KR100519156B1 - 오프-축형 프린팅 시스템, 잉크 용기 삽입 방법 및 교환가능한 잉크 용기 - Google Patents

오프-축형 프린팅 시스템, 잉크 용기 삽입 방법 및 교환가능한 잉크 용기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 오프-셋 프린팅 시스템에 사용하기 위한 교환가능한 잉크 용기(12)에 관한 것이다. 상기 프린팅 시스템(10)은 프린터 파라미터를 제어하기 위해서 교환가능한 잉크 용기(12)로부터의 전기적 신호에 응답하는 프린터부를 구비한다. 상기 교환가능한 용기는 메모리 요소와 각기 전기적으로 접속되는 복수개의 전기적 접점(78, 80)을 포함한다. 메모리 요소는 프린팅 시스템 파라미터를 제어하기 위한 정보를 저장한다. 교환가능한 잉크 용기는 또한 복수개의 전기적 접점에 근접 배치된 돌출 안내 특징부(72)를 또한 구비한다. 상기 돌출 안내 특징부는 프린팅 시스템과 연관된 대응 안내 특징부(106)과 결합하도록 구성된다. 잉크 용기를 프린팅 시스템에 적당히 삽입하면, 안내 특징부가 대응하는 안내 특징부와 결합하여 프린팅 시스템과 연관된 전기적 접점(78, 80)을 잉크 용기와 연관된 복수개의 전기적 접점이 결합한다. 잉크 용기와 연관된 복수개의 전기적 접점과 프린팅 시스템과 연관된 복수개의 전기적 접점 사이의 전기적 접속은 프린터부에 대한 프린터 파라미터를 제어하기 위한 정보를 제공한다.

Description

오프-축형 프린팅 시스템, 잉크 용기 삽입 방법 및 교환가능한 잉크 용기{ELECTRICAL INTERCONNECT FOR AN INK CONTAINER}
본 발명은 잉크젯 프린팅 시스템, 보다 상세하게는 프린트헤드로부터 교환가능하게 분리되는 잉크 용기를 사용하는 잉크젯 프린팅 시스템에 관한 것이다.
이러한 하나의 잉크젯 프린팅 시스템이 국제 특허 출원 공개 제 WO 96/05061 A 호에 개시되어 있다. 국제 특허 출원 공개 제 WO 96/05061 A 호는 잉크 수납 강성 카트리지 본체, 복수개의 잉크 오리피스, 제트판, 복수개의 전기적 컨덕터 및 제어 및 구동 회로를 구비하는 프린터 잉크 카트리지를 개시한다. 제어 및 구동 회로는 제트판으로부터 이격된 카트리지 본체에 부착되어 있다. 복수개의 전기적 커넥터는 제어 및 구동 회로에 제트판을 접속한다. 프린트 잉크 카트리지는 또한 제어 및 구동 회로에 접속된 메모리 저장 요소를 구비한다. 저장 요소는 카트리지내에 저장된 카트리지와 잉크에 관한 정보를 저장한다. 또 다른 잉크젯 프린팅 시스템은 미국 특허 제 4,853,708 호에 개시되어 있다. 미국 특허 제 4,853,708 호는 교환가능한 잉크 공급 카트리지를 채용하는 잉크젯 프린팅 장치를 개시한다. 카트리지의 상부벽은 카트리지내에 공급/귀환 저수통의 외부의 카트리지로부터 유체 경로를 제공하는 복수개의 포트가 형성되어 있는 돌출부를 구비한다. 카트리지의 돌출부는 접촉 에지의 방향으로 함께 테이퍼진 종방향 정렬 에지를 구비한다. 잉크 공급 카트리지는 카트리지의 돌출부가 카트리지 하우징내의 정렬 및 승강 부재와 결합하여 카트리지의 포트들을 카트리지 하우징의 대응 단자와 정합하도록 프린터 장치의 카트리지 하우징내에 수납되기에 적합하다.잉크젯 프린터는 종종 종이와 같은 인쇄 매체를 가로질러 전후방으로 이동하는 캐리지에 장착된 잉크젯 프린트헤드를 이용한다. 프린트헤드가 인쇄 매체를 가로질러 이동할 때, 제어 시스템은 프린트헤드를 작동시켜 잉크 방울이 인쇄 매체상에 적층되어 이미지와 텍스트를 형성하게 한다.
종래부터 사용된 프린터는 프린트헤드로부터 분리되어 교환가능한 잉크 용기를 사용하였다. 잉크 카트리지가 고갈되었을 때, 잉크 카트리지는 제거되고 새 잉크 용기로 교환된다. 프린트헤드로부터 분리되는 교환가능한 잉크 용기를 사용하면 사용자는 프린트헤드를 교환하지 않고 잉크 용기를 교환가능하다. 프린트헤드는 잉크 용기가 고갈되었을 때가 아니라 프린트헤드의 수명이 종료되었을 때 또는 종료에 근접시에 교환된다.
이미 사용된 오프셋 잉크 이송 시스템은 잉크 용기에 배치된 메모리 장치를 사용하여 메모리 장치에 저장된 정보에 기초한 프린트헤드 구동 조건을 변화시킨다. 예를 들면, 우지타(Ujita) 등의 미국 특허 제 5,506,611 호는 전기 단자를 갖는 메모리 장치를 사용하여 프린트헤드에 구동조건을 제공하는 것이 개시되어 있다. 이들 구동 조건은 구동 전압, 펄스 폭, 주파수 및 예비 방전수를 들 수 있다. 메모리 장치는 잉크 카트리지의 외부면에 장착되어 메모리 장치용 전기 접점이 잉크 카트리지의 외부면에서 이격되게 한다. 잉크 카트리지가 잉크젯 프린터에 삽입될 때, 버블젯 프린터와 관련된 전기 단자는 잉크 카트리지와 접속된 전기 단자와 접속한다.
