KR100525872B1 - 잉크레벨검출시스템 - Google Patents

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에릭 엘 개스보다
노먼 이 이세 포울러스키
후안-앤토니오 새배트 쇼멜
론다 엘 윌슨
제임스 엠 캐머론
스티븐 비 엘기
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Abstract

본 발명의 잉크 저장용기는, 서로 대향하는 제 1 측면(1114)과 제 2 측면(1130)을 갖는 접이식 잉크통(114)과, 제 1 측면에 부착된 제 1 나선형 유도 코일(1130)과, 제 2 측면에 부착된 제 2 나선형 유도 코일(1132)과, 제 1 및 제 2 코일위에 배치된 보강 요소(1134, 1136)와, 잉크통의 외측을 가압하기 위한 압력 용기(1102)를 포함한다.

Description

잉크 레벨 검출 시스템{INK CONTAINER WITH AN INDUCTIVE INK LEVEL SENSE}
본 발명은 잉크 카트리지를 포함하는 교체 가능한 소모성 부품을 사용하는 잉크젯 인쇄 시스템에 관한 것으로, 특히 잉크 카트리지내에 남아 있는 잉크의 양을 추정하는 메카니즘에 관한 것이다.
잉크젯 인쇄 기술은 비교적 잘 발달되어 있다. 컴퓨터 프린터, 그래픽 플로터 및 팩스기와 같은 상업용 제품에는 인쇄된 매체를 생성하기 위한 잉크젯 기술이 실시되어 왔다. 일반적으로, 잉크젯 프린트헤드로 공지된 잉크 드롭 발생 장치에 의해 방출되는 잉크 드롭이 프린트 매체상에 정밀하게 배치됨에 따라 잉크젯 이미지가 형성된다. 통상적으로, 잉크젯 프린트헤드는 프린트 매체의 표면위를 횡단하는 가동성 캐리지상에 지지되고, 마이크로 컴퓨터 또는 기타의 제어기의 명령에 따라 적절한 시기에 잉크 드롭을 방출하도록 제어된다. 적절한 잉크 드롭의 도포 시기는 프린트될 이미지의 화소 패턴에 따르도록 의도된다.
일부 공지된 프린터는 프린트헤드로부터 분리하여 교체 가능한 잉크 저장용기를 사용한다. 잉크 저장용기가 고갈되면, 제거되어 새로운 잉크 저장용기로 교체된다. 프린트헤드로부터 분리되는 교체 가능한 잉크 저장용기의 사용은 사용자가 프린트헤드를 교체할 필요 없이 잉크 저장용기를 교체할 수 있도록 한다. 프린트헤드는 그 뒤 프린트헤드의 수명의 종료 시에 또는 종료에 임박한 시기에 교체되며, 잉크 저장용기의 교환시에는 교체되지 않는다.
프린트헤드로부터 분리되는 잉크 저장용기를 채용한 잉크 인쇄 시스템을 고려하면, 일반적으로 잉크 저장용기에 대한 잉크 고갈 상태를 예측할 수 없다. 이러한 잉크젯 인쇄 시스템에 있어서, 잉크 저장용기가 잔류된 잉크의 양이 적은 상태로 거의 비어 있는 경우 인쇄를 멈추는 것이 중요하다. 그렇지 않으면, 프린트헤드가 잉크 없이 동작하는 것에 의해 손상을 입을 수 있으며, 및/또는 프린터가 완전한 인쇄 이미지를 얻지 못하는 상태로 작동하여 시간이 낭비되고, 이것은 특히 고가의 매체상에 지켜보지 않는 상태로 종종 프린트되는 대형 이미지의 프린트시 매우 많은 시간 낭비를 초래한다.
잉크 잔량을 추정하기 위한 종래의 시도에는 잉크 체적내에 전극을 침전시켜 잉크를 통한 저항 경로를 측정하는 방법이 있다. 이러한 시도는 잉크 저장용기내에 전극을 설치한다는 복잡성과 잉크 배합에 따라 전기적 특성이 변한다고 하는 문제가 있다.
본 발명은 상기 문제를 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 잉크 레벨 검출 시스템은 서로 대향하는 제 1 측면과 제 2 측면을 갖는 접이식 잉크 저장용기; 상기 제 1 측면에 부착되며, 제 1 코일 영역과 제 1 및 제 2 단자를 갖는 제 1 유도 코일과; 상기 제 2 측면에 부착되며, 제 2 코일 영역과 제 1 및 제 2 단자를 갖는 제 2 유도 코일을 포함한다.
본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 제 2 코일 영역은 상기 제 1 코일 영역보다 크다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 잉크통의 제 1 측면과 제 2 측면은 각각 제 1 및 제 2 코일에 인접한 강성 영역을 갖는다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제 2 코일의 권선수는 제 2 코일의 권선수보다 많다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 잉크통의 외측을 가압하기 위한 압력 용기가 제공된다.
