KR100486804B1 - 잉크 제트 인쇄 장치 및 잉크 공급 방법 - Google Patents

Abstract

잉크의 낭비를 제거하고 감소된 충전 시간으로 고충전 효율을 달성하기 위해 인쇄 헤드에는 소정의 잉크의 양을 저장하는 제2 탱크가 구비되고 공급 시스템은 제1 탱크에서 제2 탱크로 간헐적으로 잉크를 공급하도록 구성되고, 가변적인 내부 체적을 갖는 제2 탱크가 구비되고, 그 내부 체적은 제2 탱크 그 자체가 잉크를 충전하고 통기 공정을 형성하는 엑츄에이터로서 작용하도록 변화된다. 특히, 내부 체적은 잉크를 따라 제2 탱크 내에 마련된 가스가 제1 탱크 안으로 역류하도록 강제식으로 감소되고, 이것은 폐잉크가 외부로 방출되는 것이 가능하게 한다. 보통 충전 공정은 단지 대향 방향(내부 체적을 증가키시는 방향)으로 변화시킴으로써 완성될 수 있다.

Description

잉크 제트 인쇄 장치 및 잉크 공급 방법{INKJET PRINTING APPARATUS AND INK SUPPLYING METHOD}

본 발명은 잉크 제트 인쇄 장치, 인쇄 헤드, 및 잉크 공급 방법에 관한 것이고, 특히, 본 발명은 양호하게는 잉크가 잉크를 방출하기 위한 인쇄 헤드로 간헐식으로 공급된 잉크 제트 인쇄 장치에 적용된다.

잉크 제트 인쇄 헤드를 이용하여 인쇄 매체에 잉크를 침전함으로써 인쇄 매체 상에 화상을 형성하는 잉크 제트 인쇄 장치는 인쇄 매체에 대해 인쇄 헤드를 이동하는 동안 잉크를 방출함으로써 화상을 형성하는 것 및 고정된 인쇄 헤드에 대해 인쇄 매체를 역으로 이동하는 동안 잉크를 방출함으로써 화상을 형성하는 것을 포함한다.

잉크 제트 인쇄 장치 등에서 인쇄 헤드로 잉크를 공급하는 방법에는 두 가지 일반적인 타입이 있다. 하나는 잉크의 양이 방출된 잉크의 양에 따라 인쇄 헤드로 항상 또는 연속적으로 공급되도록 공급 시스템이 형상화된 타입(이후에서 연속 공급 타입으로 언급됨)이고, 다른 하나는 인쇄 헤드가 잉크의 소정량을 저장하기 위한 저장소(보조 탱크 또는 제2 잉크 탱크)가 제공되고 공급 시스템이 적당한 타이밍 또는 간헐적으로 잉크가 잉크 공급원(주 탱크 또는 제1 잉크 탱크)으로부터 저장소로 공급되도록 형상화된 타입이다.

예를 들어, 인쇄 헤드가 인쇄 매체에 대해 소정의 방향에서 전후로 스캐닝되고 인쇄 매체가 화상을 형성하기 위해 실질적으로 직각 방향으로 이송된 연속 타입으로 언급된 타입의 잉크 제트 인쇄 장치에서 이용될 때, 연속 공급 타입은 두 가지 타입으로 더 분류된다. 하나는 잉크가 운반 및 전후로 캐리지에 의해 이동된 인쇄 헤드에 잉크 탱크를 일체로 또는 탈착가능하게 부착시킴으로써 공급된 온-캐리지 타입으로 언급된 타입이다. 다른 하나는 캐리지 상에서 운반된 인쇄 헤드로부터 분리된 잉크 탱크가 인쇄 헤드를 제외한 인쇄 장치의 부품에 고정적으로 설치되고 잉크 탱크가 공급 잉크에 유연한 튜브를 통과하여 인쇄 헤드로 연결된 튜브 공급 타입이다. 후자의 타입에서, 잉크 탱크와 인쇄 헤드 사이의 간헐식 탱크로서 역할을 하는 제2 잉크 탱크는 인쇄 헤드 또는 캐리지 상에 장착된다.

온-캐리지 타입 구조가 적용될 때, 주 스캐닝 방향에 수직 방향으로 투사 영역상에 한계가 있고 (탈착가능하거나 탈착불가능하게 동일하게 통합된 인쇄 헤드 및 잉크 탱크) 캐리지와 함께 이동하는 부재의 양에 한계가 있다. 따라서, 매우 제한된 용량을 갖는 잉크 탱크는 작은 크기의 인쇄 장치 특히, 휴대용 인쇄 장치가 형성될 때 이용될 수 있다. 이는 작동가능성 및 구동 비용의 관점에서 문제점가 되었던 잉크 탱크 또는 단지 잉크 탱크와 일체하는 인쇄 헤드의 빈번한 교체를 가져온다. 게다가, 최근 소위 모빌 장치의 확산은 눈에 띄고 예를 들어, 울트라-컴팩트 잉크 제트 프린터는 노트북 타입 퍼스널 컴퓨터 및 디지털 카메라와 통합될 수 있도록 제안되어져 왔다. 온-캐리지 방법에 적용하는 이러한 프린터를 디자인하는 것은 실행불가능하다고 고려된다.

튜브 공급 타입 구조가 적용될 때, 비록 주로 스캐닝하는 동안 캐리지와 함께 이동하는 부재가 어느 정도 소형으로 만들어질 수 있더라도, 캐리지를 따르도록 이동되고 캐리지 상의 인쇄 헤드를 결합하는 튜브 부재 및 잉크를 공급하도록 캐리지 외부에 위치된 잉크 탱크를 위한 공간이 필요하므로 전체적으로 소형인 장치를 만들기는 어렵다. 게다가, 최근 경향은 캐리지가 인쇄 작동 속도의 증가를 수행하도록 고속으로 스캐닝되는 것이고, 캐리지를 따르는 튜브의 결과적인 심한 흔들림이 인쇄 헤드에 대한 잉크 공급 시스템에서 잉크의 압력의 변화를 가져온다. 따라서 압력 변화를 억제하기 위해 다양하고 복잡한 압력 완충 기구를 제공하는 것이 필요하고 이러한 관점에서 크기 감소를 달하는 것이 어려웠다.

이와 대조로, 연속 타입 잉크 제트 인쇄 장치에 사용된 간헐식 공급 방법의 경우에서, 예를 들어, 상대적으로 작은 제2 잉크 탱크 및 인쇄 헤드는 캐리지 상에 공급되고; 상대적으로 큰 제1 잉크 탱크는 인쇄 장치의 캐리지를 제외한 부품에서 제공되고; 공급 시스템은 잉크가 적당한 타이밍에 제1 잉크 탱크로부터 제2 잉크 탱크로 공급되도록 구성된다. 제1 및 제2 잉크 탱크 사이의 잉크 공급 시스템이 공간적으로 분리되거나 잉크 채널이 제1 및 제2 잉크 탱크 사이의 유체 고립을 얻기 위해 주 스캐닝하는 동안 밸브가 차단되는 구조가 채용된다. 기본적으로, 이는 연속적 공급 타입의 경우에서 작은 크기의 달성을 위한 노력을 제약했던 튜브의 흔들림이나 잉크 탱크와 같은 상술된 이동 부재의 크기에 기여하는 다양한 문제의 해결을 가능하게 만든다.

간헐식 공급 타입 구조가 적용될 때, 잉크 공급 시스템으로 도입되거나 도입된 공기와 같은 가스를 충전하고 적절하게 그 내부 압력을 제어하는 것이 중요하다.

공급 시스템으로 가스의 도입에 대한 네 가지 일반적 원인이 있다.

1) 가스는 인쇄 헤드의 잉크 방출 개구를 통해 도입될 수 있거나 방출 작동의 결과를 발생할 수 있다.

2) 잉크에 용해된 가스는 그로부터 분리될 수 있다.

3) 가스는 침투의 결과로서 공급 시스템을 형성하는 재료를 통해 외부로부터 공급 시스템으로 도입될 수 있다.

4) 가스는 조인트가 제1 및 제2 잉크 탱크를 결합하도록 연결될 때 도입될 수 있다.

비록 가스의 양이 공급 시스템의 구조에 의존하여 변할지라도 가스의 도입은 불가피하게 발생하는 문제점이다. 예를 들어, 가스가 캐리지 상의 제2 잉크 탱크에 수용될 때, 잉크를 갖는 제2 잉크 탱크 충전의 효율성이 따라서 감소됨는 문제점이 생긴다. 게다가, 예상 밖의 압력은 온도 변화에 따른 가스의 확장과 수축에 의해 야기된다. 이것은 결과적으로 과다한 양압의 작용에 기여하는 방출 개구로부터의 잉크 누출을 초래할 수 있거나 과다한 부압의 작용에 기여하는 잉크 방출 실패를 역으로 가져올 수 있다. 게다가, 제2 잉크 탱크에 수용된 가스는 잉크 방출의 불능과 같은 문제점을 야기하도록 방출 개구로 안내된 잉크에 포함될 수 있다.

이러한 문제점은 튜브 공급 타입의 연속 공급 시스템이 구성될 때 유사하게 야기될 수 있다. 관련 기술의 튜브 공급 타입 연속 공급 시스템에서, 간헐적으로 또는 강제적으로 방출 개구를 통해 동시에 흡입함으로써 인쇄 헤드로부터 잉크 및 가스를 토출하기 위한 복귀 작동 및 가스가 방출 개구를 통해 그 흡입하는 작동과 동시에 잉크를 따라 제2 잉크 탱크로부터 강제로 토출된 캐리지에 의해 제2 잉크 탱크가 운반된 경우에서 수행된 복귀 작동을 포함하여, 측정은 이러한 가스의 도입에 대항하여 취해졌다.

많은 양의 낭비된 잉크가 이런 측정의 채택 결과로 발생되므로, 소형의 휴대 가능한 인쇄 장치가 간헐식 공급 방법을 이용하여 제공될 때 설계상 중요한 제약들이 생긴다. 게다가, 적당한 타이밍에 제2 잉크 탱크를 잉크로 채우는 작동뿐만 아니라 인쇄 헤드의 방출 개구로부터 잉크를 흡입하기 위한 최소한의 복귀 작동을 수용하도록 인쇄 장치의 제어 시퀀스에 긴 시간이 포함되어야 한다. 뿐만 아니라, 복귀 작동에 대한 후처리 및 예비 방출 작동으로서 형성된 방출 개구를 갖는 인쇄 헤드의 표면상에 침전된 잉크를 제거하기 위한 와이핑 작동을 수행하는 것 또한 필요하므로, 더 많은 시간이 따라서 소비된다는 문제점이 발생한다.

튜브 공급 타입의 연속적 공급 시스템을 참조하면, 대기에 대하여 부압인 압력이 방출 개구에 형성된 잉크 메니스커스(meniscuses)를 보유하도록 발생되어야 하는 잉크 제트 인쇄 장치의 경우에, 제1 잉크 탱크에서 부압을 자연적으로 발생하기 위해서 인쇄 헤드의 방출 개구의 위치보다 낮은 위치에서 제1 잉크 탱크를 제공할 필요를 포함하는 제한이 있다. 이것은 잉크 탱크의 위치 및 경향 또는 방향 상에도 제한을 가져오고 특히 휴대가능한 인쇄 장치가 이송되는 동안 자세 불안을 제공하는 경우에 방출 개구로부터 잉크의 누출을 포함하는 문제점을 발생한다.

대조적으로, 제안은 액체의 통과는 허용하지 않으면서 가스의 통과는 허용하는 기능을 하는 막(이후부터 간단히 기능성 막으로 언급됨)이 기능성 막을 통과해 강제로 제2 잉크 탱크로부터 가스만을 분리하여 토출하도록 배치되고 잉크를 보유하는 스폰지와 같은 다공성 부재가 적당한 부압을 발생하도록 제2 잉크 탱크에 보유되는 제안을 포함하여, 간헐식 공급 시스템의 적용에 대한 제안이 있어왔다. 잉크가 충전되는 동안 발생된 낭비된 잉크 양의 증가를 효율적으로 억제하기 때문에 이러한 구조는 수송 중 자세가 불안한 휴대가능한 인쇄 장치에 대해서도 유리하다.

그렇지만, 기능성 막을 안정성을 가지고 사용하기 위해서, 막은 잉크를 선택하는 자유도가 감소되는 문제점을 야기하는 화학적으로 불활성 상태에서 장기간 동안 머무르는 것, 즉, 기능성 막에 영향을 주지 않는 성분을 가지는 잉크가 선택되야 하는 것이 요구된다.

기능성 막이 제2 잉크 탱크 상에 제공되면, 가스는 제2 잉크 탱크로 유입되는 방향에 역으로 유동할 수 있다. 인쇄 헤드의 노즐에 대해 상대적인 부압 하에 잉크를 유지하기 위한 다공성 부재와 같은 부압 발생 기구가 이러한 목적으로 제2 잉크 탱크 내에 제공될 때, 제2 잉크 탱크 내에 잉크를 보유하는 효율이 제한된다. 설계는 잉크 내의 염료 및 안료의 침전과 잉크 선택에 있어서의 대안을 감소시키는, 열화에 대한 다공성 부재의 내구성의 면에서 제한될 수 있다.