잉크 용기와 프린터가 적당한 프린터 동작을 보증할 수 있는 적당한 전기적 접속을 형성하는 것이 중요하다. 적당한 전기적 접속은 잉크 용기와 연관된 각각의 전기적 접점이 프린터부와 연관된 대응 전기적 접점과 전기적으로 접속되는 것을 요구한다. 또한, 각각의 이들 전기적 접속은 신뢰성 있는 저 저항의 전기적 결합이어야 한다.
잉크 카트리지의 외부상에 배치된 전기적 접점 또는 단말기의 사용과 관련된 한가지 문제점은 이들 전기적 접점이 오염되기 쉽다는 것이다. 오염되면 잉크 카트리지의 핸들링 또는 유체 상호접속부로부터의 잉크 누출을 가져올 수 있다. 또한 핸들링에 의한 오염은 인간 피부에 흔히 존재하는 소금과 손기름(hand oil)을 들 수 있다. 이 오염은 프린터와 연관된 전기적 접점에 전달될 수도 있다. 한가지 특별한 오염에 관한 문제는 먼지와 손기름이 합쳐지는 것이다. 전기적 접점의 오염은 잉크 카트리지와 프린터 사이의 전기적 접점의 신뢰성을 떨어뜨릴 수 있고 결과적으로 프린터의 시스템 신뢰성 문제가 발생한다. 또한, 잉크 카트리지의 외부면의 전기적 접점을 사용하면, 이들 단말기가 습기 또는 누출된 잉크와 같은 액체 오염물에 쉽게 오염될 수 있다. 액체 오염물은 이들 전기적 접점을 단락시킬 수 있어 결과적으로 결함이 있는 전기적 상호접속 및 어쩌면 시스템 결함을 초래한다. 또한 잉크젯 프린팅에 사용된 잉크는 보통 용매와 계면 활성제를 사용하는데 이들은 오랜 시간후 프린터와 잉크 용기 사이의 적당한 전기적 접점을 방해하는 전기적 접점의 부식을 초래할 수 있다.
잉크 카트리지의 외부상에 배치된 전기적 접점 또는 단말기의 사용과 관련된 또 다른 문제점은 이들 접점이 긁히거나, 움푹페이거나, 박리되는 등과 같은 접점의 기계적 손상이다. 이런 손상은 프린터와 잉크 용기 사이의 전기적 상호접속부의 신뢰성 문제 또는 결함을 가져올 수도 있다.
잉크 카트리지의 외부면상에 배치된 전기적 단말기 사용과 관련된 또 다른 문제는 이들 단말기가 저장 장치를 정전하 방전(ESD)시킨다는 것이다. 정전하 방전은 대전면과 전기적 단말기가 접촉함으로써 일어나며 저장 장치를 통해 방전된다. 이러한 방전은 파괴적 고장을 초래하거나 저장 장치의 수명 또는 신뢰성을 감소시킬 수 있다. CMOS 반도체와 같은 저장 장치는 특히 정전하 방전 손실되기 쉽다.
오프-축(off-axis)형 잉크 공급부를 사용하는 프린터와 같은 작동 비용이 낮을 수 있는 프린팅 시스템에 대한 필요성이 여전히 있다. 또한, 이들 프린팅 시스템은 프린팅 파라미터를 저장하기 위한 메모리의 일부 형태를 포함하는 것과 같이 작동이 용이하여 잉크 용기를 교환할 때 사용자가 프린터 파라미터를 조정할 필요가 없어야 한다. 이들 잉크 공급부는 프린팅 시스템에 안전하게 삽입하여 적절한 유체 상호접속과 프린터와의 적당한 전기적 상호접속을 보증하여야 한다. 또한, 이들 상호접속부는 신뢰성이 있어야 하며 시간이 경과한 후 그리고 사용에 의해서 열화되지 않아야 한다. 예를 들어, 유체 상호접속부는 사용중 또는 시간이 경과한 후 열화되지 않아야 하며 전기적 상호접속부는 사용중 그리고 시간이 경과한 후에도 신뢰성이 있어야 한다. 또한, 이들 잉크 카트리지는 사용자에 의해서 특별한 핸들링을 필요로 하지 않아야 하며 사용자가 신뢰성있고 용이하게 접속되어 프린터와의, 신뢰성이 매우 높은 기계적, 전기적 및 유체적 상호결합을 형성할 수 있어야 한다.
이들 잉크 수납 시스템은 프린트헤드에 고 유량으로 잉크를 제공할 수 있어서 프린팅의 처리량을 크게 할 수 있다. 이러한 잉크 공급 시스템은 페이지 인쇄당 인쇄 비용을 비교적 적게 하여 비용대비 효과가 커야 한다. 또한, 잉크 공급부는 프린트헤드에 신뢰성있는 방식으로 고 유량으로 잉크를 제공할 수 있어야 한다.
끝으로, 잉크 용기와 프린터 사이의 전기적 상호접속은 비교적 큰 접촉력을 요구함이 없이 신뢰성이 있어야 한다. 비교적 큰 접촉력을 사용하면 전기적 상호접속의 신뢰성을 향상하는 경향이 있다. 큰 접촉력의 상호접속부는 래치 및 삽입력을 증가시킬 것을 요구하는 경향이 있으며 이러한 래치 및 삽입력은 보다 큰 래치 스프링력과 보다 큰 래칭 표면으로 인하여 비용의 증가를 가져온다. 따라서, 전기적 상호접속부는 고 신뢰성을 제공하고, 비교적 낮은 상호접속력을 필요로 하여야 한다.