이하의 상세한 설명 및 첨부된 도면에 있어서, 동일한 요소는 동일한 참조부호를 부여한다.
도 1을 참조하면, 본 발명을 적용한 프린터/플로터(50)의 개략적 블록도가 도시되어 있다. 스캐닝 프린트 카트리지(52)는 다수의 프린트 카트리지(60 내지 66)를 지지하고 있고, 이 프린트 카트리지는 가압 잉크를 공급하는 잉크 공급 스테이션(100)에 유체 연통 상태로 결합되어 있다. 도시된 예에 의하면, 각각의 프린트 카트리지(60 내지 66)는 잉크젯 프리트헤드(60A) 및 일체형 프린트헤드 메모리(60B)를 포함하는 대표적 예의 프린트헤드(60)에 대해 도 2에 개략적으로 도시한 바와 같은 잉크젯 프리트헤드 및 일체형 프린트헤드 메모리를 포함한다. 각각의 프린트 카트리지는 프린트헤드 수행에 최적인 카트리지내의 미세한 부 게이지 압력(slight negative guage pressure)을 유지하도록 개방 및 폐쇄되는 유체 조절 밸브를 갖는다. 각각의 프린트 카트리지(60 내지 66)에 공급되는 잉크는 동적 압력 강하(dynamic pressure drops)의 영향을 감소시키도록 가압된다.
잉크 공급 스테이션(100)은 각각의 프린트 카트리지(60 내지 66)와 결합되어 유체 연결된 잉크 저장용기(110 내지 116)를 수용하기 위한 리셉터클 또는 베이(bay)를 포함한다. 각각의 잉크 저장용기(110 내지 114)는 공기압 챔버(110B)에 의해 둘러싸인 접이식 잉크통(110A)과 같은 접이식 잉크통을 포함한다. 예를 들면, 하나의 압력 펌프가 시스템내의 모든 잉크 저장용기에 대해 가압 공기를 공급한다. 가압 잉크는 잉크 유동 통로를 통해 프린트 카트리지로 송출되는데, 잉크 유동 통로는 예컨대 잉크 저장용기(110 내지 116)와 각각의 관련된 프린트 카트리지(60 내지 66) 사이에 접속된 가요성 플라스틱 튜브를 포함한다.
도 3은 압력원(70), 프린트 카트리지(66), 접이식 잉크통(110A) 및 압력 챔버(110B)를 나타내는 단순화된 도식도이다. 아이들(idle) 기간 동안에, 압력 챔버(110B)(본 명세서에서 보다 상세히 기술되는 바와 같이, 압력 용기에 의해 규정됨)는 감압되도록 허용된다. 또한, 잉크 저장용기(110 내지 116)는 운반 동안 가압되지 않는다.
도시된 예에 의하면, 특히 잉크통(110A), 잉크 레벨 감지 회로(110C) 및 일체형 잉크 카트리지 메모리(110D)를 구비하는 대표적 예의 잉크 저장용기(110)에 대해 도 4에 개략적으로 도시한 바와 같이, 각각의 잉크 저장용기(110 내지 116)는 잉크통, 잉크 레벨 감지 회로 및 일체형 잉크 카트리지 메모리를 포함한다.
도 1을 다시 참조하면, 스캐닝 프린트 카트리지(52), 프린트 카트리지(60 내지 66) 및 잉크 저장용기(110 내지 114)는 프린터 마이크로프로세서에 전기적으로 접속되며, 이 마이크로프로세서는 잉크 저장용기(110 내지 116)의 잉크 레벨 감지 회로의 출력을 변환하기 위한 아날로그-디지탈 변환회로를 포함하는 다양한 프린터 기능의 제어용 프린터 일렉트로닉스 및 펌웨어(firmware)를 구비한다. 따라서 제어기(80)는 스캐닝 캐리지 구동 시스템 및 프린트 캐리지상의 프린트헤드를 제어하여 프린트헤드를 선택적으로 구동시킴으로써 잉크 비말이 제어된 형태로 프린트 매체상에 방출되도록 한다. 프린터 제어기(80)는 또한 각각의 잉크 저장용기내에 적용되는 본 발명에 따른 잉크 레벨 감지 회로에 따라 각각의 잉크 저장용기(110 내지 114)내에 남아 있은 잉크량을 계속적으로 추정한다.
