KR100346534B1 - 잉크젯형기록장치용잉크탱크카트리지 - Google Patents

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미야자와요시노리
고바야시다카오
고이케히사시
스다유키하루
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세이코 엡슨 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명에 따라 잉크젯형 기록 장치용 잉크 탱크 카트리지가 제공되며, 상기 카트리지는 다수의 제 1 챔버와 상기 제 1 챔버에 대해 각각 인접해 있는 다수의 제 2 챔버를 포함하며, 각각의 제 1 챔버와 제 2 챔버의 쌍은 일체 형성 유니트로 형성되며, 카트리지는 또한 제 1 챔버로부터 제 2 챔버를 분리하도록 카트리지 내에 배치된 격벽을 가지며, 상기 두 개의 챔버는 그 사이에 배치된 격벽의 바닥의 근처에 배치된 통기 구멍을 통해 서로 연통하며, 상기 통기 구멍은 격벽의 폭의 일부로만 연장되며, 상기 각각의 제 1 챔버의 벽을 통해 각각 연장되는 다수의 잉크 공급 포트가 다수의 다공 부재의 각각으로부터 카트리지의 외부로 잉크를 공급한다.

Description

잉크젯형 기록 장치용 잉크 탱크 카트리지
(발명의 배경)
본 발명은 일반적으로 잉크 공급 탱크로부터 잉크가 공급되는 잉크 공급식 프린터에 관한 것이며, 특히 온도나 대기 변화 또는 진동에 기인한 악영향을 방지하면서 인쇄 헤드로 잉크를 지속적으로 공급하는 잉크 공급 탱크에 관한 것이다. 본 발명은 잉크 공급 탱크 내에 보다 큰 체적의 잉크를 포함할 수 있게 하고 잉크 공급 탱크 내의 잉크가 인쇄 헤드로 이송되는 비율이 보다 커지게 한다. 또한, 본 발명은 사용자가 잉크의 잔류량을 용이하게 파악할 수 있게 하는 투명한 측부를 갖는 탱크와, 잉크 공급 탱크 내에서의 원하지 않는 잉크의 이동을 경감시키는 수단을 포함한다.
본 발명은 또한, 잉크젯형 기록 헤드와 잉크 카트리지가 이동식 캐리지(movable carriage) 상에 장착되어 있는 잉크젯형 프린터용 잉크 카트리지에 관한 것이며, 특히 사용중인 카트리지에서 잉크가 고갈되었을 때에 새로운 잉크 카트리지로 교체될 수 있는 잉크 카트리지에 관한 것이다.
잉크 수용 유니트와 잉크젯형 기록 헤드가 캐리지 상에 장착되어 있는 종래의 잉크젯형 프린터는 유럽특허공보 제 581,531호에 개시되어 있다. 상기 특허에 개시된 프린터에서는, 캐리지의 이동에 의해 발생되는 잉크 카트리지의 이동에 기인한 기포 또는 잉크 액면의 진동에 의해 유발되는 인쇄 실패(printing failures)를 방지하기 위하여, 잉크 용기가 두 개의 영역으로 분할되어 있다. 기록 헤드에 인접한 용기의 제 1 영역은 다공 부재(a porous member)내에 스며든 잉크를 수용하며, 제 2 영역은 다공 부재 없이 액상의 잉크를 포함한다. 이러한 구조는 카트리지내에서의 잉크의 이동으로 인해 발생하는 문제들을 어느 정도 방지하도록 잉크가 다공 부재를 거쳐서 기록 헤드로 전달되도록 한다.
다공 부재는 용기의 측부에 형성된 구멍을 통해 삽입되는 돌출 부재에 의해 기록 헤드와 유체 연통 상태로 유지된다. 그러나, 그러한 구조는, 잉크 방출을 위한 작동기로서 압전 진동자가 사용되는 잉크젯형 프린터 등과 같이, 기포가 압력 챔버로 유입되는 것이 방지되어야 하는 기록 헤드에는 적용될 수 없다.
그러므로, 상술한 문제점들을 해결한 잉크젯형 프린터가 제공된다.
따라서, 본 발명의 목적은 개선된 잉크젯형 프린터용 잉크 카트리지를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 잉크 탱크로부터 인쇄 헤드로 안정적이고 적절한 양의 잉크를 공급할 수 있으며 온도 또는 대기 변화 등과 같은 환경 변화의 영향을 거의 받지 않는, 단순한 구조의 고품질 및 고신뢰성의 잉크 공급식 프린터를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 잉크 공급 바늘의 오정렬을 위한 공차가 크면서도 작은 힘을 이용해서 설치될 수 있으며, 사장 공간(a dead space)을 가능한 한 작게 발생시키면서 기록 헤드와 협력하여 충분한 밀봉성의 밀봉부를 획득할 수 있는 잉크젯형 프린터용 카트리지를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 다공 부재를 포함하는 챔버 내에서 부압을 유지하면서 기포가 기록 헤드로 유입되는 것을 방지하는 것이다.
본 발명의 제 1 양태에 따르면,
제 1 챔버와,
잉크젯형 기록 장치용 잉크 탱크 카트리지에 있어서,
상기 제 1 챔버와의 사이에서 상기 카트리지내에 형성된 통로를 통해 상기 제 1 챔버와 연통되는 제 2 챔버와,
상기 카트리지의 외부로 잉크를 공급하기 위해 상기 제 2 챔버의 벽을 통해 연장되는 잉크 공급 포트 및,
상기 잉크 공급 포트 내에 제공된 깔때기형 패킹 부재를 구비하며,
상기 패킹 부재는 넓은 단부와 좁은 단부를 갖는 구멍을 구비하고, 잉크젯형 기록 장치의 잉크 공급 바늘을 수용하면서 상기 잉크 공급 바늘의 외주부에 대해 탄성적으로 접촉되도록 치수 설정되며,
상기 패킹 부재는 상기 잉크 공급 바늘이 상기 잉크 공급 포트 내에 배치되어 있을 때, 상기 잉크 공급 바늘을 통한 잉크 유동 이외의 상기 잉크 공급 포트를 통한 잉크의 유동을 방지하며, 상기 구멍의 상기 좁은 단부는 상기 제 2 챔버로부터 이격되어 배치되는, 잉크젯형 기록 장치용 잉크 탱크 카트리지가 제공된다.
본 발명의 제 2 양태에 따르면,
잉크를 배출하는 기록 헤드와,
상기 기록 헤드에 결합되며 잉크를 통과시키기 위한 하나 이상의 통과 구멍을 갖는 잉크 공급 바늘 및,
상기 잉크젯형 기록 장치의 상기 잉크 공급 바늘상에 제거 가능하게 장착되는 잉크 탱크 카트리지를 구비하며,
상기 잉크 탱크 카트리지는, 제 1 챔버와, 상기 제 1 챔버와의 사이에서 상기 카트리지내에 형성된 통로를 통해 상기 제 1 챔버와 연통되는 제 2 챔버와, 상기 카트리지의 외부로 잉크를 공급하기 위해 상기 제 2 챔버의 벽을 통해 연장되는 잉크 공급 포트 및 상기 잉크 공급 포트 내에 제공된 깔때기형 패킹 부재를 구비하며,
상기 패킹 부재는 넓은 단부와 좁은 단부를 갖는 구멍을 구비하고, 잉크젯형 기록 장치의 잉크 공급 바늘을 수용하면서 상기 잉크 공급 바늘의 외주부에 대해탄성적으로 접촉되도록 치수 설정되며,
상기 패킹 부재는 상기 잉크 공급 바늘이 상기 잉크 공급 포트 내에 배치되어 있을 때, 상기 잉크 공급 바늘을 통한 잉크 유동 이외의 상기 잉크 공급 포트를 통한 잉크의 유동을 방지하며, 상기 구멍의 상기 좁은 단부는 상기 제 2 챔버로부터 이격되어 배치되는, 기록 매체상에 잉크를 출력하는 잉크젯형 기록 장치가 제공된다.