발명의 요약
본 발명은 오프-축 프린팅 시스템에 사용하기 위한 교환가능한 잉크 용기에 관한 것이다. 프린팅 시스템은 프린터 파라미터를 제어하기 위해서 교환가능한 잉크 용기로부터 전기적 신호에 응답하는 프린터부를 구비한다. 교환가능한 잉크 용기는 복수개의 전기적 접점을 포함하며, 복수개의 각 전기적 접점은 메모리 요소와 전기적으로 접속된다. 메모리 요소는 프린팅 시스템 파라미터를 제어하기 위한 정보를 저장한다. 또한, 교환가능한 잉크 용기는 복수개의 전기적 접점에 근접하게 배치된 돌출 안내 특징부를 구비한다. 이 돌출 안내 특징부는 프린팅 시스템과 연관된 대응 안내 특징부와 결합하도록 구성된다. 잉크 용기를 프린팅 시스템에 적당히 삽입하면, 안내 특징부는 대응 안내 특징부와 결합하여 프린팅 시스템과 연관된 전기적 접점을 잉크 용기와 연관된 복수개의 전기적 접점과 정렬한다. 프린팅 시스템과 연관된 전기적 접점과 잉크 용기와 관련된 복수개의 전기적 접점의 전기적 접속은 프린터부에 대한 프린터 파라미터를 제어하기 위한 정보를 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 잉크 용기를 구비한 프린팅 시스템을 개략적으로 나타내는 도면,
도 2는 도 1의 프린팅 시스템을 나타내는 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 잉크 용기의 전연부의 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 잉크 용기의 측면도,
도 5는 도 3의 잉크 용기의 전기적 접속부를 부분적으로 절단한 상부 평면도,
도 6은 도 5의 6-6'선을 따라 잉크 용기의 전기적 접속부를 부분적으로 절단한 측면도,
도 7은 본 발명에 따른 잉크 용기가 설치되고 부분적으로 절단된 잉크 용기 수납 상태의 사시도,
도 8은 부분적으로 절단된 도 7의 잉크 용기 수납 상태의 8-8'선을 따라 취한 단면도,
도 9는 도 8의 잉크 용기 수납 스테이션의 전기적 유체 및 공기 커넥터의 확대도,
도 10은 도 9의 전기적 커넥터를 확대한 사시도,
도 11a 및 도 11b는 각기 본 발명에 따른 잉크 용기가 부분적으로 삽입된 전기적 커넥터의 부분 정렬을 도시하는 부분적으로 도시된 측면도와 상부 평면도,
도 12a 및 도 12b는 본 발명에 따른 잉크 용기가 완전히 삽입된 전기적 커넥터의 완성 정렬을 도시하는 부분적으로 절단된 측면도와 상부 평면도.
도 1은 본 발명에 따른 잉크 용기(12)를 갖는 프린팅 시스템(10)을 개략적으로 도시한 도면이다. 또한 프린팅 장치(10)는 프린트헤드(14)와, 펌프(16)와 같은 가압 가스원을 구비한다. 펌프(16)는 도관(18)에 의해서 접속되어 공기와 같은 가압 가스를 잉크 용기(12)에 제공한다. 잉크와 같은 표시 유체(19)는 잉크 용기(12)에 의해서 도관(20)을 통해 프린트헤드(14)에 제공된다. 이 표시 유체는 프린트헤드(14)로부터 분출되어 프린팅을 행한다.
본 발명의 주제인 잉크 용기(12)는 잉크(19)를 수납하기 위한 유체 저수통(22), 외부 쉘(24), 및 밀봉부 또는 캡(26)을 구비한다. 바람직한 실시예에 있어서, 캡(26)은 도관(18)에 결합하도록 구성되어 공기로 외부 쉘(24)을 가압하는 공기 입구(28)를 구비한다. 유체 출구(30)는 또한 캡(26)안에 구비된다. 유체 출구(30)는 도관(20)에 접속하도록 구성되어 유체 저수통(22)과 유체 도관(20) 사이에 유체 접속을 제공한다.
바람직한 실시예에 있어서, 유체 저수통(22)은 가요성 재료로 만들어져, 외부 쉘을 가압하는 것에 의해 유체 저수통(22)으로부터 도관(20)을 통해 프린트헤드(14)까지 가압된 잉크의 흐름을 생성한다. 유체 저수통(22)내의 잉크 가압원을 사용하면 유체 저수통(22)으로부터 프린트헤드(14)로 비교적 고 유체 유동율을 제공할 수 있다. 프린트헤드까지의 고 유량 또는 고속의 잉크 송출을 이용하는 것에 의해 프린팅 시스템(10)에 의해서 고 처리량의 인쇄를 가능하게 한다.
잉크 용기(12)는 또한 도 3에 관하여 더 자세히 설명된 바와 같이 복수개의 전기적 접점을 구비한다. 전기적 접점은 잉크 용기(12)와 프린터 제어 전자장치(32) 사이에 전기적 접속을 제공한다. 프린터 제어 전자장치(32)는 여러 가지 프린팅 시스템(10)의 기능을 제어한다. 이들 기능에는 프린트헤드(14)를 기동시켜 잉크를 분배하는 기능과 펌프(16)를 기동시켜 잉크 용기(12)를 가압하는 기능이 있는데, 이들 기능으로만 제한되지 않는다. 바람직한 일 실시예에 있어서, 잉크 용기(12)는 정보 저장 장치(34)와, 잉크 레벨 감지 장치(36)를 구비한다. 정보 저장 장치(34)는 정보를 프린터 제어 전자장치(32)에 제공하여 잉크 용기(12)의 용적뿐만 아니라 잉크 특성 등과 같은 프린터(10)의 파라미터를 제어한다. 잉크 레벨 감지 장치(36)는 잉크 용기(12)내의 현재 잉크 체적과 관련된 정보를 프린터 제어 전자장치(32)에 제공한다.
