KR100381991B1

KR100381991B1 - 잉크젯형기록장치용잉크탱크카트리지

Info

Publication number: KR100381991B1
Application number: KR1019950030397A
Authority: KR
Inventors: 시나다사토시; 모치즈키세이지; 미야자와요시노리; 고바야시다카오; 고이케히사시; 스다유키하루
Original assignee: 세이코 엡슨 가부시키가이샤
Priority date: 1994-09-16
Filing date: 1995-09-16
Publication date: 2003-07-12
Also published as: GB9519047D0; NL1001205C2; HK1008422A1; JP3513979B2; IT1280465B1; NL1001207C2; DE19534577C2; ITTO950734A0; CN1470384A; FR2727055B1; NZ280046A; JPH08132635A; FR2726504B1; ES2123398A1; CN1473710A; CN1133784A; GB2293142A; AU689297B2; CN1125176A; CN1550341A

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 일체형 유니트로 형성되며, 상기 잉크 탱크 카트리지는 또한 상기 제 1 챔버로부터 각각의 제 2 챔버를 분리하는 카트리지 내에 배치된 격벽을 가지며, 상기 두 개의 챔버는 그 사이에 배치된 격벽의 바닥의 근처에 위치된 연통 구멍을 통해 서로 연통하며, 상기 연통 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 프린터 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 프린터 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, 잉크젯 기록 헤드와 잉크 카트리지가 이동식 캐리지 (movable carriage) 상에 장착되어 있는 잉크젯형 프린터용 잉크 카트리지에 관한 것이며, 특히 오래된 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 581,531 호에 개시되어 있다. 상기 특허에 개시된 프린터에서는, 캐리지의 이동에 의해 발생되는 잉크 카트리지의 이동에 기인한 기포 또는 잉크 레벨의 변동에 의해 유발되는 인쇄 실패를 방지하기 위하여, 잉크 용기가 두 개의 영역으로 분할되어 있다. 기록 헤드에 인접한 용기의 제 1 영역은 다공 부재(porous member) 내에 스며든 잉크를 수용하며, 제 2 영역은 다공 부재 없이 액상의 잉크를 포함한다. 이러한 구조는 카트리지 내에서의 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 프린터 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 공차(tolerance)가 크면서도 최소의 힘을 이용해서 설치될 수 있으며, 사장 공간(dead space)을 가능한 한 작게 발생시키면서 기록 헤드와 협력하여 충분한 밀봉성의 밀봉부를 달성할 수 있는 잉크젯형 프린터용 카트리지를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 다공 부재를 포함하는 챔버 내에서 부압(negative pressure)을 유지하면서 기포가 기록 헤드로 유입되는 것을 방지하는 것이다.

본 발명의 제 1 양태에 따르면,

다수의 제 1 챔버와,

상기 제 1 챔버에 인접하며 제 1 챔버와 관련된 다수의 제 2 챔버와,

카트리지 내에 배치된 다수의 격벽으로서, 상기 각각의 격벽은 상기 관련 챔버들 사이에 배치되어 내부에 형성된 연통 구멍(communicating hole, 運通孔; 주로 잉크가 통과하는 부분)으로 형성되며, 상기 연통 구멍은 측방향 양단부로부터 이격된 상기 격벽의 바닥의 작은 부분을 따라서 연장되며, 상기 제 2 챔버는 상기 연통 구멍을 거쳐 상기 제 1 챔버와 연통하는, 다수의 격벽과,

다수의 잉크 공급 포트로서, 각각은 상기 다수의 제 2 챔버 중의 각각의 하나의 바닥벽을 통해 연장되며, 상기 다수의 잉크 공급 포트는 잉크를 상기 카트리지의 외부로 공급하며, 상기 제 1 챔버 및 관련 제 2 챔버는 일체형 유니트로 형성되는, 다수의 잉크 공급 포트와,

잉크를 관련 잉크 공급 포트로 이송하도록 상기 제 2 챔버의 각각에 위치된 다공 부재와,

상기 잉크 공급 포트와 연통 구멍으로부터 이격된 위치에서 상기 각각의 제 2 챔버와 상기 카트리지의 외부간을 연통하는 통기 포트를 구비하는, 잉크젯형 기록 장치용 잉크 탱크 카트리지가 제공된다.

