KR100385274B1

KR100385274B1 - 잉크 용기 및 잉크 제트 카트리지

Info

Publication number: KR100385274B1
Application number: KR10-2001-0020628A
Authority: KR
Inventors: 히구마마사히꼬
Original assignee: 캐논 파인테크 가부시키가이샤
Priority date: 2000-04-18
Filing date: 2001-04-18
Publication date: 2003-05-23
Also published as: CN1192893C; DE60106507T2; JP2002001988A; AU761474B2; EP1147903B1; CA2344297C; TW521039B; AU3873201A; EP1147903A1; DE60106507D1; CA2344297A1; US20010048456A1; KR20010098679A; CN1318471A; US6511168B2; SG90245A1

Abstract

잉크 공급 포트를 통해서 본체로부터 잉크를 공급하기 위한 잉크 용기는, 용기의 본체 내에 잉크를 보유하기 위한 잉크 보유 부재와, 본체 내의 압력을 조정하기 위한 압력 조정 수단과, 잉크 공급 포트 내에 배치된 밸브 부재를 포함하며, 상기 밸브는 잉크 공급 포트를 막기 위한 실질적으로 비탄성인 플러그 부재와 상기 실질적으로 비탄성인 부재를 잉크 공급 포트 쪽으로 가압하기 위한 탄성 부재를 포함한다.

Description

잉크 용기 및 잉크 제트 카트리지{INK CONTAINER AND INK JET CARTRIDGE}

본 발명은 잉크를 저장하는 잉크 용기 및 이러한 잉크 용기를 포함하는 잉크 제트 카트리지에 관한 것이다.

일부 경우에, 잉크 제트 기록 장치의 기록 헤드에 잉크를 공급하기 위한 잉크 용기는 기록 헤드로부터 이격되어 있어서, 잉크 용기 내의 잉크 수준은 헤드 압력 구배를 사용하여 기록 헤드에 안정한 잉크 공급을 제공하도록 기록 헤드의 수준로부터 구배지게 된다. 이러한 경우, 헤드 압력의 밸런스가 방해받을 경우, 잉크가 기록 헤드로부터 누설되고, 그리고/또는 기록 헤드로 충분한 양의 잉크가 공급되지 않게 되어, 기록 성능의 악화를 가져올 가능성이 있다.

다른 경우, 잉크 용기는 기록 헤드와 함께 카트리지 상에 장착되고, 소정의 잉크 보유력을 발생시킴으로써 잉크를 보유하는 잉크 보유 부재는 잉크 용기 내에 위치된다. 특히, 잉크 보유 부재로서의 다공성 잉크 흡수 부재는 잉크 용기 내에 배치되어 잉크 흡수 부재가 잉크를 흡수 및 보유하여, 잉크 흡수 부재 내의 모세관현상에 의해 잉크 용기 내에서 음압이 발생된다. 따라서, 음압 발생을 위해 최적화된 음압 발생원으로서의 잉크 흡수 부재의 성질이 없으면, 잉크는 기록 헤드로부터 누설되고 그리고/또는 기록 헤드로의 잉크 공급이 불충분함으로 인해 기록 성능의 악화를 가져올 수 있다.

상술한 잉크 운반 구조의 경우에, 잉크 용기의 내부 압력은 환경 인자, 예를 들면, 주위 온도, 대기압, 진동 등의 변화에 영향을 받는 경향이 있다. 또한, 기록 헤드가 구동되는 방법이 기록 헤드로 공급된 잉크양에 영향을 미치기 때문에, 기록 헤드가 구동되는 방법에 의해 영향을 받을 수 있다. 또한, 잉크 용기의 내부 압력이 변화됨에 따라, 상술한 잉크 흡수 부재와 같은 잉크 보유 부재는 잉크 용기 내에 잉크를 적절히 보유할 수 없을 가능성이 있다.

상술한 구조를 개선시키는 한가지 제안이 미국 특허 제5,500,663호에 개시되어 있고, 상기 특허에 따르면, 잉크 용기의 주 구조물의 내부 압력을 조절하기 위해 하나 또는 다수의 부구조물을 구비한 잉크 용기를 제공함으로써 잉크 공급 성능이 향상된다.

압력 조절 수단의 부가는 안정적인 잉크 공급을 가능하게 하고, 또한 잉크 용기 환경의 변화가 원인인 잉크 용기의 내부 압력의 변동을 억제할 수 있게 한다.

그러나, 상술한 하나의 잉크 용기는 상술한 하나의 잉크 제트 기록 헤드에 제거가능하게 연결되도록 구성되므로, 이러한 문제를 완전히 해결하기 위해 압력 조절 수단의 부가만으로는 충분하지 않다. 다시 말하면, 안정성 및 신뢰성의 관점에서 잉크 용기와 기록 헤드 사이의 연결에서 개선될 점이 많다.

연결 구조에서 많은 제안이 있었지만, 상기에서는 잉크 용기의 운반부에는 밸브 구조가 제공된다. 그러나, 이러한 제안에는 개선될 여지가 많다. 즉, 밸브 구조의 제공은 부품 수를 증가시키고, 구조가 복잡해지고, 비용이 증가하는 문제점이 생긴다. 다시 말하면, 이러한 제안은 저렴한 잉크 용기를 제공할 수 없다는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 간단하고 신뢰할 수 있는 밸브 구조를 가진 잉크 용기의 잉크 운반부(연결부)를 제공함으로써, 잉크 용기 환경의 변화가 발생할 경우에도, 안정적으로 잉크를 공급하도록 잉크 용기의 주요 구조 내에서 항상 적절히 잉크를 보유할 수 있는 잉크 용기를 제공하고, 또한 이러한 잉크 용기를 포함하는 잉크 제트 카트리지를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 태양에 따르면, 잉크 공급 포트를 통해서 본체로부터 잉크를 공급하기 위한 잉크 용기에 있어서, 용기의 본체 내에 잉크를 보유하기 위한 잉크 보유 부재와, 본체 내의 압력을 조정하기 위한 압력 조정 수단과, 잉크 공급 포트 내에 배치된 밸브 부재를 포함하며, 상기 밸브가, 상기 잉크 공급 포트를 막기 위한 실질적으로 비탄성인 플러그 부재와 상기 실질적으로 비탄성인 부재를 잉크 공급 포트 쪽으로 가압하기 위한 탄성 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 용기가 제공된다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 잉크 용기와, 상기 잉크 용기의 상기 잉크 공급 포트를 통해서 공급된 잉크를 토출할 수 있는 잉크 제트 기록 헤드를 포함하는 잉크 카트리지가 공급된다.

본 발명의 이러한 목적 및 다른 목적, 특징 및 이점들은 첨부된 도면과 연계된 이하의 본 발명의 바람직한 실시예의 고려에서 더욱 명백해진다.

도1은 본 발명의 제1 실시예의 잉크 용기의 단면도.

도2는 도1의 밸브 기구의 분해 사시도.

도3의 (a), (b) 및 (c)는 밸브 기구의 작동을 설명하기 위한, 도1의 밸브 기구의 단면도.

도4의 (a), (b) 및 (c)는 도1의 밸브의 구조와 작동을 설명하기 위한 도면.

도5는 도1의 밸브 기구와 구조가 상이한 다른 밸브 기구의 기본적인 부분의 단면도.

도6의 (a) 및 (b)는 상기 밸브 기구와 구조가 상이한 다른 밸브 기구의, 작동을 설명하기 위한 단면도.

도7의 (a) 및 (b)는 상기 밸브 기구와 구조가 상이한 다른 밸브 기구의, 작동을 설명하기 위한 단면도.

도8은 상기 밸브 기구와 구조가 상이한 다른 밸브 기구의 단면도.

도9는 상기 밸브 기구와 구조가 상이한 다른 밸브 기구의 단면도.

도10은 상기 밸브 기구와 구조가 상이한 다른 밸브 기구의 단면도.

도11은 상기 밸브 기구와 구조가 상이한 다른 밸브 기구의 단면도.

도12는 본 발명의 제2 실시예의 잉크 용기의 단면도.

도13은 본 발명의 제3 실시예의 잉크 용기의 단면도.

도14의 (a), (b) 및 (c)는 본 발명에 따른 다른 잉크 용기, 특히 2개의 잉크 챔버를 구비한 잉크 용기의, 상기 적용과 상이한 본 발명의 다른 적용을 설명하기 위한 단면도.

도15의 (a), (b) 및 (c)는 본 발명에 따른 다른 잉크 용기, 특히 2개의 잉크 챔버를 구비한 잉크 용기의, 상기 적용과 상이한 본 발명의 다른 적용을 설명하기 위한 단면도.

도16의 (a), (b) 및 (c)는 본 발명에 따른 다른 잉크 용기, 특히 서로 분리 가능한 2개의 잉크 챔버를 구비한 잉크 용기의, 상기 적용과 상이한 본 발명의 다른 적용을 설명하기 위한 단면도.

