KR100518205B1 - 잉크 카트리지 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 잉크 카트리지가 공기압에 의해 압력을 받을 때 잉크 도출구(22)로부터 잉크를 배출시키는 잉크 팩(21)과, 잉크 도출구(22)를 노출시켜 잉크 팩(21)이 공기압에 의해 가압될 수 있도록 수용하는 동시에 잉크 팩(21)을 가압하는 공기원에 연결가능한 가압 공기 도입구(23)를 구비하는 외측 케이스(20a, 20b)와, 외측 케이스내에 수용되고, 외측 케이스의 공간내의 압력이 설정값으로 유지되도록 외측 케이스내의 공기를 외부로 배출시키는 압력 조정 유닛(30)으로 이루어진 것이다.

압력 조정 유닛(30)의 설정값이 각 잉크 카트리지를 위한 최적값으로 설정되는 것에 의해, 잉크 팩은 가압 공기 도입구(23)로부터의 공기압에 관계없이 최적 상태로 가압될 수 있다.

Description

잉크 카트리지{INK CARTRIDGE}

본 발명은 가압 공기가 외측 케이스와 잉크 팩 사이의 공기 챔버내로 인가되어 잉크 팩으로부터 잉크를 도출시키는 잉크 카트리지에 관한 것이다.

일반적으로, 업무용 잉크-젯 기록 장치는, 예컨대 일본 특허 공개 공보 제 2001-199080 호에 나타낸 바와 같이, 대용량 잉크 카트리지가 기록 장치의 몸체내에 교환가능하게 설정되고, 잉크가 잉크 공급 튜브를 통하여 캐리지상에 탑재된 기록 헤드에 직접, 또는 서브-탱크를 통하여 공급되도록 구성되어 있다.

또한, 상기 잉크 카트리지는 외압 하에서 변형가능한 잉크 팩이 기밀을 유지할 수 있는 외측 케이스내에 수용되어, 잉크 팩의 잉크 도출구만을 노출시키도록 구성되어 있다. 공기압이 먼저 일정 압력으로 조정된 압력용 공기원(air source)으로부터 외측 케이스에 가압 공기가 공급되어, 이 공기압에 의해 잉크 팩이 가압되어 잉크를 기록 헤드에 공급시킨다.

이러한 구조체에 있어서, 압력용 공기원내의 공기압이 적절하게 조정되더라도, 유로 저항의 비균일성이 각각의 잉크 카트리지와 기록 헤드, 또는 서브-탱크를 연결하는 잉크 공급 튜브의 길이 차이에 의해 일어나는 경우, 또는 수직 방향으로 잉크 카트리지를 배치함으로써 잉크 카트리지 사이에 헤드 차이가 생기는 경우, 잉크 공급 용량의 비균일성이 각각의 잉크 카트리지 사이에 생겨서 인쇄 품질을 악화시키는 문제점을 야기한다.

발명의 요약

그러므로, 본 발명의 목적은 잉크 팩을 가압하는 공기력이 압력용 공기원으로부터 공급된 공기압에 의존함이 없이 각각의 잉크 카트리지내에 독립적으로 설정될 수 있는 기능을 조정하는 압력을 갖는 잉크 카트리지를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 잉크 배출 양이 잉크 잔여량에 관계없이 인쇄에 적합하도록 잉크 팩이 가압될 수 있는 잉크 카트리지를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 성취하기 위하여, 본 발명은 공기압에 의해 압력을 받을 시 잉크를 잉크 도출구로부터 배출시키는 잉크 팩과, 잉크 팩이 공기압에 의해 가압되도록 노출된 잉크 도출구를 갖는 그 내의 잉크 팩을 수용하고, 잉크 팩을 가압하는 공기원에 연결가능한 가압 공기 도입구를 구비하는 외측 케이스와, 외측 케이스내에 수용되고 외측 케이스의 공간내의 압력이 설정값으로 유지되도록 외측 케이스내의 공기를 외부로 배출시키는 압력 조정 유닛을 포함한다.

본 발명에 따르면, 압력 조정 유닛의 설정값은 각 잉크 카트리지를 위한 최적값으로 설정될 수 있고, 잉크 팩은 가압 공기 도입구로부터 제공된 공기압, 즉 압력용 공기원의 압력에 관계없이 최적 상태에서 가압될 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 압력 조정 유닛은 설정값을 조정하는 부세 유닛과, 부세 유닛에 의해 일 표면이 압착될 때 그리고 다른 표면이 외측 케이스의 공간내의 압력을 수용할 때 변위되는 탄성 압력 수용 판과, 대기와 연통하고 탄성 압력 수용 판에 의해 밀봉되는 공기 연통 구멍 형성 부재를 포함한다.

