KR100922267B1

KR100922267B1 - 유체 방울 분사 카트리지

Info

Publication number: KR100922267B1
Application number: KR1020047004530A
Authority: KR
Inventors: 브라우닝로버트엔케이; 드리거스매트지; 스테템랄프엘; 턱커마크다니엘; 마호니패트릭지
Original assignee: 휴렛-팩커드 컴퍼니(델라웨어주법인)
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2002-08-27
Publication date: 2009-10-15
Also published as: CN1328057C; BR0213603A; ATE463348T1; WO2003035400A1; MXPA04002552A; CA2461581A1; ES2344103T3; US6604814B2; IL160566A; US7052112B2; US20030063158A1; MY122882A; HUP0401511A2; US20040165032A1; US20030103094A1; ZA200401460B; HK1062160A1; BR0213603B1; RU2004113098A; IL160566A0

Abstract

유체 방울 분사 카트리지(11)는 콤팩트한 전기적 상호접속 구조체(33, 70)를 가지며, 이 구조체는 이 카트리지의 후방벽(24)에 배치되고 기본 그룹에 배치된 방울 발생기(40)에 전기적으로 접속된 전기 접속 영역(71, 71')의 칼럼형 어레이(73, 73')의 다수의 쌍(75a, 75b, 75c)을 구비한다.

Description

유체 방울 분사 카트리지{FLUID DROP CARTRIDGE}

본 발명은 유체 분사 장치, 특히 유체 분사 장치용의 플렉시블 상호접속 회로(flexible interconnect circuit)에 관한 것이다. 본 발명은 상호접속 회로 및 유체 방울 발생기의 구성을 상술한다.

잉크젯 프린터는 인쇄 매체에 규정된 어레이의 특정 위치에 개별 도트의 패턴을 인쇄함으로써 인쇄된 이미지를 형성한다. 이 위치는 직선 어레이내에 작은 도트로서 쉽게 보인다. 이 위치는 때때로 "도트 위치", "도트 장소", 또는 "픽셀"로서 불리운다. 따라서, 인쇄 작업은 일정한 패턴의 도트 위치를 잉크 도트로 채우는 것으로서 이해될 수 있다.

잉크젯 프린터는 매우 작은 잉크 방울을 인쇄 매체에 분사시킴으로써 도트를 인쇄하며, 일반적으로 한개 또는 그 이상의 프린트 카트리지를 지지하는 가동형 프린트 캐리지를 포함하며, 프린트 카트리지 각각은 잉크 분사 노즐을 구비한다. 프린트 캐리지는 인쇄 매체의 표면 위에서 전후방으로 이동하며, 노즐은 마이크로컴퓨터 또는 다른 제어기의 명령을 받아 적절한 시기에 잉크 방울을 분사하도록 제어되고, 잉크 방울의 적용 시점은 인쇄될 이미지의 픽셀 패턴에 대응된다. 대체로, 프린트 캐리지의 매번의 이동 또는 스캔시 다수 열의 픽셀이 인쇄된다. 프린트헤드내의 특정한 잉크 분사 메카니즘은 열방식 프린트헤드(thermal printhead) 또는 압전 기법 등과 같이 당업자에 의해 여러 상이한 형태를 가질 수 있다. 예를 들면, 2개의 초기의 열방식 잉크젯 메카니즘이 미국 특허 제 5,278,584 호 및 제 4,683,481 호에 개시되어 있다. 열방식 시스템에 있어서, 잉크 채널과 잉크 기화실을 구비하는 잉크 배리어 층이 노즐 오리피스 플레이트와 박막 기판 사이에 배치된다. 일반적으로, 박막 기판은 박막 레지스터와 같은 가열기 요소의 어레이를 가지며, 이 박막 레지스터는 선택적으로 통전되어 기화실내의 잉크를 가열시킨다. 가열되면, 잉크 액적이 통전된 히터(heater) 요소와 관련된 노즐로부터 분사된다. 프린트헤드가 인쇄 매체를 가로질러 이동할 때, 가열기 요소를 선택적으로 통전시킴으로써, 잉크 방울이 일정한 패턴으로 인쇄 매체상으로 분사되어 소망의 이미지를 형성한다.

발명의 요약

특정한 잉크젯 프린터는 다 썼을 때 교체되는 일회용 프린트 카트리지를 사용하며, 이러한 프린터와 관련된 고려사항은 프린트 카트리지와 프린터(프린트 카트리지가 내부에 설치됨) 사이의 신뢰성있는 전기적 인터페이스에 대한 필요성이다.

본 발명의 장점 및 특징은 당업자가 하기의 첨부도면과 더불어 상세한 설명을 참조함으로써 쉽게 이해될 수 있다.

도 1은 적어도 하나의 프린트 카트리지가 내부에 설치될 수 있는 가동형 캐리지를 구비하는 프린터의 부분 절결된 개략적인 사시도,

도 2는 본 발명을 구현하는 잉크젯 프린트 카트리지의 일예의 개략적인 사시도,

도 3은 도 2의 잉크젯 프린트 카트리지의 개략적인 측면도,

도 4는 도 2의 잉크젯 프린트 카트리지의 개략적인 저면도,

도 5는 도 2의 프린트 카트리지의 플렉시블 회로의 실시예의 개략적인 상세도,

도 5a는 도 2의 프린트 카트리지의 플렉시블 회로의 다른 실시예의 개략적인 상세도,

도 6은 도 2의 프린트 카트리지의 플렉시블 회로의 또다른 실시예의 개략적인 상세도,

도 7은 도 2의 프린트 카트리지와 결합될 수 있는 잉크젯 프린트헤드의 잉크 방울 발생기의 기본 그룹 장치를 나타내는 비축척식 개략적인 평면도,

도 8은 프린터와 프린트헤드 사이에 플렉시블 회로가 설치된 전기 접속부를 나타내는 개략적인 전기적 블럭 다이어그램,

도 9는 도 2의 프린트 카트리지와 결합될 수 있는 다른 잉크젯 프린트헤드의 잉크 방울 발생기의 기본 그룹 장치를 나타내는 비축척식 개략적인 평면도,