도17의 (a) 및 (b)는 본 발명에 따른 다른 잉크 용기, 특히 서로 분리 가능한 2개의 잉크 챔버를 구비한 잉크 용기의, 상기 적용과 상이한 본 발명의 다른 적용을 설명하기 위한 단면도.

도18은 장착된 잉크 용기를 설명하기 위한 도면.

도19는 상기 밸브 기구와 구조가 상이한 다른 밸브 기구를 도시하는 도면.

도20은 상기 밸브 기구와 구조가 상이한 다른 밸브 기구를 도시하는 도면.

도21은 본 발명이 적용 가능한 잉크 제트 기록 장치의 일례의 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 잉크 용기 주 구조체

2 : 다공성 잉크 흡수 부재

3 : 잉크 전달 튜브

8 : 밸브 기구

11 : 제1 박막

12 : 제2 박막

13 : 밀봉재

이하에서, 본 발명의 양호한 실시예가 첨부 도면과 관련하여 설명될 것이다.

(실시예 1)

도1을 참조하면, 참조 부호(1)는 소정 양의 잉크 보유력을 발생시킴으로써 잉크를 보유하는 잉크 보유 부재로서의 다공성 잉크 흡수 부재(2)를 내장하는 잉크 용기의 주 구조체를 나타낸다. 잉크 용기 주 구조체(1)에는 잉크 전달 튜브(3)가 도1의 화살표에 의해 지시된 방향으로부터 끼워지는 잉크 전달 구멍(1A)과, 공기 통풍구로서 구멍(1B)이 제공된다. 구멍(1B)에는 압력 조절 수단으로서 밸브 기구(10)가 설치되고, 잉크 전달 구멍(1A)에는 잉크 용기 주 구조체(1)가 기록 헤드에 연결되지 않은 경우에 잉크 전달 구멍(1A)으로부터의 잉크의 누수를 방지하는 밸브 기구(8)가 설치된다. 밸브 기구(10)는 참조 부호(11)에 의해 나타낸 제1 박막을 구비하고, 제1 박막(11)은 박막(11)의 중앙에 위치된 구멍(11A)을 구비한다. 제2 박막이 참조 부호(12)로 나타나 있으며, 제2 박막은 구멍(1B)보다 직경이 작지만 구멍(11A)보다는 직경이 크다.

도2를 참조하면, 점선으로 빗금친 영역은 실리콘 오일과 같은 점성 밀봉재(13)로 피복된다. 도3(a)를 참조하면, 이러한 영역 상에 피복된 밀봉재(13)는 잉크 용기 주 구조체의 구멍(1B)의 주변 영역에서 잉크 용기 주요 구조(1)와제1 박막 필름(11)의 내향면 사이, 그리고 제1 박막 필름(11)의 구멍(11A)의 주변 영역에서 제1 박막의 내향면과 제2 박막(12)의 외향면 사이도 비영구적으로 밀봉한다.

밀봉재(13)로서는, 1000 내지 5000 씨에스티(cst) 범위의 점성을 갖는 비휘발성 액체 물질, 예컨대 실리콘 오일이 사용될 수 있다. 밀봉재(13)는 온도 변동으로부터 야기되는 점성과 같은 물리적 특성의 변화가 가능한 한 작은 것이 바람직하다.

전술된 바와 같이 형성된 잉크 용기 주 구조체 내의 잉크 흡수 부재(2)는 잉크 흡수 부재(2)의 모세관에 의하여 잉크를 보유 및 흡수함에 따라 부압이 발생한다. 그러므로, 잉크가 잉크 전달 튜브(3)를 통해 잉크 제트 기록 헤드에 공급된 때, 기록 헤드는 잉크 흡수 부재(2)의 모세관력을 포함하는 소정 양의 힘보다 큰 잉크 인출력을 발생하여야 한다. 이와 다르게, 기록 헤드는 잉크를 인출할 수 없다. 그러므로, 잉크는 기록 헤드로부터 누수되는 것이 방지된다.

잉크 용기 주 구조체(1) 내의 잉크의 양이 감소함에 따라, 잉크 용기 주 구조체(1)의 내압은 강하된다. 잉크 용기 주 구조체(1)의 내압이 미리 설정된 수준 이하로 강하됨에 따라, 제2 박막은 도3의 (c)에 도시된 바와 같이, 밀봉재(13)를 통해 제1 및 제2 박막(11, 12) 사이에 간극을 형성하면서 일시적으로 변형된다. 결과적으로, 주위 공기가 잉크 용기 주 구조체(1) 내로 유입된다. 따라서, 잉크 용기 주 구조체(1) 내의 잉크가 부드럽게 전달되도록, 잉크 용기 주 구조체(1)의 내압은 미리 설정된 수준 이하로 강하되지 않는다. 또한, 잉크 용기 주 구조체(1)의 내압이 잉크 용기의 주위 조건 등에 기인하여 미리 설정된 수준 이하로 강하된다면, 밸브 기구(10)가 동일한 방식으로 작동한다. 다른 한 편으로는, 잉크 용기 주 구조체(1)의 내압이 잉크 용기의 주위 조건 등에 기인하여 미리 설정된 수준 이상로 상승된다면, 제1 박막(11)은 도3의 (b)에 도시된 바와 같이, 밀봉재(13)를 통해 제1 박막(11) 및 잉크 용기 주 구조체(1) 사이에 간극을 형성하면서 일시적으로 변형된다. 결과적으로, 잉크 용기 주 구조체(1)의 내압은 대기로 방출된다. 따라서, 잉크 용기 주 구조체(1)의 내압의 과도한 증가를 방지하여, 잉크 용기 내부 구조(1)의 내압은 미리 설정된 수준을 넘어 상승되지 않는다. 개방 이후, 박막들(11, 12)의 탄성과 밀봉재(13)의 표면 장력으로 인해 밸브 기구는 곧 폐쇄된다. 밸브 기구(10)가 개방하는 압력 수준(밸브 개방 경계 압력)은, 박막들(11, 12)의 탄성, 박막들(11, 12) 사이의 접촉 면적, 박막(11) 및 잉크 용기 주 구조체(1) 사이의 접촉 면적과 같은 요인들에 따라 최적 설정될 수 있다.

도4의 (a) 내지 (c)를 참조하면, 잉크 전달 구멍(1A) 내에 끼워 맞춤된 밸브 기구(8)의 필수적 요소는 밸브(8a)와 복수의 탄성 가압 부재들(8d)이다. 밸브(8a)는 잉크 전달 구멍(1A)을 차단하는 밸브 헤드(8b)와 외향 연장하는 밸브 스템(8c)를 갖는다. 탄성 가압 부재들(8d)은 밸브(8a)가 잉크 전달 구멍(1A) 쪽으로 가압되도록 유지시킨다. 밸브(8a)가 잉크 전달 튜브(3)의 삽입에 의해 개방 위치로 이동된 후에, 잉크 전달로로서 작용하는 복수의 홈(8e)이 밸브(8a)에 제공된다. 밸브(8a)는 잉크 전달 튜브(3)에 의해 가압되므로, 잉크 용기 주 구조체(1) 쪽으로 이동하게 된다. 밸브(8a)의 이동의 보장과 밸브(8a)의 재활용을 위해, 밸브(8a)는비교적 강성인 잉크 용기의 재료와 동일한 재료로 형성되는 것이 바람직하다.

도4의 (a)를 참조하면, 잉크 전달 구멍(1A)은 밸브 시트(9) 내에 끼워 맞춤되고, 밸브(8a)는 밸브 시트(9)의 중심 구멍에 끼워 맞춤된다. 이러한 실시예에서는, 네 개의 탄성 가압 부재들(8d)이 밸브(8a)를 가압하기 위해 제공된다. 가압 부재들(8d)은 잉크 전달 구멍(1A)이 차단 유지되도록, 밸브(8a)를 잉크 전달 구멍(1A) (밸브 시트 (90)) 쪽으로 유지시키는 방식으로 밸브 헤드(8b)의 상부 부분과 접촉하여 위치된다.

도4의 (b)는 도4의 (a)의 A-A면에서의 밸브 기구(3)의 단면도이다. 도4의 (b)에 도시된 상태에서는, 잉크 전달 구멍(1A)은 탄성 가압 부재들(8d)로부터의 압력을 받는 밸브(8a)로 밀봉된다. 보다 구체적으로는, 밸브(8a)의 밸브 헤드(8b)는 탄성 가압 부재들(8d)에 의해 밸브 시트(9)와 접촉 유지된다. 이러한 상태에서, 밸브 헤드(8b)와 밸브 시트(9) 사이의 접촉이 완전하지 않다면, 잉크가 누수될 수도 있다. 따라서, 밸브 헤드(8b)와 밸브 시트(9) 상호간의 누수 없는 접촉을 보장하기 위해, 밸브 시트(9)의 중앙 구멍 주위로 (도시되지 않은) 원형 리브를 형성하는 것이 바람직하다. 전술한 바와 같이 비교적 강성 재료로 형성된 밸브 헤드(8b)와 밸브 시트(9)의 리브 사이의 누수 없는 접촉의 신뢰성을 개선하기 위해, 리브와 대면하는 밸브 헤드(8b) 부분이 EVA, 우레탄 고무, 실리콘 고무 등과 같은 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 경우에, 탄성 재료가 밸브 헤드(8b)의 강성 재료 부분에 부착되므로, 밸브 헤드(8b)와 밸브 시트(9) 사이의 접촉면이 신뢰성 있게 밀봉 유지되는 것을 보장하도록 우발적으로 변형되지 않는다.

