KR20010022157A

KR20010022157A - 천공가능한 다이아프램 밀폐부를 구비한 잉크병

Info

Publication number: KR20010022157A
Application number: KR1020007000729A
Authority: KR
Inventors: 드뤠지커티스알.
Original assignee: 추후제출; 마쉬 컴파니
Priority date: 1997-07-23
Filing date: 1998-07-23
Publication date: 2001-03-15
Also published as: DE69809918T2; WO1999004979A1; EP0998393A1; AU746516C; AU8455498A; EP0998393B1; CN1269749A; CN1103691C; BR9815560A; DE69809918D1; ATE228936T1; JP2001510752A; CA2297238A1; US6079823A; RU2000104278A; AU746516B2

Abstract

본 발명은 병이 마우스가 천공가능한 다이아프램(19)에 의해 밀폐되는 잉크젯 프린팅 장치를 위한 교체가능한 잉크 컨테이너 또는 잉크병에 관한 것이다. 잉크젯 프린팅 장치의 잉크 저장조(21)에 의해 이송된 천공 부재(35)는 잉크젯 프린팅 장치에 설치된 컨테이너에 따라 다이아프램을 관통한다. 천공 부재(35)가 다이아프램(19)을 천공함에 따라, 다이아프램은 잉크 누설을 방지하기 위해 천공 튜브의 측부와 밀봉가능하게 결합되며, 천공 튜브는 컨테이너내의 잉크와 잉크 저장조 사이의 연결부를 개방하여 잉크가 병으로부터 천공 부재를 통해 잉크 저장조로 흐르게 한다. 컨테이너내의 잉크와 주위 공기가 천공 부재를 통해 교환되어 잉쿠가 컨테이너로부터 저장조내로 자유로이 흘러서 컨테이너내의 압력이 주위 대기압으로 유지될 수 있도록 대기와 저장조와의 연결을 제공하는 공기 통로(37)가 제공된다.

Description

천공가능한 다이아프램 밀폐부를 구비한 잉크병{INK BOTTLE WITH PUNCTURABLE DIAPHRAGM CLOSURE}

본 발명의 잉크병이 사용되기 위한 잉크젯 프린팅 장치는, 패키지의 제품이 컨베이어 벨트 상에서 프린트헤드를 지나 이송될 때, 시스템의 잉크젯 프린트헤드를 지나 이송된 제품의 제 2 패키지나 패키지상에 표시를 프린트하기 위해 사용되는 산업형 잉크젯 프린팅 시스템(사무실용 잉크젯 프린터와는 다르다)으로 언급된다. 이러한 잉크젯 프린팅 시스템은 1996년 10월 11일자 출원되고 일리노이즈 벨레빌에 소재하는 마시 캄파니에 양도된 미국 특허출원 제 08/728,774 호에 서술되어 있다. 이러한 산업형 잉크젯 프린팅 시스템은 이러한 프린트에 의해 프린팅된 영역이 매우 넓고 지속적으로 작동되기 때문에 주어진 시간에 사무실용 잉크젯 프린터보다 더 많은 잉크를 사용하게 된다. 따라서, 이러한 산업형 잉크젯 프린터에는 사무실용 잉크젯 프린터보다 상당한 양의 잉크를 공급해야 한다.

지금까지 잉크는 필요한 양(예를 들어, 핀트 또는 리터)의 잉크가 내장된 일회용 잉크병에 의해 상기와 같은 상업용 잉크젯 프린팅 시스템으로 공급되었다. 이러한 잉크병중 하나는 발명의 명칭이 "잉크젯 공급 장치"인 미국 특허 제 5,343,226 호에 서술되어 있는데, 이러한 장치는 병이 역전되어 잉크젯 프린팅 장치의 리셉터클에 나사결합되었을 때 손가락이 정상적으로 밀폐된 뚜껑내의 스프링 편의형 밸브와 결합되어 밸브를 가압하여 개방시키므로써 병 내부로부터 잉크의 유동을 허용하여 잉크젯 프린팅 장치의 저장조를 충진하게 한다. 잉크젯 프린팅 장치로부터 잉크병을 제거하므로써, 밸브는 스프링 편의하에 밀폐되고, 이에 따라 밸브는 잉크병 제거시 병으로부터 잉크의 유동을 방지한다. 이러한 병은 그 의도한 목적대로 양호하게 작동되지만, 각 병에 있는 뚜껑에서 스프링편의된 밸브를 포함할 필요성에 의해 제작비용이 증대하게 된다.

미국 특허 제 4,531,656 호는 액체가 분배가압되는 병을 위한 천공가능한 밀폐부의 사용에 대해 서술하고 있다.

본 발명은 잉크젯 프린팅 시스템용 잉크 공급부를 내장하기 위한 잉크병(또는 기타 다른 용기)에 관한 것이다.