도 10은 도 1의 프린터의 프린트 캐리지의 개략적인 사시도,

도 11은 도 10의 프린트 캐리지의 슈트(chute) 및 래치(latch)의 개략적인 정면도,

도 12는 카트리지 및 래치 조립체가 제거된 상태에서, 도 10의 프린트 캐리지의 개략적인 부분 배면 사시도,

도 13은 카트리지 및 래치 조립체가 제거된 상태에서, 도 10의 프린트 캐리지의 개략적인 부분 정면 사시도,

도 14는 도 10의 프린트 캐리지의 슈트 및 래치 조립체의 개략적인 단면도,

도 15는 도 10의 프린트 캐리지의 래치 조립체의 피봇팅 클램프의 개략적인 평면도,

도 16은 도 10의 프린트 캐리지의 슈트의 개략적인 단면도,

도 17은 도 10의 프린트 캐리지의 슈트의 측벽의 개략적인 단면도.

하기의 상세한 설명 및 여러 도면에 있어서, 유사한 요소는 동일 참조부호로 표시된다.

도 1을 참조하면, 부분 절결되고 전방 로딩(loading) 도어가 제거된 잉크젯 프린터(114)가 개략적으로 도시되어 있다. 이 프린터는 케이스 또는 하우징(115), 및 섀시에 장착된 캐리지 구동 모터(116)를 구비한다. 구동 모터가 방향을 바꿈에 따라 모터는 벨트(118)를 전후방으로 구동시킨다. 구동 벨트(118)는 캐리지 스캔 축(CA)을 따라서 좌측에서 우측으로 및 우측에서 좌측으로 횡방향 전후로 스캔하는 프린트 캐리지(119)에 부착된다. 프린트 캐리지(119)는 나란히 놓인 하나 또는 그 이상의 외형적으로 유사한 열방식 잉크젯 프린트 카트리지(11)를 갖는다. 예를 들면, 하나의 프린트 카트리지는 검정색 잉크를 수납하는 반면, 다른 프린트 카트리지는 자홍색, 노란색 및 청록색 잉크를 수납하는 3개의 잉크실을 갖는다. 프린트 캐리지(119)의 수평방향 스캔 운동은 슬라이더 로드(121)에 의해 안내된다. 인코더(도시되지 않음)가 캐리지(119)의 후방에 위치되며, 이 인코더는 위치 인코더 스트립(122)을 판독하여 캐리지 축(CA)을 따라서 프린트 캐리지(119)의 위치 정보를 제공한다.

프린트 캐리지(119)는 도 2 및 도 10에 도시된 직교 좌표계에 대해 프린트 카트리지(11)를 일정하고 정확하게 위치시키는 카트리지 래칭(latching) 시스템을 구비한다. X-축은 캐리지 스캔 축과 평행하다. Y-축은 종이 진행 경로와 평행 및 그와는 반대 방향으로 향한다. 예를 들면, Y-축은 프린터(114)의 수평방향 외측으로 연장되어, 이 X-축과 Y-축이 수평면을 형성한다. Z-축은 XY 평면과 직교해 수직으로 연장한다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 프린트 카트리지(11)는 후방벽(24), 좌측벽(25), 우측벽(26), 전방벽(27), 및 바닥벽(28)으로 이루어진 프린트 카트리지 본체를 특히 더 포함하며, 바닥벽(28)은 잉크젯 프린트헤드(15)를 지지하는 주둥이부(snout section)(28a)를 갖는다. 상측벽 또는 뚜껑(31)이 전방벽, 측벽 및 후방벽의 상측 에지에 부착되며, 전방벽 및 측벽을 지나 연장되는 마진(margins) 또는 립(lips)(29)을 구비한다. 후방벽(24)의 상측 경계부에 근접한 뚜껑(31)상에 래치 캐치(latch catch) 또는 특징부(50)가 배치된다. 래치 특징부(50)는 상측벽(31)으로부터 상방으로 연장되고, 전방 래치 표면(50a)과 후방으로 연장하는 표면(50c)을 포함하며, 이 후방으로 연장하는 표면(50c)은 에지 표면(50b)에서 전방 래치 표면(50)의 상측과 교차한다. 예시적인 실시예로서, 전방 래치 표면(50a)이 뚜껑(31)에 수직인 반면, 후방으로 연장하는 표면(50c)은 전방 래치 표면(50a)의 상측으로부터 하방 및 후방으로 연장하는 경사진 표면이다. 변형예로, 래치 특징부의 후방으로 연장하는 표면은 도 3에 도시된 바와 같은 수평면(50c')을 가질 수 있다. 이후 자세히 상술되는 바와 같이, 래치는 래치 특징부(50)의 상부를 가압한다. 실시예에 따라서 상부는 에지 표면(50b) 또는 수평면(50c')이 된다.

