KR100248322B1 - 잉크 카트리지 - Google Patents

Abstract

본 잉크 카트리지는 잉크챔버와 부압챔버를 한정하는 하우징을 구비한다. 부압챔버안에는 액체 잉크가 침지되어 있는 다공질체가 있으며, 이 다공질체는 그의 정부표면과 부압챔버의 내벽 사이에 공간부가 형성되도록 상기 정부표면에서 마운드를 갖고 있다. 균일한 통로를 통해 상기 공간부와 연통하는 벤트 및 잉크 배출포트가 동일 평면내에서 부압챔버의 바닥에 위치하고 있으며 공통의 시일 테이프로 시일링된다.

Description

잉크 카트리지

본 발명은 잉크 카트리지, 구체적으로 말하면, 부압챔버(negative pressure chamber)를 갖는 잉크 카트리지에 관한 것이다.

도 1 을 참고하면, 참조번호 “120”으로 표시된 제 1 종래기술의 잉크 카트리지는 잉크출구 (128) 가 있는 하우징 (124), 벤트 (125) 가 있는 캡 (126), 상기 하우징 (124) 안에 들어있으며 액체 잉크가 침지되는 다공질체 (123) 및, 상기 잉크출구 (128) 와 다공질체 (123) 사이에 배치되어, 잉크출구 (128) 를 통해 공급되는 잉크로부터 먼지를 제거하는 필터 (122) 로 구성되어 있다. 상기 잉크 카트리지는 일본 특개평 2(1990)-34351 호에 개시되어 있는 것이다. 잉크가 벤트 (125) 와 접촉하는 것을 막기 위한 공간부 (127) 가 다공질체 (123) 와 캡 (126) 사이에 마련되어있다. 이 잉크 카트리지 (120) 의 구성은, 결합된 리코딩 헤드가 움직임으로 해서 발생하는 진동에 의해 액체 잉크가 누출되는 것을 막는데 효과적이다.

상기 다공질체 (123) 에 스며들 수 있는 최대 액체잉크량이 100% 라고 가정하면, 일반적으로 액체 잉크는, 잉크가 리코딩 헤드의 움직임으로 인해 벤트 (125) 를 통해 다공질체 (123) 로부터 누출되는 것을 막기 위해, 약 80% 의 양으로 다공질체 (123) 에 스며들게 된다. 도 1 에서 보는 바와 같이, 하우징 (124) 이 누워있을 때는 잉크누출의 방지는 상기 구성으로 가능하다.

상기 잉크 카트리지의 설치 방법은 일반적으로 다음과 같은 두 경우가 있다. 한 경우는, 상기 다공질체 (123) 에 액체 잉크를 침지시킨 후 이 다공질체를 설치하는 것이고, 다른 경우는, 다공질체 (123) 를 하우징 (124) 안에 위치시킨 다음에 이 다공질체 (123) 에 액체 잉크를 침지시키는 것이다. 전자의 경우에, 접착 또는 초음파 결합의 어려움 때문에 이와 같은 접착 또는 초음파 결합기술 대신에, 일반적으로 상기 캡 (126) 은 시일링을 위해 O-링을 써서 하우징 (124) 에 스크류결합된다. 후자의 경우에는, 캡 (126) 을 하우징에 장착하는데 있어 접착 또는 초음파 결합기술을 사용할 수 있다. 그러나, 후자의 경우, 캡과 하우징간의 시일을 보장하기 위해서는 장착 후에 접착제를 발라야 한다. 다음에, 필터를 통하여 다공질체안으로 액체 잉크를 인젝터 니들로 주입시킨다.

