KR20060117273A - 액체 카트리지, 액체 토출 장치 및 액체 토출 제어 방법 - Google Patents

액체 카트리지, 액체 토출 장치 및 액체 토출 제어 방법 Download PDF

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KR20060117273A
KR20060117273A KR1020060043123A KR20060043123A KR20060117273A KR 20060117273 A KR20060117273 A KR 20060117273A KR 1020060043123 A KR1020060043123 A KR 1020060043123A KR 20060043123 A KR20060043123 A KR 20060043123A KR 20060117273 A KR20060117273 A KR 20060117273A
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사토시 시나다
다쿠 이시자와
가즈히로 나카무라
마사요시 가타야마
도시로 시마키
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세이코 엡슨 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 잉크액(4)을 수용하기 위한 액체 챔버(5)와, 잉크젯 프린터측의 액체 수용부(2a)에 연결될 액체 공급 포트(7)와, 액체 챔버(5)가 액체 공급 포트(7)와 통하게 하는 액체 통로(9)와, 액체 통로(9)의 일부에 형성되어 액체 챔버(5) 내의 잉크액(4)의 유무를 검출하도록 제공되는 잉크 한도 센서(13)을 포함하는, 잉크젯 프리터에 장착할 수 있는 잉크 카트리지(1)에 관한 것이다. 잉크 한도 센서(13)의 하류의 액체 통로(9)에, 액체 공급 포트(7)에 공급될 잉크액(4)을 저장할 수 있고, 잉크 한도 센서(13)에 의해 액체가 존재하지 않는다고 검출된 후, 일정량의 잉크액을 공급할 수 있는, 버퍼 챔버(15)가 마련된다. 버퍼 챔버(15) 내의 액체의 저장량은 액체 카트리지(1)에 수용될 잉크액의 실효량의 실질적으로 10%로 설정된다.

Description

액체 카트리지, 액체 토출 장치 및 액체 토출 제어 방법{LIQUID CARTRIDGE, LIQUID EJECTION APPARATUS AND LIQUID EJECTION CONTROL METHOD}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 카트리지의 개략적인 구조를 나타내는 단면도,
도 2는 도 1에 도시된 액체 카트리지를 탑재하는 잉크젯 프린터에서의 잉크액 토출 제어 방법을 나타내는 흐름도,
도 3은 도 2에 도시된 잉크액 토출 제어 방법에서의 도트 카운트 값과 잉크 소비량의 관계를 나타내는 그래프,
도 4는 도 1에 도시된 액체 카트리지를 탑재하는 잉크젯 프린터에서의 다른 잉크 토출 제어 방법을 나타내는 흐름도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 잉크 카트리지 2 : 카트리지 장착부
2a : 잉크액 수용부(ink liquid receiving portion)
4 : 잉크액 5 : 액체 챔버
7 : 액체 공급 포트 9 : 액체 통로(liquid passage)
13 : 잉크 한도 센서(ink end sensor)
15 : 버퍼 챔버
본 발명은, 예를 들어, 잉크젯 프린터에 장착될 잉크 카트리지에 적합한 액체 카트리지 및 액체 카트리지가 장착될 수 있는 액체 토출 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 액체 카트리지를 이용하는 장치에서의 액체 토출 제어 방법에도 관한 것이다.
잉크젯 프린터에 장착될 잉크 카트리지로서, 프린터(장치)에 장착될 수용체 내에, 잉크액(액체)을 수용하기 위한 액체 챔버와, 프린터측의 잉크액 수용부(액체 수용부)에 연결될 액체 공급부와, 액체 챔버를 액체 공급부와 통하게 하는 액체 통로와, 액체 통로의 중앙에 마련되어 액체 챔버 내의 잉크의 존재를 검출하는 잉크 한도 센서(액체 한도 센서)를 포함하는 액체 카트리지가 다양하게 제안되어 있다(예를 들어, 일본 특허 공개 공보 제2003-39694호 참조).
잉크 크트리지가 사용되는 프린터측에, 예를 들어, 잉크의 존재를 광학적으로 검출하는 광학 센서나 잉크의 존재를 전기적으로 검출하는 전기 센서와 같은 잉크 한도 센서의 출력을 참조하여, 잉크 크트리지에 대한 교환 시간을 통지해주는 제어 회로가 마련된다.
그러나, 일반적으로 잉크 카트리지 상에 마련된 잉크 한도 센서가 잉크가 없다고 검출했을 때, 잉크 한도 센서와 잉크 공급부 사이의 잉크 통로에 잉크액이 남아있다. 이로 인해, 잉크 한도 센서에 의해 잉크액이 없다고 검출되더라도, 잔여 잉크가 미사용 상태로 버려지기 때문에, 즉시 잉크 카트리지를 교환하는 것은 비경제적이다.
하지만, 잉크 카트리지 관련 분야에서는, 잉크 한도 센서와 잉크 공급부 사이의 잉크 통로에 남아 있는 잉크의 양을 정량적으로 파악하지 않는다. 따라서, 잉크 한도 센서에 의해 잉크액이 없다고 검출되고 나서 부주의하게 계속해서 이용되면, 페이지 중간에 잉크가 완전 소모되어 용지를 낭비하거나, 인쇄 헤드의 공토출(idle ejecting)로 인해 인쇄 헤드가 손상될 때까지 사용될 가능성이 있다.
본 발명의 목적은, 상기 문제를 해결하여, 액체 카트리지 내에 남아있는 액체의 양을 최소화 할 수 있고, 장치측에서 공토출에 의해 고장이 야기되는 것을 확실히 방지할 수 있는, 액체 카트리지, 액체 토출 장치, 액체 토출 제어 방법을 제공하는 것이다.
그 목적은 다음 실시예에 의해 달성된다.
(1) 장치에 탑재될 수 있는 액체 카트리지로서, 제 1 용량을 갖고 거기에 액체를 저장하는 액체 챔버와, 상기 장치의 액체 수용부에 연결될 수 있는 액체 공급 포트와, 상기 액체 챔버와 상기 액체 공급 포트가 서로 연통하는 액체 통로와, 상기 액체 통로의 일부에 형성되어, 상기 액체 챔버 내의 상기 액체의 존재 유무를 검출하는 액체 센서와, 제 2 용량을 갖고 거기에 상기 액체를 저장하며, 상기 액체 센서의 하류에서 상기 액체 통로와 연통하는 버퍼 챔버를 포함하되, 상기 제 2 용량은 상기 액체 카트리지의 실효 액체량의 실질적으로 10%로 설정된다.
그 구조를 갖는 액체 카트리지에 따르면, 액체 센서에 의해 잔여 액체의 부재로 검출될 때, 액체 센서의 하류에서 액체 통로에 마련된 버퍼 챔버 내에, 액체 카트리지 내의 액체의 실효량의 실질적으로 10%에 대응하는 액체가 남아 있는 것이 확실하다.
그러므로, 액체 카트리지의 실효 잉크액체량의 실질적으로 10%에 대응하는 가용 범위 내에서 장치에 의해 액체 토출 처리가 실행되고, 액체 센서에 의해 잉크액이 남아있지 않다고 검출된 후에 잉크 카트리지(1)가 교환되면, 버퍼 챔버 내의 액체가 거의 완전히 소모되었기 때문에, 교환에 의해서 버려질 액체 카트리지 내에 남아있는 액체의 양은 최소화될 수 있다.
또한, 액체 센서에 의해 잔여 액체의 부재로 검출되었을 때, 버퍼 챔버 내에 남아있는 액체의 양은 확실하다. 그러므로, 이후에 오랫동안 계속해서 부주의하게 인쇄 처리가 실행되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 액체 카트리지 내의 잔여 잉크액이 전혀 없는 상태에서의 계속적인 사용으로 인한 장치의 공토출에 의해 야기되는 고장을 확실히 방지할 수 있다.
