KR20060032151A - 액체 컨테이너, 서브 탱크, 액체 방출 장치, 액체 공급장치 및 이미징 장치 - Google Patents
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Abstract
공기 흐름 경로가 형성되는 케이스, 케이스의 잉크 수용부에 접속되는 입구 흐름 경로부를 포함하는 공기 흐름부, 그리고 입구 흐름 경로부로부터 연속하는 교차 흐름 경로부를 포함하는 서브 탱크가 제공된다. 교차 흐름 경로부는 정지 상태에서 잉크 액면에 대응하는 기준면에 대하여 상위 대각선 방향으로 연장한다. 잉크 수용부를 형성하는 케이스를 포함하는 다른 서브 탱크가 제공되고, 그 케이스에서 신축성 필름부가 접착 또는 용접을 통하여 부착되어 잉크 수용부의 입구를 밀폐시키고 서브 탱크의 한 면을 형성한다. 스프링은 케이스와 신축성 필름부 사이에서 잉크 수용부 내에 배치되고, 스프링은 신축성 필름부에 외부로 힘을 가한다.
Description
본 발명은 일반적으로 액체 컨테이너, 서브 탱크, 액체 방출 장치, 액체 공급 장치 및 이미징(imaging) 장치에 관한 것이다.
프린터, 팩스 기계, 복사기 및 플로터와 같은 이미징 장치(imaging apparatus)에 적용될 수 있는 잉크젯 기록 장치에서, 예를 들어, 작은 용량의 서브 탱크는 캐리지(carraige)에서 구현되고, 큰 용량의 주 카트리지(주 탱크)는 장치의 본체에서 구현되고, 장치 본체에서 주 카트리지로부터 잉크를 제공하기 위한 장치가 제공된다.
출원공개된 공개 번호 2003-53993 일본 특허 출원에서, 변형 가능한 필름 시트(sheet), 음압(negative pressure)을 공급하기 위하여 적용되는 스프링 및 잉크를 공급하고 혼합된 가스를 방출하는 공급/배출 경로로 이루어진 움직일 수 있는 부분을 포함하는 서브 탱크가 제공된다. 이러한 서브 탱크에서, 공급/배출 경로는 움직일 수 있는 부분 및 스프링에 대한 방해를 피할 수 있기 위하여 배치된다.
출원공개된 공개 번호 2002-86748 일본 특허 출원에서, 다른 예시적인 서브 탱크가 개시되는데, 이러한 서브 탱크는 잉크의 음의 압력을 유지하는 동안 잉크 양에 따라 변형되는 잉크실(ink chamber), 잉크실의 상위 부분에서 구현되는 잉크 유입 유닛 및 배출 유닛, 잉크실의 하위 부분에서 구현되는 잉크 공급 유닛을 포함한다. 잉크 유입 유닛은 탄성 물질(elastic material)로 이루어지고 잉크 유닛 경로를 갖는 밸브 시트(seat)를 포함하고, 공급 밸브는 밸브부와 탄성부를 가져 밸브부와 탄성부를 함께 압력으로 밀폐하여 잉크 유입 경로를 막는다. 배출 유닛은, 탄성 물질로 이루어지고 그것의 중앙에 밀폐된 틈(slit)을 갖는 밀폐부를 포함한다.
출원공개된 공개 번호 2003-1846 일본 특허 출원에서, 그러한 서브 탱크를 포함하는 서브 탱크 및 액체 공급 장치가 개시되고, 그 서브 탱크는 그 안에서 액체를 공급하고 방출함으로써 팽창시키고 수축시키는 음의 압력 발생 유닛(negative pressure generation unit), 서브 탱크를 대기 중에 개방시키는 대기 배출 유닛(atmospheric release unit), 그리고 잉크를 공급하기 위한 잉크 공급 유닛을 포함한다. 이러한 종래 기술의 예시에서, 주 탱크로부터 서브 탱크로 액체를 공급하는 경우, 서브 탱크의 내부 부분은 대기 배출 유닛에 의하여 대기중에 노출되고, 그 액체는 음의 압력 발생 유닛에 공급되어 팽창하고, 그 액체는 그에 의하여 서브 탱크에 공급된다. 그 액체가 서브 탱크에 공급된 후에, 대기 배출 유닛은 닫히고, 음의 압력 유닛은 수축하여 음의 압력은 서브 탱크 내에서 발생한다.
종래 기술의 서브 탱크를 구현하는 이미징 장치에서, 주 탱크로부터 서브탱크로 잉크를 공급하는 공급 튜브와 서브 탱크 내에서 압력 변동을 제어하기 위한 댐퍼(damper)로서 사용되는 신축성 필름부(film member)가 구현된다. 오랜 기간의 사용으로, 공기가 점차적으로 그러한 구성요소를 통하여 침투하고, 그 공기는 서브 탱크 안에 수용될 수 있다. 또한, 적은 양의 공기는 그것의 분리의 경우 주 탱크로 유입할 수 있다.
따라서, 일본 특허 공개된 공개번호 제2003-53993호의 서브 탱크에서, 잉크 공급 경로는 또한 공기 배출 경로로 사용되어 서브 탱크 안의 공기는 방출될 수 있다. 그러나 이러한 경우, 이미징 장치가 오랜 기간 동안 사용되지 않을 때, 공급 배출 경로의 입구 부분에 붙어있는 잉크는 점점 끈적일 수 있고 그 경로는 이러한 잉크에 의하여 막힐 수 있다.
따라서, 잉크 유입 경로 및 서브 탱크 내에서 공기를 방출하기 위한 배출 유닛은 일본 특허 공개된 공개번호 제2002-86748호의 경우처럼 서브 탱크 안에서 개별적으로 구현되는 것이 바람직하다. 그러나 이러한 종래 기술 예시에서, 잉크가 배출 유닛으로 유입할 때, 이미징 장치가 오랜 기간 동안 사용되지 않는 경우 상기 설명된 것과 동일한 효과가 발생할 수 있다. 즉, 배출 유닛의 유입 부분에서의 잉크는 점점 끈적끈적해지고 배출 경로를 밀폐시킬 수 있다.
서브 탱크는 잉크를 수용하기 위한 잉크 수용부 및 잉크 수용부로부터 공기를 방출하기 위한 공기 흐름 경로를 갖도록 배치되는 것이 바람직하고, 서브 탱크에서 공기 흐름 경로의 유입부는 잉크 수용부에서 수용된 잉크의 액면(liquid level) 위에 위치하여 잉크가 공기 흐름 경로에 유입되지 않는 것이 바람직하다.
그러나 이미징 장치가 사용될 때, 잉크는 서브 탱크에서의 잉크의 액면으로 하여금 변동하도록 하는 캐리지(carraige)의 움직임으로 인한 공기 흐름 경로로 유 입할 수 있다. 결과적으로, 잉크는 공기 흐름 경로를 개방 및 폐쇄하기 위하여 사용되는 공기 방출 밸브의 밀폐부에 붙을 수 있고, 그 잉크는 점점 끈적끈적해져 밀폐가 실행되지 않을 수 있고 공기 흐름 경로는 막힐 수 있다.
또한, 변형가능한 필름 시트가 일본 특허 공개된 공개번호 제2003-53993호의 경우에서처럼 서브 탱크에서의 경로를 밀폐시키기 위하여 사용되는 경우, 공기 흐름 경로는 필름 시트에 의하여 밀폐된 홈(trench)에 형성될 수 있다. 그러한 구성에서, 잉크는 모세관 효과로 인하여 공기 흐름 경로로 당겨질 수 있다.
추가로, 일본 특허 공개된 공개번호 제2003-1846호에서 개시된 서브 탱크에서, 액체의 공급 및 방출에 의하여 팽창하고 수축하는 음압 발생 유닛이 서브 탱크에서 구현되고, 서브 탱크 내에서 음압이 발생하기 위하여 서브 탱크로 액체를 공급하기 위한 장치와는 별도로 음압 발생 유닛을 팽창시키고 수축시키기 위한 액체를 공급하기 위한 장치가 필요하다. 그에 의하여, 서브 탱크의 구조는 매우 복잡해질 수 있다.
마찬가지로, 일본 특허 공개된 공개번호 제2002-86748호의 서브 탱크에서, 잉크를 수용하는 신축성 있는 컨테이너가 그 경우에서 구현되고, 그 신축성 있는 컨테이너는 그 경우의 흡입/대기중의 방출에 의하여 팽창되고 수축되고, 음압 발생 유닛의 구조는 복잡해질 수 있다.
또한, 잉크젯 기록 장치에서, 잉크는 잉크 접착 및 잉크의 건조의 증가로 인하여 기록 헤드 노즐에 붙을 수 있다. 따라서, 일본 특허 공개된 공개번호 제2002-234189 및 일본 특허 공개번호 제8-2651호에서, 개시는 미리 정하여진 타이밍에 캡 (cap)을 가진 노즐을 덮고 그 노즐로부터 잉크를 흡수함으로써 기록 헤드 노즐의 상태를 저장하기 위한 복구 동작에 관련하여 이루어진다.
또한, 일본 특허 공개된 공개번호 제5-270004, 제8-156282호 및 제2001-71451호에서, 개시는 서브 탱크를 사용하지 않고 잉크 카트리지(주 탱크)로부터 직접 공급된 잉크를 갖는 잉크젯 기록 장치에 대하여 이루어지고, 거의 마지막을 포함하는 잉크 마지막(잉크 상태를 벗어남)에서, 카트리지의 잉크가 검출될 수 있기 때문에, 서로 다른 색의 복수의 잉크가 마지막에 도달한 것을 검출될 때, 프린팅 모드가 전체 색의 프린팅에서 단색 프린팅으로 전환된다.
복구 동작이 상기 설명된 것처럼 종래의 서브 탱크를 포함하는 액체 방출 장치에서 수행되는 경우에서, 공기가 서브 탱크에 존재할 때 거품이 쉽게 발생하여 노즐은 쉽게 떨어져 나갈 수 있다. 또한, 음압의 제어가 어려워질 수 있고, 잉크 방출 특성이 변동하기 쉬울 수 있다는 점이 주목된다.
액체 저장 탱크(주 탱크) 및 서브 탱크를 사용하는 이미징 장치에서, 서브 탱크의 잉크가 잉크 방출 헤드에 의하여 잉크 방출을 통하여 소비되기 때문에, 복구 동작을 통하여, 서브 탱크가 적절하게 주 탱크로부터 잉크로 보충되어야 한다. 더욱이, 서브 탱크가 신축성 필름부 상기 설명된 것처럼 음압을 발생시키기 위한 탄성부를 구현하는 경우, 서브 탱크의 용량은 변화하고, 그에 의하여, 서브 탱크에 남은 잉크의 양은 정확하게 검출되지 않을 수 있다.
또한, 본 발명의 발명자에 의해 수행된 테스트에 따라, 서브 탱크의 용량이 두드러지게 감소할 때, 용량 변화에서의 히스테리시스(hysteresis)가, 음압을 발생 시키기 위한 탄성부가 수축되는 때 그리고 탄성부가 그것의 최초 상태로 되돌아가는 때 발생한다. 그러한 히스테리시스가 발생할 때, 불안정성이 음압의 제어에서 발생되고, 액체 방출 특성이 불안정하게 된다. 차례로, 잉크 배출에서의 편차 및 잉크 방출 속도에서의 차이가 발생할 수 있다.
본 발명은 관련 분야의 하나 이상의 문제에 응답하여 이해되어 왔고, 그것의 목적 중 하나는 액체 수용부로부터 공기를 방출하기 위하여 적응되는 공기 흐름 경로로의 액체의 흐름을 감소시킬 수 있는 액체 컨테이너, 그러한 액체 컨테이너를 구현하는 액체 공급 장치 및 그러한 액체 공급 장치를 구현하는 이미징 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 간단한 구조를 사용하여 음압을 발생시킬 수 있는 서브 탱크, 그러한 서브 탱크를 구현하는 액체 공급 장치, 및 그러한 서브 탱크 또는 액체 공급 장치를 구현하는 이미징 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 액체 소비량에 따라 서브 탱크에 액체를 공급할 수 있는 이미징 장치를 공급하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 노즐 복구 동작이 수행되고 있어 액체 방출 특성을 안정화시킬 때 서브 탱크의 음압 제어를 할 수 있는 것이다.
본 발명의 일 관점에서, 이미징 장치에서 사용되는 액체를 수용하는 액체 컨테이너가 제공되고, 액체 컨테이너는 액체를 수용하기 위한 액체 수용부 및 액체 수용부로부터 공기를 방출하기 위한 공기 흐름 경로를 포함하고, 공기 흐름 경로는 액체 수용부에 접속되는 유입 흐름 경로부를 포함하고, 그리고 연속된 흐름 경로부는 유입 흐름 경로부로부터 연속하고, 연속된 흐름 경로부는 정지(standstill) 상태에서 액체 수용부에서 수용된 액체의 액면(liquid level)에 대응하는 기준면(reference plane)에 관하여 상위 대각선 방향으로 연장하도록 배치된다. 여기서, 액체가 액면의 변동이 발생할 때 공기 흐름 경로의 대기 배출 면으로 침투하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 다른 관점에서, 이미징 장치에서 사용되는 액체를 수용하는 액체 컨테이너가 제공되고, 액체 컨테이너는 액체를 수용하기 위하여 액체 수용부를 형성하는 컨테이너 주 몸체를 포함하고, 신축성 필름부는 컨테이너 주 몸체에 붙어 있고 액체 수용부의 개방을 밀폐시키도록 적응되고, 공기 흐름 경로는 컨테이너 주 몸체에서 형성되고 액체 수용부로부터 공기를 방출하도록 적응된다. 공기 흐름 경로는 신축성 필름부에 의하여 형성된 벽을 갖지 않는 흐름 경로부를 포함한다. 여기서, 액체가 공기 흐름 경로의 대기중의 배출 쪽으로 침투하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 다른 관점에서, 본 발명의 액체 컨테이너를 포함하는 액체 공급 장치가 제공되어, 액체를 기록 헤드(recording head)로 공급하는 경우 신뢰성이 향상될 수 있다.
본 발명의 다른 관점에서, 본 발명의 액체 공급 장치를 포함하는 이미징 장치가 제공되어, 액체를 기록 헤드로 공급하는 경우 신뢰성이 향상될 수 있고, 안정한 이미지 정보가 실행될 수 있다.
본 발명의 다른 관점에서, 주 탱크로부터 공급된 액체를 공급하고 액체를 방출하는 액체 방출 헤드로 액체를 공급하도록 적응되는 서브 탱크가 제공되고, 그 서브 탱크는 서브 탱크의 적어도 한 쪽에 배치된 신축성 필름부를 포함하는 음압 발생 유닛, 신축성 필름부로 하여금 서브 탱크에 관하여 밖으로 향하게 하는 탄성부, 액체의 공급 및 방출에 응답하여 팽창 및 수축하고 서브 탱크 내에서 음압을 발생시키도록 적응되는 음압 발생 유닛을 포함한다.
본 발명의 양호한 실시예에 따라, 신축성 필름부는 10 내지 100㎛의 범위 내의 두께를 가질 수 있다. 또한, 신축성 필름부는 얇게 만들어진 적어도 두 가지 유형의 필름을 포함할 수 있고, 신축성 필름부는 적어도 하나의 폴리에틸렌 필름 및 나일론 필름을 포함할 수 있다. 추가로, 신축성 필름부는 규소 증기 증착 층(silica vapor deposition layer)을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 양호한 실시예에 따라, 신축성 필름부는 돌출부(protruding portion)을 가질 수 있고, 신축성 필름부는 볼록한 모양으로 필름 시트를 만들어 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 양호한 실시예에 따라, 탄성부는 스프링에 대응할 수 있다.
다른 양호한 실시예에 따라, 본 발명의 서브 탱크는 신축성 필름부의 외부 쪽에 접속하도록 배치된 음압 레버를 더 포함하고, 음압 레버는 신축성 필름부의 변형에 응답하여 이동된다.
다른 양호한 실시예에 따라, 본 발명의 서브 탱크는 서브 탱크를 대기에 개방하기 위한 대기 배출 유닛을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 관점에서, 액체 공급 장치가 제공되고, 액체 공급 장치는, 대기 배출 유닛을 포함하는 본 발명의 서브 탱크를 포함하고, 여기서 액체는 서브 탱크를 대기 배출 유닛에 의하여 대기에 개방하고, 음압 발생 유닛을 팽창시킴으로써 주 탱크로부터 서브 탱크로 공급되며, 그 후에 음압은 대기 배출 유닛을 닫고, 서브 탱크에서 일부 액체를 방출하고, 음압 발생 유닛으로 하여금 수축하게 함으로써 서브 탱크 내에서 발생된다.
본 발명의 다른 관점에서, 이미징 장치가 제공되고, 이미지 장치는 본 발명의 서브 탱크 또는 액체 공급 장치를 포함하여 액체를 기록 매질(medium)에 방출하는 액체 방출 헤드로 액체를 공급한다.
본 발명의 다른 관점에서, 음압은 신축성 필름부 및 탄성부를 사용하고 액체를 서브 탱크에 공급함으로써 서브 탱크 내에서 발생할 수 있고, 그에 의하여 음압 발생 장치를 간단하게 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 서브 탱크, 액체 공급 장치 및 이미징 장치의 구조는 간단하게 될 수 있다.
본 발명의 다른 관점에서, 서브 탱크로부터 소비되는 액체의 양을 검출하고 검출된 액체 소비 양에 따라 액체를 서브 탱크로 공급하는 액체 공급 동작을 수행하는 이미징 장치가 제공된다.
본 발명의 양호한 실시예에 따라, 액체 방출 양 및 흡수 양에 관련한 정보가 사전에 저장되고, 서브 탱크로부터 소비된 액체의 양은 다음과 같이 정의된 공식(1)의 계산을 통하여 획득된다.
액체 소비 양 = ∑(액체 방출 양 × 방출 횟수) ＋ ∑(흡수 양 × 흡수 횟수) …(1)
본 발명의 다른 양호한 실시예에서, 액체 방출 양의 계산된 총 합은, 액체 방출 헤드의 방출 특성을 반영하는 변수(parameter)에 따라 설정되는 미리 정하여진 보정 계수를 사용하여 보정된다.
본 발명의 다른 양호한 실시예에 따라, 특정 방출 패턴에 대한 액체 방출 양 및 흡수 양에 관련한 정보가 사전에 저장되고, 서브 탱크로부터 소비된 잉크의 양은 다음에서 정의된 공식(2)의 계산을 통하여 획득된다.
액체 소비 양 = ∑(특정 패턴 방출 양 × 특정 패턴 방출 횟수) ＋ ∑(흡수 양 × 흡수 횟수) …(2)
본 발명의 다른 양호한 실시예에 따라, 검출된 액체 소비 양은 제1 표준 값 V1, 제2 표준 값 V2, 그리고 제3 표준 값 V3(V1 < V2 < V3)과 비교되고;
액체 소비 양이 제1 표준 값 V1보다 크거나 같은 경우, 액체 방출 헤드를 덮기 바로 전에 액체가 서브 탱크에 공급되고;
액체 소비 양이 제2 표준 값 V2보다 크거나 같은 경우, 문서 출력 동작 사이에 액체가 서브 탱크에 공급되고;
액체 소비 양이 제3 표준 값 V3보다 크거나 같은 경우, 서브 탱크가 적어도 한번 대기에 개방되고, 그 후에 액체가 서브 탱크에 공급되고 음압이 거기에 발생한다.
본 발명의 양호한 실시예에 따라, 검출된 액체 소비량은 제4 표준 값 V4, 제5 표준 값 V5, 그리고 제6 표준 값 V6(V4 < V5 < V6)과 비교되고,
액체 소비 양이 제4 표준 값 V4보다 크거나 같은 경우, 문서 출력 동작 후에 컬러 잉크로 프린팅하는 것이 못하게 되고;
액체 소비 양이 제5 표준 양보다 크거나 같은 경우, 문서 출력 동작 후에 검은 잉크로 프린팅하는 것이 못하게 되고; 그리고
액체 소비 양이 제6 표준 값 V6보다 크거나 같은 경우, 문서 출력 동작 동안 모든 잉크로 프린팅하는 것이 못하게 된다.
