KR200329681Y1 - 잉크충전기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 잉크충전기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 잉크젯 프린터의 카트리지를 재사용할 수 있도록 간단하고 쉽게 잉크를 충전(Refill)할 수 있게 한 잉크충전기에 관한 것이다. 이러한 본 고안은 잉크통에 수용된 잉크를 프린터용 카트리지에 충전(充塡)할 수 있도록, 잉크의 유로(流路)를 형성하는 흡입관부와 배출관부로 이루어진 잉크충전용호스, 그리고 3방향 커플링 연결관을 매개로 상기 잉크충전호스와 연락되는 인젝터(Injector), 상기 흡입관부와 배출관부에 각기 위치되게 설치되어 상기 인젝터의 작용으로 개방되거나 폐쇄되어 유동되는 잉크의 역류를 방지할 수 있도록 된 체크밸브(Check Valve)를 더 구비하여, 잉크를 잉크통으로부터 잉크 카트리지로 간편하고 청결, 신속하게 충전할 수 있게 한 잉크충전기에 관한 것이다.

Description

잉크충전기{A Divice for Refilling Ink}

본 고안은 잉크충전기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 잉크젯 프린터에 장착되어 사용되는 잉크 카트리지로 잉크를 충전하기 위해 인젝터에 의해 제어되는 체크밸브(Check Valve)를 흡입관부와 배출관부가 연락되는 위치에 각기 설치되게 하여, 잉크를 잉크통으로 부터 잉크 카트리지로 간편하고 청결, 신속하게 충전할 수 있게 한 잉크충전기에 관한 것이다.

일반적으로 컴퓨터에 사용하는 프린터의 종류로는 여러가지가 있으나, 값이 싸고 유지비가 적게 든다는 점에서 대체적으로 잉크 전용의 프린터를 많이 사용하고 있음은 주지된 사실이다.

이 때문에 이러한 잉크는 카트리지 형태로 구성한 케이스 내에 수용되게 하여 프린터에 쉽게 탈착할 수 있게 하고 있으며, 또한 잉크 카트리지 내에 잉크가 떨어지게되는 경우 사용자들로 하여금 주사기등과 같은 별도의 장치를 이용하여 잉크를 주입함으로써 잉크 카트리지를 재사용할 수 있도록 하고 있으며, 새 잉크 카트리지를 구입하는 것보다 비용 면에서 저렴하기 때문에 현재 많이 이용되고있는 추세이다.

그러나 잉크 카트리지에 잉크를 리필하기 위해 별도의 주사기를 이용해야 됨으로 사용이 번거로운 단점이 있었다. 잉크가 채워진 주사기를 구입한 뒤 주사바늘을 잉크 카트리지에 꽂아 주사를 놓는 것과 같은 방법으로 손잡이를 눌러 잉크가 잉크 카트리지에 들어가도록 해야 되는데, 이때 잉크가 밖으로 흐를 우려가 있을뿐만 아니라 그 주입이 번거롭다는 단점이 있었다.

따라서 본 고안은 잉크충전기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 잉크젯 프린터에 장착된 잉크 카트리지에 잉크를 충전하기 위해 인젝터에 의해 개폐되는 체크밸브(Check Valve)를 흡입관부와 배출관부에 각기 위치되게 설치하여 연락되게 이루어진 잉크충전용호스를 구비하여, 잉크를 잉크통으로 부터 잉크 카트리지 내로 신속 간편한 방법으로 청결하게 충전할 수 있도록 한 잉크충전기를 제공하는데 있다.

