KR200344546Y1 - 잉크 자동 정량 충전기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 충전할 량만큼 잉크충전기에 설치된 디스플레이어에 설정을 하고 스타트 버튼을 누르면 잉크통에 부착된 펌프모터의 구동으로 잉크가 설정치 만큼 잉크 카트리지로 이송되는데, 처음 다쓴 카트리지의 최초 중량으로 시작하여 서서히 잉크가 이송되는 양만큼 중량이 증가하여, 설정치 양만큼 도달이 되면 자동으로 펌프모터가 정지되는 장치로서, 요구되는 중량의 설정치만 변경하여 수많은 기종(즉, 계속해서 신제품이 개발되어져 나옴)의 다른 잉크 카트리지에도 적용 가능한 잉크충전기를 제안한다.

Description

잉크 자동 정량 충전기{ink charger}

본 고안은 잉크-젯 프린터용 잉크 카트리지의 잉크 충전장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 잉크 카트리지의 중량을 감지하여 다쓴 잉크 카트리지에 자동으로 정량 충전할 수 있는 잉크충전기에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 컴퓨터에 사용하는 프린터의 종류로는 여러 가지가 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 떨어지게 되는 경우 사용자들로 하여금 주사기 등과 같은 별도의 장치를 이용하여 잉크를 주입함으로써 잉크 카트리지를 재 사용할 수 있도록 하고 있으며, 새 잉크 카트리지를 구입하는 것보다 비용 면에서 저렴하기 때문에 현재 많이 이용되고 있는 추세이다.

그러나 잉크 카트리지에 잉크를 리필하기 위해 별도의 주사기를 이용해야 됨으로 사용이 번거로운 단점이 있었다. 즉, 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.

또한 잉크 카트리지에 잉크를 재충전하기 위하여 별도의 충전장치가 사용되기도 하는데, 이러한 잉크 충전장치는 카트리지에 잉크를 주입시 선행되어지는 많은 번거로운 작업들을 거친 이후에도 적정 주입량의 조절이 어려울 뿐만 아니라 주입량이 과다할 경우 잉크가 외부로 누설되어 카트리지 전체가 얼룩이지게 되고 작업환경 역시 쉽게 더럽혀지는 문제점이 있었다.

특히 위와 같은 종래의 잉크 자동 충전장치는 흑백용과 칼라용 두 가지로 구분되어져 있고, 또한 잉크 카트리지를 장착한 후 노즐로 충전하므로서 별도의 브라켓이 필수적인데 기계출시 시점의 잉크카트리지의 대표적인 것만 잉크 카트리지 브라켓을 만들어 충전이 가능하도록 되어 있으므로 잉크 카트리지의 신제품 출하시 별도의 잉크 카트리지 브라켓을 추가하여야 하며, 또한 기종에 따라선 아예 업그레이드가 안되는 제품도 많이 있었다.

따라서 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 목적은 잉크 카트리지의 중량을 감지하여 다쓴 잉크 카트리지에 자동으로 정량을 충전할 수 있는 잉크충전기를 제공함에 있다.

본 고안의 다른 목적은 잉크 카트리지의 종류, 즉 형상 및 구성에 관계없이충전할 수 있도록 구성한 잉크충전기를 제공함에 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 흑백 잉크 카트리지와 칼라 잉크 카트리지에 관계없이 모든 종류의 잉크 카트리지에 잉크(흑백 또는 칼라)를 재충전할 수 있는 잉크충전기를 제공함에 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 가정용 AC 220V 전압과 차량용 DC 12V 전압을 겸용으로 사용할 수 있도록 구성한 잉크충전기를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 수용부와 안착부를 가지는 본체프레임으로 구성되고, 상기 수용부에는 다수개의 잉크통들이 채워지고, 상기 잉크통에는 상기 잉크 카트리지의 주입구에 삽입되는 바늘이 부착된 튜브가 연결되며, 상기 안착부에는 전자저울이 장착되고, 상기 전자저울에는 측정값이 표시되는 제1 디스플레이어와 연결되며, 상기 제1 디스플레이어의 일측에는 상기 잉크 카트리지의 메뉴얼에 기재된 카트리지의 총중량 값을 설정할 때 상기 중량값을 표시하는 제2 디스플레이어가 설치되며; 상기 제2 디스플레이어와 연결되어 상기 메뉴얼에 기재된 잉크 카트리지의 총중량 값을 설정하는 업/다운 스위치와, 상기 잉크 카트리지에 잉크가 충전되도록 펌프를 구동시키는 스타트 스위치와, 상기 각각의 잉크통에 저장된 잉크의 색상을 선택하는 선택 스위치 및 상기 펌프의 속도를 제어하는 속도조절스위치와, 상기 각 스위치들의 스위칭 신호에 응답하여 이에 해당하는 제어신호를 출력하여 각 장치들을 작동시키는 제어부로 구성함을 특징으로 한다.

