KR20050120756A - 잉크 카트리지 - Google Patents

Abstract

잉크 카트리지는, 잉크 챔버, 상기 잉크 카트리지의 외부 및 잉크 챔버와 연통할 수 있는 연통 챔버, 상기 연통 챔버 내에 배치되고, 잉크 카트리지의 외부와 잉크 챔버 사이의 연통이 차단되는 제1 위치로부터 상기 연통이 허용되는 제2 위치로 이동할 수 있는 밸브, 및 상기 연통 챔버로부터 잉크 카트리지의 외부로 연장되며, 상기 밸브를 제1 위치에서 제2 위치로 이동시킬 수 있는 작동 부재를 포함한다.

Description

잉크 카트리지{INK CARTRIDGE}

본 발명은 잉크젯 기록 장치에 배치될 수 있는 잉크 카트리지에 관한 것이다.

일본 공개 특허공보 제 H9-85963호에는 잉크 콘테이너(이하에서는 "잉크 카트리지"로 지칭함)가 홀더(설치부)에 착탈될 수 있도록 구성된 잉크젯 기록 장치가 개시되어 있다. 상기 설치부에는 잉크 카트리지의 구멍을 개방하는 돌출 부분이 형성되며, 상기 돌출 부분에는 잉크 카트리지의 밸브로부터 잉크가 유동할 수 있도록 관통 구멍이 제공된다. 잉크 카트리지가 설치부에 설치될 때, 밸브는 돌출 부분에 의해 개방되며, 잉크 카트리지 내의 잉크는 구멍을 통해서 유동한다.

본 발명의 다양한 예시적인 실시예들을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도1은 본 발명에 따른 예시적인 잉크 카트리지, 및 잉크 카트리지가 장착되는 본 발명에 따른 예시적인 잉크젯 기록 장치의 개략도이다.

도2a 및 도2b는 본 발명에 따른 예시적인 잉크 카트리지의 구조를 도시하는 단면도로서, 도2a는 잉크 카트리지가 잉크젯 기록 장치에 로딩되기 전의 잉크 카트리지를 도시하며, 도2b는 잉크 카트리지가 잉크젯 기록 장치에 로딩된 후의 잉크 카트리지를 도시한다.

도3a 내지 도3e는 본 발명에 따른 예시적인 밸브 부재의 도시도로서, 도3a는 평면도, 도3b는 측면도, 도3c는 도3a의 I-I선상에서 취한 단면도, 도3d는 도3a의 Ⅱ-Ⅱ선상에서 취한 단면도, 도3e는 저면도이다.

도4a 내지 도4c는 본 발명에 따른 예시적인 밸브 부재의 도시도로서, 도4a는 평면도, 도4b는 측면도, 도4c는 저면도이다.

도5a 및 도5b는 본 발명에 따른 예시적인 설치부의 도시도로서, 도5a는 도5b의 Ⅲ-Ⅲ선상에서 취한 단면도이고, 도5b는 저면도이다.

도6a 및 도6b는 도5b의 예시적인 설치부의 도시도로서, 도6a는 도5b의 Ⅳ-Ⅳ선상에서 취한 단면도이고, 도6b는 도5b의 Ⅴ-Ⅴ선상에서 취한 단면도이다.

도7은 본 발명에 따른 예시적인 체크 밸브의 사시도이다.

도8a 내지 도8c는 본 발명에 따른 예시적인 잉크 카트리지의 도시도로서, 도8a는 정면도, 도8b는 측면도, 도8c는 저면도이다.

도9는 도8a 내지 도8c의 잉크 카트리지의 사시도이다.

도10은 잉크젯 기록 장치에 로딩되기 전의, 본 발명에 따른 예시적인 잉크 카트리지의 구조를 도시하는 단면도이다.

도11a 및 도11b는 본 발명에 따른 예시적인 잉크 추출 튜브와 예시적인 밸브 부재의 단면도로서, 도11a는 안내 경로에 진입하여 밸브 부재와 접촉하기 전의 잉크 추출 튜브의 도시도이며, 도11b는 밸브 부재와 접촉하여 밸브 부재를 잉크 챔버 쪽으로 밀어내는 잉크 추출 튜브의 도시도이다.

도12는 본 발명에 따른 예시적인 밸브 부재의 사시도이다.

도13은 본 발명에 따른 예시적인 카트리지 본체의 내측 하부의 사시도이다.

도14는 도13의 섹션 Ⅵ의 단면도이다.

도15는 도13의 섹션 Ⅶ의 단면도이다.

도16은 도13의 섹션 Ⅷ의 단면도이다.

도17은 도13의 섹션 Ⅸ의 단면도이다.

도18은 본 발명에 따른 예시적인 카트리지 본체의 내측 하부의 사시도이다.

도19는 본 발명에 따른 예시적인 카트리지 본체의 내측 하부의 사시도이다.

도20a 및 도20b는 도19의 단면도로서, 도20a는 섹션 X의 단면도이고, 도20b는 섹션 XI의 단면도이다.

도21은 잉크젯 기록 장치에 로딩되기 전의, 본 발명에 따른 예시적인 잉크 카트리지의 구조를 도시하는 단면도이다.

도22는 본 발명에 따른 예시적인 본체 케이스의 저면도이다.

도23a 및 도23b는 본 발명에 따라 밸브 부재가 밸브 시트부로부터 이동된 상태의 예시적인 잉크 카트리지의 단면도로서, 도23a는 설치부에 정확하게 설치된 잉크 카트리지의 도시도이고, 도23b는 설치부에 부정확하게 설치된 잉크 카트리지의 도시도이다.

도24는 잉크젯 기록 장치에 로딩되기 전의, 본 발명에 따른 예시적인 잉크 카트리지의 구조를 도시하는 단면도이다.

도25a 및 도25b는 본 발명에 따른 예시적인 공기 도입 부재의 확대 전방 단부 부분의 도시도로서, 도25a는 단면도이고, 도25b는 평면도이다.

도26a 및 도26b는 본 발명에 따른 예시적인 공기 도입 부재의 확대 전방 단부 부분의 도시도로서, 도26a는 단면도이고, 도26b는 평면도이다.

그러나, 잉크 카트리지가 설치되고 잉크 카트리지의 구멍이 돌출 부분에 의해 개방될 때, 구멍은 잉크 카트리지를 부착하기 위해 돌출 부분에 대해 정확히 배치되어야 한다. 또한, 돌출 부분의 형상이 정확히 제조되지 않으면, 잉크 카트리지가 스무스하게 설치되지 않을 수 있고, 및/또는 잉크가 누설되거나 증발될 수 있다.

특히, 잉크 공급 구멍과 공기 도입 구멍이 제공되는 전술한 일본 공개 특허공보 제 H9-85963호의 잉크 카트리지에 있어서, 설치부 측의 유동 경로와 잉크 공급 구멍은 잉크가 누설되지 않도록 밀봉되고 정확히 제조되어야 한다. 또한, 두 개의 돌출 부분은 잉크 공급 구멍 및 공기 도입 구멍에 대해 정확히 일치해야 한다. 따라서, 잉크 카트리지를 고정확도로 제조할 필요가 있다.

본 발명은 다른 것들중 상술한 문제점을 해결하며, 잉크젯 기록 장치에 쉽게 설치될 수 있도록 잉크젯 기록 장치에 배치될 수 있고, 그 제조가 간단해지는 잉크 카트리지를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 태양에 따르면, 잉크 카트리지는, 잉크 챔버, 상기 잉크 카트리지의 외부 및 잉크 챔버와 연통할 수 있는 연통 챔버, 상기 연통 챔버 내에 배치되고, 잉크 카트리지의 외부와 잉크 챔버 사이의 연통이 차단되는 제1 위치로부터 상기 연통이 허용되는 제2 위치로 이동할 수 있는 밸브, 및 상기 연통 챔버로부터 잉크 카트리지의 외부로 연장되며, 상기 밸브를 제1 위치에서 제2 위치로 이동시킬 수 있는 작동 부재를 포함한다.

본 발명의 태양에 따르면, 잉크 카트리지가 잉크젯 기록 장치의 설치부에 설치될 때, 상기 작동 부재는 설치부에 접촉됨으로써 밸브를 제1 위치에서 제2 위치로 이동시킬 수 있다.

본 발명의 태양에 따르면, 상기 밸브와 상기 작동 부재는 원피스 부재로서 형성될 수 있다.

본 발명의 태양에 따르면, 잉크 카트리지는, 상기 밸브에 인접하는 밸브 시트, 및 상기 밸브를 밸브 시트 쪽으로 가압(urge)하는 가압 장치를 추가로 포함할 수 있다. 밸브의 바닥을 노출시키기 위해 상기 밸브 시트의 사실상 중심에 구멍이 형성될 수 있다. 상기 밸브 시트는 상기 구멍의 외부에서 밸브와 접촉할 수 있다. 상기 작동 부재는 밸브로부터 구멍을 통해서 돌출할 수 있다.

본 발명의 태양에 따르면, 상기 가압 장치는 밸브 시트로부터 연장되어 밸브를 둘러쌀 수 있으며, 상기 가압 장치는 밸브를 밸브 시트와 대향하는 밸브의 제1 측에서 밸브 시트 쪽으로 가압하기 위해 밸브 시트와 일체로 형성될 수 있다.

본 발명의 태양에 따르면, 작동 부재는 상기 제1 측과 대향하는 밸브의 제2 측에 배치될 수 있다.

본 발명의 태양에 따르면, 잉크 카트리지는 상기 작동 부재를 둘러싸는 밀봉 부재를 추가로 포함할 수 있다.

본 발명의 태양에 따르면, 상기 작동 부재의 일 단부는 연통 챔버의 외측 단부와 밀봉 부재의 외측 단부 사이에 존재할 수 있다.

본 발명의 태양에 따르면, 상기 밀봉 부재는 밸브와 대향하는 측의 밸브 시트로부터 연장될 수 있으며, 밸브 시트와 일체로 형성된다.

본 발명의 태양에 따르면, 잉크 카트리지는 상기 작동 부재를 둘러싸는 밀봉 부재를 추가로 포함할 수 있으며, 잉크 카트리지가 잉크젯 기록 장치의 설치부에 설치될 때, 상기 밀봉 부재는 설치부와 접촉하고 설치부 내의 유동 경로로부터 잉크 챔버로의 경로를 형성한다.

본 발명의 태양에 따르면, 밸브 시트, 가압 장치, 및 밀봉 부재는 고무형 재료로 일체로 형성될 수 있다.

본 발명의 태양에 따르면, 잉크 카트리지는, 잉크 챔버, 상기 잉크 카트리지의 외부 및 잉크 챔버와 연통할 수 있는 공기 연통 챔버, 상기 공기 연통 챔버 내에 배치되는 제1 밸브 시스템, 상기 잉크 카트리지의 외부 및 잉크 챔버와 연통할 수 있는 잉크 연통 챔버, 및 상기 잉크 연통 챔버 내에 배치되는 제2 밸브 시스템을 포함한다. 상기 제1 밸브 시스템 또는 제2 밸브 시스템중 적어도 하나는, 밸브 시트, 상기 밸브 시트에 대해 이동할 수 있는 밸브, 및 상기 공기 연통 챔버 또는 잉크 연통 챔버중 적어도 하나의 외부로 연장되고 밸브를 밸브가 밸브 시트와 접촉하는 제1 위치로부터 밸브가 밸브 시트에서 분리되는 제2 위치로 이동시킬 수 있는 작동 부재를 포함한다.

본 발명의 태양에 따르면, 잉크 카트리지가 잉크젯 기록 장치의 설치부에 설치될 때, 상기 작동 부재는 설치부에 접촉됨으로써 밸브를 제1 위치에서 제2 위치로 이동시킬 수 있다.

본 발명의 태양에 따르면, 상기 밸브와 상기 작동 부재는 원피스 부재로서 형성될 수 있다.

본 발명의 태양에 따르면, 상기 공기 연통 챔버와 잉크 연통 챔버는 잉크 카트리지의 일측에 형성될 수 있다.

본 발명의 태양에 따르면, 상기 제1 밸브 시스템은 밸브 시트, 밸브, 및 작동 부재를 포함할 수 있고, 상기 제2 밸브 시스템은 밸브 시트와 밸브를 포함할 수 있다. 잉크 카트리지가 잉크젯 기록 장치의 설치부에 설치될 때, 제1 밸브 시스템의 작동 부재는 설치부에 접촉됨으로써 제1 밸브 시스템의 밸브를 제1 위치에서 제2 위치로 이동시킬 수 있고, 제2 밸브 시스템의 밸브는 설치부에 제공되는 추출 튜브에 의해 밀려남으로써 제1 위치에서 제2 위치로 이동될 수 있다.

본 발명의 태양에 따르면, 밸브 시스템은 밸브, 작동 부재, 사실상 중심부에 구멍을 갖는 밸브 시트, 및 상기 밸브를 밸브 시트와 접촉하도록 제1 방향으로 가압하는 가압 장치를 포함할 수 있다. 상기 작동 부재는 밸브 시트의 구멍을 통해서 돌출한다. 상기 밸브는 밸브 시트와 가압 장치 사이에 위치한다. 상기 작동 부재가 밸브를 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 가압할 때 밸브는 밸브 시트로부터 분리된다.

본 발명의 태양에 따르면, 밸브 시스템은 상기 작동 부재의 둘레와 상기 구멍을 둘러싸는 밀봉 부재를 추가로 포함할 수 있다.

본 발명의 태양에 따르면, 상기 작동 부재의 일 단부는 상기 밀봉 부재의 외측 단부와 밸브 사이에 위치할 수 있다.

본 발명의 태양에 따르면, 잉크젯 기록 장치는, 상술한 잉크 카트리지들중 하나를 수용할 수 있는 설치부를 포함할 수 있다. 상기 설치부는 공기가 이를 통해서 잉크 카트리지로 도입되는 유동 경로를 구비한다.

본 발명의 태양에 따르면, 잉크젯 기록 장치는, 잉크젯 헤드, 및 상술한 잉크 카트리지들중 하나를 수용할 수 있는 설치부를 포함할 수 있다. 상기 설치부는 잉크가 이를 통해서 잉크젯 헤드로 공급되는 추출 튜브를 구비한다.

본 발명의 태양에 따르면, 잉크젯 기록 장치의 설치부에 밸브 부재의 구멍을 개방하기 위한 돌출부를 제공할 필요가 없다. 따라서, 잉크 카트리지를 설치부에 설치할 때 잉크 카트리지와 설치부의 위치설정이 쉬워진다는 효과가 있다.

본 발명의 태양에 따르면, 잉크 카트리지가 잉크젯 기록 장치로부터 제거될 때, 밸브 부재는 가압 장치에 의해 밸브 시트부와 접촉하고, 잉크는 구멍을 통해 누설 또는 증발하는 것이 방지된다. 더욱이, 잉크 카트리지가 잉크젯 기록 장치에 설치될 때, 작동 부재에 의해 밸브 부재를 균일하게 상승시키고 밸브 부재를 밸브 시트부로부터 분리시킴으로써 밸브는 균일하게 개방될 수 있다.

본 발명의 태양에 따르면, 밸브 부재가 배치되는 영역에 밸브 부재를 가압하는 가압 장치를 부착하기 위한 복잡한 작업 과정이 필요없게 된다. 따라서, 잉크 카트리지의 제조 비용이 절감되는 효과가 있다.

본 발명의 태양에 따르면, 잉크가 구멍을 통해 누설 또는 증발하는 것이 방지된다.

본 발명의 태양에 따르면, 제1 및 제2 밸브 시스템 중 적어도 하나는 밸브 시트부 및 이 밸브 시트부에 대해 이동가능한 밸브 부재를 포함한다. 밸브 부재는 잉크 카트리지 외부로 돌출하는 작동 부재를 가지며, 잉크 카트리지가 설치부에 설치될 때 작동 부재가 설치부와 접촉하여 밸브 부재를 밸브 시트부로부터 분리시키도록 구성된다. 제1 및 제2 밸브 시스템과 대응하여 돌출하는 작동 부재를 설치부에 제공할 때, 이는 잉크 누설이 방지되도록 밀봉되어야 하며, 두 개의 돌출 작동 부재 사이의 상호 위치 관계 및 잉크 연통 챔버와 공기 연통 챔버 사이의 상호 위치 관계를 정확히 유지하도록 제조되어야 한다. 그러나, 잉크 카트리지가 설치부에 쉽게 설치될 수 있고, 높은 정확도의 위치 관계를 요하지 않으면서 쉽게 제조된다는 효과가 있다.

본 발명의 태양에 따르면, 잉크 카트리지를 설치부의 방향으로 간단히 이동시킴으로써 두 밸브 시스템이 개방될 수 있으며, 보다 양호한 작동성이 제공된다.

이하에서는 본원의 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명한다. 도1은 본 발명에 따른 예시적인 잉크 카트리지(1), 및 상기 잉크 카트리지(1)가 장착되는 본 발명에 따른 예시적인 잉크젯 기록 장치(2)의 개략 도시도이다.

상기 잉크 카트리지(1)는, 잉크를 배출하는 기록 헤드(7)가 제공되는 잉크젯 기록 장치(2)에 대해 착탈가능하도록 형성된다. 상기 잉크 카트리지(1)는 기록 헤드(7)에 공급될 잉크를 저장한다.

상기 잉크 카트리지(1)는 중공 상자형 본체 케이스(1a) 및 상기 본체 케이스(1a)의 상면을 밀봉하는 상부(1b)를 구비한다. 기록 헤드(7)에 공급될 잉크는 본체 케이스(1a) 내부에 형성되는 잉크 챔버(16)(도2a 및 도2b 참조)에 저장된다. 또한, 잉크젯 기록 장치(2)에는, 청록색(cyan), 자홍색(magenta), 황색, 흑색 잉크가 각각 충진되는 복수의 잉크 카트리지가 설치될 수 있다. 따라서 칼라 프린팅이 이루어질 수 있다.

상기 잉크젯 기록 장치(2)는, 잉크 카트리지(1)가 설치되는 설치부(3)와, 잉크 카트리지(1)로부터 잉크 공급 튜브(4)를 통해서 공급될 잉크를 저장하는 탱크(5)와, 상기 탱크(5)에 저장된 잉크를 기록지(6)로 배출하는 기록 헤드(7)와, 상기 탱크(5) 및 기록 헤드(7)가 장착되고 두 직선 방향으로 이동가능한 캐리지(8)와, 상기 캐리지(8)를 두 직선 방향으로 이동시키는 가이드인 캐리지 샤프트(9)와, 상기 기록지(6)를 운반하는 운반 기구(10), 및 퍼지 장치(purge device)(11)를 포함한다.

상기 설치부(3)는 베이스 부분(3a) 및 상기 베이스 부분(3a)의 양 측부에 설치되는 안내 부분(3b)으로 이루어진다. 잉크 카트리지(1)에 저장된 잉크는 중공의 돌출형 잉크 추출 튜브(12)에 의해 추출되며, 상기 베이스 부분(3a)에는 외부 공기를 잉크 카트리지(1)로 도입하는 공기 공급 구멍(91)이 배치된다.

잉크 추출 튜브(12)의 단부는 잉크 유동 경로(94)와 연통되며, 잉크 공급 튜브(4)를 통해서 탱크(5)와 연통된다. 공기 공급 유동 경로(92)와 공기 흡입 구멍(93)은 공기 공급 구멍(91)과 연통된다(도5a 및 도5b 참조).

잉크 카트리지(1)는 설치부(3)에 수직한 방향(화살표 X방향)으로 설치된다. 이 때, 잉크 추출 튜브(12)는 잉크 카트리지(1)의 내부에 제공되는 후술하는 밸브 시스템(23)을 개방하며, 잉크 챔버(16)의 내부와 연통된다. 또한, 공기 공급 구멍(91)은 잉크 챔버(16)의 내부와 연통된다.

기록 헤드(7)에는 기록지(6)와 대향하는 표면에 복수의 노즐 구멍이 제공된다. 압전 소자로 구성된 액추에이터를 구동시킴으로써, 탱크(5)에 저장된 잉크가 노즐 구멍으로부터 기록지(6)를 향해서 배출된다. 실제 기록 작업에 있어서는, 기록 헤드(7)가 장착된 캐리지(8)가 전후로 이동함에 따라 기록지(6)에 대한 기록이 이루어진다.

또한, 기록 헤드(7)는 설치부(3)의 위에 배치된다. 따라서, 설치부(3)에 장착된 잉크 카트리지(1)와 노즐 구멍 사이의 압력 수두 차이로 인해 노즐 구멍 내의 잉크에는 부압(negative pressure)(배압:back pressure)이 주어진다.

퍼지 장치(11)는 기록 헤드(7)와 대면하도록 기록 영역의 외부에 배치된다. 상기 퍼지 장치(11)에는, 노즐 구멍을 형성하는 기록 헤드(7)의 표면을 커버하는 퍼지 캡(11a), 상기 퍼지 캡(11a)과 연통하는 폐잉크 튜브(11b), 및 상기 노즐 구멍으로부터 폐잉크 튜브(11b)로 잉크를 흡인하는 펌프(11c)가 제공된다.

퍼지 공정을 수행할 때, 캐리지(8)는 퍼지 공정 수행 위치로 이동되며, 노즐 구멍이 형성되는 기록 헤드(7)의 표면은 퍼지 캡(11a)에 의해 커버된다. 이 상태에서 펌프(11c)가 구동되어, 기록 헤드(7)에 축적된 기포를 함유하는 불량(defective) 잉크를 흡인한다. 흡인된 불량 잉크는 폐잉크 튜브(11b)를 통해서 도시되지 않은 폐잉크 탱크에 저장된다. 기록 작업 및 퍼지 공정은 잉크젯 기록 장치(2)에 설치된 CPU(중앙처리장치)(도시되지 않음)에 의해 제어된다.

