KR19980070824A - 전기적 인터페이스 및 유체적 인터페이스를 갖는 잉크 저장 용기 - Google Patents

전기적 인터페이스 및 유체적 인터페이스를 갖는 잉크 저장 용기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 편축 프린팅 시스템(10)에 사용되는 교환가능한 잉크 저장 용기(12)이다. 이 프린팅 시스템(10)은 프린터 파라미터를 제어하는 교환가능한 잉크 저장 용기(12)로부터의 전기적 신호에 응한다. 상기 잉크 저장 용기(12)는 프린팅 시스템(24)으로의 삽입방향에 대해 선단부(74)와 후단부(76)를 가진다. 이 교환가능한 잉크 저장 용기(12)는 제 1 측부를 향하여 선단부(74)상에 배치된 다수의 전기적 접점(24)을 구비한다. 다수의 전기적 접점(24)은 프린팅 시스템(10)과 결합된 대응 전기적 프린터 접점(30)과 결합하게 구성된다. 또한 다수의 전기적 접점(24)으로부터 이격되고 제 1 측부에 대향하는 제 2 측부를 향하여 선단부(74)상에 배치된 유체 출구(20)가 설치되어 있다. 상기 유체 출구(20)는 교환가능한 잉크 저장 용기(12)와 유체 연통한다. 유체 출구(20)는 프린팅 시스템(10)과 결합된 유체 입구(28)와 결합하도록 구성되어 있다.

Description

전기적 인터페이스 및 유체적 인터페이스를 갖는 잉크 저장 용기
본 발명은 잉크를 프린터에 제공하는 교환가능한 잉크 공급 용기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 프린팅 시스템과 신뢰성이 좋게 유체적 및 전기적으로 상호접속하는 유체 출구 및 복수개의 전기적 접점을 갖는 잉크 저장 용기에 관한 것이다.
잉크젯 프린터는 자주 종이와 같은 프린트 매체를 가로질러 앞뒤로 이동되는, 카트리지에 장착된 잉크젯 프린트 헤드를 사용한다. 프린트 헤드는 프린트 매체를 가로질러 이동할 때, 제어 시스템은 프린트 헤드가 프린트 매체상에 잉크 방울을 분출시키거나 분사하게 작동하여 화상과 캐릭터를 형성한다.
이미, 프린터는 프린트 헤드로부터 분리되어 교환가능한 잉크 저장 용기를 사용하여 왔다. 잉크 카트리지가 고갈되었을 때, 잉크 카트리지는 제거되고 새로운 잉크 저장 용기로 교환되었다. 잉크 저장 용기의 사용으로 사용자들은 프린트 헤드를 교환하지 않고 잉크 저장 용기를 분리 교환할 수 있기 때문에 프린트 헤드의 수명이 종료할 때까지 프린팅을 계속할 수 있게 한다.
프린터 사용자에게 장점으로서, 정보가 때때로 이들 저장 용기상에 저장되어 출력 화상의 질을 최대로 할 뿐만 아니라 프린터의 사용을 용이하게 향상한다. 예를들면, 우지타(Ujita) 등의 미국 특허 제 5,506,611 호에는 프린터 파라미터를 저장하는 메모리 장치가 배치된 잉크 저장 용기의 사용이 개시되어 있다. 보다 상세하게는, 우지타의 참조문헌은 잉크 저장 용기상의 메모리에 프린트 헤드 구동 상태를 저장하는 것이 개시되어 있다. 잉크 저장 용기가 프린터속에 삽입되면 이들 구동 상태는 프린터에 의해서 읽혀져서 잉크 저장 용기와 결합된 특정 용기의 최적의 프린트 헤드 구동 상태를 결정한다. 이들 구동 상태로서는 구동 전압, 펄스 폭, 진동수, 및 예비 유출량의 수를 들 수 있다. 이와 마찬가지로, 프린터는 사용자가 수동으로 이들 구동 상태를 조정할 것을 요구하지 않고 특정의 잉크를 프린팅하도록 최적화된다.
우지타의 참조문헌에 개시된 바와 같이, 잉크 저장 용기와 프린터 사이에 정보를 전달하는 전기적 단자의 사용에 결합된 하나의 문제는 전기적 단자가 오염되기 쉽다는 것이다. 전기적 단자가 오염되면, 잉크 저장 용기와 프린터 사이의 전기적 접속이 불량해질 것이다. 이들 전기적 단자용 오염원은 잉크 저장 용기내에 수납되는 잉크이다. 잉크 저장 용기가 프린터속에 삽입될 때, 잉크 저장 용기는 유체를 프린터와 상호접촉하게 한다. 잉크 저장 용기가 다른 적용을 위해서 넣어지거나 떼어내어져 분리될 때, 잉크 저장 용기로부터의 잉크가 넘치거나 또는 흘러나올 수 있다. 이 잉크가 잉크 저장 용기상의 전기적 단자를 향하는 경로를 발견하면, 잉크 카트리지와 프린터 사이의 전기적 상호접속의 신뢰성이 감소될 것이다. 잉크 카트리지와 프린터간의 전기적 상호접속이 실패하거나 또는 잉크와 같은 유체에 의해서 단락되면, 그 때 출력 화상의 질이 저하될 것이다.
잉크 저장 용기상의 전기적 단자에 대한 다른 오염원은 잉크 저장 용기의 조절에 기인한다. 잉크 저장 용기는 잉크 저장 용기를 프린팅 시스템속으로 삽입되게 조절되어야만 한다. 게다가, 잉크 저장 용기가 특정 실시예에 따라 넣어지고 떼어내져 교환될 수 있어야 한다. 어떤 실시예에서는 특정 매체상에 프린팅할 것을 요구한다. 이 경우에, 잉크는 선택된 특정 매체를 위해서 잉크를 최적화되게 변경할 수 있다. 잉크 카트리지의 조절로 인체의 피부에 있는 기름과 염기를 잉크 저장 용기상의 전기적 단자에 대하여 전달될 수 있어서 잉크 저장 용기와 프린터 사이에 전기적 상호접속의 신뢰성을 저하시킨다. 게다가, 잉크 저장 용기의 전기적 단자가 오염되면, 이 오염물이 프린터상의 전기적 단자로 전달될 수 있기 때문에 오염된 잉크 저장 용기 뿐만 아니라 프린터속에 삽입되는 차후의 모든 잉크 저장 용기 사이의 전기적 상호접속의 신뢰성을 더 저하시킨다.
