KR20040003971A - Ink-cartridge and ink filing method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 잉크카트리지 및 잉크 충진방법에 관한 것이다.The present invention relates to an ink cartridge and an ink filling method.
일반적으로, 잉크젯 프린터에 사용되는 잉크카트리지는 잉크카트리지 본체 내에 잉크가 충진되며, 충진된 잉크는 잉크카트리지 본체 하측에 마련된 잉크헤드를 통해 소정량씩 공급되어 용지에 인쇄된다. 상기 잉크헤드는 회로기판상에 마련되어 잉크의 공급을 적절히 조절하게 된다.In general, an ink cartridge used in an inkjet printer is filled with ink in the ink cartridge body, and the filled ink is supplied by a predetermined amount through an ink head provided below the ink cartridge body and printed on the paper. The ink head is provided on a circuit board to appropriately regulate the supply of ink.
도 1은 잉크카트리지에 잉크를 충진시키기 위한 종래의 예를 설명하기 위한 도면이다. 도면을 참조하면, 종래의 잉크카트리지(10)는 부압의 유지를 위해서 잉크통로(11)에 의해 서로 연통된 2실구조를 갖는다. 즉, 잉크카트리지(10)의 내부는 스폰지 등이 수용된 스폰지챔버(12)와, 빈공간의 잉크챔버(13)로 구분된다. 스폰지챔버(12) 쪽에는 잉크헤드와 연결되는 잉크배출포트(12a) 및 공기배출포트(12b)가 형성된다. 잉크챔버(13) 쪽에는 잉크를 충진시키기 위한 잉크충진포트(13a)가 형성되고, 그 잉크충진포트(13a)는 잉크를 충진시키고 난 이후에 플러그(15)에 의해 실링된다.1 is a view for explaining a conventional example for filling the ink in the ink cartridge. Referring to the drawings, the conventional ink cartridge 10 has a two-chamber structure in communication with each other by the ink passage 11 to maintain the negative pressure. That is, the interior of the ink cartridge 10 is divided into a sponge chamber 12 in which a sponge or the like is accommodated, and an ink chamber 13 in an empty space. On the sponge chamber 12 side, an ink discharge port 12a and an air discharge port 12b connected to the ink head are formed. An ink filling port 13a for filling ink is formed on the ink chamber 13 side, and the ink filling port 13a is sealed by the plug 15 after filling the ink.
상기 구성에 의하면, 잉크를 충진하기 위해서는 잉크주입기(15)를 잉크충진포트(13a)에 끼워 넣은 상태에서 잉크를 잉크챔버(13)로 강제 주입한다. 그러면, 상기공기배출통로(12b)로 잉크카트리지(10) 내의 공기가 빠져나오면서 잉크가 충진된다. 이 때, 주입되는 잉크는 잉크챔버(13)에 어느 정도 충진된 상태에서 잉크통로(11)를 통해 스폰지챔버(12)로 이동하여 충진된다. 그리고, 어느 정도 잉크가 충진되면, 잉크주입기(15)를 제거한 뒤, 플러그(14)를 잉크충진포트(13a)에 결합시켜 실링한다.According to the above configuration, in order to fill the ink, ink is forcibly injected into the ink chamber 13 while the ink injector 15 is inserted into the ink filling port 13a. Then, the air is discharged into the ink cartridge 10 into the air discharge passage 12b to fill the ink. At this time, the injected ink is moved to the sponge chamber 12 through the ink passage 11 in a state where the ink is filled to some extent in the ink chamber 13 to be filled. Then, when the ink is filled to some extent, after removing the ink injector 15, the plug 14 is coupled to the ink filling port 13a to seal.
