KR20010096615A - 기록 장치용 잉크 카트리지 - Google Patents

Abstract

잉크를 봉입(封入)한 주머니 형상의 잉크 팩과 그 잉크 팩을 수납하는 외곽 케이스로 구성되고, 제 1 형태의 잉크 카트리지에 있어서는, 내부의 잉크가 감소했을 때에 양 내면의 밀착을 방지하기 위한 막대형상의 밀착 방지부재가 잉크 팩 내에 수납된 구성으로 된다. 또한, 제 2 및 제 3 형태의 잉크 카트리지에 있어서는, 잉크 팩을 구성하는 가요성(可撓性) 소재의 적어도 일면에 외면 측으로 팽창 돌출되는 잉크 유로(流路)가, 예를 들어, 프레스 성형에 의해 형성되고, 내부의 잉크가 감소했을 때에 잔류 잉크가 그 유로 내에 유도되어 유출할 수 있도록 구성된다.

이들 잉크 카트리지는, 기밀하게 형성된 외곽 케이스 내에 수용되어, 공기압에 의해 기록 장치 측에 잉크를 공급하는 기록 장치에 매우 적합하게 사용할 수 있고, 잉크 팩 내의 잉크의 사용 효율을 향상시킬 수 있다.

Description

기록 장치용 잉크 카트리지{INK CARTRIDGE FOR RECORDING APPARATUS}

본 발명은 가요성(可撓性) 소재에 의해 편평한 형상으로 형성된 주머니 형상의 잉크 팩을 구비하고, 카트리지의 외곽을 구성하는 케이스 내에 상기 잉크 팩을 수납하여 이루어지는 잉크-젯(ink-jet) 방식 기록 장치에 사용되는 잉크 카트리지에 관한 것이다.

잉크-젯 방식 기록 장치는 일반적으로 캐리지(carriage) 상에 탑재되어 기록 용지의 폭방향으로 이동하는 잉크-젯 방식 기록 헤드와, 기록 용지를 상기 기록 헤드의 이동방향에 대하여 직행하는 방향으로 상대적으로 이동시키는 용지 이송수단이 구비되고, 인쇄 데이터에 의거하여 기록 헤드로부터 잉크방울을 토출(吐出)시킴으로써 기록 용지에 대하여 인쇄가 실행된다.

한편, 예를 들어, 사무용 또는 업무용으로 제공되는 이러한 기록 장치에서는, 비교적 대량의 인쇄에 대응시키기 위해, 대용량의 잉크 카트리지를 구비할 필요가 있기 때문에, 잉크 카트리지를, 예를 들어, 장치 본체 측에 배치된 카트리지 홀더에 장전시키는 형식의 기록 장치가 제공되어 있다.

그리고, 기록 헤드가 탑재된 캐리지 상에는, 예를 들어, 서브탱크(subtank)가 배치되고, 상기 각 잉크 카트리지로부터 각 서브탱크에 대하여 잉크 보급(補給) 튜브를 통하여 각각 잉크를 보급하며, 각 서브탱크로부터 각각 기록 헤드에 대하여 잉크를 공급하도록 구성되어 있다.

그런데, 최근에는 보다 큰 지면(紙面)에 대하여 인쇄를 행할 수 있고, 캐리지의 주사(走査) 거리가 긴 대형 기록 장치의 수요가 증대되고 있다. 이러한 기록 장치에서는 효율(throughput)을 향상시키기 위해, 기록 헤드에 있어서는 점차 다(多)노즐화가 도모되고 있다.

또한, 효율을 향상시키기 위해, 인쇄를 실행하면서 잉크 카트리지로부터 캐리지에 탑재된 각 서브탱크에 대하여 차례로 잉크를 보급하는 것을 가능하게 하고, 각 서브탱크로부터 각각 기록 헤드에 대하여 잉크를 안정되게 공급하는 것과 같은 기록 장치가 요구된다.

이러한 기록 장치에 있어서는, 잉크 카트리지로부터 서브탱크에 대하여 각각의 잉크에 대응하여 잉크 보급 튜브를 접속할 필요가 있고, 캐리지의 주사 거리가 길기 때문에 필연적으로 튜브의 설치 거리가 증대된다.

또한, 상기한 바와 같이, 기록 헤드에 있어서는 다노즐화가 도모되어 있기 때문에, 잉크의 소비량이 많고, 잉크 카트리지로부터 서브탱크에 접속된 각 잉크 보급 튜브 내에서 잉크의 동압(動壓)(압력 손실)이 높아져, 서브탱크에 대한 잉크의 보급량이 부족하다는 기술적 과제가 있다.

이러한 과제를 해결하기 위한 하나의 수단으로서, 예를 들어, 잉크 카트리지 측에 공기압을 인가하고, 잉크 카트리지로부터 서브탱크에 대하여 공기압에 의해 강제적인 잉크 흐름을 발생시켜, 서브탱크에 대하여 필요 충분한 잉크를 보급하는 구성을 채용할 수 있다.

상기한 바와 같은 구성의 기록 장치에 사용되는 잉크 카트리지로서는, 외곽을 구성하는 케이스가 기밀(氣密) 상태로 되도록 성형되고, 그의 내부에 잉크를 봉입(封入)한 가요성 소재에 의해 형성된 잉크 팩이 수납된 구성을 매우 적합하게 채용할 수 있다.

이러한 구성에서의 잉크 카트리지의 잉크 팩은, 케이스 내에 인가되는 가압공기에 의해 잉크가 압출(壓出)되어, 캐리지에 탑재된 기록 헤드 측으로 송출되도록 작용한다.

이 경우, 잉크 팩 내에 봉입된 잉크는 잉크 팩의 출구 부근으로부터 감소하게 되고, 잉크의 양이 적어졌을 경우에는, 예를 들어, 잉크 팩의 중앙 부분이 밀착하여 막히게 된다는 현상이 발생한다.

따라서, 나머지 잉크가 잉크 팩의 잉크 도출구 부근에 도달하지 못하고, 잉크 팩 내에 상당한 양의 잉크를 잔류시킨 상태에서, 잉크 카트리지로서의 수명이 다하게 된다.

따라서, 장기적으로는 사용자에 대하여 보다 높은 가동(running) 비용을 강요하는 결과로 되며, 카트리지를 폐기 처분할 때에도 잔류 잉크의 처리 등에서 부담이 발생한다는 과제를 남기게 된다.

이러한 현상은 카트리지의 케이스 내에 인가되는 가압 공기에 의해 잉크 팩을 가압하는 구성에서 특히 발생하기 쉽다는 과제를 지니고 있다.

본 발명은 이러한 기술적 과제에 의거하여 안출된 것으로, 특히, 카트리지 케이스 내에 인가되는 가압 공기에 의해 잉크 팩을 가압하는 방식의 잉크-젯 방식 기록 장치에 사용되는 잉크 카트리지에 있어서, 잉크 팩에 충전(充塡)된 잉크의 사용 효율을 향상시킬 수 있는 기록 장치용 잉크 카트리지를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

또한, 본 발명은, 상기와 동일하게 케이스 내에 인가되는 가압 공기에 의해잉크 팩을 가압하는 방식의 잉크-젯 방식 기록 장치에 사용되는 잉크 카트리지에 있어서, 특히, 편평한 형상의 잉크 팩의 면방향(面方向)이 대략 수직 상태로 장전되는 구성에서, 잉크 팩에 충전된 잉크의 사용 효율을 향상시킬 수 있는 기록 장치용 잉크 카트리지를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

또한, 본 발명은, 상기와 동일하게 케이스 내에 인가되는 가압 공기에 의해 잉크 팩을 가압하는 방식의 잉크-젯 방식 기록 장치에 사용되는 잉크 카트리지에 있어서, 특히, 편평한 형상의 잉크 팩의 면방향이 대략 수평 상태로 장전되는 구성에서, 잉크 팩에 충전된 잉크의 사용 효율을 향상시킬 수 있는 기록 장치용 잉크 카트리지를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명에 따른 제 1 형태의 기록 장치용 잉크 카트리지는, 내부에 잉크가 봉입되고 가요성 소재에 의해 편평한 형상으로 형성된 주머니 형상의 잉크 팩과, 상기 잉크 팩을 수납하는 동시에 카트리지의 외곽을 구성하는 케이스에 의해 구성되며, 상기 잉크 팩 내에는 잉크 저장량의 저감에 따른 잉크 팩의 양 내면의 밀착을 방지하고, 잉크 유로(流路)를 형성하기 위한 밀착 방지부재가 수납된 구성으로 된다.

이 경우, 바람직하게는 상기 케이스가 기밀 상태로 형성되어, 기록 장치에 대한 장전 상태에서 기록 장치 측으로부터의 공기압을 케이스 내부에 인가할 수 있도록 구성되고, 상기 잉크 팩을 공기압에 의해 가압하도록 구성된다.

