KR100259605B1 - 프린터용 잉크 카트리지의 잉크 충전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프린터용 잉크 카트리지의 잉크 충전장치에 관한 것으로, 종래에는 수동식으로 주사기를 이용하여 리필 잉크를 주입할 수는 있었으나, 불편하고 번거로워 대부분 1회사용후 폐기 하고 있었다. 본 발명은 이를 감안하여 리필 잉크를 저장하는 잉크탱크와, 잉크탱크에 공기를 펌핑압입하기 위한 에어펌프와, 잉크 탱크의 잉크 잔량을 감지하는 센서와, 잉크 탱크에서 공기압에 의해 토출되는 잉크량을 계량하는 계량기 및 그 계량기를 통해 토출되는 잉크를 잉크 카트리지에 주입 바늘을 통하여 주입 시키기 위한 잉크주입 노즐과, 전체 조작을 위한 콘트롤판넬 및 전체 동작을 제어하는 메인 콘트롤러와, 표시부 및 제어용 소프트웨어를 구분하여 장치를 구성하고, 사용자가 잉크 카트리지 모델을 선택하여 정해진 정량만큼 잉크를 주입하도록 함으로써, 리필잉크를 손쉽게 잉크 카트리지에 재충전하여 사용할 수 있도록 한다.

Description

프린터용 잉크 카트리지의 잉크 충전장치.

본 발명은 프린터용 잉크 카트리지의 잉크 충전 장치에 관한 것으로, 특히 칼라 프린터용 잉크 카트리지에 리필 잉크를 손쉽게 충전시켜 재사용할 수 있도록 한 프린터용 잉크 카트리지의 잉크 충전장치에 관한 것이다.

일반적으로, 잉크를 사용하는 프린터는 잉크 카트리지를 사용하고 있으며, 잉크 카트리지는 제조시에 주입된 잉크를 소모하게 되면 대부분 폐기 처분하고 새로운 잉크 카트리지를 구입하여 교체해 주고 있다.

그런데 잉크 카트리지에는 공기구멍이 있어서 리필 잉크를 충전 시킬 수 있으나, 일반 소비자가 리필 잉크를 구입하여 잉크 카트리지에 주입 하는 경우에 잉크의 누출등으로 인하여 번거롭고 불편한 문제점이 있었다. 즉, 잉크 카트리지에 리필 잉크를 충전 시키기 위해서는 주사기등을 이용하여 리필 잉크를 주입해야 하는데, 이때 잉크 카트리지의 일측하부의 노즐등을 통하여 잉크가 그대로 흘러 내리기 때문에 리필잉크를 충전시키기가 대단히 불편한 문제점이 있었다.

또한, 제조 회사별로 잉크 카트리지의 용량이나 공기구멍이 서로 다르고, 칼라 잉크 카트리지인 경우 4칼라(블랙, 옐로우, 마젠타, 블루)를 각기 다른 주사기등을 사용해야 하므로 번거로운 문제점이 있었다.

이러한 문제점등으로 인하여 대부분의 소비자는 리필 잉크를 충전하여 수회 재생 사용이 가능한 잉크 카트리지를 1회 사용후 폐기 처분 하고 있는데, 특히나 1세트로 이루어진 칼라 잉크 카트리지인 경우 특정 칼라만 잉크가 소모되고 나머지는 아직 많이 남아 있는 경우에도 즉, 어느 한 칼라만 소모되어도 카트리지 세트를 교환해야 되기 대문에 낭비가 많고 소비자의 부담이 커지는 문제점이 있었다.

이와같이 종래의 잉크 카트리지는 소비자 개인이 수작업에 의해서 리필잉크를 충전시킬수는 있으나 잉크 누출이나 불편함등으로 인해 재사용이 극히 적고, 어느 한 칼라만 소모되어도 세트 자체를 교환해야 되기 때문에 낭비요소가 커지는 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해서 자동/반자동으로 리필 잉크를 충전시킬 수 있는 장치를 제공함에 목적이 있다.

본 발명의 프린터 잉크 충전장치는 개인 소비자용이라기 보다는 문구점등에서 리필 잉크 충전을 전문적으로 취급할 수 있는 용도로 개발되었다.

본 발명은 리필 잉크의 충전을 전문 취급하기 위해서는 다양한 종류의 제품별로 그 용량이 다르므로 미리 잉크 카트리지 제품별 용량을 체크하여 데이타 베이스화 시키고, 충전작업시 카트리지 모델을 선택할 수 있도록 함에 특징이 있다.