또한, 그러한 구조에서, 잉크 충전이 완료될 때 다공성 부재가 항상 잉크로 과충전(over-charged)되기 때문에, 다공성 부재 내의 과충전된 잉크는 인쇄 헤드로 바람직한 부압을 가하기 위해 충전이 완료된 후에 방출 개구를 통해 인쇄 헤드를 흡입하는 작동을 수행함으로서 실패없이 낭비 잉크로서 토출되어야 한다. 즉, 충전 작동이 낭비 잉크의 발생을 수반하는 문제가 발생한다.

본 발명은 상기 문제점을 고려하여 이루어졌으며, 간헐식 공급 시스템이 잉크 공급 시스템으로서 채택되고, 충전 작동과 관련된 폐잉크의 발생과 같은 잉크의 낭비는 기본적으로 발생하지 않고,높은 충전 효율과 짧은 충전 시간을 달성하며, 잉크의 내구성은 용이하게 유지될 수 있고, 즉, 잉크의 선택이 자유로운 구조가 증가될 수 있다.

따라서, 본 발명은 소형의 휴대용 잉크 제트 인쇄 장치의 구조에 기여한다.

본 발명은 부품의 수에서의 상당한 증가없이 그리고 복수의 잉크 형태가 사용될 때조차 제어의 복잡성의 증가없이 소형의 휴대용 잉크제트 인쇄 장치를 제공하는 것이 가능하다.

본 발명의 태양에서, 잉크를 배출하기 위한 인쇄 기판을 사용함으로써 인쇄 매체 상에 인쇄를 수행하기 위한 잉크 제트 인쇄 장치이며,

잉크 공급원의 역할을 하는 제1 잉크 탱크와,

제1 잉크 탱크로부터의 잉크로 채워질 수 있고 인쇄 중에 인쇄 헤드로 잉크를 공급하고 가변적 내부 체적으로 형성된 제2 잉크 탱크와,

내부 체적이 제2 잉크 탱크를 제1 잉크 탱크의 잉크로 채워지도록 증가되고 제2 잉크 탱크의 내용물이 제1 잉크 탱크로 복귀하도록 감소되기 위해 제2 잉크 탱크에 힘을 인가하는 내부 체적 변화 수단을 포함한다.

본 발명의 다른 태양에서, 잉크를 배출하기 위한 잉크 헤드를 사용함으로써 인쇄 매체 상에 인쇄를 행하기 위한 잉크 제트 인쇄 장치용으로 사용되는 잉크 공급 방법이며,

잉크의 공급원으로서 작용하는 제1 잉크 탱크를 제공하는 단계와,

제1 잉크 탱크로부터 잉크가 충전될 수 있고, 인쇄하는 동안 잉크가 인쇄 헤드에 공급될 수 있고, 가변적인 내부 체적으로 형성되는 제2 잉크 탱크를 제공하는 단계와,

제2 잉크 탱크의 내부 체적을 증가시킴으로써 제2 잉크 탱크가 제1 잉크 탱크로부터의 잉크로 충전되는 단계와,

제2 잉크 탱크의 내부 체적을 감소시킴으로써 제2 잉크 탱크의 내용물이 제1 잉크 탱크로 복귀하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따라, 제1 잉크 탱크와 제2 잉크 탱크가 구비되고, 제2 잉크 탱크의 내부 체적은 그 내용물 즉, 제1 잉크 탱크의 잉크와 함께 제2 잉크 탱크에 잔존하는 임의의 가스의 역류를 발생시키도록 그를 수축시키는 방향으로 강제식으로 변화되고, 이것은 폐잉크가 토출되는 것을 방지하는 것이 가능하다. 보통의 토출 작동은 대향 방향, 즉, 그를 증가시키는 방향으로 제2 잉크 탱크의 내부 체적을 단지 변화시킴으로써 완성될 수 있다. 간헐 공급 시스템은 (인쇄 작업과 같은)다른 작업에서 제1 잉크 탱크와 제2 잉크 탱크 사이의 유체 격리를 수행하는 것이 가능하여 제2 잉크 탱크가 폐잉크를 발생하지 않고 스스로 적절한 부압을 발생하도록 한다. 이것은 제1 잉크 탱크로 복귀되는 가스가 다시 제2 탱크로 유동하지 않고 그것의 자세 또는 방향, 즉 저장 자세의 제한이 없는 휴대용 인쇄 장치를 설계하는 것을 가능하게 만든다.

또한, 본원 명세서에서, "인쇄"라는 단어는 문자 및 그림 같은 의미있는 정보를 형성하는 상태뿐만 아니라, 넓게 인쇄 매체 상에 화상, 디자인, 패턴을 형성하는 상태 또는 의미가 있거나 없는 것을 고려하지 않고 인쇄 매체를 처리하거나 인간이 시각적 인식을 통해 지각할 수 있는 방식으로 실현되는 상태를 의미한다.

또한, "인쇄 매체"라는 단어는 통상적인 인쇄 장치에 사용되는 종이뿐만 아니라, 잉크를 수용할 수 있는, 직물, 플라스틱 필름, 금속판, 유리, 세라믹, 나무 및 가죽과 같은 모든 것을 의미하며, 이하에서는 "용지" 또는 단순하게 "종이"로 표현될 것이다.

또한, "잉크"(일부 경우에 "액체"로서 참조됨)라는 단어는 상기 "인쇄"의 정의와 같이 넓은 의미로 해석되어야 하며, 따라서, 인쇄 매체 상에 적용되므로, 잉크는 화상, 디자인, 패턴 등을 형성하거나, 인쇄 매체를 처리하거나, 잉크를 처리(예컨대, 인쇄 매체로 적용되야 하는 잉크 내의 색소의 응고 또는 캡슐화)하기 위해 사용되는 액체를 의미해야 한다.

한편, 본 발명은 전열 변환기에 의해 발생된 열 에너지가 버블을 형성하기 위해 액체에 막 비등을 야기시키는데 사용되는 인쇄 헤드, 액체를 방출하기 위해 기계전기식 변환기가 채택된 인쇄 헤드, 액체 액적을 형성하고 방출하기 위해 정전기 또는 공기 유동이 사용되는 잉크 헤드, 및 잉크 제트 인쇄 기술 분야에서 제안된 다른 것들에 적용될 수 있다. 구체적으로, 전열 변환기가 사용된 인쇄 헤드가 유리하게 소형의 구조를 달성하기 위해 채택된다.

또한, 요약을 하면 특별한 언급이 없는한, 용어 "노즐"은 방출 개구, 개구와 연통되는 액체 통로 및 잉크에 대해 사용된 에너지를 발생시키기 위한 요소를 나타낸다.

본 발명의 상기 및 다른 목적들, 효과들, 특징들 및 장점들은 첨부 도면을 참조하여 실시예들의 다음의 설명으로부터 더욱 명확해질 것이다.

본 발명은 도면을 참조하여 상세하게 설명될 것이다.

(잉크 제트 인쇄 장치 구조의 일례)

도1은 본 발명의 실시예에 따른 간헐식 공급 시스템을 이용하는 잉크 제트 인쇄 장치의 통상적인 구조를 도시하는 개략적인 평면도이다.

도1의 구조에서, 인쇄 헤드 유닛(1)은 캐리지(1;carriage) 상에 교체 가능하게 장착된다. 인쇄 헤드 유닛(1)은 인쇄 헤드부와 제2 잉크 탱크부를 가지며 노즐의 잉크 방출 작동을 유발하도록 헤드부를 구동하기 위한 구동 신호와 같은 신호들을 전송하기 위한 커넥터가 제공된다. 인쇄 헤드 유닛(1)이 위치되고 교체 가능하게 장착되는 캐리지(2)에는 커넥터를 통한 인쇄 헤드 유닛(1)에 구동 신호와 같은 신호들을 전송하기 위한 커넥터 홀더(전기 연결부)가 제공된다.

캐리지(2)는 장치의 주본체상에 제공되고 주 스캐닝 방향으로 연장하는 가이드 샤프트(3)에 의해 안내되고 지지되어서 가이드 샤프트를 따라 전후로 이동될 수 있다. 캐리지(2)는 모터 풀리(5), 피동 풀리(6) 및 타이밍 벨트(7)와 같은 전달 기구들을 통한 주 스캐닝 모터(4)에 의해 그 위치 및 이동에 대해 구동되고 제어된다. 예를 들어, 전달형 포토 인터럽터(photo-interrupter)의 형태인 홈 위치 센서(10)가 제공되고, 차단판(11)은 캐리지의 홈 위치와 관련된 장치의 고정부에 배치되어서 전달형 포토 인터럽터의 광학축을 차단할 수 있다. 이에 따라, 캐리지(2)의 이동 결과로 홈 위치 센서(10)가 차단판(11)을 통과할 때, 홈 위치가 검출되고 캐리지의 위치 및 이동은 상기 검출된 위치를 기준으로 하면서 제어될 수 있다.

인쇄 용지 또는 플라스틱 시트들인 인쇄 매체(8)는 기어를 통과하는 자동 시트 이송기 모터(15)로 픽업 롤러(13)를 회전시킴으로써 자동 시트 이송기(이후에는, ASF라 한다)로부터 한장씩 공급된다. 또한, 매체는 방출 개구들이 이송 롤러(부 스캐닝;9)의 회전 결과로써 형성되는 인쇄 헤드 유닛(1)의 표면과 대면 관계의 위치(인쇄부)를 통해 이송된다. 이송 롤러(9)는 기어를 통한 라인 공급 모터(16)의 회전을 전달함으로써 구동된다.

이 때, 용지의 공급 여부에 대한 판단과 부 스캐닝 방향으로 인쇄 매체 상의 인쇄 개시 위치의 결정은 인쇄 매체 이송 경로 상의 인쇄 위치의 상류에 배치된 인쇄 매체의 유무를 검출하기 위한 용지 단부 센서(12)의 출력에 기초하여 수행된다. 용지 단부 센서(12)는 인쇄 매체(8)의 후방 단부를 검출하고, 검출 결과에 기초하여 부 스캐닝 방향으로 인쇄 매체 상의 최종 인쇄 위치를 결정하는데 사용된다.

인쇄 매체(8)는 그 하부면의 종이 받침(platen)에 의해 지지되어서 편평면은 인쇄될 부분에 형성된다. 이렇게 함으로써, 캐리지(2)에 의해 이송된 인쇄 헤드 유닛(1)은 고정되어서 방출 개구들이 형성되는 그 표면은 인쇄 매체(8)와 평행한 캐리지로부터 하향 돌출한다. 예를 들어, 인쇄 헤드 유닛(1)은 열에너지를 이용하는 잉크를 방출하는 구조 및 잉크의 막 비등을 유발하는 열에너지를 발생시키는 전열 변환기를 갖는 잉크 제트 인쇄 헤드 유닛이다. 즉, 인쇄 헤드 유닛(1)의 인쇄 헤드는 잉크를 방출하도록 전열 변환기에 의해 인가된 열에너지에 의해 기인한 잉크의 막 비등의 결과로써 발생된 기포의 압력을 이용함으로써 인쇄 작업을 수행한다. 명확하게는, 압전 장치를 이용하면서 잉크를 방출하는 유닛과 같은 상이한 유닛 타입이 사용될 수 있다.

참조 부호 100은 인쇄 헤드 유닛(1)으로부터 잉크의 복귀 흡입 작동 및 방출 개구들이 형성되는 인쇄 헤드의 표면을 보호하기 위한 용도로 사용되는 캡 부재를 갖는 복귀 시스템을 나타낸다. 캡 부재는 방출 개구들이 모터(도시 안됨)에 의해 형성되는 표면과 결합되고 분리되는 위치들에 위치 설정될 수 있다. 인쇄 헤드의 흡입 복귀 작동과 같은 작동들은 결합된 상태로 도시되지 않은 흡입 펌프에 의해 캡 부재에 부압을 발생시킴으로써 수행된다. 방출 개구들이 형성되는 인쇄 헤드의 표면은 인쇄 장치가 사용되지 않을 때 결합된 상태로 캡 부재를 유지시킴으로써 보호될 수 있다.

참조 부호 101은 잉크 공급원에 인쇄 헤드 유닛(1)을 결합하도록 인쇄 헤드 유닛측에 제공되는 밸브 유닛을 나타낸다. 참조 부호 104는 밸브 유닛(101)과 한쌍인 잉크 공급원측 상에 제공되는 밸브 유닛을 나타낸다. 참조 부호 102는 인쇄 헤드 유닛(1)을 공기 펌프 유닛에 결합시키도록 인쇄 헤드 유닛측 상에 제공되는 밸브 유닛을 나타낸다. 참조 부호 103은 밸브 유닛(102)과 한쌍으로 공기 펌프 유닛측 상에 제공되는 밸브 유닛을 나타낸다.