프린트헤드 카트리지 X-축 데이텀(datum)(PX1), 제 1 프린트헤드 카트리지 Y-축 데이텀(PY1) 및 제 1 프린트헤드 카트리지 Z-축 데이텀(PZ1)이 좌측벽(25), 후방벽(24) 및 주둥이부(28a)의 교차부 가까이에 위치된다. 제 2 프린트헤드 카트리지 Y-축 데이텀(PY2) 및 제 2 프린트헤드 카트리지 Z-축 데이텀(PZ2)이 우측벽(26), 후방벽(24) 및 주둥이부(28a)의 교차부 가까이에 위치된다. 제 3 프린트헤드 카트리지 Y-축 데이텀(PY3)은 후방벽(24)의 상부에 위치된다. 프린트 카트리지 Y-축 데이텀은 카트리지가 프린트 캐리지(119)내에 설치될 때 Y-축에 대체로 수직하도록 구성된 랜드(lands)를 대체로 포함한다. 프린트 카트리지 Z-축 데이텀은 프린트 카트리지가 프린트 캐리지(119)내에 설치될 때 Z-축에 대체로 수직하도록 구성된 랜드를 포함한다. 프린트 카트리지 X-축 데이텀은 프린트 카트리지가 프린트 캐리지(119)내에 설치될 때 X-축에 대체로 수직하도록 구성된 랜드를 포함한다. 이후 보다 자세히 상술되는 바와 같이, 카트리지의 데이텀은 캐리지내의 대응하는 데이텀과 관련된다.

플렉시블 회로(33)가 바닥벽(28)의 주둥이부(28a) 및 후방벽(24)상에 배치되고, 이 플렉시블 회로(33)는 이들 벽의 교차부 주위를 둘러싸며 프린터와 프린트헤드(15) 사이에 전기적 상호 접속부를 제공한다.

도 5는 플렉시블 회로(33)의 실시예의 개략적인 도면이며, 플렉시블 회로(33)는 카트리지 본체로부터 떨어진 측면인 플렉시블 회로(33)의 가까운 측면과 접촉식으로 결합가능한 접속 영역(71)의 어레이(70)를 갖는다. 카트리지 본체와 대향하여 있는 플렉시블 회로(33)의 측면은 먼 측면이라 불리운다. 접속 영역(71)은 후방벽(24)상에 위치된 플렉시블 회로(33)의 부분에 배치되며, 프린트 캐리지(119)(도 1)에 위치된 탄성 접속 회로(137)(도 13)상의 대응하는 접속 범프(139)와 접촉식으로 결합가능한 전기 도전성 영역을 포함한다. 예시적인 실시예로서, 플렉시블 회로는 그의 먼 측면상에 형성된 도전성 패턴과 기판에 형성된 개구를 갖는 폴리이미드와 같은 플렉시블 기판으로 제조되어, 도전성 패턴중 일부는 플렉시블 회로의 가까운 측면과 접속될 수 있다. 이러한 실시예에서, 접속 영역(71)은 플렉시블 기판의 개구에 의해 노출된 도전성 영역을 갖는다. 접속 영역(71)은 원형, 8각형, 정사각형, 둥근 또는 경사진 모서리를 갖는 정사각형, 또는 몇몇 다른 형상을 가질 수 있다.

특히, 접속 영역(71)은 다수의 횡방향으로 나란히 이격된 접속 영역(71)의 칼럼형 어레이(73)로 배열된다. 각각의 칼럼형 어레이(73)는 프린트 카트리지의 바닥벽에 가장 근접하고 참조를 위해 참조부호(71')로 표시되는 하측 접속 영역을 구비한다. 예시적인 실시예로서, 칼럼형 어레이(73)는 실질적으로 직선형일 수 있다. 칼럼형 어레이(73)는 칼럼형 어레이(73)의 나란한 쌍 또는 그룹(75a, 75b, 75c)으로 배열된다. 도시된 바와 같이, 칼럼형 어레이(73)는 3쌍(75a, 75b, 75c)일 수 있어 6개의 접속 영역의 칼럼형 어레이(73)를 갖는다. 칼럼형 어레이(73)의 쌍(75a, 75c)은 외측에 위치된 쌍(외측 쌍; outboard pair)을 가지는 반면, 칼럼형 어레이(73)의 쌍(75b)은 내측에 위치된 쌍(내측 쌍; inboard pair)을 갖는다. 칼럼형 어레이의 각 쌍은 카트리지의 바닥벽쪽을 향하는 방향으로 서로 발산하는 2개의 칼럼형 어레이(73)를 갖는다.

최외측의 횡방향으로 이격된 칼럼형 어레이는 참조를 위해 참조부호(73')로 표시된다. 이러한 최외측의 횡방향으로 이격된 칼럼형 어레이(73')는 이러한 최외측의 횡방향으로 이격된 칼럼형 어레이 사이의 칼럼형 어레이(73)보다 소수의 접속 영역(71)을 가질 수 있다. 예시적인 실시예로서, 각각의 최외측 칼럼형 어레이(73')는 5개의 접속 영역(71)을 가지며, 각각의 나머지 칼럼형 어레이(73)는 적어도 6개의 접속 영역(71)을 갖는다. 특정 실시예로서, 도 5에 도시된 바와 같이, 최외측 칼럼형 어레이(73')에 인접한 칼럼형 어레이(73)는 6개의 접속 영역을 가질 수 있는 반면, 최외측 어레이(73') 사이의 각각의 나머지 칼럼형 어레이(73)는 7개의 접속 영역을 갖는다. 또한, 최외측의 횡방향으로 이격된 칼럼형 어레이(73')는 이러한 최외측의 횡방향으로 이격된 칼럼형 어레이 사이의 칼럼형 어레이(73)보다 많은 접속 영역(71)을 가질 수도 있다. 또한, 최외측의 횡방향으로 이격된 칼럼형 어레이(73')는 이러한 최외측의 횡방향으로 이격된 칼럼형 어레이 사이의 칼럼형 어레이(73)와 동수의 접속 영역(71)을 가질 수도 있다.

