KR100254763B1 - 인쇄시스템과프린트카트리지재충전방법 - Google Patents

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죠셉 이 셰플린
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윈드롭 디 칠더스
데이비드 에스 헌트
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디. 크레이그 노룬드
휴렛트-팩카드 캄파니
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Abstract

바람직한 실시예에 있어서, 프린트 카트리지내의 잉크통은 스프링 로딩형의 쭈그러짐가능한 잉크주머니로 구성되며, 이 곳에서는 스프링이 잉크주머니의 측부를 멀어지는 방향으로 가압하여 잉크주머니내의 압력을 순환압력에 비하여 부압으로 유지시킨다. 소정량의 잉크를 수납하는 잉크보충 시스템이 프린트 카트리지 보충 밸브의 접속기 부분과 결합가능한 접속기 부분을 갖는 밸브를 구비한다. 밸브간의 접속시, 프린트 카트리지 잉크주머니내의 부압은 잉크주머니가 거의 가득 찰때까지 잉크를 잉크보충 시스템 잉크통으로부터 잉크주머니로 인출시킨다. 그런 다음에는 프린트 카트리지가 잉크보충 시스템으로부터 제거된다. 두개의 밸브 사이에 초기에 만들어진 기계적 결합은 프린트 카트리지가 잉크보충 시스템으로부터 당겨질 때 두개의 밸브를 폐쇄되도록 당기는 작용을 한다. 두개의 밸브가 폐쇄되고 나서도 프린트 카트리지를 추가로 당기면 기계적 결합이 해제되고, 이제 프린트 카트리지가 재사용될 수도 있게 된다. 본 명세서에서는 각종 유형의 잉크 배출 포트를 갖는 다양한 외부 잉크공급원 구조체를 바람직한 프린트 카트리지와 함께 사용하는 것을 개시하고 있다. 바람직한 실시예에 있어서, 잉크보충 시스템은 프린트 카트리지의 일회 보충을 허용한다.

Description

인쇄 시스템과 프린트 카트리지 재충전 방법{INK REFILL TECHNIQUES FOR AN INKJET PRINT CARTRIDGE WHICH LEAVE CORRECT BACK PRESSURE}
본 발명은 잉크제트 프린터에 관한 것으로, 특히 잉크제트 프린트 카트리지에 잉크를 재충전하는 방법에 관한 것이다.
대중적인 일 유형의 잉크제트 프린터는 하나 이상의 일회용 프린트 카트리지를 지지하기 위한 스캐닝 캐리지를 수납하고 있다. 각각의 일회용 프린트 카트리지는 잉크통내의 잉크공급원과, 프린트헤드와, 잉크통으로부터 프린트헤드상에 형성되어 있는 잉크분사실로 안내되는 잉크채널을 수용하고 있다. 가열저항기 또는 압전소자와 같은 잉크분사요소가 각각의 잉크분사실내에 위치된다. 잉크분사요소는 선택적으로 점화되어, 잉크방울을 각각의 작동된 잉크분사실위에 놓여 있는 노즐을 통하여 분사시켜서 인쇄매체상에 도트의 패턴을 인쇄한다. 그러한 인쇄가 300dpi 이상으로 일어날 때, 개별적인 도트는 서로 구별되지 않으며, 고품질 문자 및 이미지가 인쇄된다.
잉크통내의 초기 잉크 공급원이 고갈되면, 그 프린트 카트리지는 폐기되고 그 장소에 새로운 프린트 카트리지가 삽입된다. 그러나, 프린트 카트리지는 잉크공급원보다 긴 유효수명을 갖는다. 이러한 단지 일회용으로만 사용가능한 프린트 카트리지를 재충전하기 위한 방법이 제안된 바 있으나, 그러한 재충전 방법은 제조업자의 계획속에 없었던 방식으로 프린트 카트리지 몸체내로 관통하는 것이 요구되며, 또한 전형적으로 사용자가 잉크를 프린트 카트리지내로 수동 주입하는 것이 필요하다. 게다가, 재충전 잉크의 품질은 보통 원래 잉크의 품질보다 낮다. 결과적으로, 그렇게 재충전을 하고 난 후에는, 잉크가 노즐로부터 줄줄 흐르고, 재충전 키트로부터 프린트 카트리지 잉크통으로의 잉크 이전 작업이 성가시며, 잉크채널내에 에어포켓(air pocket)이 형성되며, 잉크가 고속 인쇄 시스템에 부적합함으로 말미암아 저품질로 인쇄되고, 인쇄된 이미지의 품질이 전반적으로 저하되는 일이 허다하다.
따라서 현존하는 시스템의 전술한 결점중 어느 것도 갖지 않는 잉크제트 프린트 카트리지내 잉크공급원의 개선된 재충전 구조체 및 방법이 필요하다.
본 명세서에서는 잉크제트 프린터와, 잉크통, 초기 충전 포트 및 재충전 밸브를 갖는 제거가능한 프린트 카트리지와, 프린트 카트리지의 재충전밸브를 결합시켜서 잉크통으로 잉크가 반송되도록 하는 잉크 재충전 시스템을 구비하는 잉크 인쇄 시스템을 기술한다.
바람직한 실시예에 있어서, 프린트 카트리지내의 잉크통은 스프링 로딩형의 쭈그러짐가능한 잉크 주머니로 구성되는데, 스프링은 잉크 주머니의 측부들을 이격되도록 가압하여 잉크 주머니내를 대기압 비하여 부압으로 유지시킨다. 프린트 카트리지의 사용중 잉크가 고갈됨에 따라, 잉크 주머니는 점차로 쭈그러지며 스프링력을 극복한다.
미끄럼이동가능한 대체로 원통형상의 잉크 밸브가 프린트 카트리지 몸체를 관통하여 잉크 주머니내로 연장된다. 그 밸브는 프린트 카트리지 몸체의 외측 단부에 수 커넥터 부분을 갖는다. 이 밸브는 프린트 카트리지 몸체내로 가압될 때 개방되고, 프린트 카트리지 몸체로부터 멀어지도록 당겨질 때 폐쇄된다.
잉크공급원을 포함하는 잉크 재충전 시스템은 프린트 카트리지 밸브의 수 커넥터 부분과 결합할 수 있는 암 커넥터 부분을 갖는 미끄럼이동가능한 밸브를 구비한다. 이 잉크 재충전 시스템 밸브는 잉크 재충전 시스템 몸체를 관통하여 잉크공급원내로 연장된다.
프린트 카트리지 잉크통을 재충전하기 위하여, 프린트 카트리지 밸브의 단부가 잉크 재충전 시스템의 단부내로 삽입되어 두개의 밸브 사이에 기계적 결합 및 액밀 결합의 양자를 만든다. 프린트 카트리지를 잉크 재충전 시스템에 대하여 추가로 미는 힘이 작용하면, 양자의 밸브가 그들 각각의 잉크통의 내측으로 밀리게 된다. 이러한 추가 삽입이 일어나면, 양자의 밸브가 개방되어 잉크 재충전 시스템의 잉크통과 고갈된 프린트 카트리지 잉크통의 사이에 기밀 유체 경로를 만든다.
프린트 카트리지 잉크 주머니내의 부압은 잉크 주머니가 거의 가득 찰 때까지 잉크를 잉크 재충전 시스템 잉크통으로부터 잉크 주머니내로 인출시킨다. 그런 다음에는 프린트 카트리지가 잉크 재충전 시스템으로부터 제거된다. 두개의 밸브 사이에 초기에 만들어진 기계적 결합은 프린트 카트리지가 잉크 재충전 시스템으로부터 당겨짐에 따라 두개의 밸브를 당김에 의하여 그 밸브를 폐쇄시키도록 작용한다. 두개의 밸브가 폐쇄되고 나서도 프린트 카트리지를 더욱 당기면 기계적 결합이 해제되며, 그럼으로써 이제 프린트 카트리지가 재사용될 수도 있게 된다.
본 명세서에서는 각종 유형의 잉크 배출 포트를 갖는 다양한 외부 잉크공급원 구조체를 바람직한 프린트 카트리지와 함께 사용하는 것을 개시하고 있다. 바람직한 실시예에 있어서, 잉크 재충전 시스템은 프린트 카트리지의 일회 재충전을 허용한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예의 잉크제트 프린트 카트리지를 갖는 잉크제트 프린터의 사시도,
도 2는 도 1의 프린터내의 스캐닝 캐리지에 의하여 지지되고 있는 프린트 카트리지의 바람직한 실시예에 대한 사시도,
도 3은 재충전 밸브를 내장하고 있는 바람직한 실시예의 프린트 카트리지의 사시도,
도 4는 도 3의 프린트 카트리지의 상이한 사시도,
도 5는 도 3의 프린트 카트리지의 재충전 밸브의 확대도,
도 6은 사이드 커버를 제거시킨 도 3의 프린트 카트리지의 분해도,
도 7은 조립후 그리고 사이드 커버가 설치되기 전의 도 6의 프린트 카트리지의 사시도,
도 8은 사이드 커버가 설치된 것을 도시하는 도 7의 프린트 카트리지의 사시도,
도 9는 도 7의 9-9선을 따라 취한 도 7의 프린트 카트리지의 단면도,
도 10a 및 도 10b는 도 7의 프린트 카트리지내에 사용되는 미끄럼이동가능한 밸브의 사시도,
도 11은 도 7의 11-11선을 따라 취한 도 7의 프린트 카트리지의 단면도,
도 12는 가요성 테이프상에 장착된 프린트헤드 기판과 가요성 테이프내에 형성된 잉크분사 노즐을 수용하는 프린트헤드 조립체의 배면 사시도로서, 기판상의 전극이 가요성 테이프상에 형성되어 있는 도전성 트레이스에 접합된 것을 도시하는 도면,
도 13은 도 12의 도 13-13선을 따라 취한 프린트헤드 조립체의 단면도,
도 14는 프린트헤드 기판상에 각종 잉크분사실과 잉크분사요소가 형성되어 있는 것을 도시하는 프린트헤드 기판의 사시도,
도 15는 잉크가 프린트헤드 기판의 외측 에지의 둘레를 돌아 잉크분사실로 공급되는 것을 도시하는 도 3의 15-15선을 따라 취한 프린트 카트리지의 단면도,
도 16은 잉크가 프린트헤드 기판의 외측 에지의 둘레를 돌아 잉크분사실로 반송되는 것을 도시하는 프린트헤드 기판과 가요성 테이프의 일부 단면도,
도 17은 프린트 카트리지 잉크통에 잉크를 초기에 충전하는 것을 도시하는 도 3의 17-17선을 따라 취한 프린트 카트리지의 일부 단면도,
도 18 및 도 19는 도 17에 도시한 충전구멍을 영구적으로 밀봉하기 위하여 그 충전구멍내에 강(steel)제 볼을 삽입한 것을 도시하는 도면,
도 20은 프린트 카트리지에 접속된 일 실시예의 잉크 재충전 시스템의 단면도,
도 21, 도 22, 도 23 및 도 24는 프린트 카트리지가 잉크 재충전 시스템에 결합하고 그 다음 해제될 때의 잉크 재충전 시스템과 프린트 카트리지상의 밸브의 각종 위치를 도시하는 도면,
도 25는 변형예에 따른 잉크 재충전 시스템상의 고정 접속부에 대한 단면도,
도 26 및 도 27은 두가지 변형예에 따른 잉크 재충전 시스템의 단면도,
도 28 및 도 29는 두가지 다른 변형예에 따른 잉크 재충전 시스템의 단면도,
도 30은 또다른 실시예에 따른 잉크 재충전 시스템의 단면도,
도 31은 또다른 실시예에 따른 잉크 재충전 시스템을 도시하는 다이아그램,
도 32 및 도 33은 프린트 카트리지상의 밸브에 튜브가 접속되는 각기 다른 실시예를 도시하는 단면도,
도 34는 프린트 카트리지를 재충전하기 위하여 프린트 카트리지와, 그와 별개의 잉크공급원의 밸브 사이에 호오스가 접속되어 있는 것을 도시하는 본 발명의 변형예에 따른 잉크제트 프린터의 사시도,
도 35는 호오스가 연장되어 있는 프린트 카트리지의 밸브 부분의 확대도,
도 36은 미끄럼이동가능한 밸브 대신에 격벽을 이용하는 프린트 카트리지 부분과 니들을 이용하는 잉크 재충전 시스템 부분의 단면도,
도 37은 프린트 카트리지가 도 36의 잉크 재충전 시스템을 이용하여 재충전되고 있는 것을 도시하는 확대도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 잉크제트 프린터 16, 282 : 프린트 카트리지
18 : 스캐닝 캐리지 24, 156 : 밸브
26, 158 : 슬리브 28 : 손잡이
40 : 노즐부재 42 : 가요성 테이프
46 : 잉크충전구멍 51 : 잉크 주머니
66 : 잉크채널 150, 220 : 잉크 수납용기
157 : 모세관 212 : 흐늘흐늘한 주머니
216 : 접속기 228, 242 : 주사기
238 : 벨로우즈 248 : 풍선
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예의 재충전가능한 프린트 카트리지를 갖는 잉크제트 프린터(10)를 도시한다. 잉크제트 프린터(10) 자체는 통상적인 것이다. 커버(11)가 이 인쇄기구를 먼지 및 기타 외부 물질로부터 보호하고 있다. 용지 입력 트레이(12)가 인쇄용 용지(14)의 스택을 지지하고 있다. 용지는 인쇄후에 출력 트레이(15)내로 낙하된다.