그런데, 상기와 같은 방법으로 잉크를 충진시키는 종래의 방법은, 잉크챔버(13)에 마련된 잉크충진포트(13a)를 통해 잉크를 주입해야 하므로, 잉크를 주입후에는 그 잉크충진포트(13a)를 실링해야 하는 공정이 필요하고, 플러그(14)도 별도로 필요하게 된다. 또한, 상기와 같이 잉크카트리지(10) 내에 공기가 있는 상태에서 잉크를 강제 주입하게 되면, 충진중에 생기는 용존기포의 증가로 인해 인쇄의 질이 저하될 우려가 있다.However, in the conventional method of filling ink in the above manner, since ink must be injected through the ink filling port 13a provided in the ink chamber 13, the ink filling port 13a after the ink is injected. The process which needs to be sealed is needed, and the plug 14 is also needed separately. In addition, when ink is forcedly injected in the state where air is present in the ink cartridge 10 as described above, there is a concern that the quality of printing may be reduced due to the increase in dissolved bubbles generated during filling.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 잉크의 충진시 발생하는 용존기포량을 줄일 수 있도록 개선된 잉크카트리지 및 잉크충진방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide an improved ink cartridge and ink filling method to reduce the amount of dissolved bubbles generated during the filling of the ink.
도 1은 종래의 잉크카트리지의 잉크 충진방법을 설명하기 위한 개략적인 도면.1 is a schematic view for explaining the ink filling method of a conventional ink cartridge.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 잉크카트리지를 나타내 보인 개략적인 단면도.Figure 2 is a schematic cross-sectional view showing an ink cartridge according to an embodiment of the present invention.
도 3a 내지 도 3d 각각은 본 발명의 실시예에 따른 잉크 충진방법을 설명하기 위한 도면.3A to 3D are views for explaining an ink filling method according to an embodiment of the present invention.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>
20..잉크카트리지 본체 21..잉크챔버20. Ink cartridge body 21. Ink chamber
23..폼챔버 24..스폰지23. Foam chamber 24. Sponge
25..잉크헤드 26..FPC25.Inkheads 26.FPC
27..진공배기 및 잉크충진용 포트 28..잉크통로27..Vacuum exhaust and ink filling port 28.Ink passage
29..격판 30..테이프29. Plate 30. Tape
40..진공배기 및 잉크충진용 노즐40 .. Vacuum exhaust and ink filling nozzle
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 잉크카트리지는, 잉크가 채워지는 잉크챔버와, 잉크 흡수제가 수용된 폼챔버로 구분된 잉크카트리지 본체; 상기 폼챔버의 하측에 설치되는 잉크헤드; 상기 폼챔버의 상부에 진공배기 및 잉크충진을 위해 마련된 포트; 및 상기 잉크챔버와 폼챔버를 구분하도록 상기 잉크카트리지 본체 내에 설치되며, 잉크통로를 가지는 격판;을 포함하는 것을 특징으로 한다.The ink cartridge according to the present invention for achieving the above object is an ink cartridge body divided into an ink chamber filled with ink, and a foam chamber containing an ink absorber; An ink head installed below the foam chamber; A port provided on the upper portion of the foam chamber for vacuum evacuation and ink filling; And a diaphragm installed in the ink cartridge body to distinguish the ink chamber and the foam chamber, the diaphragm having an ink passage.
여기서, 잉크통로는 상기 잉크카트리지 본체 내부의 바닥과 상기 격판 사이에 마련되는 것이 바람직하다.Here, the ink passage is preferably provided between the bottom of the inside of the ink cartridge body and the diaphragm.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 잉크카트리지 충진방법은, 내부가 폼챔버와 잉크챔버로 구분되며, 상기 폼챔버의 상부에 마련된 진공배기 및잉크충진용 포트 및 상기 폼챔버의 하측에 설치되는 잉크헤드를 가지는 잉크카트리지를 준비하는 단계; 상기 잉크헤드를 실링하는 단계; 상기 진공배기 및 잉크충진용 포트를 통해 상기 잉크카트리지 내부를 진공배기하는 단계; 및 상기 진공배기 및 잉크충진용 포트를 통해 진공배기된 상태의 잉크카트리지 내부에 잉크를 진공충진시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the ink cartridge filling method according to the present invention for achieving the above object, the interior is divided into a foam chamber and an ink chamber, the vacuum exhaust and ink filling port provided on the upper portion of the foam chamber and the lower side of the foam chamber Preparing an ink cartridge having an ink head installed; Sealing the ink head; Evacuating the inside of the ink cartridge through the vacuum exhaust port and the ink filling port; And vacuum-filling the ink into the ink cartridge in the vacuum-exhausted state through the vacuum exhaust and ink filling port.