밸브 유닛(101 내지 104)은 캐리지(2)가 주 스캐닝 방향으로 인쇄 영역 외부의 홈 위치 또는 그 근방의 위치에 위치될 때 잉크와 공기가 밸브 사이에서 유동하도록 접촉되어 각각의 밸브 유닛들과 결합된다. 밸브 유닛들은 캐리지(2)가 인쇄 영역을 향하는 위치로부터 이격될 때 상호간에 분리되고, 밸브 유닛(101, 102)들은 분리의 결과로써 자동적으로 폐쇄 상태가 된다. 이와 반대로, 밸브 유닛(102)은 항상 개방 상태에 있게 된다.

참조 부호 105는 잉크를 밸브 유닛(104)에 공급하는 제1 잉크 탱크(107)와 결합되는 튜브 부재를 나타낸다. 참조 부호 106은 가압 및 감압용 펌프 유닛(108)과 결합되며 공기압 또는 압축 공기 회로용의 튜브 부재를 나타낸다. 참조 부호 112는 펌프 유닛(108)의 흡입 및 배기 포트를 나타낸다. 일체형 유닛으로 각각의 튜브 부재를 구성하는 것은 필수적이지 않으며, 복수의 튜브 부재들을 결합함으로써 구성될 수도 있다.

(잉크 제트 인쇄 장치 구조의 다른 예)

도1의 간헐식 공급 시스템은 제2 잉크 탱크가 잉크로 충전될 때만 밸브 유닛이 정합하고, 인쇄 작동 동안에는 제1 잉크 탱크와 제2 잉크 탱크 사이의 잉크 공급 시스템이 공간적으로 분리되는 구조를 갖는다. 간헐식 공급 시스템은 잉크 채널 또는 유체 통로가 제1 및 제2 잉크 탱크 사이에서 유체 분리를 달성하도록 이러한 단절 대신에 밸브로 막는 데에 채용될 수 있다.

도2는 표준적으로 연결된 튜브 기구를 활용한 간헐식 공급 시스템이 사용되는 잉크 제트 인쇄 장치의 개략도이다. 단순하게 하기 위해 도2는 도1의 것과 유사하게 배열될 수 있는 것과 종래예의 공급 시스템의 설명과 관련없는 부분은 도시하지 않는다.

도2에서, 참조 부호(150)는 일 단부에서 인쇄 헤드 유닛의 제2 잉크 탱크에 연결되고, 타 단부에서 공압 회로용 튜브 부재(106)와 전자기 밸브 유닛(152)을 통해 가압 및 감압용 펌프 유닛(108)에 연결되는 공압 회로용 가요성 튜브를 지시한다. 참조 부호(151)는 일 단부에서 인쇄 헤드 유닛의 제2 잉크 탱크에 연결되고, 타 단부에서 잉크 공급용 튜브 부재(105) 및 전자기 밸브 유닛(152)을 통해 제1 잉크 탱크(107)에 연결되는 잉크 공급용 가요성 튜브를 지시한다.

즉, 간헐식 공급 시스템은 전자기 밸브 유닛(152)과 같은 채널을 막도록 폐쇄하고 채널을 형성하도록 개방하기 위한 유닛을 개재시킴으로써, 그리고 잉크로 제2 잉크 탱크를 충전하는 작동 및 인쇄 작동 동안에 대략 동일하게 개방 및 폐쇄를 제어함으로써 이러한 표준적으로 연결된 튜브 기구를 사용하도록 구성될 수 있다.

(제어 시스템 구조의 예)

도3은 도1 또는 도2의 잉크 제트 인쇄 장치의 제어 시스템의 개략 구조의 예를 도시한 블록 다이어그램이다.

도3에서, 제어기(200)는 주 제어부로써 제공되고, 마이크로 컴퓨터 형상의 CPU(201)과, 프로그램과 같은 고정 데이터 및 요구되는 테이블이 저장되는 ROM(203)과, 예를 들어 작업 공간과 화상 데이터를 배열하기 위한 공간과 같은 공간을 갖는 RAM(205)을 갖는다. 호스트 장치(210)는 인쇄되는 화상과 같은 데이터를 발생시키고 처리하기 위한 컴퓨터일 수 있고 선택적으로 화상을 판독하기 위한 리더기 또는 디지털 카메라일 수 있는 화상 데이터의 공급원이다. 본 실시예 또는 본 발명에 따른 잉크 제트 인쇄 장치는 이러한 호스트 장치(210)로부터 개별적으로 구성될 수 있고 분리식 또는 비분리식으로 일체식으로 구성될 수 있다.

화상 데이터, 지령 및 상태 신호는 인터페이스(212)를 통해 제어기(200)로부터 또는 제어기(200)로 송수신된다. 작동부(219)는 전원 공급 스위치(220)와 흡입 복귀의 활성화 지시용 복귀 스위치(221)와 같은 조작자의 지시의 입력을 수용하기 위한 스위치를 갖는다. 검출부(223)는 전술한 홈 위치 센서, 인쇄 매체의 존재를 검출하기 위한 용지 단부 센서, 주위 온도를 검출하기 위해 적절한 부분에 제공된 온도 센서(222)와 같은 장치의 상태를 검출하기 위한 센서를 갖는다.

헤드 구동기(250)는 인쇄 데이터에 따라 인쇄 헤드의 전열 변환기(방출 가열기)(300)를 구동하기 위한 구동기이다. 헤드 구동기(250)는 방출 가열기(300)의 위치에 따라 인쇄 데이터를 배열하기 위한 시프트 레지스터와, 배열된 인쇄 데이터를 적절한 타이밍에 래칭하기 위한 래치 회로와, 구동 타이밍 신호에 동기화시켜 방출 가열기를 작동시키기 위한 논리 회로 소자와, 필요에 따라 도트 형성 위치의 레지스터를 수행하도록 (레지스터 공정) 방출 가열기 구동 타이밍(방출 타이밍)을 적절하게 설정하기 위한 타이밍 설정부를 갖는다. 인쇄 헤드(1)는 또한 잉크 방출 특성을 안정화시키기 위한 온도 조절 수행용 보조 가열기(301)를 구비한다. 보조 가열기(301)는 방출 가열기(300)와 공존하는 인쇄 헤드의 기판에 형성되는 구조 및/또는 인쇄 헤드 주 본체 또는 인쇄 헤드 유닛에 장착되는 구조를 갖는다.

참조 부호(251)는 주 스캐닝 모터(4) 구동용 모터 구동기를 지시하고, 참조부호(252)는 라인 피드(line feed; LF) 모터(16) 구동용 모터 구동기를 지시하고, 참조 부호(253)는 ASF 모터 구동용 모터 구동기를 지시한다. 참조 부호(254)는 펌프 유닛(108) 구동 및 제어용 구동기를 지시하고, 참조 부호(255)는 복귀 시스템 작동용 모터(17)를 구동하기 위한 모터 구동기를 지시한다.

참조 부호(38)는 채널 개방 및 폐쇄용 밸브 유닛을 구동하기 위한 구동기를 도시한다. 밸브 유닛(101, 104)들이 도1의 구조의 예에서와 같이 채널을 자동적으로 개방 및 폐쇄시키기 위해 서로 정합되고 분리되는 데 사용될 때 요구되지 않는 반면, 잉크 채널 개방 및 폐쇄용 전자기 밸브(152)가 도2의 구조의 예에서와 같이 배치될 때 채널이 수동적으로 개방 및 폐쇄되는 구조에 사용된다.

(간헐식 공급 시스템의 구조의 일예)

본 발명에 따른 잉크 제트 기록 장치의 간헐식 공급 시스템의 구조와 기본 작동은 간단한 형태로 설명된다.

도4는 도1의 간헐식 공급 시스템에 사용되는 인쇄 헤드 유닛(1)의 내부 구조와 이와 정합하고 주변에 위치된 연결 회로를 설명한 도면이다. 도4는 인쇄 장치의 사용 중의 자세와 방위를 도시하고, 도면의 상측은 수직 방향의 상측에 상응한다. 제1 잉크 탱크(107)와 제2 잉크 탱크(304)의 높이 사이의 관계는 여기서 도시된 것에 제한되지 않는다.

도4에서, 참조 부호(302)는 방출 개구 또는 노즐이 주 스캐닝 방향과 다른 방향(즉, 주 스캐닝 방향과 직각인 방향)으로 배열된 인쇄 헤드를 도시한다. 방출 가열기는 방출 개구 내측의 액체 통로 내에 제공되고, 각각의 액체 통로는 각각의 액체 통로에 잉크를 분배하도록 도입시킬 수 있는 액체 챔버와 연통한다.

참조 부호(303)는 내부 구조와 밸브 유닛(102, 101)이 있는 영역 이외의 다른 영역의 대기 사이의 연통을 막기 위한 구조체인 덮개 요소를 지시한다. 참조 부호(304)는 제2 잉크 탱크를 지시한다. 제2 잉크 탱크(304)는 예를 들어 벨로우즈를 형성하고 덮개 요소(303) 내의 압력에 따라 가변성 내부 용적을 갖도록 변위되고 변형될 수 있는 가요성 구조를 갖는 구조체로써 구성된다. 제2 잉크 탱크(304)는 인쇄 헤드(302)의 공통 액체 챔버와 연통하는 그 내부와 함께 밸브 유닛(101)에 연결된다. 사용 중의 자세 또는 방위에서, 밸브 유닛(101)에 연결된 부분은 중력 방향으로 인쇄 헤드(302)와 연통하는 부분보다 높은 위치에 있다. 도시된 예에서의 사용 중의 자세에서, 밸브 유닛(101)에 연결된 부분과 인쇄 헤드(302)와 연통하는 부분은 중력 방향으로 각기 최고 위치와 최저 위치에 있다. 참조 부호(306)는 제2 잉크 탱크(304)의 구조체의 변위부에 제공된 인접 부재를 지시한다. 참조 부호(307)는 더 변위되는 것을 방지하기 위한 제2 잉크 탱크(304)의 내부 용적의 증가(팽창)의 결과로 부재(306)가 변위되어 제2 잉크 탱크(304)의 내부 용적의 증가를 조절할 때 인접 부재(306)와 접촉하는 스토퍼를 지시한다.

참조 부호(305)는 그 단부에서 제2 잉크 탱크(304)의 인접 부재(306)와 덮개 요소(303)와 각각 정합되고, 팽창 방향 또는 제2 잉크 탱크(304)의 내부 용적을 증가시키는 방향으로 힘을 가하도록 설정되는 압축 스프링을 지시한다. 도시된 예에서는 제2 잉크 탱크(304) 내에 스프링(305)이 배치되는 반면, 스프링이 외측에 제공될 수 있다. 이러한 경우, 잉크 탱크(304)의 내부 용적을 증가하는 방향으로 힘을 가할 수 있는 한 압축 스프링 또는 인장 스프링 중 하나가 사용될 수 있다. 이러한 특정한 스프링의 제공 대신에, 제2 잉크 탱크(304)의 재료 및 구조가 적절하게 선택될 수 있고, 즉 제2 잉크 탱크가 자체적으로 그 안에서 부압을 발생시키고 내부 용적의 증가 방향으로 변위 또는 변형될 수 있는 구조를 갖도록 예를 들어 고무 부재로써 벨로우즈가 구성될 수 있다.

밸브 유닛(101, 107)이 연결될 때, 제2 잉크 탱크(304)의 내부는 튜브 부재(105)를 통해 제1 잉크 탱크(107)와 연통하도록 놓여진다.

밸브 유닛(102,103)이 연결될 때 잉크 탱크(304)는 튜브 부재(106)를 통해 펌프 유닛(108)에 결합된다. 밸브 유닛(101, 104)은 서로 결합될 때 잉크 채널을 형성하고 해제 상태에서 이를 폐쇄하는 구조를 갖는다.

도5a,도5b 및 도5c는 밸브 유닛(101,104)의 구조와 작동을 설명하기 위한 도면이다.

도5a에서, 도면 부호 "101A"는 밸브 유닛(101)의 일부분을 형성하고 잉크 탱크(304)의 내부를 밀봉하기 위한 고무 등의 탄성 부재에 의해 구성된 밀봉 부재를 나타내며, 슬릿(101B)은 제2 탱크(304)의 내부와 외부 사이에서 연속하여 연장하여 제공된다. 밸브 유닛(101,104)이 결합되지 않는 도시된 상태일 때, 슬릿(101B)은 기밀 및 액밀 상태에서 잉크 탱크(304)의 내부를 유지하기 위해 밀봉 부재(101A) 자체의 탄성에 의해 차단된다.

도면 부호 "104A-104E"는 밸브 유닛(104)이 제조된 부재를 나타낸다. 도면 부호"104A"는 튜브 부재(105)의 단부에서 제공되고 팁 단부 부근의 측면 상에서 개구(104B)를 갖는 중공형 니들 부재를 나타낸다. 도면 부호 "104C"는 개구(104B)를 포함하는 중공형 니들 부재(104A)의 팁 부분을 덮고 있으며 중공형 니들 부재(104A)가 끼워맞춤된 관통 구멍(104D)을 갖는 고무와 같은 탄성 부재에 의해 구성된 폐쇄 부재를 나타낸다. 폐쇄 부재(104C)는 중공형 니들(104A)의 플랜지 부분에 제공된 스프링(104E)에 의해 압박된다. 밸브 유닛(101,104)이 해제된 상태에 놓여져 있을 때 도시된 위치에 고정되어 있으며, 중공형 니들 부재(104A)의 개구(104B)는 관통 구멍(104D)의 내벽에 의해 폐쇄된다.