프린트 카트리지(16)의 설명
도 1에 도시한 실시예에 있어서는, 4개의 프린트 카트리지(16)가 스캐닝 캐리지(18)내에 장착된다. 프린트 카트리지(16)는 흑색, 청색, 적색 및 황색 잉크를 각기 수납하고 있다. 이 4개의 프린트 카트리지(16)의 각각에서 잉크 발사 요소가 선택적으로 작동하여 총천연색의 고해상도 이미지를 만들 수 있다. 일 실시예에 있어서 흑색 잉크제트 프린트 카트리지(16)는 매 인치당 600 도트(600dpi)로 인쇄하며 칼라 프린트 카트리지(16)는 300dpi로 인쇄한다.
스캐닝 캐리지(18)는 봉(20)상에 미끄럼이동가능하게 장착되고, 널리 알려진 벨트/와이어와 풀리의 조합 시스템을 이용하여 용지를 가로질러 기계적으로 스캐닝되며, 그 동안 프린트 카트리지(16)는 잉크 방울을 분사하여 인쇄 문자 또는 다른 이미지를 형성한다. 프린터(10) 내부의 기구 및 전자장치는 통상적인 것이기 때문에 프린터(10)에 대하여 보다 상세히 추가로 기술하지는 않을 것이다.
도 2는 프린트 카트리지(16)를 둘러싸는 스캐닝 캐리지(18)의 보다 상세한 도면이다. 스캐닝 캐리지(18)는 화살표(22)로 나타낸 방향으로 이동하며, 용지(14) 시이트는 스캐닝 캐리지(18)의 이동방향과 수직인 화살표(23) 방향으로 이동한다.
각 프린트 카트리지(16)는 제거가능하고, 또한 스캐닝 캐리지(18)상의 고정 전극과 결합하여 전기 신호를 각 프린트 카트리지(16)내의 프린트헤드로 전송한다.
각 프린트 카트리지(16)는 개폐가능한 밸브(24)를 수용하고 있다. 개방상태에서는 외부 잉크 공급원으로부터의 잉크가 밸브(24)를 통하여 프린트 카트리지(16)내의 잉크통으로 흐르게 될 수 있다. 밸브(24)는 원통형상 플라스틱 슬리브(26)로 둘러싸이며, 이 슬리브(26)는 프린트 카트리지(16)를 스캐닝 캐리지(18)내로 삽입하기 위하여 그리고 그것으로부터 제거하기 위하여 사용자가 프린트 카트리지(16)를 쉽게 파지할 수 있도록 하는 손잡이(28)의 일부를 형성한다.
스캐닝 캐리지(18)에 관한 보다 상세한 내용은 본 출원인에게 양도된 바 있는 ??프린터내의 다수의 노즐 부재의 정렬을 개선시키기 위한 기준부 형성(Datum Formation for Improved Alignment of Multiple Nozzle Members in a Printer)??이라는 발명의 명칭의 토만 제프리(Thoman Jeffrey) 등의 미국 특허 제 5,408,746 호에 기술되어 있으며, 상기 특허는 본 명세서에 참고로 인용된다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예의 프린트 카트리지(16)의 일 사시도를 도시한다. 이 도면에 있어서 다른 도면과 동일한 도면 부호는 동일한 요소를 나타낸다. 프린트 카트리지(16)의 외측 프레임(30)은 제네랄 일렉트릭 캄파니에서 ??NORYL??이라는 상표로 판매하고 있는 물질과 같은 성형된 엔지니어링 플라스틱으로 제조된다. 사이드 커버(32)는 금속 또는 플라스틱으로 제조될 수도 있다. 기준부(datum)(34, 35, 36)는 프린트 카트리지(16)를 스캐닝 캐리지(18)내에 설치할 때 그의 위치설정에 영향을 미친다. 기준부(34, 35, 36)는 노즐 부재(40)를 프린트 카트리지(16)상에 설치한 이후에 기계가공되어, 모든 4개의 프린트 카트리지(16)가 스캐닝 캐리지(18)내로의 삽입시 서로 정렬되어 있는 노즐을 각기 갖도록 한다. 기준부(34, 35, 36)의 형성과 관련된 보다 상세한 내용은 전술한 바 있는 ??프린터내의 다수의 노즐 부재의 정렬을 개선시키기 위한 기준부 형성??이라는 발명의 명칭의 미국 특허 제 5,408,746 호에 기재되어 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 노즐 부재(40)는 레이저 융제를 이용하여 노즐(44)이 내부에 형성되어 있는 가요성 테이프(42)의 스트립으로 구성된다. 그러한 노즐(44)의 일 제조방법이 본 출원인에게 양도된 바 있는 샨츠 크리스토퍼(Schantz Christopher) 등의 ??잉크제트 프린트헤드용의 레이저 융제된 노즐부재(Laser Ablated Nozzle Member for Inkjet Printhead)??라는 발명의 명칭의 미국 특허 제 5,305,015 호에 기재되어 있다. 이 특허는 본 명세서에 참고로 인용된다. 이 노즐부재(40)의 구조는 차후에 보다 상세히 설명할 것이다.
특정 프린트 카트리지(16)가 스캐닝 캐리지(18)내의 틀린 슬롯내로 삽입되는 것을 방지하기 위하여 플라스틱 탭(45)이 사용된다. 탭(45)은 흑색, 청색, 적색 및 황색 프린트 카트리지마다 상이하다.
제조업자가 프린트 카트리지(16)내의 잉크통을 초기에 충전할 수 있도록 충전구멍(46)이 제공된다. 이 구멍(46)은 그 이후에 강제 볼(steel ball)로 밀봉된다. 이 밀봉은 영구적인 것으로 의도된다. 그러한 충전에 대해서는 후술할 것이다.
도 4는 가요성 테이프(42)상에 형성되는 전기접점 패드(48)를 도시하는 프린트 카트리지(16)의 다른 사시도인데, 이 도면에 있어서 전기접점 패드(48)는 가요성 테이프(42)의 하측면에 형성되어 있는 트레이스(trace)를 경유하여, 가요성 테이프(42)의 하측면에 부착되어 있는 프린트헤드 기판상의 전극에 접속된다.
탭(49)은 프린트 카트리지(16)가 스캐닝 캐리지(18)내의 적소에 체결되도록 스캐닝 캐리지(18)상의 스프링 로딩형 레버(50)(도 2)에 결합한다.
도 5는 손잡이(28)의 일부를 형성하는 원통형상 슬리브(26)로 둘러싸여 있는 프린트 카트리지 밸브(24)의 확대도이다. 지지 플랜지(52)가 손잡이(28)에 대하여 추가 지지를 제공한다.
도 6은 사이드 커버(32)를 제거한 상태의 도 3의 프린트 카트리지(16)의 분해도이다. 도 6은 쭈그러짐가능한 잉크 주머니(51)의 구성을 도시하며(도 7에는 조립된 상태를 도시함), 이 잉크 주머니(51)는 대기압과 비교하여 내부 부압을 제공한다. 잉크 주머니(51)의 구성은 다음과 같다.
강성의 외측 프레임(30)과 거의 동일한 외형을 갖는 플라스틱 내측 프레임(54)이 제공된다. 이 내측 프레임(54)은 외측 프레임(30)을 형성하기 위하여 사용되는 것보다 가요성이 크고 보다 낮은 용융온도를 갖는 플라스틱으로 제조되는 것이 바람직하다. 적절한 플라스틱 재료는 연질의 폴리올레핀 합금이다. 바람직한 실시예에 있어서, 외측 프레임(30)은 내측 프레임(54)의 형성시 금형의 일부로서 사용된다. 외측 프레임(30)과 내측 프레임(54)의 형성에 대한 보다 상세한 설명은 본 출원인에게 양도된 바 있는 ??열방식 잉크제트 카트리지용의 상이한 성질을 갖는 2종 재료 프레임(Two Material Frame Having Dissimilar Properties for a Thermal Ink-Jet Cartridge)??이라는 발명의 명칭의 스완슨 데이비드(Swanson David)의 1992 년 12 월 22 일자 미국 특허출원 제 07/994,807 호에 기술되어 있다. 이 특허출원은 본 명세서에 참고로 인용된다.
스테인레스강과 같은 금속의 스트립으로부터 절단될 수도 있는 활형 스프링(bow spring)(56)이 제공된다. 활형 스프링(56)의 절곡부의 정점은 강성 금속 측판(58, 59)의 중앙부에 점용접 또는 레이저 용접된다. 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 또는 마일라(Mylar)와 같은 플라스틱으로 제조된 한쌍의 가요성 잉크 주머니 측벽(61, 62)은 그 주변부가 유체 시일을 제공하도록 내측 프레임(54)의 가장자리에 가열용접되며, 그 중앙부는 측판(58, 59)에 가열용접된다. 바람직한 측벽(61, 62)은 미국 특허 제 5,450,112 호에 기재되어 있는 가요성 9층 재료로 제조된다. 이 특허는 본 명세서에 참고로 인용된다.
이제 잉크 주머니 측벽(61, 62)은 활형 스프링(56)에 미리 텐션이 부여되도록 측판(58, 59)에 대향 배치된다. 이제 활형 스프링(56)은 잉크 주머니(51)내에 -0.1 psi (약 -3 인치의 상대 수압과 동등함) 정도의 부압이 제공되도록 잉크 주머니 측벽(61, 62)상에 비교적 일정한 외향력을 가하는 압력조정기로서의 역할을 한다. 허용가능한 부압은 대략 -1 내지 -7 인치의 수압이며, 바람직한 범위는 -3 내지 -5 인치의 수압이다.
잉크 주머니(51)에 필요한 실제 부압은 노즐 오리피스 구조, 프린트 카트리지(16)의 기하학적 구조[프린트 카트리지(16)의 두께에 의하여 결정되는 잉크 주머니(51)의 외측 팽창 한도를 포함함] 및 스캐닝 캐리지(18)의 인쇄위치 장착시 프린트 카트리지(16)의 수평/수직 배향을 비롯한 각종 인자에 따라 달라진다.
잉크가 프린트 카트리지(16)로부터 배출될 때, 잉크 주머니(51)(도 7)는 쭈그러질 것이다.
금속 측판(58, 59)의 표면에는, 측판(58, 59)의 금속 가장자리가 잉크 주머니 측벽(61, 62)에 접촉하여 그것을 인열시키지 못하도록 가장자리 보호부(edge guard)가 선택적으로 접합될 수도 있다. 이 가장자리 보호부는 측판(58, 59)의 외면에 접착제로 고정되고 가장자리와 약간 중첩된 얇은 플라스틱 덮개층일 수도 있다.
외측 프레임(30)의 주입구내에 형성되어 있는 제 1 잉크채널(66)에 잉크가 도달하기 전에 입자를 여과해내기 위하여 망사 필터(mesh filter)(64)가 잉크 주머니(51)내의 내측 프레임(54)상에 제공된다. 프린트헤드 조립체가 나중에 프린트 카트리지(16)의 주입구에 고착될 것이며, 프린트헤드 조립체내의 잉크채널이 주요 잉크채널(66)로부터 프린트헤드상의 잉크분사실내로 안내될 것이다.
또한 잉크 주머니(51)는 미끄럼이동가능한 밸브(24)를 구비하며, 이에 대하여는 나중에 보다 상세히 기술할 것이다. 따라서, 잉크 주머니(51)는 주요 잉크채널(66)의 개구를 제외하곤 완전히 밀봉된다. 도 7은 사이드 커버를 프린트 카트리지(16)상에 배치하기 이전의 상태에 있는 도 6의 구조체를 도시한다.
