KR100538906B1 - 잉크카트리지의 폼 삽입방법 - Google Patents

Abstract

개시된 본 발명에 의한 잉크카트리지의 폼 삽입방법은, 폼을 케이스의 액실에 삽입할 수 있는 크기로 압축하는 단계와, 폼을 압축된 상태로 동결시키는 단계와, 동결된 폼을 케이스에 삽입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하며, 압축된 폼은 액화기체 특히, 액화질소가 도포되는 것에 의해 동결된다. 이와 같은 본 발명에 의하면, 폼을 케이스의 내부 부피에 대응되는 크기로 동결시킨 후 케이스에 삽입하기 때문에, 폼의 삽입작업을 용이하게 실행할 수 있다.

Description

잉크카트리지의 폼 삽입방법{Foam insertion method for ink-cartridge}

본 발명은 잉크젯프린터의 잉크카트리지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 잉크카트리지의 폼 삽입방법에 관한 것이다.

일반적으로, 잉크젯프린터는 잉크를 소정 용지에 분사하여 원하는 화상을 얻는 화상형성장치로, 잉크를 저장하고 있는 잉크카트리지를 구비한다. 이러한 잉크카트리지는 용지 진행방향과 수직한 방향으로 왕복운동하는 캐리지에 착탈 가능하게 설치된다. 그리고, 통상의 잉크카트리지는, 잉크가 수용되는 액실을 갖는 케이스와, 케이스에 수용된 잉크를 인쇄 데이터에 따라 소정 패턴으로 분사시키기 위한 프린트헤드와, 액실 내에 설치되는 다공질의 폼을 포함하여 이루어진다. 액실 내의 잉크는 폼에 흡수되며, 잉크가 프린트헤드로 공급될 때 모세관현상에 의해 음압이 발생되어 잉크의 안정적인 매니스커스(meniscus)가 유지된다.

폼은 스폰지와 같이 신축성 재질로 액실의 부피보다 큰 부피로 만들어지며, 압축되어 액실로 삽입된다. 폼은 액실 전체를 채우며, 틈새가 발생되지 않도록 액실의 내면과 밀착되어야 하기 때문에, 폼을 액실에 삽입할 때 주의가 요구된다.

도 1은 미국등록특허 US5,400,067에 개시되어 있는 폼 삽입방법을 나타낸 것이다. 도 1에 도시된 종래의 폼 삽입방법은 다음과 같은 과정으로 이루어진다.

먼저, 잉크카트리지의 케이스(11)를 그 개방구가 폼(12)이 놓이는 가이드대(22)를 향하도록 케이스고정대(21)에 고정시킨다. 그리고, 가이드대(22)에 놓여있는 폼(12)의 서로 인접하는 양 측면을 가압판(23)으로 가압하여 폼(12)을 소정 크기로 압축시킨다. 이때, 폼(12)은 케이스(11)에 삽입될 수 있는 크기로 압축되며, 이 상태에서 푸셔(24)로 압축된 폼(12)의 단부를 밀면 폼(12)이 가이드대(22)를 따라 미끌어지면서 케이스(21) 내부로 삽입된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 폼 삽입방법으로 폼을 삽입하기 위해서는 제어가 정밀하게 이루어지고 구조가 복잡한 장치를 필요로 한다. 또한, PPI(Pore Per Inch)가 큰 고밀도의 폼이나 고압축이 요구되는 폼이 이용될 때, 폼이 케이스(21) 내부면과 마찰되면서 폼의 물리적 화학적 변형이 발생될 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, PPI가 큰 고밀도의 폼이나 고압축된 폼을 잉크카트리지의 케이스에 용이하게 삽입할 수 있는 잉크카트리지의 폼 삽입방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 잉크카트리지의 폼 삽입방법은, 폼을 케이스의 액실에 삽입할 수 있는 크기로 압축하는 단계와, 상기 폼을 압축된 상태로 동결시키는 단계와, 상기 동결된 폼을 상기 케이스에 삽입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 폼을 케이스의 내부 부피에 대응되는 크기로 동결시킨 후 케이스에 삽입하기 때문에, 폼의 삽입작업을 용이하게 수행할 수 있다.

상기 본 발명에 있어서, 상기 압축된 폼은 액화기체 특히, 액화질소가 도포되는 것에 의해 동결될 수 있다.