본 발명은 잉크 용기(12)와 프린터 제어 전자장치(32) 사이에 신뢰성있는 전기적 상호접속부를 형성하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 기술은 도 11a 내지 도 12b에 관련하여 보다 상세히 설명하는 바와 같이 잉크 용기 수납 스테이션과 잉크 용기(12) 각각상에 전기적 접점의 정렬을 제공한다. 또한, 본 발명에 따른 기술은, 일단 잉크 용기가 적절히 잉크 용기 수납 스테이션에 삽입되면, 신뢰성있는 저 저항 전기적 접속부가 각 잉크 용기(12)상의 적절한 전기적 접점과 잉크 용기 수납 스테이션 사이에 형성되게 한다. 본 발명에 관해 상세하게 설명하기에 앞서, 우선 프린팅 시스템(10)을 개략적으로 설명하는 것이 도움이 될 것이다. 도 2는 프린팅 시스템(10)의 일 실시예의 사시도를 도시한다. 프린팅 시스템(10)은 본 발명에 따른 하나 또는 그 이상의 잉크 용기(12)를 수납하는 프린터 섀시(38)를 구비한다. 도 2에 도시된 실시예는 4개의 유사한 잉크 용기(12)를 구비한다. 이 실시예에 있어서, 각각의 잉크 용기는 상이한 잉크 컬러를 수납한다. 따라서, 4개의 컬러 프린팅은 4개의 잉크 용기(12)로부터 하나 또는 그 이상의 프린트헤드(14)까지 청록색, 노란색, 자홍색 및 검정색을 제공함으로써 달성된다. 또한 프린터 섀시(38)는 프린터(10)의 작동을 제어하기 위한 제어 패널(40)과, 종이와 같은 인쇄 매체를 배출하는 매체 슬롯(42)을 구비한다.
각각의 잉크 용기(12)내의 잉크(19)가 고갈되었을 때, 잉크 용기(12)는 새 잉크를 함유하는 새 잉크 용기(12)로 교환된다. 또한, 잉크 용기(12)는 상이한 잉크 특성을 필요로 하는 용도 또는 다른 매체에 사용하도록 잉크를 교환하는 것과 같은 잉크 상태 이외의 이유로 프린터 섀시(38)로부터 분리될 수도 있다. 잉크 용기(12)가 프린팅 시스템(10)내에 접근할 수 있을 뿐만 아니라 쉽게 교환가능하다는 것은 중요하다. 또한, 교체한 잉크 용기(12)는 프린터 섀시(38)와 신뢰성 있는 기계적 결합을 형성할 뿐만 아니라 유체 상호접속부, 공기 상호접속부 및 전기적 상호접속부와 같은 필요한 상호접속부를 적절히 형성하여 프린팅 시스템(10)이 신뢰성 있게 작동하도록 하는데 중요하다. 본 발명은 잉크 용기(12)를 프린터 섀시(38)에 신뢰성있게 결합하여 적절한 전기적 접속부의 형성을 보장하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
잉크 누출 및 흩어짐을 최소화하여 잉크 용기(12)와 프린터(10) 사이에 신뢰성있는 상호접속부를 제공하는 것이 중요하다. 잉크 누출은 잉크가 새는 용기(12)를 만져야 하는 프린터의 작동자에게 뿐만 아니라 프린터의 신뢰성 관점에도 해롭다. 잉크젯 프린팅에 사용된 잉크는, 프린터 구성요소가 이에 노출되면 이들 프린터 구성요소의 신뢰성에 영향을 미칠 수 있는 계면활성제와 같은 화학성분을 종종 함유하고 있다. 따라서, 프린터 내측의 잉크 누출은 프린터 구성요소의 신뢰성을 감소시켜 프린터의 신뢰성을 저하시킬 수 있다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 잉크 용기(12)를 도시한다. 잉크 용기(12)는 잉크(19)를 수납하기 위해서 도 1에 도시된 유체 저수통(22)을 수납하는 하우징 또는 외부 쉘(24)을 포함한다. 외부 쉘(24)은 잉크 용기(12)를 프린터 섀시(38)에 삽입하는 방향에 대하여 전연(50)과 후연(52)을 구비한다. 전연(50)은, 일단 잉크 용기(12)가 프린터 섀시(38)에 적절히 삽입되면 공기 펌프(16)와 프린트헤드(14)에 각각 연결하도록 구성된 공기 입구(28) 및 유체 출구(30)를 포함한다. 공기 입구(28) 및 유체 출구(30)는 도 8과 관련해서 더 자세히 설명될 것이다.
복수개의 전기적 접점(54)은 전연(50)상에 배치되어 잉크 용기(12)와 프린터 제어 전자장치(32) 사이에 전기적 접속을 제공한다. 바람직한 일 실시예에 있어서, 복수개의 전기적 접점(54)은 정보 저장 장치(34)에 전기적으로 상호접속하는 복수개의 제 1 전기적 상호접속부와, 도 1에 도시된 잉크 체적 센서(36)에 전기적으로 상호접속된 복수개의 제 2 상호접속부를 포함한다. 바람직한 실시예에 있어서, 정보 저장 장치(34)는 반도체 메모리이며, 잉크 체적 감지 장치(36)는 유도성 감지 장치이다. 전기적 접점(54)은 도 5와 관련하여 더 자세히 설명될 것이다.
잉크 용기(12)는 잉크 용기(12)의 전연(50)을 향해 배치된 하나 또는 그 이상의 키 특징부(58)와 안내 특징부(60)를 구비한다. 키 및 안내 특징부(58, 60)는 프린터 섀시(38)상의 대응하는 키 및 안내 특징부와 함께 작동하여 잉크 용기(12)가 프린터 섀시(38)로 삽입되는 동안에 잉크 용기(12)를 정렬 및 안내하는데 도움을 준다. 키 및 정렬 특징부(58, 60)는 안내 기능을 제공하는 것 외에 적절한 컬러와 잉크 타입과 같은 적절한 잉크 파라미터를 갖는 잉크 용기(12)만이 프린터 섀시(38)의 소정의 슬롯으로 삽입되는 것을 보장하는 키 기능을 제공한다. 키 및 안내 특징부는 본 발명의 출원인에게 양도된 발명의 명칭이 "잉크 공급 용기용 키 시스템"이며 1995년 12월 4일 자로 출원된 미국 특허 출원 제 08/566,521 호에 자세히 설명되어 있다.
래치 특징부(62)는 잉크 용기(12)의 전연(52)을 향해 형성된다. 래치 특징부(62)는 프린터부상의 대응하는 래치 특징부와 함께 작동하여 잉크 용기(12)를 프린터 섀시(38)내에 고정하여, 가압 공기, 유체적 및 전기적 등의 적절한 상호접속이 신뢰성있게 성취되도록 한다. 래치 특징부(62)는 기준이 되는 중력 프레임에 대해서 하향으로 연장되는 성형 탱(tang)이다. 도 4에 도시된 잉크 용기(12)는 좌표계(64)의 Z-축을 따라 프린터 섀시(38)로 삽입되도록 위치된다. 이러한 배향은 중력이 Y-축을 따라 잉크 용기(12)에 작용하게 한다.