본 발명의 제 2 양태에 따르면, 기록 매체 상에 잉크를 출력하기 위한 잉크젯형 기록 장치로서,

잉크를 방출하는 기록 헤드와,

상기 잉크젯형 기록 장치에 잉크를 이송하기 위해 상기 잉크젯형 기록 장치의 상기 기록 헤드 상에 제거 가능하게 설치되는 다색 잉크 탱크 카트리지를 구비하며,

상기 잉크 탱크 카트리지는,

다수의 제 1 챔버와,

싱기 카트리지 내에 배치되는 다수의 격벽으로서, 상기 각각의 격벽은 관련 챔버 사이에 배치되어 내부에 형성된 연통 구멍으로 형성되며, 상기 연통 구멍은 측방향 양단부로부터 이격된 상기 격벽의 바닥의 작은 부분을 따라서 연장되며, 상기 제 2 챔버는 상기 연통 구멍을 거쳐 제 1 챔버와 연통되는, 다수의 격벽과,

잉크를 관련 잉크 공급 포트에 이송하도록 위치된 각각의 상기 제 2 챔버 내의 다공부재와,

상기 잉크 공급 포트와 상기 연통 구멍으로부터 이격된 위치에서 상기 각각의 제 2 챔버와 상기 카트리지의 외부의 사이로 연통하는 통기 포트를 포함하는, 잉크젯형 기록 장치가 제공된다.

본 발명의 제 3 양태에 따르면,

잉크젯형 기록 장치에 잉크를 공급하며 기록 매체 상에 잉크를 출력하는 잉크 공급 및 출력 시스템으로서,

잉크를 방출하는 기록 헤드와,

상기 잉크 탱크 카트리지는,

다수의 제 1 챔버와,

상기 카트리지 내에 배치되는 다수의 격벽으로서, 상기 각각의 격벽은 관련챔버 사이에 배치되어 내부에 형성된 연통 구멍으로 형성되며, 상기 연통 구멍은 측방향 양단부로부터 이격된 상기 격벽의 바닥의 작은 부분을 따라서 연장되며, 상기 제 2 챔버는 상기 연통 구멍을 거쳐 제 1 챔버와 연통되는, 다수의 격벽과,

잉크를 관련 잉크 공급 포트에 이송하도록 위치된 각각의 상기 제 2 챔버 내의 다공 부재와,

상기 잉크 공급 포트와 상기 연통 구멍으로부터 이격된 위치에서 상기 각각의 제 2 챔버와 상기 카트리지의 외부의 사이로 연통하는 통기 포트를 포함하는, 잉크 공급 및 출력 시스템이 제공된다.

본 발명의 제 4 양태에 따르면,

잉크젯형 기록 헤드로 잉크를 제공하는 잉크 제공 방법으로서,

잉크 저장하도록 적용된 다수의 제 1 챔버와 잉크가 스며든 각각의 다공 부재를 수용하도록 적용된 다수의 제 2 챔버를 갖는 잉크 탱크 카트리지를 제공하는 단계로서, 상기 제 1 및 제 2 챔버의 각각은 격벽에 의해 서로 분리되는, 잉크 탱크 카트리지 제공 단계와,

측방향 양단부로부터 이격된 상기 격벽의 바닥의 작은 부분을 따라서 연장되는 연통 구멍을 통해서 상기 관련 제 1 챔버 및 제 2 챔버의 사이에 잉크를 연통시키며, 상기 제 2 챔버는 상기 연통 구멍을 통해 상기 제 1 챔버와 연통하고, 상기 각각의 제 2 챔버의 바닥벽을 통해 연장되는 잉크 공급 포트를 통해서 상기 각각의 제 2 챔버 내의 다공 부재로부터 잉크를 회수하는 단계, 및

상기 잉크 공급 포트로부터 이격된 위치에서 상기 각각의 제 2 챔버로 대기를 제공하는 단계를 구비하는, 잉크 제공 방법이 제공된다.