CPU(82A) 및 소프트웨어 프린터 드라이버(82B)를 포함하는 호스트 프로세서(82)가 프린터 제어기(82)에 접속되어 있다. 예를 들면, 호스트 프로세서(82)는 프린터(50)의 외부 기기인 퍼스널 컴퓨터를 포함한다. 모니터(84)는 호스트 프로세서(82)에 연결되고, 잉크젯 프린터의 상태를 나타내는 다양한 메시지를 디스플레이하는데 사용된다. 대안적으로, 프린터는 메시지가 프린터의 전방 패널상에 디스플레이되는 독립형 또는 네트위크형 작업을 행하도록 구성될 수 있다.
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 대형 포맷 프린터/플로터의 예시적 형태에 대한 사시도로서, 4개의 오프-캐리지 잉크 저장용기(110, 112, 114 및 116)가 잉크 공급 스테이션내의 제 위치에 도시되어 있다. 도 5의 프린터/플로터는 또한 하우징(54), 사용자 제어 스위치를 제공하는 전방 제어 패널(56) 및 매체 출력 슬롯(58)을 더 포함한다. 이러한 예시적 프린터/플로터는 매체 롤로부터 공급되지만, 대안적 시트 공급 메커니즘이 사용될 수 있음을 인식해야 한다.
도 6 내지 도 13을 참조하면, 본 발명에 따른 잉크 레벨 감지 회로를 포함하며, 구조적으로 거의 동일한 각각의 잉크 저장용기(110 내지 116)로 실시될 수 있는 잉크 저장용기(200)의 특정 실시예가 개략적으로 도시되어 있다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 잉크 저장용기(200)는 일반적으로 압력 용기(1102), 압력 용기(1102)의 선단에 위치된 목부(1102A)에 부착된 섀시 부재(1120), 압력 용기의 선단에 부착된 선단 캡(1104), 압력 용기(1102)의 후단에 부착된 후단 캡(1106)을 포함한다.
도 8 내지 도 10에 보다 상세히 도시된 바와 같이, 잉크 저장용기(200)는 또한 압력 용기(1102)내에 배치된 접이식 잉크 백 또는 통(collapsible ink bag or reservoir)(114) 및 접이식 잉크통(114)에 부착된 잉크 레벨 감지 회로(1170)를 포함한다. 접이식 잉크통(114)은, 압력 용기(1102)의 내부를 외측 대기로부터 밀봉하는 섀시(1120)의 킬부(keel portion)(1292)에 밀봉적으로 부착되는데, 섀시(1120)는 압력 용기(1102)의 내부로의 공기 입구(1108), 잉크통(114)내에 내포된 잉크에 대한 잉크 출구 포트(1110) 및 잉크 레벨 감지 회로(1170)와 섀시 부재상에 배치된 외부로부터 접근 가능한 접점 패드 사이에 전도성 트레이스(conductive traces)에 대한 통로를 제공한다. 섀시(1120)는, 예컨대 압력 용기의 상부 플랜지와 섀시 부내의 인접 플랜지를 결합시키는 환상 크림프 링(crimp ring)(1280)에 의해, 압력 용기(1102)의 목부(1102A)의 개구부에 고정된다. 섀시(1120)상의 원주방향 그루브내에 적절하게 포획된 압력 밀봉 O-링(1152)이 압력 용기(1102)의 목부(1102A)의 내측면과 결합한다.
접이식 잉크통(114)은 특히, 대향 벽 또는 측면(1114, 1116)을 갖는 주름진 백을 포함하며, 잉크 레벨 감지 회로(1170)는 특히, 상기 대향 측면(1114, 1116)상에 배치되는 대체로 편평한 제 1 및 제 2 나선형 유도 코일(1130, 1132)을 구비한다.
예시적 구조에 있어서, 길다란 시트의 백 재료가, 시트의 대향된 측면 에지가 중첩되거나 또는 결합되도록 접혀져서 길다란 실린더를 형성한다. 측면 에지는 서로 밀봉되고, 주름부는 측면 에지의 밀봉부와 대체로 정렬되는 구조가 된다. 백의 바닥 또는 비공급 단부는 측면 에지의 밀봉부를 횡단하는 시임부를 따라 주름진 구조를 가열 밀봉함으로써 형성된다. 잉크통의 상부 또는 공급 단부는 유사하게 형성되며, 백이 섀시(1120)의 킬부(1292)에 밀봉적으로 부착되기 위한 개구를 남겨둔다. 특정 실시예에 의하면, 잉크통 백은 가열 스테이킹(heat staking)에 의해 킬부(1292)에 밀봉적으로 부착된다.
참조를 위해, 잉크통(114)은 공급 단부로부터 비공급 단부로 연장하며 잉크 출구 포트(1110)의 축에 평행한 종축을 갖는다.