도 5는 본 발명의 과제인 전기적 상호접속부(70)를 도시한다. 전기적 상호접속부(70)는 전기적 접점(54)과 직립 안내 부재(72), 내벽 부재(74), 외벽 부재(76)를 구비한다. 바람직한 실시예에 있어서, 복수개의 전기적 접점(54)은 도 1에 도시된 유체 감지 장치(36)에 전기적으로 결합된 전기적 접점(78)과 정보 저장 장치(34)에 전기적으로 접속된 전기적 접점(80)을 구비한다. 바람직한 실시예에 있어서, 전기적 접점(78)은 접착제에 의해서 잉크 용기(12)에 장착된 가요성 회로(82)내에 규정된다. 접점(80)과 정보 저장 장치(34)가 배치된 회로(86)는 정보 저장 장치(34)와 접점(80) 사이에 전기적 접속을 제공한다. 회로(86)는 파스너(84)에 의해서 잉크 용기(12)에 결합된다.
직립 내벽(74)과 직립 외벽(76)은 전기적 회로(86), 정보 저장 장치(34) 및 접점(78, 80)이 기계적 손상되는 것을 방지하는 것을 돕는다. 또한, 직립 벽(74, 76)은 전기적 접점(78, 80)에 부득이하게 손가락이 닿는 것을 최소화하도록 돕는다. 전기적 접점(78, 80)에 손가락이 닿으면 잉크 용기(12)와 프린팅 시스템(10) 사이에 전기적 접속과 관련된 신뢰성 문제를 야기할 수 있는 이들 전기적 접점의 오염을 초래한다. 끝으로, 전기적 접점(78, 80)과의 불가피한 접속은 정보 저장 장치(34)의 신뢰성 문제를 초래할 수 있는 정전하 방전(ESD)이 발생할 수 있다. 정보 저장 장치가 정전하 방전에 대해서 특히 민감하다면, 이러한 방전은 정보 저장 장치(34)의 치명적인 손상을 초래할 수도 있다.
도 6은 도 5에 도시된 전기적 상호접속부(70)의 단면도를 도시한다. 직립 부재(72)가 좌표계(86)의 Z-축을 따라 잉크 용기(12)의 전연(50)으로부터 외향으로 연장되는 것을 도 6으로부터 알 수 있다. 바람직한 실시예에 있어서, 직립 안내 부재(72)는 후연을 향해 전연으로부터 테이퍼진다. 도 11a 내지 도 12b에 대해서 설명한 바와 같은 직립 안내 부재는 임계 안내 기능을 제공하여 적절한 전기적 접속이 잉크 용기(12)를 프린터 섀시(38)에 삽입하는 동안 성취되도록 보장된다.
바람직한 일 실시예에 있어서, 직립 안내 부재(72)는 잉크 용기 섀시(87)와 일체적으로 형성된다. 바람직한 실시예에 있어서, 잉크 용기 섀시(87)는 공기 입구(28) 뿐만 아니라 유체 출구(30)를 규정한다.
도 7은 프린터 섀시(38)내의 잉크 용기 수납 스테이션(88)내에 고정된 본 발명의 잉크 용기(12)를 도시한다. 잉크 용기(12)가 키 및 안내 특징부(58, 60) 및 각각의 유체 저수통내에 수납된 대응 잉크의 특성을 제외하고는 유사하기 때문에, 동일 참조 번호를 각각의 잉크 용기(12)에 사용할 것이다. 잉크 용기 표시부(90)는 잉크 용기 수납 스테이션(88)내의 각각의 슬롯에 인접 배치될 수도 있다. 잉크 용기 표시부(90)는 컬러 견본 또는 텍스트 표시 잉크 컬러일 수 있어서 사용자가 잉크 용기 수납 스테이션(88)내의 적당한 슬롯으로 잉크 용기(12)를 삽입하는 경우 컬러를 일치시키는 것을 돕는다. 이미 설명한 바와 같이, 도 3 및 도 4에 도시된 키 및 안내 특징부(58, 60)는 잉크 용기가 잘못된 슬롯에 설치되는 것을 방지한다. 잘못된 슬롯에 잉크 용기가 설치되면, 부적합한 컬러의 혼합 또는 다른 종류의 잉크의 혼합에 의해서 인쇄질의 저하를 초래할 수 있다.
잉크 용기 수납 스테이션내의 각각의 수납 슬롯은 대응 키 및 안내 슬롯(92) 및 리세스형 래치부(94)를 구비한다. 안내 슬롯(92)은 키 및 안내 특징부(58, 60)와 협력하여 잉크 용기(12)를 잉크 용기 수납 스테이션(88)으로 안내한다. 대응 키 및 안내 특징부(60)와 관련된 키 및 안내 슬롯(92)은 도 5에 도시되며, 잉크 용기(12)상의 대응 키 및 안내 특징부(58)과 관련된 키 및 안내 슬롯은 도시되어 있지 않다. 래치 특징부(94)는 잉크 용기(12)상의 대응 래치 특징부(62)를 결합하도록 구성된다.
도 8은 잉크 용기 수납 스테이션(88)내의 단일 잉크 수납 슬롯의 단면도를 도시한다. 잉크 용기 수납 슬롯은 잉크 용기(12)와 상호결합을 위해서 상호결합부를 구비한다. 바람직한 실시예에 있어서, 이들 상호접속부는 유체 입구(96), 공기 출구(98) 및 전기적 상호접속부(100)를 구비한다. 각각의 상호접속부(96, 98, 100)는 장착된 잉크 용기(12)를 향해 Z-축을 따라 편향되는 유동 상호접속부(102)상에 배치된다.
