KR100710976B1 - 잉크젯 프린트 카트리지 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 낮은 프로파일을 갖는 잉크젯 프린트 카트리지에 관한 것이다. 이 프린트 카트리지는 프린트 카트리지 본체(12)와, 상기 본체(12)에 견고하게 부착된 뚜껑(31)과, 상기 뚜껑 위에 배치된 래치(50)를 포함한다. 상기 프린트 카트리지는 탑재하는 동안 프린트 카트리지를 지지하기 위해 본체의 측벽(25, 26)을 따라 배치된 2개의 기다란 지지 립(29)을 더 포함한다. 래치로부터 이격되어 있는 다수의 파지면에 의해 탑재가 실행된다.

Description

잉크젯 프린트 카트리지{INK-JET PRINT CARTRIDGE HAVING A LOW PROFILE}
본 발명은 대체로 잉크젯 프린트 카트리지에 관한 것으로서, 특히 그의 구조에 관한 것이다.
본 출원은 각각 2000년 1월 5일자로 동시에 출원된 하기의 동시 계류중인 실용 특허 출원과 관련이 있다.
야마모토 준지(Yamamoto Junji) 등이 "잉크젯 프린터용의 수평방향으로 탑재 가능한 캐리지"의 명칭으로 출원한 일련 번호 제 09/477,644 호와,
산타남 램(Santhanam Ram) 등이 "잉크젯 프린트 카트리지용 통기장치"의 명칭으로 출원한 일련 번호 제 09/477,645 호와,
산타남 램 등이 "낮은 형상의 잉크젯 프린트 카트리지"의 명칭으로 출원한 일련 번호 제 09/477,646 호(현재는 미국 특허 제 6,227,663 호로 허여됨)와,
셰퍼드 매트(Shepherd Matt) 등이 "잉크젯 프린터 카트리지를 추진하는 신규한 방법"의 명칭으로 출원한 일련 번호 제 09/477,648 호와,
야마모토 준지(Yamamoto Junji) 등이 "캐리지로부터 잉크젯 프린트 카트리지를 수평방향으로 탑재 및 제거하는 방법 및 장치"의 명칭으로 출원한 일련 번호 제 09/477,649호와,
산타남 램 등이 "소형 요소 잉크젯 카트리지를 대형 요소 카트리지용의 사이즈로 된 캐리지에 사용하기에 적합하게 하는 기술"의 명칭으로 출원한 일련 번호 제 09/477,843 호와,
레옹 엔지켕(Leong Ng Keng)이 "높이가 낮은 잉크젯 서비스 스테이션"의 명칭으로 출원한 일련 번호 제 09/477,860 호와,
산타남 램 등이 "키로 고정된 프린트헤드에 대한 다수의 비트 행렬 형태"의 명칭으로 출원한 일련 번호 제 09/477,940 호와,
벡커 리챠드 에이(Becker Richard A.) 등이 "보편적 본체 구조를 갖는 잉크젯 카트리지를 제공하는 기술"의 명칭으로 출원한 일련 번호 제 09/478,148 호와,
오스무스 엠(Osmus M) 등이 "2롤러 2모터 용지 반송 시스템을 갖는 프린터"의 명칭으로 출원한 일련 번호 제 09/478,190 호와,
산타남 램 등이 "잉크젯 프린트 카트리지"의 명칭으로 출원한 일련 번호 제 29/116,564 호, 상기 특허 출원의 전체는 본원에 참고로 인용된다.
망상 폴리우레탄 발포체를 사용하는 잉크젯 프린트 카트리지의 일반적인 구조 및 동작은, 1988년 9월 13일자로 베이커(Baker) 등에게 허여된 발명의 명칭 "잉크 저장 및 공급 능력이 향상된 열 잉크젯 펜 본체의 구성"의 미국 특허 제 4,771,295 호에 개시되어 있다.
종래의 프린트 카트리지는 잉크젯 프린터내에 수직으로 또는 비스듬한 활모양 동작으로 탑재되고 또 그로부터 제거되도록 설계되었다. 그러한 과정은, 프린터에 대한 수직방향의 접근이 제공되는 한 만족스러운 것으로 입증되었다. 그러나, 이것은 프린터의 상부에 아무것도 영구적으로 쌓아놓을 수 없다는 것을 의미한다.
또한, 종래의 상부 탑재형 잉크젯 프린터의 설계는 프린터의 높이가 점차 높아지는 추세에 있으므로, 각각의 새로운 프린터의 설계에 있어서는 제품의 프로파일(profile)이 점점 더 커진다.
