KR101113399B1 - 잉크젯 헤드 어셈블리 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 잉크 탱크 내의 제1 저장부와 제2 저장부 간에 잉크가 전달되는 통로와 공기가 전달되는 통로를 구분하여 잉크 저장을 원활하게 하는 잉크젯 헤드 어셈블리에 관한 것으로, 잉크를 수용하는 제1 저장부와, 상기 제1 저장부로부터 잉크를 공급받아 잉크의 만수위를 유지하는 제2 저장부를 포함하고, 상기 제1 저장부와 상기 제2 저장부 간에는 상기 제1 저장부로부터 상기 제2 저장부로 잉크를 공급하는 잉크 전달홀과 상기 제2 저장부로부의 공기를 상기 제1 저장부로 전달하는 공기 전달홀이 형성되는 잉크 탱크와, 상기 제2 저장부와 잉크 공급유로에 의하여 연결되고, 상기 제2 저장부로부터 잉크를 공급받아 잉크를 토출하는 잉크젯 헤드를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 어셈블리를 제공한다.
Description
본 발명은 잉크젯 헤드 어셈블리에 관한 것으로, 보다 상세하게는 잉크 탱크 내의 제1 저장부와 제2 저장부 간에 잉크가 전달되는 통로와 공기가 전달되는 통로를 구분하여 잉크 저장을 원활하게 하는 잉크젯 헤드 어셈블리에 관한 것이다.
화상 형성장치는 화상 신호에 따라 용지와 같은 기록 매체 상에 흑백 화상이나 컬러 화상을 현상하는 장치로써, 레이저 프린터, 잉크젯 프린터, 복사기, 복합기, 팩시밀리 등이 있다. 이러한 각종 화상 형성장치의 화상 형성 방식으로는 감광체에 빔을 주사하여 정전잠상을 만들고 그 위에 현상제를 부착하여 기록 매체로 전사하는 전사사진 방식과 화상 신호에 따라 인쇄매체 표면에 액상의 잉크를 분사하는 잉크젯 방식이 대표적이다.
잉크젯 화상형성장치는 화상신호에 따라 잉크를 분사하는 잉크젯 헤드를 구비하는데, 잉크젯 헤드가 화상신호에 따라 기록 매체 상에 잉크 액적(droplet)을 방출시켜서 기록 매체 위에 글자나 그림을 인쇄한다. 잉크젯 화상형성장치는 인쇄 중에 비교적 낮은 소음을 발생시키며, 작은 액적을 고밀도로 형성할 수 있기 때문에 인쇄 작업에 널리 사용된다.
잉크젯 화상형성장치의 한가지 유형은 통합되거나 분리되어 부착된 잉크 탱크로부터 잉크를 공급받는 잉크젯 헤드, 잉크젯 헤드를 소정의 방향으로 기록 매체에 대해 스캐닝하는 캐리지, 기록 매체를 소정의 방향에 대해 직교하는 방향(부 스캐닝)으로 잉크젯 헤드를 이송시키는 이송수단을 갖는다. 잉크젯 화상형성장치는 잉크젯 헤드의 스캐닝 중에 잉크를 토출함으로써 화상을 형성한다.
잉크젯 화상형성장치의 잉크젯 헤드는 이송되는 기록 매체의 표면으로부터 일정 간격 이격되고, 기록 매체의 이송방향과 직각방향(기록 매체의 폭 방향)으로 왕복 주행하면서 잉크를 토출하는 셔틀 방식 프린트 헤드와 기록 매체의 폭에 해당되는 길이로 이루어지고 라인 인쇄가 가능한 소위 어레이 잉크젯 헤드가 있다. 어레이 잉크젯 헤드는 한번에 한 라인씩 인쇄가 가능하여 고속 인쇄를 가능하게 한다.