본 발명에 따르면, 압력 조정 유닛은 가능한 한 작게 형성될 수 있고, 다용도 차압 밸브가 적용될 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 가압 공기 도입구는 탄성 부재와 대향된 위치에 배치되고, 유로 저항 형성부를 통하여 외측 케이스의 공간과 연통한다.

본 발명에 따르면, 과도 압력이 가압 공기 도입구로부터 인가되는 경우에도, 과도 압력은 탄성 부재의 변위(displacement)에 의해 대기로 배출되어 과도 압력을 낮춘다.

또한, 본 발명에 있어서, 설정값은 잉크 카트리지의 잉크 용량에 따라서 개별적으로 설정된다.

이에 의하여, 카트리지가 크기 또는 잉크의 점도 면에서 상이하더라도, 잉크는 최적 상태에서 기록 헤드로 공급될 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 부세 유닛은 잉크 팩의 잉크 잔여량에 따라서 그의 부세력(付勢力; urging unit)을 변경하는 유닛을 구비한다.

이에 의하여, 잉크 잔여량에 관계없이, 인쇄에 적합한 잉크 배출량이 기록 헤드로 공급될 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 압력 조정 유닛은 외측 케이스의 일부 영역에 형성되고, 공기압에 의해 탄성적으로 변형가능한 변형 영역과, 변형 영역의 변위에 따라서 개방 또는 폐쇄하여 외측 케이스내의 공간이 대기와 연통하는 밸브 부재를 포함한다.

본 발명에 따르면, 구조체가 단순화될 수 있고, 압력 조정 유닛의 설정값이 각 잉크 카트리지를 위한 최적값으로 설정될 수 있으며, 가압 공기 도입구로부터의 공기압에 관계없이 잉크 팩이 최적 상태에서 가압될 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 부세 유닛(urging unit)이 변형 영역에 형성된 공기 연통 구멍을 밀봉하도록 밸브 부재가 배치되고, 밸브 부재를 가압하는 작동 로드는 공기 연통 구멍으로부터 노출된다.

본 발명에 따르면, 잉크 카트리지의 사공간(dead space)이 효율적으로 이용될 수 있고, 변형 영역을 제공하는 위치가 보다 자유롭게 선택될 수 있다.

도 1은 본 발명의 잉크 카트리지가 사용된 잉크-젯 기록 장치의 일 예를 도시한 평면도,

도 2는 본 발명의 카트리지의 일 실시예를 도시한 조립체의 사시도,

도 3은 유로 형성부내의 잉크 카트리지의 구조체를 도시한 단면도,

도 4a 및 도 4b는 도 3의 A-A 선으로부터 화살표 방향에서의 단면도로서, 도 4a는 압력 조정 밸브가 폐쇄된 상태를 도시하며, 도 4b는 압력 조정 밸브가 개방된 상태를 도시한 단면도,

도 5 및 도 6은 잉크 카트리지를 위해 제공된 압력 조정 밸브의 다른 실시예를 도시한 단면도,

도 7은 기록 장치에 적합한 잉크 카트리지의 다른 실시예를 도시한 조립체의 사시도,

도 8 및 도 9는 본 발명의 잉크 카트리지의 다른 실시예에 있어서 밸브 폐쇄 상태 및 밸브 개방 상태를 각각 도시한 단면도,

도 10은 다른 실시예에 있어서 본 발명의 잉크 카트리지에 적합한 압력 조정 유닛의 단면도,

도 11a 및 도 11b는 도 12a의 B-B 선을 따라 취해진 단면에 있어서 본 발명의 기록 장치를 구성하는 서브-탱크의 일 실시예를 도시한 다이어그램으로서, 도 11a는 잉크가 기록 헤드로 공급되는 상태를 도시하며, 도 11b는 잉크 공급이 중단된 상태를 도시한 도면,

도 12a 및 도 12b는 기부 몸체의 전부 및 후부 구조체내에 서브-탱크를 구성하는 유로의 구조체를 도시한 정면도.

도 1은 본 발명의 잉크-젯 기록 장치의 일 실시예를 도시한 것으로, 카트리지(1)는, 시트 공급 부재(5)의 종방향, 즉 기록 시트의 폭 방향인 주 스캔 방향으로, 캐리지 모터(2)에 의해 구동된 타이밍 벨트(3)를 통하여 스캔 안내 부재(4)에 의해 안내된다. 시트 공급 부재(5)에 대향된 캐리지(1)의 표면상, 즉 본 실시예에서 캐리지(1)의 하측 표면상에, 액체 방울로서 각 색상의 잉크를 분사할 수 있는 도시하지 않은 잉크-젯 기록 헤드가 제공된다. 또한, 캐리지(1)의 상부 표면상에, 잉크를 기록 헤드에 공급하는 서브-탱크(7B, 7C, 7M, 7Y)가 탑재된다.