도 1은 본 고안의 바람직한 일 실시 예에 따른 자동 리필 잉크 정량 충전기의 외부 구성을 나타낸 도면.

도 2는 도 1에서 도시하고 있는 잉크 자동 정량 충전기의 상세구성을 보이고 있는 도면.

도 3은 도 1에서 도시하고 있는 자동 리필 잉크 정량 충전기의 회로구성을 블럭으로 나타낸 도면.

도 4a와 도 4b는 도 1에서 도시하고 있는 스위치 패널의 구성을 보인 도면.

도 5는 도 2에서 도시하고 있는 잉크통 및 펌프모터의 상세구성을 나타낸 도면.

도 6a와 도 6b는 도 1과 도 5에서 도시하고 있는 잉크 자동 정량 충전기의 동작상태를 보이고 있는 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 잉크 자동 정량 충전기 20: 차량용 시거잭

22: 가정용 소켓 24: 잉크통

26: 펌프 36: 전자저울

38: 제1 디스플레이어 40: 제2 디스플레이어

42: 업/다운 스위치 44: 스타트 스위치

46: 선택 스위치 48: 속도조절스위치

50: 절환스위치 100: 제어부

102: AC→DC 전원부 104: 차량용 배터리

이하 본 고안의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

후술될 상세한 설명에서는 상술한 기술적 과제를 이루기 위해 본 고안에 있어 한 개의 대표적인 실시 예를 제시할 것이다. 그리고 본 고안으로 제시될 수 있는 다른 실시 예들은 본 고안의 구성에서 설명으로 대체한다. 도면 상에서 동일한 도면부호는 동일한 요소를 지칭한다.

본 고안에서는 잉크탱크 옆에 부착된 펌프모터의 구동력에 의해 잉크가 자동으로 이송되어 잉크 소모가 끝난 잉크 카트리지에 상기 이송된 잉크를 자동으로 정량을 충전할 수 있도록 구성한 잉크충전기를 제안하며, 바람직하게는 충전할 량만큼 잉크충전기에 설치된 디스플레이어에 설정을 하고 스타트 버튼을 누르면 잉크가 설정치 만큼 잉크 카트리지로 이송되는데, 처음 다쓴 잉크 카트리지의 최초 중량으로 시작하여 서서히 잉크가 이송되는 양만큼 중량이 증가하여, 설정치 양만큼 도달이 되면 자동으로 정지되는 장치로서, 요구되는 중량의 설정치만 변경하여 수많은 기종(즉, 계속해서 신제품이 개발되어져 나옴)의 다른 잉크 카트리지에도 적용 가능한 잉크충전기를 제안하고자 한다.

특히 본 고안의 잉크충전기에 있어서, 기존의 자동잉크충전기는 흑백만 충전 가능하며 또한 기계 출시될 당시의 카트리지만 충전 가능하고 잉크 카트리지 신제품 출고시 새로운 브라켓을 추가 설치해야만 충전 가능한데 반해, 본 고안은 흑백뿐만 아니라 칼라 잉크 카트리지 및 신제품까지 전부 충전 가능하도록 보완된 혁신적인 제품이며 또한 AC-DC Power Supply를 내장하여 가정용 AC 220V 전압과 차량용 DC 12V 전압 겸용으로 사무실은 물론 차량 출장 충전까지 가능한 획기적인 잉크충전기임을 알 수 있다. 한편 이러한 특징을 가지는 잉크충전기의 상세구성은 후술하는 도면들의 설명에 의해 용이하게 이해될 것이다.