각각의 칼럼형 어레이(73)는 접속 영역(71)의 어레이를 둘러싸고 접속 영역(71)에 의해 점유된 영역을 규정하는 최소형 직사각형(R)의 높이(H)의 적어도 70% 정도의 스팬(span)을 갖는다. 높이(H)는 대체로 수직하다. 특정 실시예로서, 최소형 직사각형(R)은 약 10㎜ 내지 14㎜ 범위의 높이(H)와, 약 15㎜ 내지 18㎜ 범위의 폭(W)을 갖는다. 높이 대 폭 비는 약 0.6 내지 0.9 범위일 수 있다.

최외측의 횡방향으로 이격된 칼럼형 어레이(73')의 접속 영역(71)은 예를 들면 그의 칼럼형 어레이에 있어서의 인접한 접속 영역으로부터 중심간 거리가 약 2㎜로 이격될 수 있다. 최외측의 횡방향으로 이격된 칼럼형 어레이(73')의 접속 영역(71)은 그의 칼럼형 어레이에 있어서의 인접한 접속 영역으로부터 중심간 거리가 약 2㎜ 미만 또는 초과로 이격될 수도 있다. 각각의 나머지 칼럼형 어레이(73)의 접속 영역(71)은 예를 들면 그의 칼럼형 어레이에 있어서의 다른 접속 영역으로부터 중심간 거리가 약 1.7㎜ 보다 근접하지 않도록 이격될 수 있다. 변형예로서, 각각의 나머지 칼럼형 어레이(73)의 접속 영역(71)은 그의 칼럼형 어레이에 있어서의 다른 접속 영역으로부터 중심간 거리가 약 1.7㎜ 보다 근접하도록 이격될 수도 있다. 모든 칼럼형 어레이의 접속 영역(71)은 예를 들면 인접한 칼럼형 어레이에 있어서의 접속 영역으로부터 중심간 거리가 약 1.7㎜ 보다 근접하지 않도록 이격될 수 있다. 또한, 모든 칼럼형 어레이의 접속 영역(71)은 인접한 칼럼형 어레이에 있어서의 접속 영역으로부터 중심간 거리가 약 1.7㎜ 보다 근접하도록 이격될 수도 있다. 인접한 쌍의 칼럼형 어레이(73)의 하측 접속 영역(71')은 중심간 거리가 적어도 약 2.8㎜ 정도 이격될 수 있다. 변형예로서, 인접한 쌍의 칼럼형 어레이(73)의 하측 접속 영역(71')은 중심간 거리가 약 2.8㎜ 미만 정도로 이격될 수도 있다. 최외측의 횡방향으로 이격된 칼럼형 어레이(73') 사이의 칼럼형 어레이(73)의 하측 접속 영역(71')은 최외측의 횡방향으로 이격된 칼럼형 어레이(73')의 하측 접속 영역(71')보다 바닥벽에서 더 이격될 수 있다. 변형예로서, 하측 접속 영역(71')은 바닥벽과 동일한 거리에 있을 수 있거나, 또는 바닥벽과 상이한 거리에 있을 수도 있다.

실시예에 따라서, 몇몇 또는 모든 접속 영역(71, 71')은 도전성 트레이스[일반적으로, 참조부호(77)로 표시됨]에 의해 프린트헤드에 전기적으로 접속된다. 도전성 트레이스는 플렉시블 회로(33)의 먼 측면(카트리지 본체에 대향된 측면임)에 배치되고, 프린트헤드(15)(도 4)상의 본드 패드(74)로 안내되는 것이 바람직하다.

도 5에서, 접속 영역은 기본 선택 접속 영역(P1-P16), 어드레스 신호 접속 영역(A1-A13), 인에이블 신호(enable signal) 접속 영역(E1-E2), 온도 검출 레지스터 접속 영역(temperature sense resistor contact area)(TSR), 식별 비트 접속 영역(identification bit contact area)(ID), 및 그라운드 라인 접속 영역(TG1, TG2, BG1, BG2)을 포함한다.

각각의 최외측의 횡방향으로 이격된 어레이(73')는 그라운드 접속 영역(TG1, TG2)을 포함할 수 있는 반면, 내측에 위치된 쌍(75b)의 각각의 칼럼형 어레이(73)는 그라운드 접속 영역(BG1, BG2)을 포함할 수 있다. 내측에 위치된 쌍(75b)의 칼럼형 어레이(73)내의 그라운드 접속 영역(BG1)은 그라운드 도전성 트레이스(79)에 의해 가장 가까운 최외측의 칼럼형 어레이(73')내의 그라운드 접속 영역(TG1)에 전기적으로 접속될 수 있으며, 그라운드 도전성 트레이스(79)는 프린트 카트리지 본체의 후방벽상에 있는 플렉시블 회로의 부분상에만 있도록 칼럼형 어레이에 근접해 라우팅(routing)된다. 마찬가지로, 내측에 위치된 쌍(75b)의 다른 칼럼형 어레이(73)내의 그라운드 접속 영역(BG2)은 프린트 카트리지의 후방벽에 있는 플렉시블 회로의 부분에만 있도록 칼럼형 어레이에 근접한 그라운드 도전성 트레이스(79)에 의해 가장 가까운 최외측 칼럼형 어레이(73')내의 그라운드 접속 영역(TG2)과 전기적으로 접속될 수 있다.

도 5a는 도 5와 유사한 접속 어레이를 도시하지만, 도전성 트레이스(77)의 상이한 라우팅을 가지며, 모든 그라운드 접속 영역(TG1, BG1, BG2, TG2)은 플렉시블 회로상에 위치한 그라운드 트레이스(79)에 의해 상호접속된다. 특히, 이러한 그라운드 트레이스는 프린트 카트리지 본체의 후방벽에 위치한 플렉시블 회로의 부분에만 놓이도록 칼럼형 어레이에 근접해 위치될 수 있다.