프레임(8)의 일측상에, 잉크 카트리지(9B, 9C, 9M, 9Y)가 탈착가능하게 배치된다. 잉크 카트리지(9B, 9C, 9M, 9Y)는 튜브(10)를 통하여 서브-탱크(7B, 7C, 7M, 7Y)에 각각 연결되고 각각의 서브-탱크(7B, 7C, 7M, 7Y)를 통해 기록 헤드로 잉크가 공급된다. 각기 잉크 카트리지(9B, 9C, 9M, 9Y)는 그들의 외측 케이스의 공간에서 튜브(14)에 의해 각기 개개의 공기 펌프(13B, 13C, 13M, 13Y)에 연결되는 것에 의해, 잉크가 가압 공기의 가압력에 의해 서브-탱크로 배출된다.

캐리지(1)의 이동로상의 비인쇄 영역에서, 기록 헤드의 노즐 형성 표면을 밀봉할 수 있는 캡핑 유닛(capping unit)(11)과, 캡핑 유닛(11)에 인접하고 고무와 같은 탄성 재료로 형성된 와이핑 부재(wiping member)(12)가 배치된다.

도 2 내지 도 4b는 잉크 카트리지의 일 실시예를 도시한 것이다. 잉크 카트리지는 외측 케이스(20)와 잉크 팩(21)을 포함하며, 잉크 팩(21)은 이 잉크 팩(21)을 위해 제공된 잉크 도출구 파이프(2)가 케이스(20)의 일측면의 중앙부로부터 노출되도록 외측 케이스(20)내에 수용된다. 외측 케이스(20)는 컨테이너 몸체(20a)와 리드 부재(20b)를 포함하며, 잉크 도출구 파이프(22)가 노출되는 일측면의 단부 영역에서 가압 공기를 얻는 가압 공기 도입구(23)를 구비한다.

공지된 바와 같이, 잉크 팩(21)은 가압 공기의 공기압을 수용할 때 변형할 수 있는 액밀(液密)한 필름으로 이루어져, 그 내에 잉크를 저장한다. 또한, 잉크 도입구 파이프(41)의 주변과 액밀하게 접촉하기 위하여, 통기성 구멍을 갖는 실린더형 스토퍼(stopper)(24)가 잉크 도출구 파이프(22)의 선단부에 부착된다.

가압 공기 도입구(23)는 압력 조정 유닛(30)을 통하여 외측 케이스(20)의 공간(25)에 연결되고, 잉크 팩(21)으로부터 잉크를 배출시키기에 적합한 공기압이 잉크 팩(21)에 적용되도록 공기 유입 통로가 구성된다.

압력 조정 유닛(30)은, 기밀성 및 탄성을 갖는 고무와 같은 탄성 재료로 형성된 탄성 압력 수용 판(31), 즉 예컨대 본 실시예에서는 격판이 스프링과 같은 탄성 적용 유닛(32)에 의해 탄성 압력 수용 판(31)의 일표면상으로 일정 압력이 인가되도록 공기 연통 구멍 형성 부재(33), 즉 본 실시예에서는 케이스내에 수용되도록 구성된다. 또한, 압력 조정 유닛(30)은, 공기 연통 구멍(34)이 탄성 압력 수용 판(31)의 중앙 영역에 대향된 공기 연통 구멍 형성 부재(33)의 위치내에 형성되고, 연통 구멍(35)이 외측 케이스의 공간(25)과 연통하도록 공기 연통 구멍 형성 부재(33)의 일측상에 형성되도록 구성된다. 본 실시예에 있어서, 통기성 구멍(36)은 가압 공기 도입구(23)에 대향된 공기 연통 구멍 형성 부재(33)의 위치내에 형성된다.

또한, 잉크 도출구 파이프(22)가 노출되고 압력 조정 유닛(30)과 대칭 위치에 있는 단부 표면에서 가압 공기 도입구(23)가 형성되더라도 동일한 효과가 얻어짐이 명백하다.

탄성 압력 수용 판(31)은 공기 연통 구멍(34)에 대향된 그의 영역에 볼록부(31a)를 가지며, 볼록부(31a)는 공기 연통 구멍(34)을 확실히 밀봉한다. 참조부호(37)는 공기 연통 구멍 형성 부재(33)와 외측 케이스(20) 사이에 기밀성을 보장하는 팩킹을 나타낸다.

한편, 카트리지 홀더가 제공되며, 카트리지 홀더는 잉크 카트리지(9)의 잉크 도출구 파이프(22)에 대향된 그의 벽 표면(40)상의 잉크 카트리지의 잉크 도출구 파이프(22)에 끼워 맞춤식으로 형성된 잉크 도입구 파이프(41)와, 가압 공기 도입구(23)에 끼워 맞춤식으로 배치된 가압 공기 도출구 파이프(42)를 구비한다. 잉크 도입구 파이프(41)는 튜브 통로(10)를 통하여 각 서브-탱크(7B, 7C, 7M, 7Y)에 연결되고, 가압 공기 도출구 파이프(42)는 각 공기 펌프(13B, 13C, 13M, 13Y)의 배출 포트에 연결된다(도 1).