본 발명의 제 3 양태에 따르면, 잉크젯형 기록 장치의 잉크 공급 바늘상에 잉크 탱크 카트리지를 설치하는 잉크 탱크 카트리지 설치 시스템이 제공되며,
상기 잉크 탱크 카트리지는 제 1 챔버와,
상기 제 1 챔버와의 사이에서 상기 카트리지내에 형성된 통로를 통해 상기 제 1 챔버와 연통되는 제 2 챔버와,
상기 카트리지의 외부로 잉크를 공급하기 위해 상기 제 2 챔버의 벽을 통해 연장되는 잉크 공급 포트 및,
상기 잉크 공급 포트 내에 제공된 깔때기형 패킹 부재를 구비하며,
상기 패킹 부재는 넓은 단부와 좁은 단부를 갖는 구멍을 구비하고, 잉크젯형 기록 장치의 잉크 공급 바늘을 수용하면서 상기 잉크 공급 바늘의 외주부에 대해 탄성적으로 접촉되도록 치수 설정되며,
상기 패킹 부재는 상기 잉크 공급 바늘이 상기 잉크 공급 포트 내에 배치되어 있을 때, 상기 잉크 공급 바늘을 통한 잉크 유동 이외의 상기 잉크 공급 포트를 통한 잉크의 유동을 방지하며, 상기 구멍의 상기 좁은 단부는 상기 제 2 챔버로부터 이격되어 배치된다.
본 발명의 제 4 양태에 따르면, 잉크젯형 기록 장치의 잉크 공급 바늘상에 상기 잉크젯형 기록 장치를 위한 잉크 탱크를 제거 가능하게 설치하는 잉크 탱크 설치 방법이 제공되며, 상기 방법은,
제 1 챔버 내에 잉크를 저장하는 단계와,
상기 제 1 챔버와의 연결 통로를 통해 상기 제 1 챔버와 연통하는 제 2 챔버 내에 잉크를 포함한 다공 부재를 저장하는 단계와,
상기 잉크젯형 기록 장치로 잉크를 공급하기 위하여 상기 잉크 탱크 카트리지 내의 상기 제 2 챔버의 벽으로부터 잉크 공급 포트를 연장시키는 단계와,
상기 잉크 공급 포트 내에 제공된 깔때기형 패킹 부재 내로 상기 잉크젯형 기록 장치의 상기 잉크 공급 바늘을 삽입하는 단계 및,
상기 잉크 공급 바늘이 상기 잉크 공급 포트 내에 배치될 때 상기 잉크 공급 바늘을 통한 잉크 유동 이외의 상기 잉크 공급 포트를 통한 잉크의 유동을 방지하기 위해 상기 잉크젯형 기록 장치의 상기 잉크 공급 바늘의 외주부에 대해 상기 패킹 부재를 접촉시키는 단계를 포함하며,
상기 패킹 부재는 넓은 단부와 좁은 단부를 가지며 상기 잉크 공급 바늘을 수용하도록 크기가 정해지는 구멍을 구비하며, 상기 구멍의 좁은 단부는 상기 제 2 챔버로부터 이격되어 배치된다.
본 발명의 제 5 양태에 따르면,
내부에 챔버를 구비하는 하우징과,
상기 하우징의 벽을 통해 연장되며, 상기 하우징의 상기 챔버를 향해 지향된 제 1 개구와 상기 하우징의 상기 벽으로부터 멀어지는 방향으로 지향된 제 2 구멍을 갖는 잉크 공급 포트 및,
상기 잉크 공급 포트 내에 제공된 깔때기형 패킹 부재를 구비하며,
상기 패킹 부재는 넓은 단부와 좁은 단부를 갖는 구멍을 구비하고, 잉크젯형 기록 장치의 잉크 공급 바늘을 수용하면서 상기 잉크 공급 바늘의 외주부에 대해 탄성적으로 접촉되도록 치수 설정되며,
상기 패킹 부재는 상기 잉크 공급 바늘이 상기 잉크 공급 포트 내에 배치되어 있을 때, 상기 잉크 공급 바늘을 통한 잉크 유동 이외의 상기 잉크 공급 포트를 통한 잉크의 유동을 방지하며, 상기 구멍의 상기 좁은 단부는 상기 제 2 챔버로부터 이격되어 배치되는, 잉크젯형 기록 장치용 잉크 탱크 카트리지가 제공된다.
본 발명의 제 6 양태에 따르면,
잉크를 방출하는 기록 헤드와,
상기 기록 헤드에 결합되며 하나 이상의 통과 구멍을 갖는 잉크 공급 바늘과,
내부에 챔버를 구비한 하우징과,
상기 하우징의 벽을 통해 연장되며, 상기 하우징의 상기 챔버를 향해 지향된 제 1 개구와 상기 하우징의 상기 벽으로부터 멀어지는 방향으로 지향된 제 2 구멍을 갖는 잉크 공급 포트 및,
상기 잉크 공급 포트 내에 제공된 깔때기형 패킹 부재를 구비하며,
상기 패킹 부재는 넓은 단부와 좁은 단부를 갖는 구멍을 구비하고, 잉크젯형 기록 장치의 잉크 공급 바늘을 수용하면서 상기 잉크 공급 바늘의 외주부에 대해 탄성적으로 접촉되도록 치수 설정되며,
상기 패킹 부재는 상기 잉크 공급 바늘이 상기 잉크 공급 포트 내에 배치되어 있을 때, 상기 잉크 공급 바늘을 통한 잉크 유동 이외의 상기 잉크 공급 포트를 통한 잉크의 유동을 방지하며, 상기 구멍의 상기 좁은 단부는 상기 제 2 챔버로부터 이격되어 배치되는, 기록 매체상에 잉크를 출력하는 잉크젯형 기록 장치가 제공된다.
본원에 설명된 장치가 개시되어 있는, 공동 계류중인 영국 특허 출원 제 9519062.5호 및 제 9519071.6호를 참조한다.
일반적으로, 본 발명에 따르면 잉크 공급식 프린터가 제공된다. 잉크는 잉크 공급 포트와 한 방의 측벽을 갖는 잉크 탱크를 포함하는 잉크 공급 시스템에 의해 인쇄 헤드로 공급된다. 잉크 탱크의 전체 체적 보다 작은 체적을 차지하는 잉크 흡수 부재가 잉크 공급 포트에 인접하여 내부에 수용되어 있다. 잉크 공급 탱크의 벽은 사용자가 잉크 공급 탱크 내에 잔류하는 잉크량을 좀더 용이하게 파악할 수 있도록 투명할 수도 있다.
잉크 포트 내로 종결되는 잉크 수용 및 이송 부재가 잉크 탱크 내로 연장될 수도 있으며, 그 경우에는 잉크 흡수 부재는 잉크 수용 및 이송 부재와 접하며 그에 의해 국부적으로 압축된다. 상기 잉크 수용 및 이송 부재는 인쇄 헤드와 연통하는 모세관형 잉크 통로를 가지며, 잉크 흡수 부재로부터 잉크를 공급받는다.
보다 구체적으로는, 잉크 카트리지는 잉크를 저장하는 잉크 챔버와, 잉크를 흡수하는 다공 부재를 수용하는 폼 챔버(foam chamber)로 형성된다. 격벽(partition)은 잉크 챔버로부터 폼 챔버를 분리하며, 폼 챔버가 잉크 챔버와 유체 연통하도록 내부에 구멍을 갖고 있다. 잉크 카트리지는 또한 잉크 공급 포트로 형성된다. 깔때기형 패킹 부재가 잉크 공급 포트 내에 배치되며, 다공 부재를 통한 압력 차이의 발생에 의해 잉크를 기록 헤드에 공급한다. 패킹 부재는 잉크 공급 포트 내에 상향으로 배치되어 있다. 패킹 부재는 탄성을 갖는다.