그리고, 상기 폼은, 압축되기 전에 상기 액실의 부피보다 크며, 압축될 때 액실의 크기보다 작게 압축되는 것이 좋다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 잉크카트리지의 폼 삽입방법에 대하여 설명한다.

도 발명에 의한 잉크카트리지(100)는 도 6에 도시된 바와 같이, 케이스(110)와, 폼(120)과, 내부커버(130)와, 외부커버(140)를 포함한다.

상기 케이스(110)의 내부에는 액실(110a;도 4참조)이 구비되며, 케이스(110)의 상부 개방구에는 내부커버(130)가 결합되고 내부커버(130)의 상부에는 외부커버(140)가 결합된다. 그리고, 케이스(110) 내부에 형성된 액실(110a)에는 폼(120)이 구비된다. 또한, 케이스(110)의 하부에는 잉크를 토출시키기 위한 프린트헤드(150)가 구비된다. 본 실시예에서 케이스(110)의 내부에는 하나의 액실(110a)이 구비되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명은 이러한 구성으로 한정되는 것이 아니다. 즉, 본 발명은, 잉크만이 저장되는 액실과 폼과 잉크가 함께 저장되는 액실의 두 개의 액실을 갖는 잉크카트리지 및 저장되는 잉크의 색상에 따라 구획된 복수의 액실을 갖는 컬러 잉크카트리지 등 폼을 구비하는 다양한 잉크카트리지에 적용될 수 있다.

상기 폼(120)은 다공질의 스폰지로 이루어진 것으로, 액실(110a)의 부피보다 큰 크기로 만들어진다. 따라서, 폼(120)을 액실(110a)에 삽입하기 위해서는 먼저 폼(120)을 액실(110a)에 삽입될 수 있는 소정의 크기로 압축해야 한다.

도 2에는 폼(120)을 압축시키는 동작이 도시되어 있다. 도 2를 참조하면, 고정대(31)에 놓여있는 폼(120)을 제 1 내지 제 3 가압판(32)(33)(34)을 이용하여 압축시킨다. 각 가압판(32)(33)(34)은, 전체적으로 격자무늬로 되어 있으며, 다수의 통공(32a)(33a)(34a)을 갖는다. 폼(120)이 접촉하는 고정대(31)의 모서리 측에도 다수의 통공(31a)이 구비된다. 이들 통공(31a)(32a)(33a)(34a)은 후술하게 될 액화질소(L)가 통광하여 폼(120)의 표면에 도달되는 통로의 역할을 한다. 여기에서, 폼(120)은 그 상하, 전후, 좌우 면이 액실(110a;도 4참조)의 상하, 전후, 좌우 내면에 각각 비례하는 크기를 갖는 것이 좋으며, 또한, 모든 면에서 동일한 압축력으로 압축되는 것이 좋다.

폼(120)이 액실(110a)에 대응되는 크기, 바람직하게는 액실(110a)의 부피보다 작은 크기로 압축되면, 도 3에 도시된 바와 같이, 압축된 상태에 있는 폼(120)에 액체질소(L)를 도포하여 폼(120)을 동결시킨다. 고정대(31)와 제 1 내지 제 3 가압판(32)(33)(34)이 폼(120)을 압축하고 있는 상태에서 제 3 가압판(34)의 상부에서 액화질소(L)를 부으면, 액화질소(L)는 고정대(31)와 제 1 내지 제 3 가압판(32)(33)(34) 각각의 통공(31a)(32a)(33a)(34a)를 통해 폼(120)의 표면에 도달된다. 이때 액화질소(L)는 폼(120)을 압축된 상태로 동결시킨다. 여기에서, 폼(120)을 동결시키기 위해 액화질소(L)를 사용하였으나, 본 발명은 액화질소(L) 이외에 액화산소 등 기화열이 매우 낮은 다른 액체기체를 사용할 수 있다.

폼(120)이 압축된 상태로 동결되고 나면, 도 4에 도시된 바와 같이, 동결된 폼(120)을 케이스(110)에 삽입한다. 여기에서, 폼(120)은 액실(110a)의 부피보다 작은 크기로 압축된 상태이기 때문에, 폼(120)의 삽입은 쉽게 이루어질 수 있다. 한편, 동결된 폼(120)은 깨지기 쉽기 때문에, 폼(120)을 삽입할 때 동결된 폼(120)에 충격이 가해지지 않도록 주의해야 한다.

