KR100938315B1 - 액체 수용용기의 액체 주입 방법 및 액체 수용용기 - Google Patents

Abstract

액체 수용용기의 여러 가지 기능을 손상하는 일없이 액체를 주입할 수 있는 액체 수용용기의 액체 주입 방법 및 액체 수용용기를 제공한다.

용기 본체(10)내에, 잉크 수용부와, 잉크 공급부와, 잉크 수용부에 저류한 잉크(I)를 잉크 공급부에 유도하는 잉크 유도로와, 대기 연통로를 구비하고, 잉크 유도로로의 기체의 유입을 검지하는 것으로 잉크 수용부의 액체 잔량 센서가 제로가 된 것을 검출하는 잉크 잔량센서가, 잉크 유도로의 도중에 마련되는 동시에, 잉크(I)에 혼입된 기포를 포착하는 기포 트랩 유로(713)가, 잉크 잔량센서에 의한 검출 위치와 잉크 수용부의 사이의 상류측 잉크 엔드센서 연락유로(400)에 마련되는 대기 개방타입의 액체 수용용기에 대하여, 액체 수용부에 연통하는 주입구를 대기연통로에 형성하고, 주입구로부터 소정서의 잉크를 주입하고, 잉크를 주입한 후에 주입구를 밀봉하여 이루는 잉크 카트리지.

액체 수용부, 액체 소비 장치, 액체 분사 장치, 액체 유도로

Description

액체 수용용기의 액체 주입 방법 및 액체 수용용기{LIQUID INJECTING METHOD AND LIQUID CONTAINER}

본 발명은, 예컨대 잉크젯 프린터 등에 착탈가능한 잉크 카트리지로서 바람직한 액체 수용용기에 액체를 주입하는 액체 주입 방법 및 액체 수용용기에 관한 것이다.

잉크젯 프린터 등의 액체 소비장치에 착탈 가능한 잉크 카트리지(액체 수용용기)로서, 프린터에 착탈 가능한 용기 본체내에, 잉크를 수용하는 잉크 수용부(액체 수용부)와, 프린터측의 인쇄 헤드(액체 분사부)에 접속되는 잉크 공급부(액체 공급부)와, 잉크 수용부에 저류한 잉크를 잉크 공급부에 유도하는 잉크 유도로(액체 유도로)와, 잉크 수용부내의 잉크의 소비에 따라 외부에서 대기를 잉크 수용부내에 도입하는 대기 연통로를 구비하는 대기 개방 타입(open-air type)의 것이 각종 제안되어 있다.

이러한 종류의 잉크 카트리지에는, 압전 진동체(piezoelectric vibrating body)를 갖는 센서를 액체 수용부 내의 기준 높이에 배치한 잉크 잔량 검출기구(액체 검출부)가 설치되는 것이 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조). 이 잉크 잔량 검출기구는, 인쇄처리에 의한 잉크소비로 액체 수용부의 잉크 액면이 기준 높이까지 내려가서, 잉크의 소비에 따라 대기 연통로로부터 액체 수용부에 도입된 외기가 센서의 검출 위치에 도달하면, 센서 주위가 잉크 액으로 채워져 있는 경우와 센서 주위 에 공기가 접촉하고 있는 경우에 상이한 신호를 프린터에 출력하는 것이다. 그리고, 프린터에 있어서 잉크 잔량 검출기구로부터 출력된 신호(잔류 진동의 변화)로부터, 잉크의 액면이 기준 높이까지 내려간 것을 검출하는 것이다.

즉, 액체 수용부에 마련한 압전소자를 갖는 압전장치 또는 액츄에이터의 진동부를 진동시키고, 그 후에 진동부에 잔류하는 잔류진동에 의해서 생기는 역 기전력을 측정하는 것으로, 공진 주파수 또는 역 기전력 파형의 진폭을 검출하여 음향임피던스의 변화를 검출한다. 이 검출신호가 잉크의 잔량표시나 카트리지 교환시기의 통지에 이용된다.

특허문헌 1 : 일본 특허공개 2001-146019 호 공보

그런데, 잉크 카트리지는 다수의 부품으로 구성되는 고정밀도로 형성된 용기이기 때문에, 잉크를 소진하였을 때 그대로 폐기하는 것은 유용한 자원의 폐기가 되어, 경제적으로 큰 손실이 되어 버린다. 그래서, 사용 완료한 잉크 카트리지에 잉크를 재주입하여 재생하는 것이 요망되고 있다.

그런데, 종래의 잉크 카트리지는, 그 조립 공정의 도중에 잉크의 주입 공정을 포함하고 있고, 잉크 카트리지의 조립완료 후는, 동일한 잉크 주입 방법을 이용할 수 없는 경우가 많다. 그래서, 신품의 잉크 카트리지를 조립할 때의 잉크 주입 방법은 사용하지 않고, 잉크의 충전을 실현하는 잉크 주입 방법의 개발이 필요하게 된다.

그러나, 최근의 잉크 카트리지는, 잉크 수용실과 잉크 공급부를 연통하는 잉크 유도로에, 잉크 공급부로 공급하는 잉크압을 조정하는 동시에 잉크 공급부측으로부터의 역류를 방지하는 역류 방지 밸브로서도 기능하는 차압 밸브(differential pressure valve)가 마련되거나, 혹은 잉크의 잔량을 검출하기 위한 잉크 잔량 검출기구가 마련되거나 하여, 고성능화 되어 있다. 또, 잉크 수용실이나 대기 연통로의 구조도 복잡화하고 있다.

그 때문에, 잉크 주입을 위해서 부주의하게 용기 본체를 가공하면, 잉크를 주입했을 때, 잉크 수용실 이외의 부분에 잉크가 새거나, 잉크 주입시에 혼입하는 기포 때문에 당초의 기능이 손상되거나, 재생 불량을 초래할 우려가 있다.

특히, 주입된 잉크의 액중을 부유하는 기포가 잉크잔량 검출기구의 센서 표면에 부착되면, 부착된 기포가 잔류진동의 변화를 초래하여, 잉크의 유무를 정확히 검출할 수 없고 잉크의 액면이 내려 간 것으로 잘못 검출되어 버릴 우려가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기 과제를 해소하는 것에 관한 것으로서, 액체 수용용기의 여러 가지 기능을 손상하는 일 없이 액체를 주입할 수 있는 액체 수용용기의 액체 주입 방법 및 액체 수용용기를 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 목적은, 액체 소비장치에 착탈 가능하고, 액체 수용부와, 상기 액체 소비장치의 액체 분사부에 접속되는 액체 공급부와, 상기 액체 수용부에 저류한 액체를 상기 액체 공급부에 유도하는 액체 유도로와, 상기 액체 수용부 내의 액체의 소비에 따라 외부로부터 대기를 상기 액체 수용부 내에 도입하는 대기 연통로와, 상기 액체 유도로에 마련되어, 상기 액체 유도로에 액체가 채워져 있는 경우와 상기 액체 유도로로 기체가 유입된 경우에 다른 신호를 출력하는 액체 검출부와, 상기 액체 검출부에 의한 검출 위치와 상기 액체 수용부의 사이의 상기 액체 유도로에 마련되어, 액체에 혼입된 기포를 포착하는 기포 트랩 유로(bubble trapping passage)를 구비한 액체 수용용기에 액체를 주입하는 방법에 있어서,

상기 액체 수용부에 연통하는 주입구를 상기 대기 연통로에 형성하는 공정과,

상기 주입구로부터 소정량의 액체를 주입하는 공정과,

상기 액체를 주입하는 공정의 종료 후에 상기 주입구를 밀봉하는 공정을를 포함하는 액체 수용용기의 액체 주입 방법에 의해 달성된다.

상기 구성의 액체 주입 방법에 의하면, 액체의 주입을 위해 용기 본체에 실시하는 가공은, 액체를 주입하기 위한 주입구를 개구시키는 것과, 액체의 주입 후에 상기 주입구를 밀봉하는 가공으로, 모두 간단한 가공이 된다. 사용 완료된 액체 수용용기에 액체를 주입할 때에, 용기 본체로의 가공이 적게 완료되고, 더구나, 그 액체 수용용기의 여러 가지 기능을 손상하는 일 없이 액체를 주입할 수 있어, 사용 완료된 액체 수용용기를 저렴하게 이용할 수 있다.

또한, 본 발명에 관한 액체 수용용기에 있어서, 상기 액체 주입 공정의 전단 층에, 상기 액체 수용부내를 감압하는 감압 공정을 더 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 감압 공정에서 액체 수용체 내부가 감압되기 때문에, 그 후에 액체 주입 공정을 실행한 경우에, 액체가 효율적으로 액체 수용부 내에 주입된다.

상기 감압 공정에서는 상기 액체 공급부를 거쳐서 상기 액체 수용부 내를 흡인하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 특히 차압 밸브를 구비한 액체 수용체에 대하여, 차압 밸브의 하류측까지 액체를 주입할 수 있다.

또한, 본 발명에 관한 액체 수용용기에 있어서, 상기 주입구는 상기 대기 연통로의 하류 단인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 상기 목적은, 액체 소비장치에 착탈 가능한 것으로서, 액체 수용부와, 상기 액체 소비장치의 액체 분사부에 접속되는 액체 공급부와, 상기 액체 수용부에 저류한 액체를 상기 액체 공급부에 유도하는 액체 유도로와, 상기 액체 수용부내의 액체의 소비에 따라 외부로부터 대기를 상기 액체 수용부 내에 도입하는 대기 연통로와, 상기 액체 유도로에 마련되어, 상기 액체 유도로에 액체가 채워져 있는 경우와 상기 액체 유도로로 기체가 유입된 경우에 다른 신호를 출력하는 액체 검출부와, 상기 액체 검출부에 의한 검출 위치와 상기 액체 수용부의 사이의 상기 액체 유도로에, 액체에 혼입된 기포를 포착하는 기포 트랩 유로를 구비한 액체 수용용기에 있어서, 상기 액체 수용부에 연통하는 주입구를 상기 대기 연통로에 형성하여, 상기 주입구로부터 소정량의 액체를 주입하여, 상기 액체를 주입한 후에 상기 주입구를 밀봉하여 이루어지는 액체 수용용기에 의해 달성된다.

상기 구성의 액체 수용용기에 의하면, 액체 수용부로부터 액체 공급부로 향해서 흐르는 액체 유도로에 유입한 액체 중에 부유하는 기포에는, 액체 유도로 중의 액체 검출부에 의한 검출 위치보다도 상류에 마련된 기포 트랩 유로를 통과할 때, 해당 기포 트랩 유로에 충전되어 있는 액체에 의해서 하류로의 유입에 저항하는 부력이 작용하기 때문에, 기포는 액체로부터 분리되어 포착된다.

그 때문에, 기포가 액체 검출부에 유입하는 일이 없다. 따라서, 액체 수용부의 액중에 혼입한 기포가 액체 공급부 부근에 마련된 액체 검출부에 부착하는 일이 없고, 액체 공급부에 흐르는 액체의 종단(기액의 경계)이 액체 검출부를 통과하기 전에, 액체 수용부의 액체 잔량이 된 것 또는 소정량까지 감소한 것을 오류 검출하는 일이 없다. 그 때문에, 액체 수용부의 액체 잔량이 제로 또는 소정량까지 감소한 것을 정확히 검출할 수 있다.

