KR20110018382A - 재충전 가능한 잉크 탱크 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 프린터에 사용되는 잉크 탱크에 관한 것이다. 일 실시예에서, 잉크 탱크는 내부 공간을 형성하는 외측 하우징과; 상기 내부 공간 내에 제공되는 내측 잉크 백(ink bag)으로서, 잉크로 반복적으로 충전되고 잉크를 이송하도록 구성되며, 금속 재료가 증착되는 중합체 재료층을 갖는 금속화층을 구비하는, 상기 잉크 탱크를 포함한다.
Description
본 발명은 재충전 가능한 잉크 탱크에 관한 것이다.
프린터의 프린트헤드에 잉크를 이송하는 비교적 작은 잉크 버퍼에 잉크를 공급하도록 설계된 고체적 잉크 공급부가 최근에 개발 중에 있다. 이러한 시스템의 몇몇의 실시예에서, 잉크 버퍼는 2개의 중간 잉크 탱크를 포함할 수 있다. 이러한 배치에서, 중간 잉크 탱크 중 하나는, 다른 잉크 탱크가 고체적 잉크 공급부에 의해 재충전되는 동안, 프린트헤드에 공급하는데 사용됨으로써, 지속적인 인쇄를 가능하게 한다.
이러한 적용예에 적합한 잉크 탱크가 필요하게 된다.
본 발명은 프린터에 사용되는 잉크 탱크에 관한 것이다. 일 실시예에서, 잉크 탱크는 내부 공간을 형성하는 외측 하우징과; 상기 내부 공간 내에 제공되는 내측 잉크 백(ink bag)으로서, 잉크로 반복적으로 충전되고 잉크를 이송하도록 구성되며, 금속 재료가 증착되는 중합체 재료층을 갖는 금속화층을 구비하는, 상기 잉크 탱크를 포함한다.
개시된 잉크 탱크는 하기의 도면을 참조하여 보다 잘 이해될 수 있다. 도면의 구성요소는 반드시 축척 조정되어 있지는 않는다.
도 1은 잉크 이송 시스템에서 사용하기 위한 잉크 탱크의 실시예의 측면도,
도 2는 도 1의 잉크 탱크의 전방 사시도,
도 3은 도 1의 잉크 탱크의 후방 사시도,
도 4는 도 1의 잉크 탱크의 내측 잉크 백 및 잉크 백 커플러의 실시예의 측면도,
도 5는 도 4에 도시된 잉크 백의 벽의 실시예의 부분 단면도.
도 2는 도 1의 잉크 탱크의 전방 사시도,
도 3은 도 1의 잉크 탱크의 후방 사시도,
도 4는 도 1의 잉크 탱크의 내측 잉크 백 및 잉크 백 커플러의 실시예의 측면도,
도 5는 도 4에 도시된 잉크 백의 벽의 실시예의 부분 단면도.
예컨대 잉크가 고체적 잉크 공급부로부터 잉크 탱크에 공급되며, 그 후에 잉크 탱크로부터 프린터의 프린트헤드로 이송되는 잉크 이송 시스템에서 사용하기에 적합한 잉크 탱크가 본원에 개시된다. 몇몇의 실시예에서, 잉크 탱크는 내측 잉크 백이 제공되는 내부 공간을 형성하는 외측 하우징을 포함한다. 잉크 백은 잉크 공급부로부터 잉크를 수용하도록 구성된다. 일단 잉크 백이 잉크로 충전되면, 공기와 같은 상대적으로 고압인 유체는 외측 하우징의 내부 공간으로 이송되어, 잉크 백 상에 압력을 가하고 잉크가 잉크 탱크(10)로부터 외부로 유동하도록 할 수 있다. 이러한 잉크 탱크가 사용될 수 있는 잉크 이송 시스템의 예시는 2008년 5월 14일자로 출원된 PCT 특허 출원 제 PCT/US2008/063580 호에 기술되어 있으며, 상기 특허문헌은 전체에 있어서 참조로써 본원에 포함되어 있다.