(2) 장치에 탑재될 수 있는 액체 카트리지로서, 제 1 용량을 갖고 거기에 액 체를 저장하는 액체 챔버와, 상기 장치의 액체 수용부에 연결될 수 있는 액체 공급 포트와, 상기 액체 챔버와 상기 액체 공급 포트가 서로 연통하는 액체 통로와, 상기 액체 통로의 일부에 형성되어, 상기 액체 챔버 내의 상기 액체의 존재 유무를 검출하는 액체 센서와, 제 2 용량을 갖고 거기에 상기 액체를 저장하며, 상기 액체 센서의 하류에서 상기 액체 통로와 연통하는 버퍼 챔버를 포함하되, 상기 제 2 용량은 상기 장치가 매체에 대해 액체를 토출할 때 소모되는 표준 사용량으로 설정된다.
그 구조를 갖는 액체 카트리지에 따르면, 액체 센서에 의해 잔여 액체의 부재로 검출될 때, 액체 센서의 하류에서 액체 통로에 마련된 버퍼 챔버 내에, 장치에 의해 매체에 대해 액체를 토출할 때의 표준 사용량에 대응하는 액체가 남아 있는 것이 확실하다.
따라서, 액체 센서에 의해 잔여 액체의 부재로 검출된 후에도, 매체 상에 액체를 토출하는 처리를 확실히 정지할 수 있어, 매체에 대한 처리가 불완전하게 정지되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 매체 상에 액체를 토출하는 처리가 실행되고 나서, 액체 센서에 의해 잔여 액체의 부재로 검출된 후에, 버퍼 챔버 내의 액체가 거의 완전히 소모되었기 때문에, 교환에 의해서 버려질 액체 카트리지 내에 남아있는 액체의 양은 최소화될 수 있다.
또한, 액체 센서에 의해 잔여 액체의 부재로 검출되었을 때, 버퍼 챔버 내에 남아있는 액체의 양은 확실하다. 그러므로, 이후에 오랫동안 계속해서 부주의하게 인쇄 처리가 실행되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 액체 카트리지 내의 잔여 액체가 전혀 없는 상태에서의 계속적인 사용으로 인한 장치의 공토출에 의해 야기되는 고장을 확실히 방지할 수 있다.
(3) 장치에 탑재될 수 있는 액체 카트리지로서, 제 1 용량을 갖고 거기에 액체를 저장하는 액체 챔버와, 상기 장치의 액체 수용부에 연결될 수 있는 액체 공급 포트와, 상기 액체 챔버와 상기 액체 공급 포트가 서로 연통하는 액체 통로와, 상기 액체 통로의 일부에 형성되어, 상기 액체 챔버 내의 상기 액체의 존재 유무를 검출하는 액체 센서와, 제 2 용량을 갖고 거기에 상기 액체를 저장하며, 상기 액체 센서의 하류에서 상기 액체 통로와 연통하는 버퍼 챔버를 포함하되, 상기 제 2 용량은 상기 장치에 유지 보수 처리(maintenance processing)가 행해질 때 소모되는 최대 소모량으로 설정된다.
그 구조를 갖는 액체 카트리지에 따르면, 액체 센서에 의해 잔여 액체의 부재로 검출될 때, 액체 센서의 하류에서 액체 통로에 마련된 버퍼 챔버 내에, 장치에 의해 세정 등의 유지 보수 처리에서 소모되는 액체의 소모량의 최대값에 대응하는 양의 액체가 남아 있는 것이 확실하다.
따라서, 액체 센서에 의해 잔여 액체의 부재로 검출될 때까지 액체의 소모량이 최소화되는 세정 처리를 확실하게 실행할 수 있다.
또한, 액체 센서에 의해 잔여 액체의 부재로 검출되었을 때, 버퍼 챔버 내에 남아있는 액체의 양은 확실하다. 그러므로, 세정 등의 유지 보수 처리가 실행되지 않은 경우, 그 대신에 잔여 액체의 양에 대응하는 정규 처리에 의해 잔여 액체를 소모한 후, 신속하게 액체 카트리지를 교환하는 것이 바람직하다. 따라서, 이후에 오랫동안 계속해서 부주의하게 인쇄 처리가 실행되는 것을 방지할 수 있다. 그러므로, 액체 카트리지 내의 잔여 액체가 전혀 없는 상태에서의 계속적인 사용으로 인한 장치의 공토출에 의해 야기되는 고장을 확실히 방지할 수 있다.
(4) 장치에 탑재될 수 있는 액체 카트리지로서, 제 1 용량을 갖고 거기에 액체를 저장하는 액체 챔버와, 상기 장치의 액체 수용부에 연결될 수 있는 액체 공급 포트와, 상기 액체 챔버와 상기 액체 공급 포트가 서로 연통하는 액체 통로와, 상기 액체 통로의 일부에 형성되어, 상기 액체 챔버 내의 상기 액체의 존재 유무를 검출하는 액체 센서와, 제 2 용량을 갖고 거기에 상기 액체를 저장하며, 상기 액체 센서의 하류에서 상기 액체 통로와 연통하는 버퍼 챔버를 포함하되, 상기 제 2 용량은, 상기 액체 카트리지가 상기 장치에 장착될 때, 상기 액체 카트리지로부터 액체 토출 헤드까지의 통로에 상기 액체를 충전하기 위한 초기 충전량으로 설정된다.
그 구조를 갖는 액체 카트리지에 따르면, 액체 센서에 의해 잔여 액체의 부재로 검출될 때, 액체 센서의 하류에서 액체 통로에 마련된 버퍼 챔버 내에, 장치에 장착시의 초기 충전량에 대응하는 액체가 남아 있는 것이 확실하다.
따라서, 액체 센서에 의해 잔여 액체의 부재로 검출되지 않은 상태에서, 사용 도중에 액체 카트리지가 장치로부터 일단 제거되면, 초기 충전을 확실하게 실행할 수 있도록, 액체 카트리지 내의 잔여 잉크의 양이 완전히 비는 것을 방지할 수 있고, 동시에, 액체 카트리지가 장치에 다시 장착될 때 초기 충전이 실행되더라도 공토출이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 액체 센서에 의해 잔여 액체의 부재로 검출되었을 때, 버퍼 챔버 내에 남아있는 액체의 양은 확실하다. 그러므로, 초기 충전이 행해지지 않은 경우, 그 대신에 초기 충전량에 대응하는 정규 처리에 의해 잔여 액체를 소모한 후, 신속하게 액체 카트리지를 교환하는 것이 바람직하다. 따라서, 이후에 오랫동안 계속해서 부주의하게 인쇄 처리가 실행되는 것을 방지할 수 있다. 그러므로, 액체 카트리지 내의 잔여 액체가 전혀 없는 상태에서의 계속적인 사용으로 인한 장치의 공토출에 의해 야기되는 고장을 확실히 방지할 수 있다.
(5) 장치에 탑재될 수 있는 액체 카트리지로서, 제 1 용량을 갖고 거기에 액체를 저장하는 액체 챔버와, 상기 장치의 액체 수용부에 연결될 수 있는 액체 공급 포트와, 상기 액체 챔버와 상기 액체 공급 포트가 서로 연통하는 액체 통로와, 상기 액체 통로의 일부에 형성되어, 상기 액체 챔버 내의 상기 액체의 존재 유무를 검출하는 액체 센서와, 제 2 용량을 갖고 거기에 상기 액체를 저장하며, 상기 액체 센서의 하류에서 상기 액체 통로와 연통하는 버퍼 챔버를 포함하되, 상기 제 2 용량은 유지 보수 처리를 금지하기 위한 기준량으로 설정된다.
그 구조를 갖는 액체 카트리지에 따르면, 액체 센서에 의해 잔여 액체의 부재로 검출될 때, 액체 센서의 하류에서 액체 통로에 마련된 버퍼 챔버 내에, 장치에 의한 세정 등의 유지 보수 처리를 금지하기 위한 기준량이 될 액체 챔버 내의 잔여 액체의 양에 대응하는 액체가 남아 있는 것이 확실하다.
따라서, 액체 센서에 의해 잔여 액체의 부재로 검출될 때까지 세정 등의 유지 보수 처리를 확실하게 실행할 수 있다.