이러한 본 고안은 잉크통에 수용된 잉크를 프린터용 카트리지에 충전(充賑)할 수 있게한 잉크 충전기에 있어서, 상기 잉크통에 수용된 잉크와 상기 카트리지가 연락되게 유로(流路)를 형성해 주며, 상기 잉크통으로 삽입되는 흡입노즐이 탈착되게 설치된 흡입관부와 상기 카트리지로 삽입되는 주입노즐이 탈착되게 설치된 배출관부로 이루어진 잉크충전용호스; 상기 잉크충전용호스에 연락되게 접속되어 상기 잉크통의 잉크를 상기 흡입관부를 통해 흡입후, 배출관부를 통해 상기 카트리지로 강제 주입하게 하는 피스톤과 실린더로 이루어진 잉크 주입용 인젝터(Injector); 및 상기 인젝터로 하여금 잉크를 흡입하여 카트리지로 배출되게 되도록 상기 흡입관부와 배출관부가 각각 연락되게 설치되어 상기 인젝터의 작용으로 개방되거나 폐쇄되도록 된 체크밸브들을 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 상기 잉크충전기는 3방향 커플링 연결관을 더 구비하고, 상기 흡입관부는 배출관부와 상기 인젝터와 연락되게 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 주입노즐은 선단부가 폐쇄되고 그 양단에 외부로 개구4된 주입공이 형성된 잉크주입로를 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 잉크통의 상단 모서리 부위에는 일면이 경사지게 형성되고, 그 개구는 파열 가능한 부재로 된 덮개가 더 설치된 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 고안에 따른 잉크충전기의 설치 상태를 나타낸 정면도,

도 2은 본 고안에 따른 잉크충전기의 부분 확대 단면도,

도 3a내지 3d는 본 고안의 일부 구성요소에 대한 변형 실시예를 나타낸 도면,

도 3d는 도 1의 ‘A ’에 대한 확대 단면도,

도 4a내지 4b는 본 고안에 따른 잉크충전기의 작동상태를 나타낸 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 잉크충전기 126A,126B : 제1,2체크밸브

110: 잉크충전용호스 127 : 3방향 커플링 연결관

120 : 흡입관부 130 : 잉크통

122 : 배출관부 134 : 경사부

124 : 흡입노즐 136a,136b : 덮개

125 : 주입노즐 140 : 인젝터

125b : 주입공 142 : 실린더

125a : 잉크주입로 144 : 피스톤

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 잉크충전기의 보다 바람직한 일실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 잉크충전기의 설치 상태를 나타낸 정면도, 도 2는 본 고안에 따른 잉크충전기의 부분 확대 단면도, 도 3a내지 3d는 본 고안의 일부 구성요소에 대한 변형 실시예를 나타낸 도면, 도 3d는 도 1의 ‘A ’에 대한 확대 단면도이다.

도면 표시와 같이, 본 고안에 따른 잉크충전기(100)는 잉크통(130)으로부터 잉크가 흘림없이 깔끔하고 간단하게 프린터의 잉크 카트리지(150)로 이동되어 충전될 수 있도록 역류방지용 제1,2체크밸브(Check Valve)(126A,126B)가 각기 일대일로 위치되게 설치된 흡입관부(120)와 배출관부(122)가 3방향 커플링 연결관(127)을 통하여 연락되는 잉크충전용호스(110)를 구비하도록 하고, 이를 제어할 수 있도록 된 별도의 인젝터(140)를 포함하고 있다.

이러한 본 고안은 먼저, 통상의 잉크젯 프린터의 카트리지(150)에 충전될 잉크가 이미 수용된 혹은 수용될 잉크통(130)을 구비하고 있다. 이러한 잉크통(130)은 잉크가 채워질 소정의 수용 공간을 갖으며, 그 상단으로는 외부로 개방되게 형성된 개구(132)가 사출성형되어져 있다.

바람직하게는 상기 개구(132)는 알루미늄 박막이나 고무등과 같이 외부로 부터 가해지는 일정의 힘에 의해 쉽게 뚫릴 수 있는 즉, 파열 가능한 재질의 덮개(136a,136b)가 그 개구의 상단으로 더 설치되게 하여 외부와 상기 잉크통(130)의 내부를 최대한 차단되게 함이 좋다. 이는 대기압으로의 노출을 방지하여 수용된 잉크가 증발됨을 방지해 주고 상기 잉크통(130)이 넘어질 경우에 잉크가 쏟아지는 것을 최소화 할 수 있다는 효과가 있다.

특히, 고무와 같은 재질의 덮개(136b)는 개구(132)가 형성된 부위의 외주면을 감싸듯 설치되게 함이 좋다.(도 3d 참조)

아울러, 상기 잉크통(130)은 그 상부의 어느 일측면으로는 절개된 듯한 경사부(134)가 더 형성됨이 좋다. 이는 사람이 직접 이 잉크통(130)을 손으로 파지한 후 그 내부에 수용된 잉크를 어딘가에 예컨데, 일반적인 용기에 부어서 사용해야 할 경우 통상의 잉크통은 사각 모양이어서 그 모서리 부분이 쉽게 용기에 닿게 되어 외부로 쉽게 쏟아지는 실수를 많이 저지르게 되는데, 본 고안에 따른 잉크통(130)은 그 경사부(134)가 형성되어져 있음으로 인하여 상기의 실수를 사전에 방지할 수 있도록 해준다.

