KR101136608B1 - 프린터의 잉크 유동 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 잉크가 저장되는 용기나 잉크가 이동하는 통로 중간에 장착되는 것으로, 특히 온도 변화 등에 의한 미세한 압력변화를 자동으로 제어하여 잉크가 역류하는 것을 방지하고 또한 정밀한 잉크 공급이 가능하도록 한 프린터의 잉크 유동 제어장치에 관한 것이다.
본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 인쇄가 진행될 동안 잉크 공급이 정밀하게 제어되도록 하고, 인쇄를 하지 않을 때 용기 내부의 온도 변화 등에 의한 용기 내부의 미세한 압력변화를 자동으로 제어하여 유체가 역류하는 것을 방지하고, 압력팽창을 제거하는 프린터의 잉크 유동 제어장치를 제공함에 있다.
상기한 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 잉크가 저장되는 용기(2)의 잉크를 카트리지(3)로 흘러보내는 잉크 통로에 잉크의 유동을 제어하는 체크밸브(11)와, 잉크 통로보다 확장된 내부공간을 갖는 감압조정기(20)가 서로 통하도록 구비되어, 감압조정기(20)에 의해 팽창압력을 탄력적으로 수용하도록 하므로 프린트의 헤드에 잉크가 과잉공급되어 나타나는 프린트 품질의 저하 현상을 제거하고 잉크 소모도 줄여주는 프린터의 잉크 유동 제어장치이다.

Description

프린터의 잉크 유동 제어장치{Printer ink flow control device}

본 발명은 잉크가 저장되는 용기나 잉크가 이동하는 통로 중간에 장착되는 것으로, 특히 온도 변화 등에 의한 미세한 압력변화를 자동으로 제어하여 잉크가 역류하는 것을 방지하고 또한 정밀한 잉크 공급이 가능하도록 한 프린터의 잉크 유동 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 잉크젯 프린터 등에 사용되는 잉크 공급장치는 프린터의 외부에 잉크를 계속 주입할 수 있는 잉크 용기가 설치되고, 상기 잉크 용기가 프린터의 카트리지에 연결되어 잉크가 카트리지에 공급되도록 구성되어 있다.

이러한 잉크 공급장치는 잉크의 색상별로 4개 또는 6개의 잉크 용기가 설치되고, 각 용기가 프린터의 카트리지와 공급관을 통해 연결되며, 상기 잉크 용기는 외부 공기가 유동할 수 있도록 통기구멍이 항상 열린 상태로 되어 있다.

즉, 잉크용기에서 카트리지로 잉크가 공급되기 위해서는 외부공기가 잉크용기로 공급되어야 하기 때문에 항상 잉크 용기의 통기구멍을 열어 놓게 되는 것이다.

그러나 이러한 잉크 공급장치는 잉크 용기의 통기구멍이 항상 열어 놓은 상태로 사용하게 되면 인쇄를 시작할 때는 잉크 공급이 쉽게 이루어지지만 인쇄를 정지했을 때에도 외부 공기에 의해 잉크가 카트리지에 흘러들어가게 되고, 이로 인해 카트리지에 잉크가 과잉으로 공급되는 문제점이 있었다.

즉 인쇄가 멈추었는데도 공기 및 잉크가 자중 또는 관성에 의해 카트리지에 잉크가 공급되어 다음 인쇄 시 잉크의 과다로 인쇄 품질이 저하되는 문제가 발생 되었다.

한편, 이러한 문제점을 개선하기 위하여 개발한 것을 보면, 외부공기를 용기 내부로 안내하는 공기 안내관에 체크밸브를 장치하여, 잉크가 용기에서 배출되는 만큼 체크밸브가 열려 공기 안내관으로 외부 공기가 유입되도록 되며, 잉크 수요가 없을 때는 용기 내부가 밀폐상태를 유지하도록 되어 있다.

