KR200174627Y1 - 잉크카트리지의 잉크재충전구 - Google Patents

Abstract

본 고안은 잉크카트리지의 잉크재충전구에 관한 것으로서, 종래의 잉크카트리지는 최근에 잉크주입구가 없는 상태로 생산되고 있으므로 잉크분사노즐(16)을 포함한 프린트 헤드(15)의 성능은 그대로 유지되어 10회이상 잉크를 재충전하여 계속사용할 수 있음에도 불구하고 카트리지통체(10) 내의 잉크가 완전히 소모되면 값이 비싼 프린트 카트리지 전체를 폐기하여야 하는 문제점이 있었다.

이를 해결하기 위하여 본 고안은 카트리지통체(10)의 일측면과 캡 상단면 및 카트리지통체(10) 하단의 프린트 헤드(15) 부분을 파지하도록 하단엔 탈착부(21)가 형성되고 상단엔 걸림부(22)가 형성되어 있는 "ㄷ"자형의 고정몸체(20)와, 상기 고정몸체(20) 상단의 걸림부(22)에는 카트리지통체(10)의 모세관홀(14) 입구와 연통되도록 잉크용기(24)를 연결할 수 있는 잉크용기캡(25)과, 상기 걸림부(22)의 잉크용기캡(25) 내측에는 카트리지통체(10)의 모세관홀(14) 입구를 폐쇄하지 않으면서 모세관홀(14) 입구부위를 제외한 부분과 긴밀하게 밀착되고 잉크용기캡(25)의 통공(25a)과 연통되는 기밀유지부재(26)와, 상기 잉크용기캡(25)과 인접된 걸림부(22)에는 프린트 헤드(15)의 잉크분사노즐(16)로부터 흐를 수 있는 잉크를 흡수하면서 잉크분사노즐(16)의 손상을 방지하는 헤드보호부재(27)로 구성되어 있는 잉크카트리지용 잉크재충전구를 제공하는데 있다.

Description

잉크카트리지의 잉크재충전구

본 고안은 데스크 젯(desk-jet)계 잉크젯 프린터용 1회용 잉크카트리지에 잉크를 간단하고도 용이하게 재충전하여 계속 사용할 수 있도록 한 잉크카트리지의 잉크재충전구에 관한 것이다.

일반적으로, 잉크젯 프린터는 프린터 제작사마다 각기 다른 특징을 갖고 있다. 이러한 잉크젯 프린터중에서 미합중국의 휴렛-팩커드사(Hewlett Packard)의 데스크 젯500 시리즈 및 600 시리즈는 써어멀형(Thermal Type) 잉크젯 프린터이다.

이러한 잉크젯 프린터는 프린팅을 수행하는 핵심요소인 잉크분사노즐을 포함하는 프린트 헤드와, 잉크용기를 일체화하여 만든 프린트 카트리지를 사용하는 기종이다.

이러한 종래의 프린트 카트리지는 내부구조에 따라 폴리우레탄 스폰지 삽입식과, 자동압력조절식의 2가지로 분류되며, 상기 스폰지 삽입식은 프린트 카트리지의 내부에 잉크저장용의 폴리우레탄 스폰지 삽입부를 갖는 것을 말한다.

상기 프린트 카트리지중에서 폴리우레탄 스폰지 삽입식은 잉크를 용이하게 재충전하여 사용할 수 있으나, 이는 폴리우레탄 스폰지 내부에 잉크를 함침시켜 스폰지의 모세관현상을 이용하여 잉크의 토출압력을 일정하게 조절하는 것이므로 용적에 비해 잉크를 주입할 수 있는 용량이 적은 것이다.

그러나, 이러한 스폰지 삽입식의 프린트 카트리지는 잉크주입시 적정 주입량의 조절이 어렵고, 주입량이 과다할 경우 잉크가 삽입부 전체를 통하여 외부로 누설되어 카트리지 전체가 잉크로 얼룩질 뿐만 아니라 작업자나 주위 환경이 쉽게 잉크로 더러워진다. 또 대기중에 노출된 폴리우레탄 스폰지 부분의 잉크는 휘발 또는 증발되기 쉬워 그 손실을 방지할 수 없는 문제점이 있었다.

상기 자동압력조절식의 프린트 카트리지는 도 1에 나타낸 바와같이 카트리지통체(10) 내부에 잉크 토출압을 일정하게 유지하는 압력조절용 공기주머니(11)가 있고 상기 공기주머니(11)는 상단의 캡(12)의 에어홀(13)과 연통되어 있으며, 상기 카트리지통체(10)의 하단에는 압력보정을 위한 모세관홀(14)이 형성되어 있고 그 일측에는 잉크분사노즐(16)을 포함하는 프린트 헤드(15)가 마련되어 있다.