도 1 은 잉크를 공급하기 위해 잉크 저장조에 설치된 본 발명의 2개의 일회용 잉크병을 구비한 잉크젯 프린팅 장치의 잉크 저장조의 평면도.

도 2 는 저장조에 설치시 역전으로 설치된 위치에서 잉크가 담긴 도 1 의 잉크병중 하나의 수직 단면도로서, 컨테이너내의 잉크 공급부를 도시하며, 컨테이너의 마우스를 밀폐하는 가요성의 엘라스토머 다이아프램을 관통하는 천공 부재를 도시하며, 잉크 레벨이 설정된 레벨 이하로 떨어지는 저장조내에서 천공 부재를 통해 공기와 잉크가 잉크병에서 교환될 수 있도록 주위 공기가 컨테이너로 통기되는 방식을 도시한 도면.

도 3 은 설정된 형태의 부분 슬릿(예를 들어 연약부 영역)을 갖는 병의 마우스를 밀폐하는 엘라스토머 다이아프램이나 막의 사시도.

도 4 는 잉크병의 나선형 목부상에 나선결합가능하게 설치된 뚜껑의 단면도로서, 상기 뚜껑은 잉크 저장조의 소켓 내에서 내부의 암형 나선과 나선결합되는 외부 나선을 포함하는 것을 도시한 도면.

도 5 는 잉크병과 잉크 저장조의 일부를 도시한 확대도로서, 잉크병을 잉크 저장조의 나선형 소켓에 설치할 때를 도시하며, 잉크병내의 잉크 사이의 연결부를 개방하기 위해 잉크병 뚜껑의 천공가능한 막을 관통하는 천공 부재를 도시한 도면.

도 6 은 다이아프램의 슬릿을 통과하는 천공 튜브나 격벽을 도시한 도 2 의 선 6-6 을 따른 단면도.

도 7 은 잉크 방울을 도시한 다이아프램의 평면도.

도 8 은 다이아프램의 양호한 구성을 도시하는 도 7 의 선 8-8 을 따른 단면도로서, 재밀폐된 슬릿의 개봉과 다이아프램 표면상의 잉크 방울이 슬릿을 통해 흡수되지 않도록 다이아프램의 표면 에너지가 잉크의 표면 장력보다 낮은 것을 도시한 도면.

도 9 는 도 8 과 유사한 도면으로서, 다이아프램의 표면 에너지가 잉크의 표면장력 보다 어느 정도 커서, 적어도 일부 잉크가 재밀폐된 슬릿을 통해 모세관 작용에 의해 끌어 올려진 것을 도시한 도면.

본 발명의 특징에 따르면, 저장조와, 상기 저장조에 잉크를 공급하기 위한 대체가능한 잉크 컨테이너와, 상기 컨테이너를 폐쇄하는 천공가능한 다이아프램과, 상기 잉크 저장조에 의해 이송되는 천공 부재와, 컨테이너내의 잉크와 주위 공기가 상기 천공 부재를 통해 컨테이너내에서 교환되어 잉크가 컨테이너로부터 저장조로 흐르고 컨테이너내의 압력이 대기압으로 유지될 수 있도록 대기와 저장조에 연결된 공기 통로를 포함하며, 상기 컨테이너는 그 내부에 잉크에 저장되며, 상기 천공 부재는 다이아프램이 상기 천공 부재와 대면함에 따라 다이아프램과 결합가능하며, 상기 다이아프램은 천공 부재를 향해 이동되며, 상기 천공 부재는 다이아프램을 관통하고, 상기 다이아프램은 천공 부재와 다이아프램 사이의 누설을 방지하기 위해 상기 천공 부재의 측부와 결합되며, 상기 천공 부재는 컨테이너의 잉크와 상기 잉크 저장조 사이의 연결을 개방하는 잉크젯 프린팅 장치가 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 잉크젯 프린팅 시스템을 위한 잉크 공급부를 지지하는 잉크 저장조를 구비하며, 상기 병은 한쪽 단부에 마우스를 갖는 밀폐된 컨테이너 몸체와, 상기 병을 밀폐하기 위해 마우스에 밀봉가능하게 고정된 천공가능한 다이아프램과, 상기 마우스에 고정되어 다이아프램을 덮는 뚜껑을 포함하며, 상기 다이아프램은 탄성의 엘라스토머 재료 시트이며, 상기 뚜껑은 병내부로부터의 잉크와 주위 공기가 천공 부재를 통해 교환될 수 있도록 병이 마우스가 대면한 역전 위치로 잉크젯 프린팅 시스템에 설치될 때 천공 부재에 의해 관통될 수 있도록 상기 다이아프램의 일부를 노출되는 개구를 포함하는 잉크젯 프린팅 시스템을 위한 잉크병이 제공된다.