본 발명의 다른 양호한 실시예에 따라, 20℃에서 액체의 점성도는 4 mPa/sec보다 크거나 같다. 또한, 본 발명의 다른 양호한 실시예에서, 액체 방출 헤드는 압전 요소에서의 변화에 기초하여 액체를 방출하도록 적응되는 헤드에 대응한다.
본 발명의 다른 관점에서, 서브 탱크 내의 공기의 양이 제1 미리 정하여진 양보다 크거나 같은 적어도 하나의 경우와 서브 탱크 내의 액체의 양이 제2 미리 정하여진 양보다 적은 적어도 하나의 경우에 서브 탱크가 개방-폐쇄 유닛에 의하여 개방되고, 서브 탱크 내의 공기의 양이 제1 미리 정하여진 양보다 적은 적어도 하나의 경우와 서브 탱크 내의 액체의 양이 제2 미리 정하여진 양보다 크거나 같은 적어도 하나의 경우에 서브 탱크가 개방되지 않는 노즐 복구 동작을 수행하는 액체 방출 장치가 제공된다.
서브 탱크 내의 공기의 양에 대한 제1 미리 정하여진 양 및 액체의 양에 대한 제2 미리 정하여진 양은 서로 다른 값들 중 하나, 또는 같은 값을 가질 수 있다.
본 발명의 양호한 실시예에 따라, 서브 탱크가 노즐 복구 동작 동안 개방되지 않을 때, 노즐은 캡(cap)에 의하여 덮여지고 제1 흡수 양의 액체가 캡을 경유하여 노즐로부터 흡수되고, 서브탱크는 규정된 양까지 액체로 차게 된다; 그리고
서브 탱크가 노즐 복구 동작 동안 개방될 때, 노즐은 캡에 의하여 덮여지고 제2 흡수 양의 액체가 캡을 경유하여 노즐로부터 흡수되고 서브 탱크는 규정된 양까지 액체로 차게 된다.
본 발명의 다른 양호한 실시예에 따라, 액체 방출 양 및 흡수 양에 관련한 정보가 사전에 저장되고, 서브 탱크 내의 액체의 양은 다음과 같은 공식(3)을 사용하여 획득된다.
서브 탱크 내의 액체 양 = 서브 탱크의 전체 용량 ― {∑(방출 양 × 방출 횟수) ＋ ∑(흡수 양 × 흡수 횟수)} …(3)
본 발명의 다른 실시예에 따라, 특정 방출 패턴에 대한 액체 방출 양과 흡수 양이 사전에 저장되고, 서브 탱크 내의 액체의 양은 다음과 같은 공식(4)을 사용하여 획득된다.
서브 탱크 내의 액체 양 = 서브 탱크의 전체 용량 ― {∑(특정 패턴 방출 양 × 특정 패턴 방출 횟수) ＋ ∑(흡수 양 × 흡수 횟수)} …(4)
본 발명의 다른 양호한 실시예에 따라, 20℃에서 액체의 점성도는 4 mPa/sec보다 크거나 같다. 또한, 다른 양호한 실시예에 따라, 액체 방출 헤드는 압전 요소에서의 변화에 기초하여 액체를 방출시키도록 적응된다.
본 발명의 다른 관점에서, 본 발명의 액체 방출 장치를 포함하는 이미징 장치가 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 잉크젯 기록 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 기록 장치의 구성을 도시하는 단면도이다.
도 3은 도 1의 기록 장치의 일부분의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 잉크 공급 장치의 관련 구성요소의 사시도이다.
도 5는 도 4의 다양한 실시예에 따른 잉크 공급 장치의 관련 구성요소의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 서브 탱크의 구성요소를 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 서브 탱크의 구성을 도시한 측면도이다.
도 8은 도 7의 선 A-A를 따라 이루어진 서브 탱크의 단면도이다.
도 9A 내지 도 9C는 도 7의 서브 탱크에서 사용될 수 있는 필름부의 예시적인 구성을 도시하는 다이어그램이다.
도 10은 도 7의 서브 탱크의 공기 흐름 경로부의 확대도이다.
도 11은 도 7의 다양한 구성요소에 따른 서브 탱크의 측면도이다.
도 12는 도 11의 서브 탱크의 공기 흐름 경로부의 확대도이다.
도 13은 도 11의 서브 탱크의 공기 흐름 경로부의 사시도이다.
도 14는 도 11의 선 B-B를 따라 이루어진 서브 탱크의 공기 흐름 경로의 단면도이다.
도 15는 모세관 효과를 도시하는 다이어그램이다.
도 16은 도 15의 단면도이다.
도 17은 모세관 효과를 도시하는 도 11의 서브 탱크의 부분측면도이다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 서브 탱크로 액체를 전송하기 위한 액체 전송 장치를 도시한 개요도이다.
도 19는 도 1의 기록 장치에서 구현된 제어 유닛의 구성을 도시하는 블록 다이어그램이다.
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 대기 방출 공급 동작을 도시하는 흐름도이다.
도 21은 본 발명의 실시예에 따른 서브 탱크로 액체를 공급하는 공급 동작을 도시하는 흐름도이다.
도 22는 공급 동작을 도시하는 다른 흐름도이다.
도 23은 잉크 고갈 검출 동작을 도시하는 흐름도이다.
도 24는 본 발명의 실시예에 따른 서브시스템의 평면도이다.
도 25는 도 24의 서브시스템의 측면도이다.
도 26은 본 발명의 실시예에 따른 노즐 복구 동작을 도시하는 흐름도이다.
도 27은 본 발명의 다른 실시예에 따른 노즐 복구 동작을 도시하는 흐름도이다.
이하에서, 본 발명의 양호한 실시예가 첨부한 도면을 참조하여 설명된다.
도 1은 정면에서 관찰한 본 발명의 실시예에 따른 잉크젯 기록 장치의 사시도이다. 도 1의 잉크젯 기록 장치는 본 발명의 실시예에 대응하는 액체 컨테이너 및 액체 공급 장치를 구현한다.
이러한 도면에 도시한 것처럼, 잉크젯 기록 장치는 장치 주 몸체(1), 장치 주 몸체(1)에 붙어있는 종이 공급 트레이(2) 그리고 장치 주 몸체(1)에 또한 붙어있는 종이 전송 트레이(3)를 포함한다. 종이 공급 트레이(2)는 장치에 종이를 공급하고 종이 전송 장치(3)는 그 위에 이미지 기록된(형성된) 종이를 적재시킨다. 또한, 장치의 전방 부분(4)의 한 측면에서 전방 부분으로부터 돌출하고 장치의 위 부분(5)보다 낮게 위치한 카트리지 로드 유닛(6)이 제공된다. 카트리지 유닛(6)은 그것의 상단에 동작 키 유닛 또는 디스플레이 유닛, 그리고 액체를 공급하기 위한 액체 저장 탱크(주 탱크)에 대응하는 잉크 카트리지(10)를 제거하기 위하여 개방되고 폐쇄될 수 있는 커버(8)와 같은 동작 유닛(7)을 포함한다.
이하에서, 도 1의 잉크젯 기록 장치의 구성이 도 2 및 도 3을 참조하여 설명된다.
도 2는 도 1의 잉크젯 기록 장치의 전체 구성을 도시하는 개요도이다. 도 3은 도 1의 잉크젯 기록 장치의 평면도이다.
장치 주 몸체(1)는 좌측 및 우측 벽(도시 안됨)에 의하여 지지되는 가이드부(guide member)에 대응하는 가이드 로드(guide rod)(11)에 의하여 고정된 캐리지(13) 및 스테이(stay)(12)를 포함하여 캐리지(13)가 주 스캐닝 방향을 따라 자유롭게 미끄러질 수 있다. 캐리지(13)는 주 스캐닝 모터(도시 안됨)에 의하여 조종 (drive)되어 도 3에서 화살표에 의하여 지시된 방향에서 스캐닝을 실행할 수 있다.
캐리지(13)는 노란색(yellow, Y), 남색(cyan, C), 자홍색(magenta, M) 및 검은색(black, Bk) 잉크를 각각 방출하는 잉크젯 헤드에 대응하는 네 개의 기록 헤드(14)를 포함한다. 기록 헤드의 잉크 방출 개방(14)은 잉크 방출 방향이 주 스캐닝 방향을 가로지르는 방법으로 배치된다.
기록 헤드(14)로서 사용된 잉크젯 헤드는 잉크를 방출하기 위한 에너지 발생 수단을 포함한다. 에너지 발생 수단은 예를 들어, 압전 액츄에이터(actuator)(압전 요소), 열 저항과 같은 전열 변환 요소(electrothermal conversion element)를 구현하고 막상 비등(film boiling)에 의한 액체 상태 변화를 사용하는 열 액츄에이터, 기온 변화에 의한 금속 상태 변화를 사용하는 형상 기억 합금 액츄에이터, 또는 정전기(electrostatic) 파워를 사용하는 정전기 액츄에이터에 대응할 수 있다. 본 실시예에서, 에너지 발생 수단으로서 압전 액츄에이터(압전 요소)를 구현하는 헤드가 사용된다. 또한, 기록 헤드(14)로서, 각각의 색의 잉크를 방출하기 위하여 어레이에 배치된 복수의 노즐을 구현하는 하나의 잉크젯 헤드가 사용될 수 있다.
캐리지(13)는 잉크를 기록 헤드(14)로 공급하기 위한 각각의 색에 대한 서브 탱크(15)(액체 컨테이너)를 또한 포함한다. 잉크는 잉크 공급 튜브(16)를 경유하여 주 탱크(잉크 카트리지)로부터 서브 탱크(115)로 공급될 수 있다. 여기서, 각각의 주 탱크(10)는 노란색(yellow, Y), 남색(cyan, C), 자홍색(magenta, M) 및 검은색(black, Bk) 중 하나의 잉크를 수용할 수 있다. 그러한 경우, 검은색 잉크를 수용한 주 탱크(10)는 다른 색의 잉크를 수용하는 주 탱크(10)와 비교하여 더 큰 용량 을 갖도록 배치될 수 있다.
종이 공급 트레이(2)는 시트(22)가 적재될 수 있는 시트 적재 유닛(인쇄판(platen))과 종이 공급부(23), 종이 공급부(23)와 반대로 위치한 분리 패드(separation pad)(24) 및 가이드(25)를 포함하는 종이 공급 유닛을 포함한다. 종이 공급부(23)는 시트 적재(21)로부터 하나씩 시트(22)를 공급하기 위한 것이고, 분리 패드(24)는 높은 마찰 계수를 갖는 물질로 이루어지고 종이 공급 가이드(23) 방향을 향하도록 되어 있다. 가이드(25)는 시트(22)를 운반 유닛(carrier unit)으로 운반한다.
운반 유닛은 종이 공급 유닛에 의하여 공급된 시트(22)를 기록 헤드(14)로 운반하기 위한 것이다. 운반 유닛은 운반 벨트(31), 카운터 롤러(32), 운반 가이드(33), 압착부(34), 압력 적용 드럼(pressure applying drum)(35), 그리고 충전 롤러(charge roller)(36)을 포함한다. 종이 공급 유닛으로부터 전송된 시트(22)는 정전기력(electrostatic force)에 의하여 운반 벨트(31)로 부착되고, 시트는 운반 벨트(31)와 카운터 롤러(32) 사이에 고정되어 운반 유닛으로 더 운반된다. 운반 가이드(33)는 거의 90도로 위로 향하고 있는 시트(22)의 방향을 변화시켜 시트(22)는 운반 벨트(21)를 따라 운반될 수 있고, 얍력 적용 드럼(35)은 압착부(34)에 의하여 운반 벨트(31)를 향하게 되고, 충전 롤러(36)는 운반 벨트(31)의 표면을 충전시킨다.
운반 벨트(31)는 운반 롤러(37)와 장력 롤러(tension roller)(38) 사이에 고정된 끝 부분이 없는 원 벨트이다. 운반 벨트는 도 3에 지시된 벨트 운반 방향(서 브 스캐닝 방향)을 따라 회전된다. 충전 롤러(26)는 운반 벨트(31)의 표면에 접촉되어 운반 벨트(31)의 회전에 따라 회전하도록 배치된다. 충전 롤러(36)는 축의 각 면에 2.5N의 힘을 적용시킨다.
운반 벨트(31)의 내부 면에서, 가이드부(41)는 기록 헤드(14)의 프린팅 영역에 대응하는 영역에 위치한다. 가이드부(41)의 상위 부분은 운반 벨트(31)를 지지하는 두 개의 롤러(즉, 운반 롤러(37) 및 장력 롤러(38)의 접선에 대하여 기록 헤드(14)를 향하는 방향으로 튀어나와있다. 이러한 방법으로, 프린팅 영역의 운반 벨트(31)는 가이드부(41)의 상위 부분에 의하여 위로 밀려질 수 있고 그에 의하여 유도되어, 평면이 정확하게 유지될 수 있다.
운반 벨트(31)의 내부 표면과 접촉하는 가이드부(41)의 표면에서, 운반 방향의 수직 방향에서 확장하는 복수의 흠(trench)이 형성되어 가이드부(41)과 운반 벨트(31) 사이의 접촉 영역은 감소될 수 있고 운반 벨트(31)는 가이드부(41)의 표면을 따라 부드럽게 이동할 수 있다. 이러한 방법에서, 이미지는 기록 헤드(14)에 의하여 시트(22)에 기록되고, 시트(22)는 종이 전송 유닛(paper delivery unit)으로 운반될 수 있다.
시트(22)를 방출하기 위한 종이 전송 유닛은 분리기(separator)(51), 종이 전송 롤러(52) 및 종이 전송 드럼(53)을 포함한다. 종이 전송 트레이(3)는 종이 전송 롤러(52) 아래에 위치하여 종이 전송 유닛으로부터 방출된 시트(22)를 받는다. 종이 전송 롤러(52)와 종이 전송 드럼(53) 사이의 접촉 지점으로부터 종이 전송 트레이(3)의 위치로의 적정한 거리가 제공되어 종이 전송 트레이(3)로 적재될 수 있 는 시트의 숫자가 증가한다.
또한, 양면 프린트 종이 공급 유닛(61)은 장치 주 몸체(1)의 후면으로 분리되어 구현될 수 있다. 한쪽 면에서 프린트된 이미지를 갖는 시트(22)는 운반 벨트(31)의 역회전을 통하여 양면 프린트 종이 공급 유닛(61)으로 삽입되어 시트(22)는 뒤집어지고 카운터 롤러(32)와 운반 벨트(31)를 경유하여 운반 유닛으로 재공급될 수 있다. 수동 종이 공급 파트(62)가 양면 프린트 종이 공급 유닛(61)의 윗면에서 구현될 수 있다는 점이 주목된다.
도 3에서 도시한 것처럼, 캐리지(13)의 두 면에서 프린트하지 않는 영역에서, 유지/복구 시스템(71)(이후 '서브시스템'이라 함)은 기록 헤드(14)의 노즐의 상태를 유지하고 복구하기 위하여 구현된다. 예를 들어, 서브시스템(71)은 캡(72a, 72b, 72c 및 72d)을 포함하여 기록 헤드(14)의 노즐을 막을 수 있고, 와이퍼 블레이드(73)를 포함하여 노즐 표면을 닦을 수 있다.
프린트 영역에 가장 근접한 캡(72a)은 흡수 수단에 대응하는 튜브 펌프(도시 안됨)에 접속될 수 있다. 다른 캡(72b, 72c 및 72d)은 튜브 펌프에 접속되지 않을 수 있다. 이러한 경우, 캡(72a)은 복구 및 습기 유지 캡에 대응하고, 다른 캡은 간단한 습기 유지 캡에 대응한다. 따라서, 기록 헤드(14)의 복구 동작이 수행될 때, 복구 동작을 받는 기록 헤드(14)는 캡(72a)에 의하여 막힐 수 있는 위치로 선택적으로 이동된다. 상기 설명한 구성을 갖는 잉크젯 기록 장치에서, 종이 공급 트레이(2)의 시트(22)는 다른 시트(22)로부터 분리되고 장치 주 몸체(1)로 공급된다. 공급되는 경우 위로 움직이는 시트(22)는 가이드(25)에 의하여 유도되어 운반 벨트 (31)와 카운터 롤러(32) 사이에 고정되고 운반된다. 그 후에 시트(22)는 운반 가이드(33)에 의하여 유도되고, 압력 적용 드럼(35)에 의하여 운반 벨트(31)로 압착되어 시트(22)의 운반 방향이 대략 90도로 변화된다.
그러한 경우, 제어 회로(도시 안됨)는 고 전압 파워 소스를 제어하여 양의 출력과 음의 출력을 충전 롤러(36)로 번갈아 적용할 수 있다. 즉, 전압을 교환하는 것은 충전 롤러(36)에 적용된다. 이러한 방법에서, 운반 벨트(31)는 교환 충전 전압 패턴에 따라 충전될 수 있다. 보다 상세하게는, 운반 벨트(31)는 운반 벨트(31)의 회전 방향, 즉 서브 스캐닝 방향에 대하여 번갈아 배치된 미리 정하여진 폭을 갖는 양의 전압 및 음의 전압이 충전된 띠(strip)를 가질 수 있다. 시트(22)가 공급되고 양의 전압 및 음의 전압으로 번갈아 충전되는 운반 벨트(31)에 위치할 때, 시트(22)는 운반 벨트(31)에 붙을 수 있다. 이러한 방법에서, 시트(22)는 운반 벨트(31)의 회전에 의하여 서브 스캐닝 방향으로 운반된다. 이미지 신호에 따라 기록 헤드(14)를 조종함으로써, 주 스캐닝 방향으로 캐리지(13)를 이동시키는 동안, 잉크는 방출되어 여전히 세워져 있는 상태에서 시트(22) 위에 하나의 이미지 라인을 기록할 수 있고, 그 후에 시트(22)는 미리 정하여진 거리만큼 앞(서브 스캐닝 방향)으로 운반되어 다음 이미지 라인을 기록한다. 기록 종결 신호 또는 시트(22)가 없음을 지시하는 신호를 수신하는 경우, 기록 동작은 끝나고, 시트(22)는 종이 전송 트레이(3)로 전송된다.
프린트(기록) 대기 시간 동안, 캐리지(13)는 서브 시스템(71) 중 하나를 향하여 이동하고, 기록 헤드(14)는 캡(72a 내지 72d)에 의하여 덮이어 기록 헤드(14) 의 노즐의 습기를 유지하고 잉크가 건조해짐으로 인한 잉크 방출 문제를 막는다. 또한, 기록과 관계없는 복구 동작은 기록 전 또는 기록하는 동안 수행되어, 예를 들어 기록 헤드(14)의 잉크 방출 수행의 안정성을 유지할 수 있다. 본 예시에서 복구 동작을 수행하는 경우, 캡(72a)이 복구 기능(예를 들어, 흡입 펌프(suction pump))을 가진 캡에 대응하기 때문에, 복구 동작을 받는 기록 헤드(14)는 이러한 캡(72a)의 위치로 이동하여 캡(72a)에 의하여 덮인다.
이후에 도 4 내지 도 10에서, 본 발명의 실시예에 따른 서브 탱크의 상세한 설명이 제공되고, 그러한 서브 탱크가 구현될 수 있는 잉크 공급 장치(액체 공급 장치)의 상세한 설명이 제공된다.
도 4는 일 실시예에 따른 잉크 공급 장치의 구성요소의 사시도를 도시한다. 도 5는 다른 실시예에 따른 잉크 공급 장치의 구성요소의 사시도를 도시한다. 도 6은 도 4 및 도 5의 잉크 공급 장치에서 구현될 수 있는 서브 탱크(15)의 구성요소의 사시도를 도시한다. 도 7은 서브 탱크의 측면도를 도시한다. 도 8은 도 7의 서브 탱크를 A-A'로 잘라낸 것의 단면도를 도시한다. 도 9A 내지 9C는 도 7의 서브 탱크에서 사용된 필름부의 예시적인 구성을 도시한다. 도 10은 도 7의 서브 탱크(15)의 공기 흐름 경로부의 확대도를 도시한다. 도 7, 8 및 10에서 해칭(hatching)은 공기 흐름 경로의 인지를 용이하게 하고 단면을 지시하는 것은 아니다.