이러한 종래 자동압력 조절식의 프린트 카트리지는 정상적인 사용조건에서는 잉크가 전량 소모되어도 잉크분사노즐(16)을 포함한 프린트 헤드(15)의 성능은 그대로 유지되어 10회이상 잉크를 재충전하여 계속 사용할 수 있다.

그러나, 상기 자동압력 조절식의 프린트 카트리지는 최근에 잉크주입구가 없는 상태로 생산되므로 잉크분사노즐(16)을 포함한 프린트 헤드(15)의 성능은 그대로 유지되어 10회이상 잉크를 재충전하여 계속 사용할 수 있음에도 불구하고 카트리지통체(10) 내의 잉크가 완전히 소모되면 값이 비싼 프린트 카트리지 전체를 폐기하여야 했으며, 고가인 프린트 카트리지의 폐기처분으로 인하여 소비자 내지 사용자에게 경제적인 부담을 가중시키는 문제점이 있었다.

또 프린터 카트리지를 잉크젯 프린터로부터 분리하여 장시간 동안 사용하지 않는 경우에는 프린트 헤드(15)의 잉크분사노즐(16) 부분이 건조되면서 잉크분사노즐(16)이 막히게 되므로 잉크분사노즐(16)의 막힘을 방지할 수 없으며 이와같이 잉크분사노즐(16)이 막히면 잉크를 다 사용하지도 않은 상태에서 폐기하여야 하는 등의 문제점이 있었다.

본 고안의 목적은 상기한 바와같은 종래의 제반 폐단 및 문제점을 해결하기 위하여 연구 개발한 것으로서, 자동압력 조절식 프린트 카트리지에 잉크주입 또는 재충전작업이 용이하게 함과 아울러 잉크 재충전후 즉시 인자출력을 하여도 잉크의 번짐이 없어 깨끗한 인자출력이 가능하도록 한 잉크카트리지의 잉크재충전구를 제공하는데 있다.

본 고안의 다른 목적은 프린트 카트리지를 장기간 사용하지 않아 보관시 카트리지의 프린트 헤드 부분이 외부공기와 접촉됨을 차단하여 잉크분사노즐의 건조에 의한 손상을 방지할 수 있도록 한 잉크카트리지의 잉크재충전구를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 구현할 수 있도록 본 고안은 카트리지통체의 일측면과 캡 상단면 및 카트리지통체 하단의 헤드부분을 파지하도록 형성된 "ㄷ"자형의 고정몸체와, 상기 고정몸체의 일측단은 에어홀로 공기주입기를 주입할 수 있도록 일부분이 절개되고 그 일부분에 카트리지통체를 용이하게 결합 분리할 수 있도록 만곡형으로 형성된 탈착부와, 상기 고정몸체의 다른 일측단에는 카트리지통체의 모세관홀입구와 연통되도록 잉크용기를 연결할 수 있는 잉크용기캡과, 상기 잉크용기캡 내측의 고정몸체에는 카트리지통체의 모세관홀 입구를 폐쇄하지 않으면서 모세관 부위와 긴밀하게 밀착되고 잉크용기캡과 연통되는 기밀유지부재와, 상기 잉크용기캡과 인접된 고정몸체의 상단에는 프린트 헤드의 잉크분사노즐로부터 흐를 수 있는 잉크를 흡수하면서 잉크분사노즐의 손상을 방지하는 헤드보호부재로 구성되어 있는 잉크카트리지용 잉크재충전구에 그 특징이 있다.

상기 헤드보호부재는 잉크분사노즐이 건조되지 않도록 프린트 헤드의 잉크분사노즐 부분을 제외한 모든 부분이 밀착되게 홈이 형성된 고무로 되고 상기 기밀유지부재는 카트리지통체의 모세관홀 부분과 밀착되는 압정형으로 마련되어 프린트 카트리지 보관용으로 활용할 수 있는 잉크카트리지용 잉크재충전구에 그 특징이 있다.