본 발명의 제 5 양태에 따르면,

제 1 챔버와,

상기 제 1 챔버에 인접되며 제 1 챔버와 관련된 제 2 챔버와,

카트리지 내에 배치되며 상기 관련 챔버 사이에 배치되어 내부에 형성된 연통 구멍으로 형성된 격벽으로서, 상기 연통 구멍은 측방향 양단부로부터 이격된 상기 격벽의 바닥의 작은 부분을 따라서 연장되며, 상기 제 2 챔버는 상기 연통 구멍을 통해 상기 제 1 챔버와 연통되는, 격벽과,

상기 제 2 챔버의 바닥벽을 통해 연장되며 상기 카트리지의 외부에 잉크를 공급하는 잉크 공급 포트로서, 상기 제 1 및 제 2 챔버는 일체형 유닛으로 형성되는, 잉크 공급 포트와,

잉크를 잉크 공급 포트로 이송하도록 위치결정된 상기 제 2 챔버내의 다공 부재와,

상기 잉크 공급 포트와 연통 구멍으로부터 이격된 위치에서 상기 제 2 챔버와 상기 카트리지의 외부의 사이로 연통하는 통기 포트를 구비하는, 잉크젯형 기록장치용 잉크 탱크 카트리지가 제공된다.

본원에 설명된 실시예와 유사한 장치가 개시되어 있는, 공동 계류중인 영국 특허출원 제 9519071.6 호 및 제 9519047.6 호를 참조한다.

일반적으로, 본 발명에 따르면 잉크 공급식 프린터가 제공된다. 잉크는 잉크 공급 포트와 한 쌍의 측벽을 갖는 잉크 탱크를 포함하는 잉크 공급 시스템에 의해 프린터 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 그것에 의해 국부적으로 압축된다. 상기 잉크 수용 및 이송 부재는 프린터 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 챔버와 폼 챔버를 격리시키며, 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 바늘의팁은 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 포트와 잉크 공급 바늘 사이의 상대 오정렬이 조정되어 잉크 공급 포트가 확실하게 밀봉될 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 설명에 예시되어 있고, 본 발명의 범위는 청구 범위에 나타내질 것이다.

본 발명의 더욱 자세한 이해를 위해, 첨부 도면을 참조하여 실시예를 설명한다.

(적합한 실시예의 설명)

본 발명에 따른 프린터 헤드는 4색 프린터 플로터(plotter) 또는 컬러 이미지 프린터에서 사용될 수 있으며, 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 유지에 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 부재(piezo-electric members)의 변위 또는 변환기를 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 일점 쇄선(one-dot line)을 형성하도록 인쇄 용지의 공급 방향에 대해 직각인 방향으로 프린터 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 프린터 헤드에 관한 것이며, 특히 잉크 탱크에 관한 것이므로 프린터의 전체적인 구조에 대한 상세한 설명은 한 가지의 예로만 주어진다.

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 : 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 581,531 호, 제 609,863 호, 제 584 ,823 호 등에 개시된 구조들 중에서 어떠한 구조도 가질 수 있다.

잉크 카트리지는 어느 정도의 오정렬을 조정하면서 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 카트리지 내에 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{상기 포트들 중의 하나만이 도면에 도시되어 있고, 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 되어 있다.

제 2 도와 제 3 도를 참조하면, 주용기(501)의 상단부는 뚜껑(516)에 의해밀봉되어 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)기 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(516)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 이동은 각각의 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 조정하면서, 각각의 패킹 부재와 잉크 공급 바늘 사이의 기밀이 유지될 수 있다.