또한, 잉크 저장량의 저감에 따른 잉크 팩의 양 내면의 밀착을 방지하는 상기 밀착 방지부재가 무구(無垢)한 소재에 의해 형성되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 편평한 형상의 잉크 팩에서의 면방향이 수직방향을 향하도록 하여 기록 장치에 장전되는 구성에서는, 상기 잉크 팩의 양 내면의 밀착을 방지하는 상기 밀착 방지부재가 적어도 잉크 팩 내에서의 중력방향의 아래쪽에 위치하도록 배치되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 이 경우, 바람직하게는 상기 밀착 방지부재가 1개의 막대형상 부재에 의해 구성된다. 그리고, 1개의 막대형상 부재에 의해 구성된 상기 밀착 방지부재는, 바람직하게는 잉크 팩을 구성하는 한쪽의 내면에 열 용착(溶着)에 의해 고정된 구성으로 된다.

한편, 상기 밀착 방지부재는 1개의 막대형상 부재를 대략 사각형으로 성형하여 구성되고, 편평한 형상으로 형성된 상기 잉크 팩 내의 각 4변을 따라 수납한 구성도 매우 적합하게 채용할 수 있다.

이상과 같이 구성된 제 1 형태의 잉크 카트리지에 의하면, 기록 장치에 장전된 상태에서 케이스 내에 가압 공기가 도입되고, 이 가압 공기를 받아 잉크 팩 내에 봉입된 잉크가 도출된다. 이 경우, 잉크 팩 내에는 잉크 팩의 양 내면의 밀착을 방지하는 무구한 소재에 의해 형성된 밀착 방지부재가 수납되어 있기 때문에, 이 밀착 방지부재의 존재에 의해, 잉크 팩이 만약 공기에 의한 가압력을 받더라도, 예를 들어, 잉크 팩의 중앙 부분이 밀착하여 막히게 된다는 문제를 회피할 수 있다.

그리고, 밀착 방지부재가 수납된 부분에는 공극(空隙)이 형성되고, 이 공극에 의해 형성되는 잉크 유로를 통하여 나머지 잉크를 출구 부분에 유도하는 작용이발생한다.

또한, 밀착 방지부재로서 무구한 소재, 예를 들어, 금속제의 로드(rod) 부재 또는 이른바 철사 등을 이용함으로써, 해당 부분에서의 잉크의 잔류량을 가급적 감소시킬 수 있어, 카트리지의 잉크의 사용 효율을 향상시킬 수 있다.

그리고, 편평한 형상의 잉크 팩에서의 면방향이 수직방향을 향하도록 하여 기록 장치에 장전되는 경우에서는, 상기 밀착 방지부재를 적어도 잉크 팩 내에서의 중력방향의 아래쪽에 위치하도록 배치함으로써, 잉크 팩 내의 나머지 잉크는 중력에 따라 밀착 방지부재의 부근에 집합하도록 작용한다.

따라서, 밀착 방지부재의 부근에 집합한 나머지 잉크는, 밀착 방지부재에 의해 형성되는 상기 잉크 유로를 통하여 출구 부분에 유도되도록 구성되기 때문에, 카트리지의 잉크의 사용 효율을 한층 더 향상시키는데 기여한다.

이 경우, 상기 밀착 방지부재는 1개의 막대형상 부재에 의해 구성시킴으로써 충분히 기능하기 때문에, 잉크 카트리지의 제조 비용에 거의 영향을 주지 않는다.

또한, 밀착 방지부재를 1개의 막대형상 부재에 의해 대략 사각형으로 성형하고, 잉크 팩 내의 각 4변을 따라 수납한 구성으로 한 경우에서는, 잉크 팩을 카트리지 케이스에 수납하는 조립 공정에 있어서, 잉크 팩의 표리(表裏)를 관리할 필요도 없어지며, 상기와 동일하게 잉크 팩 내의 나머지 잉크를 중력에 따라 밀착 방지부재의 부근에 집합시키는 작용을 얻을 수 있다.

다음으로, 본 발명에 따른 제 2 형태의 기록 장치용 잉크 카트리지는, 내부에 잉크가 봉입되고 가요성 소재에 의해 편평한 형상으로 형성된 주머니 형상의 잉크 팩과, 상기 잉크 팩을 수납하는 동시에 카트리지의 외곽을 구성하는 케이스에 의해 구성되며, 편평한 형상의 잉크 팩에서의 면방향이 대략 수직을 향하도록 하여 기록 장치에 장전되는 기록 장치용 잉크 카트리지로서, 상기 잉크 팩을 구성하는 적어도 한쪽의 가요성 소재에는 잉크 팩의 중력방향의 아래쪽을 따라 외면 측으로 팽창 돌출되는 잉크 유로를 성형한 구성으로 된다.

이 경우, 잉크 팩을 구성하는 가요성 소재를 프레스 성형함으로써, 상기 잉크 유로를 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 잉크 팩의 중력방향의 아래쪽을 따라 형성된 잉크 유로가 잉크 팩의 단부에 배치된 잉크 도출구의 근방에 도달하도록 연장 성형한 구성으로 되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 따른 기록 장치용 잉크 카트리지는, 바람직하게는 상기 케이스가 기밀 상태로 형성되는 동시에, 기록 장치에 대한 장전 상태에서 기록 장치 측으로부터의 공기압을 케이스 내부에 인가할 수 있도록 구성되고, 상기 잉크 팩을 공기압에 의해 가압하도록 구성된 형태에 매우 적합하게 채용된다.

이상과 같이 구성된 제 2 형태의 잉크 카트리지에 의하면, 편평한 형상의 잉크 팩에서의 면방향이 수직방향을 향하도록 하여 기록 장치에 장전되는 동시에, 잉크 팩을 구성하는 가요성 소재에는 그의 중력방향의 아래쪽을 따라 외면 측으로 팽창 돌출되는 잉크 유로가 형성되어 있기 때문에, 잉크 팩 내의 잉크량이 적어졌을 경우에는, 잉크 팩 내의 나머지 잉크는 중력에 따라 상기 잉크 유로 내를 따라 집합하도록 작용한다.

그리고, 잉크 유로 부근에 집합한 나머지 잉크는 잉크 유로를 통하여 출구부분에 유도되도록 구성되기 때문에, 카트리지의 잉크의 사용 효율을 향상시킬 수 있다.

이 경우, 잉크 팩의 중력방향의 아래쪽을 따라 형성된 상기 잉크 유로가 잉크 팩의 단부에 배치된 잉크 도출구의 근방에 도달하도록 연장 성형한 구성으로 하면, 잉크 도출구에 대한 잔류 잉크의 유도 작용을 촉진시킬 수 있어, 카트리지의 잉크의 사용 효율을 보다 향상시키는데 기여할 수 있다.

그리고, 상기한 작용을 실현시키기 위해, 잉크 팩을 구성하는 적어도 한쪽의 가요성 소재에 형성되는 외면 측으로 팽창 돌출되는 잉크 유로는, 예를 들어, 프레스 성형을 이용함으로써 용이하게 형성시킬 수 있기 때문에, 잉크 카트리지의 제조 비용에 거의 영향을 주지 않는다.

또한, 기록 장치에 장전된 상태에서 케이스 내에 가압 공기가 도입되고, 이 가압 공기를 받아 잉크 팩 내에 봉입된 잉크가 도출되도록 작용하는 잉크 카트리지에 상기 구성을 채용한 경우에서는, 상기 잉크 팩이 만약 공기에 의한 가압력을 받더라도, 예를 들어, 잉크 팩의 중앙 부분이 밀착하여 잉크 유로를 막게 된다는 문제를 회피할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 제 3 형태의 기록 장치용 잉크 카트리지는, 내부에 잉크가 봉입되고 가요성 소재에 의해 편평한 형상으로 형성된 주머니 형상의 잉크 팩과, 상기 잉크 팩을 수납하는 동시에 카트리지의 외곽을 구성하는 케이스에 의해 구성되며, 편평한 형상의 잉크 팩에서의 면방향이 대략 수평 상태로 되도록 기록 장치에 장전되는 잉크 카트리지로서, 상기 잉크 팩을 구성하는 적어도 한쪽의 가요성 소재에는 잉크 도출구가 형성된 잉크 팩의 한쪽 에지에 직교하는 양쪽 에지를 따라 외면 측으로 각각 팽창 돌출되는 잉크 유로를 성형한 구성으로 된다.

이 경우, 잉크 팩을 구성하는 가요성 소재를 프레스 성형함으로써, 상기 잉크 유로를 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 잉크 팩의 양쪽 에지를 따라 형성된 각 잉크 유로에서의 잉크 도출구 측의 단부가 잉크 도출구의 근방에 도달하도록 연장 성형한 구성으로 되는 것이 바람직하다.

