KR20120121778A

KR20120121778A - 대형 프린터에 있어서 무한 리필 잉크 공급 방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR20120121778A
Application number: KR1020110039777A
Authority: KR
Inventors: 오용훈
Original assignee: 오용훈
Priority date: 2011-04-27
Filing date: 2011-04-27
Publication date: 2012-11-06

Abstract

본 발명은 대형 프린터에 잉크를 공급하는 무한 리필 잉크 공급 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
본 발명은 대형 프리터에서 잉크 카트리지를 1회용으로 사용하지 않고, 인쇄 품질의 변화 없이 자동으로 잉크가 계속 보충되어 연속적으로 사용할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 계속 사용이 가능한 카트리지를 사용하면, 사용 후 카트리지로 발생하는 폐기물 발생을 방지하고, 벌크 상태의 잉크를 사용하므로 잉크 비용을 현저히 절감할 수 있으며, 잦은 1회용 카트리지의 교환을 배제할 수 있어 불량 인쇄물의 발생을 감소시킬 수 있으며, 본 발명의 카트리지로 인하여 국내 잉크 제조업체의 벌크 잉크 수출이 신장 될 것이다.

Description

대형 프린터에 있어서 무한 리필 잉크 공급 방법 및 그 장치{Unlimiting refill ink feeding method at large printer and thereof device}

본 발명은 대형 프린터에 잉크를 공급하는 무한 리필 잉크 공급 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

상세하게는 대형 프린터에 잉크를 공급하는 카트리지에 관한 것으로, 프린터 제조업체에서는 자사의 프린터와 잉크 카트리지에 많은 기술을 사용하여 타사의 잉크를 사용할 수 없도록 장치를 하여 자사의 잉크만을 사용할 수 있도록 하고 있다.

따라서 잉크 제조업체에서는 프린터 제조업체의 기술을 피하여 별도의 카트리지를 제작하여 잉크를 판매하고 있다.

본 발명은 바로 이 별도의 카트리지에 관한 것으로 본 발명의 카트리지를 사용할 경우 잉크를 다 사용한 카트리지를 새 카트리지로 교환하지 않고, 인쇄 중에도 본 발명의 카트리지는 계속 잉크를 보충하여 사용할 수 있는 기술로서, 종전 사용 후 카트리지를 폐기하여 발생하는 폐기물 발생을 줄일 수 있고, 잉크의 비용을 줄일 수 있는 기술이다.

일반적으로 대형 프린터에 있어서, 잉크는 프린터 제조업체에서 자사 프린터에 맞는 1회용 잉크 카트리지에 넣어 판매하고 있으며, 잉크 제조업체에서는 프린터 제조업체의 1회용 카트리지를 모방하여 제작한 1회용 카트리지에 잉크를 주입하여 판매하고 있다.

상기의 두 방법은 1회용으로 사용 후 빈 카트리지를 폐기하여야 하는 단점이 있고, 이는 카트리지를 1회만 사용하므로 비용 상승과 원자재 낭비를 초래하는 원인이 된다.

그리고 대부분의 대형 프린터가 영업용으로 사용되어 대량으로 인쇄하므로 1회용 잉크 카트리지는 수시로 교환하게 되어 교환 시기를 놓치거나, 인쇄를 중단하고 잉크 카트리지를 교환 후 다시 이어서 인쇄할 경우 색상의 이질감으로 불량 인쇄물이 발생하게 된다.

종래의 대형 프린터에 사용되는 1회용 잉크 카트리지의 구조를 설명하면 도 1에서 잉크가 담기는 잉크튜브1(4)은 1면에 판재 형상의 센서판(3)과 양면테이프로 점착되어 있고 센서판(3) 한 측면에는 센서용 돌기(5)가 구성되어 있으며, 잉크튜브1(4)의 단면 1측 내부에 연결구1(6)을 위치케 하여 융착 되어 있고, 그 연결구1(6)은 잉크튜브1(4)을 카트리지의 본체(2)에 고정하는 역할을 하며 그 내부에 잉크 통로1(8)이 있고, 사용 시 누수 되지 않도록 고무마개1(7)이 위치하며, 다른 단면도 융착 되어 잉크튜브1(4)의 내부를 외부와 차단하게 되어 있어 그 내부에 잉크를 주입하여 사용한다.