본 실시예에 있어서, 잉크 카트리지(9)가 홀더내에 부착될 때, 잉크 카트리지(9)의 잉크 도출구 파이프(22)는 우선 기록 장치측상의 잉크 도입구 파이프(41)에 고정되고, 그 후 잉크 카트리지(9)의 가압 공기 도입구(23)가 기밀하게 가압 공기 도출구 파이프(42)에 고정된다. 이에 의하여, 잉크 카트리지(9)로부터 잉크 누수를 야기함이 없이 잉크 카트리지(9)의 부착이 완성된다.

잉크 카트리지(9)의 부착이 도시하지 않은 카트리지 부착 감지 유닛에 의해 감지되는 경우, 공기 펌프(13B, 13C, 13M, 13Y)가 작동하여, 가압 공기 도입구(23)와 외측 케이스(20)의 공간내의 통기성 구멍(36)을 통하여 가압 공기가 흐른다.

본 실시예에 있어서, 압력 조정 유닛(30)을 구성하는 공기 연통 구멍 형성 부재(33)의 연통 구멍(35)을 통하여 외측 케이스(20)의 공간내로 가압 공기가 흐른다. 그러므로, 유로 저항 형성부가 적절히 설정될 때 연통 구멍(35)의 유체 저항이 사용될 경우에 있어서도, 캐리지 부착 시간에서 과도한 압력의 공기가 공급되는 경우에도, 탄성 압력 수용 판(31)은 우선 그의 압력을 수용하여 후퇴되어, 공기 연통 구멍(34)을 개방하고, 외측 케이스(20)의 심한 압력 변화를 완화시키며, 잉크 팩과 잉크 공급 통로가 심한 압력 변화를 받는 것을 방지하여, 파손이 방지될 수 있다.

현 상태 하에서, 외측 케이스(20)내의 공간의 압력은 거의 대기압이고, 탄성 압력 수용 판(31)은 부세 유닛(32)의 부세력에 의해 공기 연통 구멍(34)을 밀봉시킨다. 그러므로, 모든 가압 공기는 외측 케이스(20)의 공간(25)내로 흐른다. 따라서, 외측 케이스(20)의 공간(25)내의 압력이 잉크 팩(21)으로부터 서브-탱크로 잉크를 공급하기 적합한 압력보다 높게 된 경우, 탄성 압력 수용 판(31)은 부세 유닛(32)에 대하여 공기 연통 구멍(34)으로부터 후퇴한다. 이에 의하여, 외측 케이스(20)내의 공기중 일부가 공기 연통 구멍(34)으로부터 흘러 나와, 외측 케이스(20)내의 압력은 감소한다.

외측 케이스(20)의 공간(25)내의 압력이 잉크 팩(21)으로부터 서브-탱크로 잉크를 공급하기에 적합한 압력보다 낮게 된 경우, 탄성 압력 수용 판(31)은 공기 연통 구멍(34)을 폐쇄하기 위해 부세 유닛(32)에 의해 가압된다. 순차적으로, 이러한 단계는 외측 프레임(20)의 공간(25)내의 압력에 따라서 반복되는 것에 의해, 외측 프레임(20)의 공간(25)내의 압력은 잉크를 공급하기에 적합한 압력으로 유지된다.

잉크 카트리지(9)가 홀더로부터 빠져 나온 경우, 우선 잉크 카트리지(9)의 가압 공기 도입구(23)는 가압 공기 도출구 파이프(42) 밖으로 나온다. 그러므로, 외측 케이스(20)의 공간(25)내의 공기는 가압 공기 도입구(23)로부터 통기성 구멍(36)을 통하여 대기로 배출되어, 공간(25)내의 압력이 대기압까지 감소한다. 그 후, 잉크 카트리지(9)의 잉크 도출구 파이프(22)는 기록 장치의 잉크 도입구 파이프(41) 밖으로 나온다.

본 실시예에 있어서, 잉크 도출구 파이프(22)의 스토퍼(24)는 잉크 도입구 파이프(41)가 삽입될 수 있고 기밀하게 잉크 도입구 파이프(41)의 주위를 고정하는 관통 구멍(24a)과, 잉크 도입구 파이프(41)의 가압을 받을 시 이러한 관통 구멍(24a)내로 후퇴하고, 통상 스프링에 의해 관통 구멍(24a)과 접촉하는 가동형 부재(24b)를 구비한다. 또한, 잉크 도입구 파이프(41)는 그의 측부에 연통 구멍(41a)을 구비한다.