그리고, 본 발명에 따른 제 3 형태의 기록 장치용 잉크 카트리지는, 바람직하게는 상기 케이스가 기밀 상태로 형성되는 동시에, 기록 장치에 대한 장전 상태에서 기록 장치 측으로부터의 공기압을 케이스 내부에 인가할 수 있도록 구성되고, 상기 잉크 팩을 공기압에 의해 가압하도록 구성된 형태에 매우 적합하게 채용된다.

이상과 같이 구성된 제 3 형태의 잉크 카트리지에 의하면, 편평한 형상의 잉크 팩에서의 면방향이 수평방향을 향하도록 하여 기록 장치에 장전되는 동시에, 잉크 팩을 구성하는 가요성 소재에는 잉크 도출구가 형성된 잉크 팩의 한쪽 에지에 직교하는 양쪽 에지를 따라 외면 측으로 각각 팽창 돌출되는 잉크 유로가 형성되어 있기 때문에, 잉크 팩 내의 잉크량이 적어졌을 경우에는, 잉크 팩 내의 나머지 잉크는 잉크 팩의 양쪽 에지에 따른 상기 잉크 유로 내를 따라 집합하도록 작용한다.

그리고, 잉크 유로 부근에 집합한 나머지 잉크는 잉크 유로를 통하여 출구 부분에 유도되도록 구성되기 때문에, 카트리지의 잉크의 사용 효율을 향상시킬 수 있다.

이 경우, 잉크 팩의 양쪽 에지를 따라 형성된 각 잉크 유로에서의 잉크 도출구 측의 단부가 잉크 도출구의 근방에 도달하도록 연장 성형한 구성으로 하면, 잉크 도출구에 대한 잔류 잉크의 유도 작용을 촉진시킬 수 있어, 카트리지의 잉크의 사용 효율을 보다 향상시키는데 기여할 수 있다.

그리고, 상기한 작용을 실현시키기 위해, 잉크 팩을 구성하는 적어도 한쪽의 가요성 소재에 형성되는 외면 측으로 팽창 돌출되는 잉크 유로는, 예를 들어, 프레스 성형을 이용함으로써 용이하게 형성시킬 수 있기 때문에, 잉크 카트리지의 제조 비용에 거의 영향을 주지 않는다.

또한, 기록 장치에 장전된 상태에서 케이스 내에 가압 공기가 도입되고, 이 가압 공기를 받아 잉크 팩 내에 봉입된 잉크가 도출되도록 작용하는 잉크 카트리지에 상기 구성을 채용한 경우에서는, 상기 잉크 팩이 만약 공기에 의한 가압력을 받더라도, 예를 들어, 잉크 팩의 중앙 부분이 밀착하여 잉크 유로를 막게 된다는 문제를 회피할 수 있다.

도 1a는 본 발명에 따른 제 1 형태의 잉크 카트리지를 사용할 수 있는 잉크-젯 방식 기록 장치의 형태를 나타낸 평면도.

도 1b는 본 발명에 따른 제 2 형태의 잉크 카트리지를 사용할 수 있는 잉크-젯 방식 기록 장치의 형태를 나타낸 사시도.

도 1c는 본 발명에 따른 제 3 형태의 잉크 카트리지를 사용할 수 있는 잉크-젯 방식 기록 장치의 형태를 나타낸 사시도.

도 2는 도 1a 내지 도 1c에 나타낸 기록 장치에서의 잉크 카트리지로부터 기록 헤드에 이르는 잉크 공급 시스템을 나타낸 모식도.

도 3은 본 발명에 따른 잉크 카트리지의 외곽을 구성하는 하부 케이스의 구성을 나타낸 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 잉크 카트리지의 외곽을 구성하는 상부 케이스의 구성을 나타낸 사시도.

도 5는 도 3 및 도 4에 나타낸 각 케이스의 코너부(B)(A)에서의 확대도.

도 6은 완성 상태의 잉크 카트리지의 단부(端部)를 나타낸 단면도.

도 7은 본 발명에 따른 제 1 형태의 카트리지에 수납된 잉크 팩의 외관 구성을 나타낸 사시도.

도 8은 본 발명에 따른 제 1 형태에서의 다른 형태의 잉크 팩을 나타낸 사시도.

도 9는 도 7 및 도 8에 나타낸 잉크 팩에서의 C-C선으로부터 화살표 방향으로 본 상태의 확대단면도.

도 10은 본 발명에 따른 제 2 형태의 카트리지에 수납된 잉크 팩의 외관 구성을 나타낸 사시도.

도 11은 도 10에 나타낸 잉크 팩을 배면 측으로부터 본 상태도.

도 12는 도 10 및 도 11에 나타낸 잉크 팩에서의 D-D선으로부터 화살표 방향으로 본 상태의 확대단면도.

도 13은 본 발명에 따른 제 2 형태에서의 다른 형태의 잉크 팩을 배면 측으로부터 본 상태도.

도 14는 본 발명에 따른 제 3 형태의 카트리지에 수납된 잉크 팩의 외관 구성을 나타낸 사시도.

도 15는 도 14에 나타낸 잉크 팩을 배면 측으로부터 본 상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1; 캐리지 2; 캐리지 모터

3; 타이밍 벨트 4; 주사 가이드부재

5; 용기 이송부재 6; 기록 헤드

6a; 노즐 개구 7a~7d; 서브탱크

8; 카트리지 홀더 9a~9d; 잉크 카트리지(메인탱크)

10; 잉크 보급 튜브 11; 캡핑 수단

11a; 캡 부재 12; 와이핑 부재

21; 공기 가압펌프 22; 압력 조정밸브

23; 압력 검출기 24; 잉크 팩

24a; 마개체 24d,24e; 가요성 소재

25; 압력실 26; 잉크 보급밸브

31; 플로트부재 32; 영구자석

33a,33b; 홀소자 34; 기판

35; 밸브 36; 튜브

41; 하부 케이스 42; 피용착면

43; 상승부 44,53; 보강리브

45; 가이드 구멍 46; 개구부

51; 상부 케이스 52; 다이렉터(용착자)

56; O링 57; 결합부재

61; 밀착 방지부재 62; 잉크 유로

64; 팽창돌출부

이하, 본 발명에 따른 제 1 내지 제 3 형태의 기록 장치용 잉크 카트리지에 대해서 도면에 나타낸 실시형태에 의거하여 설명한다.

먼저, 도 1a는 본 발명에 따른 제 1 형태의 잉크 카트리지를 사용할 수 있는 잉크-젯 방식 기록 장치의 예를 평면도에 의해 나타낸 것이다. 도 1a에서 부호 1은 캐리지(carriage)를 나타내며, 이 캐리지(1)는 캐리지 모터(2)에 의해 구동되는 타이밍 벨트(3)를 개재시켜 주사 가이드부재(4)로 안내되어 용지 이송부재(5)의 길이방향, 즉, 기록 용지의 폭방향인 주요 주사방향으로 왕복 이동되도록 구성되어 있다.

그리고, 도 1a에는 도시되어 있지 않으나, 캐리지(1)의 용지 이송부재(5)에 대향하는 면에는 후술하는 잉크-젯 방식 기록 헤드(6)가 탑재되어 있다.

또한, 캐리지(1)에는 상기 기록 헤드에 잉크를 공급하기 위한 서브탱크(7a∼7d)가 탑재되어 있다. 이 서브탱크(7a∼7d)는, 본 실시형태에서는 그의 내부에서 각 잉크를 일시적으로 저장하기 위해, 각각의 잉크에 대응하여 4개 구비되어 있다.

그리고, 각 서브탱크(7a∼7d)에는, 장치 본체 측에 배치된 카트리지 홀더(8)에 장전된 잉크 카트리지로서의 메인탱크(9a∼9d)로부터 가요성의 잉크 보급 튜브(10, 10, …)를 각각 통하여, 예를 들어, 흑색, 황색, 자홍색 및 청록색의 각 잉크가 공급되도록 구성되어 있다.

또한, 상기한 잉크 카트리지로서의 각 메인탱크(9a∼9d)는 후술하는 바와 같이 그의 외곽 구성이 사각형의 편평한 형상으로 형성되어 있고, 도 1a에 나타낸 기록 장치의 형태에 있어서는, 각 잉크 카트리지는 상기 카트리지 홀더(8)에서 잉크 카트리지의 편평면의 방향이 각각 수직방향을 향하도록 한 세로 배치 상태에서 장착되어 있다.

한편, 상기 캐리지(1)의 이동 경로 상에서의 비인쇄 영역에는, 기록 헤드의 노즐 형성면을 밀봉할 수 있는 캡핑(capping) 수단(11)이 배치되어 있으며, 이 캡핑수단(11)의 상면에는 상기 기록 헤드의 노즐 형성면을 밀봉할 수 있는 고무 등의가요성 소재에 의해 형성된 캡(cap) 부재(11a)가 배치되어 있다.