도 1a, 도 1b는 종래의 전형적인 자동압력조절식 프린트 카트리지를 나타낸 사시도와 단면도,

도 2는 본 고안에 따른 잉크카트리지의 잉크재충전구를 나타낸 분리 사시도,

도 3a 내지 도 3c는 본 고안의 잉크재충전 과정을 설명하기 위해 나타낸 공정도,

도 4는 본 고안의 다른 실시례를 나타낸 사시도,

도 5는 본 고안의 재충전구를 이용하여 프린트 카트리지의 보관 상태에 대한 조립 단면도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10: 카트리지통체 11: 공기주머니 12: 캡

13: 에어홀 14: 모세관홀 15: 프린트 헤드

16: 잉크분사노즐 20: 고정몸체 21: 탈착부

22: 걸림부 23: 공기주입기 24: 잉크용기

25: 잉크용기캡 25a: 통공 25b: 나사부

26,260: 기밀유지부재 26a: 홀 26b: 삽입고정돌기

27,270: 헤드보호부재 27a: 홈 28a,28b: 격벽

이하에서 본 고안을 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명함으로써 본 고안의 구체적인 특징들이 보다 쉽게 이해될 것이다.

도 2는 본 고안에 따른 잉크카트리지의 잉크재충전구를 나타낸 분리 사시도이고, 도 3a 내지 도 3c는 본 고안의 잉크재충전 과정을 설명하기 위해 나타낸 공정도이다.

도면에 도시한 바와같이, 고정몸체(20)는 카트리지통체(10)의 일측면과 캡(12) 상단면 및 카트리지통체(10) 하단의 프린트 헤드(15) 부분을 파지하도록 일측단엔 탈착부(21)가 연장되고 다른 일측단엔 걸림부(22)가 연장되어 "ㄷ"자형으로 형성되어 있으며, 상기 고정몸체(20)의 탈착부(21)는 카트리지통체(10)의 에어홀(13)로 공기주입기(23)의 선단침부를 끼워 넣을 수 있도록 일부분이 절개되고 그 일부분에 카트리지통체(10)를 용이하게 결합 분리할 수 있도록 만곡형으로 형성되어 있다.

상기 고정몸체(20)의 걸림부(22)에는 카트리지통체(10)의 모세관홀(14) 입구와 연통되도록 잉크용기(24)를 연결할 수 있는 잉크용기캡(25)이 일체로 형성되어 있으며 그 내부에는 통공(25a)이 형성되어 있고 상기 통공(25a)의 후단에 잉크용기(24)와 긴밀하게 체결되는 나사부(25b)가 형성되어 있다.

상기 걸림부(22)의 잉크용기캡(25) 내측에는 카트리지통체(10)의 모세관홀(14) 입구를 폐쇄하지 않으면서 모세관홀(14) 부위와 긴밀하게 밀착되도록 홀(26a)이 형성되고 이 홀(26a)의 잉크용기캡(25)측의 통공(25a)과 연통되는 기밀유지부재(26)가 부착되어 있다.

상기 기밀유지부재(26)는 카트리지통체(10)의 모세관홀(14) 부위와 밀착되어야 하므로 강하고 부드러운 재료, 일례로 고무로 됨이 바람직하며, 상기 고정몸체(20)의 삽입홈(22a)에 끼워 용이하게 부착하기 위한 삽입고정돌기(26b)가 형성되어 있다.

상기 잉크용기캡(25)과 인접된 고정몸체(20) 하단의 걸림부(22)에는 프린트 헤드(15)의 잉크분사노즐(16)로부터 흐를 수 있는 잉크를 흡수하면서 잉크분사노즐(16)의 손상을 방지하는 헤드보호부재(27)가 형성되어 있다. 이 헤드보호부재(27)는 스폰지와 같이 잉크 흡수성이 우수하고 단시일내에 건조되는 다공성 패드가 바람직하다.

상기 잉크용기(24)는 선단의 연결부분이 잉크용기캡(25)의 통공(25a)에 긴밀하게 밀착되도록 뾰족하게 형성되면서 잉크용기캡(25)의 나사부(25b)에 체결되는 나사부가 형성되어 있고 그 몸통부분은 복원력이 뛰어나고 부드러운 재질의 수지로 됨이 바람직하다.

상기 잉크용기캡(25)은 고정몸체(20)의 걸림부(22)에 일체로 형성된 것으로 되어 있으나 걸림부(22)와 별도로 마련하여 착탈식으로 결합 분리가 가능케 제작하여도 무방하다.

공기주입기(23)는 통상의 주사기와 같이 원통형의 실린더와 이 실린더내에서 이동되면서 공기를 흡입하거나 주입할 수 있는 피스톤과, 상기 실린더의 선단에 카트리지통체(10)측 캡(12)의 에어홀(13)로 끼워지는 선단침부가 끼워져 있다

상기와 같이 구성된 본 고안의 잉크재충전구를 이용하여 프린트 카트리지에 잉크를 재충전하는 과정을 설명하고자 한다.

