KR100513707B1 - 습식 전자사진방식 인쇄기용 잉크 카트리지 - Google Patents

Abstract

습식 전자사진방식 인쇄기의 잉크 보충시 잉크 카트리지 내의 잉크 잔량을 줄임으로써 잉크 충진량 대비 주입량을 극대화시킬 수 있는 잉크 카트리지가 개시된다. 개시된 본 발명에 의한 잉크 카트리지는, 농축잉크가 압축공기와 함께 충진되는 카트리지몸체와, 이 카트리지몸체의 내부 중앙부에 일정높이로 설치되는 잉크 토출구와, 이 잉크 토출구를 선택적으로 개방하도록 잉크 토출구에 설치되는 노멀 클로우즈 타입 밸브와, 잉크 주입시 상기 잉크 토출구의 높이에 의해 형성되는 카트리지몸체의 공간부에 존재하는 잉크가 상기 토출구를 통하여 거의 대부분 토출되도록 하기 위하여 상기 토출구로부터 상기 공간부의 저면에 이르도록 연장된 적어도 하나의 잉크 잔량 발생 방지용 튜브를 포함한다. 카트리지에 충진된 잉크는 밸브가 개방될 때 내부의 공기압에 의해 토출구를 통하여 토출된다. 이 때, 잉크 토출구에 연장된 잉크 잔량 발생 방지용 튜브를 통하여 잉크가 토출되기 때문에, 카트리지 내에 불필요하게 남게 되는 잉크 잔량을 현저하게 줄일 수 있다.

Description

습식 전자사진방식 인쇄기용 잉크 카트리지{Ink cartridge for liquid electrophotographic printer}

본 발명은 습식 전자사진방식 인쇄기에 사용되는 각종 칼라의 농축잉크나 캐리어를 저장, 보관하는 잉크 카트리지에 관한 것이다.

일반적으로, 습식 전자사진방식 인쇄기는 감광벨트와 같은 감광매체에 레이저 빔을 주사하여 정전잠상을 형성하고, 이 정전잠상을 소정 색상을 가지는 분말상의 토너와 용매 역할을 하는 액상의 캐리어가 혼합된 현상액으로 현상하여 인쇄용지에 전사함으로써 원하는 화상을 인쇄한다.

이러한 습식 전자사진방식 인쇄기에서, 현상액은 도 1에 도시된 바와 같은 현상액 공급장치에 의해 순환탱크(10)에 각 칼라별로 저장된다. 각각의 순환탱크(10)는 배관(11)에 의해 대응하는 현상유니트(100)와 연결된다. 상기 배관(11)에 설치된 현상액펌프(13)가 구동되면, 순환탱크(10)의 현상액이 현상유니트(100)로 공급되며, 이 현상유니트(100)에 의해 감광벨트(110)로 현상액이 분사된다.

한편, 상기 각각의 순환탱크(10)는 각 칼라에 해당하는 농축잉크가 저장된 잉크저장탱크(20)로부터 농축잉크를 공급 받으며, 또한 캐리어저장탱크(30)로부터 캐리어를 공급 받는 것에 의해 적정 농도가 유지된다. 그리고, 상기 순환탱크(10)의 하부에는 이 순환탱크(10)에서 발생되는 폐현상액을 수거하기 위한 웨이스트탱크(40)가 설치된다. 또한, 현상액 공급장치에는 상기 각각의 잉크저장탱크(20) 및 캐리어저장탱크(30)로 농축잉크 또는 캐리어를 리필시킴과 아울러 상기 웨이스트탱크(40)에 수거된 폐현상액을 회수하기 위한 리필장치(50)가 구비된다.

여기서, 상기한 농축잉크 또는 캐리어는 도 2에 나타낸 바와 같은 잉크 카트리지(60)에 압축공기와 함께 저장되어 있다. 이 잉크 카트리지(60)는 상,하부가 막힌 원통형 카트리지몸체(61)의 중앙부에 토출구(62)가 형성되고, 이 토출구(62)에 노멀 클로우즈 타입의 밸브(63)가 설치된 구조로 되어 있다.

도 3은 상기한 바와 같은 잉크 카트리지에 의한 잉크 주입 예를 나타낸 단면도이다.

도시된 바와 같이, 잉크 카트리지(60)는 인쇄기의 프레임(51)에 마련된 공용의 장착부(52)에 장착되며, 이 잉크 카트리지(60)의 밸브(63)는 그 하부에 위치된 밸브유니트(53)에 구비된 어느 하나의 상대 밸브(53a)와 매칭된다. 이와 같은 상태에서 상기 밸브유니트(53)가 상승하게 되면, 잉크 카트리지(60)의 밸브(63)가 눌리면서 토출구(62)가 개방되고, 이에 따라 형성된 유로를 따라 공기압에 의해 잉크가 토출되어 잉크저장탱크로 주입되게 된다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 잉크 카트리지는, 도 3에서 보는 바와 같이, 토출구(62)가 카트리지몸체(61)의 상부를 향하여 일정 높이만큼 높게 위치되어 있기 때문에, 이 토출구(62)의 높이에 의해 형성되는 카트리지몸체(61) 내부의 공간부에 존재하는 잉크(200)가 토출되지 못하고 잔량으로 남게 됨으로써 그대로 버려지는 문제가 있었다.