또한, 본 발명에 관한 액체 수용용기에 있어서, 상기 기포 트랩 유로는, 액체의 흐름을 수직방향으로 방향 변환하는 수직방향 변환부를 갖는 것이 바람직하다.

이러한 구성의 액체 수용용기에 의하면, 흐름을 수직방향으로 방향 변환하는 수직방향 변환부에서, 액체중의 기포를 분리하는 작용이 작용한다. 그 때문에, 액체 공급부에 흐르는 액체는, 액체 검출부에 겨우 도착할 때까지, 수직방향 변환부에 의한 기포의 포착처리를 받음으로써 혼입하고 있는 기포가 분리 제거된 상태가 된다.

또한, 본 발명에 관한 액체 수용용기에 있어서, 상기 기포 트랩 유로는, 액체의 흐름을 수평방향으로 방향 변환하는 수평방향 변환부를 갖는 것이 바람직하다.

이러한 구성의 액체 수용용기에 의하면, 흐름을 수평방향으로 방향 변환하는 수평방향 변환부에서, 액체 중의 기포를 분리하는 작용이 작용한다. 그 때문에, 액체 공급부에 흐르는 액체는, 액체 검출부에 겨우 도착할 때까지, 수평방향 변환부에 의한 기포의 포착 처리를 받음으로써 혼입하고 있는 기포가 분리 제거된 상태가 된다. 또, 수직방향 변환부와 수평방향 변환부를 적정 수 조합된 구조로 하는 것에 의해서, 액체 공급부에 흐르는 액체는 수직방향 변환부 및 수평방향 변환부에 의한 기포의 포착처리를 반복하여 받아, 기포가 보다 확실히 분리 제거되게 된다.

또한, 본 발명에 관한 액체 수용용기에 있어서, 상기 기포 트랩 유로는, 유 로 단면을 전후의 유로 위치보다도 수직 상방으로 확장한 기포 포집공간을 갖는 것이 바람직하다.

이러한 구성의 액체 수용용기에 의하면, 액체중에 부유하고 있는 기포는, 유로 단면을 수직 상방으로 확장한 기포 포집공간에 저류되어, 해당 기포 포집공간에 의해 대량의 기포를 정리하여 저류하는 것이 가능하게 된다. 그리고, 기포 포집공간에 저류된 기체에는, 그 전후의 유로가 기포 포집공간의 아래쪽으로 위치하고 있기 때문에, 해당 기포 포집공간에 충전되어 있는 액체에 의해서 하방의 유로로의 접근에 저항하는 부력이 작용한다. 그 때문에, 기포 포집공간에 저류된 기체는, 사용도중에서 기기로부터 분리된 액체 수용용기에 강한 진동이 작용하거나, 낙하 등에 의한 충격이 작용하거나 한 경우에도, 기포 포집 공간의 밖으로 유출하기 어렵다. 또한, 하나의 기포 포집 공간에서 대량의 기포를 저류해 놓을 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 액체 수용용기에 있어서, 상기 기포 트랩 유로는, 수평방향으로 막다른 기포 포집 공간을 갖는 것이 바람직하다.

이러한 구성의 액체 수용용기에 의하면, 액체 공급부로의 유로로부터 벗어난 막다른 기포 포집 공간이 액체중에 부유하고 있는 기포를 저류하여, 대량의 기포를 정리하여 저류하는 것이 가능하게 된다.

또한, 본 발명에 관한 액체 수용용기에 있어서, 상기 기포 트랩 유로의 도중 또는 상기 액체 검출부에 의한 검출 위치보다도 상류의 액체 유도로의 도중에, 기포를 포착하는 다공질체가 마련되는 것이 바람직하다.

이러한 구성의 액체 수용용기에 의하면, 유로도중에 마련된 다공질체가, 액체에 혼입된 기포를 효율적으로 포착하기 때문에, 기포의 포착효율을 향상시킬 수 있어, 기포포착의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 관한 액체 수용용기에 있어서, 상기 액체 유도로 또는 상기 기포 트랩 유로가 접속된 상기 액체 수용부의 액체 공급구는, 직경이 2 mm 이하의 원형단면 유로에 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이러한 구성의 액체 수용용기에 의하면, 액체 수용부부터의 액체 출구가 되는 액체 공급구가, 직경이 2 mm 이하인 원형 단면 유로로 되어있어, 해당 액체 공급구 자체가, 기포의 유출을 방지하는 메니스커스(meniscus)의 표면장력을 발휘하기 때문에, 기포가 액체 수용부에서 액체 검출부측으로 유출하는 것 자체를 억지할 수 있어, 기포 트랩 유로로의 부담을 경감하여, 액체 검출부로의 기포의 부착 방지에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 관한 액체 수용용기에 있어서, 상기 기포 트랩 유로를 구성하는 유로는, 유로 단면이 직사각형으로 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이러한 구성의 액체 수용용기에 의하면, 유로 단면이 직사각형이기 때문에, 원형단면의 유로로 형성하는 경우와 비교하여, 병렬로 연장되는 유로 사이에 불필요한 공간이 남지 않고, 고밀도로 복잡한 유로를 형성할 수 있다. 또한, 수지 성형에 의해 기포 트랩 유로를 형성하는 경우에도 성형성이 향상한다.

더구나, 유로 단면이 직사각형인 경우는, 원형단면의 유로의 경우와 비교하여, 직사각형의 유로 단면의 모서리에 흐름이 느린 영역(sluggish area)이 형성되어, 그 안의 상부의 모서리는, 흐름 방향 변환부에서 분리된 기포가 괴는 기포 포집 공간으로서 기능하기 때문에, 기포의 포착 작용도 하는 것이 된다. 또한, 본 발명에 관한 액체 수용용기에 있어서, 상기 액체 유도로에 개재하여 항상 밸브 폐쇄상태로 가압되는 한편 상기 액체 공급부측과 상기 액체 수용부측의 차압이 일정 압력 이상이 되었을 때는 밸브 개방상태가 되는 차압 밸브를 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 상기 목적은, 액체 소비장치에 착탈 가능한 것으로서,

액체 수용부와,

상기 액체 소비장치에 접속 가능한 액체 공급부와,

상기 액체 수용부와 상기 액체 공급부를 연통시키는 액체 유도로와,

상기 액체 수용부를 대기에 연통시키는 대기 연통로와,

상기 액체 유도로에 마련되어, 상기 액체 유도로에 액체가 채워져 있는 경우와 상기 액체 유도로로 기체가 유입된 경우에 다른 신호를 출력하는 액체 검출부와,

상기 액체 검출부에 의한 검출 위치와 상기 액체 수용부의 사이의 상기 액체 유도로에 마련되어, 액체에 혼입된 기포를 포착하는 기포 트랩 유로와 상기 대기 연통로의 적어도 일부를 형성하는 필름부재와,

상기 대기 연통로를 형성하는 필름부재에 형성되어, 상기 액체 수용부에 연통하는 주입구를 밀봉한 밀봉부를 구비한 액체 수용용기에 의해서 달성된다.

상기 구성의 액체 수용용기에 의하면, 액체 수용부로부터 액체 공급부로 향해서 흐르는 액체 유도로에 유입한 액체중에 부유하는 기포에는, 액체 유도로 중의 액체 검출부에 의한 검출 위치보다도 상류에 마련된 기포 트랩 유로를 통과할 때에, 해당 기포 트랩 유로에 충전되어 있는 액체에 의해서 하류로의 유입에 저항하는 부력이 작용하기 때문에, 기포는 액체로부터 분리되어 포착된다.

그 때문에, 기포가 액체 검출부에 유입하는 일이 없다. 따라서, 액체 수용부의 액중에 혼입한 기포가 액체 공급부 부근에 마련된 액체 검출부에 부착하는 일이 없고, 액체 공급부에 흐르는 액체의 종단(기액의 경계)이 액체 검출부를 통과하기 전에, 액체 수용부의 액체 잔량이 제로가 되거나 또는 소정량까지 감소한 것을 오류 검출하는 일이 없다. 그 때문에, 액체 수용부의 액체 잔량이 제로가된 것 또는 소정량 까지 감소한 것을 정확히 검출할 수 있다.

주입구를 밀한 밀봉부에 의해, 주입구로부터 액체가 새는 것을 확실히 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 관한 액체 수용용기에 있어서, 상기 밀봉부는 필름 또는 테이프에 의해 형성되는 것이 바람직하다.

상기 구성의 액체 수용용기에 의하면, 용이하고 또한 확실히 주입구를 밀봉한 밀봉부를 형성할 수 있다.

이하, 본 발명에 관한 액체 주입 방법 및 액체 수용용기의 바람직한 실시예에 대하여, 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시형태에서는, 액체 수용용기의 일례로서, 액체 분사장치의 일례인 잉크젯식 기록 장치(프린터)에 장착되는 잉크 카트리지를 들어 설명한다.

도 1은 본 발명에 관한 액체 수용용기의 일 실시형태로서의 잉크 카트리지의 외관 사시도이며, 도 2는 본 실시형태의 잉크 카트리지를 도 1과는 반대의 각도로부터 본 외관 사시도이다. 도 3은 본 실시형태의 잉크 카트리지의 분해 사시도, 도 4는 본 실시형태의 잉크 카트리지를 도 3과는 반대의 각도로부터 본 분해 사시도이다. 도 5는 본 실시형태의 잉크 카트리지를 캐리지(carriage)에 부착한 상태를 도시하는 도면이며, 도 6은 캐리지로의 부착 직전의 상태를 나타내는 단면도, 도 7은 캐리지로의 부착 직후의 상태를 나타내는 단면도이다.

본 실시형태의 잉크 카트리지(1)는, 도 1및 도 2에 도시하는 바와 같이 약 직방체 형상을 갖고, 내부에 마련된 잉크 수용실(액체 수용부)에 잉크(액체)(I)를 저류·수납하는 액체 수용용기이다. 잉크 카트리지(1)는, 액체 소비장치의 일례로서의 잉크젯식 기록 장치의 캐리지(200)에 장착되어, 해당 잉크젯식 기록 장치에 잉크를 공급한다(도 5 참조).

잉크 카트리지(1)의 외관적 특징에 대하여 설명하면, 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이 잉크 카트리지(1)는, 평탄한 상면(1a)을 갖고, 상면(1a)에 대향하는 저면(1b)에 잉크젯식 기록 장치에 접속되어 잉크를 공급하는 잉크 공급부(액체 공급부)(50)가 설치된다. 또한, 저면(1b)에는, 잉크 카트리지(1)내부와 연통하여, 대기를 도입하는 대기 개방구멍(100)이 개구하고 있다. 즉, 잉크 카트리지(1)는, 대기 개방구멍(100)으로부터 공기를 도입하면서 잉크 공급부(50)로부터 잉크를 공급하는 대기 개방형의 잉크 카트리지이다.