또한, 액체 센서에 의해 잔여 액체의 부재로 검출되었을 때, 버퍼 챔버 내에 남아있는 액체의 양은 확실하다. 그러므로, 세정 등의 유지 보수 처리가 실행되지 않은 경우, 그 대신에 잔여 액체의 양에 대응하는 정규 처리에 의해 잔여 액체를 소모한 후, 신속하게 액체 카트리지를 교환하는 것이 바람직하다. 따라서, 이후에 오랫동안 계속해서 부주의하게 인쇄 처리가 실행되는 것을 방지할 수 있다. 그러므로, 액체 카트리지 내의 잔여 액체가 전혀 없는 상태에서의 계속적인 사용으로 인한 장치의 공토출에 의해 야기되는 고장을 확실히 방지할 수 있다.
(6) 액체 챔버 및 액체 센서가 마련된 액체 카트리지가 착탈 가능하게 장착되는 액체 수용부, 상기 액체 카트리지로부터 공급되는 액체를 매체에 대해 액적으로서 토출하는 액체 토출 헤드를 포함하는 장치에 대한 액체 토출 제어 방법으로서, 상기 액체 카트리지를 상기 액체 수용부에 장착한 후 상기 액체 토출 헤드로부터 토출되는 액적의 수를 카운트하고 산출하여 카운트 값을 얻는 도트 카운트 처리와, 상기 카운트 값이 사전 결정된 값에 도달했는지의 여부를 판정하는 도트 카운트 판정 처리와, 상기 액체 센서에 의해 사전 결정된 간격으로 상기 액체 챔버 내에 저장된 상기 액체의 존재 유무를 판정하는 액체 존재 판정 처리와, 상기 도트 카운트 판정 처리에서 상기 카운트 값이 상기 사전 결정된 값에 도달하지 않았다고 판정되고, 상기 액체 존재 판정 처리에서 상기 액체의 부재로 판정되었을 때, 현재의 상기 카운트 값을 상기 액체의 부재 판정 직전에 상기 액체의 존재로 판정되었을 때의 이전 카운트 값으로 변경하고, 상기 액체의 부재로 판정되었을 때부터 현재까지 얻어진 추가 카운트 값을 상기 이전 카운트 값에 가산하여, 상기 이전 카운 트값을 정정하는 도트 카운트 정정 처리와, 상기 도트 카운트 판정 처리에서 상기 정정 카운트 값이 상기 사전 결정된 값에 도달했다고 판정되는 경우, 상기 액적의 토출을 정지하는 토출 정지 처리를 포함한다.
상술한 액체 토출 제어 방법에 따르면, 액적의 양을 카운트하고 산출하여 얻어지는 도트 카운트 처리의 카운트 값이 도트 카운트 정정 처리에서 정정된다.
액체 수용부에 액체 카트리지를 장착한 후의 누적 카운트로 인한 도트 카운트 처리의 에러, 액체 토출 헤드의 토출량의 편차 또는 액체 챔버의 용량 및 수용되는 액체의 양의 편차가 있는 경우에도, 도트 카운트 판정 처리에서 사전 결정된 값(예를 들어, 액체 카트리지의 실효 액체량)에 도달했는지의 여부를 판정하기 위한 가운트 값의 정확성을 개선할 수 있다. 따라서, 잔여량의 검출을 위한 마진을 감소시킬 수 있다.
(7) 액체 챔버 및 액체 센서가 마련된 액체 카트리지가 착탈 가능하게 장착되는 액체 수용부, 상기 액체 카트리지로부터 공급되는 액체를 매체에 대해 액적으로서 토출하는 액체 토출 헤드를 포함하는 장치에 대한 액체 토출 제어 방법으로서, 상기 액체 카트리지를 상기 액체 수용부에 장착한 후 상기 액체 토출 헤드로부터 토출되는 액적의 수를 카운트하고 산출하여 카운트 값을 얻는 도트 카운트 처리와, 상기 카운트 값이 제 1 값에 도달했는지의 여부를 판정하는 제 1 도트 카운트 판정 처리와, 상기 액체 센서에 의해 사전 결정된 간격으로 상기 액체 챔버 내에 저장된 상기 액체의 존재 유무를 판정하는 액체 존재 판정 처리와, 상기 제 1 도트 카운트 판정 처리에서 상기 카운트 값이 상기 제 1 값에 도달하지 않았다고 판정되 고, 상기 액체 존재 판정 처리에서 상기 액체의 부재로 판정되었을 때, 상기 카운트 값이 제 2 값에 도달했는지의 여부를 판정하는 제 2 도트 카운트 판정 처리와, 상기 카운트 값이 상기 제 1 도트 카운트 판정 처리에서의 제 1 값 또는 상기 제 2 도트 카운트 판정 처리에서의 상기 제 2 값에 도달했다고 판정되었을 때 상기 액적의 토출을 정지하는 토출 정지 처리를 포함한다.
상술한 액체 토출 제어 방법에 따르면, 제 2 도트 카운트 판정에서, 액체의 부재로 판정된 후에, 카운트되고 산출된 도트 카운트 값이 제 2 값에 도달했다고 판정되면 액체 토출이 정지된다.
액체 센서의 하류에 마련된 버퍼 챔버 내의 액체의 저장량에 대응하는 도트 카운트 값이 제 2 값으로 미리 조절되고, 액체의 부재로 판정된 후, 버퍼 챔버 내의 액체 저장량의 가용 범위 내에서 장치에 의해 액체 토출 처리가 행해진 다음, 액체 카트리지가 교환된다. 따라서, 버퍼 챔버 내의 액체가 거의 완전히 소모되어 버렸기 때문에, 교환으로 인해 버려질 액체 카트리지에 남아 있는 액체의 양이 최소화될 수 있다.
(8) 액체 챔버 및 액체 센서를 포함하는 액체 카트리지가 착탈 가능하게 장착되는 액체 토출 장치로서, 상기 액체 챔버로부터 공급되는 액체를 매체에 대해 액적으로서 토출하는 액체 토출 헤드와, 상기 액체 토출 헤드로부터 토출되는 상기 액적의 수를 카운트하여 카운트 값을 얻는 도트 카운터와, 상기 액체 센서로부터의 신호를 검출하여 상기 액체 챔버 내에 저장되는 상기 액체의 존재 유무를 판정하는 검출기와, 상기 도트 카운터에 의해 얻어진 상기 카운트 값과 상기 검출기에 의해 검출된 신호에 근거하여 상기 액적의 토출을 정지하도록 상기 액적 토출 헤드를 제어하는 제어기를 포함한다.
액체 토출 장치에 따르면, 도트 카운터에 의한 도트 카운트 값과 검출기에 의해 검출된 신호에 근거하여 토출을 정지시키도록 액체 토출 헤드를 제어기가 제어하므로, 잉크 한도를 판정하는 정밀도를 개선할 수 있다.
(9) 매체에 대해 액적을 토출하기 위한 액체 토출 헤드가 마련되고, 액체 카트리지가 분리 가능하게 장착되는 장치에 대한 액체 토출 제어 방법으로서, 상기 액체 카트리지는, 거기에 액체를 저장하는 액체 챔버와, 상기 액체 토출 헤드에 상기 액체를 공급하는 액체 공급 포트와, 상기 액체 챔버와 상기 액체 공급 포트가 서로 연통하는 액체 통로와, 상기 액체 통로의 일부에 형성되어, 상기 액체 챔버 내의 상기 액체의 존재 유무를 검출하는 액체 센서와, 거기에 상기 액체를 저장하고, 상기 액체 센서의 하류에서 상기 액체 통로와 연통하는 버퍼 챔버를 포함하고, 상기 액체 센서로부터 출력되는 신호를 검출하고, 상기 신호로부터 상기 액체 챔버 내에 저장된 상기 액체의 존재 유무를 판정하고, 적어도 상기 액체의 부재로 판정된 후에 상기 액체 토출 헤드로부터 토출되는 상기 액적의 수를 카운트하고 산출하는 처리를 포함한다.
