KR100512981B1 - 잉크 카트리지의 제조방법 - Google Patents

잉크 카트리지의 제조방법

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Abstract

잉크젯 프린터 등의 화상형성장치에 사용되는 잉크 카트리지의 제조방법이 개시된다. 개시된 본 발명에 따르면, 잉크용기와 내부커버를 접합시 레이저광을 잉크용기와 내부커버의 접합부에 조사함으로써 잉크용기와 내부커버를 용융접합시키게 된다. 이에 의하면, 진동발생없이 일정 부위만 순간적으로 가열시켜 내부커버와 잉크용기를 접합시킴으로써 잉크 카트리지의 조립시간이 단축되고, 잉크 노즐부의 손상을 억제할 수 있다.

Description

잉크 카트리지의 제조방법 {Method for making ink cartridge}
본 발명은 잉크젯 프린터 등에 사용되는 잉크 카트리지에 관한 것으로서, 더 상세하게는 레이저를 이용하는 잉크 카트리지의 제조방법에 관한 것이다.
도 1은 일반적으로 사용되는 잉크 카트리지의 일례를 도시한 것으로서, 이를 참조하면, 종래의 잉크 카트리지(100)는 잉크용기(110)와, 내부커버(130)와, 외부커버(120)를 포함한다. 상기 잉크용기(110)는 그 내부공간에 잉크가 저장되며, 하단부에 상기 잉크를 분사시키는 잉크 노즐부(115)가 형성되어 있다. 내부커버(130) 및 외부커버(120)는 잉크용기(110)의 개방된 상부면에 순차적으로 설치되며, 잉크용기(110)를 밀봉시킨다. 그리고, 내부커버(130)에는 잉크공급구(131) 및 통기공(133)이 형성된다. 상술한 바와 같이 구성되는 잉크 카트리지(100)의 각 구성요소에 관해서는 본 출원인이 출원한 대한민국 특허공개공보 제 2003-0028131호에 자세하게 기재되어 있으므로, 여기에서는 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
상술한 바와 같이 구성된 종래의 잉크 카트리지(100)는, 내부커버(130)와 잉크용기(110)를 결합시키기 위해 초음파를 이용하여 내부커버(130)와 잉크용기(110)를 상호 융착시키는 방법을 사용하는 것이 일반적이다.
이러한 초음파 융착법은 진동을 발생시키게 되며, 상기 진동은 잉크용기를 매체로 하여 잉크 노즐부(115)까지 전달된다. 한편, 상기 잉크 노즐부(115)는 반도체공정을 통해 형성되는 부분으로서 상기 진동에 의해 쉽게 손상될 수 있다.
이에 따라, 종래와 같이 초음파 융착을 통해 내부커버(130)와 잉크용기(110)를 결합시킬 경우 상기 진동에 의해 잉크 노즐부(115)가 파손됨에 따라 잉크 카트리지(100)의 불량률이 높아지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기 종래의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 잉크 노즐부의 파손을 억제하면서 내부커버와 잉크용기를 결합시킬 수 있는 잉크 카트리지의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 잉크 카트리지의 제조방법은, 상기 잉크용기와 상기 내부커버의 접합단계를 포함하며, 상기 접합단계는, 상기 내부커버와 상기 잉크용기를 가결합시키는 단계; 레이저 공급원으로부터 발생된 소정의 레이저광을 상기 내부커버와 상기 잉크용기의 접합부에 조사하여 상기 접합부를 용융시키는 단계; 상기 접합부를 냉각시키는 단계;를 통해 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 의하면, 내부커버와 잉크용기의 결합시 진동이 발생되는 것을 억제할 수 있기 때문에 비교적 충격에 약한 잉크 노즐부의 손상을 억제할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 내부커버와 상기 잉크용기 중 어느 하나는 상기 레이저광의 투과가 가능하도록 투명한 재료로 형성되고, 나머지 하나는 상기 레이저광의 흡수가 가능한 불투명 재료로 형성되며, 상기 투명한 재료로 형성된 어느 하나는 나머지 하나와 상기 레이저 공급원의 사이에 배치된다.
그리고, 상기 레이저광은 상호 소정 거리 이격된 두 지점을 연결하는 직선을 동시에 조사할 수 있는 커튼형상의 선형 레이저광인 것이 바람직하다.
아울러, 상기 내부커버와 상기 잉크용기의 접합부와 상기 레이저 공급원의 사이에는 상기 내부커버와 레이저 공급원의 사이에 상기 접합부의 형상에 대응되는 형상으로 레이저 투과부가 패터닝된 마스크를 더 배치하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 레이저광은 다이오드 펌프 고체레이저광(Diode Pumped Solid State Laser;DPSSL) 및 엑시머 레이저광(Eximer laser) 중 선택된 어느 하나인 것이 바람직하다.
또한, 상기 접합단계는 상기 내부커버와 상기 잉크용기를 상호 압착시키는 단계를 더 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 잉크 카트리지(100)는 잉크용기(110)와, 내부커버(130)와, 외부커버(120)를 포함하며, 이러한 구성을 가지는 잉크 카트리지(100)의 제조방법은 레이저광(L)을 사용하여 내부커버(130)와 잉크용기(110)의 접합부만을 가열하여 내부커버(130)와 잉크용기(110)를 접합시키는 점에 특징이 있다.
상술한 바와 같은 내부커버(130)와 잉크용기(110)의 접합방법을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 잉크용기(110)를 준비하고, 잉크용기(110)의 개방면 즉, 상단면에 내부커버(130)를 가결합시킨다.
그런 후에, 잉크용기(110)와 내부커버(130)를 레이저 공급원(300)의 하부에 배치한 후 레이저광(L)을 잉크용기(110)와 내부커버(130)의 접합부(140)에 조사하여 접합시킨다.
