KR100524843B1 - 프린팅 시스템 및 잉크 용기를 프린트 장치내로 삽입하는방법 - Google Patents

프린팅 시스템 및 잉크 용기를 프린트 장치내로 삽입하는방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 잉크를 프린팅 장치(86)에 제공하기 위한 교환가능한 잉크 용기(12)에 관한 것이다. 잉크 용기는 프린팅 장치로의 잉크 용기의 삽입 방향에 대해서 전연과 후연을 가진다. 잉크 용기는 전연상에 배치된 유체 출구(30)를 가지며 대응 프린팅 장치 유체 입구(20)에 접속하도록 구성된다. 잉크 용기는 또한 후연을 향해 배치되고 잉크 용기 외측 표면으로부터 외부로 연장되는 결합 특징부(62)를 구비한다. 결합 특징부는 프린팅 장치와 결합된 리세스형 결합 특징부(76)로 삽입하도록 구성된다. 잉크 용기가 프린팅 장치안에 적절히 배치되고 삽입 방향과 반대방향으로 가압되면, 잉크 용기와 연관된 결합 특징부가 프린팅 장치와 연관된 리세스형 결합 특징부와 결합한다. 잉크 용기와 프린터 각각상의 결합 특징부의 결합은 유체 출구를 대응하는 프린팅 장치의 유체 입구와 결합상태로 유지한다.

Description

프린팅 시스템 및 잉크 용기를 프린트 장치내로 삽입하는 방법{METHOD AND APPARATUS FOR SECURING AN INK CONTAINER}
본 발명은 잉크젯 프린팅 시스템, 보다 상세하게는 프린트헤드와 별개로 교환가능한 잉크 용기를 사용하는 잉크젯 프린팅 시스템에 관한 것이다.
이러한 하나의 잉크젯 프린팅 시스템은 유럽 특허 출원 제 EP-A-0 765 757 호에 개시되어 있다. 유럽 특허 출원 제 EP-A-0 765 757 호는 잉크탱크와 기록 헤드로 이루어진 잉크젯 기록 장치를 개시한다. 이 기록 헤드는 잉크젯 기록 장치의 카트리지에 고정된다. 잉크탱크는 기록 헤드에 분리가능하게 부착되어 있다. 잉크탱크는 폴(pawl) 및 돌출부가 형성되어 있다. 기록 헤드의 홀딩 부재는 직립 부재와 스프링 부재를 구비한다. 잉크탱크는, 폴이 직립 부재에 끼워맞춤되고 스프링 부재가 돌출부에 후크고정되는 방식으로 기록 헤드에 고정된다. 스프링 부재의 탄성에 의해서 잉크탱크는 기록 헤드상에 작용하는 어느 정도의 압력을 갖고 있다. 또 다른 잉크젯 프린팅 시스템이 일본 특허 초록 제 JP-A-3 184 873 호에 개시되어 있다. 일본 특허 초록 제 JP-A-3 184 873 호는 캐리지에 삽입가능한 잉크 카트리지를 개시한다. 이 캐리지는 가이드부를 따르는 레일부와 판 스프링에 장착된 스토퍼를 따라 레일부를 갖는 바닥 면을 포함한다. 잉크 카트리지가 캐리지내로 삽입되는 경우, 캐리지상의 니들은 카트리지의 고무 스토퍼와 결합한다. 또한, 캐리지 스토퍼는 판 스프링의 반동력에 의해서 카트리지를 캐리지에 유지하는 카트리지(10)의 스토퍼부와 결합한다.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 분사 또는 분출되어 이미지와 텍스트를 형성하게 한다.
종래부터 사용된 프린터는 프린트헤드와는 별개로 교환가능한 잉크 용기를 사용하였다. 잉크 카트리지가 고갈되면, 잉크 카트리지가 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 가까워졌을 때 교환된다.
프린트헤드로부터 이격된 잉크 용기의 일 유형은 기무라(Kimura) 등에게 허여된 "잉크 젯 기록 장치용 퍼징 시스템"이라는 명칭의 미국 특허 제 4,558,326 호에 개시되어 있는데, 이 공보는 용접 밀봉된 잉크 용기 백이 그 내부에 배치된 교환가능한 잉크 카트리지의 사용을 개시한다. 상기 미국 특허 제 4,558,326 호는 압축 공기를 잉크 카트리지에 선택적으로 가해서 잉크 용기 백을 가압하고, 잉크를 기록 헤드를 통해 밀어내며, 이에 의해 버블 또는 고형물을 잉크 유동 경로로부터 제거한다. 잉크 카트리지의 다른 유형은 로스백(Rosbak)에게 허여된 "잉크 카트리지 제조 방법 및 장치"라는 명칭의 미국 특허 제 4,568,954 호에 개시되어 있다. 상기 미국 특허 제 4,568,954 호의 카트리지는 가압가능한 교환가능한 카트리지이다.