그리고, 캐리지(1)가 비인쇄 영역으로 이동했을 때에, 상기 캡부재(11a)에 의해 기록 헤드의 노즐 형성면을 밀봉할 수 있도록 구성되어 있다.

이 캡부재(11a)는 기록 장치의 휴지(休止) 기간 중에서 기록 헤드의 노즐 형성면을 밀봉하고, 노즐 개구의 건조를 방지하는 뚜껑체로서 기능한다. 또한, 이 캡부재(11a)에는 흡인 펌프(도시 생략)(튜브 펌프)에서의 튜브의 한쪽 끝이 접속되고, 흡인 펌프에 의한 부압(負壓)을 기록 헤드에 작용시켜, 기록 헤드로부터 잉크를 흡인 배출시키는 클리닝 동작이 실행되도록 구성되어 있다.

또한, 캡핑수단(11)의 인자(印字) 영역 측에 인접하여 고무 등의 탄성 소재에 의한 와이핑(wiping)부재(12)가 배치되어 있어, 필요에 따라 기록 헤드의 노즐 형성면을 와이핑하여 청소할 수 있도록 구성되어 있다.

또한, 도 1b는 본 발명에 따른 제 2 형태의 잉크 카트리지를 매우 적합하게 사용할 수 있는 잉크-젯 방식 기록 장치의 예를 사시도로 나타낸 것이다. 이 기록 장치에 있어서는, 카트리지 홀더(8)에 장전되는 외곽이 편평한 형상으로 형성된 잉크 카트리지(메인탱크)(9a∼9d)는 편평면의 방향이 각각 수직방향을 향하도록 한 세로 배치 상태에서 장착된다.

또한, 도 1c는 본 발명에 따른 제 3 형태의 잉크 카트리지를 매우 적합하게 사용할 수 있는 잉크-젯 방식 기록 장치의 예를 사시도로 나타낸 것이다. 이 기록 장치에 있어서는, 카트리지 홀더(8)에 장전되는 외곽이 편평한 형상으로 형성된 잉크 카트리지(메인탱크)(9a∼9d)는 그의 편평면에 직교하는 방향이 각각 수직방향을향하여, 즉, 편평면의 방향이 각각 수평방향을 향하도록 한 세로 배치 상태에서 장착된다.

그리고, 도 1b 및 도 1c에서 나타낸 기록 장치의 그 이외의 기본 구성은 상기 도 1a에서 나타낸 기록 장치와 대략 동일하게 되어 있고, 각각 상당하는 각부는 동일 부호로 도시되어 있다. 따라서, 도 1b 및 도 1c에 나타낸 기록 장치에 대한 각 구성의 상세한 설명은 생략한다.

다음으로, 도 2는 상기한 도 1a 내지 도 1c에 나타낸 기록 장치에 탑재된 잉크 공급 시스템의 구성을 모식적으로 나타낸 것이고, 이 잉크 공급 시스템에 대해서 각각 상당하는 각부를 동일 부호로 나타낸 도 1a 내지 도 1c와 함께 설명한다.

도 1a 내지 도 1c 및 도 2에서 부호 21은 공기 가압 펌프를 나타내고 있고, 이 공기 가압 펌프(21)에 의해 가압된 공기는 압력 조정 밸브(22)에 공급되며, 압력 검출기(23)를 통하여 상기한 각 메인탱크(9a∼9d)(도 2에서는 대표적으로 부호 9로서 나타내고 있다)에 각각 공급되도록 구성되어 있다.

또한, 상기 압력 조정 밸브(22)는, 공기 가압 펌프(21)에 의해 가압된 공기압이 소정 압력 이상에 도달했을 때에, 압력을 개방하여 각 메인탱크(9a∼9d)에 부가되는 공기압을 소정 범위로 유지시키는 기능을 갖고 있다.

또한, 상기 압력 검출기(23)는 공기 가압 펌프(21)에 의해 가압된 공기압을 검지하고, 공기 가압 펌프(21)의 구동을 제어하도록 기능한다. 즉, 압력 검출기(23)는, 공기 가압 펌프(21)에 의해 가압된 공기압이 소정 압력에 도달한 것을 검출했을 경우에는, 이것에 의거하여 공기 가압 펌프(21)의 구동을 정지시키도록 작용한다. 또한, 압력 검출기(23)는, 공기압이 소정 압력 이하로 된 것을 검출했을 경우에는, 공기 가압 펌프(21)를 구동시키도록 제어하고, 상기의 반복에 의해 상기한 각 메인탱크(9a∼9d)에 부가되는 공기압이 소정 범위로 유지되도록 기능한다.

상기 메인탱크(9)로서의 잉크 카트리지의 상세한 구성에 대해서는 후술하나, 그의 개략 구성은, 도 2에 나타낸 바와 같이, 그의 외곽 케이스가 기밀 상태로 형성되어 있고, 그의 내부에는 잉크를 봉입한 가요성 소재에 의해 형성된 잉크 팩(24)이 수납되어 있다.

그리고, 메인탱크(9)와 잉크 팩(24)으로 형성되는 공간이 압력실(25)을 구성하고 있고, 이 압력실(25) 내에 상기 압력 검출기(23)를 통하여 가압 공기가 공급되도록 구성되어 있다.

이 구성에 의해, 각 메인탱크(9a∼9d)에 수납된 각 잉크 팩(24)은 각각 가압 공기에 의한 가압을 받고, 각 메인탱크(9a∼9d)로부터 각 서브탱크(7a∼7d)에 대하여 소정 압력에 의한 잉크 흐름이 발생되도록 작용한다.

상기 각 메인탱크(9a∼9d)에서 가압된 잉크는 도 2에 나타낸 바와 같이 각각 각 잉크 보급 밸브(26) 및 각 잉크 보급 튜브(10)를 통하여 캐리지(1)에 탑재된 각 서브탱크(7a∼7d)(도 2에서는 대표적으로 부호 7로 나타내고 있다)에 공급되도록 구성되어 있다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 서브탱크(7)에는 내부에 플로트(float)부재(31)가 배치되어 있고, 이 플로트부재(31)의 일부에는 영구자석(32)이 부착되어 있다. 그리고, 홀 소자로 대표되는 자전(磁電) 변환소자(33a, 33b)가 기판(34)에 장착되어, 서브탱크(7)의 측벽에 부착되어 있다.

이 구성에 의해, 플로트부재(31)에 배치된 영구자석(32)과, 플로트부재의 부상(浮上) 위치에 따른 상기 영구자석(32)에 의한 자력선(磁力線) 양에 따라 상기 홀 소자(33a, 33b)에 의해 전기적 출력이 발생되는 잉크량 검출수단을 구성하고 있다.

따라서, 예를 들어, 서브탱크(7) 내의 잉크량이 적어졌을 경우에는, 서브탱크 내에 수납된 플로트부재(31)의 위치가 중력방향으로 이동하고, 이것에 따라 상기 영구자석(32)의 위치도 중력방향으로 이동한다.

그러므로, 영구자석의 이동에 의한 홀 소자(33a, 33b)의 전기적 출력은 서브탱크(7) 내의 잉크량으로서 감지할 수 있고, 홀 소자(33a, 33b)에 의해 얻어진 전기적 출력에 의해 상기 잉크 보급 밸브(26)가 개방된다. 이것에 의해, 메인탱크(9) 내에서 가압되고 있는 잉크는 잉크량이 저하된 각각의 서브탱크(7) 내에 개별적으로 송출된다.

그리고, 해당 서브탱크(7) 내에서의 잉크량이 소정 용량에 도달했을 경우에는, 상기한 홀 소자(33a, 33b)의 전기적 출력에 의거하여 상기 잉크 보급 밸브(26)가 개방된다.

이러한 반복에 의해, 메인 탱크로부터 서브탱크에 대하여 단속적(斷續的)으로 잉크가 보급되도록 작용하고, 각 서브탱크에는 항상 대략 일정한 범위의 잉크가 저장되도록 구성된다.

그리고, 각 서브탱크(7)로부터는 밸브(35) 및 이것에 접속된 튜브(36)를 통하여 기록 헤드(6)에 대하여 잉크가 공급되도록 구성되어 있고, 기록 헤드(6)의 액추에이터(도시 생략)에 공급되는 인쇄 데이터에 의거하여 기록 헤드(6)의 노즐 형성면에 형성된 노즐 개구(6a)로부터 잉크방울이 토출되도록 작용한다.

또한, 도 2에서 부호 11은 상기한 캡핑수단을 나타내고 있고, 이 캡핑수단(11)에 접속된 튜브는 흡인 펌프(도시 생략)(튜브 펌프)에 접속되어 있다.

