KR20120069651A - 잉크 탱크 및 잉크젯 기록 시스템 - Google Patents

Abstract

잉크를 저류하기 위한 잉크 탱크는, 잉크 수용체와, 탄성 변위 가능한 지지 부재와, 발광부와, 발광부로부터 광을 수광하는 수광부와, 수광한 광을 표시하는 표시부와, 수광부와 표시부를 광학적으로 연결해 수광부로부터 수광한 광을 표시부로 유도하는 도광부를 포함한다. 지지 부재는 적어도 부분적으로 상기 도광부로서 기능한다. 수광부는 발광부에 대하여 간극을 갖고 발광부를 덮도록 위치된다. 지지 부재가 잉크 수용체측으로 압박됨으로써 잉크 수용체에 근접할 때에는, 수광부는 발광부측에 근접한다. 지지 부재의 잉크 수용체쪽으로의 압박이 해제됨으로써 잉크 수용체로부터 이격될 때에는, 수광부는 발광부로부터 이격된다.

Description

잉크 탱크 및 잉크젯 기록 시스템{INK CONTAINER AND INK JET RECORDING SYSTEM}

본 발명은 잉크 탱크 및 잉크젯 기록 시스템에 관한 것이다. 상세하게는, 본 발명은 잉크 탱크에 배치된 LED 등의 발광 부재가 발광한 광을 조작용 레버의 조작부(표시부)로 효율적으로 유도하는 구성을 채용한 잉크 탱크 및 잉크젯 기록 시스템에 관한 것이다.

최근, 디지털 카메라 등의 디지털 촬영 기기(이하, 디지털 기기라고 함)의 보급에 따라, 퍼스널 컴퓨터(PC)를 통하지 않고 디지털 기기를 프린터와 직접 접속하거나 또는 디지털 기기의 기록 매체인 메모리 카드 등을 프린터에 직접 장착해서 데이터 송신을 행하고, 기록을 행하는 형태(소위, non-PC 기록)이 증가하고 있다.

이러한 환경에서 사용되는 프린터 장착 가능 잉크 탱크로는, 사용자의 취급성 개선을 위해, 예를 들어, 일본 특허 출원 공개 제2006-142484호에 개시된 기술이 채용된다. 이 기술에서는 사용자가 프린터에 장착되어 있는 잉크 탱크의 상태를 육안으로 확인할 수 있도록, LED 등의 발광 부재(이하, LED 또는 발광부라고 함)를 잉크 탱크에 배치한다. 일본 특허 출원 공개 제2006-142484호는 잉크 탱크 상태를 사용자에게 전달하기 위한 수단으로서 발광부의 발광을 이용하는 것을 하나의 실시예로서 개시한다.

또한, 발광부가 배치된 위치와는 다른 위치로 잉크 탱크에 배치된 발광부의 광을 유도하는 구성이 제안되어 있다. 예를 들어, 일본 특허 출원 공개 제2006-142796호에는 LED가 배치되는 위치에 제한이 있는 경우, 그 발광을 희망하는 위치로 유도하기 위한 구성을 개시한다. 일본 특허 출원 공개 제2006-142796호에서는, LED의 광을 수광하는 수광부는 수광한 광을 출력하는 표시부까지 유도하는 도광 부재, LED와 대면하도록 배치된 구성을 개시한다. 일본 특허 출원 공개 제2006-142796호에 개시된 도광 부재는 독립 구조체로서, 잉크 탱크에 설치된다.

도광 부재의 구성으로는, 위에서 설명한 독립 구조뿐만 아니라, 일본 특허 출원 공개 제2006-116785호에, 조작 레버의 조작부가 표시부로 사용되도록, 잉크 탱크의 장착에 이용되는 조작 레버 자체가 이용되는 구성이 개시되어 있다.

또한, 일본 특허 출원 공개 제2007-1212호는, 발광부가 설치된 기판은 유닛으로서, 도광 부재를 구비하며, 상기 유닛은 잉크 탱크에 배치되는 구성을 개시한다. 일본 특허 출원 공개 제2007-1212호에서도, 광 표시부가 조작 레버의 조작부로 사용되며, 수광부와 표시부와를 연결하는 조작 레버가 도광 부재로 이용되는 구성이 개시된다.

이렇게 상기 도광 부재를 사용함으로써, 설계 상의 일정한 자유도를 가지므로, 발광부와 표시부의 배치(배열)를 결정할 수 있다. 또한, 발광부로부터의 광이 충분한 광의 양(광량)을 유지하면서 표시부로 전달될 수 있도록, 도광부가 상기 발광부를 덮도록 구성된다.

일본 특허 출원 공개 제2006-142484호, 제2006-142796호, 제2006-116785호 및 제2007-1212호에 개시된 상기 구성들 중 어느 하나에서, 발광부로서의 LED 및 수광부는 일정한 간극(공간)을 가지고 배치된다. 표시부로부터 광의 강도, 즉, 도광 부재를 구성하는 재료가 동일한 경우에 발광부로서의 상기 LED와 도광 부재의 수광부 사이의 거리에 따라 달라지는 광량을 출력한다.

여기서는, 개략도인 도 10의 (a) 및 도 10의 (b)를 참조하여, 수광부와 LED(발광부) 사이의 거리와 수광부로 들어가는 광량과의 관계를 설명한다. 도 10의 (a)는 평면 형상에 등방적으로 광을 방사하는 발광부(51a)가 배치되고, 발광부(51a)로부터 거리 r의 위치에 도광 부재(36)의 수광부(33a)가 배치된 구성을 도시한다. 발광부(51a)로부터 발광된 광 중, 수광부(33a)가 수광하는 광량은, 수광부(33a)의 면적을 Sa라고 하면, Sa/4πr²으로 표현된다. 한편, 도 10의 (b)는 도 10의 (a)에 도시된 상태에서 배치된 수광부(33a)가 발광부(51a)로부터의 거리 1/2의 위치까지 접근한 구성을 도시한다. 이 경우, 수광부(33a)에 도달하는 광량은 Sa/4πr(1/2)²으로 표현된다. 즉, 수광부(33a)에 도달하는 광량은, 발광부와 수광부 사이의 거리가 감소하면 수광부에 의해 수광된 상기 광량이 증가되도록, 거리 r의 제곱에 반비례한다. 도광 부재(36)가 동일한 조건인 경우, 표시부에 유도되는 광량은 발광부와 수광부 사이의 거리가 짧을수록(감소될수록) 커진다.

