KR20050056075A

KR20050056075A - 잉크젯 카트리지와 그 제조방법

Info

Publication number: KR20050056075A
Application number: KR1020030089164A
Authority: KR
Inventors: 정명송
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2003-12-09
Filing date: 2003-12-09
Publication date: 2005-06-14

Abstract

잉크젯 카트리지와 그 제조방법에 관한 것으로, 내부의 압력을 조절하도록 잉크젯 카트리지의 외측을 구성하여 내부에는 잉크 저장부가 형성되며, 일면에 개구부가 형성되고, 하측에는 저장된 잉크를 배출하는 잉크 배출부가 구비된 케이스; 케이스의 개구부에 결합되며, 외기의 유통 통로를 형성하는 벤트 파이프가 구비되는 리드부; 리드부에 일측단이 고정되는 스프링; 스프링의 타측단이 고정되는 보조판; 외기와 연통되도록 일측단이 벤트 파이프와 연결되고, 복수회 접혀 리드부와 보조판 사이에 위치되는 에어백;을 포함한다.

Description

잉크젯 카트리지와 그 제조방법 {Ink-jet cartridge and its producing method}

본 발명은 잉크젯 카트리지와 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 공기방울 발생기(bubble generator)가 없이 다중 접힘 에어백을 이용한 압력조절장치가 구비된 잉크젯 카트리지와 그 제조방법에 대한 것이다.

도 1a는 종래 기술에 따른 잉크젯 카트리지를 도시한 측면도이고, 도 1b는 종래 기술에 따른 잉크젯 카트리지를 도시한 정면도이고, 도 1c는 종래 기술에 따른 잉크젯 카트리지에 구비된 공기방울 발생기를 도시한 확대도이다.

도면을 참조하면, 종래의 잉크젯 카트리지는 압력, 온도등의 환경변화에 대응하는 완충백(107)과, 내부압력을 조절하는 공기방울 발생기(109)와, 잉크를 주입하는 잉크 주입부(114) 및 상기 잉크 주입부(114)에 끼워지는 플러그(115), 잉크를 배출하는 잉크 배출부(116)가 구비되어 있다.

상기 완충백(107) 및 공기방울 발생기(109)는 카트리지의 내부의 압력이 일정범위의 부압 상태로 유지되도록 하는 압력조절수단이다.

이와 같이 압력조절수단이 구비된 잉크젯 카트리지는 내부가 대기압보다 약간 낮은 압력이 작용하는 상태에서 상기 카트리지 하단에 연결된 프린트 헤드(미도시)를 통해 잉크를 분사하게 된다.

잉크를 사용함에 따라 카트리지 내부의 압력이 초기압력 보다 더욱 낮아지게 되는데, 그 결과 공기방울 발생기(109)의 오리피스(110)에 잉크와 외부대기에 의해 형성된 액체면(meniscus)에 더욱 많은 압력차이가 발생하게 된다. 액체면에 작용하는 압력이 일정한 값 이상이 되면, 액체면이 카트리지 내부로 깊숙이 후퇴하다가 어느 순간에 액체면에 작용하는 표면장력이 최소화되도록 공기방울(bubble)을 형성하여 카트리지 내부로 빨려 들어간다. 빨려 들어간 공기방울은 프린트 헤드가 사용한 잉크량의 상당부분을 채우면서 카트리지 내부의 압력을 초기압력에 근접시키는 작용을 하게 된다.

한편, 카트리지의 주위온도가 상승/하강하거나 대기압이 상승/하강하는 것과 같은 외부환경이 변화되었을 때, 카트리지 내부에 존재하는 공기는 보일-샤를의 법칙(압력x체적/온도 = constant)에 따라 환경변화에 비례하여 팽창/수축하게 된다.

공기의 수축에 의한 카트리지 내부압력 변동은 공기방울 발생기의 동작으로 상쇄가 가능하지만, 공기의 팽창에 의한 카트리지 내부압력 변동은 공기방울 발생기의 액체면을 카트리지 밖으로 밀어내도록 동작하기 때문에 상쇄가 불가능하다.

공기의 팽창에 의한 카트리지 내부압력 변동은 공기 팽창에 의한 체적에 상당하는 완충백(107)의 수축으로 상쇄시킨다.

