KR20070122072A - 잉크공급장치 및 이를 구비하는 화상형성장치 - Google Patents

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KR20070122072A
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Abstract

본 발명에 의한 화상형성장치의 잉크공급장치는, 잉크카트리지의 잉크가 배출되는 잉크배출부; 상기 잉크배출부에 연결되어 인쇄헤드로의 잉크공급유로를 형성하는 니들; 상기 니들의 외부 노출을 차단하는 차단유닛; 및 상기 잉크배출부와 상기 차단유닛 사이를 실링하기 위한 실링부재;를 포함한다. 이에 의하면, 상기 니들이 외부로 노출됨을 차단함과 동시에 잉크 누출을 방지할 수 있게 되어, 사용이 안전한 화상형성장치를 제공할 수 있게 된다.
잉크, 카트리지, 공급 유로, 홀, 차단, 실링, 누출, 가이드.

Description

잉크공급장치 및 이를 구비하는 화상형성장치{INK SUPPLING APPARATUS AND IMAGE FORMING APPARATUS HAVING THE SAME}
도 1은 일반적인 화상형성장치의 잉크공급장치를 개략적으로 나타낸 단면도,
도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 잉크공급장치의 니들을 나타낸 정면도 및 측면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 화상형성장치의 잉크공급장치를 개략적으로 나타낸 분해 사시도,
도 4는 도 3에 나타낸 잉크공급장치의 잉크카트리지와 니들이 결합된 상태를 도시한 사시도,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 잉크공급장치의 차단부재를 나타낸 도면, 그리고,
도 6 및 도 7은 본 발명의 요부인 실링부재의 다양한 변형예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
110: 잉크카트리지 111: 캡
120: 니들 121: 잉크공급홀
140: 차단유닛 141: 차단부재
142: 가이드부 143: 차단부재 홀더
144: 탄성부재 145: 하우징
150: 실링부재
본 발명은 화상형성장치에 관한 것이며, 보다 상세하게는 잉크를 분사하여 화상을 형성하는 잉크젯 프린터의 잉크공급장치 및 이를 구비하는 화상형성장치에 관한 것이다.
잉크젯 프린터와 같은 화상형성장치는 인쇄매체에 잉크를 분사하여 화상을 형성하는 인쇄헤드와 이 인쇄헤드로 잉크를 공급하여 주는 잉크공급장치 등을 구비한다. 도 1은 일반적인 화상형성장치의 잉크공급장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 화상형성장치의 잉크공급장치는 잉크챔버(10)와, 상기 잉크챔버(10)와 결합하여 인쇄헤드(도시되지 않음)로의 잉크공급유로를 형성하는 니들조립체(20)를 포함한다.
상기 잉크챔버(10)는 적어도 하나의 잉크배출부(11)를 구비하며, 상기 니들조립체(20)는 상기 잉크배출부(11)에 연결되는 니들(21)을 구비한다. 상기 니들(21)은 도 2a 및 2b에 도시된 바와 같이, 잉크공급홀(21a)을 구비한다. 또한, 니들(21)은 침상 단부를 가진다.
상기 잉크챔버(10)가 니들조립체(20)와 결합될 때 니들(21)의 침상 단부가 잉크챔버(10)의 잉크배출부(11)를 관통하여 연결됨으로써 잉크챔버(10) 내부의 잉크가 잉크공급홀(21a)을 통해 니들(21)의 내부로 유입되고, 이렇게 유입된 잉크가 인쇄헤드로 공급되어 인쇄매체로 분사된다.
그러나, 상기한 바와 같은 일반적인 화상형성장치의 잉크공급장치는 잉크챔버(10)와 니들조립체(20)가 분리되면 니들조립체(20)의 니들(21)이 외부로 노출되도록 구성된다. 따라서, 상기 니들(20)의 잉크공급홀(21a)을 통한 잉크 누출 현상이 발생될 수 있고, 이물질이 상기 잉크공급홀(21a)을 통해 니들(21)의 내부로 유입되는 현상이 발생될 수 있다.