신뢰성이 있고 양질의 화상 출력을 가지며 사용자의 간섭을 최소화할 수 있는 잉크젯 프린팅 시스템에 대한 필요성이 전부터 있어 왔다. 이들 프린팅 시스템은 비용이 효율적여야 하며 비교적 적은 운용 비용을 들어야 한다. 게다가, 잉크 저장 용기는 잉크 저장 용기안에 저장되는 특정 잉크를 수납하기 위해서 변경 또는 보충되어야 하는 기본적인 프린터 파라미터를 갖는 몇 종류의 저장 용기를 가져야 한다. 이 잉크 저장 용기는 공급 잉크의 용량 정보 또는 방울수 계수 정보와 같은 임의의 추가 파라미터를 가져 추가의 장점을 제공할 수 있다. 이들 장점으로는 사용자가 파라미터를 모니터할 필요성을 최소화하는 저 잉크 경보를 들 수 있다. 교환가능한 잉크 공급부가 사용되는 경우에 있어서, 잉크 저장 용기는 쉽게 프린터속에 삽입되어야 한다. 잉크 저장 용기는 삽입과 탈착 중 잉크가 넘치거나 흘러내리는 일 없이 신뢰성 있게 프린터와 유체 결합할 수 있어야 한다. 잉크를 흘리거나 누출시키는 경우에, 이 누출 잉크가 전기적 접점을 오염시켜서 시스템 신뢰성 문제를 야기하지 않아야 한다
잉크 저장 용기는 저장 장치와 프린터 사이에 정보를 전달하기 위해서 프린터와 매우 신뢰할만한 전기적 상호접속을 가능하게 할 수 있어야 한다.
본 발명은 편축 프린팅 시스템에 사용하는 잉크 저장 용기에 관한 것이다. 프린팅 시스템은 프린터 파라미터를 제어하는 잉크 저장 용기로부터의 전기적 신호에 응한다. 잉크 저장 용기는 프린팅 시스템으로의 삽입 방향에 비해 선단부와 후단부를 가진다. 잉크 저장 용기는 제 1 측부를 향하는 선단부상에 배치된 복수개의 전기적 접점을 구비한다. 복수개의 전기적 접점은 프린팅 시스템과 결합된 대응하는 전기적 프린터 접점과 결합하게 구성된다. 또한, 유체 출구가 제 1 측부와 대향하는 제 2 측부를 향하는 선단부상에 배치되고 복수개의 전기적 접점으로부터 이격되도록 설치되어 있다. 이 유체 출구는 잉크 저장 용기와 유체 연통한다. 유체 출구는 프린팅 시스템과 결합된 유체 입구와 결합하도록 구성되어 있다.
바람직한 일 실시예에 있어서, 잉크 저장 용기의 선단부는 주축을 가지며 제 1 측부와 제 2 측부가 주축상에 배치되어 있다. 이 바람직한 실시예에서 잉크 저장 용기는 다수의 전기적 접점에 전기적으로 접속되는 정보 저장 장치를 더 구비한다.
본 발명의 다른 면은 잉크 저장 용기가 편축 프린팅 시스템의 프린팅부에 사용된다는 것이다. 이 잉크 저장 용기는 잉크를 프린팅부에 제공하는 격납부를 가진다. 상기 격납부에서 프린팅부는 프린터 파라미터를 제어하는 잉크 저장 용기로부터의 전기적 신호에 응한다. 잉크 저장 용기는 유체를 프린팅부에 제공하는 유체 출구부를 구비한다. 유체 출구부는 잉크 저장 용기에 대하여 견고하게 장착되어 있다. 유체 출구부는 프린팅부와 결합된 대응 가이드 형상부와 결합하도록 구성되어 프린팅부와 결합된 대응 유체 입구부와 유체 출구부를 적절히 정렬한다. 또한 잉크 저장 용기와 프린팅부 사이에 정보를 전달하는 복수개의 전기적 접점을 갖는 전기적 인터페이스부가 설치되어 있다. 상기 전기적 인터페이스부는 다수의 전기적 접점과 대향하게 배치된 결합부를 구비한다. 이 전기적 인터페이스부는 격납 위치에서 프린팅부와 결합된 안내 형상부와 결합하여 결합부와 다수의 전기적 접점간의 가압 관계로 프린팅부와 결합된 전기적 접점부를 배치함으로써 불균형한 힘을 잉크 저장 용기상에 가하지 않고 잉크 저장 용기를 프린팅부와 전기적으로 결합하게 한다.
바람직한 일 실시예에 있어서, 전기적 인터페이스부는 잉크 저장 용기의 외부 표면 내부의 공동이다. 상기 공동은 결합 표면을 형성하는 내부 표면과 그 위에 배치된 다수개의 전기적 접점을 갖는 표면을 갖는다. 이 바람직한 실시예에 있어서, 잉크 저장 용기는 프린팅부로의 삽입방향에 비해 선단부와 후단부를 가진다. 유체 출구부와 전기적 인터페이스부 양자는 잉크 저장 용기의 선단부상에 배치된다.