즉, 발광부와 수광부의 거리가 멀면, 발광부의 광을 표시부까지 충분히 도광 할 수 없고, 그 결과, 표시부의 광량이 불충분한 경우가 있다. 한편, 광량을 확보하기 위해 발광부로부터의 광을 수광하는 수광부가 가능한 한 발광부와 근접하도록 발광부와 수광부가 배치하는 것을 쉽게 고려할 수 있다. 이러한 점에서 바람직한 구조를 가진 실시예로서, 예를 들어, 일본 특허 출원 공개 제2006-142796호에 개시된 바와 같이, 발광부를 구비한 기판을 잉크 탱크에 배치하고, 도광 부재의 수광부를 발광부의 반대 위치에 배치한 구성이 채용된다.

그러나, 발광부와 도광 부재의 수광부가 서로 근접하도록 배치하여, 수광하는 광량을 크게 하려는 경우, 도광 부재를 높은 정밀도로 구성할 필요가 있다. 그렇지 않으면, 발광부가 잉크 탱크에 설치될 때, 발광부와 도광 부재의 수광부가 지나치게 접근하며 접촉하여 발광부의 파손을 야기할 수 있다. 또한, 이러한 상황을 회피하기 위해 LED와 수광부가 제조상 안전 거리를 유지하도록 구성하면, 발광부와 수광부가 이격해 버릴 수 있으므로, 기대한 광량을 제공하지 못할 수 있다.

또한, 상기 발광부가 고정밀도로 제조되고, 안전하게 잉크 탱크에 설치된 경우에도, 충격 등에 의해, 예를 들어, 운송 등을 하는 동안 잉크 탱크를 떨어뜨린 경우, 설치된 발광부와 도광 부재의 수광부가 서로 접촉해서 LED를 파손시키는 불측의 사태가 발생할 수도 있다. 안전성이나 제조 용이성 등의 다양한 요인들을 고려하면, 발광부와 수광부는 서로 극히 접근하여 배치될 수 없다. 즉, 광량의 확보와 발광부의 보호는 트레이드-오프(trade-off) 관계에 있다.

수광부가 받는 광량을 증가시키는 또다른 수단으로는, 도광 부재를 두껍게 구성하여 수광부의 면적을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 일본 특허 출원 공개 제2007-1212호에 개시된 바와 같이, 발광부와 도광 부재를 구비한 기판 유닛이 표시부를 구성하도록 조작 레버의 지지점부 부근에 배치되고, 조작 레버 자체의 지지점부 부근 자체가 광로를 구성한다(예를 들어, 일본 특허 출원 공개 제2007-1212호의 도 10 참조). 이 경우, 조작 레버의 지지점부의 두께가 커져서, 레버의 조작력의 증가가 야기된다. 또한, 두껍게 구성된 조작 레버의 지지점부 부근에서, 지지점부가 희게 변형되는 경우가 있어, 그 변형에 의해 도광 특성이 저하될 수 있다. 이 점에 관해서는, 일본 특허 출원 공개 제2006-116785호에 개시된 구성과 유사하게 조작 레버의 지지점부에서 상기 흰 변형이 발생할 가능성이 있다.

본 발명의 목적은, LED 등의 발광부에 의한 발광을 이용하여 잉크 탱크의 상태를 사용자에 통지하고, 위에서 상술한 리스크(risk)를 무릅쓰지 않고, 간단한 구성으로 충분한 광량을 표시부로 전달할 수 있는 구성을 실현하는 동시에, 제조나 운송 등을 하는 동안 발생할 수 있는 리스크를 회피하면서도, LED 등의 발광부를 양호하게 보호하는 것을 실현할 수 있는 잉크 탱크를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 잉크 탱크 등을 효율적으로 이용할 수 있는 잉크젯 기록 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명은 잉크 탱크가 홀더에 장착, 고정되는 경우에 이용되는 조작 레버를 구성하고 잉크 탱크에 배치되는 지지 부재가, 잉크 탱크를 홀더로 장착하기 전후에 그 위치가 변위되는 점에 착안하여 이루어진 것이다.

즉, 지지 부재가 잉크 탱크에 접근하도록 지지 부재의 변위를 이용하여, 잉크 탱크를 홀더에 장착하여, 지지 부재에 도광 부재를 설치하는 경우, 도광 부재의 수광부는, 그 장착 전의 상태에서는 LED로부터 상대적으로 이격되어 움직이고, 그 장착에 의하여 상대적으로 LED로 접근하도록 구성된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 잉크를 저류하는 잉크 탱크이며,

잉크 수용체와,

탄성 변위 가능한 지지 부재와,

발광부와,

상기 발광부로부터 광을 수광하는 수광부와,

수광한 광을 표시하는 표시부와,

상기 수광부와 상기 표시부를 광학적으로 연결해 수광부로부터 수광한 광을 표시부로 유도하는 도광부를 구비하고,

상기 지지 부재는 적어도 부분적으로 상기 도광부로서 기능하고,

상기 수광부는 상기 발광부에 대하여 간극을 갖고 상기 발광부를 덮도록 위치되고,

상기 지지 부재가 상기 잉크 수용체측으로 압박됨으로써 상기 잉크 수용체에 접근할 때에는, 상기 수광부는 상기 발광부측에 접근하고,

상기 지지 부재가 잉크 수용체쪽으로의 압박이 해제됨으로써 상기 잉크 수용체로부터 이격된 때에는, 상기 수광부는 상기 발광부로부터 이격되는, 잉크 탱크가 제공된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 잉크를 저류하는 잉크 탱크이며,