본 실시형태에서는, 대기 개방구멍(100)은, 도 6에 도시하는 바와 같이 저면(1b)측으로부터 상면측을 향하여 개구한 대략 원통형 형상의 오목부(101)와, 오목부(101)의 내주면에 개구한 소 구멍(102)을 갖고 있다. 소 구멍(102)은, 후술하는 대기 연통로에 연통하고 있어, 이 소 구멍(102)을 거쳐서 대기가 후술하는 최 상류의 상부 잉크 수용실(370)에 도입된다.

대기 개방구멍(100)의 오목부(101)는, 캐리지(200)에 형성된 돌기(230)를 받아 들이는 깊이로 구성되어 있다. 이 돌기(230)는, 대기 개방구멍(100)을 기밀하게 폐색하는 폐색 수단으로서의 밀봉 필름(90)의 박리 잊음을 방지하기 위한 박리 잊음 방지 돌기이다. 즉, 밀봉 필름(90)이 점착된 상태에서는, 대기 개방구멍(100)내에 돌기(230)가 삽입되지 않기 때문에, 잉크 카트리지(1)가 캐리지(200)에 부착되지 않는다. 이것에 의해 사용자가, 대기 개방구멍(100)상에 밀봉 필름(90)이 점착된 채로 캐리지(200)에 잉크 카트리지(1)를 부착하려고 하여도 부착되지 않도록 함으로써, 잉크 카트리지(1)의 장착시에는 확실히 밀봉 필름(90)을 박리하도록 재촉할 수 있다.

또한, 도 1에 도시하는 바와 같이 잉크 카트리지(1)의 상면(1a)의 하나의 짧은 변측에 인접하는 좁은 측면(1c)에는, 잉크 카트리지(1)가 잘못된 위치에 장착되는 것을 방지하기 위한 오삽입 방지 돌기(22)가 형성되어 있다. 리시버(receiver)가 되는 캐리지(200)측에는, 도 5에 도시하는 바와 같이 오삽입 방지 돌기(22)와 대응하는 요철(220)이 형성되어 있고, 잉크 카트리지(1)는 오삽입 방지 돌기(22)와 요철(220)이 간섭하지 않는 경우만 캐리지(200)에 장착된다. 오삽입 방지 돌 기(22)는, 잉크의 종류마다 상이한 형상을 갖고, 리시버가 되는 캐리지(200)측의 요철(220)도 대응하는 잉크의 종류에 따른 형상을 갖고 있다. 따라서, 도 5에 도시하는 바와 같이 캐리지(200)가 복수의 잉크 카트리지를 장착 가능한 경우에도, 잘 못된 위치에 잉크 카트리지를 장착하는 일이 없다.

또한, 도 2에 도시하는 바와 같이 잉크 카트리지(1)의 좁은 측면(1c)과 대향하는 좁은 측면(1d)에는, 결합 레버(11)가 설치된다. 이 결합 레버(11)는, 캐리지(200)에의 장착시에 캐리지(200)에 형성된 오목부(210)와 결합하는 돌기(11a)가 형성되어 있고, 결합 레버(11)가 휘면서 돌기(11a)와 오목부(210)가 결합하는 것에 의해 캐리지(200)에 대하여 잉크 카트리지(1)가 위치 고정된다.

또한, 결합 레버(11)의 아래쪽에는, 회로 기판(34)이 설치된다. 이 회로 기판(34)상에는, 복수의 전극 단자(34a)가 형성되어 있고, 이들 전극단자(34a)가 캐리지(200)에 마련된 전극부재(도시하지 않음)와 접촉함으로써, 잉크 카트리지(1)가 전기적으로 잉크젯식 기록 장치와 접속된다. 회로 기판(34)에는, 데이터 재기록이 가능한 비휘발성 메모리가 마련되어 있고, 잉크 카트리지(1)에 관한 각종 정보나 잉크젯식 기록 장치의 잉크사용 정보 등이 기억된다. 또한, 회로 기판(34)의 뒷쪽에는, 잉크 카트리지(1)내의 잉크 잔량에 따라 다른 신호를 출력하는 잉크 잔량 센서(액체 검출부)(31)(도 3 또는 도 4 참조)가 설치된다. 이하의 설명에서는, 잉크 잔량 센서(31)와 회로 기판(34)을 합쳐서 잉크 엔드센서(30)라 호칭하는 것으로 한다.

또한, 잉크 카트리지(1)의 상면(1a)에는, 도 1에 도시하는 바와 같이 잉크 카트리지의 내용을 나타내는 라벨(60a)이 붙여져 있다. 이 라벨(60a)은, 넓은 측면(1f)을 피복하는 외표면 필름(60)의 단부가 상면(1a)까지 걸쳐 점착되는 것에 따라 형성되어 있다.

또한, 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이 잉크 카트리지(1)의 상면(1a)의 2개의 긴 변 측에 인접하는 넓은 측면(1e, 1f)은 평탄한 면 형상으로 되어 있다. 이하의 설명에서는, 편의상 넓은 측면(1e)쪽을 정면측, 넓은 측면(1f)쪽을 배면측, 좁은 측면(1c)쪽 우측면측, 그리고 좁은 측면(1d)쪽을 좌측면 측으로서 설명한다.

다음에, 도 3및 도 4를 참조하면서, 잉크 카트리지(1)를 구성하는 각 부분에 대하여 설명한다.

잉크 카트리지(1)는, 용기 본체인 카트리지 본체(10)와, 카트리지 본체(10)의 정면측을 피복하는 덮개부재(20)를 갖고 있다.

카트리지 본체(1O)는, 그 정면측에는 여러가지 형상을 갖는 리브(10a)가 형성되어 있고, 이것들의 리브(10a)가 경계를 하여, 잉크(I)가 충전되는 복수의 잉크 수용실(액체 수용부), 잉크(I)는 충전되지 않는 미 충전실, 후술하는 대기 연통로(150)의 도중에 위치하는 공기실 등을, 내부에 구획 형성한다.

카트리지 본체(10)와 덮개 부재(20)의 사이에는, 카트리지 본체(10)의 정면측을 피복하는 필름(80)이 마련되어 있고, 이 필름(80)에 의해서 리브, 오목부, 홈의 상면이 막혀 복수의 유로나 잉크 수용실, 미 충전실, 공기실이 형성된다.

또한 카트리지 본체(10)의 배면측에는, 차압 밸브(40)를 수용하는 오목부로서의 차압 밸브 수용실(40a)과 기액 분리필터(70)를 구성하는 오목부로서의 기액 분리실(70a)이 형성되어 있다.

차압 밸브 수용실(40a)에는, 밸브부재(41)와 스프링(42)과 스프링 시트(43)가 수납되어 차압 밸브(40)를 구성하고 있다. 차압 밸브(40)는, 하류측의 잉크 공급부(50)와 상류측의 잉크 수용실의 사이에 배치되어, 잉크 수용실측으로부터 잉크 공급부(50)측으로의 잉크의 흐름을 차단하는 밸브 폐쇄상태로 가압되어 있다. 잉크 공급부(50)로부터 프린터측에의 잉크의 공급에 따라 차압 밸브(40)의 잉크 공급부(50)측과 잉크 수용실측의 차압이 일정 이상이 됨으로써 차압 밸브(40)가 밸브 폐쇄상태로부터 밸브 개방상태로 이행하여 잉크 공급부(50)에 잉크(I)가 공급되도록 구성되어 있다.

기액 분리실(70a)의 상면에는, 기액 분리실(70a)의 중앙부 근방에 마련된 외주를 둘러싸는 뱅크(bank)(70b)를 따라서 기액 분리막(71)이 점착되어 있다. 이 기액 분리막(71)은, 기체를 통과시킴과 동시에 액체를 통과 불가능하게 차단하는 소재이며, 전체로 기액 분리 필터(70)를 구성하고 있다. 기액 분리필터(70)는, 대기 개방구멍(100)과 잉크 수용실을 연결하는 대기 연통로(150)내에 마련되어 있고, 잉크 수용실의 잉크(I)가 대기 연통로(150)를 지나서 대기 개방구멍(100)으로부터 유출하지 않도록 하기 위한 것이다.

카트리지 본체(10)의 배면측에는, 차압 밸브 수용실(40a)과 기액 분리실(70a) 이외에도 복수의 홈(10b)이 새겨져 있다. 이들의 홈(10b)은, 차압 밸브(40)와 기액 분리필터(70)가 구성된 상태로 외표면을 외표면 필름(60)이 피복하는 것에 의해 각 홈(10b)의 개구부가 막혀서, 대기 연통로(150)나 잉크 유도로(액 체 유도로)가 형성된다.

카트리지 본체(10)의 우측면측에는, 도 4에 도시하는 바와 같이 잉크 엔드 센서(ink end sensor)(30)를 구성하는 각 부재를 수납하는 오목부로서 센서실(30a)이 형성되어 있다. 이 센서실(30a)에는, 잉크 잔량센서(31)와, 잉크 잔량 센서(31)를 센서실(30a)의 내벽면에 꽉 눌러 고정하는 압축 스프링(32)이 수납된다. 또한, 센서실(30a)의 개구부는 커버 부재(33)에 의해서 덮어지고, 이 커버 부재(33)의 외표면(33a) 상에 회로 기판(34)이 고정된다. 잉크 잔량센서(31)의 센싱 부재는 회로기판(34)과 접속되어 있다.

잉크 잔량 센서(31)는, 잉크 수용실로부터 잉크 공급부(50) 사이의 잉크 유도로의 일부를 형성하는 캐비티와, 이 캐비티의 벽면의 일부를 형성하는 진동판과, 이 진동판상에 진동을 인가시키는 압전소자(압전 액츄에이터)를 구비하여, 상기 진동판에 진동을 전압을 인가했을 때의 잔류진동을 신호로서 잉크젯 기록 장치에 출력한다. 잉크젯 기록 장치의 액체 잔량 검출부는, 이 잉크 잔량센서(31)로부터 출력된 신호로부터, 잉크(I)와 기체(잉크에 혼입한 기포(B))의 사이에서의 잔류 진동의 진폭, 주파수등의 차이를 검출하여, 카트리지 본체(10)내에 있어서의 잉크(I)의 유무를 검출한다.

구체적으로는, 잉크젯 기록 장치의 액체 잔량 검출부는, 카트리지 본체(10) 내의 잉크 수용실의 잉크(I)가 소진 또는 소정량까지 감소하여, 잉크 수용실내에 도입된 대기가 잉크 유도로를 따라서 잉크 잔량센서(31)의 캐비티 내에 진입하면, 잉크 잔량센서(31)로부터의 신호에 근거하여, 그 때의 잔류 진동의 진폭이나 주파 수의 변화로부터, 카트리지 본체(10)내의 잉크 수용실의 잉크(I)가 소진 또는 소정량까지 감소한 것을 검지하여, 잉크가 고갈되거나 잉크가 거의 고갈된 것을 나타내는 전기신호를 출력한다.

카트리지 본체(10)의 저면측에는, 조금 전에 설명한 잉크 공급부(50)와 대기 개방구멍(100)이외에, 도 4에 도시하는 바와 같이 잉크 주입시에 진공 수단을 거쳐서 잉크 카트리지(1)내부로부터 공기를 흡출하여 감압에 이용되는 감압구멍(110)과, 잉크 수용실로부터 잉크 공급부(50)에 이르는 잉크 유도로를 구성하는 오목부(95a)와, 잉크 엔드 센서(30)의 아래쪽에 마련된 버퍼실(30b)이 형성되어 있다.