잉크 용기 수납 스테이션(88)과 연관된 유체 입구(98)와 공기 출구(96)는 잉크 용기(12)상의 대응 유체 출구(30)와 공기 입구(28)에 각기 결합하도록 구성된다. 전기적 상호접속부(100)는 잉크 용기(12)상의 복수개의 전기적 접점(54)과 결합하도록 구성된다.
잉크 용기(12)와 연관된 키 및 안내 특징부(58, 60)와, 삽입 중 잉크 용기(12)를 안내하는 잉크 용기 수납 스테이션(88)과 연관된 대응 키 및 안내 특징부(92) 사이에 상호 결합은 잉크 용기(12)와 프린터 섀시(38) 사이에 적절한 상호접속부를 달성하도록 이루어진다. 또한, 잉크 용기 수납 스테이션(88)과 연관된 측벽은 잉크 용기(12)의 대응하는 외부 쉘(24)의 측벽과 결합하여 잉크 용기 수납 스테이션(88)에 삽입하는 동안 잉크 용기(12)를 안내 및 정렬하도록 보조한다.
도 9는 도 8에 도시된 유동 상호접속부(102)의 상세부를 더 설명한다. 유동 상호접속부(102)는 잉크 용기(12)를 잉크 용기 수납 스테이션(88)으로 삽입하는 방향에 반대방향으로 편향되는 스프링이다. 유동 상호접속부(102)는 각각의 X, Y 및 Z 축에서 유동 상호접속부의 운동을 제한하는 기계적 제한부(도시안함)를 향해 편향된다. 그러므로, 유동 상호접속부(102)는 좌표 시스템(86)의 각각의 X, Y 및 Z축에서 제한된 운동 자유도를 갖는다.
본 발명의 주제인 전기적 상호접속부(100)는 전기적 상호접속부(100)가 유동 상호접속부(102)에 대해 X-축을 따라 또는 삽입 방향에 거의 직각 방향으로 이동하도록 자유롭게 장착된다. 전기적 상호접속부(100)는 기계적 제한부가 X-축을 따른 전기적 상호접속부(100)의 운동량을 제한하도록 장착된다.
전기적 상호접속부(100)는 복수개의 스프링 편향식 전기적 접점(104)을 구비한다. 전기적 접점(104)은 잉크 용기(12)와 연관된 대응 전기적 접점(54)을 결합하여 잉크 용기(12)를 도 1에 도시한 프린터 제어 전자장치(32)와 전기적으로 접속한다.
전기적 커넥터(100)는 또한 안내 슬롯(106)과 한쌍의 안내 부재(108)를 구비한다. 안내 슬롯은 직립 안내 부재(72)를 결합하여 전기적 상호접속부(100)와, 잉크 용기(12)와 연관된 전기적 상호접속부(70)를 적절히 정렬한다. 잉크 용기 수납 스테이션(88)과 연관된 적당한 전기적 상호접속부(70)와, 잉크 용기와 연관된 전기적 상호접속부(70)의 정렬은 잉크 용기(12)와 연관된 대응 전기적 접점(54)과 스프링 편향식 전기적 접점(104)의 적당한 정렬과 관련있다. 전기적 상호접속부(100)는 도 10과 관련하여 보다 자세히 설명될 것이다.
또한, 유동 상호접속부(102)는 유체 입구(96)와 공기 출구(98)를 구비한다. 바람직한 실시예에 있어서, 유체 입구는 직립 니들과 그에 배치된 스프링 편향식 밀봉부(116)를 갖는 하우징(114)을 구비한다. 마찬가지로, 공기 출구(98)는 직립 니들과 그에 배치된 스프링 편향식 밀봉부(112)를 갖는 직립 부재(110)를 구비한다. 잉크 용기(12)가 잉크 용기 수납 스테이션(88)에 적절히 삽입되면 유체 출구(30)와 공기 입구(28)는 하우징(114, 110)으로 각기 삽입되어 니들과 밀봉 부재(116, 112)가 각기 잉크 용기(12)와 적당한 각각의 유체 및 공기 상호접속부를 형성한다. 변형예로서, 밀봉 부재(112)는 내부 잉크 수납부가 터지지 않는다면 이 유체 밀봉부가 필요하지 않기 때문에 공기 상호접속부에 대해서 제거될 수 있다.
도 10은 본 발명에 따른 전기적 상호접속부(100)를 개시한다. 전기적 상호접속부(100)는 전기적 상호접속부(100)가 제한 운동 범위내에서 X-축을 따라 자유롭게 운동할 수 있도록 유동 상호접속부(102)상의 대응 슬롯(도시안함)에 끼워맞춤하는 숄더부(102)를 구비한다. 안내 슬롯(106)은 테이퍼형부(122)를 구비하여 안내 슬롯(106)이 잉크 용기(12)상의 전기적 상호접속부(70)와 연관된 직립 부재(72)를 수납할 수 있게 한다. 상호접속부(100)가 X-축을 따라 적당히 정렬하게 하는 직립 안내 부재(72)는 스프링 편향식 전기적 접점(104)이 잉크 용기(12)와 연관된 대응 전기적 접점(54)과 적당히 결합하도록 이루어진다.
잉크 용기를 잉크 용기 수납 스테이션(88)에 삽입하여 적당한 상호접속부를 형성하는 것에 대하여 도 11a 내지 도 12b 와 관련하여 설명한다. 잉크 용기(12)가 잉크 용기 수납 스테이션으로 삽입되기 시작할 때, 잉크 용기와 연관된 키 및 안내 특징부(58, 60)는 잉크 용기 수납 스테이션(88)과 연관된 대응 키 및 안내 특징부(92)와 적절히 정렬하도록 되어야 한다. 이들 키 및 안내 특징부를 적절히 정렬하면 잉크 용기(12)가 잉크 수납 스테이션(88)내의 적절한 슬롯에 삽입되도록 보장한다.