도 2는 대형 프린터에 사용되는 1회용 잉크 카트리지의 일반적인 형태로 외형은 프린터 제조회사별, 모델별로 종류가 다양하나 대개는 카트리지 덮개(1)와 카트리지 본체(2)로 구성되며, 1회용 잉크 카트리지의 사용 목적은 잉크 튜브1(4)을 보호하고, 자사 설비에 배타적으로 사용할 수 있도록 외관을 달리하고, 자사 1회용 잉크 카트리지임을 인식하도록 전자부품(도시하지 않음)을 설치하고 있다.

도 3은 1회용 잉크 카트리지에 잉크가 주입된 잉크튜브1(4)가 구성된 것으로, 잉크튜브1(4)에서 센서판(3)이 설치된 반대 면이 카트리지 본체(2)와 양면테이프로 점착되어 있다. 도 4는 도 3의 1회용 잉크 카트리지에서 잉크가 소진된 상태를 나타내며, 잉크튜브1(4)에서 센서판(3)이 설치된 반대 면이 카트리지 본체(2)와 양면테이프로 점착되어 있으므로 잉크를 사용하여 용량이 줄을 수록 센서판(3)이 반대 면으로 전진하여 최종에는 센서용 돌기(5)가 카트리지 본체(2) 외부로 돌출하게 되고, 대형 프린터는 이를 감지하여 카트리지 교환을 경고하게 된다.

또한, 대형 프린터에서 1회용 카트리지 내의 잉크 수위 변화가 클 경우 수압 변화에 따라 잉크 토출 량이 다르게 되어 인쇄 품질에 영향을 주므로 대부분의 대형 프린터용 1회용 잉크 카트리지의 형상이 횡으로 길게 하여 사용량에 따른 잉크의 수위 변화를 적게 제작하고 있다.

따라서 압력 문제를 해결치 않고 단순하게 벌크용기의 잉크를 관으로 연결하여 사용할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 대형 프리터에서 잉크 카트리지를 1회용으로 사용하지 않고, 인쇄 품질의 변화 없이 자동으로 잉크가 계속 보충되어 연속적으로 사용할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 과제는 1회용 잉크 카트리지의 잉크튜브1(4)에 별도의 벌크 상태의 잉크 용기와 호스로 연결하여, 중력에 의하여 잉크가 잉크튜브1(4)으로 흘러들어가되 잉크튜브1(4)의 내압이 일정한 압력에 도달하면 자동으로 주입이 차단되고 잉크 사용으로 잉크튜브1(4)의 내압이 일정한 압력에 미달하면 자동으로 주입이 시작되어 항시 잉크튜브1(4)의 내압이 일정하게 유지되어 인쇄 품질을 유지하면서 벌크 상태의 잉크를 사용하는 방법을 그 특징으로 한다.

종래의 대형 프린터에 있어서 1회용 잉크 카트리지를 사용하지 않고 본 발명의 계속 사용이 가능한 카트리지를 사용하면, 사용 후 카트리지로 발생하는 폐기물 발생을 방지하고, 벌크 상태의 잉크를 사용하므로 잉크 비용을 현저히 절감할 수 있으며, 잦은 1회용 카트리지의 교환을 배제할 수 있어 불량 인쇄물의 발생을 감소할 수 있으며, 본 발명의 카트리지로 인하여 국내 잉크 제조업체의 벌크 잉크 수출이 신장 될 것이다.

도 1은 종래의 잉크튜브 구성을 설명하기 위한 개략도.
도 2는 종래의 1회용 잉크 카트리지의 외형을 설명하기 위한 개략도.
도 3은 종래의 1회용 잉크 카트리지의 사용 전 상태를 설명하기 위한 개략도.
도 4는 종래의 1회용 잉크 카트리지의 사용 후 상태를 설명하기 위한 개략도.
도 5는 본 발명에 따른 잉크튜브의 구성을 설명하기 위한 개략도.
도 6은 본 발명에 따른 밸브의 구조를 설명하기 위한 개략도.
도 7은 본 발명에 따른 잉크튜브와 밸브를 연결한 상태를 설명하기 위한 개략도.
도 8은 본 발명에 따른 연속 사용이 가능한 카트리지의 구조를 설명하기 위한 개략도.
도 9는 본 발명 밸브의 탄성필름의 작동을 돕기 위한 스프링의 작동을 보인 요부 확대 단면도

도 5에서 잉크튜브2(11)는 1회용 잉크 카트리지의 잉크튜브1(4) 역할을 하며, 그 외형은 튜브의 양측 중 1단 은 도 6의 밸브와 호스(33)로 연결되어 잉크를 공급받을 수 있는 연결구3(12)이 끼워 저 융착 되어 있고 그 내부에는 잉크 통로3(13)이 있다.