다음으로, 도2a 및 도2b를 참조하여, 잉크젯 기록 장치(2)에 설치되는 잉크 카트리지의 구조, 특히 도1의 A를 설명한다. 도2a 및 도2b는 본 발명에 따른 잉크 카트리지(1)의 구조를 도시하는 단면도인 바, 도2a는 잉크 카트리지(1)가 잉크젯 기록 장치(2)에 로딩되기 전의 잉크 카트리지(1)를 도시하며, 도2b는 잉크 카트리지(1)가 잉크젯 기록 장치(2)에 로딩된 후의 잉크 카트리지(1)를 도시한다.

잉크 카트리지(1)는 잉크 챔버(16)를 갖는 본체 케이스(1a)와, 상기 본체 케이스(1a)의 개방 상면을 커버하는 상부(1b), 및 상기 본체 케이스(1a)의 바닥벽(1e)을 커버하는 캡 부재(1f)를 구비한다. 캡 부재(1f)에는, 후술하는 밸브 시스템(23, 24)을 설치부(3) 측에서 노출시키는 노출 구멍(1fa, 1fb)이 형성된다. 상기 잉크 카트리지(1)에는 본체 케이스(1a)와 융착되는 캡 부재(1f)와 상부(1b)가 형성된다. 상기 본체 케이스(1a), 상부(1b), 및 캡 부재(1f)를 위한 재료는 수지 재료일 수 있다.

바닥벽(1e)에는, 잉크 챔버(16)내의 잉크를 외부로 공급하기 위해 외측으로 개방되는 잉크 공급 구멍(21)이 형성된다. 상기 잉크 공급 구멍(21)은 바닥벽(1e)의 제1 하면과 일체로 형성되고 그로부터 돌출하는 원통형 벽(21a)의 내부에 제공되는 연통 챔버(30)와 직접 연통된다. 또한, 바닥벽(1e)에는 잉크 챔버(16) 내에 공기를 도입하기 위해 외측으로 개방되는 공기 도입 구멍(26)이 형성된다. 상기 공기 도입 구멍(26)은 바닥벽(1e)의 하면과 일체로 형성되고 그로부터 돌출하는 원통형 벽(26a)의 내부에 제공되는 연통 챔버(50)와 직접 연통된다. 잉크 카트리지(1)가 설치부(3)에 설치될 때, 잉크 추출 튜브(12)는 연통 챔버(30) 내로 삽입된다.

잉크 공급 구멍(21)에는 체크 밸브(60)가 대면하여 배치된다. 상기 체크 밸브(60)는 잉크 공급 구멍(21)의 하면과 대면하는 우산형 탄성 필름 부분(60b)과, 그 단부가 필름 부분(60b)을 유지하는 샤프트 부분(60c)을 합성 재료로 일체로 형성함으로써 구성된다. 상기 샤프트 부분(60c)은 바닥벽(1e)에 있는 샤프트 구멍(1n)에 상하 방향으로 슬라이딩 가능하게 삽입된다. 통상적으로, 돌출 부분(60a)은, 잉크가 잉크 챔버(16)로부터 밸브 부재(32)를 향하여 유동할 수 있도록 필름 부분(60b)이 잉크 공급 구멍(21)으로부터 이격되어 있는 위치에서 바닥벽(1e)의 상면과 접촉한다. 잉크가 잉크 추출 튜브(12)로부터 잉크 챔버(16)를 향하여 유동할 때, 이 유동은 필름 부분(60b)을 상승시켜 잉크 공급 구멍(21)을 밀봉함으로써 방지된다.

바닥벽(1e)에는 공기 도입 구멍(26)을 둘러싸는 원통형 부재(25)가 제공되며, 이는 잉크 챔버(16)의 내부에서 돌출한다. 상기 원통형 부재(25)는 외부로부터의 공기 공급이 원통형 부재(25) 내부의 유동 경로를 통해서 잉크 챔버(16)의 상부로 향하도록 돌출한다. 공기 도입 구멍(26) 상부의 구멍은 잉크 표면보다 높이 위치한다.

밀봉 부재의 예인 밸브 시스템(23, 24)은 잉크 공급 측의 연통 챔버(30)와 공기 도입 측의 연통 챔버(50)에 각각 고정된다.

상기 밸브 시스템(23)은 고무 탄성 부재에 의해 일체로 제조된 지지 부재(46), 및 수지 재료로 구조된 밸브 부재(32)를 구비한다. 상기 지지 부재(46)는 사실상 원통형의 외형을 가지며, 밸브 시트부(46a)와, 잉크 챔버(16)에 대해 밸브 시트부(46a)보다 가까운 가압부(46b), 및 밸브 시트부(46a)의 상기 가압부(46b)와 반대되는 측에 배치되는 외벽(33)을 일체로 형성함으로써 구성된다. 상기 밸브 부재(32)는 가압부(46b)에 의해 밸브 시트부(46a)를 향하는 방향으로 가압되며, 밸브 시트부(46a)와 가압부(46b) 사이의 공간에 수용된다.

상기 외벽(33)은 반경방향 외측으로 돌출하는 부착부(33a)를 갖는다. 상기 연통 챔버(30)는 부착부(33a)를 수용하기 위해 외측을 향해 증가되는 직경을 갖는 계단형 표면(stepped surface)(44)을 갖는다. 상기 부착부(33a)의 상기 계단형 표면(44)과 대면하는 표면에는 돌기(43)가 형성된다. 상기 돌기(43)를 계단형 표면(44) 상에 가압하고 돌기(43)가 변형되는 동안 계단형 표면(44)과 캡 부재(1f) 사이에 부착부(33a)를 배치함으로써, 캡 부재(1f)는 본체 케이스(1a)에 고정된다. 그 결과, 밸브 시스템(23)의 외벽(33)과 연통 챔버(30)의 내벽 사이에 형성되는 공간으로부터 잉크가 유출되는 것이 방지된다.

상기 밸브 시트부(46a)에는 밸브 시트부(46a)의 중심을 통해서 축방향으로 구멍(41)이 형성된다. 또한, 외벽(33)에는 잉크 추출 튜브(12)가 삽입되는 도입 경로(40)가 상기 구멍(41)과 연통하도록 형성된다.

외벽(33)이 잉크 추출 튜브(12)와 밀착하여 접촉하도록 도입 경로(40)의 내경은 잉크 추출 튜브(12)의 외경보다 작다. 상기 구멍(41)은 도입 경로(40)의 내경 및 잉크 추출 튜브(12)의 외경보다 크게 형성된다. 잉크 추출 튜브(12)가 삽입되는 측에서의 도입 경로(40)의 단부는 외측으로 테이퍼지는 테이퍼 형상으로 형성된다.

상기 가압부(46b)는 구멍(37a)의 둘레 주위의 밸브 시트부(46a)로부터 잉크 챔버(16) 쪽으로 원통형으로 직립하는 측벽 부분(36)과, 상기 측벽 부분(36)에 연결되고 밸브 부재(32)의 상기 잉크 챔버(16)와 반대되는 측과 접촉하도록 내측으로 돌출하는 드러스트(thrust) 부분(37)으로 형성된다. 상기 드러스트 부분(37)은 그 중심에 구멍(37a)을 갖는다.

상기 가압부(46b)는 측벽 부분(36)과 드러스트 부분(37)의 탄성력에 의해 밸브 부재(32)를, 밸브 부재(32)가 밸브 시트부(46a)와 접촉하는 방향으로 가압하며, 통상 밸브 부재(32)를 밸브 시트부(46a)에 부착한다. 또한, 밸브 부재(32)를 잉크 챔버(16) 쪽으로 밀기 위해 잉크 추출 튜브(12)를 도입 경로(40)에 삽입함으로써, 측벽 부분(36)이 연신되고 드러스트 부분(37)이 경사지며, 따라서 밸브 부재(32)와 밸브 시트부(46a) 사이에서 잉크가 유동할 수 있도록 갭이 형성될 수 있다.

도3a 및 도3b는 밸브 부재(32)의 상세도이다. 밸브 부재(32)는 바닥 부분(57), 및 상기 바닥 부분(57)의 외주로부터 수직하게 연장되는 밸브 측벽 부분(56)을 구비한다. 상기 바닥 부분(57)과 밸브 측벽 부분(56)에 걸쳐서 연속적으로 연통 경로(58)가 형성된다.

상기 바닥 부분(57)은 밸브 시트부(46a)를 향하여 돌출하는 돌출 부재(39)를 가지며, 이 돌출 부재는 연통 경로(58)의 내부이면서 구멍(41)의 외부인 위치에서 밸브 시트부(46a)와 대면하는 단부면 상에 링 형상으로 형성된다. 밸브 부재(32)가 지지 부재(46)에 수용되어 있을 때의 상태에서 상기 밸브 측벽 부분(56)은 가압부(46b)의 드러스트 부분(37)에 밀착 접촉하여 이에 대해 가압된다. 돌출 부재(39)를 하측으로 가압함으로써, 돌출 부재(39)는 밸브 시트부(46a)를 탄성 변형하고 밸브 시트부(46a)의 상면과 밀착하여 접촉한다.

공기 도입 측의 밸브 시스템(24)은 상기 밸브 시스템(23)과 유사하며, 고무 탄성 부재로 일체로 제조된 지지 부재(46), 및 리브형(ribbed) 재료로 구조된 밸브 부재(65)를 구비한다.

상기 지지 부재(46)는 밸브 시트부(46a), 가압부(46b), 및 밀봉부(63)를 갖는다. 상기 밸브 시트부(46a)와 가압부(46b)는 밸브 시스템(23)의 것과 같은 기능을 갖는다.

상기 밸브 시트부(46a)의 사실상 중심에 구멍(41)이 형성된다. 원통형 밀봉부(63)는 구멍(41)을 둘러싸며, 밸브 시트부(46a)의 하부에 일체로 형성된다.

상기 밸브 부재(65)는 도4a 내지 도4c에 도시하듯이, 상부에 원통형 부분(66)을 갖고, 하부에 작동 부재(67)를 가지며, 그의 사실상 중심부에 밸브 부분(68)을 갖는다. 도3a 내지 도3e에 도시된 밸브 부재(32)와 마찬가지로, 밸브 부분(68)은 바닥 부분(57)과, 상기 바닥 부분(57)의 외주로부터 수직하게 연장되는 밸브 측벽 부분(56), 및 상기 바닥 부분(57)과 밸브 측벽 부분(56)에 걸쳐서 연속적으로 형성되는 연통 경로(58)를 구비한다. 이들 부분의 기능은 밸브 부재(32)의 것과 동일하다. 따라서, 그 설명은 생략한다.

상기 원통형 부분(66)은 바닥 부분(57)으로부터 상승된 원통형 형상을 갖는다. 잉크 카트리지(1)가 설치부(3)에 정확히 설치될 때, 원통형 부분(66)은 원통형 부분(66)의 상단부와 원통형 부재(25)의 내표면 사이의 공간에 배치되며, 밸브 부재(65)가 밸브 시트부(46a)로부터 밀려 올라가더라도 밸브 시트부(46a)의 구멍(41)과 잉크 챔버(16) 사이의 연통을 보장한다.

상기 작동 부재(67)는 바닥 부분(57)으로부터 수직 하향으로 연장되는 돌출부이며, 반경방향 및 축방향으로 연장되는 원형 외형(67a)과 오목부(67b)로 형성된다. 상기 작동 부재(67)는 지지 부재(46)의 구멍(41)을 통해서 하향 연장되며, 밀봉부(63)의 하단부의 약간 위에 배치된 하단부를 갖는다. 구멍(41)과 오목부(67b) 사이의 공기 경로의 단면적은 함몰(cave-in)(67b)에 의해 크게 만들어질 수 있다.

도5a 내지 도6b는 설치부(3)의 상세도이다. 공기 공급 측에서, 설치부(3)의 베이스 부분(3a)에는 밸브 시스템(24)과 대면하는 위치에 만입부(3d)가 배치된다. 상기 만입부(3d)는 잉크 카트리지(1)가 설치될 때 밀봉부(63)가 결합하기 위한 측부를 갖는다. 만입부(3d)의 바닥에는, 작동 부재(67)의 하단부와 대면하지 않는 밀봉부(63) 내부의 위치에, 베이스 부분(3a)을 구성하는 벽을 관통하여 공기 공급 구멍(91)이 형성된다. 상기 공기 공급 구멍(91)은 작동 부재(67)의 외경에 비해 작은 폭과 긴 길이를 갖는 슬릿 형상으로 형성되거나, 반경방향으로 조립되는 복수의 슬릿으로 형성될 수 있다.

베이스 부분(3a)을 구성하는 벽의 하면에는 홈형 공기 공급 유동 경로(92)가 형성된다. 공기 공급 유동 경로(92)의 일 단부는 그 단면적이 증가할수록 공기 공급 구멍(91)에 연결되며, 그 타 단부는 상하 방향으로 베이스 부분(3a)을 구성하는 벽을 관통하여 형성된 공기 흡입 구멍(93)에 연결된다. 잉크 카트리지(1)의 공기 도입 구멍(26)에 연결될 때 잉크의 조성물과 수분의 증발을 방지하고 공기의 유동을 억제하기 위해 공기 공급 유동 경로(92)의 일부는 벽의 하면을 따라서 복수의 곡선으로 형성된다.

공기 흡입 구멍(93)은 베이스 부분(3a)의 상면에서 개방되지만, 설치된 잉크 카트리지(1)의 바닥면으로부터 공간을 가지며, 이 공간에 의해 공기는 공기 공급 유동 경로(92)와 공기 공급 구멍(91)을 통해서 잉크 카트리지(1)로 공급된다. 공기 흡입 구멍(93)의 상면은 외부 공기와의 통풍이 가능하도록 후술하는 다공성 탄성체(3c)로 커버될 수도 있다.

잉크 추출 측에서, 잉크 추출 튜브(12)는 베이스 부분(3a)을 구성하는 벽의 상면으로부터 돌출하여 일체로 형성되며, 하면에는 잉크 유동 경로(94)가 형성된다. 잉크 유동 경로(94)의 단부(94a)는 상하 방향으로 잉크 추출 튜브(12)를 관통하여 형성된 잉크 유동 경로(94)의 하단부에 연결되며, 단부(94b)는 베이스 부분(3a)이 가이드 부분(3b) 밖으로 연장되는 상면 부분에서 개방되고, 상면에서 잉크 공급 튜브(4)에 연결된다.

잉크 유동 경로(94)를 외부로 개방하기 위한 연통 구멍(81a)이 잉크 추출 튜브(12)의 상단부에 형성된다. 연통 구멍(81a)에 의해, 상단부가 밸브 부재(32)와 접촉하는 방식으로 잉크 유동 경로(94)와 잉크 챔버(16) 사이의 연통이 보장된다. 베이스 부분(3a)의 상면에서 잉크 추출 튜브(12)의 주위에는 스폰지와 같은 다공성 탄성체(3c)가 배치된다. 상기 다공성 탄성체(3c)는 밸브 시스템(23)으로부터 누설될 수도 있는 잉크를 흡수한다.

설치부(3)에는 복수의 잉크 카트리지를 위한 복수의 설치 위치가 제공된다. 베이스 부분(3a) 및 가이드 부분(3b)을 구성하는 각각의 벽은 잉크 카트리지의 배치 방향으로 일체로 연장된다. 각각의 위치에는 상기 잉크 추출 튜브(12), 잉크 유동 경로(94), 가이드 부분(3b), 공기 공급 구멍(91), 및 공기 공급 유동 경로(92)가 제공된다. 각각의 잉크 공급 튜브(4)에 연결되는 잉크 유동 경로(94)의 각각의 단부 부분(94a, 94b)은 도5b에 도시하듯이 베이스 부분(3a)의 연장부에 측방향으로 배치된다.

또한, 상기 잉크 유동 경로(94)와 공기 공급 유동 경로(92)는 홈의 개방 하면을 수지 필름(95)과 같은 커버 부재로 커버함으로써 형성된다. 상기 필름(95)은 잉크 유동 경로(94)와 공기 공급 유동 경로(92) 각각의 둘레를 형성하는 리브(94c, 92c)의 하단 표면에 융착 고정된다. 동일 설치 위치의 잉크 유동 경로(94) 및 공기 공급 유동 경로(92)는 단일 필름(95)에 의해 함께 커버된다.

다음으로, 도2a 및 도2b를 참조하여 잉크젯 기록 장치(2)의 설치부(3)에서의 잉크 카트리지(1)의 설치를 설명한다. 도2a는 잉크 카트리지가 잉크젯 기록 장치(2)의 설치부(3)에 설치되어 있지 않은 상태를 도시한다. 이 상태에서, 잉크 공급 측의 밸브 부재(32)와 공기 도입 측의 밸브 부재(65)는 둘다 지지 부재(46)의 가압부(46b)의 탄성력에 의해 밸브 시트부(46a)에 대해 가압되며, 따라서 밸브 시스템(23, 24)은 개방되지 않는다.

도2b에 도시하듯이, 잉크 카트리지(1)가 설치될 때, 밸브 시스템(23)은 밸브 부재(32)를 밸브 시트부(46a)로부터 분리시키기 위해 연장되는 지지 부재(46)의 측벽 부분(36)과 밸브 부재(32)를 미는 잉크 추출 튜브(12)의 전방 단부에 의해 밸브 공급 측에서 개방된다. 그 결과, 잉크 유동 경로는 잉크 챔버(16), 잉크 공급 구멍(21), 밸브 시스템(23)의 구멍(37a), 연통 경로(58), 및 밸브 부재(32)와 밸브 시트부(46a) 사이의 공간을 통해서 잉크 추출 튜브(12)로 연장된다. 따라서 잉크는 기록 헤드(7)로 공급된다.

한편, 공기 공급 측에서, 작동 부재(67)의 전방 단부는 만입부(3d)의 바닥과 접촉하며, 이는 밸브 부재(65)가 상승되게 만든다. 지지 부재(46)의 측벽 부분(36)이 연신됨에 따라, 밸브 부재(65)의 밸브 부분(68)은 밸브 시트부(46a)로부터 분리된다. 따라서, 밸브 시스템(24)이 개방된다.

동시에, 밀봉부(63)는 만입부(3d)와 밀착 접촉하며, 이는 외부로부터의 연통이 차단된 상태에서 잉크 카트리지(1)의 공기 도입 구멍(26)과 설치부(3)의 공기 공급 구멍(91) 사이의 연통을 허용한다. 그 결과, 잉크 챔버(16)의 상부에는 설치부(3)의 공기 흡입 구멍(93), 공기 공급 유동 경로(92), 및 공기 공급 구멍(91), 구멍(41), 밸브 시스템(24)의 밸브 부재(65)와 밸브 시트부(46a) 사이의 공간, 연통 경로(58), 공기 도입 구멍(26), 및 원통형 부재(25) 내부의 유동 경로를 통해서 공기 유동 경로가 형성된다.

본 실시예에서, 잉크 추출 튜브(12)가 도입 경로(40)와 결합되므로 밸브 시스템(23)의 위치가 조절된다. 그러나, 공기 공급 구멍(91)이 차단되지 않으면, 작동 부재(67)는 만입부(3d)의 바닥의 임의의 부분과 접촉할 수 있다. 따라서, 잉크 카트리지(1)는 공기 공급 구멍(21)과 공기 도입 구멍(26), 밸브 시스템(23, 24), 설치부(3)의 잉크 추출 튜브(12), 및 공기 공급 구멍(91) 사이의 각각의 위치 관계에 대해 적절한 치수 공차를 갖고 제작될 수 있다. 또한, 사용자가 잉크 카트리지(1)를 설치부에 설치하는 동작이 쉬워진다.

알 수 있듯이, 다양한 수정이 이용될 수 있다. 예를 들어, 상술한 실시예에서, 공기 공급 측의 밸브 시스템(24)에는 잉크 카트리지의 외부로 돌출하는 작동 부재(67)가 제공되며, 잉크 추출 측에서는 설치부(3)용 잉크 추출 튜브(12)가 돌출한다. 그러나, 잉크 카트리지(1) 외부로 돌출하는 작동 부재는 잉크 추출 측의 밸브 시스템(23)에 제공될 수도 있다.

또한, 본 실시예에서는 잉크 공급 구멍(21)과 공기 도입 구멍(26)을 밀봉하기 위해 밸브 시스템이 사용된다. 그러나, 밸브 시스템을 사용하지 않는 측의 구멍은 고무로 밀봉될 수 있으며, 설치부로부터는 니들형 잉크 추출 튜브가 돌출할 수 있다.

도2a에 도시하듯이, 작동 부재(67)는 그 하단부가 밀봉부(63)의 최하단부의 약간 위에 위치하도록 배치된다. 밸브 부재(65)는 밸브 시트부(46a)와 밀착 접촉한다. 마찬가지로, 잉크 공급 측에서, 밸브 부재(32)는 가압부(46b)에 의해 밸브 시트부(46a)와 밀착 접촉한다. 도2b에 도시하듯이, 잉크 공급 측에서, 잉크 카트리지(1)가 설치될 때, 잉크 추출 튜브(12)의 전방 단부는 밸브 시스템(23)을 개방하기 위해 밸브 부재(32)를 밀어올린다.

공기 도입 측에서, 작동 부재(67)의 전방 단부는 만입부(3d)의 바닥과 접촉하고, 지지 부재(46)의 밸브 시트부(46a)는 밸브 시스템(24)을 개방하기 위해 아래쪽으로 상대 이동된다.