액체 토출 방법에 따르면, 적어도 액체 센서에 의해 액체의 부재로 판정된 후에 액적의 수가 카운트되고 산출되기 때문에, 잉크 한도를 판정하는 정밀도를 개선할 수 있다.
본 발명의 액체 카트리지, 액체 토출 장치 및 액체 토출 제어 방법에 따르 면, 액체 한도 센서에 의해 잔여 액체의 부재로 검출되었을 때, 버퍼 챔버 내에 남아있는 액체의 양은 확실하다. 그러므로, 이후에 오랫동안 계속해서 부주의하게 인쇄 처리가 실행되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 액체 카트리지 내의 잔여 잉크액이 전혀 없는 상태에서의 계속적인 사용으로 인한 장치의 공토출에 의해 야기되는 고장을 확실히 방지할 수 있다.
또한, 액체 수용부에 액체 카트리지를 장착한 후의 누적 카운트로 인한 도트 카운트 처리의 에러, 액체 토출 헤드의 토출량의 편차 또는 액체 챔버의 용량 및 수용되는 액체의 양의 편차가 있는 경우에도, 액체 카트리지의 실효 액체량이 도달했는지의 여부를 판정하기 위한 가운트 값의 정확성을 개선할 수 있다. 따라서, 잔여량의 검출을 위한 마진을 감소시킬 수 있다.
버퍼 챔버 내의 액체의 저장량에 대응하는 도트 카운트 값이 사전 결정된 도트 값으로 미리 조절되고, 액체의 부재로 판정된 후, 버퍼 챔버 내의 액체 저장량의 가용 범위 내에서 장치에 의해 액체 토출 처리가 행해진 다음, 액체 카트리지가 교환된다. 따라서, 버퍼 챔버 내의 액체가 거의 완전히 소모되어 버렸기 때문에, 교환으로 인해 버려질 액체 카트리지에 남아 있는 액체의 양이 최소화될 수 있다.
따라서, 액체 카트리지 내에 남아있는 액체의 양을 최소화 할 수 있고, 장치측에서 무익한 가열에 의해 고장이 야기되는 것을 확실히 방지할 수 있는, 액체 카트리지, 액체 토출 장치 및 액체 토출 제어 방법을 제공할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 카트리지를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 카트리지의 개략적인 구조를 나타내는 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 액체 카트리지를 탑재하는 잉크젯 프린터에서의 잉크액 토출 제어 방법을 나타내는 흐름도이며, 도 3은 도 2에 도시된 잉크액 토출 제어 방법에서의 도트 카운트 값과 잉크 소비량의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 잉크 카트리지(액체 카트리지)(1)는, 잉크젯 프린터(장치)의 카트리지 장착부(2)에 장착될 수용체(3) 내에, 잉크액을 수용하기 위한 잉크 챔버(액체 챔버)와, 카트리지 장착부(2)의 잉크액 수용부(액체 수용부)(2a)에 연결될 액체 공급부(7)와, 잉크 챔버(5)를 액체 공급부(7)와 통하게 하는 액체 통로(9)와, 잉크 챔버(5) 내의 잉크액(4)의 소비와 함께 외기를 잉크 챔버(5) 내로 도입하기 위한 통기구(atmosphere communication opening, 도시 생략함)와, 액체 통로(9)의 중앙에 마련되어 사전 결정된 압력이 되도록 액체 공급부(7)를 통해 잉크액 수용부(2a)에 공급될 잉크액의 압력을 조절하는 액체 조절 수단(부압 조절 수단)(11)과, 압력 조절 수단(11)의 상류측에서 액체 통로(9)의 중앙에 마련되어 잉크 챔버(5) 내의 잉크액(4)의 존재를 검출하는 잉크 한도 센서(액체 센서)(13)를 포함하는, 통기형(atmosphere communication type)의 잉크 카트리지이다.
카트리지 장착부(2)는 용지 상에 잉크액을 토출하기 위한 인쇄 헤드(액체 토출 헤드)를 탑재하는 캐리지(도시 생략함)에 마련되고, 예를 들어, 급지 방향과 직교하는 방향으로 왕복할 수 있도록 배치된다.
본 실시예에서, 잉크 한도 센서(13)는, 압전 진동기에 의해 발진을 일으켜, 액체 통로(9) 내에 잉크액이 존재하는지 공기가 존재하는지에 따라 변경된 잔여 발진에 근거하여 잉크액의 유무를 검출하는 잉크액 유무 검출 수단이다. 잉크 한도 센서(13)는, 잉크 챔버(5) 내의 잉크액이 완전히 소모되어, 공기가 통기구로부터 잉크 챔버(5)로 도입되어 액체 통로(9)로 들어가는 경우에 잉크액이 없다고 검출하여, 잉크액이 없음을 나타내는 신호를 출력한다.
본 실시예에 따른 잉크 카트리지(1)의 경우에, 압력 조절 수단을 통해 액체 공급 포트(7)로 공급될 잉크액(4)을 저장하고, 잉크액이 없음을 검출한 후에 일정량의 잉크액을 공급할 수 있는 버퍼 챔버(15)가, 잉크 한도 센서(13)와 압력 조절 수단(11) 사이의 잉크 통로(9) 상에 마련된다.
또한, 본 실시예에 따른, 잉크 한도 센서(13)와 압력 조절 수단(11) 사이의 액체 통로(9)의 용량을 포함하는 버퍼 챔버(15) 내의 잉크액의 저장량(액체 저장소의 저장량)은, 잉크 카트리지(1) 내에 수용될 실효 잉크액체량(실효 액체량)의 실질적으로 10%로 조절된다. 즉, 버퍼 챔버(15)의 용량은 잉크 한도 센서(13)와 압력 조절 수단(11) 사이의 액체 통로(9)의 용량을 포함할 것이다. 잉크 카트리지(1)의 실효 액체량은 적어도 잉크 챔버(5) 및 버퍼 챔버(15) 내에 수용될 액체의 저장량을 나타낸다.
보다 구체적으로, 잉크 카트리지(1) 내에 수용될 잉크액의 실효 잉크액체량이 실질적으로 10그램인 경우에, 버퍼 챔버(15) 내의 잉크액의 저장량은 실질적으로 1그램이다.
또한, 실효 잉크액체량의 실질적으로 90%가 소모되면, 잉크젯 프린터측의 제어 회로(19)는 잉크 챔버(5) 내의 잔여 잉크액체량이 작은 상태인 잉크 부족 상태로 되었다고 판정한다.
본 실시예에 따른 잉크 카트리지(1)에는 잔여 잉크액(4)의 량에 대한 정보를 저장하기 위한 메모리 회로(17)가 마련된다. 메모리 회로(17)는 수용체(3)의 외부 표면 상의 접속 단자(18)에 접속된다. 또한, 잉크 한도 센서(13)도 접속 단자(18)에 접속된다.
잉크 카트리지(1)가 카트리지 장착부(2)에 장착되면, 접속 단자(19)는 카트리지 장착부(2)측 상의 접속 단자(12b)에 전기적으로 접속되고, 잉크 한도 센서(13)와 메모리 회로(17)는 접속 단자(2b, 18)를 통해 프린터측의 제어 회로(19)에 접속된다.
제어 회로(19)는, 잉크젯 프린터의 인쇄 처리 중 인쇄 헤드의 노즐로부터 토출되는 잉크액(4)의 액적의 양을 카운트하여 산출하는 도트 카운트 처리를 실행하고, 잉크젯 프린터의 동작 상황에 대응하여 세정 등의 유지 보수 처리를 실행하거나 또는 잉크 한도 센서(13)로부터 출력되는 신호로부터 잉크 챔버(5) 내의 잉크액(4)의 존재를 검출하고, 최종적으로 카운트되어 산출된 잉크액(4)의 액적의 도트 카운트값에 근거하여 인쇄를 정지하고 잉크 카트리지(1)를 교환하기 위한 명령을 인가한다.
또한, 본 실시예에 따른 제어 회로(19)는, 잉크 카트리지(1) 내의 잔여 잉크액의 양에 대응하여, 잉크젯 프린터에서 잉크액(4)을 토출하는 처리를 제어한다.