이제 도면을 보다 상세하게 참조하면, 유사한 참조부호는 도면 전반에 걸쳐 대응하는 부분을 나타내며, 도 1 내지 도 3은 잉크 탱크(10)의 예시를 도시한다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 잉크 탱크(10)는 개방된 전방 단부(16) 및 후방 단부(18)를 갖는 중심 압력 쉘(14)을 구비하는 외측 하우징(12)을 포함한다. 도 2 및 도 3으로부터 명백한 바와 같이, 압력 쉘(14)은 대체로 직사각형 박스 형상을 가지며, 따라서 상부면(20), 바닥면(22) 및 대향하는 측면(24)을 형성한다. 예시의 방법에 의해, 하기에 기술되는 바와 같이, 압력 쉘(14)은 외측 하우징(12)이 가압될 때 굴곡에 저항하는 비교적 강성인 플라스틱 재료로 구성된다.
전방 단부 캡(26) 및 후방 단부 캡(28)은 압력 쉘(14)의 단부(16, 18)에 각각 커플링된다. 전방 단부 캡(26)은 전방 패널(32)을 지지하는 본체(30)를 포함하며, 사용자는 상기 전방 패널(32)을 이용하여 잉크 탱크(10)를 프린터의 베이 내로 삽입할 수 있다. 베이 내에 잉크 탱크(10)를 고정하는데 사용될 수 있는 로킹 요소(36)가 캡 본체(30)의 바닥면(34)으로부터 연장된다. 후방 단부 캡(28)도 본체(38)를 포함한다. 후방 단부 캡(28)의 본체(38)는 상부면(40), 바닥면(42), 대향하는 측면(44) 및 단부면(46)을 포함한다. 잉크 탱크가 의도되지 않는 프린터의 베이 내로 잉크 탱크(10)가 삽입되는 것을 방지하는 키잉(keying) 요소(48)가 상부면 및 바닥면(40, 42)으로부터 외측으로 연장된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 후방 단부 캡(28)의 본체(38)는 잉크 탱크의 내측 및 외측으로 잉크의 이송을 가능하게 하고 또한 잉크 누출의 검출을 가능하게 하는 잉크 탱크(10)의 경계면(50)을 형성한다. 도시된 실시예에서, 경계면(50)은 외측 하우징(12)의 내부 공간으로의 접속을 제공하는 제 1 또는 상부 개구(52) 및 제 2 또는 바닥 개구(54)를 포함한다. 또한, 잉크 탱크(10)의 제조시 커플러(56)와 단부 캡(28) 사이의 정확한 정렬을 보장하는 정렬 탭(64)이 도 3에 도시되어 있다.
도 4는 잉크 백 커플러(56)에 연결된 내측 잉크 백(70)을 도시한다. 도 4에 도시되는 바와 같이, 커플러(56)는 외측 경계부(72) 및 내측 백 부착부(74)를 포함한다. 예시의 방법에 의해, 경계부(72)는 대체로 디스크 형상이며, 백 부착부(74)는 대체로 평면이다. 외측 하우징(12)의 단부 캡(28)과의 기밀한 시일 형성을 용이하게 하기 위해, 경계부(72)는 탄성 O-링과 같은 밀봉 부재(76)를 포함한다. 잉크 백(70)은 커플러(56)의 백 부착부(74)에 부착된다. 보다 상세하게는, 잉크 백(70)은 부착부(74)에 대해 밀봉되어, 유체는 부착부의 내측 통로(78)와 유체 연통 관계인 커플러(56)의 잉크 포트(58)를 통해서만 백의 내측 및 외측으로 통과할 수 있다.
도 4를 더 참조하면, 커플러(56)는 도 3에 도시된 하나 이상의 전기 접점부(62)로부터 연장되어 커플러의 경계부(72) 둘레를 감싸는 전기 컨덕터(80)도 포함하며, 이로써 패스너(84)로 커플러 부착부(72)에 장착되는 하나 이상의 내측 전기 접점부(82)와 접촉하게 된다. 내측 전기 접점부(76)가 잉크 백(70)으로부터 누출되는 잉크와 같은 액체와 접촉하면, 백 파열의 표시로서 프린터에 의해 검출될 수 있는 단락이 발생한다.
