KR101855968B1 - 복수의 챔버 및 밸브를 갖는 유체 용기 - Google Patents

복수의 챔버 및 밸브를 갖는 유체 용기 Download PDF

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패트릭 브이. 보이드
데이비드 올센
패트리샤 에이. 켈라
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휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피.
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Abstract

이미지 형성 장치와 함께 사용할 수 있는 유체 용기를 개시한다. 유체 용기는 하우징 유닛, 하우징 유닛 내에 배치되고 유체를 저장하도록 구성된 자유-유체 챔버, 및 하우징 유닛 내에 배치된 피조절 챔버를 포함한다. 피조절 챔버는 조절기 유닛 및 출구를 포함하고, 복수의 상태를 갖는다. 조절기 유닛은 내부에 있는 각각의 유체를 조절하도록 구성된다. 출구는 피조절 챔버로부터 각각의 유체를 운송하도록 구성된다. 유체 용기는 또한 하우징 유닛 내에 배치된 복수의 밸브를 포함한다. 하나 이상의 밸브가 피조절 챔버의 각각의 상태에 따라 피조절 챔버와 자유-유체 챔버 간의 유체 소통을 선택적으로 중지하도록 구성된다.

Description

복수의 챔버 및 밸브를 갖는 유체 용기{FLUID CONTAINER HAVING PLURALITY OF CHAMBERS AND VALVES}
본 발명은 복수의 챔버 및 밸브를 갖는 유체 용기에 관한 것이다.
유체 용기는 다른 장치에 공급될 유체를 저장한다. 유체 용기는 복수의 챔버를 포함할 수 있으며, 이미지 형상 장치와 같은 장치에 유체를 공급하기 위해 이 장치 내에 분리 가능하게 설치될 수 있다. 일반적으로, 하나 이상의 챔버는, 유체 용기 및/또는 장치 내에서의 유체의 흐름을 조절하기 위한 조절기 유닛(regulator unit)을 포함한다.
유체 용기는 다른 장치에 공급될 유체를 저장하고, 다양한 유체 저장 용량으로 이용할 수 있다. 유체 용기는 또한 이미지 형성 장치와 같은 장치에 유체를 공급하기 위해 이 장치 내에 분리 가능하게 설치될 수 있다. 이러한 유체 용기는 유체 용기 및 예컨대 이미지 형성 장치 내에서의 유체의 흐름 및/또는 이들 간의 유체의 흐름을 조절하기 위해 조절기 유닛을 포함할 수 있다. 일반적으로, 적어도 유체 용기의 각각의 유체 저장 용량에 따라, 조절기 유닛의 크기, 타입 및/또는 배열이 각각의 유체 용기 이내에서 변동된다. 이러한 조절기 유닛의 변동은 동일한 유체 용기 패밀리 내에 있는 상이한 유체 저장 용량을 갖는 유체 용기에 대해서도 나타나게 된다.
그러므로, 상기한 바와 같은 조절기 유닛 변동은 동일한 유체 용기 패밀리 내에서의 유체 용기에 대한 공통적인 인터페이스를 제작하는 것을 저해하고, 조절기 파트의 개수를 증가시키며, 제조 비용을 증가시킬 수 있다.
본 발명에서, 유체 용기는 피조절 챔버 및 자유-유체 챔버(free-fluid chamber)를 갖는 것으로 개시된다. 유체 용기의 유체 저장 용량은 피조절 챔버와 자유-유체 챔버의 유체 저장 용량을 조합한 것이 될 것이다. 자유-유체 챔버는 각각의 유체 용기에 대해 요구되는 유체 저장 용량에 따라 크기가 변동될 수 있다. 조절기 유닛은 피조절 챔버 내에 배치된다. 추가로, 일례에서, 유체 용기는 복수의 밸브를 포함하되, 이 복수의 밸브는, 피조절 챔버가 각각의 상태에 있을 때에 밸브 중의 적어도 하나가 자유-유체 챔버를 피조절 챔버로부터 선택적으로 격리하도록 구성된다. 즉, 피조절 챔버의 각각의 상태에 기초하여, 밸브 중의 적어도 하나가 피조절 챔버로부터 자유-유체 챔버로의 유체 소통을 중지시킨다. 그러므로, 조절기 유닛의 크기, 타입 및 배치가 피조절 챔버의 사전에 정해진 유체 저장 용량을 기반으로 이루어질 수 있다. 이 예에서, 밸브 중의 하나 이상이 체크 밸브이어도 된다.
각각의 상태는 조절기 유닛이 하이퍼인플레이션 프라이밍 및/또는 퍼징 상태(hyperinflation priming and/or purging state)와 같은 정압(positive pressure)을 구축하는 가압 상태일 수 있다. 이 상태에서, 자유-유체 챔버가 피조절 챔버로부터 격리되어 있는 때에는 자유-유체 챔버의 추가의 유체 저장 용량이 조절기 유닛의 유효성(effectiveness)에 영향을 주지 않는다. 그러나, 배압 조절 상태(backpressure regulation state)와 같은 다른 상태에서는, 자유-유체 챔버가 피조절 챔버로부터 격리되지 않아, 추가의 유체가 피조절 챔버에 제공될 수 있고, 예컨대 인쇄에 이용 가능하게 될 수 있다. 그러므로, 이 유체 용기는 피조절 챔버 내측에 배치된 동일한 타입, 크기 및/또는 배열의 조절기 유닛이 다양한 유체 저장 용량을 갖는 유체 용기를 위해 이용될 수 있는 예로 밝혀졌다. 이에 따라, 조절기 유닛 변동이 감소되며, 그 결과 동일한 유체 용기 패밀리 내의 유체 용기를 위한 공통적인 인터페이스를 제작하는데 있어서의 장애물이 감소되고, 조절기 파트의 개수가 감소되며, 제조 비용이 줄어든다.