대향 측면(1114, 1116)상에, 편평한 나선형 유도 코일(1130, 1132) 위로 보강 요소(1134, 1136)가 배치되어, 잉크통(114)내의 잉크가 고갈되었을 때 잉크통(114)의 접힘이 보다 예측 가능하며 일관적이며 반복되게 하며, 남아 있은 잉크량이 잉크 레벨 감지 회로가 작동하는 범위내에 있는 동안 잉크통 벽이 서로를 향해 접혀질 때 코일을 서로 평행하게 유지하도록 하며, 또한 코일과 킬부(1292)에 부착되는 잉크통의 부분 사이의 범위 내에서의 잉크통의 뒤틀림을 감소시킨다. 보다 예측 가능하며, 반복 가능하며, 일관된 붕괴와 관련된 접힘 범위에 걸쳐 코일을 서로 평행하게 유지함으로써, 인접한 보강 요소(1134, 1136)에 의해 저장부내에 남아 있은 잉크를 보다 정확하게 감지할 수 있다. 또한, 압력 용기내의 압력을 증가시킴으로써, 보강 요소(1134, 1136) 없이 잉크통의 보다 예측 가능하며 일관된 접힘을 제공한다.
보강 요소는, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 잉크 저방부가 비어있을 때 편평하게 될 수 있는 벽(1114, 1116)의 범위에 걸쳐 연장한다. 따라서, 예를 들면, 각각의 보강 요소(1134, 1136)는 그것이 부착되는 벽을 가로질러 측방향으로 연장하며, 킬부(1292)에 의해 또한 킬부(1292)로의 잉크통 부착에 의해 야기되는 벽의 접힘, 충돌 또는 주름을 위한 간극을 제공하는 절결부(1134A, 1136A)를 포함한다. 각각의 보강 요소는 저장부의 공급 단부로부터 잉크통의 공급 단부로부터 떨어진 코일의 측부를 약간 지난 위치까지 종방향으로 연장한다. 잉크통의 공급 단부로부터의 보강 요소의 연장을 제한함으로써, 잉크통이 접혀질 때 잉크통의 비공급 단부가 뒤틀리게 된다. 이러한 방법으로, 보강 요소는 코일과 잉크통의 공급 단부 사이의 벽(1114, 1116)의 뒤틀림을 감소시키며, 잉크통의 비공급 단부에서 뒤틀림을 허용한다.
잉크통, 잉크 레벨 감지 회로 및 보강 요소의 서브 조립체가, 잉크통의 종축을 따라 보았을 때, 압력 용기내로의 삽입을 위해 C자 형상으로 굽혀지거나 컬링(curling)될 필요가 있는 특정 실시를 위해서, 보강 요소(1134, 1136)는, 압력 용기내로의 삽입을 위해 보강 요소를 굽히도록 인가된 편향력이 제거되면 편평한 형상으로 복귀되는 편평한 탄성 변형 가능한 견고한 시트인 것이 바람직하다. 즉, 보강 요소는 견고하지만 압력 용기로의 삽입을 위해 요구되는 컬링에 의해 영구적으로 변형되지 않도록 충분히 탄성적이다. 도시된 예에 의하면, 보강 요소는 비교적 얇은(예컨대, 0.005 인치) 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PTE) 시트를 포함한다.
보강 요소는 잉크통의 벽부와 효과적으로 협동하여 잉크 고갈에 따른 그 접힘이 일관되고 반복적인 증가된 강성을 갖는 벽 영역을 형성하며, 잉크통의 대향 벽(1114, 1116)의 영역이, 보강 요소(1134, 1136)가 생략될 수 있는 경우에, 강성이 증가된 영역으로 형성될 수 있음이 이해될 것이다.
각각의 나선형 코일(1130)은 예컨대, 원형 또는 타원형과 같은 원뿔형 섹션에 의해 통상적으로 규정되는 둘레를 갖는 연속적으로 만곡된 권선을 포함하거나, 또는 각각의 나선형 코일은 직사각형과 같은 다각형에 의해 통상적으로 규정된 둘레를 갖는 직렬로 결합된 세그먼트로 구성된 세그먼트형 권선을 포함할 수 있다. 나선형 코일(1130, 1132)은 그들의 기하학적 중심에 의해 형성된 라인이, 코일의 평면이 평행하고 잉크통이 편평하고 잉크가 없을 때, 코일의 평면에 직교하도록 위치되는 것이 바람직하다. 즉, 나선형 코일(1130, 1132)은 그들의 기하학적 중심이 벽(1114, 116)상에서 서로 거의 경상(鏡像)(mirror image)이 되도록 위치된다. 사용할 때, 저장용기(200)는 코일의 평면이 수직이 되도록, 그 개방 단부와 대향하는 폐쇄 단부 사이에서 연장하는 종축을 중심으로 회전 가능하게 위치되는 것이 바람직하다.
