329)를 경유하여 밸브기구의 외부로 흐른다.

밸브기구(311)이 전술한 방식으로 구성되므로, 밸브기구(311)내의 밸브몸체(306)의 축소된 이동가능한 범위가 유지되는 동안 밸브기구(311)내의 잉크통로의 작동부피는 높은 신뢰성으로 최소로 될 수 있다. 여기에, 이전에 언급된 밸브기구(311)의 부피Cv는 다음방식으로 형성된다.

특히, 부피Cv는 원통부재(322)내의 잉크제트기록헤드(301)의 잉크공급파이프(315)의 침입에 대응하는 부피와 밸브몸체(306), 코일스프링(312) 그리고 스토퍼(324)에 의하여 점유된 부피가 필터(308)의 하류에 위치한 원통부재(322)의 내부부피로부터 공제된 이후에 남는 부피를 나타낸다.

제9c도는 잉크제트기록헤드(301)의 잉크공급파이프(315)가 밸브기구(311)와 맞물리게 되는 것을 제외하고 제9b도에 도시한 것과 같은 밸브몸체의 같은 작동상태를 도시한다. 이 실시예에 있어서, 필터(302)는 전술한 바와 같은 이유에서 잉크공급파이프(315)의 최단부에 고정되나, 제9a도에 도시한 바와 같은 형상이 필터(502)에 대향하여 위치한 밸브몸체(306)를 통하여 사용되므로, 필터(502)는 잉크의 흐름을 방해하지 않는다는 것이 명백하다.

제49a도 내지 제49c도는 본 발명이 적용할 수 있는 잉크제트기록유닛용 잉크탱크카트리지를 사시도로 개략적으로 도시한다. 이 도면에 도시한 바와 같은 잉크탱크카트리지는 역상태에서 각각 잉크제트기록장치의 캐리지위에 탑재되도록 구성된다. 잉크제트기록헤드에 연결된 잉크탱크카트리지는 잉크제트기록헤드에 잉크를 공급하는 개구부(도시하지 않음)와 잉크탱크카트리지의 내부가 주위분위기와 연통되는 분위기 연통부(도시하지 않음)를 포함한다. 잉크탱크카트리지는 역상태에서 잉크탱크카트리지의 탑재에 대응하도록 정해진 두개의 위치에서, 그것이 잉크제트기록장치로부터 분리될때 슬리피지스토퍼로서 작용하는 포올부(1022)와 그것이 후자위에 탑재될때 잉크제트기록장치상의 돌출부와 맞물리게 되는 절결부(1001)를 포함한다.

제49a도는 잉크탱크카트리지가 잉크제트기록장치위에 탑재될때 기대하지 못한 충돌등으로부터 잉크제트기록장치위의 돌출부를 보호하기 위하여 절결부(1001)는 잉크탱크카트리지의 대향쪽벽의 내부에 형성되는 것을 사시도로 도시한다.

제49b도 및 제49c도는 절결부(1001)가 잉크탱크카트리지의 대향쪽벽의 내부에 형성되지 않으나 그들은 같은 것의 대향쪽벽의 프론트에지를 따라서 형성되는 경우를 사시도로 마찬가지로 도시한다. 이러한 이유로, 제49a도에 도시한 바와 같이 잉크탱크카트리지로 얻을 수 있는 보호효과는 기재될 수 없으나, 잉크탱크카트리지는 쉽게 생산될 수 있다.

위의 설명에서 명백한 바와 같이, 본 발명의 앞실시예에 의하면, 잉크제트기록헤드와 잉크탱크카트리지가 서로 서로 연결되는 동안, 잉크제트기록유닛의 내부는 잉크가 그 사이의 연결부로부터 새어나오는 고장의 발생없이 부압상태에서 유지될 수 있다. 잉크제트기록헤드와 잉크탱크카트리지가 서로서로에 대하여 안정적으로 연결되므로, 잉크제트기록헤드가 잉크탱크카트리지로부터 임으로 연결 및 분리될때 기록품질이 역으로 영향을 받는 고장이 발생하지 않는다. 게다가 잉크제트기록유닛을 서로서로와 쉽게 교환될 수 있다. 따라서, 본 발명은 잉크탱크카트리지가 잉크흐름통로를 형성하기 위하여 잉크제트기록유닛에 단순하게 연결될 수 있고 단순하고 저렴한 기구의 도움으로 잉크제트기록유닛으로부터 교환가능하게 분리될 수 있는 그리고 역으로 될 수 있는 서로서로로부터 임의로 연결 및 분리될 수 있는 잉크제트기록헤드와 잉크탱크카트리지를 포함하는 잉크제트기록유닛을 구비한다.

[실시예 3]

본 발명의 제3실시예에 의하여 구성된 잉크제트기록유닛을 이하에서 제10도 내지 제12도를 참조하여 설명한다. 제10도는 특히 분해된 상태에서 잉크제트기록유닛을 구성하는 주요부품을 표시하는 잉크제트기록유닛의 분해사시도이고, 제11도는 분리된 상태에서 잉크제트기록유닛의 구조를 단면도에 의하여 표시하며, 제12도는 연결된 상태에서 잉크제트기록유닛의 구조를 단면도로 마찬가지로 표시한다.

도면에 있어서, (100)은 잉크용기케이싱(잉크탱크카트리지로서 기능하는)이고, 이 잉크용기케이싱(100)은 바닥벽과 일체로 형성된 평행 육면체형 본체(100A)와, 본체(100A)의 앞개구부를 폐쇄하는데 적합한 커버(100B)로 구성된다. 제1개구부로서 기능하는 원통형부재(100C)는 커버(100B)의 중앙부에서 이 커버(100B)의 내부로 돌출되고, 잉크토출유닛(후술될 잉크제트기록헤드로서 기능하는)으로부터 돌출하는 돌출부는 제1개구부, 즉 원통부재(100C)속으로 끼워맞추어진다. 또한 제2개구부(100D)는 그곳을 통하여 주위대기와 연통하도록 본체(100A)에 형성되고, T형 연통통로가 형성된 플러그(102)는 아래로 떨어질때등에서 잉크용기케이싱(100)내의 잉크가 그로부터 바깥으로 직접 멀리흩어지지 못하도록 제2개구부(100D)속으로 가압끼워맞춤된다. 스폰지형 흡수부재(103)는 잉크가 흡수부재(103)내에 유지되도록 잉크용기케이싱내에 수용된다. 흡수부재(103)용으로 사용가능한 대표적인 재료로서 폴리우레탄베이스발포재, 멜라민수지베이스흡수재 그리고 폴리에틸렌베이스흡수재를 사용할 수 있다.

흡수부재(103)는 평행육면체형 본체 (이후, 본체부 흡수부재로 불리는)(103A)의 본체 (103A)로부터 돌출하는 원통형연결부(이후 연결부흡수부재로 불리는)(103B)로 이루어져 있어, 흡수부재(103)의 모세관력은 제11도에 도시한 바와 같은 점선으로 나타낸 점선부 부근을 경계로 해서 다른 특성을 나타낸다. 흡수부재(103)가 잉크용기케이싱(100)내에 수용되기전에, 그것은 압축상태 또는 비압축상태를 나타낸다. 그러나, 본체부 흡수부재(103A)가 잉크용기케이싱(100)내에 수용될때, 그것은 모세관력(Kb)를 발생시키기 위하여, 제10도에 도시한 바와같이 화살표방향으로 압축된다(원통부재(100C)의 축방향에 대하여 수직인 잉크흐름의 방향과 일치하게). 한편, 연결부흡수부재(103D)가 원통부재(100C)내에 수용될때, 그것은 압축상태 또는 비압축상태에서 모세관력(Ka)를 발생시킨다.

예를 들면, 그속에 균일하게 분포된 사실상 각각 일정한 사이즈를 가지는 다수개의 공간 또는 구멍을 가지는 흡수재가 흡수부재(103)의 재료로서 사용되는 경우에 있어서, 본체부 흡수부재(103A)가 잉크용기케이싱(103)내에 수용될때 본체부 흡수부재(103A)의 부피는 잉크용기케이싱(100A)내의 수납 이전의 부피에 대하여 70%까지 압축되어 축소된다. 한편, 연결부흡수부재(103B)가 원통부재(100C)내에 수용될때, 연결부흡수부재(103B)의 부피는 원통부재(100C)내의 수납이전의 부피에 대하여 95%까지 압축된다. 또한, (104)는 잉크토출부(잉크제트기록헤드)를 나타낸다. 잉크용기케이싱(100)의 원통부재(100C)내로 끼워맞춤되기에 적합한 원통형돌출부(104A)는 잉크토출부(104)의 측벽으로부터 돌출된다. 돌출부(104A)와 연통한 잉크챔버(104B)는 잉크토출부(104)내에 형성되어 있어, 각각 그 최단부에 형성된 잉크토출오리피스(104D)를 가지는 복수개의 잉크통로(104C)와 연통하도록 되어 있다. 전열변환소자(도시하지 않음)가 잉크토출수단으로서 기능하도록 각각의 잉크통로(104C)에 배치된다. 여러종류의 잉크토출부(104)가 실제로 유용하고, 어떤 형태의 토출부(104)도 사용할 수 있다.

(105)는 고무등으로 성형된 O링을 나타낸다. O링(105)은 잉크토출부(104)가 잉크용기케이싱(100)에 연결될때, 시일링수단으로서 기능한다.

잉크가 소비될때, 즉 잉크용기케이싱(100)과 잉크토출부(104)가 제12도에 도시한 바와 같이, 서로 연결될때, 연결부 흡수부재(103B)의 모세관력의 강도는 연결부 흡수부재(103B)가 돌출부(104A)에 의하여 압축되므로 증가된다. 잉크용기케이싱(100)과 잉크토출부(104)가 서로 연결되는 즉시, 그 사이에 삽입된 O링(105)은 밀봉 상태, 즉 액밀상태로 그들을 유지하는 기능을 한다. 이때에, 연결부 흡수부재(103B)의 모세관력(Ka)과 본체부 흡수부재(103A)의 모세관력(Kb)사이의 관계는 다음 부등식을 만족시키도록 설정된다.

연결부흡수부재(103B)의 부피는 돌출부(104A)의 길이 및 원통부 흡수부재(103B) 속으로의 피팅스트로우크(fitting stroke)를 조정함으로써 원통부재(100C)내의 연결부 흡수부재(103B)의 수납이전의 부피에 대하여 50% 까지 축소될 수 있다. 실제로, 연결부흡수부재(103B)에 인접하여 위치한 본체부 흡수부재(103A)의 일부분도 잉크용기케이싱(100)과 잉크노출부(104)가 서로 연결될때 압축력을 받지만 그 범위는 작은 범위로 한정되고, 특히 본 발명의 작용에 악영향을 미치는 것이 아니라, 반대로 제1개구부 부근으로의 잉크의 집합을 촉진하는 효과를 가져온다.

토출수단(도시하지 않음)을 작동시켜 잉크방울들이 토출오리피스(104D)로부터 토출되므로서, 새로운 잉크는 잉크챔버(104B)를 경유하여 잉크용기케이싱(100)으로 부터 흐르므로, 잉크통로(104C)에 공급되어, 토출오리피스(104D)가 새로운 잉크로 채워지게 된다. 잉크토출시에는, 잉크용기케이싱(100)내의 잉크는 본체부 흡수부재(103A)중 제2개구부(100D)쪽에 유지되어 있는 액체잉크의 쪽이 연결부흡수재(103B)보다도 먼저 제2개구부(100D)로부터 유입한 대기와 치환되어 모세관력이 큰 쪽으로 스무드하게 이동한다. 전술한 사실로 보아, 잉크의 공급이 잉크소비의 과정에서 연결부 흡수부재(103B)내에서 방해되는 고장이 일어나지 않는다.

흡수부재(103)내의 잉크가 마지막 방울까지 소비될때, 또는 잉크토출부(104)의 돌출부(104A)가 잉크용기케이싱(100)의 원통부재(100C)로부터 분리될 수 있도록 잉크토출부(104)가 잉크용기케이싱(100)으로부터 분리될때, 돌출부(104A)는 가압끼워맞춤 상태에서 해방되고, 연결부흡수부재(103B)의 모세관력은 급격히 축소된다(여기에서 Ka(연결시에)≥Ka(분리시에)로 나타낸 부등식이 성립된다). 또한, 이때에, 작동 모세관력은 연결부 흡수부재(103B)의 모세관력 Ka 과 연결부에 인접한 본체부흡수부재(103A)의 모세관력 Kb 사이의 관계가 다음 부등식에 의해 표현되도록 설정된다.

이러한 이유로, 잉크용기케이싱(100)과 잉크토출부(104)사이의 접합부의 부근에 남아 있는 잉크의 여분의 양은 연결부흡수부재(103B)내에 스무드하게 넣어진다. 잉크의 여분량이 연결부 흡수부재(103B)속에 흡수된 후에도 연결부 흡수부재(103B)의 잉크유지량에 여유가 있는 경우에 있어서, 흡입된 잉크가 연결부 흡수부재(103B)내에 유지되도록 잉크는 전술한 접합부에 인접하여 위치한 본체의 일부분으로부터 흡입된다. 따라서, 대기가 연결부 흡수부재(103B)내에 도입되는 일은 없으므로 잉크용기케이싱(100)에 잉크토출부(104)의 재연결시에 잉크속에 도입된 공기기포로 인하여 기록작업이 정확하지 않게 이루어지거나, 잉크의 공급이 잉크소비동안에 방해되는 고장이 일어나지 않는다. 잉크제트기록유닛이 상기한 방법으로 구성되므로, 잉크제트기록헤드(104) 위의 돌출부(104A)의 돌출량은 축소될 수 있다. 이것은 잉크용기케이싱(100)에 잉크(104)의 연결시에 잉크제트기록헤드의 상대적인 이동량을 줄이는 것을 가능하게하여, 그위에 탑재된 잉크제트기록 유닛을 가지는 프린터를 실질적으로 더작은 치수로 만들 수 있다.

[실시예 4]

본 발명의 제4실시예에 의하여 구성된 잉크제트기록유닛은 이하에서 제13도를 참조하여 설명한다.

이 실시예에 있어서, 연결부내의 흡수부재(103B')와, 연결부에 인접하여 위치한 본체부내의 흡수부재(103A')는 서로 분리된다. 연결부내의 흡수부재(103B')의 모세관력 Ka와 본체부 내의 흡수부재(103A')의 모세관력 Kb 사이의 관계는 전술한 실시예에서와 같은 방법으로 다음 부등식에 의해 표현된다.

Ka (연결시에) ≥ Kb

Ka (연결시에) ≥ Ka (분리후즉시)

Ka (분리후 즉시) ≤ Kb

또한, 흡수부재(103A'), 흡수부재(103B') 그리고 잉크저장용기(100)사이의 치수관계는 항상 전술한 부등식을 성립시키도록 결정된다.

연결부내의 흡수부재(103B')와 주요몸체내의 흡수부재(103A')가 전술한 방식으로 분리되게 배치되므로, 그들은 그들이 서로 일체적으로 성형되는 경우와 비교하여 합성수지로 쉽게 성형된다. 게다가 그들 각각에 설정된 압축비는 쉽게 조정될 수 있다. 그들이 잉크용기케이싱(100)에 수용될때, 그들 각각의 수용은 그들이 서로서로와 일체적으로 성형되는 경우와 비교하여 쉽게 행해질 수 있다. 예를 들면, 수용은 흡수부재(103A')가 바닥벽과 일체로된 육면체 본체(100A)에 먼저 삽입되고, 그다음 커버(100B)가 본체(100A)에 용접되고, 계속하여 흡수부재(103B')가 원통부재(100C)속으로 삽입되는 방식으로 행해질 수 있다.

또한, 흡수부재(103A')와 (103B') 양쪽다 다른 합성수지를 사용하여 별도로 성형할 수 있다.

[실시예 5]

이하 제14도를 참조하여 제5실시예에 의하여 구성된 잉크제트기록유닛을 설명한다. 이 실시예에 있어서, 연결부내의 흡수부재의 실시예에 있어서, 연결부내의 흡수재(103B')와, 연결부에 인접하여 위치한 본체부 내의 흡수부재(103A')는 서로 분리된다. 연결부 내의 흡수부재(103B')의 모세관력 Ka과 본체부내의 흡수부재(103A')의 모세관력 Kb 사이의 관계는 전술한 실시예의 그들과 같은 부등식으로 표현된다.

이 실시예에 있어서, 필터(106)는 본체부 내의 흡수부재(103A')와 연결부내의 흡수부재(103B')사이에 배치되어 그들을 서로 분리시키게 된다. 필터(106)가 그와 같이 배치되므로, 본체부내의 흡수부재(103A')의 불순물이 잉크토출유닛(104)내로 침범하여, 토출오리피스(104D)가 불순물로 막히게되어 그곳을 통하여 잉크가 부정확하게 토출되게 되는 고장이 일어나지 않는다.

또한, 이 실시예에 있어서, 원통부(100C)부근에 잉크를 집중적으로 모으기 위하여, 흡수부재(103A')를 원통부(100C)의 단부면에 의하여 부분적으로 추가로 압축해서 부재(103A')의 압축퍼센트를 흡수부재(103A')의 나머지부분의 압축퍼센트 70%보다 약간 더작은 국부적으로 60 - 65%가 되게하는 것이 바람직하다. 흡수부재(103A')와 (103B')의 양쪽이 각각 다른 특성을 가지는 다른 재료로 형성되는 경우에 있어서, 흡수부재(103A)를 원통부(100C)의 단부면과 밀착시켜 흡수부재(103A')의 제1개구부부근에 위치한 부분에서의 모세관력이 다른 부분에서의 그것보다 약간 더 높게되도록 설정되는 것이 추천될 수 있다.

이 실시예에 있어서, 흡수부재(103A')의 모세관력 Kb는 흡수부재(103A')의 전체길이에 걸쳐서 거의 일정하게 유지되도록 설정된다. 또한, 모세관력 Kb는 제2개구부로부터 제1개구부를 향하여 점진적으로 증가할 수 있다. 이를 위하여, 흡수부재(103B')가 용기케이싱(100A)내에 수용되기 이전에 흡수부재(103A')의 형상이 원추형을 취하여 제1개구부의 부근에의 흡수부재(103A')의 압축비가 추가로 증가되어, 제1개구부로의 잉크의 이동이 더욱 매끄럽게 성취되는 것이 추천될 수 있다.

[실시예 6]

이하 제2도 및 제15도를 참조하여 본 발명의 제6실시예에 의하여 구성된 잉크제트기록유닛을 기술한다.

제2도는 잉크제트기록유닛의 사시도이다. 도면에서, (301)은 잉크제트기록헤드를 나타내고, (303)은 잉크가 저장되어 그것이 잉크제트기록헤드(301)에 공급되게하는 잉크탱크카트리지를 나타낸다. 잉크제트기록헤드(301)는 각각의 토출오리피스에 대응하는 다수개의 전열변환소자(도시하지 않음)를 포함하고, 각각의 전열변환소자는 잉크방울이 대응토출오리피스로부터 토출되게 허용하도록 잉크와 막비등을 일으키기위한 열로서 사용할 수 있는 열에너지를 발생시키는 기능을 한다.

제15도는 제2도에 도시한 잉크제트기록유닛의 개략적인 단면도이다. 도시한 실시예의 경우에 있어서, 제1필터(302)는 공통잉크챔버를 경유하여 다수개의 잉크토출오리피스(323)와 연통되는 잉크흡입구(320)내에 배치된다. 그속에 스며든 잉크를 가지는 다공부재(310)는 잉크탱크카트리지(303)내에 수용된다. 잉크공급구(330)와 대기연통부구(340)는 잉크탱크카트리지(303)을 통하여 형성된다. 제2필터(308)는 다공부재(310)과 꽉 접촉하는 동안 잉크공급구(330)에 고정된다. 잉크제트기록헤드(301)와 잉크탱크카트리지(303)가 제15도에 도시한 바와 같이, 서로서로에 연결될때, 잉크흡입구(320)는 잉크공급구(330)와 연통한다. 전술한 방식으로 구성된 잉크제트기록헤드(301)와 잉크탱크카트리지(303)모두다 서로서로에 연결되고 후술될 잉크제트기록장치에 탑재된 캐리지위에 서로서로로부터 분리될 수 있다.