이를 해결하기 위한 기술적 수단은, 사용자가 잉크 카트리지 종류를 선택하게 하고, 잉크 탱크의 잉크를 에어펌프를 이용하여 펌핑토출하여, 토출량을 계량하면서 선택된 잉크 카트리지별 용량과 비교하여 충전량을 제어하도록 함에 특징이 있다.

또한, 잉크 주입 노즐의 선단부에 잉크 카트리지의 공기 구멍에 맞는 주입바늘을 결합하여 에어펌프에 의해 토출되는 잉크를 잉크 카트리지에 충전시키되, 그 잉크 주입노즐은 주입바늘을 결합하여 눌림에 의해서 노즐이 열려서 잉크가 주입되고, 눌림이 해제되면 잉크 토출이 중지되도록 함에 특징이 있다.

또한, 칼라별로 잉크를 회수할 수 있는 회수 탱크를 구비하고, 그 회수탱크내에 잉크 주입을 위한 잉크 카트리지를 삽입하여 잉크 주입시 누출되는 잉크를 회수 할 수 있도록 하고, 초기에 에어를 잉크 카트리지에 주입하여 카트리지 내의 잉크를 모두 배출시킨 뒤 잉크를 정량에 맞추어서 새로이 충전시킬수 있도록 함에 특징이 있다.

또한, 본 발명은 4칼라 잉크 카트리지중 어느 한 칼라만 충전 시키고자 하는 경우를 위해서 수동식 잉크 노즐을 구비하여 원하는 칼라만 충전 시킬 수도 있도록 함에 특징이 있다.

도 1 은 본 발명에 의한 프린터용 잉크 카트리지의 잉크 충전장치 블록도.

도 2 는 본 발명에 의한 프린터용 잉크 카트리지의 잉크 충전장치의 외관 예시도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 콘트롤 패널 20 : 구동 제어부

30 : 표시부 30a : 모델선택표시부

40 : 데이타 베이스 및 제어용 소프트웨어 50 : 메인 콘트롤러

60 : 잉크량 감지센서 70 : 에어펌프

80 : 잉크 탱크 90 : 토출량 계량기

100 : 잉크 주입노즐 100a : 보조잉크 주입노즐

101 : 주입 바늘 200 : 잉크카트리지

도 1은 본 발명에 의한 프린터 잉크 충전 장치의 전체 구성도로서, 이에 도시된 바와 같이, 칼라 잉크를 색상별로 저장하고 있는 잉크 탱크(80)와, 상기 잉크 탱크에 공기를 주입하여 공기압에 의해 잉크탱크내의 잉크가 토출되게 하기 위한 에어펌프(70)와, 상기 잉크탱크에서 토출되는 각 칼라별 잉크의 토출량을 검출하는 토출 계량기(90)와, 잉크 카트리지의 공기구멍에 삽입하는 주입바늘(101)을 각 선단부에 결합하여 상기 각 토출 계량기(90)를 거쳐 토출되는 잉크를 잉크 카트리지에 주입하기 위한 칼라별 잉크 주입 노즐(100)과, 상기 잉크 탱크(80)내의 각 칼라별 잉크 잔량을 감지하는 잉크량 감지센서(60)와, 전체 작동 조작과, 잉크 카트리지 제품별 종류 선택 및 자동/수동모드 선택등을 조작하기 위한 콘트롤 판넬(10)과, 그 콘트롤 판넬(10)의 조작신호에 의거하여 잉크 카트리지의 제품 종류 선택제어 및 작동 상태 표시제어와, 상기 토출 계량기(90)의 각 칼라별 토출량과 선택된 잉크 카트리지 제품 종류에 따라 미리 설정된 용량을 비교하여 상기 에어펌프(70)의 작동을 제어하고, 상기 잉크량 감지센서(60)의 감지신호에 의거하여 잉크탱크(80)의 잔량을 표시 및 전체 동작을 제어하는 메인 콘트롤러(50)와, 상기 콘트롤판넬(50)의 조작신호 및 상기 토출 계량기(90)의 계량신호를 상기 메인 콘트롤러(50)에 제공함과 아울러 그 메인 콘트롤러(50)의 제어에 의거하여 카트리지 종류별 선택 표시제어 및 각종 상태의 표시를 제어하는 구동제어부(20)와, 그 구동제어부(20)의 제어를 받아 각종 작동상태 표시, 카트리지 종류 선택 표시, 잉크 잔량 표시등을 하기 위한 표시부(30)와, 상기 메인 콘트롤러(50)의 전체 동작을 제어하기 위한 제어용 소프트웨어와 잉크 카트리지별 종류 및 각각의 용량을 미리 데이타 베이스화 시켜둔 제어용 소프트웨어부(40)를 포함하여 구성된다.