보강 요소(1134, 1136)(또는 견고한 영역)의 면적은 각각의 인접한 코일(1130, 1132)의 면적보다 큰 것이 바람직하다. 또한, 코일(1130, 1132)의 면적은 각각 인접한 보강 요소(1134, 1136)(또는 견고한 영역)의 면적내에 포함된다.
개시된 잉크 저장용기(200)는 가압 수단을 포함하는 것이 바람직하지만, 잉크 레벨 감지 회로(1170)는 가압 수단 없이 사용될 수 있다.
도 13에 개략적으로 도시된 바와 같이, 잉크 레벨 감지 회로(1170)는 예컨대 가요성 회로로 구현되는 데, 이러한 가요성 회로에는 편평한 코일(1130)과 편평한 코일에 전기적으로 접근할 수 있게 하는 관련된 전도성 요소가 제 1 및 제 2 편평한 일체형 가요성 기판 사이에서 박막(laminar) 형태로 배치된다. 특히, 잉크 레벨 감지 회로는 또한 편평한 코일(1130)과 외부에서 접근 가능한 접점 패드(1138A, 1138B) 사이에서 연장하는 전도성 도선(1142A, 1142B)과; 편평한 코일(1132)과 외부에서 접근 가능한 접점 패드(1140A, 1140B) 사이에서 연장하는 전도성 도선(1144A, 1144B)을 포함한다. 전술한 접점 패드는 가요성 회로의 적절한 가요성 기판의 각각의 개구에 의해 노출되며, 이들이 잉크 저장용기(200)의 외부에 있는 접점 요소에 의해 도전(導電)적으로 결합될 수 있다는 의미에서 외부로부터 접근이 가능하다.
잉크 레벨 감지 회로의 외부로부터 접근이 가능한 접점 패드는 섀시(1120)의 외측부상에 적절히 배치되고, 전도성 도선은 섀시(1120)로부터 코일(1130, 1132)까지 압력 용기(1102)내에서 대체로 종방향으로 연장한다. 전도성 도선의 부분과 잉크 레벨 감지 회로(1170)의 가요성 기판의 관련된 부분은 O-링(1152)과 섀시의 외측 표면 사이에서 섀시의 외측 표면상을 지나간다. 적절히 절연된 점퍼(jumper)(1174)가 전도성 도선(1142A)과 편평한 코일(1130)의 중심 사이에서 연결되어 있으며, 적절히 절연된 점퍼(1176)가 전도성 도선(1144A)과 편평한 코일(1132)의 중심 사이에서 연결되어 있다.
잉크 레벨 감지 회로는 또한 코일(1130, 1132)에 각각 인접하게 위치되며 전도성 도선(1142B, 1144B)에 각각 접속된 전도성 잉크 누출 감지 패드(1180, 1182)로 구성된 잉크 누출 감지기를 포함한다. 잉크 누출 감지 패드(1180, 1182)는 개구에 의해 노출되어 잉크 감지 가요성 회로의 외향 가요성 기판에 외접하며, 보강 요소(1134, 1136)에 의해 덮여 있지 않아서 잉크 누출의 결과로 압력 용기(1102)내에 축적되는 잉크와 접촉 가능하다. 잉크통의 파손을 나타내는 잉크 누출은 예컨대 접점 패드(1138B)와 기준 전위 사이에 전압을 인가함으로써, 또한 접점 패드(1140B)와 기준 전위 사이의 전압을 감지함으로써 검출된다. 잉크 누출 접점(1180, 1182)이 잉크내에 침전되어 있다면, 접점 패드(1140B)는 0볼트로 되지 않을 것이며, 그렇지 않다면 접점 패드(1140B)는 0볼트로 될 것이다. 잉크 누출 접점 패드(1180, 1182)는 잉크 저장용기가 그 의도된 설치 위치에 있는 경우 높이가 낮아지도록 코일(1130, 1132)에 대해서 회전 가능하게 위치되는 것이 바람직할 것이다.
도시된 실시예에 의하면, 코일부 및 잉크 레벨 감지 회로(1170)를 포함하는 가요성 회로의 접점부는 압력 민감 접착제에 의해 벽(1114, 1116) 및 섀시(1120)에 부착된다.
또한, 메모리 칩 패키지(1206)는 섀시(1120)상에, 예컨대 외부에서 접근 가능한 잉크 레벨 감지 회로(1170) 접점 패드(1138A, 1138B, 1140A, 1140B)의 쌍 사이에 지지된다. 도시된 실시예에 의하면, 외부로부터 접근 가능한 잉크 레벨 감지 회로 접점 패드(1138B, 1138B, 1140A, 1140B)와 같이, 메모리 칩 패키지는 잉크 저장용기(200)가 인쇄 시스템(50)내에 설치되는 경우 프린트 제어기(82)에 접속되는 메모리 접근 접점을 포함한다.