다른 1단에는 카트리지의 본체(2)에 고정하는 연결구2(14)가 끼워 저 융착 되어 있고, 그 내부에는 잉크 통로2(16)가 있으며 그 연결구2(14) 내부에는 사용 시 누수 되지 않도록 고무마개2(15)가 있고, 이 고무마개1(15)는 잉크튜브2(11)를 카트리지 본체(2)에 연결구2(14)을 이용하여 고정하면 연결구2(14)에서 이탈하지 않는다.

도 6은 본 발명에 따른 밸브의 구조로 밸브본체(21) 외부에는 배출연결구(27)와 흡입연결구(22)가 일체로 구성되어 있고 그 내부에는 배출통로(28)와 흡입통로(23)이 있다.

밸브본체(21) 내부에는 잉크방1(24)과 잉크방2(25)가 있으며, 두 잉크방은 일반 필름(31)과 탄성필름(32)을 용착하여 외부 공간과 차단되며, 두 잉크방은 잉크통로4(26)로 연결되어 있다.

잉크방1(24)에는 흡입통로(23)이 잉크방2(25)에는 배출통로(28)가 연결되어 있다. 잉크통로4(26)에는 레바(29)가 고무바킹(30)을 끼운 상태로 잉크방1(24)에서 잉크방2(25) 방향으로 삽입되어 있으며 그 끝단은 탄성필름(32)과 용착 되어 있다.

도 7과 같이 잉크튜브2(11)에 용착된 연결구3(12)과 밸브본체(21)와 일체로 연결된 배출연결구(27)를 유연한 연결호스(33)로 연결하고 카트리지 본체(2)의 상면에 흡입연결구(22)가 통과할 구멍을 설치 후 연결구2(14)를 통하여 카트리지 본체(2)에 안장하고 카트리지 덮개(1)을 닫으면 도 8과 같이 1회용 잉크 카트리지를 대체할 반복 사용이 가능한 본 발명의 잉크 카트리지가 된다.

이때 카트리지 내에서 밸브본체(21)의 위치를 상, 하로 조절할 수 있게 하여 잉크튜브2(11)의 내압을 설정 할 수 있게 한다.

본 발명을 잉크의 흐름에 따라 설명하려면, 우선 본 발명의 잉크 카트리지를 대형 프린터에 장착하여 대형 프린터의 잉크 흡입 핀이 고무마개2(15)와 연결구2(16)내의 잉크통로2(16)를 관통하여 잉크튜브2(11)에 이르게 하고, 흡입연결구(22) 와 벌크용기(도시하지 않음)를 호스로 연결 후 잉크를 자유 낙하 방식으로 공급 되게 한다.

벌크용기에서 호스를 통하여 흡입통로(23)을 지나 들어온 잉크는 잉크방1(24)을 채우며 잉크통로4(26)을 경유하여 잉크방2(25)를 채우면서 잉크 배출통로(28)와 연결호스(33)과 잉크롱로3(13)을 지나 잉크튜브2(11)을 채우게 된다.

잉크튜브2(11) 내에 잉크가 충분히 주입되면 잉크튜브2(11)와 잉크방2(25)와 잉크방1(24) 내에 내압이 발생하여 탄성필름(32)과 필름(31)은 팽창하여 외부로 부풀게 된다.

이때 고무바킹(30)를 끼운 상태의 레바(29)가 잉크통로4(26)를 통하여 잉크방1(24)에서 잉크방2(24) 방향으로 끼워 저 탄성필름(32)에 용착되어 있어 레바(29)는 탄성필름(32)의 팽창에 따라 끌리게 된다.