기록 헤드의 잉크 공급 바늘이 잉크 공급 포트 내에 삽입될 때, 상기 바늘의 팁은 패킹 부재와 탄성적으로 접촉된다. 패킹 부재가 상향으로 개방된 깔때기 형태를 갖기 때문에, 패킹 부재는 잉크 공급 바늘을 따르도록 용이하게 변형된다. 또한, 패킹 부재는 그의 탄성에 의해 바늘과 밀접하게 접촉한다, 그러므로, 잉크 공급 포트가 확실하게 밀봉될 수 있도록 잉크 공급 포트와 잉크 공급 바늘 사이의 상대 오정렬이 용납될 수 있다.
본 발명의 기타의 목적과 특징 및 장점들은 제한적이 아닌 예시적 목적에서의 본 발명의 적합한 실시예가 도시된 첨부 도면과 관련해서 하기의 설명으로부터 명료해질 것이다.
그러므로, 본 발명은 몇가지의 단계와 그러한 단계의 상호 관계 및 그러한 단계를 실행하기 위해 이용되는 부품들의 배치 관계와 구성 요소들의 조합 및 구조의 특징을 구체화한 장치를 포함하며, 그 모든 것들은 다음의 상세한 설명에서 예시되어 있고, 본 발명의 범위는 청구 범위에서 정해질 것이다.
본 발명의 더욱 자세한 이해를 위해, 첨부 도면을 참조하여 실시예를 설명한다.
(적합한 실시예의 설명)
본 발명에 따른 인쇄 헤드는 4색 프린터 플로터(plotter) 또는 컬러 이미지 프린터에서 사용될 수도 있이며, 4색 잉크 시스템 및, 4가지 잉크색에 대해 각각 대응하는 잉크젯을 갖는다. 4색 프린터 플로터는 흑색, 적색, 녹색 및 청색의 잉크를 가지며, 종래의 잉크젯 인쇄 헤드와 마찬가지로, 헤드 또는 인쇄 용지를 이동시킨 다음, 상부에 잉크 점(ink dot)을 형성하도록 미리 결정된 위치에서 인쇄 용지에 대해 상기 색상들 중 소정의 하나에 대응하여 잉크를 방출한다. 따라서 상기 사이클을 반복함으로써 소정의 문자들이나 그림들이 기록될 수 있다. 본 발명은 가열된 저항기 등으로부터의 열이나 압전 변환기(piezoelectric transducers)의 변위를 사용하여 인쇄 신호가 가해질 때에 잉크 방울을 챔버로부터 분사(project)시키는 인쇄 헤드를 포함한 여러 종류의 잉크젯형 프린터에 응용될 수 있다. 본 발명에 따른 잉크 공급 탱크는 모세관 통로를 통해 상기 챔버로 잉크를 지속적으로 공급할 수 있다.
4가지의 색상, 즉, 흑색, 적색, 녹색 및 청색의 잉크를 사용하는 컬러 이미지 프린터에서는 인쇄 용지가 하나의 주사 행정(one scanning stroke)에서 일점쇄선(one-dot line)을 형성하도록 인쇄 용지의 공급 방향에 대해 직각인 방향으로 인쇄 헤드에 의해 주사되며, 인쇄 용지는 이미지를 기록하기 위한 라인 피치(line pitches)를 따라 공급된다. 7색 프린터에서는 4색의 잉크, 즉, 흑색, 황색,자홍색(magenta) 및 청록색(cyan)의 잉크가 사용되며 적색, 녹색 및 청색은 인쇄 용지상에 흑색을 제외한 3가지의 색 중에서 두 가지의 색의 잉크를 중첩시킴으로써 형성되며, 이에 의해 7색의 색상을 기록한다.
본 발명은 주로 인쇄 헤드에 관한 것이며, 특히 잉크 탱크에 관한 것이므로 프린터의 전체적인 구조에 대한 상세한 설명은 한 가지의 예에 대해서만 이루어진다.
제 1 도는 본 발명의 한 실시예에 따른 잉크젯형 기록 장치의 잉크 공급 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
잉크젯형의 인쇄 헤드 유니트(1)는 연결 부재(2)를 통해 잉크 탱크(3)에 연결되어 있다. 잉크는 연결 부재(2)의 잉크 공급로(2b) 및 중공 바늘(2a)을 통해 잉크 탱크(3)로부터 인쇄 헤드 유니트(1)로 공급되어 인쇄 헤드 유니트(1)가 인쇄 신호에 따라 잉크 방울을 분사하게 된다.
제 1 도에 도시된 장치는 또한 비인쇄 영역(non-printing area)에 배치된 캡 부재(4)를 포함하며, 상기 캡 부재는 노즐 개구가 건조되는 것을 방지하기 위해 구동 기구(도시 않음)에 의해 인쇄 헤드 유니트(1)의 노즐판(nozzle plate)에 접촉하게 된다. 캡 부재(4)는 관(8)을 통해 흡입 펌프(5 : a suction pump)에 연결되어 있고, 상기 흡입 펌프(5)는 잉크를 인쇄 헤드 유니트(1)로부터 캡 부재(4)를 통해 흡입하도록 제어 장치(6)에 의해 작동된다. 제 1 도에 도시된 장치에는 또한 관(9)을 통해 흡입 펌프(5)의 출구 포트에 연결된 유출 탱크(7)가 제공되어 있다.
기록 헤드는 유럽특허공보 제 581,531호와 제 609,863호 및 제 584,823호 등에 개시된 구조들 중에서 어떠한 구조도 가질 수 있다.
잉크 카트리지는 어느 정도의 오정렬을 수용하면서 작은 힘으로 장착되는 형태를 갖는다. 먼저, 제 2 도와 제 3 도를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따라 구성된 잉크 카트리지가 도시되어 있다. 주용기(main container)(501)는 제 3 도에 도시한 바와 같이, 격벽(502, 503)에 의해 3개의 격실(504, 505, 506)로 분할된다. 상기 3개의 격실(504, 505, 506)의 각각은 중앙 격벽(510)에 의해, 각각의 다공 부재(520, 520', 520")를 수용하는 폼 챔버(511, 511', 511")와 액상의 잉크를 수용하는 잉크 챔버(512, 512', 512")로 분할된다. 폼 챔버(511, 511', 511")는 각각의 다공 부재(520, 520', 520")를 수용하도록 치수 설정된다.
각각의 다공 부재(520, 520', 520")의 체적은 적합한 실시예에서 각각의 폼 챔버 내에 유지되면서 압축되도록, 각각의 폼 챔버(511, 511', 511")의 각각의 용량보다 크게 선택된다. 각각의 폼 챔버(511, 511', 511")와 각각의 잉크 챔버(512, 512', 512")의 용량의 비율은, 각각의 폼 챔버(511, 511', 511")가 각각의 잉크 챔버(512, 512', 512") 보다 잉크를 20 내지 30% 정도 많이 유지하는 크기가 되도록 선택된다.
3색 잉크가 제 2 도 내지 제 4 도에서처럼 단일 카트리지내에 수용되어 있을 때에는 챔버 내에 상이한 양의 잉크가 잔류해 있다면 확인하기가 어려우며, 이는 상이한 색의 잉크의 불균형적 소비에 의해 유발될 수 있다. 한 색의 잉크가 고갈되고 사용자가 카트리지를 폐기하고자 할 때에는 사용자는 잔류하는 다른 색의 잉크가 카트리지에서 누출되는 것에 대해 걱정할 필요가 없어야 한다. 본 발명의 카트리지가 폐기될 때에는 각각의 색의 잉크가 각각 다공 부재에 의해 흡수되기 때문에 잉크가 카트리지의 외부로 유출되는 것이 방지되며, 이에 의해 잉크 누출에 따른 환경 피해가 방지된다.