도 6 내지 도 13의 잉크 저장용기의 특정 실시에 대한 보다 상세한 내용은 발명의 명칭이 "Ink Container Providing Pressurized Ink With Ink Level Sensor"인 본 출원인에 양도된 현재 계류중인 미국 특허 출원 제 08/868,773 호에 개시되어 있으며, 상기 개시 내용은 본원에 참조로 인용된다.
사용시에, 코일(1130, 1132)은 잉크 공급이 고갈되었을 때 서로를 향해 접이식 대향 벽(1114, 1116) 사이의 간격을 감지함으로써 잉크통내의 잉크의 양을 간접적으로 감지하는 비접촉 유도 변환기로 작용한다. 교류 여기 신호(AC excitation signal)는 한 코일(입력 코일로 간주됨)을 통과하게 되며, 다른 코일(출력 코일로 간주됨)내에 분리 간격이 감소함에 따라 그 크기가 증가되는 전압을 유도한다. 출력 코일내의 전압 변화는 코일 사이의 간격이 변함에 따른 코일의 상호 인덕턴스의 변화에 의해 발생된다. 출력 코일에 의해 제공되는 출력 전압은 예컨대 잉크 저장용기 메모리에 저장된 값에 의해 대응하는 잉크량에 즉시 부합한다.
입력 코일에 전압을 인가하여 출력 코일의 출력을 감지하는 특정 기술은 이전에 확인된, 발명의 명칭이 "Inductive Ink Level Detection Mechanism for Ink Supplies"인 미국 특허 출원 제 08/633,613 호(1996년 4월 17일 출원)에 개시되어 있으며, 상기 개시 내용은 본원에 참조로 인용된다.
코일(1130, 1132)은 예측 가능하고 일관되며 반복 가능한 접힘을 겪는 잉크통의 영역내에 위치되는 것이 바람직하다. 또한, 코일(1130, 1132)은 잉크 레벨 감지 회로(1170)가 소망하는 범위의 잉크 체적에 걸쳐 작동하도록 위치된다. 예를 들면, 잉크 레벨 감지 회로(1170)가 사용가능한 잉크 체적의 하측 절반내인 잉크 체적 범위에 걸쳐 작동되도록 요구되고 저장용기가 그 설치 위치에 있는 경우 섀시의 공급 단부 또는 저장용기의 공급 단부가 대향 단부보다 높이가 낮다면, 나선형 코일(1130, 1132)은 예컨대 섀시(1120)에 부착된 저장부의 공급 단부와 잉크통의 공급 단부와 대향 단부 사이의 중간 지점 사이에서 잉크 출구(1110)에 보다 근접하게 위치된다. 도시된 실시예에 의하면, 잉크 저장용기(200)는 그 종축이 약 5 내지 30° 범위의 소정 각도만큼 수평에 대해서 경사지게 설치되어 섀시는 잉크 저장용기의 대향부보다 높이가 낮으며, 또한 저장용기는 그 종축을 중심으로 회전 가능하게 위치되므로 잉크 레벨 감지 코일의 평면이 수직으로 된다.
또한, 잉크통의 종축이 수직 보다 수평이 되도록 설치하기 위해, 코일은 측면 중간부로부터 약간 이격되게 위치될 수 있다(여기서, 측방향은 종방향에 수직하다). 예를 들면, 잉크통의 종축이 수평에 대해 약 15°가 되어 잉크통의 공급 단부가 비공급 단부보다 낮도록 설치하기 위해, 잉크 레벨 감지코일은 예컨대 약 4°만큼 벽(1114, 1116)의 에지가 높게 되는 방향으로 변위될 수 있으며, 이것에 의해 코일은 설치 위치에서 잉크통의 종축에 대해 경사지게 된다.
다른 도시된 실시예에 의하면, 코일내의 상대 권선수에 대한 제한이 없다면, 출력 코일로서의 코일(1132)의 코일 영역은 적어도 한 방향에서 입력 코일로서의 코일(1130)의 코일 영역보다 크며 모든 방향에서 코일(1130)의 코일 영역보다 작지않으므로, 출력 코일 영역과 입력 코일 영역이 중첩된다면, 출력 코일 영역이 입력 코일 영역을 완전히 덮고 적어도 한방향으로 입력 코일 영역을 지나 연장하며, 여기서 코일의 코일 영역은 코일의 권선과 인접한 권선 사이의 갭에 의해 점유되는 영역이다. 코일 영역은 또한 코일의 주변부에 의해 둘러싸인 연역으로 간주될 수도 있다. 즉, 입력 코일 영역과 출력 코일 영역이 서로 포개진다면, 입력 코일 영역은 출력 코일 영역내에 완전히 포함된다. 예를 들면, 출력 코일 영역과 입력 코일 영역은 유사하게 형성될 수 있으며(즉, 동일한 형상을 가질 수 있으며), 출력 코일 영역이 보다 큰 형상을 가지게 된다. 대체로 원형인 코일의 특정 예에 대해서, 출력 코일의 코일 영역은 입력 코일의 코일 영역의 반경보다 큰 반경을 갖는다. 다른 특정 실시예와 같이, 대체로 직사각형인 코일에 대해서, 출력 코일 영역은 입력 코일의 폭보다 큰 폭과 입력 코일의 길이보다 크거나 동일한 길이를 가질 것이다. 대체로, 입력 코일 영역은, 적어도 하나의 치수 또는 방향이 입력 코일 영역보다 큰 출력 코일 영역내에 완전히 포함될 수 있다.