쉘(303)이 도5a에 도시된 상태로부터 충전 작업을 위해 도면에서 우측으로 이동할 때, 밀봉 부재(101A) 및 폐쇄 부재(104C)는 도5b에 도시되어진 바와 같이 서로 접촉한다.

쉘 요소(303)가 도5c에 도시되어진 바와 같이, 도면에서 우측으로 더 이동할 때, 스프링(104E)은 압축되며, 중공형 니들 부재(104A)의 팁부는 상대적으로 관통 구멍(104D)으로 진행하며 슬릿(101B)을 강제로 팽창시키는 동시에 제2 잉크 탱크(304)에 유입되며, 이에 의해 개구(104B)는 제2 잉크 탱크(304) 내에 위치된다. 이는 튜브 부재(105)를 통해 제1 잉크 탱크(107)와 제2 잉크 탱크(304) 사이에 연통을 발생시킨다.

충전 작업이 완료된 이후 쉘 요소(303)가 도면에서 왼쪽으로 이동할 때, 도5a에 도시된 상태는 제2 잉크 탱크(304) 및 제1 잉크 탱크(107)의 내부가 액밀 상태임으로 잉크가 인쇄 장치의 자세와는 관계없이 누설되지 않도록 복귀된다.

명백하게, 도5a, 도5b 및 도5c에 도시된 실시예는 본 발명을 제한하려는 것이 아니며, 결합된 상태에서 채널을 형성하고 해제된 상태에서 이를 차단하는 밸브 유닛(101,104)에 대한 다양한 구조가 이용될 수 있다.

이러한 밸브 유닛(101,104)과는 달리, 밸브 유닛(102,103)은 이들이 연결이 해제되었을 때 채널을 폐쇄하기 위해 밸브 부재를 갖지 않는다. 특히, 쉘 부재(303) 내부와 제2 잉크 탱크(304) 외부의 공간은 이들이 해제되었을 때 대기에 노출된다.

도4를 다시 참고하면, 펌프 유닛(108)은 격벽 펌프의 형태로 펌프 주 본체 예컨데, 펌프 주 본체의 작동 챔버에 연결되고 대기와 밸브 유닛(103) 사이의 채널을 스위치작동시키는 지향성 제어 밸브를 가질 수 있다. 밸브 유닛(102,103)의 결합 상태에서, 쉘 요소(303) 내의 압력은 먼저 대기의 위치에서 채널 세트로 흡입 작동을 수행하고, 밸브 유닛 또는 쉘 요소의 위치에서 채널 세트와 방출 작동을 수행함으로써 증가될 수 있다. 역으로, 쉘 요소(303) 내의 압력은 먼저 밸브 유닛 또는 쉘 요소의 위치에서 채널 세트로 흡입 작동을 수행하고, 대기 위치에서 채널 세트와 방출 작동을 수행함으로써 감소될 수 있다. 명백하게, 펌프 유닛(108)은 쉘 요소(303) 내의 압력을 적절하게 증가시키거나 감소시키는 한 임의의 구조를 가질 수 있다. 본 실시예에서, 펌프 유닛(108)을 이용하여 쉘 요소(303)로부터 공기를 흡입함으로써 감압이 수행되며, 쉘 요소(303) 내로 감압된 공기를 밀어넣음으로써 압축이 수행된다. 선택적으로, 쉘 요소(303) 내에서 지정된 가스 또는 액체가 둘러싸여질 수 있으며 감압력 또는 가압력이 인가될 수 있다.

제2 잉크 탱크(304) 또는 인쇄 헤드(302)에 공급되어질 잉크(110)를 역전시키기 위해 제1 잉크 탱크(107)로 다양한 구조가 가능하다 하더라도, 본 실시예의 탱크는 대기와의 연통을 통해 대기압으로 압력을 항상 유지하기 위해 대기 연통 단면(109)을 갖는다. 대기 연통 단면(109)이 잉크 레벨 보다 높은 위치에 있는 한 단순한 구멍일 수 있으나, 이 구멍에는 보다 효율적인 관점에서 잉크 누설 방지를 위해 가스만이 통과하고 액체는 통과하지 못하도록 하는 기능성 막이 제공된다. 잉크를 수송하기 위해 제1 잉크 탱크로 충돌하는 튜브 부재(105)의 팁부는 도시되어진 바와 같이 사용중의 위치에서 중력 방향으로 잉크 탱크 내의 최저 위치에 위치된다. 이러한 구조는 임의의 잔류물없이 잉크를 소모하는데 유용하며 이후 기술되어질 바와 같이 제2 잉크 탱크(304) 내에 공기를 제거하는 공정에 또한 유리하다.

본 실시예의 구조에서, 제1 잉크 탱크(107) 및 제2 잉크 탱크(304)는 내부의 공간에 함유된 잉크가 그대로 유지되도록 스폰지를 구비하지 않는다. 이는 잉크 및 가스가 임의의 장애물없이 중력 방향으로 각각 하향 및 상향으로 서로 신속하게 분리될 수 있는 구조를 제공한다.

(잉크 충전 공정의 예)

도6은 전술한 구조에서 제1 잉크 탱크(107)로부터 제2 잉크 탱크(304)로 잉크를 충전하기 위한 처리 과정의 일예를 도시하고 있다.

예컨데, 화상 데이터가 공급되고 절차를 작동시키기 위해 호스트 장치(210)에 의해 인쇄가 지시될 때(단계1), 밸브 유닛(101-104)을 연결하는 작업은 단계2에서 수행된다. 즉, 캐리지(2)는 도1의 구조에서 밸브 유닛(101,102)이 각각 밸브 유닛(104,103) 상에서 인접하도록 주 스캐닝 방향으로 이동되어, 그 결과 잉크 채널 및 공기 채널을 형성한다. 본 발명은 이러한 연결 방법으로 제한되지 않는다. 밸브 유닛(101,104) 내의 채널은 이들이 연결될 때까지 폐쇄되며, 채널 모두는 개방되며 연결시에 서로 결합된다. 밸브 유닛(102,103)은 항상 개방되어 있으며, 이들이 결합됨에 따라 공기 채널이 형성된다.

그 후, 캡핑 작업이 단계3에서 수행된다. 이는 방출 개구가 형성되는 도4의 인쇄 헤드(302)의 표면과 밀착접촉하도록 도1에서 도면 부호(100)에 의해 지시된 복귀 시스템 기구의 캡 단면을 이동시키는 작업이다.

단계4에서, 제2 잉크 탱크에 축적된 공기 또는 가스를 방출하기 위한 공정(이후, 통기 공정으로 지칭됨)을 수행할 것인지를 판단하며, 이러한 공정은 판단에 따라 후속 작업으로 분기된다. 분기를 결정하는 기본 조건은 이전의 통기 공정 이후 경과된 시간, 제2 잉크 탱크(304)를 잉크로 충전하기 위한 작업의 수, 또는 이러한 요소간의 관계이다.

도7은 통기 공정을 수행하는지를 판단하기 위한 처리 절차의 일예를 도시하고 있다. 판단 작업이 개시될 때(단계30), 공정은 최종 통기 공정이 제2 잉크 탱크 상에서 수행됨으로 경과된 시간에 대한 정보를 얻음으로써 단계(31)에서 분기된다. 본 절차는 3가지 종류의 판단 정보를 이용한다. 즉, "1"로 표시된 1주 미만의 경과된 시간, "2"로 표시된 1주 이상 및 1달 미만의 경과된 시간, "3"으로 표시된 1달 이상의 경과된 시간을 이용한다. 예컨데, 인쇄 장치 또는 호스트 장치 상에 제공된 타이머는 방출 작업이 수행될 때마다 재작동될 수 있으며, 상기 공정은 재작동 시간 이후로 측정된 시간에 따라 분기될 수 있다. 선택적으로, 상기 공정은 각각의 통기 공정의 시간이 갱신된 채로 유지된 캘린더 기능 및 메모리 영역을 이용하고, 캘린더 기능에 의해 지시된 현재 시간과 메모리 영역 내에 저장된 최종 통기 공정 시간을 비교함으로써 분기될 수 있다. 이러한 경우에, 인쇄 장치의 전력 공급원이 작동 차단될 때에도 함량이 유지되는 EEPROM 등의 비휘발성 메모리의 영역을 이용하는 것이 바람직하다.

경과된 시간 정보가 "3"일 때, 통기 작동을 수행하기 위한 플래그는 단계34에서 설정된다. 예컨데, 플래그는 RAM(205)의 일부 영역에서 형성될 수 있다. 플래그가 설정될 때 통기 공정이 수행됨으로 인해, 타이머는 시간내에 이러한 한 지점에서 재작동될 수 있다. 경과된 시간 정보가 "1" 또는 "2"인 판단에 근거하여 분기가 이루어진 이후에, 최종 통기 공정 이후 잉크로 제2 잉크 탱크(304)를 충전하는 작업의 반복되는 수에 기초하여 통기 공정의 필요 여부가 결정된다. 본 절차에서 충전 작업의 수의 레벨을 참조하면, 레벨 "a"는 10배 이하에 대응하며, 레벨 "b"는 10배 이상 20배 이하에 대응하며, 레벨 "c"는 20배 이상에 대응한다. 메모리 영역이 충전 작업의 누적 수를 저장하기 위해 이용될 수 있으며, 인쇄 장치의 전력 공급이 차단되었을 때에도 내용이 유지되는 EEPROM 등의 비휘발성 메모리 영역을 이용하는 것이 바람직하다.

경과된 시간 정보가 "1"인 때, 단계 32에서 충전 작동수가 레벨 "c" 또는 20 이상인지가 판단된다. 만일 판단이 부정적이면, 현재의 절차는 종료된다. 만일 판단이 긍정적이라면 절차는 통기 작업(venting operation)을 행하기 위한 플래그가 설정되는 단계 34로 진행하고 현재의 절차는 종료된다. 경과된 시간 정보가 "2"이면, 충전 작업수가 레벨 "a" 또는 10 이하인지가 단계 33에서 판단된다. 만일 판단이 부정적이면, 절차는 통기 작업을 수행한기 위한 플래그가 설정되는 단계 34로 진행한다. 만일 결과가 긍정적이면 현재의 절차는 종료된다.

통기 작업을 수행하기 위한 플래그가 단계 34에서 설정된 후, 현재의 절차는 종료되고(단계 35), 그리고 공정은 통기 공정(단계 9 내지 15)가 플래그가 설정된 판단에 기초하여 수행되는 도3의 단계 4로 복귀된다. 단계 32에서의 판단이 부정적이거나 또는 단계 33에서의 판단이 긍정적이면 현재의 절차는 즉시 종료되고(단계 35), 공정은 보통의 충전이 진행되는 단계 4로 복귀한다(단계 5 내지 단계 8).

통기 공정이 본 실시예에서는 경과된 시간과 충전 작업수에 기초하여 필요한지가 판단되지만, 통기 공정이 적절하게 활성화되는 한 이들 조건들 중 하나로 충분하다. 또한, 판단을 위한 조건은 주변 온도 및 습도와 같은 조건들을 고려함으로써 변경될 수 있고 잉크의 형태, 제2 잉크 탱크의 크기, 단위 시간당 인쇄 헤드로부터 방출되는 잉크의 유동비 및 사용 형태에 따라 변경되고 최적화될 수 있다. 명백하게, 경과된 시간과 충전 작업의 수에 관한 상술된 값들은 단순히 예시이다.

도6을 다시 참조하면, 통기 공정 플래그가 설정되고 따라서 통기 공정이 수행되는 것이 단계 4에서 판단될 때, 절차는 단계 9로 진행한다. 단계 9에서, 가압 및 감압을 위한 펌프 유닛(108)은 가압을 수행하도록 작동된다. 가압 작동은 소정 시간(C 초) 동안 계속된다. 가압 작업을 위한 소정 시간은 제2 잉크 탱크(304)의 내부 체적을 최소화하기에 충분하고 통상 다양한 요소의 치수에 따라 약 3 내지 10 초의 범위를 갖는 시간으로 기본적으로 설정된다.

통기 공정을 완전히 수행할 때 제2 잉크 탱크(304)의 내부 최적을 최소화하는 것이 항상 필요하지는 않고, 가압 시간은 경과된 시간 및 충전 작업의 수와 같은 변수로부터 잔류 공기의 양을 예측함으로써 요구되는 최소치로 변경되거나 또는 설정될 수 있다. 그러나, 임의의 경우에서 인쇄 헤드의 노즐에서 형성되는 메니스커스를 유지하는 능력(메니스커스 유지 능력) 내의 힘으로 가압이 수행되는 가압 조건을 만족하는 것이 바람직하다. 메니스커스 유지 능력과 같거나 작은 힘으로 가압 작업이 노즐로부터의 잉크 누설 없이 수행될 수 있다. 그러나, 본 실시예에서 캡핑(capping)이 방출 개구가 형성되는 인쇄 헤드의 표면 상에 제공되기 때문에, 가압 작업은 짧은 시간동안 메니스커스 유지 능력을 초과하는 압력으로 수행될 수 있다. 가압 동안 메니스커스 유지 능력 내의 힘으로 가압 작업을 수행하므으로써 짧은 시간에 제1 잉크 탱크(107)로 잉크가 역류하도록 하기 위해서 채널은 역 유동에 기여할 만한 작은 압력 손실을 갖는 것이 바람직하다.