다음, 전술한 바와 같은 방식으로 구성된 잉크제트기록유닛의 작동모우드를 이하에서 설명한다.

잉크제트기록헤드(301)내의 전열변환소자(도시하지 않음)가 제어가능하게 작동됨에 따라, 잉크는 기록매체위에 기록을 행하도록 잉크토출오리피스(323)로부터 토출된다. 잉크가 반복된 기록작업과 관련하여 증가하게 소비될때, 다공부재(310)에 스며든 잉크는 잉크를 잉크제트기록헤드(301)에 공급하기 위하여 모세관현상의 작용에 의하여 잉크제트기록헤드(301)를 향하여 점진적으로 이동되고, 공기는 분위기연통구(340)를 통하여 잉크탱크카트리지(303)으로 들어간다. 다공재(310)내에 스며든 잉크가 잉크제트기록헤드(301)에 연속적으로 공급되는 동안, 다공부재(310)내의 먼지 또는 유사한 이물질은 제2필터(308)에 의하여 쥐어진다. 따라서, 어떤 먼지도 잉크제트기록헤드(301)상의 제1필터(302)에 도달하지 않는다. 다수개의 잉크탱크카트리지가 그들 중의 하나가 하나의 공통잉크제트기록헤드(301)에 연결되게 허용하도록 잇달아서 반복적으로 변경되더라도, 제1필터(302)가 잉크탱크카트리지(303)내에 수용된 다공부재(310)내에 스며든 먼지로 막히게 되는 고장이 일어나지 않는다. 따라서, 잉크는 줄곳 잉크제트기록헤드(301)에 안정적으로 공급될 수 있다. 제2필터(308)가 그것과 함께 꽉 접촉하는 동안 가공부재(308)에 고정되므로, 잉크는 잉크탱크카트리지(303)가 얼마나 가끔 잉크제트기록헤드(301)로부터 반복적으로 연결되고 분리되는가에 관계없이 잉크제트기록헤드(301)에 안정적으로 공급될 수 있다.

제1필터(301)의 메시사이즈 a의 제2필터(308)의 메시사이즈 b는 그사이에서 부등식 ab 를 이루도록 정해진다. 다시말해서, 제1필터(302)의 스크린은 제2필터(308)의 그것보다 더욱 거칠게 짜졌다. 이것은 제1필터(302)쪽위의 경계유지력이 제2필터(308)쪽위의 그것보다 더욱 약하게 되게한다. 따라서, 잉크제트기록헤드(301)가 잉크탱크카트리지(303)에 연결될때, 공기는 제1필터(302)와 제2필터(308)사이에서 압축되고, 계속해서, 압축된 공기는 제1필터(302)를 경유하여 잉크제트기록헤드(301)쪽에 압착된다. 그후, 잉크제트기록헤드(301)에 압착된 공기는 잉크제트기록헤드(301)가 잉크탱크카트리지(303)에 연결될때 성취될 잉크흡입회수작용의 기능에 의하여 잉크토출오리피스(323)으로부터 외부로 흡입된다. 따라서, 잉크가 부정확하게 잉크토출오리피스(323)으로부터 토출되는 고장이 생기지 않는다. 제15도에 도시한 바와 같이, 제1필터(302)의 면적이 제2필터(308)의 그것보다 더작게 되도록 제1필터(302)가 제2필터(308) 보다 더작게 설계되는 것을 받아들일 수 있다. 공기거품이 어떤이유로 잉크탱크카트리지(303)으로 들어가면, 그들은 전술한 잉크흡입회수작용에도 불구하고 완전히 소비되어, 공기거품이 잉크제트기록헤드(301)쪽으로 이동되게한다. 따라서, 잉크가 부정확하게 잉크토출오리피스(323)로부터 분출되는 문제를 일으키지 않는다. 다른 가능한 문제는 잉크공급통로내에 남아 있는 공기거품은 바람직하지 못하게 증가하여, 잉크공급이 공기거품의 증가로 인하여 방해되게 하여 마찬가지로 영향을 받게되어 부정확한 잉크분출을 초래하는 것이다.

[실시예 7]

이하 본 발명의 제7실시예에 의하여 구성된 잉크탱크카트리지를 설명한다. 잉크제트기록헤드(도시하지 않음)가 제6실시예의 그것과 구조에서 사실상 일치하므로, 제16도에서 잉크제트기록헤드의 예시는 생략한다. 이러한 이유에서, 단지 잉크탱크카트리지(303)만을 도면에 도시한다.

도시한 실시예의 경우에 있어서, 코일스프링(312)에 의하여 통상 가압된 밸브몸체(306)는 잉크탱크카트리지(303)내에 배치되어 코일스프링(312)의 탄성력에 의하여 잉크공급구(330)를 밸브몸체(306)로 닫는다. 제16도에서 명백한 바와 같이, 잉크제트기록헤드가 잉크탱크카트리지(303)로부터 분리될때, 잉크공급구(330)는 밸브몸체(306)로 폐쇄된다. 반대로, 잉크제트기록헤드가 잉크탱크카트리지(303)에 연결될때, 밸브몸체(306)는 도면에 도시한 바와 같이 잉크공급구(330)가 개방될때까지 코일스프링(312)의 탄성력에 대향하여 우측방향으로 이동된다. 이러한 구조로, 잉크제트기록헤드가 잉크탱크카트리지(303)로부터 분리될때, 잉크가 잉크공급구(330)로부터 누설하는 고장이 생기지 않는다. 전술한 것보다 오히려 다른구조는 제15도와 관련하여 전술한 제1실시예에서의 그것과 같다.

[실시예 8]

이하 제17도를 참조하여 본 발명의 제8실시예에 의하여 구성된 잉크탱크카트리지를 설명한다. 이 실시예에서 또한 잉크제트기록헤드는 제6실시예에서의 그것과 구조에서 사실상 일치하므로, 잉크제트기록헤드의 예시는 도면에서 생략된다. 이러한 이유로, 단지 잉크탱크 카트리지(303)만을 제17도에 도시한다.

이 실시예에 있어서, 다공부재(310)를 대체하고 그속에 저장된 잉크를 가지는 가요성백(350)이 제16도를 참조하여 전술한 제7실시예에서 잉크탱크카트리지(303)와 사실상 구조에서 완전히 일치하는 잉크탱크카트리지(303)내에 수용된다. 전술한 것보다 오히려 다른 구조는 제7실시예에서의 그것과 같다.

[실시예 9]

이하 제18도를 참조하여 본 발명의 제8실시예에 의하여 구성된 잉크제트기록유닛을 설명한다. 이 실시예의 경우에 있어서, 제1원형필터(302)는 제18도에서 수직방향으로 도시한 바와 같이 제2필터(308)로부터 부분적으로 오프세트된다. 따라서, 제1 및 제2필터(302),(308)의 중심은 서로서로에 대하여 중심관계내에 위치되지 않는다. 전술한것보다는 오히려 다른 구조는 제6실시예의 그것과 같다. 다음, 본 발명의 잉크제트기록유닛이 장착된 잉크제트기록장치를 제1도와 제19도 내지 제21도를 참조하여 이하에 설명한다.

잉크제트기록장치(JIRA)(프린터부로서 기능하는)의 구조의 아우트라인은 제1도를 참조하여 위에서 설명하였다.

그속에 설치된 본 발명의 잉크제트기록유닛과 그것의 전자회로와 관련된 잉크제트기록장치를 가지는 정보처리유닛(즉, 퍼스널컴퓨터)의 구조를 그전형적인 예에 대하여 이하에서 설명한다.

제19도는 그속에 설치된 잉크제트기록장치(프린터부로서 기능하기 위한)를 가지는 정보처리유닛(74)의 외관의 아우트라인을 사시도로 도시한다. 도면에서, (IJP)는 프린터부, (72)는 그속에 문자, 숫자등을 입력시키는 키이 뿐만 아니라 그곳으로부터 여러종류의 커맨드를 출력시키는 키이를 포함하는 키이보오드, 그리고 (73)은 디스플레이보오드를 포함하는 디스플레이부를 각각 나타낸다.

제20도는 정보처리유닛(74)내에 배치된 전자회로의 구조를 도시하는 블록도이다. 도면에서, (81)은 주제어를 실행하는 제어기, (82)는 마이크로컴퓨터형태로 설계된 중앙처리유닛, (83)은 텍스트데이타와 화상데이타를 전개하는 작동구역을 포함하는 랜덤액세스메모리, (84)는 그속에 저장된 폰트데이타등과 같은 고정데이타와 작동프로그램을 가지는 리이드오운리메모리, (85)는 중앙처리유닛(82)과 기록작업이 프린터부(IJP)에 의하여 실행될때 요구되는 타이밍관계를 위한 실행사이클을 통제하는 타이머, 그리고 (86)은 중앙처리유닛(82)로부터 전달된 신호가 주변장치로 입력되는 인터페이스부를 각각 나타낸다.

또한, (87)은 프린터부(IJP)용 제어기, (88)은 기록신호의 전기를 잉크제트기록유닛에 탑재된 잉크제트기록헤드(H)에 전달하는 헤드드라이버, (89a),(89b)는 캐리지모우터(102a)와 컨베이언스 모우터(102b)를 구동하는데 요구되는 신호와 전기를 운반하는 모우터드라이버, (90)은 캐리지(HC)가 정위치에 있는지 여부를 결정하기 위하여 캐리지(HC)의 위치를 검출하는 캐리지센서, 그리고 (91)은 기록매체(P)가 프린터부(IJP)속으로 삽입되지 않거나 기록작업이 완성되어 기록매체(P)의 종단부에 도달할때 어떤기록이 기록매체(P)(종이)보다는 다른 구역에서, 실행되는 것을 허용하지 않도록 기록매체(P)의 존재 또는 부재를 검출하는 종이센서를 각각 나타낸다.

또한, (74)는 플로피디스크드라이브, 하드디스크드라이브, 랜덤액세스메모리카드등과 같은 외부저장유닛, 그리고 (75)는 다른 정보처리유닛과 연통하도록 또는 각 주변장치의 내부에 배치된 버스에 직접 연결하는 동안 주변장치들을 제어하기위한 외부인터페이스부를 각각 나타낸다.

다음, 제21도에 도시한 플로우차아트에 의거하여 프린터부(IJP)에 의하여 실행된 기록작업을 위한 제어순서를 이하에서 설명한다.

먼저, 기록작업을 개시하기 위하여 키보드(72)위의 기록커멘드키이를 작동하여 프린터부(IJP)내의 디스플레이작동부로 부터 출력된 지시에 응답하여 또는 기록작업을 개시하기 위하여 외부인터페이스부(75)를 경유하여 외부로부터 전달된 지시에 응답하여, 아래에 기술한 바와 같은 일련의 작업이 연속적으로 행해진다.

프로그램은 제어기(81)가 디스플레이작동부가 턴온인지 아닌지를 결정하는 스텝 S1에서부터 개시한다. 주로, 통신장치를 경유하여 기록작업을 개시하는 외부로부터 전달된 지시에 응답하여, 제어기(81)는 프린터부(IJP)가 프린팅작업을 수행하기 위한 준비가 되어 있지 않는 동안, 기록작업이 개시되는 것을 허용하지 않도록 처리를 실행한다. 제어기(81)는 디스플레이작동부가 턴온 되는 것을 결정하고, 프로그램은 스텝 S2로 나아간다.

스텝 S2에서, 종이센서(91)로부터 출력된 신호에 응답하여, 제어기(81)는 기록매체(P)가 프린터부(IJP)속으로 삽입되는지 아닌지 여부를 결정한다. 스텝 S2에서 제어기(81)에 의하여 이루어질 결정은 인쇄부(IJP)속으로 삽입된 어떤 기록매체 또는 기록제가 헛되이 소비되는 것과 같은 잉크서어빙없이 인쇄작업이 개시될 때 잉크제트기록유닛등과 같은 프린터부(IJP)가 흩어진 잉크로 오염되는 고장의 발생을 방지하기 위함이다.

대안으로, 제어기(87)는 스텝 S2에서 인쇄매체(P)가 존재 또는 비존재여부 뿐만 아니라 각 핀치로울러와 각 컨베잉로울러가 해방된 또는 아닌 상태에서 고정되는지를 결정할 수 있다. 스텝 S2에서 이루어질 이러한 결정은 기록매체(P)가 프린터부(IJP)속으로 삽입되더라도 각 핀치로울러가 해방된 상태에서 고정될때 기록매체(P)가 부정확하게 운반되는 고장의 발생을 방지하기 위함이다. 제어기(87)은 각 핀치로울러가 해방된 상태에 있는지 아닌지를 해방레버(release lever)에 배치된 기계스위치의 도움으로 결정될 수 있다. 제어기(87)가 기록매체(P)는 프린터부(IJP)속으로 정확하게 삽입되지 않는다는 것을 결정하는 경우에 있어서, 프로그램은 스텝 S3로 나아간다. 스텝 S3에 있어서, 제어기(87)는 기록매체(P)가 인쇄부(IJP)속으로 정확하게 삽입되게 허용하도록 인쇄부(IJP)에 더많은 주의를 기울이도록 작업자에게 메시지 또는 지시를 보낸다. 메시지 또는 지시는 램프로 광선을 발생시키기 위하여 광장치를 작동시키거나 그와 함께 소리를 발생시키기 위하여 부저를 작동시키기 위하여 디스플레이작동부를 켜서 그에게 제공될 수 있다. 제어기(87)가 스텝 S3에서 기록매체(P)는 정확하게 프린터부(IJP)속으로 삽입된다는 것을 결정할때, 프로그램은 스텝 S4로 나아간다.

스텝 S4에서, 기록작업은 프린터부(JIP)로 개시된다. 중앙처리유닛(82)로부터 출력된 지시에 응답하여, 헤드드라이버(88)는 프린터부(IJP)를 구동시키기 위하여 작동된다. 동시에, 모우터드라이버(89a)와 (89b)는 캐리지모우터(102a)와 컨베잉모우터(102b)를 구동하여 주 스캐닝방향으로 캐리지(HC)를 이동시키고, 보조스캐닝방법으로 기록매체(P)를 이동시키고 그리고 기록헤드(H)를 클리이닝하여 프린터부(IJP)로 인쇄작업을 수행한다.

계속해서, 프로그램은 중앙처리유닛(82)으로부터 출력된 신호에 응답하여, 제어기(87)가 기록작업이 완료되었음을 지시하는 스텝 S5로 나아간다. 제어기(87)가 보조 방향으로 한페이지의 공간에서 측정된 기록라인의 수가 소정치에 도달하는 것을 결정할때 또는 종이센서(91)가 기록작업이 기록매체(P)위의 기록범위에서 완성되었다는 것을 검출할때, 제어기(87)는 기록작업이 기록매체(P)와 함께 완성되었다는 것을 결정한다.

기록작업이 스텝 S6에서 완성된 이후에, 제어기(87)는 캐리지(HC)를 작동시켜 그것을 정위치로 복귀시킨다. 이것은 공급원이 기록작업의 완성시에 턴오프되기 전에 손상 또는 부상으로부터 기록헤드(H)의 잉크토출면을 보호하기 위하여 적당한 캡핑부재로 기록헤드(H)를 캡하기 위함이다.

그후, 기록매체(P)는 컨베이언스모우터(102b)가 소정의 회전수에 의하여 구동되는 것이 확인될때까지 또는 기록매체(P)는 프린터부(IJP)로부터 토출되는 것을 종이센서(91)가 검출할때까지 컨베이언스 모우터(102b)를 구동하여 프린터부(IJP)로부터 토출된다. 기록작업의 완성시에, 제어기(81)는 중앙처리유닛(82)을 지시하여 후자가 디스플레이 작동부를 작동시키거나 외부인터페이스부(75)를 경유하여 주변장비에 지시를 출력하기 위하여, 기록작업은 완성된다.

이 실시예에서, 잉크제트기록헤드와 잉크탱크카트리지는 서로서로에 연결되고 서로서로로부터 분리된다. 프린터부(IJP)는 기록헤드와 잉크탱크카트리지의 조립체가 캐리지(HC)에 탑재되거나 같은 것으로부터 분리되는 동안 연결작업 또는 분리작업을 달성할 수 있도록 구성되어 있어, 이하에 기술하는 바와 같은 유익한 효과를 얻을 수 있다. 특히, 잉크탱크카트리지는 캐리지(HC)위에 탑재되므로, 잉크제트기록헤드에 잉크를 공급하기 위하여 튜우브를 연장하거나 배치할 필요성이 일어나지 않아, 기록부(IJP)가 매우 작은 치수로 구성되게 된다. 잉크가 인쇄작업을 위하여 유효하지 않을때가 일어날때, 잉크제트기록헤드와 잉크탱크카트리지의 전조립체가 새로운것과 교환되는 것이 요구되지 않으나 단지 잉크탱크카트리지는 프린터부(IJP)가 감축된 런닝코스트로 작동될 수 있으므로 새로운 것으로 교환되야 한다. 잉크제트기록헤드와 잉크탱크카트리지 중의 하나를 새로운 것으로 교환하는 것이 요구되는 경우에 있어서, 잉크제트기록헤드 그리고 잉크탱크카트리지중의 하나가 새로운 것으로 교환되는 것이 충분하므로, 프린터부(IJP)의 경제적인 효율이 개선되게 된다.

캐리지(HC)상에 레버 등을 작동시켜 잉크제트기록헤드와 잉크탱크카트리지가 서로서로 분리되는 경우에 있어서, 분리작업은 프린터부(IJP)에 대하여 적당히 조성될 수 있고, 게다가 잉크흡입구 또는 잉크공급구로부터 잉크가 멀리 흩어지는 고장이 일어나지 않는다. 잉크제트기록헤드와 잉크탱크카트리지가 캐리지(HC)상에서 서로서로로부터 분리될때, 작업자의 손으로 잉크제트기록헤드를 직접 고정할 필요가 없으므로, 각 인쇄물의 품질이 흩어진 잉크로 저하되는 또는 인쇄물이 흩어진 잉크로 오염되는 다른 고장을 일으키지 않는다.

잉크제트기록헤드와, 잉크탱크카트리지가 캐리지(HC)상에서 서로서로로부터 어쩔수없이 분리되는 경우에 있어서, 힘의 어떤 강도가 잉크탱크카트리지에 가해지는 위치가 잉크탱크카트리지상에서 구체적으로 결정되므로, 전술한 위치에 대응하는 잉크탱크카트리지의 단지 일부분이 가해진 힘에 대하여 견디기에 충분한 큰 두께를 가지도록 설계되고 잉크탱크카트리지의 다른 부분이 작은 두께를 가지도록 설계되는 것이 요구된다. 따라서, 잉크탱크카트리지는 축소된 중량 그러나 증가된 그것의 내부부피로 만들 수 있다. 현재의 잉크칼라가 다른 것으로 교환되는 것이 필요한 경우에 있어서, 잉크제트기록헤드의 서로서로와 일체로된 잉크탱크카트리지는 있는 그대로 다른 것과 교환할 수 있으므로, 높은 효율에서 교환작업을 쉽게 성취할 수 있다.