이에 의하여, 잉크 카트리지가 홀더내에 부착되지 않은 상태에서, 가동형 부재(24b)는 스토퍼(24)의 관통 구멍(24a)을 밀봉하여, 잉크의 누수 및 잉크 팩(21)내로의 공기 유입이 방지될 수 있다. 또한, 잉크 카트리지가 홀더내에 부착된 상태에서, 가동형 부재(24b)는 후퇴하여, 잉크가 잉크 도입구 파이프(41)의 관통 구멍(41a)으로부터 잉크 도입구 파이프(41)내로 흐른다.

상술한 실시예에 있어서, 압력 조정 유닛(30)을 구성하는 탄성 압력 수용 판(31)의 후측부, 즉 부세 유닛(32)이 수용되는 공간이 밀봉된다. 그러나, 도 5에 도시한 바와 같이, 팩킹(26)을 통하여 외측 케이스(20)의 공간(25)을 차단하고, 대기와 연통하기 위한 외측 케이스(20)의 통기성 구멍(27)과 연통하는 통기성 구멍(33a)이 제공된 경우, 온도 증가에 의해 야기된 탄성 압력 수용 판(31)의 설정 압력의 변동이 방지될 수 있어, 잉크가 안정적으로 공급될 수 있다.

또한, 도 6에 도시한 바와 같이, 외부로부터의 작동을 가능하게 하는 작동 로드(38)가 탄성 압력 수용 판(21)의 볼록부(31a)에 배치된 경우, 장치가 작동 전원에 의해 가압된 상태로 정지한다면, 구동 수단(39)에 의해 작동 로드(38)를 가압함으로써, 탄성 압력 수용 판(31)은 강제로 후방으로 이동되어 가압 공기가 배출될 수 있다.

도 7 및 도 8은 본 발명의 잉크 카트리지의 다른 실시예를 도시한 것이다. 본 실시예에 있어서, 외측 케이스(20)는 그 내에 잉크 팩(21)을 저장하고, 본 실시예에서의 리드 부재(20b)는 일부 영역에서 탄성적으로 변형가능한 영역(28)을 가져 가압 공기에 의해 상승되기 위해 변형가능하다. 그의 영역(28)에서, 가압 공기의 유출용 관통 구멍(29)이 형성되고, 후술된 밸브 부재(50)의 작동 로드(51)가 이러한 관통 구멍(29)으로부터 돌출되어 관통 구멍(29)내에 자유롭게 끼워 맞춤된다.

밸브 부재(50)는 관통 구멍(29)에 대향된 영역에 관통 구멍(20)을 밀봉할 수 있는 볼록부(50a)를 구비한다. 부세 유닛 및 본 실시예에서의 밸브 부재(50)는 고무와 같은 탄성 재료로 이루어져, 보통 관통 구멍(29)과 접촉하도록 볼록부(50a)를 변위시킨다. 밸브 부재(50)의 주위는 접착제와 프레임 몸체(52)에 의해 고정되고, 전술한 작동 로드(51)는 볼록부(50a)를 위해 제공된다. 따라서, 본 실시예에 있어서, 외측 케이스(20)의 변형 영역과, 밸브 부재(50)와, 작동 로드(51)는 전술한 압력 조정 유닛을 구성한다.

한편, 기록 장치를 구성하는 홀더는, 잉크 카트리지(9)가 부착된 상태에서 작동 로드(51)에 대향된 영역에서, 외측 케이스의 탄성 변형을 가능하게 하는 갭(gap)(G1)과, 작동 로드(51)의 변위를 수용하는 격벽(43)을 갖는다.

본 실시예에 있어서, 외측 케이스(20)의 공간(25)내의 압력이 정칙값(regular value) 이하인 경우, 도 8에 도시한 바와 같이, 작동 로드(51)의 선단부(51a)는 격벽으로부터 분리되고, 관통 구멍(29)은 밸브 부재(50)에 의해 밀봉된다.

따라서, 공기 펌프(13B, 13C, 13M, 13Y)에 의한 가압 공기는 가압 공기 도입구(23)로부터 외측 케이스(20)의 공간(25)내에 직접 흐른다. 공간(25)내의 압력이 증가할 경우, 외측 케이스(20)의 리드 부재(20b)는 대응적으로 공기압을 수용하여 외부로 팽창한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 외측 케이스(20)의 공간(25)내의 압력이 잉크 팩(21)으로부터 서브-탱크로 잉크를 공급하기에 적합한 압력 이상으로 증가할 경우, 외측 케이스(20)는 팽창하고 갭(G2)은 작아진다. 이에 의하여, 외측 케이스(20)가 팽창할 때 변위된 작동 로드(51)는 홀더의 격벽(43)과 접촉하고, 상대적으로 밀어 넣어진다. 이에 의하여, 밸브 부재(50)의 볼록부(50a)는 관통 구멍(29)으로부터 분리되고, 공간(25)은 관통 구멍(29), 통기성 구멍(50b) 및 통기성 구멍(52b)을 통하여 대기로 해방되며, 공간내의 가압 공기중 일부는 관통 구멍(29)으로부터 흘러 나와, 외측 케이스내의 압력이 감소한다.

