KR200350447Y1

KR200350447Y1 - 프린터의 잉크 공급시스템용 수위감지장치

Info

Publication number: KR200350447Y1
Application number: KR20-2003-0040122U
Authority: KR
Inventors: 임현순
Original assignee: 마카스시스템(주)
Priority date: 2003-12-24
Filing date: 2003-12-24
Publication date: 2004-05-13

Abstract

본 고안은 프린터의 잉크 공급시스템용 수위감지장치에 관한 것으로, 수위 검출용 단자를 구비한 수위감지부를 잉크가 저장된 잉크 저장소에 설치하고 제어부로부터 수위감지부의 각 단자를 통해 감지신호를 출력하여 잉크의 수위를 판단하도록 구성되어 있는 바, 잉크 수위를 정확하게 감지할 수 있다. 따라서, 본 고안을 이용하면, 잉크 공급시스템에서 정확히 필요한 시점에서만 밸브가 동작하기 때문에, 불필요한 동작이 배제되어 온/오프 동작 횟수가 감소하므로, 밸브의 빈번한 동작을 방지하여 소음발생을 줄임으로써 이용환경이 쾌적하게 되고 밸브의 수명이 연장되며 전력소모를 감소시킬 수 있으며 안정된 출력을 유지할 수 있다.

Description

프린터의 잉크 공급시스템용 수위감지장치 {A device for detecting water level of ink in ink supplying device for printer}

본 고안은 프린터의 잉크 공급시스템용 수위감지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 잉크 공급시스템에서 소정의 저장장소에 저장되어 있는 잉크의 수위를 정확하게 감지할 수 있는 프린터의 잉크 공급시스템용 수위감지장치에 관한 것이다.

일반적으로, 프린터는 컴퓨터에서 작성한 데이터를 출력용지에 출력하는 장치로서, 인쇄 출력방법에 따라 다양한 형식의 것이 있으나, 레이저빔과 토너/드럼을 이용해 용지에 데이터를 인쇄하는 레이저 프린터와, 노즐을 통해 용지 지면에 잉크를 직접 분사하는 잉크젯 프린터 등이 가장 폭넓게 사용되고 있다.

근래, 대형실사, 와이드칼라, 현수막 등이 널리 사용되면서, 이를 출력하기 위해 플로터 등의 대형 잉크젯 프린터의 수요가 많아지고 있으며, 이러한 대형 잉크젯 프린터는 대형화하고 있는 추세이다.

그리고, 이러한, 대형 잉크젯 프린터는, 출력 시 사람들의 시선을 끌기 위해 출력물의 색상을 2도 이상의 칼라로 구현하는 것이 일반적이다.

따라서, 대형 잉크젯 프린터는, 도 1에 도시한 바와 같이, 프린터 본체(1)에일측에 프린터 헤드로 잉크를 공급하도록 각 색상별 잉크를 저장하고 있는 복수의 잉크 카트리지(2)가 카트리지 케이스(3)에 일렬로 삽입되어 있으며, 이들 잉크 카트리지(2)는 개별적으로 착탈이 가능하다.

각 잉크 카트리지(2)는 내부에 잉크가 충진되는 저장팩과, 이 저장팩을 보호토록 하는 사각함체형의 케이스와, 저장팩의 일측면에 부착형성되어 잉크가 소모되면 별도의 감지스위치를 터치하여 카트리지의 교체시기를 알리도록 하는 작동판 등으로 구성되어 있다.

이러한 잉크 카트리지(2)는 일회용으로서 저장팩의 내부에 충진된 잉크가 소모되면 프린터로부터 분리하여 새로운 카트리지로 교체 사용하여야 한다.

그런데, 잉크 카트리지(2)를 매번 교체 사용할 경우, 낭비가 심하여 비경제적이고, 프린트 중에 어느 하나의 잉크 카트리지(2)에 잉크가 소모되더라도 프린트의 모든 작동은 중지됨으로써 작업시간이 많이 소요된다.

특히, 대형인쇄물의 프린트 도중에 새로운 잉크카트리지(2)를 교체사용할 경우 작업이 중지되어 프린트 출력물에 심각한 불량이 발생되기 때문에 경우에 따라 재프린팅에 따른 번거러움은 물론이고 상당한 금전적 피해가 발생되게 된다.

이에 이러한 단점을 해소하고자 또 다른 종래예로서, 국내 특허 제10-0387551호가 제안되어 있는 바, 이러한 특허 제10-0387551호는 도 2와 도 3의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 잉크 카트리지(30)와 잉크보충탱크(40)와 솔레노이드 밸브(50)를 포함하여 구성된다.

