KR100725880B1

KR100725880B1 - 잉크 용기

Info

Publication number: KR100725880B1
Application number: KR1020050132792A
Authority: KR
Inventors: 야스오 고따끼; 겐따 우다가와; 슈조 이와나가
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2001-07-27
Filing date: 2005-12-29
Publication date: 2007-06-08
Also published as: KR20060005986A; JP2003103799A; SG102059A1; KR20030010569A; US6742881B2; CN1230307C; EP1279511B1; DE60217770D1; ATE352424T1; JP3809401B2; CN1405003A; DE60217770T2; EP1279511A2; US20030020790A1; EP1279511A3

Abstract

본 발명은 잉크제트 헤드에 공급되는 안료 잉크를 내부에 보유하기 위해 음압 발생 부재를 수용하는 음압 발생 부재 수용부와, 상기 잉크를 상기 잉크제트 헤드로 공급하기 위한 잉크 공급 포트와, 상기 음압 발생 부재 수용부와 주위 공기 사이에서 유체를 연통시키는 공기 배출구와, 상기 음압 발생 부재 내의 잉크가 상기 잉크 공급 포트로 유동되는 것을 부분적으로 차단하는 잉크 차단부를 포함하고, 상기 잉크 차단부를 제외하고는 유체 연통이 가능하고, 상기 음압 발생 부재 수용부 내에서 잉크 공급 포트를 향해 잉크가 유동되는 일반적인 방향을 가로지르는 비연통부의 단면적이 50% 이상으로 된 잉크 용기를 제공한다.

잉크제트 헤드, 음압 발생 부재, 음압 발생 부재 수용부, 공기 배출구, 잉크 차단부

Description

잉크 용기 {INK CONTAINER}

도1은 흡수 부재를 함유하고 잉크 내의 안료가 침강되는 잉크 용기의 개략 단면도.

도2는 안료계 잉크의 안료 농도 구배 및 잉크 용기 구조를 도시하기 위한 본 발명의 제1 실시예에서의 잉크 용기의 개략 단면도.

도3은 잉크 용기를 조립하기 위한 방법의 예를 도시하기 위한 본 발명의 제1 실시예에서의 잉크 용기의 개략 분해 단면도.

도4는 잉크 용기를 조립하기 위한 또 다른 방법을 도시하기 위한 제1 실시예에서의 잉크 용기의 개략 분해 단면도.

도5는 잉크 용기를 조립하기 위한 다른 방법을 도시하기 위한 제1 실시예에서의 잉크 용기의 개략 분해 단면도.

도6은 잉크 용기를 조립하기 위한 다른 방법을 도시하기 위한, 제1 실시예에서의 잉크 용기의 개략 분해 단면도.

도7은 안료계 잉크의 안료 농도 구배 및 잉크 용기 구조물을 도시하기 위한, 본 발명의 제2 실시예에서의 잉크 용기의 개략 단면도.

도8은 안료계 잉크의 안료 농도 구배 및 잉크 용기 구조물을 도시하기 위한, 본 발명의 제3 실시예에서의 잉크 용기의 개략 단면도.

도9는 잉크 용기 구조물을 도시하기 위한, 본 발명의 제4 실시예에서의 잉크 용기의 개략 단면도.

도10은 잉크 용기 구조물을 도시하기 위한, 본 발명의 제4 실시예에서의 잉크 용기의 변형예를 도시한 개략 단면도.

도11은 잉크 용기 구조물을 도시하기 위한, 본 발명의 제5 실시예에서의 잉크 용기의 개략 단면도.

도12는 흡수 부재 구조물을 도시하기 위한, 본 발명의 제5 실시예에서의 흡수 부재의 개략 단면도.

도13은 본 발명의 제5 실시예에서의 흡수 부재의 개략 단면도로서, 도13의 (a)는 복수개의 블록으로 제조된 흡수 부재의 예이며, 도13의 (b)는 복수개의 블록으로 제조된 흡수 부재의 또 다른 실시예이며, 도13의 (c)는 복수개의 블록으로 제조된 흡수 부재의 또 다른 실시예를 도시한 도면.

도14는 본 발명의 제5 실시예에서의 잉크 용기의 개략 단면도로서, 도14의 (a)는 잉크 용기가 중력 방향으로 아래로 지시된 잉크 출구를 구비하고, 장시간 동안 사용되지 않은 채로 유지된 후에 안료계 잉크의 안료 농도 구배를 도시하고 있으며, 도14의 (b)는 잉크 용기가 측면으로 지시된 잉크 출구를 구비하고, 장시간 주기동안 사용되지 않은 채로 유지된 후에 안료계 잉크의 안료 농도 구배를 도시하고 있는 도면.

도15는 본 발명의 제1 실시예에서의 잉크 용기의 단면도로서, 도15의 (a)는 잉크 용기를 화상 형성 장치로 장착한 후 도14의 (a)에 도시된 잉크 용기에서의 잉 크 유동을 도시한 도면이며, 도15의 (b)는 잉크 용기를 화상 형성 장치로 장착한 후 도14의 (b)에 도시된 잉크 용기에서의 잉크 유동을 도시한 도면.

도16은 그 구조를 도시하기 위한 것으로서, 본 발명의 제6 실시예에서의 잉크 용기의 단면도.

도17은 그 구조를 도시하기 위한 것으로서, 본 발명의 제6 실시예에서의 흡수 부재의 단면도.

도18은 본 발명의 제6 실시예에서의 흡수 부재의 단면도로서, 도18의 (a)는 복수의 블록으로 형성된 흡수 부재의 일예를 도시한 도면이며, 도18의 (b)는 복수의 블록으로 형성된 흡수 부재의 다른 예이며, 도18의 (c)는 복수의 블록으로 형성된 것으로 잉크 용기로 배치된 후의 도18의 (b)에 도시된 흡수 부재에서의 안료 분포를 도시한 도면.

도19는 본 발명의 제6 실시예에서의 잉크 용기의 단면도로서, 도19의 (a)는 중력 방향에서 하향으로 뾰족한 잉크 출구를 갖춘 것으로, 잉크 용기가 장시간 동안 사용되지 않은 채 남겨진 후의 안료계 잉크의 안료 농도 구배를 도시한 도면이며, 도19의 (b)는 측방향으로 뾰족한 잉크 출구를 갖춘 것으로, 잉크 용기가 장시간 동안 사용되지 않은 채 남겨진 후의 안료계 잉크의 안료 농도 구배를 도시한 도면.

도20은 본 발명의 제6 실시예에서 잉크 용기의 단면도로서, 도20의 (a)는 잉크 용기가 화상 형성 장치로 장착된 후 도19의 (a)에 도시된 잉크 용기에서의 잉크 유동을 도시한 도면이며, 도20의 (b)는 잉크 용기가 화상 형성 장치로 장착된 후 도19의 (b)에 도시된 잉크 용기에서의 잉크 유동을 도시한 도면.

도21은 그 구조를 도시하기 위한 것으로, 본 발명의 제7 실시예에서의 잉크 용기의 단면도.

도22는 그 구조를 도시하기 위한 것으로, 본 발명의 제7 실시예에서의 흡수 부재의 분해도.

도23은 그 구조를 도시하기 위한 것으로, 본 발명의 제7 실시예에서의 흡수 부재의 변형예를 도시한 사시도.

도24는 그 구조를 도시하기 위한 것으로, 도23에 도시된 흡수 부재를 형성하는 데 사용된 흡수 부재 블록의 다른 변형예를 도시한 사시도.

도25는 그 구조를 도시하기 위한 것으로, 도23에 도시된 흡수 부재를 형성하는 데 사용된 흡수 부재 블록의 또 다른 변형예를 도시한 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

101 : 외부 쉘

102 : 음압 발생 부재

103 : 잉크 도입 부재

104 : 잉크 출구

105 : 대기 입구

106 : 리브

107 : 잉크 차단부

108 : 잉크 통로

109 : 안료계 잉크

110a, 110b: 음압 발생 부재 보유 챔버

본 발명은 잉크제트 프린터 등에 의해 사용된 잉크제트 헤드로 공급되어질 잉크를 보유하기 위한 흡수 부재를 내장하는 잉크 용기에 관한 것이다. 구체적으로는, 안료계 잉크(pigment-based ink)를 만족스럽게 사용할 수 있도록 개선된 잉크 용기에 관한 것이다.

잉크를 잉크제트 헤드에 공급하기 위한 잉크 용기는 잉크 용기 내에 배치된 잉크 보유 부재의 잉크 보유력이 잉크제트 헤드의 잉크 배출 특성에 필요한 잉크 공급 압력을 발생시키는데 사용되도록 구성되고, 잉크 용기 내의 잉크 표면의 위치와 잉크제트 헤드의 배출 오리피스의 위치 사이의 압력 차에 의해 발생된 압력이 잉크 공급 튜브를 통해 잉크를 공급하기 위한 압력으로서 사용되도록 구성된다.

최근에, 개인용 컴퓨터는 널리 사용되게 되었고, 개인용 컴퓨터 사용의 확대와 함께 프린터는 널리 사용되고 있다. 프린터 크기의 감소에 대한 요구가 있으며, 따라서 많은 양의 프린터가 상기 구조를 갖춘 잉크 용기를 사용하고 있고, 잉크 보유 부재의 잉크 보유력이 이용된다. 잉크 용기 내에 위치된 잉크 보유 부재의 재료로서는, 일반적으로, 발포 폴리우레탄 또는 PP 섬유가 잉크 보유 부재 비용 및 잉크 보유 부재와 잉크 사이의 접촉 상태를 고려하여 사용되어 진다. 이러한 재료의 많은 미세 구멍 또는 미세 간극은 잉크 보유력으로서의 기능을 하는 모세관력을 발생시킨다. 발색성, 배출 안정성 및 잉크 용기가 오랜 기간동안 사용되지 않은 채로 있으면 잉크 출구에 인접한 잉크 흡수 부재의 부분 내의 잉크가 마르고, 고형화되는 등의 문제에 대한 대응책을 고려하여, 염료계 잉크가 위에 설명된 바와 같이 구성된 잉크 보유 부재 내로 채워지는 잉크로서 오랫동안 사용되었다.

최근에는, 심지어 잉크제트에 의해 제작된 인쇄가 인쇄 밀도, 발색성 및/또는 환경 요소에 대한 저항의 관점에서 레이저 빔 프린터(LBP)에 의해 제작된 인쇄에 필적하게 되도록 요구되기 시작했다. 구체적으로는, 검정 잉크는 통상의 기록 용지 상에 문자를 기록함으로써 생성된 인쇄의 광학적 밀도의 측면에서 개선되어 질 것이 요구된다.