또한, 습식 전자사진방식 인쇄기에서는 잉크가 주입되고 난 빈 카트리지로 웨이스트탱크(40)에 수거된 폐현상액을 펌핑하여 회수하고 있는데, 이 때, 상기와 같은 이유로 잉크 카트리지의 내부에 비교적 많은 양의 잉크가 잔량으로 남게 되므로, 폐현상액의 회수량이 그만큼 적어진다고 하는 단점도 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 감안하여 안출한 것으로, 잉크 주입시 카트리지 내에 불필요하게 남게 되는 잉크 잔량을 최소화 함으로써 잉크 충진량 대비 주입량을 극대화시킴과 아울러 폐현상액의 회수량을 증대시킬 수 있는 습식 전자사진방식 인쇄기용 잉크 카트리지를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 습식 전자사진방식 인쇄기용 잉크 카트리지는, 농축잉크가 압축공기와 함께 충진되는 카트리지몸체와, 이 카트리지몸체의 내부 중앙부에 일정높이로 설치되는 잉크 토출구와, 이 잉크 토출구를 선택적으로 개방하도록 잉크 토출구에 설치되는 노멀 클로우즈 타입 밸브와, 잉크 주입시 상기 토출구의 높이에 의해 형성되는 카트리지몸체 내부의 공간부에 존재하는 잉크가 상기 토출구를 통하여 토출되도록 하기 위하여 상기 토출구로부터 상기 공간부의 저면에 이르도록 연장 형성된 적어도 하나의 잉크 잔량 발생 방지용 튜브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

카트리지에 충진된 잉크는 밸브가 개방될 때 내부의 공기압에 의해 토출구를 통하여 토출되는데, 잉크 잔량 발생 방지용 튜브를 통하여 잉크가 토출되기 때문에, 카트리지몸체 내부의 공간ㅂ에 존재하는 잉크도 모두 토출되므로, 잉크 카트리지 내에 불필요하게 남게 되는 잉크 잔량을 현저하게 줄일 수 있다.

따라서, 잉크 충진량 대비 주입량을 극대화시킬 수 있어, 잉크 손실을 줄일 수 있으며, 또, 잉크 카트리지를 이용한 폐현상액의 회수시 폐현상액의 회수량을 증대시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명한다.

첨부한 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 잉크 카트리지를 나타낸 단면도 이고, 도 5는 도 4에 나타낸 잉크 카트리지에 의한 잉크 주입 예를 보인 단면도이다. 참고로 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 종래와 그 구성 및 작용이 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하여 인용한다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 잉크 카트리지는 카트리지몸체(61), 잉크 토출구(62), 밸브(63) 및 잉크 잔량 발생 방지용 튜브(70)를 구비한다.

상기 카트리지몸체(61)는 상,하부가 막힌 밀폐된 원통형상으로 형성되며, 내부에는 각종 칼라의 농축잉크 또는 캐리어가 압축공기와 함께 저장된다.

상기 잉크 토출구(62)는 카트리지몸체(61)에 충진된 농축잉크 또는 캐리어의 토출 유로를 형성하는 것으로써, 상기 카트리지몸체(61)의 내부 중앙부에 일정높이로 설치된다. 카트리지몸체(61)에 충진되어 있는 농축잉크 또는 캐리어는 상기의 잉크 토출구(62)를 통하여 외부로 토출된다.

상기 밸브(63)는 상기 잉크 토출구(62)에 이 잉크 토출구(62)를 선택적으로 개방하도록 설치된다. 이 밸브(63)는 노멀 클로우즈 타입으로, 이에 의해 상기 잉크 토출구(62)는 평상시에 닫힌 상태를 유지하게 된다. 상기 밸브(63)의 단부(카트리지몸체의 외부로 돌출된 부분)가 눌리게 되면, 밸브(63)의 로드(63a)를 탄력 지지하고 있는 압축스프링(63b)이 압축되면서 상기 로드(63a)가 상승하게 되고, 이에 따라 잉크 토출구(62)가 개방되면서 카트리지몸체(61)에 충진되어 있는 농축잉크 또는 캐리어가 공기압에 의해 토출되게 된다.