상기 제 1 종래기술의 잉크 카트리지에서, 캡 (126) 이 장시간 아래로 향한채 잉크 카트리지가 위치하면, 하우징 (124) 에 그의 축선방향으로 진동이 가해지면, 다공질체 (123) 에 침지된 액체 잉크의 양이 거의 100% 이면, 또는 100% 을 초과하는 양의 잉크가 하우징 (124) 에 주입이 되면, 액체 잉크는 캡 (126) 의 내측벽 표면을 지나면서 벤트 (125) 를 통해 누출하게 되며, 이 결과, 리코딩 장치의 내부 또는 리코딩 시이트상이 오염이 된다.

도 2 를 참조하면, 참조번호 “100”으로 표시된 제 2 종래기술의 잉크 카트리지는 하우징 (101), 벤트 (106) 가 있는 캡 (108), 액체 잉크를 침지시키기 위해 예컨데 우레탄으로 만들어진 다공질체 (104), 폴리에틸렌 수지로 만들어지며 상기 다공질체 (104) 와 벤트 (106) 사이에 위치하여 이 벤트 (106) 와 접촉하게 되는 방수 다공질체 (103) 로 구성되어 있다. 액체 잉크는 상기 방수 다공질체 (103) 에는 침지되지 않으며 이로써 이 다공질체의 3차원 구조를 통해 공기의 순환이 이루어지므로, 잉크누출의 가능성은 극히 작아지게 된다. 또한, 방수 다공질체 (103) 가 잉크의 고착으로 막히게 되더라도, 공기의 순환은 이 방수 다공질체 (103) 의 다공성 구조로 보장되는 것이다.

상기 제 1, 2 종래기술의 잉크 카트리지는 다음과 같은 단점을 갖는다. 즉, 전체 잉크챔버안에 다공질체가 있음으로 해서 잉크 카트리지의 용적이 커지게 되고, 액체 잉크는 카트리지 전체 용적의 기껏해야 수십 퍼센트의 양만 수용될 수 있다. 일본 특개평 8(1996)-174858 호에서 소개된 제 3 종래기술의 잉크 카트리지에서는 다공질체를 위한 공간이 더 작다. 도 3 을 참조로 구체적으로 설명하면, 제 3 종래기술의 잉크 카트리지 (200) 는 액체 잉크를 수용하기 위한 잉크챔버 (203) 를 한정하는 하우징 (201) 과, 내부 포트 (205) 를 통해 잉크챔버 (203) 와 통하며 액체 잉크로 침지된 다공질체 (204) 를 내장하는 부압챔버 (202) 로 구성되어 있다. 하우징 (201) 은 잉크포트 (207) 및, 확장된 통로부 (211) 를 갖고 있는 통로 (206) 를 통해 부압챔버 (202) 와 통하고 있는 벤트 (212) 를 갖고 있다. 상기 확장된 통로부 (211) 는 벤트 (212) 로부터 잉크가 누출되는 것을 막음으로써, 다공질체가 없는 잉크챔버 (203) 는 잉크 카트리지에 수용될 액체 잉크의 양을 증가시켜주게 된다.

본 발명의 목적은, 간단한 하우징의 구성으로도 잉크가 벤트로부터 누출되는 것을 막을 수 있는 잉크 카트리지를 제공하는 것이다

도 1 은 제 1 종래기술에 따른 잉크 카트리지의 단면도.

도 2 은 제 2 종래기술에 따른 잉크 카트리지의 단면도.

도 3 은 제 3 종래기술에 따른 잉크 카트리지의 단면도.

도 4 는 본 발명의 일실시예에 따른 잉크 카트리지의 단면도.

도 5 는 도 4 에 도시된 다공질체에 대한 상세도.