보다 구체적으로, 제어 회로(19)는 도 2에 도시된 잉크액 토출 제어 방법에 의해 잉크액(4)을 토출하는 처리를 제어한다.
가장 먼저, 잉크 카트리지(1)가 카트리지 장착부(2)에 장착되는지의 여부를 판정한다(단계 S101). 잉크 카트리지(1)가 장착되었다고 판정되는 경우, 인쇄 처리중인 인쇄 헤드로부터 토출되는 잉크액(4)의 액적의 양을 카운트하여 산출하는 도트 카운트 처리가 개시된다(단계 S102).
이어서, 도트 카운트 처리에 의해 얻어진 카운트 값이 사전 설정되는 잉크 카트리지(1)의 실효 잉크액체량에 도달했는지의 여부를 판정하는 도트 카운트 판정 처리가 실행된다(단계 S103).
도트 카운트 값이 단계 S103에서 100%(실효 잉크액체량에 대한 비율)에 도달했다고 판정된 경우, 잉크 한도 때문에 잉크 카트리지(1)의 사용이 정지되는 단계 S104로 처리가 진행된다.
단계 S103에서 도트 카운트 값이 100% 미만이라고 판정되는 경우, 다음 단계 S111로 처리가 진행된다.
단계 S111에서, 잉크 한도 센서(13)로부터의 신호 출력에 근거하여 잉크액의 유무를 검출하는 잉크 유무 검출 조건이 충족되는지의 여부를 판정한다. 잉크의 유무를 검출하는 조건은, 예를 들어, 용지 공급/용지 배출의 타이밍, 인쇄 작업의 일시 정지 또는 세정 처리가 개시되었는지의 여부 등이다. 사전에 설정된 타이밍 내에 있는지의 여부를 판정함으로써, 검출을 실행하기 위해 요구되는 잉크 유무 검출 조건이 충족되는지의 여부가 판정된다.
단계 S111에서 잉크 유무 검출 조건이 충족된다고 판정된 경우, 잉크액의 유무가 잉크 한도 센서(13)에 의해 검출되는 다음 단계 S112(잉크액 존재 판정 처리)로 처리가 진행된다.
단계 S112에서 잉크액이 존재한다고 판정된 경우, 이제까지의 도트는 계속 카운트되고(단계 S113), 단계 S103으로 처리가 복귀된다.
한편, 단계 S112에서 잉크가 존재하지 않는다고 판정된 경우, 단계 S121로 처리가 진행된다.
단계 S121에서, 직전에 잉크액이 존재했다고 판정된 경우 잉크 부족 상태가 되었다고 판정되고, 직전에 잉크액이 존재했다고 판정된 경우 얻어지는 도트 카운트 값을 사전 설정된 도트 카운트 값(예를 들어, 90%)으로 정정하고, 또한 그렇게 정정된 사전 결정된 도트 카운트 값에, 직전에 잉크액이 존재한다고 판정되었을 때부터 현재까지 산출된 도트 카운트 값을 가산하는 도트 카운트 정정 처리가 실행된다. 그리고 나서 단계 S103으로 처리가 복귀된다.
도트가 카운트되는 인쇄 처리 외에도, 세정 처리와 같은 유지 보수 처리에 의해서도 잉크액(4)이 소모된다. 또한, 세정과 같은 유지 보수의 실행 회수는 사용자에 의해서 프린터가 사용되는 환경에 따라서 달라진다.
그러므로, 평균 세정 처리가 실행되는 애플리케이션 환경에서 도트 카운트 값이 100%에 도달할 때, 실효 잉크액체량에 대한 100%의 도트 카운트 값은, 도 3에 도시된 바와 같이, 실질적으로 10그램일 때 잉크 카트리지(1)의 실효 잉크액체량이 소모되도록 선택된다.
본 실시예에 따른 잉크 카트리지(1)에 의하면, 잉크 한도 센서(13)에 의해 잉크액이 남아있지 않다고 검출되었을 때, 잉크 카트리지(1) 내의 실효 잉크액체량의 실질적으로 10%에 대응하는 잉크액(4)이, 잉크 한도 센서(13)의 하류에서 액체 통로(9) 상에 마련되는 버퍼 챔버(15) 내에 남아있는 것이 확실하다.
잉크 카트리지(1)의 실효 잉크액체량의 실질적으로 10%에 대응하는 가용 범위 내에서 잉크젯 프린터의 인쇄 처리가 실행되고, 잉크 한도 센서(13)에 의해 잉크액이 남아있지 않다고 검출된 후에 잉크 카트리지(1)가 교환되면, 버퍼 챔버(15) 내의 잉크액(4)이 거의 완전히 소모되었기 때문에, 교환에 의해서 방출될 잉크 카트리지(1) 내에 남아있는 잉크액의 양은 최소화될 수 있다.
또한, 잉크 한도 센서(13)에 의해 잉크액이 남아있지 않다고 검출되었을 때, 버퍼 챔버(15) 내에 남아있는 잉크액의 양은 명백하다. 그러므로, 이후에 부주의하게 계속해서 인쇄 처리를 수행하지 않는다. 따라서, 잉크 카트리지(1) 내의 잔여 잉크액이 전혀 없는 상태에서의 계속적인 사용으로 인한 잉크젯 프린터측의 공토출에 의해 야기되는 고장을 확실히 방지할 수 있다.
또한, 도 2에 도시된 잉크액 토출 제어 방법에 따르면, 잉크액(4)의 액적의 양을 카운트하고 산출하여 얻어진 도트 카운트 처리의 카운트 값이 단계 S121에서 도트 카운트 정정 처리에 의해 정정된다.
카트리지 장착부(2)의 잉크액 수용부(2a)에 잉크 카트리지(1)를 장착한 후의 누적 카운팅에 의해 이루어지는 도트 카운트 처리의 에러, 인쇄 헤드의 토출량의 편차 또는 수용되는 잉크액체량이나 잉크 챔버(5)의 용량의 편차가 있는 경우에도, 단계 S103의 도트 카운트 판정 처리에서 잉크 카트리지(1)의 실효 잉크액체량이 도달했는지의 여부를 판정하는데 사용되는 카운트 값의 정밀도를 개선할 수 있다.
도트 카운트 판정 처리에서 사용될 실효 잉크액체량이 범용 애플리케이션 상태의 소비에 있어서의 평균 도트 카운트 값으로 설정되고, 또한, 예를 들어, 상술한 바와 같이 잉크 카트리지(1)의 버퍼 챔버(15)의 저장량이 실질적으로 실효 잉크액체량의 10%로 설정되면, 교환이 진행중인 경우, 즉, 사용 도중에 잉크젯 프린터로부터 잉크 카트리지(1)를 제거하거나, 또는 재장착이 반복되는 경우에도, 공토출이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
도 4는 도 1에 도시된 액체 카트리지를 탑재하는 잉크젯 프린터에서의 다른 잉크 토출 제어 방법을 나타내는 흐름도이다. 즉, 본 발명의 잉크젯 프린터측의 제어 회로는 도 4에 도시된 액체 토출 제어 방법에 의해 잉크액(4)의 토출 처리를 제어할 수 있다.
가장 먼저, 잉크 카트리지(1)가 카트리지 장착부(2)에 장착되는지의 여부를 판정한다(단계 S101). 잉크 카트리지(1)가 장착된다고 판정되는 경우, 인쇄 처리중인 인쇄 헤드로부터 토출되는 잉크액(4)의 액적의 양을 카운트하여 산출하는 도트 카운트 처리가 개시된다(단계 S102).
이어서, 도트 카운트 처리에 의해 얻어진 카운트 값이 사전 설정되는 잉크 카트리지(1)의 실효 잉크액체량에 도달했는지의 여부를 판정하는 도트 카운트 판정 처리가 실행된다(단계 S103).
도트 카운트 값이 단계 S103에서 100%(실효 잉크액체량에 대한 비율)에 도달 했다고 판정된 경우, 잉크 한도 때문에 잉크 카트리지(1)의 사용이 정지되는 단계 S104로 처리가 진행된다.