도 2는 본 발명에 의한 프린터 잉크 충전 장치의 외관 예시도로서, 이에 도시된 바와같이 충전기 본체의 정면에 잉크 주입 상태 및 잔량 표시등 그래픽 표시를 위한 표시부(30)와, 그 하단에 프린터 제조업체를 선택하여 메뉴형으로 카트리지 모델을 표시하고 이를 선택하기 위한 모델 선택표시부(30a)가 구비되고, 일측부에 콘트롤 판넬(10)이 설치되며, 정면 하부 4개의 잉크 주입노즐(100)이 설치된다. 또 한, 보조잉크주입노즐(100a)은 별도로 구비하여 본체 측면에 거치형으로 구비할 수도 있고, 상기 주 주입노즐(100)을 각기 착탈식으로 구성하여 보조용을 겸할 수 있도록 구성한다. 보조잉크 주입노즐은 칼라별 임의의 칼라만을 주입하는 용도로 사용한다.

또한, 도1 및 도2 에는 도시되지 않았지만 잉크 카트리지(200)에 잉크를 주입할때에 누출되는 잉크를 회수하기 위한 회수통이 구비되고, 그 회수통은 4개의 칼라별로 잉크를 각각 회수할 수 있는 구조로 구성할 수 있다.

그리고, 상기 에어펌프(70)에서 펌핑된 공기를 잉크 카트리지에 주입하여 잉크 카트리지내의 남아있는 잉크를 배출시키기 위한 잉크 주입 노즐과, 상기 에어펌프(70)에서 펌핑되는 공기를 상기 잉크주입 노즐 또는 상기 잉크 탱크로 선택해서 공급할 수있는 절환밸브를 더 포함하여 구성할 수 있다.

이와같이 구성된 본 발명의 각 구성요소별 기능과 전체 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저 콘트롤판넬(10)은, 일반적인 작동제어 즉 파워 온/오프, 자동/수동 선택, 잉크 잔량 체크등을 조작할 수 있는 각종 조작 버튼과, 프린터 카트리지 제조회사별 모델 선택을 위한 선택버튼등이 구비되어 있다.

구동제어부(20)는, 콘트롤 판넬(10)의 입력 및 토출량 계량기(90)의 감지값을 입력받아 메인 콘트롤러(50)에 전달함과 아울러 메인 콘트롤러(50)의 제어에 의거하여 표시부(30)의 표시제어를 한다.

표시부(30)는, 작동 상태를 표시하고, 잉크 카트리지 제조 회사별 모델을 선택 가능하도록 메뉴형태로 표시하고, 각각의 표시를 아이콘화 시켜 표시함과 아울러 잉크 잔량 및 주입량등을 칼라별 그래픽으로 표시한다. 이러한 표시는 미리 프로그램화시켜 그래픽이나 아이콘 처리가 가능하도록 하며, 구동제어부(20)에서 메인 콘트롤러(50)의 제어에 의거해서 표시를 제어한다.

잉크 탱크(80)는 4칼라 즉, 블랙, 엘로우, 마젠타, 블루 칼라별로 각기 분리 가능한 잉크 탱크를 구비하고, 각 칼라를 외부에 표시하며, 내부에 잉크 잔량을 검출할 수 있는 잉크량 감지센서(60)를 포함하여 구성된다.

잉크량 감지센서(60)는 잉크 탱크 내에 감지봉등을 설치하거나, 단계별 도전편을 측벽에 설치한 전자식 감지센서를 이용한다. 여기서 잉크량 감지센서(60)는 반드시 필요한 필수 구성요소는 아니다. 잉크 탱크(80)의 잉크 잔량 감지는 잉크 탱크(80)에 최기에 채워지는 잉크 용량이 초기값으로 설정되고, 상기 토출 계량기(90)에서 검출되는 토출량을 감산하여 잔량을 표시하도록 제어한다.

에어펌프(70)는 하나의 에어펌프를 설치하고, 그 하나의 에어펌프(70)에서 펌핑된 공기가 4개의 잉크 탱크(80)내에 공급되어 공기압이 공유하도록 구성하고, 그 공기압에 의해 각 잉크 탱크(80)내의 잉크가 주입노즐(100)측으로 토출되도록 하며, 에어펌프(70) 정지시 그 에어펌프(70)를 통해 자동으로 공기가 배기되어 공기압이 소멸되도록 구성한다.

토출량 계량기(90)는 잉크 탱크(80)로부터 토출되는 잉크 량을 계량하는 것으로 실제 잉크 카트리지에 충전되는 잉크량을 계량하게되며, 각 칼라별로 각각 설치된다. 이 잉크량은 선택된 잉크 카트리지의 모델에 따른 잉크 용량과 비교하여 적정 용량이 주입되면 에어펌프(70)를 정지시켜 잉크 주입을 완료 시키기 위한 것이다.