따라서 고무바킹(30)은 레바(29)를 따라 잉크방1(24)에서 잉크방2(25) 방향으로 이동하게 되고 고무바킹(30)이 잉크통로4(26)를 막게 되어 잉크 주입은 중지되며, 반대로 프린터의 잉크 흡입핀이 고무마개2(15)와 연결구2(16)내의 잉크통로2(16)를 관통하여 잉크튜브2(11) 내의 잉크를 흡입하면, 잉크튜브2(11)와 잉크방2(25)의 내압이 낮아 저 탄성필름(32)이 내부로 끌리게 되고,

이때 탄성필름(32)에 용착되어 있는 레바(29)는 탄성필름(32)에 밀려 잉크방2(25)에서 잉크방1(24)의 방향으로 이동하게 된다.

이때 레바(29)에는 고무바킹(30)이 잉크방1(24)에서 끼워진 상태이므로 레바(29)가 잉크방2(25)에서 잉크방1(24)의 방향으로 이동하게 될 때 고무바킹(30)이 잉크통로4(26)를 열게 되어 다시 잉크를 주입하게 된다.

이때 탄성필름(32)의 내부로 끌리는 힘을 돕기 위해 스프링(40)을 도 9와 같이 설치 할 수 있다.

결국, 잉크 사용에 따른 잉크튜브2(11)와 잉크방2(25)의 내압 저하는 탄성필름(32)을 수축시켜 밸브가 열려 잉크가 들어오게 하고, 잉크가 들어와 잉크튜브2(11)와 잉크방2(25)의 내압이 상승하여 탄성필름(32)을 팽창시켜 밸브를 닫게 되므로 잉크튜브2(11)의 잉크를 사용한 양 만큼 벌크 용기에서 잉크튜브2(11)로 잉크가 공급되면서 잉크튜브2(11)의 내압을 사용량에 관계없이 항상 일정하게 유지하게 된다.

4. 잉크튜브1 11. 잉크튜브2
12. 연결구3 13. 잉크통로3
14. 연결구2 15. 고무마개1
16. 잉크통로2 17.
21. 밸브본체 22. 흡입연결구
23. 흡입통로 24.잉크방1
25. 잉크방2 26. 잉크통로4
27. 배출연결구 28. 배출통로
29. 레버 30. 고무바킹
31. 필름 32. 탄성필름
33. 연결호스 40. 스프링

Claims

1회용 잉크 카트리지의 잉크튜브1(4)에 별도의 벌크 상태의 잉크 용기와 호스로 연결하여, 중력에 의하여 잉크가 잉크튜브1(4)으로 흘러들어가되 잉크튜브1(4)의 내압이 일정한 압력에 도달하면 자동으로 주입이 차단되고 잉크 사용으로 잉크튜브1(4)의 내압이 일정한 압력에 미달하면 자동으로 주입이 시작되어 항시 잉크튜브1(4)의 내압이 일정하게 유지되어 인쇄 품질을 유지하면서 벌크 상태의 잉크를 사용하는 대형 프린터에 있어서 무한 리필 잉크 공급 방법.