본 발명의 비제한적인 예가 이하의 상세한 설명에 설명되어 있으며, 본 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 이해될 것이고, 청구 요지를 한정하지 않는다. 도면에서, 하나보다 많은 도면에 나타나 있는 동일하거나 유사한 구조물, 구성요소 또는 부분들은 이들이 나타내어져 있는 도면에서 동일하거나 유사한 도면부호로 표시되어 있다. 도면에 예시된 부품 및 특징부의 치수는 주로 편의 및 표시의 명료성을 위해 선택된 것이며, 반드시 실척으로 될 필요는 없다.
도 1은 일례에 따른 유체 용기를 예시하는 블록도이다.
도 2는 일례에 따른 유체 용기를 예시하는 사시도이다.
도 3a는 일례에 따른 유체 용기의 조절기 유닛을 예시하는 블로도이다.
도 3b는 일례에 따른 조절기 밸브(regulator valve)의 측면도이다.
도 4는 일례에 따른 도 1의 유체 용기를 예시하는 사시도이다.
도 5a, 도 5b 및 도 5c는 일례에 따른 도 1의 유체 용기의 피조절 챔버(regulated chamber)의 상태를 예시하는 도표이다.
도 6은 일례에 따른 도 1의 유체 용기를 예시하는 블록도이다.
도 7은 일례에 따른 이미지 형성 장치를 예시하는 블록도이다.
도 8은 일례에 따른 통합식 다기능 밸브 장치(integrated multifunctional valve device)를 포함하는 유체 용기를 예시하는 블록도이다.
도 9는 일례에 따른 통합식 다기능 밸브 장치를 분해된 상태로 예시하는 사시도이다.
도 10a, 도 10b 및 도 10c는 일례에 따른 조립된 상태의 도 9의 통합식 다기능 밸브 장치를 예시하는 횡단면도이다.
도면 전반에 걸쳐, 유사하지만 반드시 동일할 필요는 없는 구성요소가 동일한 도면 부호로 나타내어져 있다.
이하의 상세한 설명에서는, 본 발명의 일부를 이루고 있고 본 발명이 실시될 수 있는 구체적인 예를 예시로서 도시하고 있는 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 다른 예가 이용될 수도 있으며, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고서도 구조적 또는 논리적 변경이 이루어질 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 따라서, 이하의 상세한 설명은 본 발명을 제한하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해 정해진다.
도 1은 일례에 따른 유체 용기를 예시하는 블록도이다. 도 2는 일례에 따른 유체 용기를 예시하는 사시도이다. 유체 용기(10)는 이미지 형성 장치(75)(도 7)와 함께 이용할 수 있다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 예에서, 유체 용기(10)는 하우징 유닛(11), 하우징 유닛(11) 내에 배치되고 유체를 저장하도록 구성된 자유-유체 챔버(13), 및 하우징 유닛(11)에 배치된 피조절 챔버(12)를 포함한다. 일례에서, 자유-유체 챔버(13)와 피조절 챔버(12)는 서로 인접하게 될 수 있고, 공통 벽부(17)를 공유할 수 있다. 예컨대, 자유-유체 챔버(13)는 수동형 자유-유체 챔버이어도 된다. 즉, 수동형 자유-유체 챔버는 유체 압력 또는 유체 흐름을 감지하거나 능동적으로 제어하지 못한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 피조절 챔버(12)는 그 안의 각각의 유체를 조절하도록 구성된 조절기 유닛(14)을 포함하고, 복수의 상태(15)를 갖는다. 조절기 유닛(14)은 도 3a에 도시된 바와 같이 복수의 팽창 상태(39)를 포함할 수 있다. 팽창 상태(39)는 조절기 유닛(14)의 각각의 팽창량에 대응할 수 있다. 조절기 유닛(14)은 펌프, 스프링, 바이어싱 기구, 가변-용적 챔버, 및 팽창 및 수축 챔버 중의 하나 이상의 형태로 될 수 있다. 출구(16)는 피조절 챔버(12)로부터 각각의 유체를 운송하도록 구성된다. 예컨대, 각각의 유체는 하우징 유닛(11) 외부의 유체 어플리케이터 어셈블리(73), 하우징 유닛(11) 내의 또는 외측의 기타 챔버 등에 운송될 수 있다.
유체 용기(10)는 또한 하우징 유닛(11) 내에 배치된 복수의 밸브(18)를 포함한다. 일례에서, 밸브(18) 중의 하나 이상이 피조절 챔버(12)의 각각의 상태에 기초하여 피조절 챔버(12)와 자유-유체 챔버(13) 간의 유체 소통을 선택적으로 중지시키도록 구성된다. 일례에서, 각각의 밸브(18)는 자유-유체 챔버(13)를 피조절 챔버(12)로부터 선택적으로 격리시킨다. 즉, 피조절 챔버(12)의 각각의 상태에 기초하여, 밸브(18)가 자유-유체 챔버(13)를 피조절 챔버(12)로부터 선택적으로 격리시킨다. 유체 용기(10)는 또한 유체 인터커넥트(fluid interconnect)와 같은 하나 이상의 외부 개구부(19)를 포함하여, 이미지 형성 장치(75)(도 7) 및/또는 주변 대기(ambient atmosphere)와 같은 외부 환경과 유체 챔버 간의 소통을 구축할 수 있다.