바람직한 실시예에 있어서, 잉크 주머니(51)내에 남아 있는 잉크의 양은 이하와 같이 형성된 잉크레벨 검출기(도 6 및 도 7에 도시함)에 의하여 확인된다. 녹색과 같은 전면색(solid color)을 갖는 제 1 의 용지 스트립(70)이 측벽(62)상의 영역(73)에 접속된 접착제를 통하여 잉크 주머니 측벽(62)에 고정된다. 그런 다음에 이 용지 스트립(70)의 단부가 프레임(30)의 리세스 가장자리(74)상에서 절곡되어, 프레임(30)의 리세스 표면(75)상에 편평하게 놓인다. 흑색과 같은 상이한 색채를 갖는 스트립(77)에 윈도우(78)가 제공된다. 그런 다음에는 스트립(77)상의 접착제(79)가 영역(80)에서 측벽(61)에 고착된다. 이 스트립(77)은 프레임(30)의 리세스 가장자리(80)위에서 절곡되어 리세스 표면(75)상의 전면색 스트립(70)위에 놓인다. 측판(32)(도 3)을 프린트 카트리지(16)에 고착하고 나서, 투명 윈도우(85)(통공일 수도 있고 투명부일 수도 있음)를 갖는 스트립(84)이 가장자리(86)를 프린트 카트리지(16)상의 각 사이드 커버(32)에 접착제로 고착시킴에 의하여 리세스 표면(75)에 고착된다. 잉크 주머니(51)로부터 잉크가 고갈되면서 가요성 잉크 주머니 측벽(61, 62)이 서로 접근함에 따라, 윈도우(85)를 통해 볼 때 스트립(77)내의 윈도우(78)는 스트립(70)의 색채를 점점 더 적게 노출시킬 것이며, 결국에는 스트립(70)의 녹색이 윈도우(85)를 통하여 더 이상 노출되지 않고 흑색 스트립(77)만이 윈도우(85)를 통해 나타날 것이다. 그 때 프린트 카트리지(16)는 후술하는 방식으로 밸브(24)를 이용하여 재충전되어야 한다.
도 8은 하나의 강성 사이드 커버(32)와 그것을 프린트 카트리지의 외측 프레임(30)에 고정하는 방법을 보다 상세히 도시한다. 사이드 커버(32)내에 형성되어 있는 탭(88)과 정렬되어 슬롯(87)이 외측 프레임(30)내에 형성되는 것으로 도시하고 있다. 탭(88)이 슬롯(87)내로 삽입되면 사이드 커버(32)와 프레임(30)이 확고히 고착되게 된다. 탭(88)은 슬롯(87)의 측부를 형성하는 플라스틱 안으로 약간 절단되어 사이드 커버(32)가 프레임(30)에 고-마찰로 부착될 수 있게 하는 것이 바람직하다. 선택적으로는 사이드 커버(32)를 프레임(30)에 고착시키기 위하여 접착제가 사용될 수도 있다.
도 9는 프린트 카트리지(16)를 본질적으로 양분하는 도 7의 9-9선을 따른 프린트 카트리지(16)의 외측 프레임(30)과 내측 프레임(54)의 단면도이다. 밸브(24)는 원통형상 슬리브(26)의 단면과 함께 폐쇄상태로 도시하고 있다. 부분 금형으로서 외측 프레임(30)을 사용하여 내측 프레임(54)을 사출성형할 때에, 액밀(液密) 밸브시일(fluid tight valve seal)(89)이 형성되며, 이 액밀 밸브시일을 통하여 미끄럼이동가능한 밸브(24)가 삽입된다. 밸브(24)는 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 테플론TM또는 다른 적절한 재료로 제조될 수도 있다. 또한 제 9 도의 단면에는 잉크충전 포트(46)도 도시하고 있다. 또한 프린트헤드 기판(90)도 단순화된 상태로 일부 도시하고 있다.
밸브(24)의 보다 상세한 도면은 도 10a 및 도 10b에 도시하고 있다. 바람직한 실시예에 있어서, 밸브(24)는 중공형 샤프트부(91)로 구성되며, 이 샤프트부(91)는 측부에 통공(92)을 갖고 상부에 구멍(93)을 갖는다. 제 1 리브(94)는 밸브(24)가 프린트 카트리지 몸체내로 하향 이동하는 것을 제한한다. 클립(95)이 샤프트부(91)내에 형성되어 있는 환상 노치의 둘레에서 샤프트부(91)의 단부에 탄성적으로 고정되어 밸브(24)가 프린트 카트리지 몸체 외측으로 상향 이동하는 것을 제한한다. 클립(95)은 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 폴리카보네이트 또는 다른 적절한 재료로 제조될 수도 있다. 밸브(24)의 상부에는 환상 리브(96)가 형성되며, 이 환상 리브(96)는 보조 잉크통의 밸브(후술할 것임)의 리세스내에 안착된다. 바람직한 실시예에 있어서, 밸브(24)의 길이는 0.582 인치이나; 허용가능한 범위는 대략 0.25 내지 1.0 인치이며, 그 길이는 인간공학 및 신뢰성과 같은 설계인자에 따라 달라진다. 밸브(24)의 외경은 약 0.154 인치이나, 실제로 어떤 외경이어도 된다.
도 11은 활형 스프링(56), 가요성 잉크 주머니 측벽(61, 62), 금속 측판(58, 59) 및 선택적인 보호용 가장자리 보호부(97)를 도시하는 11-11선을 따라 취한 도 7의 구조체의 단면도이다. 잉크 주머니(51)가 쭈그러질 때 스프링력이 거의 일정하게 유지되도록 스프링(56)에는 미리 텐션이 인가된다.
스프링 로딩형 잉크 주머니의 구성과 관련된 또다른 정보는 본 출원인에게 양도된 바 있는 ??잉크제트 스워스 프린터/플로터내의 스프링 주머니 저장통의 연속 재충전(Continuous Refill of Spring Bag Reservoir in an Ink-Jet Swath Printer/ Plotter)??이라는 발명의 명칭의 셰플린 죠셉(Scheffelin Joseph)의 1995년 5월 31일자 미국 특허출원 제 08/454,975 호에 기술되어 있다. 이 특허출원은 본 명세서에 참고로 인용된다.
다른 적절한 부압 잉크통은 플라스틱 벨로우즈(bellows)를 구비하며, 잉크 주머니는 외부 스프링, 외부 압력조정기를 갖는 저장통, 및 거품 공급원에 의하여 내부 압력을 조절하는 강성 저장통을 구비한다.
이제부터는 프린트헤드 조립체에 대하여 기술하고자 한다. 도 12는 프린트헤드 조립체(98)의 배면을 도시하는 것으로서, 실리콘 기판(90)이 가요성 테이프(42)의 배면에 장착되어 있는 것을 나타내고 있다. 프린트헤드 조립체(98)는 궁극적으로는 가열부착에 의하여 도 4에 도시한 바와 같이 프린트 카트리지(16) 몸체에 부착된다. 가요성 테이프(42)는 폴리이미드 또는 다른 플라스틱으로 제조될 수도 있다. 기판(90)상에 형성되어 있는 장벽층(100)의 하나의 에지는 나중에 기술하는 바와 같이 잉크채널(102)과 잉크분사실을 수납하는 것으로 도시하고 있다. 잉크분사실은 프린트헤드가 열방식인 경우에 기화실이라 불릴 수도 있다.
가요성 테이프(42)의 배면상에는 종래의 사진석판법 또는 도금법을 이용하여 도전성 트레이스(104)가 형성되며, 이 트레이스(104)는 도 4와 관련하여 전술한 바와 같이 접점패드(48)에서 종단된다. 트레이스(104)의 타단부는 기판(90)상의 전극(108)(도 13)에 접속된다. 트레이스(104)의 단부를 기판(90)상의 전극(108)에 접합할 수 있도록 이들 단부에 대한 접근을 얻기 위하여 가요성 테이프(42)내에 윈도우(106, 107)가 사용된다.
도 13은 도전성 트레이스(104)의 단부를 기판(90)상의 전극(108)에 접속한 것을 도시하는 도 12의 13-13선 측면 단면도이다. 도 13에 도시한 바와 같이, 도전성 트레이스(104)의 단부를 기판(90)으로부터 절연시키기 위하여 장벽층(100)의 일부(110)가 사용된다. 가요성 테이프(42)내에 형성되어 있는 노즐과 관련된 잉크 분사 요소가 활성화된 후에 그 노즐을 통하여 잉크방울(112)이 분사되는 것도 도시하고 있다.
도 14는 잉크분사실(114), 각각의 잉크분사실(114)로 안내되는 잉크채널(102), 및 잉크분사요소(118)(본 실시예에서는 가열저항기임)를 수납하는 기판(90)의 개략적인 사시도이다. 변형예에 있어서, 잉크분사요소(118)는 압전소자이다. 바람직한 실시예에 있어서 장벽층(100)은 바크렐(Vacrel) 또는 파라드(Parad)와 같은 포토레지스트이며, 종래의 석판인쇄술을 이용하여 제조된다. 가요성 테이프(42)의 배면에 기판(90)을 접착 고정시키기 위하여 장벽층(100)위에 접착제층(120)이 형성된다.
발사 이후의 잉크분사실(114)의 재충전중 축소지점(122)이 점성 감쇠를 제공한다. 각 잉크채널(102) 진입구의 확장영역(124)은 장벽층(100)에의 부착시 노즐을 포함하는 가요성 테이프(42) 부분이 장벽층(100)상에서 비교적 편평하게 놓이도록 장벽층(100)의 에지의 지지영역을 증가시킨다. 두개의 인접한 확장영역(124)은 대형 외부 입자의 여과를 돕기 위하여 잉크채널(102)의 진입구를 축소시키는 역할을 한다.
기판(90)이 전술한 바와 같이 가요성 테이프(42)에 부착된 후에 전극(108)이 국부 트레이스(phantom trace)(104)에 접속되는 것을 도시하고 있다. 장벽부(110)가 트레이스(104)를 기판(90) 표면으로부터 단절시킨다. 또한 잉크분사실의 다른 실시예가 사용될 수도 있다. 바람직한 실시예에 있어서는, 잉크분사실(114)이 600dpi의 인쇄분해능을 제공하도록 이격된다.
기판(90)상의 회로소자를 디멀티플렉서(demultiplexer)(128)로 나타내고 있다. 디멀티플렉서(128)는 전극(108)에 접속되며, 전극(108)에 인가된 전기 신호를 각종 잉크분사요소(118)로 분배한다. 전극(108)은 잉크분사요소(118)보다 적게 필요하다. 바람직한 실시예에 있어서, 잉크분사요소(118)의 그룹은 반복되고, 각 그룹은 근원부(primitive)라고 부를 것이다. 전극(108)에 접속된 라인을 어드레싱하면, 각근원부에서 한번에 하나의 잉크분사요소(118)가 어드레싱된다. 근원부의 어드레싱과 근원부의 특정 잉크분사요소(118)의 동시 어드레싱을 요구함으로써, 기판(90)상의 전극(108)의 수 및 프린트 카트리지(16)상의 접점패드(48)(도 4)의 수가 잉크분사요소(118)의 총수(예를 들면 300)보다 훨신 더 작을 수 있다(예를 들면 52).
이러한 특정 프린트헤드 구조체와 관련된 추가 정보는 본 출원인에게 양도된 바 있는 ??고속 및 고분해능 인쇄용 잉크제트 프린트헤드 구조(Inkjet Printhead Architecture for High Speed and High Resolution Printing)??라는 발명의 명칭의 브라이언 키프(Brian Keefe) 등의 미국 특허출원 제 08/319,896 호에 기술되어 있으며, 이 특허출원은 본 명세서에서 참고로 인용한다.
도 15는 잉크가 쭈그러짐가능한 잉크 주머니(51)로부터 주 잉크채널(66)(도 7도에 도시함)을 통하여 기판(90)의 외측 에지(129)를 돌아 잉크채널(102)(도 14)과 잉크분사실(114)내로 반송되는 것을 도시하는 도 3의 15-15선 단면도이다. 잉크의 경로는 화살표(130)로 표시한다. 노즐(44)이 형성되어 있는 테이프(42)는 접착제(132)에 의하여 주 잉크채널(66) 둘레로 밀봉된다.
도 16은 노즐(44), 단순화된 잉크분사실(114), 및 도 12 내지 도 14와 관련하여 전술한 프린트헤드 조립체(98)를 만드는 각종 다른 요소를 도시하는 프린트헤드 조립체(98)의 확대 부분 단면도를 도시한다. 도시한 바와 같이, 잉크경로(130)는 기판(90)의 외측 에지(129) 둘레로 흐른다.