본 발명의 제 3 특징에 따르면, 잉크젯 프린팅 헤드 등에 공급되는 잉크 공급부를 내장하기 위해 잉크 저장조와, 상기 잉크 저장조를 위한 잉크 공급부를 내장하기 위한 대체가능한 잉크병과, 상기 잉크병에 의해 이송되는 잉크병 다이아프램과, 상기 잉크 저장조에 의해 이송되는 천공 부재와, 천공 부재를 통해 잉크병내의 잉크와 공기의 교환을 가능하게 하기 위해 대기 외부와 저장조 사이의 공기 통로를 포함하며, 상기 천공 부재는 천공 부재가 다이아프램을 천공하도록 잉크병이 천공 부재를 향해 이동됨에 따라 다이아프램과 결합되며, 상기 천공 부재는 천공 부재와 결합된 다이아프램의 영역과 천공 부재 사이에 잉크 누설을 방지하기 위해 상기 다이아프램과 결합가능한 잉크젯 프린팅 장치용 잉크 공급 시스템이 제공된다.

본 발명의 제 4 특징에 따르면, 밀폐된 잉크 저장조와, 상기 저장조 위로 연장되고 저장조 내부와의 연결을 제공하는 천공 튜브와, 저장조의 대기 외부로부터 저장조로 연장되는 공기 통로와, 천공가능한 다이아프램을 갖는 잉크병을 포함하며, 상기 천공 튜브는 저장조내에서 설정 레벨로 하방으로 연장되는 잉크젯 프린팅 시스템에 잉크를 공급하는 방법에 있어서, 다이아프램이 천공 튜브와 대면하도록 잉크병을 위치시키는 단계와, 잉크병내의 잉크가 저장조로 흐를 수 있도록 천공 튜브를 다이아프램을 통과시켜 잉크병의 내부와 저장조 사이를 개방시키는 단계와, 잉크가 천공 튜브를 통해 흐름에 따라 상기 잉크병의 잉크를 저장조에 교환하고 주위 공기를 잉크병으로 교환하는 단계를 포함하는 프린팅 시스템에 잉크를 공급하는 방법이 제공된다.

하기에 본 발명의 다양한 특징이 서술될 것이다.

잉크젯 프린팅 장치내에서 역전된 위치로의 잉크병 설치에 따라 중공 관통 부재가 다이아프램을 관통하여 병 내부의 잉크와 연결되어 잉크가 관통 부재를 통해 중력하에서 잉크젯 프린팅 시스템의 저장조내로 흐르게 하고 주위 공기가 관통 부재를 통해 잉크병에 유입되어 잉크가 병에서 잉크젯 프린팅 장치로 흐를 때 잉크를 대체하도록 병의 마우스가 병의 마우스에 대해 밀봉된 천공가능한 다이아프램에 의해 밀폐되는 잉크젯 프린팅 장치의 잉크 공급부를 지지하기 위한 컨테이너 또는 병이 제공된다.

다이아프램은 설정된 형태를 갖지만 밀봉되며, 파열되는 연약부의 영역(라인)은 삽입된 관통 부재에 의해 개방되며, 이러한 연약부 영역의 엣지는 불필요한 잉크 누설을 방지하기 위해 적어도 부분적으로 관통부재의 측부와 밀봉결합된다.

상기 다이아프램은 관통부재가 다이아프램으로부터 후퇴할 때 관통부재에 의해 형성된 개방부가 밀폐되어 상기 개방부를 효과적으로 재밀폐(또는 때때로 재밀봉)하여 잉크 누설을 방지하도록 충분한 탄성도와 메모리를 갖는 엘라스토머 시트 재료이다.

다이아프램이 제조되는 재료는 다이아프램의 슬릿이나 연약부 라인의 재밀폐에 따라 잉크가 상기 슬릿을 횡단하여 연결됨에 따라 슬릿을 통한 잉크 누설이 방지되도록 잉크의 표면장력에 대한 표면 에너지를 갖는다.

구조가 간단하고 경제적으로 구성될 수 있는 이러한 컨테이너는 잉크로 용이하게 충진될 수 있으며 상기 다이아프램으로 쉽게 밀봉되며 사용시 특별한 관심을 요하지 않으며 사용이 편리하고 울퉁불퉁하게 구성되어 있다.