도 4는 일례에 따른 도 1의 유체 용기를 예시하는 사시도이다. 도 1, 도 2 및 도 4를 참조하면, 복수의 밸브(18)는 조절기 밸브(48a), 자유-유체 밸브(48b), 통기 밸브(48c), 및 웨트 플로우 밸브(wet flow valve)(48d) 중의 적어도 2개를 포함한다. 일례에서, 조절기 밸브(48a), 자유-유체 밸브(48b), 통기 밸브(48c), 및 웨트 플로우 밸브(48d) 중의 하나 이상이 체크 밸브이어도 된다. 본 예에서, 조절기 밸브(48a), 자유-유체 밸브(48b), 통기 밸브(48c), 및 웨트 플로우 밸브(48d)의 각각이 체크 밸브이어도 된다. 유체 용기(10)는 또한 피조절 챔버(12)의 각각의 상태(15)에 기초하여 주변 대기로부터 피조절 챔버(12)로 공기를 선택적으로 운송하도록 구성된 모세관식 안전 밸브(capillary relief valve)(49)를 포함할 수 있다. 예컨대, 각각의 상태(15)는 하이퍼인플레이션 프라이밍 및/또는 퍼징 상태(55a)(도 5a)와 정상 및/또는 고도 안정 상태(normal and/or altitude robust state)(55c)(도 5c) 중의 적어도 하나의 상태일 수 있다.
일례에서, 웨트 플로우 밸브(48d)는 피조절 챔버(12)와 자유-유체 챔버(13) 간의 유체 소통을 선택적으로 구축하도록 구성된다. 일례에서, 웨트 플로우 밸브(48d)는 공급 시에 유체 레벨 아래에 머무른다. 조절기 밸브(48a)는 피조절 챔버(12)와 주변 대기와 같은 하우징 유닛(11) 외측의 공기 간의 유체 소통을 선택적으로 구축하도록 구성된다. 예컨대, 조절기 밸브(48a)는 도 3a 및 도 3b에 예시된 바와 같이 조절기 유닛(14)의 팽창 상태(39)에 응답하여 하나 이상의 각각의 포트(37)를 선택적으로 폐쇄하도록 레버 액추에이터 부재(35)에 의해 작동되는 파일럿 작동식 밸브(pilot-operated valve)이어도 된다. 일례에서, 조절기 유닛(14)은 펌프(도시하지 않음) 등을 통해 부풀어오르고 쪼그라들 수 있다.
일례에서, 자유-유체 밸브(48b)는 주변 대기와 같은 하우징 유닛(11) 외측의 공기와 자유-유체 챔버(13) 간의 유체 소통을 선택적으로 구축하도록 구성된다. 예컨대, 자유-유체 밸브(48b)는 자유-유체 챔버(13)와 피조절 챔버(12) 간의 차압(differential pressure)을 기반으로 하는 압력-작동식(pressure-actuated)으로 될 수 있다. 개방 상태에서의 자유-유체 밸브(48b)를 통한 방향성 흐름은 자유-유체 챔버(13) 내로 들어간다. 일례에서, 통기 밸브(48c)는 주변 공기와 자유-유체 챔버(13) 간의 유체 소통을 선택적으로 구축하도록 구성된다. 통기 밸브(48c)는 주변 대기와 자유-유체 챔버(13) 간의 차압을 기반으로 하는 압력-작동식으로 될 수 있다. 개방 상태에서의 통기 밸브(48c)를 통한 방향성 흐름은 자유-유체 챔버(13) 내로 들어간다.
도 4를 참조하면, 본 예에서, 복수의 밸브(18)는 조절기 밸브(48a), 자유-유체 밸브(48b), 통기 밸브(48c), 웨트 플로우 밸브(48d), 및 모세관식 안전 밸브(49)의 각각을 포함할 수 있다. 본 예에서, 통기 밸브(48c)와 조절기 밸브(48a)와 자유-유체 밸브(48b)는 직렬로 될 수 있다. 즉, 조절기 밸브(48a)가 통기 밸브(48c)와 자유-유체 밸브(48b) 사이에 배치된다. 조절기 밸브(48a)는 통기 밸브(48c)를 통해 주변 대기로부터 공기를 선택적으로 받아들이고, 자유-유체 밸브(48b)를 통해 자유-유체 챔버(13)에 공기를 선택적으로 운송한다.
일례에서, 각각의 밸브(18)는 평상시에 개방되어 있거나 폐쇄되어 있는 중의 어느 하나로 될 수 있다. 본 예에서, 웨트 플로우 밸브(48d)는 평상시 개방 압력-작동식 밸브(normally open pressure-actuated valve)를 포함한다. 조절기 밸브(48a)는 파일럿-작동식 조절기 밸브(48a)를 포함한다. 조절기 밸브(48a)는 또한 도 3a 및 도 3b에 예시된 바와 같이 조절기 유닛(14)의 각각의 팽창 상태(39)에 대응하여 포트(37)를 선택적으로 개방 및 폐쇄하기 위해 이동하도록 구성된 레버 액추에이터 부재(35)를 포함할 수 있다. 자유-유체 밸브(48b)는 평상시 개방 압력-작동식 밸브를 포함한다. 통기 밸브(48c)는 평상시 개방 압력-작동식 밸브를 포함한다. 모세관식 안전 밸브(49)는 평상시 폐쇄 안전 밸브를 포함한다.
인쇄 동작에서, 예컨대, 유체 용기(10)는 잉크와 같은 유체를 매체 상에 인쇄되도록 프린트 헤드 조립체와 같은 유체 어플리케이터 조립체(73)(도 7)에 공급하기 위해 하나 이상의 외부 개구부(19)를 통해 잉크젯 프린터와 같은 이미지 형성 장치(75)(도 7)에 연결될 수 있다. 피조절 챔버(12)로부터의 잉크는, 출구(16) 및 외부 개구부(19)를 통해, 매체 상에 잉크를 선택적으로 인쇄하기 위한 프린트 헤드 조립체에 운송될 수 있다. 자유-유체 챔버(13)로부터의 잉크는 웨트 플로우 밸브(49)를 통해 피조절 챔버(12)에 운송된다(예컨대, 흐르게 된다). 공기는 주변 대기로부터 통기 밸브(48c), 피조절 밸브(48a) 및 자유-유체 밸브(48b)의 각각을 통해 자유-유체 챔버(13) 내로 흐르게 되어, 피조절 챔버 내로 이전에 흘렀던 잉크를 대체한다.