프린트헤드에 고 유량으로 잉크를 제공함으로써 고 스루풋 인쇄가 가능한 잉크 용기 수납 시스템이 상당히 필요하다. 이러한 잉크 공급 시스템은 페이지 인쇄당 인쇄 비용을 비교적 적게하여 비용대비 효과가 커야 한다. 또한, 잉크 공급은 신뢰성 있는 방식으로 프린트헤드에 고 유량으로 잉크를 제공할 수 있어야 한다.
이들 잉크 공급부는 프린팅 장치와 신뢰성이 높은 유체 결합을 형성할 뿐만 아니라 용이하게 교환가능한 반면에, 프린팅 장치의 신뢰성을 감소시킬 수 있는 잉크 누출을 최소화 또는 제거할 수 있어야 한다. 잉크 공급부는 프린팅 장치와 잉크 용기 사이의 전기적 상호 접속 뿐만 아니라 가압 가스 상호접속부와 같은 추가의 상호 접속을 형성할 수 있어야 한다.
발명의 요약
본 발명은 잉크를 프린팅 장치에 제공하기 위한 교환가능한 잉크 용기에 관한 것이다. 잉크 용기는 프린팅 장치로 잉크 용기를 삽입하는 방향에 대해서 전연 및 후연을 가진다. 잉크 용기는 전연상에 배치되고 대응 프린팅 장치 유체 입구에 접속된 유체 출구를 포함한다. 또한 잉크 용기는 후연을 향해 배치되고 잉크 용기 외측 표면으로부터 외부로 연장되는 결합 특징부를 포함한다. 결합 특징부는 프린팅 장치와 결합된 리세스형 결합 특징부내로 삽입하도록 구성된다. 잉크 용기가 프린팅 장치내에 적절히 배치되고 삽입 방향과 반대방향으로 가압되면, 잉크 용기와 연관된 결합 특징부가 프린팅 장치와 연관된 리세스형 결합 특징부와 결합한다. 잉크 용기와 프린터 각각상의 결합 특징부의 결합에 의해 유체 출구가 대응하는 프린팅 장치의 유체 입구와 결합된 상태로 유지된다.
바람직한 일 실시예에 있어서, 잉크 용기와 연관된 결합 특징부는 기준 중력 프레임에 대해서 하향으로 연장된다. 이러한 바람직한 실시예에 있어서, 프린팅 장치와 연관된 리세스형 결합 특징부는 잉크 용기와 연관된 결합 특징부를 결합하도록 구성된 후크를 규정한다. 이러한 바람직한 실시예에 있어서, 잉크 용기는 프린팅 장치와 연관된 대응 가스 출구와 전기적 접점에 각각 접속하는 가압 가스 입구 및 전기적 접점을 구비한다.
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 본 발명에 따른 잉크 용기가 설치된 상태에서 일부를 절단한 잉크 용기 수납 스테이션의 사시도,
도 6은 도 5의 A-A'선을 따라 잉크 용기 수납 스테이션을 부분적으로 절단한 단면도,
도 7은 도 5의 잉크 용기 수납 스테이션과 각기 연관된 유체 입구와 공기 출구와 결합상태인 본 발명의 잉크 용기용 유체 출구와 공기 입구의 단면도,
도 8a, 도 8b, 도 8c 및 도 8d는 도 5의 잉크 용기 수납 스테이션으로 본 발명에 따른 잉크 용기를 삽입 및 래칭하는 것을 도시하는 것으로 부분적으로 절단된 일련의 측면도,
도 9a, 도 9b, 도 9c 및 도 9d는 본 발명에 따른 잉크 용기를 수압 스테이션으로부터 제거하는 것을 도시하는 것으로 부분적으로 절단된 일련의 측면도.