잉크 공급부(50), 대기 개방구멍(100), 감압구멍(110), 오목부(95a) 및 버퍼실(30b)은, 잉크 카트리지 제조 직후에는, 모두 각각 밀봉 필름(54, 90, 98, 95, 35)에 의해서 각각의 개구부가 밀봉된 상태로 되어있다. 이 중에서, 대기 개방구멍(100)을 밀봉하는 밀봉 필름(90)은, 잉크 카트리지를 잉크젯식 기록 장치에 장착하여 사용 상태로 하기 전에 사용자에 의해서 박리된다. 이에 따라, 대기 개방 구멍(100)이 외부에 노출하여, 잉크 카트리지(1) 내부의 잉크 용실이 대기 연통로(150)를 거쳐서 외기와 연통한다.

또한, 잉크 공급부(50)의 외 표면에 부착된 밀봉 필름(54)은, 도 6및 도 7에 도시하는 바와 같이 잉크젯식 기록 장치로의 장착시에 잉크젯식 기록 장치측의 잉크 공급침(240)에 의해서 찢어지도록 구성되어 있다.

잉크 공급부(50)의 내부에는, 도 6 및 도 7에 도시하는 바와 같이, 장착시에 잉크 공급침(240)의 외표면에 대해 눌려지는 환상의 밀봉 부재(51)와, 프린터에 장 착되어 있지 않은 경우는 밀봉 부재(51)와 접촉하여 잉크 공급부(50)를 폐색하는 스프링 시트(52)와, 스프링 시트(52)를 밀봉 부재(51)의 접촉방향으로 가압하는 압축 스프링(53)을 구비하고 있다.

도 6및 도 7에 도시하는 바와 같이 잉크 공급침(240)이 잉크 공급부(50)내에 삽입되면, 밀봉 부재(51)의 내주와 잉크 공급침(240)의 외주가 밀봉되어, 잉크 공급부(50)와 잉크 공급침(240)의 사이의 간극이 액밀로 밀봉된다. 또한, 잉크 공급침(240)의 선단이 스프링 시트(52)와 접촉하여, 스프링 시트(52)를 위로 밀어 올려, 스프링 시트(52)와 밀봉 부재(51)의 밀봉이 해제됨으로써, 잉크 공급부(50)로부터 잉크 공급침(240)에 잉크가 공급 가능해진다.

다음에, 도 8∼도 12를 참조하면서, 본 실시형태의 잉크 카트리지(1)의 내부구조에 대하여 설명한다. 도 8은 본 실시형태의 잉크 카트리지(1)의 카트리지 본체(10)를 정면측에서 본 도면이며, 도 9는 본 실시형태의 잉크 카트리지(1)의 카트리지 본체(10)를 배면측에서 본 도면이고, 도 10의(a)는 도 8의 간략 모식도이며, 도 10의(b)는 도 9의 간략 모식도이고, 도 11은 도 8의 A-A 단면도이다. 또한, 도 12는 도 8에 나타낸 유로의 일부 확대 사시도이다.

본 실시형태의 잉크 카트리지(1)에서는, 잉크(I)가 충전되는 주된 잉크 수용실로서, 상하 2개로 분단된 상부 잉크 수용실(370) 및 하부 잉크 수용실(390)과, 이들의 상하의 잉크 수용실에 끼워지도록 위치하는 버퍼실(430)로 이루어지는 3개의 잉크 수용실이, 카트리지 본체(10)의 정면측에 형성되어 있다(도 10 참조).

또한, 카트리지 본체(10)의 배면측에는, 잉크(I)의 소비량에 따라서, 대기를 최상류의 잉크 수용실인 상부 잉크 수용실(370)에 도입하는 대기 연통로(150)가 형성되어 있다.

잉크 수용실(370, 390) 및 버퍼실(430)은, 리브(10a)에 의해 구분되어 있다. 그리고, 본 실시형태의 경우, 이들의 각 잉크 수용실은, 수평방향으로 연장하여 수용실의 저벽이 되는 리브(10a)의 일부에, 아래쪽으로 오목하게 들어가게 한 형상의 리세스(374, 394, 434)가 형성되어 있다.

리세스(374)는, 상부 잉크 수용실(370)의 리브(10a)에 의한 저벽(375)의 일부를 아래쪽으로 오목하게 들어가게 한 것이다. 리세스(394)는, 하부 잉크 수용실(390)의 리브(10a)에 의한 저벽(395)과 벽면의 팽창부에 의해 카트리지 두께 방향으로 오목하게 들어가게 한 것이다. 리세스(434)는, 버퍼실(430)의 리브(10a)에 의한 저벽(435)의 일부를 아래쪽으로 오목하게 들어가게 한 것이다.

그리고, 각 리세스(374, 394, 434)의 바닥부 또는 그 부근에는, 잉크 유도로(380), 상류측 잉크 엔드센서 연락 유로(400)및 잉크 유도로(440)에 연통하는 잉크 배출구(371, 311, 432)가 마련되어 있다.

잉크 배출구(371, 432)는, 각 잉크 수용실의 벽면을 카트리지 본체(10)의 두께 방향으로 관통한 관통 구멍이다. 또한, 잉크 배출구(311)는 저벽(395)을 아래쪽으로 관통한 관통구멍이다.

잉크 유도로(380)는, 한쪽 단부가 상부 잉크 수용실(370)의 잉크 배출구(371)에 연통하는 동시에, 다른 쪽 단부가 하부 잉크 수용실(390)에 마련된 잉크 유입구(391)에 연통하고 있어, 상부 잉크 수용실(370)의 잉크(I)를 하부 잉크 수용 실(390)에 유도하는 연락 유로로 되어있다. 이 잉크 유도로(380)는, 상부 잉크 수용실(370)의 잉크 배출구(371)로부터 연직 하방으로 연장한 형태로 마련되어 있고, 연락 유로내에서의 잉크(I)의 유동 방향이 위로부터 아래로의 강하류(descending flow)가 되는 강하형 접속으로 한 쌍의 액체 수용실(370, 390) 상호를 접속하고 있다.

잉크 유도로(420)는, 한쪽 단부가 하부 잉크 수용실(390)의 하류에 위치하는 잉크 잔량센서(31)내의 캐비티의 잉크 배출구(312)에 연통하는 동시에, 다른 쪽 단부가 버퍼실(430)에 마련된 잉크 유입구(431)에 연통하고 있어, 하부 잉크 수용실(390)의 잉크(I)를 버퍼실(430)에 유도한다. 이 잉크 유도로(420)는, 잉크 잔량 센서(31)내의 캐비티의 잉크 배출구(312)로부터 비스듬하게 상방으로 연장한 형태로 마련되어 있고, 연락 유로 내에서의 잉크(I)의 흐름 방향 아래로부터 위로의 상승류(ascending flow)가 되는 상승형 접속으로 한 쌍의 잉크 수용실(390, 430) 상호를 접속하고 있다. 즉, 본 실시형태의 카트리지 본체(10)에서는, 3개의 잉크 수용실(370, 390, 430) 상호는, 강하형 접속과, 상승형 접속을 교대로 반복하는 직렬 형상으로 접속되어 있다.

잉크 유도로(440)는, 버퍼실(430)의 잉크 배출구(432)로부터 차압 밸브(40)에 잉크를 유도하는 잉크유로이다.

본 실시형태의 경우, 각 잉크 수용실의 잉크 유입구(391, 431)는, 모두 각 잉크 수용실에서, 각각의 수용실에 마련된 잉크 배출구(371, 311)보다도 윗쪽에서, 또한 각 잉크 수용실의 저벽(375, 395, 435)의 근방에 설치된다.

이하, 우선 주된 잉크 수용실인 상부 잉크 수용실(370)로부터 잉크 공급부(50)에 이르기까지의 잉크 유도로를, 도 8∼도 12를 참조하면서 설명한다.

상부 잉크 수용실(370)은, 카트리지 본체(10)내의 최상류(최상위)의 잉크 수용실이며, 도 8에 도시하는 바와 같이 카트리지 본체(10)의 정면측에 형성되어 있다. 이 상부 잉크 수용실(370)은, 잉크 수용실의 약 절반을 차지하는 잉크 수용 영역이며, 카트리지 본체(10)의 약 절반으로부터 윗 부분에 형성되어 있다.

상부 잉크 수용실(370)의 저벽(375)의 리세스(374)에는, 잉크 유도로(380)와 연통하는 잉크 배출구(371)가 개구하고 있다. 이 잉크 배출구(371)는, 상부 잉크 수용실(370)의 저벽(375)보다도 내려간 위치에 있어, 상부 잉크 수용실(370)내의 잉크 액면(F)이 저벽(375)까지 내려가더라도, 그 때의 잉크 액면(F) 보다도 아래쪽에 위치하여, 안정한 잉크의 도출을 계속한다.

잉크 유도로(380)는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 카트리지 본체(10)의 배면측에 형성되어 윗쪽으로부터 잉크(I)를 하방의 하부 잉크 수용실(390)에 전달한다.

하부 잉크 수용실(390)은, 상부 잉크 수용실(370)에 저류되어 있는 잉크(I)가 도입되는 잉크 수용실이고, 도 8에 도시하는 바와 같이 카트리지 본체(10)의 정면측에 형성되는 잉크 수용실의 약 절반부를 차지하는 잉크 수용영역이며, 카트리지 본체(10)의 약 절반으로부터 아래의 부분에 형성되어 있다.

잉크 유도로(380)와 연통하는 잉크 유입구(391)는, 하부 잉크 수용실(390)의 저벽(395)의 아래쪽에 배치된 연통 유로에 개구하고 있어, 해당 연통 유로를 거쳐서 상부 잉크 수용실(370)로부터의 잉크(I)가 유입한다.

하부 잉크 수용실(390)은, 저벽(395)을 관통한 잉크 배출구(311)에 의해 상류측 잉크 엔드센서 연락유로(400)에 연통하고 있다. 상류측 잉크 엔드센서 연락유로(400)에는, 3차원적으로 형성된 미로 유로가 형성되어 있고, 이 미로 유로로써 잉크 고갈 전에 유입한 기포(B) 등을 포착하여 하류측으로 흐르지 않도록 구성되어 있다.

상류측 잉크 엔드센서 연락유로(400)는, 관통 구멍인 잉크 입구부(427)를 거쳐서 하류측 잉크 엔드센서 연락유로(410)에 연통하고 있어, 하류측 잉크 엔드센서연락 유로(410)를 거쳐서 잉크(I)가 잉크 잔량 센서(31)에 유도된다.

잉크 잔량 센서(31)에 전달된 잉크(I)는, 잉크 잔량센서(31)내의 캐비티(유로)를 통과하여, 캐비티의 출구인 잉크 배출구(312)로부터 카트리지 본체(10)의 배면측에 형성된 잉크 유도로(42O)에 유도된다.