즉, 환경변화에 의해 카트리지 내부의 공기가 팽창하여 내부압력과 외부대기압 사이의 압력차이가 작아지면, 작아지기 전의 압력과 평형상태를 이루도록 변형되어 있던 판스프링(108)이 초기장력 상태로 복원하기 위해 변형이 줄어드는 방향으로 완충백(107)을 압박한다. 판스프링(108)의 압박을 받는 완충백(107)에 있던 공기는 완충백(107) 내부에 설치된 별도의 호흡판(106)이 제공하는 통로와 보스(104)에 설치된 벤트 경로를 경유하여 외부 대기로 빠져나가게 된다.

상기 완충백(107)이 수축하여 카트리지 내부압력과 외부대기압 사이의 압력차이가 적정수준에 이르면, 판스프링(108)의 복원동작이 멈추고 완충백(107)의 수축은 정지된다.

전술한 바와 같이, 종래의 기술은 카트리지의 내부압력을 조절하는 기능과 환경변화에 따른 카트리지 내부압력의 미세조절기능이 공기방울 발생기(109)와, 완충백(107)으로 나누어져 있다.

공기방울 발생기(109)는 도1c에 도시된 바와 같이 볼(111)과 카트리지가 이루는 틈새(clearance)가 있고, 상기 틈새에는 잉크가 젖어 있게 된다. 잉크는 지구의 중력작용에 의해 항상 카트리지의 하부공간에 모이므로 공기방울 발생기(109)가 정상적인 기능을 수행하기 위해서는 잉크가 모이는 카트리지의 하부공간에 설치되어야 한다. 만약 공기방울 발생기(109)를 카트리지의 측면부나 상부에 설치한다면 잉크와 직접 접촉이 불가능하기 때문에 기능 수행이 불가능하게 된다.

공기방울 발생기(109)가 카트리지 하부에 설치될 때에는 볼(111)이 삽입되어 유지되기 위한 공간이 필요한 데 잉크젯 프린터의 구조상 용지를 배출하는 배출 롤러와 휠의 공간을 확보해야 하므로 상기 공기방울 발생기(109)는 카트리지의 하부 바닥 면에서 카트리지 내측으로 설치되어야 한다.

이 경우 1차적으로 공기방울 발생기(109)가 차지하는 공간에 의해 카트리지의 내부체적의 손실이 발생하고, 2차적으로는 상기 공기방울 발생기(109)의 오리피스(110)가 카트리지에서 프린트 헤드에 잉크를 공급하는 잉크 배출부(116)보다 높게 위치되어 잉크 배출부(116)의 상면에서 카트리지의 하부 바닥 면까지의 공간에 있는 잉크를 사용할 수 없는 문제점이 있다.

또한, 공기방울 발생기(109)에는 액체면(meniscus)의 잉크 증발을 막기 위한 사형 패턴(snake pattern)과 오리피스(110) 및 상기 오리피스(110)에 삽입되는 볼(111), 상기 볼(111)의 이탈을 방지하고 상기 사형 패턴을 감싸기 위한 커버(112)가 구비된다. 이와 같이 공기방울 발생기(109)는 다수의 부품들이 정밀하게 결합된 것이기 때문에 제조상의 엄밀한 공정관리와 여러 부속품의 조립 공정이 필요하여 카트리지의 제작 시간 및 비용을 증가시키는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 공기방울 발생기(bubble generator)가 없는 간단한 구조의 압력조절 수단이 구비된 잉크젯 카트리지와 그 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 압력조절 수단을 모듈화하여 컴팩트한 크기로 설계가 가능한 잉크젯 카트리지와 그 제조방법을 제공하는 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 잉크젯 카트리지는,

잉크젯 카트리지의 외측을 구성하여 내부에는 잉크 저장부가 형성되며, 일면에 개구부가 형성되고, 하측에는 저장된 잉크를 배출하는 잉크 배출부가 구비된 케이스; 상기 케이스의 개구부에 결합되며, 외기의 유통 통로를 형성하는 벤트 파이프가 구비되는 리드부; 상기 리드부에 일측단이 고정되는 스프링; 상기 스프링의 타측단이 고정되는 보조판; 외기와 연통되도록 일측단이 상기 벤트 파이프와 연결되고, 복수회 접혀 상기 리드부와 보조판 사이에 위치되는 에어백;을 포함한다.