일부가 강성 재료로 형성되고 나머지 부분이 탄성 재료로 형성되는 부품은 예컨대 이중 성형 기술과 같은 공지의 기술 중 하나를 사용하여 손쉽게 제작될 수 있다.

도4의 (c)는 잉크 용기(1)를 탄성 가압 부재들(8d)에 의해 형성된 압력에 대항하여 기록 헤드로 끼워 맞춰서 잉크 전달 구멍(1A) 내로 가압된 잉크 전달 튜브(3)에 의해 밸브(8a)가 잉크 용기 안쪽으로 이동한 후의 잉크 용기(1)의 밸브 기구의 상태와, 밸브(8a)의 내향 이동 전의 밸브 기구의 상태를 도시한다. 잉크 전달 튜브(3)가 삽입될 때, 그것은 밸브(8a)의 스템(8c)과 접촉하게 되고 밸브 스템(8c)을 잉크 용기(1)의 안쪽으로 가압한다. 결과적으로, 밸브 헤드(8b)는 밸브 시트(9)로부터 이격 이동하여, 간극(8f)을 형성한다. 따라서, 잉크 용기 내의 잉크는 전술한 홈(8e) 및 이러한 간극(8f)을 통해 외향 유동하여 잉크를 기록 헤드로 전달하는 잉크 전달 튜브(3) 안쪽으로 유동한다.

밸브(8a)에 의해 차단되는 잉크 전달 구멍(1A)을 갖는 잉크 용기 주 구조체(1)의 내부 압력은 앞서 설명된 것처럼 밸브 기구(10)의 개방 또는 폐쇄에 의하여 소정의 범위 내에서 유지된다. 그러므로, 잉크 흡수 부재(2)는 잉크 용기 주 구조체(1)의 내부 압력이 유지되는 압력 범위 내에서 비교적 안정된 양의 부압을 발생시킨다. 결과적으로, 잉크는 기록 헤드에 더욱 안정적으로 공급된다. 위에서 설명된 잉크가 기록 헤드에 안정적으로 공급되는 방식은 잉크가 기록 헤드로부터 누출되는 것을 방지하고 또한 기록 성능을 안정화시켜서 보다 높은 품질의 화상을 기록하는 것을 가능케 한다.

잉크 용기 주 구조체(1)의 내부 압력에 영향을 미치는 인자들에 관하여, 예를 들어 온도, 주위 압력, 진동 등의 환경 인자들과, 작동 인자 즉 기록 헤드가 구동되는 방식에 의하여 변경되는 기록 헤드로 공급되는 잉크의 양이 있다. 밸브 기구(10)는 잉크 용기 주 구조체(1)의 내부 압력이 잉크를 안정적으로 공급하는 기록 헤드를 제공하기 위해 소정의 범위 내에서 유지되도록 이러한 인자들의 영향을 최소화하기 위해 개방 또는 폐쇄된다. 더욱이, 잉크 전달 구멍(1A)이 새로운 잉크 용기의 운송 중에 제거 가능한 밀봉재 등으로 밀봉되어 유지된다면, 잉크 용기 주 구조체(1)의 내부 압력은 온도, 주위 압력, 진동과 같은 환경 인자들의 변화에 의하여 변동될 것이다. 그러한 상황 하에서 또는 운송 중에도, 밸브 기구(10)는 잉크 용기 주 구조체(1)의 내부 압력을 소정의 범위 내에서 유지하기 위해 적절하게 기능한다. 다시 말하면, 잉크 용기 주 구조체(1)의 내부 압력이 밸브 기구(10)에 의하여 항상 소정의 범위 내에서 유지되기 때문에, 밀봉재가 잉크 용기를 처음으로 사용하기 위해 잉크 전달 구멍(1A)으로부터 제거되는 순간 잉크가 잉크 용기 주 구조체(1)의 높은 내부 압력에 때문에 잉크 전달 구멍(1A)에서 분출되는 일이 발생하지 않는다. 그러므로, 잉크 용기를 처리하기가 더 쉽다. 더욱이, 밸브 기구는 부분적으로 사용된 잉크 용기가 저장되어 있을 때에도 그의 역할을 한다. 밸브 기구는 부분적으로 사용된 잉크 용기의 내부 압력을 소정의 압력 범위 내에서 유지한다. 다시 말하면, 밸브 기구(10)는 잉크 용기가 저장 보관되어 있을 때 잉크 전달 구멍(1A)으로부터 잉크가 누출되는 것을 방지하기 위하여 잉크 전달 구멍(1A) 내에 끼워진 밸브 기구(8)와 협동하여 작동한다.

잉크 흡수 부재(2)와 밸브 기구(10)는 특성이 다른 두 개의 분리된 압력 조절 기구로서 잉크 용기 주 구조체(1) 내에서 잉크에 대해 작동한다. 특히, 모세관력을 제공받는 잉크 흡수 부재(2)는 일정한 부압을 발생시키는 방식으로 계속적으로 기능한다. 한편으로, 밸브 기구(10)는 잉크 용기 주 구조체(1)의 내부 압력이 소정의 범위를 벗어났을 때만 잉크 용기 주 구조체(1)의 내부 압력을 소정의 범위 내에서 유지하는 방식으로 기능한다. 특성이 다른 두 개의 압력 조절 기구와 조합하여 잉크 용기를 제공하는 것은 잉크 전달 성능이 온도, 주위 압력, 진동과 같은 잉크 용기의 환경 인자들의 변화에 의해 영향을 받는 것을 방지하기 위해 두 개의 압력 조절 기구들의 기능을 효과적으로 사용하는 것을 가능케 하고, 따라서 잉크가 기록 헤드로 안정적으로 공급될 수 있다.

잉크가 잉크 전달 튜브(3)를 통해 공급되는 기록 헤드로서, 잉크 토출 오리피스로부터 잉크를 토출하도록 되어 있는 잉크 제트 기록 헤드가 사용될 수 있다. 그러한 잉크 제트 기록 헤드를 채용하면, 잉크 제트 기록 헤드와 잉크 용기가 일체로 형성될 수 있고, 또는 잉크 용기가 잉크 제트 카트리지 즉 기록 헤드로부터 독립된 요소로서 형성될 수 있어서 잉크 제트 기록 장치 내에 제거 가능하게 장착될 수 있다. 후자의 경우에, 밸브 기구(10)는 잉크 카트리지의 운송 중에 잉크 카트리지로부터 잉크가 누출되는 것을 방지하기 위한 압력 조절 기구로서 기능한다. 또한, 열 에너지를 발생시키기 위해 전열 변환기를 구비하여 전열 변환기에 의해 발생된 에너지를 사용하여 잉크를 토출하도록 되어 있는 기록 헤드가 잉크 제트 기록 헤드로서 사용될 수 있다.

본 실시예의 잉크 흡수 부재(2)를 위한 재료로서, 섬유성 재료 및 다공성 재료가 양호하다. 섬유성 재료는 예를 들어 수지(셀룰로스, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 폴리우레탄 등) 및 유리 등과 같이 다공성 조직을 형성할 수 있는 재료의 섬유들을 무작위 크리스-크로싱(cris-crossing) 방식으로 쌓음으로써 생성될 수 있고, 발포 재료는 수지(폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 실리콘 수지, 폴리우레탄, 멜라민 등)를 발포시켜서 세공들을 연속적으로 만드는 방식으로 세공들의 벽을 제거함으로써 생성될 수 있다.

도5는 본 발명에 따른 밸브 기구를 위한 다른 구조를 설명하기 위한 도면이다.

이러한 구조의 경우에, 잉크 용기 주 구조체(1)의 구멍(1B)은 중심 구멍(1D)을 갖는 원형 바닥벽(1C)을 갖는다. 잉크 용기 주 구조체(1)의 내부 압력은 이 구멍(1D)을 통해 밸브 기구(10) 상에 작용한다. 밸브 기구(10)는 잉크 용기 주 구조체(1)의 벽 부분(1E) 및 구멍(4A)을 구비한 커버(4)에 의해 보호된다. 주위 압력은 이 구멍(4A)을 통해 밸브 기구(10) 상에 작용한다. 그외에, 본 실시예의 구조는 위에서 설명된 제1 실시예의 구조와 동일하다.

