KR20090004577A - 잉크 저장장치 및 잉크 카트리지 - Google Patents

Abstract

본 발명은 품질이 안정되고 사용 후 잉크의 잔류량이 저하되며 구성부품이 감소되어 원가와 환경부담을 줄이는 잉크 저장장치 및 잉크 카트리지에 관한 것이다. 본 발명의 잉크 저장장치(10)는 잉크 수용부(13), 씌움관(20)과 침마개(30)를 포함하는데, 상기 잉크 수용부는 한 쌍의 난연성 수지 밀봉막(11,12)을 외부둘레를 용접,밀봉하여 구성된 것이고, 상기 씌움관은 제1단부(21)와 이에 대응되는 제2단부(22)가 있고, 제1단부는 상기 잉크 수용부 내에 연결되고 제2단부는 상기 잉크 수용부의 외부에 노출되어 있으며, 씌움관 내부에는 관통구멍(23)이 구비되어 있으며, 상기 침마개는 탄성재료로 구성되며 상기 씌움관의 제2단부 내에 설치되어 있고, 한쪽 단부(31)에는 상기 관통구멍과 연통하는 연통구멍(33)이 형성되고, 다른 쪽 단부(32)에는 상기 연통구멍에 연통한 밸브작용을 하는 절단선(35)이 형성되어 있다.

잉크, 카트리지, 잉크 저장장치, 잉크 수용부, 씌움관, 침마개

Description

잉크 저장장치 및 잉크 카트리지{Ink tank and ink catridge}

본 발명은 잉크젯 프린터로 대표되는 화상 형성장치에 이용되는 잉크 저장장치 및 잉크 카트리지에 관한 것으로, 특히 안정되게 잉크를 공급하고 동시에 환경부담을 줄이는 잉크 저장장치 및 잉크 카트리지에 관한 것이다.

최근 들어 잉크를 이용한 화상 형성장치, 예를 들어 잉크젯 기록장치 등이 상당히 보급되어있다. 이러한 잉크젯 기록장치로서 이동가능한 운반대(carriage)를 가지고 있는데 일체로 잉크 분사머리와 잉크 카트리지를 탑재하며 동시에 잉크 분사머리에서 잉크가 나와 인쇄작업을 진행한다.

종래의 잉크젯 기록장치에 탑재하는 잉크 카트리지는 도 10에서와 같이, 상자식의 잉크 카트리지(100)내에 위를 항해 연장된 제1칸의 격리벽(115)이 있고, 이 제1칸의 격리벽(115)으로부터 공기실(117)과 잉크 수용실(111)과 잉크 유지실(113)로 분리된다. 제1칸 격리벽(115)의 하부에는 공기실(117)과 잉크 유지실(113)에 연통되는 공기 연통구(115a)가 설치되고, 동시에 공기실(117)의 위에는 공기도입구(116)가 설치된다. 이밖에 잉크 수용실(111)과 잉크 유지실(113), 잉크 카트리지(100) 내의 높이 방향의 중앙위치에 제2칸 격리벽(112)을 설치하고, 이 제2칸 격 리벽(112)에는 잉크 수용실(111)과 잉크 유지실(113)에 연통되는 잉크 연통구(112a)가 설치되고, 잉크 수용실(111)은 수성잉크(101)를 수용한다. 또한 잉크 유지실(113) 내에는 잉크 유지부품(102)을 채워 넣는데, 이 잉크 유지부품(102)은 주로 잉크 유지실(113) 용적의 1.5배, 비중은 0.05g/cc, 빈 구멍의 평균직경은 0.2㎜의 폴리 우레탄 스펀지로 구성되며, 잉크 수용실(111)의 잉크(101)를 수용하며, 잉크 연통구(112a)를 통과하여 잉크 유지실(113)에 공급하며 잉크(101)가 이 잉크 유지부품(102)에 의해 유지되게 한다. 또한 잉크 유지실(113)의 아래 부분에는 잉크 분사머리에 대해 잉크(101)를 공급하는 잉크 출력구(114)가 설치되어 있다.

상기한 종래기술(일본공개특허공보 특개평10-166604호(단락 [0013]~[0017],도 1))에서 나타내는 잉크 카트리지(100) 구조는 잉크(101)를 유지하기 위해 폴리 우레탄 스펀지 등 구멍이 많은 매개물질(다공질체)을 사용하는데, 즉 앞서 말한 잉크 유지부품(102)이다. 이 구멍이 많은 매개물질을 사용해 잉크(101)가 필요하지 않을 때 잉크 출력구(114)로 새어나오는 것을 방지한다. 그러나 이 구멍이 많은 매개물질은 일정한 함량을 가지고 있어 구멍이 많은 매개물질의 전부질량에 대응하여 흡수한 잉크(101)가 함유하는 최대량은 대략 반 정도밖에 되지 않으며, 이 구멍이 많은 물질은 잉크 유지실(113) 내에 가득 채워지므로 잉크 카트리지(100) 용적의 잉크(101) 함량에 제한을 가져오게 된다.