본 발명의 다른 실시예로서, 상기 리드부의 일측에서 상기 케이스 내부로 수직 연장된 지지판이 형성되고, 상기 스프링이 상기 지지판과 보조판 사이에 고정되며, 상기 에어백이 상기 지지판과 보조판 사이에 설치될 수도 있다.

상기 잉크젯 카트리지는 내부 공기의 체적이 내부 전체 체적의 30%이하인 것이 바람직하며, 또한 상기 에어백은 초기 체적이 내부 공기 체적의 35%이상인 것이 바람직하다.

또한, 상기 지지판과 보조판은 잉크에 대한 내식성이 있는 재질을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 잉크젯 카트리지는 상기 스프링이 상기 에어백을 압박하는 방향의 길이가 더 짧게 형성되어 카트리지 내부의 압력 변동폭을 줄이는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 잉크젯 카트리지 제조방법은,

벤트 파이프와 한 쪽이 개방된 에어백의 개방부가 연결되어 상기 벤트 파이프의 통로 이외에는 밀폐되도록 서로 접합되는 단계; 잉크 주입부 및 상기 벤트 파이프의 삽입홀이 형성된 리드부의 삽입홀에 상기 에어백과 접합된 벤트 파이프가 삽입 밀폐되는 단계; 상기 리드부와 보조판 또는 상기 리드부에서 수직으로 연장된 지지판과 보조판 사이에 스프링이 위치되고, 상기 에어백이 복수회 접혀 상기 리드부와 보조판 또는 상기 지지판과 보조판 사이에 삽입되어 밀착 고정되는 단계; 일면에는 개구부가 형성되고 하측에 잉크 배출부가 구비된 케이스의 개구부에 상기 에어백이 장착된 리드부가 밀폐 고정되는 단계; 상기 케이스의 잉크 배출부 하단에 프린트 헤드가 밀폐 결합되는 단계; 상기 에어백이 상기 벤트 파이프를 통해 진공상태로 되고 상기 프린트 헤드의 노즐부가 밀폐된 후 상기 잉크 주입부를 통해 카트리지 내부 체적의 60∼90% 정도의 잉크가 주입되는 단계; 잉크 주입 후, 상기 잉크 주입부는 플러그로 밀봉하고 상기 벤트 파이프를 개방하여 진공상태에 의해 수축되어 있던 상기 에어백 내부로 카트리지 외부의 공기가 자유롭게 유통되는 단계; 상기 프린트 헤드의 노즐부 밀폐가 해지되고, 상기 프린트 헤드의 노즐로써 소량의 잉크를 프라이밍(priming)하고 노즐 보호 테이프로 밀폐되는 단계;를 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 의한 잉크젯 카트리지와 그 제조방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 잉크젯 카트리지를 도시한 단면도이다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 잉크젯 카트리지(1)는 상측이 개방되며 외측을 구성하는 케이스(2)와, 상기 케이스(2)의 개방부에 끼워지는 리드부(3)과, 상기 리드부(3)의 일측에서 수직하방으로 연장 형성되는 지지판(8)과, 상기 지지판(8)에 일측단이 지지되는 스프링(11)과, 상기 스프링(11)의 타측단이 고정되는 보조판(10)과, 상기 지지판(8)과 보조판(10) 사이에 삽입되는 에어백(9)을 포함하여 구성된다.

상기 케이스(2)에 의해 형성된 내측 공간은 상측의 공기(12)와 하측의 잉크(13)로 채워진다. 상기 케이스(2)의 하측에는 상기 잉크(13)를 배출하기 위한 잉크 배출부(16)가 형성된다.

상기 잉크 배출부(16) 상단에는 잉크(13)를 거르는 필터(14)가 설치되고, 상기 잉크 배출부(16) 하단에는 잉크(13)를 소정의 형태로 분사하는 프린트 헤드(15)가 설치된다.