이 경우에, 밸브 기구(10)는 벽부(1E) 및 커버(4)에 의해 둘러싸여 보호되고, 밸브 기구(10)가 잉크 흡수 부재(2) 및 잉크 용기 주 구조체(1)의 외부 주변 성분과 접촉하는 것을 방지하는 것이 보장되어, 밸브 기구(1)가 적절히 기능하는 것이 보장된다.

도6의 (a) 및 (b)는 본 발명에 따른 다른 밸브 기구의 구조를 설명하기 위한도면들이다.

이 경우에, 잉크 용기 주 구조체(1)의 구멍(1B)은 압력 조절 수단으로서의 1 방향 밸브 기구(20)에 끼워진다. 밸브 기구(20)는 밀라 시트(Mylar sheet)(22)를 포함하는데, 이는 구멍(1B)을 차단하거나 또는 차단하지 않도록 구멍(1B)의 외향 프린지와 접촉하여 위치 설정되고, 실리콘 오일과 같은 밀봉 유체(21)로 피복된다. 잉크 용기 주 구조체(1)의 내부 압력이 소정 수준 밑으로 떨어짐에 따라, 밀라 시트(22)는 폐쇄 위치로 이동하고, 여기서 구멍(1B)의 외향 프린지와 기밀 접촉 상태를 유지하고, 밀봉 유체(21)의 개재부는 도6의 (a)에 도시된 바와 같이 구멍(1B)을 차단하는 반면, 잉크 용기 주 구조체(1)의 내부 압력이 소정 수준을 초과함에 따라, 밀라 시트(22)는 밀봉 유체(21)를 통하는 간극을 생성하도록 부분적으로 탄성 변형되어서, 잉크 용기 주 구조체(1) 내부의 과도한 압력을 대기 속으로 해제시킨다.

따라서, 이 구조체의 경우에, 잉크 용기 주 구조체(1)의 내부 압력의 증가는 밸브 기구(20)에 의해 소정 수준 이하로 유지된다. 그 결과, 잉크 용기 주 구조체(1)의 내부 압력의 비정상적 증가가 초래하는 불안정한 잉크 이송과, 잉크 누설 등이 방지될 수 있다.

도7의 (a) 및 도7의 (b)는 본 발명에 따른 다른 밸브 기구 구조체를 설명하기 위한 도면들이다.

이 경우에, 잉크 용기 주 구조체(1)의 구멍(1B)은 압력 조절 수단으로서의 1 방향 밸브 기구(30)에 끼워진다. 밸브 기구(30)는 밀라 시트(32)를 포함하는데,이는 실리콘 오일 등과 같은 밀봉 유체(31)로 피복되고 구멍(1B)을 차단하는 방식으로 구멍(1B)의 내측에 위치된다. 잉크 용기 주 구조체(1)의 내부 압력이 소정 수준을 초과할 때, 밀라 시트(32)는 구멍(1B)의 내측의 프린지와 기밀 접촉하고, 밀봉 유체(31)의 개재부는 도7의 (a)에 도시된 바와 같이 구멍(1B)을 차단하는 반면, 잉크 용기 주 구조체(1)의 내부 압력이 소정 수준 밑으로 떨어짐에 따라, 밀라 시트(32)는 부분적으로 탄성 변형되어서, 대기가 잉크 용기 주 구조체(1) 속으로 유입되도록 밀봉 유체(31)를 통하는 통로를 생성한다.

따라서, 이 구조체의 경우에도 또한, 잉크 용기 주 구조체(1)의 내부 압력은 잉크 용기 주 구조체(1)의 내부 압력의 비정상적 하강이 초래하는 불안정한 잉크 이송을 방지하도록 밸브 기구(30)에 의해 소정 수준 이상으로 유지된다.

잉크 용기 주 조립체(1)에는 도6 및 도7에 각각 도시된 밸브 기구(20, 30) 양자 모두가 제공될 수도 있어서, 그 결과 2개의 밸브 기구(20, 30)는 제1 실시예의 것과 같이 단일의 2방향 밸브 기구로서 공동으로 작동한다.

도8은 본 발명에 따른 다른 밸브 기구 구조체를 설명하기 위한 도면이다.

이 경우에, 잉크 용기 주 구조체(1)에는 압력 조절 수단으로서 2개의 1방향 밸브 기구(40)가 제공되는데, 이는 방향에 있어 대향된다. 보다 상세하게는, 도8의 좌측 밸브 기구(40)에서, 잉크 용기 주 구조체(1)의 내부 압력이 소정 수준 밑으로 떨어짐에 따라, 구멍(1B)을 통해 잉크 용기 주 구조체(1) 속으로 대기를 유입시키도록, 밸브(41)는 스프링(42)에 대항하여 하향으로 이동한다. 이와는 반대로, 도8의 우측 밸브 기구(41)에서, 잉크 용기 주 구조체(1)의 내부 압력이 소정 수준을 초과함에 따라, 구멍(1B)을 통해 잉크 용기 주 구조체(1)의 내부 압력을 대기로 해제시키도록, 밸브(41)는 스프링(42)에 대항하여 상향으로 이동한다.

도9는 본 발명에 따른 다른 밸브 기구 구조체를 설명하기 위한 도면이다.

이 경우에, 잉크 용기 주 구조체(1)에는 압력 조절 수단으로서 2방향 밸브 기구(50)가 제공되는데, 이는 대향 방향으로 작동하는 방식으로 직렬로 접합된 2개의 1방향 밸브 기구를 포함한다. 보다 상세하게는, 도9의 하부측 상의 잉크 용기 주 구조체(1)의 내부 압력이 소정 수준 밑으로 떨어짐에 따라, 대기가 구멍(1B)을 통해 잉크 용기 주 구조체(1) 속으로 유입되는 것을 허용하도록 제1 밸브(51)는 제1 스프링(52)에 대항하여 하향으로 이동한다. 한편, 잉크 용기 주 구조체(1)의 내부 압력이 소정 압력을 초과함에 따라, 잉크 용기 주 구조체(1)의 내부 압력이 구멍(1B)을 통해 대기로 해제되는 것을 허용하도록, 제2 밸브(53)는 제2 스프링(54)에 대항하여 상향으로 이동한다.

도10은 본 발명에 따른 다른 밸브 기구를 도시하는 도면이다.

본 실시예는, 잉크 용기 주 구조체(1)에는 압력 조절 수단으로서 2로 밸브 기구(60)가 제공된다. 밸브 기구(60)는, 고무 등으로 형성되며 구멍(1B)을 차단하는 방식으로 위치된 탄성 부재(61)를 포함한다. 탄성 부재(62)는 두 개의 슬릿(61A, 61B)을 갖는다. 도10의 바닥면 상의 잉크 용기 주 구조체(1)의 내압이 소정 수준 이하로 떨어지면, 슬릿(61A)이 개방되어 대기가 구멍(1B)을 통해 잉크 용기 주 구조체(1) 내로 유도되는 것을 허용한다. 반면, 잉크 용기 주 구조체(1)의 내압이 소정 수준 이상으로 상승되면, 슬릿(61B)이 개방되어 잉크 용기 주 구조체(1)의 내압이 대기로 방출되는 것을 허용한다.

도11은 잉크 전달 구멍(1A) 및 잉크 용기 주 구조체(1)의 근접부들과 함께 상기 밸브 기구와는 구조가 다른 또다른 밸브 기구(18)의 확대 단면도이다.

본 밸브 기구(18)의 기본 구조는 도4에서 도시된 밸브 기구(8)의 구조와 동일하다. 즉, 밸브 기구(18)는 잉크 전달 구멍(1A)의 개구를 덮는 밸브 헤드(18b)와 잉크 용기의 외부를 향해 밸브 헤드(18b)로부터 연장된 밸브 스템(18c)을 포함하는 밸브(18a)를 갖는다. 그러나, 이 밸브 기구(18)는, 밸브 기구(18)가 도4에서 도시된 밸브 기구(8)를 위한 독립 탄성 가압 부재와 같은 다수의 독립 탄성 가압 부재를 갖지 않는 대신에 밸브(18a)의 일체형 부품인 다수의 탄성 가압 부재가 제공된다는 점에서, 그리고 대응 탄성 가압 부재(18d)가 각각 안착되는 다수의 탄성 가압 부재 안착 영역이 이 밸브 기구(18)의 밸브 시트(19)에 제공된다는 점에서, 밸브 기구(8)와 다르다. 각 탄성 가압 부재(18d)는, 탄성 가압 부재가 대응 탄성 가압 부재 안착 영역(19a)에 대해 안착될 때 잉크 전달 구멍(1A)을 향해 밸브 헤드(18b)를 가압하는 방향으로 작용하는 힘을 발생시키는 방식으로 굽혀진다.