그런 후, 절차는 펌프 유닛(108)이 이번에는 감압을 수행하는 단계 10으로 진행한다. 감압 작동은 쉘 요소(303)의 내부를 대기압 보다 낮은 압력으로 만들기 때문에 잉크는 제1 잉크 탱크(107)로부터 튜브 부재(105) 및 밸브 유닛(104, 101)을 통해 제2 잉크 탱크(304)로 유동한다. 또한, 감압 작업 동안 압력은 바람직하게는 감압 동안 메니스커스 유지 능력 내에 있고, 이는 공기가 방출 개구를 통해 유입되는 것을 방지하는 것을 가능하게 한다. 감압 작동이 소정 시간(D 초) 동안 계속된 때, 제2 잉크 탱크(304)는 인접 부재(306)가 스토퍼(307)에 인접하는 위치로 팽창하고, 이들 부재의 인접은 더 이상의 추가 팽창을 기계적으로 방지한다.

그런 후, 절차는 쉘 요소(303)의 내부가 소정 시간(E 초) 동안 다시 가압되는 단계 11로 진행한다. 다음, 쉘 요소(303)의 내부는 단계 12에서 소정 시간(F 초) 동안 다시 감압된다. 이는 제2 잉크 탱크(304) 내의 전체 공기를 제1 잉크 탱크(107)로 복귀시키는 데 필요한 작업이다. 반대로, 제2 잉크 탱크(304) 내의 공기를 완전히 돌려보냄으로써 최대 잉크 충전 효율을 항상 유지할 필요가 없을 때, 제2 가압 및 감압 작업(단계 11 및 단계 12)은 생략될 수 있다.

제2 잉크 탱크(304) 내의 공기를 방출을 완료하기 위한 조건은 아래의 식으로 나타낸 관계를 만족하는 구조를 제공하는 것이다.

제2 잉크 탱크(304)의 최대 내부 체적(또는 최대 방출 용량) > (튜브 부재(105)의 내부 체적) ×2

이 관계는 가압 및 가압 작동을 적어도 2회 반복함으로써 실현된다. 이는 본 실시예의 특징들 중 하나이다.

즉, 제2 잉크 탱크(304)가 완전히 공기로 채워질 때, 비록 가압 작업이 단계 9에서 수행되어 공기를 잉크 탱크(107)를 향해 실질적으로 전부를 밀어내더라도 튜브 부재(105)의 내부 체적과 동등한 양의 공기가 단계 10에서의 감압 작동 중에 제2 잉크 탱크(304)로 복귀한다. 제2 가압 작업은 그런 후 단계 11에서 수행될 때, 중력 방향으로 제2 잉크 탱크(304)의 내부의 상부 부분에 잔류한 공기는 제1 잉크 탱크(107)로 복귀하고 잉크는 전체 잔류 공기가 복귀한 후에 복귀한다.

만일 공기를 항상 완전히 방출하는 것이 필요하지 않다면, 필요한 것은 오직 다음에 표시된 관계를 만족시키는 것이다.

제2 잉크 탱크(304)의 최대 내부 체적(또는 최대 방출 용량) > 튜브 부재(105)의 내부 체적

그러나, "제2 잉크 탱크(304)의 최대 내부 체적(또는 최대 방출 용량) > (튜브 부재(105)의 내부 체적) ×2" 의 관계가 만족될 때, 튜브 부재(105)의 내부가 필연적으로 제2 작업의 시간에서 후에 복귀하는 잉크로 채워진다. 따라서, 제2 충전 작업은 단계 12에서 수행될 때 오직 잉크만이 제2 잉크 탱크(304)로 유동한다. 전술한 작업은 제2 잉크 탱크(304)를 잉크로 완전히 채운다.

이 상태에서, 제2 잉크 탱크(304)의 인접 부재(306)가 실제로 스토퍼(307) 상에 인접하기 때문에 압축 스프링(305)은 자유롭게 확장할 수 없다. 그런 후, 가압 작업은 단계 13에서 짧은 시간(B 초) 동안 다시 수행되어 제2 잉크 탱크(304) 내의 적은 양의 잉크를 제1 잉크 탱크(107)로 밀어내고, 이는 제2 잉크 탱크(304)의 수축을 일으켜서 스토퍼(307)로부터 인접 부재(30)를 이격되게 하고, 이로써 압축 스프링(305)에 의해 발생된 적절한 부압이 발생되는 것을 허용한다.

이 때에 발생된 압력은 바람직하게는 낭비되는 잉크를 전혀 발생하지 않게 하기 위해서 인쇄 헤드의 메니스커스 유지 능력 내이다. 압력은 소량의 잉크가 노즐 밖으로 유동하여 인쇄 헤드의 양호한 잉크 방출 특성을 성취하기 위한 복귀 공정을 위해 이를 이용하도록 역으로 증가될 수 있다.

단계 13에서의 이러한 가압 작업을 수행하는 대신에 단계 12에서의 감압 작업 수행 시간은 감압 작업이 인접 부재(306)가 스토퍼(307)에 완전히 인접하기 전에 정지하도록 적절하게 설정될 수 있다. 다르게는, 센서를 사용하여 인접 부재의 위치를 검출하여 정지될 수 있다. 캡(cap)을 통해 인쇄 헤드의 방출 개구들로부터 소량의 잉크를 흡입하는 공정이 수행될 수 있다. 다르게는, 잉크는 인쇄 헤드를 구동함에 의해 캡으로 방출될 수 있다(예비 방출).

어떤 경우에, 압축 스프링(305)은 내부 체적을 증가시키는 방향으로 변위될 수 있어서 이러한 공정의 결과 부압력이 생성하여 스토퍼(307)로부터 인접 부재(306)를 이격시킨다. 이러한 상태에서, 제2 잉크 탱크의 팽창은 인쇄 헤드의 메니스커스 유지 능력과 평형 상태에서 정지될 수 있다. 따라서, 이러한 상태에서부터 제2 잉크 탱크(304)의 내부 체적이 최소가 될 때까지 잉크가 소비되는 동안 인쇄 헤드로부터 잉크가 적절하게 방출될 수 있는 최적치의 범위에서 부압이 유지되도록 압축 스프링(305)의 스프링 상수를 설정하는 것이 바람직하다.

다음으로, 복귀 시스템 기구(100)에 의해 이루어지는 캡핑 상태는 단계 14에서 취소되고 캐리지(2)는 주 스캐닝 방향으로 인쇄 영역을 향해 이동되어 단계 15에서 밸브 유닛을 결합해제시킨다. 이 때, 밸브 유닛(101, 104)은 모두 채널을 밀폐하도록 작동하고, 밸브 유닛(102)은 개방 상태로 남겨진다.

또한, 지난 통기 공정이후 경과된 시간을 판단하기 위한 타이머를 재시작시키고(또는 통기 공정의 시간 정보를 갱신하고), 충전 작업수의 정보를 지우고 그리고 통기 공정 판단 플래그를 리셋시키는 포스트-공정(post-process)들이 수행되고(단계 16), 그런 후, 공정은 종결된다(단계 17).

반대로, 통기 공정 플래그가 설정되지 않고 통기 작업이 단계 4에서 요구되지 않은 때, 절차는 단계 5로 진행된다. 이 경우, 제2 잉크 탱크(304) 내에 공기가 없거나 또는 아주 소량의 공기가 잔류하기 때문에, 쉘 요소(303)의 내부는 가압 및 감압을 위한 펌프 유닛(108)으로 소정 시간(A 초)동안 감압되어 잉크 소모의 결과 작은 내부 체적으로 수축된 제2 잉크 탱크(304)를 즉시 팽창시키기 시작한다.

다음으로, 단계(6)에서 압축 스프링(305)에 의해 적절한 부압이 생성될 수 있도록 제1 잉크 탱크로 소량의 잉크를 복귀시키도록 짧은 시간(B초)동안 가압 조작이 수행된다. 그 다음에, 단계(7)에서 복귀 시스템 기구(100)에 의해 달성된 캡핑 상태가 취소되고, 이 때 캐리지(2)는 밸브 유닛을 분리하도록 단계(8)에서 주 스캐닝 방향으로 프린팅 영역을 향해 이동되고 이로써 공정이 종결된다(단계 17). 단계(6 내지 8)에서의 공정들은 단계(13 내지 15)에서의 공정들과 유사하다.

전술한 구성 및 공정에 의해, 충전 조작의 결과로서 폐기 잉크를 발생시킴없이 간단한 방식으로 제2 잉크 탱크로 잉크를 간헐적으로 공급할 수 있게 된다.

제2 잉크 탱크(304)의 내부 체적은 변경될 수 있고, 제2 잉크 탱크(304)는 잉크를 충전하고 배기 공정을 수행하고 그 내부 체적을 변경시킴으로써 잉크를 제1 잉크 탱크로 복귀시키는 액츄에이터로서 기능한다. 따라서, 그러한 조작들은 하나의 구동원을 구동 및 제어함으로써 수행될 수 있다. 다른 이점들은 다음을 포함한다. 관련 기술에서의 주문형 잉크 제트 시스템에서, 잉크는 잉크 탱크로부터 프린팅 헤드로 일방향을 기초로 해서 유동된다. 본 실시예는 양방향을 기초로 해서 단일 채널에서 잉크가 유동하는 것을 특징으로 한다. 특히, 염료 잉크 또는 안료 잉크가 제2 잉크 탱크 또는 튜브 내에 장시간동안 남아 있을 때, 용제의 수분 또는 성분의 증발로 인해 잉크의 점성이 증가되므로 막힘을 더 쉽게 유발하고 화상의 칼라들 사이의 불균형을 초래하기 쉬운 밀도의 증가를 유발하는 문제점들이 발생된다. 그러한 경우에, 관련 기술의 시스템에서, 잉크가 일방향을 기초로 해서 유동하므로, 튜브 또는 제2 잉크 탱크 내의 전체 잉크는 그러한 문제점을 해결하기 위해 폐기 잉크로서 포기되어야 하고 그 결과로써 다량의 잉크를 낭비하게 된다. 반대로, 본 실시예에 따르면, 제2 잉크 탱크 또는 튜브 내의 잉크는 상대적으로 큰 용적을 갖는 제1 잉크 탱크로 잉크를 복귀시키고 기화되지 않는 정상 상태로 잉크 내에서 재확산시킴으로써 재활용 가능한 상태로 복원될 수 있다. 그러한 조작은 잉크가 나중에 방치되는 시간에 따라 수행될 수 있고, 도7의 플로우 차트의 파라미터는 그러한 관점에서 결정될 수 있다.

도8에 도시된 바와 같은 공급 시스템은 제2 잉크 탱크 또는 튜브 내의 잉크가 재생가능한 상태로 복원될 수 있거나 또는 상대적으로 큰 용적을 갖는 제1 잉크 탱크로 잉크를 복귀시키고 기화되지 않는 정상 상태로 잉크 내에서 재확산시킴으로써 배기할 수 있는 구성으로서 채택될 수 있다.

도8에서, 참조 부호 1101 및 1104는 제1 잉크 탱크(1107) 및 제2 잉크 탱크(1304)에서 연결부를 각각 나타내고, 그러한 부분들은 잉크 충전 조작과 같은 조작 중에 요구에 따라 연결되는 간헐식 공급 시스템의 요소들이다. 도8의 구성에서, 그러한 연결부들은 잉크를 제2 잉크 탱크(1304)로 공급하고 잉크를 제1 잉크 탱크(1107)로 복귀시키도록 제공된다. 참조 부호 1108은 제1 잉크 탱크(1107)로부터 제2 잉크 탱크(1304)로 연장된 공급로에 제공된 펌프를 나타내고, 참조 부호 1109는 제2 잉크 탱크(1304)로부터 제1 잉크 탱크(1107)로 연장된 복귀로에 제공된 밸브를 나타낸다.

그러한 구성에서, 밸브(1109)가 개방되고 펌프(1108)가 연결부를 통해 연결된 제1 잉크 탱크(1107) 및 제2 잉크 탱크(1304)와 함께 조작될 때, 잉크는 제1 잉크 탱크(1107)로부터 제2 잉크 탱크 및 프린팅 헤드(1302)로 공급되고 프린팅 헤드(1302) 또는 제2 잉크 탱크(1304)로부터 제1 잉크 탱크(1107)로 복귀된다. 즉, 순환 잉크 공급 시스템은 제1 잉크 탱크(1107) 및 제2 잉크 탱크(1304) 또는 프린팅 헤드(1302) 사이에 형성된다. 그러한 순환의 결과로서, 제2 잉크 탱크(1304)는 잉크로 충전되고, 제2 잉크 탱크(1304) 또는 튜브 내의 잉크는 새로워지거나 배출되도록 제1 잉크 탱크(1107)로 복귀될 수 있다.