착색제로서 염료를 사용하는 잉크를 이용하면, 염료의 특성 때문에 상기 광학적 밀도를 개선시키는 것이 어렵다. 또한, 착색제로서 염료 사용 잉크는 방수 및 차광(light-proofing) 측면에서 충분히 만족할 수 있도록 개선되지 않았다. 그러므로, 염료계 잉크의 상기 문제점을 해결하기 위해서, 잉크제트 기록을 위한 기록 용지, 더 구체적으로는, 잉크 포착층이 제공된 통상의 기록 용지를 사용하는 것이 제안되었다. 그러나, 이러한 기록 용지는 통상의 기록 용지보다 가격이 매우 높다. 그러므로, 저렴한 통상의 기록 용지를 사용하면서 화질을 개선시키기 위한 방법에 대한 요구가 있어 왔다.

기록 용지의 표면 상에 화질을 높이는 몇 가지 방법이 있고, 잉크 밀도는 잉크가 배출됨과 동시에 잉크 처리제를 배출함으로써 개선된다. 그러나, 이러한 방 법의 사용은 기록 장치 자체의 크기를 증가시키고, 잉크 처리제의 비용이 전체 비용에 추가된다. 그러므로, 이러한 방법을 사용한 기록 장치의 사용은 특별한 목적에 국한된다.

그러므로, 잉크를 위한 착색제로서 안료의 사용이 제안되었다. 안료가 잉크의 착색제로서 사용되면, 안료 특성 때문에 광학 밀도를 증가시키기가 상대적으로 용이하다. 또한, 안료는 방수성에 있어서 염료에 비해 월등하다. 그러므로, 출력 문서 등을 위해 주로 사용되는 기록 장치를 위한 검정 잉크용 착색제로서 안료를 사용하는 기회가 증가되었다.

또한, 최근에, 착색제의 선택은 컬러 잉크의 분야에서도 염료로부터 안료로 이동되는 것처럼 보인다.

안료계 잉크의 경우, 다음에 설명되는 문제가 있다. 잉크 용기의 잉크가 착색제로서의 안료 및 안료가 분산되어지는 액체 매체를 포함하는 잉크이고, 잉크 용기가 오랫동안 교란되지 않은 채로 있으면, 안료가 염료 등보다 분자량이 더 크므로, 안료는 중력에 의해 영향을 받아 침강된다. 결과적으로, 잉크 용기 내의 착색제 농도는 비균일해진다. 여기에서, 침강이란 중력에 의해 미세 입자들이 가라앉는 현상을 의미한다. 미세 입자는 덩어리로 되지 않게 제공되어, 미세 입자가 침강되는 비율은 입자가 중력 방향으로 침강하는, 아래에 주어진 스토크 방정식(Stoke equation)에 의해 얻어질 수 있는 속도와 입자의 브라운 운동 사이의 관계에 의해 결정된다.

스토크 방정식 :

(식1)

Vs = 2a(ρ- ρ₀)g/9η

Vs : 설정 속도

a : 입자 반경

ρ: 입자 농도

ρ₀ : 용매

g : 중력 가속도

η: 용매 점도

브라운 운동 :

(식2)

X = (Rtt/3πNA ρa)

X : t 시간 동안 이동한 입자의 평균 거리

R : 가스 상수

T : 절대 온도

NA : 아보가드로수

η: 용매 점도

a : 입자 반경

위에서 주어진 스토크 방정식에 의해 얻어진 설정 속도가 브라운 운동으로부터 나온 분산을 압도하게 되면 미세 입자는 침강된다.

또한, 잉크 용기는 주위 공기에 잉크 용기의 내부 공간을 연결하기 위한 공기 통기구가 제공되어, 잉크 용기의 잉크 내의 증발 요소가 공기 통기구를 통해 증발되도록 한다. 그러므로, 시간이 지나면, 착색제 농도는 증가하고 잉크 용기 내의 착색제 농도의 비균일성이 부가된다. 구체적으로, 통기구가 잉크 출구가 존재하는 표면에 대향하는 표면과 다른 표면 내에 있으며, 착색제 침강 및 잉크 요소 증발에 의해 유발된 잉크 출구의 인접부에서의 착색제 농도의 증가는 더욱 뚜렷해진다.

안료계 잉크가 주머니형 내부 용기에 직접 보유되고, 흡수 부재 등에 흡수되지 않고, 부압이 판 스프링 등을 사용하여 발생되는 잉크 용기의 경우, 주머니형 내부 용기 내의 안료는 기록 작동으로 인한 캐리지의 스캐닝 운동을 이용함으로써 용이하게 휘저어질 수 있다. 그러므로, 상기 안료 침강은 심각한 문제가 되지 않는다.

그러나, 잉크 용기의 경우, 전체 내부 공간은 발포 폴리우레탄, PP 섬유 등과 같은 흡수성 재료로 채워지고, 흡수성 재료의 잉크 보유력은 안료 분산을 실질적으로 억제한다. 그러므로, 잉크 용기는 교란되지 않고 방치되는 동안, 흡수성 재료 내의 안료 분산은 비균일해진다. 이러한 유형의 잉크 용기의 경우, 일단 안료 분산이 비균일해지면, 착색제를 순간적으로 다시 분산시키는 것은 사실상 불가능하다. 예를 들어, 잉크 용기가 오랜 기간동안 잉크제트 기록 장치에 장착되어 사용되지 않은 채로 남게되면, 안료는 침강된다. 그 결과, 중력 방향에 의해 잉크 용기의 하부벽에 위치된 잉크 출구부의 인접부에서 잉크의 안료 농도가 증가하는 반면, 잉크 용기의 상단부의 잉크에서의 안료 농도는 감소한다. 기록 동작이 이러한 상태로 실행되면, 기록 헤드는 잉크 소비의 초기에 더 높은 안료 농도를 갖는 잉크를 분출하는 반면, 잉크 소비의 후반에는 더 낮은 안료 농도를 갖는 잉크를 분출한다.

도1은 프린터에서 잉크 용기가 인쇄 위치에서 교란하지 않는 것에 기인하는 비균일 안료 분포를 도시하는 개략적인 도면이다. 이 도면에서, 실제로는 안료 농도 구배가 연속적일지라도 편의상 잉크 용기의 내부 공간은 안료 농도가 상이한 4개의 영역(K, L, M 및 N)으로 분할된다. 본 발명의 발명자의 지식에 따르면, 4 %의 잉크의 초기 안료 농도로 잉크 용기는 비기록 위치에서 교란되지 않는, 즉 잉크 용기에서 어떠한 잉크 흐름도 발생하지 않을 때, 잉크에서의 안료 농도는 다음과 같은 표에 주어진 안료 농도 패턴을 달성하면서 비균일하게 된다.

표

	0.5 Yr	1 Yr	2Yrs
K	2 %	1.5 %	1 %
L	3.5 %	4 %	3 %
M	5.5 %	6 %	8 %
N	6 %	8 %	11 %

인쇄 동작이 이러한 상태로 실행되면, 인쇄 초기 단계에서는 N 영역에서의 잉크가 초기 단계에서 사용되므로 매우 높은 안료 농도 레벨을 갖는 화상이 형성되는 반면, 잉크 용기로부터의 잉크 소비의 후반기에는 K 영역에서의 잉크가 소비되어, 매우 낮은 안료 농도 레벨을 갖는 화상을 형성한다. 또한, N 영역에서의 잉크, 즉 상기 설명된 상태로 잉크 용기로부터의 잉크 소비의 초기에 사용된 잉크를 사용하면서 매우 낮은 듀티(duty)로 인쇄 작동이 실행된 후 긴 시간동안 이러한 잉 크 용기가 미사용되면, 잉크 출구 및 그 인접부는 잉크가 잉크 출구 및 그 인접부에 응고되고 부착되는 문제를 악화시키면서 매우 높은 안료 농도의 레벨을 갖는 잉크로 가득차게 된다. 이 결과로서, 프린터에서의 회복 시스템에 의한 인쇄 성능을 회복시키는 것은 불가능하게 된다. 이러한 두 가지 현상들은 인쇄 밀도에 관한 최근의 요구에 비추어 해결되어야 할 큰 문제점들이다.

또한, 잉크 용기가 개별적으로 운송되는 것은 관행이다. 따라서, 긴 시간동안 적재 또는 저장 선반 상에서 잉크 용기가 동일한 위치에 놓여질 때, 상기 설명된 것과 유사한 안료 분포가 발생한다. 특히, 잉크 분출 방향이 중력 방향과 평행하게 하면서 잉크 용기가 연속적으로 교란되지 않으면, 상기 설명된 것과 같은 문제를 갖는 현상들이 잉크 용기를 구입한 직후 사용하는 동안 발생한다. 잉크 용기가 옆으로 위치되게 하거나, 또는 잉크 용기가 적재되거나 또는 판매용으로 저장 선반에 유지되는 동안 소정의 시간에 한번 잉크 용기 자세를 변화시킴으로써 이러한 문제점들은 다루어질 수 있다. 그러나, 이러한 작동을 실행하도록 판매원에게 기대하는 것은 비현실적이다.

특히, 상기 설명된 안료 침강의 문제와 같은 흡수 부재를 포함하는 용기에 관한 문제점에 대한 대응책은, 예를 들어 일본특허 공개평 제2001-030513호에 개시된다. 이 출원은 잉크 용기와 헤드를 연결하는 잉크 통로에 복수의 돌출부들을 위치시킴으로써 균일한 안료 분포가 되게 하는데 목적이 있어서, 잉크가 잉크 용기로부터 헤드로 공급되는 동안 잉크가 교반된다. 이 출원은 잉크 용기에서 안료 분포의 편중이 과도하지 않을 때 효과적이지만, 긴 시간동안 잉크 용기가 저장 상태로 유지되거나, 또는 미사용한 상태로 있게 되는 동안에 안료 분포가 비균일하게 되는 잉크 용기의 경우에는 만족스러운 대응책이라 할 수 없다.