잉크 공급 장치는, 상기 설명한 것처럼, 캐리지(13)에서 수용되고, 잉크를 기록 헤드(14)에 공급하기 위한 서브 탱크(15) 및 공급 튜브(16)를 경유하여 잉크를 서브 탱크(15)로 공급하기 위한 주 탱크(잉크 카트리지)(10)를 포함한다.
서브 탱크(15)는 잉크 수용부(100)를 형성하는 컨테이너 주 몸체(케이스)(101) 및 잉크 수용부(101)의 입구를 밀폐하는 신축성 필름부(102)를 포함한다. 필름부(102)는, 예를 들어 접착 또는 용접을 통하여 잉크 수용부(100)에 부착될 수 있다. 또한, 스프링(103)은 케이스(101)와 필름부(102) 사이에 위치하여 필름부(102)를 밖으로 향하게 하고, 이것은 액체의 공급 및 방출에 응답하여 음압을 발생시키기 위한 음압 발생 유닛에 대응한다.
필름부(102)는 도 9A 내지 도 9C에서 도시한 것처럼, 하나의 레이어 구조, 또는 바람직하게는 다수 레이어 구조를 가질 수 있다. 도 9A는 필름부(102)는 제1 레이어(102i) 및 제2 레이어(102j)를 얇게 만들어 형성된 이중 레이어 구조를 갖도록 배치되는 경우를 도시한다. 예를 들어 폴리에틸렌 필름 및 나일론 필름이 얇게 만들어질 수 있다. 도 9B는 규소 증기 증착 레이어(102k)가 제1 레이어(102i)에 형성되는 경우를 도시한다. 도 9C는 규소 증기 증착 레이어(102k)가 제1 레이어(102i)와 제2 레이어(102j) 사이에서 형성되는 경우를 도시한다.
필름부(102)가 하나 이상의 레이어로 만들어지도록 배치함으로써, 수용되는 잉크에 대한 습윤 저항 및 물리적 강도가 향상될 수 있다. 예를 들어, 도 9A의 경우에서, 만약 폴리에틸렌 필름 및 나일론 필름이 이중 레이어 필름부를 형성하도록 얇게 만들어진다면, 폴리에틸렌은 잉크에 접촉되는 면에 배치될 수 있다. 이는 폴리에틸렌이 양호한 습윤 저항 특성 및 습기 투과성을 갖지만 상대적으로 열등한 공기 투과성, 물리적 강도 및 신축성을 갖기 때문이다. 따라서, 폴리에틸렌 필름 위로 나일론 필름을 층으로 쌓아올림으로써, 폴리에틸렌의 약점이 보상될 수 있다.
필름부(102)가, 도 9B 및 도 9C의 예시에서처럼, 규소 증기 증착 레이어를 포함하도록 배치되는 경우, 필름부(102)의 습기 및 공기 투과성은 향상될 수 있다.
필름부(102)의 두께가 10 내지 100㎛의 범위 내인 것이 바람직하다는 점이 주목된다. 필름부(102)의 두께가 10㎛ 미만인 경우, 필름부는 시간에 따라 손상을 입기가 쉬울 수 있다. 필름부(102)의 두께가 100㎛를 초과하는 경우, 필름부(102)의 신축성이 감소될 수 있고, 음압의 효과적인 발생이 저해될 수 있다.
필름부(102)기 스프링(103)의 힘에 응답하여 밖으로 돌출된 양각 또는 돌출부(102a)를 갖고, 보강부(104)가 이러한 돌출부(102a)의 표면에 부착되어 이러한 부분(102a)으로 강도를 더하고 있음(도 6 및 도 8에 도시)이 또한 주목된다. 신축성 필름부(102)에 돌출부(102a)를 형성하고 잉크가 소비될 때 이러한 부분이 내부로 밀리도록 배치함으로써, 서브 탱크의 용량은 변화될 수 있다. 그러한 경우, 신축성 필름부(102)의 대응 부분은 볼록한 모양으로 주조되어 양각 부분(102)이 쉽게 형성될 수 있다.
필름부(102)의 외부 면에서, 필름부(102)의 변형에 따라 이동될 수 있는 음압 레버(106)는 케이스(101)의 한 면에 위치한 지지부(107)에 접속된다. 음압 레버(106)는, 음압 레버(106)와 케이스(101) 사이에 구현되는 스프링(108)에 의하여 필름부(102) 접촉면으로 밀어진다.
케이스(101)는 잉크를 잉크 수용부(100)로 공급하기 위한 잉크 삽입 경로부(111)를 포함하고, 접속 유닛(112)은 케이스(101)에 분리될 수 있게 장착되어 잉크 삽입 경로부(111)를 공급 튜브(16)에 접속시킬 수 있고, 그 공급 튜브(16)는 잉크 카트리지(주 탱크)(10)에 접속된다. 액체 수송 펌프(액체 수송 장치)가 잉크 카트리지(10)와 잉크에 압력을 가하기 위한 서브 탱크(15) 사이에서 구현되어 이 잉크를 잉크 카트리지(10)로부터 서브 탱크(15)로 보낸다는 점이 주목된다. 액체 수송 펌프의 상세한 설명은 후에 설명된다.
케이스(101)의 바닥 부분에서, 잉크를 잉크 수용부(100)로부터 기록 헤드(14)로 공급하기 위한 접속부(113)가 제공된다. 기록 헤드(14)에 대한 잉크 경로(114)는 접속부(113)에서 형성되고, 필터(115)는 잉크 수용부(100)과 접속부(113) 사이에 위치한다.
케이스(101)의 상위 부분에서, 공기를 잉크 수용부(100)로부터 방출하기 위한 공기 흐름 경로(121)가 제공된다. 공기 흐름 경로(121)는 입구가 잉크 수용부(100)에 접속되는 입구 흐름 경로부(122) 및 입구 흐름 경로부(122)로부터 연속하는 연속된 흐름 경로부(123)('교차 흐름 경로부'이라 함)를 포함한다. 공기 흐름 경로(121)는 케이스(101)의 다운스트림 면에 제공된 대기 배출 구멍에 접속되고, 대기 배출 구멍(131)보다 낮은 위치에 있는 수용부(126)에 또한 접속된다.
대기 배출 구멍(131)은 밀폐된 상태와 대기 배출 상태 사이에서 서브 탱크(15)의 내부 상태를 교환하기 위한 수단에 대응하는 대기 배출 밸브 장치(132)를 포함한다. 대기 배출 밸브 장치(132)는 밸브 시트(seat)(134)를 수용하는 고정기(133), 밸브에 대응하는 볼(135) 및 볼(135)을 밸브 시트(134) 방향으로 하게 하는 스프링(136)을 포함한다.
수용부(126)는 공기 흐름 경로부(121)로 유입하는 잉크를 수용하기 위한 것 이다. 예를 들어, 서브 탱크(15)를 구현하는 기록 장치가 기울어지거나 또는 흔들리는 경우, 잉크가 공기 흐름 경로(121)로 유입될 가능성이 매우 높다. 따라서, 공기 흐름 경로(121)로 유입하는 잉크가 수용부(126)에 수용되도록 배치함으로써, 잉크가 대기 배출 구멍(131) 및 이러한 구멍(131)을 개방하고 닫는 대기 배출 밸브 장치(132)로 유입되는 것을 막아, 예를 들어 장치가 그것의 운반도중 떨어질 때 잉크가 공기 흐름 경로(121)로 침투하는 경우 대기 배출 밸브 장치(132)의 동작에서의 문제를 피할 수 있다.
또한, 검출 전극(141 및 142)은 케이스(101)의 윗면에 위치하여 서브 탱크(15) 내의 가스의 양이 미리 정하여진 레벨에 도달하는지 여부를 검출한다. 가스의 양은 검출 전극(141 및 142)이 모두 서브 탱크(15)에서 잉크와 접촉하는지 또는 적어도 하나의 검출 전극(141 또는 142)이 잉크의 액면에 도달하지 않았는지 여부에 의존하는 검출 전극(141 및 142) 사이의 수행 상태에서 발생하는 변화에 기초하여 검출될 수 있다.
도 4의 잉크 공급 장치에서, 음압 핀(151) 및 대기 배출 핀(153)은 서브 탱크(15)에 대하여 이동가능하게 배치된다. 음압 핀(151)은 탄성부(스프링)(152)에 의하여 비 동작 상태가 되고 서브 탱크(15)의 음압 레버(106)의 종단부(106a)에 압력을 적용하기 위하여 사용되어 음압 레버(106)를 작동시킨다. 대기 배출 핀(153)은 스프링(136)에 대하여 대기 배출 장치(132)의 볼(135)로 하여금 대기로 공기를 배출시키도록 하기 위하여 사용된다.
상기 설명된 구성을 갖는 잉크 공급 장치에서, 서브 탱크(15)의 음압 레버 (106)는 음압 핀(151)에 의하여 스프링(103)에 대하여 작동되고, 이러한 상태에서, 잉크는 서브 탱크(15)로 공급되고, 그 후에 음압 레버(106)는 배출되어 신축성 필름부(102)가 스프링(103)에 의하여 그것의 원래 형태로 복구되고, 서브 탱크(15)(잉크 수용부(100))의 용량은 그에 의하여 증가된다. 여기서, 대기 배출 밸브 장치(132)를 닫힌 상태로 함으로써, 음압은 잉크 수용부(100) 내에서 발생할 수 있다.
대기 배출 구멍(131)은 대기 배출 밸브 장치(132)의 볼(135)을 대기 밸브 핀(153)에 의하여 힘을 가함으로써 개방시킬 수 있고, 잉크는 이러한 상태에서 잉크 수용부(100)로 공급되어 잉크 수용부(100)의 공기가 공기 흐름 경로(121)를 경유하여 대기 배출 구멍(131) 밖으로 방출될 수 있다.
도 5의 잉크 공급 장치에서, 음압 레버(106)에 힘을 주기 위한 음압 핀(151)과 스프링(152)은 사용되지 않고, 음압 레버(106)는 잉크의 보충 상태를 검출하기 위하여 사용된다. 이러한 경우, 음압 레버(106)의 종단부(106a)는 센서(도시 안됨)를 갖는 간단한 검출 종단에 대응할 수 있다. 음압 레버(106)가 필름부(102)가 변형, 즉 서브 탱크(15)의 용량 변화에 따라 이동될 수 있기 때문에, 서브 탱크(15)에서의 잉크의 양은 음압 레버(106)의 종단부(106a)의 위치를 검출함으로써 검출될 수 있다.
이하에서, 서브 탱크(15)의 공기 흐름 경로(121)의 상세한 설명이 도 10을 참조하여 주어진다.
정지 상태에서 잉크 수용부(100)에서의 잉크의 액면이 기준면(reference plane, RF)을 나타내면, 공기 흐름 경로(121)는 입구 흐름 경로부(122)의 흐름 경 로 중심 축이 기준면(RF)에 대략 수직이고(θ1 ≒ 90°), 입구 흐름 경로부(122)로부터 연속하는 교차 흐름 경로부(123)는 기준면(RF)에 대하여 위의 대각선 방향으로 확장한다(교차 흐름 경로부(123)의 기준면(RF)과 밑면에 평행한 평면에 의하여 형성된 각도 θ2는 0도보다 더 크다, 즉 θ2 〉0°이다).
이러한 경우, 입구 흐름 경로부(122)가 잉크 액면(기준면(RF))에 대략 수직이 되도록 배치되기 때문에, 표면 장력의 효과로 인하여, 잉크가 흐름 경로로 유입되는 것이 방지될 수 있다. 표면 장력의 효과는 흐름 경로의 경사의 증가로 약해져서 잉크는 쉽게 흐름 경로로 유입한다. 그러나 잉크가 캐리지(13)의 스캐닝에 의하여 흔들릴 때 잉크 액면이 변동하고, 입구 흐름 경로부(122)가 기준면(RF)에 수직하도록 배치될 때도 잉크가 흐름 경로로 유입하는 것을 완벽히 막는 것은 불가능하다는 점이 주목된다. 그럼에도 불구하고, 입구 흐름 경로부(122)가 수직하게 하여 흐름 경로로 유입하는 잉크의 양을 줄이는 것이 바람직하다.
입구 흐름 경로부(122)로부터 연속하는 교차 흐름 경로(123)를 기준면(RF)에 대하여 위의 대각선 방향으로 확장하도록 배치함으로써, 예를 들면, 서브 탱크(15)의 진동 및/또는 모세관 효과에 의한 잉크 액면의 진동으로 인하여 잉크가 입구 흐름 경로부(122)로 유입할 때도 잉크가 교차 흐름 경로(123)로 유입하는 것을 막을 수 있다. 더욱이, 잉크가 교차 흐름 경로(123)로 유입할 때도, 잉크는 그것의 자체 무게로 인하여 입구 흐름 경로부(122)를 향하여 거꾸로 흐르는 경향이 있다.
이러한 방법으로, 공기 흐름 경로(121)로의 잉크의 유입은 감소될 수 있고, 예를 들어, 공기 흐름 경로(121)로 유입하는 잉크가 대기 배출 밸브 장치(132)에 도달하는 것과 볼(135) 및 밸브 시트(134)에 붙는 것과 밸브 장치(132)의 밀폐 기능을 약화시키는 것을 막을 수 있다.
입구 흐름 경로부(122)과 교차 흐름 경로부(123)에 관련하여, 기준면(RF)에 대하여 입구 흐름 경로(122)에 의하여 형성된 각도 θ1가 90도일 때, 만약 입구 흐름 경로부(122)에 대하여 교차 흐름 경로부(123)에 의하여 형성된 각도가 θ3로 표시된다면, 90°< θ3 ≤ 180°이다. 기준면(RF)에 대하여 입구 흐름 경로부(122)에 의하여 형성된 각도 θ1이 90도보다 작을 때(90°-α°), (90°+α°) < θ3 ≤ (180°+α°)이다. 기준면에 대하여 입구 흐름 경로부(122)에 의하여 형성된 각도 θ1이 90도보다 작을 때 (90°+β°) < θ3 ≤ (180°- β°)이다.
잉크의 중력 낙하의 효과를 얻기 위하여, 예를 들어, 상기 조건에 따라, 각도 θ3는 θ3 = 180°로 설정될 수 있다. 달리 말하면, 입구 흐름 경로부(122)는 교차 흐름 경로부(123)를 배치하는 것을 대신하여 위로 확장하도록 배치될 수 있다. 그러나 그러한 경우, 대기 배출 밸브 장치(132)는 서브 탱크(15) 위에 위치되어야 하고, 이러한 구성은 서브 탱크(15)와 그로부터 공기를 배출하기 위한 장치를 소형화하는 손해를 입을 수 있다.
따라서, 교차 흐름 경로부(123) 및 입구 흐름 경로부(122)에 의하여 형성된 각도는 거의 90도(θ3 < 180°)가 되도록 배치되어 잉크 공급 경로(공급 튜브(16)에 접속된 부분) 및 대기 배출 밸브 장치(132)가 서브 탱크(15)의 서로 다른 면에 배치되고, 서브 탱크(15)의 크기가 감소될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 공기 흐름 경로(121)의 입구 흐름 경로부(122)에 근접한 잉크의 액면은 캐리지(13)의 움 직임에 따라 진동하고, 그에 의하여 잉크는 입구 흐름 경로부(122)에 유입되기 쉬운 경향이 있다. 따라서, 입구 흐름 경로부(122)의 길이는 입구 흐름 경로부(122)로 유입하는 잉크가 교차 흐름 경로부(123)로 더 통과하지 않도록 할 수 있는 길이로 설정하는 것이 바람직하다. 이러한 방법에서, 캐리지(13)의 움직임에 의해 입구 흐름 경로부(122)로 유입하는 잉크가 교차 흐름 경로부(123)에 도달하는 것을 막을 수 있다.
결과를 테스트하는 것에 따라, 입구 흐름 경로부(122)의 경로 길이를 적어도 2.5㎜가 되도록 배치함으로써, 액면이 캐리지(13)의 스캐닝 동작에 의하여 진동할 때 잉크가 교차 흐름 경로부(123)에 유입하는 것을 막을 수 있다.
액체를 잡아당기는 구멍의 지름(폭)이 감소될 때, 모세관 효과는 더 강해지고, 일단 액체가 구명으로 유입하면, 액체는 쉽게 반대로 흐를 수 없고 표면 장력의 발생으로 인해 구멍 밖으로 흐를 수 없다. 따라서, 만약 잉크 수용부(100) 면에서 입구 흐름 경로부(122)의 입구가 좁아지면, 잉크는 잉크 액면이 진동하지 않을 때도 입구 흐름 경로부(122)의 입구에 접속하게 됨으로써 바로 입구 흐름 경로부(122)로 당겨질 수 있다. 그러한 경우 또는 진동으로 인해 잉크가 완전히 흐름 경로로 유입하는 경우, 흐름 경로에 유입하는 잉크는 반대로 흐르거나 흐름 경로 밖으로 흐를 수 없다.
흐름 경로를 좁힘으로써, 케이스(101)는 소형화될 수 있고, 수지(resin) 구성요소에서, 흐름 경로는 형틀(mold) 저하와 같은 요인을 고려하여 0.5 ~ 1㎜ 아래로 좁혀질 수 있다. 본 실시예의 서브 탱크(15)에 대하여, 흐름 경로의 가장 좁은 부분은 1㎜의 폭을 갖도록 배치되지만, 그러나 입구 흐름 경로부(122)의 입구는 더 넓게 배치될 수 있다. 테스트 결과에 따르면, 3㎜의 폭이 모세관 효과 및 표면 장력을 피할 수 있는 지점이다. 따라서, 본 실시예에서, 입구 흐름 경로부(122)의 입구는 3.5㎜의 폭을 갖도록 배치된다. 그러나 본 발명은 이러한 실시예에 제한되지 않고, 서브 탱크(15)에서의 입구는 모세관 효과 및 표면 장력을 피할 수 있는 한 임의의 폭을 가도록 배치될 수 있다.
본 실시예에서, 입구 흐름 경로부(122)의 입구의 교차 영역은 연속하는 교차 구역 흐름 경로부(123)의 교차 영역보다 더 크게 배치된다. 그에 의하여, 입구 흐름 경로부(122)가 모세관 효과 및 표면 장력을 피할 수 있도록 배치되는 동안, 교차 흐름 경로부(123)는 좁아질 수 있다.
이하에서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액체 컨테이너에 대응하는 서브 탱크(15')가 도 11 내지 도 14를 참조하여 설명된다.
도 11은 본 실시예의 서브 탱크(15')의 측면도를 도시하고, 도 12는 도 11의 서브 탱크(15')의 공기 흐름 경로부의 확대도를 도시하고, 도 13은 공기 흐름 경로부의 사시도를 도시하고, 도 14는 도 11의 서브 탱크(15')의 공기 흐름 경로부를 선 B-B'로 절단한 단면도를 도시한다.
본 실시예의 서브 탱크(15')에서, 공기 흐름 경로(121')는 케이스(101')에서 형성되고, 공기 흐름 경로(121')의 중간을 막는 벽(127)은 공기 흐름 경로(121')가 홈(121a) 및 홈(121b)으로 분할될 수 있도록 형성된다. 공기 흐름 경로(121')는 홈(121a) 및 홈(121b)에 접속하도록 벽(127)에 형성된 통과 구멍(128)을 또한 포함한 다. 통과 구멍(128)의 측면 벽은 도 14에서 도시된 것처럼 홈(121a)의 측면 벽으로부터 연속되지 않도록 배치된다.