도 17 내지 도 19는 도 3에 가장 잘 도시한 프린트 카트리지(16)를 잉크충전구멍(46)을 통하여 초기에 잉크로 충전하는 바람직한 방법을 도시한다. 도 17 내지 도 19는 도 3의 17-17선 단면도로서, 외측 프레임(30), 사이드 커버(32), 내측 프레임(54), 가요성 잉크 주머니 측벽(61, 62), 및 금속 측판(58, 59)을 도시한다. 제 1 단계에서, 잉크 주머니(51)내의 공기는 잉크충전구멍(46)을 통하여 CO2를 단순히 주입하는 것에 의하여 CO2로 대체된다. 후술하는 바와 같이, CO2는 잉크의 충전후 잉크 주머니(51)내에 기포가 형성되지 못하게 한다. 그런 다음에는 잉크반송 파이프(134)가 잉크충전구멍(46)을 통하여 삽입되며, 잉크(136)가 충전구멍(46)에 도달할 때까지 텅빈 잉크 주머니(51)내로 잉크(136)가 펌핑된다. 바람직한 실시예에 있어서, 잉크의 튀어오름 및 거품의 발생을 최소화시키기 위하여 파이프(134)가 잉크 주머니(51)의 바닥 근처까지 삽입된다.
잉크 주머니(51)가 충전되자마자, 스테인레스강제 볼(138)(도 18)이 도 19에 도시한 바와 같이 잉크충전구멍(46)내에 안착되어 확고히 고정될 때까지 플런저(140)에 의하여 잉크충전구멍(46)내로 가압된다. 이제 볼(138)은 잉크충전구멍(46)을 영구히 밀봉시킬 것이며, 잉크 주머니(51)내의 잉크의 재충전은 도 3의 밸브(24)를 통하여 수행될 것이다.
그런 다음에, 주입구가 최고점에 있고, 잉여 공기가 노즐(44)에 대하여 밀봉된 진공펌프를 이용해서 노즐(44)을 통하여 인출되도록, 프린트 카트리지(16)가 위치설정된다. 그 후에 약 -3 내지 -4 인치와 동등한 초기 수부압(water negative pressure)을 잉크 주머니(51)내에 만들기에 충분한 양의 잉크가 노즐(44)을 통하여 흡입된다. 노즐(44)의 소경 및 잉크 점도와 결합된 여러 잉크채널의 협소한 폭으로 인해서, 잉크 주머니(51)내의 부압이 노즐(44)을 통하여 공기가 인출되지 않게 한다. 바람직한 실시예에 있어서, 잉크 주머니(51)의 용량은 대략 50ml이다.
그런 다음에 완성된 프린트 카트리지(16)가 종래의 방식으로 도 1의 프린터내에 사용되며, 잉크 주머니(51)가 팽창된 상태로부터 시작해서 수축된 상태까지 점차로 고갈되고, 그간 잉크 주머니(51)내에는 부압이 내내 유지된다.
잉크 재충전 시스템에 대한 설명
프린트 카트리지(16)용의 각종 잉크 재충전 시스템을 이하에서 기술하고자 한다. 본 명세서에 기술한 각 잉크 재충전 시스템상의 밸브는 나중에 기술하는 바와 같이 미끄럼이동가능한 밸브일 수도 있고, 또는 프린트 카트리지(16)의 잉크 주머니(51)와 관련하여 유체 시일을 제공하는 고정 접속기일 수도 있다.
도 20은 소정량의 잉크(151)를 수납하는 밀봉된 잉크 수납용기(150)의 단면도이다.
잉크 수납용기(150)는 프린트 카트리지(16)와 결합하는데, 잉크(151)와 프린트 카트리지(16)내의 잉크 주머니(51)의 사이에 기밀 유체 경로가 만들어지도록 잉크 수납용기(150)상의 밸브(56)가 프린트 카트리지(16)상의 밸브(24)에 결합한다. 도 20에 도시한 바람직한 실시예에 있어서, 밸브(156)는 미끄럼이동가능한 밸브이고, 이에 대하여는 도 21 내지 도 24와 관련하여 더욱 상세하게 기술할 것이다. 밸브(156)는 도 25에 도시한 바와 같은 고정형 접속기일 수도 있고, 또는 잉크(151)와 잉크 주머니(51)의 사이에 유체 경로를 제공하는 어떤 다른 접속기(예를 들면 중공형 니들)일 수도 있다.
플라스틱 슬리브(158)가 밸브(156)를 둘러싸며, 재충전중 프린트 카트리지(16)를 그것의 바람직한 위치로 지지하는데 사용된다. 이 슬리브(158)에 대하여는 도 21 내지 도 24와 관련하여 추가로 기술할 것이다.
잉크 수납용기(150)는 공기가 잉크 주머니(51)로 인출된 잉크 용적을 대체하기 위하여 하나 이상의 모세관(157)을 통하여 진입하도록 된 경우에 잉크(151)가 잉크 주머니(51)내의 부압에 의하여 잉크 주머니(51)내로 인출되도록 밀봉된다. 모세관(157)을 통하여 진입하는 기포를 기포(159)로 도시하고 있다. 모세관(157)은 잉크 주머니(51)에 의하여 제공되는 배압이 모세관(157)을 봉쇄하는 잉크의 메니스커스(meniscus)를 파손하지 않도록 하는 크기를 지닌다. 모세관(157)의 직경은 잉크 주머니(51)내의 소망하는 배압 및 잉크(151)의 물리적 성질에 따라 달라진다.
0.001 내지 0.040 인치의 모세관(157) 직경 범위가 20 내지 0.5 인치의 수배압(water back pressure)을 제공할 것이다. 바람직한 모세관(157) 직경은 약 2 인치의 수배압을 제공하는 약 0.010 인치이며, 전형적인 직경 범위는 약 4 내지 1 인치의 수배압을 제공하는 0.005 내지 0.020 인치일 것이다.
잉크 주머니(51)내에 충분한 배압이 있는 한, 기포는 모세관(157)을 통하여 인입해서 잉크용적을 대체할 것이다. 이것은 잉크 주머니(51)가 최소 배압으로 유지되도록 한다. 잉크 주머니(51)내의 배압이 0의 압력에 도달하지 않을 것이기 때문에, 프린트헤드내의 노즐로부터 잉크가 새는 것이 방지된다.
잉크 수납용기(150)내의 잉크(151)의 양은 공기가 잉크 주머니(51)내로 진입하는 것을 방지하기 위하여 잉크 주머니(51)의 용적보다 더 크다.
잉크 수납용기(150)로부터 잉크 주머니(51)로의 잉크의 흐름을 화살표(160)로 표시한다.
잉크 수납용기(150)는 강성의 투명 플라스틱으로 제조되는 것이 바람직하다. 잉크 수납용기(150)가 사용 준비를 갖출 때가지 제거가능한 접착제 테이프가 모세관(157)을 덮고 있다.
모세관(157)은 잉크 수납용기(150)에서 잉크(151)가 거의 고갈될 때까지 모세관(157)이 젖어 있을 수 있도록 잉크 수납용기(150)내에 낮게 위치설정된다.
잉크 수납용기(150)내의 잉크 레벨이 하강을 멈출 때, 사용자는 프린트 카트리지(16)를 밸브(156)로부터 제거할 수 있다. 나중에 설명하는 바와 같이, 잉크 수납용기(150)로부터 프린트 카트리지(16)를 제거하면 프린트 카트리지(16)내의 밸브(24)가 자동으로 폐쇄되고 잉크 수납용기(150)내의 밸브(156)도 자동으로 폐쇄된다.
바람직한 실시예에 있어서, 잉크 수납용기(150)는 베이스상에 지지되며, 이 베이스는 프린트 카트리지(16)도 지지하고 있다.
변형예에 있어서는, 미세한 모세관 망(fine capillary screen)이 밸브(156)의 내측에 위치하거나 또는 잉크(51)와 프린트 카트리지(16)의 밸브(24)의 사이에 개재된다. 이것은 공기가 프린트 카트리지(16)내로 진입하는 것을 방지하는 역지 밸브로서의 역할을 한다. 이러한 방식으로, 잉크 수납용기(150)는 공기가 프린트 카트리지(16)내로 침입할 가능성이 없이 잉크(151)가 거의 완전히 배출될 수 있다.
바람직한 잉크(151)는 유체내에 현탁된 입자(예를 들면 카본 블랙)를 포함하는 안료기재의 잉크이다. 그러한 안료기재의 잉크는 염료기재의 잉크보다 선호되는데, 그 이유는 안료기재의 잉크가 광학 밀도와 성능이 더 우수하기 때문이다. 그러나, 두가지 유형의 잉크가 다 사용가능하다. 사용가능한 잉크 유형중 일부가 미국 특허 제 5,180,425 호, 제 5,085,698 호 및 제 5,180,425 호에 기술되어 있으며, 이들 특허는 본 명세서에서 참고로 인용하고 있다.
밸브(24, 156)간의 결합과, 밸브(24, 156)의 개폐에 대하여 도 21 내지 도 24와 관련하여 기술하고자 한다. 도 21 내지 도 24는 밸브(24, 156)의 간략화된 단면도이다. 도 21에 있어서는 프린트 카트리지(16)와 잉크 수납용기(150)가 아직 결합하지 않고 있고, 양자의 밸브(24, 156)가 폐쇄상태에 있다. 특히, 미끄럼이동가능한 밸브(24)내의 구멍(92)[밸브(24)의 중간 보어로 안내됨]은 내측 프레임(54)(도 9에 가장 잘 도시함)에 의해 형성된 주위 시일(89)로 완전히 봉쇄된다. 밸브(24)의 상부는 프린트 카트리지(16)의 잉크 주머니(51)(도 7)내 잉크와 직접 접촉하고 있다. 잉크 수납용기(150)의 밸브(156)는 이와 유사하게 폐쇄상태로 도시하고 있다. 잉크 수납용기(150)내에 형성된 시일(189)은 밸브(156)를 둘러싸서 그내의 구멍(166)을 봉쇄하고 있다.
프린트 카트리지(16)는 화살표(191)로 표시한 하향으로 이동하고 있고, 프린트 카트리지(16)상의 슬리브(26)가 잉크 수납용기(150)상의 슬리브(158)내로 미끄러지려는 찰나에 있는 것을 도시하고 있다.
도 22에 도시한 바와 같이, 프린트 카트리지(16)의 추가 하향 운동시, 밸브(24)의 팁 근방의 리브(96)가 밸브(156)내의 리세스(171)와 결합하여 밸브(24, 156)가 액밀 시일이 되도록 함께 기계적으로 결합시킨다. 밸브(24)와 내측 프레임(54) 간의 마찰 및 밸브(156)와 시일(189) 간의 마찰은 밸브(24, 156)가 그들의 개방위치로 미끄럼이동하기 전에 리브(96)가 리세스(171)와 결합할 수 있도록 할 만큼 충분히 크다. 리세스(171)내의 리브(96)는 밸브(24, 156)가 서로 결합되었다는 것을 표시하는 추가의 촉각 피드백을 사용자에게 제공하는 어떤 잉여 이동을 허용한다.
전술한 동작에 의하여 프린트 카트리지(16)상의 원통형상 슬리브(26)가 잉크 재충전 시스템(150)상의 원통형상 슬리브(158)와 결합하게 되어, 밸브(24, 156)가 서로에 대하여 중심설정되는 것을 허용하고 또한 프린트 카트리지(16)의 좌우 요동을 제한한다.
도 23에 있어서, 잉크 수납용기(150)에 대하여 프린트 카트리지(16)에 추가 하향 힘이 가해지면, 밸브(156)는 구멍(166)이 잉크 수납용기(150)(도 7)내에 위치하도록 하향으로 미끄러진다. 또한 이와 동일한 하향 운동에 의하여, 구멍(92)이 프린트 카트리지(16)의 잉크 주머니(51)(도 7)내에 위치하도록 밸브(24)가 그것의 개방위치로 미끄럼이동한다. 이제 프린트 카트리지(16)내의 부압 잉크 주머니(51)와 잉크 수납용기(150)내의 잉크 사이에는 유체 채널이 존재한다.
이제 잉크 주머니(51)내의 부압이 잉크 주머니(51)내로 잉크(151)가 인출되도록 하여 잉크 주머니(51)를 충전하고 잉크 수납용기(150)내의 잉크(151)가 대폭 감소되도록 한다. 이 과정은 낮은 부압으로 인하여 비교적 느리며, 약 1 내지 3분 정도 소요될 수도 있다.
