KR20160122640A - 프린터 및 프린터에서 사용하기 위한 폐기물 팩 - Google Patents

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KR20160122640A
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waste pack
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마사아키 마츠우라
노보루 시모야마
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캐논 가부시끼가이샤
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Abstract

프린터를 위한 폐기물 팩은 포트, 포트를 밀봉하도록 구성되는 밀봉 부재, 및 가압 부재를 포함한다. 폐기물 팩이 프린터에 부착될 때, 프린터의 배출 포트는 밀봉 부재를 가압하고 포트를 통해 폐기물 팩 안으로 진입된다. 폐기물 팩이 분리될 때, 가압 부재에 의해 가압되는 밀봉 부재는 포트를 폐쇄한다.

Description

프린터 및 프린터에서 사용하기 위한 폐기물 팩{PRINTER AND WASTE PACK FOR USE IN PRINTER}
본 발명은 잉크젯 프린터에서 잉크 및 처리액과 같은 폐액을 회수하는 기술에 관한 것이다.
장기간 사용되지 않은 잉크젯 프린터의 잉크는 진해지므로 노즐을 통한 토출 불량을 일으킬 수 있다. 이를 방지하기 위해서, 노즐의 밖에서 잉크를 강제적으로 흡수하여 노즐의 상태를 회복시키는 회복 동작이 행하여진다. 흡수된 잉크는 폐액으로서 폐기된다.
일본 특허 공개 공보 제2005-131868호에 개시되어 있는 프린터는, 폐액을 위한 용기, 및 상방으로부터 용기 안으로 낙하하는 폐액을 회수하기 위한 용기의 헤드의 개구를 포함한다. 프린터는 개구를 개방 및 폐쇄하기 위한 자동 셔터를 더 포함한다. 프린터의 전력이 오프되거나 프린터가 기울어지는 경우, 셔터는 액체가 개구를 통해 누설되는 것을 방지하기 위해 자동으로 폐쇄된다.
그러나, 일본 특허 공개 공보 제2005-131868호에 개시된 구성에는, 용기의 자동 셔터를 구동하기 위해서 구동원 및 기어열을 포함하는 대규모 기구가 설치되어 있어, 프린터의 크기 감소를 달성하는 것이 어렵다. 또한, 상기 구성에서의 셔터는 용기의 헤드부로부터 크게 노출되어 있기 때문에, 사용자는 용기를 프린터로부터 분리할 때 실수로 셔터를 건드릴 수 있다.
본 발명은, 간단한 구성에 의해, 프린터로부터 폐기물 팩을 제거할 때 폐액이 누설되는 것을 방지하도록 폐기물 팩을 밀봉하는 프린터를 제공한다.
본 발명의 양태에 따른 프린터는 폐액이 배출되는 배출 포트 및 폐액을 수용하도록 구성되는 폐기물 팩이 부착되는 부착부를 포함한다. 폐기물 팩이 부착부에 부착될 때, 배출 포트는 폐기물 팩의 포트를 통해 폐기물 팩 안으로 진입된다. 폐기물 팩은 포트를 밀봉하도록 구성되는 밀봉 부재 및 포트가 폐쇄되는 방향으로 밀봉 부재를 가압하도록 구성되는 가압 부재를 포함한다. 폐기물 팩이 부착부에 부착될 때, 배출 포트는 밀봉 부재를 가압하고 폐기물 팩 안으로 진입된다. 폐기물 팩이 부착부로부터 분리될 때, 밀봉 부재는 가압 부재의 가압에 의해 포트를 폐쇄한다.
본 발명의 추가적인 특징은 첨부된 도면을 참고한 이하의 예시적인 실시형태에 대한 설명으로부터 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 프린터의 외관을 도시하는 사시도이다.
도 2는 폐기물 팩의 외관을 도시하는 사시도이다.
도 3은 미부착 상태에서의 구조를 도시하는 폐기물 팩의 단면도이다.
도 4는 부착 상태에서의 배치를 도시하는 폐기물 팩 및 배출 덕트의 단면도이다.
도 5a는 개구 유닛의 구성을 도시하는 정면도이다.
도 5b는 도 5a의 선 VB-VB를 따라 취한 단면도이다.
도 6a는 변형예에 따른 개구 유닛의 구조를 도시하는 정면도이다.
도 6b는 도 6a의 선 VIB-VIB를 따라 취한 단면도이다.