밸브 헤드(18b)가 밸브 시트(19) 상에 적절히 안착되지 않으면, 잉크가 누설될 수 있다. 따라서, 밸브 헤드(18b)와 밸브 시트(19) 사이의 인터페이스가 기밀 밀봉되는 것을 보장하도록 잉크 전달 구멍(1A)의 개구의 가장자리를 둘러싸는 방식으로 위치된 (도시되지 않은) 원형 리브가 밸브 시트(19)에 제공되는 것이 바람직하다. 밸브(18a, 특히 밸브 헤드(18b))가 용이하게 변형될 수 있으면, 잉크가 잘못하여 누설될 수 있다. 따라서, 밸브(18a)가 경(hard) 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 밸브 시트(19)의 리브와 밸브 헤드(18b)의 인터페이스에 대한 기밀 밀봉의 견지에서 상술된 경 재질로 형성된 밸브 헤드(19) 및 밸브 시트(19)의 리브의 신뢰성을 증가시키기 위해, 리브와 접촉하게 되는 밸브 헤드(18b)의 부분은 EVA, 우레탄 고무, 실리콘 고무 등과 같은 탄성 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 이 경우, 탄성 재질은 밸브 헤드(18b)의 경 재질부에 의해 뒷받침되며, 따라서, 밸브 헤드는 잘못되어 변형되지 않는다. 탄성 재질은 리브와 밸브 헤드(18b)사이를 밀봉하기 위한 신뢰성 있는 재질로 사용될 수 있다.

경 재질로 형성된 부분 및 탄성 재질로 형성된 부분을 갖는 하나의 부품은 2색 성형 기술(two color molding technology)과 같은 공지의 기술 중 하나를 사용하여 용이하게 제조될 수 있다.

(실시예 2)

도12는 본 발명의 제2 실시예를 도시하는 도면이다.

본 실시예는, 잉크 용기 주 구조체(71) 내에 위치된 잉크 저장 부재로서 잉크 파우치(74)가 잉크 용기 주 구조체(71)에 제공된다. 잉크 파우치(74)는 내부의 잉크(1)를 가압하지 않으면서 잉크를 유지한다. 잉크 파우치(74)는 소정 크기의 내압을 발생시키도록 탄성 재질로 형성될 수 있다. 잉크 파우치(74)의 잉크 전달 구멍의 가장자리는 밸브 기구(78)와 중첩되면서 잉크 용기 주 구조체(1)의 잉크 전달 구멍(71A)에 연결된다. 잉크 전달 튜브(76)는 기록 헤드로 잉크 파우치(74) 내의 잉크를 공급하도록 화살표에 의해 표시된 방향으로부터 밸브 기구(78) 내로 삽입된다.

잉크 파우치(74)는 수지 시트를 절반으로 접어서 세 엣지를 용접함으로써 제조될 수 있다. 이 경우, 밸브 기구(78)는 이렇게 형성된 잉크 파우치(74)의 굽힘부에 부착되며, 그 후, 밸브 기구(78)는 잉크 용기 주 구조체(71)의 잉크 전달 구멍(71A)에 부착되어, 잉크 용기를 형성한다.

또한, 도12에 도시된 밸브 기구(78)는 도4를 참조하여 기술된 밸브 기구와 구조가 동일하다. 그러나, 도11을 참조하여 설명된 밸브 기구와 동일한 구조를 갖는 밸브 기구가 밸브 기구(78) 대신 사용될 수 있다.

상술된 바와 같이 구성된 잉크 용기는, 협동하여 작동하는 잉크 저장 부재로서 잉크 파우치(74)와 밸브 기구(V)와 밸브 기구(78)의 도움으로, 상술된 잉크 용기들만큼 안정되게 잉크를 공급하도록 잉크 용기 주 구조체(71)의 내압을 조절할 수 있다.

(실시예 3)

도13은 본 발명의 제3 실시예를 도시하는 도면이다.

이 경우에 있어서, 잉크 용기는 이중 벽 구조로 제공된다. 잉크 용기는 잉크 용기 주 구조체(71)와 잉크 파우치(74)를 포함하고, 이들은 잉크 용기 주 구조체(71)를 위한 수지 재료와 잉크 파우치(74)를 위한 수지 재료로 각각 취입 성형된다. 보다 구체적으로는, 잉크 용기의 외부 벽과 비교되는 잉크 용기 주 구조체(71)는 강도를 위해 두껍게 형성되지만, 잉크 용기의 내부 벽과 비교되는 잉크 파우치(74)는 가요성을 위해 얇게 형성된다. 외부 벽 및 내부 벽에 대해 적절하도록 선택되는 수지 재료는 잉크 용기 주 구조체(71)와 잉크 파우치(74)로 함께취입 성형된다. 잉크 용기 주 구조체(71)와 잉크 파우치(74)는 성형 후에 분리된다. 외부 벽 및 내부 벽은 내부 벽 내의 공간 외부로 공기를 흡입하거나 또는 열 변형에 의해 분리된다. 잉크가 수지 재료로 취입 성형된 잉크 파우치(74)의 외부로 전달됨에 따라 잉크 파우치(74)는 최대 크기를 갖는 잉크 파우치(74)의 대향된 2개의 벽이 점차 상호 근접하는 방식으로 변형되고, 잉크 파우치(74)의 2개의 최대형 벽을 접합한 잉크 파우치(74)의 벽과 잉크 파우치(74)의 코너부는 변형을 조절하기 위한 부분으로 기능한다. 따라서, 수지 재료로 자체 형성된 잉크 파우치(74)는 내부 벽 또는 잉크 파우치 벽에 대해 두께 또는 재료를 선택함으로써 소정량의 부압이 가능한 부압 생성원으로 기능하도록 제조될 수 있다.

참조 번호(77)은 잉크 용기의 외부 및 내부 수지 벽이 상호 용접되는 잉크 용기의 부분을 가리키고, 참조 번호(78)는 잉크 전달 구멍(71A) 내에 끼워맞춰지는 밸브 기구를 가리킨다. 도시되지 않는 잉크 전달 튜브가 밸브 기구(78), 또는 잉크 전달 허용 부재에 대향되어 가압됨에 따라, 밸브에 의해 막히는 잉크 전달 구멍(71A)은 잉크 용기 주 구조체(71) 내의 잉크(1)가 기록 헤드에 공급되는 것을 허용하도록 막히지 않는다. 잉크 용기 주 구조체(71)는 압력 조절 수단을 구성하는 전술한 다양한 밸브 기구와 같은 밸브 기구(V)에 제공된다.

전술된 바와 같이 구성된 잉크 용기는 전술된 잉크 용기와 같이 안정되게 잉크를 공급하도록 잉크 용기 주 구조체(71)의 내부 압력을 조절할 수 있고, 함께 작동하는 잉크 저장 부재, 밸브 기구(V) 및 밸브 기구(78)와 같은 잉크 파우치(74)에 의해 조력된다.

부수적으로는, 도13에 도시된 밸브 기구(78)는 도4를 참조하여 기술된 밸브 기구와 구조가 동일하다. 그러나, 도11을 참조하여 기술되는 밸브 기구와 동일한 구조체를 갖는 밸브 기구는 밸브 기구(78) 대신 사용될 수도 있다는 것은 명백하다.

(실시예 4)

도14의 (a), (b) 및 (c)는 본 발명의 실시예를 기술하는 도면으로, 잉크 용기 주 구조체(81)가 2개의 개별 잉크 챔버를 가진다는 점에서 이전의 실시예와는 상이하다.

이러한 경우에 있어서, 잉크 용기 주 구조체(81)의 내부 공간은 분할 벽(81A)에 의해 제1 및 제2 잉크 챔버(R1, R2)로 분할되고, 그 내부 공간은 상호 연결된다. 잉크 용기 주 구조체(81)의 잉크 전달 구멍(81A)은 잉크를 흡수하고 보유하기 위한 잉크 보유 부재와 같은 다공성 잉크 흡수 부재(82)가 배치되는 제2 잉크 챔버(R2)에 연결된다. 제1 잉크 챔버(R1) 내에서, 잉크(1)는 직접 저장되지만, 제2 잉크 챔버(R2) 내에서, 잉크(1)는 잉크 흡수 부재(82)에 의해 흡수되고 보유된다. 잉크 전달 구멍(81B)은 도4 및 도11에 도시된 것과 같이 밸브 기구(X)에 제공되지만, 자세한 구조는 본원에 도시되지 않는다.

도14의 (a)에 도시된 잉크 용기의 경우에 있어서, 잉크 용기 주 구조체(81)의 제2 잉크 챔버(R2)의 벽들중 하나는 압력 조절 수단을 구성하는 전술된 다양한 밸브 기구와 같은 2방향 또는 1방향 밸브 기구(V)에 끼워맞춰지는 공기 환기구와 같은 도시되지 않은 구멍에 제공된다. 이 잉크 용기에 있어서, 잉크 용기 주 구조체(81)의 내부 압력은 제2 잉크 챔버(R2) 측 상의 밸브 기구(V)에 의해 조절되고, 밸브 기구(X)의 존재는 잉크 누수를 방지하여 잉크(1)는 화살표에 의해 지시되는 방향에 안정되게 공급된다.