이와 관련하여, 유럽 특허 출원 공개 제 0 313 205 A2 호에 도시된 프린터는, 1차로 카트리지가 캐리지내로 하향으로 삽입되고, 그 다음 후방으로 경사져서 카트리지가 프린터 캐리지 내에 고정되는 프린터 캐리지 및 잉크젯 프린트 카트리지를 개시하고 있다. 그러한 캐리지와 카트리지의 조합을 이용하는 프린터는 낮은 프로파일을 가질 수 없고, 위로부터 프린터에 접근하게 된다.
결국, 새로운 프린터 제품에 대한 비용 및 개발 시간을 감소시키는 것이 항상 필요하다. 이 때문에, 제품 설계자들은 시장용으로 신제품을 개발할 때 기존의 설계를 유용하고, 기존 제품의 부품을 사용하고 있다. 이러한 초기 비용을 감소시키려는 요구에 의해서도, 제품 설계자들은 기존의 공구(tooling) 및 제조 라인을 활용하도록 유도되고 있다.
따라서, 다수의 만족스러운 잉크젯 프린트 카트리지의 설계가 존재하기는 하지만, 프린터 내로의 프린트 카트리지의 전방 탑재를 가능하게 하고, 카트리지 자체의 프로파일을 감소시키며, 제작시에 현재 제품으로부터의 부품을 사용하며, 그리고 기존의 제작 라인을 활용하는 접근 방법이 요구된다.
발명의 요약
개략적이고 포괄적으로, 본 발명에 따른 잉크젯 프린트 카트리지는, 프린트 카트리지 본체와, 본체에 견고하게 고정된 뚜껑(lid)과, 뚜껑 위에 배치되고 뚜껑 및 본체의 가장자리로부터 이격된 래치(latch)를 포함한다.
본 발명의 다른 측면은, 탑재하는 동안 카트리지를 지지하기 위해 카트리지의 측벽에 배치되는 기다란 립(lip)을 갖는 잉크젯 프린트 카트리지를 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면은, 프린터로부터 프린트 카트리지를 탑재 및 제거할 때 사용자를 돕기 위해 래치로부터 멀리 떨어져 배치된 파지면(gripping surface)을 포함한다.
본 발명의 다른 특징 및 이점은 본 발명의 원리를 예시적으로 도시하는 첨부 도면과 함께 하기의 상세한 설명으로부터 보다 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명의 원리를 구체화한 잉크젯 프린트 카트리지의 사시도,
도 2는 도 1의 프린트 카트리지의 우측면도,
도 3은 도 1의 프린트 카트리지의 배면도,
도 4는 도 1의 프린트 카트리지의 정면도,
도 5는 도 1의 프린트 카트리지의 좌측면도,
도 6은 도 1의 프린트 카트리지의 저면도,
도 7은 도 1의 프린트 카트리지의 평면도.
도면에 설명의 목적을 위해 도시한 바와 같이, 본 발명은 프린터 내로의 전방 탑재를 위한 낮은 프로파일을 갖는 잉크젯 프린트 카트리지로 구체화된다. 또한, 프린트 카트리지는, 사용자에게 카트리지를 프린트 내에 삽입하고 또 그로부터 제거하는 방법을 제시하는 파지면 및 물리적 특징부를 포함한다.
프린트 카트리지는 간단한 방법 및 용이한 조작을 제공하며, 현재 많이 제조되는 부품을 내장하고 있고, 그리고 최소의 초기 공구 비용으로 기존 제조 라인상에서 제조된다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 참조부호(11)는 프린터용 잉크젯 프린트 카트리지를 포괄적으로 나타낸다. 프린트 카트리지는 전방 벽(24), 좌측 벽(25), 우측 벽(26), 및 후방 벽(27)을 갖는 대체로 직사각형 형상의 프린트 카트리지 본체(12)를 포함한다. 프린트 카트리지 본체는 다양한 색상, 즉 청록색(cyan), 심홍색(magenta), 및 황색(yellow)의 잉크를 저장하기 위한 3개의 잉크 챔버를 수용하고 있다. 잉크 챔버는 망상 폴리우레탄 발포체로 충전되어 있다. 이 발포체는 프린트 헤드(15)(도 6 참조)에서 잉크의 배압(back pressure)을 유지하도록 압축되어 있다. 각 챔버의 바닥에는, 입자가 노즐을 막지 않도록 보장하기 위해 종래의 구성의 스탠드 파이프(stand pipe) 및 필터가 배치되어 있다.