내측 잉크 백(70)이 유효 수명 동안 수없이 가압되고, 비워지며, 재충전되는 것으로 의도되는 경우, 잉크 백은 높은 내구성 및 피로에 대한 높은 저항을 갖도록 구성된다. 도 5는 도 4에 도시된 내측 잉크 백(70)의 벽(90)에 대한 예시적인 구성을 도시한다. 도 5에 도시되는 바와 같이, 잉크 백의 벽(90)은 벽의 내측면을 형성하는 중합체 내측 층(92), 금속화 중간 층(94), 벽의 외측면을 형성하는 중합체 외측 층(96)을 포함하는 다수의 층을 포함한다. 중간 층을 내측 층에 접합시키는 제 1 접착층(98)이 내측 층(92)과 중간 층(94) 사이에 위치설정된다. 유사한 방식으로, 외측 층을 중간 층에 접합시키는 제 2 접착층(100)이 중간 층(94)과 외측 층(96) 사이에 위치설정된다.
내측 층(92)은 잉크 백(70)에 충격 저항성 및 밀봉 특성을 제공한다. 몇몇의 실시예에서, 내측 층(92)은 2개의 선형 저밀도 폴리에틸렌(linear low-density polyethylene; LLDPE) 층 사이에 개재된 중간의 폴리아미드(예컨대, 나일론) 층을 갖는 공압출물(coextrusion)을 포함한다. 내측 층(92)은 대략 70㎛ 내지 80㎛, 예컨대 76㎛의 두께를 가질 수 있다.
금속화 중간 층(94)은 공기 및 수증기에 대한 배리어를 제공하며, 금속 재료가 증착된 중합체 재료층을 포함한다. 몇몇의 실시예에서, 중간 층(94)은 은(Ag) 또는 알루미늄(Al)과 같은 금속층이 증착된 폴리에틸렌 테페프탈레이트(PET) 층을 포함한다. 이러한 층은 다르게 잉크 백(70)을 구성하는데 사용될 수 있는 독립적인 금속 포일과 대조될 수 있다. 중간 층(94)은 대략 10㎛ 내지 14㎛, 예컨대 12㎛의 두께를 가질 수 있으며, 금속층은 단지 대략 900 옹스트롬 내지 1100 옹스트롬(Å), 예컨대 1000 옹스트롬의 두께를 가질 수 있다. 이러한 실시예에 있어서, 제 1 접착층(98)은 PET와 LLDPE 사이에 접착성을 제공한다. 제 1 접착층(98)은 대략 2㎛ 내지 3㎛, 예컨대 2.5㎛ 두께일 수 있다.
외측 층(96)은 잉크 백(70)에 충격 저항성 및 단단함을 제공한다. 몇몇의 실시예에서, 외측 층은 배향된 폴리아미드(예컨대, 나일론)로부터 형성된다. 외측 층(96)은 대략 13㎛ 내지 17㎛, 예컨대 15㎛의 두께를 가질 수 있다. 이러한 실시예에서, 제 2 접착층(100)은 금속(예컨대, 은 또는 알루미늄)과 폴리아미드 사이에 접착성을 제공한다. 제 2 접착층(100)은 대략 2㎛ 내지 3㎛, 예컨대 2.5㎛의 두께일 수 있다.
잉크 백(70)이 도 5와 관련하여 기술된 바와 같은 구성을 갖는 경우, 잉크 백은 피로에 대한 저항성이 있다. 특히, 잉크 백(70)은 금속화 중간 층(94)으로 인해 금속 포일층이 사용되는 경우 다르게 형성할 수 있는 크랙에 덜 민감하게 된다. 따라서, 잉크 백은 재충전 및 잉크 이송 사이클시 백의 반복된 팽창 및 파괴로부터의 파손에 대해 덜 민감하게 된다.