일본특허 공개평 제2001-260377, 제2001-260378 및 제2001-260379호(USAA2001026306호)는 안료가 잉크 용기의 잉크 출구의 인접부에 침강하는 양을 제어하기 위한 구조가 잉크 용기에 제공되는 것에 따른 잉크 용기 기술들을 개시한다. 특히, 일본 특허 공개평제2001-260378호는 안료계 잉크에서의 착색제 침강이 잉크 출구의 인접부에서의 좌측 및 우측 반부에서 교대로 구획벽들을 위치시킴으로써 방지되는 구조적인 장치를 개시한다. 이러한 구조적인 장치의 제공으로 인해, 안료가 침강하는 공간의 크기가 감소되어 안료 분포에서의 변화량이 감소된다. 또한, 잉크가 기록 헤드에 제공될 때, 구획벽들 주위로 잉크가 우회하도록 하여 교반되게 한다. 결과적으로, 안료 분포는 균일하게 된다.

그러나, 잉크 용기의 좌측 및 우측 반부에 교대로 배치되는 구획벽들은 대향벽들로 절반만 연장된다. 따라서, 구획벽들이 연장되지 않는 잉크 용기 부분, 즉 잉크 용기 반부는 구획벽들의 효과를 얻을 수 없다. 또한, 잉크 출구부의 크기가 잉크 용기의 절반 크기인 경우에, 구획벽들의 장착 및 잉크 용기로부터 잉크 이송으로 기인하는 잉크 유동에 의해 발생된 교반 효과는 구획벽이 없는 잉크 용기 부분에서는 완전하지 않다.

본 발명은 해결되어야 하는 상기 설명된 종래 기술의 문제점들을 고려되며, 그 주요 목적은 안료계 잉크에서 안료 침강을 제어하여서 고품질 화상들을 형성하 는 잉크제트 기록 장치에 의해 이용될 수 있는 잉크 용기를 제공하게 되는 것이다.

상기 목적을 달성하도록 본 발명은 잉크제트 헤드에 공급되는 안료계 잉크가 충진되는 음압 발생 부재를 포함하는 음압 발생 부재 보유부, 잉크제트 헤드에 잉크를 공급하는 잉크 출구, 음압 발생 부재 보유부를 주위 공기에 연결시키는 통기구, 추가적으로 하나 또는 복수의 잉크 차단부들을 포함하는 잉크 용기를 제공하며, 잉크 차단부들은 잉크 출구로 유동하는 잉크를 위한 직로를 차단하고, 또한 음압 발생 부재를 부분적으로 구획하는 방식으로 연장되며, 잉크 차단부에 의해 생성된 인접한 2개의 음압 발생 부재들은 잉크 통로를 통해 서로 연결되며, 각 잉크 차단부들은 잉크 출구에 대해 직선 잉크로에 수직한 평면에서 잉크 용기 단면적의 50% 이상을 차지한다.

또한, 잉크 용기는 잉크제트 헤드에 공급되어질 안료계 잉크가 채워진 음압 발생 부재를 포함하는 음압 발생 부재 보유부, 잉크제트 헤드에 잉크를 공급하기 위한 잉크 출구, 주위 공기에 음압 발생 부재 보유부를 연결하고 사용 중에는 중력 방향 하부에 놓여진 부분에 부착되는 공기 배출구를 포함하며, 잉크 통로를 구비한 단일 또는 복수개의 잉크 차단부를 더 포함하며, 잉크 차단부는 음압 발생 부재를 분할하기 위한 방식으로, 중력 방향에 대해 수직인 방향으로 연장되며, 각각의 잉크 차단부는 중력 방향에 수직인 평면에서 잉크 용기의 50% 이상의 단면적을 차지한다.

음압 발생 부재를 보유하기 위한 음압 발생 부재 보유 챔버는 잉크가 침투하지 않는 단일 또는 복수 부분 또는 잉크 차단부에 의해 복수개의 블록으로 분할된다. 따라서, 잉크 용기 내의 음압 발생 부재의 각각의 블록의 높이는 잉크가 침투하지 않는 부분 또는 잉크 차단부에 의해 분할되지 않은 음압 발생 부재의 높이보다 낮다. 따라서, 잉크 용기가 장시간동안 교란되지 않은 상태로 방치될 때 발생하는 안료 침강에 의해 안료계 잉크가 함유된, 잉크 용기 내에 음압 발생 부재의 상부 및 바닥부 사이에서 발생된 안료 농도의 차이는 작다.

음압 발생 부재는 잉크가 침투하지 않는 부분 또는 잉크 차단부에 의해 발생될 수 있는 복수개의 실질적으로 분리된 블록 중 인접한 두 개의 블록은 잉크 통로 부분을 통해 연속하는 단일 부분 부재일 수 있다. 이러한 구조적 배열은 잉크제트에 잉크 공급을 제공하고, 음압 발생 부재의 잉크 통로 단면이 인접한 두 개의 블록과 연속함으로 인해 잉크 유동은 두 개의 블록 사이의 잉크 통로에서 차단되지 않는다. 더욱이, 음압 발생 부재는 잉크가 침투하지 않는 부분 또는 잉크 차단부에 의해 인접한 음압 발생 부재로부터 분리된 복수개의 분리된 소형 음압 발생 부재로 제조될 수 있다. 이러한 경우에, 이러한 조립체가 잉크 통로를 통해 연속 잉크 유동을 보장하기 때문에 잉크 통로에 근접할수록 음압 발생 부재의 모세관력이 커지도록 구조적 배열이 형성되는 것이 바람직하다.

잉크가 침투하지 않는 복수개의 부분 또는 잉크 차단부가 잉크 용기 내에 배치되는 경우에는, 음압 발생 부재의 잉크 통과 부분, 즉 잉크 이송 방향 또는 중력 방향에 수직인 평면상에 잉크가 침투하지 않는 부분 또는 잉크 차단부에 의해 차단되지 않은 채로 방치된 음압 발생 부재의 부분의 돌출부가 일지하지 않도록 구조적 배열이 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 경우에, 음압 발생 부재 보유 챔버가 예를 들어 잉크가 침투하지 않는 두 부분 또는 두 잉크 차단부에 의해 세 개의 단면으로 수직으로 분할된다면, 중간 및 바닥 음압 발생 부재 보유 챔버 사이의 잉크 통로 부분 내의 압력 헤드는 중간 음압 발생 부재 보유 챔버 내의 음압 발생 부재에 의해서만 발생된 압력 헤드와 동일하며, 즉, 상부 음압 발생 부재 보유 챔버의 음압 발생 부재 단면의 압력 헤드는 중간 및 바닥 음압 발생 부재 보유 챔버 사이에 잉크 통로 부분을 적용하지 않는다. 따라서, 이러한 잉크 통로에 상응하는 음압 발생 부재의 부분의 상부 및 바닥 부분 사이의 안료 농도의 차이는 압력 헤드의 감소된 양에 상응하는 양만큼 적어진다.

더욱이, 잉크가 침투하지 않는 부분 또는 잉크 차단부는 잉크 이송 방향 또는 중력 방향에 대해 소정의 미리 지정된 각도에 수직이거나 경사지게 된다.

본 발명은 잉크 용기 및 잉크제트 헤드를 일체식으로 포함하는 카트리지뿐만 아니라 잉크제트 헤드로부터 분리될 수 있는 잉크 용기에 적용될 수 있으며, 사용자에 의해 교환될 수 있다.

본 발명의 이러한 목적 및 또 다른 목적, 특성 및 이점은 첨부된 도면과 결부시켜 본 발명의 바람직한 실시예의 설명으로부터 보다 명백해질 것이다.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예를 보다 상세히 설명한다.

(제1 실시예)

도2의 (a)는 본 발명의 제1 실시예에서의 잉크 용기의 단면도이다.

본 실시예에서의 잉크 용기는 외부 쉘(101)과, 잉크가 투과할 수 있는 것으로 내부에 잉크를 보유할 수 있고 음압을 발생시킬 수 있는 음압 발생 부재(102)와, 잉크를 상기 음압 발생 부재(102)로부터 도시되지 않은 기록 헤드로 도입하기 위한 잉크 도입 부재(103)와, 잉크 출구(104)와, 대기를 외부 쉘로 유입하기 위한 대기 입구(105)와, 음압 발생 부재(102)를 고정하기 위한 것으로 외부 쉘(101)에 내부 공기 완충 챔버를 제공하는 복수의 리브(106)를 포함한다.

또한, 상기 잉크 용기는 외부 쉘(101)에 있고, 중력 방향(g)에 수직한 방향으로 외부 쉘의 측벽들 중 하나로부터 연장되는 잉크 차단부(107)를 갖는다. 잉크 차단부(107)는 실질적으로 음압 발생 부재(102)를 제1 음압 발생 부재(102a)와 제2 음압 발생 부재(102b)로 분할하고, 상기 음압 발생 부재(102)를 보유하는 음압 발생 부재 보유 챔버(110)를 제1 보유 챔버(110a)와 제2 보유 챔버(110b)로 분할한다. 다시 말해서, 잉크 차단부(107)는 실질적으로 음압 발생 부재(102)와 음압 발생 부재 보유 챔버(110)를 각각 상부와 하부로 분할한다. 여기서 잉크 차단부(107)는 음압 발생 부재 보유 챔버(110)를 두 개의 분리부로 완전하게 분할하는 것은 아니며, 상부 및 하부 보유부(110a, 110b)는 잉크 통로(108)를 통해 연속적이라는 것을 알아야 한다. 잉크 차단부(107)는 외부 쉘(101)의 수평 섹션의 영역의 관점에서 50% 이상의 외부 쉘의 내부 공간을 분할하도록 구성된다. 상기 잉크 통로(108)의 단면은 매우 작은 것이 바람직하다.

도2의 (b)는 최종 잉크 용기 즉, 안료계 잉크(109)의 소정량이 음압 발생 부재(102)의 투과된 후 도2의 (a)에 도시된 잉크 용기의 단면도이다. 이 도면에서, 비록 안료 농도 구배가 세 개의 레벨에서 변화가 없더라도 잉크 용기에서의 안 료 농도 구배는 해칭 라인 밀도로 구별된 세 개의 레벨로 도시되고, 이것은 연속적이다.

도2의 (b)로부터 명백해지듯이, 상부 및 하부 음압 발생 부재 보유 챔버(110a, 110b) 즉, 제1 및 제2 음압 발생 부재 보유 챔버는 잉크 통로(108)를 통해 서로에게 연결된다. 따라서, 상기 제1 음압 발생 부재(102a)에서의 잉크는 기록 헤드로 공급된다.

만일, 안료계 잉크를 보유하는 잉크 용기가 장시간동안 동일한 자세로 사용되지 않은 채 남겨진다면, 보다 큰 분자량의 안료가 바닥에 침강되어 이전에 설명한 것처럼 바닥에 근접할수록 안료 농도가 높아지는 이러한 안료 분포를 달성한다. 도1에 도시된 종래 기술에 따른 잉크 용기의 일예의 경우에서, 잉크 용기에서의 흡수 부재의 상부 및 하부 사이의 안료 농도의 차이는 크다.