잉크 공급 포트(513, 513')는 각각의 폼 챔버(511, 511', 511")내의 주용기(501)내에 형성되어 있다{폼 챔버(511)는 각각의 폼 챔버(511, 511', 511")의 전형이다}. 각각의 잉크 공급 포트(513, 513')는 각각의 폼 챔버(511, 511', 511")의 하단부에서 삽입되는 기록 헤드의 각각의 잉크 공급 바늘(도시 않음)과 맞물리게 되어있다.
제 2 도와 제 3 도를 참조하면, 주용기(501)의 상단부는 뚜껑(516)에 의해 밀봉되어 있다. 두 개의 잉크 충진 포트(514, 515)가 폼 챔버(511)에 대응하는 뚜껑(516) 상의 위치에 형성되어 있다. 마찬가지로, 제 6A 도에 도시된 바와 같이, 각각의 챔버(511, 511', 511")는 대응하는 잉크 충진 포트(514, 515; 514', 515'; 514", 515")를 포함한다. 돌출부(516a, 516b : 제 2 도)가 뚜껑(516)의 내면에 일체로 형성되어 있으며, 잉크 충진 포트(514, 515)를 각각 에워싸도록 폼 챔버(511)내에 배치되어 있다. 다공 부재(520)는 돌출부(516a, 516b)에 의해, 잉크 공급 포트(513)가 형성되어 있는 폼 챔버(511)의 바닥벽에 대해 압축된다. 돌출부(516a', 516b', 516a", 516b")가 뚜껑(516)의 내벽에 유사하게 형성되며, 도 3에 도시된 바와 같이 각각 잉크 공급 포트(513')를 포함하는 폼 챔버(511', 511")내에 배치되어 있다.
잉크 공급 포트(513)에 대향되는 돌출부(516a)는 돌출부(516b)의 하부 팁보다 낮은 위치에 위치된 하부 팁으로 형성되며, 이에 의해 잉크 공급 포트(513)의 근처의 다공 부재(520)의 부분이 크게 압축된다.
다공 부재(520, 520', 520")를 각각 압축하기 위해 뚜껑(515)과 협력하는 돌출부(522)가 폼 챔버(511, 511', 511")의 바닥에 형성되어 있다. 일정한 개방 면적을 갖는 공간들을 형성하는 오목부(523)가 각각의 돌출부(522)의 상단부에 형성되어 있다. 관통 구멍(524, 524', 524" : 총체적으로 524)이 각각의 돌출부(522) 내에 배치된다. 각각의 관통 구멍(524)의 한 단부는 오목부(523)에 의해 형성된 공간과 유체 연통되며, 다른 단부는 하기에 설명할 각각의 패킹 부재(총체적으로 "530")와 유체 연통된다. 오목부(523)의 상단부에는 필터(525, 525' : 총체적으로 "525"}가 각각 고정되어 있다.
패킹 부재(530)는 잉크 공급 포트(513, 513')의 하단부에 각각 배치되어 있으며, 고무와 같은 탄성 재료로 형성되어 있다. 패킹 부재(530)는 상향으로 개방된 깔때기형 패킹으로서 형성된다. 관형 부분(531)의 하단부는 다른 부분 보다 두껍다. 각각의 패킹 부재(530)의 테이퍼 부분(532)의 각각의 상부 주변 에지(533)는 각각의 잉크 공급 포트(513, 513')의 단차부(513a)와 접촉된다. 각각의 패킹 부재(530)는 잉크 공급 포트(513)의 내벽 내의 홈 부분(527)에 의해 수용된 돌출부(535)로 형성된다. 관형 부분(531)과 테이퍼 부분(532)의 경계는 얇은 연결부(534)로서 형성된다.
이러한 형태에서, 패킹 부재(530)는 잉크 공급 포트(513)를 수용하기 위한 관형 부분(531)에 의해 고정되어 있다. 또한, 상부 주변 에지(533)의 상향 이동은각각의 단차부(513a)에 의해 저지된다. 따라서, 각각의 잉크 공급 바늘이 삽입되거나 배출될 때조차, 패킹 부재(530)는 잉크 공급 포트(513)에 적절히 고정된다. 테이퍼 부분(532)은 각각의 얇은 연결부(534)에 의해 각각의 잉크 공급 포트(513)의 패킹 부재와 잉크 공급 바늘의 사이의 밀봉부를 얻는 작용을 하기 때문에, 테이퍼 부분은 변형을 일으키지 않고도 다소 이동될 수 있다. 결과적으로, 각각의 잉크 공급 바늘과 잉크 공급 포트 사이의 상대 오정렬을 수용하면서, 각각의 패킹 부재와 잉크 공급 바늘 사이의 기밀이 유지될 수 있다.
폼 챔버(511, 511', 511")를 잉크 챔버(512, 512', 512")로부터 각각 분리하는 중앙 격벽(510)에는 통기 구멍(519, 519', 519")이 형성되어 있다. 소정의 높이까지 연장되는 슬롯(519a, 519a', 519a")이 기체와 액체간의 교체를 위하여 통기 구멍(519, 519', 519")과 각각 연통하도록 형성되어 있다. 폼 챔버와 잉크 챔버(511, 512; 511', 512"; 511", 512")의 각각의 쌍 사이에는 각각의 다공 부재(520, 520', 520")가 각각의 통기 구멍(519, 519', 519")에 대해 유지되는 방식으로 폼 챔버(511, 511', 511") 내에 각각 내장되어 있다. 각각의 잉크 챔버(512, 512', 512") 내의 용기(501)의 후방벽(501a)에는 리브(518, 518', 518")가 형성되어 있다. 상기 챔버(511, 512)의 각각의 쌍 사이에 형성된 개별적인 통기 구멍은 그에 형성된 격벽(510)의 길이의 일부만을 따라 연장된다.
본 발명의 제 2 실시예에서, 잉크 카트리지는 단색 잉크용으로 사용된다. 단색, 또는 흑색 잉크용 카트리지는 컬러 잉크용 잉크의 경우 보다 작은 크기로 형성될 수 있지만 흑색 잉크용 잉크 챔버(5112)는 컬러 잉크용의 각각의 대응하는 잉크챔버 보다 큰 용량을 가질 수 있다. 본 발명의 제 2 실시예에 따른 흑색 잉크용 카트리지는 잉크 챔버(5112)로부터 폼 챔버(5111)를 분리하는 중앙 격벽(5110)과 용기(5100)의 측벽(5100a) 사이로 연장되도록 용기(5100)내에 형성된 분할벽(5117)을 가짐으로써, 잉크 챔버(5112)를 두 개의 셀(5112a, 5112b)로 분할하는 것이 제 5 도에 도시되어 있다. 이러한 구조는 용기(5100)가 하기에 설명할 잉크 충진 과정 중에 발생된 부압 또는 사용 중의 외부압에 의해 변형되는 것을 방지함으로써, 잉크가 전혀 누출되지 않게 한다. 셀(5112a, 5112b)은 중앙 격벽(5110)의 길이의 일부만을 따라 연장되는 중앙 격벽(5110)의 통기 구멍(5119)을 통해 폼 챔버(5111)와 서로 유체 연통하게 유지되어 있다. 또한, 통기 구멍은 격벽(5117)의 하부에 형성될 수도 있다.
카트리지가 캐리지상에 설치될 때 용이하게 볼 수 있는 벽(5100a)의 내면상에는, 상기 벽(5100a)의 내면을 따라 수직 방향으로 연장되는 다수의 리브(5118)가 형성되어 있다. 상기 리브는 잉크가 벽(5100a)을 따라 하향으로 좀더 용이하게 유동되도록 할 수 있고, 사용자는 잉크 액면을 관찰함으로써 카트리지 내에 잔류하는 잉크량을 용이하게 확인할 수 있다.