도 6은 도 5와 유사한 접속 어레이를 도시하지만, 참조부호(NC)로 분류된 4개의 접속 영역은 사용되지 않는다. 또한, 도 6의 접속 어레이는 16개 대신에, 12개의 기본 선택 접속 영역(P1-P12)을 가지며, 이 기본 선택 접속 영역은 상이한 위치에 위치된다. 그라운드 접속 영역(TG1, TG2, BG1, BG2)은 프린트 카트리지 본체의 후방벽에 위치하는 플렉시블 회로의 부분에만 위치하도록 칼럼형 어레이에 근접해 라우팅되는 그라운드 트레이스(79)에 의해 전기적으로 상호접속된다.

도 5 및 도 5a의 플렉시블 상호접속 회로의 그라운드 접속 영역(TG1, TG2, BG1, BG2)은 상이한 위치에 위치될 수 있으며, 예를 들면 프린트 카트리지 본체의 후방벽에 위치하는 플렉시블 회로의 부분에만 배치되는 도전성 그라운드 트레이스에 의해 상호접속될 수 있다.

도 7을 참조하면, 도 5 및 도 5a의 플렉시블 회로와 함께 사용될 수 있는 프린트헤드(15)의 개략적인 평면도가 도시되어 있다. 프린트헤드는 다수의 칼럼형 어레이(61)로 배열된 다수의 잉크 방울 발생기(40)를 구비한다. 각각의 칼럼형 어레이는 모든 어레이가 예를 들면 기본 그룹(PG1-PG16)으로 배열되도록 다수의 기본 그룹으로 배열된다. 각각의 잉크 방울 발생기는 예를 들면 노즐, 잉크실, 히터 레지스터(heater resistor), 및 구동 회로에 의해 형성된 열방식 잉크 방울 발생기를 포함한다. 예시적인 실시예로서, 잉크 방울 발생기(40)는 잉크 방울 발생기의 칼럼형 어레이(61)에 인접해 위치된 잉크 공급 슬롯(81)을 통해 잉크가 공급된다.

기본 그룹중 하나에 있는 잉크 방울 발생기는 플렉시블 회로의 관련된 기본 선택 접속 영역(P1-P16)을 경유해 개별적인 기본 선택 신호[도 8, P(1-16)]에 개폐식으로 병렬 연결된다. 하나의 외측에 위치된 칼럼형 어레이(61)는 기본 그룹(PG1, PG3, PG5, PG7)을 가지는 반면, 다른 외측에 위치된 칼럼형 어레이(61)는 기본 그룹(PG10, PG12, PG14, PG16)을 갖는다. 하나의 내측에 위치된 칼럼형 어레이는 기본 그룹(PG2, PG4, PG6, PG8)을 가지는 반면, 다른 내측에 위치된 칼럼형 어레이는 기본 그룹(PG9, PG11, PG15, PG13)을 갖는다.

도 8은 프린터와 프린트헤드 사이의 플렉시블 회로(33)에 의해 제공된 전기적 접속부를 도시하는 간략화된 전기적 블럭 다이어그램을 나타낸다. 프린터는 구동 전원, 어드레스 발생기, 및 인에이블 발생기를 갖는 프린트 제어 장치(43)를 구비한다. 구동 전원, 어드레스 발생기, 및 인에이블 발생기는 구동 전류, 어드레스 신호, 및 인에이블 신호를 탄성 접속 회로(137)(도 13)의 접속 범프(139)를 경유하여 프린트헤드에 제공하며, 이 접속 범프(139)는 플렉시블 회로(33)의 접속 영역(71)과 접속가능하게 결합한다.

16개의 기본 그룹(PG1-PG16)을 갖는 프린트헤드의 특정 실시예에 대해, 기본 선택 접속 영역(P1-P16)을 경유하여 기본 그룹(PG1-PG16)에 16개의 개별 구동 전류 신호 또는 기본 선택 신호[P(1-16)]가 제공된다. 어드레스 접속 영역(A1-A13)을 경유하여 13개의 개별 어드레스 신호[A(1-13)]가 제공되는 반면, 인에이블 접속 영역(E1-E2)을 경유하여 2개의 인에이블 신호[E(1-2)]가 제공된다.

특히, 도 5 또는 도 5a의 플렉시블 회로와 도 7의 프린트헤드 사이의 전기 접속부와 같이, 칼럼형 어레이의 외측에 위치된 쌍(75c)내의 기본 선택 접속 영역(P1, P3, P7, P5)은 외측에 위치된 기본 그룹(PG1, PG3, PG7, PG5)에 전기적으로 접속된다. 칼럼형 어레이의 외측에 위치된 쌍(75a)내의 기본 선택 접속 영역(P10, P12, P14, P16)은 외측에 위치된 기본 그룹(PG10, PG12, PG14, PG16)에 전기적으로 접속된다. 외측에 위치된 쌍(75a)내의 기본 선택 접속 영역(P2, P4, P9, P11)은 내측에 위치된 기본 그룹(PG2, PG4, PG9, PG11)에 접속된다. 내측에 위치된 쌍(75b)의 기본 선택 접속 영역(P6, P8, P13, P15)은 내측에 위치된 기본 그룹(PG6, PG8, PG13, PG15)에 접속된다.

도 9를 참조하면, 도 6의 플렉시블 회로와 함께 사용될 수 있는 프린트헤드(15)의 개략적인 평면도가 도시되어 있다. 프린트헤드는 3개의 칼럼형 어레이(61)로 배열된 다수의 잉크 방울 발생기(40)를 구비한다. 각각의 칼럼형 어레이는 예를 들면 모든 어레이가 기본 그룹(PG1-PG12)에 배열되도록 다수의 기본 그룹으로 배열된다. 각각의 잉크 방울 발생기는 노즐, 잉크실, 히터 레지스터 및 구동 회로에 의해 형성된 예를 들면 열방식 잉크 방울 발생기를 포함한다. 예시적인 실시예로서, 잉크 방울 발생기(40)는 잉크 방울 발생기의 칼럼형 어레이(61)에 인접해 위치한 잉크 공급 슬롯(81)을 경유해 잉크가 공급된다.