[실시예 10]

이하 본 발명에 의하여 구성된 잉크제트기록유닛용 잉크탱크카트리지를 그것의 부분적으로 분해된 사시도인 제22도를 참조하여 설명한다. 기록잉크의 방울을 발생시키기 위하여 작동가능한 에너지발생부를 포함하는 잉크제트기록헤드는 잉크가 저장되는 잉크탱크카트리지(303)로부터 연결 및 분리될 수 있고, 발포폴리우레탄 등으로 성형된 다공부재(310)는 잉크탱크카트리지(303)에 가압조립된다. 도면에서 사선으로 표시된 다공부재(310)는 잉크탱크카트리지(303)의 서로 대향하는 측벽을 따라서배치된 다수개의 사이드리브(164)와 밀착된다. 제22도에서, (340)은 대기흡입구를 나타낸다. 대기흡입구(340)는 복잡한 방식으로 잉크탱크카트리지(303)내로 뻗는 공기통로(도시하지 않음)와 연통한다. 실제로, 공기통로는 잉크탱크카트리지(303)의 다소의 비정상으로 인하여 다공부재(310)내에 포함된 잉크가 후자로부터 샐때에도 잉크가 대기흡입구 (340)를 통하여 잉크탱크카트리지(303)의 외부로 흐르지 않도록 구성된다. (166)은 다수개의 리어리브를 나타낸다. 리어리브(166)는 잉크탱크카트리지(303)의 후단부에 배치된다. 마찬가지로, 다공부재(310)는 리어리브(166)와 밀착하게 된다. 대기흡입구(340)를 통하여 흡입된 공기가 다공부재(310)와 후단부에서 다공부재(310)의 전체면에 걸쳐서 완전히 분배되도록 보장하기 위하여, 다수개의 절결부(167)가 각 리어리브(166)를 따라서 형성된다. 리어리브(166)에 의해 형성된 공간은 어떤 비정상으로 인하여 다공부재(310)내에 포함된 잉크가 다공부재(310)의 외부로 흘러나올때 유출 잉크를 저장하기 위한 버퍼챔버로서 작용한다. 이 실시예에 있어서, 사이드리브(164)와 리어리브(166)는 잉크탱크카트리지(303)내에 교대로 배치된다. 사이드리브(164)는 대기흡입구(340)로부터 공급되는 공기를 도입하기에 충분한 위치로부터 다공부재(310)에 포함된 잉크를 잉크제트기록헤드에 공급하기 위한 잉크유출구(330)와 위치적으로 일치하는 평면까지 뻗는다.

이러한 구조로, 대기흡입구(340)를 통하여 유입된 공기는 잉크탱크카트리지(303)의 후부내벽면과 리어리브(166)에 직면하는 다공재(310)사이에 형성된 공간내에서 뿐만 아니라 잉크탱크카트리지(303)의 사이드내벽면과 사이드리브(164)에 직면하는 다공재(310)사이에 형성된 공간내에서 흘러, 공기가 서로 대향하는 사이드벽면 뿐만 아니라 공기흡입구(340)쪽의 다공재(310)에 완전히 분배된다. 사이드리브(164)를 배치하는 피치뿐만 아니라 각사이드리브(164)의 폭과 높이는 흐름공기가 다공재(310)의 측면에 충분히 분배될 수 있도록 정해진다.

각 리브는 제28a도 내지 제28i도에 도시한 바와 같은 단면형상중의 하나를 나타내는 것을 추천할 수 있다. 잉크탱크카트리지(303)가 전술한 방식으로 구성되므로, 다공부재(310)내의 잉크는 안으로 흐르는 공기도 쉽게 교환할 수 있어, 잉크탱크카트리지(303)내에 남아있는 잉크를 감소시킬 수 있다. 다시말해서, 다공부재(510)내에 포함된 잉크를 높은 효율로 사용할 수 있다.

각 사이드리브(164)의 길이에 따라서 변화하는 잉크탱크카트리지에 남아있는 잉크의 양에 대해 행해진 측정으로부터 얻어진 결과를 표 1에 표시한다. 각각의 측정은, 잉크탱크카트리지의 전장이 40㎜ 이고 각 사이드리브의 길이를 X라 하고, 탱크내에 점하는 리브의 용적을 백분율로 표시한 각 비율에 대하여 행해졌다. 표 1에서 명백한 바와 같이, 각 사이드 리브의 길이가 잉크탱크카트리지의 총길이에 대해서 70% 또는 그 이상으로 설정되면 잉크탱크카트리지에 잔류하는 잉크의 양이 1그램 또는 그 이하가 되는 좋은 결과를 얻었다.

측정을 위하여 사용된 각 잉크탱크의 내부치수 : 40 × 20 × 20 (㎜)

잉크흡수부재 : 인치당 그속에 형성된 85내지 105개의 공간을 가지는 발포폴리우레탄수지

사이드리브의 단면형상 : 각 잉크카트리지의 대항 내부사이드벽의 각각으로부터 측정된 폭 1m 높이 2㎜

[실시예 11]

이하 잉크제트기록유닛의 단면도인 제23도를 참조하여 본 발명의 제11실시예에 의하여 구성된 잉크제트기록유닛을 기술한다.

공기는 대기흡입구(340)를 통하여 잉크탱크카트리지(340)속으로 유입되어, 다공부재(310)의 전체후면에 걸쳐서 균일하게 분배된다. 잉크탱크카트리지(303)는 상부 및 하부리브(201)를 포함하고 있어, 유입공기를 상부 및 하부리브(201)의 양쪽의 도움으로 다공부재(310)의 상부 및 하부표면위에 분배할 수 있도록 되어 있다. 이 실시예에서, 상부 및 하부리브(210)의 양쪽은 잉크탱크카트리지에 충분한 양의 공기가 넣어지는 위치로부터 다공부재(303)를 가로질러 잉크제트기록헤드(101)에 도달하는 곳까지 뻗고 있다. 이러한 구성에 의해 실제적으로 잉크는 높은 효율에서 사용할 수 있다.

[실시예 12]

이하 제24도를 참조하여 본 발명의 제12실시예에 의하여 구성된 잉크제트기록유닛용 잉크탱크카트리지를 기술한다.

대기흡입구 (도시하지 않음)와 잉크 유출구 (도시하지 않음)는 평행육면체형 잉크탱크카트리지(303)의 대향면을 통하여 형성된다. 제24도는 잉크유출구가 형성된 앞단부면과 평행한 평면을 따라서 취해진 잉크탱크카트리지(303)의 횡단면도이다. 이 실시예에 있어서, 잉크탱크카트리지(303)는 그것의 오른쪽벽, 하부벽, 좌측벽 그리고 상부벽위에 각각 다수개의 세로연장리브(371),(372),(373) 그리고 (374)를 포함한다. 이러한 구성에 의해, 공기흡입구를 통하여 유입된 공기가 잉크탱크카트리지(303)의 후벽과 다공부재(310)사이의 리어리브(도시하지 않음)에 의하여 형성된 공간내로 흐른다음 다공부재(310)와 각각 세로방향으로 다공부재(310)을 가로질러 뻗는 리브(371),(372),(373),(374)사이에 형성된 공간을 통하여 잉크유출구가 형성된 잉크탱크카트리지(303)의 앞단부면에 도달한다. 이 실시예에서, 다공부재(310)가 리브(371),(372),(373),(374)에 의하여 포위되는 것처럼 리브(371),(372),(373),(374)내에 고정되므로 다공부재(310)의 부피가 약간 축소될때 어떤 특별한 문제는 일어나지 않는다. 전술한 사실을 고려하여, 다공부재(310)는 비교적 큰 부피를 가지는 잉크탱크카트리지(303)용으로 사용되는 것을 추천할 수 있다. 공기는, 잉크탱크카트리지(303)의 내벽과 다공부재(310)에 의하여 형성된 접촉구역이 더욱더 감소되어 다공재(310)내의 잔류잉크가 감소함에 따라 다공부재(310)내에 포함된 잉크로 용이하게 대체될 수 있다. 복수개의 리브가 전술한 방식으로 잉크탱크카트리지(310)의 내벽을 에워싸서 배치되므로, 공기는 잉크유출구가 형성된 표면을 제외한 모든 면위에 균일하게 분배될 수 있으므로, 다공부재(303)내에 포함된 잉크를 높은 효율로 사용할 수 있다. 리브(371),(372),(373),(374)의 폭과 높이는 잉크탱크카트리지(303)에 주어진 여러가지의 작동조건을 고려하여 가변가능하게 결정될 수 있다. 예를 들면, 제24도에 도시한 바와 같은 경우에 있어서, 잉크탱크카트리지(303)의 하부벽에 형성된 리브(372)는 다른 리브의 그것보다 낮은 높이를 가지도록 치수가 정해진다. 이것은 약간의 잉크가 약간의 이상으로 인하여 다공부재(310)의 외부로 흐르고 그다음 그것이 잉크탱크카트리지(303)의 하부벽과 다공부재(310)사이의 작은 공간내에 저장될때, 상기한 작은 공간내에 누설된 잉크를 흡수하여 쉽게 회수하기 위함이다. 대안으로, 각 리브(371),(372),(373),(374)의 각 리브의 높이를 변화시키고, 대기흡입구쪽으로부터 잉크유출구쪽으로 테이퍼(높이의 차)를 형성함으로써 잉크탱크카트리지(303)의 길이를 가로질러 다공부재(310)의 압축률을 변경시켜서 잉크를 다공부재(310)의 어떤 영역에 집중적으로 모을 수 있다.

[실시예 13]

이하 잉크탱크카트리지의 단면도인 제25도를 참조하여 본 발명의 제13실시예에 의하여 구성된 잉크제트기록유닛용 잉크탱크카트리지를 설명한다.

도면에서, (501)은 리브를 나타낸다. 리브(501)는 세로방향으로 잉크탱크카트리지(303)의 상부벽을 따라서 또는 그의 하부벽을 따라서 형성될 수 있다. 이 실시예의 특징은 리브(501)의 일단부가, 즉 리브(501)의 좌측단부가(502)로 나타낸 바와 같이 테이퍼지는데 있다. 리브(51)가 이와 같이 테이퍼진 부분(502)를 가지고 있으므로, 다공부재(310)가 잉크탱크카트리지(303)내에 삽입되고 그다음 잉크탱크카트리지의 제조시에 잉크유출구 쪽위의 커버(503)로 밀봉되게 폐쇄될때, 삽입은 다공부재(310)가 리브(501)의 날카로운 에지에 의하여 손상 또는 훼손되는 고장의 발생없이 테이퍼부(502)에 의해 매끄럽게 행해질 수 있다. 반드시 모든 테이퍼부(502)가 잉크 유출구쪽, 즉 커버(503)까지 돌출할 필요는 없다. 대안으로, 대기흡입구를 통하여 유입된 공기가 잉크사용 능률에 대한 어떤 문제없이 다공부재(310)의 전체 표면에 걸쳐서 분배될 수 있으면, 테이퍼부(502)는 다공부재의 길이에 의하여 한정된 범위내에 뻗어도 된다.

[실시예 14]

이하 잉크탱크카트리지의 단면도인 제26도를 참조하여 본 발명의 제14실시예에 의하여 구성된 잉크제트기록유닛용 잉크탱크카트리지를 기술한다. 잉크탱크 카트리지(303)는 세로방향으로 보았을 때 서로 일직선으로 배치되지 않은 대기흡입구(340)와 잉크 유출구(330)를 포함한다. 이 실시예에서, 전술한 사실에 비추어, 복수개의 리브(601)가 잉크탱크카트리지(303)의 대향하는 사이드벽을 따라서 뿐만 아니라 그 상부 및 하부면을 따라서 잉크탱크카트리지(303)와 다공부재(310)사이에 배치되어 있어, 대기흡입구(340)를 통하여 도입된 공기는 잉크탱크카트리지의 공기 이용율이 저하될 염려없이 다공부재(310)의 전체 표면에 걸쳐서 균일하게 분배되도록 되어 있다.

[실시예 15]

이하 제27a도와 제27b도를 참조하여 본 발명의 제15실시예에 의하여 구성된 잉크제트기록유닛용 잉크탱크카트리지를 기술한다. 제27a도는 특히 다수개의 비스듬이 뻗는 리브(701)의 배치를 도시하는 잉크탱크카트리지의 단면도이다. 실제로, 대기흡입구(340)를 통하여 잉크탱크카트리지(303)속으로 유입된 공기가 잉크를 포함하는 다공부재(도시하지 않음)의 전체면에 걸쳐서 충분히 분배되는 것을 보장하기 위하여, 반드시 각 리브가 대기흡입구(340)와 공기유출구(330) 사이의 범위내에서 연속하여 뻗어야 할 필요는 없다.

이러한 이유로, 이 실시예에서, 비스듬히 뻗는 리브(701)는 서로 평행하게 뻗으면서 같은 간격으로 배치된다. 또한, 제27b도에서 도시한 바와 같이, 다수개의 절결부(702)는 각 리브(701)의 상부 에지를 따라서 형성된다. 도시한 경우에 있어서, 각 리브(701)는 선형으로 뻗는다. 또한, 그것은 굽은 상태로 뻗을 수도 있다는 것이 명백하다. 따라서, 이 실시예는 특히 잉크탱크카트리지와 리브가 동시에 일체형 구조로 성형될때 요구되는 성형 성능 (성형 방향과 관련된)이 제한되는 경우에 있어서, 본 발명을 행하기 위하여 유익하게 사용할 수 있다.

전술한 바와 같은 방식으로 구성된 잉크탱크카트리지에 의하면, 잉크탱크카트리지 내에 수용된 다공부재에 포함된 기록잉크를 최대한 사용할 수 있으므로, 이 잉크탱크카트리지로 얻을 수 있는 유익한 효과는 잉크탱크카트리지의 런닝코스트를 낮은 수준으로 유지하면서 잉크의 실제 사용에 대한 신뢰성을 높일 수 있다는 것이다.

[실시예 16]

이하 제29도를 참조하여 본 발명의 제16실시예에 의하여 구성된 잉크제트기록유닛을 기술한다.

제29도는 분리상태에서, 잉크제트기록유닛을 이루는 주요부품을 특히 도시하는 잉크제트기록유닛의 단면도이다. 이 도면에서, (801)은 잉크제트기록헤드부, (802)는 잉크제트기록부(801)에 공급될 잉크가 저장되는 잉크탱크카트리지, 그리고 (803)은 잉크제트기록헤드부(801)와 잉크탱크카트리지(802)를 서로서로에 액밀하게 연결하는 연결부재를 각각 나타낸다. 이 실시예의 특징은 잉크제트기록헤드부(801)와 잉크탱크카트리지(802)를 서로 서로와 연결하는 기구에 있다. 이러한 이유로, 잉크제트기록헤드부(801) 그자신의 상세한 구조는 단순화하기 위하여 도시하지 않았다. 잉크제트기록헤드부(801)의 내부구조가 당업자에게 잘 알려져 있으므로, 단지 잉크토출오리피스(804)만을 도시한다. 이 도면에서, (805)는 잉크토출오리피스(804)로부터 토출되는 잉크방울, 그리고 (806)은 잉크탱크카트리지(802)가 잉크제트기록헤드부(801)로부터 분리될때 먼지 또는 유사한 이물질이 잉크제트기록헤드부(801)의 액체챔버(807)로 들어가지 못하도록 하기 위하여 잉크제트기록헤드부(801)의 잉크공급 포오트(801a)에 배치되는 필터를 각각 나타낸다.

다음 이하에서 잉크탱크카트리지(802)의 구조를 기술한다. 잉크탱크카트리지(802)는 교환가능하고 잉크탱크카트리지(802)내에 수용되는 다공잉크흡수부재(808)를 포함한다. 도면에서, (809)는 잉크가 점증하게 소비됨에 따라 잉크탱크카트리지(802)의 내부가 과도한 부압을 나타내지 못하도록 가능하는 외기연통부, 그리고 (810)은 잉크탱크카트리지(802)를 잉크제트기록헤드부(810)에 연결하는 연결부를 각각 나타낸다. 연결부(810)는 잉크탱크카트리지(802)의 내부를 향하여 돌출하는 동안 내경 DI 를 가지는 원통형상으로 설계된다. 연결부(810)의 내부돌출부는 잉크의 더 많은 양이 잉크흡입수부재(808)의 다른 부분에서의 그것보다 훨씬 더 많은 전술한 부분에서 유지되도록 연결부(810)를 잉크흡수부재(808)의 일부분과 꽉 접촉하게 하기 위함이다. 첨언하면, 잉크흡수부재(808)내에 저장된 유효한 잉크의 효과적인 양이 바람직하지 않게 감소되므로 연결부(810)의 길이 L이 과도하게 큰 것은 바람직하지 않다.

또한, 연결부재(803)는 잉크탱크카트리지(802)를 잉크제트기록헤드(801)에 연결하는 기능을 한다. 이 실시예에서, 연결부재(803)는 연결부재(803)가 잉크탱크카트리지(802)의 연결부속으로 압축조립될 수 있게 치수가 정해지는 외경 D를 가지는 원통형상으로 또한 설계되고, 필터(812)는 연결부재(803)의 최단부에 고정된다. (813)은 잉크제트기록헤드쪽 위의 연결부재(803)의 단부의 부근에 배치되는 0 링형 탄성 시일링 부재를 나타낸다. 실제로 시일링부재(813)는 연결부재(803)의 외주둘레에 형성되는 환형상 유지홈(803A) 둘레에 조립된다.

잉크제트기록헤드부(801)가 잉크탱크카트리지(802)에 연결될때, 연결부재(803)는 잉크탱크카트리지(802)의 연결부(810)속으로 조립되어 잉크제트기록헤드부(810)의 대향면(801B)과 잉크탱크카트리지(802)의 대향면(802B)이 그 사이에 삽입된 시일링부재(13)와 꽉접촉하게 될때까지 잉크제트기록헤드(801)의 잉크공급부(801A)가 그 내주면을 따라 연결부재(803)속으로 삽입된다. 전술한 상태가 유지되는 동안, 잉크제트기록헤드부(801)와 잉크탱크카트리지(802)의 조립체는 맞물림수단(도시하지 않음)의 도움으로 굳게 연결된 상태로 유지된다. 맞물림 수단은 잉크제트기록헤드부(801) 또는 잉크탱크카트리지(802)가 그들 위에 배치된 대응 맞물림 위치와 맞물리게 구성될 수 있다. 대안으로, 그사이의 맞물림은 맞물림홈(S)을 대응맞물림 핀(S)으로 결합하여 달성될 수 있다. 전술한 형태의 맞물림 수단이 당업자에게 잘 알려져 있으므로, 단순화하기 위하여 맞물림 수단의 예시는 이 도면에서 생략한다.

전술한 맞물림 상태가 유지되는 동안, 잉크탱크카트리지(802)내의 잉크흡수부재(808)의 일부분은 억지로 연결부재(803)를 잉크흡수부재(808)과 꽉접촉하게 하여 도시한 상태보다 약간 초과하게 압축되는 것이 바람직하다. 이러한 이유로, 연결부재(803)의 길이 L은 전기한 사실을 고려하여 결정되는 것을 추천할 수 있다.

그속에 수용된 잉크흡수부재(808)를 가지는 잉크탱크카트리지(808)는 비교적 싼값으로 생산될 수 있고, 게다가 잉크탱크카트리지(802)로 높은 품질의 기록을 기대할 수 있는데 그 이유는 후자가 뛰어난 잉크유지력을 나타내고 잉크탱크카트리지(802)내의 부압이 안정되게 유지되기 때문이다. 그러한 방식으로 구성된 잉크탱크카트리지(802)로 잉크흡수부재(808)속에 포함된 잉크의 양은 잉크흡수부재(808) 그자신의 부피, 잉크흡수부재(808)내의 기포의 발생 등과 결합된 요인들 때문에 소정량의 약 2/3 까지 감소된다. 또한, 쓸모없는 비교적 많은 양의 잉크가 소정횟수의 기록작업의 완료후 남아있으므로, 실질적인 인쇄작업에 유효한 잉크의 부피는 유효한 잉크의 소정 부피와 비교하여 약 30% 까지 감소된다. 안료베이스 잉크가 잉크탱크카트리지(802)에 사용되는 경우에 있어서, (808)가 안료입자로 막히게 되고, 게다가 용제내에 분산된 안료입자가 잉크흡수부재(808)로부터 빠져나온 요소들로 인하여 함께 응고되는 고장을 일으키는 경향이 있다. 전기한 환경에서, 잉크탱크카트리지의 다른 형태가 수행될 기록작업의 형태에 따라 요구되는 경우가 생긴다.

전술한 요구를 만족스럽게 대처하기 위하여, 어떤 잉크흡수부재가 그속에 정상적으로 수용되는 것이아니라 그것이 필요에 따라서 잉크제트기록헤드부(801)로부터 연결 그리고 분리될 수 있게 잉크탱크카트리지가 구성되는 것이 바람직하다. 한편, 잉크제트기록헤드부(801)에 대하여, 그것이 제29도에 도시한 바와 같은 형태의 잉크탱크카트리지(802)로부터 그것이 연결되고 분리될 수 있고, 게다가 그것이 그속에 수용된 잉크흡수부재를 가지지 않는 형태의 잉크탱크카트리지로부터 연결되고 분리될 수 있는 것이 바람직하다.