잉크 카트리지(1)는 감소된 압력 하에서 패키징된다. 잉크 챔버(16) 또한 감압된다. 공기 도입 측의 밸브 시스템(24)과 잉크 공급 측의 밸브 시스템(23)이 사실상 동시에 개방될 때, 잉크 추출 튜브(12)로부터 잉크 챔버(16)를 향하는 잉크 유동이 발생한다. 그러나, 잉크 추출 튜브(12)와 기록 헤드(7) 사이의 유동 경로에 남아있는 잉크의 역류는 체크 밸브(60)에 의해 방지된다. 또한, 공기는 공기 공급 구멍(91)으로부터 원통형 부재(25)를 통해서 잉크 챔버(16)의 상부로 신속하게 유동할 수 있다. 그 결과, 패키지 내의 잉크 카트리지(1)가 운송 중에 낙하해서 잉크가 원통형 부재(25)에 진입하더라도, 잉크는 공기의 유동에 따라 잉크 챔버(16) 내로 돌아간다. 잉크 카트리지(1)가 설치부(3)에 설치되는 동안에 잉크 카트리지(1)가 기울어지고 잉크 공급 측의 밸브 부재(32)가 공기 도입 측의 밸브 부재(65) 보다 먼저 개방된다고 가정하면, 상술한 잉크 추출 튜브(12)로부터 잉크 챔버(16)로의 잉크의 신속한 유동이 일어난다. 그러나, 체크 밸브(60)는 필름 부분(60d)에 의해 잉크 공급 구멍(21)을 폐쇄하기 위한 유동에 의해 상승되며, 따라서 유동이 방지된다. 바람직하게는, 밸브 부재(65)의 작동 부재(67)와 잉크 추출 튜브(12)의 길이를 적절히 설정함으로써, 공기 도입 측의 밸브 시스템(24)이 잉크 공급 측의 밸브 시스템(23)보다 먼저 개방되게 되며, 따라서 잉크 추출 튜브(12)로부터 잉크의 급속한 역류를 방지된다.

정상 상태 하에서, 체크 밸브(60)의 필름 부분(60b)은 그 자중으로 인해 잉크 공급 구멍(21)으로부터 먼 위치에서 하강된다. 잉크 챔버(16)로부터의 잉크는 잉크 공급 구멍(21), 밸브 부재(32)의 연통 경로(58), 및 잉크 추출 튜브(12)를 통해서 기록 헤드(7)에 공급된다. 잉크 챔버(16)로부터의 잉크 유동에 따라서, 공기는 공기 공급 구멍(91)으로부터 원통형 부재(25)를 통해서 잉크 챔버(16)의 상부로 공급된다. 이 때, 공기 도입 측의 밸브 부재(25)의 원통형 부분(66)은 공기 유동 경로를 확보하기 위해 원통형 부재(25)의 내부로부터 이격되어 위치된다.

또한, 기록 작업 중에, 잉크 공급 튜브(4) 내의 잉크는 관성에 의해 캐리지(8)의 이동과 함께 이동하며, 튜브(4) 내의 압력이 변화한다. 그러나, 체크 밸브(60)가 전술한 바와 같이 정상 상태에서 잉크 공급 구멍(21)을 개방 상태로 남겨두기 때문에, 압력 변화로 인한 잉크 추출 튜브(12)와 잉크 챔버(16) 사이의 약간의 유동은 허용될 수 있다. 그 결과, 기록 헤드(7)에서의 압력 변화가 감소되어, 잉크의 안정적인 배출이 가능할 수 있다.

알 수 있듯이, 예를 들면 전술한 실시예에서 다양한 수정예가 있을 수 있으며, 체크 밸브(60)는 우산 부분과 샤프트 부분으로 형성되는 우산 형상으로 만들어진다. 그러나, 장방형 필름의 일 측을 고정하고 다른 측은 개폐시킬 수 있는 구조가 체크 밸브로서 사용될 수도 있다.

더욱이, 설치부의 공기 도입 경로는 잉크 추출 튜브(12)와 유사한 중공의 원통형 형상으로 돌출할 수 있으며, 공기 연통 측의 밸브 시스템(24)은 잉크 공급 측의 밸브 시스템(23)과 동일한 구조를 가질 수 있다. 또한, 잉크 추출 튜브(12)는 설치부로부터 돌출하지 않는 형상을 가질 수 있으며, 잉크 공급 측의 밸브 시스템(23)은 공기 연통 측의 밸브 시스템(24)과 동일한 구조를 가질 수 있다.

또한, 밸브 시스템(23, 24) 대신에, 고무 플러그가 연통 챔버(30, 50)에 결합될 수 있으며, 설치부로부터 돌출하는 공기 도입 파이프 및 니들형 잉크 공급 파이프가 상기 고무 플러그를 통해서 삽입될 수 있다.

다음으로, 도7을 참조하여 체크 밸브(60)에 대해 추가로 설명한다. 도7은 체크 밸브(60)의 사시도이다. 체크 밸브(60)는 탄성을 갖는 수지 재료로 일체로 형성되며, 잉크 공급 구멍(21)과 대면하는 우산형 필름 부분(60b) 및 상기 필름 부분(60b)에 연결되는 샤프트 부분(60c)을 갖는다. 샤프트 부분(60c)에는 돌출 부분(60a)이 형성된다. 상기 샤프트 부분(60c)은 잉크 공급 구멍(21)에 인접하여 형성되는 샤프트 구멍(1n)에 슬라이딩 가능하게 삽입된다. 정상 상태에서, 돌출 부분(60a)은, 체크 밸브(60)의 자중, 및 필름 부분(60b)이 공간을 남기는 조건으로 인해 바닥벽(1e)의 상면이 잉크 공급 구멍(21)과 결합함으로써 수직하게 떨어진다. 따라서, 정상 상태에서, 잉크 챔버(1) 내의 잉크는 잉크 공급 구멍(21)으로부터 연통 챔버(30)로 유동할 수 있다. 한편, 연통 챔버(30)로부터 잉크 챔버(16)로의 유동이 발생할 때, 필름 부분(60b)은 샤프트 부분(60c)과 함께 리프트되며, 필름 부분(60b)은 잉크 공급 구멍(21)을 밀착 커버하고 역류를 방지한다.

다음으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 잉크 카트리지(1)에 대해 상세히 설명한다.

도8a 내지 도10에 도시하듯이, 잉크 카트리지(1)는 본체 케이스(1a), 밸브 시스템(23), 밸브 시스템(24), 잉크 잔량을 검출하는 센서(14)의 발광부로부터 방출되는 빛을 차단하는 섀도우 기구(22), 및 본체 케이스(1a)의 하단부를 커버하는 캡 부재(1f)를 구비한다.

상기 본체 케이스(1a)는 투과성을 갖는 합성 수지로 형성된다. 도10에 도시하듯이, 바닥벽(1e)은 본체 케이스(1a)에서 수평으로 연장되며, 바닥벽(1a)은 본체 케이스(1a)의 내부 공간을 상측의 잉크 챔버(16)와 하측의 두 연통 챔버(30, 50)로 분할한다. 각각의 잉크가 잉크 챔버(16)에 충진되며, 밸브 시스템(23)과 밸브 시스템(24)은 각각 두 연통 챔버(30, 50)에 수용된다. 잉크 챔버(16)의 바닥면에는, 잉크 챔버(16)내의 잉크를 밸브 시스템(23)을 통해서 잉크젯 기록 장치(2)로 공급하기 위한 네 개의 잉크 공급 구멍(70a 내지 70d)이 제공된다. 잉크를 이들 네 개의 잉크 공급 구멍(70a 내지 70d)으로 향하게 하는 잉크 챔버(16)의 내부 구조에 대해서는 나중에 설명한다.

도10에 도시하듯이, 외부로 약간 돌출하는 돌출 부분(34)이 본체 케이스(1a)의 측벽 부분의 사실상 중심 위치에 그 높이 방향으로 형성된다. 돌출 부분(34)의 내부 공간에는 후술하는 섀도우 기구(22)의 차광판(light blocking plate)(59)이 배치된다. 또한, 돌출 부분(34)은 잉크 카트리지(1)가 설치부(3)에 설치되어 있는 상태에서 설치부(3)에 제공되는 센서(14)의 발광부와 수광부 사이에 샌드위치된다. 더욱이, 본체 케이스(1a)의 상단부에서 상부(1b)가 융착된다. 그러므로, 본체 케이스 내의 잉크 챔버(16)가 상부(1b)에 의해 밀봉된다.

빈 잉크 카트리지(1)의 잉크 챔버(16) 내에 잉크를 주입하기 위한 주입 구멍(17)이 두 연통 챔버(30, 50) 사이에 형성된다. 이 주입 구멍(17)에, 합성 고무 플러그 부재(18)가 압입된다. 또한, 주입 구멍(17)의 깊은 단부가 본체 케이스(1a)의 잉크 챔버(16)에 연결된다. 주입 니들(도시되지 않음)이 플러그 부재(18)를 통해서 주입 구멍(17)에 삽입되어 주입 니들을 통해서 잉크 챔버(16)에 잉크를 채운다.

바닥벽(1e)의 일 부분에는 잉크 챔버(16) 및 연통 챔버(30)와 연통하기 위한 원통형 부분(38)이 일체로 형성된다. 상기 원통형 부분(38)의 하단부에는, 원통형 부분(38)에 형성된 연통 경로를 폐쇄하는 박막 부분(42)이 제공된다. 한편, 바닥벽(1e)의 일 부분에는 잉크 챔버(16) 및 연통 챔버(50)와 연통하기 위한 두 개의 원통형 부분(47, 48)이 일체로 형성된다. 상기 원통형 부분(48)의 하단부에는, 원통형 부분(47, 48)에 형성된 연통 경로를 폐쇄하는 박막 부분(49)이 제공된다. 또한, 원통형 부분(47)의 상측에는, 잉크 챔버(16)의 상단부로 연장되는 원통형 부재(25)가 제공된다.

도10 내지 도11b에 도시하듯이, 밸브 시스템(23)은, 합성 고무에 의해 사실상 원통형 형상으로 형성되고 탄성을 갖는 지지 부재(46), 및 상기 지지 부재(46)에 수용되는 밸브 부재(32)를 구비한다. 상기 지지 부재(46)는, 지지 부재(46)의 상측(잉크 챔버(16)측)으로부터 순서대로 위치하는 가압부(46b), 밸브 시트부(46a), 및 부착부(33a)를 일체로 형성함으로써 구조된다.

밸브 부재(32)의 하면은 밸브 시트부(46a)의 상면(잉크 챔버(16)측의 단부면)에 접촉하게 되고, 중심축 측의 밸브 시트부(46a)의 일 부분에는 상하 방향으로 연장되는 구멍(41)이 형성된다. 부착부(33a)에는 구멍(41)과 연통하고 하측으로 연장되는 도입 경로(40)가 형성되며, 상기 도입 경로(40)는 하부 직경이 넓어지는 테이퍼진 형상으로 형성된다. 도입 경로(40)의 주위에는 링 형상 홈(40a)이 형성된다. 도입 경로(40)를 형성하는 벽 부분은 도입 경로(40)의 직경이 증가하는 방향으로 쉽게 탄성적으로 변형하게 된다. 따라서, 잉크 추출 튜브(12)가 도입 경로(40)에 삽입될 때, 도입 경로(40)와 잉크 추출 튜브(12)의 밀착성이 증가하며, 잉크의 누설이 상당히 방지된다. 또한, 잉크 추출 튜브(12)가 도입 경로(40)에 경사진 상태로 또는 오프셋 상태로 삽입될 때에도, 도입 경로(40)의 직경이 증가하는 방향으로 벽 부분이 변형되기 때문에 잉크 추출 튜브(12)는 도입 경로(40)에 정확히 삽입된다.

가압부(46b)는 밸브 시트부(46a)의 원주측 부분으로부터 잉크 챔버(16) 측을 향하여 상승된 원통형 측벽 부분(36), 및 측벽 부분(36)의 상단부로부터 반경방향으로 내측 방향을 향하여 일체로 밀어내는(thrust) 드러스트 부분(37)을 갖는다. 상기 드러스트 부분(37)의 하면은 밸브 부재(32)와 접촉한다. 측벽 부분(36)과 드러스트 부분(37)의 탄성력에 의해, 밸브 부재(32)는 아래쪽으로 가압된다. 또한, 드러스트 부분(37) 내부에는 구멍(37a)이 형성되며, 따라서 일체로 형성되는 측벽 부분(36)과 드러스트 부분(37)이 쉽게 탄성적으로 변형될 수 있다.

도11a 내지 도12에 도시하듯이, 밸브 부재(32)는 밸브 시트부(46a)와 접촉하는 바닥 부분(57), 상기 바닥 부분(57)의 원주측 부분으로부터 잉크 챔버(16) 측을 향하여 연장되는 원통형 밸브 측벽 부분(56), 및 상기 바닥 부분(57)의 중심부로부터 잉크 챔버(16) 측을 향하여 밸브 측벽 부분(56)보다 더 돌출하는 파괴 부분(52)을 갖는다.

밸브 시트부(46a) 측으로 돌출하는 돌출 부재(39)는 바닥 부분(57)의 하면에 형성된다. 밸브 부재(32)가 가압부(46b)에 의해 밸브 시트부(46a) 측으로 가압되고 돌출 부재(39)가 밸브 시트부(46a)의 상면에 밀착 접촉할 때, 밸브 시트부(46a)의 구멍(41)이 밸브 부재(32)에 의해 폐쇄되고 잉크 공급 유동 경로가 폐쇄된다. 더욱이, 돌출 부재(39)의 둘레의 외부이면서 밸브 측벽 부분(56)의 둘레의 내부인 바닥 부분(57)의 부분에는 원주 방향으로 등간격 위치에, 밸브 부재(32)의 위와 아래의 공간들을 연결하는 복수의 연통 경로(53)가 제공된다.

도11a 내지 도12에 도시하듯이, 파괴 부분(52)은 평면도시로 십자 형상으로 조립되는 네 개의 판 부재(52a, 52b, 52c, 52d)로 구성되며, 바닥 부분(57)의 사실상 중심부에 상향 제공된다. 또한, 네 개의 판 부재(52a 내지 52d) 사이에는 상하 방향으로 연장되는 홈(54)이 각각 형성된다. 더욱이, 파괴 부분(52)은 밸브 시트부(46b) 내부의 구멍(37a)을 통해서 상향 돌출한다. 도10에 도시하듯이, 파괴 부분(52)의 전방 단부는 박막 부분(49)의 약간 아래에 위치한다.

잉크 카트리지(1)가 설치부(3)에 설치될 때, 잉크 추출 튜브(12)는 도입 경로(40)에 삽입된다. 이후, 밸브 부재(32)는 잉크 추출 튜브(12)의 전방 단부에 의해, 가압부(46b)에 의한 가압력에 대항하여 상승된다. 상기 밸브 부재(32)는 가압부(46b)를 변형하는 동안 상향 이동하고, 밸브 부재(32)의 돌출 부재(39)는 밸브 시트부(46a)로부터 분리된다. 이 때, 상향 이동된 밸브 부재(32)의 파괴 부분(52)의 전방 단부에 의해 박막 부분(42)이 파괴되기 때문에, 잉크 챔버(16) 내의 잉크가 도10 및 도11b에 도시하듯이 연통 챔버(30) 내로 유동하며, 잉크는 잉크 추출 튜브(12)로부터 밸브 부재(32)의 연통 경로(53)를 통해서 잉크젯 기록 헤드(2) 측으로 공급된다.

밸브 시스템(24)은 지지 부재(46) 및 이 지지 부재(46)에 수용되는 밸브 부재(32)를 구비하며, 밸브 시스템(23)과 동일한 구조를 갖는다. 즉, 밸브 부재(32)는 구멍(41)을 폐쇄하기 위해, 지지 부재(46)의 밸브 시트부(46b)에 밀착 부착되는 가압부(46b)에 의해 하향 가압된다. 또한, 잉크 카트리지(1)가 설치부(3)에 설치될 때, 지지 부재(46)에 형성된 도입 경로(40)에 공기 도입 튜브(13)가 삽입되며, 밸브 시스템(23)과 유사하게, 밸브 부재(32)가 상향 이동하여, 원통형 부분(48)의 박막 부분(49)이 파괴 부분(52)에 의해 파괴되게 한다. 이후, 외부 공기는 공기 도입 튜브(13)로부터 밸브 부재(32)의 연통 경로(53)를 통해서 연통 챔버(50) 내로 유동하며, 공기는 도입 경로(40)의 내부 경로, 구멍(41), 및 원통형 부재(25)를 통하여 잉크 챔버(16)의 상부로 도입된다.

도10에 도시하듯이, 잉크 챔버(16)의 하측 부분에 있는 공간에는 섀도우 기구(22)가 제공된다. 상기 섀도우 기구(22)는 빛을 투과시키지 않는 차광판(59), 중공 플로트(float)(61), 상기 차광판(59)과 플로트(61)를 연결하는 연결 부재(62), 및 바닥벽(1e)의 상측에 제공되어 연결 부재(62)를 피봇 지지하는 지지 테이블(64)을 구비한다. 상기 차광판(59)과 플로트(61)는 연결 부재(62)의 단부에 각각 제공된다. 상기 연결 부재(62)는 지지 테이블(64)의 피봇 지점에 대해, 바닥벽(1e)에 수직한 수직 평면에 피봇 배치된다.

차광판(59)은 수직 평면에 평행하고 소정 면적을 갖는 박판 부재이다. 잉크 카트리지(1)가 설치부(3)에 설치될 때, 설치부(3)에 제공되는 센서(14)의 발광부 및 수광부는 본체 케이스(1a)의 측벽 부분에 형성되는 돌출 부분(34)과 같은 높이에 위치한다. 차광판(59)은 돌출 부분(34)의 내부 공간에 배치될 때 센서(14)의 발광부로부터 본체 케이스(1a)의 벽 부분과 잉크 챔버(16)의 잉크를 통해 전달되는 빛을 차단하도록 만들어진다. 플로트(61)는 그 내부가 공기로 채워지는 원통형 부재이다. 전체 플로트의 비중은 잉크 챔버(16) 내의 잉크의 비중보다 작게 만들어진다.

따라서, 잉크 챔버(16) 내의 잉크 잔량이 많을 때 및 연결 부재(62)의 단부에 제공되는 전체 플로트(61)가 잉크에 위치할 때, 플로트(61)는 부력에 의해 부유하며, 다른 단부에 제공되는 차광판(59)은 발광부(도10에 실선으로 도시된 위치)로부터의 빛을 차단한다. 그러나, 잉크 챔버(16)내의 잉크 잔량이 작아지고 플로트(61)의 일부가 잉크의 표면으로부터 노출될 때, 플로트(61)에 가해지는 부력이 감소되고 플로트(61)는 하강된다. 이후, 차광판(59)은 돌출부(34) 위에서, 차광판(59)이 발광부로부터의 빛을 차단하지 않는 위치(도10에서 쇄선으로 도시된 위치)로 이동한다. 그러므로, 발광부로부터의 빛은 돌출 부분(34)을 통해서 선형 광학 경로를 따라서 전달되며, 수광부에 의해 수용된다. 그 결과, 잉크 챔버(16)내의 잉크 잔량이 낮은 상태가 센서(14)에 의해 검출된다.

도8a 내지 도10에 도시하듯이, 캡 부재(1f)는 본체 케이스(1a)의 하단부를 커버하는 방식으로 초음파 접착 등에 의해 본체 케이스(1a)에 고정된다. 밸브 시스템(23) 및 밸브 시스템(24)에 각각 대응하는 캡 부재(1f)의 바닥 부분 상의 위치에는, 아래쪽으로 돌출하는 두 개의 밀봉부(63)가 각각 형성된다. 상기 밀봉부(63)는 잉크 카트리지(1)가 데스크 상에 배치될 때 공기 추출 튜브(12) 또는 공기 도입 튜브(13)의 입구 주위의 잉크가 데스크의 표면에 접착되는 것을 어렵게 한다.

다음으로, 잉크 챔버(10) 내의 잉크를 잉크 공급 구멍(70a 내지 70d)으로 향하게 하기 위한 잉크 챔버(16)의 내부 구조를 설명한다.

도13에 도시하듯이, 잉크 챔버(16)의 바닥면을 형성하는 바닥벽(1e)의 상면에는 주위보다 약간 낮은 심부(deep portion)(72a)가 형성된다. 또한, 평면도시에서 상기 심부(72a)의 중심 위치에는 판 부재(71)가 제공된다. 상기 판 부재(71) 상에는, 잉크 챔버(16)내의 잉크를 밸브 시스템(23)을 거쳐서 잉크젯 기록 장치(2)에 공급하기 위한 네 개의 잉크 공급 구멍(70a 내지 70d)이 형성된다. 이들 네 개의 잉크 공급 구멍(70a 내지 70d) 중에서, 잉크 공급 구멍(70a)은 평면도시에서 원형이며 판 부재(71)의 사실상 중심부에 위치되고, 상기 잉크 공급 구멍(70a)의 주위에는 평면도시에서 장원형인 세 개의 잉크 공급 구멍(70b, 70c, 70d)이 원주방향으로 나란히 배치된다. 잉크 공급 구멍(70a 내지 70d)으로부터 방출된 잉크가 밸브 시스템(23)을 거쳐서 잉크젯 기록 장치(2)에 공급될 수 있도록 잉크 챔버(16)와 연통 챔버(30)는 이들 네 개의 잉크 공급 구멍(70a 내지 70d)에 의해 연통된다.