도 1은 본 발명에 따른 잉크 용기(12)를 갖는 프린팅 시스템, 프린팅 장치 또는 프린터(10)를 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 공기로 외부 쉘(24)을 가압하기 위해 도관(18)에 결합하도록 구성된 공기 입구(28)를 구비한다. 캡(26)은 유체 출구(30)도 구비한다. 유체 출구(30)는 유체 저수통(22)과 유체 도관(20) 사이에 유체 접속을 제공하기 위해 도관(20)에 접속되도록 구성되어 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 유체 저수통(22)은 가요성 재료로 만들어져서, 외부 쉘을 가압하면 유체 저수통(22)으로부터 도관(20)을 통해 프린트헤드(14)까지 가압된 잉크의 흐름이 발생한다. 유체 저수통(22)내에 잉크 가압원을 사용하면 유체 저수통(22)으로부터 프린트헤드(14)로 비교적 높은 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.
바람직한 실시예에 있어서, 잉크 용기(12)는 또한 복수개의 전기적 접점을 구비하며, 이것은 도 3과 관련하여 더 자세히 설명될 것이다. 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 또는 잉크 체적 감지 장치(36)를 구비한다. 정보 저장 장치(34)는 소수의 예를 들자면 잉크 용기(12)의 용적이나 잉크 특성과 같은, 프린터(10) 파라미터를 제어하는 정보를 프린터 제어 전자장치(32)에 제공한다. 잉크 레벨 감지 장치(36)는 잉크 용기(12)내의 현재 잉크 체적과 관련된 정보를 프린터 제어 전자장치(32)에 제공한다.
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 프린팅 섀시 또는 프린트 섀시(38)를 구비한다. 도 2에 도시된 실시예는 4개의 유사한 잉크 용기(12)를 구비한다. 이 실시예에 있어서, 각각의 잉크 용기는 상이한 색상의 잉크를 수납한다. 따라서, 4색상 프린팅은 4개의 잉크 용기(12)로부터 하나 또는 그 이상의 프린트헤드(14)로 청녹색, 노랑색, 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 고갈되면, 잉크 용기(12)는 새 잉크를 수납하는 새 잉크 용기(12)로 교환된다. 또한, 잉크 용기(12)는 상이한 잉크 특성을 요구하는 응용예나 또는 상이한 매체에 사용하기 위해 잉크를 교환하는 것과 같은, 잉크 고갈 상태가 아닌 다른 이유로 프린터 섀시(38)로부터 분리될 수도 있다. 잉크 용기(12)는 프린팅 시스템(10)내로의 액세스뿐만 아니라 쉽게 교환가능한 것도 중요하다. 또한, 교체한 잉크 용기(12)는 프린팅 시스템(10)이 신뢰성 있게 작동하도록, 유체 상호접속부, 공기 상호접속부 및 전기적 상호접속부와 같은 필요한 상호접속부를 적절히 형성할 뿐만 아니라, 프린터 섀시(38)와 신뢰성 있는 기계적 결합을 형성하는 것도 중요하다. 본 발명은 잉크 용기(12)를 프린터 섀시(38)에 신뢰성있게 결합하여, 적절한 전기적 접속부의 형성을 보장하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명은 확실한 결합 시스템을 제공하며, 잉크 용기(12)가 프린터 섀시(38)내에 적절하게 삽입되어 고정되었음을 표시하는 촉각 피드백을 사용자에게 제공한다.
잉크 누출 및 흩어짐을 최소화하여 잉크 용기(12)와 프린터(10) 사이에 신뢰성있는 상호접속부를 제공하는 것이 중요하다. 잉크 누출은 잉크가 샌 용기(12)를 만져야하는 프린터의 작동자에게 뿐만 아니라 프린터의 신뢰성 관점에서도 해롭다. 잉크젯 프린팅에 사용된 잉크는 계면활성제와 같은 화학성분을 종종 함유하며, 프린터 구성요소가 이것에 노출되면 그 신뢰성에 영향을 받을 수 있다. 따라서, 프린터 내부의 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 방향을 기준으로 전연(50)과 후연(52)을 구비한다. 전연(50)은 잉크 용기(12)가 프린터 섀시(38)에 적절히 삽입되었을 때 공기 펌프(16)와 프린트헤드(14)에 각각 연결되도록 구성된 공기 입구(28)와 유체 출구(30)를 포함한다. 공기 입구(28)와 유체 출구(30)는 도 8과 관련해서 더 자세히 설명될 것이다. 전연(50)상에는 복수개의 전기적 접점(54)이 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 상호접속되는 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.