잉크 주입 노즐(100)은 선단부에 주입바늘(101)을 결합시켜 잉크 카트리지의 공기구멍에 주입바늘을 삽입하여 잉크를 주입하도록 한다. 이때, 잉크 카트리지의 모델에 따라 공기구멍의 크기가 다르므로 그 공기구멍에 맞는 주입 바늘(101)을 구비하여 결합하고, 잉크 노즐(100)의 노즐 부분을 밀러 올리면 노즐이 개방되어 잉크가 주입되도록 구성된다. 이러한 기능을 달성하기 위한 구성은 노즐부를 노즐 몸체측으로 밀어올리면 개폐작동을 할 수 있고 밀어올리는 힘이 제거되면 노즐이 닫히는 기능의 볼 개폐구나 기타 구성으로 달성할 수 있다.

메인 콘트롤러(50)는, 에어펌프(70)의 작동을 제어하여 잉크 주입량을 제어하고, 잉크 탱크(80)의 잉크 잔량을 감지센서(60)를 통해 감지하여 잔량표시 선택시에 표시부(30)에 표시하도록 제어한다. 그리고, 데이타 베이스 및 제어용 소프트웨어(예; 메모리)(40)에 저장된 제어용 프로그램에 의거하여 사용자가 잉크 카트리지 모델을 선택할 수 있도록 메뉴 형식으로 안내하고, 선택된 잉크 카트리지 모델에 따른 용량을 읽어내어 토출량 계량기(90)의 토출량과 비교하고 적량이 토출된 경우에 에어펌프(70)를 정지시키도록 제어한다. 그리고, 잉크잔량 표시나 모델별 선택 및 작동 상태는 그래픽 표시제어 및 아이콘을 이용한 선택 제어등을 할 수 있도록 함으로써 사용상의 편리성과 간편성을 도모한다.

데이타 베이스 및 제어용 소프트웨어(40)는 먼저, 잉크 카트리지 모델별로 각각의 용량을 데이타 베이스화 시켜두고, 모델별 표시를 위한 아이콘 및 그래픽 데이타등을 미리 프로그램화시켜 표시제어와 주입량 제어등을 할 수 있도록 한다.

한편, 도 1에는 도시되지 않았지만 잉크 주입 노즐은 자동(반자동)모드와 수동모드를 사용할 수 있도록 2세트로 구성하거나 단일세트를 탈착 가능하도록 설치구성한다. 자동모드에서는 4칼라 1세트의 잉크 카트리지를 모두 결합하고, 에어펌프(70)를 작동시켜 한번에 4칼라를 주입하는 경우이고, 수동모드에서는 4칼라중 임의의 한 두 칼라만 잉크를 주입하는 경우에 해당 칼라의 잉크 주입 노즐만 결합하여 잉크를 수동식으로 주입하도록 한다. 잉크 주입시에는 표시부(30)에 해당 잉크 카트리지의 모델에 따라 주입량을 그래픽으로 표시함으로써 적당량의 잉크만을 채워넣을 수 있도록 한다.

또한, 공기주입 노즐은 도 2에 도시된 잉크 주입 노즐(100)을 탈착식으로 구성하여 자동모드 및 수동모드에서 선택적으로 사용할 수 있도록 구성하고, 보조 잉크 주입노즐(100a)을 공기주입 노즐로 사용하며, 절환밸브를 에어펌프(70)의 토출 경로상에 설치하여 상기 에어펌프(70)에서 펌핑되는 공기를 상기 보조잉크 주입노즐(100a) 또는 상기 잉크 탱크(80)로 선택해서 공급함으로써, 보조잉크 주입노즐(100a)을 통해 주입되는 공기를 이용하여 잉크 카트리지내에 남아있는 잉크를 먼저 배출시키고, 자동모드에 의해 4칼라 잉크를 미리 정해진 정량으로 충전시킬 수 있게 된다.

따라서, 본 발명에 의한 잉크 충전장치는, 문구점등 잉크 충전 전문 취급소에 설치되어 일반 소비자가 잉크 카트리지만을 가지고와서 충전 시킬 수 있도록 하고, 4칼라 모두 또는 원하는 칼라만 충전 시킬 수 있도록 할 수 있다.