그러나 상기한 바와 같이 종래 잉크 공급장치는 인쇄시에만 체크밸브가 작동하여 일정량의 잉크가 공급되도록 하고 인쇄를 하지 않는 경우는 용기 내부가 밀폐상태를 유지하게 되는데, 외부 온도 변화에 따라 밀폐된 용기 내부의 압력이 변하게 되었으며, 이때 용기 내부 압력이 커지면 잉크가 카트리지로 공급이 되면서 압력에 의해 많은 양의 잉크가 공급되어 여전히 인쇄품질을 저하시키고 잉크 소모가 커지게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 인쇄가 진행될 동안 잉크 공급이 정밀하게 제어되도록 하고, 인쇄를 하지 않을 때 용기 내부의 온도 변화 등에 의한 용기 내부의 미세한 압력변화를 자동으로 제어하여 유체가 역류하는 것을 방지하고, 팽창압력을 제거하는 프린터의 잉크 유동 제어장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 잉크가 저장되는 용기의 잉크를 카트리지로 흘러보내는 잉크 통로에 잉크의 유동을 제어하는 체크밸브와, 잉크 통로보다 확장된 내부공간을 갖는 감압조정기가 서로 통하도록 구비하여, 감압조정기에 의해 팽창압력을 탄력적으로 수용하도록 하는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명은 인쇄 작업시 카트리지로 잉크가 정밀하게 제어되어 공급되고, 인쇄를 하지 않을 때는 온도 변화 등에 의한 용기 내부 및 카트리지 내부의 압력이 변할지라도 잉크가 카트리지 쪽으로 공급되는 것이 방지되어, 정밀한 잉크 공급이 이루어지고, 이로 인해 인쇄품질이 향상되고 잉크 소모도 줄여주게 된다.

특히 프린트 헤드에 미세한 팽창압에 의한 잉크가 과잉공급되어 다른 색상과 혼색되어 프린트 품질이 저하되는 현상을 제거하여 인쇄품질이 향상되고 잉크 소모도 줄여주게 된다.

도 1은 본 발명 잉크공급장치의 전체 사시도.
도 2는 본 발명의 감압조정기 및 체크밸브 하우징를 나타내는 분해 사시도.
도 3은 본 발명 감압조정기를 나타내는 단면도.
도 4는 본 발명 감압조정기와 체크밸브 하우징의 연결상태를 나타내는 단면도.
도 5는 본 발명의 잉크공급장치를 나타내는 전체 단면도.
도 6은 본 발명 잉크공급장치의 제2실시 예를 나타내는 전체 단면도.
도 7은 본 발명 잉크공급장치의 제3실시 예를 나타내는 전체 단면도.
도 8은 본 발명 체크밸브 하우징과 감압조정기의 다른 실시 예를 나타내는 사시도.
도 9는 본 발명 체크밸브 하우징과 감압조정기의 다른 실시 예를 나타내는 단면도.
도 10은 본 발명 잉크공급장치의 제5실시 예를 나타내는 전체 단면도.
도 11은 본 발명 잉크공급장치의 제6실시 예를 나타내는 전체 단면도.
도 12는 본 발명 잉크공급장치의 제7실시 예를 나타내는 전체 단면도.

본 발명은 잉크가 저장되는 용기의 잉크를 카트리지로 흘러보내는 잉크 통로 중에 잉크의 유동을 단속하는 체크밸브와, 잉크 통로의 내경이 확장되고 내경이 확장된 부위가 소정 길이 연장되어 통로 내부를 흐르는 잉크의 압력이 연동되는 것을 차단하는 감압조정기가 구비되는 것을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.

이와 같이 구성되는 본 발명은 카트리지로부터 잉크 수요가 있게 되면 흡입력이 잉크 통로를 통해 용기 내부에 작용하게 되어 용기 내부의 잉크가 잉크 통로를 통해 카트리지 쪽으로 유동되게 되는데, 체크밸브는 카트리지 쪽 흡입력에 의해 밸브가 열려 잉크가 카트리지 쪽 방향으로 유동되도록 하고, 잉크 통로 내부를 흐르는 잉크가 역방향으로 유동하는 것을 방지하며, 카트리지에서 작용하는 흡입력이 아닌 팽창압력이 잉크 통로에 작용하면 감압조정기의 확장된 내부 공간에 의해 팽창압력이 상쇄되도록 한다.