상기 잉크 카트리지(30)는, 사각함체형상으로 구비되는 케이스(31)의 내부에설치되고 내부에는 잉크가 충진되며 전/후단에는 각각 잉크배출구(32) 및 잉크유입구(33)가 일체로 형성되는 저장팩(34)과, 케이스(31)의 하부 일측에 설치되고 저장팩(34)의 일측 표면에 일체형으로 형성된 작동판(60)과, 저장팩(34)에 잉크가 보충됨에 따라 작동판(60)이 이동할 경우 이 작동판(60)의 이동에 따라 온/오프 작동되는 리밋스위치(70)를 포함한다.

상기 잉크보충탱크(40)는, 저장팩(34)의 잉크유입구(33)에 연결된 공급튜브(41)를 구비하고, 내부에 일정량의 잉크를 저장하며, 공급튜브(41)를 통해 저장팩(34) 측으로 자연낙하방식에 의해 잉크를 연속 보충하도록 잉크 카트리지(30) 보다 상대적으로 높은 위치에 배치된다.

상기 솔레노이드 밸브(50)는, 공급튜브(41)에 구비되면서 리밋스위치(70)에 의해 공급튜브(41)를 개폐한다.

즉, 상기한 특허 제10-0387551호는, 잉크보충탱크(40)와 공급튜브(41)와 솔레노이드밸브(50)를 더 구비하여, 잉크보충탱크(40)의 잉크를 잉크 카트리지(30)로 보충함으로써, 잉크 카트리지(30)를 교체하는 번거로움을 없애고 프린트 작업 중에 잉크가 소모되어 작업이 중단되지 않도록 하였다.

그런데, 상기와 같이 보충잉크탱크를 채용한 방식은, 잉크 카트리지 내의 저장팩에 잉크가 소모되어 작동판이 리밋스위치에 접촉함에 따라 솔레노이드 밸브가 개방되어 잉크보충탱크의 잉크가 잉크 카트리지로 공급되나, 이러한 잉크의 공급으로 저장팩이 조금만 팽창하여도 작동판과 리밋스위치의 접촉이 해제되면서 솔레노이드 밸브가 폐쇄되고, 소량의 잉크 소모에도 다시 작동판이 리밋스위치에 접촉하면서 솔레노이드 밸브가 개방되도록 되어 있다.

즉, 잉크의 수위를 정확하게 감지하여 밸브를 제어하는 방식이 아니고, 단순히 작동판과 리밋스위치의 접촉에 따라 밸브를 제어하도록 이루어져 있는 바, 잉크 카트리지의 잉크가 지속적으로 소모되는 프린트 작업 중에는 작동판이 리밋스위치에 접촉되었다가 해제되는 간극이 좁아 솔레노이드 밸브가 매우 빈번하게 개폐 동작한다.

이와 같이 솔레노이드 밸브가 빈번하게 개폐됨에 따라, 밸브 개폐에 따른 단속음이 주기적으로 발생하여 이용자에게 불쾌감을 주게 되고 솔레노이드 밸브의 사용수명이 단축되며 전력소비가 증가하는 문제점이 있는 바, 이를 해결하기 위해 잉크 카트리지의 잉크 수위를 정확하게 감지할 수 있는 수위감지장치의 개발이 요구된다.

또한, 상기와 같은 종래의 기술은, 기구적인 메카니즘의 작동판에 의해 잉크 잔량을 감지하는 바, 정밀도가 낮고 오동작이 빈번하게 발생하는 문제점이 있었는 바, 기구적인 메카니즘을 배제하여 정밀도가 높고 오동작이 발생하지 않는 수위감지장치의 개발이 요구되고 있다.

이에 본 고안은 상기한 바와 같은 기술개발의 요구에 부응하기 위해 안출한 것으로, 잉크 공급시스템에서 잉크 저장장소의 잉크 수위를 정확하게 감지할 수 있고 보다 정밀하며 오동작이 발생하지 않는 프린터의 잉크 공급시스템용 수위감지장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 일반적인 대형 잉크젯 프린터의 후면을 도시한 사시도,