잉크 수용체와,

탄성 변위 가능한 지지 부재와,

발광부와,

상기 발광부로부터 광을 수광하는 수광부와,

수광한 광을 표시하는 표시부를 구비하고,

상기 지지 부재는 상기 수광부와 상기 표시부를 광학적으로 연결해 수광부로부터 수광한 광을 표시부로 유도하는 도광부를 구비하고,

상기 수광부는 상기 발광부에 대하여 간극을 갖고 상기 발광부를 덮도록 위치되고,

상기 지지 부재가 상기 잉크 수용체측으로 압박됨으로써 상기 잉크 수용체에 접근할 때에는, 상기 수광부는 상기 발광부측에 접근하고,

상기 지지 부재가 잉크 수용체쪽으로의 압박이 해제됨으로써 상기 잉크 수용체로부터 이격된 때에는, 상기 수광부는 상기 발광부로부터 이격되는, 잉크 탱크가 제공된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 기록 헤드로부터 잉크를 토출함으로써 기록을 행하는 잉크젯 기록 시스템이며,

잉크 탱크와,

상기 잉크 탱크로부터 공급되는 잉크를 토출하는 기록 헤드와,

상기 잉크 탱크를 장착 가능하게 하는 홀더를 포함하고,

상기 잉크 탱크는, 잉크 수용체와, 발광부와, 상기 발광부로부터의 광을 수광하고 수광된 광을 표시부로 유도하는 도광부와, 상기 도광부를 구비하고 상기 홀더에 장착함으로써 변위 가능한 지지 부재를 포함하고,

상기 홀더로의 상기 잉크 탱크의 장착에 의한 상기 지지 부재의 상기 잉크 수용체측으로의 변위에 의해 상기 상기 수광부가 상기 발광부측에 접근하는, 잉크젯 기록 시스템이 제공된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 기록 헤드로부터 잉크를 토출함으로써 기록을 행하는 잉크젯 기록 시스템이며,

잉크 탱크와,

상기 잉크 탱크로부터 공급되는 잉크를 토출하는 기록 헤드와,

상기 잉크 탱크를 장착 가능하게 하는 홀더를 포함하고,

상기 잉크 탱크는, 잉크 수용체와, 발광부와, 상기 발광부로부터의 광을 수광하고 수광된 광을 표시부로 유도하는 도광부와, 적어도 부분적으로 상기 도광부로서 기능하고 상기 홀더에 장착함으로써 변위 가능한 지지 부재를 포함하고,

상기 홀더로의 상기 잉크 탱크의 장착에 의한 상기 지지 부재의 상기 잉크 수용체측으로의 변위에 의해 상기 상기 수광부가 상기 발광부측에 접근하는, 잉크젯 기록 시스템이 제공된다.

이상의 구성에 따르면, 잉크 탱크를 홀더에 장착하기 전에, 잉크 탱크와 지지 부재는 상대적으로 서로 이격되어 있기 때문에, 지지 부재에 설치된 도광 부재의 수광부는 발광부를 구성하는 LED 등으로부터 이격되고 있다. 잉크 탱크를 홀더에 장착하면, 지지 부재가 잉크 탱크로 접근한다. 이와 동시에, 도광 부재의 수광부가 발광부로 접근한다. 결론적으로, 지지 부재가 잉크 탱크로부터 상대적으로 이격된 구성인 경우, 예를 들어, 잉크 탱크를 제조하는 동안, 도광 부재의 수광부도 LED로부터 이격되므로, LED를 구비한 기판을 조립하는 동안, 파손 등의 위험도를 감소시킬 수 있다. 또한, 잉크 탱크가 홀더에 장착된 경우, 도광 부재의 수광부가 지지 부재의 변위와 함께 LED로 접근하므로, 발광부로부터의 광의 대부분이 수광부로 입사될 수 있고, 따라서, 표시부로 출사하는 광량으로서 큰 값을 확보할 수 있다.

또한, 잉크 탱크를 홀더에 장착하기 전에 이를 취급하는 동안, 낙하 등, 잉크 탱크에 불필요하게 가해진 충격에 의해서도, 발광부인 LED와 도광 부재의 수광부가 상호 분리된 상태로 위치되므로, LED와 수광부가 서로 덜 접촉하며, 특히 발광부의 손상을 방지할 수 있다. 또한, 지지 부재가 최대로 변위된 경우, 발광부인 LED와 도광 부재의 수광부가 상호 분리된 상태를 확보할 수 있도록 구성되므로, 외부 충격으로부터 LED의 보호에 관한 신뢰성이 더 향상된다.

본 발명의 목적, 특징 및 장점은 첨부 도면과 함께 본 발명의 양호한 실시예에 대한 이하 설명에 의하여 더욱 명백해질 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 잉크 탱크를 도 2의 (d)의 A-A선을 따르는 단면도.
도 2의 (a), 도 2의 (b), 도 2의 (c) 및 도 2의 (d)는 각각 본 발명의 실시예에 따른 잉크 탱크의 평면도, 측면도, 정면도, 저면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 잉크 탱크를 도 2의 (d)의 B-B선을 따르는 단면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 착탈 가능한 방식으로 잉크 탱크를 지지하는 기록 헤드 유닛의 일례를 도시한 사시도.
도 5의 (a)은 잉크 탱크의 장착 전에 본 발명의 제1 실시예에 따른 잉크 탱크의 상태를 도시한 단면도이며, 도 5의 (b)은 이러한 상태를 도시한 사시도.
도 6의 (a)은 본 발명의 제1 실시예에 따른 잉크 탱크의 장착 완료 상태를 도시한 측 단면도이며, 도 6의 (b)은 이러한 상태를 도시한 사시도.
도 7은 지지 부재의 변위의 상태를 도시한 개략도.
도 8의 (a)은 제2 실시예를 도시한 단면도이며, 도 8의 (b)은 제2 실시예를 도시한 사시도.
도 9의 (a) 및 도 9의 (b)은 제3 실시예를 도시한 단면도.
도 10의 (a) 및 도 10의 (b)은 발광부와 수광부 사이의 거리와 수광량과의 관계를 도시한 개략도.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 잉크 탱크가 장착되어 기록을 행하는 잉크젯 프린터의 본체 커버(201)가 개방된 상태를 도시한 사시도.
도 12a 내지 도 12f는 본 발명의 실시예에 따른 수광부로부터 표시부까지의 광로를 도시한 도면.

이하, 도면을 참조해서 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.