도 6a 및 6b 는 본 발명의 변형예에 따른 잉크 카트리지의 부분 확대도. * 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 잉크 카트리지 11 : 하우징

12 : 잉크챔버 13 : 부압챔버

14 : 다공질체 15 ; 공간부

16 : 구멍 17 : 공기통로

18 : 벤트 19 : 잉크 배출포트

20 : 필터 21 : 시일 테이프

31 : 마운드(mound)

본 발명에 따른 잉크 카트리지는, 액체 잉크를 수용하는 제 1 챔버 및 이 제 1 챔버와 연통하는 제 2 챔버를 한정하는 하우징과, 상기 제 2 챔버안에 내장되며 그의 정부표면과 제 2 챔버의 내벽 사이에 공간부가 형성되도록 상기 정부표면에서 마운드를 갖고 있는 다공질체로 구성되며, 상기 하우징은, 이 하우징의 외측에 배치되어 상기 공간부와 연통하는 벤트와 액체 잉크를 공급하기 위한 잉크 배출포트를 갖는다.

본 발명의 잉크 카트리지에 따르면, 다공질체의 마운드는 이 다공질체와 하우징의 내벽 사이에서 공간부를 형성 및 유지시킴으로써, 다공질체와 벤트용 통로의 접촉이 방지된다. 그 결과, 벤트를 통한 잉크 누출이 생기지 않는다.

위와 같은 사항 및 여타의 목적, 특징과 이점들은 첨부된 도면을 참고로 기술한 이하의 상세한 설명으로 부터 잘 알 수 있을 거이다.

지금부터, 첨부된 도면을 참고로 본 발명을 더욱 상세히 설명하도록 한다.

도 4 를 참고하면, 본 발명의 일시예에 따른 잉크 카트리지 (10) 는 하우징 (11) 과 다공질체 (14) 로 구성되어 있다. 상기 하우징안에는, 액체 잉크를 수용하는 제 1 챔버인 잉크챔버 (12) 및 분리벽 (22) 에 의해 이 잉크챔버 (12) 로부터 분리된 제 2 챔버인 부압챔버 (negative pressure chamber: 13) 가 형성되어 있으며, 상기 분리벽은 잉크챔버 (12) 와 부압챔버 (13) 를 서로 연통시켜주는 연결포트 (23) 를 갖고 있다. 상기 다공질체는 액체 잉크를 침지하기 위해 부압챔버 (13) 안에 들어있다. 다공질체 (14) 는, 이 다공질체 (14) 의 정부표면과 하우징 (11) 의 내벽사이에 공간부 (15) 가 존재하도록, 배치된다. 다공질체 (14) 의 각 다른 표면의 전체 부위는 하우징 (11) 의 내벽과 실질적으로 접촉하게 된다.

하우징 (11) 은 부압챔버 (13) 의 바닥의 중앙부에서 잉크 배출포트 (19) 를 갖고 있다. 이 잉크 배출포트 (19) 는, 부압챔버 (13) 안에 있는 다공질체 (14) 에 침지되어 있는 액체 잉크를 배출시키기 위해, 필터 (20) 를 통해 다공질체 (14) 와 연통하고 있다. 또한, 하우징 (11) 은 이 하우징 (11) 의 가장자리에 위치하는 벤트 (18) 를 갖고 있으며, 이 벤트는 공기통로 (17) 를 통해 부압챔버 (13) 내의 상기 공간부 (15) 와 연통해 있다. 상기 공기통로는 공간부 (15) 에서 구멍 (16) 을 갖고 있다. 상기 잉크 배출포트 (19) 와 벤트 (18) 는 실질적으로 같은 평면내에서 하우징 (11) 의 바닥에 위치하며, 잉크 카트리지가 사용되기 전에 시일 테이프 (21) 로 시일링되어 있다. 공기통로 (17) 는 균일한 단면을 갖는다.

본 실시예에 따른 잉크 카트리지의 작동에서, 액체 잉크가 잉크 배출포트 (19) 를 통해 배출된 후에, 부압챔버 (13) 내의 공간부 (15) 의 압력은 부압으로 떨어지게 되며, 이로써 공기가 벤트 (18) 와 통로 (17) 를 지나 유입하게 된다. 상기 공간부에 부압이 발생함으로써, 다공질체 (14) 에 침지되어 있는 액체 잉크는 통로 (17) 와 벤트 (18) 를 통해 잉크 카트리지 밖으로 누출되지 못하게 된다.