도 2는 다른 종래예의 잉크 공급장치를 도시한 단면도,

도 3의 (a) 및 (b)는 도 2에 도시된 잉크 카트리지 내부의 저장팩과 작동판 및 리밋스위치의 작동상태를 도시한 도면,

도 4는 본 고안이 적용된 프린터의 잉크 공급장치를 예시한 구성도,

도 5는 도 4에 도시된 본 고안의 수위감지부를 확대하여 도시한 도면,

도 6은 도 5에 도시된 수위감지부의 제1 실시예를 도시한 도면,

도 7은 도 5에 도시된 수위감지부의 제2 실시예를 도시한 도면,

도 8은 도 5에 도시된 수위감지부의 제3 실시예를 도시한 도면,

도 9는 도 5에 도시된 수위감지부의 제4 실시예를 도시한 도면,

도 10은 본 고안의 제5 실시예에 따른 수위검출부를 도시한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110: 잉크 카트리지 120: 잉크 보충통

122: 연결관 130: 밸브

140: 수위감지부 141: 저점감지용 신호입력 단자

142: 고점감지용 신호입력 단자 143: 신호출력 단자

150: 제어부 151: 경보 리셋 스위치

152: 밸브차단 스위치 160: 경보발생부

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 프린터의 잉크 공급시스템용 수위감지장치는, 잉크 공급시스템 내에서 잉크가 저장되어 있는 곳에 삽입 설치되고 고저차가 있는 복수의 검출단자를 구비한 수위감지부와, 상기 수위감지부의 각 검출단자를 통해 잉크 수위를 감지하여 이 감지된 잉크 수위에 따른 결과신호를 출력하는 제어부를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안은, 상기 수위감지부의 복수개 검출단자가, 하단이 미리 설정된 저점수위 감지높이에 위치하도록 배치되어 잉크를 매개로 입력되는 감지개시신호를 상기 제어부로 입력하는 저점감지용 신호입력 단자와, 하단이 미리 설정된 고점수위 감지높이에 위치하도록 배치되어 잉크를 매개로 입력되는 감지개시신호를 상기 제어부로 입력하는 고점감지용 신호입력 단자와, 상기 저점감지용 신호입력 단자 및 상기 고점감지용 신호입력 단자가 각각 잉크에 접촉하였을 때 함께 잉크에 접촉하여 전기적으로 접속되도록 배치되고 상기 제어부로부터 인가되는 감지개시신호를 출력하는 신호출력 단자인 것을 다른 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 4는 본 고안이 적용된 프린터의 잉크 공급장치를 예시한 구성도로서, 동도면을 참조하면 알 수 있듯이, 본 고안이 적용된 프린터의 잉크 공급장치는, 잉크 카트리지(110)와 잉크보충통(120)과 밸브(130)와 수위감지부(140)와 제어부(150)와 경보발생부(160)를 포함하여 구성할 수 있다.

상기 잉크 카트리지(110)는, 내부에 잉크가 충진되는 본체(111)와, 이 본체(111)의 좌측 및 상측에 각각 형성된 잉크배출구(112) 및 잉크유입구(113)를 포함한다.

상기 잉크보충통(120)은, 자연낙하방식에 의해 잉크를 공급하도록 잉크 카트리지(110)보다 상대적으로 높은 위치에 배치되고, 내부에는 잉크가 저장되어 있으며, 상부에는 뚜껑(121)이, 하부에는 잉크 카트리지(110)의 잉크유입구(113)에 연결된 연결관(122)이 구비되어 있다.

상기 밸브(130)는, 연결관(122)에 설치되어 제어부(150)의 제어신호에 따라 온/오프(ON/OFF)동작하여 연결관(122)을 개폐하는 것으로, 이러한 밸브(130)로는 제어신호에 따라 동작할 수 있는 것이면, 현재까지 개발된 어떤 종류의 것도 이용이 가능하며, 예컨대, 솔레노이드 방식의 전자밸브가 사용될 수 있다.

상기 수위감지부(140)는, 잉크 카트리지(110)의 본체(111) 상부면을 관통하여 잉크 카트리지(110)의 내부로 삽입되어 고정설치되고, 도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 검출단자(141~143)을 구비한다.

이들 검출단자(141~143)는 도체를 길게 가공하여 형성한 리드(Lead)형 단자로서, 이중 단자(141)는 하단이 저점수위 감지높이인 저점(低點) 설정수위(Hb)에 위치하도록 배치되어 제어부(150)로부터 하기의 신호출력단자(143)을 통해 출력되어 잉크를 매개로 입력되는 감지신호를 제어부(150)로 입력하는 저점감지용 신호입력 단자이고, 단자(142)는 하단이 고점수위 감지높이인 고점(高點) 설정수위(Ht)에 위치하도록 배치되어 제어부(150)로부터 하기의 신호출력단자(143)을 통해 출력되어 잉크를 매개로 입력되는 감지신호를 제어부(150)로 입력하는 고점감지용 신호입력 단자이다.