심부(72a)에 제공된 판 부재(71) 상에 네 개의 잉크 공급 구멍(70a 내지 70d)이 형성되기 때문에, 네 개의 잉크 공급 구멍(70a 내지 70d)은 심부(72a) 보다 약간 높은 위치에 배치된다. 따라서, 본체 케이스(1a)를 형성할 때 발생한 먼지 등이 잉크 챔버(16)에 남아있더라도, 그러한 먼지 등은 심부(72a)에 잔류하며, 심부(72a)보다 높이 위치한 잉크 공급 구멍(70a 내지 70d)으로부터 유출되기 어렵다. 그 결과, 잉크 공급 구멍(70a 내지 70d)으로부터 방출된 잉크를 여과하기 위한 필터가 생략된다.

잉크 챔버(16)의 바닥면에는, 바닥면(72)으로부터 돌출하고 잉크 챔버(16)의 세 측면(73, 74)으로부터 잉크 공급 구멍(70a 내지 70d) 각각의 근방으로 연장되는 세 개의 돌출부(75)(잉크 리드부)가 형성된다. 상기 돌출부(75)는 잉크 공급 구멍(70a 내지 70d) 주위의 세 방향으로부터 잉크 공급 구멍(70a 내지 70d)을 향하도록 제공된다. 따라서, 잉크 챔버(16)의 잉크 잔량이 낮아질 때에도, 잉크 챔버(16)의 측면(73, 74) 근처의 잉크가 세 개의 돌출부(75)에 의해 잉크 공급 구멍(70a 내지 70d)으로 유도된다. 더욱이, 잉크 공급 구멍(70a 내지 70d)과 대향하는 상기 돌출부(75)의 단부는 측면(73, 74)에 연결된다. 그 결과, 잉크는 바닥면(72)과 측면(73, 74) 사이의 에지(77)로부터 정확히 균일하게 잉크 공급 구멍(70a 내지 70d)으로 유도될 수 있으며, 그곳에서 잉크는 잉크 챔버(16)내에 잉크가 사실상 없을 때 쉽게 잔류한다.

도14는 도13에서의 단면 Ⅵ의 단면도이다. 도15는 도13에서의 단면 Ⅶ의 단면도이다. 도16은 도13에서의 단면 Ⅷ의 단면도이다. 도17은 도13에서의 단면 Ⅳ의 단면도이다. 도14 내지 도16에 도시하듯이, 각각의 돌출부(75)와 바닥면(72) 사이의 에지(76)의 곡률 반경(r1, r2)은 측면(73, 74)과 바닥면(72) 사이의 에지(77)의 곡률 반경(R1)보다 작다. 즉, 곡률은 잉크 공급 구멍(70a 내지 70d) 근처의 에지(76)에서 크며, 이는 에지가 날카로운 형상을 갖게 만든다. 또한, 도14 및 도16에 도시하듯이, 돌출부(75)와 바닥면(72) 사이의 에지(76)에서, 잉크 공급 구멍(70a 내지 70d) 근방의 위치(76b)(단면 Ⅷ의 위치)에서의 곡률 반경(r2)은 잉크 공급 구멍(70a 내지 70d)에서 먼 위치(76a)(단면 Ⅵ의 위치)에서의 곡률 반경(r1)보다 작다. 즉, 돌출부(75)와 바닥면(72) 사이의 에지(76)의 곡률은 잉크 공급 구멍(70a 내지 70d)에 접근할수록 커지며, 이는 에지가 날카로운 형상을 갖게 만든다. 따라서, 잉크 공급 구멍(70a 내지 70d) 근처의 에지로부터 잉크에 가해지는 모세관 힘은 잉크 공급 구멍(70a 내지 70d)에서 먼 위치에서의 에지에 의한 모세관 힘보다 커진다. 그러므로, 바닥면(72) 상의 잉크는 잉크 챔버(16)의 잉크 잔량이 낮아질 때 잉크 공급 구멍(70a 내지 70d)으로 정확히 유도된다. 그 결과, 잉크가 잉크 공급 구멍(70a 내지 70d)에서 먼 위치로 흡인되는 것이 방지되며, 이는 잉크가 분리되어 그 위치에 잔류하게 만든다.

또한, 도15 및 도17에 도시하듯이, 측면(73, 74)과 바닥면(72) 사이에서 수평으로 연장되는 에지(77)의 곡률 반경(R1)은 두 측면(73, 74) 사이에서 상향 및 하향 연장되는 에지(78)의 곡률 반경(R2)보다 작게 만들어진다. 따라서, 잉크 공급 구멍(70a 내지 70d) 근처의 에지(77)의 곡률은 잉크 공급 구멍(70a 내지 70d)에서 먼 에지(78)의 곡률보다 크다. 또한, 상향 및 하향 연장되는 에지(78), 수평 연장되는 에지(77), 및 바닥면(72)과 각각의 돌출부(75) 사이의 에지(76)는 연결되며, 이들 세 가지 에지(76 내지 78)의 곡률 반경은 잉크 공급 구멍(70a 내지 70d)에 접근할수록 작아진다(곡률이 커진다)(r1< R1< R2). 따라서, 잉크 챔버(16)내 잉크의 표면이 잉크의 소모에 따라 하강될 때, 잉크는 곡률을 변경시키는 에지(76 내지 78)에 의해 잉크 공급 구멍(70a 내지 70d)보다 높은 위치로부터 잉크 공급 구멍(70a 내지 70d)으로 정확히 유도된다. 그러므로, 잉크 챔버(16)의 측면(73, 74) 근처의 잉크는 잉크 공급 구멍(70a 내지 70d)으로 정확히 유도된다.

잉크 챔버(16)를 형성하는 두 표면 사이의 에지들(측면(73, 74)과 바닥면(72) 사이의 에지(77) 및 두 측면(73, 74) 사이의 에지(78)))은 하나의 에지(77, 78)에서의 곡률을 변경시키지 않도록 만들어진다. 따라서 곡률은 두 표면의 각각의 조합에 있어서 변화된다. 두 표면의 각 조합에 대해 두 표면 사이의 에지의 곡률을 변화시킴으로써, 에지의 곡률이 잉크 공급 구멍(70a 내지 70d)에 접근할수록 커지는 구조가 쉽게 실현될 수 있다. 또한, 도15 및 도17에 도시하듯이, 두 표면 사이의 에지(77, 78)에서의 두 표면의 연결부에서의 접선 평면(77A, 77B 및 78A, 78B)은 두 표면과 각각 평행하게 만들어진다. 따라서, 소정의 곡률을 갖는 에지(77, 78)가 두 표면 사이에 쉽게 형성될 수 있다.

전술한 잉크 카트리지에 따르면, 잉크 챔버(16)를 형성하는 부분인 에지(76 내지 78)의 곡률은 잉크 공급 구멍(70a 내지 70d)에 접근할 때 더욱 커진다. 따라서, 에지의 형상은 잉크 공급 구멍(70a 내지 70d)에 접근할 때 적절한 곡률 내지 날카로운 곡률을 가지며, 잉크에 가해지는 모세관 힘은 잉크 공급 구멍(70a 내지 70d) 근처의 에지에서 증가한다. 따라서, 잉크가 잉크 공급 구멍(70a 내지 70d)으로 흡인되어 그곳에서 분리되는 것이 방지된다.

다음으로, 상술한 실시예에 대한 다양한 변화가 포함되는 수정예에 대해 설명한다. 그러나, 상술한 실시예에서의 것들과 동일한 구조를 갖는 요소에 대해서는 그 설명을 생략하기 위해 동일한 도면부호가 병기된다.

1) 잉크 유도부의 돌출부의 형상은 상기 실시예에서의 것에 제한되지 않지만, 적절히 변경될 수 있다. 예를 들어, 도18에 도시하듯이, 잉크 챔버(81)의 측면(83, 84)으로부터 잉크 공급 구멍(80)을 향해 연장되는 돌출부(85)는 잉크 공급 구멍(80)으로 연장될 수 있다. 이 경우, 잉크 챔버(81)의 바닥면(82) 상의 잉크는 돌출부(85)를 통해서 잉크 공급 구멍(80)으로 정확히 유도된다. 또한, 돌출부의 개수와 잉크 챔버의 형상도 적절히 변경될 수 있다.

2) 잉크를 잉크 공급 구멍으로 유도하는 잉크 유도부는 상술한 실시예에서의 돌기에 제한되지 않는다. 예를 들어, 도19에 도시하듯이, 잉크 유도부는 잉크 챔버(87)의 바닥면(88)에 형성되는 홈(89)에 의해 구성될 수도 있다. 여기에서, 도20a는 도19에서의 단면 Ⅹ의 단면도이며, 도20b는 도18에서의 단면 XI의 단면도이다. 상기 홈(89)의 바닥면(89a)과 측면(89b) 사이의 에지(90)는 잉크 공급 구멍(90) 근처 위치(90b)(도20b)에서의 곡률이 잉크 공급 구멍(86)에서 먼 위치(90a)(도20a)에서의 곡률보다 크게 만들어지며, 따라서 에지(90)는 날카로운 형상으로 만들어진다. 그러므로, 바닥면(88) 상의 잉크는 홈(89)에 의해 잉크 공급 구멍(86)으로 보다 정확히 유도된다.

3) 잉크 챔버를 형성하는 표면들 사이의 에지 및 돌출부와 같은 잉크 유도부와 바닥면 사이의 에지 이외의 에지들은 잉크 공급 구멍을 향하여 곡률이 커지도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 잉크 공급 구멍에 보다 가까운 에지의 곡률을 증가시키도록 다른 돌출부 또는 홈을 제공함으로써 에지가 형성될 수 있다.

다음으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 잉크 카트리지(1)의 구조에 대해 상세하게 설명한다. 도21은 잉크 카트리지(1)의 단면도이며, 도22는 본체 케이스(1a)의 저면도이다.

잉크 카트리지(1)에는 잉크를 저류하기 위한 공간을 형성하는 잉크 챔버(16)가 제공된다. 상기 잉크 카트리지(1)는 잉크 챔버(16)를 형성하는 바닥벽(1e)과 측벽(1c)을 갖는 본체 케이스(1a), 상기 본체 케이스(1a)의 개방 상면을 커버하는 상부(1b), 및 상기 본체 케이스(1a)의 바닥벽(1e)을 커버하는 캡 부재(1f)로 구성된다. 상기 캡 부재(1f)에는 후술하는 밸브 시스템(23, 24)을 설치부(3)에 노출시키는 두 개의 노출 구멍(1fa, 1fb)이 형성된다. 상기 잉크 카트리지(1)는 상부(1b) 및 캡 부재(1f)를 본체 케이스(1a)에 접착함으로써 형성된다. 상기 상부(1b), 본체 케이스(1a), 및 캡 부재(1f)는 수지 재료로 구성된다.

캡 부재(1f)의 일 단부(도21에서의 우측)에는, 본체 케이스(1a) 측으로 돌출하는 판형 캡 돌출부(1d)가 형성되며, 상기 본체 케이스(1a)에는 상기 캡 돌출부(1d)가 삽입되는 삽입부(1g)가 형성된다. 따라서, 그러한 구조가 본체 케이스(1a) 및 캡 부재(1f)의 장착을 위한 배향을 제공하기 때문에, 오장착이 방지될 수 있고, 불량 제품의 발생이 감소될 수 있다.

바닥벽(1e)에는 복수의 잉크 공급 구멍(21)이 형성된다. 상기 복수의 잉크 공급 구멍(21)은 잉크 챔버(16)에 잉크를 공급하기 위해 연통 챔버(30)와 직접 연통된다. 연통 챔버(30)는, 바닥벽(1e)의 하면(잉크 챔버(16)의 일측)으로부터 돌출하여 일체로 형성된 원통형 벽(30a)의 내부에 형성된다. 또한, 바닥벽(1e)에는 공기 도입 구멍(26)이 형성된다. 상기 공기 도입 구멍(26)은 잉크 챔버(16)에 공기를 도입하기 위해 연통 챔버(50)와 직접 연통된다. 연통 챔버(50)는, 바닥벽(1e)의 하면(잉크 챔버(16)의 일측)으로부터 돌출하여 일체로 형성된 원통형 벽(50a)의 내부에 형성된다. 잉크 카트리지(1)가 설치부(3)에 설치될 때, 잉크 추출 튜브(12) 및 공기 도입 튜브(13)는 각각 연통 챔버(30) 및 연통 챔버(50)에 삽입된다.

연통 챔버(30)에는, 잉크 카트리지(1)의 내부와 외부 사이의 연통을 차단하기 위해 밸브 시스템(23)이 제공된다. 연통 챔버(50)에는, 잉크 카트리지(1)의 내부와 외부 사이의 연통을 차단하기 위해 밸브 시스템(24)이 제공된다. 밸브 시스템(23, 24)의 세부 사항에 대해서는 후술한다.

복수의 잉크 공급 구멍(21)은 연통 챔버(30)와 잉크 챔버(16) 사이의 연통을 가능하게 한다. 복수의 잉크 공급 구멍(21)은 세 개의 장원(oblong)으로 형성되며, 각각의 장원은 사실상 삼각형을 형성하도록 배치된다(도22 참조). 더욱이, 잉크 공급 구멍(21)의 중심 위치에는 샤프트 구멍(1n)이 형성된다. 상기 샤프트 구멍(1n)에는 사실상 우산 형상으로 형성되는 체크 밸브(60)가 삽입된다. 체크 밸브(60)는 탄성을 갖는 탄성 수지 재료로 구성된다.

도21에 도시하듯이, 체크 밸브(60)는 잉크 공급 구멍(21)의 하면과 대면하며, 체크 밸브는 탄성 우산형 필름 부분(60b), 및 상기 필름 부분(60b)의 중심 위치로부터 샤프트 구멍(1n)을 통해서 잉크 챔버(16)로 사실상 연장되는 샤프트 부분(60c)으로 구성된다. 상기 샤프트 부분(60c)은 샤프트 구멍(1n)의 내경보다 큰 직경을 갖는 사실상 구형의 돌출 부분(60a)을 가지며, 상기 필름 부분(60b)과 돌출 부분(60a) 사이에서 상하 방향으로 슬라이딩 가능하게 샤프트 구멍(1n)에 의해 지지된다.

바닥벽(1e)에는, 중공 원통형 형상의 중공 원통형 부재(25)가 바닥벽(1e)과 일체로 형성되며, 이 중공 원통형 부재는 바닥벽(1e)으로부터 본체 케이스(1a)의 개방 상면을 향하는 방향(이후 "제1 방향"으로 지칭됨)으로 연장된다. 중공 원통형 부재(25)의 상단부 구멍(25a)은 잉크 챔버(16) 내의 잉크의 표면 위에서 개방되어 있다. 중공 원통형 부재(25)는, 내부 유동 경로(25b)의 외형과 내경이 상측(후술하는 블로킹 부재(100)로부터 멀어지는 방향)을 향해 점점 좁아지는 테이퍼 형상으로 형성된다. 바닥벽(1e)과 연결되는 중공 원통형 부재(25)의 연결부(25c)는 중공 원통형 부재(25)로부터 바닥벽(1e)을 향해 확장하는 형상으로 형성된다. 또한, 연통 챔버(50)의 원통형 벽(50a)은 연결부(25c)의 하단부로부터 중공 원통형 부재(25)와 일체로 원통형 형상으로 바닥벽(1e)을 가로질러 형성된다. 그 결과, 연통 챔버(50)와 중공 원통형 챔버(25)의 내부 유동 경로(25b)는 공기 도입 구멍(26)과 상기 연결부(25c)의 테이퍼진 내표면을 거쳐서 스무스하게 연결된다. 즉, 중공 원통형 부재(25)의 일 단부는 공기 도입 구멍(26)과 연통하며, 타 단부는 잉크 챔버(16)와 연통한다. 그러므로, 내부 유동 경로(25b)는 공기를 도입하기 위한 유동 경로를 형성한다.

상기 구멍(25a)은 제1 방향에 대해 경사지며, 잉크 카트리지(1)의 중심축으로부터 측벽(1e)을 향하고 바닥벽(1e)측을 향하는 방향으로 경사진다. 따라서, 구멍(25a)은 타원형으로 사실상 평면적인 표면을 가지며, 제1 방향에 수직한 내부 유동 경로(25b)의 단면적보다 큰 면적을 갖는다.

연통 경로(30, 50)에 제공되는 밸브 시스템(23, 24)에 대해 설명한다.

밸브 시스템(23)은 고무 탄성 부재와 일체로 제조되는 지지 부재(46), 및 수지 재료로 제조되고 밸브 시트부(46a)와 접촉 및 분리가능하게 구성되는 밸브 부재(32)를 구비한다. 상기 지지 부재(46)는 사실상 원통형의 외형을 가지며, 지지 부재(46)는 그 중심축 방향으로 사실상 중간 부분에 위치하는 밸브 시트부(46a), 잉크 챔버(16)에 대해 밸브 시트부(46a)보다 잉크 챔버(16)에 가까운 가압부(46b), 상기 밸브 시트부(46a)로부터 가압부(46b)와 대향하는 측으로 연장되는 원통형 부분(45), 및 상기 원통형 부분(45)의 둘레에 간격을 두고 평행하게 연장되는 원주 부분(45a)을 일체로 형성함으로써 구성된다. 상기 밸브 부재(32)는 밸브 시트부(46a)와 접촉하는 방향으로 가압부(46b)에 의해 가압되며, 상기 밸브 부재(32)는 가압부(46b)에 수용된다.

상기 원주 부분(45a)은 반경방향으로 돌출하는 부착부(33a)를 갖는다. 상기 연통 챔버(30)는 부착부(33a)를 수용하기 위해 직경이 바깥쪽으로 증가하는 계단형 표면(44)을 갖는다. 더욱이, 계단형 표면(44)과 접촉하는 상기 부착부(33a)의 표면에는 환형으로 돌출 형성되는 돌기(43)가 형성된다. 본체 케이스(1a)와 캡 부재(1f)는 부착부(33a)가 계단형 표면(44)과 캡 부재(1f) 사이에서 가압되어 타이트하게 유지되는 상태에서 접착되며, 잉크가 본체 케이스(1a)와 밸브 시스템(23) 사이에서 누설되는 것을 방지한다.

밸브 시트부(46a)의 중심에는 중심축을 통해 형성되는 구멍(41)이 구비된다. 원통형 부분(45)은 잉크 카트리지(1)가 설치부(3)에 설치될 때 잉크 추출 튜브(12)가 삽입되는 도입 경로(40)를 가지며, 도입 경로(40)가 구멍(41)과 연통하도록 밸브 시트부(46a)로부터 일체로 연결된다. 원통형 부분(45)이 삽입되는 잉크 추출 튜브(12)와 밀착 부착되도록 도입 경로(40)의 내경은 잉크 추출 튜브(12)의 외경보다 작게 형성된다. 상기 구멍(41)은 도입 경로(40)의 내경 및 잉크 추출 튜브(12)의 외경보다 크게 형성된다. 잉크 추출 튜브(12)가 삽입되는 도입 경로(40)의 단부는 외측으로 확장되는 테이퍼 형상으로 형성된다.

환형 홈(69)은 원통형 부분(45)과 원주 부분(45a)을 분리하며, 원통형 부분(45)이 도입 경로(40)의 중심축 방향과 직교하는 평면에서 원통형 부분(45)을 원주 부분(45a)에 대해 변형가능하게 만든다. 그 결과, 잉크 추출 튜브(12)가 도입 경로(40)에 삽입됨에 따른 원통형 부분(45)의 직경의 확장이 쉬워지고, 도입 경로(40)와 잉크 추출 튜브(12)의 밀착도가 증가하며, 따라서 잉크 누설이 방지된다. 더욱이, 잉크 추출 튜브(12)가 도입 경로(40)에 대해 경사져서 또는 오프셋되어 삽입되더라도, 원통형 부분(45)의 변형에 의해 도입 경로(40) 내로의 잉크 추출 튜브(12) 삽입이 가능해진다.

상기 가압부(46b)는, 잉크 챔버(16)측에서 밸브 시트부(46a)의 원주로부터 원통형으로 직립하는 측벽 부분(36)과, 상기 측벽 부분에 연결되어 내부를 잉크 챔버(16)측의 밸브 부재(32)와 접촉하도록 밀어붙이는 드러스트 부분(37), 및 상기 드러스트 부분(37)의 중심에 있는 구멍(37a)으로 형성된다. 상기 가압부(46b)는 측벽 부분(36)과 드러스트 부분(37)의 탄성력에 의해 밸브 부재(32)를 밸브 시트부(46a)에 대해 접촉하도록 가압한다. 정상 상태에서, 밸브 부재(32)와 밸브 시트부(46a)는 부착된다. 더욱이, 잉크 추출 튜브(12)는 도입 경로(40)에 삽입되어 밸브 부재(32)를 밀어올린다. 따라서, 측벽 부분(36)은 밸브 부재(32)와 밸브 시트부(46a) 사이에 잉크가 유동하기 위한 공간이 형성되도록 드러스트 부분(37)을 신장시키고 경사지게 만든다.

상기 밸브 부재(32)는 지지 부재(46)의 밸브 시트부(46a)와 접촉하는 바닥 부분(57), 및 상기 바닥 부분(57)의 둘레보다 잉크 챔버(16)에 가깝게 원통형으로 연장되는 밸브 측벽 부분(51)을 갖는다. 상기 바닥 부분(57)은 후술하는 연통 경로(58)보다 안쪽에서 또한 구멍(41)보다 바깥쪽에서 밸브 시트부(46a)에 대해 환형으로 돌출하여 형성되는 돌출 부재(39)를 갖는다. 상기 밸브 측벽 부분(51)은 밸브 부재(32)가 지지 부재(46)에 수용되는 상태에서 가압부(46b)의 드러스트 부분(37)의 하면에 의해 가압되며, 상기 돌출 부재(39)는 압력에 의해 밸브 시트부(46a)를 탄성 변형시킴으로써 밸브 시트부(46a)의 상면에 밀착하여 부착된다. 그러므로, 밸브 부재(32)가 지지 부재(46)에 수용되는 동안 잉크가 구멍(41) 및 도입 경로(40)를 통해서 누설되는 것이 방지된다.