그러나, 도8에서의 구성이 순환 시스템을 형성하므로, 제2 잉크 탱크(1304)의 내부 체적은 가변되지 않고, 프린팅 헤드(1302)에 부압을 적절히 인가하도록 어떤 조처가 취해져야 한다. 부압을 발생시키는 요소로서 다공성 몸체가 제2 잉크 탱크(1304) 내에 배치될 때, 잉크 수용 효율에 제한이 설정된다는 점에서 문제점이 야기된다. 잉크를 그러한 다공성 몸체를 제공함없이 그 상태로 보존하기 위해, 제2 잉크 탱크(1304)는 부압을 발생시키도록 프린팅 헤드(1302)보다 더 낮은 위치에 배치되어야 하고, 이로써 프린팅 장치가 휴대용으로 구성될 때 불안정한 자세로 인해 연속 공급 시스템에서 제1 잉크 탱크 및 프린팅 헤드 사이에 동일한 문제점이 발생될 수 있다.

반면에, 본 실시예의 구성은 제2 잉크 탱크(304)의 내부 체적이 적절한 부압을 발생시키도록 변경될 수 있는 구성을 채택하기 때문에 그리고 그러한 구성이 잉크를 충전하고 배출 공정을 수행하고 또는 내부 체적을 적절하게 변경시킴으로써 제1 잉크 탱크로 잉크를 복귀시킬 수 있게 만들기 때문에 그러한 문제점을 해결할 수 있다.

양방향을 기초로 한 동일한 통로에서 잉크 및 기류가 유동하므로, 튜브와 같은 연결 부재들의 구성과 이를 연결하는 단계들이 간단해질 수 있다.

(제1 잉크 탱크의 구성)

전술한 바와 같이, 제1 잉크 탱크에 고착된 튜브 부재(105)의 팁은 도4에 도시된 바와 같이 사용할 때의 자세에서 중력 방향으로 잉크 탱크 내의 최하부 위치에 있다. 이것은 어떤 잔류물없이 잉크를 다 사용할 때 뿐만 아니라 제2 잉크 탱크(304)의 내부를 배기하는 공정을 수행할 때에도 효과적인 구성이다.

즉, 본 실시예에서, 단계(9)에서 가압 공정은 제2 잉크 탱크(304)로부터 튜브 부재(105)를 거쳐 제1 잉크 탱크(107)로의 잉크 및 공기의 역유동을 초래한다. 그러므로, 튜브 부재(105)의 팁이 잉크 탱크의 최하부 위치에 있고 공기(111)가 도4에 도시된 바와 같이 제1 잉크 탱크(107)에서 분리된 상태로 잉크(110) 상에 잔류하는 것이 가장 중요하다. 즉, 역유동을 한번 거친 공기 함유 잉크는 잉크를 재사용하도록 중력의 작용에 의해 제1 잉크 탱크 내에서 다시 한번 잉크 및 공기로 분리된다. 이것은 폐기 잉크를 발생시킴없이 간헐식 공급 시스템을 완전하게 할 수 있게 하는데, 이것은 본 발명의 중요한 개시 내용들 중 하나이다. 즉, 본 실시예는 종래의 구성에서 폐기 잉크로서 버려지는 그러한 잉크를 재사용할 수 있게 하는 구성을 특징으로 한다.

제1 잉크 탱크가 이러한 점에서 만족되어야 하는 설계 조건들을 고려하면, 잉크 출구 포트(튜브 부재의 팁)는 정상 사용시에 자세 또는 오리엔테이션으로 (중력 방향으로 하류측에서) 잉크 저장소의 하부에 근접하여 위치하고, 탱크는 분리된 상태에서 정상 사용시의 자세로 중력 방향으로 서로에 대해 각각 더 높은 위치 및 더 낮은 위치로 항상 있을 수 있는 구성을 갖는다. 바람직하게 충족되는 다른 조건들은 다음과 같다. 탱크의 초기 사용의 개시시에, 보다 정확하게 말해서는, 탱크의 초기 사용 후에 제1 역유동이 발생되는 시점에, 탱크는 제1 역유동의 양(그 시점에서 제2 잉크 탱크 내에 존재하는 공기 및 잉크의 양)을 수용하는 용적을 갖는다. 실질적으로 제1 잉크 탱크의 내부를 항상 대기 압력으로 유지시키는 구조물 또는 요소가 있다. 적어도 제1 잉크 탱크부는 프린팅 헤드와 독립적으로 교체될 수 있는 형태이다. 이 경우에, 제1 잉크 탱크의 교체를 용이하게 하기 위해, 튜브 부재(105)는 제1 잉크 탱크(107)의 근처에서 서로 분리될 수 있는 튜브 요소들로 구성될 수 있다.

제1 잉크 탱크는 도4에 도시된 구성으로 제한되지 않고, 전술한 조건들이 적절하게 충족되도록 제공되는 다양한 구조물들이 이용될 수 있다.

도9는 본 발명에 사용될 수 있는 제1 잉크 탱크(107)의 구조물의 또 다른 예를 도시한다. 잉크 탱크의 기본 원리 및 조작은, 튜브 부재(105)가 정상 사용중의 자세로 그 하부 부분에 결합되고 튜브 부재의 팁이 하부 영역에서 유지되는 양으로 탱크에 고정되고 기능성 막을 각각 갖는 복수의 대기 연통부(109)가 상부 영역 및 하부 영역과 같은 적절한 영역들에 제공되어 그 일부분이 항상 탱크의 임의의 자세에서의 잉크 레벨보다 더 높은 위치에 있는 점을 제외하고는 도4에 도시된 것과 실질적으로 동일하다.

도10은 제1 잉크 탱크(107)의 구조물의 또 다른 예를 도시한다. 본 실시예는 변경 가능한 막 부재들이 제1 잉크 탱크(107)의 하우징의 내부에 부착되는 구성을 갖는다. 즉, 참조 부호 112로 표시된 요소들이 변형 가능한 막들이며, 그러한 2개의 막들이 본 실시예에서 사용된다. 참조 부호 113은 막들의 내부 체적이 증가될 수 있는 공간(막들 내에서의 공간의 팽창)을 나타낸다.

이 구조에서 공기를 포함하는 잉크가 튜브 부재(105)를 통해 잉크(110)로 다시 유동될 때, 변경 가능한 막(112)이 공간(113) 내에서 변형되고, 따라서 역유동이 수용될 수 있다. 이 경우에, 제1 잉크 탱크(107) 내의 압력은 대기 연통부(109)에 의해 대기 압력과 평형을 이루고 극단의 정압이 되지 않는다. 그러나, 이 경우에, 도9에서의 구성의 경우와는 다르게 역유동의 결과로써 잉크(110) 내에 공기가 축적되므로, 온도 변화에 따른 공기의 어떤 팽창이 공간(112) 내에 축적될 수 있도록 적합한 체적비를 갖는 설계가 매우 바람직하다.

(제2 실시예)

도11은 본 발명의 제2 실시예를 도시한다. 한 형태의 잉크용 간헐식 공급 시스템이 상기의 실시예에서 구성된 반면, 본 실시예는 두 개 이상의 형태 또는 색상의 잉크용으로 구성된 간헐식 공급 시스템을 설명한다. 즉, 도11에는 간단화 하기 위한 두 가지 형태의 잉크를 사용하는 것을 허용하는 구조의 일예를 도시하고, 간헐식 공급 시스템은 동일한 사상을 기초로 하는 많은 형태 즉, 4개 또는 6개 형태의 잉크를 사용하는 것을 허용하는 구성으로 될 수 있다는 점이 명백하다.

본 실시예는 복수의 시스템(도시된 일예에서는 2개의 시스템)이 상기 설명한 실시예와는 달리 제공된다는 사실에 부가하여 다음의 이점을 가진다. 가압 및 감압용 기구(펌프 유닛; 108)와 쉘 요소는 기본적으로 공통적으로 사용될 수 있고, 이는 보다 소형의 인쇄 장치의 설계에 적절하다. 공통의 주변 기구는 인쇄 장치에 사용된 색상 또는 잉크의 형태에 따라 다양한 크기를 갖는 제2 잉크 탱크를 사용할 필요가 있는 경우에도 사용될 수 있다. 다양한 양으로 잔류하는 잉크를 갖는 제2 잉크 탱크는 개별적인 제어를 수행하지 않으면서 단일 펌프 유닛용 제어 절차를 사용하는 각각의 최적값으로 모든 형태의 잉크의 양을 조절함으로써 고속으로 충전될 수 있다.

즉, 도6에 도시된 처리 절차와 실질적으로 동일한 제어 순서는 단계 4에서의 판단 공정 및 도7에서의 판단 절차가 각각의 형태의 잉크에 대해 수행되도록 그리고 통기 공정이 필요한 제2 잉크 탱크가 있으면 공정이 단계9로 진해되고 그렇지 않으면 단계5까지 진행하도록 변화를 만듦으로써만 사용될 수 있다.

본 실시예에서의 잉크 충전 작업은 도12a, 도12b 및 도12c와 관련지어 설명한다. 도12a, 도12b 및 도12c에는 잉크 형태들 사이에 상이한 내부 체적을 갖는 제2 잉크 탱크 상에 수행된 잉크 충전 작업의 각각의 상태에서 제2 잉크 탱크의 작동을 도시한다. 도12a는 잉크 충전 작업이 개시되기 전에 잉크 형태들 사이에서 잉크의 잔류량이 균형잡히지 않은 상태를 도시한다. 도12b는 각각의 인접 부재(306)가 미리 설정된 양으로의 충전을 정지시키는 스토퍼(307) 상에 인접한 가압 후의 상태를 도시한다. 도12c는 인접 부재가 인접된 스토퍼(307)로부터 각각의 인접 부재를 이격시켜 적절한 부압이 각각의 압축 스프링(305)에 의해 발생되도록 단기간 동안 가압이 수행됨으로써 소량의 잉크의 역 유동이 야기되는 충전 작동 후의 상태를 도시한다.

따라서, 본 실시예는 잉크 형태에 따른 양으로 제2 잉크 탱크를 간단하게 배치시킴으로써 인쇄 헤드의 내부 구조가 잉크 형태의 증가를 수용할 수 있고 (쉘 요소, 펌프 유닛 및 스토퍼와 같은) 주변 기기가 공통으로 사용될 수 있어 휴대식, 얇고 또는 소형 프린터를 설계하는데 있어 매우 유익한 기술을 제공할 수 있는 특징을 갖는다.

또한, 제2 잉크 탱크가 잉크 형태들 사이의 다양한 양으로의 잔류 잉크를 가질때에도 감압에 따라 발생하는 각각의 제2 잉크 탱크의 팽창은 잉크 탱크가 각각의 잉크를 미리 설정된 양으로 토출하는 것을 허용하는 스토퍼 상에 인접할 때 방지될 수 있다. 기본적으로, 이것은 잔류 잉크의 다양한 형태의 양들 사이의 차이에 따라 순간의 제어를 수행할 필요성을 제거한다. 최대 잉크 수용량이 각각의 잉크의 형태에 따라 다양하게 한 설계가 사용될 때, 잉크는 각각의 최대 수용량으로 자동적으로 충전될 수 있다. 이것은 다양한 수용량이 검정 잉크 및 컬러 잉크용으로 구비된 설계에 대해 매우 유익하다.

각각의 잉크를 충전하는 데 필요한 시간은 가장 긴 충전 시간을 필요로 하는 잉크에 따라 변할 수 있는 충전 시간을 설정하는 데 사용되거나 소비된 양으로부터 계산될 수 있다.

(제3 실시예)

본 발명의 제3 실시예로서 제1 및 제2 실시예의 것들로부터 제2 잉크 탱크를 충전시키기 위한 순서를 보다 감소시킬 수 있는 구조에 대해서 설명한다.

제1 및 제2 실시예에서, 적절한 부압은 쉘 요소에서의 압력을 감소시킴으로써 잉크로 제2 잉크 탱크를 충전하는 작동 후 단기간 동안(도6에서의 단계 6 및 13) 가압을 통해 잉크 복귀 작동을 수행함으로써 발생된다. 이와 달리, 본 실시예는 기본적으로 가압 및 인쇄하는데 필요한 시간을 감소시키지 않으면서 감압을 통해 충전 작동을 완료함으로써만이 적절한 부압을 얻을 수 있게 한 구조에 관한 것이다.

도13은 본 실시예의 간헐식 공급 시스템에 사용된 인쇄 헤드 유닛(1)의 내부 구조 및 이와 결합되어 그 주위에 위치된 연결 회로를 설명하기 위해 도시한다. 도4와 동일한 방식으로 구성될 수 있는 부품들은 대응 위치에 유사한 도면 부호로 표시한다.