그리고, 단자(143)는 저점감지용 신호입력 단자(141) 및 고점감지용 신호입력 단자(142)가 각각 잉크에 접촉하였을 때 함께 잉크에 접촉하도록 배치되고 제어부(150)로부터 감지신호를 인가받아 출력하는 신호출력 단자이다.

또한, 상기한 수위감지부(140)는, 각 단자(141~143)들이 인쇄회로기판(144) 상에 접속부(146)의 도체패턴(도시되지 않음)에 각각 접속 고정되고, 인쇄회로기판(144)에 연결된 신호케이블(145)을 통해 제어부(150)와 연결되도록 구성된다.

상기 제어부(150)는 신호출력 단자(143)로 감지신호를 출력하고 수위감지부(140)의 저점감지 및 고점감지용 신호입력 단자(141, 142)를 통해 감지신호가 입력되는 지의 여부를 체크하여 잉크카트리지(110) 내의 수위를 감지하며, 감지된 수위에 따라 밸브(130)를 온/오프(ON/OFF) 동작시키기 위한 제어신호를 발생한다.

여기서, 제어부는 수위감지부(140)의 신호출력 단자(143)로 감지신호를 설정주기에 따라 단속적으로 출력한다.

그리고, 제어부(150)는 밸브(130)의 온동작시 시간을 계수하여 계수된 시간이 설정제한시간(TL)을 초과하면 잉크부족을 알리는 경보를 발생하도록 제어신호를 출력한다.

또한, 제어부(150)는 경보 리셋 스위치(151)와 밸브차단 스위치(152)를 더포함하고, 경보 발생 시 경보 리셋 스위치(151)로부터 온(ON) 신호가 입력되면 경보 발생을 중지하고, 밸브차단 스위치(152)로부터 온(ON)신호가 입력되면 설정시간동안 잉크 공급을 중단한다.

상기 경보 리셋 스위치(151)와 밸브차단 스위치(152)로는, 이용자가 버튼을 누르고 있는 동안에만 온(ON)신호가 발생하는 푸시버튼(Push Button) 타입의 스위치가 사용된다.

여기서, 제어부(150)는 단일의 잉크 카트리지만을 제어하도록 구성할 수도 있으나, 각 색상별 복수의 잉크 카트리지를 모두 제어하도록 구성할 수도 있는데, 이와 같이 복수의 잉크 카트리지를 제어할 경우의 제어방식은, 단일의 잉크 카트리지를 제어할 때와 동일하되, 각 잉크 카트리지에 개별적으로 적용하게 된다.

상기 경보 발생부(160)는 제어부(150)로부터 출력되는 제어신호에 따라 경보를 발생하는 것으로, 예컨대, 경보 발생부(160)는 잉크 부족을 알리는 램프를 점멸하거나, 경고음을 출력하도록 구성될 수 있다.

이제 상기와 같이 구성된 본 고안의 동작예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

먼저, 제어부(150)는 수위감지부(140)의 신호출력 단자(143)로 각각 감지신호를 출력하는데, 이때 출력되는 감지신호는 설정주기에 따라 단속적으로 발생하는 바, 파형은 펄스형태를 나타내게 된다.

이와 같이, 제어부(150)에서 감지신호를 단속적으로 발생하는 것은, 감지대상이 잉크라는 특수한 환경을 고려한 것으로, 수위감지부(140)의 신호입력단자(141, 142) 중 적어도 어느 하나가 잉크에 접촉되어 있는 상태에서 신호출력 단자(143)로 전류를 지속적으로 흘려주면 전기분해현상이 발생하여 잉크의 품질에 악영향을 줄 수 있는 바, 이를 방지하기 위해 매우 짧은 시간동안만 신호를 흘려주도록 설정한 것이다.

제어부(150)는 수위감지부(140)의 저점감지 및 고점감지용 신호입력 단자(141, 142)를 통해 입력되는 신호를 체크하는데, 저점감지 및 고점감지용 신호입력 단자(141, 142)로 어떤 감지신호도 입력되지 않는 상태인 경우에는 저점감지 및 고점감지용 신호입력 단자(141, 142)가 모두 잉크와 접촉하지 않는 상태로서, 잉크 카트리지(110) 내의 잉크가 저점감지용 신호입력 단자(141) 하단 높이 즉, 저점설정 수위(Hb)보다 낮은 상태이므로(S20), 밸브(130)를 온(ON) 동작시키기 위한 제어신호를 발생한다.