도 5a, 도 5b 및 도 5c는 일례에 따른 도 1의 유체 용기의 피조절 챔버의 상태를 예시하는 도표이다. 일례에서, 복수의 상태(15)는 가압 상태와 감압 상태의 조합이어도 된다. 도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 본 예에서, 상태(15)는 하이퍼인플레이션 프라이밍 및/또는 퍼징 상태(55a)(도 5a), 배압 조절 상태(55b)(도 5b), 및 정상 및/또는 고도 안정 상태(55c)(도 5c)를 포함한다. 하이퍼인플레이션 프라이밍 및/또는 퍼징 상태(55a)에서는, 조절기 유닛(14)은 프라이밍 기능 및 퍼징 기능 중의 적어도 하나를 수행하기 위해 피조절 챔버(12)를 정압으로 가압하도록 구성되어, 웨트 플로우 밸브(48d)가 폐쇄된다. 즉, 피조절 챔버(12)는 자유-유체 챔버(13)보다 큰 압력을 갖는다. 추가로, 조절기 밸브(48a)가 폐쇄되고, 자유-유체 밸브(48b)가 폐쇄되고, 통기 밸브(48c)가 폐쇄되고, 모세관식 안전 밸브(49)가 폐쇄된다.
도 5a 및 도 10c를 참조하면, 예컨대, 하이퍼인플레이션 프라이밍 및/또는 퍼징 상태(55a)에서의 작동에서, 조절기 유닛(14)이 팽창하여 피조절 챔버(12)를 가압하고, 예컨대 레버 부재(97b)를 각각의 포트(93)로부터 멀어지는 방향으로 이동시킨다. 액추에이터 볼(actuator ball)(97a) 또한 각각의 포트(93)로부터 멀어지도록 이동한다. 그러나, 피조절 챔버(12) 내의 압력은 가요성 디스크 부재(94)를 포트 폐쇄 위치로 위치시키고, 웨트 플로우 밸브(48d)를 폐쇄시킨다. 즉, 가요성 디스크 부재(94)는 각각의 포트(93) 쪽으로 각각의 포트에 닿도록 움직이게 되어 각각의 포트를 덮게 되어서, 피조절 챔버(12)로부터 자유-유체 챔버(13)를 격리시킨다. 일례에서는, 모세관식 안전 밸브(49)가 폐쇄된다.
도 5b 및 도 10a를 참조하면, 배압 조절 상태(55b)에서, 조절기 유닛(14)은 제어된 유체 전달 기능을 수행하기 위해 피조절 챔버(12) 내에 부압(negative pressure)을 형성하도록 구성되어, 웨트 플로우 밸브(48d)가 개방되고, 조절기 밸브(48a)가 개방되고, 자유-유체 밸브(48b)가 개방되고, 통기 밸브(48c)가 개방되고, 모세관식 안전 밸브(49)가 개방된다. 즉, 피조절 챔버(12) 내의 압력은 자유-유체 챔버(13) 내의 압력보다 작게 된다. 예컨대, 배압 조절 상태(55b)에서의 작동에서, 배압은 조절기 유닛(14)을 팽창시켜 피조절 챔버(12)를 가압하고, 예컨대 레버 부재(97b)를 각각의 포트(93)로부터 멀어지는 방향으로 이동시킨다. 액추에이터 볼(97a) 또한 각각의 포트(93)로부터 멀어지도록 이동한다. 가요성 디스크 부재(94)가 포트 개방 위치에 위치되고, 웨트 플로우 밸브(48d)가 개방 위치에 위치된다. 즉, 공기가 통기 밸브(48c) 및 자유-유체 밸브(48b)를 통해 자유-유체 챔버(13) 내로 흐르게 된다. 또한, 유체가 자유-유체 챔버(13)로부터 웨트 플로우 밸브(48d)를 통해 피조절 챔버(12) 내로 흐르게 된다. 일례에서, 모세관식 안전 밸브(49)가 개방된다. 그러므로, 공기가 모세관식 안전 밸브(49)를 통해 예컨대 모세관 경로(99)를 따라 피조절 챔버(12) 내로 통과한다.
도 5c 및 도 10b에 예시된 바와 같이, 정상 및/또는 고도 안정 상태(55c)에서, 조절기 유닛(14)은, 부분적으로 팽창된 상태에서는, 적어도 누설 방지 기능을 수행하기 위해 피조절 챔버(12)에 부압을 형성하도록 구성되어, 웨트 플로우 밸브(48d)가 개방되고, 조절기 밸브(48a)가 폐쇄되며, 자유-유체 밸브(48b)가 폐쇄되고, 통기 밸브(48c)가 폐쇄되고, 모세관식 안전 밸브(49)가 폐쇄된다. 예컨대, 정상 및/또는 고도 안정 상태(55c)에서의 작동에서, 조절기 유닛(14)은 부분적으로 팽창한다. 가요성 디스크 부재(94)는 예컨대 레버 부재(97b) 및/또는 액추에이터 볼(97a) 등에 의해 각각의 포트에 닿도록 움직이게 된다. 그러므로, 가요성 디스크 부재(94)는 공기가 통기 밸브(48c) 및 자유-유체 밸브(48b)를 통해 자유-유체 챔버(13) 내로 흐르는 것을 제한하는 포트 폐쇄 위치로 위치된다. 피조절 챔버(12) 내의 압력이 자유-유체 챔버(13) 내의 압력보다 작을 때에는, 웨트 플로우 밸브(48d)가 개방 위치에 있게 되어 유체가 피조절 챔버(12) 내로 흐를 수 있도록 된다. 일례에서, 모세관식 안전 밸브(49)가 폐쇄된다.