잉크 유도로(420)는, 잉크 잔량센서(31)로부터 비스듬하게 윗쪽으로 잉크(I)를 유도하도록 형성되어 있고, 버퍼실(430)과 연통하는 잉크 유입구(431)에 접속되어 있다. 이에 따라, 잉크 잔량센서(31)에서 배출된 잉크(I)는, 잉크 유도로(420)를 지나서 버퍼실(430)에 유도된다.

버퍼실(430)은, 상부 잉크 수용실(370)과 하부 잉크 수용실(390)의 사이에 리브(10a)에 의해 구획 형성된 작은 방이며, 차압 밸브(40)의 직전의 잉크 저류공간으로서 형성되어 있다. 버퍼실(430)은, 차압 밸브(40)의 후측에 대향하도록 형성되어 있고, 버퍼실(430)의 리세스(434)에 형성된 잉크 배출구(432)가 연통한 잉크 유도로(440)를 거쳐서 차압 밸브(40)에 잉크(I)가 유입한다.

차압 밸브(40)에 유입한 잉크(I)는, 차압 밸브(40)에 의해서 하류측으로 유도되어, 관통 구멍(451)을 거쳐서 출구 유로(450)에 유도된다. 출구 유로(450)는, 잉크 공급부(50)에 연통하고 있어, 잉크 공급부(50)에 삽입된 잉크 공급침(240)을 거쳐서 잉크(I)가 잉크젯식 기록 장치측에 공급된다.

또한, 잉크 잔량센서(31)에 의한 검출 위치와 하부 잉크 수용실(390)의 사이의 잉크 유도로의 일부인 상류측 잉크 엔드센서 연락유로(400)에는, 잉크(I)에 혼입한 기포(B)를 포착하는 기포 트랩 유로(713)가 마련되어 있다.

이 기포 트랩 유로(713)는, 도 13및 도 14에 도시하는 바와 같이 전체의 개략 구조로서는, 용기 본체(10)의 바닥부에 수납되는 약 직방체 형상을 이루고 있다.

이 기포 트랩 유로(713)는, 도 14에 도시하는 바와 같이 상면의 대략 중앙에, 하부 잉크 수용실(390)로부터 잉크(I)가 유입하는 잉크 배출구(입구)(311)가 형성됨과 동시에, 센서측에 위치하는 외측면에, 잉크(I)를 배출하는 잉크 입구부(출구)(427)가 형성되어 있다.

이 기포 트랩 유로(713)는, 도 14및 도 15에 도시하는 바와 같이 잉크(I)의 흐름을 수직방향 반대방향으로 방향 변환하는 복수의 수직방향 변환부(721a∼721g)와, 흐름을 수평방향으로 약 90°씩 방향 변환하는 복수의 수평방향 변환부(723a∼723f)가 조합되어, 굴곡부가 많은 복잡한 유로구조로 형성되어 있다.

그리고, 이 기포 트랩 유로(713)는, 유로 도중의 여러 개소에, 유로 단면을 해당 기포 트랩 유로(713)의 출구 단에 채용되는 전후의 유로의 위치인 표준 유로 단면위치(A)(도 15 참조)보다도 수직 상방으로 확장한 기포 포집공간(724a∼724c)이 형성되어 있다.

도시한 예의 경우, 기포 포집공간(724a∼724c) 중에서는, 가장 하류측에 위치하는 기포 포집공간(724c)이 가장 큰 용적으로 설정되어 있다.

또한, 본 실시형태의 기포 트랩 유로(713)에서는, 유로도중에 막다른 기포 포집 공간(725)이 형성되어 있다.

또한, 기포 트랩 유로(713)가 접속되는 잉크배출구(311)는, 직경이 2 mm 이하의 원형 단면 유로에 형성되어 있다. 또, 본 실시형태에서는, 기포 트랩 유로(713)가 상류측 잉크 엔드센서 연락유로(400)의 하부 잉크 수용실(390)측의 단부에 위치하고 있어, 기포 트랩 유로(713)의 입구인 잉크 배출구(311)는, 하부 잉크 수용실(390)로부터 상류측 잉크 엔드센서 연락유로(400)로의 잉크 공급구(액체 공급구)이기도 하다.

또한, 본 실시형태에 있어서, 기포 트랩 유로(713)는 수지의 사출성형에 의해 형성한 것이고, 기포 트랩 유로(713)를 구성하는 각 유로는, 유로 단면이 직사각형으로 설정되어 있다.

이상 설명한 잉크 카트리지(1)에서는, 제조 후의 반송시의 진동 등에 의해 잉크 수용실내의 공기가, 잉크(I)에서 교반되거나, 사용 도중에 잉크 카트리지(1)가 흔들리거나, 온도 변화되거나 하여, 잉크(I)중에 기포(B)가 혼입하더라도, 하부 잉크 수용실(390)로부터 잉크 공급부(50)로 향해서 흐르는 상류측 잉크 엔드센서 연락유로(400)에 유입한 잉크(I) 중에 부유하는 기포(B)에는, 상류측 잉크 엔드센 서 연락유로(400)의 도중에 마련된 잉크 잔량센서(31)에 의한 검출 위치보다도 상류에 마련된 기포 트랩 유로(713)를 통과할 때에, 해당 기포 트랩 유로(713)에 충전되어 있는 잉크(I)에 의해서 하류로의 유입에 저항하는 부력이 작용한다. 그래서, 기포(B)는 잉크(I)에서 분리되어 포착된다(도 15 참조). 그 때문에, 기포(B)가 잉크 잔량센서(31)측에 유입하는 일이 없다.

따라서, 하부 잉크 수용실(390)의 잉크(I) 중에 혼입한 기포(B)가 잉크 공급부(50)부근에 마련된 잉크 잔량센서(31)에 부착하는 일이 없고, 잉크젯 기록 장치의 액체 잔량 검출부는, 하부 잉크 수용실(390)의 잉크잔량이 제로가 된 것 또는 소정량까지 감소한 것을 오 검출하는 일이 없고, 하부 잉크 수용실(390)의 잉크 잔량이 제로 또는 소정량까지 감소한 것(소위 거의 고갈)을 정확히 검출할 수 있다.

또한, 본 실시형태의 잉크 카트리지(1)에서는, 기포 트랩 유로(713)가, 흐름을 수직 방향으로 방향 변환하는 복수의 수직방향 변환부(721a∼721g)와, 흐름을 수평방향으로 방향 변환하는 복수의 수평방향 변환부(723a∼723f)가 조합됨으로써, 공간절약으로 입체적이고 또한 복잡한 유로구조를 형성할 수 있어, 각각의 유동 방향 변환부에서, 잉크(I) 중의 기포(B)를 분리하는 작용이 행해진다. 그 때문에, 잉크 공급부(50)에 흐르는 잉크(I)는, 잉크 잔량센서(31)에 겨우 도달할 때까지, 기포(B)의 포착 처리를 반복하여 받아, 혼입하고 있는 기포(B)가 완전히 분리 제거된 상태가 되어, 잉크 중에 혼입한 기포(B)가 잉크 잔량센서(31)에 부착하는 것에 기인한 오류 검출의 발생을 확실히 방지할 수 있다.

또한, 본 실시형태의 잉크 카트리지(1)에서는, 유동 방향 변환부(721a∼ 721g, 723a∼723f)에서 잉크(I)로부터 분리된 기포(B)는, 유로 단면을 전후의 유로보다 수직 상방으로 확장한 기포 포집공간(724a∼724c)이나 막다른 기포 포집공간(725a, 725b)에 저류되어, 이들 기포 포집공간(724a∼724c, 725a, 725b)에 의해 대량의 기포(B)를 정리하여 저류하는 것이 가능하게 되어, 기포 포집공간의 용량부족에 의한 기포(B)의 포착 실수의 발생을 없앨 수 있다.

또한, 기포 포집공간(724a∼724c)에 저류된 기체에는, 그 전후의 유로가 기포 포집공간의 아래쪽에 위치하고 있기 때문에, 이들 기포 포집공간에 충전되어 있는 잉크(I)에 의해서 하방의 유로로의 접근에 저항하는 부력이 작용한다. 그 때문에, 기포 포집공간에 저류된 기체는, 사용 도중에 기기로부터 분리된 잉크 카트리지(1)에 강한 진동이 작용하거나, 낙하 등에 의한 충격이 작용하거나 한 경우에도, 기포 포집공간의 밖으로 유출하기 어렵다. 또한, 하나의 기포 포집공간에서, 대량의 기포(B)를 저류해 놓을 수 있다.

또한, 만일 하나의 기포 포집 공간에 저류되어 있는 기체가 잉크 카트리지(1)에 작용하는 진동이나 충격에 의해 인접유로에 유출하는 일이 있더라도, 유출한 기체는, 그 하류에 위치한 수직방향 변환부나 막다른 기포 포집공간에 의해서 다시 포착 또는 저류되기 때문에, 잉크 잔량센서(31)에는 도달할 수 없다.

따라서, 사용도중에 기기로부터 분리된 잉크 카트리지(1)에 강한 진동이 작용하거나, 낙하 등에 의한 충격이 작용하거나 한 경우에도, 하부 잉크 수용실(390)의 잉크(I) 중에 혼입한 기포(B)가 잉크 공급부(50)부근에 장비된 잉크 잔량센서(31)에 부착하는 일이 없고, 잉크젯기록 장치의 액체잔량 검출부는, 하부 잉크 수용실(390)의 잉크 잔량이 제로가 된 것 또는 소정량까지 감소한 것을 오 검출하는 일 없이, 확실히 검출할 수 있다.

또한, 본 실시형태의 잉크 카트리지(1)에서는, 하부 잉크 수용실(390)로부터의 잉크출구가 되는 잉크 배출구[기포 트랩 유로(713)의 입구](311)가, 직경이 2mm 이하의 원형 단면 유로로 되어있어, 잉크 배출구(311)가 기포(B)의 유출을 방지하는 메니스커스를 형성하기 때문에, 기포(B)가 하부 잉크 수용실(390)로부터 잉크 잔량센서(31)측으로 유출하는 것 자체를 억지할 수 있어, 기포 트랩 유로(713)으로의 기포 포착의 부담을 경감하여, 잉크 잔량 센서(31)로의 기포(B)의 부착방지에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시형태의 잉크 카트리지(1)에서는, 유로 단면이 직사각형이기 때문에, 원형단면의 유로로 형성하는 경우와 비교하여, 병렬로 연장되는 유로 사이에 불필요한 공간이 남지 않고, 고밀도로 복잡한 유로를 형성할 수 있고, 또한 수지성형에 의해 기포 트랩 유로(713)를 형성하는 경우에도 성형성이 향상한다.

더구나, 유로 단면이 직사각형인 경우는, 원형단면의 유로의 경우와 비교하여, 직사각형의 유로 단면의 모서리에 흐름이 느린 정체 영역이 형성되고, 그 안의 상부의 모서리는 유동 방향 변환부에서 분리된 기포(B)가 괴는 기포 포집 공간으로서 기능하기 때문에, 기포(B)의 포착 또는 포집도 용이하게 된다.