제 6A 도와 제 6B 도를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따라 구성된 뚜껑(516)이 도시되어 있다. 용기(501)내의 다공 부재(520, 520', 520")의 위치에 대응하는 뚜껑(516)의 영역에는 잉크 충진 포트(514, 514', 514" 및 515, 515', 515")가 형성되어 있다. 통기 포트(541, 541', 541" : air communicating ports)가 홈(540, 540', 540")을 경유하여 잉크 충진 포트(514, 514', 514")에 연결되어 있다.
폼 챔버(511, 511', 511")가 충전된 후에 잉크 충진 포트(514, 514', 514" ; 515, 515', 515")와 통기 포트(541, 541', 541")를 덮기 위한 밀봉부(542)가 뚜껑(516 : 제 6B 도)의 상측에 부착될 때에는 홈(540, 540', 540")은 밀봉부(542)와 함께 모세관을 형성한다. 뚜껑(516)으로부터 돌출된 밀봉부(542)의 설상편(tongue piece)(545)이 통기 포트(541, 541', 541")의 경로의 중간 지점에서 밀봉부(542)에 배치된 네크부(neck portion)(543)로 형성된다. 설상편(545)은 뚜껑(516)으로부터 벗겨질 때 밀봉부(542)로부터 용이하게 분리된다. 이는 통기 포트(541)를 차례로 노출시키게 되지만, 밀봉부(542)의 하측에 있는 다른 부분들은 노출시키지 않는다.
적합한 실시예에서는, 홈(540, 540', 540")을 영구적으로 밀봉하는 그의 주요부(544)상에 인쇄된 문자나 그림과 같은 패턴을 갖는 밀봉부(542)가 형성되어 있다. 패턴, 컬러 또는 밀봉부(542)의 주요부(544)상에 인쇄된 것과 상이한 기타의 인쇄물이 네크부(543)를 경유하여 밀봉부(542)의 주요부(544)에 대해 연결된 설상편(545) 상에 배치될 수도 있다.
예를 들면, 다른 적합한 실시예에서, 밀봉부(542)의 주요부(544)는 청색 배경과, 흑색 문자 및, 그 상부에 인쇄된 다른 그림을 갖는다. 설상편(545)의 배경색은 주요부(544)의 배경색과 대조되는 황색 또는 적색과 같은 색이다. 문자와 그림은 주로 흑색이나 청색 배경상에 인쇄된다. 이러한 방법으로, 주요부(544)와 설상편(545)은 컬러와 패턴에서 서로 구별된다. 결과적으로, 설상편(545)의 제거를 위한 필요에 대한 사용자의 주의를 환기시킬 수 있다.
각각의 잉크 공급 포트(513, 513')는 필름(546 : 제 2 도)에 의해 밀봉되며, 잉크 충진 바늘은 잉크 충진 포트(514, 514', 514" ; 515, 515', 515") 내에 각각 밀봉적으로 삽입되어 있다. 제 1 잉크 충진 포트(514, 514', 514")는 진공 수단에 대해 연결되며, 제 2 잉크 충진 포트(515, 515', 515")는 폐쇄되어 있다.
진공 수단은 각각의 폼 챔버(511, 511', 511")와 각각의 잉크 챔버(512, 512', 512") 내의 압력을 감소시킨다. 압력이 소정값으로 감소될 때 진공 작동은 정지되며 제 1 충진 포트는 폐쇄된다. 그 후, 제 2 충진 포트가 잉크로 충전된 측정관과 서로 유체 연통하여 배치된다. 측정관 내에 수용된 잉크는 진공 용기 내로 흡인되며, 다음 각각의 다공 부재(520, 520', 520")에 의해 흡수되며, 그 후 통기 구멍(519, 519', 519")을 경유하여 잉크 챔버(512, 512', 512") 내로 각각 유동된다.
적합한 잉크 챔버 내로 소정량의 잉크가 유동된 후에, 잉크 충진 포트(514, 514', 514" ; 515, 515', 515")와 홈(540, 540', 540") 및 통기 포트(541, 541', 541")가 감압하에 밀봉되도록, 밀봉부(542)가 뚜껑(516)의 외면에 고정된다. 그 후, 밀봉부(542)는 폼 챔버(511, 511', 511")와 잉크 챔버(512, 512', 512")의 감압 상태를 유지한다.
카트리지의 사용 전에, 밀봉부(542)의 설상편(545)이 벗겨져서 상기 설상편(545)은 네크부(543)에서 파단되어 주요부(544)로부터 분리된다. 따라서, 잉크 충진 포트(514, 514', 514")는 홈(540, 540', 540")을 경유하여 통기 포트(541,541', 541")와 서로 유체 연통하여 배치된다. 또한, 폼 챔버(511, 511', 511")는 홈(540, 540', 540")을 경유하여 통기 포트(541, 541', 541") 및 대기와 서로 유체 연통하도록 배치된다. 따라서, 잉크의 증발이 방지되면서 잉크 카트리지가 통기된다.
제 7A 도와 제 7B 도를 참조하면, 잉크 카트리지의 잉크 공급 포트(513)는 기록 헤드의 잉크 공급 바늘(550)과 정렬되도록 위치되어 있다. 그 후, 잉크 카트리지의 삽입시에 잉크 카트리지는 기록 헤드를 향해 압박된다. 잉크 공급 바늘(550)의 테이퍼 부분(551)은 필름 밀봉부(546)를 통과하며 제 7A 도에 나타낸 바와 같이 패킹 부재(530)의 구멍과 결합된다. 패킹 부재(530)는 상향으로 개방되어 있기 때문에, 상기 패킹 부재(530)는 잉크 공급 바늘(550)이 통과하는 것을 허용하며, 패킹 부재는 잉크 공급 바늘(550)의 테이퍼 부분(551)에 의해 탄성적으로 변형된다.
카트리지가 사용될 때, 잉크 공급 바늘(550)은 패킹 부재(530)를 통과한다. 패킹 부재(530)의 연결부(534)의 탄성은 테이퍼 부분(532)이 잉크 공급 바늘(550)과 결합되는 것을 가능하게 한다. 기록 헤드의 잉크 공급 바늘(550)과 패킹 부재(530)의 중심이 다소 오정렬되더라도, 잉크 공급 포트(513)와 잉크 공급 바늘(550)은 밀봉된다.
잉크 카트리지가 장착된 후에 잉크를 기록 헤드로 안내하기 위해서, 또는 잉크 방출 성능을 복구시키기 위해서, 카트리지 내의 잉크가 잉크 공급 바늘(550)을 통해 기록 헤드 내로 유동되도록, 잉크 공급 바늘(550)을 통해 기록 헤드에 부압이가해져야 한다. 압력 차이로 인해, 카트리지에 가해진 이러한 높은 부압은 대기로부터 카트리지를 밀봉시키며 격리시키는 패킹 부재(530)의 테이퍼 부분(532)이 잉크 카트리지의 내부를 향해서 제 7A 도의 상향으로 변형되게 한다. 따라서, 압력 차이는 패킹 부재(530)의 테이퍼 부분(532)이 잉크 공급 바늘(550)에 대해 탄성적으로 가압되게 하며, 이에 의해 잉크 카트리지를 밀봉시키는 것을 돕는다.
잉크 공급 바늘(550)이 패킹 부재(530)를 통해 완전히 배치되지 않을지라도, 패킹 부재(530)의 테이퍼 부분(532)의 탄성력은, 잉크 공급 바늘(550)의 테이퍼 부분(551)이 제 7B 도에 나타낸 바와 같이 테이퍼 부분(532)과의 접촉 상태를 유지하는 한, 테이퍼 부분(532)이 잉크 공급 바늘(550)과의 접촉 상태를 유지할 수 있게 한다. 따라서, 잉크 공급 바늘이 적합하게 삽입되지 않더라도, 잉크 공급 바늘(550)과 패킹 부재(530)의 기밀을 유지할 수 있다.