이러한 잉크통(130)은 그 상단의 개구(132)로 잉크와 같은 유체(流體)가 흐를 수 있도록 된 잉크충전용호스(110)와 연결되어 상기의 카트리지(150)와 연통(連通)되게 된다.

우선, 상기 잉크충전용호스(110)는 흡입관부(120)와 배출관부(122)를 포함하고 있는데, 상기 흡입관부(120)에는 그 일단으로 탈착되게 된 흡입노즐(124)을 갖는다. 이러한 흡입관부(120)는 상기 잉크통(130)의 개구(132)을 관통하여 혹은 개구(132)을 외부와 단절되게 덮고 있는 덮개(136a,163b)을 뚫으면서 관통하여 이 잉크통(130)의 안으로 수용되어 있는 잉크가 외부로 펌핑(Pumping)될 수 있는 유로(流路)를 마련해 준다. 또한, 상기 배출관부(122)는 후술하는 인젝터(1120)와 제1,2체크밸브(126A,126B)의 작동으로 인하여 상기 흡입관부(120)를 통해 펌핑된 잉크가 상기 카트리지(150)로 안내되는 유로(流路)를 마련해준다. 이러한 배출관부(122)는 그 단부로 즉, 상기 카트리지(150)의 잉크 주입구(152)에 직접 끼움되어 잉크가 주입되게 하는 주입노즐(125)이 탈착되게 결합되어져 있다.

또, 상기 주입노즐(125)에는 상기 배출관부(122)와 상기 카트리지(150)의 잉크 주입구(152)와의 내부로 연락되며 끝단이 외주면 양측방향으로 주입공(125b)이 형성된 잉크주입로(125a)가 형성되도록 함이 좋다. 이는 상기 카트리지(150)의 내부로 삽입된 후에 그 내장된 스폰지등과 같은 것에 막히어 잉크가 분사되지 못하는 현상을 제거하여 신속히 잉크의 주입을 할 수 있도록 하기 위함이다.( 도 3d 참조)

이러한 흡입관부(120)와 배출관부(122)에는 각각 제1,2체크밸브(126A,126B)가 끼움되게 된다. 상기 제1,2체크밸브(126A,126B)는 이미 잘 알려진 기술로서, 유체를 한방향으로 흐르게 하는 밸브로서, 스프링에 의해서 개폐되는 작동편을 오리피스(Orifice) 즉, 유체가 분출되는 구멍의 위치에 설치하여 역방향으로 유체가 흐르지 않게 하여 밸브가 자력(自力)으로 개폐되도록 한 것이다. 이 제1,2체크밸브(126A,126B)의 구성 및 작동은 도 4a내지 4b의 설명시 좀더 상세하게설명하기로 한다.

이처럼, 흡입관부(120)와 배출관부(122)에 각각 끼움된 상기 제1,2체크밸브(126A,126B)들은 T자형의 중공부를 갖는 3방향 커플링 연결관(127)에 끼움되게 연결되는데, 이러한 3방향 커플링 연결관(127)은 바로 상기 흡입관부(120)와 배출관부(122)를 연락되게 하여 잉크충전용호스(110)를 형성하도록 하여서 상기 잉크통(130)과 카트리지(150)를 연통되게 해준다. 이와같은 3방향 커플링 연결관(127)은 그 형상에 제한이 없어서 T자형 뿐만 아니라 Y자형 등의 다양한 형상으로 제작될 수 있다.

물론, 상기 3방향 커플링 연결관(127)과 제1,2체크밸브(126A,126B)들이 일체로 형성되어 흡입관부(120)와 배출관부(122)가 연락되게 할 수 도 있다.(도 3a 참조)

또, 상기 3방향 커플링 연결관(127)으로는 인젝터(140)가 끼움되게 연결된다. 이 인젝터(140)는 일측으로는 완전 개방된 원추형의 중공구조(146)를 형성하는 실린더(142)와 실린더(142)의 내경 즉, 내측면에 밀착되어 외부로 부터 가해지는 힘 이를테면, 손으로 누르는 힘에 의해 실린더(142)를 따라서 수직이나 좌우로 움직이면서 밀폐된 소정의 수용실(148)를 형성되게 하는 원통체의 피스톤(144)으로 이루어져 있다. 아울러 실린더(142)의 타측으로는 상기 3방향 커플링 연결관(127)과 상기 인젝터(140)가 연락되도록 일체 돌출된 단공부(短空部)(147)로 이루어져 있다.