또한, 카트리지 내부에서 팽창 압력이 생겨 잉크통로쪽이 역방향으로 압력이 작용하는 경우에도 감압조정기의 확장된 내부 공간에서 상기 팽창압력이 상쇄되도록 한다.

즉, 온도의 변화에 의해 잉크 통로 내부 및 카트리지 내부에 압력 변동이 생기는 경우 감압조정기가 내부의 압력을 수용하도록 하므로 필요치 않은 잉크가 카트리지 쪽으로 이동하는 것을 방지한다.

이러한 본 발명의 구체적인 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 1 내지 도 5는 본 발명 제1실시 예를 나타내는 것으로, 일단부 측면에 선형의 절개홈(a)이 벌어질 수 있도록 형성되고 타단부가 개방되게 형성되는 체크밸브(11)가 체크밸브 하우징(10) 내부에 형성되는 공간에 장착되어 체크밸브(11)의 개방부위가 튜브(1)를 통해 잉크가 저장되는 용기(2)와 서로 통하도록 연결되고; 튜브(1)를 통해 카트리지(3)에 서로 통하도록 연결되며 튜브(1)의 내경 보다 크게 내부 공간을 갖는 감압조정기(20)의 상부공간이 연결관(30)을 통해 체크밸브 하우징(10)의 내부 공간과 서로 통하도록 연결된다.

여기에서, 체크밸브 하우징(10)은 내부에 복수 개의 공간이 형성되어 각 공간 내부에 각기 절개홈(a)이 있는 체크밸브(11) 일단부가 내부 공간에 약간의 틈새를 두고 장착되며, 체크밸브(11)의 타단부 외주면이 내부 공간 하단에 기밀하게 결합된다.

또한, 체크밸브 하우징(10)의 상단에 복수 개의 연결관(30)들이 각기 체크밸브 하우징(10)의 내부 공간과 통하도록 연결되고, 체크밸브(11)의 하단에 연결되는 복수 개의 튜브(1)들이 서로 다른 잉크가 저장되는 용기(2)에 연결된다.

감압조정기(20)는 복수 개의 내부 공간이 구비되어 각 내부 공간의 상부 공간이 연결관(30)을 통해 체크밸브 하우징(10)에 연결되고, 각 내측의 하부공간이 튜브(1)에 의해 카트리지(3)에 연결된다.

체크밸브(11)는 물렁물렁하고 탄력이 있는 합성수지로 형성되어 외부에 흡입력 즉 부(-)압이 생기면 절개홈(a)이 벌어지도록 된다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 제1실시 예는 카트리지(3)로부터 잉크 수요가 있게 되면 흡입력이 튜브(1)를 통해 용기(2) 내부에 작용하게 되어 용기(2) 내부의 잉크가 튜브(1)를 통해 카트리지(3) 쪽으로 유동되게 되며, 그 과정 중에 체크밸브(11)와 체크밸브 하우징(10)의 내부 공간 및 감압조정기(20)의 내부 공간을 통과하게 된다.

이때 감압조정기(20)의 내부 공간에는 연결관(30)을 통해 유입되는 잉크가 한 방울씩 떨어져 내부 공간 하부에 차 있고 상부는 공간상태로 있게 되어, 카트리지(3) 쪽의 흡입력에 의해 잉크가 지속적으로 카트리지(3) 방향으로 유동하게 되며, 카트리지(3)의 흡입력이 아닌 팽창압력이 튜브(1) 내부에 작용하면 상부 공간이 이를 탄력적으로 수용하여 카트리지(3) 방향으로 잉크가 과 공급되는 것이 방지되고 이로 인해 인쇄 품질이 향상되게 된다.

한편, 카트리지(3) 내부에서 팽창 압력이 발생하는 경우에도 튜브(1)를 통해 역방향으로 팽창 압력이 작용하게 되며 이런 팽창압력이 감압조정기(20)의 비어 있는 상부 공간에 의해 상쇄되도록 하므로 카트리지(3) 방향으로 잉크가 과 공급되는 것이 방지된다.