여기서, 상기 실링하는 단계에서는, 상기 잉크헤드의 외측에 테이프를 접착시켜 실링하는 것이 바람직하다.Here, in the sealing step, it is preferable to seal by adhering a tape to the outside of the ink head.
또한, 상기 진공배기하는 단계는, 상기 진공배기 및 잉크충진용 포트에 진공배기용 노즐을 삽입하여 밀착시킨 상태에서 강제 진공배기하는 것이 좋다.The vacuum evacuation may include forced vacuum evacuation in a state in which the vacuum exhaust nozzle and the ink filling port are inserted in close contact with the vacuum exhaust nozzle.
또한, 상기 진공배기하는 단계와 상기 잉크충진단계 각각은 단일의 진공 및 잉크충진용 노즐을 상기 포트에 삽입한 상태에서 그 노즐을 이용하여 순차적으로 이루어지는 것이 좋다.In addition, the vacuum evacuation step and the ink filling step may be performed sequentially using the nozzle in a state in which a single vacuum and ink filling nozzle is inserted into the port.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 잉크카트리지 및 충진방법을 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, an ink cartridge and a filling method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 잉크카트리지는, 내부가 잉크챔버(21)와 폼챔버(23)로 구분된 잉크카트리지 본체(20)와, 상기 폼챔버(23)의 하측에 설치되는 잉크헤드(25)와, 상기 폼챔버(23)의 상부에 형성된 포트(27) 및 상기 잉크카트리지 본체(20) 내에 설치되는 격판(29)을 구비한다.2, the ink cartridge according to the embodiment of the present invention, the ink cartridge body 20 is divided into the ink chamber 21 and the foam chamber 23, the lower side of the foam chamber 23 It is provided with an ink head 25 to be installed, a port 27 formed in the upper portion of the foam chamber 23 and a diaphragm 29 is provided in the ink cartridge body 20.
상기 잉크챔버(21) 내부는 빈공간으로 후에 잉크가 채워진다. 상기 폼챔버(23)에는 잉크를 흡수하는 흡수제 예컨대 스폰지가 채워진다. 상기폼챔버(23)와 잉크챔버(21)는 상기 격판(29)에 의해 구분되며, 그 각각은 잉크통로(28)에 의해 연통된다. 상기 잉크통로(28)는 잉크카트리지 본체(20) 내부의 바닥과 격판(29) 사이에 마련되는 갭으로서, 폼챔버(23)와 잉크챔버(21) 사이에서 잉크가 이동되도록 한다.The ink chamber 21 is filled with ink afterwards into an empty space. The foam chamber 23 is filled with an absorbent such as a sponge to absorb ink. The foam chamber 23 and the ink chamber 21 are separated by the diaphragm 29, each of which communicates with the ink passage 28. As shown in FIG. The ink passage 28 is a gap provided between the bottom of the ink cartridge body 20 and the diaphragm 29 to allow ink to move between the foam chamber 23 and the ink chamber 21.
상기 폼챔버(23) 상부에 마련된 포트(27)는 잉크카트리지 본체(20) 내부를 진공상태로 만들기 위한 진공배기를 하고, 또한 진공된 상태의 본체(20) 내부로 잉크를 진공충진하기 위한 포트이다. 상기 잉크헤드(25)를 통해 잉크가 빠져나갈 수 있도록 상기 포트(27)는 잉크를 충진시킨 후에 실링할 필요가 없다. 또한, 상기 포트(27)는 하나 또는 그 이상이 마련될 수 있다. 예를 들어, 포트(27)가 하나일 경우에는 그 단일의 포트(27)를 통해 진공배기동작과 잉크충진동작을 순차적으로 행할 수 있게 된다. 또한, 상기 포트(27)가 두개 형성될 경우, 하나의 포트를 통해 진공배기한 후, 이어서 다른 포트를 통해 잉크를 충진시킬 수 있게 된다.The port 27 provided in the upper portion of the foam chamber 23 is a vacuum exhaust for making the inside of the ink cartridge body 20 into a vacuum state, and also a port for vacuum filling ink into the body 20 in a vacuumed state. to be. The port 27 does not need to be sealed after filling the ink so that ink can escape through the ink head 25. In addition, one or more ports 27 may be provided. For example, when there is only one port 27, the vacuum exhaust operation and the ink filling operation can be sequentially performed through the single port 27. In addition, when the two ports 27 are formed, it is possible to evacuate through one port, and then fill ink through the other port.