또, 기포 트랩 유로(713)의 도중 또는 잉크 잔량 센서(31)에 의한 검출 위치보다도 상류의 잉크 유도로의 도중에, 기포(B)를 포착하는 다공질체가 구비되어 있어도 무방하다.

이와 같이 하면, 유로 도중에 마련된 다공질체가, 잉크에 혼입된 기포를 미소한 구멍에 의해 효율적으로 포착하기 때문에, 기포의 포착 효율을 향상시킬 수 있어, 기포 포착의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

이와 같이, 상기 잉크 카트리지(1)는, 여러 방향으로 유로가 변환되어, 여러 방향으로 기포(B)를 포착 또는 포집할 수 있는 구성으로 되어있기 때문에, 잉크 카트리지(1)를 어떠한 자세로 한 경우에도, 잉크 잔량센서(31)에 기포(B)가 도달하는 것이 확실히 방지된다. 그 때문에, 잉크 고갈을 정확히 검출하는 정밀도가 지극히 높고, 잉크(I)를 잔류시킨 채로 잉크 카트리지(1)를 교체하는 것과 같은 불편이 방지된다.

다음에, 대기 개방구멍(100)으로부터 상부 잉크 수용실(370)에 이르기까지의 대기 연통로(150)를 도 8∼도 12를 참조하면서 설명한다.

잉크 카트리지(1)내의 잉크(I)가 소비되어 잉크 카트리지(1)내부의 압력이 저하하면, 저류하고 있는 잉크(I)의 감소분 만큼 대기 개방구멍(100)으로부터 대기(공기)가 상부 잉크 수용실(370)에 유입한다.

대기 개방구멍(100)의 내부에 마련된 작은 구멍(102)은, 카트리지 본체(10)의 배면측에 형성된 구불구불한 통로(310)의 한쪽 단부에 연통하고 있다. 구불구불한 통로(310)는, 대기 개방구멍(100)으로부터 상부 잉크 수용실(370)까지의 거리를 길게 하여 잉크중의 수분의 증발을 억제하도록 가늘고 길게 형성된 사행로(蛇行路)이다. 구불구불한 통로(310)의 다른 쪽 단부는, 기액 분리필터(70)에 접속되어 있다.

기액 분리필터(70)를 구성하는 기액 분리실(70a)의 저면에는, 관통 구멍(322)이 형성되어 있고, 관통 구멍(322)을 거쳐서 카트리지 본체(10)의 정면측에 형성된 공간(320)에 연통하고 있다.

기액 분리필터(70)에 있어서는, 관통 구멍(322)과 구불구불한 통로(310)의 다른 쪽 단부의 사이에 기액분리 막(71)이 배치된다. 기액분리 막(71)은 발수성(water repellent property) 및 발유성(oil repellent property)이 높은 섬유재료를 메쉬 형상으로 꼰 것으로 형성된다.

공간(320)은, 카트리지 본체(10)의 정면측으로부터 보아 상부 잉크실(370)의 오른쪽 위에 형성되어 있다. 공간(320)에는, 관통 구멍(322)의 상부에 관통 구멍(321)이 개구하고 있다. 공간(320)은, 이 관통 구멍(321)을 거쳐서 배면측에 형성된 상부 연결유로(330)에 연통하고 있다.

상부 연결유로(330)는, 잉크 카트리지(1)의 가장 상면측, 즉 잉크 카트리지(1)가 부착된 상태에 있어서의 중력방향으로 가장 위가 되는 부분을 통과하도록, 배면측에서 보아 관통 구멍(321)으로부터 긴 변을 따라 오른쪽 방향으로 연장하는 유로부분(333)과, 짧은 변 근방의 역전부(335)에서 역전되어 유로부분(333)보다도 잉크 카트리지(1)의 상면측을 통하여 관통 구멍(321)의 근방에 형성된 관통 구멍(341)까지 연장하는 유로 부분(337)을 갖고 있다. 또, 관통 구멍(341)은 정면측에 형성된 잉크 트랩실(340)에 연통하고 있다.

여기서, 배면측으로부터 이 상부 연결유로(330)를 보면, 역전부(335)로부터 관통 구멍(341)까지 연장하는 유로 부분(337)에는, 관통 구멍(341)이 형성된 위 치(336)와, 위치(336)보다 카트리지 두께 방향위치가 깊게 파내려간 오목부(332)가 마련되어 있고, 이 오목부(332)를 구분하도록 리브(331)가 복수 형성되어 있다. 또한, 관통 구멍(321)으로부터 역전부(335)까지 연장하는 유로부분(333)은, 역전부(335)로부터 관통 구멍(341)까지 연장하는 유로 부분(337)보다도 깊이가 얕게 형성되어 있다.

본 실시형태에서는, 상부 연결유로(330)를 중력방향에서 가장 위가 되는 부분에 형성하고 있기 때문에, 기본적으로는 잉크(I)가 상부 연결유로(330)를 초과하여 대기 개방구멍(100)측으로 이동하지 않도록 구성되어 있다. 또한, 상부 연결유로(330)는, 모세관현상 등에 의해 잉크(I)의 역류가 발생하지 않는 정도로 폭이 넓은 굵기를 갖는 동시에, 유로 부분(337)에는 오목부(332)가 형성되어 있기 때문에 역류하여 온 잉크를 포착하기 쉽게 구성되어 있다.

잉크 트랩실(340)은, 정면측에서 보아 카트리지 본체(10)에 있어서의 오른쪽 위의 모서리의 위치에 형성된 직방체 형상의 공간이다. 관통 구멍(341)은, 도 12에 도시하는 바와 같이 정면측에서 보아 잉크 트랩실(340)의 왼쪽 위의 내측 모서리 근방에 개구하고 있다. 또한, 잉크 트랩실(340)의 오른쪽 아래의 전방 모서리에는, 경계가 되는 리브(10a)의 일부가 절결된 노치(notch)(342)가 형성되어 있고, 이 노치(342)를 거쳐서 연락 버퍼실(350)에 연통하고 있다.

여기서, 잉크 트랩실(340)및 연락 버퍼실(350)은, 대기 연통로(150)의 도중의 용적을 확장한 형태의 공기실이며, 어떠한 이유에 의해 상부 잉크 수용실(370)로부터 잉크(I)가 역류한 경우에도, 이 잉크 트랩실(340) 및 연락 버퍼실(350)에 잉크(I)를 멈추게 하여, 더 이상 대기 개방구멍(100)측으로 되도록이면 흘러 들어 오지 않도록 구성된 것이다. 구체적인 잉크 트랩실(340) 및 연락 버퍼실(350)의 역할에 있어서는 후술한다.

연락 버퍼실(350)은, 잉크 트랩실(340)의 아래쪽에 형성된 공간이다. 연결버퍼실(350)의 저면(352)에는, 잉크 주입시에 구멍 추출을 행하기 위한 감압구멍(110)이 마련되어 있다. 또한, 저면(352) 근방에 있어서 잉크젯식 기록 장치로의 장착시 가장 중력방향 하방의 부위에는, 두께 방향측에 관통 구멍(351)이 개구하고 있어, 이 관통 구멍(351)을 거쳐서 배면측에 형성된 연락유로(360)에 연통하고 있다.

연락유로(360)는, 배면측에서 보아 중앙 윗쪽으로 연장하고 있고, 상부 잉크 수용실(370)의 저벽 근방에 개구한 대기 연통로(150)의 하류단인 관통 구멍(372)을 거쳐서 상부 잉크 수용실(370)과 연통하고 있다. 즉, 대기 개방구멍(100)으로부터 연락유로(360)까지가 본 실시형태의 대기 연통로(150)를 구성하고 있다. 연락유로(360)는 메니스커스를 형성하여, 잉크(I)의 역류가 발생하지 않는 정도로 가늘게 형성되어 있다.

본 실시형태의 잉크 카트리지(1)의 경우, 도 8에도 나타내는 바와 같이, 카트리지 본체(10)의 정면측에는, 전술한 잉크 수용실(상부 잉크 수용실(370), 하부 잉크 수용실(390), 버퍼실(430))이나, 공기실(잉크 트랩실(340), 연락 버퍼실(350))이나, 잉크 유도로(상류측 잉크 엔드센서 연락유로(400), 하류측 잉크 엔드센서 연락유로(410)) 외에, 잉크(I)가 충전되지 않는 미 충전실(501)이 구성되어 있다.

미 충전실(501)은, 카트리지 본체(10)의 정면측에서, 해칭(hatching)을 실시한 좌측면에 가까운 영역에서, 상부 잉크 수용실(370)과 하부 잉크 수용실(390)과 끼워지도록 구획 형성되어 있다.

그리고, 이 미 충전실(501)은, 그 내부 영역의 좌측 상단 모서리에, 배면측에 관통한 대기개방 구멍(502)이 마련되어, 해당 대기 개방구멍(502)에 의해 외기에 연통하고 있다.

이 미 충전실(501)은, 잉크 카트리지(1)를 감압하여 팩 포장한 때에, 탈기용 부압을 축압한 탈기실이 된다. 그래서, 사용 전에는 카트리지 본체(10)내부의 기압이 미 충전실(501)과 감압팩의 부압 흡인력에 의해 규정값 이하로 유지되어, 용존 공기(dissolved air)가 적은 잉크(I)를 공급할 수 있다.

다음에, 이상에서 설명한 잉크 카트리지(1)내의 잉크(I)가 소진된 경우, 또는 소정량까지 감소한 경우에, 그 사용 완료의 잉크 카트리지(1)에 잉크(I)를 주입하는 방법의 일 실시형태를, 도 19에 근거하여 설명한다.

우선, 본 실시형태의 주입 방법에서 사용하는 잉크 재 주입장치의 구성에 대하여 설명한다. 잉크 재 주입장치(600)는, 도 19에 도시하는 바와 같이 잉크 카트리지(1)에 천공가공에 의해 개방한 주입구(601)에 접속되는 잉크 주입수단(610)과, 카트리지 본체(10)의 잉크 공급부(50)에 접속되는 진공 흡인수단(620)으로 구성되어 있다.

잉크 주입수단(610)은, 충전하는 잉크(I)를 저류한 잉크탱크(611)와, 이 잉 크탱크(611)내의 잉크(I)를 상기 주입구(601)에 접속된 유로(612)에 압송하는 펌프(613)와, 이 펌프(613)와 주입구(601)의 사이에서 유로(612)를 개폐하는 밸브(614)를 구비하고 있다.

진공 흡인수단(620)은, 진공 흡인에 필요한 부압을 발생하는 진공펌프(기압 펌프)(621)와, 이 진공펌프(기압 펌프)(621)이 발생하는 부압을 잉크 공급부(50)에 작용시키는 연락유로(622)와, 연락유로(622)의 도중에 장비되어 진공흡인에 의해 카트리지 본체(10)측으로부터 연락유로(622)에 유입하여온 잉크(I)를 포착·회수하여, 잉크 미스트(ink mist) 등으로부터 진공펌프(기압 펌프)(621)를 보호하는 잉크 트랩(623)과, 이 잉크 트랩(623)과 잉크 공급부(50)의 사이에서 연락유로(622)를 개폐하는 밸브(624)를 구비하고 있다.