상기 리드부(3)는 잉크를 주입하기 위한 잉크 주입부(5)가 형성되어 있으며, 상기 잉크 주입부(5)에 끼워지는 플러그(6)와, 외기가 유통되도록 통로를 형성하는 벤트 파이프(4)가 구비된다.

상기 에어백(9)은 내부로 외기가 유통되도록 일측단이 상기 벤트 파이프(4)와 결합되며, 그 부피가 팽창될 수 있도록 복수회 접혀서 상기 지지판(8)과 보조판(10) 사이에 위치된다.

여기서, 상기 지지판(8)과 보조판(10)은 그 재질이 잉크와 반응이 없고 내식성이 강한 것이 바람직한데, 예를 들면 스테인레스나 플라스틱 등이 사용될 수 있다.

상기 잉크젯 카트리지(1)는 그 단면의 형상이 상기 스프링(11)이 상기 에어백(9)을 압박하는 방향인 도면의 가로방향으로 길이가 더 짧게 형성되는 직사각형으로 형성된다.

즉, 상기 스프링(11)은 F = -k △x (F : 복원력, k : 용수철 상수, △x : 늘어난 길이)라는 후크의 법칙에 의해 거동하게 되는데 △x가 적은 방향으로 스프링(11)을 설치하여 카트리지 내부의 압력 변동을 작게 할 수 있게 된다.

잉크젯 카트리지(1)는 프린트 헤드(15)가 잉크(13)를 분사하여 인쇄하는 동안에 프린트 헤드(15)에 지속적으로 잉크(13)를 공급하는 기능을 담당하는 것으로 이를 위해서는 카트리지(1)의 내부에 보관 중인 잉크(13)에 작용하는 압력을 일정범위내로 유지하는 것이 필요하다. 이것은 잉크젯 프린터의 인쇄품질과 잉크 카트리지의 보관 신뢰도와 관련되는 중요한 요인이다.

잉크의 공급압력 즉 잉크젯 카트리지(1)의 내부압력과 대기압의 차이가 -25mmH₂O 보다 작으면(0∼-25mmH₂O) 프린트 헤드(15)의 노즐을 통해 외부로의 누설이 발생할 수 있다. 반대로 카트리지(1)의 내부압력과 대기압의 차이가 -250mmH₂O 보다 크게 되면(-250mmH₂O 이하) 프린트 헤드(15)에 공급되는 잉크의 압력이 프린트 헤드(15)의 노즐에 형성된 액체면(meniscus)의 펌핑력보다 우세하게 되어 프린트 헤드(15)로의 잉크 공급이 원활하게 되지 않는다. 잉크 공급이 원활하게 되지 않으면 프린트 헤드(15)에서 분사하는 잉크 방울의 크기가 작아져서 인쇄화질을 악화시키게 된다. 잉크젯 카트리지(1)의 내부압력 감소가 더욱 심하게 되면 외부 대기가 프린트 헤드(15)의 노즐을 통해 카트리지 내부로 흡입되어 인쇄가 불가능한 상태가 될 수 있다.

본 발명은 잉크젯 카트리지내에 보관된 잉크에 작용하는 압력을 -25∼-250mmH₂O로 유지하여 프린트 헤드(15)의 인쇄품질 저하가 없고, 장기간 방치시에 잉크의 누설이 없도록 하는 잉크젯 카트리지의 내부압력을 조절하는 방법으로 모듈화된 에어백(9)을 채택하였다. 즉, 잉크의 배출에 따른 압력변동을 상기 에어백(9)의 팽창에 의해 보상하도록 구성한 것이다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 잉크젯 카트리지를 도시한 단면도로서, 도면을 참조하면 본 발명의 제2 실시예는 상기 일실시예의 지지판을 없애고 이를 대신하여 리드부(3)가 에어백(9) 및 스프링(11)의 일측단을 지지하도록 구성되어 상기 스프링(11)의 설치방향이 세로로 설치됨으로써 제1 실시예와는 달리 가로방향의 길이가 더 긴 직사각형 단면의 카트리지(1)가 형성된다.

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 잉크젯 카트리지를 도시한 단면도로서, 도면을 참조하면 본 발명의 제3 실시예는 상기 제2 실시예와 같이 리드부가 제1 실시예의 지지판 역할을 수행하도록 한 것이다.