또, 도 3b에 도시된 바와 같이 상기 인젝터(140)는 그 단공부(147)와 3방향커플링 연결관(127), 그리고 제1,2체크밸브(126A,126B)가 일체로 되게 형성 제작되어 적용될 수 있음은 물론이다.

상기한 구성으로 이루어진 본 고안에 따른 잉크충전기(100)의 작동상태를 도 4a내지 4b를 참조하여 상세하게 설명한다.

도 4a내지 4b는 본 고안에 따른 잉크충전기의 작동상태를 나타낸 도면이다.

도 4a는 최초에 인젝터(140)로부터 피스톤(144)을 잡아당기면서 잉크통(130)에 수용된 잉크를 펌핑(Pumpping)하는 상태를 나타내고 있다.

이처럼, 상기 잉크통(130)에 일정량의 잉크가 채워져 있는 상태에서 인젝터(140)의 내경에 밀착되는 크기로 형성되어져있는 피스톤(144)이 외부를 향하여 당겨지는 힘에 의해서 상기 실린더(142)의 내측으로 소정의 면적으로 이루어지는 밀폐된 수용실(148)를 형성하게 된다. 이처럼 형성된 수용실(148)는 밀폐되어 있다가 확장됨으로 인하여 단위면적당 입자의 수가 갑자기 감소하게 됨으로 인하여 수용실(148)내의 압력이 낮아지게 된다. 이러한 이유로 3방향 커플링 연결관(127)에 인접된 위치상의 분자가 상기 수용실(148)쪽으로 이동되면서 낮아진 압력과의 균형을 유지하려고 한다.

이때, 상기 제1체크밸브(126A)의 제1작동편(128a)은 제1스프링(129a)으로 인해 지지되는 힘으로 흡입관부(120)와 3방향 커플링 연결관(127)을 서로 차단되게 하고 있는 상태에서 상기 3방향 커플링 연결관(127)에 인접된 위치상의 입자들이 수용실(148) 방향으로 이동되면서 수용실(148)와 3방향 커플링 연결관 내의 압력은 균형을 이루게 됨으로 인하여 흡입관부(120)의 압력은 다시 상대적으로 3방향 커플링 연결관(127)에 비해 높아지게 되어 이 흡입관부(122)로 부터의 압력이 상기 제1작동편(128a)을 지지하는 제1스프링(129a)의 힘보다 크게 되어 결국은 상기 제1작동편(128a)을 밀고 개방되게 하여 일정한 제1유동틈(123a)을 형성하게 되어 잉크통(130)에 수용된 잉크가 펌핑되게 된다.

이와는 반대로 배출관부(122)에 위치된 제2체크밸크(126B)의 제2작동편(128b)은 상기 인젝터(140)에서 잡아 당기려는 압력과 같은 방향으로 제2스프링(129b)이 상기 제2작동편(128b)을 지지하려는 힘과 일치하여 오히려 더욱 단단히 닫히게 된다.

따라서, 결국은 제1,2체크밸브(126A)의 열림과 동시에 체크밸브(126B)가 닫히게 되어 상기 잉크통(130)에 수용된 잉크는 상기 배출관부(122)로의 유입됨이 없이 한 방향으로만 유동되게 되어 상기의 피스톤(144)의 이동으로 형성된 수용실(148)내로 채워지게 되고, 이 실린더(142)가 꽉차게 되면 압력이 균형 상태에 이르게 되어 상기 피스톤(144)이 다시 운동하지 않는 한 이 상태가 지속되게 된다.