바닥 부분(57)의 돌출 부재(39) 외부의 위치로부터 밸브 측벽 부분(51)으로는, 밸브 챔버(32)의 밸브 시트부(46a)측과 잉크 챔버(16)측 사이에 원주 방향으로 간격을 갖는 상태에서의 연통을 허용하는 복수의 연통 경로(58)가 형성된다.

상기 밸브 시스템(24)은 밸브 시스템(23)과 유사한 구조를 갖는다. 따라서, 동일 부분에는 동일한 부호가 사용되고, 그 설명은 생략한다. 밸브 시스템(24)에서, 밸브 부재(79)는 바닥 부분(96), 밸브 측벽 부분(97), 밸브 부재 돌기(98), 및 연통 경로(99)를 갖는 바, 이것들은 밸브 부재(32)의 구성요소들과 같은 형상이다. 또한, 바닥 부분(96)의 상면의 사실상 중심부에는 밸브 측벽 부분(97)보다 잉크 챔버(16)측으로 더 돌출하는 블로킹 부재(100)가 추가로 구비된다. 상기 블로킹 부재(100)는 가압부(37)의 구멍(37a)의 내경보다 작은 외경을 가지며, 간격을 두고 구멍(37a)을 통과한다. 더욱이, 블로킹 부재(100)에 있어서, 밸브 부재(79)의 바닥 부분(96)으로부터 대향하는 상단부(100a)에서의 외경(D1)은 중공 원통형 부분(25)의 내부 유동 경로(25b)의 하단부 측에서의 내경(D2)보다 약간 작게 또한 내부 유동 경로(25b)의 상부측에서의 내경(D3)보다 크게 형성된다(도23a). 내부 유동 경로(25b)는 하단부에서의 내경(D2)으로부터 상부에서의 내경(D3)으로 약간 테이퍼지도록 형성된다. 그러므로, 블로킹 부재(100)의 상단부(100a)가 결합할 때, 상단부(100a)는 내부 유동 경로(41)의 내측에 마찰식으로 연결되며, "물림(biting)" 상태에 놓인다. 이 상태는 밸브 부재(79)를 가압하는 가압부(46b)의 탄성력에 의해 해제되지 않는다. 블로킹 부재(94)의 상단부(100a)는 내부 유동 경로(25b)를 사실상 타이트하게 폐쇄하며 공기의 유동을 차단한다. 블로킹 부재(100)의 상단부(100a)는 내부 유동 경로(25b)의 방향으로 외경이 감소하는 테이퍼 형상으로 형성된다.

잉크 카트리지(1)가 설치부(3)에 설치될 때, 잉크 추출 튜브(12)와 공기 도입 튜브(13)는 원통형 부분(45)의 직경을 확장시키면서 각각의 도입 경로(40)에 삽입되며, 바닥 부분(57, 96)에서 각각의 밸브 부재(32, 79)와 접촉한다. 이후, 잉크 카트리지(1)가 더 밀리면, 밸브 부재(32, 79)의 각각은 잉크 챔버(16)를 향하여 가압되며, 밸브 시트부(46a)로부터 분리된다. 그 결과, 잉크 카트리지 내부에 공기를 도입하기 위한 도입 경로뿐 아니라 잉크 카트리지(1)로부터 외부에 잉크를 공급하기 위한 공급 경로가 형성된다. 패키징될 때 잉크 카트리지(1)가 감압 상태에 있기 때문에, 잉크 추출 튜브(12)와 공기 도입 튜브(13)로부터 잉크 챔버(16)를 향하는 유동이 생성된다. 그러나, 잉크 추출 튜브(12)와 기록 헤드(7) 사이의 유동 경로에 잔류하는 잉크의 역류는 체크 밸브(60)에 의해 방지되며, 따라서 공기는 공기 도입 튜브(13)로부터 중공 원통형 부재(25)를 통하여 잉크 챔버(16)의 상부로 신속히 유동된다. 따라서, 운반 중에 잉크 카트리지(1)가 떨어져서 잉크가 중공 원통형 부재(25) 또는 연통 챔버(50)에 유입되더라도, 잉크는 잉크 챔버(16)로 되돌아간다. 이 때, 연통 챔버(50)가 연결 부분(25c)의 테이퍼진 내표면을 통해서 중공 원통형 부재(25)의 내부 유동 경로(25b)에 스무스하게 연결되므로, 잉크는 신속히 유동한다.

잉크 카트리지(1)가 설치부(3)에 설치될 때 잉크 카트리지(1)의 경사로 인해 잉크 공급 측의 밸브 부재(32)가 공기 도입 측의 밸브 부재(79)보다 먼저 개방된다고 가정하면, 잉크 추출 튜브(12)로부터 잉크 챔버(16)로의 잉크의 신속한 역류가 발생한다. 그러나, 체크 밸브(60)는 이 유동에 의해 잉크 공급 구멍(21)을 폐쇄하며, 따라서 유동이 방지된다. 바람직하게는, 잉크 추출 튜브(12)와 공기 도입 튜브(13)의 길이를 적절하게 설정함으로써, 공기 도입 측의 밸브 시스템(24)이 잉크 공급 측의 밸브 시스템(23)보다 먼저 정확히 개방될 수 있으며, 따라서 잉크 추출 튜브(12)로부터의 잉크의 신속한 역류가 방지된다.

정상 환경에서, 체크 밸브(60)의 필름 부분(60b)은 그 자중에 의해 잉크 공급 구멍(21)에서 먼 위치로 떨어진다. 잉크 챔버(16)로부터의 잉크 유동에 따라서, 공기 도입 튜브(14)로부터 잉크 챔버(16)의 상부로 공기가 공급된다.

도23a 및 도23b를 참조하여 밸브 시스템(79)의 동작을 설명한다. 도23a는 잉크 카트리지(1)가 설치부(3)에 정확히 설치되어 있는 상태를 도시하는 도면이다. 밸브 부재(79)는 공기 도입 튜브(13)에 의해 밀어올려지며, 전술했듯이 공기를 도입하기 위한 도입 경로가 형성된다. 이 때, 밸브 부재(79)가 밸브 시트부(46a)로부터 분리되는 거리(이동 양)는 사실상 일정하다. 또한, 밸브 부재(79)는 블로킹 부재(100)의 전방 단부(100a)와 내부 유동 경로(25b) 사이에 소정의 공간이 존재하여 공기용 경로가 확보되도록 배치된다.

도23b는 스틱 부재(A)에 의해 밸브 부재(79)가 우발적으로 밀려나서 잉크 카트리지(1)가 정확히 설치될 때(도23a에 도시된 상태) 밸브 부재(79)가 이동하는 거리보다 더 이동하는 경우를 도시한다. 이 상태에서, 밸브 부재(79)의 블로킹 부재(100)의 전방 단부(100a)는 내부 유동 경로(25b)에 진입하여 내부 유동 경로(25b)의 유동 경로를 폐쇄하며, 블로킹 부재(100)는 상기 마찰 연결 하에 내부 유동 경로(25b) 내에 유지된다.

전술했듯이, 상기 잉크 카트리지(1) 내에서, 블로킹 부재(100)는, 밸브 부재(79)가 우발적으로 잉크 카트리지(1)가 정확히 설치되어 있을 때 이동하는 거리보다 더 이동할 때 내부 유동 경로(25b)를 폐쇄한다. 그러므로, 연통 챔버(50)가 개방되더라도, 잉크에 공기 압력이 작용하지 않으며, 연통 챔버(50)로부터 잉크가 누설할 기회가 최소로 억제된다.

또한, 밸브 부재(79)가 전술한 소정 거리보다 더 밀려나면, 지지 부재(46)의 가압부(46b)의 연장 정도는 잉크 카트리지(1)가 정확히 설치될 때에 비해 크다(도23b 참조). 그러므로, 가압부(46b)가 손상되거나, 또는 밸브 부재(79)가 가압부(46b)의 내부로부터 배출될 수도 있다. 그러나, 블로킹 부재(100)에 의한 이동 양이 내부 유동 경로(25b)에 의해 제한되므로, 가압부(46b)에 대한 손상 또는 가압부(46b) 내부로부터 밸브 부재(79)의 배출이 방지될 수 있다.

더욱이, 내부 유동 경로(25b)는 그 내경이 잉크 카트리지의 상측을 향하여 좁아지는 테이퍼진 형상으로 형성된다. 블로킹 부재(100)의 전방 단부(100a) 또한 그 외경이 내부 유동 경로(25b)를 향하여 좁아지는 테이퍼진 형상으로 형성된다. 따라서, 밸브 부재(79)가 밀리는 방향으로 경사가 발생하더라도, 블로킹 부재(100)가 내부 유동 경로(25b)에 정확히 삽입된다.

다음으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 잉크 카트리지(1)의 구조를 상세히 설명한다. 도24는 잉크 카트리지(1)의 단면도이다. 이전 실시예에서와 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호가 병기되며, 따라서 그 설명은 생략한다.

도21의 실시예와 달리, 지지 부재(46)는 원통형 부분(45)과 원주 부분(45a) 사이에 환형 홈을 갖지 않는다. 그러나, 다른 부분들 각각은 밸브 부재(32) 및 잉크 추출 튜브(12)와 관련하여 도21에서의 실시예에서의 것들과 유사한 기능을 갖는다. 따라서, 그 상세한 설명은 생략한다.

본 실시예에서는, 원주 벽(45a) 측보다 설치부(3) 측에 가까운 위치에서 구멍(40) 주위에 밀봉부(101)가 환형으로 형성된다. 상기 밸브 부재(79)는 바닥 부분(96)에 형성된 구멍(40)을 통해서 설치부(3)측으로 연장되는 사실상 샤프트 형상의 작동 부재(102)를 추가로 구비한다.

도2a의 실시예와 마찬가지로, 설치부(3)는 베이스 부분(3a) 및 상기 베이스 부분(3a)의 양 측부로부터 직립하는 안내 부분(3b)으로 구성되며, 설치부에는 그로부터 돌출하는 잉크 추출 튜브(12)가 제공된다. 베이스 부분(3a)중 잉크 추출 튜브(12)가 부착되는 부분에는 함몰부(103)가 형성된다. 상기 함몰부(103)에는, 잉크를 흡수할 수 있고 가요성을 갖는 다공성 부재(104)가 제공된다. 상기 다공성 부재(104)의 크기는 캡 부재(1f)의 노출 구멍(1fa)의 크기보다 크게 만들어진다. 또한, 대기와 연통하는 공기 도입 경로(105)가 공기 도입 튜브(13) 대신에 형성된다. 그 주위 부분에는, 캡 부재(1f)의 노출 구멍(1fb)의 크기보다 크게 함몰부(106)가 만들어졌다.

도2a의 실시예와 마찬가지로, 잉크 카트리지(1)가 설치부(3)에 설치될 때, 잉크 추출 튜브(12)는 원통형 부분(45)을 확장하면서 도입 경로(40)로 진입하고, 잉크 공급 경로를 형성하기 위해 밸브 시스템(23)의 밸브 부재(32)를 잉크 챔버(16) 쪽으로 밀어붙인다. 설치부(3) 상에 잉크 카트리지(1)를 설치하는 것이 완료되었을 때, 노출 구멍(1fa) 주위의 돌출 부분은 다공성 부재(104)와 접촉된다. 그 결과, 잉크 카트리지(1)의 착탈이 반복될 때 밸브 시스템(23)으로부터 잉크가 누설되거나 잉크 추출 튜브(12)에 접착된 잉크가 낙하하더라도, 예를 들면 잉크는 다공성 부재(104)에 의해 흡수될 수 있다. 따라서, 잉크에 의해 오염될 기회가 최소로 유지될 수 있다.

또한, 공기 도입 측에서, 밀봉부(101)는 베이스 부분(3a)의 함몰부(106)에 대해 접촉하여 탄성 변형됨으로써 밀착 접촉한다. 그 결과, 밀봉부(101)의 내부가 외부로부터 밀봉된다. 이 때, 작동 부재(102)는 공기 도입 경로(105)로부터 오프셋된 위치에서 함몰부(106)의 바닥과 접촉한다. 잉크 카트리지(1)의 설치가 더 진행되면, 밸브 부재(79)는 도2a의 실시예와 마찬가지로 공기 도입 경로를 형성하기 위해 잉크 챔버(16)를 향해 밀려난다.

본 실시예에 따른 잉크 카트리지(1)에서, 블로킹 부재(100)의 구조는 도21의 실시예에서의 잉크 카트리지(1)용의 것과 동일한 형상이며, 제1 실시예에서의 것과 유사한 효과가 제공될 수 있다.

알 수 있듯이, 다양한 수정예가 있을 수 있다. 예를 들면, 상술한 실시예에서, 블로킹 부재(100)와 밸브 부재(79)는 각각 일체로 만들어진다. 그러나, 밸브 부재와 블로킹 부재는 별체(separate body)로 만들어질 수도 있으며, 또는 이들을 연결하거나 그 배향을 링크시키는 구조를 가질 수도 있다.

또한, 중공 원통형 부재(25)는 바닥벽(1e)으로부터 제1 방향으로 상승하며, 바닥벽(1e)과 일체로 형성된다. 중공 원통형 부재(25)의 상단부 구멍(25a)은 잉크 챔버(16)내 잉크의 표면 위에서 개방되며, 내부 유동 경로(25b)의 대향 단부는 연통 챔버(50)에 연결된다.

중공 원통형 부재(25)와 바닥벽(1e) 사이의 접촉부(25c)는 중공 원통형 부재(25)로부터 바닥벽(1e)을 향하여 확장되는 형상으로 형성된다. 중공 원통형 부재(25)와 연통 챔버(50) 사이의 접촉부는 계단형 표면이 전혀 없이 스무스하게 형성된다.

상단부 구멍(25a)은 제1 방향에 대해 경사지며, 잉크 카트리지(1)의 중심축으로부터 측벽(1c)과 바닥벽(1e)을 향하는 방향으로 기울어진다. 따라서, 상단부 구멍(25a)이 사실상 타원형의 평면 표면을 갖기 때문에, 상단부 구멍(25a)의 면적은 제1 방향에 수직한 방향으로 내부 유동 경로(25b)의 단면적보다 크다.

중공 원통형 부재(25)의 원주 벽(27)의 최상측 단부면(25d)은 바닥벽(1e)과 사실상 평행한 사실상 평면적인 표면이다. 원주 벽(27)의 단부면은 최상측 단부면을 제외하고는 상단부 구멍(25a)의 둘레를 따라서 경사져 형성된다.

주축인 경사 방향으로의 상단부 구멍(25a)의 직경은 대략 1mm이고, 2mm 이상이 바람직하다. 이는 본 실시예에 사용되는 잉크의 표면 장력이 25℃에서 30mN/m 내지 45mN/m이므로 잉크가 상단부 구멍(25a)에 접착되더라도 메니스커스(meniscus)가 사실상 발생하지 않고 형성되더라도 공기의 도입에 의해 쉽게 파괴되기 때문이다.

내부 유동 경로(25b)의 내경은 대략 0.8mm 이상인 것이 바람직하다. 이는 내부 유동 경로(25b)의 내경이 0.8mm 미만이면 내부 유동 경로(25b)를 폐쇄하는 방향으로 메니스커스가 잉크에 의해 형성될 수 있기 때문이다. 내부 유동 경로(25b)의 내경이 대략 0.8mm 이상이면, 메니스커스가 형성되기 어렵고, 형성되더라도 공기의 도입에 의해 쉽게 파괴된다. 더욱이, 잉크가 내부 유동 경로(25b)의 내표면을 따라서 접착되더라도, 공기의 도입에 대한 저항이 현저히 증가하지 않으면서 충분한 단면적을 갖는 유동 경로가 확보된다.

상술한 중공 원통형 부재(25)는 그 상면이 개방되어 있는 본체 케이스(1a)와 일체로 형성되기 때문에, 본체 케이스(1a)는 공구 성형에 의해 쉽게 제조될 수 있으며, 그 결과 제조 비용이 절감된다. 또한, 조립 과정이 생략될 수 있으며, 따라서 작동 효율이 증가한다. 더욱이, 내부 유동 경로(25b)내 잉크가 연결 부분(25c)으로부터 유동하는 것으로 인해 공기가 정확히 도입되지 않는 역효과가 방지될 수 있다.

사용자가 제조 이후 잉크젯 기록 장치(2)에 잉크 카트리지(1)를 설치하기 전에 잉크 카트리지(1)가 기울어지거나 낙하됨에 따라 잉크가 중공 원통형 부재(25)의 개방 단부에 접착될 수 있거나, 그 내부에 진입할 수 있다. 중공 원통형 부재(25) 내의 잉크의 대부분은, 전술한 바와 같이 감소된 압력 하에 잉크 카트리지(1) 내로 신속히 유동하는 공기로 인해 잉크 챔버(16)로 복귀된다. 그러나, 이때 잉크가 중공 원통형 부재(25) 내에 잔류하거나, 사용자가 이후 잉크 카트리지(1)를 설치부(3)로부터 제거하고 잉크 카트리지(1)를 기울이거나 떨어뜨리면, 중공 원통형 부재(25)의 내부 유동 경로가 차단될 수 있다. 그러나, 중공 원통형 부재(25)의 상단부 구멍(25a)은 제1 방향에 대해 경사져 형성되고, 내부 유동 경로(25b)의 제1 방향에 직교하는 방향으로의 단면적보다 큰 면적을 갖는다. 따라서, 상단부 구멍(25a) 내의 잉크에 의해 메니스커스가 형성될 기회가 감소될 수 있다. 더욱이, 메니스커스가 형성되더라도, 공기의 도입에 의해 쉽게 파괴될 수 있다. 또한, 내부 유동 경로(25b)의 내경은, 메니스커스가 내부 유동 경로(25b)를 차단하는 방향으로 형성되지 않는 크기를 갖는다. 따라서, 공기의 도입이 요동을 초래하지 않고 정확히 수행되며, 기록 헤드(7)로의 잉크 공급이 원활하게 수행되어, 잉크의 방출이 균일하게 유지될 수 있다.

중공 원통형 부재(25)의 상단부 구멍(25a)의 다음 수정예에 대해 도25a 내지 도26b를 참조하여 설명한다.

도25a 및 도25b에 도시하듯이, 중공 원통형 부재(25)의 상단부는 계단 형상으로 형성될 수 있다. 상단부 구멍(25a)은, 바닥벽과 사실상 평행하고 높이는 다른 반원형 평면(25aa, 25ac), 및 바닥벽(1e)과 사실상 수직하고 비원형 둘레를 갖는 장방형 평면(25ab)으로 구성될 수 있다.

도26a 및 도26b에 도시하듯이, 공기 도입 부재(26)의 상단부 구멍(25a)은 제1 방향에 대해 경사져 형성되며, 전방 단부 구멍(25a)의 일측으로부터 제1 방향으로 돌출 부분(244a)이 돌출할 수 있다. 따라서, 전방 단부 구멍(25a)은 사실상 계란 형상으로 형성되며, 둘레는 돌출 부분(244a)의 상단부인 평면(245a)과, 전방 단부 구멍(25a)의 대부분을 구비하는 평면(245b), 및 상기 평면들(245a, 245b)을 연결하는 수직 평면(241a)으로 구성된다.

상술한 수정예에서의 공기 도입 부재(25)의 내부 유동 경로(25b)의 내경은 0.8mm 이상으로 만들어진다. 상기 공기 도입 부재(25)는, 구멍(25a)의 면적이 제1 방향에 수직한 방향으로의 내부 유동 경로의 단면적보다 클 뿐 아니라 구멍의 둘레를 형성하는 표면이 세 개의 서로 다른 평면으로 형성되도록 형성된다. 그러므로, 상단부 구멍(25a)내 잉크에 의한 메니스커스의 형성이 감소될 수 있으며, 따라서 상술한 실시예에서의 것들과 유사한 효과가 제공될 수 있다.

알 수 있듯이, 다양한 실시예가 있을 수 있다. 예를 들면, 상술한 실시예에서의 중공 원통형 부재(25)의 구멍은 제1 방향과 다른 각도로 비스듬히 교차하는 두 평면으로 형성되거나, 또는 부분 절취된 원과 같은 비원형 형상으로 형성될 수 있다.

또한, 바닥벽(1e)과 일체로 형성되고 본체 케이스(1a)의 개방 상면을 향해 제1 방향으로 바닥벽(1e)으로부터 상승하는 중공 원통형 부재(25)가 바닥벽(1e) 상에 형성된다. 공기 도입 부재의 전방 단부 구멍(25a)은 잉크 챔버(16)내 잉크의 표면 위에서 개방된다. 중공 원통형 부재(25)의 내부 유동 경로(25b) 및 외형은 직경이 위쪽을 향해서 점점 줄어드는 테이퍼진 형상으로 형성된다. 바닥벽(1e)을 갖는 중공 원통형 부재(25)의 연결 부분은 중공 원통형 부재(25)의 상부로부터 바닥벽(1e)을 향하여 확장되는 형상으로 형성된다. 더욱이, 연통 챔버(50)의 원통형 벽(50a)은 바닥벽(1e)을 가로질러 연결 부분(25c)의 하단부로부터 중공 원통형 부재(25)와 연속하여 원통형 형상으로 일체로 형성된다. 그 결과, 중공 원통형 부재(25)의 내부 유동 경로(25b)와 연통 챔버(50)는 연결 부분(25c)의 테이퍼진 내표면을 거쳐서 매끄럽게 연속적으로 형성된다. 또한, 연결 부분(25c)에 의해, 바닥벽(1e)에 대한 중공 원통형 부재(25)의 연결지점의 강도가 증가하며, 성형시 또는 환경 변화의 결과로 인한 중공 원통형 부재의 변형이 방지될 수 있다.