단계 S103에서 도트 카운트 값이 100% 미만이라고 판정되는 경우, 다음 단계 S111로 처리가 진행된다.
단계 S111에서, 잉크 한도 센서(13)로부터의 신호 출력에 근거하여 잉크액의 유무를 검출하는 잉크 유무 검출 조건이 충족되는지의 여부를 판정한다. 잉크의 유무를 검출하는 조건은, 예를 들어, 용지 공급/용지 배출의 타이밍, 인쇄 작업의 일시 정지 또는 세정 처리가 개시되었는지의 여부 등이다. 사전에 설정된 타이밍 내에 있는지의 여부를 판정함으로써, 검출을 실행하기 위해 요구되는 잉크 유무 검출 조건이 충족되는지의 여부가 판정된다.
단계 S111에서 잉크 유무 검출 조건이 충족된다고 판정된 경우, 잉크액의 유무가 잉크 한도 센서(13)에 의해 검출되는 다음 단계 S112(잉크액 존재 판정 처리)로 처리가 진행된다.
단계 S112에서 잉크액이 존재한다고 판정된 경우, 이제까지의 도트는 계속 카운트되고(단계 S113), 단계 S103으로 처리가 복귀된다.
한편, 단계 S112에서 잉크가 존재하지 않는다고 판정된 경우, 단계 S122로 처리가 진행된다.
단계 S122에서, 잉크액이 없다고 판정된 후에 카운트되어 산출된 도트 카운트 값이 사전 결정된 도트 카운트 값(버퍼 챔버 내의 잉크액의 저장량에 대응하는 도트 카운트 값)에 도달했는지의 여부를 판정하는 사전 결정된 도트 카운트 판정 처리가 실행된다.
잉크액이 없다고 판정된 후의 도트 카운트 값이 사전 결정된 도트 카운트 값(예를 들어, 실효 잉크액체량의 10%)에 도달했다고 판정된 경우, 잉크 한도 때문에 잉크 카트리지(1)의 사용이 정지되는 단계 S104로 처리가 진행된다.
한편, 잉크액이 없다고 판정된 후의 도트 카운트 값이 사전 결정된 도트 카운트 값에 도달하지 않았다고 판정된 경우, 이제까지의 도트는 계속 카운트되고(단계 S123), 단계 S122로 처리가 복귀된다.
도 4에 도시된 바와 같은 잉크 토출 제어 방법에 따르면, 사전 결정된 도트 카운트 판정 처리에서, 잉크액이 없다고 판정된 후의 도트 카운트가 미리 조절된 사전 설정된 도트 카운트 값(예를 들어, 실효 잉크액체량의 10%)에 도달했는지의 여부가 판정되어, 도트 카운트가 사전 결정된 도트 카운트 값에 도달한 경우, 잉크 카트리지(1)이 사용이 잉크 한도 때문에 정지된다.
따라서, 버퍼 챔버(15) 내의 잉크액의 저장량에 대응하는 도트 카운트 값이 사전 결정된 도트값으로 미리 설정되고, 잉크액이 없다고 판정된 후, 잉크 카트리지(1)의 실효 잉크액체량의 10%에 대응하는 가용 범위 내에서 잉크젯 프린터에 의해 잉크 토출 처리가 실행되고 나서, 액체 카트리지가 교환된다. 따라서, 버퍼 챔버(5) 내의 잉크액(4)이 거의 완전히 소모되었기 때문에, 교환으로 인해 버려질 잉크 카트리지(1) 내에 남아있는 잉크액의 양은 최소화될 수 있다.
또한, 도트 카운트 판정 처리에서 이용될 실효 잉크액체량이 범용 애플리케이션 상태의 소비에 있어서의 평균 도트 카운트 값으로 설정되고, 또한, 예를 들 어, 상술한 바와 같이 잉크 카트리지(1)의 버퍼 챔버(15) 내의 잉크액 저장량이 실질적으로 실효 잉크액체량의 10%로 설정되면, 교환이 진행중인 경우, 즉, 사용 도중에 잉크젯 프린터로부터 잉크 카트리지(1)를 제거하거나, 또는 재장착이 반복되는 경우에도, 공토출이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
버퍼 챔버(15) 내의 잉크액의 저정량은, 본 실시예에서 설명되는 잉크 카트리지(1) 내에 수용될 잉크액의 실효량의 실질적으로 10%로 제한되지 않는다.
예를 들어, 버퍼 챔버(15) 내의 잉크액의 저장량은, 한 장의 용지에 대한 잉크젯 프린터의 인쇄 동작에서의 표준 사용량(1 페이지당 인쇄량)에 대응하도록 설정될 수도 있다.
그러므로, 버퍼 챔버(15) 내의 잉크액의 저장량이 설정되는 잉크 카트리지(1)의 경우, 잉크 한도 센서(13)에 의해 잉크액이 남아있지 않다고 검출될 때, 잉크 한도 센서(13)의 하류측에서 잉크 통로(9) 상에 마련된 버퍼 챔버(15) 내에, 1 페이지에 대해 인쇄 동작을 실행할 수 있는 잉크액(4)이 여전히 남아있음은 분명하다.
따라서, 잉크 한도 센서(13)에 의해 잉크액이 남아있지 않다고 검출된 후에도, 잉크젯 프린터는 1 페이지에 대해 인쇄 처리를 확실히 완료할 수 있다. 따라서, 해당 페이지에 대한 인쇄 처리의 불완전한 종료로 인해 낭비될 페이지 때문에 인쇄 처리중에 잉크액이 공급되는 걸 방지할 수 있다.
또한, 잉크 한도 센서(13)에 의해 잉크액이 남아있지 않다고 검출된 후에, 1 페이지에 대응하는 인쇄 처리를 실행하고 나서 잉크 카트리지(1)를 교환함으로써, 버퍼 챔버(15) 내의 잉크액(4)이 이미 거의 완전히 소모되었기 때문에, 교환에 의해서 버려질 잉크 카트리지(1) 내에 남아있는 잉크액의 양을 최소로 할 수 있다.
또한, 잉크 한도 센서(13)에 의해 잉크액이 남아 있지 않다고 검출되었을 때, 1 페이지에 대한 인쇄 처리에 대응하는 잉크액(4)이 버퍼 챔버(15) 내에 남아있다는 점은 확실하다. 그러므로, 이후에 부주의하게 오랫동안 인쇄 처리가 계속해서 실행되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 잉크 카트리지(1) 내의 잔여 잉크액이 전혀 없는 상태에서의 계속적인 사용으로 인한 잉크젯 프린터측의 공토출에 의해 야기되는 고장을 확실히 방지할 수 있다.
또한, 버퍼(15) 내의 잉크액의 저장량은, 잉크젯 프린터에 의한 세정과 같은 유지 보수 처리에서 소모될 잉크액 소모량(액체 소모량)의 최대값에 대응하는 용량으로 설정될 수도 있다.
예들 들어, 세정 처리는 세가지 레벨을 갖도록 설정되고, 각 레벨에 대해 소모될 잉크액의 양은 다르다.
그러므로, 버퍼 챔버(15) 내의 잉크액의 저장량이, 잉크액 소모량이 최대값인 레벨 「3」에 근거한 세정 처리에 대응하게 설정된 경우, 잉크 한도 센서(13)에 의해 잉크액이 남아있지 않다고 검출되었을 때, 레벨 「3」에 근거한 세정 처리가 실행될 수 있는 잉크액이 버퍼 챔버(15) 내에 남아있는 것은 확실하다. 따라서, 잉크 한도 센서(13)에 의해 잉크액이 남아있지 않다고 검출될 때까지, 잉크액 소모량이 최대값인 레벨 「3」에 근거한 세정 처리를 확실히 실행할 수 있다.