또한, 상기 잉크챔버(10)의 교체시 니들(21)에 의해 잉크챔버(10)가 파손되어 잉크 누출 및/또는 외부 공기 유입이 발생될 수 있다. 이 같은 문제점은 상기 잉크챔버(10)와 니들조립체(20)의 결합위치가 정확하지 않은 상태에서 니들(21)이 잉크챔버(10)에 삽입될 때 매우 심각하게 발생된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 잉크 누출과 외부 이물질 유입을 차단하여 사용이 안전한 잉크공급장치 및 이를 구비하는 화상형성장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 화상형성장치의 잉크공급장치는, 잉크카트리지의 잉크가 배출되는 잉크배출부; 상기 잉크배출부에 연결되어 인 쇄헤드로의 잉크공급유로를 형성하는 니들; 상기 니들의 외부 노출을 차단하는 차단유닛; 및 상기 잉크배출부와 상기 차단유닛 사이를 실링하기 위한 실링부재;를 포함한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 의하면, 상기 차단유닛은 상기 잉크배출부에서 분리된 니들의 외부 노출을 차단하도록 니들 주위에 업/다운 가능하게 마련된 것이 좋다.
이러한 차단유닛은 상기 잉크배출부와 상기 니들이 결합될 때 상기 잉크배출부에 의해 일방향으로 가압되도록 구성된 것이 바람직하다.
여기서, 상기 차단유닛은, 내부에 상기 니들이 수용되는 차단부재; 및 상기 차단부재의 이동을 가이드하는 가이드부;를 포함하는 것이 좋다.
상기 가이드부는, 상기 차단부재를 지지하는 차단부재 홀더; 상기 차단부재 홀더를 타방향으로 탄성 가압하는 탄성부재; 및 상기 차단부재, 차단부재 홀더 및 탄성부재를 지지하며, 상기 차단부재 홀더의 이동범위를 가이드하는 하우징;을 포함하는 것이 좋다.
상기 잉크배출부에는 캡이 설치된 것이 좋다.
상기 캡은, 상기 니들이 관통 삽입되는 삽입부재; 및 상기 삽입부재를 지지하는 삽입부재 홀더;를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 실링부재는 상기 캡 또는 상기 차단유닛에 돌출 형성되는 환상의 링부재를 포함하는 것이 좋다.
또는, 상기 실링부재는, 상기 차단유닛에 마련된 적어도 하나의 제1실링부 재; 및 상기 캡에 마련된 적어도 하나의 제2실링부재;를 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 제 1 및 제 2 실링부재는 서로 대응되는 홈과 돌기를 포함하는 것이 좋다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 화상형성장치는, 캡을 갖는 교체 가능한 잉크카트리지; 상기 캡을 관통하여 잉크카트리지와 결합됨으로써 잉크공급유로를 형성하는 니들; 상기 니들에 의해 공급되는 잉크를 인쇄매체로 분사하는 인쇄헤드; 상기 니들이 상기 잉크카트리지에 결합되지 않은 상태에서 상기 니들이 외부로 노출되지 않도록 차단하는 차단유닛; 및 상기 캡과 상기 차단유닛 사이를 실링하는 실링부재;를 포함한다.
이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 화상형성장치는 잉크카트리지(110), 니들(120), 인쇄헤드(미도시), 차단유닛(140) 및 실링부재(150)를 포함한다.
상기 잉크카트리지(110)는 내부에 잉크가 수용되며, 잉크 사용주기에 따라 교체 가능하다. 이러한 잉크카트리지(110)는 도시되지 않았지만, 다양한 컬러의 인쇄 화상을 구현하기 위해 복수개 마련될 수 있다.
상기 잉크카트리지(110)는 잉크가 배출되는 잉크배출부(110a)를 구비하며, 이 잉크배출부(110a)에는 캡(111)이 마련된다. 상기 캡(111)은 후술할 니들(120)이 관통 삽입되는 삽입부재(112)와 이 삽입부재(112)를 지지하는 삽입부재 홀더(113) 를 포함한다.
상기 삽입부재(112)는 상기 니들(120)이 관통할 수 있는 러버(robber)와 같은 재질로 형성된다. 이러한 삽입부재(112)는 상기 니들(120)이 미 삽입될 경우 잉크카트리지(110) 내부의 잉크가 외부로 누출되지 않도록 차단한다.
상기 삽입부재 홀더(113)는 러버 재질의 삽입부재(112)가 니들(120)의 삽입에 의해 형상이 틀어지지 않도록 잉크카트리지(110)의 잉크배출부(110a)에 삽입부재(112)를 고정시키는 역활을 한다.