도 1은 프린팅 시스템과의 유체 인터페이스와 전기적 인터페이스를 형성하는 본 발명의 잉크 저장 용기를 도시하는 프린팅 시스템의 개략적인 대표도,
도 2는 본 발명의 잉크 저장 용기를 실시하는 덮개 분리상태의 프린터의 사시도,
도 3은 잉크 공급 수납 스테이션으로 삽입하도록 배치된 잉크 공급부를 갖도록 절단 도시된 도 2의 프린터에 사용된 유형의 잉크 공급 수납 스테이션의 도면,
도 4a, 도 4b, 도4c, 및 도 4d는 전기적 상호접속부를 확대하여 도시한 본 발명의 잉크 저장 용기의 등축척도,
도 5는 잉크 수납 스테이션속으로 부분적으로 삽입된 채 도 4a의 A-A'선을 따라 절단한 도 4의 잉크 저장 용기의 도면,
도 6은 잉크 저장 용기 수납 스테이션과 걸쇠로 채워지는 위치에 완전히 삽입된 도 5의 잉크 저장 용기의 도면,
도 7은 본 발명의 잉크 저장 용기와 잉크 수납 스테이션 사이의 전기적 인터페이스를 크게 확대하여 도시한 도면.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 잉크젯 프린팅 시스템 12 : 잉크 저장 용기
14 : 잉크 저장 용기 수납 스테이션 16 : 잉크젯 프린트 헤드
18 : 프린트 제어기 20 : 유체 출구
22 : 유체통 24 : 전기적 접점
28 : 유체 입구 30 : 전기적 접점
44 : 스캐닝 캐리지 74 : 선단부
76 : 후단부 80 : 공동
도 1은 본 발명의 잉크 저장 용기(12)를 갖는 잉크젯 프린팅 시스템(10)을 도시한 개략적인 대표도이다. 잉크젯 프린팅 시스템(10)은 또한 잉크 저장 용기 수납 스테이션(14), 잉크젯 프린트 헤드(16) 및 프린트 제어기(18)를 구비한다. 프린팅은 프린트 제어기(18)의 제어를 받으며 프린트 헤드(16)로부터 잉크를 분출함으로써 달성된다. 프린트 헤드(16)는 링크(19)에 의해서 잉크의 분출을 제어하도록 제어기(18)에 결합된다. 잉크는 프린트 헤드(16)를 유체학적으로 수납 스테이션(14)과 결합하는 유체 도관(21)에 의해서 프린트 헤드(16)에 결합한다. 잉크 저장 용기(12)는 유체통(22)과 유체 연통하는 유체 출구(20)를 구비한다. 잉크 저장 용기(12)는 정보 저장 장치(26)에 전기적으로 접속하는 전기적 접점(24)을 더 구비한다.
이 유체 출구(20)와 전기적 접점(24)은 잉크 수납 스테이션(14)과 결합된, 유체 입구(28)와 전기적 접점(30)과 각각 신뢰할 만하게 상호 결합한다. 잉크 저장 용기 수납 스테이션(14)은 잉크가 잉크 저장 용기(12)와 결합된 유체통(22)으로부터 유체 도관(21)을 경유하여 프린트 헤드(16)로 전달될 수 있게 한다. 또한, 잉크 저장 용기 수납 스테이션(14)은 링크(32)를 통하여 잉크 저장 용기(12)와 결합된 정보 저장 장치(26)와 프린트 제어기(18) 사이에 정보를 전달할 수 있게 한다.
도 2는 도 1에 도시되어 있는 본 발명의 다수의 전기적 접점(24)과 유체 출구(20)를 결합하는 하나 또는 그 이상의 잉크 저장 용기(12)를 수납하는 프린터(10)의 일 실시예를 그 덮개를 분리한 채 도시한 사시도이다. 본 발명의 전기적 접점(24)과 유체 출구(20)는 프린터(10)와 잉크 저장 용기(12) 사이에 매우 신뢰할 만한 유체적, 전기적 접속을 제공한다. 프린터(10)는 종이 공급부를 유지하는 트레이(40)를 구비한다. 프린팅 동작이 개시될 때, 트레이(40)로부터 한 장의 용지가 용지 공급기(도시안함)에 의해 프린터(10)로 공급된다. 프린팅하는 동안 용지가 프린트 영역(42)을 통과하는데, 이 때 하나 또는 그 이상의 프린트 헤드(16)를 갖는 스캐닝 캐리지(44)가 종이위에 한 줄의 잉크를 인쇄하기 위해서 용지를 가로질러 주사된다. 스캐닝 캐리지(44)가 일련의 잉크 렬을 프린트하여 용지위에 화상을 형성하면서, 용지는 프린트 구역(42)을 조금식 통과한다.
프린팅이 완료된 후, 용지가 출력 트레이(46)속에 배치되는데, 용지 공급부(40)와 출력 트레이(46)의 위치는 사용된 특정 용지의 공급 메카니즘에 따라 변할 수 있다.
스캐닝 캐리지(44)는 스캐닝 캐리지(44)가 미끄럼운동하는 슬라이드 로드(48)를 구비하는 주사 메카니즘상의 프린트 구역(42)을 통해서 이동한다. 스캐닝 캐리지(44)를 정확하게 위치설정하기 위해서 부호화된 스트립(도시안함)과 같은 위치설정 수단이 스캐닝 캐리지(44)의 광 검출기와 함께 사용된다. 종래의 구동 벨트와 풀리 조립체를 사용하여 스캐닝 캐리지(44)에 결합된 스테퍼 모터(도시안함)가 프린트 구역(42)을 가로질러 스캐닝 캐리지(44)를 이동시키데 사용된다.
리본 케이블(도시안함)은 스캐닝 캐리지(44)에 프린트 헤드(16)를 선택적으로 여자하기 위한 전기적 신호를 전달한다. 프린트 헤드(16)가 선택적으로 여자되면, 스캐닝 캐리지(44)가 프린트 구역(42)을 통과할 때, 선택된 칼라의 잉크가 프린트 매체상에 분출된다.
본 발명은 프린트 매체상에 분출될 잉크를 프린트 해드(16)에 제공하는 잉크 저장 용기(12)에 관한 것이다. 이 잉크 저장 용기(12)는 편축 잉크 공급부로 지칭되는데 잉크 공급부가 스캔닝 카트리지(44)에 의해서 규정되는 주사 축과 이격되어 있기 때문이다. 이 편축 잉크 이송 시스템은 잉크 저장 용기(12)를 수납하는 잉크 수납 스테이션(14)을 구비한다. 칼라 프린팅의 경우에, 이들 잉크 저장 용기(12)는 각 칼라용 잉크 저장 용기와 검정 잉크용 용기로 분리된다. 예를들면, 도 2에 도시되어 있는 바람직한 일 실시예용 잉크 저장 용기(12)는 검정색 잉크용 용기(54), 노란색 잉크용 잉크 저장 용기(56), 자색 잉크용 잉크 저장 용기(58), 및 청색 잉크용 잉크 저장 용기(60)이다. 수납 스테이션(14)은 기계적 인터페이스, 유체 인터페이스, 및 전기적 인터페이스를 가지기 때문에 적당한 잉크 저장 용기(12)가 수납 스테이션(14)속에 삽입될 때 잉크 저장 용기(12)가 적소에 걸쇠로 걸려지며 전기적 인터페이스와 유체 인터페이스가 프린터(10)에 의해서 달성된다. 잉크가 수납 스테이션에서 프린트 스캐닝 캐리지(44)상의 대응 프린트 헤드(16)와 잉크 저장 용기(54, 56, 58, 60)를 유체로 결합하는 튜브와 같은 유체 도관(21)을 통하여 이들 유체 인터페이스를 통과한다.