요약하면, 본 발명의 실시예는 대체가능한 잉크 컨테이너로부터의 잉크 공급을 수용하기 위한 저장조를 구비한 잉크젯 프린팅 장치에 사용하기 위한 것으로서, 상기 잉크 컨테이너는 마우스와 상기 컨테이너내의 잉크 공급부를 포함하며, 상기 잉크 저장조는 잉크 공급부를 저장하기 위한 잉크 웰(ink well)을 갖는다. 이러한 실시예는 컨테이너의 마우스를 밀폐하는 탄성의 천공가능한 다이아프램을 포함한다. 천공 부재는 잉크젯 프린팅 장치의 저장조에 의해 이송된다. 천공 부재는 다이아프램을 천공하도록 컨테이너와 다이아프램이 천공 부재상에서 하방으로 이동될 때 다이아프램이 하방으로 대면하도록 컨테이너가 역전됨에 따라 다이아프램과 결합될 수 있다. 천공 부재가 다이아프램을 천공함에 따라, 다이아프램은 잉크 누설을 방지하기 위해 천공 튜브의 측부와 밀봉가능하게 결합된다. 천공 부재는 컨테이너내의 잉크와 잉크 저장조 사이의 연결부를 개방하므로써 잉크를 병으로부터 천공 부재를 통해 잉크 저장조로 흐르게 한다. 컨테이너 내부로부터의 잉크와 주위 공기가 천공 부재를 통해 교환되어 잉크가 컨테이너로부터 저장조로 자유롭게 흐르게 되고 또한 컨테이너 내부의 압력이 대기 압력으로 유지될 수 있도록 대기와 저장조를 연결하는 공기 통로가 제공된다.

본 발명의 기타 다른 목적과 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조한 하기의 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.

잉크젯 프린팅 장치용 잉크 공급 시스템이 도시된 도면을 참조하여 설명하면, 미국 특허출원 제 08/728,774호에 개시된 바와 같이, 잉크병 또는 용기(1)는 잉크젯 프린팅 장치의 프린트헤드에 잉크를 공급한다. 설명의 간결성을 위해, 잉크를 병(1)으로부터 수용하고 그와의 원할한 상호작용성이 요구되는 잉크젯 프린팅 장치에 구조와 잉크병(1) 만을 설명한다.

도 2 에 도시된 바와 같이, 잉크병(1)은 잉크젯 프린팅 장치에 설치시 역전 위치로 있게 된다. 병(1)은 폐쇄 하부(5), 목부(7), 마우스(9)로 이루어진 병 몸체(3)를 갖는다. 병(1)의 목부(7)는 그 외부면에 형성된 적절한 외측 나선(11)(도 5에 도시)을 구비하고 그리고 내측 나선(16)(도 5에 도시)을 가진 적절한 오버 뚜껑(15)은 병(1)의 목부(7)에 나선부(11)에 나사 결합된다. 도 2 에 도시된 바와 같이, 병(1)은 공급 잉크(17)가 내장되어 있다. 병(1)은, 병에 내장된 잉크(17)와 양립할 수 있는 적절한 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)과 같은 적절한 합성수지로 취입성형된 반-경성 병(semi-rigid bottle)이다. 물론, 당분야의 숙련자는 병(1)이 잉크용으로 알맞은 수명을 보장하도록 충분한 격벽 성능 및 그와 같은 것을 구비하여야 한다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명에 따라 병(1)의 개방 마우스를 커버하는 탄성의 엘라스토머 다이아프램 또는 막(19)은 병내의 잉크를 밀봉하도록 병의 마우스(9)에 기밀하게 고정된다. 상기 다이아프램(19)은 천연 고무 또는 시트 실리콘재 와 같은 적절한 엘라스토머 시트재로 이루어진다. 또한, 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)과 같은 다른 물질이 사용될 수도 있다. 다이아프램(19)을 형성하는 엘라스토머 재료는, 변형후 다이아프램이 도 2 에 도시된 바와 같이 그 평탄 위치로 빠르게 탄성적으로 회복할 수 있는 메모리를 갖는다. 도 2 및 도 5 에 도시된 바와 같이, 다이아프램(19)은 병 마우스(9)의 모서리와 뚜껑(15)의 하측부 사이에 개재되어서, 뚜껑이 병의 목부에서 정위치에 기밀하게 나사결합될 때에, 다이아프램은 병 마우스 와 뚜껑 과의 사이에서 기밀하게 파지되어 그 사이를 밀봉한다. 또한, 다이아프램은 초음파 용접 이나 이와 유사한 병의 마우스에 의해 밀봉 고착될 수도 있다.

도 3 에 도시된 바와 같이, 엘라스토머재 다이아프램(19)은 그 안에 선택적으로 예비형성된 슬릿(20)을 가질 수 있다. 슬릿(20)은 다이아프램의 두께부 전체를 통하지는 않으면서, 하기에 상세히 서술되는 바와 같이 잉크젯 프린팅 장치에 병(1)을 설치할 시에 개방되거나 찢겨질 수 있는 정도의 연약부 라인(영역)이다. 그런데, 본 발명의 특징에 따르면, 슬릿(20)은 후술되는 바와 같이 약하게 예비 형성되는 구역이 없이 천공 부재로 다이아프램을 천공하여 필요하지 않게 된다. 또한, 슬릿(20)을 단일 슬릿으로 나타내기는 하였지만, 다양한 별 모양 또는 파이 슬라이스 형태 슬릿(또는 다른 연약부 영역)도 사용될 수 있는 것이다.