본 실시예에 따라, 홈은 공기 흐름 경로(121')처럼 케이스(101')에 형성되고, 신축성 필름부(102)는 케이스(101)에 부착되어 홈의 입구 면을 밀폐한다. 따라서, 신축성 필름부(102)는 홈(121a 및 121b)의 측면 벽을 형성한다. 그러나 필름부(102)는 벽(127)이 형성되는 위치, 즉 통과 구멍(128)에서 측면 벽을 형성하지 않는다. 필름부가 공기 흐름 경로의 측면 벽을 형성하기 위하여 홈을 밀폐하는 경우, 잉크는 필름부 및 홈이 부착되는 공기 흐름 경로의 측면 벽 부분을 따라 공기 흐름 경로로 스며들 수 있고, 이것은 모세관 효과로 인한 것이다. 그에 의하여, 본 실시예에서, 공기 흐름 경로(121')는 필름부(102)에 의하여 형성된 측면 벽을 갖지 않는 부분을 포함하도록 배치되어 모세관 효과로 인해 유입하는 잉크는 차단될 수 있고 대기 배출 구멍(131)으로 유입하는 것을 방해할 수 있다.
이하에서, 상기 장치는 상세하게 설명된다. 도 15 및 도 16에서, 잉크 Ia는 모세관 효과 때문에 필름부(102) 및 케이스(101')에 의하여 형성된 코너 부분을 따라 쉽게 운반되고, 결과적으로 잉크 Ia는 코너 부분을 따라 공기 흐름 경로(121')로 스며들어 대기 배출 구멍(131)에 도달할 수 있다.
따라서, 도 17에서 도시한 것처럼, 공기 흐름 경로(121')는 필름부(102)가 측면 벽을 형성하지 않는 통과 구멍(128)을 포함하도록 배치되어 잉크 Ia가 모세관 효과 때문에 공기 흐름 경로(121')로 스며들 때도, 잉크가 스며드는 것이 통과 구멍(128)을 구성하는 벽(127)에서 정지될 수 있고, 잉크가 공기 흐름 경로(121')로 더 스며드는 것을 막을 수 있다.
본 실시예에서, 벽(127)은 통과 구멍(128)이 모세관 효과가 쉽게 발생하는 부분, 즉 필름부(102) 및 케이스(101)의 홈(121a)에 의하여 형성된 공기 흐름 경로(121)의 테두리(edge) 선 부분으로부터 떨어져 위치될 수 있도록 배치된다. 이러한 방법으로, 홈(121a) 측면으로 유입하는 잉크가 통과 구멍(128)으로 스며드는 것을 막을 수 있다.
통과 구멍(128)의 지름이 상대적으로 클 때, 통과 구멍(128)은 모세관 효과로 인하여 잉크가 스며드는 것을 효과적으로 차단할 수 있다. 그러나 이러한 경우, 진동이 발생할 때 잉크는 쉽게 통과 구멍(128)으로 유입할 수 있다. 그에 의하여, 스캐닝 동작 동안 액면의 진동이 발생할 때, 잉크가 통과 구멍(128)을 통과하지 않도록 통과 구멍(128)의 지름 및 크기가 조정되는 것이 바람직하다.
테스트 결과에 따라, 진동으로 인하여 통과 구멍(128)으로 잉크가 스며드는 것은 통과 구멍(128)의 지름이 3㎜를 넘지않도록 배치함으로써 본질적으로 막을 수 있다. 또한, 테스트 결과에 따라, 통과 구멍(128)이 1㎜보다 더 짧을 때 잉크 침투는 충분히 방지될 수 있고, 통과 구멍의 길이를 적어도 1㎜가 되도록 배치함으로써 잉크가 통과 구멍(128)으로 통과하고 다운스트림 측면에서 홈(121b)으로 침투하는 것을 방지할 수 있다.
더욱이, 본 실시예의 서브 탱크(15')에서, 립(129)은 공기 흐름 경로(121')의 입구 흐름 경로부(122')에 배치된다(도 12 및 도 13에 도시됨). 유입 흐름 경로부(122')의 지름(폭)에 의존하여, 액체 잉크 표면의 진동으로 인하여 입구 흐름 경 로부(122')로 유입하는 잉크는 표면 장력 때문에 매우 쉽게 흘러나가지 않을 수 있다. 본 실시예에서, 입구 흐름 경로부(122')는 3.5㎜의 지름(폭)을 갖도록 배치되어 잉크는 수용되지 않고 떨어질 수 있다. 그러나 표면 장력이 그에 의하여 잉크를 떨어뜨리는 것을 끝내는 데 시간이 걸린다. 따라서, 립(129)을 입구 흐름 경로부(122')의 입구 부근에 위치함으로써, 표면 장력을 깨질 수 있고, 잉크가 떨어지는데 요구되는 시간은 감소될 수 있다.
일반적으로, 작은 지름을 갖는 좁은 경로로 유입하는 액체는 경로에 수용하는 경향이 있고 액체가 액면으로부터 분리될 때도 덜 쉽게 떨어진다. 이것은 표면 장력의 효과로 인한 것이지만, 그러나 외부 요소가 이러한 표면 장력이 유효한 부분에 접촉하게 될 때, 표면 장력을 깨질 수 있고, 그에 의하여 경로에서의 잉크가 떨어지도록 할 수 있다. 따라서, 본 실시예의 서브 탱크(15')는 립(129)을 구현하고, 그것은 표면 장력이 유효한 입구 흐름 경로부(122)의 입구 부근에서 형성된 잉크 표면에 접속하게 된다. 립(129)은 그것이 표면 장력의 효과 때문에 막과 같은 표면을 형성하는 잉크에 접촉하게 되는 한 임의의 구성을 가질 수 있다.
이하에서, 수용부(126)가 상세하게 설명된다. 본 실시예에 따른 서브 탱크(15')에서, 공기 흐름 경로(121')로 잉크가 스며드는 것을 감소시키고 제어하기 위하여 예방책이 취해진다. 그러나 기록 장치가 기울어지거나 또는 흔들릴 때, 그러한 장치에도 불구하고 잉크가 스며드는 것이 발생할 가능성이 매우 높다.
수용부(126)는 통과 구멍(128)을 통과하고 홈(121b)으로 스며드는 잉크가 거기에 수용할 수 있도록 제공된다. 그에 의하여, 잉크가 그것의 수송시에 기록 장치 가 떨어지는 것으로 인하여 공기 흐름 경로(121')의 다운스트림 부분으로 잉크가 스며들 때도, 예를 들어 잉크가 대기 배출 구멍(131) 및 이러한 배출 구멍을 개방하고 폐쇄하는 대기 배출 밸브 장치(132)에 유입하는 것을 막을 수 있다.
이하에서, 잉크 카트리지(주 탱크)(10)로부터 서브 탱크(15)로 잉크를 수송하기 위한 액체 수송 장치에 대한 상세한 설명이 도 18을 참조하여 주어진다.
액체 수송 장치는 피스톤 펌프(181)를 포함한다. 피스톤 펌프(181)는 실린더(182) 및 피스톤(183)을 포함한다. 실린더(182)는 한쪽 끝이 잉크 카트리지(주 탱크)(10)의 잉크 방출 배출구 부분에 삽입된 속이 빈 침(hollow needle)의 다른 끝에 접속된다. 피스톤 펌프(181)는 공급 튜브(16)를 실린더(182)에 접속하는 접속부(184)를 또한 포함한다. 피스톤(183)은 웜 휠(worm wheel)(188)에 통합된 캠(189)에 의하여 전후로 조종되고, 웜 휠(188)은 조종 모터(186)의 회전에 의하여 웜 기어(worm gear)(187)를 경유하여 조종되고 회전된다.
상기 설명된 것처럼 액체 수송 장치에서, 피스톤 펌프(181)가 작동될 때, 음압이 발생되어 잉크 카트리지(10)의 잉크는 잉크 카트리지(10)로 삽입되는 속이 빈 침(190)을 경유하여 실린더(182)로 유도될 수 있다. 실린더(182)에 유입하는 잉크는 그 후에 접속부(184)를 통하여 운반되고 공급 튜브(16)를 경유하여 서브 탱크(15)로 운반되며, 이것은 피스톤(183)의 펌프 운동에 의하여 실행된다.
이하에서, 본 발명의 실시예에 따른 이미징 장치의 제어 유닛(280)은 도 19를 참조하여 설명된다.
제어 유닛(280)은, 예를 들어, 장치의 전반적인 제어를 관리하는 CPU(281), CPU(281)에 의하여 실행되는 프로그램, 고정 데이터를 저장하는 ROM(282), 이미지 데이터와 같은 데이터를 일시적으로 저장하는 RAM(283), 장치의 파워가 꺼질 때도 데이터를 유지하기 위한 비휘발성 메모리(non-volatile memory, NVRAM), 그리고 이미지 데이터에서의 다양한 신호 처리, 이미지 데이터를 재배치하기 위한 이미지 처리 및 장치를 제어하기 위한 다른 입력 신호의 처리를 수행하는 ASIC(285)를 포함할 수 있다.
ROM(282)은, 예를 들어, 액체 방출 양과 흡수 양에 관련한 정보, 또는 특정 방출 패턴에 대한 액체 방출 양 및 흡수 양에 관련한 정보, 그리고 서브 탱크(15)의 용량에 관한 정보를 저장할 수 있다. 이와는 달리, 그러한 정보는 프린터 드라이브(drive) 내에서, 예를 들어 소프트웨어의 형식으로 저장될 수 있다. 비휘발성 메모리(284)는, 예를 들어, 상기 정보에 기초하여 잉크 소비 양 또는 서브 탱크의 잉크 양을 저장할 수 있다.
제어 유닛(280)은 신호를 전송하고 수신하기 위한 I/F(286), 기록 헤드(14)를 조종하고 제어하기 위한 헤드 조종 제어 유닛(287) 및 헤드 드라이버(288), 주 스캐닝 모터(290)를 조종하기 위한 주 스캐닝 모터 조종 유닛(291), 서브 스캐닝 모터(292)를 조종하기 위한 서브 스캐닝 모터 조종 유닛(293), 서브시스템의 흡입 캡(72a)으로부터 흡수 동작을 수행하기 위한 흡입 펌프를 조종하는 모터(298)를 조종하기 위한 서브시스템 조종 유닛(294), 서브 탱크(15)를 대기에 개방하기 위한 조종 유닛(162)을 조종하기 위한 서브 탱크 조종 유닛(295), 그리고 서브 탱크(15)의 검출 전극(141 및 142)과 같은 다양한 센서로부터 검출 신호를 입력하기 위한 I/O(296), 그리고 가능하다면 전체 탱크 검출 센서(299)를 (즉, 도 5의 실시예에서) 또한 포함할 수 있다.
전체 탱크 검출 센서(299)는, 도 5의 경우를 참조하여 설명된 것처럼, 서브 탱크(15)의 음압 레버(106)의 종단부(106a)에 위치될 수 있다. 전체 탱크 검출 센서(299)는 종단부(106a)가 미리 정하여진 위치에 있는지 여부를 검출하는 것에 적용될 수 있다. 따라서, 서브 탱크(15)에 잉크가 공급될 때, 전체 탱크 검출 센서(299)는 언제 서브 탱크가 전체 용량까지 가득 찼는지를 결정하고 신호를 보내기 위하여 사용될 수 있다.
제어 유닛(280)은 장치에 의하여 사용되는 정보를 입력하고 디스플레이하기 위한 동작 패널(operation panel)(297)에 또한 접속된다.
제어 유닛(280)은 케이블 또는 네트워크를 경유하여 호스트(host)로부터 I/F(286)에서 프린트 데이터를 수신한다. 호스트는, 예를 들어, 개인 컴퓨터와 같은 장치, 이미지 스캐너와 같은 이미지 판독 장치, 그리고 디지털 카메라와 같은 이미지 캡쳐 장치를 처리하는 정보에 대응할 수 있다.
CPU(281)는 I/F(286)의 수신 버퍼에 저장된 프린트 데이터를 판독하고 분석하며, ASIC(285)를 관리하여 필요한 또는 요구되는 이미지 처리 및 데이터 재배치를 수행하고, 그리고 이미지 데이터를 헤드 조종 제어 유닛(287)으로 송신한다. 이미지 출력을 위한 도트(dot) 패턴 데이터의 발생이 ROM(282)에서 폰트(font) 데이터를 저장하는 것에 의하여 수행될 수 있거나 또는 이미지 데이터가 호스트의 프린터 드라이버에서 비트 맵(bit map) 데이터로 발전되도록 배치되고 제어 유닛(280) 으로 송신될 수 있다는 점이 주목된다.
하나의 라인의 이미지 데이터(도트 패턴 데이터)를 수신하여 기록 헤드(14)에 의하여 기록되는 경우, 헤드 조종 제어 유닛(287)은 하나의 라인의 도트 패턴 데이터를 클록 신호에 동기화시키고, 시리얼 데이터와 같은 결과 데이터를 헤드 드라이버(288)로 송신한다. 헤드 조종 제어 유닛(287)은 또한 미리 정하여진 타이밍에 래치(latch) 신호를 헤드 드라이버(288)로 송신한다.
헤드 조종 제어 유닛(287)은 드라이브 파형(waveform)(드라이브 신호), ROM으로부터 판독되는 드라이브 파형의 데이터에서 D/A 변환을 수행하는 D/A 변환기를 수행하는 회로를 발생시키는 파형, 그리고 증폭기와 같은 요소를 구현하는 회로를 발생시키는 드라이브 파형의 패턴 데이터를 저장하는 ROM(ROM(282)에 대응할 수 있음)을 포함할 수 있다.
헤드 드라이버(288)는, 예를 들어, 헤드 조종 제어 유닛(287) 및 이미지 데이터에 대응하는 시리얼 데이터로부터 클록 신호를 입력하기 위한 쉬프트(shift) 레지스터, 헤드 조종 제어 유닛(287)으로부터의 래치 신호에 기초하여 쉬프트 레지스터의 레지스터 값을 래칭하기 위한 래치 회로, 래치 회로의 출력 값의 레벨을 변화시키기 위한 레벨 변환 회로(레벨 시프터), 그리고 레벨 시프터에 의하여 켜지고 꺼지도록(on/off) 제어되는 아날로그 스위치 어레이(스위칭 수단)를 포함할 수 있다. 아날로그 스위치 어레이의 온/오프 제어를 수행함으로써, 드라이브 파형 데이터에서 포함되는 요구되는 드라이브 파형은 이러한 헤드를 조종하는 기록 헤드(14)의 액츄에이터에 선택적으로 적용될 수 있다.
CPU(281)는 기록 헤드(14)로부터 방출되는 액체 낙하 횟수를 계산함으로써 액체 소비 양을 측정할 수 있다. 이러한 경우, 만약 방출 패턴에 따른 액체 방출 양이 저장되면, 소비된 액체의 양(잉크 소비 양)은 각 패턴에 대해 이루어진 잉크 방출의 횟수(낙하 횟수)를 계산함으로써 획득된다.
특히, 액체의 방출 양 및 흡수 양에 관련한 정보가 사전에 저장될 때, 액체 소비의 양(V)은 다음의 공식(1)에 기초하여 계산될 수 있다.
잉크 소비(V) = ∑(방출 양 × 방출 횟수) ＋ ∑(흡수 양 × 흡수 횟수)
…(1)
서브 탱크(15)가 신축성 필름부 및 탄성부로 이루어진 플라스틱 구조인 경우, 서브 탱크(15) 내의 액체(잉크)의 양을 정확히 검출하기 위한 수단을 제공하는 것은 매우 어렵다. 따라서, 잉크 방출 양 및 방출 횟수로부터 획득되는 잉크 방출에서의 소비된 잉크의 양과 복구 동작(흡수)에서의 잉크 소비의 양을 더함으로써, 잉크 소비의 총량은 쉽고 정확하게 계산될 수 있다. 표준 횟수가 방출 양 또는 흡수 양을 결정하기 위하여 존재하는 경우, 각각의 경우에 대한 순환 횟수와 양의 곱이 계산되고 그 후에 그 곱의 전체 합이 획득된다.
이러한 경우, 잉크 방출에서의 차이는 헤드 사이에서 발생된다. 따라서, 잉크 방출 양의 계산 값은 헤드의 잉크 방출 특성을 반영하는 변수에 따라 사전에 설정된 계수를 사용함으로써 보정되는 것이 바람직하다. 특히, 낙하 횟수는 대형화된(large-sized) 잉크 방울을 방출하는 헤드에 대하여 감소될 수 있고, 낙하 횟수는 소형화된 잉크 방울을 방출하는 헤드에 대하여 증가될 수 있고, 그에 의하여 장치 들 사이의 차이 및 각각의 색의 헤드들 사이의 차이는 감소될 수 있고, 심지어 이미지 출력이 실행될 수 있다.
또한, 각각의 방출 패턴에 대한 잉크 방출 양 및 잉크 흡수 양에 관련한 정보가 사전에 저장되는 경우, 잉크 흡수 양(V)은 다음의 공식(2)에 따라 획득될 수 있다.
잉크 소비(V) = ∑(특정 패턴 방출 양 × 특정 패턴 방출 횟수) ＋ ∑(흡수 양 × 흡수 횟수) …(2)
예를 들어, 톤(tone) 패턴에 따른 방출 양 데이터는 사전에 저장될 수 있고, 톤 프린팅을 수행하는 경우, 잉크 소비 양은 톤 패턴의 발생 횟수에 의하여 톤 패턴에 대한 잉크 방출 양 데이터를 곱함으로써 획득될 수 있다. 이러한 방법으로, 방출 양 및 방출 횟수를 곱하는 경우에 비교하여 보다 정확한 잉크 양 검출(계산)이 실행될 수 있다. 상기 공식(1)과 공식(2) 사이의 차이는 공식(1)에서 방출의 주파수 특성에 의존하여 편차가 발생하기 쉽지만, 그러나 공식(2)에서 편차는 더 정확한 검출이 실행될 수 있기 위하여 데이터로서 양에 이미 흡수된다.
이하에서, 서브 탱크에 관련한 이러한 이미지 장치의 잉크 공급 동작은 도 20 내지 도 22를 참조하여 설명된다.
본 실시예에 따른 이미징 장치의 잉크 공급 장치에서, 잉크를 주 탱크(10)로부터 서브 탱크(15)로 공급하기 위한 동작은 잉크를 서브 탱크(15)에 공급하는 경우 대기 배출 상태에 있도록 서브 탱크(15)를 배치하는 대기 배출 공급 동작과 잉크를 거기에 공급하는 경우 서브 탱크(15)의 대기 배출을 포함하지 않는 정규 공급 동작을 포함한다.
도 20은 대기 배출 공급 동작을 도시하는 흐름도이다. 이러한 동작에서, 조종 유닛(162)은 대기 배출 핀(153)을 작동시켜 서브 탱크(15)의 대기 배출 밸브 장치(132)가 개방되고, 그에 의하여 서브 탱크(15)의 내부 부분이 배기 배출 상태에 있도록 한다(S1). 서브 탱크(15)가 대기에 개방될 때, 필름부(102)는 스프링(103)의 회복력에 의하여 외부로 밀려지고, 그에 의하여 서브 탱크(15)의 용량은 증가한다(음압 발생 유닛이 확장한다).
이러한 상태에서, 잉크 카트리지(주 탱크)(10)의 잉크는 액체 수송 장치를 통하여 서브 탱크(15)로 수송된다(S2). 잉크 공급이 완료된 후, 대기 배출 밸브 장치(132)가 닫혀져 서브 탱크(15)의 내부 부분은 대기로부터 차단된다(S3). 그 후에, 기록 헤드(14)에 대응하는 노즐 표면은 서브 시스템(71)의 캡(72a)에 의하여 덮이고, 모터(298)는 흡수 펌프(도시 안됨)가 작동되기 위하여 조종된다. 이러한 방법으로, 진공 처리가 서브 탱크(15)의 기록 헤드(14)의 노즐에서 수행되어 잉크의 미리 정하여진 양은 그로부터 흡수된다(S4). 차례로, 서브 탱크(15)의 필름부(102)는 스프링(103)의 힘과는 반대로 안으로 밀려지고 서브 탱크(15)의 용량은 감소되어(음압 발생 유닛이 수축됨) 초기 음압이 발생된다.