도 3은 프린터(10)의 수납 스테이션(14)속으로 삽입되게 배치된 본 발명의 잉크 저장 용기(12)를 도시한다. 잉크 저장 용기(12)는 잉크와 같은 매체 표시 유체의 공급부를 갖는다. 또한 잉크 저장 용기(12)에는 유체 출구(20), 다수의 전기적 접점(24), 정렬 형상부(62) 및 걸쇠 형상부(64)가 설치되어 있다. 잉크 저장 용기(12)상의 정렬 형상부(62)는 잉크 저장 용기(12)를 수납 스테이션(14)속으로 삽입하는 동안 잉크 용기(12)를 정렬하는 것을 보조한다. 정렬 형상부(62)는 수납 스테이션(14)상에서 대응하는 정렬 형상부(66)와 함께 작동한다. 이들 정렬 형상부(62, 66)는 정렬 기능을 제공하는 외에, 잉크 저장 용기(12)가 적절한 칼라와 같은 적절한 파라미터를 갖는 잉크를 수납하고 특정 프린터(10)에 상용할 수 있게 보장하는 키 기능을 한다. 키 형상부와 정렬 형상부는 본 명세서에서 참고로 인용되고, 본 발명의 양도자에게 양도된 발명의 명칭이 잉크 공급 용기용 키 시스템인 미국특허 출원 번호 제 08/566,521 호에 더 상세히 개시되어 있다.
적당한 잉크 저장 용기(12)가 수납 스테이션(14)속에 적절히 삽입되고 정렬되면, 걸쇠 형상부(68)가 잉크 저장 용기(12)상의 대응하는 걸쇠 형상부(64)와 결합하여 용기를 수납 스테이션(14)내에 고정시킨다. 잉크 저장 용기(12)가 수납 스테이션(14)내에 적절히 고정되면, 수납 스테이션(14)과 결합된 유체 입구(28)가 잉크 저장 용기(12)상의 대응하는 유체 출구(20)와 결합하여 잉크 저장 용기(12)로부터 프린터(10)로 궁극적으로는 프린트 매체를 인쇄하는 프린트 헤드로 유체를 유동시킨다.
잉크 저장 용기(12)를 수납 스테이션(14)속에 삽입하면 본 발명의 목적인 잉크 저장 용기와 수납 스테이션(14) 사이의 전기적 상호접속과 유체 상호접속이 이루어진다. 잉크 저장 용기(12)와 결합된 전기적 접점(24)은 수납 스테이션(14)과 결합된 대응하는 전기적 접점(30)과 결합하여 정보를 수납 스테이션(14)과 잉크 저장 용기(12) 사이에 전달할 수 있다. 잉크 저장 용기(12)상에 전기적 접점(24)을 배치함에 의해서 수납 스테이션(14)과 잉크 저장 용기(12) 사이에 매우 신뢰성이 있는 전기적 접속이 이루어지게 된다.
도 4a, 도 4b 및 도 4c는 본 발명의 바람직한 잉크 저장 용기(12)의 등축척도를 도시한다. 잉크 저장 용기(12)는 수납 스테이션(14)내로의 잉크 저장 용기(12) 삽입 방향에 대해 선단부(74)와 후단부(76)를 갖는 외부 표면 또는 하우징(72)을 구비한다. 외부 표면(72)은 공동(80)을 규정하는 내부 표면(78)을 갖는다. 외부 표면(72)은 잉크 저장 용기(12)의 선단부(74)에 공동(80)내로 개구부(82)를 형성한다. 바람직한 실시예에서, 잉크 용기(12)의 외부 표면은 적어도 부분적으로 개구부(82)를 둘러싸는 비스듬한 에지부(84)를 갖는다.
도 4d는 도 4c에 도시된 공동(80)의 확대 사시도를 도시한다. 반도체 메모리와 같은 메모리 장치(26)는 공동(80)의 내부 표면(78)상에 배치되어 있다. 메모리 장치(26)는 전기적 접점(24)의 각각에 전기적으로 접속되어 있다. 전기적 접점(24)은 수납 스테이션(14)과 결합된 대응하는 전기적 접점(30)과 결합하게 구성되어 있다.
이 바람직한 실시예에 있어서, 공동(80)을 향한 개구(82)는 손가락이 공동(80)안으로 진입하는 것을 막을 만큼 충분히 작은 크기이기 때문에 부주의하게 손가락을 공동(80)속에 삽입할 가능성을 줄여주거나 감소시켜준다. 개구(82)의 적당한 크기는 잉크 저장 용기(12)를 조절하는 메모리 장치(26)와 결합된 전기적 접점(24)이 오염되는 것을 방지하도록 한정되어진다.
정렬 형상부(62)와 걸쇠 형상부(64)는 잉크 저장 용기(12)상에 설치된다. 정렬 형상부(62)는 잉크 저장 용기(12)의 수납 스테이션(14)으로의 삽입을 보조한다. 잉크 저장 용기(12)가 수납 스테이션(14)으로 삽입되면, 걸쇠 형상부(64)는 스프링(68)과 결합하여 잉크 저장 용기(12)를 수납 스테이션(14)(도 3)속에 고정한다. 또한, 파지 형상부(12)가 잉크 저장 용기(12)의 후단부(76)를 향하여 설치되어 있다.
도 5는 절단하여 도시한 잉크 수납 스테이션(14)속으로 부분적으로 삽입된 본 발명의 잉크 저장 용기(14)를 도시하고 있다. 잉크 저장 용기(12)는 유체 출구(20)와 유체 연통되는 잉크통(22)을 구비한다. 또한 잉크 저장 용기(12)는 기억 장치(26)에 전기적으로 접속되어 있는 전기적 접점(24)을 구비한다.