폼 챔버(511, 511', 511")와 잉크 챔버(512, 512', 512")를 각각 격리하는 중앙 격벽(510)에는 연통 구멍(519, 519', 519")이 형성되어 있다. 소정의 높이까지 연장되는 슬롯(519a, 519a', 519a")이 기체와 액체간의 교체를 위하여 연통 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 연통 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 연통 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 카트리지보다 작은 크기로 형성될 수 있지만, 흑색 잉크용 잉크 챔버(5112)는 컬러 잉크용의 각각의 대응하는 잉크 챔버 보다 큰 용량을 가질 수 있다. 본 발명의 제 2 실시예에 따른 혹시 잉크용 카트리지 폼 챔버(5111)와 잉크 챔버(5112)를 분리하는 중앙 격벽(5110)과 용기(5100)의 측벽(5100a) 사이로 연장되도록 용기(5100) 내에 형성된 격벽(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 연상되는 중앙 격벽(5110)의 연통 구멍(5119)을 통해 폼 챔버(5111)와 서로 유체 연통하게 유지되어 있다. 또한, 연통 구멍은 격벽(5117)의 하부에 형성될 수도 있다.

카트리지가 캐리지 상에 설치될 때 용이하게 볼 수 있는 벽(5100a)의 내면 상에는, 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 레벨을 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.

챔버들(511, 511', 511")로부터 잉크가 충전된 후에, 잉크 충전 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 부분들은노출시키지 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 배경, 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 배경 상에 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 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 내로흡인되고 나서, 각각의 다공 부재(520, 520', 520")에 의해 흡수되며, 그 후 연통 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 부압이 가해져야 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 있게한다. 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 헤드 상에 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 잉크 레벨이 감소될 때, 잉크 챔버(512)의 압력이 연통 구멍(519)의 근처에서 다공 부재(520)의 유지력을 극복하여, 기포가 연통 구멍(519)을 경유하여 잉크 챔버(512) 내로 들어가게 된다. 따라서, 잉크 챔버(513) 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 잉크 레벨이 상승되게 된다. 연통 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 압력 레벨을 나타내며, 문자 G는 잉크 챔버(512) 내의 잉크 레벨을 나타낸다. 초기에 다공 부재(520) 내에 포함된 잉크의소정량(w1)이 소비되어 다공 부재(520) 내의 잉크 레벨이 잉크 챔버(512) 내의 압력이 연통 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 연통 구멍(519)의 근처에서의 다공 부재(520)의 잉크 유지력의 사이에 평형이 복구될 때까지 계속된다. 이 결과, 잉크 챔버(512) 내의 잉크 레벨이 점진적으로 감소될지라도, 다공 부재(520) 내의 압력 레벨이 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 수 있다. 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 카트리지 내의 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 달성에 부가하여, 잉크 챔버(512)로부터 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 연통 구멍(519)에 형성된 단차부이다.

연통 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 연통 구멍(519)과 접촉하며, 연통 구멍(519)의 근처의 다공 부재(520)의 부분이 압축되도록 단차부(560)에 의해 수용되며, 이에 의해 연통 구멍(519)을 경유하여 잉크 챔버(512)와 폼 챔버(511) 사이의 요구된 압력 차이가 얻어질 수 있다. 잉크 챔버(512)의 잉크 레벨이 낮은 레벨로 감소될 때에 홈(561)은 잉크 챔버(511)로부터의 잉크가 수집될 수 있게 하며, 폼 챔버(511) 내의 다공부재(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. 또, 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 연통 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 잉크가 캐리지의 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 중앙격벽(510)의 연통 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 연통 구멍(519)과 유체 연통이 유지된다. 그러므로, 잉크는 잉크 챔버(512) 내의 잉크가 폼 챔버(511) 내로 지속적으로 유동되도록 공기와 원활하게 교체될 수 있어서, 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 연통 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 7 실시예와 제 8 실시예에서는 잉크 챔버(571)가 폼 챔버(570)의 2면 또는 3면을 둘러싸도록 형성될 수도 있을 것이며, 연통 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 저장할수 있다. 또한, 잉크 챔버의 위치로 인해 사용자는 잉크 고갈로 인한 잉크 카트리지의 교체가 요구되는지를 알 수 있다.