잉크 용기(12)는 잉크 용기(12)의 전연(50)을 향해 배치된 하나 또는 그 이상의 키 특징부(58)(keying)와 가이드 특징부(60)를 구비한다. 키 특징부(58) 및 안내 특징부(60)는 프린터 섀시(38)상의 대응하는 키 특징부 및 가이드 특징부와 함께 작동하여 잉크 용기(12)가 프린터 섀시(38)로 삽입되는 동안에 잉크 용기(12)를 정렬 및 안내하는데 도움을 준다. 키 특징부(58) 및 정렬 특징부(60)는 안내 기능을 제공하는 것 외에 적절한 색상 및 잉크 타입과 같은 적절한 잉크 파라미터를 갖는 잉크 용기(12)만이 프린터 섀시(38)의 슬롯내에 삽입되는 것을 보장하는 키 기능을 제공한다. 키 및 안내 특징부는 본 발명의 출원인에게 양도되고 본 명세서에 인용된 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(latch) 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 상호 접속이 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)내로 삽입되도록 위치된다. 이러한 배향은 중력이 Y-축을 따라 잉크 용기(12)에 작용하게 한다.
잉크 용기(12)의 후연(52)에는 몇가지 기능을 제공하는 플랜지형 외부 부분(66)이 있다. 첫째, 플랜지형 부분(66)은 프린터 섀시(38)내의 삽입 슬롯보다 크며, 이에 의해 잉크 용기(12)가 후방으로 삽입되는 것을 방지한다. 또한, 플랜지형 부분(66)은 잉크 용기(12)를 프린터 섀시(38)로 삽입하기 위한 파지부를 제공한다.
도 5는 프린터 섀시(38)내의 잉크 용기 수납 스테이션(72)내에 고정되어 도시된 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(70)는 잉크 용기 수납 스테이션(72)의 각 슬롯에 인접 배치될 수도 있다. 잉크 용기 표시부(70)는 사용자가 잉크 용기 수납 스테이션(72)내의 올바른 슬롯에 잉크 용기(12)를 삽입하기 위해 색상을 맞추는 것을 돕는 컬러 견본(swatch) 또는 텍스트일 수 있다. 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 색상의 혼합 또는 다른 종류의 잉크의 혼합이 야기되어 인쇄 품질의 저하를 초래할 수 있다.
잉크 용기 수납 스테이션내의 각각의 수납 슬롯은 대응 키 및 안내 슬롯(74) 및 리세스형 래치부 또는 래치 특징부(76)를 구비한다. 안내 슬롯(74)은 키 및 안내 특징부(58, 60)와 협동하여 잉크 용기(12)를 잉크 용기 수납 스테이션(72)내로 안내한다. 대응하는 키 및 안내 특징부(60)와 연관된 키 및 안내 슬롯(74)은 도 5에 도시되어 있으며, 대응 키 및 안내 특징부(58)와 연관된 키 및 안내 슬롯은 도시되지 않았다. 래치 특징부(76)는 도 6, 도 8 및 도 9에 대해 자세히 설명되는 바와 같이 잉크 용기(12)상의 대응 래치 특징부(62)와 결합하도록 구성된다.
도 6은 잉크 용기 수납 스테이션(72)내의 단일 잉크 수납 슬롯의 단면도를 도시한다. 잉크 용기 수납 슬롯은 잉크 용기(12)와의 상호접속을 위한 상호접속부를 구비한다. 바람직한 실시예에 있어서, 이들 상호접속부는 유체 입구(80), 공기 출구(82) 및 전기적 상호접속부(84)를 구비한다. 각각의 상호접속부(80, 82, 84)는 설치된 잉크 용기(12)를 향해 Z-축을 따라 바이어스되는 부동(浮動)형 상호접속부(86)상에 배치된다.
잉크 용기 수납 스테이션(72)과 연관된 유체 입구(80)과 공기 출구(82)는 잉크 용기(12)상의 대응하는 유체 출구(30)와 공기 입구(28)와 각기 결합하도록 구성된다. 전기적 상호접속부(84)는 잉크 용기(12)상의 복수개의 전기적 접점(54)과 결합하도록 구성된다.