일단 프린트 카트리지(16)내의 잉크 주머니(51)가 사실상 가득차면, 프린트 카트리지(16)는 도 24에 도시한 바와 같이 잉크 수납용기(150)로부터 화살표(195)의 방향으로 제거된다. 도 24에 있어서, 프린트 카트리지(16)를 제거하면 밸브(156)와 밸브(24)가 폐쇄되어 프린트 카트리지(16)내의 잉크 주머니(51)를 밀봉하게 된다. 프린트 카트리지(16)를 더욱 높이 들어올리면 밸브(24)와 밸브(156)가 서로 해제된다. 그 이유는 밸브를 해제시키기 위하여 극복하여야 하는 마찰이 밸브를 폐쇄시키기 위하여 극복하여야 하는 마찰보다 크기 때문이다.
도 21 내지 도 24에 도시한 바와 같이, 밸브(24, 156)는 잉크 재충전 시스템(150)으로부터 프린트 카트리지(16)를 제거함에 의하여 폐쇄되고 나서 개방 및 기계적으로 해제되기 전까지는 기계적으로 결합하고 있다. 이것은, 리세스(171)로부터 밸브(24)상의 리브(96)를 해제할 때보다 리세스(171)에 결합하는 것이 보다 작은 힘으로 이루어지도록 리브(96)를 형성함으로써 달성된다. 이것은 리브(96)의 저면부(197)(도 24)가 밸브(156)내의 개구에 보다 쉽게 진입하여 리세스(171)에 결합할 수 있도록 저면부(197)를 밸브(24)의 축선에 대하여 작은 각도(예를 들면 30°)로 형성하는 것에 의하여 달성될 수도 있다. 그리고, 리브(96)의 상부(198)(도 24)는 리브(96)를 리세스(171)로부터 해제하는 것이 보다 어렵도록 밸브(24)의 축선에 대하여 보다 가파른 각도(예를 들면 60°)로 형성된다. 게다가, 리세스(171)는 리브(96)와 리세스(171)를 결합시키는 것보다 리브(96)를 리세스(171)로부터 해제시키는 것이 보다 어렵도록 수평 상부 립(lip)(200)을 구비하게 형성될 수도 있다. 본 명세서에 기술한 두가지 기법 대신에 다른 상대적인 힘 제공 방법이 이용될 수도 있다.
변형예에 있어서는, 밸브(24, 156)가 개방에 앞서 결합하도록 또는 재충전후에 폐쇄되도록 하는 신뢰성을 증가시키기 위하여 다른 기법이 사용된다. 그러한 기법으로는 밸브가 적절히 결합되자마자 튀어나오는 레버작동식 플래그(lever-activated flag)를 사용하는 것과, 밸브(24, 156)의 미끄러지는 힘을 증가시키는 것과, 프린트 카트리지(16)가 잉크 수납용기(150)로부터 제거된 후에 밸브(24, 156)를 스프링 로딩(spring loading)시켜서 밸브를 폐쇄하는 것과, 밸브(24, 156)가 결합되기 전에 프린트 카트리지(16)의 운동을 일시적으로 방해하였다가 해제되어 잉크 수납용기(150)를 향한 프린트 카트리지(16)의 운동량을 증가시키는 탭 또는 스냅결합식 링을 슬리브(158) 근방에 형성하는 것이 있다.
프린트 카트리지(16)를 소정 시간동안 잉크 수납용기(150)와 결합시킴에 의하여 또는 잉크 수납용기(150)의 잉크 레벨을 감시함에 의하여 결정되는 바와 같이 일단 잉크 주머니(51)가 재충전되면, 프린트 카트리지(16)는 스캐닝 캐리지(18)내로 재삽입된다(도 1).
바람직한 실시예에 있어서, 잉크제트 프린터(10)(도 1)는, 노즐(44)(도 3)위에 시일을 만들고 진공펌프를 이용하여 프린트헤드에 대하여 발사 준비를 하는 자동 서비스 스테이션을 구비한다. 이렇게 하여 잉크 주머니(51)로부터 잉크를 인출하면 이제 잉크가 발사 준비를 갖추고 프린트헤드의 잉크분사실내에 있게 된다.
바람직한 밸브의 자동 개폐기능을 수행하기 위한 다른 유형의 밸브 및 시일이 이용될 수도 있으며, 본 발명에서 그러한 변형예를 구상할 수 있을 것이다.
도 25는 잉크 수납용기(150)내의 밸브(156)를 대체할 수도 있는 고정 접속기(202)를 도시한다. 이 고정 접속기(202)는, 프린트 카트리지(16)의 밸브(24)를 수납하여 밸브(24) 둘레로 기밀 액체 시일을 형성하는 암컷형 수납부(204)를 구비한다. 잉크 수납용기(150)로부터의 잉크(151)의 흐름을 화살표(206)로 표시한다. 잉크 수납용기(150)가 사용할 준비를 갖출 때까지 적절한 멈춤부재 또는 접착제를 고정 접속기(202)위에 배치할 수도 있다.
도 26 내지 도 30은 프린트 카트리지(16)내에 잉크를 재충전하기 위하여 사용될 수도 있는 다른 외부 잉크공급원 수납용기를 도시한다. 이 모든 실시예는 도 21 내지 도 24와 관련하여 기술한 미끄럼이동가능한 밸브 구조체를 사용할 수도 있고 도 25에 도시한 고정 접속기를 사용할 수도 있으며, 또는 어떤 다른 적절한 접속기를 사용할 수도 있다. 사용하기에 적당한 다른 접속기는 외부 공급원과 유체 연통하고 있는 중공형 니들이다. 그러한 니들은 미끄럼이동가능한 밸브(24)를 대신하여 프린트 카트리지(16)내의 고무 격벽내로 삽입될 것이다. 그 격벽은 정상상태에서는 폐쇄되어 있는 중앙 슬릿을 구비할 것이며, 이 중앙 슬릿을 통해서는 니들이 삽입되어 외부 잉크공급원과 잉크 주머니(51)의 사이에 기밀 유체 경로를 만들 수도 있다. 도 36 내지 도 37은 그러한 니들과 격벽을 보다 상세히 도시하며 이에 대하여는 후술할 것이다.
도 26은 외부 잉크 수납용기(210)가 잉크(151)로 충전된 흐늘흐늘한 주머니(212)를 수용하고 있는 것을 도시하고 있다. 흐늘흐늘한 주머니(212)는 에지를 따라 가열 밀봉된 가요성 플라스틱 또는 다른 재료의 두개의 얇은 시이트를 포함할 수도 있다. 호오스(214)가 흐늘흐늘한 주머니(212)를 적절한 접속기(216)에 접속시키는데, 이 접속기(216)는 프린트 카트리지(16)내의 밸브(24)에 대하여 액밀 유체 밀봉을 형성하고 있다.
흐늘흐늘한 주머니(212)에 프린트 카트리지(16)내 잉크 주머니(51)의 용적보다 작은 용적을 제공함에 의하여, 흐늘흐늘한 주머니(212)에서 잉크가 완전히 고갈될 때 조차도 잉크 주머니(51)내에 부압이 보장되게 된다.
변형예로서, 흐늘흐늘한 주머니(212)내에 얼마나 많은 잉크가 남아 있는지와 상관없이 잉크 주머니(51)내에 부압이 만들어지도록 프린트 카트리지(16)가 흐늘흐늘한 주머니(212) 위의 높이에 유지될 수도 있다. 흐늘흐늘한 주머니(212)와 프린트 카트리지(16)의 질량중심 사이의 거리(인치)는 충전 후 프린트 카트리지(16)내에 발생된 배압(수주의 인치)과 대충 동일하다. 일 실시예에 있어서, 이 높이차는 약 2.5인치이다.
흐늘흐늘한 주머니(212) 또는 호오스(214)내에 공기가 없도록 주의를 기울여야 한다.
강성 지지 구조체(218)가 흐늘흐늘한 주머니(212)에 대하여 지지 및 보호를 제공한다.
도 27은 소정량의 잉크(151)를 수납하는 다른 유형의 잉크 수납용기(220)를 도시한다. 이 실시예에 있어서, 잉크 수납용기(220)는 그것의 상부(222)에서 개방된다. 호오스(224)가 잉크 수납용기(220)의 바닥으로부터 연장되어, 잉크 수납용기(220)내의 잉크(151)의 레벨 위의 높이에 위치된 접속기(216)[프린트 카트리지(16)의 밸브(24)와 접속하기에 적합함]에서 종단된다. 따라서, 프린트 카트리지(16)와 잉크(151)의 액면 사이의 높이차를 극복하기에 충분한 부압이 잉크 주머니(51)내에 있는 한 잉크(151)가 접속기(216)를 통하여 인출될 것이다. 이것은 도 26의 시스템과 관련하여 기술한 것과 동일한 원리로 동작한다. 따라서, 잉크 주머니(51)내에는 최소 배압이 유지된다.
외부 잉크 주머니의 다른 실시예를 도 28에 도시한다. 도 28의 구조체는 잉크 주머니(51)가 가득 차기 전에 초기 잉크(151)를 수납하고 있는 흐늘흐늘한 주머니(226)가 완전히 텅 빌 것을 보장한다. 이것은 잉크 주머니(51)내에 최소 배압이 유지되는 것을 보장한다. 통상적인 주사기(228)가 호오스(230) 및 3방향 밸브(231)를 경유하여 적절한 접속기(216)에 접속된다. 접속기(216)는 프린트 카트리지(16)상의 밸브(24)에 접속되어 잉크 주머니(51)와 주사기(228)의 사이에 기밀 유체 경로를 제공한다. 주사기(228)의 플런저(232)를 당김에 의하여 잉크 주머니(51)내의 잉크가 모조리 배출된다. 따라서, 이제 잉크 주머니(51)는 완전히 압축된 상태에 있게 된다.
이제 3방향 밸브(231)가 접속기(216)를 흐늘흐늘한 주머니(226)와 유체 연통하고 있는 호오스(236)와 결합시키도록 전환된다. 흐늘흐늘한 주머니(226)의 용적은 잉크 주머니(51)의 용적보다 작다. 부압 잉크 주머니(51)로 인하여 흐늘흐늘한 주머니(226)내의 모든 잉크가 잉크 주머니(51)내로 배출될 것이다. 잉크 주머니(51)가 가득 차기 전에 흐늘흐늘한 주머니(226)가 텅 빌 것이기 때문에, 잉크 주머니(51)내에는 음의 배압이 유지될 것이다. 일 실시예에 있어서, 흐늘흐늘한 주머니(226)의 용적은 대략 40mm이다.
그런 다음에 프린트 카트리지(16)가 접속기(216)로부터 제거되고 그 후에 다시 인쇄용으로 사용될 것이다.
도 29는 잉크공급원을 수납하는 벨로우즈(238)를 사용하는 외부 잉크공급원의 다른 실시예를 도시한다. 벨로우즈(238)는 내부 스프링에 의하여 또는 주름진 외부에 의하여 벨로우즈(238)를 확장 상태로 가압하도록 작용하는 스프링력을 제공한다. 벨로우즈(238)는 프린트 카트리지(16)의 밸브(24)에 대하여 기밀 유체 시일을 형성하기에 적합한 접속기(216)를 수용한다.
벨로우즈(238)는 프린트 카트리지(16)상의 밸브(24)에 접속되며, 잉크 주머니(51)내의 부압으로 인해서 잉크가 벨로우즈(238)로부터 인출된다. 벨로우즈(238)내의 스프링력이 잉크 주머니(51)내의 부압과 동일해질 때까지 잉크 주머니(51)내의 부압이 벨로우즈(238)내의 스프링력을 극복하고 벨로우즈(238)로부터 잉크를 인출시킨다. 스프링력과 부압이 동일해질 때, 잉크 주머니(51)로부터 더 이상 잉크가 인출되지 않는다. 그것에 의하여 잉크 주머니(51)가 부압으로 유지될 것이다.
바람직한 실시예에 있어서, 프린트 카트리지(16)의 재충전후 잉크 주머니(51)내에 예견가능한 부압이 만들어질 수 있도록 흐늘흐늘한 주머니(212)를 바람직한 방향으로 유지시키기 위하여 스탠드(stand)가 제공된다.
도 30은 프린트 카트리지(16)의 밸브(24)에 대하여 기밀 유체 시일을 제공하는 접속기(216)를 갖는 주사기(242)의 단면도이다. 주사기(242)는 프린트 카트리지(16)내의 잉크 주머니(51)를 충전시키는데 필요한 것보다 적은 양의 잉크(151)를 수납하는 것이 바람직하다. 주사기(242)내의 잉크(151)는 플런저(244)를 가압함에 의하여 잉크 주머니(51)내로 분출된다. 공기주머니(51)내로의 공기 침입은 플런저(244)와 주사기(242)의 벽 사이의 기밀 시일(246)에 의하여 회피된다. 잉크 주머니(51)가 가득 차기 전에 주사기(242)내의 잉크(151)가 고갈될 것이기 때문에 잉크 주머니(51)내에는 부압이 유지된다.