바람직한 실시에에 있어서, 유체 출구(20)는 잉크 저장 용기 섀시(92)로부터 하방으로 연장되는 속이 빈 실린더형 보스(90)를 구비한다. 보스(90)에 대한 상부가 잉크통(22)에 유체 결합되는 도관(94)으로 개방되어 있기 때문에 유체를 유체 출구(20)로 제공한다. 스프링(96)과 밀봉 볼(98)은 보스(90) 내부에 배치되며 유연한 격벽(100)과 주름잡힌 덮개(102)에 의해서 적소에 고정된다. 스프링(96)은 격벽(100)에 대하여 밀봉 볼(98)을 가압하여 유체 밀봉을 형성한다.
이 바람직한 실시예에 있어서, 잉크 저장 용기 수납 스테이션(14)상의 유체 출구(28)는 하우징(104)과 폐쇄형이고 끝이 뭉툭한 단부, 일단부가 막힌 보어(도시안함) 및 횡 구멍(110)을 갖는 상방으로 연장되는 니들(106)을 구비한다. 일단부가 막힌 보어는 횡 구멍(110)에 유체적으로 접속되어 있다. 니들(106)의 하단부는 잉크를 도 1에 도시되어 있는 프린트 헤드(16)에 제공하는 유체 도관(21)과 결합되어 있다. 슬라이딩 칼라(112)는 니들(106)을 둘러싸며 스프링(114)에 의해서 상부로 가압되며, 슬라이딩 칼라(112)는 노출된 상부 표면과 내부 표면을 갖는 유연한 밀봉부를 니들(106)과 직접 접촉하게 가압된다.
잉크 저장 용기(12)의 외부 표면(72)은 잉크 저장 용기(12)의 선단부(74)에 공동(80)을 형성한다. 공동(80) 내부에 기판(116)이 장착되어 있다. 기판(116)은 동공(80)속으로 내향하여 대면되게 배치된 전기적 접점(24)을 포함한다. 전기적 접점(24)은 정보 저장 장치(26)에 각각 전기적으로 접속된다. 선단부(74)의 개구(82)가 전기적 접점(24)으로의 접근을 제공한다.
전기적 접점(24)에 대응하는 전기적 접점(30)은 잉크 저장 용기 수납 스테이션(14)상에 배치된다. 전기적 접점(30)은 제한된 범위안에서 자유롭게 이동하며 유동하는 커넥터 조립체(118)에 장착된다. 커넥터 조립체(118)는 전기적 접점(30) 각각에 전기적으로 접속되는 다수의 전기적 커넥터(32)를 가진다. 다수의 전기적 커넥터(32)는 도 1에 도시되어 있는 프린트 제어기(18)에 대하여 전기적으로 접속된다.
잉크 저장 용기(12)가 잉크 저장 용기 수납 스테이션(14)속으로 삽입될 때, 주름 캡(102)이 하우징(104)상의 테이퍼형 또는 베벨형 에지부에 의해 하우징(104)의 내부 보어속으로 안내된다. 잉크 저장 용기(12)가 더 깊히 삽입될 때, 잉크 저장 용기 수납 스테이션(14)안에서 잉크 저장 용기(12)가 유체 출구(20)의 선단부 또는 주름 캠(102)과 유체 입구(28)의 하우징(104)의 내부 보어에 의해서 정렬된다. 잉크 저장 용기(12)는 상향으로 연장된 니들(106)이 격벽(100)을 관통하고, 유체가 니들(106)의 횡 구멍(110)속으로 일단부가 막힌 보어(108)를 통해 유동하게 하고 그리고 유체 도관(21)속으로 프린트 헤드(16)을 향하여 유동하게 하도록 밀봉 볼(98)을 배치한 도 6에 도시되어 있는 설치위치로 하방으로 가압된다.
잉크 카트리지(12)가 설치위치에 있으면, 결합부와 판 스프링(68)이 잉크 저장 용기(12)상에서 걸쇠부(64)와 결합하여 잉크 저장 용기를 적소에 견고히 고정한다. 설치 공정 전체에 걸쳐 그리고 설치 위치에서, 잉크 공급부(20)상의 안내 형성부(62)는 삽입되는 동안 잉크 공급부(12)에 횡방향 지지와 균형을 제공하는 수직 채널(66)에 의해고정되어 있다. 잉크 저장 용기(12)상의 정렬 형상부(62)와 잉크 저장 용기 수납 스테이션(14)상의 대응하는 정렬 채널(66)은 유체 출구(20)가 잉크 입구(28)를 수납 스테이션(14)상에 적절히 위치시킬 만큼 충분히 적은 공차를 가진다.
일단 유체 입구(20)가 수납 스테이션(14)의 하우징(104)을 발견하면, 그 때 잉크 저장 용기 수납 스테이션(14)에 대해 배치된 잉크 저장 용기(12)가 설정된다. 이것은 유체 출구(20)와 잉크 입구(28) 간의 유체 상호접속을 방해하는 부하 또는 불균형을 이루는 힘이 잉크 저장 용기(12)상에 가해지지 않도록 한정된다. 예를들면, 직립한 니들부(106)를 향해 반경방향으로 작용하는 힘을 제공하는 잉크 저장 용기(12)상의 임의의 부하는 직립한 니들(106)과 격벽(100) 사이를 분리되게 하며 니들(106)과 격벽(100)간의 잉크 누출을 야기한다. 따라서, 잉크 저장 용기(12)와 잉크 저장 용기 수납 스테이션(14) 사이의 전기적 상호접속이 유체 상호접속에 있어서 잉크 누출을 야기할 수도 있는 임의의 부하 또는 불균형력을 잉크 저장 용기(12)상에 제공하지 않도록 하는 것이 임계조건이다.
도 7은 잉크 수납 스테이션(14)과 결합된 전기적 접점(30)으로 삽입되게 배치된 잉크 저장 용기(12)의 부분적으로 절단되고, 크게 확대된 사시도를 도시하고 있다. 잉크 저장 용기(12)의 선단부(74)에 배치되어 있는 공동(80)은 점선으로 표시되어 있다. 또한, 각기 공동(80)안에 배치되어 있는 기판(116), 전기적 접점(24), 및 메모리 장치(26)가 점선으로 도시되어 있다.