제30도는 연결부(801A)를 포함하는 잉크제트기록헤드부(801)의 형태를 사시도로 도시한다. 도면에서, (801C)는 원통연결부(801A)의 단부에 형성되는 절결부를 나타낸다. 또한 제29도에 도시한 실시예에 있어서, 잉크제트기록헤드부(801)가 반대 잉크탱크카트리지에 연결되는 동안, 잉크제트기록헤드부(801)내의 액체챔버(807)는 절결부(801C)를 경유하여 잉크탱크카트리지(802)의 내부와 연통되어 잉크를 잉크제트기록헤드부(801)에 공급한다.

제31도는 본 발명의 변경된 실시예에 의하여 구성된 잉크제트기록유닛을 단면도로 도시한다. 이 실시예에서, 그속에 수용된 잉크흡수부재를 가지지 않는 위에서 제안한 형태의 교환가능한 형태의 잉크탱크카트리지(820)는 잉크제트기록헤드부(801)에 연결된다. 제29도에 도시한 잉크제트기록유닛과 대조적으로 연결부재가 그 사이에 배치되어 있지 않고, 탄성 시일링 부재(825)는 잉크탱크카트리지(820)의 대향면(820B)에 배치된다. 따라서, 제29도에 도시한 형태의 잉크탱크카트리지(802)의 경우에 있어서, 연결부재(802)는 잉크제트기록헤드부(801)과 협동하기 위하여 사용되고, 반면에 제31도에 도시한 형태의 잉크탱크카트리지(820)의 경우에 있어서, 제29도에 도시한 바와 같은 연결부재를 배치할 어떤 필요성없이 잉크제트기록헤드부(801)가 직접 잉크탱크카트리지(820)에 연결될 수 있다는 것을 쉽게 알수 있다.

이하 제31도에 도시한 위에서 제안한 잉크탱크카트리지(820)의 구성의 아우트라인을 기술한다. 고분자 재료의 필름으로 만들어진 잉크백(822)는 잉크탱크카트리지(820)내에 수용된다. 잉크백(822)은 잉크탱크카트리지(820)에 융합되고, 잉크(811)는 잉크백(822)에 채워진다. 환형상의 홈(824)은 잉크탱크카트리지(820)의 대향면(820A)에 형성되고, O 링 등과 같은 탄성 시일링 부재(825)는 환형상홈(824)내에 조립된다. 또한, 잉크탱크(820)내에 생기는 부압을 적당히 조절하기 위하여, 부압조절밸브(826)가 외기 연통구(809)에 배치된다. 부압조절밸브(826)는 그곳을 통하여 형성된 환기구멍(826A)를 가지는 대형 원형밸브시이트(827)와 거의 마르지 않았으나 내부로부터 그사이에 환기구멍을 폐쇄하도록 뛰어난 점도를 가지는 실리콘오일 등과 같은 오일로 피복된 원형시이트(828)로 구성된다. 시이트(828)과 유사하게, 큰 시이트(827)의 외주부는 전기한 바와 같은 오일로 코우트되어 그것이 잉크탱크카트리지(820)의 외벽면과 꽉접촉하게 된다.

잉크백(822)내의 잉크(811)의 어떤 량이 소비될때, 부압의 어떤 강도가 잉크백(822)위에 나타나게 하여, 공기는 통풍구멍(826A)를 통하여 잉크탱크카트리지(820)속으로 도입되고 그다음 시이트(828)가 오일의 접착력에 대하여 시이트(827)로부터 멀리 분리되는 동안 잉크백(822)에 도달하여, 잉크탱크카트리지(820)내의 부압은 흡입공기로 약하게 된다. 투음온도가, 기록작업이 수행않거나 잉크백(822)을 에워싸는 공간내에 있는 공기가 어떤 이유로 팽창되어 공기압을 증가시키는 동안, 높아질때, 잉크가 잉크토출오리피스(804)로부터 누설하는 가능성이 있다. 전술한 바와 같은 경우에 있어서, 시이트(827)는 오일의 접착력에 대하여 잉크탱크카트리지(820)의 외벽면으로부터 멀리 분리되어 증가된 압력을 가지는 공기는 외부로 배기된다.

상기와 같이 구성된 잉크탱크카트리지(82)로서는 잉크제트기록헤드부(801)가 잉크탱크카트리지(820)로 분리되었을때 잉크탱크카트리지(820)에 과도한 충격이 가해져서, 잉크(811)가 누출할 가능성이 있다. 앞서의 잉크누출문제에 대처하기 위해서, 잉크탱크카트리지(820)에 밸브(830)가 배치되어 있다. 또한, 밸브체(830)는 염화부틸고무, EPDM등의 고무로 만들어지는 것이 바람직하다. 밸브체(830)는, 잉크가 잉크백으로부터 누출되는 것을 방지하기 위하여 연결구(820A)와 밀착할때까지 코일스프링(831)의 탄성력에 의해 연결구(820A)를 향하여 수직으로 가압된다. 잉크탱크카트리지(820)가 제31도에 도시한 바와 같이 잉크제트기록헤드부(801)에 연결되는 동안, 잉크제트기록헤드부(801)의 잉크공급구(801A)는 안으로 밀려지는 밸브체(830)와 접촉하게 되어, 밸브체(830)둘레에 일정한 환상형의 갭을 형성하게 되며, 이에 의해 잉크제트기록헤드부(801)의 잉크실(807)은 연결부(801A)에 형성된 절단부(801C)를 거쳐 잉크백(822)과 연통하게 된다(제30도참조). 또한, 이것은, 환상형의 갭이 잉크통로로서 작용하기 위하여 밸브체(830)둘레에 형성될때까지, 연결부(801A)의 돌기부의 길이는 밸브체(820)가 코일스프링(831)에 대해 수축되도록 충분히 길게 결정되어야 한다는 것을 만족시킨다. 또한, 밸브체(830)는 코일스프링(831)의 배열에 의해서 잉크탱크카트리지(820)의 내부로 밀려지지 않는다는 것은 바람직하다.

이와 같이 구성된 잉크탱크카트리지(820)로서, 잉크탱크카트리지(820)의 소정의 내부용적에 비해서 많은 양의 잉크(811)를 잉크백(822)에 저장할 수 있으며, 게다가, 기록동작완료시에 적은 양의 잉크(811)만이 잉크탱크카트리지에 남아서, 60 내지 70%의 잉크탱크카트리지(820)의 용적이용효율을 얻을 수 있게 된다. 그러나, 상기한 바와 같이 잉크탱크카트리지(820)의 유리한 효과에도 불구하고, 잉크탱크카트리지(820)는 흡수체를 포함하는 타입의 잉크탱크카트리지에 비해 비싼 비용으로 생산하는 것이 불가피하다는 결점을 가지는 것이 명백하다. 왜냐하면, 잉크백(822)이 플랜지부(823)에 융해고정되는 것이 어려우므로 많은 주조공정을 거쳐야하고, 잉크탱크카트리지(820)의 부압을 적절히 제어하기 위해서 부압조정밸브(826)가 필요하며, 또한, 잉크백(822)은 보통의 것과는 적은 작용내부용적을 가진 복잡한 형상으로 주조되어야 하기 때문이다.

분명히, 잉크탱크카트리지가 작으면 작을 수록, 동 결점은 더 현저해진다. 그러나, 선행타입의 잉크탱크카트리지가 상기와 같은 유리한 효과를 가지는 것이 분명하므로, 잉크탱크카트리지의 2개의 타입중의 하나는 적용분야에 따라 선택적으로 사용하는 것이 바람직하다. 가능한한 제31도에 표시한 타입의 잉크탱크카트리지(820)의 기능을 유효하게 사용하기 위해서, 잉크제트기록헤드부(801)의 연결부(801A)의 돌기부의 길이를 가능하면 짧게하는 것이 바람직하다. 이러한 목적을 위하여, 잉크제트기록헤드부(801)가 제29도에 도시한 타입의 잉크탱크카트리지에 연결되는 경우에, 본 발명에 의한 연결부재등의 결합용부착물이, 연결부(801A)의 돌기부의 길이를 가변적으로 결정하기 위해서 그 사이에 배치되는 것이 바람직하다.

상기와 같은 경우에, 제29도에 도시한 타입의 잉크탱크카트리지(802)를, 대향되는 잉크제트기록헤드부에 연결하는 연결부재가 본 발명의 변형실시예로서 제32a도 내지 제32d도, 제33a도 및 제33b도에 표시되어 있다.

제32a도는, 정 4각형단면부를 가진 탄성시일링부재(834)를 포함하는 원통형연결부재(833)를 단면도로 표시한다. 잉크제트기록헤드부(801)가 제29도에 도시한 실시예와 같은 방법으로 잉크탱크카트리지(802)에 연결되면, 시일링부재(834)의 앞면(834A)이 잉크제트기록헤드부(801)의 대향하는 표면(801B)과 밀착하게 되고, 한편 동 뒷면(834B)은 잉크탱크카트리지의 대향하는 표면(802B)과 밀착하게 되어, 잉크제트기록헤드부(801) 및 잉크탱크카트리지(802)는 그 사이에 배치된 시일링부재(834)와 함께 서로 액체 연통하게 된다.

제32b도는 시일링부재(834)의 일부가 뒷면(834B)으로부터 축방향으로 뻗는 제32a도에 표시한 연결부재(833)로부터 변형된 연결부재(833)를 단면도로 표시한다. 시일링부재(834)의 외주표면부(834C)는 제29도에 표시한 잉크탱크카트리지(802)의 원통형연결부(810)에 프레스맞춤되므로, 연결부재(833)는 개선된 시일성을 가지고 잉크탱크카트리지(802)에 끼워맞춤된다.

제32c도는, 연결부재(833)를 잉크탱크카트리지(802)에 용이하게 끼워맞춤할 수 있게 하기 위하여 시일링부재(834)의 외주표면부(834D)가 오른쪽방향으로 테이퍼가 지는, 제32b도에 표시한 시일링부재(833)로부터 변형되는 연결부재(833)를 단면도로 표시한다. 또한, 제32d도는, 그것이 오른쪽으로 테이퍼가 지며, 게다가 연결부재(833')의 앞단부(833'A)로부터 동 뒷단부로 전축길이에 걸쳐 탄성시일링부재(834)로 덮여지는, 제32a도 내지 제32c도에 표시한 각 연결부재(833)로부터 변형된 연결부재(833')를 단면도로 표시한다. 제34d도에서, (834E)는, 제32c도에 표시한 시일링부재(834)와 같은 작용을 하기 위하여 연결부재(833')의 외주면에 대응해서 주조되는 시일링부재(834)의 외주면을 표시한다.

제33a도 및 제33b도는 각각, 탄성시일링부재가 후술하는 잉크제트기록헤드부측에 견고하게 배치되는 경우에 바람직하게 사용할 수 있는 연결부재를 단면도로 표시한다. 이 경우, 탄성시일링부재를 가진 잉크제트기록헤드가 제29도에 표시한 타입의 잉크탱크카트리지(802)에 연결되면, 상기한 연결부재중의 하나를 거쳐 잉크제트기록헤드부(801)의 잉크공급구 둘레에 배치된 탄성시일링부재(도시생략)는 연결부재와 간섭한다. 앞서의 단점에 대처하기 위해서, 잉크제트기록헤드부(801)에 대해서 연결측에 있는 연결부재의 일부가 확대된 직경을 갖도록 설계된다. 특히, 도면에서, (843)은 계단부를 가진 연결부재를 표시하며, (843A)는 연결부재(843)의 앞단부를 표시하며, (843B)는 연결부재(843)의 계단부를 형성하기 위하여 확대된 내부직경을 가진 플랜지부를 표시한다.

제33a도에 표시한 경우에 있어서, 환상의 유지홈(843C)이 플랜지부(843B)에 외주둘레에 형성되어 있으므로, 플랜지부(843B)보다 큰 직경을 가진 O-링타입탄성시일링부재(844)가 환상의 유지홈(843C)의 둘레에 끼워맞춤되게 된다. 한편, 제33b도에 표시한 경우에 있어서, L형의 단면을 가진 환상의 탄성시일링부재(844)가 플랜지부(843B)둘레에 끼워맞춤되어 있다. 제33b도에 표시한 플랜지부(843B)를 포함하는 연결부재(843)를 제34도에 표시한 잉크제트기록유닛에 사용할 수 있다.

제34도에 있어서, (835)는 잉크제트기록헤드부(801)의 잉크공급구(801A)둘레에 끼워맞춤되어 있는 탄성시일링부재를 표시한다.

이 경우에, 잉크제트기록헤드부(801)는 제31도에 도시한 타입의 잉크탱크카트리지(820)에 직접 연결할 수 있다. 탄성시일링부재(825)가 잉크탱크카트리지(820)쪽에 유지되어 있는 제31도에 도시한 경우에 대해서 제34도에 도시한 경우에 있어서는, 탄성시일링부재(835)가 동일한 목적으로 잉크제트기록헤드부(801)에 유지되어 있다.

다음에, 제34도에 표시한 잉크제트기록헤드부(801)가 연결부재(843)의 도움으로 제29도에 표시한 잉크탱크카트리지(802)에 연결되어 있는 경우에 대해서 아래에 설명한다. 잉크제트기록헤드부(801)가 결합수단(도시생략)의 도움으로 잉크탱크카트리지(802)에 연결되어 있는 한편, 그사이의 공간은 앞서의 결합범위에 배치된 탄성시일링부재(844)에 의해 액밀(液密)하게 유지된다. 연결부재(843)의 최선단은 잉크탱크카트리지(802)의 내부로 밀려져서 흡수체(808)와 접촉하게 되므로, 잉크흡수체(808)의 일부가 압축되어, 잉크흡수체(808)내의 잉크(811)는 연결부(810)를 거쳐 잉크제트기록헤드부(801)에 공급된다. 이 경우에, 잉크제트기록헤드부(801)측에 배치된 탄성시일링부재(835)는 작용하지 않지만, 잉크제트기록헤드부(801)가 제31도에 표시한 변형예와 같은 방법으로 잉크탱크카트리지(802)에 연결될때 탄성시일링부재(844)는 액밀밀봉성을 보여준다.

또한, 제35a도 및 제35b도는 본 발명의 다른 변형예에 따라 구성된 연결부재를 단면도로 표시한다. 연결부재(843)는 제33a도 및 제33b도에 표시한 것과 같은 방법으로 플랜지부(843B)를 포함한다. 제35a도에 도시한 경우에 있어서, O링 타입탄성시일링부재(844)는 연결부재(843)의 원통형계단부(843D)외에 연결부재(843)의 플랜지부(843B)둘레에 끼워맞춤되어 있다. 한편, 제35b도에 도시한 경우에 있어서, 원추형으로 뻗는 탄성시일링부재(844)가, 플랜지부(843B)의 뒷면으로부터 동최선단에 뻗은 범위내에서 연결부재(843)의 계단부(843D)둘레에 끼워맞춤되어 있어, 연결부재(843)가 잉크탱크카트리지(802)에 액밀하게 프레스 맞춤되게 된다.

상기한 방식, 예를 들면, 제35a도에 표시한 경우의 탄성시일링부재를 포함하는 연결부재에 의해서, 연결부재(843)와 잉크탱크카트리지(802)사이의 공간이 탄성시일링부재(844)에 의해 시일되며, 한편 연결부재(843)과 잉크제트기록헤드부 사이의 공간은 후자의 잉크공급구(801A)의 둘레에 끼워맞춤된 탄성시일링부재(835)로 시일된다.

제36도는, 제34도에 표시한 타입의 잉크제트기록헤드부(801)가, 제35b도에 표시한 탄성시일링부재를 포함하는 연결부재(843)의 도움으로 잉크탱크카트리지(802)에 연결되어 있는 경우를 단면도로 표시한다. 이 경우에, 잉크흡수체(808)가 많은 양의 잉크를 그 내부에 갖도록, 충분히 큰 잉크유지용량을 가지도록 보장하기 위해서, 개구부(810A)만이 잉크제트기록헤드부(801)를 잉크탱크카트리지(802)에 연결하는 결합부로서 작용하지만, 제29도 및 제34도에서 표시한 원통형 연결부가 그 사이에 배치되지는 않는다. 이러한 이유로, 이 경우에 있어서, 연결부재(843)가 잉크탱크카트리지의 개구부(810A)에 프레스맞춤되어 잉크흡수체(808)의 일부를 압축하여, 이에 의해 잉크흡수체(808)에 함유된 잉크(811)를 연결부재(843)를 거쳐 잉크제트기록헤드부(801)에 공급할 수 있다. 또한, 이 경우에 잉크제트기록헤드부(801)와 잉크탱크카트리지(802)사이의 공간이 잉크제트기록헤드부(801)측에 배치된 탄성시일링부재(835)뿐만 아니라 연결부재(843)에 배치된 원추형의 탄성시일링부재(844)에 의해서 액밀하게 시일될 수 있다.

본 발명이 잉크제트기록헤드부(801)와 잉크탱크카트리지(802)의 교환가능한 조립체에 사용할 수 있는 연결부재에 적용되는 경우에 대해서 설명해왔지만, 본 발명은 이 경우에만 한정되는 것은 아니다. 대안적으로, 본 발명은 잉크제트기록헤드부(801)가 연결부재의 도움으로 잉크탱크카트리지(802)에 일체적으로 연결되는 경우에도 마찬가지로 적용할 수 있다. 다시 말하면, 잉크제트기록헤드부(801)가 잉크탱크카트리지(802)로부터 반드시 분리되어 있을 필요는 없다.

상기 설명으로부터 명백한 바와 같이, 상기 각 실시예에 의하면, 잉크제트기록헤드부가 탄성시일링부재를 포함하는 관형연결부재를 개재해서 잉크탱크카트리지에 연결되어 시일링부재로 그 사이의 공간을 밀봉 폐쇄할 수 있으므로, 연결부재의 구성은 공통잉크제트기록헤드부가 다른 타입의 잉크탱크카트리지에 임의로 연결될 수 있게한다. 따라서, 다른 종류의 잉크 또는 컬러잉크를 각각 함유하는 복수의 잉크탱크카트리지중의 하나를 잉크제트기록유닛의 이용분야에 따라서 요망되는대로 공통의 잉크제트기록헤드부에 연결할 수 있다. 그 결과, 본 발명이 적용되는 잉크제트기록유닛의 이용분야를 실질적으로 넓힐 수 있다.

다음에, 본 발명의 다른 실시예의 설명에 앞서서, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위해서, 대표적인 잉크제트기록유닛을 제37도 내지 제39도를 참조해서 아래에 다시 설명한다.

제37도는 서로 일체화되어 있는 잉크제트기록헤드(1103)와 잉크탱크카트리지(1101)를 포함하는 잉크제트기록유닛의 사시도이며, 제38도는 제37도의 X-Y선을 따라 취한 잉크제트기록유닛의 단면도이다.

제38도에 의하면, 스폰지형의 재료로 만들어진 잉크흡수체(1102)가 잉크탱크카트리지(1101)내에 수용되어 있으며, 잉크제트기록헤드(1103)의 돌기부(1104)를 받게되어 있는 잉크유출구(1105)와, 잉크가 점점 소비됨에 따라 대기가 잉크흡수체(1102)에 함유된 잉크로 대체되도록 하는 대기흡입구(1106)가 잉크탱크카트리지(1101)를 통해서 형성되어 있다.

잉크탱크카트리지(1101)와 잉크제트기록헤드(1103)사이의 공간은 고무부재(1111)로 밀봉폐쇄되어 있다.

잉크흡수체(1102)는 잉크유출구(1105)를 갖는 표면에 대해 각각 직각으로 뻗는 측벽(1107)에 의해 압축되어 있으며, 이에 의해 잉크흡수체(1102)의 잉크유지력이 측벽(1107)에 의해 제한적으로 유지되어 있다.

잉크흡수체(1102)의 일부는 잉크제트기록헤드(1103)의 돌기부(1104)에 의해 압축되며, 선행부분에 나타나는 메니스커스력은 측벽(1107)에 의해 압축된 잉크흡수체(1102)의 다른 부분보다 크게 설정된다. 따라서, 잉크흡수체(1102)에 함유된 잉크가 소비됨에 따라서, 잉크의 공급이 각 기록동작과정중에 중단되는 단점이 발생하는 일없이 모세관작용에 의해 잉크유출구(1105)에 계속적으로 잉크가 이동된다.