충전장치 사용자는 잉크를 충전하고자하는 카트리지의 모델을 선택하고, 잉크 주입노즐(100)에 주입바늘(101)을 결합한 후 주입바늘(101)을 잉크 카트리지의 공기구멍에 삽입하고, 잉크주입노즐(100)의 노즐부가 노즐 몸체측으로 밀려 올라가도록 장착한다. 이후, 주입 시작 버튼을 누르면 메인 콘트롤러(50)는 에어펌프(70)를 작동시키면서 토출량 계량기(90)에서 검출되는 토출량 즉, 주입량과 카트리지 모델 선택에 따른 해당 모델의 용량을 비교하여 에어펌프(70)의 작동을 제어한다. 주입이 완료되면 표시부(30)에 주입완료 표시가 이루어지므로(그래픽 표시) 이를보고 사용자가 카트리지를 탈착시키고, 카트리지의 노즐부분을 세척하여 잉크 주입을 종료하게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명에 의하면, 전문 취급소에서 잉크 카트리지에 잉크를 자동/수동으로 주입할 수 있어서 간편하고 편리하게 정량의 잉크를 주입할 수 있는 효과가 있다. 또한, 임의의 칼라만 소모된 경우에도 해당 칼라의 잉크만 선택적으로 주입할 수 있어서 비용절감 효과가 크며, 전문적인 취급 처리를 하게 됨으로써, 잉크의 누출등으로 인한 불편함이나 잉크의 낭비등을 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 칼라 잉크를 색상별로 저장하고 있는 잉크 탱크(80)와,

   상기 잉크 탱크에 공기를 주입하여 공기압에 의해 잉크탱크내의 잉크가 토출되게 하기 위한 에어펌프(70)와,

   상기 잉크탱크에서 토출되는 각 칼라별 잉크의 토출량을 검출하는 토출량 계량기(90)와,

   잉크 카트리지의 공기구멍에 삽입하는 주입바늘(101)을 각 선단부에 결합하여 상기 각 토출량 계량기(90)를 거쳐 토출되는 잉크를 잉크 카트리지에 주입하기 위한 칼라별 잉크 주입 노즐(100)과,

   전체 작동 조작과, 잉크 탱크의 잉크잔량 표시선택, 잔량잉크 카트리지 제품별 종류 선택 및 자동/수동모드 선택등을 조작하기 위한 콘트롤 판넬(10)과,

   그 콘트롤 판넬(10)의 조작신호에 의거하여 잉크 카트리지의 제품 종류 선택제어 및 작동 상태 표시제어와, 상기 토출량 계량기(90)의 각 칼라별 토출량과 선택된 잉크 카트리지 제품 종류에 따라 미리 설정된 용량을 비교하여 상기 에어펌프(70)의 작동을 제어하고, 상기 잉크 탱크(80)의 용량에 따른 초기 잉크량에서 상기 토출 계량기(90)의 감지에 따른 토출량을 감산하여 잉크탱크(80)의 잉크 잔량을 표시 및 전체 동작을 제어하는 메인 콘트롤러(50)와,

   상기 콘트롤판넬(50)의 조작신호 및 상기 토출량 계량기(90)의 계량신호를 상기 메인 콘트롤러(50)에 제공함과 아울러 그 메인 콘트롤러(50)의 제어에 의거하여 카트리지 종류별 선택 표시제어 및 각종 상태의 표시를 제어하는 구동제어부(20)와,

   그 구동제어부(20)의 제어를 받아 각종 작동상태 표시, 카트리지 종류 선택 표시, 잉크 잔량 표시등을 하기 위한 표시부(30)와,

   상기 메인 콘트롤러(50)의 전체 동작을 제어하기 위한 제어용 소프트웨어와 잉크 카트리지별 종류 및 각각의 용량을 미리 데이타 베이스화 시켜둔 제어용 소프트웨어(40)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 프린터용 잉크 카트리지의 잉크 충전장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 잉크 주입 노즐(100)은 각 칼라별 탈착식으로 구성되어, 자동 주입 모드에서는 4칼라 잉크 주입노즐을 몸체에 장착하여 동시에 잉크를 주입할 수 있도록 하고, 수동모드에서는 임의의 칼라만 선택해서 잉크 주입 노즐을 분리하여 잉크 카트리지에 수동식으로 주입할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 프린터용 잉크 카트리지의 잉크 충전장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 에어펌프(70)에서 펌핑된 공기를 잉크 카트리지에 주입하여 잉크 카트리지내의 남아있는 잉크를 배출시키기 위한 잉크 주입 노즐(100)과,

   상기 에어펌프(70)에서 펌핑되는 공기를 상기 잉크 주입 노즐(100) 또는 상기 잉크 탱크로의 선택하여 공급하기 위한 절환밸브를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 프린터용 잉크 카트리지의 잉크 충전장치.