제 1항에 있어서,
벌크 용기에서 호스를 통하여 본 발명의 흡입통로(23)를 지나 들어온 잉크는 잉크방1(24)을 채우며 잉크통로4(26)를 경유하여 잉크방2(25)를 채우면서 배출통로(28)와 연결호스(33)와 잉크통로3(13)을 지나 잉크튜브2(11)를 채우게 되며,
잉크튜브2(11) 내에 잉크가 충분히 주입되면 잉크튜브2(11)와 잉크방2(25)와 잉크방1(24) 내에 내압이 발생하여 탄성필름(32)과 필름(31)을 외부로 밀게 된다. 이때 탄성필름(32)에 용착되어 있는 레바(29)는 탄성필름(32)를 따라 외부로 당기게 되고 이 레바(29)는 고무바킹(30)을 끼운 상태로 잉크통로4(26)를 통하여 잉크방1(24)에서 잉크방2(25) 방향으로 끼워 저 있어, 레바(29)와 고무바킹(30)이 동시에 잉크방1(24)에서 잉크방2(25) 방향으로 이동하게 되며 이때 고무바킹(30)이 잉크통로4(26)를 막게 되어 잉크 주입은 중지하고,
반대로 대형 프린터의 잉크 흡입핀이 고무마개2(15)와 연결구2(14)의 내부에 있는 잉크통로2(16)를 관통하여 잉크튜브2(11) 내의 잉크를 흡입 하면 잉크튜브2(11)와 잉크방2(25)의 내압이 낮아 저 탄성필름(32)이 내부로 밀리게 되고, 이때 탄성필름(32)에 용착되어 있는 레바(29)는 탄성필름(32)을 따라 내부로 끌리게 되고, 고무바킹(30)을 끼운 상태의 레바(29)가 잉크통로4(26)를 통하여 잉크방1(24)에서 잉크방2(25) 방향으로 끼워저 있어 레바(29)와 고무바킹(30)이 동시에 잉크방2(25)에서 잉크방1(24)의 방향으로 이동하게 되며 이때 고무바킹(30)이 잉크통로4(26)를 열게 되어 다시 잉크를 주입하게 된다.
결국, 잉크 사용에 따른 잉크튜브2(11)와 잉크방2(25)의 내압 저하는 탄성필름(32)을 수축시켜 밸브를 열어 잉크가 들어오게 하고, 잉크가 들어와 잉크튜브2(11)와 잉크방2(25)의 내압이 상승하여 탄성필름(32)을 팽창 시켜 밸브를 닫게 되므로 잉크튜브2(11)의 잉크를 사용한 양만큼 벌크 용기에서 잉크튜브2(11)로 잉크가 공급되면서 잉크튜브2(11)의 내압을 사용량에 관계없이 항상 일정하게 유지하는 대형 프린터에 있어서 무한 리필 잉크 공급 방법.

밸브본체(21) 외부에는 배출연결구(27)와 흡입연결구(22)가 일체로 구성되어 있고 그 내부에는 잉크방1(24)과 잉크방2(25)가 있으며, 잉크방1(24)에는 흡입통로(23)가 잉크방2(25)에는 배출통로(28)이 있으며,잉크방1(24)에는 일반 필름(31)과 잉크방2(25)에는 탄성필름(32)을 용착하여 외부 공간과 차단되고 두 잉크방은 잉크통로4(26)로 연결되어 있다. 잉크통로4(26)에는 레바(29)가 고무바킹(30)을 끼운 상태로 잉크방1(24)에서 잉크방2(25) 방향으로 삽입되어 있으며 그 끝단은 탄성필름(32)과 용착 되어 있고,
흡입통로(23)를 통해 밸브로 들어오는 양이 배출통로(28)를 통해 배출되는 양보다 많으면 잉크방1(24)과 잉크방2(25)의 내압이 높아지게 되어 잉크방2(25)의 탄성필름(32)이 팽창하게 된다. 이때 레바(29)는 탄성필름(32)의 팽창에 따라 잉크방1(24)에서 잉크방2(25) 방향으로 끌리게 되며 이때 레바(29)에 끼워 저 있는 고무바킹(30)이 잉크통로4(26)를 막게 되어 잉크 주입은 중지된다. 반대로 잉크통로4(26)가 막힌 상태에서 배출통로(28)를 통해 잉크가 유츌 되면 잉크방2(25)의 내압이 낮아지게 되어 잉크방2(25)의 탄성필름(32)이 수축하게 된다. 이때 레바(29)는 탄성필름(32)의 수축에 따라 잉크방2(25)에서 잉크방1(24) 방향으로 밀리게 되며 이때 레바(29)에 끼워 저 있는 고무바킹(30)이 잉크통로4(26)를 열게 되어 잉크가 다시 주입되며, 밸브의 내부 압력과 탄성필름을 이용하여 잉크의 흐름을 일정한 압력으로 유지할 수 있는 밸브를 구비한 대형 프린터에 있어서, 무한 리필 잉크 공급장치.

제 3항에 있어서,
대형 프린터에 잉크를 공급하기 위한 잉크 카트리지에 기존의 카트리지에는 없던 밸브를 구성케 한 배치 구조와, 잉크튜브와 압력밸브의 설치 위치 차이에 따라 잉크튜브의 설정 압력을 조절할 수 있는 대형 프린터에 있어서 무한 리필 잉크 공급장치.