이제, 제 17도와 제 18도를 참조하면, 본 발명의 제 9실시예에 따라 구성된 잉크젯형 프린터 카트리지가 도시되어 있다. 본 실시예는 제 1실시예와 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. 캐리지 상에 카트리지를 설치하고 카트리지 내에 잉크 공급 바늘을 삽입할 때에 큰 마찰력이 발생할 수도 있다. 이는 기록 헤드와 캐리지 상에 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 18도에 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 소비, 압력 레벨 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 잉크젯 프린터용 잉크 카트리지를 도시한 단면도.

제 18 도는 제 17 도의 관점으로부터 90°회전된 본 발명의 제 9 실시예에 따라 구성된 잉크젯 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 : 흡입 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 : 다공 부재

523 : 오목부 530 : 패킹 부재

532 : 테이퍼 부분 5112a, 5112b : 셀

Claims

잉크젯형 기록 장치용 잉크 탱크 카트리지에 있어서,

다수의 제 1 챔버와,

상기 제 1 챔버에 인접하며 제 1 챔버와 관련된 다수의 제 2 챔버와,

상기 카트리지 내에 배치된 다수의 격벽으로서, 상기 각각의 격벽은 상기 관련 챔버 사이에 배치되어 내부에 형성된 연통 구멍(communicating hole)으로 형성되며, 상기 연통 구멍은 측방향 양단부로부터 이격된 상기 격벽의 바닥의 작은 부분을 따라서 연장되며, 상기 제 2 챔버는 상기 연통 구멍을 거쳐 상기 제 1 챔버와 연통하는, 다수의 격벽과,

다수의 잉크 공급 포트로서, 각각은 상기 다수의 제 2 챔버 중의 각각의 하나의 바닥벽을 통해 연장하며, 상기 다수의 잉크 공급 포트는 잉크를 상기 카트리지의 외부로 공급하며, 상기 제 1챔버 및 관련 제 2 챔버는 일체형 유니트로 형성되는, 다수의 잉크 공급 포트와,