도 9의 프린트헤드는 도 7에 도시되고 그와 관련해 상술된 방식과 유사한 방식으로 도 6의 플렉시블 회로를 경유하여 프린터에 전기적으로 접속되지만, 기본 그룹(PG1-PG12)에 대해 12개의 기본 선택 신호[P(1-12)]를 갖는다.

기본 그룹(PG1-PG12)중 하나에 있는 잉크 방울 발생기는 도 6의 플렉시블 회로의 관련된 기본 선택 접속 영역(P1-P12)을 경유해 개별적인 기본 선택 신호[P(1-12)]에 개폐식으로 병렬 연결된다. 도 9의 프린트헤드의 하나의 외측에 위치된 칼럼형 어레이(61)는 기본 그룹(PG1-PG4)을 가지는 반면, 다른 외측에 위치된 칼럼형 어레이(61)는 기본 그룹(PG9-PG12)을 갖는다. 내측에 위치된 칼럼형 어레이는 기본 그룹(PG5-PG8)을 갖는다.

특히, 도 6의 플렉시블 회로와 도 9의 프린트헤드 사이의 전기 접속부와 같이, 칼럼형 어레이의 외측에 위치된 쌍(75c)내의 기본 선택 접속 영역(P1-P4)은 외측에 위치된 기본 그룹(PG1-PG4)에 전기적으로 접속된다. 칼럼형 어레이의 외측에 위치된 쌍(75a)내의 기본 선택 접속 영역(P9-P12)은 외측에 위치된 기본 그룹(PG9-PG12)에 전기적으로 접속된다. 외측에 위치된 쌍(75a)내의 기본 선택 접속 영역(P5, P6)은 내측에 위치된 기본 그룹(PG5, PG6)에 접속되는 반면, 내측에 위치된 쌍(75b)의 기본 선택 접속 영역(P7, P8)은 내측에 위치된 기본 그룹(PG7, PG8)에 접속된다.

따라서, 대체로 도 5, 도 5a 및 도 6의 플렉시블 회로, 그리고 도 8 및 도 9의 프린트헤드에 대해, 접속 영역의 칼럼형 어레이의 제 1 외측에 위치된 쌍은 제 1 세트의 외측에 위치된 기본 그룹에 전기적으로 접속된 기본 선택 접속 영역을 가지고, 접속 영역의 칼럼형 어레이의 제 2 외측에 위치된 쌍은 제 2 세트의 외측에 위치된 기본 그룹 및 한세트의 내측에 위치된 기본 그룹에 전기적으로 접속된 기본 선택 접속 영역을 가지며, 접속 영역의 칼럼형 어레이의 내측에 위치된 쌍은 다른 세트의 내측에 위치된 기본 그룹에 전기적으로 접속된 기본 선택 접속 영역을 갖는다.

도 10 내지 도 17을 참조하면, 프린트 캐리지(119)는 구조체를 지지하는 베이스(126)와, 이 베이스(126)의 단부에 위치된 2개의 C자형 베어링(128)을 특히 구비한다. 이들 C자형 베어링(128)은 프린트 캐리지(119)를 슬라이더 로드(121)상에서 슬라이드가능하게 지지한다. 프린트 캐리지(119)는 2개의 슈트(131)를 더 포함하며, 이들 슈트는 잉크젯 프린트 카트리지(11)를 각각 수납, 고정 및 정렬시킨다. 양 슈트는 유사하게 구성되고 작동한다. 각각의 슈트는 예를 들면 베이스(126) 부분을 갖는 후방벽(135)과, 이 후방벽(135)으로부터 연장하는 좌측벽(133)과, 후방벽(135)으로부터 연장하고 좌측벽(133)과 대체로 평행한 우측벽(134)을 구비한다.

예를 들면 베이스(126)의 일부분으로서 형성된 캐리지 데이텀(CY1, CZ1, CX1)은 좌측벽(133)과 후방벽(135)의 교차부 근방의 슈트(131)의 바닥에 위치되는 반면, 예를 들면 베이스(126)의 일부분으로서 형성된 캐리지 데이텀(CY2, CZ2)은 좌측벽(133)과 후방벽(135)의 교차부 근방의 슈트(131)의 바닥에 위치된다. 캐리지 데이텀(CY3)은 후방벽(135)상에 위치된다.

탄성 접속 회로(137)는 슈트의 후방벽(135)상에 위치되고, 대응하는 접속부를 프린트 카트리지(11)의 플렉서블 회로(33)로 강제하는 전기 접속부를 수납한다. 프린트 카트리지(11)가 설치될 때, 탄성 접속 회로(137)는 프린트 카트리지 데이텀(PY1, PY2)을 캐리지 데이텀(CY1, CY2)으로 강제하는 탄성 요소로서 더욱 기능한다. 예시적인 실시예로서, 탄성 접속 회로(137)는 플렉시블 회로, 및 이 플렉시블 회로와 후방벽(135) 사이에 위치된 탄성 패드를 포함한다.

캔틸레버 스프링(146)이 우측벽(134)에 인접해 위치되고, 프린트 카트리지를 X-축을 따라서 우측벽(134)에서 이격되게끔 강제하여, 프린트 카트리지 데이텀(PX1)이 캐리지 데이텀(CX1)과 꼭 맞게 결합된다(도 16에 도시됨).