이러한 셔틀방식 잉크젯 헤드나 어레이 방식 잉크젯 헤드는 잉크를 저장하는 잉크 탱크로부터 잉크를 공급받게 되는데, 잉크젯 헤드가 인쇄 작업시 이송 수단에 의하여 이송되는 과정에서 잉크 탱크 내에 저장된 잉크의 출렁임에 의해 압력 변화가 발생할 수 있다. 이를 위해 잉크 탱크에 잉크가 저장되는 저장부를 제1 및 제2 저장부로 분리하고, 제2 저장부를 제1 저장부와 잉크젯 헤드 사이에 형성하여 이송 과정에서 발생되는 잉크의 출렁임에 의한 인쇄 품질 저하를 개선하였으나, 제2 저장부의 내부로부터 발생되는 압력의 증가로 제1 저장부로부터 제2 저장부로 잉크가 전달이 용이하지 않은 문제점이 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 목적은 를 제공하는 것이다.
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본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 잉크를 수용하는 제1 저장부와, 상기 제1 저장부로부터 잉크를 공급받아 잉크의 만수위를 유지하는 제2 저장부를 포함하고, 상기 제1 저장부와 상기 제2 저장부 간에는 상기 제1 저장부로부터 상기 제2 저장부로 잉크를 공급하는 잉크 전달홀과 상기 제2 저장부로부의 공기를 상기 제1 저장부로 전달하는 공기 전달홀이 형성되는 잉크 탱크와, 상기 제2 저장부와 잉크 공급유로에 의하여 연결되고, 상기 제2 저장부로부터 잉크를 공급받아 잉크를 토출하는 잉크젯 헤드를 포함하고, 상기 잉크젯 헤드는 제2 저장부로부터 공급된 잉크를 임시로 수용하는 잉크 챔버를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 어셈블리.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 잉크를 수용하는 제1 저장부와, 상기 제1 저장부로부터 잉크를 공급받아 잉크의 만수위를 유지하는 제2 저장부를 포함하고, 상기 제1 저장부와 상기 제2 저장부 간에는 상기 제1 저장부로부터 상기 제2 저장부로 잉크를 공급하는 잉크 전달홀과 상기 제2 저장부로부의 공기를 상기 제1 저장부로 전달하는 공기 전달홀이 형성되는 잉크 탱크와, 상기 제2 저장부와 잉크 공급유로에 의하여 연결되고, 상기 제2 저장부로부터 잉크를 공급받아 잉크를 토출하는 잉크젯 헤드를 포함하고, 상기 잉크젯 헤드는 제2 저장부로부터 공급된 잉크를 배출하는 잉크 배출유로를 구비하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 어셈블리.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 잉크를 수용하는 제1 저장부와, 상기 제1 저장부로부터 잉크를 공급받아 잉크의 만수위를 유지하는 제2 저장부를 포함하고, 상기 제1 저장부와 상기 제2 저장부 간에는 상기 제1 저장부로부터 상기 제2 저장부로 잉크를 공급하는 잉크 전달홀과 상기 제2 저장부로부의 공기를 상기 제1 저장부로 전달하는 공기 전달홀이 형성되는 잉크 탱크와, 상기 제2 저장부와 잉크 공급유로에 의하여 연결되고, 상기 제2 저장부로부터 잉크를 공급받아 잉크를 토출하는 잉크젯 헤드를 포함하고, 상기 제1 저장부는 공압 포트 및 잉크 주입 포트를 구비하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 어셈블리.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 잉크를 수용하는 제1 저장부와, 상기 제1 저장부로부터 잉크를 공급받아 잉크의 만수위를 유지하는 제2 저장부를 포함하고, 상기 제1 저장부와 상기 제2 저장부 간에는 상기 제1 저장부로부터 상기 제2 저장부로 잉크를 공급하는 잉크 전달홀과 상기 제2 저장부로부의 공기를 상기 제1 저장부로 전달하는 공기 전달홀이 형성되는 잉크 탱크와, 상기 제2 저장부와 잉크 공급유로에 의하여 연결되고, 상기 제2 저장부로부터 잉크를 공급받아 잉크를 토출하는 잉크젯 헤드를 포함하고, 상기 제1 저장부는 잉크 수위를 측정하는 센서가 장착된 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 어셈블리.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 센서는 제1 저장부의 상부 또는 측부에 장착되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 어셈블리.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 센서는 제1 저장부에 수용되는 잉크의 하한 수위를 측정하는 제1 센서 및 잉크의 상한 수위를 측정하는 제2 센서로 구성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 어셈블리.