잉크 공급 바늘(550)의 팁은 패킹 부재(530)와의 접촉시에 밀봉되기 때문에, 카트리지 내의 사장 공간은 매우 작아질 수 있으며, 기록 헤드상에 대한 카트리지의 삽입시에 피스톤 작용에 의해 발생되는 어떠한 기포도 카트리지 내로 들어가는 것이 방지된다.
기록 헤드의 노즐 개구로부터 부압이 가해질 때에는, 다공 부재(520)에 의해 흡수된 잉크는 잉크 공급 바늘(550)의 관통 구멍(552)과 관통 구멍(524)을 경유하여 기록 헤드 내로 유동된다. 소정량의 잉크가 다공 부재(520)로부터 소비되고 다공 부재(520) 내의 수두압이 감소될 때, 잉크 챔버(512)의 압력이 통기 구멍(519)의 근처에서 다공 부재(520)의 유지력을 극복하여 기포가 통기 구멍(519)을 경유하여 잉크 챔버(512) 내로 들어가게 된다. 따라서 잉크 챔버(512) 내의 압력은 증가되며, 잉크는 폼 챔버(511) 내로 유동된다.
폼 챔버(511) 내로 유동하는 잉크는 다공 부재(520)에 의해 흡수되며 폼 챔버(511) 내의 수두압이 상승되게 된다. 통기 구멍(519)의 근처에서의 다공 부재(520)의 잉크 유지력이 잉크 챔버(512) 내의 압력과 평형을 이루는 순간에 잉크 챔버(512)로부터 폼 챔버(511) 내로의 잉크 유동이 정지된다.
제 8 도의 그래프는 이러한 과정을 도시한다. 도면에서, 문자 F는 폼 챔버(511)의 다공 부재(520)에서의 수두압을 나타내며, 문자 G는 잉크 챔버(512) 내의 잉크 액면을 나타낸다. 초기에 다공 부재(520) 내에 포함된 잉크의 소정량(w1)이 소비되어 다공 부재(520) 내의 잉크 액면이 잉크 챔버(512) 내의 압력이 통기 구멍(519)의 근처에서의 다공 부재(520)의 잉크 유지력을 극복하는 소정값으로 감소될 때, 잉크는 잉크 챔버(512)로부터 폼 챔버(511) 내로 단계적인 방식으로 유동한다. 이러한 과정은 잉크 챔버(512)의 압력과 통기 구멍(519)의 근처에서의 다공 부재(520)의 잉크 유지력의 사이에 평형이 복구될 때까지 계속된다. 이 결과, 잉크 챔버(512) 내의 잉크 액면이 점진적으로 감소될지라도, 다공 부재(520) 내의 수두압이 거의 일정한 수준으로 유지되어 잉크가 일정한 압력 차이에 의해 일정한 속도로 기록 헤드로 공급되게 된다.
소정량(w2)의 잉크가 기록 헤드에 의해 소비된 후에는, 잉크 챔버(512)에는 잉크가 잔류하지 않지만, 다공 부재(520) 내에 포함된 잉크의 양은 잉크가 잉크 챔버(512)로부터 폼 챔버(511)로 간헐적으로 공급될 때의 레벨과 동등한 레벨일 수있다. 그러므로, 다공 부재(520) 내로의 잉크 공급을 재개하기 위해 이용할 수 있는 잉크가 잉크 챔버(512)내에 더 이상 존재하지 않을지라도 다공 부재 내에 흡수된 양의 잉크를 이용하여 인쇄가 계속될 수 있다. 인쇄 중에 소정량(w3)의 잉크가 소비된 후에는 다공 부재(520) 내에 잉크 공급원이 고갈될 것이며 잉크 카트리지가 더 이상 인쇄를 지원할 수 없게 된다.
잉크 챔버(512) 내에 포함된 모든 잉크가 다공 부재(520) 내에 흡수된 때로 부터 잉크가 고갈되기까지의 인쇄 작업의 전체 기간 동안에 일정한 양의 잉크가 기록 헤드로 공급된다. 잉크 챔버(512)로부터의 잉크의 고갈은 잉크 탱크 카트리지내의 잉크의 고갈이 임박했음을 나타낸다. 이 때에 새로운 카트리지가 삽입되면 중단 없이 기록 헤드로 일정한 잉크 공급을 보장할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 잉크 카트리지의 내부 공간은 인쇄 과정 중에 부압으로 유지되어야 한다. 잉크 공급 포트와 잉크 공급 바늘 사이의 상술한 바와 같은 밀봉의 성취에 부가하여, 잉크 챔버(512)로 부터 폼 챔버(511)로의 잉크의 이송은 기록 헤드로의 일정한 잉크 유동을 보장하도록 적절히 수행되어야 한다. 하기에는, 잉크 챔버(512)로부터 폼 챔버(511)로의 잉크 공급을 제어하는 구조를 설명하겠다.
이제, 제 9 도를 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 폼 챔버(511)와 잉크 챔버(512) 사이의 경계를 도시한다. 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 나타내며, 본 실시예와 제 1 실시예 사이의 주요한 차이는 통기 구멍(519)에 형성된 단차부이다.
통기 구멍(519) 내에는 단차부(560)가 형성되어 있다. 잉크 챔버(512)의 기부의 부분(563)은 폼 챔버(511)의 기부의 부분 보다 높으며, 단차부(560)가 분할점이다. 폼 챔버와 잉크 챔버를 연결하는 홈(561)이 단차부(560)의 하부에 형성되어 있다.
다공 부재(520)는 통기 구멍(519)과 접촉하며, 통기 구멍(519)의 근처의 다공 부재(520)의 부분이 압축되도록 단차부(560)에 의해 수용되며, 이에 의해 통기 구멍(519)을 경유하여 잉크 챔버(512)와 폼 챔버(511) 사이의 요구된 압력 차이가 얻어질 수 있다. 잉크 챔버(512)의 잉크 액면이 낮은 레벨로 감소될 때에 홈(561)은 잉크 챔버(511)로부터의 잉크가 수집될 수 있게 하며, 폼 챔버(511) 내의 다공 부재(520)에 의해 흡수되게 한다. 따라서, 잉크 챔버(512) 내의 모든 잉크가 한방울도 남김 없이 인쇄를 위해 기록 헤드로 공급될 수 있다.
이제, 제 10 도를 참조하면, 본 발명의 제 4 실시예에 따라 구성된 잉크 카트리지가 도시되어 있다. 재차, 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 나타내며, 본 실시예와 제 1 실시예 사이의 주요한 차이는 각각의 챔버의 바닥의 높이가 다르다는 것이다.
잉크 챔버(512)의 바닥면(564)은 폼 챔버(511)의 바닥면(567) 보다 높으며, 이에 의해 단차부(562)를 형성한다. 단차부(562)는 다공 부재(520)의 하부 부분을 수용하며 통기 구멍(519)의 근처에서의 다공 부재(520)의 부분이 압축되게 된다. 필요시에는 잉크 챔버(512)로부터 폼 챔버(511)로 지향된 슬로프(563)가 형성되어 잉크의 공급을 보조하게 할 수 있다. 슬로프(563)는 잉크 챔버(512) 내의 잉크가캐리지의 경사와 무관하게 폼 챔버(511)로 좀더 용이하게 유동될 수 있게 하기 때문에, 잉크 챔버(512)로부터의 잉크는 기록 헤드로 지속적으로 공급될 수 있다.
제 11 도와 제 12 도를 참조하면, 본 발명의 제 5 실시예에 따라 구성된 잉크젯형 카트리지가 도시되어 있다. 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 나타내며, 본 실시예와 제 1 실시예의 주요한 차이는 관통 구멍의 형성이다. 본 실시예는 제 4 도와 제 5 도에 도시된 것과 같다.