또한 구멍이 많은 매개물질 자체가 잉크(101)의 구조를 가지고 있어 일반적인 용법으로는 구멍이 많은 매개물질이 가지는 잉크량이「0」일 수가 없다. 따라서 이러한 구멍이 많은 매개물질의 잉크 카트리지(100)를 채용하면 충전한 잉크(101)를 전부 다 사용할 수가 없게 된다. 또한 만약 잉크의 잔여량이 감소하면 잉크 출력구(114)에서 출력되는 잉크가 불안정하게 된다. 예를 들어 잉크 잔여량이 사용하지 않을 때 잉크량의 30%가 되는 경우에도 잉크공급량의 불안정으로 인해 잉크젯 프린터에서 사용할 수 없어 반드시 잉크 카트리지(100)를 버려야 하는데 이는 환경오염을 일으킨다.

나아가 종래기술에서 나타내는 잉크 카트리지(100)는 공기를 내부에 들어가 게 하기 위해 그 윗부분에 공기 도입구(116)가 설치되어 있다. 이 공기 도입구(116)는 잉크 카트리지(100)가 잉크젯 프린터에 장착되지 않았을 때 밀봉된 상태를 유지하는데, 이로써 잉크가 잉크 출력구(114)로부터 외부로 새어나오지 않게 한다. 따라서 사용자가 새로 잉크 카트리지(100)를 사면 반드시 먼저 공기 도입구(116)의 밀봉막을 떼어내고서야 사용이 가능하다. 그러나 밀봉막을 떼어내는 순서는 사용자에게 번거로울 뿐 아니라 밀봉막을 만약 실수로 완전히 떼어내지 못했을 경우 잉크 카트리지(100) 내에 공기가 유입되지 않아 잉크(101)가 잉크 출력구(114)로 흘러나오지 않아 흑점(dot)이 생기거나 탈락되고 모호해지며 혹은 잉크 분사머리가 막히는 등 기능상의 문제가 발생한다.

게다가 또한, 잉크 카트리지(100)를 잉크젯 프린더에 장착하기 전에 잉크(101)가 잉크 카트리지(100)의 흔들림으로 인해 공기실(117)에 들어가면 부분적으로 잉크(101)가 공기 도입구(116)에 붙는 현상이 발생하는데 이런 상황에서 사용자가 공기 도입구(116)의 밀봉막을 떼어내면 잉크가 뿜어져 나와 사방에 뿌려지기도 한다.

또한 구멍이 많은 매개물질은 잉크를 순조롭게 이동하게 하며 반드시 용제로 처리를 가하는데 반드시 먼저 구멍이 많은 매개물질이 함유한 거품을 없앤 후에 다시 충전해야 하며 이 경우 대규모의 생산설비가 필요하고 시간이 많이 걸려 원가가 상승된다.

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하고 품질의 안정화와 사용후의 잉크 잔여량을 저하시키며 부품수를 감소하여 원가와 환경부담을 저하시키는 잉크 저장장치 및 잉크 카트리지를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 실현하기 위해 본 발명의 청구항 제1항에 서술한 잉크 저장장치의 특징은 잉크 수용부, 씌움관과 침마개를 포함하는데, 상기 잉크 수용부는 한 쌍의 난연성 밀봉막을 외부둘레를 용접,밀봉하여 구성된 것이고, 상기 씌움관은 제1단부와 이에 대응되는 제2단부가 있고, 제1단부는 상기 잉크 수용부 내에 연결되고 제2단부는 상기 잉크 수용부의 외부에 노출되어 있으며, 씌움관 내부에는 관통구멍이 구비되어 있으며, 상기 침마개는 탄성재료로 구성되며 상기 씌움관의 제2단부 내에 설치되어 있고, 한쪽 단부에는 상기 관통구멍과 연통하는 연통구멍이 형성되고, 다른 쪽 단부에는 상기 연통구멍에 연통한 밸브작용을 하는 절단선이 형성되어 있다.

또한 청구항 제2항의 특징은 제1항의 잉크 저장장치에 있어서, 상기 침마개는 내부에 잉크저장부가 형성되어 있고, 상기 연통구멍은 잉크저장부에 연통되어 있고, 상기 절단선은 잉크저장부에 연통되게 한다.

또한 청구항 제3항의 특징은 제1항의 잉크 저장장치에 있어서, 상기 씌움관은 제1단부가 한 쌍의 난연성 밀봉막의 외부둘레의 한쪽 단에 끼워진 후, 이 한 쌍의 난연성 밀봉막의 외부둘레를 용접하여 일체로 고정한다.

또한 청구항 제4항의 특징은 제1항의 잉크 저장장치에 있어서, 상기 씌움관의 관통구멍은 제2단부 내의 열린입구측의 직경이 확대되어 하나의 공간을 이루며, 상기 침마개가 이 공간 내에 들어가 고정된다.

또한 청구항 제5항에서 기재한 잉크 카트리지는 그 특징이 청구항 1~4 중의 어느 한 항 기재의 잉크 저장장치 및 이 잉크저장장치를 수용하는 틀체를 구비한다.

또한 청구항 제6항의 특징은 제5항의 잉크 카트리지에 있어서, 틀체는 외곽과 덮개체로 구성되며, 상기 외곽은 하나의 열린 입구를 가진 상자체이고, 상기 덮개체는 외곽의 열린 입구단에 덮여져 있으며, 상기 외곽은 상기 잉크 저장장치를 수용하는 배치부와 외부주변 둘레에 씌움관의 제2단부에 노출된 씌움관 노출부가 구비되어 있다.