본 발명에 따르면, 잉크 탱크 내의 제1 저장부와 제2 저장부 간에 잉크가 전달되는 통로와 공기가 전달되는 통로를 구분하여 잉크 저장을 원활하게 하여 제1 저장부로 유입된 잉크가 제2 저장부에 용이하게 전달하게 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 잉크젯 헤드 어셈블리의 개략적인 구성도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 잉크젯 헤드 어셈블리의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 잉크젯 헤드 어셈블리(100)는 잉크를 수용하는 잉크 탱크(110) 및 상기 잉크탱크로부터 잉크를 공급받아 기록 매체에 잉크를 토출하여 화상을 형성하는 잉크젯 헤드(120)를 포함한다.
본 발명의 명세서에서 "기록 매체"는 종이뿐만 아니라, 천, 플라스틱 필름, 금속 시트, 유리, 세라믹, 목재 및 피혁과 같은 잉크를 수용할 수 있는 다양한 물체를 의미한다.
잉크 탱크(110)는 잉크를 수용하는 제1 저장부(111) 및 상기 제1 저장부와 연결된 제2 저장부(112)를 포함한다. 제2 저장부(112)는 제1 저장부(111)로부터 잉크를 공급받아 잉크젯 헤드(120)에 공급한다. 제2 저장부(112)는 잉크의 만수위를 유지하고, 만수위를 유지한 상태에서 잉크젯 헤드(120)에 잉크를 공급하게 된다.
잉크 탱크(110)의 제1 저장부(111) 및 제2 저장부(112) 간에는 제1 저장부(111)로부터 제2 저장부(112)로 잉크를 공급하는 잉크 전달홀(111c)과 제2 저장부(112)로부의 공기를 제1 저장부(111)로 전달하는 공기 전달홀(111d)이 형성될 수 있으며, 잉크 전달홀(111c) 및 공기 전달홀(111d)의 지름은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들면 1-10mm로 형성할 수 있다.
잉크젯 헤드(120)는 제2 저장부(112)와 잉크 공급 유로(121)에 의하여 연결되고, 제2 저장부(112)로부터 잉크를 공급받아 잉크를 토출한다. 상기 잉크 공급 유로에는 필터(121a)가 형성될 수 있다. 잉크 탱크에서 잉크젯 헤드로 공급되는 잉크는 먼저와 같은 이물질이 없는 깨끗한 상태로 유지되는 것이 바람직하다. 먼지와 같은 이물질이 진입하면 잉크젯 헤드 내의 노즐(123)이 막힐 수 있고, 이에 따라, 잉크 토출 작동이 적절하게 수행될 수 없게 될 수 있다.
잉크젯 헤드(120)는 상면에 제2 저장부(112)로부터 공급되는 잉크를 임시로 수용하는 잉크 챔버(122)가 형성되어 있고, 하면에 잉크를 토출하기 위한 다수의 노즐(123)이 형성되어 있다.
또한, 상기 잉크젯 헤드(120)는 잉크 챔버(122)로부터 잉크를 외부로 배출하기 위하여 잉크 탱크의 일측에 연결된 잉크 배출유로(124)가 구비되어 있다.