필터(1108)가, 잉크제트기록헤드(1103)로부터 돌출하는 돌기부(1104)의 최선단부와 접촉하게 되어 있는 잉크흡수체(1102)의 일부에 고정되어 있어, 잉크내의 먼지 또는 유사한 이물질이 잉크제트기록헤드(1103)에 흘러들어가는 것을 방지하게 된다.

잉크가 잉크흡수체(1102)로부터 필터(1108)를 통해서 유출됨에 따라, 그것은 잉크유로(1109)를 통해서 흘러 배출오리피스(1110)에 도달하게 되어, 잉크배출수단(도시생략)을 작동시킴으로써 오리피스(1110)로부터 종이등의 기록매체로 화살표 방향으로 배출되게 된다.

제39도는 대기흡입구(1106)가 제37도 및 제38도에 표시한 잉크제트기록유닛상의 잉크탱크카트리지(1101)를 통해서 형성되는 뒤쪽에서 본 잉크제트기록유닛의 후면도이다.

대기흡입구(1106)는, 예를 들면, 인젝션 모울딩처리법을 사용함으로써 합성수지의 잉크탱크카트리지(1101)를 주조하기 위한 편리성을 고려하여 독립성분으로서 주조된다. 상기와 같이 구성된 잉크제트기록유닛에 의하여, 잉크흡수체(1102)의 일부가 잉크제트기록헤드(1103)의 돌기부(1104)에 의해 압축될때, 잉크흡수체(1102)의 다른 부분에 나타나는 것보다 높은 강도를 가진 메니스커스력이 잉크흡수체(1102) 위 선행부분에 발생해서, 잉크의 공급이 각 기록동작의 과정중에 중단될 염려없이 잉크흡수체(1102)에 함유된 잉크가 잉크유출구(1105)에 계속적으로 이동되게 한다.

잉크가 대기흡입구(1106)에 들어간 후 그 밖으로 흐르지 않도록 보장하기 위해서, 대기흡입구(1106)는 통상 대기흡입구(1106)의 내부를 복수의 부분으로 분할하기 위하여 복수개의 실로 복잡하게 설계되며, 또한 그것은 잉크탱크카트리지(1101)에 일정한 거리를 두고 삽입된다.

잉크탱크카트리지(1101)의 용적이, 작은 치수를 가진 프린터를 설계하기 위한 요구조건을 만족시키기 위하여 감소되는 경우에, 잉크탱크카트리지(1101) 그자체의 적은 용적에도 불구하고, 잉크흡수체(1102)의 용적은 가능한한 확대되어, 가능한한 많은 잉크량이 잉크흡수체(1102)에 함유되게 된다. 이 경우에, 잉크탱크카트리지(1101)의 내부에 위치한 대기흡입구(1106)의 일부는 잉크흡수체(1102)를 구성하는 스폰지등의 다공성재료와 직접 접촉하게되어, 잉크흡수체를 대기흡입구(1106)에 의해 국부적으로 강하게 압축시킨다.

이러한 이유로, 대기흡입구(1106)근방의 (1112)에서 잉크흡수체에 발생하는 메니스커스력은, 잉크흡수체(1102)를 잉크탱크카트리지(1101)의 측벽(1107)으로 제한적으로 압축함으로써 발생되는 메니스커스력 뿐만 아니라 잉크흡수체(1102)를 잉크제트기록헤드(1103)의 돌기부(1104)로 압축함으로써 발생되는 메니스커스력도 초과하여 확대된다. 이것은, 잉크가 점점더 소비됨에 따라 잉크흡수체(1102)에 잔류하는 잉크가 잉크흡수체(1102)에 불규칙하게 분산되는 결과를 가져올 수 있다.

다시 말하면, 잉크는 대기흡입구(1106)근방에 잔류하기 쉽게되어 잉크탱크카트리지(1101)의 이용효율의 저하를 가져오게 된다. 상기한 바와 같이 잉크가 대기흡입구(1106)의 근방에 잔류하기 쉽게 된다는 사실에 기인해서, 잉크탱크카트리지(1101)가 잉크제트기록유닛의 운반중에 고온에 노출되는 경우 또는 저온에서 고온사이에서 변동되는 온도사이클이 잉크제트기록유닛에 의해 되풀이 되는 경우에 잉크제트기록유닛은 잉크가 대기흡입구(1106)에 용이하게 침투하는 경우를 가진다.

상기의 것을 고려해서, 잉크탱크카트리지의 이용효율을 더 효과적으로 개선할 수 있는 본 발명의 다른 실시예에 의해 구성되는 잉크제트기록유닛을 이하에 설명한다.

[실시예 17]

본 발명의 제17실시예에 의해 구성되는 잉크제트기록유닛을 그 사시도인 제40도를 참조해서 이하에 설명한다.

제40도에 도시한 바와 같이, 잉크제트기록유닛은, 도시한 경우에 있어 서로 일체적으로 연결되어 있지만 소망하는 경우에 서로 분리되는 잉크제트기록헤드(1203) 및 잉크탱크카트리지(1201)를 포함한다.

또한, 제41도는 제40도의 X-Y선을 따라서 취한 잉크제트기록유닛의 단면도이며, 제42도는, 대기흡입구(1206)가 잉크탱크카트리지(1201)상에 형성되는 뒤쪽에서 본 잉크제트기록유닛의 후면도이다.

제41도에 의하면, 스폰지등으로 만들어진 잉크흡수체(1202)가 잉크탱크카트리지(1201)에 수용되고, 잉크제트기록헤드(1203)에서 돌출하는 돌기부(1204)를 받게 되어 있는 잉크유출구(1205)와 대기흡입구(1206)가 잉크탱크카트리지(1201)를 통하여 형성되어 있으며, 잉크가 점점 더 소비됨에 따라 대기흡입구(1206)를 통하여 대기가 신속하게 유입되어 도입된 공기가 잉크흡수체(1202)가 함유된 잉크와 대체되게 된다.

잉크탱크카트리지(1201)와 잉크제트기록헤드(1203)사이의 공간이 고무등으로 성형된 탄성시일링부재(1211)로 밀봉폐쇄되어 있다.

잉크흡수체(1202)는, 잉크탱크카트리지(1201)상에 형성된 잉크유출구(1205)를 가진 앞면에 대해 직각으로 뻗은 측벽(1207)에 의해 압축되며, 이에 의해 잉크흡수체(1202)의 잉크유지력이 양 측벽(1207)에 의해 제한적으로 유지되게 된다.

잉크제트기록헤드(1203)의 돌기부(1204)가 잉크흡수체(1202)의 일부와 접촉하게 되어 선행부분을 압축하게 되며, 선행부분에 발생하는 메니스커스력은 주로 양측벽(1207)에 의해 압축된 잉크흡수치의 다른 부분에 나타나는 것보다 크게 설정된다.

상기한 메니스커스력의 존재하에서, 잉크흡수체(1202)에 함유된 잉크는 소비됨에 따라 잉크유출구(1205)로 계속적으로 이동한다. 따라서, 잉크의 공급이 각 기록동작중에 중단되는 단점이 발생하지 않는다.

필터(1208)는 잉크제트기록헤드(1203)의 돌기부(1204)에 고정되어 있으며, 잉크흡수체(1202)의 선행부분이 그와 접촉하게 되어 잉크흡수체(1202)의 먼지나 유사한 이물질이 잉크제트기록헤드(1203)로 흘러들어 가게되는 것을 방지한다.

잉크가 필터(108)를 통해서 잉크흡수체(1202)로부터 유출되면, 이것은 잉크유로(1209)를 통해서 흘러서 잉크배출오리피스(1210)에 도달하게 되어, 잉크배출수단(도시생략)를 작동시킴으로써 잉크배출오리피스(1210)로부터 종이등의 기록매체로 배출되게 된다.

제41도에 아주 잘 표시되어 있는 바와 같이, 절단부(1212)(잉크흡수체(1202)에 대해 돌기부로서 작용하는)는 대기흡입구(1206)를 가진 잉크탱크카트리지(1201)의 뒤표면상의 대기흡입구(1206)밑에 형성되어 있다. 따라서, 잉크탱크카트리지(1201)의 일부, 즉, 대기흡입구(1206)아래에 위치한 공간은 그와 같이 절단부(1212)를 형성함으로써 제거된다.

상기한 방식으로의 절단부(1212)의 구성은, 잉크흡수체(1202)가 대기흡입구(1206)에 의해 과도하게 압축되는 공지된 결점의 발생을 방지할 수 있다.

특히, 대기흡입구(1206)의 일부를 잉크흡수체(1202)의 밀착시킴으로써 발생되는 접촉압은 절단부(1212)의 구성에 의해 작게할 수 있다. 다시 말하면, 잉크흡수체(1202)는 대기흡입구(1206)에 의해서 뿐만 아니라 증가된 접촉면적을 가진 절단부(1212)에 의해서 밀착되게 된다. 따라서, 잉크흡수체(1202)의 국부적이고 과도한 압축력의 발생은 절단부(1212)의 도움으로 신뢰성있게 방지될 수 있다. 대기흡입구(1206)가 잉크탱크카트리지(1201)를 통해서 형성되어 있는 잉크탱크카트리지(1201)의 뒤쪽에 절단부(1212)가 구성되어 있으므로, 잉크탱크카트리지(1201)의 감소된 내부용적에도 불구하고 잉크가 점점더 소비됨으로써 야기되는 잉크흡수체(1202)내의 잉크의 불규칙적인 분산없이 잉크탱크카트리지(1201)내로 다량의 잉크를 채울 수 있다. 따라서, 잉크탱크카트리지(1201)의 잉크이용효율을 상기한 바와 같이 구성된 잉크제트기록유닛에 의해 개선할 수 있다.

잉크가 대기흡입구의 근방에 국부적으로 집합 되는 잉크제트기록유닛에 대해서, 본 발명의 잉크제트기록유닛은 그 운반중에 고온에 노출되는 경우 또는 저온에서 고온의 범위내에서 변동하는 온도사이클이 이 잉크제트기록유닛에 되풀이 되는 경우에 잉크가 대기흡입구(1206)에 침입해서 이 대기흡입구(1206)를 통해서 잉크탱크카트리지(1201)의 밖으로 누출하는 고장의 발생을 신뢰성 있게 방지할 수 있다.

[실시예 18 내지 실시예 20]

제43도 내지 제45도는 본 발명의 제18실시예 내지 동 제20실시예의 각각에 의해 구성되는 잉크제트기록유닛의 구성을 배면도로 표시한다.

제43도 내지 제45도에 있어서, (1312),(1412) 및 (1512)는 각각 절단부를 표시한다. 절단부(1321)는 대기흡입구(1306)를 가진 잉크탱크카트리지(1301)의 배면에 형성되어 있으며, 절단부(1412)는 대기흡입구(1406)를 가진 잉크탱크카트리지(1401)의 배면에 형성되어 있고, 그리고 절단부(1502)는 대기흡입구(1506)의 배면에 형성되어 있다.

제43도에 표시한 경우에 있어서, 절단부(1312)는, 마치 제42도에 표시한 절단부(1212) 그 자체가 횡방향으로 확대되어 있는 것처럼 넓은 폭을 가진다.

제44도에 표시한 경우에 있어서, 제42도에 표시한 절단부(1212)와 거의 같은 절단부가 잉크탱크카트리지(1401)의 중앙부에 형성되어 있다.

제45도에 표시한 경우에 있어서, 절단부(1512)는 대기흡입구(1506)로부터 떨어진 위치, 즉, 제45도에서 볼 수 있는 바와 같이 잉크탱크카트리지(1501)의 좌측에 형성되어 있다.

제18 내지 제20실시예의 각각에 의하면, 제40도 내지 제42도에 표시한 잉크탱크카트리지(1201)로부터 얻을 수 있는 것과 같은 유리한 효과가 이 잉크제트기록유닛에 의해 확보된다.

특히, 제43도 내지 제45도에 표시한 절단부 (1312),(1412),(1512)의 구성은, 잉크흡수체를 각각 절단부(1312),(1412),(1512) 및 대기흡입구(1306),(1406),(1506)와 밀착시킴으로써 압축된 잉크흡수체(도시생략)의 압축된 부분의 면적을 확대하는 것이 가능하다. 따라서, 잉크흡수체의 일부가 대기흡입구(1306),(1406),(1506)에 의해서만 국부적으로 과도하게 압축되는 단점이 발생하지 않는다.

절단부(1312),(1412),(1512)는 대기흡입구(1305),(1405),(1506)를 가진 잉크탱크카트리지(1301),(1401),(1501)의 배면을 따라서 배치되어 있으므로, 잉크가 점점더 소비됨에 따라서 야기되는 잉크흡수체내의 잉크의 불규칙한 분산의 발생없이 감소된 내부용적을 가진 잉크탱크카트리지(1301),(1401),(1501)내에 다량의 잉크를 채울 수 있다. 따라서, 잉크탱크카트리지(1301),(1401),(1501)의 잉크이용효율이 이 잉크제트기록유닛에 의해 개선할수 있다.

[실시예 21 내지 실시예 23]

본 발명의 제21실시예 및 동 제23실시예의 각각에 의해 구성된 잉크제트기록유닛을 제46도 내지 제48도를 참조해서 아래에 설명한다.

제46도 내지 제48도에 표시한 실시예에 있어서, 대기흡입구(1606),(1706),(1806)는 각각 잉크탱크카트리지(1601),(1701),(1801)의 중앙위치에 형성되어 있다.

제46도 내지 제48도에 의하면, 절단부(1612),(1712),(1812)는 대기흡입구(1606),(1706),(1806)를 가진 잉크탱크카트리지(1601),(1701),(1801)의 배면에 배치되어 있다.

이와 같은 절단부(1612),(1712),(1812)의 구성은, 제40도 내지 제45도에 표시한 잉크탱크카트리지(1201),(1301),(1401),(1501)로 얻을 수 있는 것과 같은 유리한 효과를 확보한다.

상기 실시예의 각각에 있어서, 대기흡입구의 돌출량은 잉크탱크카트리지의 배면의 내부에서 측정한 절단부의 깊이와 거의 같으며, 이 절단부의 깊이는, 잉크제트기록유닛의 유리한 효과가 확보되는 범위내에서 결정된다. 그러므로, 양 인자, 즉, 대기흡입구의 돌출량과 절단부의 깊이는, 잉크제트기록유닛의 유리한 효과가 저하되지 않는 다면, 서로 약간 달라도 된다.

본 발명의 잉크탱크카트리지가 잉크제트기록헤드(도시생략)에 교환가능하게 연결되는 실시예에 관해서 위에서 설명했다. 대안적으로, 앞서의 유리한 효과를 잃는 일없이 잉크탱크카트리지가 잉크제트기록헤드에 일체적으로 연결되는 경우에 본 발명을 동일하게 적용할 수 있다.

[실시예 24]

본 발명의 제24실시예에 의한 잉크제트기록유닛의 잉크탱크카트리지를 제51a도 내지 제51c도를 참조해서 아래에 설명한다. 제51a도는, 잉크탱크카트리지가 제51b도의 선 51A-51A를 따라서 취해지는 잉크탱크카트리지의 둘레의 벽과 밀착하는 다공부재(SP)의 단부필터(F)와 마찬가지로 밀착하는 것을 단면도로 표시한다. 제51b도는, 잉크탱크카트리지가 단부필터(F)의 중심(0)을 통해서 뻗는 대칭 평면을 따라서, 즉, 잉크탱크카트리지가 제51a도의 X 화살표 표시방향으로 표시되는 제51a도의 선 51B - 51B 를 따라서 취해지는 것을 단면도로 표시하며, 제51c도는, 잉크탱크카트리지가 단부필터(F)의 중심 0 를 통해서 뻗는 다른 대칭평면을 따라서, 즉, 잉크탱크카트리지가 제51a도의 Y 화살표 표시 방향으로 표시되는 제51a도의 선 51C - 51C 을 따라서 표시되는 것을 단면도로 표시한다.

도면에서, (R)은, 제51c도에서 볼수 있는 바와같이, 다공부재(SP)의 길이보다 긴 거리만큼 각각 종방향으로 뻗어서 단부필터(F)에 도달하는 복수개의 리브를 표시한다. 이 경우에, 3쌍의 리브(R)가 잉크탱크카트리지의 서로 대향하는 측벽을 따라서 형성되어 있다. 제51a도에서 명백한 바와 같이, 액체저장용기, 즉, 잉크탱크카트리지는 단부필터(F)의 중심(0)를 포함하는 다공부재(SP)의 종방향 횡단면 평면에 대해 두개의 대칭평면을 갖는다. 단부필터(F)가 다공부재(SP)에 밀착하는 동안, 그것은 잉크탱크카트리지내에 이동불가능하게 유지된다. 이러한 구성에 의하여, 다공부재(SP)에 적용되는 외압이 변동되지 않으므로, 액체의 공급을 매우 안정적으로 달성할 수 있다. (C)는 액체공급시에 잉크탱크카트리지를 잉크제트기록헤드에 연결하는 한쌍의 클립을 표시한다. 클립(C)은 후술하는 잉크제트기록헤드측상의 한쌍의 클립(222)으로 치환된다. (B)는 잉크탱크카트리지를 잉크제트기록헤드에 연결하는 결합부를 향하여 수직으로 가압되는 밸브 기구를 표시한다. 액체공급파이프가 잉크탱크카트리지에 삽입되면, 밸브기구(B)는 액체공급 파이프를 거쳐 다공부재(SP)와 잉크제트기록헤드 사이를 연통시키기 위하여 이동된다.

(BR)은 종방향으로 표시한 바와 같이 다공부재(SP)의 후단부와 접촉하게 되어 있는 복수개의 뒤쪽 리브를 표시한다. (ST)는 단부필터(F)가 밸브기구(B) 측에 이동되는 것을 방지하면서 다공부재(SP)의 앞단부에 대하여 단부필터(F)를 유지하는 작용을 하는 스토퍼를 표시한다. 실제로, 스토퍼(ST)는 제64a도 및 제64b도에 표시한 형상을 이루도록 설계된다.

제64b도에 있어, (F)는 단부필터(F)가 지지되는 스토퍼(ST)의 평면을 표시한다. 단부필터(F)의 메시(mesh)크기보다 큰 직경을 가진 복수개의 관통구멍(P2)(이 경우에 12개의 구멍)이 중심으로서 단부필터(F)의 중심을 가진 원주방향으로 표시한 바와 같이 균등하게 떨어진 관계로 배치되어 있으며, 각 구멍(P2)와 같은 직경을 가진 다른 관통구멍(P1)의 스토퍼(ST)의 중심을 통해서 형성되어 있다. 스토퍼(ST)는, 스토퍼와 단부필터(F)사이의 거리가 단부필터(F)의 외주로부터 단부필터(F)의 중심을 향해서 점점 증가되어, 그 사이에 원추공간을 형성해서, 액체가 일시적으로 저장되도록 형성되어 있는 평평하고 도치된 원추형 단면형상을 갖는다. 또한, (R1)은 단부필터(F)의 이동을 억제하는 작용을 하는 복수개의 리브를 표시한다.

잉크탱크카트리지의 대칭적인 평면을 이하에 설명한다.

단부필터(F)가 다공성부재(SP)와 접촉하게 되는 접촉범위는 그 중심이 잉크탱크카트리지의 중심측과 위치상으로 일치하는 원모양의 형태를 표시한다. 제51b도에 표시한 바와 같이, 각각 대칭평면으로서 작용하는 용기의 상부벽(US)과 동 하부벽(LS)은 단부필터(F)의 접촉범위의 외주로부터 최단거리 X 만큼 떨어져 있다. 마찬가지로, 제51c도에 도시한 바와 같이, 대칭평면으로서 작용하는 용기의 측벽(SLS)와 동 측벽(SRS)은 단부필터(F)의 접촉범위의 외주로부터 최단거리 Y 만큼 떨어져 있다. 대표적인 예로, 최단거리 X 는 4.2 ㎜의 값을 취하며, 한편 최단거리 Y 는 2.9 ㎜ 의 값을 취한다. 단부필터(F)가 8 ㎜ 의 유효경을 가진다고 가정하면, 앞서의 최단거리 X 는 단부필터 F 의 반경 4 ㎜ 보다 약간 크다. 다시 말하면, 최단거리 X 는 5% 의 양만큼 단부필터(F)의 반경이상으로 증가한다. 그러나, 이 실제의 거리 X 및 Y 는 유효경, 실제로는 단부필터(F)의 유효경의 반에 1.3을 곱한 값보다 적다. 이러한 이유로, 다공성부재(SP)는 단부필터(F)의 접촉범위에 의해 거의 영향받지 않는다.