도 11a 및 도 11b에 도시된 바와 같이, 잉크 용기(12)를 잉크 용기 수납 스테이션(88)에 더 삽입하면 각각의 잉크 용기 수납 스테이션(88)상의 유체 입구(114) 및 공기 출구(110)와 연관된 대응 하우징과 외향으로 연장된 유체 출구(30) 및 공기 입구(28)에서 결합하게 한다. 유체 및 공기 상호접속부(30, 28)가 하우징 부재(114, 110)와 각기 결합할 때, 유동 상호접속부(102)는 잉크 용기(12)와 X-축 및 Y-축을 따라 정렬된다. 바람직한 실시예에 있어서, 전기적 상호접속부(70), 유체 출구(30) 및 공기 입구(28)는 모두 잉크 용기(12)의 동일 섀시부상에 일체형으로 형성된다. 따라서, 유동 상호접속부(102)와 유체 출구(30) 및 공기 입구(28)와 정렬하면 잉크 용기 수납 스테이션(88)과 연관된 전기적 상호접속부(100)와 잉크 용기(12)와 연관된 전기적 상호접속부(70)의 코스 정렬을 제공한다.
도 11b로부터 알 수 있는 바와 같이, 잉크 용기와 연관된 전기적 접점(54)은 잉크 수납 스테이션과 연관된 전기적 스프링 접점(104)과 적절히 정렬되지 않는다는 것을 알 수 있다. 그러나, 각기 대응하는 유체 및 공기 하우징 부재(114, 110)와 함께 유체 및 공기 상호접속부(30, 28)에 의해서, X-축 및 Y-축을 따라 제공되는 코스 정렬은 안내 부재(72)가 안내 슬롯(106)과 적어도 대략 정렬되는 것을 보증한다. 잉크 용기(12)가 잉크 수납 스테이션(88)으로 더 삽입될 때, 직립 안내 부재(72) 각각의 테이퍼형부와 안내 슬롯(106)상의 테이퍼형부(122)는 전기적 상호접속부(100)상에 힘을 가하여 전기적 상호접속부가 상호접속부(102)에 대해서 X-축을 따라 가압하여 수납 슬롯(106)안에서 직립 안내 부재(72)의 중심조정을 제공한다.
도 12a는 잉크 용기 수납 스테이션(88)에 충분히 삽입된 잉크 용기(12)를 도시한다. 이렇게 충분히 삽입된 위치에서 적당한 유체 및 공기 상호접속부는 잉크 용기(12)와 잉크 용기 수납 스테이션(88) 사이에 형성된다. 또한, 도 12b에 도시된 바와 같이, 전기적 상호접속부(100)는 직립 안내 부재(72)와 안내 슬롯(106)의 결합에 의해서 중심조정 위치로 가압된다. 이 중심조정된 위치에서 잉크 용기(12)와 연관된 전기적 접점(54)은 잉크 용기 수납 스테이션(88)과 연관된 적절하게 스프링 평향된 전기적 접점(104)과 결합한다. 스프링 편향식 전기적 접점(104)이 전기적 접점(54)에 대해서 편향되기 때문에, 적당한 저 저항 전기적 접점이 형성된다.
본 발명은 잉크 용기(12)와 수납 스테이션(88) 양자 사이에 오정렬을 허용하는 전기적 상호접속 시스템을 이용한다. 본 발명이 유체 및 공기 상호접속부를 정렬하기 위한 코스 정렬 시스템과 전기적 상호접속부를 정렬하기 위한 개별적인 미세 정렬 시스템을 모두 사용하기 때문에, 잉크 용기(12)와 수납 스테이션 사이의 대량의 오정렬을 견딜 수 있다.
잉크 용기와 프린터부 사이의 오정렬을 허용하는 중요한 특징부는 유체 및 공기 상호접속부에 대해서 가동하는 프린터부상의 전기적 상호접속부의 사용이다. 전기적 상호접속부는 정렬 부재를 사용하여 유체 및 공기 상호접속부로부터 개별적으로 전기적 상호접속부를 정렬한다. 전기적 상호접속부가 개별적으로 정렬되기 때문에, 어떤 양의 각도 유격(angular play) 또는 허용오차가 잉크 용기와 프린터 양자상의 유체 및 공기 상호접속부 사이에서 허용될 수 있다. 유체 및 공기 상호접속부와 관련된 허용오차는 전기적 상호접속부의 오정렬을 초래할 수 있다. 유체 상호접속부로부터 분리된 전기적 상호접속부 각각과 결합된 정렬 부재를 사용함으로써 전기적 상호접속부의 매우 정밀한 정렬이 유체 및 공기 상호접속부 정렬로부터 개별적으로 달성된다. 본 발명에 따른 정렬 시스템은 정밀하고 매우 신뢰성있는 전기적 상호접속부 및 유체 상호접속부를 형성하는 것을 보증하면서 저렴한 성형 공정을 사용하여 형성된 잉크 용기(12)를 사용할 수 있게 한다.