잉크젯 헤드 어셈블리는 인쇄 작업시 이송 수단(미도시)에 의하여 이송되는 과정에서 잉크 탱크 내에 저장된 잉크의 출렁임에 의해 압력 변화가 발생한다. 이로 인하여 잉크젯 헤드에 의해 토출되는 액적 속도 및 체적에 영향을 주어 인쇄 품질이 나빠질 수 있다. 그러나, 본 발명은 잉크젯 헤드(120)에 잉크를 공급하는 잉크 탱크(110)를 제1 저장부(111) 및 제2 저장부(112)로 나누고, 잉크젯 헤드(120)와 직접적으로 연결되는 제2 저장부(112)는 제1 저장부(111)로부터 잉크 전달홀(111c)을 통해 잉크를 공급받아 잉크의 만수위를 유지하여 작동하도록 한다. 즉, 잉크젯 헤드 어셈블리가 움직일 때, 잉크의 출렁임에 의해 발생되는 압력 변화를 제2 저장부(112)가 감쇠시킴으로써, 인쇄 품질 저하를 최소화할 수 있다.
한편, 잉크 전달홀(111c)을 통해 제1 저장부(111)로부터 제2 저장부(112)로 잉크가 전달되어 만수위를 유지하여야 하지만, 제2 저장부(112)에 존재하고 있던 공기를 용이하게 배출하여야 잉크의 전달이 용이할 수 있다. 이에 따라, 제1 저장부(111)와 제2 저장부(112) 사이에는 공기 전달홀(111d)이 형성된다.
즉, 제1 저장부(111)로부터 잉크 전달홀(111c)을 통해 제2 저장부(112)로 잉크가 전달되는 동안, 제2 저장부(112)에 존재하던 공기는 공기 전달홀(111d)을 통해 제1 저장부(111)로 전달된다. 상술한 바와 같이, 제2 저장부(112)로 잉크가 전달되는 동안, 제2 저장부(112)에 존재하던 공기를 공기 전달홀(111d)을 통해 제1 저장부(111)로 전달하기 위해, 바람직하게는 잉크 전달홀(111c)과 공기 전달홀(111d)의 형성 위치는 높이가 서로 다를 수 있으며, 보다 바람직하게는 잉크 주입 초기에 잉크가 유입되는 동안 공기의 유출이 용이하도록 공기 전달홀(111d)의 형성 위치는 잉크 전달홀(111c)의 형성 위치보다 높을 수 있다.
잉크젯 헤드는 잉크 탱크로부터 잉크를 공급받게 되는데, 인쇄시 과다한 양의 잉크가 공급되거나, 인쇄가 이루어지지 않을 때 잉크가 공급되면 인쇄 작업과는 상관없이 잉크가 잉크젯 헤드의 표면으로부터 빠져 나오는 웨팅(wetting) 현상이 발생될 수 있다. 이를 방지하기 위해 잉크젯 헤드와 잉크탱크 사이에는 부압(negative pressure)을 생성시켜 잉크젯 헤드에서 잉크가 분사될 때에만 잉크탱크와 잉크젯 헤드 사이에 잉크의 유동이 발생하도록 하는 것이 필요하다.
따라서, 상기 제1 저장부는 잉크젯 헤드와 잉크탱크 사이에는 부압(negative pressure)을 생성시키는 공압 포트(111b)가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 화상의 형성과정에서 제1 저장부(111)에 수용되는 잉크 수위가 일정 하한 수위 이하로 떨어지면, 잉크 저장소로부터 잉크를 주입할 수 있도록 제1 저장부(111)에는 잉크 주입 포트(111a)가 형성될 수 있다.
이하, 상기 잉크젯 헤드 어셈블리의 동작과정을 설명한다.
일반적으로, 잉크젯 헤드 어셈블리는 잉크 탱크와 잉크젯 헤드가 일체로 형성되거나 분리 가능한 형태로 형성되기도 하는데, 분리 가능한 형태의 잉크젯 헤드 어셈블리는 기록 매체로 이송할 수 있는 이송 시스템(미도시)에 장착되는데, 먼저 잉크 탱크를 이송 시스템에 장착한 후 잉크젯 헤드를 잉크탱크에 결합한다.