이에 반해, 도2의 (b)에 도시된 실시예에서의 잉크 용기의 경우에서, 잉크 용기에서의 흡수 부재의 상부 및 하부 사이의 안료 농도의 차이는 비교적 다음의 이유 즉, 음압 발생 부재(102)는 잉크 차단부(107)에 의해 제1 및 제2 음압 발생 부재(102a, 102b)로 분할되거나 또는 상부와 하부 음압 발생 부재로 분할되는 이유로 인해 작아진다. 결국, 제1 및 제2 음압 발생 부재(102a, 102b)의 높이(h1, h2)는 대략적으로 음압 발생 부재 보유 부재(110) 또는 음압 발생 부재(102)의 높이(h)의 절반이다. 음압 발생 부재(102)의 높이(h)의 절반인 높이(h1, h2)를 구비함으로써, 음압 발생 부재(102)에서의 안료가 침강하는 방향에서의 제1 및 제2 음압 발생 부재(102a, 102b)의 압력 헤드는 음압 발생 부재(102)의 헤드 압력의 절반이며, 따라서, 각각의 음압 발생 부재(102a, 102b)에서의 상부 및 하부 사이의 안료 농도의 차이는 보다 작아진다. 따라서, 장기간동안 사용되지 않은 채 남겨진 잉크 용기로부터 도입된 잉크가 화상을 형성하는데 사용될 때에도, 화상 형성의 개시 및 종결 사이의 안료 농도에서의 차이는 비교적 작아져서 고화질 화상을 기록할 수 있게 한다.

이러한 효과를 향상시키기 위해, 잉크 차단부(107)는 대향 벽의 절반(50%)보다 적지 않게 잉크 용기의 측벽들 중의 하나로부터 연장하고, 그 잉크 통로(108)는 전술된 바와 같이 매우 작은 것이 바람직하다. 명백히, 잉크 차단부(107)의 연장 및 그 잉크 통로(108)의 크기는 각각 잉크를 기록 헤드에 공급하는 잉크 유동이 역으로 영향을 받지 않는 범위 내에 있어야 한다.

이러한 실시예에서, 잉크 차단부(107)는 외부 쉘(101)의 일체형 부분이다. 그러나, 이러한 형상은 의무적인 것은 아니다. 예를 들어, 외부 쉘로부터 분리된 평판 또는 시트의 일 피스는 음압 발생 부재(102)의 상부와 하부 부분 사이에 위치될 수 있다. 더욱이, 일 피스의 섬유질 재료를 음압 발생 부재로서 사용할 때 일 피스의 수지 시트를 음압 발생 부재에 열용접하거나 섬유질 음압 발생 부재 그 자체를 열처리하여 섬유질 음압 발생 부재의 표면을 가로질러 필름을 형성함으로써 잉크 차단부(107)를 형성하는 것이 가능하다.

다음, 도3 내지 도6에 대해, 이러한 실시예에서 잉크 용기를 조립(제조)하는 방법의 예가 설명된다.

먼저, 도3에서 잉크 용기의 경우에, 그것의 음압 발생 부재(102)는 제1 및 제2 음압 발생 부재(102a, 102b)를 구비하고, 이것은 서로에게 완전히 분리되어 있다. 더욱이, 잉크 용기의 외부 쉘은 4개의 분리된 부재, 즉 상부 부재(112), 잉크 출구(104)를 갖는 하부 부재(113), 외부 쉘의 측벽들 중의 하나가 되는 제1 측면 부재(111a) 및 그것의 일체형 부분으로서 잉크 차단부(107)를 갖는 제2 측면 부재(111b)로 형성된다.

다음, 도3에 도시된 바와 같이 구성된 잉크 용기가 조립되는 순서가 설명된다.

처음, 제1 및 제2 측면 부재는 잉크 통로(108)뿐 아니라 제1 및 제2 음압 발생 부재 유지 챔버(110a, 110b)를 형성하도록 연결된다. 다음에, 제1 및 제2 음압 발생 부재(102a, 102b)는 상부 및 하부 측면으로부터 각각 제1 및 제2 음압 발생 부재 유지 챔버(110a, 110b) 내에 위치된다. 다음에, 상부 및 하부 부재(112, 113)는 잉크 용기를 완성하도록 제1 및 제2 측면 부재(111a, 111b)에 용접된다.

도4에 도시된 잉크 용기는 그의 음압 발생 부재가 도3에 도시된 것처럼 두 개의 분리된 구역을 갖는다는 점에서 도3에 도시된 용기에 유사하다. 그러나, 도4의 잉크 용기의 외부 쉘이 제조용으로 복수의 부재로 분할되는 방식이 도3의 잉크 용기의 외부 쉘과 상이하다. 다시 말해, 도4는 이러한 변경의 일예를 도시한다. 더욱 상세히 설명하면, 도4의 잉크 용기는 두 개의 분리된 구역, 즉 대기 입구(105)를 구비한 상부벽(130)과 잉크 출구(104)를 구비한 하부벽(131)과 측벽들을 일체형으로 포함하는 제1 부재(121) 및 잉크 차단부(107)와 측벽을 일체형으로 포함하는 제2 부재(122)로 형성된다.

다음, 도4에 도시된 바와 같은 구성된 잉크 용기가 조립되는 순서가 설명된다.

도4의 잉크 용기의 경우에, 제2 부재(122)는 잉크 차단부(107)가 제1 및 제2 음압 발생 부재들(102a, 102b) 사이에 삽입될 수 있도록 제1 및 제2 음압 발생 부재(102a, 102b)를 제1 부재(121) 안으로 삽입한 후에 제1 부재에 부착될 수 있거나, 또는 제2 부재(122)는 제1 및 제2 음압 발생 부재(102a, 102b)를 제2 부재(122)에 유지하면서 제1 부재(121) 안으로 삽입될 수 있다.

잉크 용기가 제조용으로 복수개의 편으로 분리되는 잉크 용기 구조면에서, 도5에 도시된 잉크 용기는 도3의 잉크 용기와 동일하다. 그러나, 도5의 잉크 용기의 경우에, 음압 발생 부재(102)는 단일편 부품이다. 다시 말해, 도5는 이러한 실시예의 변경의 다른 일예를 도시한다. 더욱 상세히 설명하면, 도5의 음압 발생 부재(102)가 단일편 부품이지만, 도2에 도시된 잉크 용기를 작동하도록 잉크 차단부(107)가 삽입되는 절단부(102c)가 구비되고, 음압 발생 부재(102)는 서로로부터 사실상 분리된 상부 및 하부 부분을 포함한다.

다음, 도5에 도시된 바와 같이 도5의 잉크 용기가 조립되는 순서가 설명된다.

도5의 잉크 용기의 경우에, 제2 부재(122)는 음압 발생 부재(102)를 제1 부재(121) 안으로 삽입시키고 잉크 차단부(107)를 음압 발생 부재(102)의 절단부(102c) 안으로 삽입시킨 후 제1 부재에 부착될 수 있거나, 또는 제2 부재(122)는 잉크 차단부(107)를 음압 발생 부재(102)의 절단부(102c) 안으로 삽입시킨 후 제2 부재(122)에 음압 발생 부재(102)를 유지시키는 동안 제1 부재(121) 안으로 삽입될 수 있다.

상술된 바와 같이 단일-피스 음압 발생 부재(102)를 사용하는 장점에 대해, 부품 수가 감소되고, 차례로 잉크 용기 제조 원가를 감소시킨다.

더욱이, 음압 발생 부재의 상부 및 하부 부분은 잉크 통로를 관통해 완전히 연속적이고, 잉크가 기록 헤드에 공급되는 잉크 통로를 관통해 부드럽게 유동하고 잉크 유동이 잉크 통로에서 방해받지 않도록 하는 것을 보증한다.

도6에 도시된 잉크 용기는 본 발명의 이러한 실시예의 변경의 다른 예이다. 외부 쉘은 4개의 분리된 부품, 즉 상부 부재(112), 하부 부재(113), 제1 측면 부재(111a) 및 제2 측면 부재(111b)로 형성되고, 이것은 도3에 도시된 것들과 동일한 반면에 그것의 음압 발생 부재(102)는 절단부(102c)를 구비한 단일편 부품이며, 다시 말해, 도5에 도시된 음압 발생 부재(102c)와 동일하다.

다음, 도6에 도시된 부품들이 잉크 용기 안으로 조립되는 순서가 설명된다.

먼저, 상부 및 하부 부재(112, 113)는 제1 측면 부재(111a)에 용접된다.

다음, 음압 발생 부재(102)는 상부 및 하부 부재(112, 113) 및 제1 측면 부재(111a)로 형성된 박스 안으로 삽입된다. 마지막으로, 제2 측면 부재(111b)는 잉크 차단부(107)가 음압 발생 부재(102)의 절단부(102c) 내로 삽입된 채로 제1 측면 부재(111a)에 용접된다. 그러나, 음압 발생 부재(102)를 상부 및 하부 부재(112, 113)로 형성된 박스 안으로 삽입시키는 대신에, 음압 발생 부재(102)는 잉크 차단부(107)를 음압 발생 부재(102)의 절단부(102c)에 끼운 채로 제2 측면 부재(111b)에 유지될 수 있다. 이러한 경우에, 제2 측면 부재(111b)와 음압 발생 부재(102)를 결합하는 것은 상술된 박스 안으로 삽입되는 것이다.

외부 쉘이 분리된 부재로 분할된 상술된 바와 같은 잉크 용기 구조의 사용은 부품 수를 증가시키지만 다음의 장점을 제공한다. 예를 들어, 몇 몇 잉크 용기의 경우에, 외부 쉘과 음압 발생 부재(102)의 크기, 형상 등은 음압 발생 부재(102)를 외부 쉘 안으로 적절하게 삽입시키는 것을 사실상 불가능하게 한다. 그러나, 외부 쉘과 음압 발생 부재(102)가 상술된 바와 같이 복수의 분리된 부재로 분할된 잉크 용기 구조의 사용은 적절하게 조립하는 것이 사실상 불가능한 이러한 잉크 용기를 조립하는 것을 비교적 용이하게 한다.

상기한 부분에서, 본 실시예에서의 잉크 용기를 조립하기 위한 방법, 및 그 구조적 변동성이 기술되었다. 어떤 방법이 채택되어야 하는지에 관해서는, 구조, 구성, 치수, 부품 정밀도, 잉크 용기에 요구되는 잉크 이송 성능 등의 인자들에 기초한, 양호한 방법 중 하나를 선택하는 것만이 필요하다.