다른 실시예와 같이, 코일의 상대 영역에 대한 제한이 없다면, 출력 코일로서의 코일(1132)은 입력 코일로서의 코일(1130)보다 매우 많은 권선수를 갖는다.
입력 코일 영역을 완전히 포함하며 적어도 한 방향으로 출력 코일 영역을 지나 연장하는 보다 큰 출력 코일 영역은 적어도 한 방향에서 코일(1130, 1132) 사이의 정렬에 대한 허용 공차를 증가시키며, 이것은 제조를 보다 용이하게 한다. 출력 코일내의 보다 많은 권선수는 코일 출력 전압의 레벨을 증가시키며, 이것은 잉크량 감지의 정확성을 증가시킨다.
상기에서는, 본 발명의 특정 실시예에 대해 기술되고 설명되었지만, 다음의 특허청구범위에 의해 규정되는 바와 같은 본 발명의 범주 및 사상으로부터 벗어남 없이 당업자에 의해 상기 특정 실시예에 대해 다양한 변경 및 변형이 행해질 수 있다.
본 발명의 잉크 레벨 검출 시스템에 따르면, 잉크통에 남아 있은 잉크량을 보다 용이하게 또한 보다 정확히 검출할 수 있는 보다 간단한 구조의 잉크 저장용기를 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 잉크 레벨 감지 회로가 적용될 수 있는 프린터/플로터 시스템의 개략적 블록도,
도 2는 도 1의 프린터/플로터 시스템의 프린트 카트리지중 하나의 주 구성요소를 도시하는 개략적 블록도,
도 3은 도 1의 프린터/플로터 시스템의 오프-캐리지(off-carriage) 잉크 저장용기, 공기 압력원 및 온-캐리지 프린트 카트리지 사이의 접속을 간략한 방식으로 나타내는 개략적 블록도,
도 4는 도 1의 프린터/플로터 시스템의 프린트 카트리지중 하나의 주 구성요소를 도시하는 개략적 블록도,
도 5는 도 1의 프린터/플로터 시스템의 한 실시예를 나타내는 간략화된 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 잉크 레벨 감지 회로를 적용하는 도 1의 프린터/플로터 시스템의 프린트 카트리지중 하나의 일 실시예의 주 구성요소를 도시하는 개략적 분해 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 잉크 레벨 감지 회로를 적용하는 도 1의 프린터/플로터 시스템의 프린트 카트리지중 하나의 일 실시예의 주 구성요소를 도시하는 다른 개략적 분해 사시도,
도 8은 도 6 및 도 7의 잉크 저장용기의 압력 용기, 접이식 잉크통, 잉크 레벨 감지 회로, 잉크통 보강 요소 및 섀시 부재를 도시하는 분해 사시도,
도 9는 도 6 및 도 7의 잉크 저장용기의 접이식 잉크통, 잉크 레벨 감지 회로, 잉크통 보강 요소 및 섀시 부재를 도시하는 분해 사시도,
도 10은 도 6 및 도 7의 잉크 저장용기의 압력 용기, 접이식 잉크통, 잉크 레벨 감지 회로, 잉크통 보강 요소 및 섀시 부재를 나타내는 단면도,
도 11은, 접이식 잉크통이 편평해진 빈 상태로된, 도 6 및 도 7의 잉크 저장용기의 접이식 잉크통, 잉크 레벨 감지 회로, 잉크통 보강 요소 및 섀시 부재를 나타내는 입면도,
도 12는, 접이식 잉크통이 편평해진 빈 상태로된, 도 6 및 도 7의 잉크 저장용기의 접이식 잉크통, 잉크 레벨 감지 회로, 잉크통 보강 요소 및 섀시 부재를 나타내는 단부도,
도 13은 도 6 및 도 7의 잉크 저장용기에 적용된 바와 같은 본 발명의 잉크 레벨 감지 회로의 실시에 대한 개략적 평면도.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
110 : 잉크 저장용기 114 : 접이식 잉크통
1114 : 제 1 측면 1116 : 제 2 측면
1130 : 제 1 유도 코일 1132 : 제 2 유도 코일

Claims (10)

  1. 잉크 레벨 검출 시스템에 있어서,
    서로 대향하는 제 1 측면(1114)과, 제 2 측면(1116)을 갖는 접이식 잉크통(114)과,
    상기 제 1 측면에 부착되며, 제 1 코일 영역과 제 1 및 제 2 단자를 갖는 제 1 유도 코일(1130)과,
    상기 제 2 측면에 부착되며, 제 2 코일 영역과 제 1 및 제 2 단자를 갖는 제 2 유도 코일(1132)을 포함하며,
    상기 제 2 코일 영역은 상기 제 1 코일 영역보다 크며, 상기 제 1 코일 영역을 완전히 내포하는
    잉크 레벨 검출 시스템.