또한, 프린트 카트리지 본체(12)는 이 본체에 초음파 용접된 노우즈 부분(14)을 포함한다. 이러한 노우즈 부분은 잉크 챔버 중 하나의 스탠드 파이프에 각각 접속된 3개의 채널을 포함한다. 이 채널은 챔버로부터의 잉크를 프린트 헤드(15)상의 3열의 노즐(16)(도 6 참조) 중 하나로 이송한다. 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 노우즈 부분(14)상에는 X축 기준점(datum)(18) 및 Z축 기준점(20)이 각각 위치한다. 이들 기준점은 지지 점이다. Y축 기준점(19)(도 1)은 프린트 카트리지의 전방 벽(24)이고, 이것은 정지점이다. 이들 기준점은 프린터의 캐리지상의 대응 형상부와 정합하며, 작동중에 프린트 카트리지를 프린터 내에 배치한다.
도 1, 도 2, 및 도 5를 참조하면, 참조부호(22)는 프린트 카트리지(11)를 프린터로부터 제거할 때 파지면으로서의 역할을 하는 2개의 리브(rib)를 나타낸다. 각 리브는, 프린트 카트리지 본체(12)의 측벽(25, 26)과 후방 벽(27) 사이의 공통 가장자리를 따라서 측벽(25, 26) 중 하나에 수직으로 배치된다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 참조부호(29)는 프린트 카트리지 본체(12)의 2개의 측벽(25, 26) 및 후방 벽(27)상에 배치된 기다란 지지 립(lip)을 나타낸다. 이 립은 하기에 상세히 설명하는 프린트 카트리지 본체(12)와 뚜껑(31) 사이의 가장자리를 따라 배치된다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 측벽(25, 26)상에 배치된 립(29)의 부분은 프린터에 탑재하고 그로부터 제거하는 동안 프린트 카트리지를 지지 및 안내한다. 이러한 립의 부분은 프린터의 캐리지상의 한 쌍의 대응하는 가이드 레일 또는 탑재 램프(ramp)에 결합한다. 또한, 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 프린트 카트리지 본체(12)상에 종래 구조의 가요 회로(flex circuit)(33)가 배치되어 있다. 이 가요 회로는 프린터와 프린트 헤드(15)(도 6) 사이의 전기적 상호접속을 제공하며, 인쇄하는 동안 적절한 발사 저항기(firing resistor)에 전기 에너지를 전달한다.
도 1 및 도 7을 참조하면, 참조부호(35)는 하기에서 상세히 설명하는 뚜껑(31)과 프린트 카트리지 본체(12)의 측벽(25, 26) 사이의 가장자리를 따라 배치된 다수의 파지 홈을 나타낸다. 일단 프린트 카트리지가 캐리지로부터 해제되면, 이 파지 홈은 프린터로부터 프린트 카트리지를 제거하기 위한 프린트 카트리지(11)상의 파지면으로서의 기능을 한다. 또한, 파지 홈은 관련된 프린트 카트리지가 캐리지로부터 해제되었다는 것을 표시하는 임의의 인접한 프린트 카트리지에 대한 시각적 표시로서의 역할을 한다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 참조부호(31)는 평탄한 외측면을 갖는 뚜껑을 포괄적으로 나타낸다. 또한, 이 뚜껑의 외측면의 평면은 지지 립(29)에 평행하다. 이 뚜껑(31)은 측벽(25, 26), 전방 벽(24), 및 후방 벽(27)의 가장자리를 따라 프린트 카트리지 본체(12)에 초음파 용접되어 있다. 뚜껑은 프린트 카트리지 본체(12) 내부의 잉크 저장용기 챔버내의 잉크를 밀봉한다. 또한, 뚜껑은 대기압의 공기를 잉크 저장용기 챔버의 각각에 유입시키는 3개의 통기구(vent)(40)(도 1 및 도 7)를 포함한다.
도 1 및 도 7에 도시된 바와 같이, 이 뚜껑(31) 위에는 후방 벽(27)과 뚜껑 사이의 가장자리에 근접한 위치에 버튼형 구조체(42)가 배치되어 있다. 인쇄 카트리지(11)의 평면도(도 7)에서, 이러한 구조체는 타원 형상을 갖는다. 배면도(도 3)에서, 이러한 구조체는 외측으로 개방된 원형 형상을 갖는다. 측면도(도 2, 도 5)에서, 이 구조체는 현의 형상을 갖는다. 이 구조체의 중앙은 뚜껑(31)의 외측 표면과 동일면이고, 다수의 홈(44)을 포함한다. 이 홈은 사용자를 위한 파지면으로서의 역할을 한다. 이 구조체는 프린터의 캐리지로부터 카트리지를 빼내기 위해 프린트 카트리지를 하방으로 누르는 장소를 사용자에게 표시하도록 이러한 특유한 형상을 갖는다. 그러한 하방 운동에 의해, 프린트 카트리지가 캐리지상의 래치 스프링으로부터 해제된다.