잉크를 관련 잉크 공급 포트로 이송하도록 상기 제 2 챔버의 각각에 위치된 다공 부재와,

상기 잉크 공급 포트와 연통 구멍으로부터 이격된 위치에서 상기 각각의 제 2 챔버와 상기 카트리지의 외부간을 연통하는 통기 포트를 구비하는, 잉크젯형 기록 장치용 잉크 탱크 카트리지.
제 1 항에 있어서, 상기 관련된 제 1 챔버 및 각각의 제 2 챔버와 관련된 다공 부재는 다른 제 1 및 제 2 챔버 내의 잉크와는 상이한 잉크를 포함하는, 잉크젯형 기록 장치용 잉크 탱크 카트리지.
제 1 항에 있어서, 상기 각각의 연통 구멍의 하부에 형성된 관련 단차부를 더 구비하며, 상기 관련 제 1 및 제 2 챔버를 연결하는 홈이 상기 관련 단차부의 하부에서 상기 잉크 카트리지 내에 형성되는, 잉크젯형 기록 장치용 잉크 탱크 카트리지.
제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 각각의 제 2 챔버의 상기 격벽의 내면 상에 형성된 돌출부를 더 구비하며, 각각의 상기 돌출부는 잉크의 유동을 보조하기 위하여 상기 관련 연통 구멍의 주위에 공간을 유지하는, 잉크젯형 기록 장치용 잉크 탱크 카트리지.
제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 격벽 내의 상기 각각의 연통 구멍의 하부에 형성된 단차부를 더 구비하는, 잉크젯형 기록 장치용 잉크 탱크 카트리지.
제 5 항에 있어서, 상기 관련 제 1 챔버에 인접한 상기 각각의 단차부의 부분은 상기 관련 제 2 챔버에 인접한 부분 보다 노픈, 잉크젯형 기록 장치용 잉크탱크 카트리지.
제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 관련 제 2 챔버의 측부 및 각각의 연통 구멍 위의 각각의 상기 격벽에 형성된 각각의 수직 방향으로 연장되는 얇은 홈을 더 구비하며, 상기 각각의 홈은 각각의 관련 연통 구멍과 유체 연통되며, 상기 각각의 홈은 상기 관련 제 1 및 제 2 챔버간의 공기 및 잉크의 유동을 보조하는, 잉크젯형 기록 장치용 잉크 탱크 카트리지.
제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 관련 잉크 공급 포트와 대향되는 상기 제 2 챔버의 표면상에 배치된 상기 각각의 제 2 챔버의 내벽상에 형성된 돌출부를 더 구비하며, 상기 돌출부는 상기 관련 다공 부재를 상기 관련 잉크 공급 포트에 대해 압축하는, 잉크젯형 기록 장치용 잉크 탱크 카트리지.
제 8 항에 있어서, 상기 각각의 잉크 공급 포트는 상기 제 2 챔버 내로 돌출된 입구를 갖는 돌출부를 포함하는, 잉크젯형 기록 장치용 잉크 탱크 카트리지.
제 9 항에 있어서, 상기 제 2 챔버 내에 배치되기 전의 상기 각각의 다공 부재의 체적은 그것이 수용되는 관련 제 2 챔버의 체적보다 큰, 잉크젯형 기록 장치용 잉크 탱크 카트리지.
제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 챔버의 내면 상에 형성된 각각의 수직 연장 리브를 더 구비하며, 상기 각각의 리브는 잉크의 유동을 보조하는, 잉크젯형 기록 장치용 잉크 탱크 카트리지.
제 11 항에 있어서, 상기 관련 잉크 공급 포트에 대향되는 상기 제 2 챔버의 표면 상에 배치된 상기 각각의 제 2 챔버의 내벽 상에 형성된 돌출부를 더 구비하며 상기 돌출부는 상기 관련 잉크 공급 포트에 대해 상기 관련 다공 부재를 압축하는 잉크젯형 기록 장치용 잉크 탱크 카트리지.
제 12 항에 있어서, 상기 각각의 잉크 공급 포트는 상기 제 2 챔버 내로 돌출 되는 입구를 갖는 부분을 포함하는, 잉크젯형 기록 장치용 잉크 탱크 카트리지.
제 12 항에 있어서, 제 2 챔버 내에 배치되기 전의 상기 각각의 다공 부재의 체적은 그것이 수용되는 상기 관련 제 2 챔버의 체적보다 큰, 잉크젯형 기록 장치용 잉크 탱크 카트리지.
제 12 항에 있어서, 상기 각각의 제 1 챔버의 내면 상에 형성된 각각의 수직 연장 리브를 더 구비하며, 상기 각각의 리브는 잉크의 유동을 보조하는, 잉크젯형 기록 장치용 잉크 탱크 카트리지.
제 12 항에 있어서, 상기 각각의 통기 포트는 만곡된 홈으로서 부분적으로 형성되는, 잉크젯형 기록 장치용 잉크 탱크 카트리지.
제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 2 챔버는 폼 챔버이며 상기 제 1 챔버는 잉크 챔버인, 잉크젯형 기록 장치용 잉크 탱크 카트리지.
제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기록 장치의 다수의 잉크 공급 바늘 중의 하나가 각각의 잉크 공급 포트 내에 수용되도록 상기 카트리지는 상기 기록 장치 상에 제거 가능하게 설치되도록 구성되는, 잉크젯형 기록 장치용 잉크 탱크 카트리지.
잉크젯형 기록 장치용 잉크 탱크 카트리지에 있어서,