도 1은 본 고안의 실시 예에 따른 자동 리필 잉크충전기의 외형을 보이고 있는 도면이다. 상기 도 1에서는 펌프모터가 장착된 6개의 잉크통이 내장된 스틸재질의 본체프레임과 이 본체프레임의 내부에는 컨트롤 기판이 설치되어 있고 외부에는 각종 컨트롤 스위치들이 부착되어 있으며 또한 상기 본체프레임의 앞쪽에는 잉크 카트리지의 중량을 감지하는 전자저울 및 디스플레이어가 설치된 잉크충전기를 도시하고 있다.

상기 도 1을 참조하면, 본 고안의 잉크충전기(10)는 후방으로는 내부가 비어있으며 전방으로는 단이져 형성된 본체프레임(12)과, 상기 본체프레임(12)에는 후방의 빈 공간에 잉크통(24)이 채워질 때 커버(cover) 역할을 하는 덮개프레임(16)이 설치되고, 상기 덮개프레임(16)에는 투명한 재질의 커버(14)가 경첩(18)에 의해 부착되어진다. 이때 상기 커버(14)의 정면에는 손잡이(14a)가 부착되어 있다. 또한 전술한 본체프레임(12)의 일측면에는 본 고안의 잉크충전기(10)를 사무실과 차량 겸용으로 사용할 수 있도록 차량용 시거잭(20)과 사무실용 소켓(22)으로 구성된 전원 케이블이 설치된다.

한편, 상기 본체프레임(12)의 전방에는, 바람직하게는 단이져 있는 부분에는 본 고안의 주요 구성요소인 각종 부품들이 설치되어 있으며, 이러한 구성은 도 2와 도 3의 상세설명에 의해 용이하게 이해될 것이다.

도 2와 도 3은 상기 도 1에서 도시하고 있는 잉크충전기의 상세구성을 도시한, 바람직하게는 프린터용 잉크 카트리지의 중량을 감지하여 다쓴 잉크 카트리지에 자동으로 정량 충전하는 장치의 구성을 도시한 도면이다.

상기 도 2를 참조하면, 위와 같이 구성된 본체프레임(12)에는 내부가 비어있는 수용부(12c)가 형성되고, 이 수용부(12c)에는 잉크가 담겨져 있는 잉크통(24)들이 채워지게 된다. 상기 수용부(12c)의 정면에는 다수개의 구멍들, 바람직하게는 위/아래에 각각 6개의 구멍(12a,12b)들이 형성된다. 이때 상기 구멍(12b)에는 수용부(24)에 채워져 있는 각각의 잉크통(24)과 연결된 튜브(30)가 외부로 빠져나올 수 있도록 하는 구멍들이고, 상기 구멍(12a)은 각각의 튜브(30)에 부착된 바늘(34)들이 삽입 고정되는 구멍들이다. 한편 상기 잉크통(24)의 상세 구성은 후술하는 도 5의 설명에 의해 용이하게 이해될 것이다.

또한 전술한 본체프레임(12)의 안착부(12d)에는 전자저울(36)이 장착되어 있으며, 이 전자저울(36)은 잉크 카트리지(A) 자체의 중량을 측정한다. 이때 상기 전자저울(36)은 제1 디스플레이어(38)와 연결되어 있으며, 상기 전자저울(36)의 측정값을 작업자가 읽을 수 있도록 한다. 상기 제1 디스플레이어(38)의 일측에는 잉크 카트리지의 메뉴얼에 기재된 카트리지(A)의 총중량(FINAL SETTING) 값을 설정할 때 상기 중량값을 표시하는 제2 디스플레이어(40)가 설치된다. 이때 상기 메뉴얼은 표 1에 나타낸 바와 같다.