또한 청구항 제7항의 특징은 제6항의 잉크 카트리지에 있어서, 상기 씌움관의 외부둘레 벽면에는 하나 혹은 다수의 입구를 가지고 있고, 상기 외곽과 덮개체의 적어도 한 곳에는 씌움관의 입구에 접합되어 상기 잉크 저장장치의 위치를 결정하는 위치고정 힘줄조각이 설치된다.

또한 청구항 제8항의 특징은 제6항의 잉크 카트리지에 있어서, 상기 외곽의 열린 입구 단부에는 용접 힘줄조각이 설치되고, 상기 덮개체의 상기 용접 힘줄조각에 대응하는 위치에는 상기 용접 힘줄조각에 접합하는 용접용 오목부가 설치된다.

또한 청구항 제9항의 특징은 제6항의 잉크 카트리지에 있어서, 덮개체의 내벽면에는 외곽의 열린 입구 방향을 향해 수직으로 하나 또는 복수의 접합기둥체가 설치되며, 외곽의 내부저면에는 상기 접합기둥체와 접합되는 접합구멍과 이 접합구멍을 가진 기둥체 접수부가 설치된다.

상술한 본 발명의 기술구성을 통해 아래 효과에 도달할 수 있다.

(1) 본 발명의 청구항 1의 잉크 저장장치는 잉크 수용부, 씌움관, 침마개로 구성되며 밸브작용을 가지는 절단선으로 구성된 침마개를 통해 잉크 저장장치를 구성하는 부품수량을 감소시키고, 사용하지 않을 때 액체(즉 잉크)가 외부로 새어나오는 현상이 발생하지 않는다. 본 발명은 종래와 같이 외부공기를 도입하는 구조를 구비하지 않고, 난연성 밀봉막에 의해 밀봉한 잉크 수용부를 설치하고 있으므로 잉크 저장장치 내의 잉크가 쉽게 기온,기압 등 주변환경의 변동요소의 영향을 받지 않는다. 또한 공기를 도입할 필요가 없기 때문에 공급하는 잉크에 거품이 생기지 않으며, 따라서 품질이 안정된 잉크를 공급할 수 있다. 또한 상기 구조를 구비한 잉크 저장장치는 구멍이 많은 매개물질이 필요 없기 때문에 종래기술에서 매개물질을 통해 잉크를 보존하는 것과 달리 잉크 잔여량이「0」가 될 때까지 사용할 수 있어 대폭적으로 환경오염을 방지한다.

(2) 본 발명의 청구항 2의 잉크 저장장치는 침마개가 잉크저장부의 내부에 형성되어 있고, 이 구조가 항시적으로 잉크를 머물게 하여 절단선의 밸브작용으로 잉크를 정확하게 제공한다.

(3) 본 발명의 청구항 3의 잉크 저장장치는 씌움관의 고정을 한 쌍의 난연성 밀봉막과 일체로 고정하는 것에 의해 실현되기 때문에 그 제조가 용이하고 또한 고 밀봉의 고정구조를 완성하게 된다.

(4) 본 발명의 청구항 4의 잉크 저장장치는 씌움관 제2단부 내의 연통구멍의 직경을 확대하여 하나의 공간을 만들고, 이 공간 내에 침마개를 밀어 눌러 고정하 여 수납하는데 따라서 간단하게 침마개를 교환할 수 있고, 동시에 씌움관이 외부로부터 침마개를 보호할 수 있어 부드러운 재료를 사용하더라도 침마개의 품질이 악화되지 않는다.

(5) 본 발명의 청구항 5의 상술한 효과를 이루는 잉크 저장장치를 이용한 잉크 카트리지는 잉크 저장장치 내의 잉크의 잔류량이 거의「0」이 될 때까지 안정적으로 사용할 수 있어 환경보호 부담을 줄일 수 있다. 또한 잉크 카트리지에 잉크 충전을 진행할 때, 침 마개의 절단선에 노즐 등을 삽입하여 잉크 충전을 진행하기 때문에 잉크 충전이 더욱 빠르고 용이하게 완성되며 나아가 대폭적으로 원가절감의 효과를 가진다.

(6) 본 발명의 청구항 6의 잉크 카트리지는 잉크 저장장치를 수납하는 틀체가 종래기술에서 보이는 공기 도입구멍 혹은 잉크 수용부와 공기실을 격리하는 격벽이 필요 없기 때문에 단순한 구조의 외곽과 덮개로 구성되며, 저렴하게 틀체를 제조할 수 있어 원가를 절감한다.

(7) 본 발명의 청구항 7의 잉크 카트리지는 위치고정 힘줄조각과 입구를 통해 잉크 저장장치의 위치를 결정하기 때문에 잉크 저장장치가 틀체 내부에서 흔들리거나 난연성 밀봉막이 손상되는 등 상황이 발생하는 것을 막아준다.

(8) 본 발명의 청구항 8의 잉크 카트리지는 용접부분의 외곽의 열린 입구단과 덮개체의 대응위치에 용접 힘줄조각과 용접용 오목부가 형성되어 용접부분의 접촉면적을 확대하여 더욱 견고한 접합을 이룰 수 있다.