(제2 실시예)

도7의 (a)는 본 발명의 제2 실시예에서의 잉크 용기의 단면도이다.

도7의 (a)를 참조하여, 본 실시예의 잉크 용기에서, 잉크 통로(208)는 잉크 출구(204)의 대략 상방에 위치되며, 다시 말해서, 잉크 통로(208)는 잉크 통로(208)와 잉크 출구(204)사이의 직선 거리가 제1 실시예의 것보다 작게 되도록 위치된다.

잉크 통로(208)와 잉크 출구(204) 사이의 직선 거리를 감소시키는 것은 제1 음압 발생 부재(202a) 또는 음압 발생 부재(202)의 상단부 내의 잉크가, 제2 음압 발생 부재(202b)내로 유동한 후에, 잉크 통로(208)로부터 잉크 출구(204)로, 제2 음압 발생 부재(202b) 또는 음압 발생 부재(202)의 바닥부를 통하여 유동해야 하는 거리를 단축시킨다. 그러므로, 본 실시예의 잉크 용기의 잉크 통로(208)와 잉크 출구(204)사이에서 발생하는 압력 손실이 제1 실시예에서보다 감소된다. 따라서, 도7의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 구조화된 잉크 용기는 예컨대, 큰 유속이 필요할 때 유용하다.

제1 실시예에서의 음압 발생 부재(102)와 같이, 본 실시예의 음압 발생 장치(202)도 또한 상단 및 하단부 또는 제1 및 제2 음압 발생 부재(202a, 202b)를 가지며, 잉크 차단부(207)에 의해 분리된다.

그러므로, 제1 및 제2 음압 발생 부재(202a, 202b)의 높이는 음압 발생 부재(202)의 전체 높이의 절반이다. 제1 및 제2 음압 발생 부재(202a, 202b)의 높이가 음압 발생 부재(202)의 높이의 절반이므로, 음압 발생 부재(202) 내의 안료가 침강하는 방향에 대하여 제1 및 제2 음압 발생 부재(202a, 202b)의 압력 헤드는 음압 발생 부재(202)의 헤드 압력의 절반이고, 따라서, 각각의 음압 발생 부재(202a, 202b) 내의 상단 빛 바닥부 사이의 안료 농도의 차가 보다 작다. 따라서, 잉크 용기로부터 배출되어 장기간 동안 사용되지 않은 채로 남아 있던 잉크가 화상 형성을 위해 사용될 때라 하더라도, 화상 형성의 개시부와 말단부 사이의 안료 농도의 차는 상대적으로 작고, 고품질의 화상 기록을 가능하게 한다.

(제3 실시예)

도8의 (a)는 본 발명의 제3 실시예의 잉크 용기의 단면도이다.

본 실시예의 잉크 용기의 음압 발생 부재 유지 챔버(310)는 2 개의 잉크 차단부(307), 즉, 제1 및 제2 잉크 차단부(307a, 307b)에 의해 3 개의 음압 발생 부재 유지 챔버, 즉, 제1, 제2 및 제3 음압 발생 부재 유지 챔버(310a, 310b, 310c)로 구획된다. 제1 및 제2 챔버(310a, 310b)는 제1 잉크 통로(308a)를 통해 연결되며, 제2 및 제3 챔버(310b, 310c)는 제2 잉크 통로(308b)에 의해 연결된다.

챔버(310a, 310b, 및 310c)내에 각각 유지되는 음압 발생 부재(302a, 302b, 및 302c)는 독립적일 수 있으며, 또는, 제1 및 제1 잉크 통로(308a, 308b)를 통해 연속적인 단일편 음압 발생 부재(302)의 실질적으로 독립적인 부분일 수도 있다. 후자의 경우에서는, 음압 발생 부재(302)에는 제1 및 제2 잉크 차단부(307a, 307b)의 위치에 대응하는 위치에 2 개의 절결부가 제공된다.

본 실시예의 잉크 용기의 경우에서는, 음압 발생 부재 유지 챔버(310)는 중력 방향(g)에 수직인 방향으로 연장된 제1 및 제2 잉크 차단부(307a, 307b)에 의해 3 개의 음압 발생 부재 유지 챔버, 즉, 제1, 제2, 및 제3 음압 발생 부재 유지 챔버(310a, 310b, 및 310c)로 분할된다. 그러므로, 이러한 음압 발생 부재 유지 챔버 내에 유지되는 제1, 제2 및 제3 음압 발생 부재(302a, 302b, 및 302c)내에서, 안료가 침강하는 방향으로의 압력 헤드는 제1 및 제2 잉크 차단부(307a, 307b)를 가지지 않는 음압 발생 부재 유지 챔버 내에 위치된 음압 발생 부재(302) 내의 압력 헤드의 대략 3분의 1이다. 따라서, 각각의 음압 발생 부재(302a, 302b, 및 302c)내의 상단과 하단부 사이의 안료 농도 차는 보다 작아진다. 그러므로, 잉크 용기로부터 배출되어 장기간 동안 사용되지 않은 채로 남아 있던 잉크가 화상 형성을 위해 사용될 때라 하더라도, 화상 형성의 개시부와 말단부 사이의 안료 농도의 차가 제1 및 제2 실시예에서보다 더욱 작아져서, 고품질의 화상 기록이 가능하게 한다.

본 실시예는 특히 잉크 용기가 상대적으로 높을 때 유용하다. 비록, 본 실시예에서, 2 개의 잉크 차단부가 음압 발생 부재를 3 개의 부분으로 분할하기 위해 사용되었지만, 잉크 차단부의 수가 2 개로 한정되어야 할 필요는 없으며, 이는 증가되어도 아무런 문제점이 발생하지 않는다. 얼마나 많은 수의 잉크 차단부가 채택되어야 하는가에 관해서는, 잉크 용기 높이, 잉크의 초기 안료 농도, 요구되는 화상 품질의 수준, 요구되는 잉크의 체적 효율(잉크 부피 대 잉크 용기의 내부 부피의 비), 등의 인자들을 고려하여 그 수를 결정하는 것만이 필요하다.

(제4 실시예)

도9는 본 발명의 제4 실시예의 잉크 용기의 단면도이다.

제3 실시예의 잉크 용기와 같이, 본 실시예의 잉크 용기는 잉크 차단부(407a, 407b)인 2 개의 잉크 차단부를 가진다. 그렇지만, 본 실시예의 잉크 용기의 경우에는, 제1 및 제2 음압 발생 부재 유지 챔버(410a, 410b)를 연결하는 제1 잉크 통로(408a)와 제2 및 제3 음압 발생 부재 유지 챔버(410b, 410c)를 연결하는 제2 잉크 통로(408b)는 그 위치가 중력 방향(g)에 수직인 평면상으로 돌출될 때, 그들이 일치하지 않도록 위치된다. 즉, 본 실시예의 잉크 통로, 예를 들면 제1 잉크 통로(408a)와 제2 잉크 통로(408b)는 그의 수직 방향, 즉 잉크의 유동 방향으로 볼 때 서로 중첩되지 않도록 어긋나게 배치된다.

인접한 2 개의 잉크 차단부(407a, 407b) 내의 제1 및 제2 잉크 통로(408a, 408b)가 각각 그들이 수직 방향으로 정렬되지 않도록 위치될 때, 인접한 단 2 개의 음압 발생 부재의 수직 방향으로의 높이의 합은, 잉크 통로 내의 안료 침강이 관계되는 한, 고려해 봐야 된다.

보다 구체적으로, 제1 음압 발생 부재(402a)내부의 압력은 제1 및 제2 잉크 통로(408a, 408b)가 그들이 수직 방향으로 정렬되지 않도록 위치되기 때문에, 제3 음압 발생 부재(402c)의 제2 잉크 통로 영역(440b)에 인가되지 않는다. 그러므로, 제2 잉크 통로 영역(440b) 내의 안료 침강이 관계되는 한, 제2 음압 발생 부재(402b)의 높이를 제3 음압 발생 부재(402c)의 압력 헤드에 더함으로써 얻어진 압력 헤드만이 고려되어야만 한다. 제2 음압 발생 부재(402b)의 제1 잉크 통로 영역(440a)으로는, 단지 압력 헤드와 제1 음압 발생 부재(402a)의 높이만이 인가된다.

또한, 제1 및 제2 잉크 통로(408a, 408b)는 서로 수직으로 정렬되지 않고 또한 수평 방향으로 잉크 출구(404)와 근접하여 위치설정되도록 도10에 도시된 바와 같이 제1 및 제2 잉크 차단부(407a, 407b)로 각각 만들어질 수 있다.

이 위치는 제1 잉크 통로(408a)와 제2 잉크 통로(408b) 사이 및 제2 잉크 통로(408b)와 잉크 출구(404) 사이의 거리를 감소시켜서, 압력 손실을 감소시킨다. 따라서, 전술된 바와 같이 구성된 잉크 용기는 큰 유동량이 필요한 때에 유용하다.

(제5 실시예)

다음으로, 본 발명의 제5 실시예가 도면을 참조하여 설명될 것이다.

도11은 본 발명의 제5 실시예인 잉크 용기의 단면도이다.

외부 쉘(501)에는 잉크 차단부(507a 내지 507d)가 제공되고, 이들은 케이스(501)의 일체 부품으로서 성형된다. 잉크 차단부(507)는 대향벽으로 완전히 연장되지는 않고, 일대일로 4개의 갭 또는 4개의 잉크 통로(O, P, Q, R)(508a 내지 508d)를 남긴다. 도12를 참조하면, 외부 쉘(501)의 잉크 차단부(507)는 흡수 부재에 절단부(509a 내지 509d)를 미리 제공함으로써 충분하게 삽입될 수 있다. 흡수 부재(502)를 5개의 분리된 흡수 부재(502a 내지 502b)로 분할하고 외부 쉘(501)의 잉크 차단부(507a 내지 507d) 사이의 공간 내에서 일대일로 위치되도록 외부 쉘(501) 내로 이들을 재조립하는 것도 또한 가능하다.

흡수 부재(502a 내지 502d)의 각각의 두께(S1 내지 S5)는 흡수 부재(502a 내지 502d)의 각각의 압축 비율, 즉 흡수 부재(502a 내지 502d)가 일대일로 삽입되는 잉크 차단부(507a 내지 507d)의 각각의 간격의 높이의 비율에 따라 각각 결정된다.