또한 상기 제2 디스플레이어(40)의 일측 및 전술한 전자저울(36)의 일측에는 다수개의 스위치들이 설치되어 있으며, 상기 스위치들의 상세구성은 하기의 설명에의해 용이하게 이해될 것이다.

즉, 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이 업/다운 스위치(42)는 메뉴얼에 기재된 잉크 카트리지(A)의 총중량을 설정하는 스위치로서, 업(UP) 스위치(42a)와 다운(DOWN) 스위치(42a)로 구성된다. 스타트(START) 스위치(44)는 상기 업/다운 스위치(42)의 일측에 설치되고 스위칭에 따라 잉크 카트리지(A)에 잉크가 충전되도록 펌프(26)를 구동시키는 역할을 한다.

선택스위치(46)는 도 2와 도 4a에 도시한 바와 같이 잉크통(24)에 저장된 잉크의 색상을 선택하는, 바람직하게는 흑백을 나타내는 PIG Ⅰ과 PIG Ⅱ, DYE 및 칼라색상을 나타내는 시안(Cyan)과 마젠타(Magenta) 및 노랑(Yellow)을 선택하는 스위치이다. 속도조절 스위치(48)는 후술하는 펌프(26)의 속도를 제어하는, 즉 1단계부터 6단계까지 모터의 속도를 조절하여 펌프(26)를 가동(또는 작동)시키는 스위치이다.

또한 절환스위치(50)는 잉크충전기(10)를 온/오프시키는 스위치로서, 바람직하게는 도 1에 도시한 바와 같이 차량용 시거잭(20)을 이용하여 차량 출장용으로 잉크충전기(10)를 사용할 것인가 또는 사무실용 소켓(22)을 이용하여 사무실용으로 잉크충전기(10)를 사용할 것인가를 선택하는 스위치이다.

이때 상기 절환스위치(50)에는 도 3에 도시한 바와 같이 AC→DC 전원(이하 "AC→DC Power Supply"이라 함)(102)과 차량용 배터리(104)가 연결되어 있으며, 상기 AC→DC Power Supply(102)는 외부로부터 공급되는 AC 220V의 전압을 DC 12V로 변환시켜 각 기기로 공급하는 역할을 한다. 또한 상기 차량용 배터리(104)는 전술한 차량용 시거잭(20)에 연결되어 DC 12V의 전압을 각 장치로 전원을 공급한다.

도 3에 도시한 제어부(이하 "CPU"라 함)(100)는 전술한 바와 같은 각 스위치들의 스위칭 신호에 응답하여 이에 해당하는 제어신호를 출력하여 각 장치들을 작동시키는 역할을 하며, 이러한 CPU(100)의 제어방법은 후술하는 도 6a와 도 6b의 상세설명에 의해 용이하게 이해될 것이다.

한편, 앞에서 언급한 잉크통(24)은, 바람직하게는 본체프레임(12)의 수용부(12c)에 채워져 있는 잉크통(24)들은 도 5에 도시한 바와 같은 구성을 하고 있다.

상기 도 2와 도 5를 참조하면, 잉크통(24)은 플라스틱 재질로 성형되고 내부에는 각종 잉크가 담겨져 있으며, 통상의 뚜껑(24a)과 손잡이(22b)로 구성된다. 한편 본 고안에서는 흑백잉크인 "PIG Ⅰ, DYE, PIG Ⅱ"가 담겨져 있는 3개의 흑백 잉크통(24)과 칼라잉크인 "시안(Cyan), 마젠타(Magenta), 노랑(Yellow)"이 담겨져 있는 3개의 잉크통(24)들이 잉크충전기(10)의 수용부(12a)에 채워진다.