상기 레이저 공급원(300)은 내부커버(130)와 잉크용기(110)의 결합에 필요한 레이저광(L)을 발생시키는 장치이다. 본 실시예에서의 레이저광(L)은 미세용접에 일반적으로 사용되는 다이오드 펌프 고체 레이저광(Diode Pumped Solid State Laser;DPSSL) 및 엑시머 레이저광(Eximer laser) 중 선택된 어느 하나인 것이 바람직하다. 그리고, 상기 레이저광(L)으로서 소정 간격으로 이격되어 있는 두 지점을 연결하는 직선을 한꺼번에 조사할 수 있는 커튼형상의 선형(Line) 레이저광(L)이 사용되는 것이 더욱 바람직하다. 이에 의하면, 일정 지점에만 집중되는 점형(spot) 레이저광(L)을 이용하는 경우보다 레이저 공급원(300) 또는 잉크용기(110)의 이동이 덜 복잡하기 때문에 가공시간을 절약할 수 있음과 아울러 가공부위의 상태를 보다 균일하게 할 수 있다.
상술된 바와 같이 선형 레이저광(L)을 사용할 경우, 접합작업의 정밀성 및 편리성을 향상시키기 위해 내부커버(130)와 레이저 공급원(300)의 사이에 소정의 마스크(200;Mask)가 더 설치되는 것이 바람직하다.
상기 마스크(200)는 레이저 공급원(300)으로부터 출사된 레이저광이 내부커버(130)와 잉크용기(110)의 접합부(140)에만 조사될 수 있도록 하기 위한 것이다. 이러한 마스크(200)에 의하면, 레이저 공급원(300) 또는 잉크용기(110)는 도시된 A방향(도 2 참조)을 따라 이동함으로써 원하는 부위에 레이저광(L)의 조사가 가능해진다. 이러한 레이저광(L)의 조사는 필요할 경우 반복적으로 이루어질 수 있으며, 이때, 레이저 공급원(300)은 왕복이동을 하면서 레이저광(L)을 조사한다. 이를 위해, 마스크(200)는 그 표면에 크롬과 같은 금속재가 코팅된 석영 플레이트(Quartz plate)처럼 레이저광(L)의 반사율이 높고 레이저광(L)의 가열에 의한 변형이 적은 재질로 형성된다. 그리고, 마스크(200)의 일부영역에는 상기 선형 레이저광(L)의 일부만 투과되는 레이저광 투과부(210)가 형성되도록 패터닝된다. 여기서, 레이저광 투과부(210)는 내부커버(130)와 잉크용기(110)의 접합부(140)에 대응되는 형상으로 형성된다. 본 실시예에서와 같이 상기 접합부(140)가 직사각형으로 형성되는 경우, 이에 대응하여 레이저광 투과부(210)도 직사각형으로 형성되는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이 레이저광(L)을 이용하기 위해, 본 발명에 따른 내부커버(130) 및 잉크용기(110) 중 하나는 레이저광(L)의 투과가 가능하도록 투명한 재료로 형성되고, 나머지 하나는 레이저광(L)을 흡수하여 가열되는 것이 용이한 재질로 형성된다. 도 3에 도시된 본 실시예의 경우, 내부커버(130)가 레이저 공급원(300)과 마주하기 때문에, 내부커버(130)가 투명재로 형성되고, 잉크용기(110)가 불투명 흡수재로 형성되어, 레이저광(L)의 조사시 잉크용기(110)의 접합면(140a)이 가열되어 용융되게 하는 것이 좋다. 이 경우, 내부커버(130)와 잉크용기(110)는 레이저광(L)의 가열에 의한 용융접합이 용이하도록 모두 수지재질로 형성되는 것이 바람직하다. 특히, 내부커버(130)의 경우 투명한 ABS(Acrylnitril-Butadien-Styrol), PA(Poly-Amid), PC(Poly-Carbonate), PE(Poly-Ethylen), PEEK(Poly-Ether-Ether-Keton), PES(Poly-Ether-Sulfon), PMMA(Poly-Methyl-Meth-Acrylat), PS(Poly-Stryrene), PSU(Poly-Sulfon) 중 선택된 어느 한 재질로 형성되는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 레이저광(L)에 의해 접합부(140)가 가열되기 전 및/또는 레이저광(L)의 조사후에 소정의 클램핑 장치(미도시)를 이용하여 내부커버(130)와 잉크용기(110)를 상호 압착시키는 것이 더욱 바람직하다.
상술한 바와 같은 레이저광(L)의 조사가 완료되면, 레이저광(L)에 의해 용융된 접합부(140)를 냉각시켜 내부커버(130)와 잉크용기(110)의 결합을 완료한다.
이후, 외부커버(120)를 내부커버(130)가 덮히도록 잉크용기(110)에 장착함으로써 잉크 카트리지(100)의 조립이 완료되며, 이러한 외부커버(120)의 조립은 공지된 어느 방법을 사용하더라도 무방하므로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
이상에서 설명된 바와 같은 본 발명에 따르면, 내부커버와 잉크용기의 결합시 진동이 발생되는 것을 억제할 수 있기 때문에 비교적 충격에 약한 잉크 노즐부의 손상을 억제할 수 있다.
아울러, 내부커버와 잉크용기의 결합부를 순간적으로 가열하여 용융시킴으로써 내부커버와 잉크용기를 결합시킬 수 있기 때문에 초음파를 사용하는 종래에 비해 짧은 시간 동안 보다 정밀하게 내부커버와 잉크용기를 결합시킬 수 있다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
도 1은 일반적인 잉크 카트리지의 구조를 개략적으로 도시해 보인 분리 사시도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내부커버와 잉크용기의 결합방법을 도시해 보인 구성도,
도 3은 도 2의 III-III 단면선을 따라 내부커버와 잉크용기의 상태를 도시해 보인 단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *
100 : 잉크 카트리지 110 : 잉크용기
120 : 외부커버 130 : 내부커버
140 : 접합부 200 : 마스크
210 : 레이저광 투광부 300 : 레이저 공급원
L : 레이저광