한편, 상기 잉크배출부(110a)는 후술할 니들(120), 차단유닛(140) 및 실링부재(150)와 함께 인쇄헤드로 잉크를 공급하는 화상형성장치의 잉크공급장치를 구성한다.
상기 니들(120)은 상기 캡(111)의 삽입부재(112)를 관통하여 잉크카트리지(110)와 결합됨으로써 잉크공급유로(122)를 형성한다. 이러한 니들(120)은 도시된 바와 같이 침상 단부를 가진다.
또한, 상기 니들(120)에는 상기 잉크카트리지(110)의 내부에 삽입되어 잉크를 공급받기 위해 잉크공급홀(121)이 형성된다. 이로 인해, 상기 니들(120)의 침상 단부가 삽입부재(112)를 관통하여 삽입됨으로써 잉크카트리지(110) 내부의 잉크가 잉크공급홀(121)을 통해 니들(120)의 내부로 유입되고, 이렇게 유입된 잉크가 인쇄헤드로 공급되어 인쇄매체로 분사된다.
상기 인쇄헤드는 도시되지 않았지만, 상기 니들(120)에 의해 공급되는 잉크를 인쇄매체로 분사함으로써, 소정의 화상을 형성시킨다. 이러한 인쇄헤드에 의한 화상형성작용 및 원리는 공지의 기술로부터 이해 가능하므로, 자세한 설명 및 도시를 생략한다.
상기 차단유닛(140)은 상기 니들(120)이 상기 잉크카트리지(110)에 결합되지 않은 상태에서 상기 니들(120), 구체적으로 잉크공급홀(121)의 외부 노출을 차단한다. 이러한 차단유닛(140)은 상기 잉크배출부(110a)에서 분리된 니들(120)의 주위에 업/다운 가능하게 마련된다.
구체적으로, 상기 차단유닛(140)은 상기 잉크배출부(110a)와 상기 니들(120)이 결합될 때 잉크배출부(110a)에 의해 일방향(도시된 A방향)으로 가압되어 다운되고, 가압력이 제거되면 다시 업된다. 이를 위해, 상기 차단유닛(140)은 차단부재(141)와 가이드부(142)를 포함한다.
상기 차단부재(141)는 상기 니들(120)을 감싸 잉크공급홀(121)의 외부 노출을 차단하며, 대략 중심부에 니들(120)이 수용되는 수용홀(141a)이 관통 형성된다. 이 수용홀(141a)은 상기 니들(120)이 삽입부재(112)에 삽입되는 방향을 따라 형성되어, 니들(120)의 삽입력을 방해하지 않도록 구성됨이 바람직하다.
이러한 차단부재(141)가 상기 잉크배출부(110a)의 캡(111)에 의해 일방향(A방향)으로 가압되면, 상기 수용홀(141a)에 수용되어 있던 니들(120)이 차단부재(141)로부터 벗어나면서 삽입부재(112)를 관통하게 된다.
여기서, 상기 차단부재(141)는 상기 삽입부재(112)와 마찬가지로 탄성을 가지는 러버와 같은 재질로 형성되며, 이에 의해 상기 차단부재(141)와 니들(120)은 완전히 밀착된다. 또한, 상기 차단부재(141)의 외주면에는 지지돌기(141b)가 복수 개 마련되어, 재질 특성에 의한 차단부재(141)의 변형을 보상한다.
상기 가이드부(142)는 상기 차단부재(141)의 이동을 가이드하는 것으로, 차단부재 홀더(143), 탄성부재(144) 및 하우징(145)을 포함한다,
상기 차단부재 홀더(143)는 업/다운되는 차단부재(141)를 지지하여, 차단부재(141)의 위치 이동을 가이드한다.
상기 탄성부재(144)는 상기 차단부재 홀더(143)를 타방향, 즉 상기 잉크배출부(110a)에 의해 차단부재(141)가 가압되는 일방향(A방향)의 반대방향으로 탄성 지지한다. 이로 인해, 상기 차단부재(141)가 잉크카트리지(110)에 의해 일방향(A방향)으로 가압된 후 잉크배출부(110a)와 니들(120)의 결합이 해제되면, 탄성부재(144)에 의해 초기위치로 복귀된다.