상기 잉크 잔량 발생 방지용 튜브(70)는 상기 잉크 토출구(62)의 높이에 의해 형성되는 카트리지몸체(61) 내부의 공간부에 존재하는 잉크를 거의 대부분 토출시키기 위하여 상기 잉크 토출구(62)로부터 상기 공간부의 저면에 이르도록 경사지게 연장, 형성된다. 카트리지몸체(61)의 내부에 충진된 농축잉크 또는 캐리어는 상기 잉크 잔량 발생 방지용 튜브(70)를 통하여 잉크 토출구(62)로 토출된다. 이러한 잉크 잔량 발생 방지용 튜브(70)는 1개 또는 그 이상의 수로 형성될 수 있다.

이하, 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 잉크 카트리지에 의한 잉크 주입 과정을 도 5를 참조하여 구체적으로 살펴본다.

도시된 바와 같이, 잉크 카트리지는 인쇄기의 프레임(51)에 마련된 공용의 장착부(52)에 장착되며, 이 잉크 카트리지(60)의 밸브(63)는 그 하부에 위치된 밸브유니트(53)에 구비된 어느 하나의 상대 밸브(53a)와 매칭된다. 이와 같은 상태에서 상기 밸브유니트(53)가 상승하게 되면, 잉크 카트리지(60)의 밸브(63)가 눌리면서 잉크 토출구(62)가 개방되고, 이에 따라 형성된 유로를 따라 공기압에 의해 잉크가 토출되어 잉크저장탱크로 주입되게 된다. 이 때, 잉크 카트리지의 토출구의 구조상 카트리지의 내부에는 필연적으로 일부의 잉크가 잔량으로 남게 된다. 종래에는 토출구의 단부가 상기한 공간부의 저면보다 높게 위치됨으로써 많은 양의 잉크가 토출되지 못하고 잔량으로 남아 있었다. 그러나, 본 발명에서는 잉크 잔량 발생 방지용 튜브(70)에 의해 토출구의 단부가 카트리지몸체 내부의 공간부의 저면에 인접하게 위치되는 구조가 되기 때문에, 종래에 잔량으로 남게되는 잉크가 거의 대부분 토출될 수 있다.

데이터에 의하면, 종래의 잉크 카트리지에서는 잉크 충진량의 약 30% 정도가 잔량으로 남아 있었으나, 본 발명에 의한 잉크 카트리지는 잉크 충진량의 약 90% 정도가 주입되는 것으로 나타나고 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 잉크 카트리지에 의하면, 잉크 주입시 카트리지에 충진된 잉크가 토출구로부터 카트리지몸체 내부의 공간부의 저면에 이르도록 연장된 잉크 잔량 발생 방지용 튜브를 통하여 토출구로 토출되기 때문에, 종래의 카트리지에 의한 잉크 주입시 잔량으로 남게 되는 잉크, 즉 토출구의 높이에 의하여 형성되는 카트리지몸체 내부의 공간부에 존재하는 잉크가 거의 대부분 토출되어 주입되게 된다. 따라서, 잉크 충진량 대비 주입량을 극대화시킬 수 있어, 잉크 손실을 줄일 수 있으며, 또한, 폐현상액의 회수시에도 그 회수량을 증대시킬 수 있다.

한편, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고, 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능함은 물론이며, 그와 같은 변형은 기재된 청구범위 내에 있게된다.

도 1은 일반적인 습식 전자사진방식 인쇄기의 현상액 공급장치를 개략적으로 나타낸 도면,

도 2는 종래 잉크 카트리지의 구조를 보인 단면도,

도 3은 도 2에 나타낸 잉크 카트리지에 의한 잉크 주입 예를 보인 단면도,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 잉크 카트리지의 구조를 보인 단면도, 그리고,

도 5는 도 4에 나타낸 잉크 카트리지에 의한 잉크 주입 예를 보인 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

61;카트리지몸체 62;토출구

63;밸브 70;잉크 잔량 발생 방지용 튜브

Claims (1)

1. 농축잉크가 압축공기와 함께 충진되는 카트리지몸체; 상기 카트리지몸체의 내부 중앙부에 일정높이로 설치되는 잉크 토출구; 및 상기 잉크 토출구를 선택적으로 개방하도록 잉크 토출구에 설치되는 노멀 클로우즈 타입 밸브;를 구비하며, 상기 밸브가 개방될 때 내부의 잉크가 공기압에 의해 잉크 토출구를 통하여 토출되도록 된 잉크 카트리지에 있어서,

   상기 잉크 토출구의 높이에 의해 형성되는 카트리지몸체 내부의 공간부에 존재하는 잉크가 상기 잉크 토출구를 통하여 토출되도록 하기 위하여 상기 잉크 토출구로부터 상기 공간부의 저면에 이르도록 연장된 적어도 하나의 잉크 잔량 발생 방지용 튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 전자사진방식 인쇄기용 잉크 카트리지.