도 5 를 참조하면, 다공질체 (14) 는 그의 정부표면에 있는 마운드 (31) 를 제외하고는 육면체로 되어 있다. 다공질체는 제조 직후 실선으로 표시된 바와 같이 최대 높이 (h1) 와 최소 높이 (h3) 를 가지며, 또한 다공질체 (14) 는 부압챔버 (13) 안에 놓인 후에는 파선으로 표시된 바와 같이 최대 높이 (h2) 을 갖는다. 여기서, h3<h2<h1 이다. 높이 (h1) 와 높이 (h2) 사이의 부위 (32) 는 하우징 (11) 의 내벽에 의해 밑으로 힘을 받기 때문에, 다공질체 (14) 는 그의 정부(top)에서 절두원추형으로 되며, 이 결과 부압챔버 (13) 안에 상기 공간부 (15) 가 형성되게 된다.

다공질체 (14) 의 바닥에서 마운드 (31) 의 정부 (31a) 의 직하방에 있으면서잉크 배출포트 (19) 의 근처에 있는 부위는 챔버의 내벽에 의해 가장 강하게 힘을 받게 되는데, 이 결과 다공질체 (14) 의 모세관 작용이 상기 부위에서 강하게 일어나게 된다. 이는, 다공질체 (14) 에 침지된 액체 잉크가 잉크 배출포트 (19) 쪽으로 향하는 것을 도와주게 된다.

도 4 의 실시예에 따른 잉크 카트리지에 대한 변형예들을 보여주는 도 6a 및 6b 의 부분 단면도를 참조하면, 벤트 (41, 42) 는 부압챔버 (13) 밖에서 하우징의 상면과 측면에 각각 배치된다. 도 6a 및 6b 에서 도 4 에서와 같은 구성요소들에 대해서는 동일한 참조부호를 지정했으며, 상세한 설명에서는 이에 대한 설명을 생략하였다. 또한, 단일의 시일 테이프가 잉크 배출포트와 벤트 모두에 대해 시일을 제공하지는 않지만, 이들 변형예는 도 4 의 실시예와 유사한 효과를 주게 된다.

이상의 실시예들은 단지 예시적인 것이기 때문에, 본 발명은 전술한 실시예들에만 국한되지 않고, 본 기술분야에 익숙한 자들은 다음의 청구범위에서 다양한 변형 내지 수정을 가할 수 있을 것이다.

전술한 바와 같이, 다공질체의 마운드가 이 다공질체와 하우징의 내벽 사이에서 공간부를 형성 및 유지시킴으로써, 다공질체와 벤트용 통로간의 접촉이 방지되고, 그 결과, 벤트를 통한 잉크 누출이 생기지 않는다.

Claims (6)

1. 액체 잉크를 수용하는 제 1 챔버 및 이 제 1 챔버와 연통하는 제 2 챔버를 한정하는 하우징과, 상기 제 2 챔버안에 내장되며 그의 정부표면과 제 2 챔버의 내벽 사이에 공간부가 형성되도록 상기 정부표면에서 마운드를 갖고 있는 다공질체로 구성되며, 상기 하우징은 이 하우징의 외측에 배치되어 상기 공간부와 연통하는 벤트 및, 액체 잉크를 공급하기 위한 잉크 배출포트를 갖는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 벤트는 균일한 단면을 갖는 통로를 통해 상기 공간부와 연통하는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 잉크 배출포트는 상기 마운드의 정부의 직하방에 위치하는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 벤트와 상기 잉크 배출포트는 동일 평면내에 배치되는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 벤트와 상기 잉크 배출포트는 단일의 시일요소로 시일링되는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 마운드는 상기 제 2 챔버의 내벽으로 부터 추력을 받는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지.

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