또한, 상기 폼챔버(23)에 마련된 포트(27)를 통해 본체(20) 내부를 진공상태로 만든 후 잉크를 진공충진시키므로, 잉크챔버(21)에는 별도의 포트를 형성시킬 필요가 없다. 따라서, 종래와는 달리 포트수가 줄고 그 포트를 실링하기 위한 수단이 불필요하게 되어 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.In addition, since the inside of the main body 20 is made into a vacuum state through the port 27 provided in the foam chamber 23, the ink is vacuum-filled, and thus, the ink chamber 21 does not need to have a separate port. Therefore, unlike the related art, the number of ports is reduced, and the means for sealing the ports are unnecessary, thereby reducing the cost.
또한, 상기 잉크헤드(25)는 폼챔버(23)의 하측에 FPC(26)에 지지된 상태로 설치된다. 따라서, 상기 잉크헤드(25)의 잉크노즐을 통해 폼챔버(23) 내의 잉크를 일정량씩 공급하여 인쇄를 하게 된다.In addition, the ink head 25 is installed in the state supported by the FPC 26 on the lower side of the foam chamber (23). Therefore, the ink in the form chamber 23 is supplied by a predetermined amount through the ink nozzle of the ink head 25 to print.
이하 상기 구성을 가지는 본 발명의 실시예에 따른 잉크카트리지를 이용한잉크충진방법을 설명하기로 한다.Hereinafter, an ink filling method using an ink cartridge according to an embodiment of the present invention having the above configuration will be described.
먼저, 도 2에 도시된바와 같은 잉크카트리지를 준비한다. 즉, 상기에서 자세히 설명한 바와 같이, 내부가 폼챔버(23)와 잉크챔버(21)로 구분되고 진공배기 및 잉크충진용 포트(27)가 형성된 잉크카트리지를 준비한다.First, an ink cartridge as shown in FIG. 2 is prepared. That is, as described in detail above, the ink cartridge is formed inside the foam chamber 23 and the ink chamber 21, and the vacuum exhaust and ink filling port 27 is prepared.
그런 다음, 도 3a에 도시된 바와 같이, 잉크헤드(25)를 통해 공기의 유출입이 발생하지 않도록 실링한다. 이 단계에서는, 상기 FPC(26) 외측에 노즐보호용 테이프(30)를 접착시켜 실링한다. 그리고 나서, 상기 포트(27)를 통해 잉크카트리지 본체(20) 내부를 진공상태로 만든다. 이를 위해, 진공배기 및 잉크충진용 노즐(40)을 상기 포트(27)를 통해 폼챔버(23) 내부로 집어넣고, 포트(27)에 밀착시킨다. 이 상태에서, 상기 노즐(40)을 통해 잉크카트리지 본체(20) 내부의 공기를 빨아내어 진공상태로 만든다. 이 때, 상기 폼챔버(23)와 잉크챔버(21) 내의 공기모두가 노즐(40)을 빠져나와 진공상태가 된다.Then, as shown in FIG. 3A, the air is sealed through the ink head 25 so that inflow and outflow of air does not occur. In this step, the nozzle protection tape 30 is adhered to the outside of the FPC 26 and sealed. Then, the inside of the ink cartridge body 20 is made into a vacuum state through the port 27. To this end, the vacuum exhaust and ink filling nozzle 40 is inserted into the foam chamber 23 through the port 27 and closely adhered to the port 27. In this state, the air in the ink cartridge body 20 is sucked through the nozzle 40 to be in a vacuum state. At this time, all of the air in the foam chamber 23 and the ink chamber 21 exits the nozzle 40 to be in a vacuum state.