변형예로서, 주사기(242)가 잉크 주머니(51)를 가득 차게 하기에 충분한 것보다 많은 잉크를 수납할 수도 있다. 이 경우에, 사용자는 저항이 감지될 때까지 플런저(244)를 가압함에 의하여 잉크 주머니(51)를 충전시킬 것이다. 그런 다음에 사용자는 플런저(244)를 사전결정된 거리만큼 다시 당겨서 적절한 배압을 만든다. 또한 사용자는 주사기(242)상의 점차적 이행에 의거하여 잉크 주머니(51)에 추가할 정확한 양의 잉크를 판단할 수도 있다.
도면에는 접착 테이프와 같은 제거가능한 시일(246)이 접속기(216)로부터의 공기 누설을 방지하기 위하여 접속기(216)상에 고착되어 있는 것을 도시하고 있다.
도 31에는 주사기(242)의 변형예를 도시하고 있는데, 이 변형예는 프린트 카트리지(16)내 잉크 주머니(51)의 용적보다 작은 양의 잉크를 수납하는 가요성 고무 풍선(248)이다. 적절한 접속기(216)가 프린트 카트리지(16)의 밸브(24)에 대하여 기밀 유체 접속을 만든다. 풍선(248)내의 잉크가 완전히 고갈될 때에도 잉크 주머니(51)가 여전히 최소 부압을 유지하고 있으며, 잉크 주머니(51)내로 공기가 침입하지 않는다. 프린트 카트리지(16)의 재충전을 가속시키기 위하여 풍선(248)이 눌려질 수도 있고, 또 풍선(248)으로부터 잉크가 인출되도록 사용자가 잉크 주머니(51)내에 간단히 부압을 만들 수도 있다.
잉크를 반송하기 위하여 튜브를 이용하는 각종 실시예의 경우에, 외부의 잉크공급원과 프린트 카트리지(16)의 밸브(24)의 사이에 기밀 시일을 만들기 위하여 도 32 및 도 33에 도시한 접속기가 사용될 수도 있다. 도 32에 있어서는, 고무로 제조된 가요성 튜브(250)가, 밸브(24)를 수납하고 밸브(24) 둘레로 마찰 고정 및 기밀 시일을 제공할 수 있는 크기를 지닌다.
도 33은 협소한 직경을 지닌 가요성 튜브(252)를 도시하는데, 이 튜브는 밸브(24)의 중앙 보어내로 삽입되어 마찰에 의하여 적소에 유지될 수도 있다.
변형예에 따른 재충전 시스템
도 34 및 도 35는 프린터(10)가 작동하는 각종 기간중 프린트 카트리지(16)내 잉크 주머니(51)의 연속적인 재충전 또는 각 프린트 카트리지(16)의 간헐적인 충전을 제공하는 변형예를 도시하고 있다.
도 34의 프린터(10)는 스캐닝 캐리지(18)내에 지지되는 네가지 프린트 카트리지(16)용의 흑색, 청색, 적색 및 황색 잉크를 수납하는 교환가능한 잉크통(260)(점선으로 도시함)을 추가로 수납하고 있는 것을 제외하곤 도 1에 도시한 것과 동일할 수도 있다. 다른 실시예에 있어서, 잉크통(260)은 본 명세서에 기술한 어떤 외부 잉크공급원이며, 프린터(10)의 외부에 위치될 수도 있다. 호오스(262)는 본 명세서에 기술한 접속기와 같은 프린터 카트리지(16)내 밸브(24)로의 적절한 접속기를 포함한다.
도 35는 프린트 카트리지(16)상의 원통형상 슬리브(26)로부터 연장된 하나의 호오스(262)를 도시한다.
도 34에 도시한 실시예에 있어서는, 잉크가 인쇄중 각 프린트 카트리지(16)내의 잉크 주머니(51)로부터 고갈되고 있을 때, 모세관 작용에 의하여 잉크가 가요성 호오스(262)를 통하여 그들의 각 프린트 카트리지(16)로 인출된다. 변형예로서, 사전결정된 시점에서, 예를 들면 인쇄사이클의 종료시점 또는 기타 시점에서 재충전이 발생할 수도 있다.
재충전 밸브의 니들 및 격벽 변형예
전술한 각종 접속기 대신에, 니들 및 격벽이 프린트 카트리지에 잉크 재충전 시스템의 잉크를 재충전할 수 있도록 하기 위하여 사용될 수도 있다. 도 36 및 도 37은 그들의 변형예이다.
도 36에는 잉크 재충전 시스템(266)의 잉크배출부의 단면을 도시하고 있다. 니들(268)은 프린트 카트리지가 잉크 재충전 시스템(266)과 결합하고 있을 때 잉크가 잉크통(272)으로부터 니들(268)을 통하여 외측으로 방출될 수 있도록 하기 위하여 그것의 팁 근방에 통공(270)을 갖고 있다. 일 실시예에 있어서, 니들(268)은 금속이다. 다른 실시예에 있어서, 니들(268)은 플라스틱 또는 어떤 다른 적절한 재료로 제조된다.
이 통공(270)은 환상 가습부재(274)에 의해 둘러싸여 있고, 스프링(276)이 이 가습부재(274)를 상향으로 가압하고 있다. 이 가습부재(274)는 고무와 같은 비교적 연성인 탄성중합체성 재료인 것이 바람직하다. 가습부재(274)는 통공(270)을 통한 잉크 누설 및 공기 침입을 방지한다. 변형예로서, 단순한 고무 캡이 니들(268)의 단부위에서 미끄럼이동하도록 되어 통공(270)을 통한 공기 누설 및 공기 침입을 방지할 수도 있다.
슬리브(280)에 부착된 환상 플라스틱 리테이너(retainer)(278)가 가습부재(274)의 상측 이동을 제한한다.
도 36은 밸브(24)(도 5)가 고무 격벽(284)으로 대체된 것을 제외하곤 전술한 프린트 카트리지(16)와 동일한 프린트 카트리지(282)의 확대 단면도이다. 격벽(284)은 그것의 중간부에 매몰성형 슬릿(molded-in slit)이 형성되어 있는 본질적인 원통형상체이다. 상이한 형상의 많은 격벽(284)이 소망하는 유체 시일을 이루기 위하여 사용될 수도 있다. 격벽(284)은 프린트 카트리지(282)의 원통형상 슬리브(26)내로 억지끼워맞춤되며, 삽입으로부터 발생된 압축으로 인하여 매몰성형 슬릿이 폐쇄된다. 이것에 의해서 부압 잉크 주머니(51)내에 잉크의 유체 밀봉이 이루어진다. 바람직한 실시예에 있어서는, 격벽(284)이 니들 삽입의 용이성을 개선하기 위해서 테이퍼진다. 니들(268)의 팁은, 삽입을 더욱 용이하게 하기 위하여, 잉크 흐름저항을 감소시키기 위하여, 그리고 측부 통공(270)을 고려하여, 편평하거나 또는 다른 방법으로 무디다.
도 37은 잉크 재충전 시스템(266)상으로 압입되어 있는 프린트 카트리지(282)를 도시한다. 프린트 카트리지(282)의 하향 운동은 슬리브(26)가 가습부재(274)를 하향으로 밀도록 함과 동시에 니들(268)이 격벽(284)을 관통하게 한다. 이제 통공(270)은 잉크 주머니(51)와 유체 연통하고 있으며, 그럼으로써 잉크통(272)내의 잉크가 잉크 주머니(51)내의 통공(270)을 통하여 흐를 수 있게 된다. 잉크의 흐름을 화살표(286)로 표시하고 있다. 슬리브(280, 26)간의 결합이 재충전과정중 프린트 카트리지(282)를 지지한다.
프린트 카트리지(282)가 잉크 재충전 시스템(266)으로부터 들어올려질 때, 스프링(276)이 가습부재(274)를 그것의 원래 위치로 다시 밀어서 통공(270)을 밀봉한다.
변형예에 있어서는, 잉크 재충전 시스템(266)상의 니들 구조체가 프린트 카트리지(282)상에 위치되고, 격벽(284)이 잉크 재충전 시스템(266)상에 위치된다.
또다른 실시예에 있어서는, 잉크통(266)상의 니들 조립체가 주사기의 일부를 형성하거나, 또는 흐늘흐늘한 잉크 주머니에 접속된 튜브의 단부에 위치되거나, 또는 어떤 다른 적절한 변형 잉크 재충전 키트(kit)의 일부를 형성한다.
결론
이상에서는 본 발명의 특정 실시예를 도시 및 기술하였으나, 당해기술분야에 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명으로부터 벗어남이 없이 보다 넓은 범위로 변화 및 변경을 만들 수도 있다는 것을 알 것이며, 따라서 첨부한 청구범위는 본 발명의 진실한 정신 및 범주에 속하는 그러한 모든 변화 및 변경을 그의 범위내에 포함한다. 예를 들면, 각종 잉크 재충전 시스템은, 그 내의 잉크통이 프린트 카트리지(16 또는 282)내의 잉크 주머니와 유체 연통하게 접속되는 한 어떠한 형상이든지 상관 없다. 추가로, 부압 잉크 주머니에 대하여 기술하였지만, 부압 잉크 주머니가 필요하지 않을 수도 있다. 프린트 카트리지(16 또는 282)내의 잉크 주머니는, 재충전 잉크공급원의 압력이 잉크 주머니내의 압력보다 큰 한 재충전될 것이다. 그러한 압력차는 외부 잉크공급원을 프린트 카트리지위로 상승시킴에 의해서 또는 외부 잉크공급원에 내부 정압을 제공함에 의해서 얻을 수도 있을 것이다. 보조 잉크통은 흐늘흐늘한 주머니일 수도 있고 강성 용기일 수도 있으며, 또한 이 보조 잉크통은 벤트될 수도 있고 벤트되지 않을 수도 있다. 스프링 주머니, 벨로우즈, 주사기, 압력 조정기를 보조 잉크통 및 프린트 카트리지와 일렬로 사용하여 또는 어떤 다른 공지된 방법으로 정압을 이룰 수도 있다.
본 발명의 잉크 재충전 시스템을 이용하면, 노즐로부터 잉크가 새는 것을 염려할 필요가 없이 잉크제트 프린트 카트리지에 연속적으로 잉크를 재충전하여 사용할 수 있게 된다. 그것에 의해서 잉크 고갈시마다 유효수명이 비교적 긴 프린트 카트리지를 교환하지 않아도 되므로 프린트 카트리지의 비용이 절감된다.