도14의 (b)에 도시된 잉크 용기의 경우에 있어서, 잉크 용기 주 구조체(81)의 제1 잉크 챔버(R1)의 벽들중 하나는 도14의 (a)에 도시된 구조 장치에 부가하여 도시되지 않은 구멍이 제공된다. 이 구멍은 압력 조절 수단을 구성하는 전술된 다양한 밸브 기구와 같은 2방향 또는 1방향 밸브 기구(V)에 끼워맞춰진다. 이 잉크 용기에 있어서, 잉크 용기 주 구조체(1)의 내부 압력은 제1 잉크 챔버(R2)의 밸브 기구(V)와 제2 잉크 챔버(R2)의 밸브 기구(V)에 의해 조절되고 밸브 기구(X)의 존재로 잉크 누수를 방지하여 잉크(1)는 화살표에 의해 지시된 방향으로 안정되게 공급될 수 있다.

도14의 (c)에 도시된 잉크 용기의 경우에, 잉크 용기 주 구조체(81)의 제1 잉크 챔버(R1)의 벽들 중 하나에는 도시되지 않은 구멍이 제공되고, 그 구멍은 압력 조절 기구를 구성하는 전술한 다양한 밸브 기구와 같은 2방향 또는 1방향 밸브 기구(V)와 끼워맞춤된다. 또한, 잉크 용기 주 구조체(81)의 제2 잉크 챔버(R2)의 벽들 중 하나에는 배기구(81C)가 제공된다. 이러한 잉크 용기에서, 잉크 용기 주 구조체(81)의 내부 압력은 제1 잉크 챔버(R1) 측 상의 밸브 기구(V)에 의해 조정되고, 잉크가 화살표로 표시된 방향으로 보다 안정되게 공급되도록 밸브 기구(X)를 제공함으로써 잉크 누출을 방지한다.

또한, 잉크 용기 주 구조체(81)의 내부 압력이 제1 잉크 챔버(R1) 측 상의밸브 기구(V)에 의해 조정되므로, 잉크 챔버(R2)의 내부 체적이 감소되는 경우에도, 잉크(1)는 안정되게 공급될 수 있다. 제2 잉크 챔버(R2) 내에 저장 가능한 잉크의 양은 잉크 흡수 부재(82)의 배치에 필요한 제2 잉크 챔버(R2)의 내부 체적에 대응되는 양으로 감소된다. 따라서, 잉크 흡수 부재(82)의 체적을 감소시킬 수 있다는 것은 제1 잉크 챔버(R1)의 잉크 용량을 증가시키도록 제1 잉크 챔버(R1)의 내부 체적을 증가시킬 수 있다는 것을 상대적으로 의미한다.

또한, 도14의 (b) 및 (c)의 잉크 용기의 경우에, 주위 압력 변화에 의해 야기되는 제1 잉크 챔버(R1)의 내부 공간의 잉크 고갈부의 팽창 또는 수축이 조정되므로, 제2 잉크 챔버(R2)로 유입되거나 그로부터 유출되는 잉크가 조절된다. 결과적으로, 잉크 전달 구멍(81B)으로부터 잉크가 누출되는 것이 방지된다. 제2 잉크 챔버(R2)로 유입되거나 그로부터 유출되는 잉크가 전술한 바와 같이 조절되므로, 종래에 제2 잉크 챔버(R2)에 요구된 잉크 완충부가 크기면에서 축소될 수 있으며, 즉 잉크 용기의 체적 효율(잉크 용기의 전체 내부 체적에 대한 사용 가능한 잉크의 체적)이 개선된다.

(실시예5)

도15의 (a), (b) 및 (c)는 잉크 용기 주 구조체(81)의 내부 공간이 2개의 챔버로 분리된다는 점에서 선행한 장치들과는 다른 본 발명의 장치를 도시하는 도면이다.

이러한 장치들에서, 잉크 용기 주 구조체(81)는 잉크 용기 주 구조체(81)를 내부 공간이 상호 연결된 제1 및 제2 잉크 챔버(R1, R2)로 분리하는 격벽(81A)을구비한다. 잉크 용기 주 구조체(81)의 잉크 전달 구멍(81B)은 제1 잉크 챔버(R1)에 연결된다. 제2 잉크 챔버(R2) 내에는, 잉크를 흡수 및 보유하는 잉크 보유 부재로서의 다공성 잉크 흡수 부재(82)가 배치된다. 제1 잉크 챔버(R1) 내에는 잉크(1)가 직접 저장되고, 반면에 제2 잉크 챔버(R2) 내에는 잉크(1)를 흡수 및 보유하는 잉크 흡수 부재(82)에 의해 잉크(1)가 보유된다. 잉크 전달 구멍(81B)은 그 구체적인 구성이 도면에 도시되지는 않았지만 도4 및 도11을 참조하여 설명된 것과 같은 밸브 기구(X)와 끼워맞춤된다.

도15의 (a)에 도시된 장치의 경우에, 잉크 용기 주 구조체(81)의 제2 잉크 챔버(R2)의 벽들 중 하나에는 도시되지 않은 배기구와 같은 구멍이 제공되고, 그 구멍은 압력 조절 기구를 구성하는 전술한 다양한 밸브 기구와 같은 2방향 또는 1방향 밸브 기구(V)와 끼워맞춤된다. 이러한 잉크 용기에서, 잉크 용기 주 구조체(81)의 내부 압력은 제2 잉크 챔버(R2) 측 상의 밸브 기구(V)에 의해 조정되고, 잉크가 화살표로 표시된 방향으로 보다 안정되게 공급되도록 밸브 기구(X)를 제공함으로써 잉크 누출이 방지된다.

도15의 (a)에 도시된 바와 같이 구성되는 것 외에도, 도15의 (b)에 도시된 장치의 경우에, 잉크 용기 주 구조체(81)의 제2 잉크 챔버(R2)의 벽들 중 하나에는 도시되지 않은 구멍이 제공되고, 그 구멍은 압력 조절 기구를 구성하는 전술한 다양한 밸브 기구와 같은 2방향 또는 1방향 밸브 기구(V)와 끼워맞춤된다. 이러한 잉크 용기에서, 잉크 용기 주 구조체(81)의 내부 압력은 제1 잉크 챔버(R1) 측 상의 밸브 기구(V)와 제2 잉크 챔버(R2) 상의 밸브 기구(V)에 의해 조정되고, 잉크가화살표로 표시된 방향으로 보다 안정되게 공급되도록 밸브 기구(X)를 제공함으로써 잉크 누출이 방지된다.

도15의 (c)에 도시된 장치의 경우에, 잉크 용기 주 구조체(81)의 제1 잉크 챔버(R1)의 벽들 중 하나에는 도시되지 않은 배기구와 같은 구멍이 제공되고, 그 구멍은 압력 조절 기구를 구성하는 전술한 다양한 밸브 기구와 같은 2방향 또는 1방향 밸브 기구(V)와 끼워맞춤된다. 또한, 잉크 용기 주 구조체(81)의 제2 잉크 챔버(R2)의 벽들 중 하나에는 배기구(81C)가 제공된다. 이러한 잉크 용기에서, 잉크 용기 주 구조체(81)의 내부 압력은 제1 잉크 챔버(R1) 측 상의 밸브 기구(V)에 의해 조정되고, 잉크가 화살표로 표시된 방향으로 보다 안정되게 공급되도록 밸브 기구(X)를 제공함으로써 잉크 누출이 방지된다.

또한, 잉크 용기 주 구조체(81)의 내부 압력이 제1 잉크 챔버(R1) 상의 밸브 기구(V)에 의해 조절됨으로 인해, 제2 잉크 챔버(R2)의 내부 체적이 감소된다 하더라도 잉크는 안정되게 공급될 수 있다. 제2 잉크 챔버(R2)의 잉크 용량이 제2 잉크 챔버(R2) 내에 잉크 흡수 부재(82)를 배치시킴으로써 감소됨으로 인해, 제2 잉크 챔버(R2)의 체적의 감소는 제1 잉크 챔버(R1)의 체적의 증가를 초래하여, 이로 인해 잉크 용기의 총괄적인 잉크 용량을 증가시킨다.

도15의 (a) 및 (b)에 도시된 적용예들의 경우에 있어서, 주위 압력의 변동에 의 해 초래된 잉크 소모에 의해 발생된 제2 잉크 챔버(R2)의 내부 공간의 잉크 소모 부분의 팽창 및 수축이 조절되어, 제1 잉크 챔버(R1) 내부 또는 외부로의 잉크 유동이 제어된다. 그 결과, 잉크 전달 구멍(81B)으로부터의 잉크 누설이 방지된다. 즉, 도15의 (a) 및 (b)에 도시된 적용예의 경우에 있어서, 잉크 챔버(R1) 내부 또는 외부로의 잉크 유동은 전술한 바와 같이 제어되며, 제1 잉크 챔버(R1)내에서 종래에 요구되어진 잉크 완충 부분을 감소시킴으로써 잉크 용기의 체적 효율성(잉크 용기 체적에 대해 잉크의 사용가능한 체적의 비)을 개선시키는 것이 가능하다.