간격들은 동일할 수 있다. 그러나, 간격 높이가 잉크 출구를 향해서 점진적으로 감소되도록 잉크 용기를 설계하는 것이 바람직하다. 이러한 설계로, 잉크 출구에 더 근접한 간격일수록 간격에서의 안료 농도의 단계적 변화가 느려진다. 따라서, 이러한 설계가 안료계 잉크의 침강으로부터 기인한 급격한 안료 농도 구배의 발생에 대한 대책으로 채용될 때 만족한 결과가 기대될 수 있을 뿐만 아니라 잉크 출구로부터 잉크의 이송으로 발생하는 잉크 유동으로부터 기인한 교반 효과(stirring effect)가 각각의 간격들 전체에서 바람직하게 분포될 것이다. 또한, 이들 유익한 효과들 사이의 상승 작용은 화상 형성의 시작부과 종결부 사이에서 안료 농도의 차이를 더욱 감소시키는 것을 가능하게 한다.

도13의 (b)는 흡수 부재(502)가 또한 복수의 분리된 부분들(흡수 부재들)로 만들어진 이 실시예의 변경예를 도시한다. 그러나, 도13의 (b)의 흡수 부재(502)는 잉크 출구에 가장 근접한 흡수 부재(502e)를 제외한 모든 흡수 부재들이 도11에 도시된 잉크 통로(O, P, Q, R)부(508a-508d)와 대응되는 돌출부(T1 내지 T4)에 일대일로 제공된다는 점에서 도13의 (a)의 흡수 부재와는 상이하다. 잉크 용기의 조립의 완료 후, 즉 흡수 부재(502a 내지 502e)가 외부 쉘에 위치된 후, 각각의 잉크 통로(O, P, Q, R)부(508a-508d)에서의 모세관력은 잉크 통로 이외의 다른 부분에서의 모세관력보다 크고, 따라서 향상된 잉크 이송 성능이 기대될 수 있다.

도13의 (c)는 흡수 부재(502)가 또한 복수의 분리된 부분으로 만들어진, 이 실시예의 다른 변경예를 도시한다. 그러나, 도13의 (c)의 흡수 부재(502)는 잉크 출구에 가장 근접한 흡수 부재(502e)를 제외한 모든 흡수 부재들이 잉크 용기의 수평 방향으로 테이퍼져 있고, 이의 폭넓은 단부가 도11에 도시된 잉크 통로(O, P, Q, R)부(508a-508d)와 대응되는 U1 내지 U4라는 점에서 도13의 (a)의 흡수 부재와는 상이하다. 잉크 용기의 조립의 완료 후, 즉 흡수 부재(502a 내지 502e)가 외부 쉘에 위치된 후, 각각의 잉크 통로(O, P, Q, R)부(508a-508d)에서의 모세관력은 잉크 통로 이외의 다른 부분들에서의 모세관력보다 크고, 따라서 향상된 잉크 이송 성능이 기대될 수 있다.

전술한 바와 같이, 제5 실시예에서, 잉크 용기의 외부 쉘에는 잉크가 절대 침투할 수 없는 복수의 잉크 차단부가 제공된다. 흡수 부재는 하나 또는 복수의 절단부를 갖는 단일 부재일 수 있고, 또는 복수의 분리된 부분들로 만들어질 수 있다. 또한, 흡수 부재의 복수의 분리된 부분들 각각의 구성은 생산 방법 및/또는 생산 장치에 따라 변경될 수 있다.

도14의 (a) 및 (b)는 착색제로서 안료를 포함하는 잉크로 채워진 잉크 용기가 오랜 기간동안 교란되지 않았을 때 발생하는 안료 분포의 변화를 도시하기 위한, 도11에 도시된 것과 같이 구성된 잉크 용기의 단면도이다. 도14의 (a)에서, 잉크 용기는 중력 방향(g)으로 잉크 출구가 하향으로 대면한 위치에서 교란되지 않은 채 유지되었다. 이 위치는 잉크 용기가 수송될 때, 판매를 위해 상점에 있을 때 또는 프린터에서 사용되지 않은 채 방치되는 동안 잉크 용기에 의해 취해지는 위치라는 것을 알 수 있다. 도14의 (a)는 이의 수송 중에 창고에 보관된 잉크 용기를 도시하고, 이의 잉크 출구는 마개로 덮혀 있다. 잉크 용기가 오랜 기간동안 이 위치로 보관되면, 안료는 침강되어 잉크 용기에서 불균일한 잉크 분포를 만든다. 다시 말해, 하나의 흡수 부재 내의 안료 농도가 다른 흡수 부재의 안료 농도와 상이하게 된다. 잉크 용기 내의 안료 분포의 변화를 보다 쉽게 이해하도록 하기 위해서, 도14의 (a)의 각각의 흡수 부재는 안료 농도가 상이한 임의의 구역으로 분할되고, 이 실시예에서는 안료 농도는 3개의 다른 레벨(비록 실제로는 안료 농도 구배는 연속적일지라도)로 표현되었다. 특히, 도14의 (a)에서는 참조 부호 X는 중력 방향(g)으로 최하부 구역 또는 각각의 흡수 부재의 가장 높은 안료 농도를 갖는 구역을 나타내고, V는 최상부 구역 또는 가장 낮은 안료 농도를 갖는 구역을 나타내고, 그리고 참조 부호 W는 중간 안료 농도를 갖는 구역을 나타낸다. 비록 도14에서 안료 분포는 불균일한 안료 분포의 이미지를 도식적으로 표시하기 위해 구별되는 레벨로 표시되었지만, 실제 안료 분포는 각각의 흡수 부재의 전체에 걸쳐서 연속적이다.

도14의 (b)는 오랜 기간동안 수평 방향으로 교란되지 않고 방치된 잉크 용기의 상태를 도식적으로 나타낸다. 또한, 이 경우 각각의 흡수 부재 내부의 안료 분포는 변화되어, 도14의 (a)에 도시한 경우에서와 같이 흡수 부재를 안료 농도가 상이한 V, W 및 X의 복수(3)의 구역으로 대략 분할한다. 참조 부호 X는 중력 방향(g)으로 최하부 구역 또는 각각의 흡수 부재의 가장 높은 안료 농도를 갖는 구역을 나타내고, V는 최상부 구역 또는 가장 낮은 안료 농도를 갖는 구역을 나타내고, 그리고 참조 부호 W는 중간 안료 농도를 갖는 구역을 나타낸다.

도15의 (a)는 도14의 (a)에 도시된 잉크 용기의 화상 형성 장치에 장착된 잉크제트 헤드로의 장착 후에 화상 형성 공정이 수행되는 동안 잉크 용기에서 일어나는 잉크 유동을 도시하기 위한 잉크 용기의 개략적인 단면도이다.

이러한 경우에 있어서, 잉크 유동(J)은 잉크 용기가 비교란 상태로 되어 안료 농도가 달라지면서 얻어지는 복수의 흡수 부재 영역(V, W, X)을 통해 생성된다. 즉, 잉크는 V →W →X →V →W →X를 통해 유동한다. 그 결과, 잉크 내의 안료 농도는 일정 영역의 평균 농도 즉, 잉크의 초기 안료 농도에 서서히 접근한다. 장시간 동안 잉크 용기가 비교란 상태로 되면서 잉크 용기 내에서 일어나는 안료 분포의 변화는 잉크 용기가 사용됨에 따라 일어나는 잉크 유동에 의해 되돌려져서 안료 농도를 초기 농도로 복귀시킨다. 따라서, 화상 형성 초기에 주어진 잉크 용기에 의한 화상 밀도가 화상 형성 말기에 동일한 잉크 용기에 의한 화상 밀도와 달라지게 되는 종래 기술에 따른 잉크 용기에 의해 야기되는 문제는 발생하지 않는다.

도15의 (b)는 도14의 (b)에 도시된 잉크 용기를 화상 형성 장치 내에 장착된 잉크제트 헤드 내로 장착한 후에 화상 형성 공정을 실행함에 따라 잉크 용기 내에서 발생하는 잉크 유동을 도시하기 위한 잉크 용기의 개략 단면도이다. 이러한 경우에 있어서, 잉크 유동(J)은 잉크 용기가 비교란 상태로 되어 안료 농도가 달라지면서 얻어지는 복수의 흡수 부재 영역(V, W, X)을 통해 생성된다. 즉, 잉크는 V →W →X →V →W →X를 통해 유동한다. 이러한 경우에 있어서도, 유동하는 잉크 내의 안료 농도는 일정 영역의 평균 안료 농도 즉, 잉크의 초기 안료 농도에 서서히 접근한다. 장시간 동안 잉크 용기가 비교란 상태로 되면서 잉크 용기 내에서 일어나는 안료 분포의 변화는 잉크 용기가 사용됨에 따라 일어나는 잉크 유동에 의해 되돌려져서 안료 농도를 초기 농도로 복귀시킨다. 따라서, 화상 형성 초기에 주어진 잉크 용기에 의한 화상 밀도가 화상 형성 말기에 동일한 잉크 용기에 의한 화상 밀도와 달라지게 되는 종래 기술에 따른 잉크 용기에 의해 야기되는 문제는 발생하지 않는다.

상술된 실시예의 잉크 차단부(507a 내지 507d) 중 인접하는 2개의 잉크 차단부 사이의 간격에 있어서, 잉크 출구로 간격을 더 근접시켜 간격이 더 좁아지게 하도록 잉크 용기를 구성함으로써 본 발명의 효과가 향상될 수 있음을 기대할 수 있다. 이는 간격이 더 좁아짐에 따라, 간격 내의 흡수 부재 안의 안료 분포의 불균일의 정도가 더 낮아지게 되기 때문이다. 잉크 차단부의 수, 간격의 치수 및 기타 사항에 대한 적당한 범위는 잉크 용기의 크기에 따라 좌우된다. 즉, 이러한 실시예를 수치적으로 한정하는 것은 불가능하다. 그러나, 흡수 부재의 주어진 영역을 잉크 출구에 더 근접시켜 이러한 영역 내의 잉크 차단부 사이의 간격을 더 좁게 하도록 잉크 차단부가 배열되는 상술된 실시예의 구조적 배열은 양호한 구조적 배열의 일예 중 하나이다.