예를 들어, 잉크 한도 센서(13)에 의해 잉크액이 남아있지 않다고 검출되었 을 때, 버퍼 챔버(15) 내에 남아있는 잉크액의 양은 명백하다. 그러므로, 세정 처리가 실행되지 않는 경우에, 그 대신에 잔여 잉크액의 양에 대응하는 인쇄 처리의 애플리케이션에 의해 잔여 잉크액이 소모된 후에, 잉크 카트리지(1)가 신속히 교환되는 것이 바람직하다. 이후에 오랫동안 계속해서 부주의하게 인쇄 처리가 실행되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 잉크 카트리지(1) 내의 잔여 잉크액이 전혀 없는 상태에서의 계속적인 사용으로 인한 잉크젯 프린터측의 공토출에 의해 야기되는 고장을 확실히 방지할 수 있다.
또한, 버퍼 챔버(15) 내의 잉크액의 저장량은, 잉크 카트리지(1)가 잉크젯 프린터의 카트리지 장착부(2)에 장착되었을 때, 잉크젯 프린터에 의해 잉크 카트리지(1)로부터 인쇄 헤드까지의 통로에 채워질 잉크액(4)의 초기 충전량에 대응하게 설정될 수 있다.
따라서, 버퍼 챔버(15) 내의 잉크액의 저장량이 설정되는 잉크 카트리지(1)에 의하면, 잉크 한도 센서(13)에 의해 잔여 잉크액이 없다고 검출될 때, 잉크 한도 센서(13)의 하류측에서 액체 통로(9) 상에 마련되는 버퍼 챔버(15) 내에, 잉크젯 프린터에 장착시의 초기 충전량에 대응하는 잉크액(4)이 남아있는 것이 확실하다.
그러므로, 잉크 한도 센서(13)에 의해 잔여 잉크액이 없다고 검출되지 않은 상태에서, 사용 도중에 잉크 카트리지(1)가 잉크젯 프린터로부터 일단 제거되는 경우, 초기 충전이 확실히 실행될 수 있도록, 잉크 카트리지(1) 내의 잔여 잉크액의 양이 완전히 비는 것을 방지할 수 있고, 그와 동시에, 잉크젯 프린터의 카트리지 장착부(2)에 잉크 카트리지(1)가 다시 장착될 때, 초기 충전이 실행되더라도 공토출이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 잉크 한도 센서(13)에 의해 잔여 잉크액이 없다고 검출된 경우, 버퍼 챔버(15) 내에 남아있는 잉크액의 양은 명백하다. 그러므로, 초기 충전이 실행되지 않는 경우, 그 대신에 초기 충전에 대응하는 정규 처리에 의해 잔여 잉크액을 소모한 후, 신속하게 잉크 카트리지(1)를 교환하는 것이 바람직하다. 그러므로, 이후에 오랫동안 계속해서 부주의하게 인쇄 처리가 실행되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 잉크 카트리지(1) 내의 잔여 잉크액이 전혀 없는 상태에서의 계속적인 사용으로 인한 잉크젯 프린터측의 공토출에 의해 야기되는 고장을 확실히 방지할 수 있다.
또한, 버퍼 챔버(15) 내의 잉크액의 저장량은, 잉크젯 프린터에 의한 세정 등의 유지 보수 처리가 금지되는 기준이 될 잉크 카트리지(1) 내의 잔여 잉크액의 양(잔여 액체의 양)에 대응하게 설정될 수도 있다.
또한, 버퍼 챔버(15) 내의 잉크액의 저장량이 설정되는 카트리지(1)에 있어서, 잉크 한도 센서(13)에 의해 잔여 잉크액이 없다고 검출된 경우, 버퍼 챔버(15) 내에 남아있는 잉크액의 양은 명백하다. 그러므로, 세정 등의 유지 보수 처리가 실행되지 않는 경우, 그 대신에 잔여 잉크액의 양에 대응하는 인쇄 처리에 의해 잔여 잔여 잉크액을 소모한 후, 신속하게 잉크 카트리지(1)를 교환하는 것이 바람직하다. 따라서, 이후에 오랫동안 계속해서 부주의하게 인쇄 처리가 실행되는 것을 방지할 수 있다. 그러므로, 잉크 카트리지(1) 내의 잔여 잉크액이 전혀 없는 상태 에서의 계속적인 사용으로 인한 잉크젯 프린터측의 공토출에 의해 야기되는 고장을 확실히 방지할 수 있다.
예를 들어, 버퍼 챔버(15)의 용량을 변경하거나 잉크 한도 센서(13)가 장착될 액체 통로(9)의 소정 위치를 변경함으로써, 잉크 한도 센서(13)와 압력 조절 수단(11) 사이의 액체 통로(9)의 용량을 포함하는 버퍼 챔버(15) 내의 잉크액의 저장량을 적절히 설정할 수 있다.
또한, 버퍼 챔버(15) 내의 잉크액의 저장량에 의해 결정된 잉크 부족 기간은, 잉크액 존재 판정 단계에서 잉크액의 존재가 검출된 빈도에서 최장 타이밍으로 설정된다. 따라서, 잉크 한도 센서(13)가 잔여 잉크액이 없다고 검출했을 때 잉크 카트리지(1)가 실제 잉크 한도가 되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 액체 카트리지 내의, 수용체, 액체 챔버, 액체 수용부, 액체 공급부, 액체 통로, 액체 센서 및 버퍼 챔버의 구조는 본 실시예에 따른 구조로 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형할 수 있다.
예를 들어, 본 발명은, 액정 표시 장치의 컬러 필터를 제조하는데 이용될 착색제 토출 헤드, 유기 EL 표시 장치 또는 FED(표면 방사 표시 장치)의 전극을 형성하는 데 이용될 전극 재료 토출 헤드, 및 바이오칩을 제조하는 데 이용될 생물 유기체 토출 헤드, 정밀한 피펫이 될 시료 토출 장치 등의 액체를 토출하기 위한 액체 토출 헤드를 이용하는 액체 토출 장치에 장착될 액체 카트리지에 적용될 수도 있다
상술한 본 발명에 의하면, 액체 카트리지 내에 남아있는 액체의 양을 최소화할 수 있고, 장치측에서 공토출에 의해 고장이 야기되는 것을 확실히 방지할 수 있는, 액체 카트리지, 액체 토출 장치 및 액체 토출 제어 방법을 제공할 수 있다.

Claims (21)

  1. 장치에 탑재될 수 있는 액체 카트리지로서,
    액체를 저장하기 위한 제 1 용량을 갖는 액체 챔버와,
    상기 장치의 액체 수용부에 연결될 수 있는 액체 공급 포트와,
    상기 액체 챔버와 상기 액체 공급 포트가 서로 연통하는 액체 통로와,
    상기 액체 통로의 일부를 형성하고, 상기 액체 챔버 내의 상기 액체의 존재 유무를 검출하는 액체 센서와,
    액체를 저장하기 위한 제 2 용량을 갖는 버퍼 챔버로서, 상기 액체 센서의 하류에서 상기 액체 통로와 연통하는 버퍼 챔버
    를 포함하되,
    상기 제 2 용량은 상기 제 1 용량보다 작게 설정되는 액체 카트리지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 용량은 상기 액체 카트리지의 실효 액체량의 실질적으로 10%로 설정되는 액체 카트리지.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 용량은 상기 장치가 매체에 대해 액체를 토출할 때 소모되는 표준 사용량으로 설정되는 액체 카트리지.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 용량은 상기 장치가 유지 보수 처리될 때 소모되는 최대 소모량으로 설정되는 액체 카트리지.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 용량은, 상기 액체 카트리지가 상기 장치에 장착될 때, 상기 액체 카트리지로부터 액체 토출 헤드까지의 통로에 상기 액체를 충전하기 위한 초기 충전량으로 설정되는 액체 카트리지.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 용량은 유지 보수 처리를 금지하기 위한 기준량으로 설정되는 액체 카트리지.