삽입 동안에 잉크 용기(12)를 안내해서 잉크 용기(12)와 프린터 섀시(38) 사이에 적절한 상호 접속이 이뤄지도록 하는 것은, 잉크 용기(12)와 연관된 키 및 안내 특징부(58, 60)와, 잉크 용기 수납 스테이션(72)과 연관된 대응 키 및 안내 특징부(74) 사이의 상호 작용이다. 또한, 잉크 용기 수납 스테이션(72)내의 각 슬롯과 연관된 측벽은 잉크 용기(12)의 외부 쉘(24)의 대응 측벽과 결합하여 잉크 용기 수납 스테이션(72)에 삽입하는 동안 잉크 용기(12)의 안내 및 정렬을 보조한다.
도 7은 잉크 용기(12)와 연관된 유체 출구(30)와 공기 입구(28)와, 잉크 용기 수납 스테이션(72)과 연관된 대응 유체 입구(80) 및 공기 출구(82)를 더 자세히 도시한 것이다.
이러한 바람직한 실시예에 있어서, 잉크 용기 수납 스테이션(72)과 연관된 유체 입구(80)는 폐쇄 단부, 뭉뚝한 상단부, 블라인드 보어(도시안함) 및 횡방향 구멍(94)을 갖는 외부로 연장된 니들(92)과 하우징(90)을 포함한다. 블라인드 보어는 횡방향의 구멍(94)과 유체 결합된다. 횡방향의 구멍(94)에 대향된 니들(92)의 단부는 유체 도관(20)에 접속되어 도 1에 도시한 프린트헤드(16)로 잉크를 공급한다. 슬라이딩 칼라(96)가 니들(92)을 둘러싸며, 스프링(98)에 의해서 상방으로 바이어스된다. 슬라이딩 칼라(96)는 노출된 외측 표면과, 니들(92)과 직접 접촉하는 내측 표면을 갖는 유연한 밀봉부를 가진다.
잉크 용기 수납 스테이션(72)상의 공기 출구(82)는 유체 입구(80)와 유사하다. 잉크 용기 수납 스테이션(72)상의 공기 출구(82)는 하우징(100)과, 폐쇄 단부, 뭉뚝한 상부, 블라인드 보어(도시안함) 및 횡방향의 구멍(104)를 가진 외부로 연장되는 니들(102)을 포함한다. 블라인드 보어는 횡방향의 구멍(104)과 유체 접속된다. 횡방향의 구멍(104)에 대향된 니들(102)의 단부는 공기 도관(18)과 접속되어 도 1에 도시된 잉크 용기(12)에 가압 공기를 제공한다. 슬라이딩 칼라(106)는 니들(102)을 둘러싸며, 스프링(108)에 의해서 상방으로 바이어스된다. 슬라이딩 칼라(106)는 노출된 외측 표면과, 니들(102)과 직접 접촉하는 내측 표면을 갖는 유연한 밀봉부를 가진다. 선택적으로, 공기 계면에는 유체 밀봉이 필요하지 않기 때문에 슬라이딩 칼라(106)와 스프링(108)이 제거될 수 있다.
이러한 바람직한 실시예에 있어서, 잉크 용기(12)와 연관된 유체 출구(30)는 잉크 용기 섀시(112)로부터 외부로 연장되는 중공형의 원통형 보스(110)를 구비한다. 섀시(112)를 향하는 보스(110)의 단부는 잉크 저수통(22)에 유체 접속되는 도관(114)내로 개방되며, 이에 의해 유체 출구(30)에 유체를 제공한다. 스프링(116)과 밀봉 볼(118)이 보스(110)내에 배치되며 유연한 격벽(120)(septum)과 크림프 덮개(122)(crimp cover)에 의해서 제 위치에 유지된다. 스프링(116)은 격벽(120)에 대해서 밀봉 볼(118)을 바이어스시켜 유체 밀봉부를 형성한다.
바람직한 실시예에 있어서, 잉크 용기(12)와 연관된 공기 입구(28)는 스프링(116)과 밀봉 볼(118)에 의해서 형성된 부가의 밀봉부를 제거하는 것을 제외하고는 유체 출구(30)와 유사하다. 잉크 용기(12)와 연관된 공기 입구(28)는 잉크 용기 섀시(112)로부터 외부로 연장되는 중공형의 원통형 보스(124)를 구비한다. 섀시(112)를 향하는 보스(124)의 단부는 외부 쉘(24)과 유체 저수통(22)의 외부 부분 사이의 영역과 연통하는 도관(126)내로 개방되어 유체 저수통(22)을 가압한다. 유연한 격벽(128)과 크림프 커버(130)가 밀봉부를 형성한다.