그 후에, 정체 탱크 검출 센서(299)는 음압 레버(106)의 검출 끝(106a)의 위치를 검출할 수 있고 이러한 위치 정보를 저장할 수 있다(S5).
대기 배출 공급 동작이 아래 설명된 다른 대안의 처리에 따라 수행될 수 있다. 예를 들어, 서브 탱크(15)가 대기에 개방될 때 신축성 필름부(102)는 음압 레 버(106)에 의하여 스프링에 대하여 안으로 밀려질 수 있고, 서브 탱크(15)의 용량이 감소된 후에, 잉크는 잉크 카트리지(10)로부터 서브 탱크(15)로 액체 수송 장치를 통하여 수송될 수 있다. 잉크를 서브 탱크(15)로 공급한 후, 대기 배출 밸브 장치(132)가 닫혀져 서브 탱크(15)의 내부는 대기로부터 차단될 수 있고, 음압 레버(106)의 압력을 해제함으로써, 신축성 필름부(102)는 스프링(103)의 바이어스 힘(bias force)에 의하여 외부로 향해져서 음압이 서브 탱크(15) 내에서 발생될 수 있다.
신축성 필름부(102) 및 탄성부(스프링)(103)를 사용하여, 상기 예에서처럼, 서브 탱크 내부에서 음압을 발생시킴으로써, 음압 발생 장치는 간소화될 수 있다.
이하에서, 정규 공급 동작이 설명된다. 이러한 동작에서, 상기 설명된 것처럼, 잉크 소비 양(V)은 (낙하 횟수를 계산함으로써) 검출되고, 검출된 액체 소비 양이 미리 정하여진 레벨에 도달될 때, 서브 탱크(15)를 대기에 개방시키지 않고 잉크는 잉크 수송 장치를 통하여 잉크 카트리지(10)로부터 서브 탱크(15)로 수송되어 요구되는 잉크의 양이 서브 탱크(15)에 공급된다. 공급되는 잉크 양은 펌프(181)의 조종 시간에 의하여 제어될 수 있다.
공급되는 잉크 양은 잉크 소비 양(V)과 같은 것이 바람직하다. 그러나 사실상, 한 번의 낙하에서의 잉크 양과 흡수 양에서의 차이로 인하여 소비 양(V)의 계산에서 오류가 발생한다. 또한, 잉크 공급은 피스톤의 전후 움직임에 의하여 실행되기 때문에, 잉크 공급은 펄스를 갖고 공급되고 있는 잉크의 양은 타이밍에 따라 다를 수 있다. 잉크 소비 및 정규 잉크 공급이 반복적으로 수행될 때, 서브 탱크 (15) 내의 실제 잉크 양은 상기 설명된 오류로 인하여 추정 양으로부터 점차적으로 벗어날 수 있다. 차례로, 편차는 또한 서브 탱크(15) 내의 음압 값에서 발생할 수 있다.
따라서, 상기 설명된 것처럼, 대기 배출 보충 동작 후에, 최초 음압이 미리 정하여진 잉크 양을 흡수함으로써 발생될 때, 음압 레버(106)의 위치가 저장된다. 서브 탱크(15)에서의 잉크가 소비될 때, 필름부(102)는 더 수축하고, 따라서 음압 레버(106)는 또한 서브 탱크(15)를 향하여 움직인다. 정규 공급 공작에서, 전체 탱크 검출 센서(299)는 음압 레버(106)가 저장된 그것의 초기 위치로 다시 위치되는 것을 인지할 수 있고, 따라서 공급 동작은 끝날 수 있다. 이러한 방법으로, 상기 설명된 실제 잉크 양에서의 차이로 인한 오류는 감소될 수 있고, 정규 공급 동작 후에 바로 음압은 그것의 최초 음압으로 되돌아 올 수 있다.
상기 설명된 것처럼, 잉크를 공급하기 위하여 서브 탱크(15)를 대기에 개방하는 동작(대기 배출 공급 동작)은 잉크가 서브 탱크(15)에서 고갈될 때마다 매번 수행될 필요가 없다. 더욱이, 이러한 동작은 잉크 소비 양이 미리 정하여진 양에 도달하거나 초과할 때 수행될 수 있고, 다른 경우에서, 서브 탱크(15)를 대기에 개방하지 않고 잉크를 서브 탱크(15)에 공급하는 정규 공급 동작이 수행되는 것이 바람직하다.
이하에서, 본 발명의 실시예에 따른 잉크 공급 동작의 상세한 설명이 도 21 내지 도 22를 참조하여 주어진다.
도 21에서, 프린팅 처리(S11 Y)에서, 한 페이지의 프린팅이 완료되었음이 결 정될 때(S11 Y), 상기 설명된 처리에 따라 측정된 각각의 색에 대한 잉크 소비 양(V)이 판독되고, 판독된 소비 양(V)은 미리 정하여진 제3 값(V3)과 비교되어 V ≥ V3 인지 여부(S13)를 결정한다. 본 설명에서, 한 페이지의 프린팅은 양면 프린팅 동작의 경우에서 페이지의 한 면의 프린팅을 언급한다는 점이 주목된다.
만약 V ≥ V3 (S13 Y)로 결정되면, 대응하는 색의 잉크의 서브 탱크(15)는 대기 배출 공급 동작(S16)의 적용을 받는다. 잉크 소비 양(V)이 미리 정하여진 값(V3) 미만인 컬러 잉크의 서브 탱크에 대하여, 정규 공급 동작이 수행되고(S17), 프린팅 처리가 계속된다.
소비 양(V)이 V3보다 크거나 같다고 결정될 때, 만약 정규 공급 동작이 수행되려 했다면, 서브 탱크에서 음압을 발생시키기 위한 탄성부가 그것의 원위치로 되돌려질 때 용량 히스테리시스(hysteresis)가 발생할 수 있고, 잉크 방출 특성이 음압의 비능률적인 제어로 인하여 불안정할 수 있다. 따라서, 그러한 경우, 대기 배출 잉크 공급 작동이 수행되어(S16) 히스테리시스 발생의 문제를 해결하고, 음압은 잉크가 공급된 후에 복구되어 안정한 잉크 방출 특성이 획득될 수 있다.
만약 잉크 소비량 V ≥ V3 (S13 N)인 잉크가 없다고 결정되면, 각각의 색에 대한 양(V)은 미리 정하여진 제2 값(V2)(V2 < V3)과 비교되어 V ≥ V2인지 여부를 결정한다(S14 Y). 만약 소비 양 V ≥ V2인 잉크가 있다면(S14 Y), 정규 공급 동작은 각각의 색의 서브 탱크(15)에 대하여 수행되고(S15) 그 후에 프린팅 동작이 계속된다.
도 22에서, 프린팅 처리가 끝나고 미리 정하여진 시간이 그로부터 경과할 때 (S21 Y), 각 잉크의 소비 양(V)이 판독되고, 각 소비 양(V)은 미리 정하여진 제1 값(V1)과 비교되어 V ≥ V1인지 여부를 결정한다(S22).
만약 적어도 하나의 잉크가 조건 V ≥ V1을 만족한다면(S22 Y), 대응하는 색의 서브 탱크(15)는 덮는 동작(capping operation) (노즐 복구 동작) 동안 정규 공급 동작의 적용을 받는다.
여기서, V1의 값을 상대적으로 작은 값으로 설정함으로써, 서브 탱크(15)는 대기 모드로 전환되기 전에 잉크로 가득 찰 수 있다. 여기서 수행된 잉크 공급 동작은, 그것이 프린팅 동작의 끝에서 수행되기 때문에, 프린팅 동작을 방해하지 않을 수 있다. 반면에, V2와 V3 사이의 범위 내의 잉크의 양이 소비될 때, 공급 동작은 소비 양이 V3를 초과하기 전에 한 페이지의 프린팅 끝에서 빠르게 수행될 수 있다. 서로 다른 표준 값의 결합을 사용하는 잉크 소비 양에 따라 잉크 공급 동작을 수행함으로써, 시간 및 잉크는 효과적으로 사용될 수 있고 안정한 방출 특성이 획득될 수 있다.
특히, 예를 들어, 잉크 소비 양(V)(㎖)을 측정하기 위하여 적응되는 카운터(counter)가 제공될 수 있고, 제1 미리 정하여진 값(V1)이 0.2로 설정될 수 있고, 제2 미리 정하여진 값(V2)은 0.9로 설정될 수 있고, 제3 미리 정하여진 값(V3)은 1.1로 설정될 수 있다. 따라서, 만약 조건 V ≥ 0.2가 만족된다면, 미리 정하여진 시간이 프린팅 동작 끝의 시간으로부터 경과된 후, 대응하는 색의 노즐이 덮여지는 동안 정규 공급 동작이 수행된다. 만약 조건 1.1 > V ≥ 0.9가 한 페이지의 프린팅이 완료된 후에 만족된다면, 정규 공급 동작이 모든 색에 대하여 수행되고, 그 후 에 프린팅 처리가 계속된다. 만약 조건 V ≥ 1.1이 만족된다면, 대기 배출 공급 동작이 대응하는 색에 대하여 수행되고 정규 공급 동작은 나머지 색에 대하여 수행되며, 그 후에 프린팅 처리가 계속된다.
예를 들어, 주 탱크(10)로부터 서브 탱크(15)로의 잉크 공급이 펌프를 작동시킴으로써 실행될 수 있음이 주목된다. 또한, 상기 잉크 공급 동작이 주 탱크(10)가 비어있지 않은 경우에서 수행되는 점이 주목된다. 더욱이, 일단 잉크 공급 장치가 완료되면, 그 잉크에 대한 잉크 소비 양은 0으로 재설정될 수 있다. 주 탱크가 비어있는 경우, 잉크 공급 동작이 수행되지 않을 수 있고, 그에 의하여 잉크 소비 양은 0으로 재설정되지 않을 수 있다.
이하에서, 본 발명의 실시예에 따른 잉크 고갈 검출 동작은 도 23을 참조하여 설명된다.
이러한 실시예에 따라, 프린트 동작(S31 Y) 동안, 캐리지(13)에 의하여 수행된 하나의 스캔이 완료된 후에, 잉크 소비 양(V)은 판독되고 미리 정하여진 제6 표준 값(V6)과 비교되어 V ≥ V6 인지 여부를 결정한다(S33).
만약 적어도 하나의 컬러 잉크에 대한 소비된 잉크 양(V)이 V ≥ V6인 것으로 결정되면(S33 Y), 프린팅 동작은 취소되고 기록 매질(medium)은 충전되고(S37), 기록 장치는 대기 모드로 전환되어 잉크 카트리지(10)가 교환될 수 있다(S38). 다시 말하면, 기록 장치는 한 페이지를 프린팅 처리하는 동안 모든 잉크 프린팅을 할 수 없는 상태로 전환될 수 있다.
한 페이지를 프린팅하는 것이 완료될 때(S34 Y), 검은색 잉크(Vk)에 대한 잉 크 소비 양은 미리 정하여진 제5 표준 값(V5)(V5<V6)과 비교되어 Vk ≥ V5인지 여부를 결정한다(S35). 여기서, 만약 Vk ≥ V5 인 것으로 결정된다면(S35 Y), 기록 장치는 대기 모드로 전환되어 검은색 잉크의 잉크 카트리지(10)가 교환될 수 있다(S39). 다시 말하면, 기록 장치는, 한 페이지를 출력한 후에, 검은색 잉크 프린팅할 수 없는 상태로 전환될 수 있다. 만약 조건 V ≥ 5.8 이 만족된다면, 프린팅 동작은 취소될 수 있고 기록 매질은 아마도 방출되며, 기록 장치는 대기 상태로 전환되어 잉크 카트리지는 교환될 수 있다.
제1 내지 제3 표준 값과 제4 내지 제6 표준 값 사이의 관계에 대하여, 제1 내지 제3 표준 값은 서브 탱크 잉크 공급 작동에서 사용되는 반면에, 제4 내지 제6 표준 값은 주 탱크(잉크 카트리지) 잉크 고갈 검출 동작에서 사용되는 점이 주목된다. 따라서, 제4 내지 제6 표준 값은 제1 내지 제3 표준 값보다 상대적으로 더 큰 값을 갖도록 설정될 수 있다. 또한, 제4 표준 값 및 제5 표준 값은 사용에 따라 설정될 수 있다. 특히, 예를 들어, 단색 이미지는 주로 텍스트 구성요소를 구성하는 것으로 추정되는 반면에, 색 이미지는 그림 및/또는 그래픽을 표현하는 것으로 추정될 수 있다. 일반적으로, 텍스트 문서는 적은 잉크를 요구하는 반면에, 그림 및 그래픽은 그것들의 재생을 위하여 많은 양의 잉크를 요구한다. 그에 의하여, 잉크가 한 페이지를 프린팅하는 동안 고갈되는 것을 막는 경우, 컬러 잉크의 잉크 고갈을 검출하기 위한 제4 표준 값을 검은색 잉크의 잉크 고갈을 검출하기 위한 제5 표준 값보다 더 작은 값으로 설정하는 것이 효과적일 수 있다.
그러나 컬러 잉크에 대한 잉크 카트리지의 용량이 동일하게 설정되는 경우, 제4 표준 값과 제5 표준 값 사이를 구별할 필요가 없을 수 있음이 주목된다. 따라서, 이와는 달리, 검은색 잉크 외의 다른 적어도 하나의 컬러 잉크의 잉크 카트리지가 검은색 잉크 외의 다른 나머지 컬러 잉크의 카트리지보다 더 큰 용량을 가진 경우, 대응하는 컬러 잉크에 대한 서로 다른 표준 값이 설정될 수 있다.
이하에서, 서브시스템(71)은 도 24 및 도 25를 참조하여 상세하게 설명되고, 도 24는 서브 시스템(71)의 평면도를 도시하고 도 25는 측면에서 관찰한 서브 시스템(71)의 개요 구조를 도시한다.
도면에서 도시한 것처럼, 서브시스템(71)은 프레임(frame)(211)을 포함하고, 그것에서 두 개의 캡 홀더(cap holder)(212A 및 212B), 공기 발사 방출 수신기(air shot discharge receiver)(213), 청소 수단으로서 탄성 몸체를 포함하는 닦아내는(wiping) 부분에 대응하는 와이퍼 블레이드(73), 그리고 캐리어 잠금부(215)가 이동가능하게 수용된다.
캡 홀더(212A 및 212B)(이하 '캡(72)'라고 총괄적으로 언급함)는 두 개의 캡(72a 및 72b, 72c 및 72d)(이하 '캡(72)'라고 총괄적으로 언급함)를 각각 갖고, 각각은 기록 헤드(14)의 노즐 표면을 덮는다.
본 예시에서, 흡수 수단에 대응하는 튜브 펌프(진공 펌프)(220)는 프린팅 구역에 가장 근접한 캡 홀더(212A)에 의하여 고정된 가장 안쪽의 캡(72a)에 접속되고, 그 접속은 튜브(219)를 경유하여 실행된다. 다른 캡(72b, 72c, 72d)은 이번 예시에서 튜브 펌프(220)에 접속되지 않는다. 다시 말하면, 캡(72a)이 복구 및 습기 유지 캡에 대응하는 반면에, 다른 캡(72b, 72c, 72d)은 단순한 습기 유지 캡에 대 응한다. 따라서, 복구 동작이 기록 헤드(14)에서 수행되려 할 때, 대응하는 기록 헤드(14)는 선택적으로 캡(72a)의 덮는 위치로 이동된다.
도 25에서 도시한 것처럼, 캠 축(cam axle)(211)은 캡 홀더(212A 및 212B) 아래에 회전가능하게 위치된다. 캠 축(221)에서, 캡 홀더(212A 및 212B)를 각각 올리고 내리기 위한 캡 캠(222A 및 222B), 와이퍼 블레이드(73)를 올리고 내리기 위한 와이퍼 캠(224), 그리고 캐리지 잠금부 암(arm)(217)을 경유하여 캐리지 잠금부(215)를 올리고 내리기 위한 캐리지 잠금부 캠(225)이 각각 제공된다.
와이퍼 블레이드(73)의 프린팅 구역 면에서, 도 25에서 표시하는 방향으로 진동하여 와이퍼 블레이드(73)를 청소하는 와이퍼 클리너(218)가 제공되고, 와이퍼 클리너(218)는 스프링(도시 안됨)에 의하여 와이퍼 블레이드(73)로부터 떨어진 방향에서 힘이 가해진다. 또한, 와이퍼 클리너(218)를 진동시키기 위한 와이퍼 클리너 캠(228)은 캠 축(221)에 배치된다.
캡(72)은 캡 캠(222A 및 222B)에 의하여 올려지고 내려진다. 와이퍼 블레이드(73)는 와이퍼 캠(224)에 의하여 올려지고 내려지며, 내려지는 경우, 와이퍼 클리너(218)는 와이퍼 블레이드(73)에 근접하여 와이퍼 블레이드(73)는 와이퍼 클리너(218)와 공기 발사 방출 수신기 사이에 고정되고 내려진다. 이런 방법으로, 와이퍼 블레이드(73)에 붙는 잉크가 와이퍼 클리너에 의하여 긁어져 떨어지고 공기 발사 방출 수신기(213)에 포함된다.
캐리지 잠금부(215)는 압축 스프링(도시 안됨)에 의하여 위 방향(잠금 방향)에서 힘이 가해지고, 캐리지 잠금 암(arm)(217)에 의하여 올려지고 내려진다.
튜브 펌프(220) 및 캠 축(221)을 조종하고 회전하기 위하여, 모터(231)의 모터 축(231a)에 배치된 모터 기어(232)는 튜브 펌프(220)의 펌프 축(220a)에 배치된 펌프 기어(233)에 종속되고, 펌프 기어(233)에 부착된 중간 기어(234)는 중간 기어(235)를 경유하여 단일 방향 클러치(unidirectional clutch)(237)를 구현하는 중간 기어(236)에 종속되고, 중간 기어(236)와 동일한 축을 공유하는 중간 기어(238)는 중간 이어(239)를 경유하여 캠 축(221)에 고정된 캠 기어(240)에 종속된다.
캠 축(221)은 홈(home) 위치를 검출하기 위하여 홈(home) 위치 센서 캠(241)을 구현하고, 서브 시스템(71)에서 구현되는 홈(home) 위치 센서(도시 안됨)에서, 캡(72)이 가장 낮은 테두리에 도달할 때, 홈(home) 위치 레버(도시 안됨)는 작동되고, 센서는 개방되어 모터(231)의 홈(home) 위치를 검출한다. 파워가 켜질 때, 홈 위치 센서 캠(241)은 캡(72)(캡 홀더(212))의 위치에 관계없이 상하로 움직이고, 위치 검출은 홈(home) 위치 센서 캠(21)이 움직여질 때까지 수행되지 않는다. 캡(72)의 홈(home) 위치가 검출된 후에, 홈(home) 위치 센서 캠(241)은 미리 정하여진 거리에 의해 움직여 가장 낮은 테두리에 위치된다. 그 후에, 캐리지는 옆으로 움직여지고 위치 검출 후에 캡 위치로 되돌려지며, 기록 헤드(14)가 덮여진다.
서브 시스템(71)에서, 모터(231)의 회전과 함께, 모터 기어(232), 중간 기어(233), 펌프 기어(234) 및 중간 기어(235 및 236)가 회전되고, 튜브 펌프(220)의 축(220a)의 회전과 함께, 튜브 펌프(220)가 작동되어 복구 및 습기 유지 캡(72a)의 흡수를 수행한다. 기어(238)를 따르는 다른 기어의 회전은 단일 방향 클러치에 의하여 차단된다.