또한 상기 잉크통(24)의 일측단에는 펌프(26)가 부착되어 있으며, 상기 펌프(26)는 잉크통(24)에 담겨져 있는 잉크를 전자저울(36)에 놓여져 있는 잉크 카트리지(A)에 충전시키는 역할을 한다. 이때 상기 펌프(26)에는 DC 12V의 전원을 공급받는 전선(28)이 연결되어 있으며, 또한 그 아래에는 플랙시블한 재질로 된 튜브(30)가 연결되어 있으며, 이 튜브(30)의 끝부분에는 바늘(34)이 꽂혀있는 노즐캡(32)이 부착되어 있다. 이때 상기 튜브(30)와 노즐캡(32)의 바늘(34)을 통해 잉크통(24)에 담겨져 있는 잉크가 카트리지(A)의 내부로 유입되어진다.

이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 고안의 잉크충전기의 동작상태, 즉 위에서 언급한 CPU(100)의 제어방법을 도 6a와 도 6b를 참조하여 상세히 서술하면 다음과 같다.

우선 도 2와 도 3에 도시한 절환스위치(50)를 돌려 사무실용으로 사용할 것인지 또는 차량용으로 사용할 것인지를 선택한다.(본 고안에서는 잉크카트리지(10)가 사무실용으로 사용할 때를 설명할 것이다.)

다음 상기 절환스위치(50)의 스위칭에 따라 외부로부터 공급되는 AC 220V는 AC→DC Power Supply(102)에 의해 DC 12V로 변환되어 각 기기들에 공급되어진다.

이후 도 6a에 도시한 바와 같이, 전술한 CPU(100)는 200단계에서 업/다운 스위치(42a,42b)가 동시에 스위칭 '온'되었는지를 판단한다. 상기 200단계에서 업/다운 스위치(42a,42b)가 동시에 눌러졌다고 판단되면 상기 CPU(100)는 업스위치(42a) 또는 다운스위치(42b)로부터 전송되는 입력신호에 해당하는 숫자를 제2 디스플레이어(40)에 표시한다.

즉, 작업자가 표 1의 메뉴얼에 기재된 잉크 카트리지(A)의 총중량 값을, 예를 들어 충전하고자 하는 잉크 카트리지(A)의 제품명이 흑백잉크(PIG Ⅰ)인 "HP51645"이면 작업자는 상기 표 1의 메뉴얼에 기재된 "HP51645"의 총중량(FINAL SETTING)값 '161'을 상기 업스위치(42a)를 눌러 제2 디스플레이어(40)에 표시한다. 다시 말해서, 작업자는 상기 제2 디스플레이어(40)에 표시되는 값이 '161'이 될 때까지 상기 업스위치(42a)를 계속해서 누르게 된다.

이후, 상기 CPU(100)는 204단계에서 업/다운 스위치(42a)가 한번더 동시에눌러졌는지 판단하여, 동시에 스위칭 '온'되었다고 판단되면 상기 CPU(100)는 206단계에서 잉크 카트리지(A)의 총중량값 '161'을 셋팅한다.

다음, 상기 CPU(100)는 208단계에서 전자저울(36)이 감지되었는지는 판단한다. 즉, 상기 CPU(100)는 도 2에 도시한 전자저울(36) 위에 잉크 카트리지(A)가 올려졌는지를 판단하여 210단계에서 전자저울(36)과 연결된 제1 디스플레이어(38)에 잉크 카트리지(A) 자체의 중량값을 표시한다. 이때 상기 제2 디스플레이어(40)에도 잉크 카트리지(A)의 중량값이 표시된다. 한편 상기 제1,2 디스플레이어(38,40)에는 잉크 카트리지(A)의 중량값 '119'가 표시된다.

이후, 상기 CPU(100)는 212단계에서 속도조절스위치(48)로부터 입력되는 신호에 해당하는 속도만큼 펌프(26)의 속도를 제어한 다음, 도 6b에 도시한 바와 같이 214단계에서 스타트 스위치(44)가 스위칭 '온'되었는지를 판단한다. 상기 214단계에서 스타트 스위치(44)가 '온'되었다고 판단되면 상기 CPU(100)는 216단계에서 설정된 속도만큼 펌프(26)를 가동시킨 후, 218단계에서 설정된 수치만큼 잉크가 충전되었는지를 판단한다.