(제6 실시예)

도16의 (a), (b) 및 (c)는 전술한 잉크 용기와는 다른 두 개의 분리가능한 주 구조체를 포함하는 잉크 용기에 본 발명의 적용예를 기술하기 위한 도면이다. 이러한 적용예에서, 두 개의 구조체, 즉, 제1 및 제2 잉크 용기 주 구조체(91,92)는 각각 접속 구멍(91A,91B)에서 서로 독립적으로 연결된다. 제2 잉크 용기 주 구조체에는 잉크 전달 구멍(92B)이 제공되며, 잉크 용기 주 구조체(92)의 잉크 챔버 내에, 잉크를 흡수하고 보유하는 잉크 보유 부재로서 다공성 잉크 흡수 부재(93)가 배치된다. 제1 잉크 용기 주 구조체(91)의 잉크 챔버 내에서, 잉크(1)는 직접 저장되는 반면에, 제2 잉크 용기 주 구조체(92) 내에서 잉크(1)는 잉크 흡수 부재(93) 내에서 흡수됨으로써 보유된다. 잉크 전달 구멍(91B)은 구체적인 구조가 도시되어 있지는 않으나, 도4 및 도11에 도시된 것과 같은 밸브 기구(X)에 끼워맞춤된다.

도16의 (a)에 도시된 적용예의 경우에 있어서, 제2 잉크 용기 주 구조체에는 압력 조절 수단으로 구성되는 전술한 다양한 밸브 기구 등의 1방향 또는 2방향 밸브 기구(V)로 끼워맞춤되는, 공기 배출구와 같은 도시되지 않은 구멍이 제공된다.잉크 용기에서, 잉크 용기 주 구조체(91,92)의 내부 압력은 제2 잉크 용기 주 구조체(92) 측면 상에서 밸브 기구(V)에 의해 조절되며, 밸브 기구(X)의 존재로 잉크 누설이 방지되어, 잉크가 화살표 표시로 나타난 방향으로 보다 안정되게 공급된다.

도16의 (a)에 도시된 소정의 구조체 이외에도 도16의 (b)에 도시된 적용 분야에 있어서, 제1 잉크 용기 주 구조체(91)에는 압력 조절 수단으로 구성되는 전술한 다양한 밸브 기구 등의 1방향 또는 2방향 밸브 기구(V)로 끼워맞춤되는, 도시되지 않은 구멍이 제공된다. 잉크 용기에서, 잉크 용기 주 구조체(91,92)의 내부 압력은 제1 잉크 용기 주 구조체(91) 측면 상에서 밸브 기구(V) 및 제2 잉크 용기 주 구조체(92) 측면 상에서 밸브 기구(92)에 의해 조절되며, 밸브 기구(X)의 존재로 잉크 누설이 방지되어, 잉크가 화살표 표시로 나타난 방향으로 보다 안정되게 공급된다.

도16의 (c)에 도시된 적용예에 있어서, 제1 잉크 용기 주 구조체(91)에는 압력 조절 수단으로 구성되는 전술한 다양한 밸브 기구 등의 1방향 또는 2방향 밸브 기구(V)로 끼워맞춤되는, 도시되지 않은 구멍이 제공된다. 또한, 제2 잉크 용기 주 구조체(92)에는 공기 배출구(92C)가 제공된다. 이러한 잉크 용기에서, 잉크 용기 주 구조체(91,92)의 내부 압력은 잉크가 화살표에 의해 지시된 방향으로 보다 안정되게 공급되도록 제1 잉크 용기 주 구조체(91) 측면 상에서 밸브 기구(V)에 의해 조절된다. 내부 압력이 제1 잉크 용기 주 구조체(91) 상에서 밸브 기구(V)에 의해 조절됨으로 인해, 제2 잉크 용기 주 구조체(92)의 체적이 감소된다 하더라도 안정되게 공급될 수 있다. 더욱이, 제2 잉크 용기 주 구조체(92)의 잉크 용량은잉크 흡수 부재(93)의 교체를 위해 필요한 제2 잉크 용기 주 구조체(92)의 내부 체적과 동일한 양만큼 감소된다. 따라서, 제2 잉크 용기 주 구조체(92)의 체적 감소는 제2 잉크 용기 주 구조체(92)의 체적에 대해 제1 잉크 용기 주 구조체(91)의 체적을 증가시킴으로써 잉크 용기의 총괄적인 잉크 용량을 증가시킬 수 있다.

도16의 (b) 및 (c)에 도시된 적용예에 있어서, 주위 압력 내의 변동에 의해 초래된 제1 잉크 용기 주 구조체(91)의 내부 공간의 잉크 소모 부분의 팽창 및 수축이 조절되며, 제2 잉크 용기 주 구조체(92)의 내부 또는 외부로의 잉크 유동이 제어되어, 잉크 전달 구멍(92B)으로부터 잉크 누설이 방지된다. 즉, 도16의 (b) 및 (c)에 도시된 적용예에 있어서, 제2 잉크 용기 주 구조체(92)의 내부 또는 외부로의 잉크 유동이 제어되어, 제2 잉크 용기 주 구조체(92)에 의해 종래에 요구되어진 잉크 완충 부분의 크기가 감소될 수 있다. 따라서, 잉크 완충 부분의 크기를 감소시킴으로써 잉크 용기의 체적 효율성(잉크 용기 체적에 대해 잉크 용기의 사용가능한 잉크 체적)을 개선시키는 것이 가능하다.

(제7 실시예)

도17의 (a) 및 (b)는 본 발명이 서로 연결될 수 없는 두 개의 잉크 용기 주 구조체를 포함하는 잉크 용기에 적용되는 추가의 경우를 설명하기 위한 도면이다.

이러한 경우, 두 개의 잉크 용기 주 구조체, 또는 제1 및 제2 잉크 용기 주 구조체(91, 92)는 각각 연결 구멍(91A, 92A)에서 서로 분리식으로 연결된다. 제1 잉크 용기 주 구조체(91)의 잉크 챔버 안에는 잉크 저장을 위한 잉크 보유 부재로써 탄성 잉크 파우치(94)가 배치된다. 제2 잉크 용기 주 구조체(92)는 잉크 전달구멍(92B)을 구비한다. 제1 잉크 용기 주 구조체(91) 내에서는 잉크(1)가 잉크 파우치(94) 내에 보유되지만, 제2 잉크 용기 주 구조체(92)의 잉크 챔버 내에서는 잉크(1)가 직접 저장된다. 잉크 전달 구멍(91B)은 그 구체적인 구조가 도시되지 않더라도 도4 및 도11에 도시된 것처럼 밸브 기구(X)에 끼워진다.

도17의 (a)에 도시된 경우에서, 제2 잉크 용기 주 구조체(92)는 상기 설명한 다양한 밸브 기구와 같이 압력 조절 수단을 구성하는 2방향 또는 1방향 밸브 기구(V)에 끼워지는 공기 통기부로써 도시되지 않은 구멍을 구비한다. 이러한 잉크 용기에서, 잉크 용기 주 구조체(92) 및 잉크 파우치(94)의 내부압은 제2 잉크 용기 주 구조체(92) 측 상의 밸브 기구(V)에 의해 조절되고 이때, 잉크가 화살표 방향으로 안정적으로 공급되도록 밸브 기구(X)를 설치함으로써 잉크 누출은 방지된다.

또한, 상기 내부압은 제2 잉크 용기 주 구조체(92) 측 상의 밸브 기구(V)에 의해 조절되기 때문에, 제1 잉크 용기 주 구조체(91)의 부피가 감소되더라도 잉크는 안정적으로 공급될 수 있다. 또한, 제1 잉크 용기 주 구조체(91)의 잉크 수용량은 잉크 파우치(94)를 설치함으로써 감소된 잉크 용기 주 구조체(91)의 내부 부피의 양과 상응하는 양으로 감소되기 때문에, 이러한 제1 잉크 용기 주 구조체(91)의 부피 내에서의 감소를 허용하는 것은 제1 잉크 용기 주 구조체(91)에 대한 제2 잉크 용기 주 구조체(92)의 부피를 증가시킴으로써 잉크 용기의 전체적인 잉크 수용량을 개선시킬 수 있다.

도17의 (a)의 구조로 도17의 (b)에 도시된 용도로 적용된 경우에서, 제1 잉크 용기 주 구조체(91)는 압력 조절 수단을 구성하는 상기 설명한 다양한 밸브 기구와 같은 2방향 또는 1방향 밸브 기구(V)에 끼워지는 도시되지 않는 구멍을 구비한다. 이러한 잉크 용기에서, 제1 및 제2 잉크 용기 주 구조체(91, 92)의 내부압은 제1 잉크 용기 주 구조체(91) 상의 밸브 기구(V) 및 제2 잉크 용기 주 구조체(92) 상의 밸브 기구(V)에 의해 조절되고, 이때 잉크가 화살표 방향으로 보다 안정적으로 공급되도록 밸브 기구(X)를 설치함으로써 잉크 누출은 방지된다.