전술했듯이, 상술한 잉크 카트리지(1)의 본체 케이스(1a)는 상면이 개방되는 형상을 갖는다. 중공 원통형 부재(25)는 전방 단부 구멍(25a)으로부터 바닥벽(1e)을 향해 확장되는 형상으로 바닥벽(1e)과 일체로 형성된다. 그러므로, 본체 케이스(1a)는 공구 성형에 의해 쉽게 제조될 수 있으며, 따라서 제조 비용이 감소될 수 있다. 더욱이, 중공 원통형 부재(25) 및 본체 케이스(1a)가 일체로 형성되므로, 조립 과정이 생략될 수 있으며, 작동 효율이 증가될 수 있다. 또한, 잉크가 중공 원통형 부재(25)와 본체 케이스(1a) 사이의 연결 부분(25c)으로부터 중공 원통형 부재(25)의 내부 유동 경로(25b)로 진입하기 때문에 공기가 정확히 도입되지 않는 역효과가 방지될 수 있다.

본 발명의 예시적인 태양에 따르면, 잉크젯 기록 장치의 설치부에 밸브 부재의 뚜껑을 개방하기 위한 돌출부를 제공할 필요가 없다. 따라서, 잉크 카트리지를 설치부에 설치할 때 잉크 카트리지와 설치부의 위치설정이 쉬워진다는 효과가 있다.

본 발명의 예시적인 태양에 따르면, 잉크 카트리지가 잉크젯 기록 장치로부터 제거될 때, 밸브 부재는 가압부에 의해 밸브 시트부와 접촉하고, 잉크는 구멍을 통해 누설 또는 증발하는 것이 방지된다. 더욱이, 잉크 카트리지가 잉크젯 기록 장치에 설치될 때는, 작동 부재에 의해 밸브 부재를 균일하게 상승시키고 밸브 부재를 밸브 시트부로부터 분리시킴으로써 밸브가 균일하게 개방될 수 있다.

본 발명의 예시적인 태양에 따르면, 밸브 부재가 배치되는 영역에 밸브 부재를 가압하는 가압 장치를 부착하기 위한 복잡한 작업 과정이 필요없게 된다. 따라서, 잉크 카트리지의 제조 비용이 절감되는 효과가 있다.

본 발명의 예시적인 태양에 따르면, 잉크가 구멍을 통해 누설 또는 증발하는 것이 방지된다.

본 발명의 예시적인 태양에 따르면, 잉크 공급 구멍과 공기 도입 구멍은 잉크 카트리지가 설치부에 설치될 때 개방될 수 있으며, 잉크가 기록 장치에 공급될 때 동시에 카트리지 내에 공기를 도입할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 밸브 시스템 중 적어도 하나는 밸브 시트부 및 이 밸브 시트부에 대해 이동가능한 밸브 부재를 포함한다. 밸브 부재는 잉크 카트리지 외부로 돌출하는 작동 부재를 가지며, 잉크 카트리지가 설치부에 설치될 때 작동 부재가 설치부와 접촉하여 밸브 부재를 밸브 시트부로부터 분리시키도록 구성된다. 제1 및 제2 밸브 시스템과 대응하여 돌출하는 작동 부재를 설치부에 제공할 때, 이는 잉크 누설이 방지되도록 밀봉되어야 하며, 두 개의 돌출 작동 부재 사이의 상호 위치 관계 및 잉크 공급 구멍과 공기 도입 구멍 사이의 상호 위치 관계를 정확히 유지하도록 제조되어야 한다. 그러나, 잉크 카트리지가 설치부에 쉽게 설치될 수 있고, 높은 정확도의 위치 관계를 요하지 않으면서 쉽게 제조된다는 효과가 있다.

본 발명의 예시적인 태양에 따르면, 잉크 카트리지를 간단히 설치부의 방향으로 이동시킴으로써 두 개의 밸브 시스템이 개방될 수 있고, 보다 양호한 작동성이 제공된다.

본 발명의 예시적인 태양에 따르면, 잉크 카트리지를 설치부에 설치할 때, 제2 밸브 시스템을 설치부에 제공되는 중공 부재의 위치에 정확히 위치시킬 필요가 있다. 그러나, 제1 밸브 시스템의 위치는 정확히 위치될 필요가 없으며, 따라서 잉크 카트리지가 쉽게 제조될 수 있고 설치부에 대한 잉크 카트리지의 설치가 쉬워진다는 효과가 있다.

본 발명의 예시적인 태양에 따르면, 밸브 부재가 배치되는 영역에 밸브 부재를 가압하는 가압 장치를 부착하기 위한 복잡한 작업 과정이 필요없게 된다. 따라서, 잉크 카트리지의 제조 비용이 절감되는 효과가 있다.

본 발명의 예시적인 태양에 따르면, 작동 부재를 동작시킴으로써 밸브가 균일하게 상승되고, 밸브 시트부로부터 밸브 부분을 분리시킴으로써 밸브가 개방되는 효과가 있다.

본 발명의 예시적인 태양에 따르면, 밸브 시스템으로 유동하는 유체가 외부로 누설되거나 증발되는 것이 방지되는 효과가 있다.

본 발명의 예시적인 태양에 따르면, 잉크 카트리지의 잉크 공급 구멍과 공기 도입 구멍 사이의 상호 위치 관계 또는 설치부의 잉크 추출 부분과 공기 도입 부분 사이의 상호 위치 관계에 있어서 높은 정확도를 요하지 않으면서 잉크 카트리지가 쉽게 제조될 수 있고 따라서 설치부에 대한 잉크 카트리지의 설치가 쉽게 달성될 수 있다는 효과가 있다.

잉크젯 기록 장치에 있어서, 잉크 콘테이너(이하에서는 잉크 카트리지로 지칭함)의 착탈이 가능하도록 구성되는 일본 공개 특허공보 H9-85963호에는, 잉크 카트리지를 유지하기 위한 홀더에 두 개의 룸이 제공된다. 각각의 룸은 다공성 재료로 채워지며, 상단부로부터 상향 돌출하는 돌출 부분이 형성된다. 하나의 다공성 재료의 단부는 공기 도입 구멍에 연결되고, 다른 다공성 재료의 하면은 잉크 공급 구멍에 연결된다.

잉크 카트리지에는 돌출 부분의 각각이 바닥부에 삽입될 수 있게 하는 관통 구멍이 제공된다. 밸브를 개방시킬 수 있는 필름 밸브가 상기 돌출 부분으로부터 연장된다. 잉크 카트리지를 홀더에 설치함으로써, 두 개의 룸과 잉크 카트리지의 내부가 연통한다.

그러나, 카트리지의 내부는 일반적으로 패키지에서 부압 상태이다. 잉크 카트리지를 설치할 때, 잉크 공급 구멍용 밸브가 공기 도입 구멍용 밸브에 앞서 개방되면, 기록 장치 측에 저류된 잉크가 잉크 카트리지 내로 역류한다. 잉크 카트리지 내의 잉크는 탈기(deaeration) 상태로 유지되며, 이 상태는 방출된 잉크가 되돌아오면 유지될 수 없다. 더욱이, 기록 헤드의 노즐 내부에 형성된 잉크의 메니스커스는 잉크가 잉크 카트리지를 향해 흡인됨에 따라 파괴된다. 그 결과, 우수한 잉크가 방출될 수 없다는 문제가 존재하였다.

본 발명의 실시예는 전술한 문제점을 감안하여, 잉크 카트리지를 설치할 때 잉크가 잉크 카트리지로 역류하는 것을 방지할 수 있고, 잉크를 정상 조건에서 유지할 뿐 아니라 기록 헤드로의 잉크의 우수한 방출을 유지할 수 있는 잉크 카트리지를 제공한다.

본 발명의 예시적인 태양에 따른 잉크 카트리지는, 잉크를 저류하고 기록 장치 본체에 착탈가능하게 설치되는 잉크 챔버를 구비하며, 설치 이전에 감압 상태에 놓인다. 상기 잉크 카트리지는, 잉크 챔버와 연통하여 형성되고 잉크 챔버 내부에 공기를 도입하기 위해 개방되는 공기 도입 구멍, 잉크 카트리지가 기록 장치 본체에 설치되기 전에 공기 도입 구멍을 밀봉하는 제1 밀봉 수단, 상기 잉크 챔버와 연통하여 형성되고 잉크 챔버 내의 잉크를 외부로 공급하기 위해 개방되는 잉크 공급 구멍, 잉크 카트리지가 기록 장치 본체에 설치되기 전에 잉크 공급 구멍을 밀봉하는 제2 밀봉 수단, 및 상기 제2 밀봉 수단과 잉크 챔버 사이에 제공되는 체크 밸브를 포함하며, 상기 체크 밸브는 잉크 공급 구멍의 외부로부터 잉크 챔버의 내부를 향하는 잉크의 유동을 차단한다.

본 발명의 예시적인 태양에 따른 잉크 카트리지에 있어서, 공기 도입 구멍과 잉크 공급 구멍은 잉크 챔버의 일측에 나란히 형성되며, 제1 및 제2 밀봉 수단은 기록 장치 본체에 대한 잉크 카트리지의 설치에 따라 개방된다.

본 발명의 예시적인 태양에 따른 잉크 카트리지에 있어서, 체크 밸브는 정상 상태에서는 잉크 공급을 개방 상태로 남겨두고, 잉크 공급 구멍의 외부로부터 잉크 챔버를 향하는 유동이 발생할 때만 그 방향으로의 유동을 차단한다.

본 발명의 예시적인 태양에 따른 잉크 카트리지에 있어서, 공기 도입 구멍은 잉크 챔버의 일측으로부터 외측으로 형성된 제1 원통형 벽의 내부에 형성된다. 잉크 공급 구멍은 잉크 챔버의 일측으로부터 외측에 형성된 제2 원통형 벽의 내부에 형성된다. 제1 밀봉 수단은 공기 도입 구멍을 커버하도록 제1 원통형 벽의 내부에 제공되며, 제2 밀봉 수단은 잉크 공급 구멍을 커버하도록 제2 원통형 벽의 내부에 제공된다.

본 발명의 예시적인 태양에 따른 잉크 카트리지에 있어서, 체크 밸브는 샤프트 부분과 필름 우산 부분으로 구성된다. 상기 우산 부분은 잉크 공급 구멍과 대면하도록 배치되며, 잉크 공급 구멍과 우산 부분 사이에는 잉크 공급 구멍으로부터 잉크가 유동할 수 있도록 공간이 형성된다. 잉크 공급 구멍의 외부로부터 잉크 챔버를 향하는 유동이 발생할 때, 우산 부분은 잉크 공급 구멍과 밀착 접촉하여 이를 차단한다.

본 발명의 예시적인 태양에 따른 잉크 카트리지에 있어서, 제1 밀봉 수단과 제2 밀봉 수단은 밸브 시트부 및 이 밸브 시트부에 대해 이동가능한 밸브 부재를 포함하는 밸브 수단이다. 상기 밸브 부재는 기록 장치 본체에 대한 잉크 카트리지의 설치에 따라 밸브를 개방하도록 밸브 시트부로부터 이동한다.

본 발명의 예시적인 태양의 잉크 카트리지에 따르면, 잉크를 공급하기 위한 측의 밀봉 수단과 잉크 챔버 사이에는, 잉크 공급 구멍의 외부로부터 잉크 챔버 내로의 잉크 유동을 방지하는 체크 밸브가 제공된다. 그러므로, 공기를 도입하기 위한 측의 밀봉 수단 및 잉크를 공급하기 위한 측의 밀봉 수단이 잉크 카트리지를 기록 장치 본체에 설치하는 동안 개방될 때, 잉크는 잉크 공급 구멍으로부터 감압 상태에 있는 잉크 챔버로의 역류가 방지된다. 또한, 잉크의 탈기 상태는, 기록 장치 측의 잉크가 잉크 카트리지 내의 탈기된 잉크와 혼합됨으로 인해 열화가 방지된다. 더욱이, 기록 헤드의 노즐 내부의 잉크 메니스커스는 손상이 방지되고, 따라서 기록 헤드로부터 잉크가 불량 방출되는 것이 감소된다. 그러므로, 탁월한 기록 품질이 유지되는 효과가 있다.

본 발명의 예시적인 태양의 잉크 카트리지에 따르면, 공기 도입 구멍과 잉크 공급 구멍은 잉크 챔버의 일측에 나란히 형성되고, 제1 및 제2 밀봉 수단은 기록 장치 본체에 대한 잉크 카트리지의 설치에 따라서 개방된다. 그러므로, 잉크 카트리지를 일 방향으로부터 설치함으로써 두 개의 밀봉 수단이 개방될 수 있기 때문에, 기록 장치 본체에 대한 잉크 카트리지의 설치가 쉬워진다. 또한, 설치 도중 등과 같은 때에 잉크 카트리지의 기울어짐으로 인해 어느 하나의 밀봉 수단이 먼저 개방되더라도 잉크가 전술한 바와 같이 역류하는 것이 방지되는 효과가 있다.

본 발명의 예시적인 태양의 잉크 카트리지에 따르면, 체크 밸브는 정상 상태에서는 잉크 공급을 개방 상태로 남겨두고, 잉크 공급 구멍의 외부로부터 잉크 챔버를 향한 유동이 발생할 때만 그 방향으로의 유동을 차단한다. 그러므로, 소량의 역류가 허용되고, 따라서 기록 헤드 측의 압력이 현저히 변화하는 것이 방지되는 효과가 있다. 즉, 정상 상태에서는 밸브를 폐쇄하고 잉크를 공급할 때만 개방하는 구조에서는, 캐리지 등에 의한 이동으로 인해 기록 측에서의 압력이 변화하고 증가할 때, 잉크가 도망갈 곳이 없어지고 기록 측에서의 압력이 증가하는 바, 이는 잉크의 정상 방출을 방지한다. 그러므로, 정상 상태에서 밸브를 개방함으로써, 잉크 챔버로의 작은 역류가 허용되고, 따라서 그러한 현상이 방지된다.

본 발명의 예시적인 태양의 잉크 카트리지에 따르면, 공기 도입 구멍은 잉크 챔버의 일측으로부터 외측으로 형성된 제1 원통형 벽의 내부에 형성된다. 잉크 공급 구멍은 잉크 챔버의 일측으로부터 외측으로 형성된 제2 원통형 벽의 내부에 형성된다. 제1 밀봉 수단은 공기 도입 구멍을 커버하기 위해 제1 원통형 벽의 내부에 제공되며, 제2 밀봉 수단은 잉크 공급 구멍을 커버하기 위해 제2 원통형 벽의 내부에 제공된다. 그러므로, 도입될 공기와 공급될 잉크는 완전히 분리되고, 따라서 공급될 잉크에 공기가 혼합되지 않는 효과가 있다.

본 발명의 예시적인 태양의 잉크 카트리지에 따르면, 체크 밸브는 샤프트 부분과 필름 우산 부분으로 구성된다. 상기 우산 부분은 잉크 공급 구멍과 대면하도록 배치되고, 잉크 공급 구멍과 우산 부분 사이에는 잉크가 잉크 공급 구멍으로부터 유동할 수 있도록 공간이 형성된다. 잉크 공급 구멍의 외부로부터 잉크 챔버를 향한 유동이 발생할 때, 우산 부분은 잉크 공급 구멍과 밀착 접촉하여 차단한다. 그러므로, 체크 밸브가 간단히 저렴하게 형성될 수 있으며, 기록 헤드 측에서의 압력이 전술했듯이 요동하는 것이 방지되고, 역류가 발생할 때 정확히 방지될 수 있다는 효과가 있다.

본 발명의 예시적인 태양의 잉크 카트리지에 따르면, 제1 밀봉 수단과 제2 밀봉 수단은 밸브 시트부 및 상기 밸브 시트부에 대해 이동가능한 밸브 부재를 포함하는 밸브 수단이며, 밸브 부재는 기록 장치 본체에 대한 잉크 카트리지의 설치에 따라 밸브를 개방하도록 밸브 시트부로부터 이동한다. 그러므로, 밀봉 수단이 간단한 구조로 형성될 수 있으며, 기록 장치 본체에 대한 잉크 카트리지의 설치가 쉬워진다는 효과가 있다.

잉크 카트리지는 잉크로 채워지는 잉크 챔버를 갖는다. 잉크 카트리지가 잉크젯 프린터와 같은 기록 장치에 설치될 때, 잉크는 잉크 챔버로부터 기록 장치로 공급된다. 잉크 챔버의 내부 형성 및 잉크의 점도와 같은 조건에 따라, 잉크는 잉크 챔버 내부에 부분적으로 남는다. 그러므로, 그러한 잉크의 잔류를 방지할 수 있는 잉크 카트리지로서, 예를 들어 잉크 잔량을 검출하기 위한 프리즘 주위에 잉크를 방출하기 위한 홈을 갖는 잉크 카트리지가 일본 공개 특허공보 제2000-71471호에 개시되어 있다. 그러한 잉크 카트리지에 있어서, 잉크가 프리즘의 표면에 잔류하기 어렵게 만들기 위해 홈을 사용하여 프리즘 주위로의 잉크 방출을 진전시킴으로써, 챔버 내에 소량의 잉크만이 있을 때 잉크의 잘못된 검출이 방지될 수 있다.

그러나, 상기 잉크 카트리지에 있어서, 잉크를 방출하기 위해 잉크 챔버에 형성되는 홈의 곡률이 일정하다면, 홈으로부터 잉크에 가해지는 모세관 힘의 크기는 기록 장치에 잉크를 공급하기 위한 잉크 공급 부분 근처의 위치와 잉크 공급 부분에서 먼 위치에서 사실상 같아진다. 따라서, 잉크 챔버 내의 잉크 잔량이 낮아질 때, 잉크는 잉크 공급 부분에서 먼 위치로 흡인됨으로써 분할되며, 이는 잉크가 잉크 챔버에 남게 한다. 따라서, 잉크 챔버 내의 잉크는 완전히 사용될 수 없다.

본 발명의 실시예는 잉크 챔버내의 잉크 잔류를 보다 정확히 방지할 수 있는 잉크 카트리지를 제공한다.

본 발명의 예시적인 태양의 잉크 카트리지는 잉크 챔버, 및 잉크 챔버내의 잉크를 기록 장치로 공급하기 위한 잉크 공급 구멍을 구비하는 잉크 카트리지이며, 여기에서 잉크 챔버의 내부 형상을 형성하는 복수의 에지의 적어도 일부의 곡률은 잉크 공급 구멍에 가까울수록 크게 만들어진다.

이 카트리지에 있어서, 잉크 챔버 내의 잉크는 잉크 공급 구멍으로부터 기록 장치로 공급된다. 잉크 챔버의 내부 형상을 형성하는 복수의 에지(예를 들면, 잉크 챔버를 형성하는 표면들 사이의 에지, 및 잉크 챔버 내에 돌출 또는 함몰 형상으로 형성된 부분에서의 에지)의 적어도 일부의 곡률은 잉크 공급 구멍에 가까울수록 커진다. 즉, 에지의 형상은 잉크 공급 구멍에 가까워질수록 적당한 형상에서 날카로운 형상으로 된다. 그러므로, 잉크 공급 구멍 근처의 위치에서, 에지들로부터 잉크에 가해지는 모세관 힘은 커진다. 따라서, 잉크는 곡률이 변화하는 에지의 일부에 의해 잉크 공급 구멍으로 유도된다. 그 결과, 에지로부터 잉크에 가해지는 모세관 힘이 비교적 작은 위치인 잉크 공급 구멍에서 먼 위치에서 잉크가 상기 위치에서 흡인되어 분리됨으로 인해 잔류하는 경우가 방지될 수 있기 때문에, 잉크 챔버 내의 잉크가 완전히 사용될 수 있다.

본 발명의 예시적인 태양의 잉크 카트리지에 의하면, 복수의 에지의 적어도 일부는 잉크 공급 구멍보다 높은 위치에 있는 에지로부터 잉크 공급 구멍에서의 에지로 연속된다. 그러므로, 잉크 표면이 잉크의 소모에 따라 낮아질 때에도, 잉크 공급 구멍보다 높은 위치로부터 잉크 공급 구멍으로 이어지고 잉크 공급 구멍에 가까울수록 큰 곡률을 갖는 에지에 의해, 잉크가 정확히 잉크 공급 구멍으로 유도된다. 따라서, 잉크가 잉크 공급 구멍에서 먼 잉크 챔버의 측면 부근에 잔류하는 것이 방지된다.

본 발명의 예시적인 태양의 잉크 카트리지에 의하면, 잉크 챔버를 형성하는 표면중 소정의 두 표면 사이에 복수의 에지의 적어도 일부가 형성되며, 상기 소정의 두 표면의 각각과 관련하여 에지의 곡률이 다르다. 잉크 챔버를 형성하는 두 표면 사이에서의 에지의 곡률이 두 표면 각각과 관련하여 다른 구조에서는, 잉크 공급 구멍에 가까울수록 에지의 곡률이 큰 구조가 쉽게 실현될 수 있다.

본 발명의 예시적인 태양의 잉크 카트리지에 의하면, 에지에서의 소정의 두 표면의 연결 부분에서의 접선 표면은 각각 소정의 두 표면과 평행하다. 그러므로, 소정의 곡률을 갖는 에지들이 두 표면 사이에 쉽게 형성될 수 있다.