앞서의 대표적인 예에서, 제51a도에 도시한 바와 같이 평행 육면체 형태의 외형에 대해서, 단부필터(F)의 접촉범위를 포함하는 다공성부재(SP)의 작용단면적이 비압축상태에서 폭 28 ㎜ × 높이 30 ㎜ 로 표시되지만, 다공성부재(SP)의 전표면이 용기의 외주에 의해 압축되는 압축상태에서 폭 13.8 내지 15.8 ㎜ × 높이 16.4 ㎜ 로 표시되도록 다공성부재(SP)의 치수는 정해진다. 제51b도에 표시한 바와 같이, 단부필터(F)가 다공성부재(SP)와 밀착하게 되는 동안, 다공성부재(SP)의 용기에의 삽입전의 다공성부재(SP)의 길이 35 ㎜ 는, 다공성부재(SP)가 그와 같이 압축된 후 23 ㎜ 로 감소된다.

따라서, 다공성부재(SP)의 압축비는 횡방향으로(13.5 내지 15.8) / 28로, 수직방향으로 16.4/30, 그리고 종방향으로 23/35 로 표시할 수 있다.

앞서의 값을 다공성부재(SP)를 압축하는데 사용되는 작용조건을 고려해서 검토하면, 길이방향의 압축비는 횡방향의 압축비 및 수직방향의 압축비 보다 작으며, 횡방향의 압축비는 수직방향의 압축비와 거의 같다. 또한, 길이방향 압축비와 원주방향 압축비와의 차이는 0.09 ~ 0.18 의 범위내에 있으며, 횡단방향 압축비와 수직방향 압축비와의 차이는 상술한 것과 거의 같은 범위내에 있다. 따라서, 다공성부재(SP)는 횡방향뿐만 아니라 수직방향으로도 거의 균일하게 압축됨을 알 수 있다. 그 결과, 종래의 잉크탱크카트리지로 얻을 수 없는 유리한 효과가 본 발명의 잉크탱크카트리지로 확보된다.

다음, 제52도 내지 제63도는 본 발명의 액체저장용기를 특정 캐리지에 끼워 맞춤하는데 유리하게 사용할 수 있는 기구를 개략적으로 표시한다. 도면에서, (200)은 전기신호에 따라 잉크를 배출하기 위한 잉크제트기록헤드를 표시하며, (201)은, 잉크가 저장되고 이어서 잉크제트기록헤드(200)에 공급되는 잉크탱크카트리지를 표시하며, (203)은 스캐닝 동작을 실행하기 위해서 기록헤드(200)와 잉크탱크카트리지(201)를 유지하는 잉크제트기록장치상에 장착되는 캐리어를 표시하며, (204)는 잉크제트기록헤드(200)를 유지하고 그것을 유지상태로부터 해제하는 헤드레버를 표시하며, (205)는 잉크탱크카트리지(201)를 잉크제트기록헤드(201)에 연결하고 전자를 후자로부터 분리하는 잉크탱크레버를 표시하며, (207)은 잉크제트기록헤드(200)를 캐리어(203)상에 단단히 유지하는 헤드호울더 스프링을 표시하며, (208)은 잉크탱크카트리지(201)를 유지하는 잉크탱크케이스를 표시한다. 잉크제트기록유닛 및 그를 위한 캐리어부는 상술한 요소에 의해 구성된다.

제52도는 잉크제트기록헤드(200)와 잉크탱크카트리지(201)의 구성을 사시도로 표시한다. 이도면에서, (220)은 잉크를 잉크제트기록헤드(200)에 공급하는 통로로서 작용하는, 구멍을 가진 잉크수용 슬리브를 표시하며, (221)은 잉크가 잉크탱크카트리지(201)로부터 잉크제트기록헤드(200)에 공급되는 잉크공급구멍을 표시하며, (222)는 잉크제트기록헤드(200)와 잉크탱크카트리지(201)가 서로 일체적으로 연결될 때, 그들을 유지하는 가이드수단으로서 작용하는 연결멈춤쇠를 표시하며, (223)은, 캐리어(203)로부터 잉크제트기록헤드(200)를 꺼낼때 꺼냄 동작을 용이하게 실시하기 위한 헤드탑을 표시한다. 잉크제트기록유닛(202)은 상술한 요소에 의해 구성된다.

잉크제트기록헤드(200)는, 잉크를 배출하는데 이용되는 열에너지를 발생하는 복수개의 전열변환체와, 전열변환체를 구동하기 위한 구동회로를 가진 기판과, 복수개의 배출오리피스와 전열변환체에 대응하는 기판상에 형성되는 잉크통로와, 잉크통로를 연통하기 위하여 공통잉크실을 가진 시일링 플레이트를 구비한다. 앞서의 요소는 적층구조를 이루기 위하여 하나씩 위에 배치된다. 또한, 잉크제트기록헤드(200)는, 잉크제트기록장치로부터 출력되는 신호가 구동회로에 전달되도록 하는 전기접점을 구비한다. 잉크제트기록장치측으로부터 잉크제트기록헤드(200)의 동작상태를 검출하기 위해서, 복수개의 센서(도시생략)를 잉크제트기록헤드(200)내에 배치할 수 있다. 특히, 전열변환체 근방의 온도를 검출하는 온도검출센서, 잉크의 공급이 중단되는 것과 공통잉크실내에 잉크가 없다는 것을 검출하는 잉크잔류량 검출센서, 잉크탱크카트리지가 다른 종류의 잉크를 가진 잉크탱크카트리지로 교환될 때, 또한, 잉크제트기록헤드가 다른 종류의 잉크제트기록헤드로 교환될 때 잉크탱크카트리지의 종류를 지정하는 헤드카인드 구별센서를 잉크제트기록유닛(202)의 대표적 센서로 들 수 있다. 이들 센서로부터 전달되는 신호에 따라서, 잉크제트기록장치는 잉크제트기록헤드(200)의 현 작동상태를 결정하여, 전열변환체에 인가되는 신호를 적절히 제어해서, 실시되는 각 기록동작을 최적화한다.

잉크제트기록유닛(202)은, 잉크제트기록헤드의 복수개의 잉크배출오리피스를 가진 배출면이 종이등의 기록매체에 면하도록 잉크제트기록장치상에 탑재된다.

잉크탱크카트리지(201)는 탱크의 형태로 구비되며, 여기에는 잉크가 저장되어 있어, 소비되는 잉크량을 보충하기 위해서 잉크를 잉크제트기록헤드(200)에 공급한다.

잉크탱크카트리지(201)가 홀로 존재하는 경우에, 잉크공급구멍(221)은 시일수단(도시생략)으로 시일되어, 잉크가 잉크공급구(221)로부터 누출하는 것을 방지한다. 잉크제트기록헤드(200)가 잉크탱크카트리지(201)에 일체적으로 연결되면, 시일링 수단은 잉크공급구멍(221)으로부터 자동 또는 수동으로 분리되어, 잉크제트기록헤드(200)용 잉크통로를 형성하게 된다. 시일링수단은, 금속볼이 코일스프링에 의해 수직으로 가압되어, 잉크공급구멍(221)용 고무플러그와 밀착되게 설계되는 것이 바람직하다.

잉크제트기록유닛(202)이 적절히 구동되는 것을 확보하기 위하여, 잉크제트기록유닛(202)은, 잉크가 점점 더 소비됨에 따라 감소된 잉크량에 대응하는 대기를 잉크탱크카트리지(201)에 도입하는 기구를 구비하는 것이 바람직하다. 또한, 잉크제트기록유닛(202)은, 잉크누출의 발생없이 각 기록동작의 질을 개선하기 위해서 약간 부압의 레벨에서 잉크제트기록헤드(200)에 공급되는 잉크의 압력을 유지하기 위한 기구를 포함하는 것이 바람직하다.

본 실시예에서, 잉크를 가진 가요성 백(도시생략)이 잉크공급구멍(221)과 연통하면서 잉크탱크카트리지(201)내에 수용된다. 잉크탱크카트리지(201)에 잔류하는 공간은, 압력이 압력조정밸브(도시생략)에 의해 적절히 조정되는 공기로 채워진다. 특히, 압력조정밸브는 부압을 발생하는 작용을 하며, 이어서 그것을 소정부압 범위내에 유지한다.

실질적으로 단순화된 구조를 가지는 압력조정기구를 실현하기 위해서, 스폰지 재료로 만들어진 잉크흡수체를 잉크탱크카트리지(201)내에 수용해서 잉크를 그안에 함유시키는 것이 바람직하다. 이 경우에, 모세관현상에 기인하는 잉크흡수체내의 잉크를 유지하는 힘이 잉크흡수체에 작용하므로, 잉크를 잉크흡수체내에서 꺼낼때 부압상태가 자동적으로 발생되고 유지된다. 이 목적을 위해서, 소비된 잉크의 용적에 대응하는 양만큼 밖으로부터 잉크탱크카트리지내에 공기가 유입되며, 대기흡입구는 잉크탱크카트리지(201)를 통해서 형성되어 있다.

잉크제트기록헤드(200) 및 잉크탱크카트리지(201)가 서로 일체적으로 연결될 때, 잉크제트기록유닛(202)은 잉크제트기록장치에 장착되어, 기록동작을 실행하게 된다. 다음, 잉크제트기록헤드(200)를 잉크탱크카트리지(201)에 일체적으로 연결하는 방법을 이하에 설명한다.

기본적으로, 잉크제트기록헤드(200)와 잉크탱크카트리지(201)는 잉크수용 슬리브를 잉크공급구멍(221)에 결합함으로써 서로 일체적으로 형성되므로, 결합부는, 잉크가 결합부로부터 누출되거나, 공기가 결합부를 거쳐 잉크유로에 침투하는 단점을 해소하도록 형성되어 있다. 본 실시예에서, 고체파이프를 이용하는 방법과 탄성재료로 만들어진 플러그가 제5도에 표시한 바와 같이 잉크탱크카트리지에 사용된다. 특히, 잉크수용슬리브(220)는 합성수지로 주조되어 원통형상을 나타내며, 한편 잉크수용 슬리브(220)와 협동하는 잉크공급구멍(221)은, 구멍을 가진 원통부재의 형태로 고무로 주조된다. 잉크수용 슬리브(220)의 외경은 잉크공급구멍(221)의 내부 직경보다 약간 크게 치수가 정해진다. 잉크수용슬리브(220)가 잉크공급구멍(221)에 프레스 맞춤되면, 잉크공급구멍(221)은 반경방향으로 약간 변형되어, 잉크수용 슬리브(220)와 잉크공급구멍(221)에 서로 일체가 되어 빡빡한 맞춤상태를 나타낸다.

또한, 결합부는 구조상으로 탄성재료를 가진 고체재료의 결합에만 한정되어서는 안된다. 합성수지로 주조된 파이프와 합성수지로 주조된 구멍과의 결합은 파이프 및 구멍의 약간의 탄성변형에 의해 파이프를 구멍에 밀봉맞춤되도록 한다. 그렇지 않으면, 결합부는 인젝션니들 형태의 파이프와 구멍없이 고무로 주조된 시일링 부재의 결합으로 구성할 수 있다. 잉크제트기록헤드(200)와 잉크탱크카트리지(201)가 서로 일체적으로 연결될 때, 그것은 잉크수용 슬리브(220)가 잉크공급구멍(221)에 결합되어야 한다는 것을 만족시킨다. 본 실시예에서 예상치 않은 외력이 잉크제트기록유닛(202)에 가해졌을 때 잉크제트기록헤드(200)가 잉크탱크카트리지(201)로부터 쉽게 분리되지 않는다거나 그들이 서로 쉽게 일체적으로 연결될 때 일정한 가이드수단이 유용하다는 것을 확실히 하기 위해서, 잉크제트기록헤드(200)의 잉크탱크카트리지(201)에의 신뢰성 있는 일체적 연결은 연결멈춤쇠(222)를 가이드홈(223)에 맞춤함으로써 달성된다. 연결멈춤쇠(222)는, 탄성적으로 변형되도록 잉크수용 슬리브(220)를 포함하는 잉크제트기록헤드와 함께 합성수지로 일체적으로 주조된다. 연결멈춤쇠(222)가 가이드홈(223)에 끼워맞춤되면, 연결멈춤쇠(222)가 탄성적으로 변형되는 동안, 연결멈춤쇠(222)의 돌기부는 가이드홈(223)에 형성된 오목부와 결합하게 된다. 연결멈춤쇠의 돌기부와 가이드홈(223)의 오목부와의 결합이 완료될 때, 그 사이의 일체적 연결이 달성된다.

또한, 잉크제트기록헤드(200)와 잉크탱크카트리지(201)가 서로 연결될 때, 연결멈춤쇠(222)는 잉크수용슬리브(220)를 잉크공급구멍과의 정렬위치에 용이하게 위치시키는 가이드수단으로서 작용한다. 이 목적을 위해서, 잉크수용 슬리브(220)가 잉크공급구멍(221)에 끼워맞춤되기 전에 연결멈춤쇠(222)가 잉크탱크카트리지(201)와 접촉하도록 연결멈춤쇠(222)는 잉크공급구멍(221)의 길이보다 긴 길이를 가지도록 치수가 정해진다. 연결멈춤쇠(222)의 일부는 그 최선단부에서 비스듬히 절단되어, 연결멈춤쇠(222)의 경사절단부는 잉크수용 슬리브(220)를 잉크공급구멍(221)에 용이하게 끼워 맞춤하기 위해서 화살표 방향으로 유효한 가이드수단으로서 작용한다. 또한, 연결멈춤쇠(222)의 선단부에 형성된 돌기부의 일부는 비스듬히 절단되어, 돌기부의 경사절단부는, 잉크수용 슬리브(220)를 잉크공급구멍(221)에 용이하게 끼워 맞춤함으로써 b 화살표 방향으로 유효한 가이드수단으로 작용한다.

본 실시예에서, 연결멈춤쇠(222)는 잉크제트기록헤드(200) 측상에 배치된다. 그러나, 본 발명은 이 구성에만 한정되지 않는다. 대안적으로, 연결멈춤쇠(222)를 잉크탱크카트리지(201) 측상에 배치할 수 있다. 그렇지 않으면, 대향하는 한쌍의 연결멈춤쇠를 잉크제트기록헤드(200) 및 잉크탱크카트리지(201) 양쪽에 설치할 수 있다.

다음, 잉크제트기록헤드(200)를 캐리어(203)에 기계적으로 그리고 전기적으로 연결하는 방법을 제53도 및 제54도를 참조해서 설명한다.

제53도는 잉크제트기록헤드(200)와 캐리어(203)사이의 결합부의 부분단면도이며, 제54도는 잉크제트기록유닛, 특히 잉크제트기록헤드(200)가 캐리어(203)에 연결되는 방법을 표시하는 개략사시도이다.

도면에서, (225)는 헤드(200)를 a 화살표시방향뿐만아니라 제54도에 도시한 바와같이 b 화살표시방향으로도 바르게 위치하도록 잉크제트기록헤드(200)에 형성된 구멍에 끼워맞춤되는, 캐리어(203)에 고정된 위치핀을 표시하며, (226)은 제53도에 도시한 바와 같이 a 화살표시방향으로 밀려지는 잉크제트기록헤드(200)를 유지하기 위하여 캐리어(203)에 고정된 스토퍼를 표시하며, (211)은 잉크제트기록장치(도시생략)를 잉크제트기록헤드(200)에 전기적으로 연결하는 가요성케이블을 표시하며, (211a)는 가요성케이블(211)을 통해서 형성된 제1위치구멍을 표시하며, (211b)는 가요성케이블(211)을 통해서 형성된 제2위치구멍을 표시하며, (212)는 가요성케이블(211)을 탄성적으로 지지하기 위하여 클램프된 상태에서 가요성케이블(211)과 캐리어(203)사이에 유지되는 가요성케이블패드를 표시하며, (212a)는 가요성케이블패드(212)를 통해서 형성된 제1위치구멍을 표시하며, (212b)는 가요성케이블패드를 통해서 형성된 제2위치구멍을 표시하며, (212c)는 접촉부에 잉크가 침투하는 것을 방지하는 잉크장벽을 표시하며, (227)은 잉크제트기록헤드(200)의 히이터부에 전기적으로 연결되는 잉크제트기록헤드(200)상에 배치된 헤드접촉부를 표시하며, (227a)는 헤드접촉부(227)를 통해서 형성된 제1위치구멍을 표시하며, (227b)는 헤드접촉부(227)를 통해서 형성된 제2위치구멍을 표시하며, 그리고 (227c)는, 스토퍼(226)가 헤드접촉부(227)와 접촉하게 되는 스토퍼접촉위치를 표시한다.

잉크제트기록헤드(200)는 레버(도시생략)의 도움으로 헤드호울더스프링(207)의 탄성력에 의해 a 화살표시방향으로 밀려지며, 잉크제트기록헤드(200)의 위치는 잉크제트기록헤드(200), 앞서의 구멍에 대해 위치핀(225)의 결합된 상태, 그리고 스토퍼(226)에 대해 잉크제트기록헤드(200)의 간섭상태를 통해 형성된 구멍에 의해 명확히 결정되며, 이러한 구성에 의해, 잉크제트기록헤드(200)는 캐리어(203)에 기계적으로 연결된다.

또한, 복수개의 전기접점은 잉크제트기록헤드(200)에 고정된 헤드접촉부(227)상뿐만아니라 가요성케이블(211)의 일표면상에도 소정위치에 배치되며, 전기접점이 소정강도의 힘으로 잉크제트기록헤드(200)에 대해 밀려질때, 잉크제트기록장치는 이들 전기접점을 거쳐 잉크제트기록헤드(200)에 전기적으로 연결된다. 이때, 전기접점은 잉크제트기록헤드(200)에 대해 동시에 밀려지는 것이 필요하므로 탄성재료로 주조된 가요성케이블패드(212)는 트러스트부에 삽입되어, 전기접점을 잉크제트기록헤드(200)에 대해 균일하게 밀려질 수 있게 한다. 통상, 가요성케이블패드(212)는 실리콘고무로 주조되고, 전기접점에 대응하는 위치에서 복수개의 돌기부를 포함하며, 이에 의해 소정강도의 추력을 상기 돌기부의 도움으로 각 전기접점에 집중적으로 가해지게 한다. 또한, 가요성케이블(211)에 배치된 각 전기접점을 돌기형태의 외형으로 설계해서, 이들이 더 집중적으로 가해지는 추력으로 잉크제트기록헤드(200)에 신뢰성있게 전기적으로 연결되는 것을 확실히 한다.

전기접점의 잉크제트기록헤드(200)에 대해 밀려질 때 발생하는 반력이 전기접점에 대해 잉크제트기록헤드(200)를 밀게 되어 있는 헤드호울더스프링(207)의 탄성력보다 훨씬 작게 설정되므로, 잉크제트기록헤드(200)가 가요성케이블패드(212)로부터 발생하는 반력에 기인해서 원위치로부터 이동된다. 잉크제트기록헤드(200)와 잉크제트기록장치 사이의 신뢰성 있는 전기적 연결을 유지하기 위하여, 또한 잉크제트기록헤드(200)를 작동시킴으로써 고품질로 각 기록동작을 실시하기 위해서, 캐리어(203)의 조립체, 가요성케이블패드(212), 가요성케이블(211), 헤드접촉부(227) 그리고 기록헤드유닛(202)이 소정위치에 정확하게 배치되는 것이 요구된다. 이 요구조건을 만족시키기 위해서, 다음과 같은 측정이 행해진다.

특히, 두개의 위치핀이 기준으로서 취해진다면, 위핀(225a)중의 하나는 제1위치구멍(212a)을 통하여 끼워맞춤되며, (211a) 및 (227a) 그리고 다른 위치핀(225b)도 마찬가지로 제2위치구멍(212b),(211b) 및 (227b)를 통하여 끼워맞춤되며, 이에 의해 이 조립체는 제54도에 도시한 바와 같이 a 화살표시방향 뿐만아니라 b 화살표시방향으로도 정확히 위치하고 있다.