도 1 및 도 7을 참조하면, 참조부호(48)는 뚜껑(31)의 상부면상에 배치되고 또 뚜껑(31)과 프린트 카트리지 본체(12)의 전방벽(24) 사이의 가장자리로부터 이격된 섬(island)을 나타낸다. 이 섬(48)은 프린터 캐리지내에 프린트 카트리지(11)를 고정시키기 위한 래치(50)를 포함하고 있다. 도 1, 도 2 및 도 5를 참조하면, 래치(50)는 뚜껑(31) 위에 배치되지만 전방 벽(24) 위에는 배치되지 않으므로, 새로운 공구를 필요로 함이 없이 현존의 설비로 프린트 카트리지를 제조할 수 있다. 도 1, 도 2 및 도 5에 도시한 바와 같이, 래치는 래치 램프(51) 및 래치 벽(52)으로 형성된 3각형 단면을 갖는다. 래치 램프(51)는 3가지 기능을 갖는다. 즉, 프린트 카트리지(11)를 프린터에 설치할 때 사용자가 인가하여야 하는 설치 또는 잠그는 힘을 점차 증가시키고, 설치하는 동안 래치 스프링의 개방을 용이하게 하며, 그리고 프린트 카트리지가 캐리지에 정확히 안착될 때까지 프린트 카트리지(11)를 프린터의 외부로 연속적으로 가압하는 기능을 갖는다. 이러한 후자의 특징은 프린트 카트리지의 "부정확한 잠금(latching)"을 방지한다. 래치 벽(52)은 뚜껑(31)의 외측면에 대해 수직으로 배치되는 것으로서, 프린트 카트리지가 프린터의 캐리지에 정확하게 안착될 때 래치 스프링에 의해 결합되는 표면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 섬(48)은 래치 벽(52)의 후방에 배치된 래치 오목부(latch well)(54)를 추가로 구비한다. 이 래치 오목부는 프린터의 사용 수명중에 일정한 잠그는 힘을 유지하기 위해 필요할 때 래치 스프링을 뚜껑의 외측면의 아래로 이동시키는 것을 허용하는 뚜껑(31) 내의 완화 구역(relieved area)이다. 또한, 섬(48)은 래치(50)의 각 측에 배치되고 프린트 카트리지(11)를 프린터에 결합시키는 2세트의 키(56)를 구비한다.
도 1 및 도 7에 도시된 바와 같이, 전술한 프린트 카트리지는 3개의 잉크 저장용기 및 3개의 통기구(40)를 포함하지만, 하나 이상의 통기구를 갖는 하나 이상의 저장용기를 사용할 수도 있다. 이러한 프린트 카트리지용으로 계획된 프린터에서, 흑색 잉크만을 수용한 하나의 저장용기를 구비한 하나의 프린트 카트리지가 3원색을 수용한 3개의 저장용기를 구비한 제 2 프린트 카트리지에 인접하게 설치될 것이다.
또한, 전술한 바와 같은 뚜껑(31)을 필요로 하지 않는 프린트 카트리지를 사용할 수도 있다. 그러한 카트리지는 하나 이상의 저장용기를 밀봉하는 적절한 통기구를 갖는 상부 벽만을 필요로 할 것이다.
본 발명의 특정 실시예들을 설명하고 도시하였지만. 본 발명은 설명하고 도시한 특정 형태 또는 부품의 배치에 한정되지 않는다. 본 발명은 청구범위에 의해서만 한정된다.

Claims (19)

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  11. 수평 방향으로 기다랗고 그리고 수평 방향의 상대 운동에 의해서만 프린터 캐리지 내에 탑재 가능한 잉크젯 프린트 카트리지에 있어서,
    ⓐ 직사각형의 각주형 프린트 카트리지 본체를 포함하며,
    ⓑ 상기 프린트 카트리지 본체는 상기 잉크젯 프린트 카트리지의 작동중에 잉크 방울을 수직 하방으로 분출하는 수직으로 연장된 오리피스의 열을 갖는 평탄한 프린트 헤드를 지지하는 하부 벽을 구비하며, 상기 잉크젯 프린트 카트리지는 상기 하부 벽의 반대측에 그것과 평행한 상부 벽과, 상기 상부 벽과 교차하여 상기 상부 벽의 가장자리를 규정하는 수직인 전방 벽을 구비하며,
    ⓒ 상기 가장자리를 따라 상기 프린트 카트리지 본체의 상부 벽에 견고하게 부착되고, 상기 상부 벽상에 배치되며, 상기 상부 벽의 가장자리로부터 이격되어 있는 래치를 더 포함하는
    잉크젯 프린트 카트리지.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 상부 벽은 평탄한 외측면을 구비하며, 상기 래치는 상기 상부 벽의 외측면에 수직으로 배치된 래치 벽에 이르는 래치 램프를 더 포함하는
    잉크젯 프린트 카트리지.