잉크 용기(12)를 잉크 용기 수납 스테이션(72)에 삽입하는 것을 도 8a 내지 도 8d를 참조하여 설명한다. 도 8a에 도시된 바와 같이, 잉크 용기(12)는 좌표계(64)의 Z-축에 대응하는 삽입 방향을 따라 삽입된다. 삽입중에, 잉크 용기(12)와 연관된 키 및 안내 특징부(58, 60)는, 잉크 수납 스테이션(72)과 연관된 키 및 안내 특징부(74)와 연계하여, 올바른 잉크 용기(12)를 잉크 용기 수납 스테이션내로 안내 및 정렬한다.
도 8b에 도시된 바와 같이, 잉크 용기(12)와 연관된 키 및 안내 특징부(58, 60)는 잉크 용기 수납 스테이션(72)과 연관된 키 및 안내 특징부(74)와 함께 잉크 용기(12)를 정렬 및 안내하여, 유체 출구(30)와 공기 입구(28)는 잉크 용기 수납 스테이션(72)과 각각 관련된 대응하는 유체 입구(82)와 공기 출구(80)에 결합된다.
잉크 용기(12)가 잉크 용기 수납 스테이션(72)내에 삽입될 때, 크림프 캡(122, 130)은 키 및 안내 특징부(58, 60, 74)에 의해서 하우징(90, 100)의 내부 보어내로 각기 안내된다. 잉크 용기(12)가 더 삽입됨에 따라, 잉크 용기 수납 스테이션(72)내의 잉크 용기(12)의 정렬은 전연 또는 크림프 캡(122, 130)과, 하우징(90, 100)의 내부 보어에 의해서 각기 규정된다. 잉크 용기(12)가 내측 또는 측방향으로 좌표계(64) 또는 Z-축을 따라 수납 스테이션(72)으로 안내될 때, 크림프 캡(122, 130)은 밀봉 부재(96, 106)를 각기 압축 스프링(98, 108)에 의해서 결합한다.
잉크 용기(12)를 잉크 용기 수납 스테이션(72)에 삽입하는 동안, 외부로 연장되는 니들(92, 102)은 잉크 용기(12)의 각각의 유체 출구(30)와 공기 입구(28)의 각 격벽(120, 128)을 통과한다. 니들(92)이 유체 출구(30)의 격벽(30)을 관통하고 밀봉 볼(118)을 변위시키면, 잉크 저수통(22)으로부터 블라인드 보어를 통해서 니들(92)의 횡방향의 구멍(94)내로, 그리고 유체 도관(20)을 거쳐 프린트헤드(14)까지 유체 유동 경로가 확립된다. 유사하게, 니들(102)이 공기 입구(28)의 격벽(128)을 관통하면, 잉크 용기 외부 쉘(24)과 잉크 저수통(22) 사이의 영역에서 공기 펌프(16)까지 공기 유동 경로가 확립된다.
일단 잉크 용기(12)가 잉크 용기 수납 스테이션(72)으로 삽입되어 잉크 용기(12)상의 래치 특징부(62)가 도 8c에 도시된 바와 같이 잉크 용기 수납 스테이션(72)과 연관된 래치 특징부(76)를 통과하면, 잉크 용기(12)는 y축을 따라 하방으로 강하한다. 잉크 용기(12)가 하강함에 따라, 스프링(98, 108)이 잉크 용기(12)를 삽입 방향과 반대인 방향으로 래치 위치로 바이어스시켜, 잉크 용기(12)의 래치 특징부(즉, 결합 특징부)(62)가 도 8d에 도시된 수납 스테이션(72)과 관련된 래치 특징부(즉, 리세스형 결합 특징부)(76)와 결합하게 된다. 또한, 유동 상호결합 부분(86)은 삽입 방향에 반대로 Z-축을 따라 스프링 바이어스된다. 따라서, 스프링(98, 100)과 함께 이러한 스프링력은 결합 특징부(62, 76)들 간에 결합하도록 잉크 용기(12)를 바이어스시킨다.
래치 특징부(62)는 결합 특징부(62, 76)의 결합을 더 자세히 도시하기 위해서 부분적으로 절단하여 도시한다. 일단 래치 위치에 있으면, 잉크 용기(12)가 잉크 용기 수납 스테이션(72)에 단단히 고정된다. 이 래치 위치에서, 유체 출구(30)와 유체 입구(80) 사이의 유체 연통이 달성되며, 공기 출구(82)와 공기 입구(28) 사이의 공기 연통이 달성된다. 또한, 래치 위치에서 잉크 용기(12)와 관련된 복수개의 전기적 접점(54)과, 잉크 용기 수납 스테이션(72)과 연관된 전기적 컨넥터(84) 사이에서 전기적 접속이 달성된다.