본 실시형태에서는, 잉크 카트리지(1)의 구조나 기능을 배려하여, 상부 잉크 수용실(370)에 연통하는 주입구(601)를 대기 연통로(150)에 형성하는 위치가, 대기 연통로(150)의 일부를 구성하고 있는 연락유로(360)의 하류단에 위치하는 관통 구멍(372)과 대향하는 위치부근이 된다.

그리고, 관통 구멍(372)과 대향하는 주입구(601)는, 관통 구멍(372)에 일치하도록, 카트리지 본체(10)의 배면측을 덮고 있는 외표면 필름(60)(필름부재)에 구멍을 개구하는 것으로 형성한다. 또, 해당 주입구(601)에 삽입되는 유로(612)의 선단부는, 예컨대 관통 구멍(372)에 밀어 부치면, 관통 구멍(372)의 주위의 용기벽면에 기밀하게 밀착하여, 유로(612)와 관통 구멍(372)을 기밀인 접속상태로 하는 시일 링(seal ring) 등이 마련된다.

또, 상부 잉크 수용실(370)에 연통하는 주입구(601)는, 상부 잉크 수용실(370)보다 상류에 위치하는 대기 연통로(150)에 형성하면 좋고, 주입구(601)의 형성 위치는 상기 실시형태에 한정되지 않는다.

예컨대, 대기 연통로(150)의 일부를 구성하고 있는 연락유로(360)에 일치하 도록, 외표면 필름(60)에 구멍을 개구하거나, 외표면 필름(60)을 벗기거나 하는 것으로 주입구(601)를 형성할 수 있다. 또한, 기액 분리필터(70)를 구성하는 기액 분리실(70a)에 개구하는 관통 구멍(322)에 일치하도록, 외표면 필름(60) 및 기액 분리 막(71)을 벗겨 주입구(601)를 형성할 수도 있다.

또한, 잉크 카트리지(1)로부터 덮개 부재(20)를 분리하여, 카트리지 본체(10)의 정면측을 피복하는 필름(80)을 노출시켜, 대기 연통로(150)의 일부를 구성하고 있는 연락유로(360)의 상단에 위치하는 관통 구멍(351)에 일치하도록, 필름(8)에 구멍을 개구하는 것으로 형성할 수도 있다.

본 실시형태에서는, 우선, 상부 잉크 수용실(370)에 연통하는 주입구(601)를 대기 연통로(150)에 형성하는 주입구 형성공정과, 잉크 공급부(50)로부터 내부에 잔류하는 잉크 및 잔류기체를 진공 흡인수단(620)에 의해 흡인 제거하는 진공 흡인공정과, 주입구(601)로부터 잉크 주입수단(610)에 의해 소정량의 잉크를 주입하는 액체 주입 공정과, 액체 주입 공정의 종료 후에 주입구(601)를 밀봉하는 밀봉공정을 순서대로 실시하는 것으로, 사용 완료된 잉크 카트리지(1)를 재사용 가능한 잉크 카트리지(액체 수용용기)로서 부활시킨다.

밀봉공정은, 구체적으로는 주입구(601)를 밀봉필름 또는 테이프 등을 접착 또는 용착하거나 또는 마개 등으로 기밀하게 막는 것에 의해 밀봉부를 형성하는 처리공정이다.

이상에서 설명한 본 실시형태의 잉크 카트리지의 잉크 주입 방법에서는, 잉크(I)의 주입을 위해 잉크 카트리지(1)에 실시하는 가공은, 상부 잉크 수용실(370)에 연통하도록, 잉크(I)를 주입하기 위한 주입구(601)를 외표면 필름(60)에 개구시키는 것과, 잉크(I)의 주입후에, 주입구(601)를 밀봉하는 가공이며, 모두 간단한 가공이 된다. 따라서 가공 비용이 저렴하게 완료되고, 또한 가공하는데 어려움도 없다.

그리고, 본 실시형태에서는, 잉크 공급부(50)로부터 내부에 잔류하는 잉크 및 잔류기체를 흡인 제거하는 진공 흡인공정을 구비하고 있기 때문에, 주입구(601)로부터 소정량의 잉크(I)를 주입하는 액체 주입 공정은, 카트리지 본체(10)의 각 잉크 유도로(380, 420, 440)나 각 잉크 수용실을 감압 환경에 관리하여, 주입한 잉크(I)를, 잉크 수용실(370, 390, 430) 뿐만아니라, 잉크 공급부(50)에 이르는 모든 잉크 유도로의 구석구석까지, 효율적으로 충전할 수 있다.

또한, 잉크(I)의 주입시에 혼입하는 기포도, 진공흡인에 의해 잉크 공급부(50)로부터 외부로 배제하거나, 혹은 진공 흡인에 의해 형성하는 용기내의 감압 환경에 의해, 유입한 기포를 액중에 용해·소모시키거나 할 수 있다.

더욱이, 잉크의 충전시에 상류측 잉크 엔드센서 연락유로(400)에 유입한 잉크(I) 중에 부유하는 기포(B)에는, 상류측 잉크 엔드센서 연락유로(400)의 도중에 마련된 기포 트랩 유로(713)를 통과할 때에, 해당기포 트랩 유로(713)에 충전되어 있는 잉크에 의해서 하류로의 유입에 저항하는 부력이 작용한다. 그래서, 기포(B)는 잉크(I)에서 분리되어 포착된다(도 15 참조). 그 때문에, 기포(B)가 잉크 잔량 센서(31)측으로 유입하는 일이 없다. 따라서, 잉크 주입시에 잉크 수용실(370, 390, 430)의 잉크 중에 혼입한 기포(B)가, 잉크 잔량센서(31)에 부착함에 의한 오류 검출을 방지할 수 있다.

그래서, 이러한 잉크 주입 방법에 의해 재생한 재생 잉크 카트리지를 제공하면, 잉크 카트리지 용기로서의 제품수명이 연장하기 때문에, 자원의 절약, 환경오염의 방지에 기여할 수 있다. 또한 재생에 필요한 비용을 낮춰 저렴하게 제공할 수 있기 때문에, 잉크젯식 기록 장치의 운용비용의 저하에도 기여한다.

또, 상술한 본 실시형태의 잉크 카트리지의 잉크 주입 방법에 있어서, 진공 흡인공정과 액체 충전공정의 사이에, 주입구(601)로부터 카트리지 본체(10)내에 세정액을 주입하여, 용기 내부에서 응고한 잉크의 세정·제거를 하도록 하더라도 좋다. 또한, 진공 흡인공정과 액체 충전공정이란, 명확히 처리 순서를 설정할 필요는 없다. 예컨대, 진공 흡인공정을 실시하면서, 병행하여 액체 충전공정을 실시할 수도 있다.

또한, 본 실시형태의 잉크 주입 방법을 실시할 때에 사용하는 잉크 재주입 장치(600)는, 구체적으로는 입수가 용이한 기구를 대용할 수도 있다.

예컨대, 잉크 주입수단(610)의 경우, 주사기용에 실린더와 피스톤으로 구성되는 주입기를 대용하거나, 변형 가능한 페트병(pet bottle)에 보충잉크를 수용한 보충 병을 대용하거나 하는 것도 가능하다.

또한, 본 발명에 따르는 액체 수용용기에 있어서의 용기 본체, 액체 수용부, 액체 공급부, 액체 유도로, 대기 연통로, 액체 검출부 및 댐 부분 등의 구성은, 상기 각 실시형태의 구성에 한정되는 것은 아니라, 본 발명의 취지에 근거하여 여러 가지의 형태를 채용할 수 있는 것은 말할 필요도 없다.

또한, 본 발명의 액체 수용용기의 용도는, 상술한 잉크젯 기록 장치의 잉크 카트리지에 한정되지 않는다. 미소량의 액적을 토출시키는 액체분사 헤드 등을 구비하는 각종의 액체 소비장치에 유용 가능하다. 액체 소비장치의 구체 예로서는, 예컨대 액정디스플레이 등의 컬러필터 제조에 이용되는 색재 분사 헤드(color material ejecting head)를 구비한 장치, 유기 EL 디스플레이, 면발광 디스플레이(FED: field emission display))등의 전극형성에 이용되는 전극재(도전 페이스트) 분사 헤드를 구비한 장치, 바이오 칩 제조에 이용되는 생체유기물 분사헤드를 구비한 장치, 정밀 피펫(pipette)으로서의 시료 분사헤드를 구비한 장치, 날염장치나 마이크로디스펜서(micro dispenser) 등을 들 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 액체 수용용기의 일 실시예로서의 잉크 카트리지의 외관 사시도,

도 2는 본 발명의 일 실시형태로서의 잉크 카트리지를 도 1과는 반대의 각도로부터 본 외관 사시도,

도 3은 본 발명의 일 실시형태로서의 잉크 카트리지의 분해 사시도,

도 4는 본 발명의 일 실시형태로서의 잉크 카트리지를 도 3과는 반대의 각도로부터 본 분해 사시도,

도 5는 본 발명의 일 실시형태로서의 잉크 카트리지를 잉크젯식 기록 장치의 캐리지에 부착한 상태를 도시하는 도면,

도 6은 본 발명의 일 실시형태로서의 잉크 카트리지의 캐리지로의 장착 직전의 상태를 나타내는 단면도,

도 7은 본 발명의 일 실시형태로서의 잉크 카트리지의 캐리지로의 장착 직후의 상태를 나타내는 단면도,

도 8은 본 발명의 일 실시형태로서의 잉크 카트리지의 카트리지 본체를 정면측에서 본 도면,

도 9는 본 발명의 일 실시형태로서의 잉크 카트리지의 카트리지 본체를 배면측에서 본 도면,

도 10a는 도 8의 개략 모식도, 도 10b는 도 9의 개략 모식도,

도 11은 도 8의 A-A 단면도,

도 12는 도 8에 나타낸 카트리지 본체내의 유로구조의 일부를 나타내는 확대사시도,

도 13은 도 8에 나타낸 기포 트랩 유로의 측면도,

도 14는 도 13에 나타낸 기포 트랩 유로의 평면도,

도 15는 도 14에 나타낸 기포 트랩 유로의 VI-VI 선에 따르는 단면도,

도 16은 도 14의 Ⅶ 화살표 방향에서 본 도면,

도 17은 도 16의 Ⅷ 화살표 방향에서 본 도면,

도 18은 본 발명에 관한 액체 수용용기의 액체 주입 방법을 실시하는 잉크 재주입장치의 구성을 나타내는 블록도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 잉크 카트리지(액체 수용용기) 10 : 카트리지 본체(용기 본체)

20 : 덮개 부재 30 : 잉크 엔드센서

31 : 잉크 잔량센서(액체 검출부) 40 : 차압 밸브

50 : 잉크 공급부(액체 공급부) 70 : 기액 분리필터

80 : 필름 100 : 대기 개방구멍

150 : 대기 연통로 200 : 캐리지

330 : 상부 연결유로 340 : 잉크 트랩실(공기실)

350 : 연결 버퍼실(공기실) 370 : 상부 잉크 수용실(액체 수용부)

371, 311, 432 : 잉크배출구(액체 배출구)