Claims (18)

  1. 프린터부 파라미터를 제어하기 위한 교환가능한 잉크 용기(12)로부터의 전기적 신호에 응답하며 교환가능한 잉크 용기(12)를 수납하기에 적합한 프린터부(38)를 구비한 오프-축형 프린팅 시스템(10)에 있어서,
    매체상에 이미지를 형성하기 위한 프린터부(38)로서, 상기 프린터부는 가동형 돌출부(100)를 가지며, 상기 가동형 돌출부는 그 위에 배치된 프린터부와 연관된 복수개의 대응 전기적 접점(104)과 상기 대응 전기적 접점에 근접한 대응하는 안내 특징부(106)를 구비하는, 상기 프린터부(38)와,
    교환가능한 잉크 용기(12)를 포함하며;
    상기 교환가능한 잉크 용기(12)는,
    프린터부 파라미터를 제어하기 위한 정보를 저장하는 메모리 요소(34)로서, 상기 메모리 요소는 그와 연관된 복수개의 전기적 접점(54)을 구비하며, 상기 전기적 접점은 메모리 요소와 전기적으로 연결된, 상기 메모리 요소(34)와,
    상기 복수개의 전기적 접점에 인접 배치되는 돌출 안내 특징부(72)로서, 상기 돌출 안내 특징부는 상기 프린터부의 가동형 돌출부(100)와 연관된 대응 안내 특징부(106)와 결합하도록 구성되어, 상기 프린터부내로의 상기 잉크 용기의 적절한 삽입시 상기 안내 특징부가 상기 대응 안내 특징부와 결합하여 상기 가동형 돌출부를 이동시켜서 상기 잉크 용기와 연관된 복수개의 전기적 접점(54)에 상기 프린터부와 연관된 대응하는 복수개의 전기적 접점(104)을 정렬시켜 프린터부 파라미터를 제어하기 위한 정보를 제공하는, 상기 돌출 안내 특징부(72)를 포함하는
    오프-축형 프린팅 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 돌출 안내 특징부(72)는 테이퍼형 전연을 갖는
    오프-축형 프린팅 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 교환가능한 잉크 용기(12)는 프린터부(38)내로의 잉크 용기의 삽입 방향에 대해서 전연(50)을 가지며, 상기 돌출 안내 특징부(72)는 삽입 방향을 따라 잉크 용기의 전연으로부터 연장되는
    오프-축형 프린팅 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 메모리 요소(34)는 반도체 메모리 요소인
    오프-축형 프린팅 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 잉크 용기(12)는 그 안에 일정량의 잉크(19)를 수납하기 위한 유체 저수통(22)을 더 구비하는
    오프-축형 프린팅 시스템.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 복수개의 전기적 접점(54)은 전연(50)상에 배치되며, 삽입 방향에 거의 수직한 선을 따라 정렬되는
    오프-축형 프린팅 시스템.
  7. 오프-축형 프린팅 시스템의 프린터부(38)내로 정보 저장 장치(34)를 갖는 잉크 용기(12)를 삽입하는 방법에 있어서,
    오프-축형 프린팅 시스템의 프린터부내로 잉크 용기를 가압하는 단계로서, 상기 잉크 용기는 복수개의 전기적 접점(54) 근처에 배치된 돌출 안내 특징부(72)를 가지며, 상기 돌출 안내 특징부는 프린터부와 연관된 대응 안내 특징부(106)와 결합하여 잉크 용기의 상기 복수개의 전기적 접점과 정렬하도록 상기 프린터부와 연관된 복수개의 대응하는 전기적 접점(104)을 이동시키는, 상기 잉크 용기 가압 단계와,
    상기 잉크 용기상에 배치된 상기 복수개의 전기적 접점(54)을 오프-축형 프린팅 시스템의 프린터부상에 배치된 상기 복수개의 대응하는 전기적 접점(104)과 결합시키는 단계를 포함하는
    잉크 용기 삽입 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 잉크 용기상에 배치된 복수개의 전기적 접점(54)과, 오프-축형 프린팅 시스템(10)의 프린터부상에 배치된 복수개의 대응하는 전기적 접점(104)을 상호결합함으로써 프린터부(38)와 잉크 용기(12) 사이에 정보를 전달하는 단계를 더 포함하는
    잉크 용기 삽입 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 프린터(38)와 잉크 용기(12) 사이의 정보 전달 단계는 상기 잉크 용기로부터 프린터부까지 프린팅 파라미터를 나타내는 신호를 제공하는 단계를 포함하는
    잉크 용기 삽입 방법.
  10. 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 잉크 용기(12)를 오프-축형 프린팅 시스템(10)의 프린터부(38)에 유체적으로 연결하는 단계를 더 포함하는
    잉크 용기 삽입 방법.
  11. 잉크 용기에 전기적으로 접속하기 위한 전기적 커넥터(100)를 갖는 잉크젯 프린팅 시스템(10)용 교환가능한 잉크 용기(12)에 있어서,
    상기 프린팅 시스템과 연관된 전기적 커넥터에 전기적으로 결합되는 복수개의 전기적 접점(54)과,
    상기 복수개의 전기적 접점과 상기 전기적 커넥터 사이에 적당한 정렬을 보증하기 위해, 상기 전기적 커넥터를 이동시켜 상기 복수개의 전기적 접점에 대해 상기 전기적 커넥터를 정렬시키도록 전기적 커넥터(100)상에 힘을 가하기에 적합한 적어도 하나의 돌출 용기 안내 특징부(72)를 포함하는
    교환가능한 잉크 용기.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 전기적 커넥터(100)는, 복수개의 전기적 접점(54)에 대해 전기적 커넥터(100)를 정렬시키도록 적어도 하나의 돌출 용기 안내 특징부(72)에 의해서 결합되게 구성된 커넥터 안내 특징부(106)를 포함하는
    교환가능한 잉크 용기.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 돌출 용기 안내 특징부(72)는 테이퍼형 전연을 가지는
    교환가능한 잉크 용기
  14. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 돌출 용기 안내 특징부(72)는 실질적으로 교환가능한 잉크 용기를 프린팅 시스템(10)내로 삽입하는 방향을 따른 방향으로 교환가능한 잉크 용기로부터 외측으로 연장되는
    교환가능한 잉크 용기.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 복수개의 전기적 접점(54)은 교환가능한 잉크 용기를 프린팅 시스템(10)내에 삽입하는 방향에 수직하게 배열된 선형 어레이로 배열되는
    교환가능한 잉크 용기.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 복수개의 전기적 접점(54)은 상기 교환가능한 잉크 용기를 프린팅 시스템(10)내에 삽입하는 방향을 향하도록 배열되는
    교환가능한 잉크 용기.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 복수개의 전기적 접점(54)은 상기 교환가능한 잉크 용기를 프린팅 시스템(10)내에 설치하는 방향에 대해서 상기 잉크 용기의 전연(50)으로부터 멀어지는 방향으로 오목해지도록 배치 및 배열되는
    교환가능한 잉크 용기.
  18. 삭제
KR10-1999-7011257A 1997-06-04 1998-06-02 오프-축형 프린팅 시스템, 잉크 용기 삽입 방법 및 교환가능한 잉크 용기 KR100519156B1 (ko)

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