잉크젯 헤드 어셈블리는 이송 시스템(미도시)에 장착되어 기록 매체의 인쇄 면을 따라 이동하면서 노즐(123)을 통해 잉크를 토출하여 화상을 형성하게 된다.
이때, 잉크 탱크(110)로부터 잉크젯 헤드(120)로 잉크가 공급될 때 버블이 포함된 상태의 잉크가 공급되는 것을 방지하기 위하여 잉크가 공급되는 초기 단계에는 잉크젯 헤드(120)로 공급된 잉크를 잉크 배출유로(124)를 통해 일정 시간 배출하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 잉크 탱크(110)는 제1 저장부(111) 및 제2 저장부(112)로 구성되고, 잉크젯 헤드(120)와 직접적으로 연결되는 제2 저장부(112)는 잉크의 만수위를 유지한 상태에서 잉크젯 헤드(120)에 잉크를 공급한다. 이에 따라, 인쇄 작업시 잉크젯 헤드 어셈블리가 이송되는 과정에서 잉크의 출렁임에 의해 압력 변화가 발생하지 않아 인쇄 품질이 우수해진다.
상기 화상의 형성과정에서 제1 저장부(111)에 수용되는 잉크 수위가 일정 하한 수위 이하로 떨어지면, 잉크 저장소로부터 제1 저장부(111)에 형성된 잉크 주입 포트(111a)를 통하여 잉크를 주입할 수 있다.
상술한 바와 같이, 인쇄 시 잉크가 소모되어 제1 저장부(111) 및 제2 저장부(112)에 잉크가 공급되더라도 이에 따른 압력 변화를 효과적으로 감쇠시킬 수 있다.
또한, 잉크 전달홀(111c)을 통해 제1 저장부(111)로부터 제2 저장부(112)로 잉크가 전달되어 만수위를 유지하기 위해, 제1 저장부(111)와 제2 저장부(112) 사이에는 공기 전달홀(111d)이 형성되어 2 저장부(112)에 존재하고 있던 공기를 용이하게 배출함으로써 제1 저장부(111)로부터 제2 저장부(112)로의 잉크의 전달이 용이할 수 있다.
한편, 본 실시 형태에서, 제1 저장부(111)는 잉크 수위를 측정하는 센서(130)를 포함할 수 있다. 제1 저장부로부터 잉크를 공급받는 제2 저장부에 수용되는 잉크의 만수위를 유지하기 위해서는 제1 저장부 내의 잉크 수위를 일정 수준 이상으로 유지하는 것이 중요하다. 즉, 제1 저장부의 잉크 수위가 제2 저장부까지 내려가지 않도록 제1 저장부에 장착된 센서를 통하여 잉크 수위를 측정하고, 이에 따라 잉크 저장소로부터 잉크의 주입 양을 조절한다.
잉크 수위를 측정하는 센서(130)의 위치는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 제1 저장부(111)의 상부에 장착 될 수 있다. 상기 센서는 제1 저장부(111)에 수용되는 잉크의 하한 수위를 측정하는 제1 센서(131) 및 잉크의 상한 수위를 측정하는 제2 센서(132)로 구성될 수 있다.
제1 저장부(111)에 수용되는 잉크가 일정 하한 수위 이하로 떨어지면, 이를 감지하여 잉크 주입 포트를 통하여 잉크가 공급되도록 한고, 잉크 수위가 일정 상한 수위 이상으로 차면 이를 감지하여 잉크의 공급을 멈추도록 한다.