도 3 내지 도 5는 이상과 같이 구성된 잉크-젯 방식 기록 장치에 사용되는 잉크 카트리지의 외곽 구성의 예를 나타낸 것이다.

먼저, 도 3은 메인탱크의 외곽을 구성하는 하부 케이스의 전체 구성을 나타내고 있다. 이 하부 케이스(41)는 편평한 형상의 박스형상으로 되어 있고, 상면이 개방되어 그의 내부에는 잉크를 봉입한 상태의 상기 잉크 팩(24)이 수납되도록 구성되어 있다.

이 하부 케이스의 에지에는 에지의 전체 둘레를 따라 일련의 피용착면(42)이 대략 일면 형상으로 형성되어 있다. 또한, 하부 케이스 에지에는 일련의 피용착면(42)의 외주를 따라 상승부(43)가 일체로 형성되어 있다. 또한, 도 5b에는 도 3에서의 B로 나타낸 코너부가 확대하여 도시되어 있다.

이 상승부(43)는, 후술하는 바와 같이 제 2 외곽 구성부재로서의 상부 케이스를 하부 케이스에 대하여 진동 용착(溶着)시키는 경우에 있어서, 상부 케이스에 형성된 다이렉터[용착자(溶着子)]가 마찰에 의해 절삭 찌꺼기로 되어 생기고, 이것이 비산(飛散)되는 것을 방지하기 위해 형성되어 있다.

또한, 하부 케이스(41)의 하측 저면(底面), 즉, 압력실(25)을 형성하는 면에는 공기압을 받아 하부 케이스가 변형되는 것을 저지하는 정자(井字) 형상의 보강(補强) 리브(rib)(44)가 형성되어 있다. 이 보강 리브(44)는 하부 케이스(41)를, 예를 들어, 인젝션(injection) 성형하는 경우에서 미리 일체로 형성되어 있고, 후술하는 바와 같이 상부 케이스가 기밀 상태로 되도록 접합되어, 내부에 압력실이 형성된 경우에서 내부에 부가되는 공기압에 의한 면에 직교하는 방향의 변형 발생을 상기 정자 형상의 보강 리브(44)에 의해 억제하도록 작용한다.

환언하면, 상기한 바와 같이 정자 형상의 보강 리브(44)를 형성시킴으로써, 면에 직교하는 방향에서의 강도를 증대시킬 수 있기 때문에, 하부 케이스를 형성할 때의 합성수지 재료의 사용량을 감소시키는 데에도 기여할 수 있다.

이 경우, 상기 보강 리브(44)는 케이스의 외측에 형성시켜도 동일한 보강 효과를 얻을 수 있으나, 케이스의 외측에 도 3에 나타낸 바와 같은 정자 형상의 리브(44)를 형성시킨 경우에는, 카트리지의 상품명 또는 식별을 나타내는 마크 등을 나타낸 라벨의 점착이 곤란해지는 결점이 있기 때문에, 리브(44)는 도 3에 나타낸 바와 같이 하부 케이스의 하측 저면에 설치하는 것이 바람직하다.

또한, 도 3에 나타낸 바와 같이 하부 케이스(41)의 단부에는 한쌍의 가이드 구멍(45)이 형성되어 있고, 이 가이드 구멍(45)은 후술하는 상부 케이스와 함께 잉크 카트리지가 구성된 경우에 있어서, 기록 장치의 카트리지 홀더에 배치된 한쌍의 가이드 핀에 끼워 맞추어 위치 결정되도록 작용한다.

다음으로, 도 4는 메인 탱크의 외곽을 구성하는 상부 케이스의 전체 구성을그의 내면방향으로부터 본 상태를 나타내고 있다. 이 상부 케이스(51)는 편평한 형상으로 하여 그의 중앙부가 약간 우묵해진 박스형상으로 되어 있고, 상기한 하부 케이스(41)에 대하여 뚜껑체로서 기능하도록 구성되어 있다.

이 상부 케이스의 에지에는 상기한 하부 케이스(41)의 에지에 형성된 일련의 피용착면(42)에 맞닿아 마찰 용착되는 일련의 다이렉터(용착자)(52)가 일면 형상으로 형성되어 있다. 또한, 도 5a에는 도 4에서의 A로 나타낸 코너부가 확대하여 도시되어 있다.

그리고, 상부 케이스(51)의 천정 하면, 즉, 압력실(25)을 형성하는 면에는, 하부 케이스와 동일하게 공기압에 의한 변형을 저지하는 정자 형상의 보강 리브(53)가 형성되어 있다. 이 보강 리브(53)는 상부 케이스(51)를, 예를 들어, 인젝션 성형하는 경우에서 미리 일체로 형성되어 있고, 하부 케이스에 대하여 기밀 상태로 되도록 접합되어, 내부에 압력실이 형성된 경우에서 내부에 부가되는 공기압에 의한 면에 직교하는 방향의 변형 발생을 상기 정자 형상의 보강 리브(53)에 의해 억제하도록 작용한다.

이와 같이, 상부 케이스(51)에서도 일부러 그의 천정 하면에 보강 리브(53)를 형성시킴으로써, 상기와 동일하게 카트리지의 표면에 상품명 또는 식별을 나타내는 마크 등을 나타낸 라벨의 점착에 지장이 발생하지 않도록 배려되어 있다.

그리고, 상기한 하부 케이스(41) 내에 미리 잉크를 봉입한 잉크 팩(24)을 수납하고, 상부 케이스(51)를 진동 용착에 의해 접합시킴으로써, 잉크 카트리지의 완성품을 얻을 수 있다.

또한, 도 6은 잉크 카트리지의 완성품에서의 잉크 도출 부분을 단면도에 의해 나타낸 것이고, 이 도 6과 함께 잉크 카트리지의 조립 공정에 대해서 설명한다.

먼저, 하부 케이스(41) 내에 미리 잉크를 봉입한 잉크 팩(24)이 수납된다. 이 경우, 하부 케이스(41)의 측단부에 형성된 개구부(46)를 통하여 잉크 팩(24)을 밀봉하여 잉크 도출구를 구성하는 마개체(24a)를 하부 케이스(41)로부터 외부에 도출시킨다.

이 상태에서, 상기 개구부(46)에 O링(56)을 충당하는 동시에, 하부 케이스(41)의 외부로부터 고리형상의 결합부재(57)를 밀어넣음으로써, 잉크 팩(24)의 마개체(24a)를 하부 케이스(41)의 상기 개구부(46)에 부착시킬 수 있다.

이와 같이, 고리형상의 결합부재(57)에 의해 개구부(46)에 충당된 O링을 압축하도록 하여 잉크 팩(24)의 마개체(24a)를 부착시키기 때문에, 상기 하부 케이스(41)에 형성된 개구부(46)와 잉크 팩의 마개체(24a)와의 사이는 기밀 상태로 된다.

이와 같이 하여, 잉크 팩(24)을 하부 케이스(24) 내에 장전한 후에, 하부 케이스(41)에 대하여 상부 케이스(51)를 중합시켜, 진동 용착이 실행된다. 그리고, 진동 용착을 실행할 경우에는, 하부 케이스(41)의 에지부는 진동 용착 지그(jig)(도시 생략)에 의해 그의 아래쪽 방향으로부터 지지되고, 하부 케이스(41)의 피용착면(42)에 대하여 상부 케이스(51)의 다이렉터(52)가 접하도록 배치된다.

그리고, 상부 케이스(51)의 에지부는 다른쪽의 진동 용착 지그(도시 생략)에 의해 위쪽 방향으로부터 눌리고, 중력방향으로 하중을 부가하는 동시에, 상부 케이스(51)를 누르는 진동 용착 지그가 수평방향으로 진동 동작을 주도록 동작한다.

이 동작에 의해, 상부 케이스(51)에 형성된 다이렉터(52)는 하부 케이스(41)의 피용착면(42)에 대하여 하중이 부가되면서 슬라이딩된다. 따라서, 그 양자 사이에서 발생하는 마찰열에 의해, 상부 케이스(51)에 형성된 다이렉터(52) 및 하부 케이스(41)의 피용착면(42)의 일부가 각각 용융된다.

그리고, 하중을 부가한 상태에서 가동 측의 진동 용착 지그에서의 수평방향의 진동 동작을 정지시킴으로써, 하부 케이스(41)에 대하여 상부 케이스(51)가 기밀 상태로 접합된다.

이와 같이 하여 구성된 잉크 카트리지로서의 외곽은 양자 사이에서의 수지 용융에 의해 기밀 상태로 접합시킬 수 있고, 상기한 바와 같이 잉크 카트리지로서의 메인탱크 내에 공기압을 도입하는 구성의 잉크-젯 방식 기록 장치에 매우 적합하게 채용할 수 있다. 또한, 도 6에서 부호 47은 상기한 공기 가압 펌프에 의해 생성되는 공기압이 공급되는 공기 도입구를 나타내고 있다.