본 실시예의 구조는 도4에서의 고정 스토퍼(307)가 제2 잉크 탱크(304)의 팽창을 조절하기 위해 그 위에 인접하도록 제2 잉크 탱크(304)와 함께 팽창되는 조절 부재(350)로 대치되는 도4의 구조와 상이하다.

제2 잉크 탱크(304)와 유사하게, 팽창식 조절 부재(350)는 기본적으로 가변 내부 체적을 갖도록 대체 또는 변형 가능한 가요성 구조를 갖는 예를 들면 벨로우즈 형상의 구조 본체에 의해 구성된다. 대기로 그 내부를 연통시키기 위한 대기 연통 포트(352)와 팽창되는 제2 잉크 탱크의 인접 부재(306) 상에 인접하는 인접 섹션(351)을 갖는다.

이러한 구조로 인해, 통기 공정 및 잉크 토출 공정은 도6에 도시된 것과 유사한 제어 절차를 사용함으로써 제2 잉크 탱크(3040 상에서 수행될 수 있고, 감압 중 작동은 다음과 같다. 쉘 요소(303) 내의 압력이 감압용 펌프 유닛(108)을 작동시킴으로써 대기압 아래로 감소되고, 제2 잉크 탱크(304)는 팽창하고, 잉크는 튜브 부재(105) 및 밸브 유닛(104, 101)을 통해 제1 잉크 탱크(107)로부터 제2 잉크 탱크(304)로 유동시킨다. 동시에, 팽창 조절 부재(350)는 외측 공기가 대기 통기 포트(352)를 통해 팽창 조절 부재(350) 안으로 유동하기 때문에 팽창된다. 감압화 작동이 계속된다면, 제2 잉크 탱크(304)의 인접 부재(306)와 팽창 조절 부재(350)의 인접 섹션(351)은 최종적으로 서로 인접하게 되고, 제2 잉크 탱크(304)가 보다 더 팽창되는 것은 그들의 인접함으로써 방지된다.

도4의 구조에서, 잉크 토출 작동이 스토퍼(307) 상에 인접한 제2 잉크 탱크(304)의 인접 부재(306)에 의해 완료될 때, 압축 스프링(305)은 자유롭게 팽창할 수 없다. 도6에서의 절차에서, 가압 작동은 제2 잉크 탱크(304) 내의 소량의 잉크를 제1 잉크 탱크(107)로 역으로 푸싱하기 위해 단기간 동안 수행되고, 이로써 제2 잉크 탱크(304)는 스토퍼(307)로부터 인접 부재(306)를 이격시키기 위해 후퇴되어 적절한 부압이 압축 스프링(305)에 의해 생성된다.

그러나, 본 실시예에서, 적절하게 그들의 구조를 한정함으로써 제2 잉크 탱크(304) 과 팽창 조절 부재(350)의 인접의 결과로 제2 잉크 탱크(304)를 잉크로 충전시키는 작동 후에 감압 작동은 정지되고, 쉘 요소(303)의 내부는 대기에 노출된다. 대기와 연통 상태의 팽창 조절 부재(350)는 압축 스프링(305)이 연장되도록 허용하기 위해 후퇴될 수 있고, 최종 상태에서는 적절한 부압이 제2 잉크 탱크(304) 내에 발생하게 된다. 따라서, 인쇄하는데 필요한 시간은 단축된다.

본 실시예의 작동의 원리는 도14를 참조하여 설명하다. 도14는 도13의 구조의 모델과, 제2 잉크 탱크(304)에 대응하는 좌측 상에 원통형으로써 도시된 쉘 요소(303)의 부분과, 팽창 조절 부재(350)에 대응하는 우측 상에 동일한 부분을 도시한다. 상기 부분들 사이에 위치된 공간은 펌프 유닛(108)에 연통하고, 압력(Pp)이 감압 작동의 결과로 그에 인가된다. Fst는 제2 잉크 탱크(304) 자체와 압축 스프링(35)에 의해 제공되는 합성 스프링력을 나타내고, Flb는 팽창 조절 부재(350) 자체의 스프링력을 나타낸다. 제1 잉크 탱크(107)와 제2 잉크 탱크(304)의 높이들 사이 (헤드 높이들 사이의 차이)의 관계에 따라 제2 잉크 탱크(304)에 인가되는 압력은 Pit로 표시된다.

제2 잉크 탱크(304)의 인접 부재(306) 및 팽창 조절 부재(350)의 인접부(351)의 압력 보유 영역은 각각 Ast 및 Alb로 나타내어진다. 제2 잉크 탱크(304)가 펌프 유닛(108)의 감압 작동에 의해 팽창될 때, 제2 잉크 탱크(304)의 인접 부재(306)는 다음과 같이 표시되는 작용력에 의해 도면 내에서 우측으로 이동된다.

(Pp x Ast) + Fst + (Pit x Ast)

팽창 조절 부재(350)의 인접부(351)는 다음과 같이 표시되는 작용력에 의해 도면 내에서 좌측으로 이동된다.

(Pp x Alb) - Flb

인접부가 서로에 대해 인접하고 이러한 상태에서 정지하기 위해서는, 다음의 조건이 만족되어야만 한다.

(Pp x Ast) + Fst + (Pit x Ast) = (Pp x Alb) - Flb

각 부품의 치수 및 규격과 같은 조건이 상기의 조건을 만족하도록 결정되는 경우 제2 잉크 탱크(304)의 팽창은 충전을 완료시키기에 적당한 위치로 조절된다.

신뢰성있게 제2 잉크 탱크의 팽창을 조절하기 위해서, 바람직하게는 상기 방정식의 우측[또는 팽창 조절 부재(350)의 인접부(351)에 대한 작용력]은 좌측[또는 제2 잉크 탱크(304)의 인접 부재(306)에 대한 작용력]보다 커야한다. 또한 제2 잉크 탱크(304)가 인접한 후에 부적당한 크기로 수축되는 것을 방지하도록 팽창 조절 부재(350)의 인접부(351)의 이동을 제한하기 위한 스토퍼(359)를 소정의 위치에 제공하는 것이 바람직하다.

(제4 실시예)

도15는 본 발명의 제4 실시예를 도시한다. 본 발명에 있어서, 제3 실시예와 유사한 간헐식 공급 시스템이 두 개 이상의 칼라 또는 형태의 잉크를 수용하도록 구성된다.

도15는 두 가지 형태의 잉크를 간단하게 사용하게 하는 구성예를 도시하고 있지만, 간헐식 공급 시스템은 동일한 착상에 기초하여 그 이상의 잉크, 예를 들면, 네 가지 또는 여섯 가지 형태의 잉크를 사용 가능하게 구성될 수 있다. 본 실시예는 제2 잉크 탱크(304)의 팽창이 통상의 팽창 조절 부재(350)로 조절되는 점과 부압을 발생시키기 위한 잉크 복귀 작동이 생략될 수도 있다는 점을 제외하고는 본 실시예는 유사한 장점을 가지는 제2 실시예와 유사하게 작동한다.

(기타)

도4, 도11, 도13 및 도15에 도시된 각각의 실시예는 밸브 유닛이 제2 잉크 탱크가 잉크로 충전될 때에만 결합되고 제1 및 제2 잉크 탱크 사이의 잉크 공급 채널이 인쇄 작동 중에 공간적으로 분리되는 구조를 가지는 도1의 인쇄 장치에 대응한다. 그러나, 이러한 실시예의 기본 구조로서 제1 및 제2 잉크 탱크 사이에서 유체의 격리를 달성하도록 구성된 간헐식 공급 시스템을 채용하는 도2의 인쇄 장치가 적용될 수도 있다.

즉, 공기압 회로에 대한 가요성 튜브 부재(150)의 일단부 및 잉크를 공급하기 위한 가요성 튜브 부재(151)의 일단부가 도4, 도11, 도13 및 도15에 각각 도시된 쉘 부재(303) 또는 인쇄 헤드(4, 11, 13 및 15)에 연결될 수도 있고, 전자기 밸브 유닛(152)과 같은 채널 개폐 유닛은 밸브 유닛(101 내지 104) 대신에 튜브 부재(150, 151)와 튜브 부재(106, 105) 사이에 개재될 수도 있다. 제2 잉크 탱크(304) 및 제1 잉크 탱크(107)를 연결하고 쉘 요소(303)의 내부와 펌프 유닛(108)을 연결하기 위해 앞에서의 실시예와 유사한 작동이 충전 작동 동안에 전자기 밸브 유닛(152)을 작동시킴으로써 수행될 수 있다.

앞에서의 실시예 각각과 관련된 도면은 인쇄 장치의 일반적인 사용 중에 간헐식 공급 시스템의 태양을 도시한다. 이러한 태양에 있어서, 제1 잉크 탱크(107)는 잉크 출구부(튜브 부재의 팁)가 잉크 저장부의 바닥부에 근접하여(중력 방향에서의 동일부의 최저부 내) 위치하고, 제2 잉크 탱크(304)는 밸브 유닛(101)이 연결되는 섹션 및 인쇄 헤드(302)와 연통하는 섹션이 각기 중력 방향에서 최상부 및 최저부에 위치하는 조건을 만족한다. 그러나, 다양한 태양에서의 사용 요구가 특히 소형 및 휴대용 인쇄 장치가 구성되어야 할 때에 발생될 수도 있고, 이러한 목적을 위해 복수의 태양에서 앞에서의 조건을 만족하는 간헐식 공급 시스템을 채용하는 것이 바람직하다.

도16a 및 도16b는 이러한 구조의 일예를 도시하고 특정 방향으로 사용될 때 간헐식 공급 시스템의 태양을 도시하며 앞에서의 태양(도16b)으로부터 90°회전된 방향으로 사용될 때 간헐식 공급 시스템의 태양을 도시한다.

도시된 구조에 있어서, 제1 잉크 탱크(107)의 형태는 임의의 태양에서 잉크 저장부의 최저부에 위치하는 부분을 가지도록 형성되고, 잉크 출구부[튜브 부재(105)의 팁]는 동일부에 연결된다. 또한, 각기 기능성 막을 가지는 복수의 대기 연통부(109)는 임의의 태양에서 그 중 몇몇이 잉크의 높이보다 더 높게 위치되도록 제공된다.

제2 잉크 탱크(304)에 있어서, 인쇄 헤드(302)와 연통하는 섹션은 도16a 및 도16b의 태양 중 어느 하나에서 중력 방향에서 최저부에 위치되고, 잉크 유도부는 연통부의 위치와 실질적으로 대각 관계인 위치에 제공되며, 유도부 및 밸브 유닛(101)은 가요성 튜브(120)와 연결된다.

이러한 구조는 제1 잉크 탱크(107) 및 제2 잉크 탱크(304)에 대한 요구가 도16a 및 도16b의 태양 중 하나 또는 그 중간 태양에서도 만족된다는 점에서 사용 방식에 대한 제한이 적은 적당한 간헐식 공급 시스템을 제공하는 것을 가능하게 한다.

도16a 및 도16b에 도시된 구조는 대략 90도의 회전 범위 내의 방향에서 사용될 수 있는 인쇄 장치에 적용되는 간헐식 공급 시스템의 구조를 도시하고 있지만, 다양한 각도 범위에서의 태양에 순응하는 다른 구조가 가능함은 명백하다. 도16a 및 도16b는 일형태의 잉크가 사용되는 구조를 도시하고 있지만, 도11에 도시된 바와 같이 복수 형태의 잉크가 적용되는 구조가 채용될 수도 있다.

앞에서 설명된 바와 같이, 본 발명은 간헐식 공급 시스템이 잉크 공급 시스템으로서 채용되어서 충전 작동과 관련된 폐잉크의 발생과 같은 잉크의 낭비는 기본적으로 발생하지 않고, 잉크의 고충전 효율 및 짧은 충전 시간이 달성되고, 잉크의 내구성은 용이하게 유지될 수 있는 구조, 즉, 잉크의 선택의 자유도가 증가된 구조를 제공하는 것을 가능하게 만든다. 따라서 본 발명은 소형의 휴대용 잉크 제트 인쇄 장치의 구조를 제공한다. 더욱이, 본 발명은 부품의 수에서의 상당한 증가없이 그리고 복수의 잉크 형태가 사용될 때조차 제어의 복잡성의 증가없이 소형의 휴대용 잉크제트 인쇄 장치를 제공하는 것이 가능하다.

본 발명은 양호한 실시예에 대해 상세히 설명되었고, 앞의 설명으로부터 이기술 분야의 숙련자에게 있어 본 발명의 범위 안에서 광범위한 태양으로의 변형 및 변경이 이루어질 수도 있음은 명백하고, 따라서 모든 이러한 변형 및 변경은 첨부된 청구범위 내의 본 발명의 진정한 정신 내에 포함될 것이다.