따라서, 상기 잉크배출부(110a)와 니들(120)의 결합 해제 시, 상기 니들(120)의 잉크공급홀(121)이 차단부재(141)에 의해 에워 싸여져 외부로 노출되지 않는다. 이러한 탄성부재(144)는 일반적인 압축 코일스프링으로 구성된다.
상기 하우징(145)은 상기 차단부재(141), 차단부재 홀더(143) 및 탄성부재(144)를 지지하여 외관을 형성한다. 또한, 상기 하우징(145)에는 잉크카트리지(110)와 니들(120)의 결합에 의한 차단부재 홀더(143)의 이동범위를 가이드하는 가이드홀(145a)이 마련된다. 여기서, 상기 가이드홀(145a)에 대응하여 상기 차단부재 홀더(143)에는 가이드홀(145a)에 삽입되는 가이드돌기(143a)가 돌출 형성된다.
상기 실링부재(150)는 상기 잉크배출부(110a)의 캡(111)과 차단유닛(140)의 접촉부에서 잉크의 누출을 방지하기 위한 것으로, 상기 삽입부재 홀더(113)에 돌출 형성되는 환상의 링부재이다.
이러한 실링부재(150)의 설치위치는 상기 삽입부재 홀더(113)로 꼭 한정하는 것은 아니며, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 삽입부재 홀더(113)가 아닌 차단부재(141)에 일체로 돌출 형성될 수도 있다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 실링부재(150)가 상기 차단부재(141)와 삽입부재(112)에 각각 대응되는 위치에 제 1 및 제 2 실링부재(251)(252)로 형성되는 변형 실시예도 가능하다.
이때, 도시된 바와 같이, 상기 제 1 실링부재(251)는 삼각형상의 홈으로 형성되고, 상기 제 2 실링부재(252)는 제 1 실링부재(251)에 삽입되는 삼각형상의 돌기로 형성된다. 여기서, 상기 제 1 실링부재(251)의 삼각형 홈이 제 2 실링부재(252)의 삼각형 돌기보다 작도록 형성된다. 이는, 상기 차단부재(141)와 캡(111)이 완전히 면접촉됨을 방지하여, 실링효율을 향상시키기 위함이다.
도 7은 실링부재(150)의 또 다른 실시예를 도시한 것으로, 상기 실링부재(150)가 상기 차단부재(141)에 형성된 삼각형 홈인 제 1 실링부재(351)와 이 제 1 실링부재(351)에 삽입되는 사각형상의 돌기인 제 2 실링부재(352)로 구성된다.
상기와 같은 실링부재(150)의 기술구성은 도시된 예로만 한정하는 것은 아니다. 즉, 도시되지 않았지만, 상기 실링부재(150)가 상기 차단부재(141)와 삽입부재(112)에 각각 돌출 형성되거나, 상기 차단부재 홀더(143) 및/또는 삽입부재 홀더(113)에 마련되는 것과 같은 다양한 변형 실시예가 가능하다. 이때, 상기 실링부재(150)의 형상 또한, 도시된 원형, 삼각형, 사각형을 비롯한 다양한 형상을 가질 수 있음은 당연하다.
상기와 같은 구성을 구비하는 본 발명의 실시예에 의한 화상형성장치의 잉크공급 관계를 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 잉크카트리지(110)가 일방향(A방향)으로 진입하면, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 잉크카트리지(110)의 잉크배출부(110a)에 의해 차단유닛(140)이 A방향으로 이동된다. 이때, 상기 차단부재 홀더(143)의 가이드돌기(143a)가 하우징(145)의 가이드홀(145a)을 따라 가이드되며, 상기 탄성부재(144)는 잉크배출부(110a)와 니들(120)의 연결에 의해 압축된다.
이렇게 차단유닛(140)이 A방향으로 가압되면, 상기 차단부재(141)의 수용홀(141a)에 수용되었던 니들(120)가 점차 차단부재(141)로부터 벗어나 삽입부재(112)로 관통 삽입된다. 이로 인해, 상기 니들(120)이 잉크공급홀(121)의 외부 노출없이 상기 잉크카트리지(110) 내부로 삽입되어, 잉크를 상기 인쇄헤드 측으로 공급하게 된다.