또한, 스토퍼(226)는 제53도에 도시한 바와 같이 a 화살표시방향으로 밀려져서 스토퍼(226)의 단부면은 스토퍼접촉위치(227c)와 접촉하게 되며, 이에 의해 제54도의 c화살표시방향으로 표시한 바와 같이 잉크제트기록헤드(200)의 위치는 캐리어(203)에 대해 정확하게 결정된다.

잉크가 어떤 이유로 전기적 접촉평면, 즉, 가요성케이블(211)및 헤드접촉부(227) 사이의 공간에 침투한다면, 잉크제트기록헤드(200)에 의해 전기적 단락이 발생한다는 문제점이 생긴다. 본 실시예에서, 상기 문제점에 대처하기 위해서 가요성 케이블패드(212)의 일부가 돌기형태의 외형으로 설계되어, 잉크제트기록헤드의 단부면에 접촉하게 되는 잉크장벽(212c)으로 작용해서, 잉크제트기록헤드(200)의 배출오리피스의 바깥쪽으로 흘러나오는 잉크가 전기적접촉평면에 침투하는 것을 방지하게 된다.

본 발명을, 전기적/기계적 접합부가 잉크제트기록헤드(200)쪽에 위치하는 실시예에 관해서 위에서 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 대안적으로, 그것은 잉크탱크카트리지(201)쪽에 위치할 수도 있으며, 또는 그것은 잉크제트기록헤드(200)쪽 뿐만아니라 잉크탱크카트리지(210)쪽에도 위치할 수 있다. 그렇지 않으면, 전기적접합부와 기계적접합부는 잉크제트기록헤드(200)및/또는 잉크탱크카트리지(201)에 독립적으로 위치할 수도 있다.

다음, 잉크제트기록헤드(200)와 잉크탱크카트리지(201)를 취급하는 방법, 즉, 잉크를 포함하지 않은 잉크탱크카트리지(201)를 새로운 것으로 교환하는 방법 또는 어떤 이유로 비동작상태를 유지하는 잉크제트기록헤드(200)를 새로운 것으로 교환하는 방법을 제55도 내지 제63도를 참조해서 아래에 설명한다.

교환방법의 제1형식은, 잉크제트기록헤드(200)가 우선캐리어(203)에 대해 고정된 상태로 부터 해제되고, 다음에 잉크탱크카트리지(201)와 일체화된 잉크제트기록헤드(200)의 조립체가 잉크제트기록유닛으로서 캐리어(203)로부터 제거되고, 잉크제트기록헤드(200) 및 잉크탱크카트리지(201)는, 캐리어(203)에서 해방된 상태(이하, 단순히 오프캐리어상태라 한다)로 서로 분리되거나 연결되도록 되어 있는 것이다.

제55도는 잉크제트기록헤드(200) 및 잉크탱크카트리지(201)가 유닛으로서 캐리어(203)로부터 제거되는 경우를 사시도로 표시한다. 이 경우에, 헤드레버(204)는 제55도에 도시한 바와 같이 그것이 똑바로 서있는 위치에 a 화살표시 방향으로 전환되고, 계속해서, 헤드레버(204)상에 배치된 캠(도시생략)은 잉크제트기록헤드(200)를 미는 작용을 하는 축을 이동시키며, 이에 의해 잉크제트기록헤드(200)에 작용하는 추력은 소멸한다.

이때, 캐리어(203)내에 수용된 탱크케이스(208)는, 탱크케이스(208)상의 돌기부가 잉크제트기록헤드(200)쪽에 위치한 잉크탱크카트리지(201)의 단부면과 접촉하는 동안 이동되며, 잉크제트기록헤드(200)와 잉크탱크카트리지(201)는 제55도에 표시한 바와 같이 b 화살표시방향으로 일체유닛으로서 이동된다. 따라서, 위치핀(225)이 잉크제트기록헤드(200)상에 형성된 대응하는 구멍으로부터 해방될 때, 잉크제트기록헤드(200) 및 잉크탱크카트리지(201)는 제55도에 도시한 바와 같이 c화살표시방향으로 일체유닛으로 이동해서 오프캐리어상태를 취할 수 있다. 이때, 잉크제트기록헤드(200)에 고정된 헤드탑(232)을 사용자의 손가락으로 잡아서, 다음에 그것을 올려서 전체헤드카트리지(202)(잉크제트기록유닛)를 캐리어(203)로부터 쉽게 제거할 수 있다. 헤드탑(232)은 가요성재료(예를들면, 폴리에스테르수지)로 주조되며, 적어도 헤드탑(232)의 일부, 즉, 가요성케이블(211)과 접촉하게 되는 동표면은 전기절연체로서 만들어진다. 기록동작이 실시되는 동안, 헤드탑(232)은 헤드레버(205)와 가요성케이블(211)사이에 배치되어, 가요성케이블(211)을 손상으로부터 보호하고, 동시에 바깥쪽에 대해 전기적절연을 행한다. 오프캐리어상태가 취해진 후에, 잉크제트기록헤드(200)를 잉크탱크카트리지(201)에 연결한 때에 연결방향에 대응하는 방향으로 유효한 일정한 강도의 힘이 잉크제트기록헤드(200) 및 잉크탱크카트리지(201)의 조립체에 작용해서, 잉크제트기록헤드(200)를 잉크탱크카트리지(201)로부터 분리될 수 있게 한다. 계속해서, 잉크탱크카트리지(201)와 교환되는 새로운 잉크탱크카트리지가 잉크제트기록헤드(200)와 일체화되어, 잉크제트기록헤드(200)와 새로운 잉크탱크카트리지의 조립체가 상기한 것의 역순으로 캐리어(203)내에 수용되게 된다. 상기 조립체의 수용이 완료 될 때, 교환동작은 완료된다.

본 실시예에서, 잉크제트기록헤드는 헤드레버(204)를 전환가능하게 작동시킴으로써 드러스트된 상태로부터 해제된다. 그러나, 본 발명은 본 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 대안적으로, 잉크제트기록헤드(200)를 미는 레버는 일정한 수단을 작동시킴으로써 직접 이동시킬 수 있다. 또한, 잉크제트기록헤드고정방법은, 잉크제트기록헤드 (200)가 헤드호울더스프링(207)에 의해 가압되도록 되어 있는 것이다. 그러나, 본 발명은 상기 방법에만 한정되는 것은 아니다. 대안적으로, 잉크제트기록헤드(200)를 래치훅등의 도움으로 고정할 수도 있다.

교환방법의 제1형식이 잉크제트기록유닛에 사용되는 경우에, 아래에 설명하는 유리한 효과를 이방법에 의해 얻을 수 있다.

특히, 잉크제트기록헤드와 잉크탱크카트리지중의 어느하나가 새로운 것으로 교환되는 경우에, 새로운 것으로 교환되어야 하는 것들중의 하나만이 실제로 그것과 교환되며, 따라서 잉크제트기록유닛의 개선된 경제적효율성을 얻을 수 있다.

교환방법의 제2형식은, 잉크제트기록헤드(200)가 캐리어(203)상에 단단히 유지되어 있는 상태(이하, 단순히 온캐리어상태라 한다)에서 잉크탱크카트리지(201)를 캐리어(203)상의 잉크제트기록헤드(200)로부터 분리함으로써 잉크탱크카트리지(201)만을 캐리어(203)로부터 제거하도록 되어 있는 것이다.

제56도는 잉크탱크카트리지(201)가 캐리어(203)상의 잉크제트기록헤드(200)로부터 분리되는 것을 사시도로 표시한다. 이 경우에, 탱크레버(205)상에 배치된 캠(도시생략)은, 탱크레버(205)를, 그것이 똑바로 서있는 도시된 위치에 도달하도록 a 화살표시방향으로 탱크레버(205)를 회전시킴으로써 제56도에 표시한 b 화살표시방향으로 탱크케이스(208)를 이동시키는 작용을 한다.

탱크케이스(208)상의 돌기부가 잉크제트기록헤드(201)상의 잉크탱크카트리지(201)의 단부표면과 접촉하는 동안, 잉크탱크카트리지(201)는 b 화살표시방향으로 이동된다. 이때, 잉크제트기록헤드(200)와 잉크탱크(201)의 양쪽이 전혀 함께 이동하지 않으므로, 잉크제트기록헤드(200)와 잉크탱크카트리지(201)사이의 접합부는 연결된 상태로부터 해제된다. 따라서, 잉크탱크카트리지(201)를 잉크제트기록헤드(200)로부터 분리할 수 있다. 계속해서, 잉크탱크카트리지(201)를, 제56도에 표시한 c화살표시방향으로 그것을 이동시킴으로써 캐리어(203)로부터 제거할 수 있다.

이에 대하여, 새로운 잉크탱크카트리지(201)가 잉크제트기록헤드(200)에 연결될 때, 그것은 탱크케이스(208)에 삽입되며, 다음에 탱크레버(205)는 상기의 것과 역순으로 작동된다. 이것은 탱크케이스(208)가 잉크탱크카트리지(201)의 후단부에서 잉크탱크카트리지(201)를 가압하게 하며, 이에 의해 잉크탱크카트리지(201)를 탱크케이스(208)에 의해 주어진 추력에 의해 잉크제트기록헤드에 연결할 수 있다.

선행 실시예의 경우인, 잉크제트기록헤드(200)가 헤드호울더스프링에 의해 탄성적으로 가압되는 경우에, 추력이 잉크탱크카트리지(201)에 편심되게 작용할 때 잉크제트기록헤드(200)가 고정된 상태로부터 해제되는 문제가 발생할 수 있다. 상기 문제점에 대처하기 위해서 아래에 설명하는 대책을 취하는 것이 바람직하다.

제57도는, 특히 추력이 잉크탱크카트리지(201)를 거쳐 잉크제트기록헤드에 작용하는 방법을 표시하는, 잉크제트기록유닛의 개략평면도이다. 제57도에 의하면, 잉크제트기록헤드(200)는 헤드호울더스프링(207)에 의해 f1의 힘으로 캐리어(203)를 향해 가압된다. 잉크탱크카트리지(201)를 잉크제트기록헤드(200)로 부터 분리하기 위해서, 연결멈춤쇠(222)가 가이드홈에서 해방되고, 잉크수용슬리브(220)가 f2의 힘으로 잉크공급구멍(221)에서 분리되는 것이 필요하다. 이때, 힘 f1 과 힘 f2 와의 관계가 f1 f2 가 되도록 결정되면, 잉크제트기록헤드(200)는 분리동작시에, 고정된 상태로부터 해제되는 단점은 발생하지 않는다.

본 실시예에서, 힘 f2의 크기에 대응하는 힘이 탱크레버(205)를 회전가능하게 작동시킴으로써 발생되어, 잉크탱크카트리지(201)를 잉크제트기록헤드(200)로부터 분리하게 된다. 그러나, 본 발명은 이 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 잉크탱크카트리지(201)를 사용자의 손가락으로 잡고 있는 동안 제56도에 표시한 b 화살표시방향으로 그것을 당김으로써 잉크탱크카트리지(201)를 잉크제트기록헤드(200)로부터 직접 분리할 수 있다.

교환방법의 제2형식을 잉크제트기록유닛에 사용하면, 교환방법의 제1형식이 사용되는 경우에 얻을 수 있는 것에 부가해서 아래에 설명하는 유리한 효과를 이 방법으로 얻을 수 있다.

특히, 잉크탱크카트리지(201)가 잉크제트기록헤드(200)에서 분리되면, 탱크레버(205)상의 캠을 분리목적에 더 유리하게 맞출 수 있는 다른 외형으로 설계함으로써 드로오잉속도를 적절히 제어할 수 있으며, 또한, 잉크가 잉크수용슬리브(220)및/또는 잉크공급구멍(211)에서 분산되는 단점이 발생하지 않는다.

또한, 잉크제트기록헤드(200)를 사용자의 손가락으로 직접 잡을 필요가 없으므로, 사용자의 손이 잉크제트기록헤드(200)의 잉크배출오리피스근방의 위치에 접촉하게 될 염려가 없다. 따라서, 잉크배출오리피스가 잉크로 못쓰게 오염되어, 기록의 질이 저하하게 되는 단점이 발생하지 않는다.

또한, 추력이 잉크탱크카트리지(201)에 작용하는 위치가 특별히 결정되므로, 상기 위치만이 추력에 대항하기 위해 충분히 보강된다. 따라서, 상기 위치외의 다른 부분은 경량을 유지하면서 얇은 두께를 가지도록 설계된다. 이것은 잉크탱크카트리지(201)의 작동용적의 확대를 가능하게 한다.

다음에, 본 실시예와 관련해서, 잉크탱크카트리지(201)가, 캐리어(203)내에 수용된 탱크케이스(208)에 잘못삽입되는 것을 방지하는 방법에 관해서 설명한다. 잉크탱크카트리지(201)는 잉크공급구(221)를 가진 단부표면을 구비하여, 잉크제트기록헤드(200)와 상기의 것에 대향하는 위치에 있는 다른 단부표면에 연결되도록 하고있다. 잉크탱크카트리지(201)가 탱크케이스(208)에 삽입되는 방향은 연결멈춤쇠(222)를 가이드홈(223)에 끼워맞춤하는 방향에 따라 제한적으로 결정된다. 본 실시예에서, 삽입방향을 예비적으로 결정하기 위해서, 탱크케이스(208)쪽에 돌기부가 형성되어있으며, 한편, 돌기부를 수용하게 되어있는 오목부는 잉크탱크(201)쪽에 형성된다.

제59도는 탱크케이스(208)의 구조를 사시도로 표시한다. 본 도면에서, (208a)는, 잉크탱크(201)가 탱크케이스(208)에 삽입되는 위치에 도달하기 위하여 탱크케이스(208)의 내부에서 돌출하는 탱크케이스단부돌기부를 표시하며, (208b)는 잉크탱크카트리지(201)를 미는 작용을 하는 탱크케이스단부를 표시한다. 탱크케이스(208)의 후단부는 탱크케이스단부돌기부(208a)와 탱크케이스단부(208b)에 의해 치수상으로 한정된다. 탱크케이스단부돌기부(208a)는 평행파이프형태의 외형을 나타내지만, 그에 한정되지는 않으며, 높이 H, 폭 W, 그리고 두께 T를 가지도록 치수가 정해진다.

제60도는 잉크제트기록헤드(200)(도시생략)를 잉크탱크카트리지(201)에 연결하는 방향에 대향하는 방향으로 도시한 잉크탱크(201)의 개략사시도이다. 도면에서, (201a)는 잉크탱크카트리지(201)내부에서 오목해지는 잉크탱크슬릿 또는 절단부를 표시한다. 잉크탱크슬릿(201a)은 평행파이프형태의 외형을 나타내며, 높이 H, 폭 W, 깊이 T을 갖도록 치수가 정해진다. 또한, 잉크탱크슬릿(201a)의 3차원형태는 평행파이프형태의 것에만 한정되지 않는다.

그와 같은 탱크케이스단부돌기부(208a)와 잉크탱크슬릿(201a)의 구성은 잉크탱크카트리지(201)를 잉크탱크케이스(208)에 삽입하는 방향을 제한적으로 결정한다. 잉크탱크카트리지(201)가 잉크탱크케이스(208)에 바르게 삽입되면, 잉크탱크단부돌기부(208a)는 잉크탱크슬릿(201a)내에 수용되며, 이어서 잉크탱크카트리지(201)가 탱크케이스내에 수용된다. 잉크탱크카트리지(201)가 어떤 이유로 잘못 삽입되면, 탱크케이스단부돌기부(208)가 잉크탱크카트리지와 간섭해서, 잉크탱크카트리지(201)를 소정위치에 삽입할 수 없게 된다. 이것은 사용자가 잉크탱크카트리지(201)를 틀린 방향으로 삽입했다는 것을 알 수 있게 한다. 따라서, 잉크제트기록장치가 그의 잘못된 삽입에 의태어 손상받거나 파손되는 단점을 발생시키지 않는다.

다음에, 탱크케이스(208)와 잉크탱크카트리지(201)의 치수제한에 관하여 아래에 설명한다. 제61도는 탱크케이스(208)와 잉크탱크카트리지(201)와의 치수관계를 개략측면도로 표시한다. 도면에서, 위치 0는 잉크탱크카트리지(201)가 반시계방향, 즉, 도면에 표시한 C화살 방향으로 회전하는 회전운동의 중심을 표시하며, 위치A는, 잉크제트기록헤드쪽에 대향하는 잉크탱크카트리지(201)의 오른쪽의 하부모서리를 나타내며, 위치 B는 탱크케이스단부(208B)를 나타내며, 길이 L1 은 위치 0에서 위치 B로 비스듬히 측정한 거리를 나타내며, 길이 L2 는 위치 0에서 위치 B로 비스듬히 측정한 거리를 나타낸다.

제62a도 및 제62b도는 탱크케이스(208)와 잉크탱크카트리지(201)와의 치수관계를 부분단면도로 표시한다.

도면에서, 길이 T3 는 잉크탱크카트리지(201)의 외측벽면에서 잉크탱크슬릿(201a)까지 측정된 거리를 나타내며, 길이 T4 는 탱크케이스(208)의 내측벽면에서 탱크케이스단부돌기부(208a)까지 측정된 거리를 나타내며, 길이 T5는 잉크탱크카트리지(201)의 폭을 나타내며, 길이 T6는 탱크케이스(208)의 내폭을 나타내며, 길이 T7은 잉크탱크카트리지(201)의 외측벽면에서 잉크탱크슬릿(201a)까지 길이 T3 에 대향하는 방향으로 측정된 거리를 나타내며, 길이 T8 은 탱크케이스(208)의 내측벽면에서 탱크케이스단부돌기부(208a)까지 길이 T4에 대향하는 방향으로 측정된 거리를 나타낸다.

제61도에 의하면, 길이 L1 과 길이 L2 사이에 L1 L2 가 성립하므로, 단지 상방향으로의 직선견인동작에 의해서만 대향하는 탱크케이스로부터 제거할 수 있는 종래의 잉크탱크카트리지에 대해서 본 잉크탱크카트리지(201)는 반시계방향으로의 회전운동에 의해서 탱크케이스(208)로부터 제거할 수 있다. 따라서, 잉크탱크카트리지(201)의 기동성을 개선할 수 있다. 그러나, 길이 L2 가 과도하게 크게 되는 경우에, 잉크탱크카트리지(201)의 기동성을 더 개선할 수 있지만, 캐리어(203)가 따라서 커져서, 전체잉크제트기록장치가 더 큰 치수로 설계되게 된다. 상기와 같은 경우에, 길이 L2 는 다음 부등식으로 표시되는 조건을 만족하도록 하는 것이 바람직하다.

(길이L2) (주주사방향으로 측정된 잉크탱크카트리지(201)의 길이)× 2

W1 W2의 부등식으로 표시되는 탱크케이스단부돌기부(208a)의 폭 W와 잉크탱크슬릿(201a)의 폭 W와의 치수관계가 성립하면, 잉크탱크카트리지(201)를 그 우측 단부에서 탱크케이스로 밀수 있다. 따라서, 잉크탱크단부돌기부(208a)의 존재에 관계없이 추력을 잉크탱크케이스단부(208b)에 의해 잉크탱크카트리지(201)에 항상 안정적으로 줄수 있으므로, 잉크탱크카트리지(201)와 잉크제트기록헤드(200)를 서로 원활하게 연결할 수 있다. 잉크탱크슬릿(201a)의 높이H과 탱크케이스단부돌기부(208a)의 높이H와의 치수관계를 후에 설명한다.

제62a도 및 제62b도에 의하면, 잉크탱크카트리지(201)가 탱크케이스(208)내에 바르게 수용되도록 보장하기 위해서, T5 T6의 부등식으로 표시하는 치수관계가 길이 T5와 길이 T6사이에 성립되어야 한다. 또한, 탱크단부케이스돌기부(208a)와의 간섭없이 잉크탱크카트리지(201)가 탱크케이스(208)에 원활하게 삽입되도록 보장하기 위해서, 길이 T1, T2, T3, T4, T7 및 T8간에 다음부등식이 성립하는 것이 필요하다.