상기 제어부(150)로부터 발생한 제어신호에 따라 밸브(130)가 온(ON) 동작하여 연결관(122)을 개방하고, 이에 잉크보충통(120)의 잉크가 자연낙하방식으로 연결관(122)을 통해 잉크카트리지(110)의 내부로 공급된다.

만약, 신호출력단자(143)를 통해 출력되는 감지신호가 저점감지 및 고점감지용 신호입력 단자(141, 142)로 모두 입력되는 경우에, 저점감지 및 고점감지용 신호입력 단자(141, 142)가 모두 잉크와 접촉하는 상태로서, 잉크 카트리지(110) 내의 잉크가 고점감지용 신호입력 단자(141) 하단 높이 즉, 고점설정 수위(Ht)보다 높은 상태이므로, 밸브(130)를 오프(OFF) 동작시키기 위한 제어신호를 발생한다.

상기 제어부(150)로부터 발생한 제어신호에 따라 밸브(130)가 오프(OFF) 동작하여 연결관(122)을 폐쇄하고, 이에 잉크카트리지(110)에 대한 잉크 공급이 중단된다.

여기서, 밸브(130)는 수위감지부(140)를 통해 감지되는 저점 설정수위(Hb)와 고정 설정수위(Ht)에 따라 온/오프(ON/OFF) 동작하는 것으로, 정확히 필요한 시점에서만 동작하기 때문에, 불필요한 동작이 배제되어 온/오프 동작 횟수가 감소하게 된다.

한편, 상기한, 도 5에 도시된 수위감지부(140)는, 접속부(146)의 도체패턴과 인쇄회로기판(144)의 배치와 형상 등을 각각 달리 설계하여 다양한 형태로 제작이 가능한 바, 이중 바람직한 다수의 실시예에 대해 설명하기로 하며, 이하에서는 별도의 부호를 부여한다.

먼저, 제1 실시예의 수위감지부(210)는, 도 6에 도시한 바와 같이, 인쇄회로기판(211)의 하부 표면에 형성된 복수의 도체패턴(212~214)에 저점감지용 신호입력 단자(215)와 고점감지용 신호입력 단자(216) 및 신호출력 단자(217)를 각각 접속하여 납땜(212a~214a)으로 고정한다.

이때, 복수의 도체패턴(212~214)은 서로 고저차를 갖도록 배치되어 형성되는데, 이는 각 도체패턴(212~214) 간에 거리를 멀게 하여 잉크가 각 각 도체패턴(212~214) 간에 응집되는 것을 방지 하고자함이다.

즉, 잉크 카트리지(110)에 잉크가 충만하여 수위감지부(210)의 인쇄회로기판(211) 일부가 잉크에 잠긴 다음, 잉크 카트리지(110)의 잉크가 소진되어 인쇄회로기판(211)이 잉크에 잠기지 않게 되어도, 인쇄회로기판(211)의 표면에잉크의 수분이 일부 남아 있게 되는바, 각 도체패턴(212~214) 간의 거리가 가까울 경우 각 도체패턴(212~214) 간에 잉크가 응집되어 잉크의 수분에 의해 단락될 수 있다.

이와 같이 각 도체패턴(212~214) 끼리 단락될 경우 제어부(150)가 잉크 수위를 제대로 감지할 수 없으므로, 각 도체패턴(212~214) 간에 거리를 멀게하여 단락 가능성을 미연에 차단하는 것이다.

다음으로, 제2 실시예의 수위감지부(220)는, 도 7에 도시한 바와 같이, 인쇄회로기판(221)의 하부 표면에 형성된 복수의 도체패턴(222~224)에 저점감지용 신호입력 단자(225)와 고점감지용 신호입력 단자(226) 및 신호출력 단자(227)를 각각 접속하여 납땜(222a~224a)으로 고정한다.

이때, 인쇄회로기판(221)의 하단에는, 저점감지용 신호입력 단자(225)와 신호출력 단자(227)의 사이와, 신호출력 단자(227)와 고점감지용 신호입력 단자(226) 사이에 해당하는 부분에 홈(228, 229)이 각각 형성되어 있는데, 이는 인쇄회로기판(221) 상에서 각 단자들(225~227) 간에 거리와 공간을 두어 각 단자들(225~227) 간에 잉크가 응집되는 것을 방지 하고자함이다.