본 발명의 예시적인 태양의 잉크 카트리지는, 잉크 챔버를 형성하는 카트리지 본체, 기록 장치에 잉크를 공급하기 위해 상기 잉크 챔버의 바닥면에 형성되는 잉크 공급 구멍, 및 상기 잉크 챔버의 바닥면에 제공되고 잉크 챔버의 측면으로부터 잉크 공급 구멍을 향해 연장되는 잉크 유도 부분을 구비한다. 잉크 유도 부분과 바닥면 사이의 에지의 곡률은 잉크 챔버의 측면과 바닥면 사이의 에지의 곡률보다 크다.

이 잉크 카트리지에 있어서, 카트리지 본체에 형성된 잉크 챔버 내의 잉크는 잉크 챔버의 측면으로부터 잉크 공급 구멍을 향해 연장되는 잉크 유도 부분을 거쳐서 잉크 공급 구멍으로부터 기록 장치로 공급된다. 잉크 챔버의 바닥면과 잉크 유도 부분 사이의 에지의 곡률은 잉크 챔버의 벽면과 측면 사이의 에지의 곡률보다 크게 만들어진다. 즉, 잉크 공급 구멍 근처의 잉크 유도 부분과 잉크 챔버의 바닥면 사이의 에지에서 잉크에 가해지는 모세관 힘은, 잉크 공급 구멍에서 먼 잉크 챔버의 측면 근처의 위치에서의 모세관 힘보다 커진다. 따라서, 에지로부터 잉크에 가해지는 모세관 힘이 비교적 작은 위치인 잉크 공급 구멍에서 먼 위치에서 잉크가 상기 위치에서 흡인되어 분리됨으로 인해 잔류하는 경우가 방지될 수 있기 때문에, 잉크 챔버 내의 잉크가 완전히 사용될 수 있다.

본 발명의 예시적인 태양의 잉크 카트리지에 의하면, 잉크 유도 부분과 바닥면 사이의 에지의 곡률은 잉크 공급 구멍에 가까울수록 커진다. 그러므로, 잉크에 가해지는 모세관 힘은, 잉크 챔버의 바닥면과 잉크 유도 부분 사이의 에지에서 균일한 잉크 공급 구멍에 가까울수록 커진다. 따라서, 잉크는 잉크 공급 구멍에서 먼 위치에 잔류하는 것이 정확히 방지된다.

본 발명의 예시적인 태양의 잉크 카트리지에 의하면, 잉크 유도 부분은 잉크 공급 구멍으로 연장된다. 그러므로, 잉크 챔버의 바닥면 상의 잉크는 잉크 유도 부분을 거쳐서 잉크 공급 구멍으로 정확히 유도된다.

상기 잉크 유도 부분은 바닥면으로부터 돌출하는 돌출부(제8 발명)이거나 바닥면에 형성되는 홈(제9 발명)일 수 있다.

본 발명의 예시적인 태양의 잉크 카트리지에 의하면, 잉크 공급 구멍의 주위로부터 잉크 공급 구멍으로 복수의 잉크 유도 부분이 모이도록 제공된다. 복수의 잉크 유도 부분이 그 주위로부터 모이도록 제공되기 때문에, 잉크 챔버의 바닥면에 있는 잉크가 잉크 공급 구멍으로 더 정확히 유도된다.

본 발명의 예시적인 태양의 잉크 카트리지에 의하면, 잉크 공급 부분과 대향하는 잉크 유도 부분의 에지가 잉크 챔버의 측면으로 이어진다. 그러므로, 잉크 챔버의 측면 근처의 잉크가 잉크 유도 부분을 거쳐서 잉크 공급 부분으로 정확히 유도될 수 있다.

일본 공개 특허공보 제 H09-85963호에는, 내부에 잉크를 저류하고 바닥부에 구멍이 제공되는 잉크 콘테이너(이하에서는 "잉크 카트리지"로 지칭함)가 개시된다. 잉크 카트리지의 구멍에는 탄성 필름 밸브가 제공된다. 이 잉크 카트리지는 홀더에 자유롭게 착탈될 수 있도록 구성된다. 상기 홀더에는, 구멍과 대면하는 위치에, 밸브를 개방하기 위한 돌출 부분이 형성된다. 상기 돌출 부분에는 잉크 카트리지 내의 잉크를 외부로 유동시키기 위한 관통 구멍이 제공된다. 잉크 카트리지가 홀더에 정확히 위치될 때, 밸브는 홀더의 돌출 부분에 의해 위쪽 방향으로 밀려나 개방되며, 잉크 카트리지 내의 잉크는 관통 구멍과 상기 구멍을 통해서 외부로 유동한다.

그러나, 상기 잉크 카트리지는, 그 내부와 외부 사이의 연통이 통상은 밸브에 의해 차단되고 잉크 카트리지가 홀더에 정확히 설치될 때는 돌출 부분에 의해 밸브를 밀어올리도록 허용되는 구조를 갖는다. 그러나, 잉크 카트리지가 홀더에 설치되기 전에 밸브가 우발적으로 밀려올라가면 잉크가 구멍을 통해서 누설되는 문제가 존재한다.

본 발명의 실시예는 상술한 문제점을 감안하여, 잉크 카트리지가 홀더에 설치되기 전에 오작동되더라도 잉크 누설을 최소한으로 억제하는 잉크 카트리지를 제공한다.

본 발명의 예시적인 태양에 따른 잉크 카트리지는 기록 장치 본체에 착탈가능하게 설치되며, 잉크를 저류하는 저류 챔버를 구비한다. 상기 잉크 카트리지는, 저류 챔버의 일측에 형성된 원통형 벽에 형성되어 잉크 카트리지의 외부와 연통하는 연통 구멍, 그 일 단부는 상기 연통 구멍과 연통하고 그 타 단부는 저류 챔버와 연통하는 유동 경로, 상기 연통 구멍에 제공되는 밸브 시트부와 상기 밸브 시트부에 대해 연결 및 분리가능하게 구성되는 밸브 부재를 갖는 밸브 수단으로서, 잉크 카트리지가 기록 장치 본체에 정확히 설치되면 밸브 부재가 밸브 시트부와 접촉할 때는 저류 챔버의 내부와 외부 사이의 연통을 밀봉하고 밸브 부재가 밸브 시트부로부터 소정 거리 이격되어 있을 때는 저류 챔버의 내부와 외부 사이를 연통시킬 수 있는 밸브 수단, 및 상기 밸브 부재가 소정 거리보다 더 이동할 때 유동 경로를 폐쇄함으로써 저류 챔버의 내부와 외부 사이의 연통을 차단하는 차단 부재를 포함한다.

본 발명의 예시적인 태양에 따른 잉크 카트리지에 있어서, 유동 경로는 바닥벽으로부터 잉크 카트리지의 상부를 향해 직립 형성된 중공 원통형 부재의 내부에 형성된다. 블로킹 부재는 유동 경로 측을 향하여 돌출하고 유동 경로의 내경과 사실상 동일한 외경을 갖는 사실상 원통형 형상으로 돌출하여 형성된다. 블로킹 부재의 적어도 전방 단부는 밸브 부재가 소정 거리 이상 이동할 때 유동 경로 내부에 밀착 접촉함으로써 끼워진다.

본 발명의 예시적인 태양에 따른 잉크 카트리지에 있어서, 상기 블로킹 수단은 밀착 접촉 및 조립 상태 하에 유지된다.

본 발명의 예시적인 태양에 따른 잉크 카트리지에 있어서, 상기 밸브 부재와 블로킹 부재는 수지 재료로 일체로 형성된다.

본 발명의 예시적인 태양에 따른 잉크 카트리지에 있어서, 상기 유동 경로는 잉크 카트리지에 공기를 도입하기 위한 공기 도입 경로이다.

본 발명의 예시적인 태양에 따른 잉크 카트리지는 기록 장치 본체에 착탈가능하게 설치되며, 잉크를 저류하는 저류 챔버를 구비한다. 상기 잉크 카트리지는, 잉크 카트리지의 일측에 외부로 개방되도록 형성되는 연통 구멍, 상기 연통 구멍을 저류 챔버에 연통시키는 유동 경로, 기록 장치에 대한 잉크 카트리지의 정확한 설치에 따라 유동 경로에 접근하는 방향으로 이동가능하게 배치되는 블로킹 부재를 포함하며, 상기 블로킹 부재는 정확히 설치되었을 때 유동 경로와 간격을 두고 배치되고, 정확한 설치를 위한 이동 양보다 많이 이동했을 때는 유동 경로를 폐쇄한다.

본 발명의 예시적인 태양에 따른 잉크 카트리지는, 연통 구멍 내에서 블로킹 부재보다 더 외부에 배치되는 밀봉 수단을 추가로 포함하며, 상기 밀봉 수단은 정확히 설치되었을 때 개방된다.

본 발명의 예시적인 태양에 따른 잉크 카트리지에 있어서, 상기 밀봉 수단은 밸브 시트부 및 상기 밸브 시트부에 대해 접촉 및 분리될 수 있는 밸브 부재로 형성되며, 상기 블로킹 부재는 밸브 부재에 연결된다.

본 발명의 예시적인 태양에 따른 잉크 카트리지는, 잉크 카트리지의 일측에 형성되고 외부로 개방되며 저류 챔버 내의 잉크를 기록 장치 본체에 공급하는 잉크 공급 구멍을 추가로 구비한다. 상기 연통 구멍은 저류 챔버 내에 공기를 도입하기 위한 공기 도입 구멍이다.

본 발명의 예시적인 태양에 따른 잉크 카트리지에 있어서, 블로킹 부재의 전방 단부는 외경이 유동 경로를 향해서 작아지도록 구성된다.

본 발명의 예시적인 태양에 따른 잉크 카트리지에 있어서, 유동 경로는 그 내경이 블로킹 부재측인 단부면으로부터 블로킹 부재를 이탈하는 방향으로 작아지도록 구성된다.

본 발명의 예시적인 태양의 잉크 카트리지에 따르면, 밸브 부재는 잉크 카트리지가 기록 장치 본체에 정확히 설치될 때 밸브로부터 소정 거리 이격되며, 따라서 잉크 저류 챔버는 외부로 연통될 수 있다. 또한, 블로킹 부재는 밸브 부재가 우발적으로 소정 거리보다 더 이동할 때 유동 경로를 폐쇄한다. 그러므로, 잉크가 외부로 누설될 기회가 최소로 억제된다.

본 발명의 예시적인 태양의 잉크 카트리지에 따르면, 유동 경로는 바닥벽으로부터 잉크 카트리지의 상부를 향해 직립 형성된 중공 원통형 부재의 내부에 형성된다. 블로킹 부재는 유동 경로 측을 향하여 돌출하고 유동 경로의 내경과 사실상 동일한 외경을 갖는 사실상 원통형 형상으로 돌출하여 형성된다. 블로킹 부재의 적어도 전방 단부는 밸브 부재가 소정 거리보다 더 이동할 때 유동 경로 내부에 밀착 접촉함으로써 끼워진다. 그러므로, 잉크 누설이 정확히 억제되는 효과가 있다.

본 발명의 예시적인 태양의 잉크 카트리지에 따르면, 블로킹 수단은 밀착 접촉 및 조립 상태 하에 유지된다. 그러므로, 잉크가 지속적으로 누설되는 것이 방지된다.

본 발명의 예시적인 태양의 잉크 카트리지에 따르면, 밸브 부재와 블로킹 부재가 수지 재료로 일체로 형성되기 때문에, 부품 개수가 감소하고 따라서 제조 비용이 절감되는 효과가 있다.

본 발명의 예시적인 태양의 잉크 카트리지에 따르면, 상기 유동 경로는 잉크 카트리지에 공기를 도입하기 위한 공기 도입 경로이다. 그러므로, 공기 도입 경로는 밸브 부재가 소정 거리보다 더 이동할 때 블로킹 부재에 의해 차단되며, 이 때 잉크 공급 구멍이 열리더라도, 잉크 카트리지에 공기 압력이 가해지지 않는다. 따라서, 잉크 누설이 억제되는 효과가 있다.

본 발명의 예시적인 태양의 잉크 카트리지에 따르면, 잉크 카트리지의 일측에 연통 구멍이 외부로 개방되도록 형성되고 이 연통 구멍은 유동 경로에 의해 저류 챔버와 연통한다. 블로킹 부재는 기록 장치에 대한 잉크 카트리지의 정확한 설치에 따라 유동 경로에 접근하는 방향으로 이동가능하게 연통 구멍 내에 배치된다. 상기 블로킹 부재는 잉크 카트리지가 기록 장치 본체에 정확히 설치되었을 때 유동 경로와 간격을 두고 배치되고, 소정 거리보다 더 우발적으로 이동했을 때는 유동 경로를 폐쇄한다. 그러므로, 잉크가 외부로 누설될 기회가 최소로 억제된다.

본 발명의 예시적인 태양에 따른 잉크 카트리지는, 연통 구멍에 배치되고 블로킹 부재보다 외부에 배치되는 밀봉 수단을 추가로 구비한다. 상기 밀봉 수단은 정확히 설치되었을 때 개방된다. 그러므로, 잉크 카트리지의 내부와 외부 사이의 연통은 잉크 카트리지가 기록 장치 본체에 설치되지 않을 때 밀봉 수단에 의해 정확히 밀봉된다. 또한, 잉크 카트리지가 기록 장치 본체에 정확히 설치될 때 외부로의 유동 경로가 정확히 형성된다.

본 발명의 예시적인 태양의 잉크 카트리지에 따르면, 밀봉 수단은 밸브 시트부 및 상기 밸브 시트부에 대해 접촉 및 분리가능한 밸브 부재로 형성되며, 상기 밸브 부재에는 블로킹 부재가 연결된다. 그러므로, 블로킹 부재와 밸브 부재가 별도의 유닛인 경우에 비해, 블로킹 부재와 밸브 부재를 배열하기 위한 복잡한 구조를 잉크 카트리지에 형성하는 것은 불필요하다. 따라서, 잉크 카트리지의 구조가 간단해질 수 있다는 효과가 있다.

본 발명의 예시적인 태양의 잉크 카트리지에 따르면, 잉크 카트리지는, 잉크 카트리지의 일측에 형성되고 외부로 개방되며 저류 챔버 내의 잉크를 기록 장치 본체에 공급하는 잉크 공급 구멍을 추가로 구비한다. 연통 구멍은 저류 챔버 내로 공기를 도입하기 위한 공기 도입 구멍이다. 그러므로, 공기가 도입시 통과하는 유동 경로는 블로킹 부재가 소정의 이동량보다 더 이동할 때 차단되며, 이 때 잉크 공급 구멍이 개방되더라도 잉크 카트리지에 공기 압력이 가해지지 않는다. 따라서, 잉크 누설이 억제되는 효과가 있다.

본 발명의 예시적인 태양의 잉크 카트리지에 따르면, 블로킹 부재의 전방 단부가 외경이 유동 경로를 향해 작아지도록 구성되기 때문에, 블로킹 부재의 전방 단부가 유동 경로에 쉽게 삽입될 수 있다. 그러므로, 차단 작업이 정확하다는 효과가 있다.

본 발명의 예시적인 태양의 잉크 카트리지에 따르면, 유동 경로가 그 내경이 블로킹 부재 측인 단부면으로부터 블로킹 부재로부터 이탈하는 방향으로 작아지기 때문에, 블로킹 부재가 유동 경로에 보다 쉽게 삽입될 수 있다. 그러므로, 차단 작업이 정확하다는 효과가 있다.

일본 공개 특허공보 제 H06-64182호에는, 잉크 카트리지의 메인 케이스 내부에 공기를 도입하기 위한 공기 파이프(이후 "공기 도입 부재"로 지칭함), 상기 공기 도입 부재의 상단부에 접착되는 박막 블로킹 부재, 및 상기 공기 도입 부재의 내부에 제공되는 협력 부재를 구비하는 잉크 카트리지가 개시된다. 잉크 카트리지 내에 공기를 도입하기 위해, 잉크 카트리지의 바닥벽에 제공된 고무 부재를 통해서 공기 도입 니들이 삽입된다. 협력 부재에 의해 만들어진 좁은 구멍을 통과하는 공기를 위한 도입 경로를 형성하기 위해 협력 부재를 밀어냄으로써 필름 파괴 부재가 파괴된다. 협력 부재의 좁은 구멍은 잉크 카트리지의 바닥벽에 사실상 수직한 방향으로 연장되며, 전방 단부 구멍으로부터 고무 부재로 사실상 직선 형태로 형성된다.

잉크 카트리지의 공기 도입 부재는, 기록 헤드에 공급될 잉크의 압력을 일정하게 유지하기 위해, 잉크 카트리지로부터 기록 헤드로 공급되는 잉크의 양에 대응하는 양의 공기를 도입한다. 그러므로, 공기 도입 부재는 예를 들어 그것에 진입하는 잉크에 의해 폐쇄되지 않는 것이 바람직하다. 그러나, 제조후 또는 사용자가 잉크 카트리지를 한번 기록 장치 본체로부터 제거한 후 사용자가 잉크 카트리지를 기록 장치 본체에 설치하기 전에 잉크 카트리지가 기울어지거나 낙하하는 것이 불가피하다. 그러므로, 잉크가 공기 도입 부재의 개방 단부에 접착되거나 잉크가 공기 도입 부재 내부에 진입할 기회가 있다.

저류 챔버 측에서 공기 도입 부재의 개방 단부에 메니스커스를 형성하거나 도입 경로가 좁을 때 공기 도입 부재의 도입 경로 내부에 메니스커스를 형성함으로써 잉크는 종종 공기 도입 부재를 폐쇄한다. 이 환경 하에서 잉크가 공급되면, 메니스커스에 의해 밀봉되는 저류 챔버 내의 압력이 감소되고, 공기가 메니스커스를 파괴하여 저류 챔버 내로 유동하며, 잔류 잉크로 형성된 메니스커스에 의해 압력이 감소되고, 공기가 메니스커스를 파괴하고 저류 챔버 내로 유동하는 것이 반복된다. 즉, 기록 헤드에서의 잉크 공급 압력이 요동하며, 잉크는 기록 헤드로부터 불균일하게 방출된다. 그러므로, 기록 품질이 저하될 수 있다는 문제가 있다.

본 발명의 실시예는 상술한 문제점을 감안하여 이루어지며, 잉크 카트리지에 공기를 정확히 도입함으로써 기록 헤드에서의 잉크 공급 압력의 요동을 방지하고 기록 헤드로부터의 잉크 방출을 균일하게 유지하기 위한 잉크 카트리지를 제공한다.

본 발명의 예시적인 태양에 따른 잉크 카트리지는, 잉크를 저류하고 그 바닥부인 바닥벽에는 공기 도입 구멍이 구비되어 공기가 도입되는 저류 챔버, 상기 저류 챔버내의 잉크를 외부로 공급하는 잉크 공급 구멍, 및 바닥벽으로부터 저류 챔버의 상부를 향해 상승하는 중공 원통형 형상의 공기 도입 부재를 포함하며, 상기 공기 도입 부재의 내부 유동 경로의 하단부는 공기 도입 구멍과 연통하고, 상기 공기 도입 부재의 상단부는 저류 챔버의 상부에서 개방된다. 상기 공기 도입 부재는 상단부 구멍의 적어도 일부가 제1 방향에 대해 비스듬히 형성되고 따라서 상단부 구멍의 면적이 제1 방향에 직교하는 방향으로의 내부 유동의 단면적보다 크도록 구성된다.

본 발명의 예시적인 태양에 따른 잉크 카트리지는, 잉크를 저류하고 그 바닥부인 바닥벽에는 공기 도입 구멍이 구비되어 공기가 도입되는 저류 챔버, 상기 저류 챔버내의 잉크를 외부로 공급하는 잉크 공급 구멍, 및 바닥벽으로부터 저류 챔버의 상부를 향해 상승하는 중공 원통형 형상의 공기 도입 부재를 포함하며, 상기 공기 도입 부재의 내부 유동 경로의 하단부는 공기 도입 구멍과 연통하고, 상기 공기 도입 부재의 상단부는 저류 챔버의 상부에서 개방된다. 상기 공기 도입 부재의 상단부 구멍은 둘 이상의 서로 다른 평면에 형성된다.

본 발명의 예시적인 태양에 따른 잉크 카트리지는, 잉크를 저류하고 그 바닥부인 바닥벽에는 공기 도입 구멍이 구비되어 공기가 도입되는 저류 챔버, 상기 저류 챔버내의 잉크를 외부로 공급하는 잉크 공급 구멍, 및 바닥벽으로부터 저류 챔버의 상부를 향해 상승하는 중공 원통형 형상의 공기 도입 부재를 포함하며, 상기 공기 도입 부재의 내부 유동 경로의 하단부는 공기 도입 구멍과 연통하고, 상기 공기 도입 부재의 상단부는 저류 챔버의 상부에서 개방된다. 상기 공기 도입 부재의 상단부 구멍은 비원형 형상으로 형성된다.

본 발명의 예시적인 태양에 따른 잉크 카트리지는, 잉크를 저류하고 그 바닥부인 바닥벽에는 공기 도입 구멍이 구비되어 공기가 도입되는 저류 챔버, 상기 저류 챔버내의 잉크를 외부로 공급하는 잉크 공급 구멍, 및 바닥벽으로부터 저류 챔버의 상부를 향해 상승하는 중공 원통형 형상의 공기 도입 부재를 포함하며, 상기 공기 도입 부재의 내부 유동 경로의 하단부는 공기 도입 구멍과 연통하고, 상기 공기 도입 부재의 상단부는 저류 챔버의 상부에서 개방된다. 상기 공기 도입 부재의 내부 유동 경로의 내경은 잉크가 내부 유동 경로를 차단하는 방향으로의 메니스커스가 형성되지 않는 크기로 형성된다.