도 6은 일례에 따른 도 1의 유체 용기를 예시하는 블록도이다. 도 7은 일례에 따른 이미지 형성 장치를 예시하는 블록도이다. 도 6 및 도 7을 참조하면, 유체 용기(10)는 유체 용기 수용부(71), 유체 검지 챔버(72) 및 유체 어플리케이터 조립체(73)를 갖는 이미지 형성 장치(75)와 함께 이용될 수 있다. 도 6을 참조하면, 유체 용기(10)는 유체를 저장하도록 구성된 피조절 챔버(12) 및 자유-유체 챔버(13)를 포함하는 하우징 유닛(11)을 포함한다. 일례에서, 피조절 챔버(12)와 자유-유체 챔버(13)는 서로 인접해 있고, 공통 벽부(17)에 의해 분리될 수 있다. 피조절 챔버(12)는, 내부에 있는 각각의 유체를 조절하도록 구성된 조절기 유닛(14)과, 피조절 챔버(12)로부터의 각각의 유체를 예컨대 하우징 유닛(11) 내측 또는 외측의 또 다른 챔버 및/또는 유체 어플리케이터 조립체(도 7)에 운송하도록 구성된 출구(16)를 포함한다. 피조절 챔버(12)는 또한 복수의 상태, 예컨대 하이퍼인플레이션 프라이밍 및/또는 퍼징 상태(55a), 배압 조절 상태(55b), 및 정상 및/또는 고도 안정 상태(55c)를 포함한다.
도 6을 참조하면, 유체 용기(10)는 하우징 유닛(11) 내에 배치된 복수의 밸브(18)를 포함한다. 일례에서, 밸브(18) 중의 적어도 하나가 하이퍼인플레이션 프라이밍 및/또는 퍼징 상태(55a)(도 5a)와 같은 가압된 상태에 진입하는 피조절 챔버(12)에 응답하여 자유-유체 챔버(13)를 피조절 챔버(12)로부터 선택적으로 격리하도록 구성된다. 즉, 밸브(18) 중의 하나 이상은 하이퍼인플레이션 프라이밍 및/또는 퍼징 상태(55a)(도 5a)에 진입하는 피조절 챔버(12)에 응답하여 피조절 챔버(12)로부터 자유-유체 챔버(13)로의 유체 소통을 중지시킨다. 본 예에서, 하이퍼인플레이션 프라이밍 및/또는 퍼징 상태(55a)에서, 조절기 유닛(14)은 프라이밍 기능 및 퍼징 기능 중의 하나 이상을 수행하기 위해 피조절 챔버(12)를 정압으로 가압하도록 구성된다. 즉, 피조절 챔버(12) 내의 압력이 자유-유체 챔버(13) 내의 압력보다 커지게 된다. 이에 따라, 앞에서 설명하였고 도 5a에 예시된 바와 같이 하이퍼인플레이션 프라이밍 및/또는 퍼징 상태(55a)에 진입하는 피조절 챔버(12)에 응답하여, 프라이밍 기능 및/또는 퍼징 기능이 유체 검지 챔버(72), 피조절 챔버(12) 및 유체 어플리케이터 조립체(73) 중의 하나 이상에 적용될 수 있다.
일례에서, 배압 조절 상태(55b)에서는, 조절기 유닛(14)은 앞에서 설명하였고 도 5b에 예시된 바와 같이 제어된 유체 전달 기능을 수행하기 위해 피조절 챔버(12) 내에 부압을 형성하도록 구성된다. 정상 및/또는 고도 안정 상태(55c)에서는, 조절기 유닛(14)은, 부분적으로 팽창된 상태에서, 앞에서 설명하였고 도 5c에 예시된 바와 같이 적어도 누설 방지 기능을 수행하기 위해 피조절 챔버(12) 내에 부압을 형성하도록 구성된다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 일례에서, 유체 용기 수용부(71)는 이미지 형성 장치(75)와의 유체 소통을 구축하기 위해 각각의 유체 용기(10)를 수용한다. 유체 검지 챔버(72)는 챔버(도시하지 않음) 및 예컨대 유체 용기(10) 내의 유체의 존재 및/또는 유체의 양을 검지하기 위한 검지 부재(도시하지 않음)를 포함할 수 있다. 유체 어플리케이터 조립체(73)는 유체를 매체에 도포할 수 있다. 예컨대, 유체 어플리케이터 조립체(73)는 잉크를 용지 등의 위에 배출하기 위한 프린트 헤드 조립체이어도 된다. 본 에에서, 유체 검지 챔버(72) 및 유체 어플리케이터 조립체(73)는 이미지 형성 장치(75)에 배치되고, 유체 용기(10)의 피조절 챔버(12)와 유체 소통한다.
도 8은 일례에 따른 통합식 다기능 밸브 장치를 포함하는 유체 용기를 예시하는 블록도이다. 도 8의 유체 용기(80)는 도 1에 대하여 앞에서 설명한 유체 용기(10)에 대응한다. 또한, 도 8의 유체 용기(80)는 도 1에 예시된 유체 용기(10)의 복수의 밸브(18)에 대응하는 통합식 다기능 밸브 장치(88) 및 웨트 플로우 밸브(48d)를 포함한다. 본 예에서, 통합식 다기능 밸브 장치(88) 및 웨트 플로우 밸브(84d)의 각각은 자유-유체 챔버(13)와 피조절 챔버(12)를 선택적으로 격리시킨다. 즉, 자유-유체 챔버(13)와 피조절 챔버(12) 간의 유체 소통이 선택적으로 중지된다.