도 2 에 도시된 바와 같이, '21'로 도시된 잉크젯 프린팅 장치의 잉크 저장조는 잉크젯 프린팅 장치에 의한 사용하기 위한 것으로서, 병(1)에서 분배되는 잉크의 공급부(22)를 유지하는 잉크 웰(22a)을 구비한다. 저장조(21)로부터의 잉크는 당분야의 숙련자에게 공지된 방식으로 물체에 필요한 표시를 프린트 하도록 잉크젯 프린팅 장치의 프린트헤드(도시 않음)로 전달된다. 간결하게 설명하기 위해서, 저장조(21)로부터 프린트헤드로의 공급관은 도시되지 않았다. 저장조(21)는 저장조 내에 잉크를 에워싸는 저장조 뚜껑(23)을 구비한다.

저장조 뚜껑(23)은 개별적인 병(1)의 뚜껑(15)을 수용하도록 그 상부에 형성된 2개 오목부 또는 소켓(25)을 구비한다. 각각의 오목부(25)는 그 수직면에서 암형 나선(27)(도 2 및 도 5 에 도시)을 구비하고 그리고 뚜껑(15)은 암형 나선(27)과 결합가능한 그 외측부에서 대응 나선(29)을 구비한다. 중앙 구멍(32)을 가진 가스켓(31)(도 5에 도시)이 오목부(25)의 기초부와 뚜껑(15) 사이에 개재되어, 뚜껑(15)을 오목부(25) 내로 나선결합시, 뚜껑은 가스켓(31)과 기밀하게 결합되어 저장조 뚜껑(23)에 기밀하게 된다. 병 목부(7)에 부가로 나사결합되는 뚜껑(15)은 병에 부착식으로 접착(또는 다르게 고정)되어 뚜껑이 나선해제되지 않는다. 도 2, 도 4 및 도 5 에 도시된 바와 같이, 뚜껑(15)은 가스켓(31)을 통하여 다이아프램(19)의 일부분을 노출하는 중앙 구멍(33)을 구비한다.

저장조 뚜껑(23)은, 오목부(25)의 중앙 안으로 상방향으로 연장되고 저장조 뚜껑(23)에 대하여 고착된 세공(細孔) 또는 천공 부재 또는 격벽(35)을 구비한다. 천공 부재(35)는 그를 통하여 공기와 잉크와의 교환을 허용하는 중공 관형부재이다. 천공 튜브(35)의 직경은 다이아프램(19)의 탄성과 엘라스토머 성질과 관련성 및 잉크의 밀도와 점도에 관련성이 있는 크기이어서, 천공 튜브는 다이아프램을 용이하게 관통하고 그리고 다이아프램을 지나가는 누설이 최소로 된다.

도 5 에 도시된 바와 같이, 천공 튜브(35)는 저장조(21) 안으로 하방향으로 가스켓(33) 밑에 구역으로부터 연장되는 1개 이상의 통로(41)를 가진 개방 스파이더 구조체(39)에 의한 지지를 받게 된다. 이러한 방식에서는 천공 튜브(35)와 다이아프램(19)의 슬릿(20) 사이에서 누설되는 잉크가 저장조로 배출되어 허비되지 않는다.

예를 들어, 잉크젯 프린팅용으로 사용되는 일반적인 잉크는 약 35 dyne/cm의 표면장력과 약 350 센티프와즈의 높은 점성을 가질 것이다. 다이아프램(19)은 약 70A 쇼어경도 와 3/32 인치의 두께를 가지는, 미국 캘리포니아 산타페 스프링스에 소재하는 SFS 인더스트리스에서 상용 시판되는 시트 실리콘 엘라스토머 이다. 병(1)의 마우스(9)의 직경은 약 1.48인치 이고 그리고 다이아프램(19)에 예비 형성된 슬릿(20)의 길이는 약 0.8인치 이다. 천공 튜브(35)는 약 0.375인치의 외경을 가진 스테인리스 스틸 관으로 이루어진 길이의 것이다.

상기 실시예는 하나의 크기를 갖는 병과 다이아프램 두께를 서술하고 있다. 당분야의 숙련자라면 막을 제조하는 물질, 천공 부재의 직경, 병의 마우스의 직경, 및 기타 다른 요소가 본 발명에 따라 폭 넓게 변경될 수 있음을 이행할 수 있을 것이다.

상술한 다이아프램(19)의 물리적 성질과 함께, 다이아프램(19)은 잉크(17)의 표면 장력 보다 작은 표면 에너지를 가지므로, 잉크 방울(D)(도 8에 도시)이 다이아프램(19)의 표면에서 구슬모양으로 되어 잉크가 모세관 작용으로 슬릿을 통해 빨아올리지 않도록 재폐쇄되는 슬릿(20)에 연결된다. 따라서, 천공 튜브(35)로부터 부분적으로 충진된 병(3)을 제거할 시에, 다이아프램의 탄성 성질은 슬릿(20)의 재-폐쇄가 발생하게 하고 그리고 다이아프램 물질의 하부 표면 에너지가 잉크의 손실을 방지한다. 예를 들어, 약 35dyne/cm 의 표면장력을 가진 상기 잉크용으로는, 다이아프램(19)의 엘라스토머재가 약 20dyne/cm의 하부 면 에너지를 가져서 도 8에 도시된 바와 같이 방울지는 잉크를 산출하여야 한다. 표면 에너지가 잉크의 표면장력 보다 크면, 도 9에 도시된 바와 같은 잉크 방울(D')은 재-폐쇄되는 슬릿(20)과 연결되지 않을 것이고 그리고 슬릿을 통한 누설 또는 심지가 될 것이다.