즉, 상기 CPU(100)는 전술한 200단계 내지 206단계에서 셋팅된 잉크 카트리지의 총중량값 '161' 만큼 잉크카트리지(A)의 무게(중량)가 되었는지를 판단한다. 다시 말해서, 제1,2 디스플레이어(38,40)에 최초 셋팅된 카트리지의 중량값 '161'이 표시되었는지를 판단한다.

이후, 상기 218단계에서 설정된 만큼 잉크가 충전되었다고 판단되면, 상기 CPU(100)는 220단계에서 펌프(26)를 중지시킨다. 이때 상기 218단계에서 잉크 카트리지(A)에 충전되는 량이 설정된 수치만큼 충전되지 않았다고 판단되면, 상기 CPU(100)는 216단계를 수행하게 된다.

이상으로 살펴본 바와 같이, 본 고안은 잉크 카트리지의 중량을 감지하여 다쓴 잉크 카트리지에 자동으로 정량을 충전할 수 있으며, 잉크 카트리지의 종류(즉, 형상 및 구성)에 관계없이 잉크를 자동으로 충전할 수 있는 장점이 있다.

그리고 본 고안은 모든 잉크-젯 프린터 제조업체의 전기종 흑백뿐만 아니라 칼라까지 충전이 가능하고, 또한 가정용 AC 220V 전압과 차량용 DC 12V 전압을 겸용으로 사용할 수 있도록 하므로서 사용전원을 사무실은 물론 차량 전원까지 사용 가능하도록 하여 기동성을 높일 수 있는 이점이 있다.

특히 본 고안은 잉크 카트리지의 상부 공기구멍을 통하여 바늘을 잉크 카트리지 내부에 꽂아 충전하는 방식이므로 별도의 브라켓이 필요 없으며, 또한 신제품이 아무리 많이 생산되더라도 잉크 충전에 전혀 문제가 없을 뿐만 아니라 항상 일정한 량을 자동으로 충전할 수 있는 상승적인 효과가 있다.

Claims (2)

1. 프린터용 잉크 카트리지의 잉크 충전장치에 있어서,

   수용부와 안착부를 가지는 본체프레임과;

   상기 수용부에는 다수개의 잉크통들이 채워지고, 상기 잉크통에는 상기 잉크 카트리지의 주입구에 삽입되는 바늘이 부착된 튜브가 연결되며, 상기 안착부에는전자저울이 장착되고, 상기 전자저울에는 측정값이 표시되는 제1 디스플레이어와 연결되며, 상기 제1 디스플레이어의 일측에는 상기 잉크 카트리지의 메뉴얼에 기재된 카트리지의 총중량 값을 설정할 때 상기 중량값을 표시하는 제2 디스플레이어가 설치되며;

   상기 제2 디스플레이어와 연결되어 상기 메뉴얼에 기재된 잉크 카트리지의 총중량 값을 설정하는 업/다운 스위치와, 상기 잉크 카트리지에 잉크가 충전되도록 펌프를 구동시키는 스타트 스위치와, 상기 각각의 잉크통에 저장된 잉크의 색상을 선택하는 선택 스위치 및 상기 펌프의 속도를 제어하는 속도조절스위치와, 상기 각 스위치들의 스위칭 신호에 응답하여 이에 해당하는 제어신호를 출력하여 각 장치들을 작동시키는 제어부로 구성함을 특징으로 하는 잉크 자동 정량 충전기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 본체프레임에는 차량용 배터리와 연결되어 DC 12V의 전압을 공급받기 위한 차량용 시거잭과 AC 220V의 전압을 공급받기 위한 사무실용 소켓이 설치되며, 상기 사무실용 소켓에는 상기 AC 220V의 전압을 DC 12V의 전압으로 가변시키는 AC→DC 전원(Power Supply)이 연결됨을 특징으로 하는 잉크 자동 정량 충전기.