Claims (6)

  1. 잉크가 저장되는 잉크용기와, 상기 잉크용기의 개방면을 덮도록 순차적으로 설치되는 내부커버 및 외부커버를 구비하는 잉크 카트리지의 제조방법에 있어서,
    상기 잉크용기와 상기 내부커버의 접합은,
    상기 내부커버와 상기 잉크용기를 가결합시키는 단계;
    레이저 공급원으로부터 발생된 레이저광을 상기 내부커버와 상기 잉크용기의 접합부에 조사하여 상기 접합부를 용융시키는 단계;
    상기 접합부를 냉각시키는 단계;를 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 내부커버와 상기 잉크용기 중 어느 하나는 상기 레이저광의 투과가 가능하도록 투명한 재료로 형성되고, 나머지 하나는 상기 레이저광의 흡수가 가능한 불투명 재료로 형성되며,
    상기 투명한 재료로 형성된 어느 하나는 나머지 하나와 상기 레이저 공급원의 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지의 제조방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 레이저광은 상호 소정 거리 이격된 두 지점을 연결하는 직선을 동시에 조사할 수 있는 커튼형상의 선형 레이저광인 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지의 제조방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 내부커버와 상기 잉크용기의 접합부와 상기 레이저 공급원의 사이에는 상기 내부커버와 레이저 공급원의 사이에 상기 접합부의 형상에 대응되는 형상으로 레이저 투과부가 패터닝된 마스크를 더 배치하는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지의 제조방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 레이저광은 다이오드 펌프 고체레이저광(Diode Pumped Solid State Laser;DPSSL) 및 엑시머 레이저광(Eximer laser) 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지의 제조방법.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 접합단계는 상기 내부커버와 상기 잉크용기를 상호 압착시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지의 제조방법.
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