즉, 잉크 카트리지(110)에 잉크가 충만하여 수위감지부(220)의 인쇄회로기판(221) 일부가 잉크에 잠긴 다음, 잉크 카트리지(110)의 잉크가 소진되어 인쇄회로기판(221)이 잉크에 잠기지 않게 되어도, 인쇄회로기판(221)의 표면에 잉크의 수분이 일부 남아 있게 되는바, 각 단자들(225~227) 간의 거리가 가까울 경우 각 단자들(225~227) 간에 잉크가 응집되어 단락될 수 있다.

이와 같이 각 단자들(225~227) 끼리 단락될 경우 제어부(150)가 잉크 수위를 제대로 감지할 수 없으므로, 각 단자들(225~227) 간에 거리와 공간을 두어 잉크 수분에 의한 단락 가능성을 미연에 차단하는 것이다.

다음, 제3 실시예의 수위감지부(230)는, 도 8에 도시한 바와 같이, 인쇄회로기판(231)의 하부 표면에 형성된 복수의 도체패턴(232~234)에 저점감지용 신호입력 단자(235)와 고점감지용 신호입력 단자(236) 및 신호출력 단자(237)를 각각 접속하여 납땜(232a~234a)으로 고정한다.

이때, 인쇄회로기판(231)의 하단에는, 저점감지용 신호입력 단자(235)와 신호출력 단자(237)의 사이와, 신호출력 단자(237)와 고점감지용 신호입력 단자(236) 사이에 해당하는 부분에 홈(238, 239)이 각각 형성되어 있는데, 이는 인쇄회로기판(231) 상에서 각 단자들(235~237) 간에 거리와 공간을 두어 각 단자들(235~237) 간에 잉크가 응집되는 것을 방지 하고자함이다.

또한, 복수의 도체패턴(232~234)은 서로 고저차를 갖도록 배치되어 형성되는데, 이는 각 도체패턴(232~234) 간에 거리와 공간을 두어 각 도체패턴(232~234) 간에 잉크가 응집되는 방지 하고자함이다.

즉, 잉크 카트리지(110)에 잉크가 충만하여 수위감지부(230)의 인쇄회로기판(231) 일부가 잉크에 잠긴 다음, 잉크 카트리지(130)의 잉크가 소진되어 인쇄회로기판(231)이 잉크에 잠기지 않게 되어도, 인쇄회로기판(231)의 표면에 잉크의 수분이 일부 남아 있게 되는바, 각 단자들(235~237) 간의 거리가 가까울 경우 또, 도체패턴(232~234) 간에 거리가 가까울 경우, 각 단자들(235~237) 간에 또,도체패턴(232~234) 간에 잉크가 응집되어 단락될 수 있다.

이와 같이 각 단자들(235~237) 끼리 또는, 도체패턴(232~234) 끼리 단락될 경우 제어부(150)가 잉크 수위를 제대로 감지할 수 없으므로, 각 단자들(235~237) 간에 저항값 및 도체패턴(232~234) 간에 거리와 공간을 두어 잉크 수분에 의한 단락 가능성을 미연에 차단하는 것이다.

다음으로, 제4 실시예의 수위감지부(240)는, 도 9에 도시한 바와 같이, 인쇄회로기판(241)의 하부 표면에 형성된 복수의 도체패턴(242~244)에 저점감지용 신호입력 단자(245)와 고점감지용 신호입력 단자(246) 및 신호출력 단자(247)를 각각 접속하여 납땜(242a~244a)으로 고정한다.

이때, 인쇄회로기판(241)의 하단에는, 홈(248)이 형성되어 있고, 이 홈(248)을 사이로 좌측과 우측 및 상측에 도체패턴(242~244)를 각각 배치하여 형성하였는데, 이는 인쇄회로기판(241) 상에서 각 단자들(245~247) 간의 거리 및 각 도체패턴(242~244) 간의 거리와 공간과 고저차를 두어 잉크가 응집되는 것을 방지 하고자함이다.

즉, 잉크 카트리지(110)에 잉크가 충만하여 수위감지부(240)의 인쇄회로기판(241) 일부가 잉크에 잠긴 다음, 잉크 카트리지(130)의 잉크가 소진되어 인쇄회로기판(241)이 잉크에 잠기지 않게 되어도, 인쇄회로기판(241)의 표면에 잉크의 수분이 일부 남아 있게 되는바, 각 단자들(245~247) 간의 거리가 가까울 경우 또, 도체패턴(242~244) 간에 거리가 가까울 경우, 각 단자들(245~247) 간에 또, 도체패턴(242~244) 간에 잉크가 응집되어 단락될 수 있다.