도 4b는 도 4a의 작동상태에서 다시 피스톤(144)을 수용실(148)방향으로 밀면서 상기 카트리지(150)내로 잉크가 주입되는 상태를 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이, 다시 인젝터(140)의 피스톤(144)이 수용실(148)의 공간을 좁혀가면서 하향하게 되면 다시 수용실(148)내에 수용된 잉크가 다시 3방향 커플링 연결관(127)를 통하여 밀려나가게 됨으로 인하여 큰 유압이 발생되어 열려있던 흡입관부(120)의 제1작동편(128a)은 그 유압에 의해서 다시 닫히게 된다. 반면에, 이유압은 제2체크밸브(126B)의 개폐를 제어하는 제2작동편(128b)을 지지해 주는 제2스프링(129b)의 힘보다 더 크게 작용되어 이 제2작동편(128b)을 열리게 하여 제2유동틈(123b)을 형성하게 되고, 이 개방된 제2유동틈(123b)을 통하여 상기 흡입관부(120)을 통하여 유입되었던 잉크가 다시 배출관부(122)를 경유하여 주입노즐(125)의 잉크주입로(125a)를 통해 상기 잉크 카트리지(150)의 내부로 흘러 들어가게 된다.

또한, 본 고안은 구성은 반드시 빈 카트리지(150)에 잉크를 충전하는 용도로뿐만 아니라 잉크가 들어있는 카트리지로부터 예컨데, 칼라 잉크처럼 불균형적으로 특정 색상만을 사용하는 빈도가 높은 경우에 그 남아 있는 정도를 알기 위해서, 혹은 잉크를 보존하면서 고장난 카트리지만을 교환시에 상기 흡입관부(120)와 배출관부(122)이 위치를 교체하여 혹은, 카트리지와 잉크통의 위치를 바꾸어서 카트리지로부터 잉크를 다시 배출시키는 용도로도 사용될수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 의하면, 역류방지용 체크밸브를 갖는 잉크충전용호스를 구비하여서 잉크통으로부터 잉크가 넘쳐나서 주변으로 흘러내리는 것을 방지할 수 있음으로 인하여 잉크의 흘림없이 깔금하고 간단하게 프린터용 카트리지 내부로 정확하게 주입될 수 있게 하는 효과가 있다. 또한, 주입노즐의 선단부가 폐쇄되고 그로 부터 이격된 위치상의 양단에 외부로 개구된 주입공이 형성된 잉크주입로는 카트리지 내의 스폰지 등과 같은 이물질에 걸림없이 안전하게 잉크를 충전할 수 있게 하는 부수적인 효과도 있다. 아울러, 잉크탱크와 흡입관부가수밀되게 탈착될 수 있어서 운반이나 보관중에도 잉크가 누출된 우려가 없어서 편안하고 자유로운 형태로 주입을 할 수 있게 해준다.

Claims (4)

1. 잉크통에 수용된 잉크를 프린터용 카트리지에 충전(充塡)할 수 있게한 잉크 충전기에 있어서,

   상기 잉크통에 수용된 잉크와 상기 카트리지가 연락되게 유로(流路)를 형성해 주며, 상기 잉크통으로 삽입되는 흡입노즐이 탈착되게 설치된 흡입관부와 상기 카트리지로 삽입되는 주입노즐이 탈착되게 설치된 배출관부로 이루어진 잉크충전용호스;

   상기 잉크충전용호스에 연락되게 접속되어 상기 잉크통의 잉크를 상기 흡입관부를 통해 흡입후, 배출관부를 통해 상기 카트리지로 강제 주입하게 하는 피스톤과 실린더로 이루어진 잉크 주입용 인젝터(Injector); 및

   상기 인젝터로 하여금 잉크를 흡입하여 카트리지로 배출되게 되도록 상기 흡입관부와 배출관부가 각각 연락되게 설치되어 상기 인젝터의 작용으로 개방되거나 폐쇄되도록 된 체크밸브들을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크충전기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 잉크충전기는 3방향 커플링 연결관을 더 구비하여, 상기 흡입관부와 배출관부가 상기 인젝터와 연락되게 연결되는 것을 특징으로 하는잉크 충전기.
3. 제 1항에 있어서, 상기 주입노즐은 선단부가 폐쇄되고 그 양단에 외부로 개구된 주입공이 형성된 잉크주입로를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크충전기.
4. 제 1항에 있어서, 상기 잉크통의 상단 모서리부위에는 일면이 경사지게 형성되고, 그 개구는 파열 가능한 부재로 된 덮개가 더 설치된 것을 특징으로 하는 잉크충전기.