(9) 본 발명의 청구항 9의 잉크 카트리지는 덮개체에 설치한 접합기둥체와 외곽에 설치한 대응되는 기둥체 접수부를 통해 외곽과 덮개체 간의 접합을 더욱 견고하게 한다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시양태를 설명하기로 한다. 그러나 이하에서 제시하는 실시양태는 본 발명의 기술구성을 구체화한 예일 뿐이며 본 발명에 대해 어떠한 제한을 가한 것은 아니며 특허청구범위 내의 어떠한 기타 실시형태에도 적용될 수 있다.

본 발명의 잉크 카트리지(1)은 도 1에서와 같이 잉크 저장장치(10)와 이 잉크 저장장치를 수납하는 틀체로 구성되며, 상기 틀체는 외곽(50)과 덮개체(60)로 구성되고. 상기 외곽(50)은 한 면에 열린 입구(52)가 있으며 소정의 깊이를 가지는 상자체를 구비하고 있고, 상기 덮개체는 외곽(50)의 열린 입구(52)에 덮여져 있다.

상기 잉크 저장장치(10)는 도 2와 3에서 예시한 바와 같이, 한 쌍의 난연성 수지 밀봉막(11,12), 씌움관(20) 및 침마개(30)로 구성되며, 상기 한 쌍의 난연성 수지 밀봉막(11,12)의 어떠한 여러 종류의 각기 다른 난연성 수지 밀봉막이 다중 중첩으로 형성된 밀봉막이며, 외곽(50) 내의 곱자형 밀봉막에 서로 맞추어진다. 이 한 쌍의 난연성 수지 밀봉막(11,12)은 그 외부주변에 예를 들어 열봉기(Heatsealer)(압막기(laminator))를 사용해 열봉된 용접부(11a,12a)를 가공형성하고 이로써 난연성 수지 밀봉막(11,12) 사이에 잉크 수용부(13)가 형성된다.

씌움관(20)은 도 4에서와 같이 원통 모양으로 형성되는데, 재료는 합성수지가 바람직하다. 이 씌움관(20)은 제1단부(21)와 이에 대응되는 제2단부(22)가 있으 며, 상기 제1단부(21)는 잉크 수용부(13)에 연결되고 상기 제2단부(22)는 잉크 수용부(13)의 외부에 노출되어 있고, 이 씌움관(20)의 길이방향을 따라 내부에는 관통구멍(23)이 설치되어 제1단부(21)와 제2단부(22)를 연결한다. 씌움관(20)의 외벽면은 제1단부(21)와 제2단부(22)의 사이에 위치하며, 대략 중앙부위에 돌출 둘레부(24)를 설치한다. 이 돌출 둘레부(24)는 상술한 한 쌍의 난연성 수지 밀봉막(11,12)과 씌움관(20)에 연결되는 상태에서 씌움관(20)과 한 쌍의 난연성 수지 밀봉막(11,12)의 용접위치로 한정된다. 또한 씌움관(20)의 외벽면의 중앙부위에, 더 자세히 말하자면 돌출 둘레부(24)와 제2단부(22) 같은 측의 씌움관(20) 벽면 사이이며 두 개의 서로 대응되는 입구(25)가 설치되어 접합 후의 외곽(50)과 덮개체(60)의 위치고정 힘줄조각(56,64)으로 쓰인다. 이밖에 씌움관(20)의 돌출 둘레부(24)에서 제1단부(21)에 이르는 부분은 옆에서 보면 볼록렌즈 모양이 형성되는데 한 쌍의 난연성 수지 밀봉막(11,12)이 틈새 없이 용접된다0. 또한 전술한 관통구멍(23)은 제2단부(22)의 한 측에 위치하고 확대되어 원통모양의 공간(26)을 형성하는데 침마개(30)를 이 공간(26)에 삽입하여 고정시킨다.

상술한 침마개(30)는 도 5에서 예시한 바와 같이, 대략 원통 모양의 탄성수지로 구성되는데 예를 들어 실리콘 혹은 고무 등이다. 그 축심방향의 길이는 씌움관(20)에서 형성된 공간(26)의 축심방향의 길이와 대략 동일하다. 이 침마개(30)의 한쪽 단부(31)의 중앙부위에는 연통구멍(33)이 형성되어 상기 씌움관(20)의 관통구멍(23)과 연결된다. 또한 침마개(30)의 내부에는 일시적으로 잉크(2)를 저장하는 잉크저장부(34)가 설치되고 이 잉크저장부(34)는 상기 연통구멍(33)과 서로 통한 다. 이밖에 침마개(30)의 다른 쪽 단부(32)에는 대략 중앙부위에 소정길이의 절단선(35)이 형성되고 상기 침마개(30)가 탄성수지로 되어 있어 이 절단선(35)이 밸브와 같은 작용을 하게 된다. 자세히 설명하면, 이 절단선(35)은 보통 상태에서 잉크(2)가 통과할 수 없는 정도로 형성되는 간격이지만 침마개(30)가 외력을 받아 탄성변형되는 상황에서 열려 잉크(2)가 통과할 수 있게 된다. 이밖에 침마개(30)의 양단부(31,32)의 외부둘레는 둥근 모양의 힘줄조각(36)의 압접력을 받아 침마개(30)가 씌움관(20)의 공간(26) 내부에 고정된다.