도 7은 상기와 같이 형성되는 외곽 케이스 내에 수납되는 본 발명의 제 1 형태의 잉크 카트리지에 사용되는 잉크 팩(24)의 구성을 나타낸 것이다.

이 잉크 팩(24)은 사각형으로 형성된 2개의 가요성 소재, 예를 들어, 폴리에틸렌 필름이 사용되고, 가스 배리어성(barrier性)의 향상을 위해, 예를 들어, 알루미늄 포일(foil) 등이 표면에 적층되어 있다.

그리고, 상기한 마개체(24a)가 배치되는 측단부와 길이방향의 측단부의 3변이 열 용착에 의해 접합된다. 또한, 부호 24b는 상기 3변에 형성된 열 용착 부분을 나타낸다.

상기와 같이 하여 주머니 형상으로 형성된 잉크 팩(24)에서의 나머지 1변에서의 개구를 이용하여 잉크 팩(24) 내에 잉크가 도입된다. 그리고, 마지막으로 나머지 1변이 열 용착에 의해 접합되어, 잉크 팩 내에 잉크가 봉입된 상태로 된다. 또한, 부호 24c는 상기 나머지 1변에 형성된 열 용착 부분을 나타낸다.

도 7에 나타낸 바와 같이, 잉크 팩(24) 내에는 잉크 팩의 양 내면의 밀착을 방지하기 위한 무구한 소재에 의해 형성된 밀착 방지부재(61)가 수납되어 있다.

이 밀착 방지부재(61)는, 도 7에 나타낸 실시형태에서는 1개의 막대형상 부재에 의해 구성되어 있고, 이것은, 예를 들어, 피아노 선 등의 금속제 로드부재 또는 이른바 철사 등을 이용할 수 있다.

그리고, 밀착 방지부재(61)는 잉크 팩을 구성하는 한쪽 시트의 내면에 미리 열 용착에 의해 고정되고, 상기한 잉크 팩을 형성할 때의 열 용착에 의해 그의 내면에 수납되도록 구성된다.

그리고, 편평한 형상의 잉크 팩(24)에서의 면방향이 수직방향을 향하도록 하여 도 1a에 나타낸 기록 장치에 장전되었을 경우, 상기 밀착 방지부재(61)는 잉크 팩(24) 내에서의 중력방향의 아래쪽에 위치하도록 배치되어 있다.

상기한 구성에 있어서, 잉크의 소비에 의해 서브탱크(7)에 대하여 차례로 잉크가 보급되어, 잉크 팩(24) 내의 잉크 잔량(殘量)이 적어졌을 경우에는, 가압 공기에 눌려 잉크 팩(24)의 양 내면은 밀착하는 것과 같은 작용을 받는다.

이 경우, 잉크 팩 내에는 잉크 팩의 양 내면의 밀착을 방지하는 상기 밀착방지부재(61)가 수납되어 있기 때문에, 이 밀착 방지부재의 존재에 의해, 잉크 팩이 가령 공기에 의한 가압력을 받더라도, 예를 들어, 잉크 팩의 중앙 부분이 밀착하여 폐색된다는 문제를 회피할 수 있다.

도 9는 도 7에서의 C-C선으로부터 화살표 방향으로 본 잉크 팩(24)의 부분 확대단면도를 나타낸 것으로서, 잉크 잔량이 저감된 상태를 나타내고 있다.

이 도 9에 나타낸 바와 같이 잉크 팩 내의 잉크 잔량이 저감된 경우에는, 밀착 방지부재(61)가 수납된 부분에는 공극이 형성되고, 이 공극에 의해 밀착 방지부재(61)를 따라 잉크 유로(62)가 형성된다.

도 7에 나타낸 실시형태에 있어서는, 밀착 방지부재(61)는 잉크 팩의 길이방향을 따라 배치되어 있기 때문에, 잉크 팩의 각부에서의 잔류 잉크를 밀착 방지부재(61)에 따른 잉크 유로(62)를 통하여 잉크 도출 마개체(24a) 측에 유도할 수 있다.

그리고, 잉크 팩에서의 면방향이 수직방향을 향하도록 하여 기록 장치에 장전되며, 밀착 방지부재(61)는 잉크 팩 내에서의 중력방향의 아래쪽에 위치하도록 배치되어 있기 때문에, 잉크 팩 내의 나머지 잉크는 중력에 따라 밀착 방지부재(61)의 부근에 집합하고, 상기한 작용에 의해 밀착 방지부재(61)에 따른 잉크 유로(62)를 통하여 잉크 도출 마개체(24a) 측으로 유도된다. 따라서, 카트리지의 잉크의 사용 효율을 한층 더 향상시킬 수 있다.

도 8은 본 발명에 따른 제 1 형태의 잉크 팩의 다른 실시형태를 나타낸 것이다. 이 도 8에 나타낸 형태의 잉크 팩은 밀착 방지부재(61)를 1개의 막대형상 부재에 의해 대략 사각형으로 성형하고, 잉크 팩(24) 내의 각 4변을 따라 수납한 구성으로 되어 있다.

이 구성에 있어서는, 잉크 팩을 성형하는 경우에서, 마개체(24a)가 배치되는 측단부와 길이방향의 측단부의 3변을 열 용착하여 주머니 형상으로 성형한 후에, 나머지 1변에서의 개구를 이용하여 사각형으로 성형된 상기 밀착 방지부재(61)가 수납된다. 그리고, 동시에 잉크 팩(24) 내에 잉크가 도입되고, 마지막으로 나머지 1변이 열 용착에 의해 접합된다.

도 8에 나타낸 구성에 의하면, 잉크 팩(24)을 카트리지 케이스에 수납하는 조립 공정에 있어서, 잉크 팩의 표리를 관리할 필요도 없어지고, 상기와 동일하게 잉크 팩 내의 나머지 잉크를 중력에 따라 밀착 방지부재(61)의 부근에 집합시키는 작용을 얻을 수 있다.

따라서, 도 8에 나타낸 C-C선으로부터 화살표 방향으로 본 단면 상태에서도 도 9에 나타낸 구성과 동일하게 이루어져, 카트리지의 잉크의 사용 효율을 한층 더 향상시킬 수 있다.

이상의 설명에서 명확히 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 제 1 형태의 기록 장치용 잉크 카트리지에 의하면, 가요성 소재에 의해 편평한 형상으로 형성된 주머니 형상의 잉크 팩 내에 잉크 저장량의 저감에 따른 잉크 팩의 양 내면의 밀착을 방지하는 밀착 방지부재를 수납했기 때문에, 잉크 팩 내의 잔류 잉크를 밀착 방지부재에 따른 잉크 유로를 통하여 잉크 도출부에 효율적으로 유도할 수 있다.

특히, 외곽 케이스 내에 가압 공기가 도입되어 잉크 팩이 가압을 받는 이러한 카트리지에서는, 상기 밀착 방지부재에 의해 잉크 유로를 효과적으로 확보할 수 있고, 카트리지의 잉크의 사용 효율을 향상시키는데 기여할 수 있다. 또한, 밀착 방지부재로서 무구한 소재를 사용함으로써, 잉크의 사용 효율을 보다 한층 더 향상시키는 것이 가능해진다.

다음으로, 본 발명에 따른 제 2 형태의 기록 장치용 잉크 카트리지에 대해서 설명한다. 이 제 2 형태의 잉크 카트리지에 있어서는, 상술한, 예를 들어, 도 1b에 나타낸 기록 장치에 대하여 세로 배치 상태로 장전됨으로써, 양호한 작용 효과를 얻을 수 있다.

도 10 내지 도 12는 본 발명의 제 2 형태의 잉크 카트리지에 사용되는 잉크 팩의 제 1 실시형태를 나타낸 것이다. 이 잉크 팩도 상기한 제 1 형태의 잉크 카트리지와 동일한 외곽 케이스 내에 수납된다.

또한, 도 10은 잉크 팩(24)을 일면 측으로부터 본 상태의 사시도로 나타내고 있고, 도 11은 상기와 동일하게 잉크 팩을 뒷면 측으로부터 본 상태의 배면도로 나타내고 있다. 또한, 도 12는 도 10 및 도 11에서의 D-D선으로부터 화살표 방향으로 본 상태의 부분 확대단면도로 나타내고 있다.

이 잉크 팩(24)에서도 상기한 제 1 형태의 기록 장치용 잉크 카트리지에 사용되는 잉크 팩(24)과 동일하게 구성되어 있고, 상당하는 부분을 동일 부호로 나타내고 있다.