  2. 잉크 레벨 검출 시스템에 있어서,
    서로 대향하는 제 1 측면(1114)과, 제 2 측면(1116)을 갖는 접이식 잉크통(114)과,
    상기 제 1 측면에 부착되며, 제 1 코일 영역과 제 1 권선수를 갖는 제 1 유도 코일(1130)과,
    상기 제 2 측면에 부착되며, 제 2 코일 영역과 제 2 권선수를 갖는 제 2 유도 코일(1132)을 포함하며,
    상기 제 2 권선수는 상기 제 1 권선수보다 많은
    잉크 레벨 검출 시스템.
  3. 잉크 레벨 검출 시스템에 있어서,
    서로 대향하는 제 1 측면(1114)과, 제 2 측면(1116)을 갖는 접이식 잉크통(114)과,
    상기 제 1 측면에 부착되며, 제 1 코일 영역과 제 1 및 제 2 단자를 갖는 제 1 유도 코일(1130)과,
    상기 제 2 측면에 부착되며, 제 2 코일 영역과 제 1 및 제 2 단자를 갖는 제 2 유도 코일(1132)과,
    상기 접이식 잉크통을 둘러싸는 압력 용기를 포함하는
    잉크 레벨 검출 시스템.
  4. 잉크 레벨 검출 시스템에 있어서,
    서로 대향하는 제 1 측면(1114)과, 제 2 측면(1116)을 갖는 접이식 잉크통(114)과,
    상기 제 1 측면에 부착되며, 제 1 코일 영역과 제 1 및 제 2 단자를 갖는 제 1 유도 코일(1130)과,
    상기 제 2 측면에 부착되며, 제 2 코일 영역과 제 1 및 제 2 단자를 갖는 제 2 유도 코일(1132)을 포함하며,
    상기 제 1 측면은 상기 제 1 유도 코일에 인접한 강성이 증가된 제 1 영역(1134)을 포함하며,
    상기 제 2 측면은 상기 제 2 유도 코일에 인접한 강성이 증가된 제 2 영역(1136)을 포함하는
    잉크 레벨 검출 시스템.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 측면은 상기 제 1 유도 코일에 인접한 강성이 증가된 제 1 영역(1134)을 포함하며, 상기 제 2 측면은 상기 제 2 유도 코일에 인접한 강성이 증가된 제 2 영역(1136)을 포함하는
    잉크 레벨 검출 시스템.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 강성이 증가된 제 1 영역은 상기 제 1 코일 영역보다 큰 면적을 가지며, 상기 강성이 증가된 제 2 영역은 상기 제 2 코일 영역보다 큰 면적을 갖는
    잉크 레벨 검출 시스템.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 강성이 증가된 제 1 영역은 제 1 보강 요소를 포함하며, 상기 강성이 증가된 제 2 영역은 제 2 보강 요소를 포함하는
    잉크 레벨 검출 시스템.
  8. 제 1 항, 제 3 항 또는 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 유도 코일은 제 1 권선수를 갖고, 상기 제 2 유도 코일은 제 2 권선수를 가지며, 상기 제 2 권선수는 상기 제 1 권선수보다 많은
    잉크 레벨 검출 시스템.
  9. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 유도 코일 및 상기 제 2 유도 코일은 가요성 기판상에 전도성 트레이스(conductive traces)를 구비하는
    잉크 레벨 검출 시스템.
  10. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 유도 코일의 상기 제 1 및 제 2 단자중 하나에 전기적으로 접속된 제 1 잉크 누출 검출 패드와,
    상기 제 2 유도 코일의 상기 제 1 및 제 2 단자중 하나에 전기적으로 접속된 제 2 잉크 누출 검출 패드를 더 포함하는
    잉크 레벨 검출 시스템.
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