먼저, 고정몸체(20)의 걸림부(22)측에 카트리지통체(10) 하단을 걸은 상태에서 카트리지통체(10) 하단의 캡(12)이 탈착부(21)에 끼워지도록 고정몸체(20)를 향하여 밀어 넣으면 고정몸체(20)에 프린트 카트리지가 결합되게 된다.(도 3a 참조) 이때 걸림부(22)의 기밀유지부재(26)에는 카트리지통체(10) 하단의 모세관홀(14) 부분이 긴밀하게 밀착되고 헤드보호부재(27)에는 프린트 헤드(15) 부분이 밀착되어 있는 상태이다.

이러한 상태에서 고정몸체(20)의 걸림부(22)의 잉크용기캡(25)에 잉크용기(24)를 체결한 후 상기 걸림부(22)가 상부에 위치되도록 세운다음 잉크용기(24)의 몸통부분을 강하게 눌러준다. 이때 잉크용기(24) 내부의 잉크는 잉크용기(24)와 재충전하고자 하는 카트리지통체(10) 내부의 압력차이에 의하여 카트리지통체(10)로 소량이 이동하게 된다.(도 3b 참조)

잉크의 이동이 완료되면 잉크용기(24)에 가했던 힘을 제거하면 잉크용기(24)의 복원력에 의하여 잉크용기(24)와 카트리지통체(10) 내부의 압력차이가 발생하여 카트리지통체(10) 내의 공기가 잉크용기(24)로 이동하면서 복원된다. 이러한 동작을 수회 반복함으로써 잉크용기(24)내의 잉크 전량이 카트리지통체(10)에 재충전되게 되는 것이다.

이와같이 잉크의 재충전이 끝나면 다시 카트리지통체(10) 상단의 캡(12)이 상부에 위치되도록 세우고 공기주입기(23)의 선단침부를 에어홀(13)로 끼운 상태에서 카트리지통체(10) 내부의 공기주머니(11)에 2-3㏄의 공기를 주입하면 카트리지통체(10) 내부의 공기압이 조절되게 된다.(도 3c 참조) 이때 걸림부(22)의 잉크용기캡(25)에 체결된 잉크용기(24)를 분리하지 않고 그대로 유지시켜야만 카트리지통체(10) 내부의 잉크가 그 하단의 모세관홀(14)으로부터 누출됨을 방지한다. 또 이와같이 카트리지통체(10) 내부의 공기압조절이 완료될 때, 그 내부의 잉크가 잉크분사노즐(16)을 통해 소량이 누출되더라도 헤드보호부재(27)가 흡수한다.

이러한 상태에서 카트리지통체(10) 상단측 캡(12)의 에어홀(13)로부터 공기주입기(23)를 분리한 후 고정몸체(20)의 탈착부(21)를 밀음과 동시에 카트리지통체(10) 상단의 캡(12)을 당기면 고정몸체(20)로부터 프린트 카트리지가 분리되게 된다. 이와같이 분리시킨 프린트 카트리지를 곧바로 프린터에 장착하여 사용하더라도 할 수 있는 것이다.

도 4는 본 고안의 잉크재충전구에 대한 다른 실시례를 나타낸 도면으로서, 고정몸체(20)의 걸림부(22)에 카트리지통체(10) 하단의 모세관홀(14)과 프린트 헤드(15)를 정확한 위치로 안착시키는 격벽(28a,28b)이 형성된 것을 제외하고는 본 고안의 구성과 동일하다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 다른 실시례에 의하면, 프린트 카트리지를 고정몸체(20)의 격벽(28a,28b)내에 위치되게 끼워 장착하면 카트리지통체(10) 하단의 모세관홀(14)은 걸림부(22) 내측의 기밀유지부재(26)의 홀(26a) 내에 위치되고 프린트 헤드(15)는 헤드보호부재(27)에 유동없이 안착되므로 카트리지통체(10)의 어긋남이라든가 이탈을 방지하는 것이다.

도 5는 도 5는 본 고안의 재충전구를 이용하여 프린트 카트리지의 보관 상태에 대한 조립 단면도로서, 기밀유지부재(260)는 걸림부(22)의 잉크용기캡(25)과 연통된 통공(25a)에 끼워지고 모세관홀(14) 부위와 밀착되는 압정형으로 형성되어 있으며, 헤드보호부재(270)는 잉크분사노즐(16)이 공기와 접촉을 차단하여 건조되지 않도록 프린트 헤드(15)의 잉크분사노즐(16) 부분을 제외한 부분이 밀착되게 (27a)을 갖는 고무로 마련된 것을 제외하고는 본 고안의 구성과 동일하다.