도 10 내지 도 12에 나타낸 바와 같이, 잉크 팩(24)을 구성하는 한쪽의 가요성 소재, 즉, 도 12에 부호 24e로서 나타낸 한쪽의 가요성 소재에는, 편평한 형상의 잉크 팩에서의 면방향이 대략 수직을 향하도록 하여 배치된 경우에서, 잉크 팩의 중력방향의 아래쪽을 따라 외면 측으로 팽창 돌출되는 팽창돌출부(64)가 연속적으로 형성되어 있다.

이 팽창돌출부(64)는 잉크 팩(24)으로서 열 용착에 의해 주머니 형상으로 형성하기 이전의 소재(24e)에 대하여 미리 프레스 성형에 의해 형성된다. 또한, 본 실시형태에 있어서는, 도 12에 나타낸 바와 같이 한쪽의 가요성 소재(24e)에 대해서만 상기 팽창돌출부(64)가 형성되어 있으나, 다른쪽의 가요성 소재(24d)에 대해서도 대향하도록 동일하게 형성되어 있을 수 있다.

상기한 바와 같이 잉크 팩(24)은 공기압에 의해 가압된 상태로 구성되기 때문에, 잉크 팩(24)이 잉크 엔드(ink-end) 상태에 가까워진 경우에는, 도 12에 나타낸 바와 같이 공기압을 받아 잉크 팩을 구성하는 2개의 가요성 소재(24d, 24e)가 서로 밀착되도록 구성된다.

그러나, 팽창돌출부(64)의 성형에 의해 그의 내면 부분에 잉크 유로(62)가 형성되고, 잉크 팩(24) 내의 나머지 잉크는 중력에 따라 상기 잉크 유로 내를 따라 집합하도록 작용한다.

그리고, 도 10 및 도 11에 나타낸 실시형태에 있어서는, 잉크 팩의 중력방향의 아래쪽을 따라 형성된 상기 잉크 유로(62)가 잉크 팩 단부의 대략 중앙부에 배치된 잉크 도출구로서의 마개체(24a) 근방에 도달하도록 연장 성형한 구성으로 되어 있다. 이것에 의해, 잉크 유로 부근(62)에 집합한 나머지 잉크는 잉크 유로(62)를 통하여 출구 부분으로 유도되도록 구성된다.

이 결과, 잉크 팩 내의 잉크는, 잉크 유로(62)에 잔류하는 적은 잉크량을 남기고, 그의 대부분을 공기압에 의해 기록 장치 측에 도출시킬 수 있기 때문에, 그의 사용 효율을 향상시킬 수 있다.

다음으로, 도 13은 본 발명의 제 2 형태에서의 잉크 팩의 제 2 실시형태를 나타낸 것이다. 또한, 도 13은 상술한 도 11과 동일하게 잉크 팩(24)을 뒷면 측으로부터 본 상태에서 나타내고 있고, 상술한 각부에 상당하는 부분은 동일 부호로 나타내고 있다.

이 도 13에 나타낸 잉크 팩(24)에서의 D-D 절단 부분을 화살표 방향으로 본 상태는 상기한 도 12와 동일하게 구성되어 있다. 그리고, 도 10 및 도 11에 나타낸 구성과의 차이점은, 팽창돌출부(64)에 의해 내면에 형성되는 잉크 유로(62)는 중력방향의 아래쪽을 따라 대략 일직선 형상으로 형성되어 있는 점에 있다.

이와 같이, 잉크 유로(62)가 중력방향의 아래쪽을 따라 일직선 형상으로 형성되어 있어도, 잉크 도출구로서의 마개체(24a)를 밀봉한 부분에서는 물리적으로 공간부가 형성되기 때문에, 이 출구 부근은 공기압에 의해 밀착되는 정도가 낮다.

따라서, 잉크 엔드 상태에 가까워진 잉크 팩 내의 잉크는 일직선 형상으로 형성된 팽창돌출부(64)에 의해 형성되는 잉크 유로(62)를 통하여 출구 부근으로 유도되며, 잉크 도출구로서의 마개체(24a)를 통하여 기록 장치 측으로 유도시킬 수 있다.

이상의 설명에서 명확히 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 제 2 형태의 기록 장치용 잉크 카트리지에 의하면, 가요성 소재에 의해 편평한 형상으로 형성된 주머니형상의 잉크 팩이 카트리지의 외곽을 구성하는 케이스 내에 수납되고, 잉크 팩에서의 면방향이 대략 수직을 향하도록 하여 기록 장치에 장전되도록 구성된다.

그리고, 잉크 팩을 구성하는 적어도 한쪽의 가요성 소재에는 잉크 팩의 중력방향의 아래쪽을 따라 외면 측으로 팽창 돌출되는 잉크 유로를 성형했기 때문에, 잉크 엔드에 가까운 상태에서는 잔류 잉크가 중력에 따라 상기 잉크 유로 내에 유도되도록 구성된다.

따라서, 잉크 유로 부근에 집합한 잔류 잉크를 효율적으로 출구 부분에 유도할 수 있고, 결과적으로 카트리지의 잉크의 사용 효율을 한층 더 향상시킬 수 있다.

다음으로, 본 발명에 따른 제 3 형태의 기록 장치용 잉크 카트리지에 대해서 설명한다. 이 제 3 형태의 잉크 카트리지에 있어서는, 상술한, 예를 들어, 도 1c에 나타낸 기록 장치에 대하여 세로 배치 상태로 장전됨으로써, 양호한 작용 효과를 얻을 수 있다.

도 14 및 도 15는 본 발명에 따른 제 3 형태의 잉크 카트리지에 사용되는 잉크 팩을 나타낸 것이다. 이 잉크 팩도 상기한 제 1 형태의 잉크 카트리지와 동일한 외곽 케이스 내에 수납된다.

또한, 도 14는 잉크 팩(24)을 일면 측으로부터 본 상태의 사시도로 나타내고 있고, 도 15는 상기와 동일하게 잉크 팩을 뒷면 측으로부터 본 상태의 배면도로 나타내고 있다. 이 잉크 팩(24)에서도 상기한 제 1 형태의 기록 장치용 잉크 카트리지에 사용되는 잉크 팩(24)과 동일하게 구성되어 있고, 상당하는 부분을 동일 부호로 나타내고 있다.

그리고, 이 제 3 형태의 잉크 카트리지에 사용되는 잉크 팩에서도, 도 14 및 도 15에서의 D-D선으로부터 화살표 방향으로 본 상태는 상기한 도 12와 같이 구성되어 있다. 즉, 잉크 팩(24)을 구성하는 한쪽의 가요성 소재(24e)에는 외면 측으로 팽창 돌출되는 팽창돌출부(64)가 형성되어 있다.

그리고, 이 팽창돌출부(64)는 제 2 형태의 실시형태에서 설명한 바와 같이, 잉크 팩(24)으로서 열 용착에 의해 주머니 형상으로 형성하기 이전의 소재(24e)에 대하여 미리 프레스 성형에 의해 형성된다.

이 제 3 형태의 실시형태에 있어서는, 잉크 도출구로서의 마개체(24a)가 부착된 잉크 팩의 한쪽 에지에 직교하는 양쪽 에지를 따라 외면 측으로 팽창 돌출되는 팽창돌출부(64)가 형성되어 있는 점에 특징을 갖는다.

즉, 도 14 및 도 15에 나타낸 바와 같이, 잉크 팩(24)의 양쪽 에지를 따라 팽창돌출부(64)에 의한 잉크 유로(62)가 각각 일직선 형상으로 형성되어 있으며, 각각의 잉크 유로에서의 잉크 도출구 측의 단부가 잉크 도출구의 근방에 도달하도록 연통(連通)하여 「く」자 형상으로 연장 성형되어 있다. 그리고, 이 「く」자 형상으로 연장 성형되고, 절곡(折曲) 중앙부가 잉크 도출구를 구성하는 마개체(24a)의 근방에 위치하도록 구성되어 있다.

이 구성에 있어서, 상기한 바와 같이 잉크 팩(24)은 공기압에 의해 가압된 상태로 구성되기 때문에, 잉크 팩(24)이 잉크 엔드 상태에 가까워진 경우에는, 도 12에 나타낸 바와 같이 공기압을 받아 잉크 팩을 구성하는 2개의 가요성 소재(24d,24e)가 서로 밀착되도록 구성된다.

그러나, 팽창돌출부(64)의 성형에 의해 그의 내면 부분에 잉크 유로(62)가 형성되기 때문에, 잉크 팩(24) 내의 나머지 잉크는 잉크 팩의 양쪽 에지를 따라 형성된 팽창돌출부(64)에 의한 일직선 형상의 잉크 유로를 따라 각각 집합하도록 작용한다.