상기 설명한 각각의 실시예에서, 잉크 용기의 장착 및 잉크 전달 튜브의 연결은 동시에 이루어진다고 가정할 수 있다. 그러나, 잉크 용기가 도18에 도시된 회전 이동을 통해 대각선으로 장착되는 경우에, 밸브 기구(18)의 밸브 스템(18c)의 단부와 잉크 전달 튜브(3)와의 접촉이 밸브 기구(18)가 잉크 전달 튜브(3)와 결합할 때 발생하지 않는다. 다시 말해서, 잉크 전달 튜브(3) 주위에 고정된 밀봉 부재(3A)는 잉크 용기에 기밀식으로 접촉 상태에 놓이게 되고, 상기 밸브 기구(18)는 도18에 도시된 것처럼 잉크 누출을 발생시키게 개방된다.

따라서, 잉크 용기가 도18에 도시된 것처럼 장착될 때 밸브 스템(18c)은 도19에 도시된 것처럼 잉크 전달 튜브(3)의 팁과 한 측이 접촉하도록 단축된다. 이러한 장치로, 잉크 전달 튜브(3)의 팁은 잉크 전달 튜브(3)와 잉크 용기가 기밀식으로 밀봉된 후 잉크 전달 구멍(1A)이 차단해제될 때 밸브 기구(18)의 밸브 스템(18c)과 접촉하게 된다. 따라서, 잉크 전달 구멍(1A)이 너무 일찍 차단 해제되는 것으로 인한 잉크 누출은 발생되지 않고, 다시 말해서 잉크 전달 튜브(3) 및 잉크 용기는 완전하게 연결된다.

또한, 밸브 기구(18)의 밸브 스템부의 길이를 변경하는 대신에 도20에 도시된 바와 같이 돌출부(18g)를 갖춘 밸브 기구(18)를 제공함으로써 전술된 문제점을 해결할 수 있다. 이 경우, 잉크 전달 튜브(3)는 밸브 기구(18)의 밸브 스템(18c)과 직접 접촉하지 않고 돌출부(18g)와 직접 접촉하고, 따라서 잉크 전달 튜브(3)와 잉크 용기 사이의 경계부가 밀봉되는 방식에 주의를 기울여야 한다.

도21은 잉크 제트 기록 장치(IJRA)를 설명하기 위한 도면이고, 이 장치는 전술된 각 실시예의 잉크 용기와 호환가능하고, 또한 임의의 전술된 잉크 용기와 잉크 제트 기록 헤드를 포함하는 잉크 제트 카트리지와 호환가능하다.

리드 스크루(5005)는 구동력 전달 기어(5011, 5009)를 통해 구동 모터(5013)의 전후 회전에 의해서 회전된다. 캐리지 HC는 리드 스크루(5005)의 나선형 홈에 결합하는 도시되지 않은 핀을 갖고 리드 스크루(5005)의 회전 방향에 따라서 화살표a 또는 화살표b로 지시된 방향들 중 하나의 방향으로 왕복 운동 가능하게 움직인다. 캐리지 HC 상에 잉크 제트 카트리지(IJC)가 장착된다. 참조 부호 5002로 나타낸 가압판은 종이 또는 OHP 필름과 같은 기록 매체를 캐리지 HC의 전체 이동 범위를 가로지르는 평판(5005) 상에 가압한다. 참조 부호 5007 및 5008로 나타낸 원 위치 검출 수단인 광커플러는 모터(5013)의 회전 방향을 전환하거나, 이와 유사한 작동을 수행하기 위해서 캐리지 HC의 레버(5006)를 검출한다. 참조 부호 5016으로 나타낸 지지 부재는 기록 헤드를 캡핑하는 캡핑 부재(capping member)(5022)를 지지한다. 참조 부호 5015로 나타낸 흡입 수단은 캡핑 부재(5022)의 내부를 청소한다. 흡입 수단은 캡핑 부재(5022)의 구멍(5023)을 통해 기록 헤드로부터 화상 기록에 기여하지 않는 잉크를 흡입함으로써 바람직한 수준으로 잉크 기록 헤드의 분사 성능을 유지시킨다. 참조 부호 5017는 세척 블레이드를 나타내고, 참조 부호 5019는 세척 블레이드가 전방 또는 후방으로 이동되는 것이 가능하도록 하는 부재를 나타낸다. 이들 부재는 주 조립체측 상의 지지판(5018) 상에서 지지된다. 참조 부호 5012는 흡입에 기초한 성능 회복 작동을 개시시키는 레버를 나타낸다. 이는 캐리지 HC와 결합된 캠(5020)이 이동함에 따라 구동 모터로부터의 구동력의 전달을 제어하도록 이동한다.

본 발명은 본 명세서에서 개시된 구조를 참조하여 설명되었지만, 설명된 상세부에 제한되지 않고, 이 응용예는 후속하는 청구범위의 범위 또는 개선의 목적 내에서 이뤄질 수 있는 이러한 변경 또는 수정을 포함한다.

전술된 바와 같이, 본 발명에 따르는 잉크 용기의 주 구조체는 주 구조체 내에 위치되는 잉크 보유 부재, 주 구조체의 내부 압력을 조절하는 압력 조절 부재 및 주 구조체의 잉크 전달 구멍을 개방하거나, 폐쇄하는 밸브 기구와 조합식으로 제공된다. 따라서, 잉크는 항상 안정적으로 공급되도록 잉크 용기의 주 구조체 내에 적절하게 보유되고 잉크 용기와 같은 것의 환경의 변경이 원인인 잉크 용기의 주 구조체의 내부 압력의 변동이 억제될 수 있어서 잉크의 누설 등과 같은 문제점은 방지된다.

또한, 밸브 기구의 제공은 잉크 유동 저항을 감소시켜서 고속 인쇄와 호환가능한 기록 헤드에 결점없이 잉크를 공급하는 것을 가능하게 한다.

Claims

잉크 공급 포트를 통해서 본체로부터 잉크를 공급하기 위한 잉크 용기에 있어서,

용기의 본체 내에 잉크를 보유하기 위한 잉크 보유 부재와,

본체 내의 압력을 조정하기 위한 압력 조정 수단과,

잉크 공급 포트 내에 배치된 밸브 부재를 포함하며,

상기 밸브가, 상기 잉크 공급 포트를 막기 위한 실질적으로 비탄성인 플러그 부재와 상기 실질적으로 비탄성인 부재를 잉크 공급 포트 쪽으로 가압하기 위한 탄성 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 용기.
제1항에 있어서, 상기 잉크 보유 부재가 잉크 흡수 재료인 것을 특징으로 하는 잉크 용기.
제1항에 있어서, 상기 잉크 보유 부재가 잉크를 수용하기 위한 잉크 블래더인 것을 특징으로 하는 잉크 용기.
제1항에 있어서, 상기 잉크 보유 부재가 취입 성형에 의해 상기 본체 내에 마련된 것을 특징으로 하는 잉크 용기.
제1항에 있어서, 상기 압력 조정 수단은, 본체의 내부 압력이 소정 수준보다 높을 때 이를 해제하기 위한 적어도 하나의 밸브 기구와, 내부 압력이 소정 수준보다 낮을 때 본체 안에 대기압을 도입하기 위한 밸브 기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 용기.
제1항에 있어서, 상기 밸브 부재는 외향 연장된 연장부를 구비하고, 상기 잉크 용기가 기록 헤드에 장착되었을 때 기록 헤드의 잉크 공급 튜브가 상기 연장부에 인접하게 되어 상기 실질적으로 비탄성인 플러그 부재를 탄성 부재에 대하여 가압하여 포트를 개방하는 것을 특징으로 하는 잉크 용기.
제1항에 있어서, 상기 본체가 서로 유체 연통 상태에 있는 다수의 잉크 수용을 위한 잉크 챔버를 포함하고, 상기 보유 부재가 상기 잉크 챔버중 적어도 하나에 마련되고, 상기 압력 조정 수단이 잉크 챔버중 적어도 하나에 마련된 것을 특징으로 하는 잉크 용기.
제7항에 있어서, 상기 잉크 챔버들이 분리가능한 것을 특징으로 하는 잉크 용기.
제1항 내지 제8항중 어느 한 항에 기재된 잉크 용기와, 상기 잉크 용기의 상기 잉크 공급 포트를 통해서 공급된 잉크를 토출할 수 있는 잉크 제트 기록 헤드를포함하는 잉크 카트리지.
제9항에 있어서, 상기 잉크 용기가 상기 잉크 제트 기록 헤드로부터 분리가능한 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지.
제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 잉크 제트 기록 헤드가 잉크를 토출하도록 열에너지를 발생하기 위한 전열 변환기를 구비한 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지.