Claims (15)
- 프린터에서 사용하기 위한 잉크 탱크에 있어서,
내부 공간을 형성하는 외측 하우징과,
상기 내부 공간 내에 제공되는 내측 잉크 백(ink bag)으로서, 잉크로 반복적으로 충전되고 잉크를 이송하도록 구성되며, 금속 재료가 증착되는 중합체 재료층을 갖는 금속화층을 구비하는, 상기 잉크 백을 포함하는
잉크 탱크. - 제 1 항에 있어서,
상기 외측 하우징은 전방 단부 및 후방 단부를 갖는 압력 쉘을 포함하며,
상기 압력 쉘의 전방 단부에 전방 단부 캡이 제공되고, 상기 압력 쉘의 후방 단부에 후방 단부 캡이 제공되는
잉크 탱크. - 제 2 항에 있어서,
상기 후방 단부 캡은 상기 잉크 탱크의 경계면을 형성하며,
상기 경계면은 잉크가 상기 내측 잉크 백의 내부 및 외부로 관통하여 유동할 수 있는 잉크 포트와, 공기가 상기 내부 공간의 내측 및 외측으로 관통하여 유동할 수 있는 공기 포트를 포함하는
잉크 탱크. - 제 1 항에 있어서,
상기 금속화층은 금속 재료가 증착되는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 층을 포함하는
잉크 탱크. - 제 4 항에 있어서,
상기 금속 재료는 알루미늄인
잉크 탱크. - 제 4 항에 있어서,
상기 금속 재료는 은(silver)인
잉크 탱크. - 제 4 항에 있어서,
상기 PET층은 대략 10㎛ 내지 14㎛의 두께를 갖는
잉크 탱크. - 제 7 항에 있어서,
상기 PET층 상에 증착된 금속 재료는 대략 900 옹스트롬 내지 1100 옹스트롬의 두께를 갖는
잉크 탱크. - 제 1 항에 있어서,
상기 잉크 백은 내측 층 및 외측 층을 더 포함하며, 상기 금속화층이 이들 층 사이에 위치설정되는
잉크 탱크. - 제 9 항에 있어서,
상기 내측 층 및 외측 층은 중합체 재료로 형성되는
잉크 탱크. - 제 1 항에 있어서,
상기 내측 잉크 백이 부착되고 상기 외측 하우징에 장착되는 잉크 백 커플러를 더 포함하는
잉크 탱크. - 제 11 항에 있어서,
상기 잉크 백 커플러는 잉크가 상기 내측 잉크 백의 내부 및 외부로 관통하여 유동할 수 있는 잉크 포트와, 공기가 상기 내부 공간의 내측 및 외측으로 관통하여 유동할 수 있는 공기 포트를 포함하는
잉크 탱크. - 프린터에서 사용하기 위한 재충전 가능한 잉크 탱크에 있어서,
내부 공간을 형성하는 외측 하우징으로서, 상기 외측 하우징은 잉크 탱크의 경계면을 형성하는 단부 캡과, 압력 쉘을 포함하며, 상기 경계면은 잉크가 상기 내측 잉크 백의 내부 및 외부로 관통하여 유동할 수 있는 잉크 포트와, 공기가 상기 내부 공간의 내측 및 외측으로 관통하여 유동할 수 있는 공기 포트를 포함하는, 상기 외측 하우징과,
상기 내부 공간 내에 제공되는 내측 잉크 백(ink bag)으로서, 상기 내측 잉크 백은 잉크로 반복적으로 충전되고 잉크를 이송하도록 구성되고, 서로 접합되는 다수의 층을 포함하며, 상기 다수의 층은 금속 재료가 증착되는 중합체 재료층을 갖는 금속화층을 구비하는, 상기 잉크 백을 포함하는
재충전 가능한 잉크 탱크. - 제 13 항에 있어서,
상기 금속화층은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 층을 포함하며, 상기 금속 재료는 알루미늄 또는 은을 포함하는
재충전 가능한 잉크 탱크. - 제 14 항에 있어서,
상기 PET층은 대략 10㎛ 내지 14㎛의 두께를 가지며, 상기 PET층 상에 증착된 금속 재료는 대략 900 옹스트롬 내지 1100 옹스트롬의 두께를 갖는
재충전 가능한 잉크 탱크.
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