Claims (48)

  1. 인쇄 시스템에 있어서,
    대기로부터 밀봉되는 잉크 수납 잉크통과;
    내부 부압을 갖는 프린트 카트리지의 잉크 입구 포트에 접속하기 위하여 상기 잉크통과 유체 연통하고 있는 잉크 출구 포트와;
    상기 잉크통내의 잉크와 상기 대기의 사이에서 연장되며, 상기 프린트 카트리지 내측의 부압으로 말미암아 잉크가 상기 잉크 출구 포트를 통하여 상기 프린트 카트리지내로 인출되는 동안, 상기 잉크가 상기 프린트 카트리지내로 인출됨에 따라 비워진 공간을 채우기 위하여 상기 대기로부터 상기 잉크통내로 공기가 인입되도록 하는 직경을 각기 갖는 하나 이상의 모세관 통로를 포함하는 인쇄 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 모세관 통로는 상기 잉크통의 바닥 근방에 위치하는 인쇄 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 모세관 통로는 두 개 이상의 모세관 통로를 포함하는 인쇄 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 모세관 통로는 형상이 거의 원통형인 인쇄 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 모세관 통로는 상기 잉크 출구 포트를 통하여 상기 잉크가 인출될 수 있도록 상기 프린트 카트리지내에 대략 20 내지 0.5인치의 수부압(water negative pressure)을 요구하는 0.001 내지 0.040인치 범위의 직경을 갖는 인쇄 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 모세관 통로의 직경은 상기 잉크 출구 포트를 통하여 상기 잉크가 인출될 수 있도록 상기 프린트 카트리지내에 대략 4 내지 1인치의 수부압을 요구하는 0.005 내지 0.020인치의 범위내인 인쇄 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 잉크 출구 포트는 개방상태나 또는 폐쇄상태중 어느 하나에 있도록 선택적으로 작동되는 제 1 시일을 포함하며, 상기 개방상태는 상기 잉크 출구 포트가 상기 잉크 입구 포트에 접속될 때 상기 잉크통과 상기 프린트 카트리지의 사이에 기밀 유체 연통을 제공하고, 상기 폐쇄상태는 상기 잉크통의 유체 밀봉을 제공하며, 상기 제 1 시일은 상기 잉크 출구 포트를 상기 잉크 입구 포트에 접속할 때 상기 개방상태에 있도록 자동으로 작동되는 인쇄 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 시일은 상기 잉크통의 표면을 관통하여 연장하는 미끄럼이동가능한 제 1 밸브를 포함하고, 상기 제 1 밸브는 제 1 밸브 위치에서 상기 개방상태에 있고 상기 제 2 밸브 위치에서 상기 폐쇄상태에 있는 인쇄 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 밸브는 상기 제 1 밸브가 상기 개방상태로 되기 전에 상기 제 1 밸브와 상기 제 2 밸브의 사이에 기계적 결합이 만들어지도록 상기 프린트 카트리지상에 장착된 미끄럼이동가능한 제 2 밸브와 결합할 수 있는 인쇄 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 밸브는:
    제 1 단부의 근방에는 제 1 개구를 갖고 제 2 단부의 근방에는 제 2 개구를 가지며, 상기 제 1 개구는 상기 제 1 밸브가 폐쇄상태에 있을 때 상기 잉크통의 몸체에 의하여 봉쇄되고, 상기 제 1 개구는 상기 제 1 밸브가 상기 개방상태에 있을 때 상기 잉크통과 유체연통하고 있는 기다란 중공형 몸체와;
    상기 기다란 중공형 몸체의 제 2 단부에 위치되며, 상기 프린트 카트리지의 재충전중 상기 프린트 카트리지상의 제 2 밸브와 기계적으로 결합하고, 이와 동시에 상기 프린트 카트리지와 상기 잉크통 사이에 상기 중공형 몸체를 통과하는 잉크 흐름경로를 만들기에 적합한 제 1 결합부와;
    상기 제 1 밸브가 상기 잉크통의 표면을 통하여 소정 거리 압입될 때 상기 개방상태에 놓이고 상기 제 1 밸브가 상기 표면으로부터 소정 거리 당겨질 때 상기 폐쇄상태에 놓이도록 상기 중공형 몸체와 결합하기 위한 상기 프린트 카트리지내의 제 2 결합부를 포함하는 인쇄 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 잉크 출구 포트는 중공형 니들을 포함하는 인쇄 시스템.
  12. 프린트 카트리지를 재충전하기 위한 방법에 있어서,
    프린트 카트리지의 잉크 입구 포트를, 대기로부터 밀봉되어 있는 잉크통의 잉크 출구 포트에 결합시키는 단계와;
    상기 프린트 카트리지내에 부압이 상기 잉크통으로부터 상기 프린트 카트리지내로 잉크가 인출되도록 하고 이와 동시에 상기 잉크가 상기 프린트 카트리지내로 인출되면서 비게 된 공간을 채우기 위하여 상기 잉크통내의 잉크와 상기 대기의 사이에 연장된 하나 이상의 모세관 통로를 통하여 공기가 상기 잉크통내로 진입하도록 하는 단계를 포함하는 프린트 카트리지 재충전 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 모세관 통로의 직경은 상기 잉크 출구 포트를 통하여 상기 잉크가 인출될 수 있도록 상기 프린트 카트리지내에 대략 20 내지 0.5인치의 수부압을 요구하는 0.001 내지 0.040인치 범위인 프린트 카트리지 재충전 방법.
  14. 인쇄 시스템에 있어서,
    잉크를 수납하며, 대기로부터 밀봉되고, 내부의 잉크상에 사실상 정압을 제공하지 않으며, 공기가 거의 없고, 프린트 카트리지내의 잉크 주머니의 최대 용적보다 작거나 같은 양의 잉크를 수납하는 흐늘흐늘한 주머니와;
    상기 흐늘흐늘한 주머니내의 잉크와 유체 연통하고 있으며, 상기 프린트 카트리지의 잉크 입구 포트에 접속되고, 상기 프린트 카트리지내의 잉크 주머니는 상기 흐늘흐늘한 주머니로부터 상기 프린트 카트리지내로 잉크가 인출되도록 내부 부압을 가지며, 상기 흐늘흐늘한 주머니내의 잉크는 상기 프린트 카트리지내에 최소 부압이 유지되도록 상기 프린트 카트리지내의 잉크 주머니가 가득 차기 전에 고갈되게 된 잉크 출구 포트를 포함하는 인쇄 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 잉크 출구 포트는 개방상태나 또는 폐쇄상태중 어느 하나에 있도록 선택적으로 작동되는 제 1 시일을 포함하며, 상기 개방상태는 상기 잉크 출구 포트가 상기 잉크 입구 포트에 접속될 때 상기 잉크통과 상기 프린트 카트리지의 사이에 기밀 유체 연통을 제공하고, 상기 폐쇄상태는 상기 잉크통의 유체 밀봉을 제공하며, 상기 제 1 시일은 상기 잉크 출구 포트를 상기 잉크 입구 포트에 접속할 때 상기 개방상태에 있도록 자동으로 작동되는 인쇄 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 시일은 상기 잉크통의 표면을 관통하여 연장하는 미끄럼이동가능한 제 1 밸브를 포함하고, 상기 제 1 밸브는 제 1 밸브 위치에서 상기 개방상태에 있고 상기 제 2 밸브 위치에서 상기 폐쇄상태에 있는 인쇄 시스템.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 밸브는 상기 제 1 밸브가 상기 개방상태로 되기 전에 상기 제 1 밸브와 상기 제 2 밸브의 사이에 기계적 결합이 만들어지도록 상기 프린트 카트리지상에 장착된 미끄럼이동가능한 제 2 밸브와 결합할 수 있는 인쇄 시스템.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 1 밸브는:
    제 1 단부의 근방에는 제 1 개구를 갖고 제 2 단부의 근방에는 제 2 개구를 가지며, 상기 제 1 개구는 상기 제 1 밸브가 폐쇄상태에 있을 때 상기 잉크통의 몸체에 의하여 봉쇄되고, 상기 제 1 개구는 상기 제 1 밸브가 상기 개방상태에 있을 때 상기 잉크통과 유체연통하고 있는 기다란 중공형 몸체와;
    상기 기다란 중공형 몸체의 제 2 단부에 위치되며, 상기 프린트 카트리지의 재충전중 상기 프린트 카트리지상의 제 2 밸브와 기계적으로 결합하고, 이와 동시에 상기 프린트 카트리지와 상기 잉크통 사이에 상기 중공형 몸체를 통과하는 잉크 흐름경로를 만들기에 적합한 제 1 결합부와;
    상기 제 1 밸브가 상기 잉크통의 표면을 통하여 소정 거리 가압될 때 상기 개방상태에 놓이고 상기 제 1 밸브가 상기 표면으로부터 소정 거리 당겨질 때 상기 폐쇄상태에 놓이도록 상기 중공형 몸체와 결합하기 위한 상기 프린트 카트리지내의 제 2 결합부를 포함하는 인쇄 시스템.
  19. 제 14 항에 있어서,
    상기 잉크 출구 포트는 중공형 니들을 포함하는 인쇄 시스템.
  20. 인쇄 시스템에 있어서,
    잉크를 수납하며, 대기로부터 밀봉되고, 내부의 잉크상에 사실상 정압을 제공하지 않으며, 공기가 거의 없는 흐늘흐늘한 주머니와;
    상기 흐늘흐늘한 주머니내의 잉크와 유체 연통하고 있는 잉크 출구 포트와;
    내부 부압을 갖는 프린트 카트리지로서, 상기 프린트 카트리지는 상기 잉크 출구 포트에 접속된 잉크 입구 포트를 갖고, 상기 프린트 카트리지내의 부압과 상기 프린트 카트리지 아래의 잉크에 의하여 발휘되는 압력이 평형 상태에 도달할 때까지 상기 프린트 카트리지내의 부압에 의하여 상기 흐늘흐늘한 주머니로부터 상기 프린트 카트리지내로 잉크가 인출되도록 상기 흐늘흐늘한 주머니보다 위의 높이에 위치되는 상기 프린트 카트리지를 포함하는 인쇄 시스템.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 잉크 출구 포트는 개방상태나 또는 폐쇄상태중 어느 하나에 있도록 선택적으로 작동되는 제 1 시일을 포함하며, 상기 개방상태는 상기 잉크 출구 포트가 상기 잉크 입구 포트에 접속될 때 상기 잉크통과 상기 프린트 카트리지의 사이에 기밀 유체 연통을 제공하고, 상기 폐쇄상태는 상기 잉크통의 유체 밀봉을 제공하며, 상기 제 1 시일은 상기 잉크 출구 포트를 상기 잉크 입구 포트에 접속할 때 상기 개방상태에 있도록 자동으로 작동되는 인쇄 시스템.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 1 시일은 상기 잉크통의 표면을 관통하여 연장하는 미끄럼이동가능한 제 1 밸브를 포함하고, 상기 제 1 밸브는 제 1 밸브 위치에서 상기 개방상태에 있고 상기 제 2 밸브 위치에서 상기 폐쇄상태에 있는 인쇄 시스템.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 제 1 밸브는 상기 제 1 밸브가 상기 개방상태로 되기 전에 상기 제 1 밸브와 상기 제 2 밸브의 사이에 기계적 결합이 만들어지도록 상기 프린트 카트리지상에 장착된 미끄럼이동가능한 제 2 밸브와 결합할 수 있는 인쇄 시스템.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 제 1 밸브는:
    제 1 단부의 근방에는 제 1 개구를 갖고 제 2 단부의 근방에는 제 2 개구를 가지며, 상기 제 1 개구는 상기 제 1 밸브가 폐쇄상태에 있을 때 상기 잉크통의 몸체에 의하여 봉쇄되고, 상기 제 1 개구는 상기 제 1 밸브가 상기 개방상태에 있을 때 상기 잉크통과 유체연통하고 있는 기다란 중공형 몸체와;
    상기 기다란 중공형 몸체의 제 2 단부에 위치되며, 상기 프린트 카트리지의 재충전중 상기 프린트 카트리지상의 제 2 밸브와 기계적으로 결합하고, 이와 동시에 상기 프린트 카트리지와 상기 잉크통 사이에 상기 중공형 몸체를 통과하는 잉크 흐름경로를 만들기에 적합한 제 1 결합부와;
    상기 제 1 밸브가 상기 잉크통의 표면을 통하여 소정 거리 가압될 때 상기 개방상태에 놓이고 상기 제 1 밸브가 상기 표면으로부터 소정 거리 당겨질 때 상기 폐쇄상태에 놓이도록 상기 중공형 몸체와 결합하기 위한 상기 프린트 카트리지내의 제 2 결합부를 포함하는 인쇄 시스템.
  25. 제 20 항에 있어서,
    상기 잉크 출구 포트는 중공형 니들을 포함하는 인쇄 시스템.