(제1 실시예)

도 1, 도 2의 (a) 내지 도 2의 (d) 및 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 잉크 탱크의 개략적인 구성을 도시한 도면이다. 도 1은 도 2의 (d)의 A-A선을 따르는 측 단면도이며, 도 3은 도 2의 (d)의 B-B선을 따르는 측 단면도이다. 도 2의 (a), 도 2의 (b), 도 2의 (c), 도 2의 (d)은 각각 잉크 탱크의 평면도, 측면도, 정면도 및 저면도이다. 본 명세서에 있어서, 잉크 탱크의 정면은, 잉크 탱크를 조작(잉크 탱크의 착탈 작동)하는 사용자를 마주하는 면(측)이며, 사용자에게 정보를 제공(후술하는 LED의 발광에 의해)하는 면이다.

도 1에 있어서, 잉크 탱크(1)는 주된 면(principal surface)으로서, 잉크 탱크의 착탈 조작에 이용되는 조작 레버(30)(이하, 지지 부재라고 함)를 구비한 정면(1a)과, 정면(1a)과 대향된 배면(1b)과, 잉크 공급구가 배치된 저면(1c)(편리하게, 하면이라고도 함)과, 상(윗)면(1d), 이들의 면들을 연결하는 2개의 측면(1e 및 1f)을 구비하여 구성된다. 지지 부재(30)는 잉크 탱크(1)의 외장 부재와 일체로 수지 재료에 의해 형성되고, 외장 부재와 일체로 연결되는 부분(34)이 변위되는 동안 지지점부가 된다. 잉크 탱크(1)의 배면(1b)측 및 정면(1a)측에는 각각, 후술하는 잉크 탱크 홀더(150)측의 걸림부에 결합가능한 제1 결합부(21) 및 제2 결합부(32)가 배치된다. 이것들의 결합에 의해, 잉크 탱크(1)의 잉크 탱크 홀더(150)에의 장착 상태가 확보된다. 본 실시예에서, 지지 부재(30)의 일부로서 제2 결합부(32)가 지지 부재(30)와 일체로 형성된다. 장착 중의 작동은 이하에서 도 5를 참조하여 설명한다.

잉크 탱크(1)의 저면(1c)에는 잉크 탱크 홀더(150)에 잉크 탱크(1)를 장착함으로써 포트가 후술하는 기록 헤드의 잉크 도입구와 결합 가능한 잉크 공급용 잉크 공급구(22)가 설치되어 있다. 저면(1c)측과 정면(1a)측을 연결시키는 부분으로서, 지지 부재(30)의 지지점부(34)의 저면(1c)측에는 기판(50)이 경사져서 설치되고 있다. 기판(50)에는 후술하는 바와 같이 LED와 같은 발광부가 배치되고 있다.

잉크 탱크(1)의 내부는 정면측에 인접하여 제공되는 잉크 수납실(23), 배면측에 인접하여 제공되고 잉크 공급구(22)와 유체 연통하는 흡수체 수납실(24)로 분할되어 있다. 이들 수납실은 연통 포트(25)를 통해 서로 유체 연통한다. 잉크 수납실(23)은 잉크(2)를 직접 수용하는 한편, 흡수체 수납실(24)에는 잉크를 함침하여 보유하는 (잉크) 흡수체[예를 들어, 스펀지로 이루어지는 다공질 부재나 섬유를 사용한 섬유 흡수체(41, 42)]가 설치되어 있다. 흡수체(41, 42)는 압력이 기록 헤드의 잉크 토출용 노즐부에 형성되는 메니스커스의 힘과 균형을 이루고, 잉크 토출부로부터 외측으로의 잉크 누설을 방지하고 그리고 기록 헤드의 잉크 토출 동작을 허용하기에 충분한 범위 내인 적절한 부압을 발생시킨다.

흡수체 수납실(24)의 상면에는, 흡수체 수납실(24)의 외기와의 연통을 달성하는 대기 연통부(11)가 설치되어서, 기록 헤드로의 잉크 공급만큼 증가된 부압을 완화시키기 위해 대기가 도입되어서, 부압이 바람직한 압력 범위에서 유지될 수 있다.

잉크 탱크(1)의 내부 구성은 그 내부가 흡수체 수납실과 잉크만을 저류하는 수납실로 갈라진 분할된 구조로 제한되지 않고, 임의의 구조로 이루어질 수도 있다. 예를 들어, 흡수체는 실질적으로 잉크 탱크 내부 공간 전체에 대해 충전될 수도 있다. 또한, 부압 발생 수단으로서, 그 용적을 확장하는 방향으로 장력을 발생하는 고무 등과 같은 탄성 재료로 이루어진 주머니 형상 부재 내에 잉크만 충전될 수도 있고, 주머니 형상 부재에 의해 발생되는 장력에 의해 내부 잉크에 부압이 가해지게 된다. 또한, 잉크 수용 공간의 적어도 일부가 가요성 부재로 구성될 수도 있고, 그 공간 내에 잉크가 수용되고, 가요성 부재에 스프링력이 작용됨으로써 부압이 발생된다. 통상의 잉크젯 기록 분야에서 사용되는 구성을 가지는 잉크 탱크를 사용할 수 있다.

기판(50)에는 도 2의 (d)에 도시된 바와 같이 잉크 탱크의 외측과 대면하는 면에 배치되고 기록 장치와의 전기적 접속을 가능하게 하는 전극 패드(52a 내지 52d)가 제공된다. 한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 잉크 탱크(1)의 내측을 향하는 면에는, LED와 같은 가시광을 발광하는 발광부(51 : 이하에서는 편의적으로 "LED"로 기술함) 및 LED(51)의 발광을 제어하는 제어 소자(도시 생략)가 설치되어서, 전극 패드(52)를 통해 공급되는 전기 신호에 의해 제어 소자는 LED(51)의 발광 제어를 행한다. 기판(50)에는 또한 LED(51)가 설치되는 측과 동일한 표면 측에 메모리 소자도 설치된다. 이러한 메모리 소자에는, 잉크 탱크에 수납되고 있는 잉크의 색(종류) 및 토출 횟수를 카운트 값에 근거한 잉크 잔량에 대한 정보가 기억되어 있다. 기판(50)은 도 2의 (d)에 도시된 바와 같이, 고정 부재(53a, 53b)에 의해 잉크 탱크의 외장 부재에 고정된다. 본 실시예에서는, 고정 부재(53a, 53b)는 핀 형상 부재이고 기판(50)에 설치된 구멍에 결합되어, 고정 부재(53a, 53b)의 선단부는 열 용융(녹임)에 의해 형을 떠서 고정이 이루어진다. 고정 방법은 상술 방법에 제한되지 않고 접착, 끼워 넣기 등에 의해서도 이루어질 수 있다.