  7. 액체 챔버 및 액체 센서가 마련된 액체 카트리지가 착탈 가능하게 장착되는 액체 수용부와, 상기 액체 카트리지로부터 공급되는 액체를 매체에 대해 액적으로서 토출하는 액체 토출 헤드를 포함하는 장치에 대한 액체 토출 제어 방법으로서,
    상기 액체 카트리지를 상기 액체 수용부에 장착한 후 상기 액체 토출 헤드로부터 토출되는 액적의 수를 카운트하고 산출하여 카운트 값을 얻는 도트 카운트 처리와,
    상기 카운트 값이 사전 결정된 값에 도달했는지의 여부를 판정하는 도트 카운트 판정 처리와,
    상기 액체 센서에 의해 사전 결정된 간격으로 상기 액체 챔버 내에 저장된 상기 액체의 존재 유무를 판정하는 액체 존재 판정 처리와,
    상기 도트 카운트 판정 처리에서 상기 카운트 값이 상기 사전 결정된 값에 도달하지 않았다고 판정되고, 상기 액체 존재 판정 처리에서 상기 액체의 부재로 판정되었을 때, 현재의 상기 카운트 값을 상기 액체의 부재 판정 직전에 상기 액체의 존재로 판정되었을 때의 이전 카운트 값으로 변경하고, 상기 액체의 부재로 판정되었을 때부터 현재까지 얻어진 추가 카운트 값을 상기 이전 카운트 값에 가산하여, 상기 이전 카운트값을 정정하는 도트 카운트 정정 처리와,
    상기 도트 카운트 판정 처리에서 상기 정정된 카운트 값이 상기 사전 결정된 값에 도달했다고 판정되는 경우, 상기 액적의 토출을 정지하는 토출 정지 처리
    를 포함하는 액체 토출 제어 방법.
  8. 액체 챔버 및 액체 센서가 마련된 액체 카트리지가 착탈 가능하게 장착되는 액체 수용부와, 상기 액체 카트리지로부터 공급되는 액체를 매체에 대해 액적으로서 토출하는 액체 토출 헤드를 포함하는 장치에 대한 액체 토출 제어 방법으로서,
    상기 액체 카트리지를 상기 액체 수용부에 장착한 후 상기 액체 토출 헤드로부터 토출되는 액적의 수를 카운트하고 산출하여 카운트 값을 얻는 도트 카운트 처리와,
    상기 카운트 값이 제 1 값에 도달했는지의 여부를 판정하는 제 1 도트 카운트 판정 처리와,
    상기 액체 센서에 의해 사전 결정된 간격으로 상기 액체 챔버 내에 저장된 상기 액체의 존재 유무를 판정하는 액체 존재 판정 처리와,
    상기 제 1 도트 카운트 판정 처리에서 상기 카운트 값이 상기 제 1 값에 도달하지 않았다고 판정되고, 상기 액체 존재 판정 처리에서 상기 액체의 부재로 판정되었을 때, 상기 카운트 값이 제 2 값에 도달했는지의 여부를 판정하는 제 2 도트 카운트 판정 처리와,
    상기 카운트 값이 상기 제 1 도트 카운트 판정 처리에서의 제 1 값 또는 상기 제 2 도트 카운트 판정 처리에서의 상기 제 2 값에 도달했다고 판정되었을 때 상기 액적의 토출을 정지하는 토출 정지 처리
    를 포함하는 액체 토출 제어 방법.
  9. 액체 챔버 및 액체 센서를 포함하는 액체 카트리지가 착탈 가능하게 장착되는 액체 토출 장치로서,
    상기 액체 챔버로부터 공급되는 액체를 매체에 대해 액적으로서 토출하는 액체 토출 헤드와,
    상기 액체 토출 헤드로부터 토출된 상기 액적의 수를 카운트하여 카운트 값을 얻는 도트 카운터와,
    상기 액체 센서로부터의 신호를 검출하여 상기 액체 챔버 내에 저장된 상기 액체의 존재 유무를 판정하는 검출기와,
    상기 도트 카운터에 의해 얻어진 상기 카운트 값과 상기 검출기에 의해 검출된 상기 신호에 근거하여 상기 액적의 토출을 정지하도록 상기 액적 토출 헤드를 제어하는 제어기
    를 포함하는 액체 토출 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 카운트 값이 제 1 값에 도달하지 않고, 상기 검출기가 액체의 부재를 검출하였을 때,
    상기 도트 카운터는, 현재의 상기 카운트 값을 상기 검출기가 상기 액체의 부재를 검출하기 직전에 상기 검출기가 상기 액체의 존재를 검출했을 때의 이전 카 운트 값으로 변경하고, 상기 검출기가 상기 액체의 부재를 검출했을 때부터 현재까지 얻어진 추가 카운트 값을 상기 이전 카운트 값에 가산하여, 상기 이전 카운트 값을 정정하며,
    상기 제어기는 상기 정정된 카운트 값이 상기 제 1 값에 도달했을 때 상기 액적의 토출을 정지하는
    액체 토출 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 카운트 값이 제 1 값에 도달하지 않고, 상기 검출기가 액체의 부재를 검출했을 경우, 상기 제어기는, 상기 검출기가 상기 액체의 부재를 검출한 후, 상기 카운트 값이 제 1 값 또는 제 2 값에 도달했을 때, 상기 액적의 토출을 정지하는 액체 토출 장치.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 값은 상기 액체 카트리지의 용량에 근거하여 결정되는 액체 토출 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 액체 카트리지는
    상기 액체 토출 헤드에 연결되는 액체 공급 포트와,
    상기 액체 챔버와 상기 액체 공급 포트가 서로 연통하는 액체 통로와,
    상기 액체 센서의 하류에 배치된 버퍼 챔버
    를 구비하고,
    상기 제 2 값은 상기 버퍼 챔버의 용량에 근거하여 결정되는
    액체 토출 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 버퍼 챔버의 용량은 상기 액체 카트리지의 용량의 실질적으로 10%로 설정되는 액체 토출 장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 버퍼 챔버의 용량은 상기 장치가 상기 액적을 매체에 대해 토출할 때 소모되는 표준 사용량으로 설정되는 액체 토출 장치.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 버퍼 챔버의 용량은 상기 장치가 유지 보수 처리될 때 소모되는 최대 소모량으로 설정되는 액체 토출 장치.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 버퍼 챔버의 용량은, 상기 액체 카트리지가 상기 장치에 장착될 때, 상기 액체 카트리지로부터 액체 토출 헤드까지의 통로에 상기 액체를 충전하기 위한 초기 충전량으로 설정되는 액체 토출 장치.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 버퍼 챔버의 용량은 유지 보수 처리를 금지하기 위한 기준량으로 설정되는 액체 카트리지.
  19. 매체에 대해 액적을 토출하기 위한 액체 토출 헤드가 마련되고, 액체 카트리지가 착탈 가능하게 장착되는 장치에 대한 액체 토출 제어 방법으로서,
    상기 액체 카트리지는
    액체가 저장되는 액체 챔버와,
    상기 액체 토출 헤드에 상기 액체를 공급하는 액체 공급 포트와,
    상기 액체 챔버와 상기 액체 공급 포트가 서로 연통하는 액체 통로와,
    상기 액체 통로의 일부를 형성하고, 상기 액체 챔버 내의 상기 액체의 존재 유무를 검출하는 액체 센서와,
    상기 액체가 저장되고, 상기 액체 센서의 하류에서 상기 액체 통로와 연통하는 버퍼 챔버
    를 포함하고,
    상기 방법은
    상기 액체 센서로부터 출력되는 신호를 검출하고,
    상기 신호로부터 상기 액체 챔버 내에 저장된 상기 액체의 존재 유무를 판정하고,
    적어도 상기 액체의 부재가 판정된 후에 상기 액체 토출 헤드로부터 토출된 상기 액적의 수를 카운트하여 산출하는
    액체 토출 제어 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 액적의 수가 사전 결정된 값에 도달했는지의 여부를 판정하고,
    상기 액적의 수가 상기 사전 결정된 값에 도달했을 때 상기 액체 토출 헤드 로부터의 상기 액적의 토출을 정지하는
    것을 더 포함하는 액체 토출 제어 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 사전 결정된 값은 상기 버퍼 챔버의 용량에 근거하여 결정되는 액체 토출 제어 방법.
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