374, 394, 434 : 리세스 375, 395, 435 : 액체 수용실의 저벽

380 : 잉크 유도로(액체 유도로) 390 : 하부 잉크 수용실(액체 수용부)

391, 431 : 잉크 유입구(액체 유입구)

400 : 상류측 잉크 엔드센서 연락유로(액체 유도로)

410 : 하류측 잉크 엔드센서 연락유로(액체 유도로)

420 : 잉크 유도로(액체 유도로) 423 : 잉크 유입개구(액체 유입개구)

423a : 내주 상부 427 : 잉크 입구부(입구부)

430 : 버퍼실(액체 수용부) 501 : 미충전실(탈기실)

713 : 기포 트랩 유로 B : 기포 I : 잉크(액체)

Claims (22)

1. 액체 소비장치에 착탈 가능한 것으로서, 액체 수용부와, 상기 액체 소비장치의 액체 분사부에 접속 가능한 액체 공급부와, 상기 액체 수용부에 저류한 액체를 상기 액체 공급부에 유도하는 액체 유도로와, 상기 액체 수용부를 대기에 연통시키는 대기 연통로와, 상기 액체 유도로에 마련되어, 상기 액체 유도로에 액체가 채워져 있는 경우와 상기 액체 유도로로 기체가 유입된 경우에 상이한 신호를 출력하는 액체 검출부와, 상기 액체 검출부에 의한 검출 위치와 상기 액체 수용부 사이의 상기 액체 유도로에 마련되어, 액체에 혼입된 기포를 포착하는 기포 트랩 유로를 구비한 액체 수용용기에 액체를 주입하는 방법에 있어서,

   상기 액체 수용부에 연통하는 주입구를 상기 대기 연통로에 형성하는 공정과,

   상기 주입구로부터 소정량의 액체를 주입하는 공정과,

   상기 액체 주입 공정의 종료 후에 상기 주입구를 밀봉하는 공정을 포함하는

   액체 주입 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 액체 주입 공정 이전에, 상기 액체 수용부 내를 감압하는 감압 공정을 더 구비한

   액체 주입 방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 감압 공정에서는 상기 액체 공급부를 거쳐서 상기 액체 수용부내의 잔류물을 흡인하는

   액체 주입 방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 주입구는 상기 대기 연통로의 하류단인

   액체 주입 방법.
5. 액체 소비장치에 착탈 가능한 것으로서, 액체 수용부와, 상기 액체 소비장치의 액체 분사부에 접속 가능한 액체 공급부와, 상기 액체 수용부에 저류한 액체를 상기 액체 공급부에 유도하는 액체 유도로와, 상기 액체 수용부내의 액체의 소비에 따라 외부로부터 대기를 상기 액체 수용부내에 도입하는 대기 연통로와, 상기 액체 유도로에 마련되어, 상기 액체 유도로에 액체가 채워져 있는 경우와 상기 액체 유도로로 기체가 유입된 경우에 상이한 신호를 출력하는 액체 검출부와, 상기 액체 검출부에 의한 검출 위치와 상기 액체 수용부 사이의 상기 액체 유도로에, 액체에 혼입된 기포를 포착하는 기포 트랩 유로를 구비한 액체 수용용기에 있어서,

   상기 액체 수용부에 연통하는 주입구를 상기 대기 연통로에 형성하고, 상기 주입구로부터 소정량의 액체를 주입하고, 상기 액체를 주입한 후에 상기 주입구를 밀봉하여 이루어지는

   액체 수용용기.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 기포 트랩 유로는, 액체의 흐름을 수직방향으로 방향 변환하는 수직방향 변환부를 갖는 것을 특징으로 하는

   액체 수용용기.
7. 제 5 항에 있어서,

   상기 기포 트랩 유로는, 액체의 흐름을 수평방향으로 방향 변환하는 수평방향 변환부를 갖는 것을 특징으로 하는

   액체 수용용기.
8. 제 5 항에 있어서,

   상기 기포 트랩 유로는, 유로 단면을 전후의 유로 위치보다도 수직 상방으로 확장한 기포 포집 공간을 갖는 것을 특징으로 하는

   액체 수용용기.
9. 제 5 항에 있어서,

   상기 기포 트랩 유로는 수평방향으로 막다른 기포 포집 공간을 갖는 것을 특징으로 하는

   액체 수용용기.
10. 제 5 항에 있어서,

    상기 기포 트랩 유로의 도중, 또는 상기 액체 검출부에 의한 검출 위치보다도 상류의 액체 유도로의 도중에, 기포를 포착하는 다공질체가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는

    액체 수용용기.
11. 제 5 항에 있어서,

    상기 액체 유도로 또는 상기 기포 트랩 유로가 접속된 상기 액체 수용부의 액체 공급구는, 직경이 2 mm 이하인 원형 단면 유로에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는

    액체 수용용기.
12. 제 5 항에 있어서,

    상기 기포 트랩 유로를 구성하는 유로는, 유로 단면이 직사각형으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는

    액체 수용용기.
13. 제 5 항에 있어서,

    상기 액체 유도로에 개재되어서 통상 밸브 폐쇄상태로 가압되는 한편 상기 액체 공급부측과 상기 액체 수용부측의 차압이 소정 값 이상이 되었을 때에는 밸브 개방상태로 되는 차압 밸브를 구비한

    액체 수용용기.
14. 액체 소비장치에 착탈 가능한 것으로서,

    액체 수용부와,

    상기 액체 소비장치에 접속 가능한 액체 공급부와,

    상기 액체 수용부와 상기 액체 공급부를 연통시키는 액체 유도로와,

    상기 액체 수용부를 대기에 연통시키는 대기 연통로와,

    상기 액체 유도로에 마련되어, 상기 액체 유도로에 액체가 채워져 있는 경우와 상기 액체 유도로로 기체가 유입된 경우에 상이한 신호를 출력하는 액체 검출부와,

    상기 액체 검출부에 의한 검출 위치와 상기 액체 수용부 사이의 상기 액체 유도로에 마련되어, 액체에 혼입된 기포를 포착하는 기포 트랩 유로와,

    상기 대기 연통로의 적어도 일부를 형성하는 필름 부재와,

    상기 대기 연통로를 형성하는 필름 부재에 형성되어, 상기 액체 수용부에 연통하는 주입구를 밀봉한 밀봉부를 구비한

    액체 수용용기.
15. 제 14 항에 있어서,

    상기 밀봉부는 필름 또는 테이프에 의해 형성된

    액체 수용용기.
16. 기기에 착탈 가능한 용기 본체내에, 액체 수용부와, 상기 기기의 액체 분사부에 접속되는 액체 공급부와, 상기 액체 수용부에 저류한 액체를 상기 액체 공급부에 유도하는 액체 유도로와, 상기 액체 수용부내의 액체의 소비에 따라 외부로부터 대기를 상기 액체 수용부내에 도입하는 대기 연통로를 구비하며,

    상기 액체 유도로의 도중에, 상기 액체 유도로로의 기체의 유입을 검지함으로써, 상기 액체 수용부의 액체 잔량이 제로가 된 것을 검출하는 액체 검출부를 구비하는 동시에,

    상기 액체 검출부에 의한 검출 위치와 상기 액체 수용부 사이의 상기 액체 유도로에, 액체에 혼입된 기포를 포착하는 기포 트랩 유로가 마련되어 있는 대기 개방타입의 액체 수용용기에 액체를 주입하는 방법에 있어서,

    상기 액체 수용부에 연통하는 주입구를 상기 대기 연통로에 형성하는 공정과,

    상기 주입구로부터 소정량의 액체를 주입하는 공정과,

    상기 액체 주입 공정의 종료 후에 상기 주입구를 밀봉하는 공정을 포함하는

    액체 수용용기의 액체 주입 방법.
17. 액체 소비장치에 착탈 가능한 것으로서, 액체 수용부와, 상기 액체 소비장치의 액체 분사부에 접속 가능한 액체 공급부와, 상기 액체 수용부에 저류한 액체를 상기 액체 공급부에 유도하는 액체 유도로와, 상기 액체 수용부를 대기에 연통시키는 대기 연통로와, 상기 액체 유도로에 마련되어, 상기 액체 유도로에 액체가 채워져 있는 경우와 상기 액체 유도로로 기체가 유입된 경우에 상이한 신호를 출력하는 액체 검출부와, 상기 액체 검출부에 의한 검출 위치와 상기 액체 수용부 사이의 상기 액체 유도로에 마련되어, 액체에 혼입된 기포를 포착하는 기포 트랩 유로를 구비한 액체 수용용기에 있어서,

    상기 기포 트랩 유로를 통과하는 액체중의 기포를 상기 기포 트랩 유로에 포착 가능한 양의 액체가, 상기 기포 트랩 유로에 충전되어 있는 것을 특징으로 하는

    액체 수용용기.
18. 액체 수용용기 내로 액체를 주입하는 방법에 있어서,

    액체 소비장치에 착탈 가능하도록 구성된 액체 수용용기를 제공하는 공정으로서, 상기 액체 수용용기는,

    내부에 액체를 수용하도록 구성된 액체 수용부와,

    상기 액체 소비장치의 액체 분사부에 접속 가능하고 상기 액체 수용부 내에 수용된 액체를 상기 액체 소비장치에 공급하도록 구성된 액체 공급부와,

    상기 액체 수용부에 저류된 액체를 상기 액체 공급부로 유도하는 액체 유도로와,

    상기 액체 수용부를 대기와 연통시키는 대기 연통로와,

    상기 액체 유도로에 마련되어, 상기 액체 유도로에 액체가 채워져 있는 경우와 상기 액체 유도로로 기체가 유입된 경우에 상이한 신호를 출력하는 액체 검출부와,

    상기 액체 검출부와 상기 액체 수용부 사이의 상기 액체 유도로에 마련되어, 액체 내의 기포를 포착하는 기포 트랩 유로를 포함하는, 상기 액체 수용용기 제공 공정과;

    상기 액체 수용부와 연통하도록 상기 대기 연통로에 주입구를 형성하는 공정과;

    상기 액체 수용부, 및 상기 기포 트랩 유로를 포함하는 상기 액체 유도로 전체가 주입된 액체로 충전되도록 상기 주입구를 통해 상기 액체 수용부 내로 액체를 주입하는 공정과;

    상기 액체 주입 공정의 완료 후에 상기 주입구를 밀봉하는 공정을 포함하는

    액체 수용용기의 액체 주입 방법.
19. 제 18 항에 있어서,

    상기 액체 주입 공정의 실행 이전에, 상기 액체 수용부를 감압하는 공정을 더 포함하는

    액체 수용용기의 액체 주입 방법.
20. 제 19 항에 있어서,

    상기 감압 공정은 상기 액체 공급부를 통해 실행되는

    액체 수용용기의 액체 주입 방법.
21. 제 18 항에 있어서,

    상기 주입구는 상기 액체 수용부 내의 액체의 소비에 따라 상기 액체 수용부 내로 공기가 유동하는 방향에 대해 상기 대기 연통로의 하류측 단부에 형성되는

    액체 수용용기의 액체 주입 방법.
22. 제 18 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 얻어지는

    액체 수용용기.

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