또한, 복수의 잉크 통로(508)가 존재하는 상술된 실시예에 있어서, 잉크 통로는 중력 방향으로 정렬되지 않도록 위치 설정된다. 따라서, 잉크 용기 내의 잉크가 소모됨에 따라, 예를 들면, 흡수 부재(502b)를 통해 잉크 통로(508a)로부터 대향 측에 있는 잉크 통로(508b)로 잉크 유동이 생성된다. 즉, 잉크는 잉크 용기의 한쪽에서 다른 쪽으로 반복하여 유동하게 되어 잉크 용기 내의 각각의 흡수 부재의 실질적인 전체 영역을 통해 유동한다. 그 결과, 유동 잉크의 안료 농도는 잉크가 들어가는 영역의 평균 안료 농도가 되어 서서히 초기 안료 농도에 접근한다.

(제6 실시예)

도16은 제6 실시예의 잉크 용기의 개략 단면도이다. 도11에 도시된 제5 실시예의 잉크 차단부(507)는 수평인 반면에, 제6 실시예의 잉크 차단부(607)는 기울여져 있는 점에서 이번 실시예는 제5 실시예와 다르다. 외부 쉘(601)에는 일체식 외부 쉘(501)의 일체부로서 설계된 잉크 차단부(607a 내지 607d)가 제공된다. 잉크 통로(608a, 608b, 608c)는 잉크 차단부(607a 내지 607c)를 대향하는 벽까지 연장시키지 않음으로써 제공된다. 도17은 이러한 실시예의 흡수 부재(602)를 도시한다. 흡수 부재(602)는 외부 쉘(601)의 내부로 끼워지기 때문에 잉크 차단부(607a 내지 607c)가 정확하게 절결부(609a 내지 609c) 내부로 끼워지도록 절결부(609a 내지 609c)는 미리 만들어진다.

도18의 (a)는 흡수 부재(602)가 복수의 더 작은 흡수 부재로 만들어지는 이러한 실시예의 다른 변형예를 도시한다. 이러한 실시예의 경우에 있어서, 도17의 흡수 부재(602)와 동일한 기능을 실행하기 위해 4개의 더 작은 흡수 부재(602a 내지 602d)가 조합하여 채용된다. 각각의 흡수 부재(602a 내지 602d)의 두께 및 구조는 대응하는 절결부(609) 사이의 간격의 높이 및 도17의 대응하는 잉크 차단부(607) 사이의 간격 내의 흡수 부재의 압축비에 따라 결정된다.

도18의 (b)는 흡수 부재(602)가 복수의 더 작은 흡수 부재로 만들어지는 이러한 실시예의 다른 변형예를 도시한다. 이러한 실시예의 작은 흡수 부재 모두가 사각형의 고체 형태라는 점에서 이러한 실시예는 도18의 (a)에 도시된 앞선 실시예와 다르다. 또한, 이러한 실시예에 있어서, 각각의 흡수 부재의 두께 및 구조는 대응하는 절결부(609) 사이의 간격의 높이 및 도17의 대응하는 잉크 차단부(607) 사이의 간격 내의 흡수 부재의 압축비에 따라 결정된다.

도18의 (c)는 외부 쉘(601) 내의 흡수 부재(602) 안의 안료 분포를 도시하기 위한 잉크 용기의 개략 단면도이다. 도면에 있어서, 안료의 농도는 엷음, 중간 및 짙음의 3개의 레벨로 대략 표시된다. 이러한 안료 농도의 구배에 대하여, 앞에서 설명된 압축비의 최적화는 잉크의 소모에 대응하여 잉크가 원활하게 유동하게 하여, 안료 농도의 평균화 효과에 긍정적인 영향을 끼치는 것을 가능하게 한다.

도19의 (a)는 잉크 용기가 장시간 동안 비교란 상태로 된 이후에 안료가 기본 재료인 잉크의 안료 농도 구배를 도시하기 위해, 잉크 용기가 착색제로서 안료를 사용하는 잉크로 채워진 이후에 장시간 동안 사용하지 않은 상태의 도16에 도시된 잉크 용기의 개략 단면도이다. 여기서, "개략(schematic)"의 의미는 도14의 설 명에서 사용된 것과 동일하다. 도19의 (a)에서 잉크 용기가 비교란 상태로 놓여진 형태는 잉크 출구가 하향으로 대면하는 도18의 (a)에서와 동일하며, 반면에, 도19의 (b)에서 잉크 용기가 비교란 상태로 놓여진 형태는 잉크 출구가 측방으로 대면하는 도18의 (b)에서와 동일하다. 잉크 용기가 앞에서 설명된 태양으로 비교란 상태로 놓여져 있는 동안에, 각각의 흡수 부재는 안료 농도가 다른 복수의 영역을 나누어지고, 이러한 실시예에서는 도면 부호 V, W 및 X로 표시되어 3개의 레벨로 나타내어진다.(또한, 이러한 실시예에 있어서, 안료 농도 레벨은 도14를 참조하여 설명된 바와 같이 임의의 레벨임) 더 구체적으로는, 도면 부호 X는 가장 높은 안료 농도 또는 중력 방향(g)에 있어서 각각의 흡수 부재 섹션의 최하 영역을 나타내고, 도면 부호 V는 가장 낮은 안료 농도 또는 각각의 흡수 부재 섹션의 최상 영역을 나타내며, 도면 부호 W는 중간 안료 농도를 가진 영역을 나타낸다.

도20의 (a)는 화상이 인쇄될 때 프린터 내에 장착된 잉크젯 헤드 안에 장착되는 도19의 (a)에 도시된 잉크 용기에서 발생하는 잉크 유동을 도시하기 위한 도면이다. 도면에 있어서, 잉크 유동(J)은 잉크 용기가 비교란 상태로 방치되어 안료 농도가 달라지면서 얻어지는 복수의 흡수 부재 영역(V, W, X)을 통해 생성된다. 즉, 잉크는 V →W →X →V →W →X를 통해 유동한다. 그 결과, 유동 잉크 내의 안료 농도는 일정 영역의 평균 안료 농도 즉, 잉크의 초기 안료 농도에 서서히 접근한다. 장시간 동안 잉크 용기가 비교란 상태로 되면서 잉크 용기 내에서 일어나는 안료 분포의 변화는 잉크 용기가 사용됨에 따라 일어나는 잉크 유동(J)에 의해 되돌려져서 안료 농도를 초기 안료 농도로 복귀시킨다. 따라서, 화상 형성 초기에 주어진 잉크 용기에 의한 화상 밀도가 화상 형성 말기에 동일한 잉크 용기에 의한 화상 밀도와 달라지게 되는 종래 기술에 따른 잉크 용기에 의해 야기되는 문제는 발생하지 않는다.

도20의 (b)는 인쇄가 수행되도록 프린터 내에 장착된 잉크제트 헤드에 장착되고 도19의 (b)에 도시된 잉크 용기 내에서 발생하는 잉크 유동을 도시한 도면이다. 도면에서, 잉크 유동(J)은 잉크 용기가 교란되지 않게 놓여질 때 기인하고 다른 안료 농도를 가지는 복수개의 흡수 부재 영역(V, W, X)을 통해 생성된다. 다시 말해서, 잉크는 V →W →X →V →W →X를 통해 유동한다. 또한, 이러한 경우에서, 유동 잉크 내의 안료 농도는 도20의 (a)에 도시된 잉크 용기의 경우와 같이 영역의 평균 안료 농도, 즉 잉크의 초기 안료 농도로 점차적으로 집중되며, 잉크 용기가 긴 시간동안 교란되지 않을 때 잉크 용기 내에서 발생하는 안료 분포의 변화는 잉크 용기가 사용됨에 따라 발생하는 잉크 유동(J)에 의해 역전되어 초기 안료 농도로 안료 농도가 복귀된다. 따라서, 화상 형성 초기에 주어진 잉크 용기에 의해 초래되는 화상 밀도가 화상 형성의 후기에 동일한 잉크 용기에 의해 초래되는 화상 밀도와 다른 종래 기술에 따른 잉크 용기에 의해 야기되는 문제는 발생되지 않는다.

(제7 실시예)

도21은 본 발명의 제7 실시예의 잉크 용기의 개략 단면도이다.

이러한 잉크 용기의 외부 쉘은 종래 기술에 따른 잉크 용기와 유사하다. 그러나, 이 잉크 용기는 잉크 불침투성 잉크 차단부(710)가 외부 쉘과 일체부가 아니고 잉크 용기 조립체 전에 흡수 부재(702)내로 미리 삽입된다는 점에서 제5 및 제6 실시예의 것과 다르다. 게다가, 흡수 부재(702)는 4개의 잉크 통로 O, P, Q, R(708a 내지 708d)을 구비하고, 4개의 잉크 통로 외의 다른 부분은 잉크 차단부(710)에 의해 차단된다.

도22는 본 실시예의 흡수 부재(702)의 사시도이다. 이러한 흡수 부재(702)는 각각 4개의 잉크 차단부(710a 내지 710d)에 끼워맞춤되는 4개의 절결부(709a 내지 709d)를 갖는다. 잉크 불침투성이고 도11에 도시된 것과 같은 구조와 동일한 외부 쉘(702)내에 있는 흡수 부재(702)에서, 잉크 차단부(710a 내지 710d)는 도11에 도시된 것과 같은 동일한 효과를 나타낸다.

도23은 도21의 4개의 잉크 차단부(710a 내지 710d)와 유사한 4개의 잉크 차단부(810a 내지 810d)가 모놀리식(monolithic) 잉크 차단부(810)와 일체부인 본 실시예의 변형예를 도시한다. 특히, 도23의 흡수 부재는 다음의 방법을 사용하여 생성되는데, 우선, 흡수 부재(802)용의 긴 조각의 상부 및 저부 표면에 잉크 차단부(710)용 재료의 두 개의 긴 시트가 서로 가열 용접되고 표면 전체가 덮여진다. 그 다음에, 이 조합은 지그-재그 방식으로 절첩되어 잉크 차단부(810a 내지 810d)와 잉크 통로(808a 내지 808d)를 갖는 흡수 부재를 생성한다. 그 다음에, 이에 의해 생성된 흡수 부재(802)는 도11에 도시된 것과 유사한 외부 쉘에 위치하여 잉크 차단부와 잉크 통로를 갖는 잉크 용기를 완성한다. 여기서 도23의 Y부는 잉크 출구이고 따라서 잉크 차단부의 공극이라는 것을 알아야한다.