모터(231)의 역회전과 함께, 단일 방향 클러치(237)는 접속되고, 그에 의하여, 모터(231)의 회전은 모터 기어(232), 중간 기어(233), 펌프 기어(23), 중간 기어(235, 236, 238 및 239)의 회전으로 하여금 캠 기어(240)로 운반되게 한다. 이러한 방법으로, 캠 축(221)이 회전된다. 이러한 경우, 튜브 펌프(220)는 펌프 축(220a)이 역방향으로 회전할 때 회전하는 것을 막도록 배치된다.
따라서, 복구 동작이 적용된 기록 헤드(14)는 캡(72a)의 덮는 위치에 위치되고, 제1 단계는, 캠(221)을 회전시키고 캡(72a)을 올리기 위하여 역방향으로 모터(231)를 회전시키고, 기록 헤드(14)의 노즐 표면을 덮고, 튜브 펌프(220)를 작동시키기 위하여 정규 방향으로 모터(231)를 회전시키고, 기록 헤드(14)의 노즐로부터 잉크를 흡수함으로써 수행될 수 있다.
제1 단계 후에 캠(221)을 회전시키기 위하여 역방향으로 모터(231)를 회전시키는 제2 단계가 있을 수 있고, 그에 의하여, 뚜껑 72a) 기록 헤드(14)의 노즐 표면으로부터 분리된다. 제2 단계 후에 와이퍼 블레이드(73)를 닦아내는(wiping) 위치에 올리고, 이러한 상태에서 캐리지(13)를 움직여 와이퍼 블레이드(73)로 기록 헤드(14)의 노즐 표면을 닦아내고 청소하고, 와이퍼 블레이드(73)를 내려 와이퍼 블레이드(73)를 노즐 표면으로부터 분리시키는 제3 단계가 있을 수 있다.
제3 단계 후에 튜브 펌프(220)를 작동시키고, 캡(72a)에서 잉크를 흡수하는 제4 단계가 있을 수 있다.
상기 설명한 서브 시스템(71)의 복구 동작에서, 흡수 펌프(튜브 펌프)(220)에 의하여 흡수된 잉크 및/또는 와이퍼 블레이드(73)에 부착되고 와이퍼 클리너 (218)에 의하여 와이퍼 블레이드(73)로부터 제거된 잉크는 폐기(waste) 잉크로 취급되어 폐기 액체 탱크(도시 안됨)로 방출된다.
이하에서, 기록 헤드 노즐의 상태를 복구하기 위한 노즐 복구 동작의 예시가 도 26과 함께 설명된다. 이러한 노즐 복구 동작은, 예를 들어, 도 19에 도시된 제어 유닛(280)에 의하여 제어될 수 있다.
상기 설명한 것처럼, 복구 동작에 적용되는 기록 헤드는 캡(72a)의 덮는 위치에 위치되고, 기록 헤드(14)의 노즐 표면은 캡(72a)을 올림으로써 덮여진다(S51).
그 후에, 서브 탱크(15)의 전극(141 및 142)으로부터의 검출 신호는 서브 탱크(15)에서 가스의 양을 검출하기 위하여 검사되고, 검출된 가스의 양이 미리 정하여진 양보다 크거나 또는 같은지 여부에 대한 결정이 이루어진다(S53).
서브 탱크(15) 내의 가스의 양이 미리 정하여진 양 미만일 때(S53 N), 튜브 펌프(220)는 제1 흡수 양이 기록 헤드(14)의 노즐로부터 흡수되도록 작동되고(S61), 그 후에, 캡(72a)은 기록 헤드(14)의 노즐 표면으로부터 떨어져 이동된다(S58). 그 후에, 와이퍼 블레이드(73)는 닦아내는 위치에 올려지고(노즐 표면의 위치에 접촉), 캐리지(13)는 이러한 상태에서 이동되어 노즐 표면이 닦여지고 청소될 수 있다(S59). 그 후에, 와이퍼 블레이드는 아래로 내려져 노즐 표면으로부터 떨어져 위치된다(S60). 여기서, 색이 혼합되는 것을 막기 위하여, 와이퍼 블레이드(73)가 노즐 표면으로부터 떨어져 당겨진 후에 기록 헤드(14)는 그것의 노즐로부터 잉크를 방출시킬 수 있다. 서브 탱크(15) 내의 공기의 양이 미리 정하여진 양보다 많 거나 또는 같은 것으로 결정이 될 때(S53 Y), 조종 유닛(162)은 서브 탱크(15)의 대기 배출 밸브 장치(132)를 작동시키기 위하여 조종되고 제어되어 서브 탱크(15)는 대기중에 개방될 수 있다(S54). 그 후에, 잉크는 서브 탱크(15)에 공급된다(S55). 여기서, 잉크의 공급은, 예를 들어, 전극(141 및 142)이 서브 탱크(15)가 그것의 전체 용량에 도달했음을 검출할 때까지 수행될 수 있다.
서브 탱크(15)로 잉크를 공급하는 동안 대기 배출을 수행함으로써, 서브 탱크(15)에 수용된 과도한 공기는 대기 배출 밸브 장치(132)를 통하여 방출될 수 있다. 그 후에, 조종 유닛(162)은 대기 배출 밸브 장치(132)를 닫기 위하여 조종되고 제어될 수 있고(S56), 튜브 펌프(220)는 제2 흡수 양이 기록 헤드(14)의 노즐로부터 흡수되도록 조종되고 제어될 수 있다(S57).
제2 흡수 양은 제1 흡수 양보다 더 크다는 것이 주목된다. 대기 배출 동작이 수행되지 않을 때, 서브 탱크(15) 내의 음압은 유지될 수 있고, 그에 의하여, 청소 효과는 적은 흡수 양에도 얻어질 수 있다. 그러나 대기 배출 동작이 수행될 때, 서브 탱크(15) 내의 음압 유지될 수 없고, 그에 의하여, 서브 탱크(15) 내의 음압을 복구하기 위하여 더 큰 흡수 양이 요구된다. 다시 말하면, 대기 배출 동작이 복구 동작에서 수행되는지 여부에 따라 서로 다른 흡수 양이 사용된다.
그 후에, 상기 설명한 것처럼, 캡(72)은 기록 헤드(14)의 노즐 표면으로부터 떨어져 이동되고(S58), 와이퍼 블레이드(73)는 닦아내는 위치에 올려지고(노즐 표면의 위치에 접촉), 캐리지(13)가 이동되어 노즐 표면이 닦여지고 청소될 수 있ㄷ다(S59). 그 후에, 와이퍼 블레이드는 내려져서 노즐 표면으로부터 떨어져 위치된 다(S60). 색이 혼합되는 것을 막기 위하여, 예를 들어, 와이퍼 블레이드(73)가 노즐 표면으로부터 떨어져 이동된 후에 기록 헤드(14)의 노즐이 잉크를 방출할 수 있다는 점이 주목된다.
상기 설명한 것처럼, 복구 동작을 수행하는 경우, 서브 탱크(15) 내의 공기의 양이 미리 정하여진 양보다 크거나 또는 같다고 결정될 때, 서브 탱크(15)를 대기중에 개방하는 동안 잉크가 공급되어 서브 탱크(15) 내에 수용된 과도한 공기가 배출될 수 있다. 이러한 방법으로, 서브 탱크(15) 내에 포함된 잉크에서 형성된 거품으로 인한 공기 발사 방출이 방지될 수 있고, 서브 탱크(15) 내의 음압이 복구되어 잉크 방출 특성을 안정화시킬 수 있다. 반면에, 서브 탱크(15) 내의 공기의 양이 미리 정하여진 양보다 작을 때, 서브 탱크(15)는 대기중에 개방되지 않아 복구 동작이 더 짧은 시간에서 수행될 수 있고 복구 동작에서 사용된 잉크의 양이 감소될 수 있다.
이하에서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 기록 장치의 복구 동작이 도 27을 참조하여 설명된다.
이 실시예에 따라, 복구 동작에 적용된 기록 헤드(14)가 캡(72a)의 덮는 위치에 위치되고, 캡(72a)은 올려져 이러한 기록 헤드(14)의 노즐 표면을 덮는다(S71).
그 후에, 사전에 측정된 액체(잉크) 방출 양 및 흡수 양에 기초하여 검출된(계산된) 서브 탱크(15) 내에 포함된 액체(잉크)의 양이 판독된다.
액체(잉크) 방출 양과 흡수 양 사이의 관계에 관련한 정보가 저장되는 경우, 서브 탱크(15) 내의 액체(잉크)의 양은 다음의 공식(3)을 사용하여 계산될 수 있다.
서브 탱크의 액체 양 = 서브 탱크의 전체 용량 - {∑(방출 양 × 방출 횟수) ＋ ∑(흡수 양 × 흡수 횟수)} …(3)
서브 탱크가 신축성 필름부 및 탄성부를 포함하는 유연한 구조에 대응하기 때문에, 서브 탱크 그 자체의 액체의 양을 정확히 검출하기 위한 수단을 제공하는 것이 다소 어렵다. 따라서, 사용된 양(액체 방출 양 및 방출 횟수로부터 획득됨)과 흡수된 양(흡수 양 및 흡수 횟수로부터 획득됨)의 합에 대응하는 소비 양을 감산함으로써, 서브 탱크(15)의 전체 용량에서 액체의 양으로부터, 서브 탱크(15)에 남아있는 액체의 양이 정확하게 계산될 수 있다.
서로 다른 방출 패턴에 따른 서로 다른 방출 양과 흡수 양이 저장되는 경우, 서브 탱크(15) 내의 액체 양은 다음의 공식(4)에 따라 계산될 수 있다.
서브 탱크 내의 액체 양 = 서브 탱크의 전체 용량 - {∑(특정 패턴 방출 양 × 특정 패턴 방출 횟수) ＋ ∑(흡수 양 × 흡수 횟수)} …(4)
예를 들어, 톤(tone) 프린팅을 수행하는 경우, 톤 패턴에 대응하는 방출 양 데이터가 사전에 저장될 수 있고, 따라서, 대응하는 방출 양 데이터는 톤의 발생 횟수에 곱해져서 단순히 방출 양 및 방출 횟수를 곱하는 경우에 비하여 더 정확한 검출(계산)을 얻을 수 있다.
그 후에 서브 탱크(15)의 계산된 액체 양(잉크 양)이 미리 정하여진 양 미만인지 여부가 결정된다(S73). 이와는 달리, 서브 탱크(15)의 전체 용량이 고정된 경 우, 이러한 결정은 서브 탱크(15)의 잉크 소비 양에 기초하여 이루어질 수 있다.
상기 결정에서, 만약 서브 탱크(15)에서의 잉크의 양이 미리 정하여진 양보다 크거나 또는 같은 것으로 결정되면(S73 N), 튜브 펌프(220)가 작동되고 제1 흡수 양이 기록 헤드(14)의 노즐로부터 흡수된다(S81). 그 후에, 캡(72a)은 기록 헤드(14)의 노즐 표면으로부터 떨어져 이동되고, 와이퍼 블레이드(73)가 닦는 위치(노즐 표면의 위치에 접촉)에 올려져 캐리지(13)가 이동될 때 노즐 표면은 닦여져 청소될 수 있다. 그 후에, 와이퍼 블레이드가 내려가서 노즐 표면으로부터 떨어진 곳에 위치된다(S80).
반면에, 서브 탱크(15) 내의 잉크 양이 미리 정하여진 양보다 작은 것으로 결정될 때, 조종 유닛(162)이 서브 탱크(15)의 대기 배출 밸브 장치를 작동시키기 위하여 조종되고 제어되어 서브 탱크(15)가 대기중에 개방된다(S74). 그 후에 잉크가 서브 탱크(15)에 공급될 수 있다(S75). 여기서, 전극(141 및 142)이 서브 탱크(15)가 가득 채워졌음을 검출할 때까지 잉크는 서브 탱크(15)에 공급될 수 있다.
서브 탱크(15)를 대기에 개방하는 동안 잉크를 공급함으로써, 서브 탱크(15)에 수용된 과도한 공기는 대기 배출 밸브 장치(132)를 경유하여 방출될 수 있다. 그 후에, 조종 유닛(162)은 서브 탱크(15)의 대기 배출 밸브 장치(132)를 닫기 위하여 조종되고 제어되며(S76), 튜브 펌프(220)가 작동되어 제2 흡수 양이 기록 헤드(14)의 노즐로부터 흡수된다(S77).
제2 흡수 양이 제1 흡수 양보다 더 크다는 점이 주목된다. 대기 배출 동작이 수행되지 않을 때, 서브 탱크(15) 내의 음압이 유지될 수 있고, 그에 의하여, 청소 효과가 작은 흡수 양에도 획득될 수 있다. 그러나 대기 배출 동작이 수행될 때, 서브 탱크(15) 내의 음압은 유지될 수 없고, 그에 의하여, 서브 탱크(15) 내의 음압을 복구하기 위하여 더 큰 흡수 양이 요구된다. 다시 말하면, 대기 배출 동작이 복구 동작에서 수행되고 있는지 여부에 따라 서로 다른 흡수 양이 사용된다.
그 후에, 상기 설명한 것처럼, 캡(72)은 기록 헤드(14)의 노즐 표면으로부터 떨어져 이동되고, 와이퍼(73)는 닦는 위치(노즐 표면의 위치에 접촉)에 올려지고, 캐리지(13)는 이동되어 노즐 표면이 닦여지고 청소된다(S79). 그 후에, 와이퍼 블레이드는 내려져서 노즐 표면으로부터 떨어져서 위치된다(S80). 컬러가 혼합되는 것을 막기 위하여, 예를 들어, 와이퍼 블레이드(73)가 노즐 표면으로부터 떨어져 이동된 후에 기록 헤드(14)의 노즐이 잉크를 방출할 수 있다는 점이 주목된다.
또한, 복구 동작의 실시예의 설명에서, 제1 및 제2 흡수 양이 임의의 특정 값을 나타내지 않고, 오히려 제1 흡수 양은 대기 배출 동작이 수행되지 않는 경우의 흡수 양을 나타내고, 제2 흡수 양은 대기 배출 동작이 수행되는 경우의 흡수 양을 나타낸다는 점이 주목된다.
상기 설명한 것처럼, 복구 동작을 수행하는 경우, 서브 탱크(15) 내의 액체의 양이 미리 정하여진 양보다 작을 때, 서브 탱크를 대기중에 개방시키는 동안 잉크가 공급되어 서브 탱크(15)의 용량이 너무 작아지는 것을 막을 수 있고, 탄성부의 수축과 회복으로 인한 용량 변화의 히스테리시스가 감소될 수 있다. 이러한 방법으로, 서브 탱크(15) 내의 음압이 제어될 수 있고, 잉크 방출 특성이 안정화될 수 있다. 반면에, 서브 탱크(15) 내의 액체의 양이 미리 정하여진 값보다 크거나 같을 때, 서브 탱크(15)가 대기중에 개방되지 않아 복구 동작은 더 짧은 시간에 수행될 수 있고 복구 동작에 사용된 잉크의 양은 감소될 수 있다.
양호한 실시예의 상기 설명에서, 잉크젯 기록 장치(프린터)에서 본 발명의 응용이 설명된다. 그러나 본 발명은 상기 실시예에 제한되지 않고 또한, 예를 들어, 팩시밀리 장치, 복사 장치, 또는 프린터/팩스/복사기 다기능 이미징 장치에 적용될 수 있다. 또한, 본 발명은, 예를 들어, 잉크 이외의 다른 액체를 사용하는 이미징 장치, 그러한 이미징 장치에서 사용되는 액체 공급 장치, 그리고 그러한 액체 공급 장치에서 사용되는 액체 컨테이너에 적용될 수 있다.
이하에서, 이미징 장치에서 사용되는 액체로서 잉크의 예시가 설명된다. 그러나 본 발명은 이러한 특정 잉크의 사용에 제한되지 않는다.
먼저, 25℃에서 잉크의 정상 표면 장력 γ는 γ≥20이 되도록 배치되는 것이 바람직하다. 이러한 방법으로, 방출 안정성이 확보될 수 있다.
25℃에서 잉크의 정상 표면 장력 γ가 γ≥20일 때, 잉크 낙하가 정기적으로 형성될 수 있고, 깨끗한 이미지가 발생될 수 있다. 반면에, 만약 20>γ라면, 잉크는 실질적으로 전체 노즐 표면을 적실 수 있고, 또는 그것은 더 낮은 접촉 각도를 형성할 수 있으며, 그에 의하여 잉크는 노즐 주위로 새어 나올 수 있다. 그러한 상태에서, 정규 메니스커스(meniscus)가 노즐에서 형성될 수 없고, 그에 의하여 잉크 낙하는 정기적으로 형성될 수 없다. 즉, 예를 들어, 방출 방향이 혼란스럽게 될 수 있고, 원하지않은 작은 방울(위성 방울(satellite drop))이 발생하거나, 안개가 발생하거나, 또는 최악의 경우, 잉크 방울이 방출되지 않을 수 있다. 그러한 상황에 서, 요구되는 지정된 픽셀을 형성하기가 어렵고, 이미지 결함이 발생하기 쉽다.
잉크는 또한 채색 물질(coloring material)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 채색 물질은 용해된 상태에서 잉크에 포함될 수 있거나, 또는 채색 물질은 분산된 상태에서 잉크에 포함될 수 있다. 만약 채색 물질이 용해된 상태에서 포함되려 한다면, 염료가 사용되는 것이 바람직하다. 만약 채색 물질이 분산된 상태에서 포함되려 한다면, 용매에 대하여 낮은 용해도를 갖는 안료 또는 염료가 사용되는 것이 바람직하다. 안료를 사용함으로써, 높은 내광성(light resistance) 및 내수성(water resistance)이 획득될 수 있다.
다라서, 채색 물질은 분산된 상태에서 잉크에 포함되는 것이 바람직하다. 그러한 경우, 잉크 방울이 기록 매질(종이)에 접촉하게 되는 순간 pH 변화가 발생할 수 있고, 그 지점에서 채색 물질의 분산된 상태가 붕괴되어 채색 물질이 응축하게 할 수 있다. 또한, 채색 물질은 기록 물질의 섬유질에 붙들려 그 잉크는 착륙 지점으로부터 멀리 흐르지 않을 수 있다. 그러한 효과로 인하여, 페더링(feathering) 및 컬러 블리딩(color bleeding)이 방지될 수 있고, 깨끗한 이미지가 발생할 수 있다.
반면에, 채색 물질이 용해된 상태에서 잉크에 포함될 때, 잉크가 기록 물질에 착륙하는 순간 pH 변화가 발생할 때도, 용해된 채색 물질은 쉽게 침전될 수 없고, 그에 의하여 채색 물질은 응축될 수 없다. 또한, 잉크가 기록 매질로 스며들 때, 만약 채색 물질이 용해된 상태라면, 그것은 기록 매질의 섬유질에 붙들릴 수 없고 따라서 상대적으로 멀리 흐를 수 있다. 결과적으로, 페더링(feathering) 및 컬러 블리딩(color bleeding)이 쉽게 발생하여 깨끗한 이미지가 발생되지 않을 수 있다.
컬러 인덱스에 따라 산성 염료(acid dye), 직접 염료(direct dye), 반응성 염료(reactive dye), 그리고 식용 염료(food dye)로 분류되는 염료들 사이에서, 양호한 내수성 및 내광성 특성이 제공되는 염료가 본 잉크에 포함되는 염료로 사용될 수 있다. 또한, 복수 유형의 염료의 혼합, 또는 적어도 하나의 유형의 염료와 적어도 하나의 다른 유형의 안료와 같은 채색 물질의 혼합이 또한 사용될 수 있다는 점이 주목된다. 이러한 채색 물질은 잉크의 요구되는 효과를 방해하지 않는 범위에서 추가될 수 있다.
이하에서, 본 실시 예에서 사용될 수 있는 특정 염료의 목록이 주어진다.
산성 염료 및 식용 염료에 대하여, 이하의 염료가 아마도 사용될 수 있다.
C. I. 산성 노란색 17, 23, 42, 44, 79, 142,
C. I. 산성 빨간색 1, 8, 13, 14, 18, 26, 27, 35, 37, 42, 52, 82, 87, 89, 92, 98, 106, 111, 114, 115, 134, 186, 249, 254, 289,
C. I. 산성 파란색 9, 29, 45, 92, 249,
C. I. 산성 검은색 1, 2.
직접 염료에 대하여, 이하의 염료 유형이 사용될 수 있다.