외측 케이스의 팽창 정도는 공간(25)내의 압력 감소에 의해 줄어들고, 작동 로드(51)는 격벽(43)으로부터 분리되며, 밸브 부재(50)는 관통 구멍(29)을 밀봉한다. 순차적으로, 공간(25)내의 압력은 외측 케이스(20)의 변위로서 감지되고, 밸브 부재(50)는 이러한 변위에 따라서 관통 구멍(29)에 연결되거나 그로부터 분리되는 것에 의해, 외측 케이스(20)의 공간(25)내의 압력이 잉크를 공급하기에 적합한 압력으로 유지된다.

본 실시예에 있어서, 밸브 부재(50)는 탄성적으로 변형할 수 있는 영역에 배치된다. 그러나, 레버와 같은 링크 메카니즘(link mechanism)이 작동 로드(51)에 결합되어 작동 로드(51)의 변위가 다른 부분으로 전달되는 경우, 밸브(50)는 다른 위치에 배치될 수 있다. 또한, 외측 케이스(20)가 탄성적으로 변형할 수 있도록 구성되더라도, 외측 케이스(20)내에 윈도우가 형성되고 이러한 윈도우가 탄성판으로 밀봉되는 경우에도, 유사한 효과가 얻어진다.

이러한 실시예에 따르면, 공기 펌프(13B, 13C, 13M, 13Y)에 의한 가압 공기의 압력이 변경되더라도, 각 카트리지의 압력 조정 유닛에 의해 각 카트리지에 적합한 공기압으로 압력이 조정되고, 잉크 카트리지간의 높이 및 잉크 공급 튜브의 길이의 차이에 따라서 압력 조정 유닛에 의해 재조정될 수 있어서, 펌프 등으로부터의 압력에 기인한 잉크 흐름의 불균일성 및 변동이 감소될 수 있다. 또한, 잉크 팩과 외측 케이스에 의해 형성된 내부 공간의 용량면에서, 예컨대 잉크 용량면에서 차이가 있는 경우, 잉크 카트리지 사이의 차이가 있더라도, 최적의 공기압이 설정될 수 있기 때문에, 다양한 종류의 카트리지가 부착될 수 있다.

압력 조정 유닛의 정칙값은 탄성 압력 수용 판(31)의 탄성 및 부세 유닛(32)의 부세력을 적절하게 조정함으로써 조정될 수 있다.

상기 실시예에 있어서, 잉크 팩내의 잔여 잉크의 양에 관계없이, 잉크 팩은 일정 압력으로 가압된다. 그러나, 가압력은 잉크 잔여량에 따라서 변경될 수 있다.

즉, 도 10에 도시한 잉크 카트리지의 실시예에 있어서, 압력 조정 유닛은 상기 가압력을 변화시키도록 구성된다. 본 실시예에 있어서, 잉크 팩의 용적, 즉 잔여 잉크의 양이 감지판(60)에 의해 감지되고, 탄성 압력 수용 판(31)의 가압력은 감지판(60)의 변위에 따라서 변경된다.

즉, 제 1 영구 자석(61)은 탄성 압력 수용 판(31)의 후측부상에 부착되고, 제 2 영구 자석(62)은 감지판(60)의 선단부에 부착된다.

본 실시예에 따르면, 잉크 잔여량이 작게 되고 비교적 가압력이 감소하는 경우, 감지판(60)은 변위되고, 이러한 감지판(60)에 부착된 제 2 영구 자석(62)은 도 10에서 참조부호(62')로 나타낸 바와 같이 탄성 압력 수용 판(31)의 자석(61)에 접근한다. 이에 의하여, 2개의 자석 사이에서 반발력이 강하게 되고, 영구 자석(61)은 탄성 압력 수용 판(31)을 향하여 이동하며, 스프링(32)을 통한 탄성 압력 수용 판(31)의 가압력은 증가하여, 외측 케이스(20)의 공간내의 압력이 증가한다. 이에 의하여, 잔여 잉크량에 관계없이, 잉크는 일정 잉크 흐름으로 공급될 수 있어서, 잉크 공급의 부족에 의해 야기된 인쇄 품질의 저하가 방지될 수 있고, 잉크 팩내의 잉크가 마지막으로 기록 헤드로 공급될 수 있다.

자기력 이외에, 잉크 팩(21)의 용적에 따라서 격판의 가압력을 변화시키는 메카니즘으로서, 스프링(32)이 결합 유닛에 의해 격판 측상에 바이어스되는 구성체가 있다. 이러한 구성체의 다양한 기계적 설계는 쉽게 고안될 수 있다.