또한, 도시되지 않았으나, 상기 잉크 수위를 측정하는 센서(130)는 제1 저장부(111)의 측부에 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 잉크 탱크 내의 제1 저장부와 제2 저장부 간에 잉크가 전달되는 통로와 공기가 전달되는 통로를 구분하여 잉크 저장을 원활하게 하여 제1 저장부로 유입된 잉크가 제2 저장부에 용이하게 전달할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
100...잉크젯 헤드 어셈블리 110...잉크탱크
111...제1 저장부 112...제2 저장부
120...잉크젯 헤드
111...제1 저장부 112...제2 저장부
120...잉크젯 헤드
Claims (11)
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- 잉크를 수용하는 제1 저장부와, 상기 제1 저장부로부터 잉크를 공급받아 잉크의 만수위를 유지하는 제2 저장부를 포함하고, 상기 제1 저장부와 상기 제2 저장부 간에는 상기 제1 저장부로부터 상기 제2 저장부로 잉크를 공급하는 잉크 전달홀과 상기 제2 저장부로부의 공기를 상기 제1 저장부로 전달하는 공기 전달홀이 형성되는 잉크 탱크; 및
상기 제2 저장부와 잉크 공급유로에 의하여 연결되고, 상기 제2 저장부로부터 잉크를 공급받아 잉크를 토출하는 잉크젯 헤드
를 포함하고,
상기 잉크젯 헤드는 제2 저장부로부터 공급된 잉크를 임시로 수용하는 잉크 챔버를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 어셈블리. - 잉크를 수용하는 제1 저장부와, 상기 제1 저장부로부터 잉크를 공급받아 잉크의 만수위를 유지하는 제2 저장부를 포함하고, 상기 제1 저장부와 상기 제2 저장부 간에는 상기 제1 저장부로부터 상기 제2 저장부로 잉크를 공급하는 잉크 전달홀과 상기 제2 저장부로부의 공기를 상기 제1 저장부로 전달하는 공기 전달홀이 형성되는 잉크 탱크; 및
상기 제2 저장부와 잉크 공급유로에 의하여 연결되고, 상기 제2 저장부로부터 잉크를 공급받아 잉크를 토출하는 잉크젯 헤드
를 포함하고,
상기 잉크젯 헤드는 제2 저장부로부터 공급된 잉크를 배출하는 잉크 배출유로를 구비하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 어셈블리. - 잉크를 수용하는 제1 저장부와, 상기 제1 저장부로부터 잉크를 공급받아 잉크의 만수위를 유지하는 제2 저장부를 포함하고, 상기 제1 저장부와 상기 제2 저장부 간에는 상기 제1 저장부로부터 상기 제2 저장부로 잉크를 공급하는 잉크 전달홀과 상기 제2 저장부로부의 공기를 상기 제1 저장부로 전달하는 공기 전달홀이 형성되는 잉크 탱크; 및
상기 제2 저장부와 잉크 공급유로에 의하여 연결되고, 상기 제2 저장부로부터 잉크를 공급받아 잉크를 토출하는 잉크젯 헤드
를 포함하고,
상기 제1 저장부는 공압 포트 및 잉크 주입 포트를 구비하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 어셈블리. - 잉크를 수용하는 제1 저장부와, 상기 제1 저장부로부터 잉크를 공급받아 잉크의 만수위를 유지하는 제2 저장부를 포함하고, 상기 제1 저장부와 상기 제2 저장부 간에는 상기 제1 저장부로부터 상기 제2 저장부로 잉크를 공급하는 잉크 전달홀과 상기 제2 저장부로부의 공기를 상기 제1 저장부로 전달하는 공기 전달홀이 형성되는 잉크 탱크; 및
상기 제2 저장부와 잉크 공급유로에 의하여 연결되고, 상기 제2 저장부로부터 잉크를 공급받아 잉크를 토출하는 잉크젯 헤드
를 포함하고,
상기 제1 저장부는 잉크 수위를 측정하는 센서가 장착된 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 어셈블리. - 제9항에 있어서,
상기 센서는 제1 저장부의 상부 또는 측부에 장착되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 어셈블리. - 제9항에 있어서,
상기 센서는 제1 저장부에 수용되는 잉크의 하한 수위를 측정하는 제1 센서 및 잉크의 상한 수위를 측정하는 제2 센서로 구성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 어셈블리.
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