폼 챔버(511)를 잉크 챔버(512)로부터 분리하는 중앙 격벽(510)의 표면에는 홈(519a : 제 4 도와 제 5 도)이 형성되어 있다. 홈(519a)은 폼 챔버(511) 측의 격벽(510)의 면에 형성되어 있으며, 폼 챔버(511)와 잉크 챔버(512)내의 중앙 격벽(510)의 통기 구멍(519)의 상부와 연통되어 있다. 잉크 챔버(512)로부터 폼 챔버(511)로 공기가 통할 수 있게 하며 이러한 챔버간의 유체 연통을 유지하기 위해, 홈(519a)의 하단부에 관통 구멍(519b)이 형성되어 있다. 따라서, 비교적 작은 모세관 힘을 나타내는 다공 부재(520)의 상부는 얇은 홈(519a)에 의해 형성된 공간을 경유하여 통기 구멍(519)과 유체 연통이 유지된다. 그러므로, 잉크는 잉크 챔버(512) 내의 잉크가 폼 챔버(511) 내로 지속적으로 유동되도록 공기와 원활하게 교체될 수 있으며, 그럼으로써 잉크가 과도하거나 부족하게 유동되는 것이 방지된다.
이제, 제 13 도와 제 14 도를 참조하면, 본 발명의 제 6 실시예에 따라 구성된 잉크 카트리지가 도시되어 있다. 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 나타내며, 주요한 차이는 폼 챔버(511) 내로의 돌출부를 이용하는 것이다.
제 14 도에 나타낸 바와 같이, 폼 챔버(511)의 바닥에는 말굽형 돌출부(565)가 형성되어 있다. 돌출부(565)는 잉크 챔버(512)로부터의 잉크가 폼 챔버(511) 내로 용이하게 유동되도록 통기 구멍(519)의 근처에서의 공간을 보장한다.
상술한 바와 같이, 폼 챔버(511)와 잉크 챔버(512)는 단일의 중앙 격벽(510)에 의해 서로 분리되어 있다. 제 15 도와 제 16 도에 각각 나타낸 바와 같이, 단색 잉크 카트리지의 제 7실시예와 제 8실시예에서는 잉크 챔버(571)가 폼 챔버(570)의 2면 또는 3면을 둘러싸도록 형성될 수도 있을 것이며, 통기 구멍(573)은 잉크 챔버(571)로부터 폼 챔버(570)를 분리하는 하나 이상의 벽(572)에 형성될 수도 있을 것이다. 폼 챔버(570)내에는 출구 포트(574)가 배치되어 있다. 이러한 형태의 잉크 카트리지는 전체 잉크 카트리지의 체적에 비해 비교적 많은 잉크량을 저장할 수 있다. 또한, 잉크 챔버의 위치로 인해 사용자는 잉크 고갈로 인한 잉크 카트리지의 교체가 요구되는지를 알 수 있다.
이제, 제 17 도와 제 18 도를 참조하면, 본 발명의 제 9 실시예에 따라 구성된 잉크젯형 프린터 카트리지가 도시되어 있다. 본 실시예는 제 1 실시예와 유사하지만, 주요한 차이는 잉크 공급용 카트리지 내로의 잉크 공급 바늘의 삽입시에 기록 헤드의 잉크 공급 바늘의 주면과 접촉상태로 유지되는 탄성 0링(5300)을 이용하는 것이다. 그러나, 이러한 잉크젯형 프린터는 제 1 실시예에 의해 해결된 다른 문제에 봉착된다. 캐리지상에 카트리지를 설치하고 카트리지 내에 잉크 공급 바늘을 삽입할 때에 큰 마찰력이 발생할 수도 있다. 이는 기록 헤드와 캐리지상에 과도한 변형이 발생되게 한다. 또한, 0링(5300)은 카트리지의 본체(5302)에 의해 그 주변부에서 지지된다. 잉크 공급용 카트리지 내로의 잉크 공급 바늘의 삽입시에 기록 헤드의 카트리지와 잉크 공급 바늘간의 오정렬이 있는 경우에는 카트리지를 설치하기가 곤란하다. 또한, 3색 잉크를 위한 탱크(5304, 5306, 5308)가 제 18 도에 나타낸 바와 같이 일체로 통합되는 3색 잉크 카트리지에서는 잉크 공급 바늘 중의 어느 하나라도 카트리지와 오정렬되는 경우에는 기록 헤드상에 그러한 카트리지를 설치하기가 매우 곤란하다.
따라서, 상술한 설명으로부터 명백해진 상기 목적들은 효과적으로 성취될 수 있으며, 본 발명의 범위 및 정신을 벗어나지 않는 범위에서 상기 구조 및 상술한 방법을 수행하는데 소정의 변경이 취해질 수도 있으며, 상술한 설명 및 첨부 도면에 포함된 설명은 예시적인 것이며 제한적이지 않은 것으로 해석할 수 있다.
또한 본원에 설명된 본 발명의 모든 특징 및, 본 발명의 범위의 모든 설명은 하기의 청구범위에 포함된다.
제 1 도는 본 발명의 한 실시예에 따른 잉크젯형 기록 장치의 잉크 공급 시스템을 도시한 개략도.
제 2 도는 본 발명의 제 1 실시예에 따라 구성된 다색 잉크젯 프린터 카트리지의 단면도.
제 3 도는 제 2 도의 관점으로부터 90˚회전된 제 1 실시예의 단면도.
제 4 도는 뚜껑이 제거된 상태의 제 2 도 및 제 3 도의 잉크 카트리지를 도시한 사시도.
제 5 도는 본 발명의 제 2 실시예에 따라 구성된 단색 잉크 카트리지를 도시한 사시도.
제 6A 도는 제 2 도에 도시된 뚜껑의 평면도.
제 6B 도는 밀봉재가 부착된 상태의 뚜껑을 도시한 평면도.
제 7A 도는 본 발명에 따라 내부에 잉크 공급 바늘이 삽입된 상태의 패킹 부재를 도시한 단면도.
제 7B 도는 삽입되기 전의 패킹 부재의 단면도.
제 8 도는 잉크 소비와, 수두압 및 잉크 챔버 내에 잔류하는 잉크량의 관계를 도시한 그래프.
제 9 도는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 잉크 챔버와 폼 챔버(foam chamber) 사이의 경계를 도시한 잉크 카트리지의 부분 단면도.
제 10 도는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 잉크 챔버와 폼 챔버 사이의 경계를 도시한 잉크 카트리지의 부분 단면도.
제 11 도는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 잉크 챔버와 폼 챔버 사이의 경계를 도시한 잉크 카트리지의 부분 단면도.
제 12 도는 제 11 도의 선 33-33을 따른 단면도.
제 13 도는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 잉크 챔버와 폼 챔버 사이의 경계를 도시한 잉크 카트리지의 부분 단면도.
제 14 도는 제 13 도의 선 35-35를 따른 단면도.
제 15 도는 본 발명의 제 7 실시예에 따라 구성된 잉크 카트리지를 도시한 단면도.
제 16 도는 본 발명의 제 8 실시예에 따라 구성된 잉크 카트리지를 도시한 단면도.
제 17 도는 본 발명의 제 9 실시예에 따라 구성된 잉크젯형 프린터용 잉크 카트리지를 도시한 단면도.