상술한 각종 부품으로 구성된 잉크 저장장치(10)의 조립공정 및 조립한 잉크 저장장치(10)의 잉크 충전공정에 관하여, 도 2와 3을 참고하여 설명하기로 한다.

먼저 잉크 저장장치(10)의 조립공정을 설명하면, 씌움관(20)의 제2단부(22)에서 형성된 공간(26) 내에 침마개(30)를 눌러 고정하는데 이 눌러 고정할 때 침마개(30)의 다른 쪽 단부(32)와 씌움관(20)의 제2단부(22)는 대체적으로 동일한 평면에 위치하며 침마개(30)의 연통구멍(33)은 씌움관(20)의 관통구멍(23)에 접촉되어 연통상태를 형성하며 고정이 진행된다. 다음으로, 침마개(30)를 장치한 후의 씌움관(20) 제1단부(21)의 한 측, 바꾸어 말하면 씌움관(20) 제1단부(21)에서 돌출 둘레부(24)에 이르는 외부둘레는 상술한 한 쌍의 난연성 수지 밀봉막(11,12)의 용접부(11a,12a) 내에 배치되어 난연성 수지 밀봉막(11,12)의 용접부(11a,12a)와 씌움관(20)에 열봉을 진행한다. 또한 이 열봉과정을 통해 씌움관(20)과 상술한 한 쌍의 난연성 수지 밀봉막(11,12)의 접착면 강도가 충분하지 않은 경우가 있기 때문에 씌움관(20)과 한 쌍의 난연성 수지 밀봉막(11,12) 사이에 접착부품을 사용해 접착을 강화시킨다.

상술한 용접에 의해 일련의 잉크 저장장치(10)의 조립공정을 완성했지만 한 쌍의 난연성 수지 밀봉막(11,12) 내에 형성된 잉크 수용부(13)는 반드시 기밀성을 유지해야 하기 때문에 한 쌍의 난연성 수지 밀봉막(11,12)이 서로 열봉될 때, 도 2에서와 같이 그 외부둘레에 반드시 비교적 넓은 용접부(11a, 12a)를 예비해야 한다. 또한 침마개(30)의 절단선(35) 역시 반드시 외력의 간섭이 발생하지 않는 상황에서 잉크 수용부(13) 내의 기밀성을 유지할 수 있도록 그 넓이를 조절할 수 있다. 그밖에 한 쌍의 난연성 수지 밀봉막(11,12)은 씌움관(20)의 용접부(11a, 12a)에 연결되고 씌움관(20)의 제1단부(21) 한 측의 외부 둘레벽의 모양에 따라 서로 부딪혀 이어지며 따라서 이 부분에도 기밀성을 파괴하는 우려가 없다.

상술한 공정으로 조립된 잉크 저장장치(10)는 그 내부에 잉크(2)를 채울 때 도 2에서와 같이 잉크 수용부(13) 내에 반드시 한 차례의 공기 없앰을 진행해야 한다. 이 공기없앰 작업을 진행할 때 도면에는 미표시된 흡인장치의 노즐을 침마개(30)의 절단선(35) 내에 삽입하여 공기 없앰을 진행한다.　

공기를 없앤 후의 잉크 저장장치(10) 내에 잉크(2)를 충전할 때 도면에 도시되지 않은 잉크 충전장치의 노즐을 침마개(30)의 절단선(35)에 삽입하여 잉크(2)를 잉크 수용부(13)에 채워 넣는다(도 3을 참고).

잉크 카트리지(1)의 외곽(50)은 도 6에서 표시한 대로 한 면에 열린 입구(52)를 가진 상자체 모양으로 구성되는데, 그 내부에는 잉크 저장장치(10)를 수납하는 배치부가 있어 상술한 잉크 저장장치(10)를 수납하고, 외곽(50)의 사방 측 벽 내면에는 덮개체(60)와 결합되어 위치를 고정하는데 쓰이는 외곽 위치고정용 입구(53a-53d)가 설치되어 있다. 또한 외곽(50)의 하방에 위치하는 측벽에는 씌움관 노출부(54)가 형성되어 있는데, 이는 입구로 형성되며 씌움관(20)의 제2단부(22)에 노출된다. 이밖에 6A도에서 도시한 외곽(50)의 좌측벽의 외벽면에는 하나의 고정조각(58)이 설치되어 잉크 카트리지(1)를 잉크젯 인쇄장치(도시생략)에 고정시킨다.

씌움관 노출부(54)의 양 측방에는 잉크 카트리지(1)의 설치를 안내하기 위한 안내돌기(55)가 외곽(50)의 하방에 위치하는 측벽으로부터 바깥 방향을 향해 수직으로 설치된다. 동시에 이 씌움관 노출부(54)의 입구 전단부에는 위치고정 힘줄조각(56)이 형성되어 씌움관(20)의 입구(25)에 결합되어 잉크 저장장치(10)를 외곽(50) 내에 위치고정시킨다.