상기 치수관계가 성립하면, 탱크케이스단부돌기부(208a)를 잉크탱크슬릿(201a)에 원활하게 삽입할 수 있다.

다음에, 헤드카트리지(잉크제트기록유닛)와 캐리어(203)와 결합된 치수제한을 제63도를 참조해서 아래에 설명한다.

제63도는, 특히 헤드카트리지(202)와 캐리어(203)를 한정하는 주요치수를 표시하는, 헤드카트리지(202)와 캐리어(203)와 조립체의 개략측면도이다. 제63도에서, (208c)는, 잉크탱크카트리지(201)의 좌측단부와 결합되는 탱크케이스(208)의 좌측단부에 위치한 탱크케이스돌기부를 표시하며, (206a)는, 잉크제트기록헤드(200)를 밀기위하여 헤드호울더(206)의 우측단부에 위치한 헤드호울더 돌기부를 표시하며, 위치 0는 제61도에 도시한 바와 같이 잉크탱크카트리지(201)의 회전운동의 중심과 위치상으로 일치하는 탱크케이스(208)의 상단부를 표시한다.

제63도는, 헤드카트리지(202)를 캐리어(203)에 끼워맞춤하는 과정(또는 헤드카트리지(202)를 캐리어(203)로부터 제거하는 과정)중의 헤드카트리지(202)의 중간상태를 표시하며, 헤드카트리지(202)의 캐리어(203)에의 끼워맞춤 또는 전자의 후자로부터의 제거는, 헤드카트리지(202)가 C화살표시방향으로 각θ만큼 회전하는 동안, 헤드카트리지(202)를 상/하 방향으로 카트리지(202)를 이동시킴으로써 달성된다. 그렇지 않으면, 헤드카트리지(202)의 회전운동없이 단지 그것을 상/하 방향으로 이동시킴으로써 헤드카트리지(202)를 캐리어(203)에 끼워맞춤할 수 있고, 전자를 후자로부터 제거할 수 있다.

헤드카트리지(202)가 캐리어(203)에 끼워맞춤되고, 제63도에 표시한 바와 같이, 헤드카트리지(202)의 회전운동에 의해 후자로부터 제거되는 경우에, 아래의 부등식으로 표시되는 잉크탱크슬릿(201a)의 길이 H₁과 탱크케이스단부돌기부(208a)의 길이 H₂사이의 치수관계가 만족스럽게 성립하면, 잉크탱크카트리지(201)는 탱크케이스단부돌기부(208a)와 간섭하지 않는다.

헤드카트리지(202)가 캐리어(203)에 끼워맞춤되거나 그로부터 제거되는 동안 잉크가 잉크제트기록헤드(200)의 잉크배출오리피스의 근방에서 고화된다면, 잉크가 가요성케이블(211)의 접촉부에 고착해서 전기적단락이 발생할 염려가 있다. 이러한 이유로, 잉크제트기록헤드(200)와 가요성케이블(211)을, 그들 사이의 갭이 헤드카트리지(202)의 캐리어(203)에의 끼워맞춤 및 전자의 후자로부터의 제거시에 0이상의 범위내에 신뢰성있게 유지되도록 구성하는 것이 바람직하다. 탱크케이스돌기부(208c)와 헤드호울더의 돌기부(206a)는 단지, 헤드카트리지(202)의 끼워맞춤/제거시에 제63도의 사선에 의해 표시된 잉크제트기록헤드(200)의 일부를 지나므로, 위치0에서 가요성케이블(211)의 접촉표면까지 측정된 거리 Lo와 주 주사방향으로 측정된 잉크제트기록헤드(200)의 길이 Lh 사이의 치수관계는 다음부등식으로 표시된다.

상기의 부등식이 성립하는 한, 또한 다음부등식으로 표시되는 위치 0의 높이 Ho와 가요성케이블(211)의 접촉표면의 최대높이 Hc와의 치수관계가 성립하면, 잉크가 가요성케이블(211)에 접착하는 단점은 발생하지 않는다.

제65a도 및 제64b도는 본 발명에 의한, 잉크등의 유체를 잉크탱크카트리지등의 액체저장용기에 채우는 방법을 설명하기 위한 단면도이다. 특히, 제65a도는, 액체저장용기(303)에 상기 잉크제트기록헤드와 유사한 연결기구 TF를 가진 액체충전용기를 끼워맞춤함으로써 밸브기구(311)가 폐쇄상태로부터 개방상태로 이행하기 전의 액체저장용기의 상태를 표시하는, 제5도 및 제51a도 내지 제51c도에 도시한 액체저장용기(303)의 단면도이며, 제65b도는, 특히 액체충전용기가 액체저장용기(303)에 끼워맞춤되고, 이어서 연결기구 TF의 중심선C에 관하여 회전되는 것을 표시하는, 잉크저장용기(303)의 단면도이다. 도면에서, (BB)는 볼밸브를 표시한다. 볼밸브(BB)가 제65a도에 표시한 상태에 유지되면, 그것은 대기와 액체충전용기의 내부간의 연통을 중단한다. 이와반대로, 그것이 제65b도에 표시한 상태에 유지되면, 볼밸브(BB)는 그사이의 연통을 허용한다. 연결기구 TF는 잉크제트기록 헤드와 같은 기능에 의해 밸브기구(311)와 필터F간에 공간을 형성하는 작용을 한다. 따라서, 본 발명의 액체충전방법으로 얻을 수 있는 유리한 효과가 보장된다.

또한, 상기 부등식에 의해 표시된 구조가 액체저장용기(303)용 회복흡인수단(도시생략)의 도움으로 액체충전방법을 실시하는데 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명은, 전열변환체 또는 레이저광등의 열에너지를 발생하는 수단을 구비하고, 잉크를 토출하기 위하여 열에너지에 의해 잉크를 변화시키는 기록헤드 또는 기록장치에 적용할 때 뚜렷한 효과를 얻는다. 이것은 이와같은 장치가 고농도 및 고해상도기록을 달성할 수 있기 때문이다.

본 발명의 대표적인 구조 및 작동 원리는 미합중국특허 제4,723,129호 및 4,740,796호에 기재되어 있으며, 이와같은 장치를 수행하는데에는 이 기본원리를 사용하는 것이 바람직하다. 이 장치를 온디멘드형이나 콘티뉴어스형 잉크제트기록장치의 어느것에도 적용할 수 있지만, 온디멘드형장치에 특히 적당하다. 이것은 온디멘드형장치가 전열변환기를 가지고 있기 때문이며, 이 전열변환기는 각기 시이트 또는 액체(잉크)를 유지하는 액체통로에 배치되어 있으며, 다음과 같이 작동한다. 첫째로, 하나이상의 구동신호가 전열변환기에 인가되어 기록정보에 대응하는 열에너지를 발생하며; 둘째로, 열에너지는 핵비등을 초과하는 급격한 온도상승을 일으켜 기록헤드의 가열부에 막비등을 일으키며; 셋째로, 구동신호에 대응해서 액체(잉크)속에 기포가 성장한다. 기포의 성장, 붕괴를 사용함으로써, 잉크는 헤드의 잉크분사오리피스의 적어도 하나로부터 방출되어 하나 이상의 잉크방울을 형성한다. 펄스형태의 구동신호는 바람직하다. 왜냐하면, 기포의 성장 및 붕괴는 이러한 형태의 구동신호에 의하여 즉시 그리고 적당하게 달성할 수 있기 때문이다. 펄스형태의 구동신호로서는, 미합중국 특허 제4,463,359호 및 제4,345,262호에 기재된 것이 바람직하다. 또한, 미합중국 특허 제4,313,124호에 기재된 가열부의 온도상승을 사용해서 양호한 기록을 달성하는 것이 바람직하다.

미합중국 특허 제4,558,333호 및 제4,459,600호는 다음과 같은 구조의 기록헤드를 기재하고 있으며, 이것은 본 발명에 포함되어있다. 이러한 구조는, 토출오리피스의 결합에 부가해서 굴곡부에 배치된 가열부와, 액체통로와 상기 특허에 기재된 전열변환기를 구비하고 있다. 또한, 본 발명은 일본국 특허공개공보 제123670/1984호 및 138461/1984호에 기재된 구조에 적용할 수 있어, 유사한 효과를 얻는다. 전자는 모든 전열변환기에 공통되는 슬릿이 전열변환기의 토출오리피스로서 사용되는 구조를 기재하고 있고, 후자는 열에너지에 의한 흡수압력파용 개구부가 토출오리피스에 대응해서 형성되는 구조를 기재하고 있다. 따라서, 기록헤드의 형식에 관계없이, 본 발명은 기록을 확실하게 그리고 효과적으로 달성할 수 있다.

본 발명은 또한 소위 풀라인형 기록헤드에도 적용할 수 있으며, 그 길이는 기록매체를 횡단하는 최대길이와 같다. 이와같은 기록헤드는, 함께 결합된 복수개의 기록헤드, 또는 하나의 일체적으로 구성된 기록헤드로 구성할 수 있다.

또한, 본 발명은 여러가지의 시리얼형 기록헤드에 적용할 수 있다. 이 기록헤드는, 기록장치의 주조립체에 고정된 기록헤드와; 기록장치의 주조립체에 부하가 걸릴때 주조립체에 전기적으로 연결되고, 잉크가 공급되는, 용이하게 대체가능한 칩형기록헤드와; 잉크저장기를 일체적으로 구비하는 카트리지형 기록헤드로 이루어져 있다.

기록장치의 구성으로서 회복장치, 또는 기록헤드용 예비보조장치를 추가하는 것이 더 바람직하며, 왜냐하면 그것들은 본 발명의 효과를 더욱 신뢰성있게 할 수 있기 때문이다. 회복장치의 예로서, 기록헤드용 캐핑수단 및 클리닝수단, 그리고 기록헤드용 가압 또는 흡인수단을 들수 있다. 예비보조장치의 예로서는, 전열변환기 또는 다른 가열요소와 전열변환기의 조합을 이용하는 예비가열수단과, 그리고 기록용토출과는 독립적으로 예비토출을 행하는 수단등을 들수 있다. 이들 장치는 신뢰성있는 기록에 효과적이다.

기록장치에 장착되는 기록헤드의 수 및 형식은 또한 변할 수 있다. 예를들면, 단색잉크에 대응하는 단 1개의 기록헤드, 또는 색 또는 농도를 달리하는 복수색의 잉크에 대응하는 복수개의 기록헤드를 사용할 수 있다. 다시말하면, 본 발명은, 단색, 다색 및 풀컬러모우드중의 적어도 하나를 가진 장치에 효과적으로 사용할 수 있다. 여기서, 단색모우드는 블랙등의 하나의 주류색만을 써서 기록을 행한다. 다색모우드는 서로 다른 색의 잉크를 사용해서 기록을 행하며, 풀컬러모우드는 혼색을 써서 기록을 행한다.

또한, 상기 실시예는 액체잉크를 사용하였지만, 기록신호가 인가 될 때 액화되는 잉크를 사용할 수 있다. 예를들면, 실온이하에서 고화되는 잉크를 사용할 수 있으며, 실온에서 액화 또는 연화되는 잉크를 사용할 수 있다. 이것은 잉크제트장치에서, 잉크가 일반적으로 30℃ - 70℃ 의 범위내로 조정된 온도내에 있어, 잉크의 점성이 잉크를 신뢰성있게 토출할 수 있는 값에서 유지되도록 하기 때문이다.

또한, 본 발명은, 잉크가 액체상태의 오리피스로부터 방출되고, 이어서 기록매체의 가열시에 고화되기 시작하며, 이에 의해 잉크가 증발하는 것을 방지하도록 다음과 같이 열에너지에 의한 토출바로 직전에 잉크가 액화되는 장치에 적용할 수 있다. 잉크는 온도상승을 일으키는 열에너지를 확실하게 이용함으로써 고체에서 액체로 변환되며; 또는 공기중에 방출된 건조한 잉크는 기록신호의 열에너지에 따라 액화된다. 이와같은 경우에, 잉크를 오목부, 또는 액체 또는 고체물질등의 다공성 시이트에 형성된 관통구멍내에 유지할 수 있어, 잉크는 일본국 특허공개공보 제56847/1979호 또는 동 71260/1985호에 기재되어 있는 전열변환기에 면하게 된다. 본발명은, 잉크를 방출하기 위하여 막비등현상을 이용할 때 아주 효과적이다.

또한, 본 발명의 잉크제트기록장치는 컴퓨터등의 정보처리장치의 화상출력단자로서 뿐만 아니라 판독기를 포함하는 복사기의 출력장치로서, 그리고 전달 및 수용기능을 가진 팩시밀리장치의 출력장치로서도 사용할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 관해서 설명해왔으며, 또한 광범위한 점에서 본 발명에서 벗어남이 없이 본 발명을 변경 또는 변형할 수 있다. 따라서, 첨부된 청구범위에서 본 발명의 기술사상내에 포함되는 모든 변경 및 변형을 커버할 것이다.

Claims (6)

1. 액체공급부를 가진 액체저장용기에 있어서, 서로 연통하는 다수의 구멍을 가진 다공성부재가 작은 직경을 가진 대기흡입구를 통해서 도입된 대기압하에서 압축된 상태로 수용되어 있고, 상기 액체공급부에서 보았을 때 직사각형 형상인 수용케이스와; 상기 다공성부재의 접촉부로부터 액체가 공급되는 원형단부필터를 구비하고, 상기 접촉부에서는 상기 다공성 부재가 상기 원형단부필터에 의해 압축되고; 상기 수용케이스는, 이 수용케이스의 중심이 상기 원형단부필터의 중심과 일치하도록 상기 접촉부에서 상기 원형단부필터의 중심에 대해 2쌍의 대칭적인 표면을 가지며, 상기 2쌍의 대칭적인 표면의 각각은, 길이방향으로 뻗으면서 서로 대향하는 위치에 있는 상기 수용케이스의 2개의 평행한 벽면과 일치하고 있어, 상기 원형단부필터는 길이방향과 직교하는 제1방향 및 상기 제1방향과 직교하는 제2방향으로 상기 벽면에 대해 중심에 위치하도록 되어 있으며; 상기 제1방향 및 제2방향의 양방향으로 상기 접촉부의 외주에서 상기 대칭표면까지 측정된 최단거리는 상기 원형단부필터가 상기 다공성부재와 접촉하는 접촉범위의 직경보다 작게 되어 있어, 상기 접촉부는 상기 다공성부재로부터의 액체의 공급을 제어하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 액체저장용기.
2. 제1항에 있어서, 상기 최단거리는 상기 원형단부필터의 접촉범위의 직경의 반에 1.3을 곱한 값보다 작은 것을 특징으로 하는 액체저장용기.
3. 액체공급부를 가진 액체저장용기에 있어서, 서로 연통하는 다수의 구멍을 가진 다공성부재가 작은 직경을 가진 대기흡입구를 통해서 도입된 대기압하에서 압축된 상태로 수용되어 있고, 상기 액체공급부에서 보았을 때 직사각형 형상인 수용케이스와; 상기 다공성부재의 접촉부로부터 액체가 공급되는 원형단부필터를 구비하고, 상기 접촉부에서는 상기 다공성부재가 상기 원형단부필터에 의해 압축되고; 상기 수용케이스는, 이 수용케이스의 중심이 상기 원형단부필터의 중심과 일치하도록 상기 접촉부에서 상기 원형단부필터의 중심에 대해 2쌍의 대칭적인 표면을 가지며, 상기 대칭적인 표면은, 길이방향으로 뻗으면서 서로 대향하는 위치에 있는 상기 수용케이스의 2개의 평행한 벽면과 일치하고 ; 상기 접촉부의 외주에서 상기 대칭표면까지 측정된 최단거리는 상기 원형단부필터가 상기 다공성부재와 접촉하는 접촉범위의 직경보다 작으며, 그에 의해 상기 접촉부는 상기 다공성부재로부터의 액체의 공급을 제어하고; 상기 액체공급부에서 본 상기 다공성부재의 단면적은 상기 액체공급부에서 본 접촉부의 면적의 3 내지 6.5배인 것을 특징으로 하는 액체저장용기.
4. 액체공급부를 가진 액체저장용기에 있어서, 서로 연통하는 다수의 구멍을 가진 다공성부재가 작은 직경을 가진 대기흡입구를 통해서 도입된 대기압하에서 압축된 상태로 수용되어 있고, 상기 액체공급부에서 보았을 때 직사각형 형상인 수용케이스와; 상기 다공성부재의 접촉부로부터 액체가 공급되는 원형단부필터를 구비하고, 상기 접촉부에서는 상기 다공성부재가 상기 원형단부필터에 의해 압축되고; 상기 수용케이스는, 이 수용케이스의 중심이 상기 원형단부필터의 중심과 일치하도록 상기 접촉부에서 상기 원형단부필터의 중심에 대해 대칭적인 표면을 가지며, 상기 대칭적인 표면은, 길이방향으로 뻗으면서 서로 대향하는 위치에 있는 상기 수용케이스의 2개의 평행한 벽면과 일치하고 ; 상기 접촉부의 외주에서 상기 대칭표면까지 측정된 최단거리는 상기 원형단부필터가 상기 다공성부재와 접촉하는 접촉범위의 직경보다 작으며, 그에 의해 상기 접촉부는 상기 다공성부재로부터의 액체의 공급을 제어하고; 상기 액체공급부에서 본 상기 다공성부재의 단면적은 상기 액체공급부에서 본 접촉부의 면적의 4 내지 6배인 것을 특징으로 하는 액체저장용기.
5. 액체공급부를 가진 액체저장용기에 있어서, 서로 연통하는 다수의 구멍을 가진 다공성부재가 작은 직경을 가진 대기흡입구를 통해서 도입된 대기압하에서 압축된 상태로 수용되어 있고, 상기 액체공급부에서 보았을 때 직사각형 형상의 수용케이스와; 상기 다공성부재의 접촉부로부터 액체가 공급되는 원형단부필터를 구비하고, 상기 접촉부에서는 상기 다공성부재가 상기 원형단부필터에 의해 압축되고; 상기 수용케이스는, 이 수용케이스의 중심이 상기 원형단부필터의 중심과 일치하도록 상기 접촉부에서 상기 원형단부필터의 중심에 대해 대칭적인 표면을 가지며, 상기 대칭적인 표면은, 길이방향으로 뻗으면서 서로 대향하는 위치에 있는 상기 수용케이스의 2개의 평행한 벽면과 일치하고 ; 상기 접촉부의 외주에서 상기 대칭표면까지 측정된 최단거리는 상기 원형단부필터가 상기 다공성부재와 접촉하는 접촉범위의 직경보다 작으며, 그에 의해 상기 접촉부는 상기 다공성부재로부터의 액체의 공급을 제어하고; 상기 다공성부재의 길이방향의 압축비는 상기 다공성부재의 단면의 압축비보다 작아서, 양 압축비의 차이가 0.05에서 0.25사이에서 변동하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 액체저장용기.
6. 액체공급부를 가진 액체저장용기에 있어서, 서로 연통하는 다수의 구멍을 가진 다공성부재가 작은 직경을 가진 대기흡입구를 통해서 도입된 대기압하에서 압축된 상태로 수용되어 있고, 상기 액체공급부에서 보았을 때 직사각형 형상인 수용케이스와; 상기 다공성부재의 접촉부로부터 액체가 공급되는 원형단부필터를 구비하고, 상기 접촉부에서는 상기 다공성 부재가 상기 원형단부필터에 의해 압축되고; 상기 수용케이스는, 이 수용케이스의 중심이 상기 원형단부필터의 중심과 일치하도록 상기 접촉부에서 상기 원형단부필터의 중심에 대해 대칭적인 표면을 가지며, 상기 대칭적인 표면은, 길이방향으로 뻗으면서 서로 대향하는 위치에 있는 상기 수용케이스의 2개의 평행한 벽면과 일치하고 ; 상기 접촉부의 외주에서 상기 대칭표면까지 측정된 최단거리는 상기 원형단부필터가 상기 다공성부재와 접촉하는 접촉범위의 직경보다 작으며, 그에 의해 상기 접촉부는 상기 다공성부재로부터의 액체의 공급을 제어하고; 상기 다공성부재의 길이방향의 압축비는 상기 다공성부재의 단면의 압축비보다 작아서, 양 압축비의 차이가 0.09에서 0.18사이에서 변동하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 액체저장용기.

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