이와 같이 각 단자들(245~247) 끼리 또는, 도체패턴(242~244) 끼리 단락될 경우 제어부(150)가 잉크 수위를 제대로 감지할 수 없으므로, 각 단자들(245~247) 간에 저항값 및 도체패턴(242~244) 간에 거리와 공간과 고저차를 두어 잉크 응집에 의한 단락 가능성을 미연에 차단하는 것이다.

한편, 상기한 도 5 내지 도 9에 도시한 실시예에서는, 수위감지부의 리드형 단자를 인쇄회로기판의 도체패턴에 납땜으로 접속하여 고정한 경우를 예로 들어 설명하였는데, 본 고안의 제5 실시예에 따른 수위감지부는, 도 10에 도시한 바와 같이, 별도의 리드형 단자를 사용하지 않고, 인쇄회로기판 상에 형성된 도체패턴을 검출단자로 이용하도록 구성된다.

즉, 본 고안의 제5 실시예에 따른 수위감지부(250)는, 인쇄회로기판(251) 상에 복수의 도체 패턴(252~254)를 상하방향으로 배치 형성하며, 그 사이의 도체 패턴(252)는 신호출력 단자로 이용되고, 상부의 도체패턴(253)은 고점감지용 신호입력 단자로 이용되며, 하부의 도체패턴(254)은 저점감지용 신호입력 단자로 이용된다.

단, 이러한 제5 실시예에 따른 수위감지부(250)는, 리드가 아닌 도체패턴을 검출단자로 이용함으로써, 인쇄회로기판(251)의 표면에 잉크가 남아있을 경우, 각 패턴이 단락되어 수위감지가 곤란해지게 된다. 따라서, 인쇄회로기판(251)에 수밀(水密)성을 높이는 표면처리를 하거나 인쇄회로기판(251)의 표층에 수밀성이 높은 재료를 사용함으로써, 인쇄회로기판(251)이 잉크에 잠겨있지 않은 상태에서는 인쇄회로기판(251)의 표면에 잉크의 수분이 남아 각 패턴(252~254)간에 잉크가 응집되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

이에 대한 또 다른 실시예로는, 도체패턴을 상하방향이외에, 상하좌우방향으로도 배치하여 형성하도록 구성할 수도 있다.

상기에서 본 고안은 특정 실시예를 예시하여 설명하지만 본 고안이 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 당업자는 본 고안에 대한 다양한 변형, 수정을 용이하게 만들 수 있으며, 이러한 변형 또는 수정이 본 고안의 특징을 이용하는 한 본 고안의 범위에 포함된다는 것을 명심해야 한다.

특히, 상기한 본 고안의 실시예에서는, 수위감지부를 잉크 카트리지 내부에 설치한 경우만을 예로 들어 설명하였으나, 이는 하나의 가능한 예시일 뿐, 본 고안의 수위감지부는 잉크 카트리지 이외에도 잉크보충통 등 잉크 수위를 감지할 필요가 있는 곳에는 어디라도 설치가 가능하다.

또한, 상기한 본 고안의 실시예에서는, 제어부가 수위감지부를 통해 감지된 잉크 수위에 따라 밸브를 온/오프 제어하는 경우만을 예로 들어 설명하였으나, 이는 제어부가 수위감지부를 통해 잉크 수위를 감지한 결과에 따른 출력의 예시로서, 제어부는 감지된 잉크 수위에 따라 잉크 수위를 타 제어기로 출력하기 위한 신호, 잉크 수위를 표시하기 위한 신호, 경보를 발생하기 위한 신호, 잉크 수위를 인쇄 출력하기 위한 신호 등 다양한 결과신호를 출력하도록 설정할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 고안은, 수위 검출용 단자를 구비한 수위감지부를 잉크가 저장된 잉크 저장소에 설치하고 제어부로부터 수위감지부의 각 단자를 통해 감지신호를 출력하여 잉크의 수위를 판단하도록 구성되어 있는 바, 잉크 수위를 정확하게 감지할 수 있다.