또한 외곽(50)의 열린 입구(52)의 열린 단부의 사방 측변에 6C도에서와 같이 그 테두리의 연장된 방향을 따라 돌출모양의 용접 힘줄조작(57)이 형성된다. 이 용접 힘줄조각(57)은 후술하는 덮개체(60)에 설치된 용접용 오목부(65)내에 삽입되어 외곽(50)에 접착되며 동시에 덮개체(60)에 장착될 때 접착면적을 증가시킨다.

덮개체(60)는 도 7에서와 같이 예를 들면 외곽(50)과 동일한 재료의 판 모양의 부품으로 구성되며, 외곽(50)에 설치되어 외곽(50)의 열린 입구(52)에 덮여진다.

7A도는 덮개체(60)가 외곽(50)의 열린 입구(52)를 덮은 측의 면을 나타내는 개략도이다. 이 도면에서 외부둘레에 위치하는 사방 각 변은 외곽(50)의 열린 입구(52) 단부에 접촉하여 연결되는 접합구역(61)을 형성하고 있고, 이 접합구역(61) 의 내측에는 외곽위치고정용 입구(53a-53d) 내에 위치하여 덮개체(60)를 외곽(50)에 적절하게 위치결정하는 조각(62a-62d)이 수직으로 설치되어 있다.

또한 7A도에서 나타낸 접합구역(61)은 덮개체(60)의 하방에 위치하는 변의 외측의 일부에는 비교적 낮으며 직립으로 설치되는 위치고정 힘줄조각(64)이 설치되고, 이 위치고정 힘줄조각(64)의 양측부에는 옆에서 보았을 때 L자 모양을 나타내는 안내돌기(63)가 설치된다. 이 위치고정 힘줄조각(64)과 덮개체(60)의 안내돌기(63)는 외곽(50)과 덮개체(60)를 접합한 상태에서 씌움관 노출부(54)의 열린 입구(52) 측을 덮는 위치에 설치되어 있다. 그리고 덮개체(60)의 위치고정 힘줄조각(64)과 외곽(50)의 위치고정 힘줄조각(56)은 씌움관(20)의 서로 대응되는 입구(25)에 접합된다. 또한 덮개체의 안내돌기(63)는 외곽(50)의 씌움관 노출부(54)의 입구 주변 외벽에 형성된 절단부(55a) 내에 삽입되며, 그 연장단은 외곽(50)의 안내돌기(55)와 서로 대응되는 단에 배치되어 씌움관(20)의 제2단부(22) 주변을 포위한다. 또한 덮개체(60)의 접합구역(61) 표면에는 이 접합구역(61)의 연장된 방향을 따라 용접용 오목부(65)가 설치된다.

이어서 상술한 구성의 잉크 카트리지(1)의 조립공정에 대하여 설명한다.

우선 외곽(50)의 배치부(51) 내에 잉크 저장장치(10)를 수용하고, 그 수용시에는 씌움관(20)의 돌출 둘레부(24)의 제2단부(22) 측벽면에 접근되게 외곽(50)의 씌움관 노출부(54)의 내측벽에 맞대고 씌움관(20)을 씌움관 노출부(54)내에 삽입하여 씌움관(20)의 두 개의 입구(25)의 한쪽을 위치고정 힘줄조각(56)에 접합시켜 잉크 저장장치(10)의 수용을 진행한다. 다음으로 외곽(50)의 외곽위치고정용 입 구(53a-53d) 내에 덮개체(60)의 조각(62a-62d)을 접합하고 덮개체(50)의 외곽위치고정용 입구(53a-53d) 내부에 덮개체(60)의 조각(62a-62d)을 결합하여 덮개체(60)를 외곽(50)의 입구(52)에 씌우고 상술한 외곽의 열린 입구(52)의 입구단과 덮개체(60)의 접합구역(61) 사이에 접착제를 칠하여 외곽(50)과 덮개체(60)를 접합고정시킨다. 이때 덮개체(60)의 위치고정 힘줄조각(64)은 씌움관(20)의 상술한 두 개의 입구(25)의 기타 방면과 결합된다. 이 결합을 통해 외곽의 안내돌기(55)와 덮개체의 안내돌기(63)가 서로 결합되어 씌움관(20)의 제2단부(22) 주위를 포위하는 상태가 되어 잉크 공급부가 형성된다.

상술한 조립으로 형성된 잉크 카트리지(1)는 도면에는 나타내지 않은 잉크젯 인쇄장치에 조립될 때, 잉크 카트리지(1)의 외곽(50)의 안내돌기(55)와 덮개체(60)의 안내돌기(63)가 형성하는 잉크 공급부가 밀봉되게 잉크젯 인쇄장치의 분사머리 연결부에 맞대어 접합되며(이 연결방식은 종래기술과 동일하므로 도면에서는 나타내지 않음) 누름을 통해 잉크 저장장치(10) 내의 침마개(30)가 탄성으로 변형되어 절단선(35)이 열린 상태를 형성하여 잉크저장부(34)에서 저장한 잉크(2)가 순서대로 열린 절단선(35)에서 인쇄장치의 분사머리로 유입된다.