제 1 챔버와,

상기 제 1 챔버에 인접하며 제 1 챔버와 관련된 제 2 챔버와,

상기 카트리지 내에 배치되며 상기 관련 챔버 사이에 배치되어 내부에 형성된 연통 구멍으로 형성된 격벽으로서, 상기 연통 구멍은 측방향 양단부로부터 이격된 상기 격벽의 바닥의 작은 부분을 따라서 연장되며, 상기 제 2 챔버는 상기 연통 구멍을 통해 상기 제 1 챔버와 연통하는, 격벽과,

상기 제 2 챔버의 하부벽을 통해 연장되며 상기 카트리지의 외부에 잉크를 공급하는 잉크 공급 포트로서, 상기 제 1 및 제 2 챔버는 일체형 유닛으로 형성되는, 잉크 공급 포트와,

잉크를 잉크 공급 포트로 이송하도록 위치된 상기 제 2 챔버 내의 다공 부재와,

상기 잉크 공급 포트와 연통 구멍으로부터 이격된 위치에서 상기 제 2 챔버와 상기 카트리지의 외부간을 연통하는 통기 포트를 구비하는, 잉크젯형 기록 장치용 잉크 탱크 카트리지.
잉크젯형 기록 장치용 잉크 카트리지에 있어서,

상기 잉크 카트리지의 표면내의 적어도 하나의 통기 포트와,

상기 카트리지가 사용되지 않을 때 대기와 연통하지 않도록 상기 적어도 하나의 통기 포트를 밀봉하고 상기 카트리지가 사용될 때 대기와 연통하도록 상기 적어도 하나의 통기 포트를 밀봉하지 않는 공기 불침투성 밀봉부재를 구비하는, 잉크젯형 기록 장치용 잉크 카트리지.
제 20 항에 있어서,

상기 밀봉부재는 주요부와 설상편을 포함하며, 상기 설상편은 네크부를 거쳐서 상기 주요부에 제거가능하게 연결된, 잉크젯형 기록 장치용 잉크 카트리지.
제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,

적어도 하나의 통기 포트는 다수의 통기 포트를 구비하는, 잉크젯형 기록 장치용 잉크 카트리지.
제 22 항에 있어서,

다수의 챔버를 또한 구비하며, 다수의 챔버 각각이 다수의 통기 포트 중의 각각의 하나와 연통되는, 잉크젯형 기록 장치용 잉크 카트리지.
제 23 항에 있어서,

다수의 다공부재를 또한 구비하며, 다수의 다공부재 각각이 상기 다수의 챔버 중의 각각의 하나에 포함된, 잉크젯형 기록 장치용 잉크 카트리지.
제 20 항 또는 제 21항에 있어서,

상기 통기 포트로 공기만이 유동하는, 잉크젯형 기록 장치용 잉크 카트리지.
제 21 항에 있어서,

상이한 패턴 및/또는 색상이 상기 주요부와 상기 설상편 상에 인쇄되며, 상기 네크부 상기 설상편과 상기 주요부 사이의 경계로서 작용하는, 잉크젯형 기록 장치용 잉크 카트리지.
제 20 항에 있어서,

상기 각각의 적어도 하나의 통기 포트는 잉크의 증발을 방지하도록 잉크 카트리지의 상기 표면에 만곡된 홈으로서 적어도 부분적으로 형성되는, 잉크젯형 기록 장치용 잉크 카트리지.
제 21 항에 있어서,

상기 각각의 적어도 하나의 통기 포트는 잉크의 증발을 방지하도록 잉크 카트리지의 표면에 만곡된 홈으로서 적어도 부분적으로 형성되며, 상기 만곡된 홈은 상기 주요부로 커버되는, 잉크젯형 기록 장치용 잉크 카트리지.