다만, 케이스(2)의 개구부를 측면에 형성하여 리드부(3)가 측면에서 끼워지도록 구성하였으며, 상기 케이스(2)의 상측에 잉크를 주입하기 위한 잉크 주입부(5)와 상기 잉크 주입부(5)에 끼워지는 플러그(5)를 위치시킴으로써, 스프링(11)이 가로방향으로 설치되어 제1 실시예와 같이 가로방향의 길이가 더 짧은 직사각형 단면의 카트리지(1)가 형성된다.

전술한 제1, 제2, 제3 실시예의 잉크젯 카트리지(1)에서 스프링(11)은 지지판(8) 또는 리드부(3)와 보조판(10) 사이에 설치되었으나, 보조판(10)과 케이스(2) 내측면 사이에 설치될 수도 있다. 또한, 도시된 스프링(11)외에 후크의 법칙에 따르는 고무나 기타의 탄성부재를 사용할 수 있음은 물론이다.

본 발명의 잉크젯 카트리지가 정상적으로 동작하기 위한 카트리지 제조 방법을 도 2의 실시예를 참조로 설명한다.

먼저, PE(polyethylene)나 PP(polypropylene) 재질로 된 벤트 파이프(4)와 동종의 소재로 한 쪽이 개방된 에어백(9)의 개방부를 연결하여 상기 벤트 파이프(4)의 통로 이외에는 밀폐되도록 2개의 부품을 열이나 초음파 용접 등으로 접합한다. 이때 상기 에어백(9)이 팽팽하게 팽창된 상태에서의 내부 체적은 잉크젯 카트리지(1) 내부 체적의 60∼90% 정도가 되도록 한다.

다음으로, 잉크 주입부(5)와 벤트 파이프(4)의 삽입홀이 형성된 리드부(3)에 에어백(9)과 접합된 벤트 파이프(4)를 상기 리드부(3)의 삽입홀 사이에 틈이 없도록 삽입하고 밀폐한다. 이때 리드부(3)의 내측면에는 지지판(8)이 하방으로 돌출부가 형성되어 상기 에어백(9)의 일측면을 지지한다.

상기 에어백(9)을 잉크젯 카트리지(1) 내부의 높이 보다 약간 짧은 상태로 1회 이상 접은 후 보조판(10)으로 에어백(9)의 타측면을 지지한다. 상기 지지판(8)과 보조판(10)이 에어백(9)을 압박하도록 스프링(11)을 상기 지지판(8)과 보조판(10) 사이에 설치한다. 이로써 에어백(9)의 모듈(7) 제작이 완성된다.

이후, 에어백(9)이 장착된 리드부(3)를 카트리지 케이스(2)의 상측 개구부에 고정하고 초음파용접이나 진동용접 등의 방법으로 상기 리드부(3)와 케이스(2)의 접촉부를 완전히 밀폐시킨다.

다음으로, 케이스(2)의 잉크 배출부(16) 하단면에 프린트 헤드(15)를 케이스(2)가 밀폐되도록 조립한다.

이후, 에어백(9)이 완전히 수축하도록 벤트 파이프(4)를 통해 진공을 걸어주고 프린트 헤드(15)의 노즐부를 밀폐한 후 잉크 주입부(5)를 통해 적당량의 잉크를 주입한다. 이때의 잉크량은 카트리지 내부 체적의 60∼90% 정도로 하고, 나머지는 대기압 상태의 공기가 차지하도록 한다.

잉크 주입 후, 잉크 주입부(5)는 플러그(6)를 압입 등의 방법으로 밀봉하고 벤트 파이프(4)를 개방하여 진공상태에 의해 수축되어 있던 에어백(9) 내부로 잉크젯 카트리지 외부의 공기가 자유롭게 유통되도록 한다.

끝으로, 프린트 헤드(15)의 노즐부 밀폐를 해지하고, 프린트 헤드(15)의 노즐을 이용해 소량의 잉크(카트리지 내부 체적의 5%이하)를 프라이밍(priming)하고 노즐 보호 테이프로 밀폐한다.