잉크 수용부(13)는 부드러운 난연성 수지 밀봉막(11,12)으로 형성됨에 따라 잉크(2)를 인쇄장치의 분사머리에 공급하는 과정에서 난연성 수지 밀봉막(11,12)이 공기 빠지는 공처럼 동작을 행하여 잉크 수용부(13) 내에 수축압력이 발생한다. 따라서 잉크 저장장치(10)는 종래기술에서와 같이 공기 연통구멍 혹은 공기도입구멍을 설치하지 않고서도 안정되게 잉크(2)의 공급을 진행할 수 있으며 잉크 수용 부(13) 내의 잉크(2) 잔여량이「0」이 될 때까지 잉크의 공급을 계속할 수 있다.

상술한 바와 같은 방법에서 잉크(2)를 분사머리에 공급하는 본 발명의 잉크 카트리지(1)는 인쇄장치의 분사머리로부터 떼어낼 때에는 외력에 의해 침마개(30)의 탄성변형도 해제되기 때문에 절단선(35) 역시 이에 따라 닫히게 된다. 이렇게 하여 인쇄장치의 분무머리로부터 잉크 카트리지(1)를 떼어낼 때 잉크가 바깥으로 새어나오는 등 결점을 방지할 수 있다.

또한 본 발명의 잉크 카트리지(1)는 종래와 같이 구멍이 많은 매개물질을 잉크의 유지부품으로 사용하지 않고, 또한 잉크 저장장치(10)는 밀봉된 상태에 있으므로 따로 공기도입용 구조를 설계할 필요가 없다. 따라서 잉크 카트리지(1) 전체의 구성부품을 감소하는 것이 가능함과 동시에 공기도입 구조가 없기 때문에 잉크에 거품이 생기지 않아 사용자가 강제로 밀봉재료를 떼어내는 등 동작이 필요 없다.

이 밖에도 잉크 저장장치(10)는 밀봉상태에서 사용하여 기온, 기압, 진동 등 환경이 조성하는 불량한 영향을 억제할 수 있으며, 또한 구멍이 많은 매개물질을 사용하지 않아서 잉크가 잔류하는 상황이 발생하지 않고 잉크 수용부(13) 내의 잉크(2)를 거의「0」가 될 때까지 사용 가능하다.

상기 실시예의 잉크 카트리지(1)를 구성하는 외곽(50)과 덮개체(60)로 이루어진 틀체는 본 발명을 제한하는 것이 아니다. 그래서, 이하는 틀체의 변형례로서 외곽(50')과 덮개체(60')에 관하여 설명한다. 더욱이 외곽(50')과 외곽(50) 및 덮개체(60')와 덮개체(60)에서 동일한 구성이어서 동일한 부품부호를 가지는 곳은 설 명을 생략하고 다른 부분만 설명한다.

도 8과 9에서 예시한 것은 상술한 잉크 카트리지(1) 틀체의 변형 실시예이다. 틀체는 모두 외곽(50')과 덮개체(60')로 구성되며, 이중 외곽은 도 8에서와 같이 상술한 실시예의 외곽(50)의 구성에 더하여 열린 입구(52)의 열린 입구 단부 내측에 인접하는 위치에 다수개(도 8에서는 6개)의 기둥체 접수부(59)를 형성한다. 이 기둥체 접수부(59)는 배치부(51)의 모서리부위로부터 열린 입구(52)를 향해 수직으로 설치되며, 그 윗부분 중앙에 기둥체 접수부(59)의 연장방향을 따라 접합구멍(59a)이 뚫고 설치된다.

그리고, 도 9에서 도시한 덮개체(60')는 상술한 실시예의 덮개체(60)의 구성에 더하여 접합구역(61)의 내측에 인접하는 위치에 도 8에서 예시한 외곽(50')의 기둥체 접수부(59)와 동일한 수량의 접합 기둥체(66)를 설치한다. 이 접합 기둥체(66)는 덮개체(60')로부터 외곽(50)의 한 측면에 덮여 수직으로 설치되며, 그 길이는 외곽(50')에서 설치한 기둥체 접수부(59)의 접합구멍(59a)의 깊이보다 조금 짧다.

상술한 구성을 가지는 외곽(50')과 덮개체(60')를 이용하여 잉크 카트리지(1)를 조립하면 외곽(50)과 덮개체(60)의 위치고정을 외곽위치고정용 입구(53a-53d)와 조각(62a-62d) 만으로 진행되는 외에 동시에 접합 기둥체(66)와 기둥체 접수부(59)에 의해서도 위치고정을 진행할 수 있게 되며, 또한 접합 기둥체(66)를 기둥체 접수부(59)의 접합구멍(59a)에 접합하는 것에 의해 외곽(50')과 덮개체(60')의 접합이 더욱 견고해진다.

도 1은 본 발명의 제1실시예 형태의 잉크 카트리지 분해 후의 분해개요 사시도.

도 2는 내부에 잉크가 채워지지 않은 잉크 저장장치의 개략 측면도.

도 3은 도 2의 잉크 저장장치 내에 잉크가 채워진 상태의 개략 측면도.

도 4는 도 2의 잉크 저장장치의 씌움관 개략도로서, 4A도는 정면도, 4B도는 우측면도, 4C도는 좌측면도, 4D도는 4B도의 IVD-IVD으로 절단한 단면도.