도 9는 일례에 따른 통합식 다기능 밸브 장치를 분해된 상태로 예시하는 사시도이다. 도 10a, 도 10b 및 도 10c는 일례에 따른 조립된 상태의 도 9의 통합식 다기능 밸브 장치를 예시하는 횡단면도이다. 통합식 다기능 밸브 장치(88)는 유체 용기(80)와 함께 사용되어 예컨대 유체를 유체 용기(80)로 향하게 하고, 유체 용기(80)로부터의 유체를 다른 곳으로 향하게 하고, 및/또는 유체를 유체 용기(80) 내에서 이동하게 할 수 있다. 도 9 내지 도 10c를 참조하면, 본 예에서, 통합식 다기능 밸브 장치(88)는, 제1 포트(92) 및 제2 포트(93)가 내부에 형성되어 있는 표면 부재(97)와, 가요성 디스크 부재(94)와, 표면 부재(91)로부터 바깥쪽으로 연장하는 제1 시트 부재(seat member)(95), 표면 부재(91)로부터 바깥쪽으로 연장하는 제2 시트 부재(96), 및 액추에이터 부재(97)를 포함할 수 있다. 바깥쪽 방향 d0는 예컨대 각각의 포트(92, 93)가 형성되는 표면 부재(91)의 표면부에 실질적으로 수직하고 이 표면부로부터 멀어지는 방향이다. 본 예에서, 표면 부재(91)는 하우징 부분 및/또는 하우징 부분의 벽부와 같은 유체 용기(80)의 일부분일 수 있다. 다른 예에서, 표면 부재(91)는 별도의 부재이고, 유체 용기(80)에 부착 가능한 것이어도 된다. 일례에서, 유체 용기(80)는 제1 하우징 부재(98a), 제2 하우징 부재(98b) 및 모세관 경로(99)를 포함할 수 있다. 제1 하우징 부재(98a)와 제2 하우징 부재(98b)는 그 사이에 밀봉된 챔버(98c)를 형성한다.
도 9 내지 도 10c를 참조하면, 제1 하우징 부재(98a)는 제1 포트(92), 제2 포트(93), 제1 시트 부재(95), 제2 시트 부재(96) 및 가요성 디스크 부재(94)를 둘러싸도록 표면 부재(91)로부터 바깥쪽으로 연장할 수 있다. 일례에서, 제1 하우징 부재(98a)와 표면 부재(91)는 일체형 부재이어도 된다. 다른 예에서, 제1 하우징 부재(98a)가 별도로 형성되고, 표면 부재(91)의 상호 반대쪽에 배치되고, 및/또는 위치설정 부품(도시하지 않음), 접착제, 마찰 결합 장치(friction-fit arrangement) 등을 통해 표면 부재(91)에 결합될 수 있다. 일례에서, 제2 하우징 부재(98b)는 제2 하우징 부재(98b)에 영구적으로 또는 분리 가능하게 결합될 수 있다. 제2 하우징 부재(98b)는 밀봉된 챔버(98c)의 내측 및 외측에 대한 액세스를 제공하기 위해 엑세스 개구부(98d)를 포함한다.
도 9 내지 도 10c를 참조하면, 본 예에서, 통합식 다기능 밸브 장치(88)는 통합된 조절기 밸브(48a), 제1 압력-작동식 밸브, 제2 압력 작동식 밸브를 포함한다. 조절기 밸브(48a)는, 레버 부재(97b) 및 액추에이터 볼(97a)과 같은 액추에이터 부재, 가요성 디스크 부재(94), 제1 시트 부재(95), 제2 시트 부재(96), 제1 포트(92) 및 제2 포트(93)를 포함한다. 조절기 밸브(48a)는, 가요성 디스크 부재(94)의 포트 개방 위치에 대응하는 개방 상태와, 가요성 디스크 부재(94)의 포트 폐쇄 위치에 대응하는 폐쇄된 상태를 갖는다. 포트 개방 위치에서, 가요성 디스크 부재(94)는 제2 시트 부재(96)로부터 멀어지도록 이동한다. 즉, 가요성 디스크 부재(94)는 각각의 포트(93)로부터 멀어지도록 이동한다. 그러므로, 조절기 밸브(48a)의 개방 상태에서, 조절기 밸브(48a)는 제1 포트(92)와 제2 포트(93) 간의 유체 소통을 구축한다. 포트 폐쇄 위치에서, 가요성 디스크 부재(94)는 제1 시트 부재(95) 및 제2 시트 부재(96)에 닿도록 움직이게 되고, 제1 시트 부재(95) 및 제2 시트 부재(96)를 가로질러 연장한다. 즉, 가요성 디스크 부재(94)는 각각의 포트(93) 쪽으로 움직이게 된다. 그러므로, 조절기 밸브(48a)의 폐쇄된 상태에서, 조절기 밸브(48a)는 제1 포트(92)와 제2 포트(93) 간의 유체 소통을 중지한다.
도 9 내지 도 10c를 참조하면, 본 예에서, 통합식 다기능 밸브 장치(88)는 조절기 밸브(48a)의 개방 상태에 대응하는 제1 압력-작동식 밸브를 형성하기 위해 가요성 디스크 부재(94), 제1 시트 부재(95), 제2 시트 부재(96) 및 제1 포트(92)를 포함한다. 가요성 디스크 부재(94), 제2 시트 부재(96) 및 제2 포트(93)는 조절기 밸브(48a)의 개방 상태에 대응하는 제2 압력-작동식 밸브를 형성한다. 즉, 레버 부재(97b) 및 액추에이터 볼(97a)이 가요성 디스크 부재(94)의 적어도 일부분을 포트 폐쇄 위치(도 10c)로 이동시키지 못하는 때에도, 적당한 압력이 가요성 디스크 부재(94)의 적어도 일부분을 제2 시트 부재(96)에 닿도록 움직이게 하여 제2 포트(93)를 덮을 수 있다.
일례에서, 제1 압력-작동식 밸브는 자유-유체 밸브(48b)를 포함할 수 있고, 제2 압력-작동식 밸브는 통기 밸브(48c)를 포함할 수 있다. 자유-유체 밸브(48b)는 통기 밸브(48c)로부터의 공기를 자유-유체 챔버(13) 내로 선택적으로 운송하도록 구성될 수 있다. 통기 밸브(48c)는 주변 대기로부터의 공기를 자유-유체 밸브(48b)에 선택적으로 운송하도록 구성될 수 있다. 일례에서, 조절기 밸브(48a), 제1 압력-작동식 밸브 및 제2 압력-작동식 밸브 중의 하나 이상이 체크 밸브이어도 된다. 본 예에서, 조절기 밸브(48a), 제1 압력-작동식 밸브 및 제2 압력-작동식 밸브의 각각이 체크 밸브이다.