도 9a 내지 도 9d는 프린터 섀시(38)로부터 잉크 용기(12)를 제거하는 것을 도시한 것이다. 도 9a는 잉크 용기 수납 스테이션(72)내의 래치 위치에 있는 잉크 용기를 도시한다. 원형 함몰부로 정의되는 잉크 용기(12)의 후연(52)의 상부(136)에 힘을 가함으로써 잉크 용기(12)를 해제할 수 있다. 이 힘은 삽입 방향을 따라 가해질 경우에 잉크 용기(12)를 내부으로 밀어붙이고, 압축 스프링(98, 108)을 압축시키며, 결합 특징부(62)를 내부로 그리고 결합 특징부(76)로부터 멀리 이동시킨다. 상부(136)에 가해진 힘은 불균형한 힘을 형성하기 때문에, 토오크는 도 9b에 도시된 바와 같이 잉크 용기(12)의 전연(52)을 승강시키는 경향을 발생한다. 후연의 상부(136)에 가해지는 힘이 제거되면, 스프링(98, 108)에 의해서 가해진 힘은 잉크 용기(12)를 도 9c에 도시된 삽입 방향과 반대 방향으로 외부로 밀어내는 경향이 있다. 잉크 용기(12)가 잉크 용기 수납 스테이션(72)으로부터 외부로 밀어내면, 결합 특징부(62)는 결합 특징부(76)상으로 그리고 위로 이동하여 도 9d에 도시된 바와 같이 잉크 용기 수납 스테이션(72)으로부터 잉크 용기(12)의 분리를 허용한다.
본 발명의 잉크 용기(12)의 고정 방법 및 장치는 잉크 용기 수납 스테이션(72)내에 잉크 용기(12)를 고정하기 위한 신뢰성 있는 기술을 제공한다. 이 기술은 잉크 용기를 고정하여 유체, 공기 및 전기적 상호접속부와 같은 신뢰성 있는 상호접속부가 잉크 용기(12)와 프린터부 사이에 형성되도록 한다. 본 발명에 따른 기술은 사용자에 의해서 용이하게 달성되는 잉크 용기의 삽입 및 제거를 위해서 이용된다.

Claims (8)

  1. 프린팅 시스템(10)에 있어서,
    바이어스 기구(98, 108)와, 프린터 섀시의 벽에 오목하게 형성된 대응 결합 특징부(76)를 갖는 프린터 섀시(38)와,
    상기 프린터 섀시에 잉크(19)를 제공하기 위해, 프린터 섀시에 수용될 수 있는 교환가능한 잉크 용기를 포함하며,
    상기 교환가능한 잉크 용기는, 상기 교환가능한 잉크 용기를 프린터 섀시내에 제 1 방향으로 삽입할 때 프린터 섀시에 먼저 수용되는 연부로서 규정된 전연(50)과, 이와 반대인 후연(52)을 갖는 하우징(24)과; 상기 전연상에 배치된 유체 출구(30)로서, 교환가능한 잉크 용기가 프린터 섀시내에 완전히 삽입되었을 때, 프린터 섀시의 대응 유체 입구(80)에 결합하는 상기 유체 출구(30)와; 상기 후연에 인접해서 하우징의 외측 표면으로부터 외부로 연장되는 결합 특징부(62)를 포함하며; 상기 교환가능한 잉크 용기가 프린터 섀시내로 완전 삽입되었을 때, 상기 결합 특징부(62)는 프린터 섀시의 벽에 오목하게 형성된 대응 결합 특징부(76)에 수용되며, 상기 프린터 섀시의 바이어스 기구는 제 1 방향과 반대인 제 2 방향으로 상기 교환가능한 잉크 용기상에 바이어스력을 가하며, 상기 대응하는 결합 특징부 간의 상호 결합은 상기 바이어스력에 저항하여 상기 교환가능한 잉크 용기를 프린터 섀시내에 고정하도록 작용하여 상기 유체 출구와 대응 유체 입구의 결합을 유지하는
    프린팅 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 프린터 섀시(38)의 대응 결합 특징부(76)는, 상기 교환가능한 잉크 용기가 상기 프린터 섀시에 완전 삽입되었을 때, 상기 교환가능한 잉크 용기(12)의 결합 특징부(62)와 결합하는 후크(76)를 규정하는
    프린팅 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 프린터 섀시(38)의 대응 결합 특징부(76)는 상기 프린터 섀시의 벽의 캐비티내에 규정되며, 상기 캐비티는 상기 결합 특징부(62)의 적어도 일부를 밀착 수용할 정도의 사이즈인
    프린팅 시스템.