이러한 고정 상태에 있어서, LED(51)는 특히 도 1에 도시된 바와 같이 지지 부재(30)에 근접하여 기판(50) 상에 배치된다. 본 실시예에서는, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 기판(50) 상에 배치된 LED(51)의 상방에 있어서, 잉크 탱크의 케이싱이 덮여지지 않도록 구성되어 있다. 또한, LED(51)의 상방에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 지지 부재(30)의 기부가 LED(51)로부터 특정 거리를 가지고 LED(51)를 덮도록 연장되어 있다. LED(51) 위로 연장된 부분은 LED(51)로부터 발광된 광을 수광하는 수광부(33)를 구성한다. 이어서, 수광부(33)에 의해 수광된 광은 조작부(31)로부터 출력되고(표시부 구성), 수광부(33) 및 조작부(31)를 연결하는 부분이 도광부(36)를 구성한다. 지지 부재(30)는, 특히 도 2의 (b) 및 도 3에 도시된 바와 같이, 지지 부재(30)의 기부의 양측에 위치되는 두 개의 지지점부(34)에서 잉크 탱크의 외장 부재와 연결되어 있다. 이들 지지점 부분을 제외한 지지 부재(30)의 기부의 중앙 부분은 관통되어 있어서, 관통 부분의 내벽면의 일부가 수광부(33)를 구성한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 지지 부재(30)를 살펴보면, 수광부(33) 및 연장 부분에 대응하는 부분의 두께를 L, 지지점부(34)에 대응하는 부분의 두께를 l이라고 하면, L>l이 만족되어서, 두께가 서로 상이하다. 특히, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 지지 부재(30)는 중앙 부분(그 하면은 전술한 바와 같이 LED를 덮는 수광부를 구성)이 두껍게 형성되고, 지지점부(34)에 대응하는 양측 부분이 얇게 형성된다. 지지 부재(30)의 두께 중앙 부분은 상술한 바와 같이 수광부(33)에 의해 수광된 광을 표시부로 유도하는 도광부(36)로서 기능한다.

지지 부재(30)는 잉크 탱크가 홀더에 장착될 때에 지지점부(34) 부근에서 변형됨으로써 변위될 수 있다. 이때, 전술한 바와 같이, 양측부에 위치되는 지지점부(34)의 두께를 얇게 구성하므로, 사용자에 의한 지지 부재(30)를 변위시키는 힘은 저감되고, 따라서 잉크 탱크 착탈의 용이성을 확보할 수 있다.

도 4는 도 1 내지 도 3에 도시한 잉크 탱크를 착탈 가능한 방식으로 유지하는 기록 헤드 유닛(105)의 일례를 나타내는 사시도이다. 또한, 도 5의 (a) 및 도 5의 (b)는 잉크 탱크(1)가 기록 헤드 유닛(105)에 장착되기 직전의 상태를 설명한 개략도이고, 도 6의 (a) 및 도 6의 (b)는 잉크 탱크(1)가 기록 헤드 유닛(105)에 장착된 상태를 설명하기 위한 개략도이다.

기록 헤드 유닛(105)은 대체로 복수의(도 4에서는 4개) 잉크 탱크를 착탈 가능하게 유지하는 홀더(150) 및 저면측에 인접하여 배치되는 기록 헤드(106){도 4에서는 도시하지 않음, 도 5의 (a) 참조}로 구성된다. 잉크 탱크(1)를 홀더(150)에 장착 함으로써, 홀더 저부에 인접하여 배치되는 기록 헤드의 잉크 도입구(107)는 잉크 탱크의 잉크 공급구(22)에 결합되어, 양자 간의 잉크 연통로를 형성한다.

기록 헤드(106)의 일예는 노즐을 구성하는 액로 및 액로 내에 제공되는 전열 변환 소자를 포함한다. 전열 변환 소자에 기록 신호를 구성하는 전기 펄스가 공급되어서 잉크에 열에너지를 부여한다. 이때 잉크의 상변화에 의해 야기되는 발포(비등) 동안의 압력에 의해 잉크가 토출된다.

잉크 탱크(1)를 기록 헤드 유닛(105)에 장착하는 경우, 홀더(150)는 잉크 탱크(1)를 홀더(150) 위에서 다룬다. 즉, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 잉크 탱크 배면(1b) 측에 설치된 돌기 형상의 제1 결합부(21)를, 홀더 배면 측에 설치된 관통 구멍 형상의 제1 걸림부(155)에 삽입한 상태에서 홀더의 저면 위로 적재된다. 이 상태를 사시도로서 도시한 것이 도 5의 (b)이다. 잉크 탱크는 미 장착 상태이며, 따라서 떠오른 모습이 도시된다. 이 상태에서, 잉크 탱크(1)의 정면측 상단부를 화살표 P로 도시한 바와 같이 밀면, 잉크 탱크(1)은 제1 결합부(21)와 홀더의 제1 걸림부(155)와의 결합 부분을 회전 지지점으로 하여 회전하므로, 잉크 탱크 정면측이 아래쪽으로 변위된다. 이 과정에서, 잉크 탱크 정면측의 지지 부재(30)에 설치된 제2 결합부(32)의 측면이 홀더 정면측의 벽으로 밀리면서, 지지 부재(30)가 화살표 Q 방향으로 변위된다. 즉, 지지 부재(30)는 지지점부(34)를 중심으로 회전 변위된다.