수납 스테이션(14)과 결합된 전기적 접점(30)이 전기적 커넥터(118)상에 장착되어 있다. 전기적 커넥터(118)는 잉크 저장 용기(12)의 선단부(74)상에 경사진 개구(84)를 결합하는 테이퍼형 선단부(120)를 가지기 때문에 전기적 커넥터(118)를 공동(80)으로 안내한다. 전기적 커넥터(118)는 전기적 접점(30)을 가지며 스프링이 전기적 커넥터(118)로부터 외부로 가압된다. 잉크 저장 용기(12)가 프린터(10)속으로 삽입될 때, 전기적 접점(30)은 압축되어 공동(80)의 내벽상의 전기적 접점(24)에 대하여 가압하며 메모리(26)에 전기적으로 접속되어 있는 프린터(10)와 전기적 접점(24) 사이에 저 저항 전기적 접속부를 형성한다. 전기적 접점(30)은 프린터(10)에 전기적으로 접속되어 있는 다수의 전기적 단자(122)에 각기 전기적으로 접속되어 있다.
바람직한 일 실시예에 있어서, 수납 스테이션(14)과 결합된 전체 전기적 커넥터(118)는 잉크 저장 용기(12)의 삽입 방향과 수직한 두 개의 방향으로 유동한다. 도시된 좌표계에서 Z축은 잉크 저장 용기(12)의 삽입 방향을 나타낸다. X축과 Y축은 잉크 저장 용기(12)가 삽입되는 동안 전기적 커넥터(118)에 대한 자유도를 나타내고 있다. 잉크 저장 용기(12)의 수납 스테이션(14)으로의 삽입중, 전기적 커넥터(118)의 테이퍼형 선단부는 공동(80)의 개구(82)와 결합한다. 잉크 저장 용기(12)가 수납 스테이션(14)으로 더 깊히 삽입될 때, 전기적 커넥터(118)가 X축과 Y축을 따라 자유롭게 이동하여 공동(80)과 적절하게 정렬한다. 전기적 스프링 접점(30)이 잉크 저장 용기(12)의 전기적 접점(24)에 대하여 결합하여 가압된다. 이와 같은 방식으로, 잉크 저장 용기(12)와 수납 스테이션(14) 사이의 신뢰할 만한 전기적 접촉이 보장된다.
잉크 저장 용기(12)의 잉크 수납 스테이션(14)으로의 삽입이 유체 출구(20)를 유체 입구(28)와 정렬되게 한다. 유체 출구(20)와 유체 입구(28)가 정렬되면, 수납 스테이션(14)과 결합된 전기적 접점(30)과 잉크 저장 용기(12)와 결합된 전기적 접점(24)은 이 정렬을 방해하지 않는다. 상기 정렬은 잉크 저장 용기 수납 스테이션(14)에 대한 잉크 저장 용기(12)의 위치 변경이 아니라 잉크 저장 용기 수납 스테이션(14)에 대한 전기적 커넥터(118)의 배치에 의해서 달성되기 때문에 유지보수되어 진다. 전기적 커넥터(118)가 2차원에서 자유롭게 운동하여 공동(80)과 그 자체를 적절하게 정렬시키기 때문에, 삽입중 잉크 저장 용기(12) 또는 유체 출구(20)상에 놓이는 부하 또는 불균형력이 없다. 유체 출구(20)상에 가해지는 불균형력은 잉크 저장 용기(12)와 수납 스테이션(14) 사이의 유체 상호 접속에 있어서 유체 누출을 야기할 수 있다.
유체 출구(20)에 가해지는 불균형력은 격벽(100)을 직립한 니들(106)에 인접한 영역에 형성하는 압축가능한 밀봉재의 불균일한 압축력을 생산할 수 있다. 이 압축 불균일성이 있으면, 상당한 유체가 격벽(100)과 직립한 니들(106) 사이로 누출될 수 있다. 직립한 니들(106)의 중심축에 대하여 반경방향으로 작용하는 힘성분을 가지는 유체 출구(20)상의 불균형력에 의해서 유체 누출이 특히 쉽게 야기될 수 있다. 중심축에 대하여 반경방향으로 작용하는 힘 성분은 최소한의 압축력을 갖는 니들과 격벽(100) 사이의 유체 누출을 야기하는 경향이 있는 니들의 대향 측벽상에서보다 니들(106)의 일 측부상에 훨씬 더 큰 격벽(100)의 압축력을 가져오는 경향이 있다.
유체 출구(20)와 유체 입구(48)로부터의 잉크 누출을 야기하는 임의의 상당한 부하 또는 불균형력이 잉크 저장 용기상에 존재하지 않는다는 것이 중요하다. 스프링 접점(70)이 공동(80)의 내벽에 대하여 가압력을 가할지라도, 동일한 가압력이 공동(80)의 내측벽상의 가압력과 크기가 동일하고 방향이 반대인 힘을 전기적 커넥터(118)상에 가한다. 전기적 커넥터(118)는 전기적 접점을 갖는 내측벽과 대면하는 공동(80)의 내측벽에 크기가 같고 방향이 반대인 힘을 전달한다. 따라서, 크기가 동일하고 방향이 반대인 힘이 잉크 저장 용기(12)에 가해지기 때문에, 유출구(20)는 유체 누출을 방지하는 경향성 뿐만 아니라 신뢰성을 향상한다.
본 발명은 잉크 저장 용기(12)와 잉크 수납 스테이션(14) 사이에 신뢰할 만한 전기적 및 유체적 상호접속을 제공한다. 잉크 저장 용기(12)의 선단부(74)상의 전기적 접점(24)과 유체 출구(20) 양자의 배치는 잉크 저장 용기(12)와 공급 스테이션(14) 사이의 기계적, 유체적 및 전기적 인터페이스를 간단하게 한다. 또한, 잉크 저장 용기(12)의 선단부(74)상의 공동(80) 내부에 유체 출구(20)로부터 이격 관계인 전기적 접점(24)의 배치는 전기적 접점을 단락할 수 있는 잉크에 의해서 또는 프린터(10)에 삽입하기 전 잉크 저장 용기(12)를 조절하는 것과 같은 다른 형태의 오염에 의한 전기적 접점(24)의 오염의 위험을 최소화하게 한다. 잉크 저장 용기(12)의 조절로 인한 오염은 특히 방심할 수 없는데 이 오염이 잉크 저장 용기의 전기적 접점(24)으로부터 프린터(10)와 결합된 전기적 접점(30)에 까지 전달할 수 있어서 잉크 저장 용기(12)를 단순히 교환하는 경우에 치명적일 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예 중 하나는 4개의 전기적 접점(24)을 필요로 하는 메모리 장치(26)를 사용하지만, 더 적거나 더 많은 전기적 접점(24)을 갖는 메모리 장치가 또한 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 이 바람직한 실시예는 공동(80)의 내부와 동일한 내부 표면상에 배치되어 있는 전기적 접점(24)을 사용한다. 전기적 접점(24)은 또한 공동(80) 내부의 다른 내부 표면상에 배치될 수 있을 것이다.