동결된 폼(120)을 액실(110a)에 삽입하고 나면, 도 5에 도시된 바와 같이, 케이스(110)의 상부 개방구에 내부커버(130)를 씌운다. 통상적으로 투명한 플라스틱 재질로 된 내부커버(130)는, 잉크주입구(131)를 구비하며, 접착제에 의해 케이스(110)에 부착되거나 또는, 케이스(110) 상부에 가결합된 후 초음파 융착에 의해 결합된다. 내부커버(130)를 케이스(110)에 결합하는 작업은 케이스(110) 내부에 삽입된 폼(120)이 다시 팽창되기 전에 이루어져야 한다. 동결된 폼(120)이 해동되어 팽창하면 케이스(110)의 상부 개방구를 통해 케이스(110)의 외부로 돌출될 수 있기 때문이다. 실험적으로 확인되 바에 의하면, 동결된 폼(120)이 실온에서 해빙되어 초기 상태로 팽창되는 시간은 대략 10분 정도인 것으로 나타났다. 이러한 폼(120)의 해동 시간은 폼(120)을 케이스(110)에 삽입하고 내부커버(130)를 케이스(110)에 결합시키기에 충분한 시간이다.

내부커버(130)가 케이스(110)에 결합되고 나면, 폼(120)이 해동되기를 기다렸다가 폼(120)이 다시 팽창되고 난 후, 내부커버(130)의 잉크주입구(131)를 통해 잉크를 액실(110a)로 주입한다. 해동되어 초기 상태로 팽창된 폼(120)은 도 6에 도시된 바와 같이, 액실(110a) 전체를 빈틈없이 채우게 된다.

잉크주입이 끝나면, 마지막으로, 외부커버(140)를 케이스(110)에 결합하여 내부커버(130)를 밀폐시킨다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 폼(120)을 액실(110a)의 크기보다 작은 크기로 동결시킴으로써 폼(120)의 삽입 작업을 용이하게 실행할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 폼을 액실의 크기보다 작은 크기로 압축하여 동결시킨 다음, 이 동결된 폼을 액실에 삽입하기 때문에, 종래와 같이 폼이 액실로 미끌어져 들어가는 과정 중에 폼에 물리적/화학적 변화가 발생되는 문제를 근본적으로 차단할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, PPI가 큰 고밀도의 폼이나 고압축된 폼도 압축시킨 다음 동결시킴으로써 액실에 용이하게 삽입할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 폼을 삽입하기 위한 복잡한 장치를 배제할 수 있어서, 비용 절감의 효과도 기대할 수 있다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

도 1은 종래의 폼 삽입방법을 설명하기 위한 도면,

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 폼 삽입방법에 있어서 폼 압축동작을 나타낸 도면,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 폼 삽입방법에 있어서 폼 동결동작을 나타낸 도면,

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 폼 삽입방법에 있어서 폼 삽입동작을 나타낸 도면,

도 5 및 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 잉크카트리지의 내부 및 외부커버 결합동작을 나타낸 도면이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

31;고정대 32,33,34;제 1,2,3 가압판

31a,32a,33a,34a:통공 100;잉크카트리지

110;케이스 110a;액실

120;폼 130;내부커버

140;외부커버 150;프린트헤드

Claims (5)

1. 폼을 케이스의 액실에 삽입할 수 있는 크기로 압축하는 단계;

   상기 압축된 상태의 폼을 기화열에 의해 직접적으로 동결시키는 단계; 및

   상기 동결된 폼을 상기 케이스에 삽입하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크카트리지의 폼 삽입방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 압축된 폼은 액화기체가 도포되는 것에 의해 동결되는 것을 특징으로 하는 잉크카트리지의 폼 삽입방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 액화기체는 액화질소인 것을 특징으로 하는 잉크카트리지의 폼 삽입방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 폼은 상기 케이스 내부 부피의 크기보다 작게 압축되는 것을 특징으로 하는 잉크카트리지의 폼 삽입방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 압축되기 전의 폼은 상기 액실의 부피보다 큰 것을 특징으로 하는 잉크카트리지의 폼 삽입방법.