예를 들어서, 충진된 잉크 병(1)은 그 뚜껑(15)이 하방향으로 대면하도록 역전 된다. 뚜껑(15)은 소켓(25) 안으로 삽입되고 그리고 뚜껑(15)의 외부 면에 수 나선(29)은 소켓(25)에 암형 나선(27) 안으로 나사 결합된다. 뚜껑(15)이 오목부(25) 안으로 하방향으로 나사 결합됨 으로서, 천공 부재(35)의 상부 단부가 예비 형성된 연약부 영역[슬릿(20)]과 결합하여 예비-형성된 슬릿(또는 연약부 라인)을 따라서 막(19)을 관통한다. 천공 부재(35)가 막(19)을 관통하므로써, 막(19)은 천공 부재(35)의 외부 면을 탄성적으로 파지하고 그리고 막(19)과 관련된 천공 부재(35)의 외부 면을 밀봉하여 막(19)과 천공 부재(35)의 계면으로부터 잉크가 누설되는 것을 대체로 방지한다. 물론, 연결부가 병(1)의 내부와 잉크 저장조(21) 사이에서 개방되면, 잉크는 병(1)으로부터 저장조(21) 안으로 흐를 것이다.

또한, 도 2 에 도시된 바와 같이, 저장조 뚜껑(23)은 주변 공기가 저장조(21)로의 유입을 허용하고 그리고 병으로부터 잉크가 잉크 저장조(21)로 흘러서 천공 튜브(35)를 경유하여 병(1) 내에 잉크 와 공기의 교체를 허용하는, 공기 통로(37)를 구비한다. 도 2 에 도시된 바와 같이, 저장조(21)에 잉크(22)의 레벨은 천공 튜브(35)의 하단부의 레벨이다. 천공 튜브(35)의 하단부 밑으로 떨어지는 저장조(21)에 잉크 레벨에서는, 공기 통로(37)로부터의 공기가 천공 튜브(35)에 자유로이 유입되고, 관(35)을 통하여 잉크 병(1)의 내부 기포를 형성하여 병(1) 내에 잉크가 천공 튜브(35)를 통해 하방향으로 흘러가 잉크 저장조(21)로 가서 잉크(17)와 대체되는 것이다. 이러한 방식에서는, 대기압이 병(1) 내에서 유지되고 그리고 잉크(17)는 저장조(21)에 필요한 량의 잉크(22)를 유지하도록 병(1)으로부터 흐르도록 자유롭게 된다.

만일 잉크젯 프린팅 장치로부터 병(1)을 제거할 시에는, 병은 단지 저장조 뚜껑(23)에 암형 나선(27)으로부터 나사결합 해제 만을 하면 된다. 병이 나사결합 해제됨으로서, 다이아프램(19)은 천공 튜브(35)의 외부 면과의 밀봉 결합을 유지할 것이다. 막(19)이 천공 튜브(35)를 클리어 하게 동작함으로서, 탄성 막(19)은 슬릿(20)(또는, 막을 통해 세공된 다른 구멍)을 효과적으로 폐쇄하도록 탄성 폐쇄되어서, 병(1)에 있는 잔류 잉크를 유지시키는 것이다. 기본적으로, 막(19)의 탄성 특성은 천공 튜브를 제거할 시에 자동적이고 빠르게 폐쇄되는 정상적 폐쇄동작 밸브로서 슬릿(20)이 동작하게 한다. 이러한 방식에서는, 부분적으로 충진된 병이, 역분배 위치에 있을 지라도, 잉크를 엎지르거나 또는 흘리지 않고 천공 튜브(35)에서 제거될 수 있는 것이다. 더우기, 막(19)에 슬릿(20)이 탄성적으로 폐쇄되기 때문에, 병 안에 어느정도 남아 있는 잉크가 폐쇄된 용기에서 유지되어, 따라서 솔벤트의 기화를 방지하고 그리고 잉크 병으로 공기중에 부유되는 오염물의 유입을 방지한다. 병이 제거되어, 슬릿(20)으로부터 잉크가 누설되는 경우에, 천공 튜브(35)와 개방된 구멍(41)용의 개방된 스파이더 지지 구조체(39)로 인하여, 상기 잉크는 저장조 안으로 흘러가 허비되지 않는다.