따라서, 본 고안을 이용하면, 잉크 공급시스템에서 정확히 필요한 시점에서만 밸브가 동작하기 때문에, 불필요한 동작이 배제되어 온/오프 동작 횟수가 감소하므로, 밸브의 빈번한 동작을 방지하여 소음발생을 줄임으로써 이용환경이 쾌적하게 되고 밸브의 수명이 연장되며 전력소비를 감소시킬 수 있고, 잉크 수위를 감지함에 있어 기구적인 메커니즘이 배제되므로, 정밀도가 높고 오동작의 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 고안을 이용하면, 작동판을 이용하지 않으므로, 내부에 잉크 저장팩을 사용할 필요가 없으므로, 종래와 같이 잉크 카트리지 내에 저장팩을 사용함에 따른 내구성 문제가 없고 잉크 카트리지의 구성이 단순해지며 교체가 용이하고 교체비용이 저렴하고 카트리지 본체를 투명한 재질로 구성하거나 투명창을 설치할 수 있어 잉크 카트리지 내부의 침전물이나 이물질을 육안으로 쉽게 확인할 수 있는 효과가 있다. 특히, 정확한 수위를 유지할 수 있게 되므로, 잉크 토출을 안정되게 하여 인쇄품질을 높일 수 있다.

Claims

프린터의 잉크 공급시스템에 있어서,

잉크 공급시스템 내에서 잉크가 저장되어 있는 곳에 삽입 설치되고 고저차가 있는 복수의 검출단자를 구비한 수위감지부와,

상기 수위감지부의 각 검출단자를 통해 잉크 수위를 감지하여 이 감지된 잉크 수위에 따른 결과신호를 출력하는 제어부를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 프린터의 잉크 공급시스템용 수위감지장치.
제 1 항에 있어서, 상기 수위감지부의 복수개 검출단자는,

하단이 미리 설정된 저점수위 감지높이에 위치하도록 배치되어 잉크를 매개로 입력되는 감지개시신호를 상기 제어부로 입력하는 저점감지용 신호입력 단자와,

하단이 미리 설정된 고점수위 감지높이에 위치하도록 배치되어 잉크를 매개로 입력되는 감지개시신호를 상기 제어부로 입력하는 고점감지용 신호입력 단자와,

상기 저점감지용 신호입력 단자 및 상기 고점감지용 신호입력 단자가 각각 잉크에 접촉하였을 때 함께 잉크에 접촉하여 전기적으로 접속되도록 배치되고 상기 제어부로부터 인가되는 감지개시신호를 출력하는 신호출력 단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 프린터의 잉크 공급시스템용 수위감지장치.
제 2 항에 있어서, 상기 수위감지부는,

복수개의 검출단자 접속용 도체패턴이 형성되어 있고 신호선을 통해 상기 제어부와 연결되는 인쇄회로기판을 포함하고,

상기 복수개의 검출단자를 상기 인쇄회로기판 상의 복수개의 도체패턴에 각각 고정 접속함을 특징으로 하는 프린터의 잉크 공급시스템용 수위감지장치.
제 3 항에 있어서, 상기 복수개의 도체 패턴은, 서로 고저차를 갖도록 배치되어 형성됨을 특징으로 하는 프린터의 잉크 공급시스템용 수위감지장치
제 3 항에 있어서, 상기 인쇄회로기판의 하단에는, 상기 검출단자와 검출단자의 사이에 해당하는 부분에 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 프린터의 잉크 공급시스템용 수위감지장치.
제 3 항에 있어서, 상기 복수개의 도체 패턴은 서로 고저차를 갖도록 배치되어 형성되고,

상기 인쇄회로기판의 하단에는 상기 검출단자와 검출단자의 사이에 해당하는 부분에 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 프린터의 잉크 공급시스템용 수위감지장치.
제 3 항에 있어서, 상기 인쇄회로기판의 하단에 홈을 형성하고, 이 홈을 사이로 좌측 또는 우측 또는 상측에 도체패턴을 배치하여 형성함을 특징으로 하는 프린터의 잉크 공급시스템용 수위감지장치.
제 3 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 각 단자는, 도체를 길게 가공하여 형성하는 리드형 단자인 것을 특징으로 하는 프린터의 잉크 공급시스템용 수위감지장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 수위감지부의 복수개 검출단자는, 인쇄회로기판 상에 형성하는 도체패턴형 단자인 것을 특징으로 하는 프린터의 잉크 공급시스템용 수위감지장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제어부로부터 발생되는 결과신호는, 잉크공급을 위해 밸브를 온/오프 제어하는 신호임을 특징으로 하는 프린터의 잉크 공급시스템용 수위감지장치.
제 2 항에 있어서, 상기 제어부로부터 상기 수위감지부의 신호출력 단자로 출력되는 감지개시신호는, 설정주기마다 단속적으로 발생함을 특징으로 하는 프린터의 잉크 공급시스템용 수위감지장치.