하나는 흡수 부재용 PP 섬유와 동일한 용융점을 갖는 PP 섬유로 제조되고 다른 하나는 흡수 부재용 PP 섬유보다 높은 용융점을 갖는 PP 섬유로 제조된 두 층의 잉크 차단부 재료 시트를 구성함으로써 잉크 차단부용 재료의 시트가 PP 섬유로 형성된 재료에 쉽게 용접되기 때문에, 흡수 부재 재료의 상부 및 저부 표면에 잉크 차단부 재료의 시트를 가열 용접함으로써 흡수 부재를 형성하는 데 적합한 구조를 갖는 흡수 부재 재료는 PP 섬유로 형성된 재료이다. 게다가, 시트가 초과 강성을 갖는 것을 방지하기 위한 잉크 차단부용 재료 시트의 두께 조절은 도23에 도시된 바와 같은 전술한 지그-재그 방식으로 용접된 조합을 절첩하는 것이 가능하게 한다.

게다가, 도25를 참조하면, 흡수 부재(902)가 PP 섬유로 형성될 때, 적절량의 열의 인가는 PP 섬유의 PE 부를 용융하고 용융된 PE부가 흡수 부재(902)의 표면부의 간극에 발생되는 모세관 힘을 보충하기 때문에, 도24의 차단 시트와 동일한 효과를 갖는 필름 층이 표면에 적절량의 열을 인가함으로써 흡수 부재(902)의 표면을 가로질러 형성될 수 있다.

흡수 부재(902)의 표면부를 용융함으로써 생성되는 표면층은 비교적 강성이다. 따라서, 상부 및 저부층은 도25에 도시된 바와 같이 위치되는, 즉 상부 및 저부층에 전술한 지그-재그 절첩이 가능하게 하도록 선택적으로 위치되는 절결부(910a 내지 910d)를 구비하는 것이 바람직하다. 절결부가 모든 방향으로 대향 표면층으로 연장하지 않게 함으로써, 잉크 통로가 구성된다. 게다가, 잉크가 잉크 출구로 연결될 수 있는 Y부로 통과하는 것을 허용하기 위해, Y부에는 어떠한 열도 인가되지 않는다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 특정 태양에 따라서, 각각의 음압 발생 부재의 높이는 잉크 운반 방향 또는 중력 방향과 직각으로 연장하는 단일 또는 복수개의 잉크 차단부의 사용과 함께 음압 발생 부재 보유 챔버를 분할함으로써 감소된다. 따라서, 본 발명에 따른 잉크 용기 내의 안료는 제어된 패턴으로 침강한다. 따라서, 잉크 용기가 장기간 교란되지 않게 놓여진 후에 잉크제트 기록 장치에 의해 기록 작동이 수행되기 위해 잉크 용기가 사용될 때에도 화상 형성 작동의 초기에서 본 발명에 따른 잉크 용기로부터 운반된 잉크와 화상 형성 작동의 후기에서 운반된 잉크 사이에는 안료 농도에서 거의 차이가 없다. 따라서, 고품질 화상이 기록될 수 있다.

본 발명의 다른 태양에 따라, 안료계 잉크를 갖는 잉크제트 헤드를 공급하기 위한 잉크 용기는 단일 또는 복수개의 잉크 보유 부재와, 단일 또는 복수개의 잉크 불침투성 판, 즉 잉크 차단부를 포함하고, 각각의 잉크 차단부는 흡수 부재 내에 또는 흡수 부재 사이에 중력 방향에 대해 소정의 각도로 위치하고, 수평 단면으로 잉크 용기 영역의 50％ 이상을 덮도록 연장된다. 따라서, 잉크 용기 또는 잉크제트 헤드와 그에 부착된 잉크 용기의 조합이 출하 포장 내에서 잉크 용기의 잉크 운반 방향이 중력 방향에 평행한 상태로 교란되지 않고 놓여진 후에도, 잉크 용기의 잉크 출구를 통해 운반된 잉크의 안료 농도는 소비되기 시작한 잉크 용기의 잉크와 같이, 즉 잉크 용기가 화상을 인쇄하도록 장착되는 프린터와 같이 소정의 초기 안료 농도로 집중된다. 따라서, 인쇄 작동의 초기에서 운반된 잉크와 인쇄 작동의 후기에서 운반된 잉크 사이에는 안료 농도 차이가 거의 없다. 게다가, 프린터 내로 용기의 장착 후에 잉크 용기가 사용되지 않고 남아있을 때조차 잉크 출구는 높은 안료 농도의 잉크로 채워지지 않는다. 따라서, 잉크 출구는 고형 잉크에 의해 막히지 않아서 잉크 용기가 부착된 잉크제트와 함께 출하용 잉크 용기를 포장하는 것이 가능하다.

본 발명의 다른 태양에 따라, 잉크 차단부는 모놀리식 잉크 용기 외부 쉘의 일부로써 형성될 수 있다. 이러한 경우, 본 발명에 따른 잉크 용기의 부품 수는 잉크 용기 비용의 실질적인 추가 없이 종래 기술에 따른 잉크 용기의 부품 수와 동일하게 유지된다. 또한 이러한 경우, 잉크 보유 부재에는 잉크 용기 외부 쉘의 잉크 차단부의 절결부와 일치하는 위치에 절결부가 제공되어야 하며, 잉크 용기의 조립 시에 잉크 보유 부재가 잉크 용기의 외부 쉘 내로 측방향으로 삽입될 필요가 있다.

본 발명의 다른 태양에 따라, 잉크 불침투성 판은 전술한 것과 동일한 효과를 얻기 위해 미리 잉크 보유 부재의 절결부 내로 일 대 일로 끼워맞춤될 수 있다. 이러한 경우, 잉크 용기는 종래 기술에 따른 잉크 용기와 동일한 방식으로 조립될 수 있다.

잉크 불침투성 판은 잉크 보유 부재에 가열 용접된 한 쌍의 수지 시트로 가열 용접될 수 있다. 이러한 경우, 본 발명의 전술한 태양에 다른 잉크 용기를 제조하기 위한 두 개의 공정, 즉 절결부를 갖는 잉크 보유 부재를 제공하기 위한 공정 및 일대일로 절결부 내의 잉크 불침투성 부재를 위치시키기 위한 공정은 한 쌍의 잉크 불침투성 수지 시트를 잉크 보유 부재에 가열 용접하는 단일 공정으로 종료될 수 있다.

또한, 잉크 보유 부재의 표면 부분들에서 그 표면들을 열처리하여 잉크 보유력 발생 갭을 충전함으로써 전술한 잉크 불침투성 판의 제공에 의해 얻어지는 것과 동일한 효과가 얻어질 수 있다.

전술한 구성에 관하여, 복수의 분리된 잉크 보유 부재들을 이용하는 것이 부품 수를 증가시키지만 각 조립 공정을 단순화하고 또한 구성이 복잡한 잉크 용기를 처리할 수 있다.

본 발명의 또 다른 면에 따르면, 2개 이상의 잉크 불침투성 판들은 잉크 용기의 외부 쉘에 배치되고, 그러한 방식으로 인접한 2개의 판들은 중력 방향에서 정렬되지 않는다. 따라서, 잉크 용기가 단독으로 방치될 때 비균일해지는 잉크 용기의 안료 농도는 소정의 일정한 초기 안료 농도로 보다 효과적으로 집중된다.

또한, 인접한 2개의 판들이 중력 방향으로 정렬되지 않고 서로 평행하게 되는 방식으로 잉크 보유 부재에 잉크 불침투성 판들을 배치하는 것은 복수의 잉크 보유 부재가 더 용이하게 이용되고 조립 공정을 단순화시킬 가능성이 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 잉크 용기는 사용자에 의해 잉크제트 헤드로부터 분리가능하고 또한 교체가능하다.

본 발명은 착색제로서 안료를 사용하는 잉크를 보유하는 모든 잉크 용기와, 사용자에 의해 잉크제트 헤드로부터 분리가능하고 교체가능한 잉크 용기에 적용 가능하다. 또한 본 발명은 잉크 용기와 잉크제트 헤드를 일체로 포함하는 카트리지에 적용될 때 만족스러운 결과를 나타낸다.

본 발명이 본 명세서에 기술된 구성을 참조하여 설명되었지만, 본 발명은 전 술한 세부 사항들로 한정되는 것은 아니며, 다음의 청구범위의 범주 또는 개선의 목적내에서 취해질 수 있는 수정예 또는 변경예를 포함하는 것으로 간주된다.

본 발명에 따른 잉크제트 프린터 등에 의해 사용된 잉크제트 헤드로 공급되어질 잉크를 보유하기 위한 흡수 부재를 내장하는 잉크 용기를 제공함으로써, 안료계 잉크에서 안료 침강을 제어하고 고품질 화상의 형성이 가능하다.

Claims

잉크 제트 헤드에 공급될 안료 잉크로 충전되기 위해 음압 발생 부재를 수용하는 음압 발생 부재 수용부와,

잉크를 잉크 제트 기록 헤드로 공급하기 위한 잉크 공급 포트와,

음압 발생 부재 수용부를 대기와 유체 연통시키기 위한 공기 배출구와,

잉크 공급 포트를 향한 잉크 유동을 차단하기 위한 방향으로 음압 발생 부재에서 부분적으로 연장하는 부분을 포함하는 잉크 차단부와 잉크를 통과시키는 잉크 통로의 복수개의 세트를 포함하며,

상기 잉크 차단부의 각각의 영역이 잉크 공급 포트를 향한 잉크 유동의 방향에 대해 상기 잉크 용기의 단면적의 50% 이상이며,

상기 잉크 통로는 잉크 유동 방향에 대해 중첩되지 않도록 어긋나게 배치되는 잉크 용기.
제1항에 있어서, 상기 잉크 차단부는 상기 잉크 용기의 케이싱의 일부를 구성하는 잉크 용기.
제1항에 있어서, 상기 잉크 차단부는 상기 음압 발생 부재 내에 개재되는 시트 형태인 잉크 용기.
제1항에 있어서, 상기 잉크 차단부는 상기 음압 발생 부재의 표면 상에 용접되는 수지 재료막에 의해 제공되는 잉크 용기.
제1항에 있어서, 상기 잉크 차단부는 상기 음압 발생 부재의 표면의 열처리에 의해 제공되는 잉크 용기.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 음압 발생 부재는 잉크 차단부에 의해 분리되는 복수의 블록을 포함하는 잉크 용기.
제6항에 있어서, 상기 음압 발생 부재의 복수의 블록은 각각 상기 잉크 통로를 향해 증가하는 모세관력을 갖는 것을 특징으로 하는 잉크 용기.
제3항에 있어서, 상기 잉크 공급 포트는 사용 시에 하부에 배치되는 잉크 용기.
제8항에 있어서, 상기 블록들 중 인접한 블록들 사이의 경계부는 상기 잉크 차단부를 제공하는 잉크 용기.