C. I. 직접 노란색 1, 12, 24, 26, 33, 44, 50, 86, 120, 132, 142, 144,
C. I. 직접 빨간색 1, 4, 9, 13, 17, 20, 28, 31, 39, 80, 81, 83, 89, 225, 227,
C. I. 직접 오렌지색 26, 29, 62, 102,
C. I. 직접 파란색 1, 2, 6, 15, 22, 25, 71, 76, 79, 86, 87, 90, 98, 163, 165, 199, 202,
C. I. 직접 검은색 19, 22, 32, 38, 51, 56, 71, 74, 75, 77, 154, 168, 171.
반응성 염료에 대하여, 이하의 염료 유형이 사용될 수 있다.
C. I. 반응성 검은색 3, 4, 7, 11, 12, 17,
C. I. 반응성 노란색 1, 5, 11, 13, 14, 20, 21, 22, 25, 40, 47, 51, 55, 65, 67,
C. I. 반응성 빨간색 1, 14, 17, 25, 26, 32, 37, 44, 46, 55, 60, 66, 74, 79, 96, 97,
C. I. 반응성 파란색 1, 2, 7, 14, 15, 23, 32, 35, 38, 41, 63, 80, 95.
이러한 염료들 사이에서, 산성 염료 및 직접 염료가 사용되는 것이 바람직하다는 점이 더 주목된다.
안료에 대하여, 이하의 특정 유형의 안료가 사용될 수 있다.
유기 염료에 관하여, 예를 들어, 아조(azo) 안료, 프탈로시아닌 안료, 안트라퀴논 안료, 다이옥사진(dioxazin) 안료, 인디고 안료, 티오인디고(thioindigo) 안료, 페릴렌 안료, 이소인돌리논(isoindolinone) 안료, 아닐린(aniline) 블랙, 아조메틴(azomethine) 안료, 로다민 B 레이크(rhodamine B lake) 안료, 그리고 카본 블랙이 사용될 수 있다.
무기성 염료에 관하여, 예를 들어, 산화철, 산화티탄, 탄산칼슘, 질산 바륨, 수산화알루미늄, 바륨 옐로우, 네이비 블루, 카드뮴 레드, 크롬 옐로우 그리고 금속 가루(metallic powder)가 사용될 수 있다.
또한, 상기 안료는 0.01~0.15㎛의 범위 내의 그레인(grain) 지름을 갖는 그레인 입자의 형태로 사용되는 점이 주목된다. 안료의 그레인 지름이 0.01㎛이거나 또는 그보다 작을 때, 잉크의 불투명력(opacifying power)이 낮을 수 있고, 그에 의하여, 잉크의 밀도가 낮을 수 있다. 그에 의하여, 내광성이 낮아져 고분자 염료와 혼합될 때 잉크의 내광성이 종래 염료의 내광성과 동일하게 될 수 있다. 또한, 안료 입자의 그레인 지름이 0.15㎛이거나 또는 그보다 클 때, 헤드 및 필터가 막히는 경향이 있고, 안정한 방출 특성이 획득될 수 없다.
또한, 잉크는 잉크의 특성을 바람직하게 조정하고, 방출 결함을 피하기 위하여 잉크의 건조를 막고, 채색 물질의 용해 안정성 및 분산 안정성을 향상시키기 위하여 유기 용매에 기초한 물을 포함할 수 있는 것이 바람직하다.
예를 들어, 이하의 유형의 용매 중 하나 또는 그것들의 결합이 물과 혼합될 수 있다. 특히, 사용된 가능한 용매는 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 1,5-펜타네디올, 1,5-헥사네디올, 글리세롤, 1,2,6-헥사네트리올, 1,2,4-부타네트리올 및 페트리올과 같은 다원자가 알콜; 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 테트라에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 그리고 프로필렌 글리콜 모노에틸 에테 르와 같은 다원자가 알콜 알킬 에테르; 에틸렌 글리콜 모노페닐 에테르, 그리고 에틸렌 글리콜 모노벤질 에테르와 같은 다원자가 알콜 아릴 에테르; N-메틸-2-피로리돈, N-하이드로옥시에틸-2-피로리돈, 2-피로리돈, 1,3-디메틸 이미다조리디논, 그리고 ε-카프로락탐과 같은 니트로겐 헤테로고리 화합물; 포름아미드, N-메틸 포름아미드, 그리고 N,N-디메틸 포름아미드와 같은 아미드; 모노에탄올 아민, 디에탄올 아민, 트리에탄올 아민, 모노에틸 아민, 이에틸 아민, 그리고 트리에틸 아민과 같은 아민; 디메틸 술폭시드, 술포란, 그리고 티오디에탄올과 같은 황 화합물; 탄산 프로필렌; 카본 에틸렌; 또는 γ-부틸로락톤에 대응할 수 있다.
상기 가능한 용매들 사이에서, 디에틸렌 글리콜, 티오디에탄올, 폴리에틸렌 글리콜 200~600, 트리에틸렌 글리콜, 글리세롤, 1,2,6-헥산트리올, 1,2,4-부탄트리올, 페트리올, 1,5-페탄디올, N-메틸-2-피로리돈, N-하이드로옥시에틸 피로리돈, 2-피로리돈, 그리고 1,3-디메틸 이미다조리디논은 특히 바람직하다는 점이 주목된다. 이러한 유형의 용매를 사용함으로써, 높은 용해성 또는 분산성이 채색 물질에 대하여 실현될 수 있고, 물의 증발로 인한 잉크 방출 결함이 방지될 수 있다.
또한, 잉크는 침투제(penetrant)를 포함하는 것이 바람직하다.
침투제는 잉크와 기록 매질의 습함(moistness)을 향상시킬 수 있고, 잉크의 침투 속도를 조정하기 위하여 추가될 수 있다. 다음의 화학식(I)~(IV)에 의하여 표현되는 침투제가 본 잉크에서 사용되는 것이 바람직하다. 즉, 액체(잉크)의 표면 장력을 감소시키고, 액체(잉크)의 습함을 증가시키고, 그리고 액체(잉크)의 침투 속도를 가속하기 위하여, 화학식(I)에 의하여 표현된 폴리옥시에틸렌 알킬 페닐 에 테르 계면활성제, 화학식(II)에 의하여 표현된 아세틸렌 글리콜 계면활성제, 화학식(III)에 의하여 표현된 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르 계면활성제, 그리고 화학식(IV)에 의하여 표현된 폴리옥시에틸렌 폴리옥시프로필렌 알킬 에테르 계면활성제가 사용되는 것이 바람직하다.
(R은 탄소 번호 6~14로 갈라질 수 있는 탄화수소 사슬에 대응함; k: 5~20)
(m, n ≤ 20, 0 < m＋n ≤ 40)
(R은 탄소 번호 6~14로 갈라질 수 있는 탄화수소 사슬에 대응함; n: 5~20)
(R은 탄소 번호 6~14로 갈라질 수 있는 탄화수소 사슬에 대응함; m, c: 20 또는 그 미만)
화학식(I)~(IV)에 의하여 표현된 화합물은 별도로, 다원자가 알콜 알킬 또는 디에틸렌 글리콜 모노페닐 에테르, 에틸렌 글리콜 모노페닐 에테르, 에틸렌 글리콜 모노 아릴 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 프로필렌 글리콜 모노부틸 에테르, 그리고 테트라에틸렌 글리콜 클로로페닐 에테르와 같은 아릴 에테르; 폴리옥시에틸린 폴리옥시프로필렌 블록 공중합체와 같은 비이온 계면활성제; 그리고 플루오린 계면활성제, 에탄올, 그리고 2-프로프놀과 같은 저급 알콜(low grade alcohol)이 또한 사용될 수 있고, 이것들 사이에서, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르가 양호하다.
또한, 잉크는 pH 조정제 또는 녹 방지제를 포함하여 잉크와 접촉하게 되는 부분의 용해 또는 부식을 방지하는 것이 바람직하다. pH 조정제는 잉크 용해의 특성에 영향을 미치지 않고 잉크의 pH를 6 위로 조정할 수 있는 임의의 물질에 대응할 수 있다. 예를 들어, 디에탄올 아민, 그리고 프리에틴올 아민과 같은 아민; 수산화리튬, 수산화소듐, 수산화포타슘, 수산화암모늄, 수산화 제4암모늄, 그리고 수산화 제4포쇼늄(quaternary phoshonium hydroxide)과 같은 알카린 금속 요소의 수산화 화합물; 그리고 탄산 리튬, 탄산 소듐, 그리고 탄산 포타슘과 같은 알카린 금속의 탄산염이 사용될 수 있다. 녹 방지제로서, 예를 들어, 질산(acid nitrite), 티오질산염 소듐, 티오디글리콜 산 암모나이트(thiodiglycolic acid ammonite), 디소프로필 암모늄 아질산염, 펜타에리트리톨 테트라질산염, 그리고 디시클로헥실 암 모늄 아질산염이 사용될 수 있다.
잉크는 방부 및 항균제를 더 포함하여 부패 및 곰팡이를 막을 수 있다. 방부 및 항균제로서, 예를 들어, 디하이드로아세트산 소듐(sodium dehydroacetate), 소르빈산 소듐, 산화 2-피리딘에티올-1-소듐, 이소티아졸린 화합물, 벤조산 소듐, 또는 펜타클로로페놈(pentachlorophenom) 소듐이 사용될 수 있다.
잉크는 소포제(antifoaming agent)를 더 포함하여 잉크에 거품이 생기는 것을 막을 수 있다. 소포제로서, 실리콘 소포제가 사용되는 것이 바람직하다. 일반적으로, 실리콘 소포제는, 예를 들어, 오일 유형, 화합물 유형, 자기 유제화(self emulsifying) 유형, 그리고 유제(emulsion) 유형으로 분류될 수 있다. 물질 기반의 물에 실리콘 소포제를 사용할 때, 자기 유제화 유형 및 유제 유형 소포제가, 그것들이 양호한 신뢰성을 제공할 수 있기 때문에, 양호하다. 또한, 아미노(amino) 변형, 카르보닐 변형, 메타크릴 변형, 폴리에테르 변형, 알킬 변형, 고급 지방산 에스테르 변형, 또는 산화 알킬렌 변형으로부터 획득된 것과 같은 변형된 실리콘 소포제가 사용될 수 있다.
시장(market)에서 이용가능한 소포제의 일부 예로서 신-에츠(Sin-Etsu) 화학 회사의 실리콘 소포제(예를 들어, KS508, KS531, KM72, KM85(제품명)), 도우 코닝 토라이 실리콘 회사의 실리콘 소포제(예를 들어, Q2-3183A, SH5510(제품명)), 니폰 유니카 회사의 실리콘 소포제(예를 들어, SAG30(제품명)), 그리고 아사히 덴카 회사의 소포제(예를 들어, 아데카 놀 시리즈(제품명))이 있다.
또한, 20℃에서 잉크의 점성도가 4mPa/sec 위인 것이 바람직하다. 이러한 조 건을 따르도록 잉크의 점성을 유지함으로써, 잉크가 거꾸로 튀고 안개(mist)가 발생하는 것을 막을 수 있고, 방출 안정성이 확보될 수 있다. 따라서, 깨끗한 이미지가 높은 점성의 잉크를 사용함으로써 얻어질 수 있다.
그러나 잉크 점성이 더 높아짐에 따라, 잉크에서 발생한 공기 방울(거품)을 방출하는 것이 점점 더 어려워지는 경향이 있다는 것이 주목된다. 따라서, 서브 시스템(서브 탱크를 사용하여 잉크를 공급하는 시스템)을 사용하는 경우, 그러한 문제가 적절하게 처리되는 것이 바람직하다. 본 발명의 실시예 따라, 대기 배출 동작은 서브 탱크의 공기의 양 및 액체(잉크)의 양에 따라 수행되어 거품에 의한 문제가 방지될 수 있다.
비록 상기 본 발명의 실시예의 설명에서 대기 배출 동작이 서브 탱크에서 공기의 양을 사용하는 경우와 액체의 양을 사용하는 경우에 대하여 각각 설명되었지만, 서브 탱크의 공기의 양이 미리 정하여진 양에 도달하거나 더 큰 경우 또는 서브 탱크의 액체의 양이 미리 정하여진 양보다 적은 경우 중 하나의 경우에서 대기 배출 동작이 수행되고 다른 경우에는 대기 배출 동작이 수행되지 않는 다른 배치가 또한, 가능하다.
Claims (54)
- 이미징 장치에서 사용되는 액체를 수용하는 액체 컨테이너로서,상기 액체를 수용하는 액체 수용부; 및상기 액체 수용부로부터 공기를 방출하기 위한 공기 흐름 경로를 포함하고,상기 공기 흐름 경로는 상기 액체 수용부에 접속된 입구 흐름 경로부와 상기 입구 흐름 경로부로부터 연속하는 연속된 흐름 경로부를 포함하고; 그리고상기 연속된 흐름 경로부는 정지 상태에서 상기 액체 수용부에 수용된 상기 액체의 액면에 대응하는 기준면에 대하여 상위 대각선 방향으로 연장하도록 배치되는 것인 이미징 장치에서 사용되는 액체를 수용하는 액체 컨테이너.
- 제1항에 있어서, 상기 입구 흐름 경로부의 길이는 상기 액체 컨테이너가 사용되고 액면 파동이 상기 액체 컨테이너의 진동으로부터 발생할 때 상기 액체가 상기 연속된 흐름 경로부에 유입하지 않도록 배치되는 것인 이미징 장치에서 사용되는 액체를 수용하는 액체 컨테이너.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 입구 흐름 경로부의 단면 영역은 상기 연속된 흐름 경로부의 단면 영역보다 큰 것인 이미징 장치에서 사용되는 액체를 수용하는 액체 컨테이너.
- 제1항에 있어서, 립(rib)은 상기 액체 수용부에 접속된 상기 입구 흐름 경로부의 입구에 배치되는 것인 이미징 장치에서 사용되는 액체를 수용하는 액체 컨테이너.
- 제1항에 있어서, 상기 입구 흐름 경로부는 상기 기준면에 대하여 밑으로부터 수직 방향으로 연장하도록 배치되는 것인 이미징 장치에서 사용되는 액체를 수용하는 액체 컨테이너.
- 이미징 장치에서 사용되는 액체를 수용하는 액체 컨테이너로서,상기 액체를 수용하기 위한 액체 수용부를 형성하는 컨테이너 주 몸체;상기 컨테이너 주 몸체에 부착되고 상기 액체 수용부의 입구를 밀폐하도록 적응되는 신축성 필름부; 및상기 컨테이너 주 몸체에서 형성되고 상기 액체 수용부로부터 공기를 방출하도록 적응되는 공기 흐름 경로를 포함하고,상기 공기 흐름 경로는 상기 신축성 필름부에 의하여 형성된 벽을 갖지 않는 흐름 경로부를 포함하는 것인 이미징 장치에서 사용되는 액체를 수용하는 액체 컨테이너.
- 제6항에 있어서, 상기 공기 흐름 경로는 상기 컨테이너 주 몸체에 형성된 홈(trench)과 상기 홈의 부분을 차단하는 벽에 형성된 통과 구멍을 포함하는 것인 이 미징 장치에서 사용되는 액체를 수용하는 액체 컨테이너.
- 제7항에 있어서, 상기 통과 구멍은 상기 홈 및 상기 필름부에 의하여 형성된 흐름 경로 테두리 라인으로부터 분리된 위치에서 형성된 것인 이미징 장치에서 사용되는 액체를 수용하는 액체 컨테이너.
- 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 통과 구멍의 길이는 상기 액체 컨테이너가 사용되고 진동이 발생할 때 상기 액체가 상기 통과 구멍으로 통과하지 않도록 배치되는 것인 이미징 장치에서 사용되는 액체를 수용하는 액체 컨테이너.
- 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 통과 구멍의 지름은 상기 액체 컨테이너가 사용되고 진동이 발생할 때 상기 액체가 상기 통과 구멍으로 통과하지 않도록 배치되는 것인 이미징 장치에서 사용되는 액체를 수용하는 액체 컨테이너.
- 제6항에 있어서, 상기 공기 흐름 경로는 상기 공기 흐름 경로에 유입하는 액체를 수용하는 수용부를 포함하는 것인 이미징 장치에서 사용되는 액체를 수용하는 액체 컨테이너.
- 제6항에 있어서, 상기 공기 흐름 경로는 상기 액체 수용부에 접속된 입구 흐름 경로부와 상기 입구 흐름 경로부로부터 연속하는 연속된 흐름 경로부를 포함하 고; 그리고상기 연속된 흐름 경로부는 정지 상태에서 상기 액체 수용부에 수용된 상기 액체의 액면에 대응하는 기준면에 대하여 상위 대각선 방향으로 연장하도록 배치되는 것인 이미징 장치에서 사용되는 액체를 수용하는 액체 컨테이너.
- 제12항에 있어서, 상기 입구 흐름 경로부는 상기 기준면에 대하여 수직 방향으로 연장하도록 배치되는 것인 이미징 장치에서 사용되는 액체를 수용하는 액체 컨테이너.
- 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 입구 흐름 경로부의 길이는 상기 액체 컨테이너가 사용되고 액면 파동이 상기 액체 컨테이너의 진동으로부터 발생할 때 상기 액체가 상기 연속된 흐름 경로부에 유입하지 않도록 배치되는 것인 이미징 장치에서 사용되는 액체를 수용하는 액체 컨테이너.
- 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 입구 흐름 경로부의 단면 영역은 상기 연속된 흐름 경로부의 단면 영역보다 더 큰 것인 이미징 장치에서 사용되는 액체를 수용하는 액체 컨테이너.
- 제12항 또는 제13항에 있어서, 립은 상기 액체 수용부에 접속된 상기 입구 흐름 경로부의 입구에 배치되는 것인 이미징 장치에서 사용되는 액체를 수용하는 액체 컨테이너.
- 이미징 장치의 기록 헤드로 액체를 공급하는 액체 공급 장치로서,상기 액체를 수용하기 위한 액체 수용부와 상기 액체 수용부로부터 공기를 방출하기 위한 공기 흐름 경로를 포함하는 액체 컨테이너; 및상기 액체 컨테이너로 액체를 공급하기 위한 액체 공급 유닛을 포함하고,상기 공기 흐름 경로는 상기 액체 수용부에 접속된 입구 흐름 경로부와 상기 입구 흐름 경로부로부터 연속하는 연속된 흐름 경로부를 포함하고, 상기 연속된 흐름 경로부는 정지 상태에서 상기 액체 수용부에 수용된 상기 액체의 액면에 대응하는 기준면에 대하여 상위 대각선 방향으로 연장하도록 배치되는 것인 이미징 장치의 기록 헤드로 액체를 공급하는 액체 공급 장치.
- 제17항에 있어서, 상기 액체 컨테이너의 상기 공기 흐름 경로를 대기에 개방하기 위한 대기 배출 유닛을 더 포함하는 이미징 장치의 기록 헤드로 액체를 공급하는 액체 공급 장치.
- 이미징 장치의 기록 헤드로 액체를 공급하는 액체 공급 장치로서,상기 액체를 수용하기 위한 액체 수용부를 형성하는 컨테이너 주 몸체, 상기 컨테이너 주 몸체에 부착되고 상기 액체 수용부의 입구를 밀폐하도록 적응되는 신축성 필름부, 그리고 상기 컨테이너 주 몸체에서 형성되고 상기 액체 수용부로부터 공기를 방출하도록 적응되는 공기 흐름 경로를 포함하는 액체 컨테이너; 및상기 액체 컨테이너로 액체를 공급하기 위한 액체 공급 유닛을 포함하고,상기 공기 흐름 경로는 상기 신축성 필름부에 의하여 형성된 벽을 갖지 않는 흐름 경로부를 포함하는 것인 이미징 장치의 기록 헤드로 액체를 공급하는 액체 공급 장치.