다음으로, 잉크 탱크 장착에 있어서, 제2 결합부(32)의 상면이 제2 걸림부(156)의 아래쪽에 도달하는 경우, 사용자에 의한 화살표 P 방향으로의 밀어 내리기가 종료된다. 지지 부재(30)는 자신의 탄성력에 의해 상기 화살표 Q 방향과 반대의 화살표 Ｑ' 방향으로 변위되므로, 제2 결합부(32)가 제2 걸림부(156)에 의해 걸린다. 이러한 상태가 도 6의 (a) 및 도 6의 (b)에 도시된다. 잉크 탱크(1)의 상방으로의 변위는 제1 결합부(21)에 결합된 제1 걸림부(155)와 제2 결합부(32)에 결합된 제2 걸림부(156)에 의해 억제된다. 이 상태는 잉크 탱크(1)의 장착 완료 상태이며, 이때 잉크 공급구(22) 및 잉크 도입구(107) 및 전극 패드(52)는 커넥터(152)와 전기적으로 접속된다. 이 상태에서, 잉크 공급구(22)는 잉크 탱크(1)의 회전에 의해 큰 힘으로 잉크 도입구(107)를 압박할 수 있다. 양자의 결합 부분에는 통상, 잉크 연통성의 확보 및 잉크 누설의 방지를 목적으로, 필터, 흡수재, 패킹 등의 탄성 부재가 배치된다.

잉크 탱크 장착 완료 상태에서는, 제1 결합부(21)에 결합한 제1 걸림부(155) 및 제2 결합부(32)에 결합한 제2 걸림부(156)가 잉크 탱크(1)가 홀더로부터 상승하는 것을 방지한다. 따라서 탄성 부재의 복원이 억제되고, 부재는 적절하게 탄성 변형된 상태로 유지된다. 한편, 접점을 구성하는 전극 패드(52) 및 커넥터(152)는 금속과 같은 비교적 강성이 높은 도전 부재이며, 이들 사이에는 양호한 전기 접속성이 확보된다. 그리고, 잉크 탱크(1)의 장착이 완료되고, 기판(50)의 전극 패드(52)와 커넥터(152)가 서로 전기적으로 접속된 상태에서 LED(51)의 발광이 가능해진다.

이러한 상태에서, 도 6의 (a)에 도시한 바와 같이, 지지 부재(30)는 잉크 탱크(1)의 장착 전의 상태에 비해 잉크 탱크측으로 변위되어, 수광부(33)가 LED(51)측쪽으로 변위된다. 그 결과, 수광부(33)와 LED(51) 사이의 거리가 잉크 탱크 장착전보다 가깝게 된다. 이에 의해, LED(51)로부터 보다 많은 양의 광이 수광부(33)에서 취입될 수 있다. 수광부(33)로 취입된 광은 수광부(33)에 대응하여 제공된 지지 부재(30)의 두꺼운 부분(LGP)(36)을 통과하여, 조작부(표시부)(31)에 도달한다. 도 6의 (b)는 발광 상태를 개략적으로 도시한다. 사용자는 잉크 잔량이나 탱크 장착 상태와 같은 잉크 탱크에 관한 정보를 인식할 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 지지 부재의 일단부면의 부분을 수광부로서 구성하고 그 부분이 발광부와 대응하는 구성을 채용함으로써, 잉크 탱크의 장착 동작에 의해, 수광부가 발광부측에 근접할 수 있도록 수광부는 변위 가능하다. 이에 의해, 발광부에서의 광의 대부분을 수광부에 입사될 수 있어서, 도광 부재와 같은, 지지 부재와는 별개의 부재를 사용하지 않아도 충분한 양의 광을 전달하는 것이 가능해진다.

부수적으로, 본 실시예에서 설명한 지지 부재(30)는, 지지 부재(30)가 잉크 탱크(1)의 정면(1a)을 향해서 최대 수준으로 변위되었을 경우에도, LED(51)를 파손하지 않도록 구성된다. 도 7은 잉크 탱크(1)의 지지 부재(30)와 그 주변을 도시하는 부분 확대도이며, 지지 부재(30)의 변위 상태를 도시한다. 보통 상태의 지지 부재(30)는 수광부(33)가 LED(51)로부터 가장 이격된 위치에 있다. 그로 인해, LED(51)을 구비한 기판(50)을 잉크 탱크 내로 합체하는 작업에서, 수광부(33)와 LED(51)가 서로 접촉해서 파손될 수 있는 가능성을 회피할 수 있다. 잉크 탱크가 홀더에 장착될 때, 지지 부재는 장착 상태 위치로서 도시되는 상태로 지지 부재(30a)가 변위된다. 이때 수광부는 LED[즉, 수광부(33a)]에 근접한 상태로 위치된다. 이러한 상태에서, 수광부(33a)는, LED로부터의 광을 효율적으로 수광하여 표시부로 유도할 수 있다. 예를 들어, 잉크 탱크가 취급 도중에 낙하하는 경우에서 지지 부재가 잉크 탱크측으로 최대 수준으로 변위된 상태의 지지 부재는 지지 부재(30b)로 도시된다. 이 경우에서도 수광부(33b)가 LED(51)에 대하여 접촉하지 않도록 수광부의 면을 구성하고, 수광부가 LED(51)와 접촉하기 전에 지지 부재(30)의 일부가 잉크 탱크(1)와 접촉하도록 지지 부재(30)가 구성된다.

전술한 구성을 채용함으로써, 잉크 탱크(1)의 취급성은 신뢰성 높고 보다 용이하게 할 수 있다.

또한, 지지 부재와 잉크 탱크의 외장 부재가 서로 연결되는 부분인 지지점부는, 간극을 구성하는 수광부 이외의 부분이며, 그 두께가 수광부와 비교해서 얇게 된다. 이에 의해, 수광부에 대응하는 부분을 원하는 두께로 제공하면서, 잉크 탱크 장착에 의해 지지 부재를 변위시키는 힘이 커지는 것을 억제할 수 있다.

상술한 실시예에서는, 특히 제1 결합부(21)가 설치된 잉크 탱크가 설명되었으나, 본 발명이 적용되는 잉크 탱크가 이와 같은 구성을 반드시 구비할 필요가 없다. 결합부(21)가 없을 경우에도, 예를 들어, 잉크 탱크의 장착 동안 잉크 탱크의 배면측의 일부가 잉크 탱크 홀더 등의 장착부와 접촉하고, 그 접촉 부분을 이동시키면서 잉크 탱크를 장착하는 것이 가능하기 때문이다.