  26. 인쇄 시스템에 있어서,
    대기에 대하여 개방되는 잉크 수납 잉크통과;
    상기 잉크통내의 잉크로부터 상기 잉크 출구 포트까지 연장되며, 상기 잉크 출구 포트는 상기 잉크통내의 잉크 레벨 위의 높이에 있도록 된 잉크 통로와;
    내부 부압을 갖는 프린트 카트리지로서, 상기 프린트 카트리지는 그 내측의 부압으로 말미암아 잉크가 상기 잉크통으로부터 상기 잉크 통로를 통하여 상기 프린트 카트리지내로 흡인될 수 있도록 상기 잉크 출구 포트에 접속된 잉크 입구 포트를 가지며, 상기 프린트 카트리지는 상기 프린트 카트리지 내의 내부 부압과 상기 프린트 카트리지 아래의 잉크가 평형 상태에 도달할 때까지 상기 잉크통으로부터 잉크를 흡인하는 상기 프린트 카트리지를 포함하는 인쇄 시스템.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 잉크 출구 포트는 개방상태나 또는 폐쇄상태중 어느 하나에 있도록 선택적으로 작동되는 제 1 시일을 포함하며, 상기 개방상태는 상기 잉크 출구 포트가 상기 잉크 입구 포트에 접속될 때 상기 잉크통과 상기 프린트 카트리지의 사이에 기밀 유체 연통을 제공하고, 상기 폐쇄상태는 상기 잉크통의 유체 밀봉을 제공하며, 상기 제 1 시일은 상기 잉크 출구 포트를 상기 잉크 입구 포트에 접속할 때 상기 개방상태에 있도록 자동으로 작동되는 인쇄 시스템.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 제 1 시일은 상기 잉크통의 표면을 관통하여 연장하는 미끄럼이동가능한 제 1 밸브를 포함하고, 상기 제 1 밸브는 제 1 밸브 위치에서 상기 개방상태에 있고 상기 제 2 밸브 위치에서 상기 폐쇄상태에 있는 인쇄 시스템.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 제 1 밸브는 상기 제 1 밸브가 상기 개방상태로 되기 전에 상기 제 1 밸브와 상기 제 2 밸브의 사이에 기계적 결합이 만들어지도록 상기 프린트 카트리지상에 장착된 미끄럼이동가능한 제 2 밸브와 결합할 수 있는 인쇄 시스템.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 제 1 밸브는:
    제 1 단부의 근방에는 제 1 개구를 갖고 제 2 단부의 근방에는 제 2 개구를 가지며, 상기 제 1 개구는 상기 제 1 밸브가 폐쇄상태에 있을 때 상기 잉크통의 몸체에 의하여 봉쇄되고, 상기 제 1 개구는 상기 제 1 밸브가 상기 개방상태에 있을 때 상기 잉크통과 유체연통하고 있는 기다란 중공형 몸체와;
    상기 기다란 중공형 몸체의 제 2 단부에 위치되며, 상기 프린트 카트리지의 재충전중 상기 프린트 카트리지상의 제 2 밸브와 기계적으로 결합하고, 이와 동시에 상기 프린트 카트리지와 상기 잉크통 사이에 상기 중공형 몸체를 통과하는 잉크 흐름경로를 만들기에 적합한 제 1 결합부와;
    상기 제 1 밸브가 상기 잉크통의 표면을 통하여 소정 거리 가압될 때 상기 개방상태에 놓이고 상기 제 1 밸브가 상기 표면으로부터 소정 거리 당겨질 때 상기 폐쇄상태에 놓이도록 상기 중공형 몸체와 결합하기 위한 상기 프린트 카트리지내의 제 2 결합부를 포함하는 인쇄 시스템.
  31. 제 26 항에 있어서,
    상기 잉크 출구 포트는 중공형 니들을 포함하는 인쇄 시스템.
  32. 인쇄 시스템에 있어서,
    이 인쇄 시스템은 잉크를 수납하는 주사기를 포함하고, 상기 주사기는 그것과 프린트 카트리지의 사이에 기밀 유체 경로가 만들어지도록 상기 프린트 카트리지의 잉크 입구 포트에 접속가능하게 형성된 잉크 출구 포트를 가지며, 상기 프린트 카트리지는 상기 주사기를 사용하여 충전되는 동안 내부 부압(negative internal pressure)을 유지하는 인쇄 시스템.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 프린트 카트리지에 잉크를 재충전하기 이전에 상기 주사기내의 잉크 용적은 상기 주사기로부터 상기 프린트 카트리지내로 이전된 잉크의 양이 상기 프린트 카트리지내에 최소 부압을 유지시키도록 상기 프린트 카트리지내의 잉크 주머니의 용적보다 작은 인쇄 시스템.
  34. 제 32 항에 있어서,
    상기 잉크 출구 포트는 개방상태나 또는 폐쇄상태중 어느 하나에 있도록 선택적으로 작동되는 제 1 시일을 포함하며, 상기 개방상태는 상기 잉크 출구 포트가 상기 잉크 입구 포트에 접속될 때 상기 주사기와 상기 프린트 카트리지의 사이에 기밀 유체 연통을 제공하고, 상기 폐쇄상태는 상기 잉크통의 유체 밀봉을 제공하며, 상기 제 1 시일은 상기 잉크 출구 포트를 상기 잉크 입구 포트에 접속할 때 상기 개방상태에 있도록 자동으로 작동되는 인쇄 시스템.
  35. 제 34 항에 있어서,
    상기 제 1 시일은 상기 주사기의 표면을 관통하여 연장하는 미끄럼이동가능한 제 1 밸브를 포함하고, 상기 제 1 밸브는 제 1 밸브 위치에서 상기 개방상태에 있고 상기 제 2 밸브 위치에서 상기 폐쇄상태에 있는 인쇄 시스템.
  36. 제 35 항에 있어서,
    상기 제 1 밸브는 상기 제 1 밸브가 상기 개방상태로 되기 전에 상기 제 1 밸브와 상기 제 2 밸브의 사이에 기계적 결합이 만들어지도록 상기 프린트 카트리지상에 장착된 미끄럼이동가능한 제 2 밸브와 결합할 수 있는 인쇄 시스템.
  37. 제 36 항에 있어서,
    상기 제 1 밸브는:
    제 1 단부의 근방에는 제 1 개구를 갖고 제 2 단부의 근방에는 제 2 개구를 가지며, 상기 제 1 개구는 상기 제 1 밸브가 폐쇄상태에 있을 때 상기 주사기의 몸체에 의하여 봉쇄되고, 상기 제 1 개구는 상기 제 1 밸브가 상기 개방상태에 있을 때 상기 주사기와 유체연통하고 있는 기다란 중공형 몸체와;
    상기 기다란 중공형 몸체의 제 2 단부에 위치되며, 상기 프린트 카트리지의 재충전중 상기 프린트 카트리지상의 제 2 밸브와 기계적으로 결합하고, 이와 동시에 상기 프린트 카트리지와 상기 주사기 사이에 상기 중공형 몸체를 통과하는 잉크 흐름경로를 만들기에 적합한 제 1 결합부와;
    상기 제 1 밸브가 상기 주사기의 표면을 통하여 소정 거리 가압될 때 상기 개방상태에 놓이고 상기 제 1 밸브가 상기 표면으로부터 소정 거리 당겨질 때 상기 폐쇄상태에 놓이도록 상기 중공형 몸체와 결합하기 위한 상기 프린트 카트리지내의 제 2 결합부를 포함하는 인쇄 시스템.
  38. 제 32 항에 있어서,
    상기 잉크 출구 포트는 중공형 니들을 포함하는 인쇄 시스템.
  39. 인쇄 시스템에 있어서,
    플런저와 잉크 입구 포트를 갖는 주사기와;
    상기 프린트 카트리지내의 잉크 주머니 용적과 거의 같거나 보다 작은 양의 잉크를 수납하는 흐늘흐늘한 주머니와;
    제 1 밸브 위치에서 잉크 재충전 포트를 상기 주사기의 잉크 입구 포트에 절환에 의하여 접속하고, 제 2 밸브 위치에서 상기 잉크 재충전 포트를 상기 흐늘흐늘한 주머니의 잉크 출구 포트에 절환에 의하여 접속하는 제 1 밸브를 포함하며;
    상기 잉크 재충전 포트는 내부 부압을 갖는 프린트 카트리지에 접속되기 위한 것이고, 상기 주사기는 상기 제 1 밸브가 상기 제 1 밸브 위치에 있을 때 상기 프린트 카트리지로부터 거의 모든 잉크를 인출하기 위한 것이며, 상기 흐늘흐늘한 주머니는 상기 제 1 밸브가 상기 제 2 밸브 위치에 있을 때 상기 프린트 카트리지에 잉크를 공급하기 위한 것이고, 상기 프린트 카트리지내의 내부 부압은 상기 흐늘흐늘한 주머니내의 잉크가 고갈된 후 상기 프린트 카트리지내에 최소 내부 부압이 유지되도록 상기 흐늘흐늘한 주머니로부터 상기 프린트 카트리지내로 거의 모든 잉크가 인출되도록 하는 인쇄 시스템.
  40. 인쇄 시스템에 있어서,
    이 인쇄 시스템은 잉크를 수납하는 벨로우즈를 포함하고, 이 벨로우즈는 스프링력에 의하여 외향으로 가압되는 몸체를 가지며, 상기 벨로우즈는 그내의 잉크와 유체 연통하고 있는 잉크 출구 포트를 가지며, 상기 잉크 출구 포트는 상기 벨로우즈내의 잉크와 내부 부압을 갖는 프린트 카트리지내의 잉크 주머니의 사이에 기밀 유체 연통 경로를 만들기에 적합한 인쇄 시스템.
  41. 제 40 항에 있어서,
    이 인쇄 시스템은 상기 벨로우즈의 잉크 출구 포트와 기밀 유체 연통하고 있는 잉크 입구 포트를 갖는 프린트 카트리지를 더 포함하며, 상기 프린트 카트리지는 상기 벨로우즈의 아래에 위치하고, 상기 프린트 카트리지는 그 내에 최소 내부 부압이 유지되도록 그 내의 내부 부압이 상기 벨로우즈내의 부압과 평형상태에 도달할 때까지 상기 벨로우즈로부터 잉크가 인출되도록 하는 내부 부압을 갖는 인쇄 시스템.
  42. 제 41 항에 있어서,
    상기 프린트 카트리지를 상기 벨로우즈에 대하여 소정 위치에 유지시키기 위한 상기 프린트 카트리지용 지지부를 더 포함하는 인쇄 시스템.
  43. 제 40 항에 있어서,
    상기 잉크 출구 포트는 개방상태나 또는 폐쇄상태중 어느 하나에 있도록 선택적으로 작동되는 제 1 시일을 포함하며, 상기 개방상태는 상기 잉크 출구 포트가 상기 잉크 입구 포트에 접속될 때 상기 벨로우즈와 상기 프린트 카트리지의 사이에 기밀 유체 연통을 제공하고, 상기 폐쇄상태는 상기 벨로우즈의 유체 밀봉을 제공하며, 상기 제 1 시일은 상기 잉크 출구 포트를 상기 잉크 입구 포트에 접속할 때 상기 개방상태에 있도록 자동으로 작동되는 인쇄 시스템.
  44. 제 43 항에 있어서,
    상기 제 1 시일은 상기 벨로우즈의 표면을 관통하여 연장하는 미끄럼이동가능한 제 1 밸브를 포함하고, 상기 제 1 밸브는 제 1 밸브 위치에서 상기 개방상태에 있고 상기 제 2 밸브 위치에서 상기 폐쇄상태에 있는 인쇄 시스템.
  45. 제 44 항에 있어서,
    상기 제 1 밸브는 상기 제 1 밸브가 상기 개방상태로 되기 전에 상기 제 1 밸브와 상기 제 2 밸브의 사이에 기계적 결합이 만들어지도록 상기 프린트 카트리지상에 장착된 미끄럼이동가능한 제 2 밸브와 결합할 수 있는 인쇄 시스템.
  46. 제 45 항에 있어서,
    상기 제 1 밸브는:
    제 1 단부의 근방에는 제 1 개구를 갖고 제 2 단부의 근방에는 제 2 개구를 가지며, 상기 제 1 개구는 상기 제 1 밸브가 폐쇄상태에 있을 때 상기 벨로우즈의 몸체에 의하여 봉쇄되고, 상기 제 1 개구는 상기 제 1 밸브가 상기 개방상태에 있을 때 상기 벨로우즈내의 잉크와 유체연통하고 있는 기다란 중공형 몸체와;
    상기 기다란 중공형 몸체의 제 2 단부에 위치되며, 상기 프린트 카트리지의 재충전중 상기 프린트 카트리지상의 제 2 밸브와 기계적으로 결합하고, 이와 동시에 상기 프린트 카트리지와 상기 벨로우즈 사이에 상기 중공형 몸체를 통과하는 잉크 흐름경로를 만들기에 적합한 제 1 결합부와;
    상기 제 1 밸브가 상기 벨로우즈의 표면을 통하여 소정 거리 가압될 때 상기 개방상태에 놓이고 상기 제 1 밸브가 상기 표면으로부터 소정 거리 당겨질 때 상기 폐쇄상태에 놓이도록 상기 중공형 몸체와 결합하기 위한 상기 프린트 카트리지내의 제 2 결합부를 포함하는 인쇄 시스템.
  47. 제 40 항에 있어서,
    상기 잉크 출구 포트는 중공형 니들을 포함하는 인쇄 시스템.
  48. 인쇄 시스템에 있어서,
    잉크를 수납하는 탄성 풍선과;
    상기 풍선내의 잉크와 유체 연통하고 있는 잉크 출구 포트를 포함하며;
    상기 잉크 출구 포트는 상기 풍선내의 잉크와 프린트 카트리지내의 잉크 사이에 기밀 유체 경로가 만들어지도록 상기 프린트 카트리지의 잉크 입구 포트에 결합되며, 상기 프린트 카트리지는 상기 풍선으로부터 상기 프린트 카트리지로 잉크가 인출되는 동안 상기 프린트 카트리지내에 최소 내부 부압을 유지시키는 내부 부압을 갖는 인쇄 시스템.
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