진공배기가 끝나면, 도 3b에 도시된 바와 같이, 동일한 노즐(40)을 통해 잉크를 폼챔버(23) 내로 충진시킨다. 이 때, 상기 본체(20) 내부가 진공상태이므로, 노즐을 통해 잉크가 빨려 들어가면서 잉크통로(28)보다 높은 수위로 차게 되면, 진공상태인 잉크챔버(21)가 먼저 도 3c에 도시된 바와 같이, 채워진다. 이어서, 폼챔버(23)가 채워진다. 여기서, 진공상태인 각 챔버(21,23)가 잉크에 의해 채워지므로, 잉크충진시 본체(20) 내부의 공기배출을 위한 별도의 공기배출포트가 불필요하게 된다. 또한, 진공에 의한 압력차로 잉크를 충진하게 되므로, 종래와 같이 강제로 잉크를 충진시 발생하는 용존기포의 발생을 최소화할 수 있게 된다.When the vacuum evacuation is finished, ink is filled into the foam chamber 23 through the same nozzle 40, as shown in FIG. 3B. At this time, since the inside of the main body 20 is in a vacuum state, when ink is sucked through the nozzle and filled to a level higher than the ink passage 28, the ink chamber 21 in a vacuum state is first shown in FIG. 3C. Filled up. Subsequently, the foam chamber 23 is filled. Here, since the chambers 21 and 23 in a vacuum state are filled with ink, a separate air discharge port for discharging air inside the main body 20 is unnecessary when filling the ink. In addition, since the ink is filled by the pressure difference due to the vacuum, it is possible to minimize the generation of dissolved bubbles generated when the ink is forcibly filled as in the prior art.
끝으로, 폼챔버(23)에도 어느 정도 잉크가 충진되면, 도 3d에 도시된 바와 같이, 포트(27)에서 상기 노즐(40)을 빼내어 제거하면 된다. 그리고, 그 포트(27)는 실링할 필요 없이 상기 잉크헤드(25)를 통한 잉크분사를 위해 오픈된 상태로 그냥 두면 된다. 따라서, 종래와 같이 별도의 포트를 마련하여 잉크충진후에 플러그 등의 부품을 이용하여 실링하는 공정이나, 그 공정을 위한 부품이 불필요하게 되어 비용을 절감할 수 있게 된다.Finally, when the ink is filled to some extent in the foam chamber 23, as shown in Figure 3d, the nozzle 40 is removed by removing the port 40 from the port 27. The port 27 may be left open for ink spraying through the ink head 25 without sealing. Therefore, a separate port is provided as in the prior art, and after sealing the ink using components such as a plug after filling the ink, components for the process are unnecessary, thereby reducing costs.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 잉크카트리지 및 잉크 충진방법에 따르면, 폼챔버에 마련된 단일 포트를 이용하여 잉크카트리지 내부를 진공배기시킨 후 잉크를 진공충진시킴으로써, 잉크충진시 용존기포가 발생하는 것을 최소화 시킬 수 있다. 따라서, 잉크의 질이 저하되는 것을 방지하여 인쇄질을 향상시킬 수 있다.According to the ink cartridge and the ink filling method according to the present invention as described above, by vacuum evacuating the inside of the ink cartridge using a single port provided in the foam chamber, the ink is vacuum-filled, so that dissolved bubbles are generated during ink filling. It can be minimized. Therefore, the quality of ink can be prevented from being lowered and the printing quality can be improved.
또한, 잉크를 충진시킨 후에 포트를 실링할 필요가 없기 때문에, 실링을 위한 공정을 생략할 수 있으며, 실링을 위한 부품을 생략할 수 있어 비용을 줄일 수 있는 이점이 있다.In addition, since the port does not need to be sealed after filling the ink, the sealing process can be omitted, and the components for sealing can be omitted, thereby reducing the cost.
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