성형된 가이드 채널(140)이 각각의 측벽(133, 134)에 위치된다. 가이드 채널(140)은 프린트 카트리지(11) 뚜껑(31)의 립(29)과 결합하고, 카트리지가 삽입될 때 X-축을 중심으로 카트리지의 적절한 높이 및 피치(또는 회전)로 이 카트리지를 안내하여, 이 카트리지를 캐리지 데이텀의 근방 내로 안내한다. 예시적인 실시예로서, 각각의 가이드 채널은 상측 및 하측 레일(140a, 140b), 또는 적절한 측면을 갖는 리세스형 슬롯을 갖는다.

크로스 바아(179)(도 10 참조)는 슈트(131)의 전방부의 상측부에서 폭방향으로 연장하고 가이드 채널(140) 위에 위치된다. 크로스 바아는 카트리지가 위에서 삽입되는 것을 방지하며, 카트리지가 슈트내의 하측으로 너무 강제될 경우 측벽의 벌어짐을 또한 방지한다.

힌지식 래치 조립체(150)(도 10 및 도 14)는 각 슈트(131)의 상측에 위치되고, X-축과 평행한 힌지 축을 중심으로 힌지가능하게 회전될 수 있도록 힌지(153)에 의해 후방벽(135)의 상부에 피봇식으로 부착된 래치 지지 아암(151)을 구비한다. 래치 지지 아암(151)은 대체로 L자형으로 형성되며, 힌지(153)로부터 연장하는 제 1 레그(151a)와, 이 제 1 레그(151a)의 말단부에서 대체로 하방으로 연장하는 제 2 레그(151b)를 갖는다. 래치 후크(155)는 측벽(133, 134)의 전방에 배치된 래치 태브(157)와 결합하도록 제 2 레그(151b)의 단부에 위치된다.

피봇식으로 바이어스된 클램프 레버(159)는 X-축과 평행한 피봇 클램프 힌지 축을 중심으로 피봇될 수 있도록 래치 아암 힌지(153)로부터 변위되고 이 래치 아암 힌지(153)와 평행한 피봇식 클램프 힌지(161)에 의해 래치 아암(151)의 하측면에 피봇식으로 부착된다. 래치가 폐쇄되었을 때 클램프 레버(159)는 대체로 슈트의 후방벽(135)쪽으로 연장되며, 래치 아암 힌지 축과 피봇 클램프 힌지 축 사이에서 연장하는 가상선과 예각을 이룬다. 클램프 레버(159)는 래치 아암(151)과 이격되게끔 피봇되도록 스프링(163)에 의해 바이어스된다. 클램프 레버(159)의 양 측면상의 스톱(stops)(165)은 래치 아암(151)과 이격되는 트랙 레버의 회전을 제한한다.

프린트 카트리지(11)의 래치 특징부(50)의 상측부(50b, 50c')상으로 내리 누르기 위해 랜드(167)가 피봇 클램프 레버(159)의 말단부에 배치된다. 연장부(169)가 랜드(167)를 지나 연장되고, 이 연장부(169)는 클램프 레버(159)가 래치 특징부(50)의 전방 래치면(50a)상에 재밍되는 것을 방지한다.

피봇 클램프 레버(159)는 트랙(171)을 더 포함하며, 슬라이딩 클램프 아암(173)은 피봇 클램프 힌지 축과 대체로 직교식으로 이동하게끔 슬라이딩가능하게 위치된다. 슬라이딩 클램프 아암(173)은 스프링(175)에 의해 바이어스되어 피봇 클램프 레버(159)를 따라서 피봇식 클램프 힌지(161)와 이격되게 활주한다. 스톱(175)은 슬라이딩 클램프 아암(173)의 변위를 제한한다. 슬라이딩 클램프 랜드(177)는 피봇 클램프 랜드(167)에 인접해 슬라이딩 클램프 아암(173)의 말단부에 배치된다.

사용중, 카트리지(11)는 슈트(131)내에 대체로 수평방향으로 삽입된다. 카트리지(11)가 슈트(131)내로 삽입될 때 가이드 채널(140)은 카트리지(11)의 X-축을 중심으로 높이 및 피치를 제어하며, 따라서 카트리지 데이텀(PY1, PY2)은 대응하는 캐리지 데이텀(CY1, CY2)상으로 이동한다. 그 후, 래치 아암(151)이 하방으로 피봇되며, 이는 슬라이딩 클램프 랜드(177)와 피봇 클램프 랜드(167)가 전방 래치면(50a) 및 카트리지 상측의 래치 특징부(50)의 상부(50b, 50c')와 때때로 결합하도록 한다. 래치 아암(151)의 연속적인 변위는 슬라이딩 클램프(173)가 대체로 Y-축을 따라서 래치 특징부상에 탄성적으로 가압되도록 하며, 또한 피봇 클램프(159)가 대체로 Z-축을 따라서 래치 특징부상에 가압되도록 한다. 대체로 Y-축을 따른 가압은 대체로 Z-축을 따른 가압과는 별개이다. Z-축을 따른 가압은 프린트 카트리지 데이텀(PZ1, PZ2)이 캐리지 데이텀(CZ1, CZ2)에 용이하게 안착되도록 한다. Y-축을 따르는 가압은 프린트 카트리지가 X-축을 중심으로 피봇하도록 하여, 프린트 카트리지 데이텀(PY3)이 캐리지 데이텀(CY3)에 용이하게 안착된다. 프린트 카트리지 데이텀(PZ1, PZ2)이 캐리지 데이텀(CZ1, CZ2)과 결합되고, 프린트 카트리지 데이텀(PY3)이 캐리지 데이텀(CY3)과 결합될 때, 프린트 카트리지 데이텀(PY1, PY2)이 캐리지 데이텀(CY1, CY2)에 용이하게 안착하도록 탄성 접속 회로(137)가 위치된다.