  13. 제 11 항에 있어서,
    수평방향으로 이격되고 수직으로 연장된 한 쌍의 측벽을 더 포함하며, 상기 측벽은 상기 상부 벽과 교차하여 상기 상부 벽의 각각의 측면 가장자리를 규정하고, 각각의 상기 한 쌍의 측벽은 상기 상부 벽의 측면 가장자리를 따라 배치된 반대방향 외측으로 연장된 한 쌍의 지지 립(supporting lip)중 하나를 규정하는
    잉크젯 프린트 카트리지.
  14. 수평방향으로 탑재 가능한 잉크젯 프린트 카트리지에 있어서,
    ⓐ 수평방향으로 기다랗고 직사각형인 프린트 카트리지 본체로서, 상기 프린트 카트리지 본체에 대해 보다 긴 치수인 길이 치수를 갖는 수평방향으로 기다란 2개의 측벽과, 전방 벽과, 후방 벽을 구비하며, 상기 잉크젯 프린트 카트리지의 작동중에 잉크 방울을 수직 하방으로 분출하는 수직으로 연장된 오리피스의 열을 갖는 평탄한 프린트 헤드를 지지하는 하부 벽을 구비하는, 상기 프린트 카트리지 본체와,
    ⓑ 평탄한 외측면을 구비하고, 상기 본체에 부착되는 상부 벽과,
    ⓒ 상기 본체의 제 1 측벽상에 배치되고, 상기 상부 벽의 평탄한 외측면에 평행한 기다란 제 1 지지 립을 포함하는
    잉크젯 프린트 카트리지.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 본체의 제 2 측벽상에 배치된 기다란 제 2 지지 립을 더 포함하며, 상기 기다란 제 2 지지 립도 상기 상부 벽의 평탄한 외측면에 평행한
    잉크젯 프린트 카트리지.
  16. 수평 방향의 상대 운동만의 사용에 의해서 프린터 캐리지 내에 탑재되도록 구성된 잉크젯 프린트 카트리지에 있어서,
    ⓐ 수평방향으로 기다랗고 직사각형인 프린트 카트리지 본체로서, 수평방향으로 기다랗고 상기 잉크젯 프린트 카트리지에 대해 보다 긴 치수인 길이 치수를 갖는 2개의 측벽과, 전방 벽과, 후방 벽을 구비하는, 상기 프린트 카트리지 본체와,
    ⓑ 가장자리를 따라 상기 본체에 부착되는 상부 벽과,
    ⓒ 상기 상부 벽상에 배치되고, 상기 전방 벽, 및 상기 상부 벽과 상기 본체의 가장자리로부터 이격되어 있는 래치와,
    ⓓ 상기 잉크젯 프린트 카트리지상에 배치되고 상기 래치로부터 멀리 위치되는 파지면을 포함하는
    잉크젯 프린트 카트리지.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 2개의 측벽의 각각은 후방 벽을 갖는 공통 가장자리를 가지며, 상기 파지면은 공통 가장자리중 하나를 따라 배치된 리브인
    잉크젯 프린트 카트리지.
  18. 잉크젯 프린트 카트리지에 있어서,
    ⓐ 2개의 측벽, 전방 벽 및 후방 벽을 구비하는 직사각형의 프린트 카트리지 본체와,
    ⓑ 가장자리를 따라 상기 본체에 부착되는 상부 벽과,
    ⓒ 상기 상부 벽상에 배치되고, 상기 상부 벽과 상기 본체의 가장자리로부터 이격되어 있는 래치와,
    ⓓ 상기 잉크젯 프린트 카트리지상에 배치되고, 상기 래치로부터 멀리 위치되는 파지면을 포함하며,
    상기 파지면은 상기 상부 벽과 상기 본체 사이의 가장자리를 따라 배치된 다수의 홈을 포함하는
    잉크젯 프린트 카트리지.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 상부 벽은 평탄한 외측면을 구비하며, 상기 파지면은 상기 상부 벽의 평탄한 외측면상에 배치된 다수의 홈을 포함하는
    잉크젯 프린트 카트리지.
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