본 발명에 따르면 신뢰성이 있고 양질의 화상 출력을 가지며 사용자의 간섭을 최소화할 수 있는 잉크젯 프린팅 시스템을 제공할 수 있는데, 이들 프린팅 시스템은 비용이 효율적이며 비교적 적은 운용 비용이 든다. 게다가, 잉크 저장 용기가 잉크 저장 용기안에 저장되는 특정 잉크를 수납하기 위해서 변경 또는 보충되어야 하는 기본적인 프린터 파라미터를 갖는 몇 종류의 저장 용기를 가질 수 있으며, 이 잉크 저장 용기는 공급 잉크의 용량 정보 또는 방울수 계수 정보와 같은 임의의 추가 파라미터를 가져 추가의 장점을 제공할 수 있다. 또한, 교환가능한 잉크 공급부가 사용되는 경우에 있어서, 잉크 저장 용기는 쉽게 프린터속에 삽입될 수 있고, 잉크 저장 용기의 삽입과 탈착 중 잉크가 넘치거나 흘러내리는 일 없이 신뢰성 있게 프린터와 유체 결합할 수 있고, 잉크를 흘리거나 누출시키는 경우에, 이 누출 잉크가 전기적 접점을 오염시켜 시스템 신뢰성 문제를 야기하지 않는다
잉크 저장 용기는 저장 장치와 프린터 사이에 정보를 전달하기 위해서 프린터와 매우 신뢰할만한 전기적 상호접속을 가능하게 할 수 있어야 한다.

Claims (15)

  1. 편축 프린팅 시스템(10)에 사용되는 교환가능한 잉크 저장 용기(12)로서, 상기 프린팅 시스템(10)이 프린터 파라미터를 제어하는 교환가능한 잉크 저장 용기(12)로부터의 전기적 신호에 응신하며, 상기 잉크 저장 용기(12)가 프린팅 시스템(10)으로의 삽입 방향에 대하여 선단부(74)와 후단부(76)를 가지는, 교환가능한 잉크 저장 용기(12)에 있어서,
    상기 프린팅 시스템(10)과 결합된 대응하는 전기적 프린터 접점(30)과 결합하도록 구성되고, 제 1 측부를 향하여 상기 선단부(74)상에 배치된 다수의 전기적 접점(24)과,
    상기 제 1 측부에 대향하는 제 2 측부를 향하여 상기 선단부(74)상에 배치되어 있고, 상기 다수의 전기적 접점(24)으로부터 이격되어 있으며, 상기 교환가능한 잉크 저장 용기(12)와 유체 연통하고 상기 프린팅 시스템(10)과 결합된 유체 입구(28)와 결합하도록 구성된 유체 출구(20)를 포함하는 교환가능한 잉크 저장 용기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 선단부(74)는 주축을 가지며 상기 제 1 측부와 제 2 측부가 주축상에 배치되어 있는 교환가능한 잉크 저장 용기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    걸쇠 형상부(64)를 더 포함하며, 상기 잉크 저장 용기(12)는 걸쇠로 걸린 위치와 걸쇠가 풀린 위치를 가지며, 상기 걸쇠로 걸린 위치에서 상기 걸쇠 형상부(64)는 프린팅 시스템(10)과 결합된 대응하는 결합 형상부(68)와 결합하며, 상기 잉크 저장 용기(12)와 결합된 상기 전기적 접점(24)은 대응하는 프린팅 시스템 접점(30)과 결합하고, 상기 유체 출구(20)는 프린팅 시스템(10)과 결합된 상기 유체 입구(28)와 유체 연통하는 교환가능한 잉크 저장 용기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 걸쇠 형상부(64)는 한쌍의 걸쇠 형상부이며, 상기 한쌍의 걸쇠 형상부 각각은 상기 제 1 측부와 상기 제 2 측부에 근접하여 배치되는 교환가능한 잉크 저장 용기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 전기적 접점(24)에 전기적으로 접속되는 정보 저장 장치(26)를 더 포함하는 교환가능한 잉크 저장 용기.
  6. 편축 프린팅 시스템의 프린팅부와 사용되는 교환가능한 잉크 저장 용기(12)로서, 상기 교환가능한 잉크 저장 용기(12)는 잉크를 프린팅부에 제공하는 결합 위치를 가지며, 프린팅부는 프린터 파라미터를 제어하는 교환가능한 잉크 저장 용기(12)로부터의 전기적 신호에 응답하는, 상기 교환가능한 잉크 저장 용기(12)에 있어서,
    유체를 상기 프린팅부에 제공하며, 상기 잉크 저장 용기(12)에 대하여 견고하게 장착되어 있고, 상기 프린팅부와 결합된 대응 안내 형상부와 결합하도록 구성되어 프린팅부와 결합된 대응 유체 입구부(28)와 적절히 정렬되는 유체 출구부(20)과,
    상기 교환가능한 잉크 저장 용기(12)와 상기 프린팅부 사이에 정보를 전달하는 복수개의 전기적 접점(24)을 갖고, 상기 다수의 전기적 접점(24)과 대향하게 배치된 결합부와, 격납 위치에서 프린팅부와 결합된 안내 형상부와 결합하여 결합부와 다수의 전기적 접점(24) 사이를 가압 관계가 되게 상기 프린팅부와 결합된 전기적 접점부를 배치함으로써 불균형한 힘을 상기 잉크 저장 용기상에 가하지 않고 상기 잉크 저장 용기를 상기 프린팅부와 전기적으로 결합하는 전기적 인터페이스부를 포함하는 교환가능한 잉크 저장 용기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 전기적 인터페이스부는 상기 잉크 저장 용기(12)의 외부 표면(72) 내부의 공동(80)이며, 상기 공동(80)은 결합 표면을 형성하는 내부 표면과 그 위에 배치된 다수개의 전기적 접점(24)을 갖는 표면을 갖는 교환가능한 잉크 저장 용기.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 유체 출구부(20)는 유체 상호접속 축을 따라 상기 프린팅부와 결합된 유체 입구부(28)를 수납하게 형성되며, 정상 사용상태에서 프린팅부와 결합된 대응하는 전기적 접점부와의 전기적 인터페이스 결합은 유체 상호접속 축에 수직한 방향으로 잉크 저장 용기(12)상에 작용하는 힘을 거의 제공하지 않게 하는 교환가능한 잉크 저장 용기.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 잉크 저장 용기(12)는 상기 프린팅부로의 삽입방향에 대하여 선단부(74)와 후단부(76)를 가지며, 상기 유체 출구부(20)와 상기 전기적 인터페이스부는 선단부(74)상에 배치되어 있는 교환가능한 잉크 저장 용기.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 잉크 저장 용기의 선단부(74)는 주축과 부축을 가지며, 상기 유체 출구부(20)는 주축의 제 1 단부를 향하여 배치되고 전기적 인터페이스부는 제 1 단부에 대향하는 주축의 제 2 단부를 향하여 배치되는 교환가능한 잉크 저장 용기.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 전기적 인터페이스부는 상기 교환가능한 잉크 저장 용기(12)에 대하여 고정되어 있고, 상기 프린팅부와 결합된 전기적 접점부(30)는 상기 교환가능한 잉크 저장 용기(12)에 대하여 유동하는 교환가능한 잉크 저장 용기.