(제2 실시예)

도 8의 (a) 및 도 8의 (b)는 제2 실시예를 도시한다.

제2 실시예는 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 제2 결합부(132)의 구성이 제1 실시예의 제2 결합부(32)와 상이하다는 점을 제외하고, 제1 실시예와 동일하다. 제1 실시예에서는, 1개의 제2 결합부(32)가 지지 부재의 중앙부에 설치되는 구성으로 개시되어 있다. 한편 제2 실시예에서는, 중앙 부분을 피해서 양측에 두개의 제2 결합부(132)가 배치되는 구성을 채용하고 있다.

제1 실시예의 경우, 지지 부재의 도광부를 구성하는 중앙부에 제2 결합부를 제공하는 돌기가 존재하기 때문에, 그 부분에서 도광부를 통해 유도되는 광의 반사가 산란되고, 표시부에 도달하는 광량이 감쇠할 가능성이 있다. 이러한 광의 반사의 교란에 의한 광량의 감쇠를 억제한 구성이 제2 실시예에서 채용된다.

도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 제2 결합부(132)를 구성하는 돌기를 지지 부재(30)의 도광부(36)에서 광의 반사 경로로부터 빗나가게 함으로써, 지지 부재(30)의 도광부(36)를 구성하는 중앙 부분에 위치한 반사면(37a)과 반사면(37b)이 평행한 면으로서 구성할 수 있어서, 불필요한 반사의 교란을 없애서 고효율도를 갖는 광의 전달을 행하는 구성을 제공할 수 있다.

(제3 실시예)

도 9의 (a) 및 도 9의 (b)에서 제3 실시예가 도시된다. 제1 및 제2 실시예에서는, 지지 부재 자체의 중앙부의 구조를 두껍게 해서, 도광부(36)로서 기능하도록 하였다. 도광부(36)의 기능으로서, 광을 효율적으로 전달하는 것이 요구되지만, 제1 및 제2 실시예에서는 광의 전달 특성이 잉크 탱크의 구성 재료에 의해 제한을 받게 된다. 한편, 본 실시예에서는, 지지 부재(30)와는 다른 구조로서 도광부(38)를 구성하고, 이것을 지지 부재(30)에 설치하는 구성으로 함으로써, 구성 재료의 제한을 받지 않는 자유스러운 설계를 가능하게 한다. 또한, 광의 수광부(33)로부터 표시부에 이르는 광의 반사를 가장 양호한 방식으로 제공될 수 있는 형상이나 구성 재료의 선택 등도 용이하게 행할 수 있고, 고효율의 광의 전달을 달성할 수 있다.

도 9의 (a) 및 (b)에 도시된 도광부(38)의 구성은 하나의 예일 뿐이며, 본 실시예의 취지를 만족하는 범위에서의 도광부의 구성의 변경은 본 실시예에 포함된다.

도 9의 (a) 및 (b)에 도시된 구성에서는, 지지 부재(30)의 조작부(31)에 개구(39)가 제공되고, 별개의 부재로서 장착된 도광부(38)로부터의 광을 출사하는 표시부를 구성한다.

본 실시예에서, 잉크 탱크 구성 재료를 불투명 재료라고 했을 경우에는, 도광부(38)를 통해 유도되는 광이 지지 부재(30) 전체에 확산되지 않고, 개구(39)를 통해서 시인가능한 도광부(38)의 표면만이 발광하고, 인접하는 잉크 탱크의 지지 부재에 광이 확산되지 않는다. 이러한 이유로, 표시부의 시인성은 개선된다.

전술한 실시예에서, 지지 부재 일부가 도광부(36)로서 기능하도록 이루어지는 구성과 도광부(38)가 지지 부재(30)와는 별도의 부재인 구성이 개시된다.

이러한 구성에서, LED(51)로부터 발광된 광은 도광부를 통해 표시부로 광을 유도하는 것으로 설명되었지만, 광이 그 특성에 의해 투광성 재료로 형성된 부분을 통과하기 때문에 투광성 재료로 형성된 부분은 도광판으로서 기능한다.

전술한 구성에서, 주 광로(principal light path)를 구성하는 부분 또는 주 광로를 구성하는 것으로 여겨지는 부분은 도광부로서 설명된다.

수광부로부터 표시부까지의 광로는 광의 굴절률을 변경시킬 수 있는 재료 또는 형상의 적절한 조합에 의해 자유롭게 설계될 수 있다. 예를 들어, 도 12a 내지 도 12f에서 도시된 수광부로부터 표시부까지의 광로를 채용하는 것이 가능하다.

도 12a 내지 도 12f 각각에서, 제1 부재(예를 들어 지지 부재)(100)와 제2 부재(예를 들어 도광 부재)(101)에 의해 구성되는 부재의 광로는 화살표(102)로 나타내어진다. 입광부는 수광부이고, 광 출사부는 표시부이다.

도 12a는 도광부로서 기능하는 제2 부재 전체의 구성과 이러한 구성에 대응하는 제3 실시예에 개시된 구성을 도시한다. 도 12b는 제2 부재를 통과한 광이 중간부에서 제1 부재로 광로가 변경되는 구성과, 예를 들어 이러한 구성에 대응하는 제1 실시예 및 제2 실시예에 개시된 구성을 도시한다. 도 12c는 도광 부재로서 기능하는 제1 부재 전체의 구성을 도시한다. 도 12d는 제1 부재로부터 제2 부재로 광로가 변경되는 구성을 도시한다. 도 12e는 제2 부재로부터 제1 부재로 광로가 변경되고 다시 제2 부재로 광로가 변경되는 구성을 도시한다. 도 12g는 제1 부재로부터 제2 부재로 광로가 변경되고 다시 제1 부재로 광로가 변경되는 구성을 도시한다.

광로를 변경하기 위해, 예를 들어 변경될 원하는 부분은 그 재료가 변경되어 공기층에 대면하도록 구성하거나 또는 미러면(103) 또는 전반사를 활용하도록 구성되어, 광로를 변경시킨다.