본 발명의 예시적인 태양에 따른 잉크 카트리지에서, 공기 도입 부재의 내부 유동 경로의 내경은 대략 0.8mm 이상이다.

본 발명의 예시적인 태양에 따른 잉크 카트리지는, 바닥벽의 둘레로부터 제1 방향으로 연장되고 저류 챔버의 주위가 되는 측벽과, 상기 바닥벽 및 측벽에 의해 구성되고 그 상면이 개방되는 본체 케이스, 및 상기 본체 케이스의 개방 상면을 커버하는 커버 부재를 추가로 구비한다. 상기 공기 도입 부재는 바닥벽과 일체로 형성된다.

본 발명의 예시적인 태양의 잉크 카트리지에 의하면, 저류 챔버의 바닥부인 바닥벽에 공기 도입 구멍이 형성되어 공기를 저류 챔버 내로 도입한다. 공기 도입 부재의 내부 유동 경로의 하단부가 상기 공기 도입 구멍과 연통한다. 공기 도입 부재는 바닥벽으로부터 저류 챔버의 상부를 향하여 상승하며, 저류 챔버의 상부에서 개방되는 구멍을 갖는다. 공기 도입 부재는 상단부 구멍의 적어도 일부가 제1 방향에 대해 비스듬히 형성되고 따라서 상단부 구멍의 면적이 제1 방향에 직교하는 방향으로의 내부 유동의 단면적보다 크도록 구성된다. 상단부 구멍은 또한 서로간에 상호 다른 둘 이상의 평면에 의해 형성될 수 있다. 상단부 구멍은 또한 비원형 형상으로 형성될 수 있다. 그러므로, 상기 구멍에 잉크가 접착되더라도 메니스커스가 형성되기 어려워지며, 메니스커스가 형성되더라도 공기의 도입에 따라 쉽게 파괴된다. 따라서, 상기 구멍에 메니스커스가 형성될 때 발생하는 공기 도입의 요동이 억제될 수 있기 때문에, 기록 헤드에 대한 잉크 공급의 요동이 감소되며 기록 헤드로부터의 잉크 방출이 균일하게 유지될 수 있다는 효과가 있다.

본 발명의 예시적인 태양의 잉크 카트리지에 의하면, 저류 챔버의 바닥부인 바닥벽에 공기 도입 구멍이 형성되어 공기를 저류 챔버 내로 도입한다. 공기 도입 부재의 내부 유동 경로의 하단부가 상기 공기 도입 구멍과 연통한다. 공기 도입 부재는 바닥벽으로부터 저류 챔버의 상부를 향하여 상승하며, 저류 챔버의 상부에서 개방되는 구멍을 갖는다. 상기 공기 도입 부재의 내부 유동 경로의 내경이, 잉크가 내부 유동 경로를 차단하는 방향으로의 메니스커스가 형성되지 않는 크기로 형성되기 때문에, 내부 유동 경로에 잉크가 잔류하더라도 내부 유동 경로가 잉크의 필름, 즉 메니스커스에 의해 차단되지 않는다. 또한, 공기는 저류 챔버에 정확히 도입된다. 따라서, 전술했듯이 기록 헤드로부터의 잉크의 균일한 방출이 유지되는 효과가 있다.

본 발명의 예시적인 태양의 잉크 카트리지에 따르면, 공기 도입 부재의 내부 유동 경로의 내경을 대략 0.8mm 이상으로 설정함으로써 상기 효과가 쉽게 달성될 수 있다.

본 발명의 예시적인 태양의 잉크 카트리지에 따르면, 메인 케이스는 바닥벽 및 측벽에 의해 개방 상태로 만들어진 상면에 의해 구성된다. 또한, 공기 도입 부재는 바닥벽과 일체로 형성된다. 그러므로, 공기 도입 부재가 일체로 제공되는 본체 케이스가 공구 성형에 의해 쉽게 형성될 수 있기 때문에, 제조 비용이 절감될 수 있고, 내부 유동 경로에 대한 공기 도입 부재 및 바닥벽의 연결 부분으로부터의 잉크 유동이 방지될 수 있다. 따라서, 공기가 저류 챔버에 정확히 도입되는 효과가 있다.

일본 공개 특허공보 제 H06-64182호에는, 잉크 카트리지의 메인 케이스 내부에 공기를 도입하기 위한 공기 파이프(이후 "공기 도입 부재"로 지칭함)를 구비하는 잉크 카트리지가 개시된다. 상기 잉크 카트리지의 바닥 부분에는, 잉크 공급 니들과 공기 도입 니들이 관통 삽입되는 고무 부재가 구비된다. 상기 고무 부재의 위에 공기 도입 부재가 장착되는 바, 이는 메인 케이스에 접착됨으로써 이루어진다. 또한, 공기 도입 부재의 상단부는, 유동 진입을 방지하기 위한 박막 블로킹 부재를 접착하기 위해 공기 도입 부재의 외경보다 큰 직경을 갖는 편평면 부분으로 형성된다. 공기 도입 부재의 내부에는 박막 블로킹 부재를 파괴하는 협력 부재가 배치된다. 잉크 카트리지의 내부에 공기를 도입하기 위해, 공기 도입 니들이 고무 부재를 통해 삽입되어 협력 부재를 밀어올리며, 따라서 협력 부재는 잉크 카트리지 내부에 공기가 도입될 수 있도록 박막 차단 부재를 파괴한다.

그러나, 본체 케이스와 공기 도입 부재는 상기 잉크 카트리지 내에 별체로서 구성되기 때문에, 공기 도입 부재를 본체 케이스에 조립하기 위한 공정이 필요해지며, 작동 효율이 저하되고, 그 결과 제조 비용이 증가한다. 더욱이, 잉크 카트리지와 공기 도입 부재 사이의 연결 지점으로부터 공기 도입 부재의 내부 유동 경로 내로 공기가 진입할 기회가 있기 때문에, 공기가 정확히 도입되지 않는 문제점이 있다.

또한, 작동 효율이 개선되도록 본체 케이스와 공기 도입 부재가 일체를 이루는 잉크 카트리지를 제조하기 위해, 공기 도입 부재의 상단부가 공기 도입 부재의 외경보다 큰 직경을 갖는 편평면으로 형성되기 때문에, 공구 성형에 의한 제조가 복잡해지고 따라서 제조 비용이 증가되는 문제점도 존재한다.

상기 문제점들을 감안하여 본 발명의 실시예는, 잉크 카트리지의 제조 비용을 절감할 수 있고 공기가 잉크 카트리지에 정확히 도입될 수 있는 잉크 카트리지를 제공한다.

본 발명의 예시적인 태양에 따른 잉크 카트리지는, 저류 챔버를 형성하는 바닥벽 및 측벽을 가지며 그 상면이 개방되는 본체 케이스를 구비하고 잉크를 저류하는 저류소(reservoir), 저류 챔버에 공기를 도입하기 위해 본체 케이스의 바닥벽에 형성되는 공기 도입 구멍, 저류 챔버 내의 잉크를 외부로 공급하기 위해 본체 케이스에 형성되는 잉크 공급 구멍, 및 그 내부 유동 경로가 상기 공기 도입 구멍과 연통하는 중공 원통형 공기 도입 부재를 포함하며, 상기 중공 원통형 공기 도입 부재는 본체 케이스의 바닥벽에 일체로 형성되어 그로부터 개방 상면을 향해 제1 방향으로 상승하고, 상기 공기 도입 부재의 상단부는 저류 챔버 내의 잉크 표면 위에서 개방된다.

본 발명의 예시적인 태양에 따른 잉크 카트리지에 있어서, 바닥벽에 대한 공기 도입 부재의 연결 부분은 공기 도입 부재로부터 바닥벽을 향해 확장되는 형상으로 형성된다.

본 발명의 예시적인 태양에 따른 잉크 카트리지에 있어서, 공기 도입 구멍은 바닥벽의 하면으로부터 돌출하여 일체로 형성된 제1 원통형 벽에 형성된다. 잉크 공급 구멍은 바닥벽의 하면으로부터 돌출하여 일체로 형성된 제2 원통형 벽에 형성되고, 공기 도입 구멍과 잉크 공급 구멍은 제1 원통형 벽과 제2 원통형 벽에 제공되는 밀봉 수단에 의해 밀봉된다.

본 발명의 예시적인 태양에 따른 잉크 카트리지에 있어서, 제1 원통형 벽과 공기 도입 부재는 바닥벽을 가로질러 연속 원통형 형상으로 일체로 형성된다.

본 발명의 예시적인 태양에 따른 잉크 카트리지에 있어서, 밀봉 수단은 밸브 시트부 및 상기 밸브 시트부에 대해 이동가능한 밸브 부재를 구비하는 밸브 수단이며, 상기 밸브 수단은 잉크젯 기록 장치에 대한 잉크 카트리지의 설치에 따라 밸브 부재가 밸브 시트부로부터 멀어지는 방향으로 이동한다.

본 발명의 예시적인 태양의 잉크 카트리지에 따르면, 잉크 카트리지는 잉크를 저류하는 저류소를 구비하며, 저류 챔버를 형성하는 바닥벽과 측벽을 갖고 그 상면이 개방되는 본체 케이스, 및 상기 본체 케이스의 개방 상면을 커버하는 커버 부재로 구성된다. 상기 본체 케이스의 바닥벽에는 저류 챔버에 공기를 도입하기 위한 공기 도입 구멍이 형성된다. 또한, 그 내부 유동 경로가 공기 도입 구멍과 연통하는 중공 원통형 공기 도입 부재는 본체 케이스의 바닥벽과 일체로 형성되고 그로부터 개방 상면을 향해 제1 방향으로 상승하며, 공기 도입 부재의 상단부는 저류 챔버내 잉크의 표면 위에서 개방되어 있다. 공기 도입 부재의 내부 유동 경로는 공기 도입 구멍과 연통하며, 공기는 공기 도입 구멍과 공기 도입 부재를 통해서 저류 챔버에 도입될 수 있다. 따라서, 본체의 상면이 개방되어 있고, 공기 도입 부재가 바닥벽으로부터 개방 상면을 향해 일체로 상승하여 형성되기 때문에, 본체와 공기 도입 부재는 공구 가공 등에 의해 쉽게 수지 성형될 수 있다. 그러므로, 부품 개수가 감소되고 본체 케이스와 공기 도입 부재의 조립이 불필요해지기 때문에, 작동 효율이 개선되고, 제조 비용이 절감된다.

더욱이, 본체 케이스와 공기 도입 부재가 일체로 형성되기 때문에, 본체 케이스와 공기 도입 부재 사이의 연결 부분으로부터 공기 도입 부재의 내부 유동 경로로 잉크가 유동하는 것이 방지된다. 그러므로, 공기가 저류 챔버에 정확히 도입되는 효과가 있다.

본 발명의 예시적인 태양의 잉크 카트리지에 따르면, 바닥벽에 대한 공기 도입 부재의 연결 부분이 공기 도입 부재로부터 바닥벽을 향해 확장하는 형상으로 형성되기 때문에, 연결 지점에서의 강도가 증가하고 성형시 또는 이후 환경 변화에 의한 효과로 인한 공기 도입 부재의 변형이 방지될 수 있다는 효과가 있다.

본 발명의 예시적인 태양의 잉크 카트리지에 따르면, 공기 도입 구멍은 바닥벽의 하면으로부터 돌출하여 일체로 형성된 제1 원통형 벽에 형성되고, 잉크 공급 구멍은 바닥벽의 하면으로부터 돌출하여 일체로 형성된 제2 원통형 벽에 형성되며, 공기 도입 구멍과 잉크 공급 구멍은 제1 원통형 벽과 제2 원통형 벽에 제공되는 밀봉 수단에 의해 밀봉된다. 그러므로, 제1 원통형 벽과 제2 원통형 벽이 공구작업 등에 의해 본체 케이스에 일체로 성형되면 제1 원통형 벽과 제2 원통형 벽에 밀봉 수단을 배치함으로써 잉크 카트리지의 내부가 밀봉 상태에 있을 수 있다. 따라서, 조립체의 작동 효율이 더 향상될 수 있다는 효과가 있다.

본 발명의 예시적인 태양의 잉크 카트리지에 따르면, 제1 원통형 벽과 제2 원통형 벽은 바닥벽을 가로질러 연속 원통형 형상으로 일체로 형성된다. 그러므로, 잉크 카트리지의 운반 중에 공기 도입 부재의 내부 유동 경로에 잉크가 유입되어도, 내부 유동 경로의 잉크는 공기 도입 구멍이 잉크 카트리지의 설치에 의해 개방될 때 저류 챔버 내로 원활하게 유동할 수 있다. 따라서, 공기 도입 부재의 내부 유동 경로 내의 잉크가 공기의 도입을 차단하지 않기 때문에, 공기가 정확히 도입되는 효과가 있다.

본 발명의 예시적인 태양의 잉크 카트리지에 따르면, 밀봉 수단은 밸브 시트부 및 상기 밸브 시트부에 대해 이동가능한 밸브 부재를 구비하는 밸브 수단이며, 상기 밸브 수단은 잉크젯 기록 장치에 대한 잉크 카트리지의 설치에 따라 밸브 부재가 밸브 시트부로부터 멀어지는 방향으로 이동한다. 잉크 카트리지가 잉크젯 기록 장치에 설치되지 않을 때 잉크 누설의 발생이 방지되고, 공기 도입 경로와 잉크 공급 경로는 잉크 카트리지가 잉크젯 기록 장치에 설치될 때 밸브 시트부로부터 멀어지는 방향으로 이동하는 밸브 수단의 밸브 부재에 의해 정확히 형성되는 효과가 있다.

본 발명은 전술한 예들과 예시적인 실시예와 관련하여 기술되었으나, 당업자에게 있어서는, 공지되거나 또는 현재 예상할 수 없는 다양한 변형예, 수정예, 변경예, 개선예, 및/또는 실질적인 균등예가 있을 수 있음이 명백할 것이다. 따라서, 전술한 본 발명의 실시예들은 예시적인 것이며 제한적이지 않은 것으로 간주된다. 본 발명의 정신 및 범위를 벗어남이 없이 다양한 변경이 이루어질 수 있다. 그러므로, 본 발명은 모든 공지되거나 차후 개발되는 변형예, 수정예, 변경예, 개선예, 및/또는 실질적인 균등예를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 잉크 카트리지는 가정용 및 사무용으로 널리 사용된다.

Claims (21)

1. 잉크 카트리지이며,

   잉크 챔버와,

   상기 잉크 카트리지의 외부 및 잉크 챔버와 연통할 수 있는 연통 챔버와,

   상기 연통 챔버 내에 배치되고, 잉크 카트리지의 외부와 잉크 챔버 사이의 연통이 차단되는 제1 위치로부터 상기 연통이 허용되는 제2 위치로 이동할 수 있는 밸브와,

   상기 연통 챔버로부터 잉크 카트리지의 외부로 연장되며, 상기 밸브를 제1 위치에서 제2 위치로 이동시킬 수 있는 작동 부재와,

   상기 밸브에 인접한 밸브 시트와,

   상기 밸브를 둘러싸고 밸브 시트로부터 연장하며 밸브를 밸브 시트 쪽으로 가압하는 가압 장치를 포함하고,

   상기 밸브의 바닥을 노출시키기 위해 상기 밸브 시트의 사실상 중심에 구멍이 형성되고,

   상기 밸브 시트는 상기 구멍의 외부에서 밸브와 접촉하며,

   상기 작동 부재는 밸브로부터 구멍을 통해서 돌출하고,

   상기 가압 장치는 밸브를 밸브 시트와 대향하는 밸브의 제1 측에서 밸브 시트 쪽으로 가압하기 위해 밸브 시트와 일체로 형성되는 잉크 카트리지.
2. 제1항에 있어서, 상기 잉크 카트리지가 잉크젯 기록 장치의 설치부에 설치될 때, 상기 작동 부재는 설치부에 접촉됨으로써 밸브를 제1 위치에서 제2 위치로 이동시킬 수 있는 잉크 카트리지.
3. 제1항에 있어서, 상기 밸브와 상기 작동 부재는 원피스 부재로서 형성되는 잉크 카트리지.
4. (19조 보정에 의해 삭제됨)
5. (19조 보정에 의해 삭제됨)
6. 제1항에 있어서, 상기 작동 부재는 상기 제1 측과 대향하는 밸브의 제2 측에 배치되는 잉크 카트리지.
7. 제1항에 있어서, 상기 작동 부재를 둘러싸는 밀봉 부재를 추가로 포함하는 잉크 카트리지.
8. 제7항에 있어서, 상기 작동 부재의 일 단부는 연통 챔버의 외측 단부와 밀봉 부재의 외측 단부 사이에 존재하는 잉크 카트리지.
9. 제7항에 있어서, 상기 밀봉 부재는 밸브와 대향하는 측의 밸브 시트로부터 연장되며, 밸브 시트와 일체로 형성되는 잉크 카트리지.
10. 제2항에 있어서, 상기 작동 부재를 둘러싸는 밀봉 부재를 추가로 포함하며, 잉크 카트리지가 잉크젯 기록 장치의 설치부에 설치될 때, 상기 밀봉 부재는 설치부와 접촉하고 설치부 내의 유동 경로로부터 잉크 챔버로의 경로를 형성하는 잉크 카트리지.
11. 제7항에 있어서, 상기 밸브 시트, 가압 장치 및 밀봉 부재는 고무형 재료로 일체로 형성되는 잉크 카트리지.
12. 잉크 카트리지이며,

    잉크 챔버와,

    상기 잉크 카트리지의 외부 및 잉크 챔버와 연통할 수 있는 공기 연통 챔버와,

    상기 공기 연통 챔버 내에 배치되는 제1 밸브 시스템과,

    상기 잉크 카트리지의 외부 및 잉크 챔버와 연통할 수 있는 잉크 연통 챔버와,

    상기 잉크 연통 챔버 내에 배치되는 제2 밸브 시스템을 포함하고,

    상기 제1 밸브 시스템 또는 제2 밸브 시스템중 적어도 하나는, 밸브 시트와, 상기 밸브 시트에 대해 이동할 수 있는 밸브, 및 상기 공기 연통 챔버 또는 잉크 연통 챔버중 적어도 하나의 외부로 연장되고 밸브가 밸브 시트와 접촉하는 제1 위치로부터 밸브가 밸브 시트에서 분리되는 제2 위치로 밸브를 이동시킬 수 있는 작동 부재를 포함하는 잉크 카트리지.
13. 제12항에 있어서, 상기 잉크 카트리지가 잉크젯 기록 장치의 설치부에 설치될 때, 상기 작동 부재는 설치부에 접촉됨으로써 밸브를 제1 위치에서 제2 위치로 이동시킬 수 있는 잉크 카트리지.
14. 제12항에 있어서, 상기 밸브와 상기 작동 부재는 원피스 부재로서 형성되는 잉크 카트리지.
15. 제12항에 있어서, 상기 공기 연통 챔버와 잉크 연통 챔버는 잉크 카트리지의 일측에 형성되는 잉크 카트리지.
16. 제13항에 있어서, 상기 제1 밸브 시스템은 밸브 시트, 밸브 및 작동 부재를 포함하고, 상기 제2 밸브 시스템은 밸브 시트와 밸브를 포함하며,

    잉크 카트리지가 잉크젯 기록 장치의 설치부에 설치될 때, 제1 밸브 시스템의 작동 부재는 설치부에 접촉됨으로써 제1 밸브 시스템의 밸브를 제1 위치에서 제2 위치로 이동시킬 수 있고, 제2 밸브 시스템의 밸브는 설치부에 제공되는 추출 튜브에 의해 밀려남으로써 제1 위치에서 제2 위치로 이동될 수 있는 잉크 카트리지.
17. 밸브 시스템이며,

    밸브와,

    작동 부재와,

    사실상 중심부에 구멍을 갖는 밸브 시트와,

    상기 밸브를 둘러싸고 밸브 시트로부터 연장하며 밸브가 밸브 시트와 접촉하도록 제1 방향으로 가압하는 가압 장치를 포함하고,

    상기 작동 부재는 밸브 시트의 구멍을 통해서 돌출하고,

    상기 밸브는 밸브 시트와 가압 장치 사이에 위치하며,

    상기 작동 부재가 밸브를 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 가압할 때 밸브는 밸브 시트로부터 분리되고,

    상기 가압 장치는 밸브를 밸브 시트에 대향된 밸브의 제1 측의 밸브 시트쪽으로 가압하도록 밸브 시트와 일체식으로 형성되는 밸브 시스템.
18. 제17항에 있어서, 상기 작동 부재의 둘레와 상기 구멍을 둘러싸는 밀봉 부재를 추가로 포함하는 밸브 시스템.
19. 제18항에 있어서, 상기 작동 부재의 일 단부는 상기 밀봉 부재의 외측 단부와 밸브 사이에 위치하는 밸브 시스템.
20. 잉크젯 기록 장치이며,

    상기 제12항에 따른 잉크 카트리지를 수용할 수 있는 설치부를 포함하고,

    상기 설치부는 공기가 잉크 카트리지로 도입되는 유동 경로를 구비하는 잉크젯 기록 장치.
21. 잉크젯 기록 장치이며,

    잉크젯 헤드와,

    상기 제12항에 따른 잉크 카트리지를 수용할 수 있는 설치부를 포함하고,

    상기 설치부는 잉크가 잉크젯 헤드로 공급되는 추출 튜브를 포함하는 잉크젯 기록 장치.