도 10a 내지 도 10c를 참조하면, 일례에서, 통합식 다기능 밸브 장치(88)는 모세관식 안전 밸브(49)를 포함할 수 있다. 일례에서, 가요성 디스크 부재(94), 제1 시트 부재(95), 제1 하우징 부재(98a), 제2 시트 부재(96) 및 제2 포트(93)는 조절기 밸브(48a)의 개방 위치에 대응하는 모세관식 안전 밸브(49)를 형성한다. 일례에서, 제2 하우징 부재(98b), 액추에이터 볼(97a), 가요성 디스크 부재(94), 제1 시트 부재(95), 제1 하우징 부재(98a), 제2 시트 부재(96), 및 제2 포트(93)는 조절기 밸브(48a)의 개방 위치에 대응하는 모세관식 안전 밸브(49)를 형성한다. 모세관 경로(99)는 제2 포트(93)로부터의 공기를 피조절 챔버(12)에 선택적으로 운송하도록 구성될 수 있다. 일례에서, 모세관 경로(99)는 제2 포트(93)로부터의 공기를 배압 조절 상태(55b)(도 5b)와 같은 피조절 챔버(12)의 각각의 상태(15)에 기초하여 피조절 챔버(12)에 선택적으로 운송한다.
본 발명은 예로서 제공되고 본 발명의 범위를 제한하려는 것이 아닌 본 발명의 예에 대한 비제한적인 상세한 설명을 이용하여 기술되어 있다. 하나의 예에 대해 설명된 특징 및/또는 동작은 다른 예와 함께 이용될 수 있고, 본 발명의 모든 예가 특정 도면에 예시되거나 예 중의 하나에 대해 설명된 특징 및/또는 동작의 전부를 갖는 것으로 이해되지 않아야 한다. 설명된 예의 변형이 당업자에 의해 이루어질 것이다. 더욱이, "구비하는", "포함하는", "갖는"이라는 표현 및 이들의 활용 표현은 상세한 설명 및/또는 청구범위에 사용될 때에는 "포함하지만 반드시 그러한 것으로 제한되지 않는다"라는 것을 의미할 것이다.
전술한 예의 몇몇은 예시적인 것이며, 그에 따라 본 발명에 필수적이지 않을 수도 있고 예로서 설명된 구조물, 동작 또는 구조물과 동작의 세부구성을 포함할 수도 있다는 것에 유의하기 바란다. 본 명세서에서 설명된 구조 및 동작은, 구조물 또는 동작이 상이한 경우에도, 당해 기술 분야에 공지된 것과 동일한 기능을 수행하는 등가 구성에 의해 대체될 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 청구범위에 사용된 바와 같은 구성요소 및 한정에 의해서만 제한된다.

Claims (15)

  1. 이미지 형성 장치와 함께 사용할 수 있는 유체 용기에 있어서,
    하우징 유닛;
    상기 하우징 유닛 내에 배치되고, 유체를 저장하도록 구성된 자유-유체 챔버(free-fluid chamber);
    상기 하우징 유닛 내에 배치되는 피조절 챔버(regulated chamber)로서, 상기 피조절 챔버가, 내부에 있는 각각의 유체를 조절하도록 구성된 조절기 유닛과, 상기 피조절 챔버로부터 각각의 유체를 운송하도록 구성된 출구를 포함하고, 복수의 상태를 갖는, 상기 피조절 챔버; 및
    상기 하우징 유닛 내에 배치되며, 하나 이상의 밸브가 상기 피조절 챔버의 각각의 상태에 기초하여 상기 피조절 챔버와 상기 자유-유체 챔버 간의 유체 소통을 선택적으로 중지하도록 구성되는 복수의 밸브
    를 포함하고,
    상기 복수의 밸브는,
    상기 피조절 챔버와 자유-유체 챔버 간의 유체 소통을 선택적으로 구축하도록 구성된 웨트 플로우 밸브(wet flow valve), 상기 피조절 챔버와 주변 대기 간의 유체 소통을 선택적으로 구축하도록 구성된 조절기 밸브, 상기 자유-유체 챔버와 주변 대기 간의 유체 소통을 선택적으로 구축하도록 구성된 제1 통기 밸브, 및 주변 공기와 상기 자유-유체 챔버 간의 유체 소통을 선택적으로 구축하도록 구성된 제2 통기 밸브를 포함하고,
    상기 조절기 밸브는 상기 조절기 유닛의 팽창에 응답하여 포트를 선택적으로 개방 및 폐쇄하기 위해 이동하도록 구성된 레버 부재를 포함하는,
    유체 용기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 상태는 배압 조절 상태(backpressure regulation state), 하이퍼인플레이션 프라이밍 및/또는 퍼징 상태(hyperinflation priming and/or purging state), 및 정상 및/또는 고도 안정 상태(normal and/or altitude robust state)를 포함하는, 유체 용기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 피조절 챔버의 상기 각각의 상태는 상기 하이퍼인플레이션 프라이밍 및/또는 퍼징 상태를 포함하는, 유체 용기.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 조절기 밸브(regulator valve)의 개방 상태에 대응하고, 가요성 디스크 부재, 제1 시트 부재(seat member), 제1 하우징 부재, 제2 시트 부재, 및 제2 포트에 의해 형성되는, 모세관식 안전 밸브(capillary relief valve)를 더 포함하며, 모세관 경로가 상기 피조절 챔버의 각각의 상태에 기초하여 상기 제2 포트로부터의 공기를 상기 피조절 챔버에 선택적으로 운송하도록 구성될 수 있는, 유체 용기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 웨트 플로우 밸브, 상기 조절기 밸브, 상기 제1 통기 밸브, 상기 제2 통기 밸브, 및 상기 모세관식 안전 밸브 중의 하나 이상이 체크 밸브인, 유체 용기.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서,
    하이퍼인플레이션 프라이밍 및/또는 퍼징 상태에서는, 상기 조절기 유닛은 프라이밍 기능 및 퍼징 기능 중의 하나 이상을 수행하기 위해 상기 피조절 챔버를 정압(positive pressure)으로 가압하도록 구성되어, 상기 웨트 플로우 밸브가 폐쇄되고, 상기 조절기 밸브가 폐쇄되고, 상기 제1 통기 밸브가 폐쇄되고, 상기 제2 통기 밸브가 폐쇄되고, 상기 모세관식 안전 밸브가 폐쇄되는, 유체 용기.