그리고, 잉크 팩(24) 내에 잔류하는 잉크는, 공기압을 받아 「く」자 형상으로 연장 성형된 잉크 유로를 통하여 잉크 도출구를 구성하는 마개체(24a)로부터 기록 장치 측으로 도출되도록 작용한다.

그 결과, 잉크 팩 내의 잉크는 잉크 유로(62)에 잔류하는 적은 잉크량을 남기고, 그의 대부분을 공기압에 의해 기록 장치 측에 도출시킬 수 있기 때문에, 그의 사용 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 도 14 및 도 15에 나타낸 실시형태에 있어서는, 한쌍의 팽창돌출부(64)에 의한 잉크 유로(62)는 「く」자 형상으로 연장 성형되어 양자가 연통된 상태로 되어 있으나, 잉크 도출구로서의 마개체(24a)를 밀봉한 부분에서는 물리적으로 공간부가 형성되기 때문에, 이 출구 부근은 공기압에 의해 밀착되는 정도가 낮다.

따라서, 한쌍의 팽창돌출부(64)에 의한 잉크 유로(62)는 반드시 「く」자 형상으로 연장 성형시킬 필요는 없고, 잉크 팩의 길이방향의 양측 단부에 각각 일직선 형상으로 독립적으로 형성시키도록 하여도, 대략 동일한 작용 효과를 기대할 수 있다.

이상의 설명에서 명확히 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 제 3 형태의 기록 장치용 잉크 카트리지에 의하면, 가요성 소재에 의해 편평한 형상으로 형성된 주머니 형상의 잉크 팩이 카트리지의 외곽을 구성하는 케이스 내에 수납되고, 잉크 팩에서의 면방향이 대략 수평을 향하도록 하여 기록 장치에 장전되도록 구성된다.

그리고, 잉크 팩을 구성하는 적어도 한쪽의 가요성 소재에는 잉크 도출구가 형성된 잉크 팩의 한쪽 에지에 직교하는 양쪽 에지를 따라 외면 측으로 각각 팽창 돌출되는 잉크 유로를 성형했기 때문에, 잉크 엔드에 가까운 상태에서는 잔류 잉크가 어느 하나의 잉크 유로 내에 유도되도록 구성된다.

따라서, 잉크 유로 부근에 집합한 잔류 잉크를 효율적으로 출구 부분에 유도할 수 있고, 결과적으로 카트리지의 잉크의 사용 효율을 한층 더 향상시킬 수 있다.

본 발명에 의하면, 카트리지 케이스 내에 인가되는 가압 공기에 의해 잉크 팩을 가압하는 방식의 잉크-젯 방식 기록 장치에 사용되는 잉크 카트리지에 있어서, 잉크 팩에 충전(充塡)된 잉크의 사용 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 케이스 내에 인가되는 가압 공기에 의해 잉크 팩을 가압하는 방식의 잉크-젯 방식 기록 장치에 사용되는 잉크 카트리지에 있어서, 편평한 형상의 잉크 팩의 면방향(面方向)이 대략 수직 상태로 장전되는 구성에서, 잉크 팩에 충전된 잉크의 사용 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 케이스 내에 인가되는 가압 공기에 의해 잉크 팩을가압하는 방식의 잉크-젯 방식 기록 장치에 사용되는 잉크 카트리지에 있어서, 편평한 형상의 잉크 팩의 면방향이 대략 수평 상태로 장전되는 구성에서, 잉크 팩에 충전된 잉크의 사용 효율을 향상시킬 수 있다.

Claims (15)

1. 내부에 잉크가 봉입(封入)되고 가요성(可撓性) 소재에 의해 편평한 형상으로 형성된 주머니 형상의 잉크 팩과, 상기 잉크 팩을 수납하는 동시에 카트리지의 외곽을 구성하는 케이스로 구성되며, 상기 잉크 팩 내에는 잉크 저장량의 저감에 따른 잉크 팩의 양 내면의 밀착을 방지하고, 잉크 유로(流路)를 형성하기 위한 밀착 방지부재가 수납되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 기록 장치용 잉크 카트리지.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 케이스가 기밀(氣密) 상태로 형성되어, 기록 장치에 장전 상태에서 기록 장치 측으로부터의 공기압을 케이스 내부에 인가할 수 있도록 구성되고, 상기 잉크 팩을 공기압에 의해 가압하도록 구성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 기록 장치용 잉크 카트리지.
3. 제 1 항에 있어서,

   잉크 저장량의 저감에 따른 잉크 팩의 양 내면의 밀착을 방지하는 상기 밀착 방지부재가 무구(無垢)한 소재로 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 기록 장치용 잉크 카트리지.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서,

   상기 편평한 형상의 잉크 팩에서의 면방향이 수직방향을 향하도록 하여 기록 장치에 장전되고, 상기 잉크 팩의 양 내면의 밀착을 방지하는 상기 밀착 방지부재가 적어도 잉크 팩 내에서의 중력방향의 아래쪽에 위치하도록 배치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 기록 장치용 잉크 카트리지.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 밀착 방지부재는 1개의 막대형상 부재로 구성된 것을 특징으로 하는 기록 장치용 잉크 카트리지.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 1개의 막대형상 부재로 구성된 밀착 방지부재는 잉크 팩을 구성하는 한쪽의 가요성 소재의 내면에 열 용착(溶着)에 의해 고정되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 기록 장치용 잉크 카트리지.
7. 제 4 항에 있어서,

   상기 밀착 방지부재는 1개의 막대형상 부재를 대략 사각형으로 성형하여 구성되고, 편평한 형상으로 형성된 상기 잉크 팩 내의 각 4변을 따라 수납되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 기록 장치용 잉크 카트리지.
8. 내부에 잉크가 봉입되고 가요성 소재에 의해 편평한 형상으로 형성된 주머니형상의 잉크 팩과, 상기 잉크 팩을 수납하는 동시에 카트리지의 외곽을 구성하는 케이스에 의해 구성되며, 편평한 형상의 잉크 팩에서의 면방향이 대략 수직을 향하도록 하여 기록 장치에 장전되는 기록 장치용 잉크 카트리지로서,

   상기 잉크 팩을 구성하는 적어도 한쪽의 가요성 소재에는 잉크 팩의 중력방향의 아래쪽을 따라 외면 측으로 팽창 돌출되는 잉크 유로가 성형되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 기록 장치용 잉크 카트리지.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 잉크 팩을 구성하는 가요성 소재를 프레스 성형함으로써, 상기 잉크 유로를 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 기록 장치용 잉크 카트리지.
10. 제 8 항에 있어서,

    상기 잉크 팩의 중력방향의 아래쪽을 따라 형성된 잉크 유로가 잉크 팩의 단부에 배치된 잉크 도출구의 근방에 도달하도록 연장 성형되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 기록 장치용 잉크 카트리지.
11. 제 8 항 내지 제 10 항 중의 어느 한 항에 있어서,

    상기 케이스가 기밀 상태로 형성되어, 기록 장치에 대한 장전 상태에서 기록 장치 측으로부터의 공기압을 케이스 내부에 인가할 수 있도록 구성되고, 상기 잉크 팩을 공기압에 의해 가압하도록 구성된 것을 특징으로 하는 기록 장치용 잉크 카트리지.
12. 내부에 잉크가 봉입되고 가요성 소재에 의해 편평한 형상으로 형성된 주머니 형상의 잉크 팩과, 상기 잉크 팩을 수납하는 동시에 카트리지의 외곽을 구성하는 케이스에 의해 구성되며, 편평한 형상의 잉크 팩에서의 면방향이 대략 수평 상태로 되도록 기록 장치에 장전되는 잉크 카트리지로서, 상기 잉크 팩을 구성하는 적어도 한쪽의 가요성 소재에는 잉크 도출구가 형성된 잉크 팩의 한쪽 에지에 직교하는 양쪽 에지를 따라 외면 측으로 각각 팽창 돌출되는 잉크 유로가 성형되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 기록 장치용 잉크 카트리지.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 잉크 팩을 구성하는 가요성 소재를 프레스 성형함으로써, 상기 잉크 유로를 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 기록 장치용 잉크 카트리지.
14. 제 12 항에 있어서,

    상기 잉크 팩의 양쪽 에지를 따라 형성된 각 잉크 유로에서의 잉크 도출구 측의 단부가 잉크 도출구의 근방에 도달하도록 연장 성형되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 기록 장치용 잉크 카트리지.
15. 제 12 항 내지 제 14 항 중의 어느 한 항에 있어서,

    상기 케이스가 기밀 상태로 형성되어, 기록 장치에 장전 상태에서 기록 장치 측으로부터의 공기압을 케이스 내부에 인가할 수 있도록 구성되고, 상기 잉크 팩을 공기압에 의해 가압하도록 구성된 것을 특징으로 하는 기록 장치용 잉크 카트리지.