본 발명은 양호한 실시예를 참조로 서술되었기에 이에 한정되지 않으며, 본 기술분야의 숙련자라면 첨부된 청구범위로부터의 일탈없이 본 발명에 다양한 변형과 수정이 가해질 수 있음을 인식해야 한다.

Claims

저장조(21)와,

상기 저장조(21)에 잉크를 공급하기 위한 대체가능한 잉크 컨테이너(1)와,

상기 컨테이너(1)를 폐쇄하는 천공가능한 다이아프램(19)과,

상기 잉크 저장조(21)에 의해 이송되는 천공 부재(35)와,

컨테이너(1)내의 잉크와 주위 공기가 상기 천공 부재(345)를 통해 컨테이너(1)내에서 교환되어 잉크가 컨테이너(1)로부터 저장조(21)로 흐르고 컨테이너(1)내의 압력이 대기압으로 유지될 수 있도록 대기와 저장조(21)에 연결된 공기 통로(37)를 포함하며,

상기 컨테이너(1)는 그 내부에 잉크에 저장되며, 상기 천공 부재(35)는 다이아프램(19)이 상기 천공 부재(35)와 대면함에 따라 다이아프램(19)과 결합가능하며, 상기 다이아프램(19)은 천공 부재(35)를 향해 이동되며, 상기 천공 부재(35)는 다이아프램(19)을 관통하고, 상기 다이아프램(19)은 천공 부재(35)와 다이아프램(19) 사이의 누설을 방지하기 위해 상기 천공 부재(35)의 측부와 결합되며, 상기 천공 부재(35)는 컨테이너(1)내의 잉크와 상기 잉크 저장조(21) 사이의 연결을 개방하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 천공가능한 다이아프램(19)은 다이아프램(19)의 천공을 촉진시키기 위해 상기 천공 부재(35)에 의해 밀봉가능한 연약부 영역(20)을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 연약부 영역(20)은 다이아프램(19)의 두께를 통해 완전히 연장되는 다이아프램(19)에 예비성형된 슬릿(20)인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 장치.
상술한 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 천공 부재(35)는 저장조(21)내로 하방으로 연장되며, 상기 천공 부재(35)의 하단부 레벨 이하의 저장조(21)내의 잉크 레벨에 따라 상기 공기 통로(37)를 통과한 주위 공기와 잉크가 천공 부재(35)를 통해 상기 컨테이너(1)내에서 교환되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 장치.
상술한 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 컨테이너(1)는 천공가능한 다이아프램(19)에 안착된 마우스(9)에 고정되는 뚜껑(15)을 포함하며, 상기 뚜껑(15)은 컨테이너(1)가 천공 부재(35)로 이동하여 다이아프램(19)을 천공할 때 상기 천공 부재(35)를 수용하기 위한 개구(33)를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 장치.
상술한 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 다이아프램(19)은 천공 부재(35)로부터 컨테이너(1)를 제거함에 따라 천공 부재(35)에 의해 천공된 다이아프램(19)의 영역을 통해 잉크 방울이 누설되는 것을 방지하기 위해 잉크의 표면장력보다 적은 표면 에너지를 갖는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 장치.
제 6 항에 있어서, 상기 다이아프램(19)의 표면 에너지는 20 dyne/㎝ 이며, 잉크의 표면장력은 35 dyne/㎝ 인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 장치.
잉크젯 프린팅 시스템을 위한 잉크 공급부를 지지하는 잉크 저장조(21)를 구비하며,

상기 병은 한쪽 단부에 마우스(9)를 갖는 밀폐된 컨테이너 몸체와, 상기 병을 밀폐하기 위해 마우스에 밀봉가능하게 고정된 천공가능한 다이아프램(19)과, 상기 마우스(9)에 고정되어 다이아프램(19)을 덮는 뚜껑(15)을 포함하며,

상기 다이아프램(19)은 탄성의 엘라스토머 재료 시트이며, 상기 뚜껑(18)은 병내부로부터의 잉크와 주위 공기가 천공 부재(35)를 통해 교환될 수 있도록 병이 마우스(9)가 대면한 역전 위치로 잉크젯 프린팅 시스템에 설치될 때 천공 부재(35)에 의해 관통될 수 있도록 상기 다이아프램(19)의 일부를 노출되는 개구(33)를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 시스템을 위한 잉크병.
제 8 항에 있어서, 상기 뚜껑(15)은 잉크병이 다이아프램(19)을 천공하는 천공 부재(35)를 구비한 잉크젯 프린팅 시스템에 설치되게 하고 상기 잉크병을 잉크젯 프린팅 시스템에 밀봉 상태로 유지하기 위해 상기 잉크젯 프린팅 시스템에 제공된 내부 나선과 결합되는 외부 나선(29)을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 시스템을 위한 잉크병.
제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 상기 다이아프램(19)은 천공 부재(35)로부터 컨테이너(1)를 제거함에 따라 천공 부재(35)에 의해 천공된 다이아프램(19)의 영역을 통해 잉크 방울이 누설되는 것을 방지하기 위해 잉크의 표면장력보다 적은 표면 에너지를 갖는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 시스템을 위한 잉크병.
잉크젯 프린팅 헤드 등에 공급되는 잉크 공급부를 내장하기 위해 잉크 저장조(21)와,