  10. 제7항에 있어서,
    배압 조절 상태에서는, 상기 조절기 유닛은 제어된 유체 전달 기능을 수행하기 위해 상기 피조절 챔버 내에 부압(negative pressure)을 형성하도록 구성되어, 상기 웨트 플로우 밸브가 개방되고, 상기 조절기 밸브가 개방되고, 상기 제1 통기 밸브가 개방되고, 상기 제2 통기 밸브가 개방되고, 상기 모세관식 안전 밸브가 개방되는, 유체 용기.
  11. 제7항에 있어서,
    정상 및/또는 고도 안정 상태에서는, 상기 조절기 유닛은, 부분적으로 팽창된 상태에서, 적어도 누설 방지 기능을 수행하기 위해 상기 피조절 챔버 내에 부압을 형성하도록 구성되어, 상기 웨트 플로우 밸브가 개방되고, 상기 조절기 밸브가 폐쇄되고, 상기 제1 통기 밸브가 폐쇄되고, 상기 제2 통기 밸브가 폐쇄되고, 상기 모세관식 안전 밸브가 폐쇄되는, 유체 용기.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 웨트 플로우 밸브는 평상시 개방 압력-작동식 밸브(normally open pressure-actuated valve)를 포함하며, 상기 조절기 밸브는 파일럿-작동식 조절기 밸브(pilot-operated regulator valve)를 포함하며, 상기 제1 통기 밸브는 평상시 개방 압력-작동식 밸브를 포함하며, 상기 제2 통기 밸브는 평상시 개방 압력-작동식 밸브를 포함하며, 상기 모세관식 안전 밸브는 평상시 폐쇄 안전 밸브(normally closed relief valve)를 포함하는, 유체 용기.
  13. 유체 용기 수용부, 유체 검지 챔버 및 유체 어플리케이터 조립체를 갖는 이미지 형성 장치와 함께 사용할 수 있는 유체 용기에 있어서,
    유체를 저장하도록 구성된 자유-유체 챔버 및 피조절 챔버를 포함하며, 상기 피조절 챔버가, 내부에 있는 각각의 유체를 조절하도록 구성된 조절기 유닛과, 상기 피조절 챔버로부터 각각의 유체를 운송하도록 구성된 출구를 포함하며, 배압 조절 상태, 하이퍼인플레이션 프라이밍 및/또는 퍼징 상태, 및 정상 및/또는 고도 안정 상태를 포함하는 복수의 상태를 갖는, 하우징 유닛; 및
    상기 하우징 유닛 내에 배치되며, 하나 이상의 밸브가 상기 하이퍼인플레이션 프라이밍 및/또는 퍼징 상태에 진입하는 상기 피조절 챔버에 응답하여 상기 피조절 챔버와 상기 자유-유체 챔버 간의 유체 소통을 선택적으로 중지하도록 구성되는 복수의 밸브
    를 포함하며,
    상기 조절기 유닛은 상기 하이퍼인플레이션 프라이밍 및/또는 퍼징 상태에 진입하는 상기 피조절 챔버에 응답하여 유체 검지 챔버, 상기 피조절 챔버 및 유체 어플리케이터 조립체 중의 하나 이상의 것의 프라이밍 기능 및 퍼징 기능 중의 하나 이상을 수행하기 위해 상기 피조절 챔버를 정압으로 가압하도록 구성되고,
    상기 복수의 밸브는,
    상기 피조절 챔버와 자유-유체 챔버 간의 유체 소통을 선택적으로 구축하도록 구성된 웨트 플로우 밸브, 상기 피조절 챔버와 주변 대기 간의 유체 소통을 선택적으로 구축하도록 구성된 조절기 밸브, 상기 자유-유체 챔버와 주변 대기 간의 유체 소통을 선택적으로 구축하도록 구성된 제1 통기 밸브, 및 주변 공기와 상기 자유-유체 챔버 간의 유체 소통을 선택적으로 구축하도록 구성된 제2 통기 밸브를 포함하고,
    상기 조절기 밸브는 상기 조절기 유닛의 팽창에 응답하여 포트를 선택적으로 개방 및 폐쇄하기 위해 이동하도록 구성된 레버 부재를 포함하는,
    유체 용기.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 조절기 밸브의 개방 상태에 대응하고, 가요성 디스크 부재, 제1 시트 부재, 제1 하우징 부재, 제2 시트 부재, 및 제2 포트에 의해 형성되는, 모세관식 안전 밸브를 더 포함하며, 모세관 경로가 상기 피조절 챔버의 각각의 상태에 기초하여 상기 제2 포트로부터의 공기를 상기 피조절 챔버에 선택적으로 운송하도록 구성될 수 있는, 유체 용기.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 배압 조절 상태에서는, 상기 조절기 유닛은 제어된 유체 전달 기능을 수행하기 위해 상기 피조절 챔버 내에 부압을 형성하도록 구성되며, 상기 정상 및/또는 고도 안정 상태에서는, 상기 조절기 유닛은, 부분적으로 팽창된 상태에서, 적어도 누설 방지 기능을 수행하기 위해 상기 피조절 챔버 내에 부압을 형성하도록 구성되는, 유체 용기.
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