래치 아암(151)은 더욱 변위되어 래치 후크(155)가 래치 태브(157)와 결합되고, 이는 슬라이딩 클램프 랜드(177)와 피봇 클램프 랜드(167)가 Y-축 및 Z-축을 따라서 래치 특징부(50)의 전방 표면(50a) 및 상면(50b, 50c')에 연속적으로 가압되도록 하여, 프린트 카트리지 데이텀(PY1, PY2, PY3, PZ1, PZ2)이 대응하는 캐리지 데이텀(CY1, CY2, CY3, CZ1, CZ2)과 연속적으로 결합되게 한다. 와이어 스프링(146)은 대체로 X-축을 따라 카트리지를 가압해, 프린트 카트리지 데이텀(PX1)이 캐리지 데이텀(CX1)과 용이하게 결합되게 한다.

요약하면, 본 발명은 잉크 카트리지의 후방벽(24)상에 배치되고 기본 그룹에 배열된 방울 발생기(40)에 전기적으로 접속된 전기 접속 영역(71, 71')의 칼럼형 어레이(73, 73')의 다수의 쌍(75a, 75b, 75c)을 포함하는 콤팩트한 전기적 상호접속 구조체(33, 70)를 갖는 유체 방울 분사 카트리지(11)를 상술한다.

본 발명의 특정 실시예의 상세한 설명 및 도면이 상술되었지만, 당업자는 하기의 특허청구범위에 의해 규정된 본 발명의 범위 및 정신에서 벗어남이 없이 여러 수정 및 변형을 가할 수 있다.

Claims

유체 방울 분사 카트리지에 있어서,

하부(28) 및 수직벽(24)을 갖는 카트리지 본체(11)와,

상기 하부에 부착된 유체 방울 분사 장치(15)로서, 제 1 세트의 기본 그룹(primitive group)에 배치된 방울 발생기(40)의 제 1 외측 어레이(61)와, 제 2 세트의 기본 그룹에 배치된 방울 발생기(40)의 제 2 외측 어레이(61)와, 제 3 세트의 기본 그룹 및 제 4 세트의 기본 그룹에 배치된 방울 발생기(40)의 내측 어레이(61)를 갖는, 상기 유체 방울 분사 장치(15)와,

상기 수직벽상에 배치되고, 상기 제 1 세트의 기본 그룹에 전기적으로 접속된 접속 영역을 갖는 접속 영역(71, 71')의 칼럼형 어레이(73, 73')의 제 1 외측 쌍(75c)과, 상기 제 2 세트의 기본 그룹 및 상기 제 3 세트의 기본 그룹에 전기적으로 접속된 접속 영역을 갖는 접속 영역(71, 71')의 칼럼형 어레이(73, 73')의 제 2 외측 쌍(75a)과, 상기 제 4 세트의 기본 그룹에 전기적으로 접속된 접속 영역을 갖는 접속 영역(71, 71')의 칼럼형 어레이(73)의 내측 쌍(75b)을 갖는 접속 어레이(70)를 포함하며,

접속 영역의 칼럼형 어레이의 상기 쌍은 나란히 배치되는

유체 방울 분사 카트리지.
제 1 항에 있어서,

각 쌍의 상기 칼럼형 어레이는 상기 하부쪽을 향하는 방향으로 서로 발산되고,

각 쌍은 상기 접속 어레이에 의해 점유된 영역의 높이의 적어도 70% 정도에 걸쳐 있는

유체 방울 분사 카트리지.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

최외측의 횡방향으로 이격된 칼럼형 어레이(73') 각각은 상기 최외측의 횡방향으로 이격된 칼럼형 어레이 사이의 칼럼형 어레이보다 소수의 접속 영역을 포함하는

유체 방울 분사 카트리지.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 칼럼형 어레이의 쌍 각각은 적어도 하나의 그라운드 접속 영역(TG1, TG2, BG1, BG2)을 포함하는

유체 방울 분사 카트리지.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 칼럼형 어레이는 실질적으로 직선형인

유체 방울 분사 카트리지.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 칼럼형 어레이 각각은 하측 접속 영역(71')을 포함하고, 접속 영역의 인접한 쌍의 인접한 하측 접속 영역은 중심간 거리가 적어도 약 2.8㎜ 정도로 이격되는

유체 방울 분사 카트리지.
제 2 항에 있어서,

상기 칼럼형 어레이 각각은 상기 접속 어레이에 의해 점유된 영역의 하부를 따라서 배치된 하측 접속 영역을 포함하고,

횡방향 최외측의 하측 접속 영역 사이에 위치된 하측 접속 영역은 상기 횡방향 최외측의 하측 접속 영역보다 상기 하부에서 더 멀리 위치하는

유체 방울 분사 카트리지.
제 7 항에 있어서,

접속 영역의 인접한 쌍의 인접한 하측 접속 영역은 중심간 거리가 적어도 약 2.8㎜ 정도로 이격되는

유체 방울 분사 카트리지.
제 2 항에 있어서,

상기 접속 어레이에 의해 점유된 영역은 약 10㎜ 내지 14㎜ 범위의 높이와, 약 15㎜ 내지 18㎜ 범위의 폭을 갖는

유체 방울 분사 카트리지.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 유체 방울 분사 장치는 잉크젯 프린트헤드인

유체 방울 분사 카트리지.
유체 방울 분사 카트리지(11)에 있어서,

상기 카트리지의 후방벽(24)상에 배치되고 기본 그룹에 배열된 방울 발생기(40)에 전기적으로 접속된 전기 접속 영역(71, 71')의 칼럼형 어레이(73, 73')의 다수의 쌍(75a, 75b, 75c)을 포함하는 콤팩트한 전기적 상호접속 구조체(33, 70)를 갖는

유체 방울 분사 카트리지.