본 발명은 간헐식 공급 시스템이 잉크 공급 시스템으로서 채택되고, 폐잉크의 발생과 같은 잉크의 낭비는 기본적으로 발생하지 않고, 잉크의 고충전 효율 및 짧은 충전 시간이 달성되고, 잉크의 내구성은 용이하게 유지될 수 있고, 즉, 잉크의 선택이 자유로운 구조물이 증가될 수 있다. 더욱이, 본 발명은 부품의 수에서의 상당한 증가없이 그리고 복수의 잉크 형태가 사용될 때조차 제어의 복잡성의 증가없이 소형의 휴대용 잉크제트 인쇄 장치를 제공하는 것이 가능한 효과가 있다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 간헐식 공급 시스템을 이용하는 잉크 제트 인쇄 장치의 일반적인 구조를 도시하는 개략적인 평면도.

도2는 도1의 구조와 상이한 정상적으로 연결된 튜브 기구를 이용하는 간헐식 공급 시스템을 이용하는 잉크 제트 인쇄 장치의 일반적인 개략적인 평면도.

도3은 도1 또는 도2의 잉크 제트 인쇄 장치에서의 제어 시스템의 개략적인 구조의 일례를 도시하는 블록 다이어그램.

도4는 도1의 구조에서의 간헐식 공급 시스템 및 동일하게 결합되고 위치되는 연결 회로용으로 사용되는 인쇄 헤드 유닛의 내부 구조의 제1 예를 도시하는 개략적인 측면도.

도5a, 도5b 및 도5c는 도4의 구조에서 사용될 수 있는 공급 잉크를 위한 밸브 유닛들의 구조 및 작동의 일례를 설명하는 도면.

도6은 도1에서 제1 잉크 탱크로부터 제2 잉크 탱크로 잉크를 충전하기 위한 처리 절차의 일례를 도시하는 플로우 챠트.

도7은 도6의 절차에 포함된 통기 공정의 수행 여부를 판단하기 위한 판단 절차에 대한 공정의 상세예를 도시하는 플로우 챠트.

도8은 도4의 구조와 비교하기 위한 일례를 도시하는 도면.

도9는 본 발명의 실시예에서 사용될 수 있는 제1 잉크 탱크의 구조의 다른 예를 도시하는 개략적인 측면도.

도10은 본 발명의 실시예에서 사용될 수 있는 제1 잉크 탱크의 구조의 다른 예를 도시하는 개략적인 측면도.

도11은 간헐식 공급 시스템용으로 사용되는 인쇄 헤드 유닛의 내부 구조의 제2 예를 설명하는 개략적인 측면도.

도12a, 도12b 및 도12c는 잉크가 도10의 구조에서 충전될 때 연속적으로 실행되는 작동들을 설명하는 도면.

도13은 간헐식 공급 시스템용 인쇄 헤드 유닛의 내부 구조의 제3 예를 설명하는 개략적인 측면도.

도14는 도13의 구조의 작동 원리를 설명하는 도면.

도15는 간헐식 공급 시스템용 인쇄 헤드 유닛의 내부 구조의 제4 예를 설명하는 개략적인 측면도.

도16a, 도16b는 다양한 자세 또는 오리엔테이션에서 사용되는 인쇄 장치에 채용된 간헐식 공급 시스템의 구조의 일례를 도시하고, 도16a는 임의의 오리엔테이션에서 사용되는 간헐식 공급 시스템의 자세를 도시하는 도면이며, 도16b는 상기 자세로부터 90°까지 회전되는 오리엔테이션에서 사용될 때 간헐식 공급 시스템의 자세를 도시하는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 인쇄 헤드 유닛

2 : 캐리지

3 : 가이드 샤프트

10 : 홈 위치 센서

12 : 용지 단부 센서

105 : 잉크 공급용 튜브 부재

107 : 제1 잉크 탱크

108 : 펌프 유닛

152 : 전자기 밸브 유닛

210 : 호스트 장치

220 : 전원 공급 스위치

Claims (30)

1. 잉크를 배출하기 위한 인쇄 헤드를 사용함으로써 인쇄 매체 상에 인쇄를 수행하기 위한 잉크 제트 인쇄 장치이며,

   잉크 공급원의 역할을 하는 제1 잉크 탱크와,

   상기 제1 잉크 탱크로부터의 잉크로 채워질 수 있고 인쇄 중에 상기 인쇄 헤드로 잉크를 공급하고 그 내부 체적이 가변적으로 형성되는 제2 잉크 탱크와,

   상기 제2 잉크 탱크가 상기 제1 잉크 탱크의 잉크로 충전되도록 하기 위해 상기 제2 잉크 탱크의 내부 체적을 증가시키고, 제2 잉크 탱크의 잉크와 에어가 제1 잉크 탱크로 복귀하도록 하기 위해 제2 잉크 탱크의 내부 체적을 감소시키도록 상기 제2 잉크 탱크에 힘을 인가하는 내부 체적 변화 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 인쇄 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 잉크 탱크로부터 제2 잉크 탱크로 잉크를 공급하기 위한 채널은 내용물을 상기 제1 잉크 탱크로 복귀하도록 사용되는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 인쇄 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 제2 잉크 탱크는 내부 체적을 증가시키고 감소시키도록 팽창하고 수축하는 구조를 구비하고, 상기 내부 체적 변화 수단은 제2 잉크 탱크를 내장하는 셀 요소를 구비하고, 상기 장치는 제2 잉크 탱크를 팽창시키고 수축시키도록 상기 셀 요소의 내부를 감압하고 압축하는 압축 및 감압 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 인쇄 장치.
4. 제2항에 있어서, 상기 셀 요소는 사용되는 잉크 형태에 대응하는 양으로 제2 잉크 탱크를 내장하는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 인쇄 장치.
5. 제3항에 있어서, 상기 압축 및 감압 수단은 매체로서 기체 또는 액체를 사용하는 셀 요소의 내부를 감압하고 압축하는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 인쇄 장치.
6. 제1항에 있어서, 제1 잉크 탱크와 제2 잉크 탱크를 연결하는 상기 채널을 형성하고 차단하는 채널 개방 및 폐쇄 수단을 더 포함하고, 상기 채널 개방 및 폐쇄 수단은 제2 잉크 탱크를 잉크로 채우는 공정이 수행될 때 및 제2 잉크 탱크의 내용물이 제1 잉크 탱크로 복귀하는 공정이 수행될 때 상기 채널을 형성하는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 인쇄 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 채널 개방 및 폐쇄 수단은 서로 연결되거나 연결해제될 수 있고 채널을 연결 상태에서 형성하고 연결해제 상태에서 폐쇄하는 한 쌍의 밸브 유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 인쇄 장치.
8. 제7항에 있어서, 인쇄 헤드와 제2 잉크 탱크를 지지하고 그들을 상기 인쇄 매체에 대해 소정의 방향으로 스캔하는 스캐닝 부재를 더 포함하고, 상기 한 쌍의 밸브 유닛은 스캐닝 부재가 스캐닝 방향으로 소정의 위치에 설정될 때 연결되는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 인쇄 장치.
9. 제6항에 있어서, 상기 채널 개방 및 폐쇄 수단은 제1 잉크 탱크와 제2 잉크 탱크를 연결하는 채널에 배치되고 채널을 개방하고 폐쇄하도록 제어되는 밸브 유닛을 구비한 것을 특징으로 하는 잉크 제트 인쇄 장치.
10. 제9항에 있어서, 인쇄 헤드와 제2 잉크 탱크를 지지하고 그들을 상기 인쇄 매체에 대해 소정의 방향으로 스캔하는 스캐닝 부재를 더 포함하고, 상기 밸브 유닛에서 상기 제2 잉크 탱크로 연장하는 상기 채널은 가요성 튜브 부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 인쇄 장치.
11. 제1항에 있어서, 제2 잉크 탱크를 소정의 판단에 따른 잉크로 충전하는 충전 공정 전에 제2 잉크 탱크의 내용물을 제1 잉크 탱크로 복귀하는 공정을 발생시키는 제어 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 인쇄 장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 제어 수단은 최종 복귀 공정이 수행된 시간으로 인한 경과된 시간 또는 충전 공정의 수 또는 그런 인자의 조합에 따라 충전 공정 이전에 복귀 공정이 수행되는 지를 판단하는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 인쇄 장치.
13. 제12항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 판단에 대한 조건에 따라 복귀 공정의 시간을 변화시키는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 인쇄 장치.
14. 제11항에 있어서, 상기 제어 수단은 주위 온도, 습도, 인쇄 헤드와 잉크 형태의 조건들 중 적어도 하나에 따라서 판단에 대한 조건을 설정하거나 또는 가변적으로 설정하는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 인쇄 장치.
15. 제1항에 있어서, 상기 제2 잉크 탱크의 최대 용량 또는 내부 체적의 감소의 결과로서의 그 최대 토출 용량은 제1 잉크 탱크와 제2 잉크 탱크를 연결하는 채널의 용량보다 더 큰 것을 특징으로 하는 잉크 제트 인쇄 장치.
16. 제15항에 있어서, 상기 제2 잉크 탱크의 최대 용량 또는 최대 토출 용량은 제1 잉크 탱크와 제2 잉크 탱크를 연결하는 채널 용량의 두 배보다 더 큰 것을 특징으로 하는 잉크 제트 인쇄 장치.
17. 제1항에 있어서, 상기 제2 잉크 탱크는 상기 인쇄 헤드에 직접 연결되는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 인쇄 장치.
18. 제17항에 있어서, 상기 제2 잉크 탱크가 잉크로 충전된 후에 제2 잉크 탱크로부터 소정의 잉크의 양을 토출하여 인쇄 헤드의 잉크 분사부에 형성된 메니스커스를 유지하는 능력과 평형인 제2 잉크 탱크에 부압을 발생하는 토출 제어 수단을 더 포함하는 것을 특징하는 잉크 제트 인쇄 장치.
19. 제18항에 있어서, 상기 토출 제어 수단은 제2 잉크 탱크의 내부 체적이 잉크가 제1 잉크 탱크로 복귀하는 소정의 양만큼 감소되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 인쇄 장치.
20. 제18항에 있어서, 상기 토출 제어 수단은 잉크가 인쇄 헤드로부터 분사되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 인쇄 장치.
21. 제18항에 있어서, 부압 발생 부재는 부압을 발생하도록 제2 잉크 탱크에 구비되고, 상기 부압은 상기 인쇄 헤드의 분사 작동이 수행될 수 있는 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 인쇄 장치.
22. 제21항에 있어서, 상기 부압 발생 부재는 제2 잉크 탱크의 내부 체적이 최소화될 때까지 인쇄 헤드의 잉크 분사부에 형성된 메니스커스를 유지하는 능력과 평형으로 인쇄 헤드의 분사 작동이 수행될 수 있는 범위 내에서 부압을 발생하는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 인쇄 장치.
23. 제2항에 있어서, 상기 셀 요소는 상이한 잉크 양으로 충전된 복수의 제2 잉크 탱크를 내장하는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 인쇄 장치.
24. 제23항에 있어서, 충전 시간은 충전되기에 최장 시간이 요구되는 복수의 제2 잉크 탱크들 중 적어도 하나에 수용되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 인쇄 장치.
25. 제23항에 있어서, 충전 시간은 충전되기에 최장 시간이 요구되는 복수의 제2 잉크 탱크들 중 적어도 하나에 수용되도록 가변적으로 설정되는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 인쇄 장치.
26. 제25항에 있어서, 충전되는 데 요구되는 시간은 사용된 잉크의 양으로부터 계산되는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 인쇄 장치.
27. 제1항에 있어서, 상기 제2 잉크 탱크는 잉크 헤드에 직접 연결되고 상기 내부 체적 변화 수단은 상기 잉크 분사부에 형성된 메니스커스를 지지하도록 상기 인쇄 헤드의 용량과 같거나 또는 더 작은 힘을 인가하는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 인쇄 장치.
28. 잉크를 분사하는 인쇄 헤드를 사용함으로써 인쇄 매체 상에 인쇄를 수행하는 잉크 제트 인쇄 장치용으로 사용되는 잉크 공급 방법이며,

    잉크의 공급원으로서 작용하는 제1 잉크 탱크를 제공하는 단계와,

    제1 잉크 탱크로부터의 잉크로 채워질 수 있고 인쇄 중에 인쇄 헤드로 잉크를 공급하고 그 내부 체적이 가변적으로 형성되는 제2 잉크 탱크를 제공하는 단계와,

    제2 잉크 탱크의 내부 체적을 증가시킴으로써 상기 제2 잉크 탱크를 제1 잉크 탱크로부터의 잉크로 충전시키는 단계와,

    제2 잉크 탱크의 내부 체적을 감소시킴으로써 상기 제2 잉크 탱크의 잉크와 에어를 제1 잉크 탱크로 복귀시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 공급 방법.
29. 제28항에 있어서, 상기 제2 잉크 탱크는 셀 요소에 내장되고 내부 체적을 증가시키고 감소시키도록 팽창하고 수축하는 구조물을 구비하고, 상기 제2 잉크 탱크는 셀 요소의 내부를 감압하고 압축함으로써 팽창하고 수축하는 것을 특징으로 하는 잉크 공급 방법.
30. 제28항에 있어서, 소정의 판단에 따른 충전 단계 이전에 제2 잉크 탱크의 내용물을 제1 잉크 탱크로 복귀시키는 공정을 발생시키는 제어 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 공급 방법.