  12. 제 6 항에 있어서,
    결쇠 형상부(64)를 더 포함하며, 상기 잉크 저장 용기(12)는 걸쇠로 걸린 위치와 걸쇠가 풀린 위치를 가지며, 걸쇠로 걸린 위치에서 상기 걸쇠 형상부(64)는 잉크 저장 용기(12)와 결합된 전기적 접점(24)이 대응하는 프린팅 시스템 접점(30)과 결합하고, 상기 유체 출구(20)가 프린팅 시스템과 결합된 유체 입구(28)와 유체 연통하는 프린팅 시스템과 결합된 대응하는 결합 형상부와 결합되게 하는 교환가능한 잉크 저장 용기.
  13. 프린트 매체상에 화상을 형성하는 프린팅부와 잉크를 상기 프린팅부에 제공하는 교환가능한 잉크 저장 용기(12)를 갖는 유형의 편축형 프린팅 시스템(10)으로서, 상기 프린팅부가 프린터 파라미터를 제어하는 상기 교환가능한 잉크 저장 용기(12)로부터의 전기적 신호에 응신하는 상기 교환가능한 편축 잉크젯 프린팅 시스템(10)에 있어서,
    상기 잉크젯 프린팅 시스템(10)은,
    잉크 저장 용기(12)로서,
    상기 프린팅부에 삽입하는 방향에 대하여 선단부(74)와 후단부(76)를 갖고, 잉크를 수납하는 통을 갖고,
    제 1 측부를 향하여 선단부(74)상에 배치된 다수의 전기적 접점(24)과,
    다수의 전기적 접점(24)으로부터 이격되어 있고 제 1 측부에 대향하는 제 2 측부를 향하여 선단부(74)상에 배치되어 있는 유체 출구를 구비하는 잉크 저장 용기(12)와,
    프린터부로서,
    상기 잉크 저장 용기(12)와 결합된 유체 출구(20)와 결합하도록 구성된 유체 입구(28)와,
    전기적 커넥터에 의해서 지지되고, 상기 프린터부에 상기 잉크 저장 용기(12)를 삽입하는 방향에 수직한 평면에 선택된 양의 운동 자유도를 갖고 상기 프린터부에 적절히 삽입되는 잉크 저장 용기(12)와 결합된 다수의 전기적 접점(24)의 각각의 전기적 접점을 결합하도록 상기 전기적 커넥터상에 정렬 배치된 다수의 전기적 접점(30)을 구비하는 프린터부를 포함하는 교환가능한 편축 잉크젯 프린팅 시스템.
  14. 교환가능한 잉크 저장 용기(12)를 프린터에 삽입하는 방법에 있어서,
    잉크 출구(20)와 잉크 저장 용기(12)와 결합된 다수의 전기적 접점(24)이 각각 프린터와 결합된 잉크 입구(28)와 전기적 커넥터(118)과 결합하도록 잉크 저장 용기(12)를 프린터에 삽입하는 단계와,
    상기 잉크 출구(20)가 상기 잉크 입구(28)로 안내되어 교환가능한 잉크 저장 용기(12)와 프린터를 유체적으로 결합하며, 상기 전기적 커넥터(118)를 다수의 전기적 접점(24)과 정렬하게 재배치하여 다수의 전기적 접점(24)이 잉크 저장 용기(12)와 프린터를 전기적으로 접속시키는 전기적 커넥터(118)와 결합된 대응하는 다수의 접점(30)과 결합하게 상기 잉크 저장 용기(12)를 더 삽입하는 단계를 포함하는 방법.
  15. 편축 프린팅 시스템(10)과 사용되는 교환가능한 잉크 저장 용기(12)로서, 상기 교환가능한 잉크 저장 용기(12)는 잉크를 프린팅부에 제공하기에 적합하고, 상기 프린팅부는 프린터 파라미터를 제어하는 잉크 저장 용기(12)로부터의 전기적 신호에 응하는 상기 교환가능한 잉크 저장 용기(12)에 있어서,
    유체를 상기 프린팅부에 제공하며, 잉크 저장 용기(12)에 대하여 견고하게 장착되어 있고, 프린팅부와 결합된 대응 안내 형상부와 결합하여 구성되어 대응 유체 입구부(28)와 적절히 정렬되는 유체 출구부(20)와,
    상기 교환가능한 잉크 저장 용기(12)와 상기 프린팅부 사이에 정보를 전달하는 복수개의 전기적 접점(30)을 갖고, 불균형한 힘을 잉크 저장 용기(12)상에 가하지 않고 시스템의 전기적 인터페이스부와 결합되기에 적합한 용기의 전기적 인터페이스부(118)를 포함하는 교환가능한 잉크 저장 용기.
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