여기서, 상기 잉크카트리지(110)와 차단유닛(140) 사이에는 실링부재(150)가 마련되어 있으므로, 공급되는 잉크가 누출되더라도 외부로 새어나가지 않는다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 잉크카트리지와 결합되어 잉크공급유로를 형성하는 니들이 차단유닛에 의해 외부 노출이 차단될 수 있게 된다. 이로 인해, 상기 니들이 외부로 노출됨으로써 발생되었던 잉크 누출 및 외부 이물질 유입에 의한 오염과 같은 문제점을 개선할 수 있게 된다.
또한, 상기 잉크카트리지와 차단유닛 사이의 접촉부위를 실링하는 실링부재를 구비함으로써, 잉크카트리지와 인쇄헤드의 설치위치가 틀어지더라도 잉크 누출을 방지할 수 있게 된다. 따라서, 제품의 품질 향상을 도모할 수 있다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

Claims (17)

  1. 잉크카트리지의 잉크가 배출되는 잉크배출부;
    상기 잉크배출부에 연결되어 인쇄헤드로의 잉크공급유로를 형성하는 니들;
    상기 니들의 외부 노출을 차단하는 차단유닛; 및
    상기 잉크배출부와 상기 차단유닛 사이를 실링하기 위한 실링부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 잉크공급장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 차단유닛은 상기 잉크배출부에서 분리된 니들의 외부 노출을 차단하도록 니들 주위에 업/다운 가능하게 마련된 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 잉크공급장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 차단유닛은 상기 잉크배출부와 상기 니들이 결합될 때 상기 잉크배출부에 의해 일방향으로 가압되도록 구성된 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 잉크공급장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 차단유닛은,
    내부에 상기 니들이 수용되는 차단부재; 및
    상기 차단부재의 이동을 가이드하는 가이드부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 잉크공급장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 가이드부는,
    상기 차단부재를 지지하는 차단부재 홀더;
    상기 차단부재 홀더를 타방향으로 탄성 가압하는 탄성부재; 및
    상기 차단부재, 차단부재 홀더 및 탄성부재를 지지하며, 상기 차단부재 홀더의 이동범위를 가이드하는 하우징;을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 잉크공급장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 잉크배출부에는 캡이 설치된 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 잉크공급장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 캡은,
    상기 니들이 관통 삽입되는 삽입부재; 및
    상기 삽입부재를 지지하는 삽입부재 홀더;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 잉크공급장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 실링부재는 상기 캡 또는 상기 차단유닛에 돌출 형성되는 환상의 링부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 잉크공급장치.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 실링부재는,
    상기 차단유닛에 마련된 적어도 하나의 제1실링부재; 및
    상기 캡에 마련된 적어도 하나의 제2실링부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 잉크공급장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 실링부재는 서로 대응되는 홈과 돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 잉크공급장치.
  11. 캡을 갖는 교체 가능한 잉크카트리지;
    상기 캡을 관통하여 잉크카트리지와 결합됨으로써 잉크공급유로를 형성하는 니들;
    상기 니들에 의해 공급되는 잉크를 인쇄매체로 분사하는 인쇄헤드;
    상기 니들이 상기 잉크카트리지에 결합되지 않은 상태에서 상기 니들이 외부로 노출되지 않도록 차단하는 차단유닛; 및
    상기 캡과 상기 차단유닛 사이를 실링하는 실링부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 차단유닛은,
    내부에 상기 니들이 수용되며, 상기 잉크카트리지의 결합 여부에 따라 업/다운하는 차단부재; 및
    상기 차단부재의 이동을 가이드하는 가이드부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 가이드부는,
    상기 차단부재를 지지하는 차단부재 홀더;
    상기 차단부재 홀더를 타방향으로 탄성 가압하는 탄성부재; 및
    상기 차단부재, 차단부재 홀더 및 탄성부재를 지지하며, 상기 차단부재 홀더의 이동범위를 가이드하는 하우징;을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  14. 제 11 항에 있어서, 상기 캡은,
    상기 니들이 관통 삽입되는 삽입부재; 및
    상기 삽입부재를 지지하는 삽입부재 홀더;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 실링부재는 상기 캡 또는 상기 차단유닛에 돌출 형성되는 환상의 링부 재를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  16. 제 11 항에 있어서, 상기 실링부재는,
    상기 차단유닛에 마련된 적어도 하나의 제1실링부재; 및
    상기 캡에 마련된 적어도 하나의 제2실링부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 실링부재는 서로 대응되는 홈과 돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
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