제 18 도는 제 17 도의 관점으로부터 90˚ 회전된 본 발명의 제 9 실시예에 따라 구성된 잉크젯형 프린터용 잉크 카트리지를 도시한 단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 인쇄 헤드 유니트 2 : 연결 부재
3 : 잉크 탱크 4 : 캠 부재
5 : 감압 펌프 501 : 주용기
510 : 중앙 격벽 511, 511', 511" : 폼 챔버
512, 512', 512" : 잉크 챔버 513, 513' : 잉크 공급 포트
515, 514 : 잉크 충진 포트 516 : 뚜껑
516a, 516b : 돌출부 520 :다공부재
523 : 오목부 530 : 패킹 부재
532 : 테이퍼 부분 5112a, 5112b : 셀

Claims (18)

  1. 제 1 챔버와,
    상기 제 1 챔버와의 사이에서 상기 카트리지내에 형성된 통로를 통해 상기 제 1 챔버와 연통되는 제 2 챔버와,
    상기 카트리지의 외부로 잉크를 공급하기 위해 상기 제 2 챔버의 벽을 통해 연장되는 잉크 공급 포트 및,
    상기 잉크 공급 포트 내에 제공된 깔때기형 패킹 부재를 구비하며,
    상기 패킹 부재는 넓은 단부와 좁은 단부를 갖는 구멍을 구비하고, 잉크젯형 기록 장치의 잉크 공급 바늘을 수용하면서 상기 잉크 공급 바늘의 외주부에 대해 탄성적으로 접촉되도록 치수 설정되며,
    상기 패킹 부재는 상기 잉크 공급 바늘이 상기 잉크 공급 포트 내에 배치되어 있을 때, 상기 잉크 공급 바늘을 통한 잉크 유동 이외의 상기 잉크 공급 포트를 통한 잉크의 유동을 방지하며, 상기 구멍의 상기 좁은 단부는 상기 제 2 챔버로부터 이격되어 배치되는 잉크젯형 기록 장치용 잉크 탱크 카트리지.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 잉크 공급 포트는 내벽에 의해 형성된 통로를 구비하며, 상기 패킹 부재는 상기 패킹 부재의 넓은 단부에 대해 상기 제 2 챔버에 근접한 영역에서 연결된 상기 잉크 공급 포트의 내벽에 의해 지지된 지지부를 구비하는 잉크젯형 기록 장치용 잉크 탱크 카트리지.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 잉크 공급 포트를 통한 상기 통로는 상기 제 2 챔버에 근접한 단면적이 작은 영역과, 단면적이 큰 영역의 사이의 단차 영역을 구비하며, 상기 단면적이 큰 영역은 단차 영역과 접하는 잉크젯형 기록 장치용 잉크 탱크 카트리지.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 통로의 단면적이 큰 영역은 측방향 홈을 구비하며, 상기 지지부는 상기 홈 내에 수용되는 돌출부를 구비하는 잉크젯형 기록 장치용 잉크 탱크 카트리지.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 지지부는 관 형상인 잉크젯형 기록 장치용 잉크 탱크 카트리지.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 잉크 공급 포트로 잉크를 전달하기 위한 상기 제 2 챔버내에 다공 부재를 구비하며,
    상기 제 1 챔버는 상기 제 2 챔버 내의 상기 다공 부재로 전달되는 잉크를 수용하기 위한 치수를 갖는 잉크젯형 기록 장치용 잉크 탱크 카트리지.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 챔버와 상기 제 2 챔버는 일체 형성 유니트로 형성되는 잉크젯형 기록 장치용 잉크 탱크 카트리지.
  8. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 잉크 탱크 카트리지는 단일의 일체형 탱크를 형성하는 다수의 상기 일체 형성 유니트를 구비하며,
    각각의 유니트는 각각 다른 종류의 잉크를 수용하는 잉크젯형 기록 장치용 잉크 탱크 카트리지.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 잉크 공급 포트는 상기 제 2 챔버 내로 돌출되면서, 상기 잉크 공급 포트로의 입구가 형성된 돌출부를 구비하며,
    상기 돌출부는 상기 잉크 공급 포트로의 입구 영역 내에서 상기 다공 부재에 결합되며 상기 다공 부재의 일부를 국부적으로 압축하는 잉크젯형 기록 장치용 잉크 탱크 카트리지.
  10. 제 6 항에 있어서, 상기 잉크 공급 포트에 대해 상기 다공 부재를 압축하기 위한 돌출부를 또한 구비하며,
    상기 돌출부는 상기 잉크 공급 포트에 대향되는 상기 제 2 챔버의 내부에 형성되는 잉크젯형 기록 장치용 잉크 탱크 카트리지.
  11. 제 6 항에 있어서, 상기 다공 부재는 상기 제 2 챔버 내에 삽입되기 전에 상기 제 2 챔버의 체적 보다 큰 체적을 갖는 잉크젯형 기록 장치용 잉크 탱크 카트리지.
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 돌출부상에 형성되며 상기 잉크 공급 포트로의 입구를 형성하는 오목부를 또한 구비하며,
    상기 잉크 공급 포트는 상기 다공 부재로부터 이격된 상기 오목부로부터 연장되는 잉크 통로를 구비하며,
    상기 오목부는 상기 돌출부의 상기 오목부에 인접한 상기 잉크 통로의 단면적보다 큰 단면적을 가지며,
    상기 다공 부재와 상기 잉크 통로의 사이의 상기 오목부상에 배치된 필터를 구비하는 잉크젯형 기록 장치용 잉크 탱크 카트리지.
  13. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 챔버 내에 다수의 서브챔버를 형성하기 위해 상기 제 1 챔버 내에 배치된 하나 이상의 격벽을 또한 구비하는 잉크젯형 기록 장치용 잉크 탱크 카트리지.
  14. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 챔버 내에 배치된 리브를 또한 구비하며,
    상기 리브는 상기 제 1 챔버의 내면상에 배치되고 수직으로 연장되는 잉크젯형 기록 장치용 잉크 탱크 카트리지.
  15. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 잉크 공급 포트는 상기제 2 챔버로부터 이격된 출구를 구비하며,
    상기 출구 주위에서 상기 잉크 공급 포트를 밀봉하기 위해 배치되면서, 상기 잉크 탱크 카트리지가 상기 잉크 공급 바늘상에 설치될 때 상기 잉크 공급 바늘에 의해 천공되도록 구성되어 있는 상기 패킹 부재로부터 분리된 밀봉 부재를 또한 구비하는 잉크젯형 기록 장치용 잉크 탱크 카트리지.
  16. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 카트리지는 상기 기록 장치의 잉크 공급 바늘이 상기 잉크 공급 포트 내에 수용되도록 상기 기록 장치상에 제거 가능하게 장착되도록 구성되는 잉크젯형 기록 장치용 잉크 탱크 카트리지.
  17. 내부에 챔버를 구비하는 하우징과,
    상기 하우징의 벽을 통해 연장되며, 상기 하우징의 상기 챔버를 향해 지향된 제 1 개구와 상기 하우징의 상기 벽으로부터 멀어지는 방향으로 지향된 제 2 구멍을 갖는 잉크 공급 포트 및,
    상기 잉크 공급 포트 내에 제공된 깔때기형 패킹 부재를 구비하며,
    상기 패킹 부재는 넓은 단부와 좁은 단부를 갖는 구멍을 구비하고, 잉크젯형 기록 장치의 잉크 공급 바늘을 수용하면서 상기 잉크 공급 바늘의 외주부에 대해 탄성적으로 접촉되도록 치수 설정되며,
    상기 패킹 부재는 상기 잉크 공급 바늘이 상기 잉크 공급 포트 내에 배치되어 있을 때, 상기 잉크 공급 바늘을 통한 잉크 유동 이외의 상기 잉크 공급 포트를통한 잉크의 유동을 방지하며, 상기 구멍의 상기 좁은 단부는 상기 제 2 챔버로부터 이격되어 배치되는 잉크젯형 기록 장치용 잉크 탱크 카트리지.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 잉크 탱크 카트리지가 상기 잉크 공급 바늘상에 설치되기 전에 상기 잉크 공급 포트를 밀봉하도록 배치된 상기 패킹 부재로 부터 분리된 밀봉 부재를 또한 구비하며,
    상기 밀봉 부재는 상기 잉크 탱크 카트리지가 상기 잉크 공급 바늘상에 설치될 때 상기 잉크 공급 바늘에 의해 천공되는 잉크젯형 기록 장치용 잉크 탱크 카트리지.
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