특히, 도 12a 및 도 12b에 도시된 구성은 제1 내지 제3 실시예에서 설명한 바와 같이, 단순하게 구성될 수 있고 신뢰성을 갖고 광을 안내할 수 있어서, 현실적으로 가장 우수하다.

도 11은 전술한 잉크 탱크를 장착하여 기록을 행하는 잉크젯 프린터(200)의 본체 커버(201)가 개방한 상태를 도시하는 사시도이다.

도 11에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 프린터(200)는 기록 헤드 및 잉크 탱크를 장착한 캐리지가 주사식으로 이동해서 캐리지의 이동 동안 기록을 행하는 기구를 포함하는 프린터의 주요 부분을 구비한다. 또한, 프린터(200)는 본체 커버(201)와 다른 케이스 부분에 의해 덮여 있는 프린터 본체와, 본체의 전방측의 배지 트레이(203)와, 본체의 후방측의 자동 급지 장치(ASF)(202)를 구비한다. 또한, 본체 커버를 폐쇄한 상태 및 개방한 상태의 두 상태에서 본프린터의 상태를 표시하기 위한 표시기, 전원 스위치 및 리셋 스위치를 구비한 조작 패널부(213)가 설치된다.

본체 커버(201)를 개방한 상태에서는, 도 11에 도시한 바와 같이, 사용자는 기록 헤드 유닛(105) 및 잉크 탱크(1K, 1Y, 1M, 1C)를 장착한 캐리지(205)가 이동 가능한 범위 및 캐리지(205)의 주변을 볼 수 있다. 실제로는, 본체 커버(201)를 열면, 캐리지(205)가 자동적으로 대략 중앙의 위치(이하, "탱크 교환 위치"라고 지칭됨)로 이동하는 시퀀스가 실행되어, 사용자는 각각의 잉크 탱크의 교환 조작 등을 행할 수 있다.

본 실시예의 프린터에서, 기록 헤드 유닛(105)에, 각 색의 잉크에 대응한 칩 형태의 기록 헤드(도시하지 않음)가 설치된다. 기록 헤드는 기록 헤드가 기록을 수행하기 위해 잉크를 토출하는 동안 캐리지(205)의 이동에 의해 용지(시트)와 같은 기록 매체에 주사를 행한다. 즉, 캐리지(205)는 그 이동 방향으로 연장하는 가이드 축(207)과 미끄럼 이동 가능하게 결합하는 동시에 캐리지 모터 및 그 구동력전달 기구에 의해 상술한 이동을 할 수 있다. K, Y, M, C(블랙, 옐로우, 마젠타 및 시안)의 잉크에 대응한 기록 헤드에서는, 가요성 케이블(206)을 통해서 본체측에 제공된 제어 회로로부터 보내지는 토출 데이터를 기초로 하여 잉크 토출이 행하여진다. 용지 반송 롤러나 배지 롤러 등을 포함하는 용지 이송 기구가 설치되어 자동 급지 장치(202)로부터 급지된 기록 매체(도시하지 않음)를 배지 트레이(203)로 반송할 수 있다. 또한, 잉크 탱크 홀더를 일체로 구비한 기록 헤드 유닛(105)은 캐리지(205)에 착탈 가능하게 장착되고, 각각의 잉크 탱크(1)는 기록 헤드 유닛(105)에 카트리지의 형태로 착탈 가능하게 장착된다. 즉, 기록 헤드(205)는 캐리지(205)에 장착될 수 있고 잉크 탱크(1)는 기록 헤드 유닛(105)에 장착될 수 있어서, 기록 헤드 유닛(105)을 통해 잉크 탱크(1)는 캐리지(205)에 착탈 가능하게 장착된다.

기록 (또는 인쇄) 동작 동안, 기록 헤드는 상술한 이동에 의해 기록 매체를 주사하고, 그 동안 기록 헤드는 기록 매체에 잉크를 토출해서 기록 헤드의 토출구 범위에 대응한 폭의 영역에 기록을 행한다. 주사 동작과 다음 주사 동작의 사이에, 용지 이송 기구는 이러한 폭에 대응한 소정량의 거리만큼 용지를 반송함으로써, 기록 매체에 대하여 순차 기록을 행한다. 캐리지의 이동에 의한 기록 헤드의 이동 범위의 단부에는, 관련된 토출구가 배치된 각 기록 헤드의 면을 덮는 캡을 포함하는 토출 회복 유닛이 설치된다. 이에 의해, 기록 헤드는 소정의 시간 간격으로 회복 유닛이 설치된 위치로 이동하고, 예비 토출 등을 포함하는 회복 처리를 행한다.

각 잉크 탱크(1)용의 홀더부를 구비한 기록 헤드 유닛(105)에는, 전술한 바와 같이 각 잉크 탱크에 대응해서 커넥터가 설치되고, 각각의 커넥터는 잉크 탱크(1)에 설치되는 기판의 패드와 접촉한다. 이에 의해, 각각의 전술한 발광부(LED)의 점등 또는 점멸의 제어가 가능해진다.

본 발명은 전술한 구조를 참조하여 설명되었지만, 전술한 세부 사항에 한정되지 않고, 본 출원은 이하의 청구범위의 범주 또는 개선의 목적 내에서 변경 또는 변형을 포함하도록 의도된다.

1 : 잉크 탱크
20 : 케이스 부재
21 : 제1 결합부
22 : 잉크 공급구
23 : 잉크 수납실
24 : 다공질 부재 수납실
25 : 연통부
30 : 지지 부재
31 : 조작부
32 : 제2 결합부
33 : 수광부
34 : 지지점부
50 : 기판
52 : 전극 패드
53a, 53b : 고정부
105 : 기록 헤드 유닛
106 : 기록 헤드
150 : 잉크 탱크 홀더
152 : 커넥터
155 : 제1 걸림부
156 : 제2 걸림부
157 : 전기접점부

Claims (1)

1. 잉크 수용체와, 탄성 변위 가능한 지지 부재와, 발광부를 가지고 잉크를 저류하는 잉크 탱크.

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