상기와 같은 구성의 본 고안에 의하면, 프린터를 사용하다가 장기간 동안 사용 계획이 없어 프린트 카트리지를 보관하고자 할 때에는 고정몸체(20)의 걸림부(22)측 잉크용기캡(25)의 통공(25a)에 압정형 기밀유지부재(260)를 부착하고 카트리지통체(10)의 프린트 헤드(15)의 위치에는 고무로된 헤드보호부재(270)를 부착한 상태에서 잉크를 재충전할때와 마찬가지로 고정몸체(20)에 프린트 카트리지를 결합시켜 놓으면 프린트 헤드(15)의 잉크분사노즐(16)이 건조되지 않는 상태로 장기간 동안 보관할 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 바와같이 본 고안에 따른 잉크카트리지의 잉크재충전구에 의하면, 프린트 카트리지의 모세관홀을 통해 잉크주입 또는 재충전작업이 용이하게 함과 아울러 잉크 재충전후 카트리지통체 내부의 공기압을 조절한 후에 즉시 인자출력을 하여도 깨끗한 인자출력이 가능하게 되는 특유의 효과가 있다.

또 본 고안은 프린트 카트리지를 장기간 사용하지 않아 보관시 카트리지의 프린트 헤드의 잉크분사노즐 부분이 건조되지 않는 상태로 장기간 동안 보관할 수 있으므로 프린트 헤드의 잉크분사노즐이 손상되는 것을 방지할 수 있는 특유의 효과가 있다.

Claims (5)

1. 카트리지통체(10)의 일측면과 캡 상단면 및 카트리지통체(10) 하단의 프린트 헤드(15) 부분을 파지하도록 하단엔 탈착부(21)가 형성되고 상단엔 걸림부(22)가 형성되어 있는 "ㄷ"자형의 고정몸체(20)와,

   상기 고정몸체(20) 상단의 걸림부(22)에는 카트리지통체(10)의 모세관홀(14) 입구와 연통되도록 잉크용기(24)를 연결할 수 있는 잉크용기캡(25)과,

   상기 걸림부(22)의 잉크용기캡(25) 내측에는 카트리지통체(10)의 모세관홀(14) 입구를 폐쇄하지 않으면서 모세관홀(14) 입구부위를 제외한 부분과 긴밀하게 밀착되고 잉크용기캡(25)의 통공(25a)과 연통되는 기밀유지부재(26)와,

   상기 잉크용기캡(25)과 인접된 걸림부(22)에는 프린트 헤드(15)의 잉크분사노즐(16)로부터 흐를 수 있는 잉크를 흡수하면서 잉크분사노즐(16)의 손상을 방지하는 헤드보호부재(27)로 구성되어 있는 잉크카트리지용 잉크재충전구.
2. 제1항에 있어서, 상기 고정몸체(20)의 걸림부(22)에는 카트리지통체(10) 하단의 모세관홀(14)과 프린트 헤드(15)를 정확한 위치에 안착시키는 격벽(28a,28b)이 형성됨을 특징으로 하는 잉크카트리지의 잉크재충전구.
3. 제1항에 있어서, 상기 고정몸체(20) 하단의 탈착부(21)는 에어홀(13)로 공기주입기(23)의 선단침부를 끼울 수 있도록 일부분이 절개되고 그 일부분에 카트리지통체(10)를 용이하게 결합 분리할 수 있는 만곡형으로 형성됨을 특징으로 하는 잉크카트리지의 잉크재충전구.
4. 제1항에 있어서, 헤드보호부재(270)는 잉크분사노즐(16)이 공기와 접촉됨을 차단하여 건조되지 않도록 프린트 헤드(15)의 잉크분사노즐(16) 부분을 제외한 모든 부분이 밀착되게 홈(27a)을 갖는 고무로 되어 프린트 카트리지 보관용으로 활용할 수 있음을 특징으로 하는 잉크카트리지용 잉크재충전구.
5. 제1항에 있어서, 기밀유지부재(260)는 잉크용기캡(25)의 통공(25a)으로 끼워지고 카트리지통체(10)의 모세관홀(14) 부분과 밀착되는 압정형으로 마련되어 프린트 카트리지 보관용으로 활용할 수 있음을 특징으로 하는 잉크카트리지용 잉크재충전구.