상기 잉크 저장조(21)를 위한 잉크 공급부를 내장하기 위한 대체가능한 잉크병(1)과,

상기 잉크병(1)에 의해 이송되는 잉크병 다이아프램(19)과,

상기 잉크 저장조(21)에 의해 이송되는 천공 부재(35)와,

천공 부재(35)를 통해 잉크병(1)내의 잉크와 공기의 교환을 가능하게 하기 위해 대기 외부와 저장조(21) 사이의 공기 통로(37)를 포함하며,

상기 천공 부재(35)는 천공 부재(35)가 다이아프램(19)을 천공하도록 잉크병(1)이 천공 부재(35)를 향해 이동됨에 따라 다이아프램(19)과 결합되며, 상기 천공 부재(35)는 천공 부재(35)와 결합된 다이아프램(19)의 영역과 천공 부재(35) 사이에 잉크 누설을 방지하기 위해 상기 다이아프램(19)과 결합가능한 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 장치용 잉크 공급 시스템.
제 11 항에 있어서, 저장조(21)내의 잉크 레벨이 천공 부재(35)의 레벨 이하로 떨어짐에 따라 저장조(21)내의 공기가 천공 부재(35)로 유입되어 잉크병내의 잉크와 교환되므로써 잉크가 상기 천공 부재(35)를 통해 저장조(21)내로 흐를 수 있도록, 상기 천공 부재(35)는 저장조(21)내로 설정 레벨로 하방연장되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 장치용 잉크 공급 시스템.
제 11 항 또는 제 12 항에 있어서, 상기 다이아프램(19)은 천공 부재(35)로부터 컨테이너(1)를 제거함에 따라 천공 부재(35)에 의해 천공된 다이아프램(19)의 영역을 통해 잉크 방울이 누설되는 것을 방지하기 위해 잉크의 표면장력보다 적은 표면 에너지를 갖는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 장치용 잉크 공급 시스템.
제 11 항 내지 제 13 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 천공가능한 다이아프램(19)은 다이아프램(19)의 천공을 촉진시키기 위해 잉크병(1)이 그 작동 위치로 이동될 때 상기 천공 부재(35)에 의해 결합가능한 연약부 영역(20)을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 장치용 잉크 공급 시스템.
제 11 항 내지 제 14 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 저장조(21)는 천공 부재(35) 주위로 누설되거나 다이아프램(19)을 통해 누설된 잉크가 상기 저장조(21)내로 흐르 수 있도록 천공 부재(35)에 인접한 개구(41)를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 장치용 잉크 공급 시스템.
제 11 항 내지 제 15 항중 어느 한 항에 있어서, 병(1)에 남아있는 잉크의 오염을 적어도 부분적으로 방지하여 병(1)이 천공 부재(35)상에 재설치될 수 있도록, 상기 다이아프램(19)은 천공 부재(35)에 의해 천공된 개구가 천공 부재(35)로부터 병(1)을 제거하므로써 재밀폐되어 병(1)을 재밀봉하기 위해 시트 엘라스토머 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 장치용 잉크 공급 시스템.
밀폐된 잉크 저장조(21)와, 상기 저장조(21) 위로 연장되고 저장조 내부와의 연결을 제공하는 천공 튜브(35)와, 저장조(21)의 대기 외부로부터 저장조(21)로 연장되는 공기 통로(37)와, 천공가능한 다이아프램(19)을 갖는 잉크병(1)을 포함하며, 상기 천공 튜브(35)는 저장조(21)내에서 설정 레벨로 하방으로 연장되는 잉크젯 프린팅 시스템에 잉크를 공급하는 방법에 있어서,

다이아프램(19)이 천공 튜브(35)와 대면하도록 잉크병(1)을 위치시키는 단계와,

잉크병(1)내의 잉크가 저장조(21)로 흐를 수 있도록 천공 튜브(35)를 다이아프램(19)을 통과시켜 잉크병(1)의 내부와 저장조(21) 사이를 개방시키는 단계와,

잉크가 천공 튜브(35)를 통해 흐름에 따라 상기 잉크병(1)의 잉크를 저장조(21)에 교환하고 주위 공기를 잉크병(1)으로 교환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프린팅 시스템에 잉크를 공급하는 방법.
제 17 항에 있어서, 저장조(21)내에서 잉크 레벨이 천공 튜브(35)의 하단부의 레벨 이하로 떨어짐에 따라 천공 튜브(35)를 통해 잉크와 공기가 교화될 수 있게 하는 단계를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 프린팅 시스템에 잉크를 공급하는 방법.