  4. 잉크 용기(12)를 프린팅 장치(10)내로 삽입하는 방법에 있어서,
    상기 잉크 용기(12)를 상기 프린팅 장치의 프린터 섀시(38)내로 삽입 방향을 따라 삽입하여, 상기 잉크 용기에 삽입 방향과 반대방향으로 바이어스력을 가하는 프린팅 섀시의 바이어스 수단(98, 108)이 상기 잉크 용기와 결합하여 압축되는 잉크 용기 삽입 단계로서, 상기 잉크 용기의 후연(52)에 인접한 결합 특징부(62)가 프린팅 섀시의 대응 결합 특징부(76)를 지나가도록 상기 잉크 용기가 프링팅 섀시에 삽입되는, 상기 잉크 용기 삽입 단계와,
    상기 잉크 용기를 프린팅 섀시에 대해 이동시킴으로써 상기 잉크 용기의 결합 특징부를 상기 프린터 섀시의 대응 결합 특징부와 정렬시키는 단계와,
    상기 잉크 용기가 상기 바이어스 수단의 바이어스력을 통해 삽입 방향과 반대 방향으로 이동하는 것을 허용함으로써, 상기 잉크 용기의 결합 특징부가 상기 프린팅 섀시의 대응 결합 특징부와 결합하도록 하여, 상기 잉크 용기를 프린팅 장치에 고정시키는 단계를 포함하는
    잉크 용기 삽입 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 잉크 용기 외측 표면으로부터 외부로 연장되는 부분을 구비하는 결합 특징부(62)를 제공하는 단계와,
    상기 프린팅 섀시(76)의 대응 결합 특징부(76)를 프린팅 섀시의 벽에 오목하게 형성하는 단계를 더 포함하는
    잉크 용기 삽입 방법.
  6. 잉크(19)를 분배하기 위한 프린트헤드(14)와, 상기 프린트헤드에 잉크를 제공하기 위한 교환가능한 잉크 용기(12)를 갖는 프린팅 시스템(10)에 있어서,
    교환가능한 잉크 용기(12)와,
    상기 프린트헤드에 결합된 프린팅 장치(38)를 포함하며,
    교환가능한 잉크 용기(12)는, 상기 교환가능한 잉크 용기를 프린팅 장치내에 제 1 방향으로 삽입할 때, 프린팅 시스템의 프린팅 장치(38)에 먼저 수용되는 연부로서 규정된 전연(50)과, 이와 반대인 후연(52)을 갖는 하우징(24)과; 상기 하우징의 후연에 인접하며, 상기 하우징의 외측 표면으로부터 외부로 연장되는 제 1 결합 특징부(62)를 포함하며,
    상기 프린팅 장치(38)는, 상기 프린팅 장치의 벽에 오목하게 형성되고, 상기 교환가능한 잉크 용기가 상기 프린팅 장치내에 완전히 삽입되었을 때, 제 1 결합 특징부를 수용할 수 있는 제 2 결합 특징부(76)와; 상기 제 1 방향과 반대방향인 제 2 방향으로 상기 교환가능한 잉크 용기상에 바이어스력을 가하는 바이어스 기구(98, 108)를 포함하며; 상기 교환가능한 잉크 용기가 상기 인쇄 장치내에 완전히 삽입되었을 때, 상기 압력은 상기 제 1 결합 특징부를 상기 제 2 결합 특징부에 결합시켜 상기 교환가능한 잉크 용기를 상기 프린팅 장치내에 고정시키는
    프린팅 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 프린팅 장치(38)상의 유체 입구(80)와, 상기 교환가능한 잉크 용기(12)의 하우징(24)상의 유체 출구(30)를 더 포함하며,
    상기 제 1 및 제 2 결합 특징부(62, 76)의 상호결합이 유체 출구를 상기 유체 입구에 결합시키고, 유체(19)를 교환가능한 잉크 용기로부터 프린트헤드(14)로 통과시키는
    프린팅 시스템.
  8. 삭제
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