또한, 체크밸브(11)는 카트리지 쪽으로부터 흡입력이 발생하면 선형의 절개홈(a)이 벌어져 용기(2)로부터 유입된 잉크가 체크밸브 하우징(10)의 내부 공간과 연결관(30)을 통해 감압조정기(20) 쪽으로 흐르게 되며, 튜브(1)를 포함한 잉크 통로 내부를 흐르는 잉크가 역방향으로 유동하는 것을 방지한다.

도 6은 본 발명의 제2실시 예를 설명하는 단면도로서, 잉크가 저장되는 용기(2)와 감압조정기(20)의 상부 공간이 튜브(1)를 통해 서로 통하도록 연결되고, 잉크가 채워지는 감압조정기(20)의 하부 공간과 체크밸브(11)가 연결관(30)에 의해 서로 통하도록 연결되며, 체크밸브(11)가 장착되는 체크밸브 하우징(10)의 상부 공간이 튜브(1)에 의해 카트리지(3)와 통하도록 연결된다.

이러한 본 발명 제2실시 예는 용기(2)로부터 이동하는 잉크가 감압조정기(20)로 한 방울씩 떨어져 하부 공간에 채워지며, 감압조정기(20)의 하부 공간에 채워진 잉크가 연결관(30)을 통해 체크밸브(11)로 이동하게 되고, 체크밸브 하우징(10)과 튜브(1)를 통해 카트리지(3)로 이동하게 된다.

도 7은 본 발명 제3실시 예를 설명하는 단면도로서, 용기(2) 내부에 구비되는 잉크통로 내측에 체크밸브(11)가 장착되고, 잉크통로의 출구 쪽과 감압조정기(20)의 내측 상부공간이 튜브(1)에 의해 서로 통하도록 연결되며, 감압조정기(20)의 내측 하부공간과 카트리지(3)가 튜브(1)에 의해 서로 통하도록 연결된다.

이러한 본 발명 제3실시 예는 용기(2) 내부의 잉크가 먼저 체크밸브(11)를 통해 감압조정기(20)의 내부 공간으로 유입되고, 감압조정기(20) 하부공간에 채워진 잉크가 튜브(1)를 통해 카트리지(3)로 공급된다.

도 8과 도 9는 본 발명 제4실시 예를 나타내는 것으로, 체크밸브(11)가 장착되는 체크밸브 하우징(10')과 감압조정기(20')가 일체로 구성되어 체크밸브 하우징(10') 내측 상부공간과 감압조정기(20')의 내측 상부공간이 연결관(30)에 의해 서로 통하도록 연결된다.

이러한 본 발명 제4실시 예는 체크밸브(11)가 튜브(1)에 의해 용기(2)에 연결되고, 감압조정기(20')의 내측 하부공간이 튜브(1)에 의해 카트리지(3)에 연결되어, 용기(2)의 잉크가 체크밸브(11)에 유입되고, 체크밸브(11)에서 감압조정기(20')로 이동한 후 감압조정기(20') 내부 공간에 채워진 잉크가 카트리지(3)로 공급된다.

한편, 도 10 내지 도 12는 본 발명 제5실시 예 내지 제7실시 예를 나타내는 것으로, 잉크가 저장되는 용기(2) 내부에 잉크통로 및 외부와 통하는 공기통로가 구비되어, 용기(2) 내측 상부에 팽창압력 배출용 체크밸브(11')가 상기 공기통로와 연통 가능하게 장치되고, 용기(2) 내측 하부에 외부공기 흡입용 체크밸브(11")가 상기 공기통로와 연통 가능하게 장치되며, 위에서 언급한 제1실시 예 내지 제3실시 예의 잉크 유동 제어장치가 잉크통로와 연통 되게 장치된다.
이러한 제5실시 예 내지 제7실시 예는 제1실시 예 내지 제3실시 예와 같이 잉크 유동 제어장치와 잉크통로를 통해 동일한 잉크 흐름이 이루어지게 되며, 다만 온도의 변화에 의해 용기(2) 내부의 압력이 팽창하여 증가하는 경우 팽창압력 배출용 체크밸브(11')가 열려 공기통로를 통해 용기(10) 외부로 팽창된 압력이 배출되게 되며, 용기(2) 내부의 잉크가 카트리지(3) 쪽으로 공급되면 잉크가 공급된 만큼 용기(2) 내부에는 부(-)압이 작용하게 되며, 이 부(-)압에 의해 외부공기 흡입용 체크밸브(11")가 열리어 외부로부터 공기통로를 통해 외부공기가 용기(2) 내부로 유입되어 용기(2) 내부 압력을 조정하므로 카트리지(3) 쪽으로 영향을 미치지 않도록 한다.