도 11a 내지 도 12b는 잉크 카트리지내의 잉크가 기록 헤드에 공급되는 경우 중간 유닛으로서 사용된 서브-탱크의 일 실시예를 도시한 것이다. 도 12a 및 도 12b에 도시한 바와 같이, 기부 몸체(70)는 그의 표면상에 잉크 카트리지에 연결된 잉크 도입구(71)와, 이로부터 잉크가 기록 헤드에 공급되는 잉크 도출구(72)를 구비한다. 또한, 기부 몸체(70)는 잉크 저장 챔버(73)를 형성하는 리세스부(73')를 중앙에 구비한다. 기록 헤드에서 잉크 소비에 기인한 압력 변화에 따라서 탄성적으로 변형할 수 있는 필름(74)에 의해 리세스부(73')가 밀봉되도록 잉크 저장 챔버(73)가 구성된다. 또한, 필름(74)의 변위를 후술된 작동 로드에 효과적으로 전달하기 위하여, 필름(74)은 그의 중앙에 플레이트로 이루어진 지지 재료(backing material)(75)를 구비하여, 탄성적으로 변형가능한 영역이 고리 모양으로 필름(74)의 원주내에 남는 것에 의해, 강성도가 높아진다. 필름(74)이 사출 성형에 의해 형성된 경우, 지지 재료(75)의 영역이 보다 두껍게 형성되는 것에 의해, 지지 재료(75)는 필름(74)과 일체식으로 구성될 수 있다.

리세스부(73')가 형성된 이러한 기부 몸체(70)의 표면상에, 잉크 도출구와 연통하는 요홈부(76')가 형성되고, 필름, 즉 본 실시예에서의 잉크 저장 챔버를 형성하는 필름(74)에 의해 밀봉되어, 잉크 배출로(76)를 형성한다. 잉크 저장 챔버(73)를 갖는 잉크 배출로(76)의 연통 구멍(76a)은 서브-탱크가 설정된 경우 잉크 저장 챔버(73)의 상부에 위치된다.

또한, 기부 몸체(70)의 배면상에, 도 12b에 도시한 바와 같이, 밸브 수용 챔버(80)가 잉크 도입구(71)와 연통하는 잉크 유입로(77)를 형성하는 요홈부(77')가 형성되고, 필름(78)에 의해 밀봉되어 잉크 유입로(77)를 형성한다.

참조부호(80)는 밸브 수용 챔버이며, 잉크 저장 챔버(73)와 격벽(81)에 의한 배복성(背腹性; dorsiventral) 관계를 형성하도록 리세스부(80')가 형성된다. 리세스부(80')에 있어서, 밸브 부재(83)는 강제 수단(82)에 의해 격벽(81)을 향하여 보통 가압되며, 본 실시예에서 코일 스프링은 수용된다. 밸브 부재(83)의 중앙부에 있어서, 격벽(81)내에 형성된 연통 구멍(81a)을 통과하는 작동 로드(84)가 구비되어, 그의 선단부(84a)는 필름(74)과 접촉한다.

참조부호(85)는 밀봉용 리드 부재를 나타내고, 참조부호(86)는 연통 구멍(81a) 둘레에 배치되고 밸브 부재가 접촉하는 링 형상의 탄성 밀봉 부재이다.

본 실시예에 있어서, 기록 헤드가 캡핑 수단에 의해 밀봉되어 흡수력이 기록 헤드에 적용될 경우, 부압이 잉크 저장 챔버(73)에 작용하고, 필름(74)은 도 11b에 도시한 바와 같이 밸브 수용 챔버(80)측상에 (도면에서의 좌측으로) 변위된다. 이에 의하여, 작동 로드(84)는 강제 수단(82)의 부세력에 대하여 연통 구멍(81a)으로부터 분리되고, 기록 헤드로부터 잉크 카트리지로의 유로는 연통 상태로 되어, 잉크 카트리지내의 잉크가 밸브 수용 챔버(80), 연통 구멍(81a) 및 잉크 저장 챔버(73)를 통하여 기록 헤드내로 흐른다.

이러한 공정에 있어서, 유로내의 기포도 잉크 저장 챔버(73)내로 흐르고, 부력에 의해 상부로 이동하며, 이러한 상부에 위치된 연통 구멍(76a)을 통하여 기록 헤드에 의해 빨려 나와, 외부로 배출된다.

따라서, 기록 헤드내에 잉크 충전이 완료될 때, 캡핑 유닛이 기록 헤드로부터 이탈되는 경우에 있어서, 필름(74)은 작동 로드(84)를 통하여 부세 유닛(82)에 의해 가압되고 외측으로 변위되어, 밸브 부재(83)가 연통 구멍(81a)을 밀봉한다.