위와 같이 제조된 잉크젯 카트리지의 내부 체적과 공기 체적, 에어백 체적, 잉크 사용량 등의 관계를 구해보면 다음과 같다.

카트리지 체적(1)		100cc
초기 공기 체적(2)		5cc	10cc	20cc	30cc	35cc
초기 에어백 체적(3)	(2)x35%	1.75cc	3.5cc	7cc	10.5cc	12.25c
초기 잉크 충진량(4)	(1)-(2)-(3)	93.25cc	86.5cc	73cc	59.5cc	52.75cc
초기 잉크 충진량(4)	(4)/(1)x100%	93.3%	86.5%	73.0%	59.5%	52.8%
최종 공기 체적(5)	(2)x101%	5.05cc	10.1cc	20.2cc	30.3cc	35.35cc
최종 에어백 체적(6)	(3)+(4)x90%	85.675cc	81.35cc	72.7cc	64.05cc	59.725cc
잔류 잉크 체적(7)	(4)-(5)-(6)	9.275cc	8.55cc	7.1cc	5.65cc	4.925cc
사용 잉크량(8)	(4)-(7)	83.975cc	77.95cc	65.9cc	53.85cc	47.825cc
사용 효율	(8)/(4)x100%	90.1%	90.1%	90.3%	90.5%	90.7%

위 [표 1]에서 초기 잉크 체적과 사용 잉크량을 비교한 사용효율은 모두 90%이상을 달성하고 있다. 여기서, 사용 잉크량은 잉크젯 카트리지의 목표에 의해 결정되지만 카트리지 내부 체적의 50%이상은 되어야 효율적인 카트리지가 되어 사용자의 프린터 유지비를 낮출 수 있다.

[표 1]을 참조하면 사용 잉크량이 카트리지 내부 체적의 50%이상이 되기 위해서는 내부 공기의 초기 체적이 카트리지 내부 전체 체적의 30%이하이어야 되므로 내부 공기 체적을 내부 전체 체적의 30%이하로 하는 것이 바람직하다.

한편, 에어백의 초기 체적은 잉크젯 카트리지가 외부의 환경변화, 예를 들면 높은 고도를 비행하는 비행기의 여압 시스템이 제공하는 기압(0.7기압)에서도 잉크의 누설이 없도록 카트리지 내부에 초기 잔류한 공기의 35%이상으로 하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 실시예에 따른 잉크젯 카트리지의 동작을 살펴본다.

초기 프라이밍(priming) 직후에는 손실된 잉크 체적만큼 카트리지 내부의 압력강하가 발생하여 상기 카트리지 내부의 공기와 에어백이 팽창하고, 카트리지의 내부압력과 에어백을 수축시키는 스프링의 장력이 균형을 이루게 된다.

프린트 헤드가 카트리지내의 잉크를 사용하여 인쇄작업을 하는 경우에는 잉크의 소모량에 따라 카트리지 내부에 있는 공기가 압력변화량을 에어백에 전달하고 상기 에어백의 팽창을 억제하고 있는 스프링에 전달하여 변화된 압력차이와 스프링의 장력의 평형상태를 유지한다.

카트리지 내의 잉크를 거의 모두 소비하게 되면 상기 에어백은 최대로 팽창하게 되지만 지지판와 보조판, 스프링 등에 의해 형성된 공간을 모두 채울 수는 없다. 이렇게 빈 공간은 초기에 카트리지 내로 주입된 공기에 의해 채워지게 되어 상기 카트리지 내의 잉크를 최대로 사용하게 된다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 잉크젯 카트리지와 그 제조방법은 공기방울 발생기를 없애고 에어백을 통한 간단한 구조로 압력조절을 구현함으로써 부품 비용 및 부품의 조립공정비용을 절감하는 효과가 있다.