도 5는 도 4의 씌움관의 침마개 개략도로서, 5A도는 정면도, 5B도는 우측면도, 5C도는 좌측면도, 5D도는 5B도의 VD-VD선으로 절단한 단면도.

도 6은 외곽의 개략도로서, 6A도는 정면도, 6B도는 우측면도, 6C도는 좌측면도, 6D도는 6B도의 VIC-VIC선으로 절단한 단면도.

도 7은 덮개체의 개략도로서, 7A도는 배면도, 7B도는 7A의 하방 관찰도.

도 8은 외곽의 변형 실시예 개략도로서, 8A도는 정면도, 8B도는 8A도 일부를 절단한 하방 관찰도.

도 9는 덮개체의 변형 실시예 개략도로서, 9A도는 배면도, 9B도는 9A도의 하방 관찰도.

도 10은 종래기술의 잉크 카트리지 사용상태 개략단면도.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

1：잉크 카트리지 2：잉크

10：잉크 저장장치 11,12：한 쌍의 난연성 수지 밀봉막

11a,12a：용접부 13：잉크 수용부

20：씌움관 21：씌움관의 제1단부

22：씌움관의 제2단부 23：관통구멍

24：돌출둘레부 25：입구

26：공간 30：침마개

31：침마개의 한쪽 단부 32：침마개의 다른 쪽 단부

33：연통구멍 34：잉크저장부

35：절단선 36：둥근모양 힘줄조각

50, 50’：외곽 51：배치부

52：열린 입구 53a-53d：외곽위치고정용 입구

54：씌움관 노출부 55：안내돌기

55a：절단부 56：위치고정 힘줄조각

57：용접 힘줄조각 58：고정조각

59：기둥체 접수부 59a：접합구멍

60, 60’：덮개체 61：접합구역

62a-62d：조각 63：안내돌기

64：위치고정 힘줄조각 65：용접용 오목부

66：접합기둥체

Claims (9)

1. 잉크 수용부, 씌움관과 침마개를 포함하는데,

   상기 잉크 수용부는 한 쌍의 난연성 밀봉막을 외부둘레를 용접,밀봉하여 구성된 것이고,

   상기 씌움관은 제1단부와 이에 대응되는 제2단부가 있고, 제1단부는 상기 잉크 수용부 내에 연결되고 제2단부는 상기 잉크 수용부의 외부에 노출되어 있으며, 씌움관 내부에는 관통구멍이 구비되어 있으며,

   상기 침마개는 탄성재료로 구성되며 상기 씌움관의 제2단부 내에 설치되어 있고, 한쪽 단부에는 상기 관통구멍과 연통하는 연통구멍이 형성되고, 다른 쪽 단부에는 상기 연통구멍에 연통한 밸브작용을 하는 절단선이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크 저장장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 침마개는 내부에 잉크저장부가 형성되어 있고, 상기 연통구멍은 잉크저장부에 연통되고, 상기 절단선은 상기 잉크저장부에 연통되는 것을 특징으로 하는 잉크 저장장치.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 씌움관은 제1단부가 한 쌍의 난연성 밀봉막의 외부둘레의 한쪽 단에 끼워진 후, 이 한 쌍의 난연성 밀봉막의 외부둘레를 용접하여 일체로 고정하는 것을 특징으로 하는 잉크 저장장치.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 씌움관의 관통구멍은 제2단부 내의 열린입구측의 직경이 확대되어 하나의 공간을 이루며, 상기 침마개가 이 공간 내에 들어가 고정되는 것을 특징으로 하는 잉크 저장장치.
5. 청구항 1 내지 4 중의 어느 한 항 기재의 잉크 저장장치 및 이 잉크 저장장치를 수용하는 틀체를 구비한 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지.
6. 청구항 5에 있어서, 틀체는 외곽과 덮개체로 구성되며, 상기 외곽은 하나의 열린 입구를 가진 상자체이고, 상기 덮개체는 외곽의 열린 입구단에 덮여져 있으며, 상기 외곽은 상기 잉크 저장장치를 수용하는 배치부와 외부둘레에 씌움관의 제2단부에 노출된 씌움관 노출부가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지.
7. 청구항 6에 있어서, 상기 씌움관의 외부둘레 벽면에는 하나 혹은 다수의 입구를 가지고 있고, 상기 외곽과 덮개체의 적어도 한 곳에는 씌움관의 입구에 접합되어 상기 잉크 저장장치의 위치를 결정하는 위치고정 힘줄조각이 설치되는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지.
8. 청구항 6에 있어서, 상기 외곽의 열린 입구 단부에는 용접 힘줄조각이 설치 되고, 상기 덮개체의 상기 용접 힘줄조각에 대응하는 위치에는 상기 용접 힘줄조각에 접합하는 용접용 오목부가 설치되는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지.
9. 청구항 6에 있어서, 상기 덮개체의 내벽면에는 외곽의 열린 입구 방향을 향해 수직으로 하나 또는 복수의 접합기둥체가 설치되며, 상기 외곽의 내부저면에는 상기 접합기둥체와 접합되는 접합구멍과 이 접합구멍을 가진 기둥체 접수부가 설치된 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지.

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