이러한 상태 하에서 인쇄가 실행되고, 기록 헤드에 의해 잉크가 소비되는 겨우, 잉크 저장 챔버(73)내의 잉크는 기록 헤드내로 흐른다. 연통 구멍(81a)이 현 상태에서 밸브 부재(83)에 의해 밀봉되기 때문에, 잉크 저장 챔버(73)내의 잉크가 공급되는 동안, 필름(74)은 밸브 수용 챔버측상으로 변위된다. 잉크 저장 챔버(73)내의 압력이 부세 유닛(82)에 의한 설정 압력보다 낮게 된 경우, 작동 로드(84)는 부세 유닛(82)의 부세력에 대하여 필름(74)의 변위에 의해 가압되고, 연통 구멍(81a)으로부터 분리된다. 이에 의하여, 전술된 바와 같이, 잉크 카트리지내의 잉크는 밸브 수용 챔버(80)를 통하여 잉크 저장 챔버(73)내로 흐르고, 잉크 저장 챔버(73)내의 압력은 증가하며, 필름(74)은 외측으로 이동한다. 따라서, 잉크 저장 챔버(73)내의 압력이 정칙 부압이 될 경우, 밸브 부재(83)는 연통 구멍(81a)을 밀봉하여 잉크 저장 챔버(73)로의 잉크 공급을 중단시킨다.

순차적으로, 잉크 저장 챔버(73)내의 압력이 기록 헤드내의 잉크 소비 때문에 소정값보다 낮을 때마다, 상기 단계는 반복되고, 잉크가 기록 헤드에 공급되는 동안 잉크는 일정 부압으로 유지된다.

밸브 부재의 밸브 개방 압력이 스프링으로 이루어진 부세 유닛(82)에 의해 설정되기 때문에, 서브-탱크의 자세에 관계없이 그리고 캐리지의 운동에 기인한 관성력에 관계없이, 부압 상태가 유지되는 동안 잉크는 기록 헤드로 공급될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 압력 조정 유닛의 설정값이 각 잉크 카트리지를 위한 최적값으로 설정되는 것에 의해, 잉크는 잉크 카트리지로부터 기록 헤드로의 잉크 공급로의 유동 저항에 관계없이 그리고 잉크 카트리지 사이의 높이 차에 관계없이 최적 상태로 기록 헤드로 공급될 수 있어서, 고품질의 인쇄가 행해질 수 있다.

Claims (7)

1. 잉크 카트리지에 있어서,

   공기압에 의한 압력을 받을 때 잉크 도출구로부터 잉크를 배출시키는 잉크 팩과,

   상기 잉크 도출구를 노출시켜 상기 잉크 팩을 상기 공기압에 의해 가압시킬 수 있도록 수용하는 동시에 상기 잉크 팩을 가압하는 공기원에 연결가능한 가압 공기 도입구를 구비하는 외측 케이스와,

   상기 외측 케이스내에 수용되고 상기 외측 케이스의 공간내의 압력이 소정값으로 유지되도록 상기 외측 케이스내의 공기를 외부로 배출시키는 압력 조정 유닛으로 이루어진

   잉크 카트리지.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 압력 조정 유닛은 상기 소정값을 조정하는 부세 유닛과; 일 표면이 상기 부세 유닛에 의해 가압되고, 다른 표면은 상기 외측 케이스의 공간의 압력을 받아서 변위되는 탄성 압력 수용 판과; 대기와 연통하고 상기 탄성 압력 수용 판에 의해 밀봉되는 공기 연통 구멍 형성 부재로 구성되는

   잉크 카트리지.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 가압 공기 도입구는 상기 탄성 부재와 대향된 위치에 배치되고, 유로 저항 형성부를 통하여 상기 외측 케이스의 공간과 연통하는

   잉크 카트리지.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 소정값은 상기 잉크 카트리지의 잉크 용량 또는 그의 크기에 따라서 개별적으로 설정되는

   잉크 카트리지.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 부세 유닛은 상기 잉크 팩의 잉크 잔여량에 따라서 그의 부세력(付勢力)을 변경하는 유닛을 구비하는

   잉크 카트리지.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 압력 조정 유닛은, 상기 외측 케이스의 일부 영역에 형성되고 상기 공기압에 의해 탄성적으로 변형가능한 변형 영역과, 상기 변형 영역의 변위에 따라서 개방 또는 폐쇄하여 상기 외측 케이스의 공간이 대기와 연통하는 밸브 부재로 구성되는

   잉크 카트리지.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 밸브 부재는 상기 부세 유닛이 상기 변형 영역에 형성된 상기 공기 연통 구멍을 밀봉하도록 배치되고, 상기 밸브 부재를 가압하는 작동 로드는 상기 공기 연통 구멍으로부터 노출되는

   잉크 카트리지.