또한, 에어백을 리드부에 집중한 모듈방식으로 압력조절장치를 설계함으로써 컴팩트한 크기의 잉크젯 카트리지를 제작할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 모듈화된 압력조절장치(7)를 잉크젯 카트리지의 측면이나 상면에 배치할 수 있도록 하여 필요에 따라 변형된 다양한 형태의 잉크젯 카트리지를 제공할 수 있는 효과가 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도 1a는 종래 기술에 따른 잉크젯 카트리지를 도시한 측면도이고,

도 1b는 종래 기술에 따른 잉크젯 카트리지를 도시한 정면도이고,

도 1c는 종래 기술에 따른 잉크젯 카트리지에 구비된 공기방울 발생기를 도시한 확대도이고,

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 잉크젯 카트리지를 도시한 단면도이고,

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 잉크젯 카트리지를 도시한 단면도이고,

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 잉크젯 카트리지를 도시한 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 카트리지 2 : 케이스

3 : 리드부 4 : 벤트 파이프

5 : 잉크 주입부 6 : 플러그

8 : 지지판 9 : 에어백

10 : 보조판 11 : 스프링

12 : 공기 13 : 잉크

14 : 필터 15 : 프린트 헤드

Claims

잉크젯 카트리지의 외측을 구성하여 내부에는 잉크 저장부가 형성되며, 일면에 개구부가 형성되고, 하측에는 저장된 잉크를 배출하는 잉크 배출부가 구비된 케이스;

상기 케이스의 개구부에 결합되며, 외기의 유통 통로를 형성하는 벤트 파이프가 구비되는 리드부;

상기 리드부에 일측단이 고정되는 스프링;

상기 스프링의 타측단이 고정되는 보조판;

외기와 연통되도록 일측단이 상기 벤트 파이프와 연결되고, 복수회 접혀 상기 리드부와 보조판 사이에 위치되는 에어백;을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 카트리지.
제 1 항에 있어서,

상기 리드부의 일측에서 상기 케이스 내부로 수직 연장된 지지판이 형성되고, 상기 스프링이 상기 지지판과 보조판 사이에 고정되며, 상기 에어백이 상기 지지판과 보조판 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 카트리지.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 잉크젯 카트리지는 내부 공기의 체적이 내부 전체 체적의 30%이하인 것을 특징으로 하는 잉크젯 카트리지.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 에어백은 초기 체적이 내부 공기 체적의 35%이상인 것을 특징으로 하는 잉크젯 카트리지.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 지지판과 보조판은 잉크에 대한 내식성이 있는 재질인 것을 특징으로 하는 잉크젯 카트리지.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 잉크젯 카트리지는 상기 스프링이 상기 에어백을 압박하는 방향의 길이가 더 짧게 형성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 카트리지.
벤트 파이프와 한 쪽이 개방된 에어백의 개방부가 연결되어 상기 벤트 파이프의 통로 이외에는 밀폐되도록 서로 접합되는 단계;

잉크 주입부 및 상기 벤트 파이프의 삽입홀이 형성된 리드부의 삽입홀에 상기 에어백과 접합된 벤트 파이프가 삽입 밀폐되는 단계;

상기 리드부와 보조판 또는 상기 리드부에서 수직으로 연장된 지지판과 보조판 사이에 스프링이 위치되고, 상기 에어백이 복수회 접혀 상기 리드부와 보조판 또는 상기 지지판과 보조판 사이에 삽입되어 밀착 고정되는 단계;

일면에는 개구부가 형성되고 하측에 잉크 배출부가 구비된 케이스의 개구부에 상기 에어백이 장착된 리드부가 밀폐 고정되는 단계;

상기 케이스의 잉크 배출부 하단에 프린트 헤드가 밀폐 결합되는 단계;

상기 에어백이 상기 벤트 파이프를 통해 진공상태로 되고 상기 프린트 헤드의 노즐부가 밀폐된 후 상기 잉크 주입부를 통해 카트리지 내부 체적의 60∼90% 정도의 잉크가 주입되는 단계;

잉크 주입 후, 상기 잉크 주입부는 플러그로 밀봉하고 상기 벤트 파이프를 개방하여 진공상태에 의해 수축되어 있던 상기 에어백 내부로 카트리지 외부의 공기가 자유롭게 유통되는 단계;

상기 프린트 헤드의 노즐부 밀폐가 해지되고, 상기 프린트 헤드의 노즐로써 소량의 잉크를 프라이밍(priming)하고 노즐 보호 테이프로 밀폐되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 카트리지의 제조방법.