- 제19항에 있어서, 상기 액체 컨테이너의 상기 공기 흐름 경로를 대기에 개방하기 위한 대기 배출 유닛을 더 포함하는 이미징 장치의 기록 헤드로 액체를 공급하는 액체 공급 장치.
- 기록 헤드로부터 액체 방울을 방출함으로써 이미지를 형성하는 이미징 장치로서,상기 액체를 수용하기 위한 액체 수용부를 갖는 액체 컨테이너, 상기 액체 수용부로부터 공기를 방출하기 위한 공기 흐름 경로, 그리고 상기 액체 컨테이너로 액체를 공급하기 위한 액체 공급 유닛을 포함하는 액체 공급 장치를 포함하고,상기 공기 흐름 경로는 상기 액체 수용부에 접속된 입구 흐름 경로부와 상기 입구 흐름 경로부로부터 연속하는 연속된 흐름 경로부를 포함하고, 상기 연속된 흐름 경로부는 정지 상태에서 상기 액체 수용부에 수용된 상기 액체의 액면에 대응하는 기준면에 대하여 상위 대각선 방향으로 연장하도록 배치되는 것인 기록 헤드로부터 액체 방울을 방출함으로써 이미지를 형성하는 이미징 장치.
- 제21항에 있어서, 상기 액체 공급 장치의 상기 액체 컨테이너는 상기 기록 헤드를 구현하는 캐리지에 설치되는 것인 기록 헤드로부터 액체 방울을 방출함으로써 이미지를 형성하는 이미징 장치.
- 기록 헤드로부터 액체 방울을 방출함으로써 이미지를 형성하는 이미징 장치로서,상기 액체를 수용하기 위한 액체 수용부를 형성하는 컨테이너 주 몸체를 갖는 액체 컨테이너, 상기 컨테이너 주 몸체에 부착되고 상기 액체 수용부의 입구를 밀폐하도록 적응되는 신축성 필름부, 그리고 상기 컨테이너 주 몸체에 형성되고 상기 액체 수용부로부터 공기를 방출하도록 적응되는 공기 흐름 경로를 포함하는 액체 공급 장치; 및상기 액체 컨테이너로 액체를 공급하기 위한 액체 공급 유닛을 포함하고,상기 공기 흐름 경로는 상기 신축성 필름부에 의하여 형성된 벽을 갖지 않는 흐름 경로부를 포함하는 것인 기록 헤드로부터 액체 방울을 방출함으로써 이미지를 형성하는 이미징 장치.
- 제23항에 있어서, 상기 액체 공급 장치의 상기 액체 컨테이너는 상기 기록 헤드를 구현하는 캐리지에 설치되는 것인 기록 헤드로부터 액체 방울을 방출함으로써 이미지를 형성하는 이미징 장치.
- 주 탱크로부터 공급되는 액체를 포함하고 상기 액체를 방출시키는 액체 방출 헤드로 상기 액체를 공급하도록 적응되는 서브 탱크로서,상기 서브 탱크의 적어도 한 면에 배치되는 신축성 필름부와 상기 서브 탱크에 대하여 외부로 상기 신축성 필름부에 힘을 가하는 탄성부를 포함하는 음압 발생 유닛을 포함하고,상기 음압 발생 유닛은 상기 액체의 공급 및 방출에 응답하여 팽창하고 수축하며 상기 서브 탱크 내에 음압을 발생시키도록 적응되는 것인 주 탱크로부터 공급되는 액체를 포함하고 상기 액체를 방출시키는 액체 방출 헤드로 상기 액체를 공급하도록 적응되는 서브 탱크.
- 제25항에 있어서, 상기 신축성 필름부는 10~100㎛의 범위 내의 두께를 갖는 것인 주 탱크로부터 공급되는 액체를 포함하고 상기 액체를 방출시키는 액체 방출 헤드로 상기 액체를 공급하도록 적응되는 서브 탱크.
- 제25항 또는 제26항에 있어서, 상기 신축성 필름부는 얇게 만들어진 적어도 두 가지 유형의 필름을 포함하는 것인 주 탱크로부터 공급되는 액체를 포함하고 상기 액체를 방출시키는 액체 방출 헤드로 상기 액체를 공급하도록 적응되는 서브 탱크.
- 제27항에 있어서, 상기 신축성 필름부는 적어도 폴리에틸렌 필름과 나일론 필름을 포함하는 것인 주 탱크로부터 공급되는 액체를 포함하고 상기 액체를 방출시키는 액체 방출 헤드로 상기 액체를 공급하도록 적응되는 서브 탱크.
- 제26항에 있어서, 상기 신축성 필름부는 규소 증기 증착 층을 포함하는 것인 주 탱크로부터 공급되는 액체를 포함하고 상기 액체를 방출시키는 액체 방출 헤드로 상기 액체를 공급하도록 적응되는 서브 탱크.
- 제26항에 있어서, 상기 신축성 필름부는 돌출부를 갖는 것인 주 탱크로부터 공급되는 액체를 포함하고 상기 액체를 방출시키는 액체 방출 헤드로 상기 액체를 공급하도록 적응되는 서브 탱크.
- 제30항에 있어서, 상기 신축성 필름부는 필름 시트(sheet)를 볼록한 모양으로 주조함으로써 형성되는 것인 주 탱크로부터 공급되는 액체를 포함하고 상기 액체를 방출시키는 액체 방출 헤드로 상기 액체를 공급하도록 적응되는 서브 탱크.
- 제25항에 있어서, 상기 탄성부는 스프링에 대응하는 것인 주 탱크로부터 공급되는 액체를 포함하고 상기 액체를 방출시키는 액체 방출 헤드로 상기 액체를 공급하도록 적응되는 서브 탱크.
- 제25항에 있어서, 상기 신축성 필름부의 외부 면에 접촉하도록 배치된 음압 레버를 포함하는 케이스를 더 포함하고, 상기 음압 레버는 상기 신축성 필름부의 변형에 응답하여 이동되는 것인 주 탱크로부터 공급되는 액체를 포함하고 상기 액체를 방출시키는 액체 방출 헤드로 상기 액체를 공급하도록 적응되는 서브 탱크.
- 제25항에 있어서, 상기 서브 탱크를 대기에 개방하기 위한 대기 배출 유닛을 더 포함하는 주 탱크로부터 공급되는 액체를 포함하고 상기 액체를 방출시키는 액체 방출 헤드로 상기 액체를 공급하도록 적응되는 서브 탱크.
- 액체 공급 장치로서,액체를 방출하는 액체 방출 헤드로 상기 액체를 공급하는 서브 탱크 및 상기 서브 탱크로 상기 액체를 공급하는 주 탱크를 포함하고, 상기 서브 탱크는 상기 서브 탱크를 대기에 개방하기 위한 대기 배출 장치 및 상기 서브 탱크의 적어도 한 면에 배치된 신축성 필름부를 포함하는 음압 발생 유닛 및 상기 서브 탱크에 대하여 외부로 상기 신축성 필름부에 힘을 가하는 탄성부를 포함하고, 상기 음압 발생 유닛은 상기 액체의 공급 및 방출에 응답하여 팽창하고 수축하며 상기 서브 탱크 내에서 음압을 발생시키도록 적응되며,상기 액체는 상기 대기 배출 유닛에 의하여 상기 서브 탱크를 상기 대기에 개방하고, 상기 음압 발생 유닛을 팽창시킴으로써 상기 주 탱크로부터 상기 서브 탱크로 공급되고, 그 후에 음압은 상기 대기 배출 유닛을 밀폐하고, 상기 서브 탱 크에서 상기 액체의 일부를 방출하고, 상기 음압 발생 유닛으로 하여금 수축하게 함으로써 상기 서브 탱크 내에서 발생되는 것인 액체 공급 장치.
- 액체 방출 헤드로부터 기록 매질로 액체를 방출함으로써 이미지를 형성하는 이미징 장치로서,주 탱크로부터 공급된 액체를 포함하고 상기 기록 방출 헤드로 상기 액체를 공급하도록 적응되는 서브 탱크를 포함하고,상기 서브 탱크는 상기 서브 탱크의 적어도 한 면에 배치된 신축성 필름부 및 상기 서브 탱크에 대하여 외부로 상기 신축성 필름부에 힘을 가하는 탄성부를 포함하는 음압 발생 유닛을 가지며, 상기 음압 발생 유닛은 상기 액체의 공급 및 방출에 응답하여 팽창하고 수축하며 상기 서브 탱크 내에 음압을 발생시키도록 적응되는 것인 액체 방출 헤드로부터 기록 매질로 액체를 방출함으로써 이미지를 형성하는 이미징 장치.
- 액체 방출 헤드로부터 기록 매질로 액체를 방출함으로써 이미지를 형성하는 이미징 장치로서,상기 액체를 방출하는 상기 액체 방출 헤드로 액체를 공급하는 서브 탱크와, 상기 서브 탱크로 상기 액체를 공급하는 주 탱크를 포함하는 액체 공급 장치를 포함하고, 상기 서브 탱크는 상기 서브 탱크를 대기에 개방하기 위한 대기 배출 유닛 및 상기 서브 탱크의 적어도 한 면에 배치되는 신축성 필름부를 포함하는 음압 발 생 유닛 및 상기 서브 탱크에 대하여 외부로 상기 신축성 필름부에 힘을 가하는 탄성부를 포함하고, 상기 음압 발생 유닛은 상기 액체의 공급 및 방출에 응답하여 팽창하고 수축하며 상기 서브 탱크 내에 음압을 발생시키도록 적응되고,상기 액체는 상기 대기 배출 유닛에 의하여 상기 서브 탱크를 상기 대기에 개방하고, 상기 음압 발생 유닛을 팽창시킴으로써 상기 주 탱크로부터 상기 서브 탱크로 공급되고, 그 후에 음압은 상기 대기 배출 유닛을 밀폐하고, 상기 서브 탱크에서 상기 액체의 일부를 방출하고, 상기 음압 발생 유닛으로 하여금 수축하게 함으로써 상기 서브 탱크 내에서 발생되는 것인 액체 방출 헤드로부터 기록 매질로 액체를 방출함으로써 이미지를 형성하는 이미징 장치.
- 노즐로부터 액체를 방출하도록 적응되는 액체 방출 헤드와, 액체 저장 탱크로부터 공급된 액체를 수용하고 상기 액체 방출 헤드로 상기 액체를 공급하도록 적응된 서브 탱크를 포함하는 이미징 장치로서, 상기 서브 탱크로부터 소비된 액체의 양은 검출되고 상기 서브 탱크로 액체를 공급하는 액체 공급 동작은 상기 검출된 액체 소비 양에 따라 수행되는 것인 이미징 장치.
- 제38항에 있어서, 액체 방출 양 및 흡수 양에 관련한 정보는 사전에 저장되고, 상기 서브 탱크로부터 소비된 액체 양은액체 소비 양 = ∑(액체 방출 양 × 방출 횟수) ＋ ∑(흡수 양 × 흡수 횟수) …(1)로 정의되는 공식(1)의 계산을 통해 획득되는 것인 이미징 장치.
- 제39항에 있어서, 상기 액체 방출 양의 상기 계산된 총 합은 상기 액체 방출 헤드의 방출 특성을 반영하는 변수에 따라 설정되는 미리 정하여진 보정 계수를 사용하여 보정되는 것인 이미징 장치.
- 제38항에 있어서, 특정 방출 패턴에 대한 액체 방출 양 및 흡수 양에 관련한 정보는 사전에 저장되고, 상기 서브 탱크로부터 소비된 잉크의 양은액체 소비 양 = ∑(특정 패턴 방출 양 × 특정 패턴 방출 횟수) ＋∑(흡수 양 × 흡수 횟수) …(2)로 정의되는 공식(2)의 계산을 통하여 획득되는 것인 이미징 장치.
- 제38항에 있어서, 상기 검출된 액체 소비 양은 제1 표준 값 V1, 제2 표준 값 V2, 그리고 제3 표준 값 V3(V1<V2<V3)와 비교되고, 그리고상기 액체 소비 양이 상기 제1 표준 값 V1보다 크거나 같은 경우, 액체는 상기 액체 방출 헤드를 덮기 바로 전에 상기 서브 탱크로 공급되고;상기 액체 소비 양이 상기 제2 표준 값 V2보다 크거나 같은 경우, 액체는 페이지 출력 동작들 사이에서 상기 서브 탱크로 공급되고; 그리고상기 액체 소비 양이 상기 제3 표준 값 V3보다 크거나 같은 경우, 상기 서브 탱크는 적어도 한번 상기 대기에 개방되고, 그 후에 액체는 상기 서브 탱크에 공급 되고 음압은 그 안에 발생되는 것인 이미징 장치.
- 제38항에 있어서, 상기 검출된 액체 소비 양은 제4 표준 값 V4, 제5 표준 값 V5, 그리고 제6 표준 값 V6와 비교되고, 그리고상기 액체 소비 양이 상기 제4 표준 값 V4보다 크거나 같은 경우, 페이지 출력 동작 후에 컬러 잉크로 프린팅하는 것은 못하게 되고;상기 액체 소비 양이 상기 제5 표준 값 V5보다 크거나 같은 경우, 페이지 출력 동작 후에 검은색 잉크로 프린팅하는 것은 못하게 되고; 그리고상기 액체 소비 양이 상기 제6 표준 값 V6보다 크거나 같은 경우, 페이지 출력 동작 동안 모든 색의 잉크로 프린팅하는 것은 못하게 되는 것인 이미징 장치.
- 제38항에 있어서, 20℃에서 상기 액체의 점성도는 4 mPa/sec보다 크거나 같은 것인 이미징 장치.
- 제38항에 있어서, 상기 액체 방출 헤드는 압전 요소에서의 변화에 기초하여 액체를 방출하도록 적응된 헤드에 대응하는 것인 이미징 장치.
- 노즐로부터 액체를 방출하도록 적응된 액체 방출 헤드, 액체 저장 탱크로부터 공급된 액체를 수용하고 상기 액체 방출 헤드로 상기 액체를 공급하도록 적응되는 서브 탱크, 그리고 밀폐된 상태와 개방된 상태 사이에서 상기 서브 탱크의 상태 를 전환하기 위한 개방-폐쇄 유닛을 포함하는 액체 방출 장치로서, 상기 서브 탱크는 음압을 발생시키기 위한 신축성 필름부 및 탄성부를 포함하고,서브 탱크 내의 공기의 양이 미리 정하여진 양보다 크거나 같은 경우 상기 서브 탱크는 상기 개방-폐쇄 유닛에 의하여 개방되고, 상기 서브 탱크 내의 공기의 양이 미리 정하여진 양보다 작은 경우 상기 서브 탱크는 개방되지 않는 노즐 복구 동작이 수행되는 것인 액체 방출 장치.
- 노즐로부터 액체를 방출하도록 적응되는 액체 방출 헤드, 액체 저장 탱크로부터 공급된 액체를 수용하고 상기 액체 방출 헤드로 상기 액체를 공급하도록 적응된 서브 탱크, 그리고 밀폐된 상태와 개방된 상태 사이에서 상기 서브 탱크의 상태를 전환하기 위한 개방-폐쇄 유닛을 포함하는 액체 방출 장치로서, 상기 서브 탱크는 음압을 발생시키기 위한 신축성 필름부 및 탄성부를 포함하고,상기 서브 탱크 내의 액체의 양이 미리 정하여진 양보다 작은 경우 상기 서브 탱크는 상기 개방-폐쇄 유닛에 의하여 개방되고, 상기 서브 탱크 내의 액체의 양이 미리 정하여진 양보다 크거나 같은 경우 상기 서브 탱크는 개방되지 않는 노즐 복구 동작이 수행되는 것인 액체 방출 장치.
- 노즐로부터 액체를 방출하도록 적응되는 액체 방출 헤드, 액체 저장 탱크로부터 공급된 액체를 수용하고 상기 액체 방출 헤드로 상기 액체를 공급하도록 적응된 서브 탱크, 그리고 밀폐된 상태와 개방된 상태 사이에서 상기 서브 탱크의 상태 를 전환하기 위한 개방-폐쇄 유닛을 포함하는 액체 방출 장치로서, 상기 서브 탱크는 음압을 발생시키기 위한 신축성 필름부 및 탄성부를 포함하고,상기 서브 탱크 내의 공기의 양이 제1 미리 정하여진 양보다 크거나 같은 경우, 또는 상기 서브 탱크 내의 액체의 양이 제2 미리 정하여진 양보다 작은 경우 상기 서브 탱크는 상기 개방-폐쇄 유닛에 의하여 개방되고, 상기 서브 탱크 내의 공기의 양이 상기 제1 미리 정하여진 양보다 작고 상기 서브 탱크 내의 액체의 양이 상기 제2 미리 정하여진 양보다 크거나 같은 경우 상기 서브 탱크는 개방되지 않는 노즐 복구 동작이 수행되는 것인 액체 방출 장치.
- 제46항 내지 제48항 중 어느 한 항에 있어서,상기 서브 탱크가 상기 노즐 복구 동작 동안 개방되지 않는 경우, 상기 노즐은 캡에 의하여 덮여지고, 제1 흡수 양의 액체는 상기 캡을 경유하여 상기 노즐로부터 흡수되고, 상기 서브 탱크는 지시된 양까지 액체로 가득 차게 되고; 그리고상기 서브 탱크가 상기 노즐 복구 동작 동안 개방되는 경우, 상기 노즐은 상기 캡에 의하여 덮여지고, 제2 흡수 양의 액체는 상기 캡을 경유하여 상기 노즐로부터 흡수되고, 상기 서브 탱크는 상기 지시된 양까지 액체로 가득 차게 되는 것인 액체 방출 장치.
- 제47항 또는 제48항에 있어서,액체 방출 양 및 흡수 양에 관련한 정보는 사전에 저장되고, 상기 서브 탱크 내의 액체의 양은서브 탱크의 액체 양 = 서브 탱크의 전체 용량 ― {∑(방출 양 × 방출 횟수) ＋ ∑(흡수 양 × 흡수 횟수)} …(3)로 정의되는 공식(3)을 사용하여 획득되는 것인 액체 방출 장치.
- 제47항 또는 제48항에 있어서,특정 방출 패턴에 대한 액체 방출 양 및 흡수 양에 관련한 정보는 사전에 저장되고, 상기 서브 탱크 내의 액체의 양은서브 탱크의 액체의 양 = 서브 탱크의 전체 용량 ― {∑(특정 패턴 방출 양 × 특정 패턴 방출 횟수) ＋ ∑(흡수 양 × 흡수 횟수)} …(4)로 정의되는 공식(4)을 사용하여 획득되는 것인 액체 방출 장치.
- 제46항 내지 제48항 중 어느 한 항에 있어서, 20℃에서 상기 액체의 점성도는 4mPa/sec보다 크거나 같은 것인 액체 방출 장치.
- 제46항 내지 제48항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액체 방출 헤드는 압전 요소에서의 변화에 기초하여 액체를 방출하도록 적응된 헤드에 대응하는 것인 액체 방출 장치.
- 노즐로부터 액체를 방출하도록 적응된 액체 방출 헤드를 포함하는 액체 방출 장치 및 액체 저장 탱크로부터 공급된 액체를 수용하고 상기 액체 방출 헤드로 상기 액체를 공급하도록 적응된 서브 탱크 및 밀폐 상태와 개방 상태 사이에서 상기 서브 탱크의 상태를 전환하기 위한 개방-폐쇄 유닛을 포함하는 이미징 장치로서, 상기 서브 탱크는 음압을 발생시키기 위한 신축성 있는 부분 및 탄성 부분을 포함하고,상기 서브 탱크 내의 공기의 양이 미리 정하여진 양보다 크거나 같은 경우 상기 서브 탱크는 상기 개방-폐쇄 유닛에 의하여 개방되고, 상기 서브 탱크 내의 공기의 양이 미리 정하여진 값보다 작은 경우 상기 서브 탱크는 개방되지 않는 노즐 복구 동작이 수행되는 것인 이미징 장치.
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