미설명 부호 4는 커넥터이고, 40은 케이스이다.

1 : 튜브 2 : 용기
3 : 카트리지 10, 10' : 체크밸브 하우징
11, 11', 11" : 체크밸브 20, 20' : 감압조정기
30 : 연결관 a : 절개홈

Claims (7)

1. 삭제
2. 삭제
3. 잉크가 저장되는 용기(2)의 잉크를 카트리지(3)로 흘러보내는 잉크 통로에 잉크의 유동을 제어하는 체크밸브(11)와, 잉크 통로보다 확장된 내부공간을 갖는 감압조정기(20)가 서로 통하도록 구비되는 것에 있어서,
   체크밸브(11)는 체크밸브 하우징(10) 내부에 형성되는 공간에 장착되어 체크밸브(11)의 개방부위가 튜브(1)를 통해 용기(2)와 서로 통하도록 연결되고, 튜브(1)를 통해 카트리지(3)에 연결되며 튜브(1)의 내경 보다 크게 공간을 갖는 감압조정기(20)의 상부공간이 연결관(30)을 통해 체크밸브 하우징(10)의 내부 공간과 서로 통하도록 연결되는 것을 특징으로 하는 프린터의 잉크 유동 제어장치.
4. 잉크가 저장되는 용기(2)의 잉크를 카트리지(3)로 흘러보내는 잉크 통로에 잉크의 유동을 제어하는 체크밸브(11)와, 잉크 통로보다 확장된 내부공간을 갖는 감압조정기(20)가 서로 통하도록 구비되는 것에 있어서,
   잉크가 저장되는 용기(2)와 감압조정기(20)의 상부 공간이 튜브(1)를 통해 서로 통하도록 연결되고, 잉크가 채워지는 감압조정기(20)의 하부 공간과 체크밸브(11)가 서로 통하도록 연결되며, 체크밸브(11)가 장착되는 체크밸브 하우징(10)의 상부 공간이 튜브(1)에 의해 카트리지(3)와 통하도록 연결되는 것을 특징으로 하는 프린터의 잉크 유동 제어장치.
5. 잉크가 저장되는 용기(2)의 잉크를 카트리지(3)로 흘러보내는 잉크 통로에 잉크의 유동을 제어하는 체크밸브(11)와, 잉크 통로보다 확장된 내부공간을 갖는 감압조정기(20)가 서로 통하도록 구비되는 것에 있어서,
   잉크가 저장되는 용기(2) 내부에 구비되는 잉크통로 내측에 체크밸브(11)가 장착되고, 잉크통로의 출구 쪽과 감압조정기(20)의 내측 상부공간이 튜브(1)에 의해 서로 통하도록 연결되며, 감압조정기(20)의 내측 하부공간과 카트리지(3)가 튜브(1)에 의해 서로 통하도록 연결되는 것을 특징으로 하는 프린터의 잉크 유동 제어장치.
6. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,
   체크밸브(11)가 장착되는 체크밸브 하우징(10')과 감압조정기(20')가 일체로 구성되는 것을 특징으로 하는 프린터의 잉크 유동 제어장치.
7. 제 3 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   잉크가 저장되는 용기(2) 내부에 잉크통로 및 외부와 통하는 공기통로가 구비되어, 용기(2) 내측 상부에 팽창압력 배출용 체크밸브(11')가 상기 공기통로와 연통 가능하게 장치되고, 용기(2) 내측 하부에 외부공기 흡입용 체크밸브(11")가 상기 공기통로와 연통 가능하게 장치되는 것을 특징으로 하는 프린터의 잉크 유동 제어장치.

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