도 7은 기류 공급 유닛의 구조를 도시하는 사시도이다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 프린터(101)의 외관을 도시하는 사시도이다. 도 2는 폐기물 팩(104)의 외관을 도시하는 사시도이다. 프린터(101)는 잉크젯 프린팅 유닛을 수용한다. 프린팅 동작이 실행됨에 따라, 노즐을 통해 강제로 흡수된 잉크, 프린트 헤드로부터의 폐 잉크, 및 프린팅 용지에 부여된 처리액의 잔여물과 같은 폐액이 생성된다. 프린터(101)는 폐액이 배출되는 배출 덕트(102) 및 분리가능한 카트리지 폐기물 팩(104)(액체 용기)이 부착되는 부착부(103)를 포함한다. 폐기물 팩(104)은 배출 덕트(102)를 통해 배출되는 폐액을 수용하는 것이다.
프린터(101)의 사용자는, 프린터(101)의 하측 전방에 배치된 작은 덮개(103a)를 도 1에 도시된 바와 같이 전방을 향해 개방하고, 카트리지 폐기물 팩(104)을 부착부(103)의 후방을 향해 가압함으로써 부착하며 카트리지 폐기물 팩(104)을 전방을 향해 당김으로써 분리한다. 폐기물 팩(104)이 폐액으로 충전되면, 사용자는 폐기물 팩(104)을 분리하고 그것을 새로운 유닛으로 교체한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 폐기물 팩(104)은, 폐액을 수용하기 위한 포트(106a)를 갖은 개구 유닛(106)이 수지 성형에 의해 만들어진 내부 공간을 갖는 용기(105)에 배치되도록 되어 있다. 개구 유닛(106)의 포트(106a)는, 프린터 본체의 배출 덕트(102)가 수평 위치에 있는 폐기물 팩(104) 안으로 수평적으로 삽입되도록 배향된다. 용기(105)는, 폐기물 팩(104)이 부착부(103)에 장착될 때 배출 덕트(102)와 물리적으로 간섭하지 않도록 용기(105)의 상부의 일부가 포트(106a)의 배향을 따라 절결되는 형상을 갖는다. 후술하는 바와 같이, 배출 덕트(102)에는 밀봉 덮개(103a)를 용기(105) 안으로 가압하는 힘이 가해지고, 배출 덕트(102)는 그 힘에 의해 변형되지 않도록 충분한 강성을 갖는다.
폐기물 팩(104)은 전기 커넥터(114)를 더 포함하고, 이 커넥터(114)에 의해 폐기물 팩(104)은 프린터(101)의 본체 컨트롤러에 전기적으로 연결된다. 폐기물 팩(104)은 축적된 폐액의 양(또는 남은 용량)을 검지하는 센서 및 폐기물 팩(104)에 고유한 ID를 나타내는 IC 태그를 더 포함한다. 정보는 커넥터(114)를 통해 본체 컨트롤러에 전송된다.
도 3은 미부착 상태에서의 구조를 도시하는 폐기물 팩(104)의 단면도이다. 도 4는 부착 상태에서의 배치를 도시하는 폐기물 팩(104) 및 배출 덕트(102)의 단면도이다. 도 5a는 개구 유닛(106)의 구조를 도시하는 정면도이며, 도 5b는 도 5a의 VB-VB를 따라 취한 단면도이다.
도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 폐기물 팩(104)의 용기(105)는 액체를 흡수하여 보유지지하는 흡수체(109)를 저부로부터 층들로 적층된 형태로 포함한다. 흡수체(109)는 다공질 스펀지와 같은 고 흡수성 재료로 이루어진다. 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 개구 유닛(106)은 관통 구멍(through-hole)으로서 포트(106a)를 갖는다. 용기(105)의 내부에 인접하는 개구 유닛(106)의 주위에는 밀봉 덮개(107)와 접촉하는 링 형상 밀봉 부재(110)가 배치된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 폐기물 팩(104)이 프린터(101)로부터 분리되어 있는 미부착 상태에서, 밀봉 덮개(107)(밀봉 부재)는 스프링과 같은 탄성력을 갖는 탄성체(108)(가압 부재)에 의해 포트(106a)에 밀려서 가압되어 있다. 포트(106a)는 밀봉 덮개(107)에 밀접하게 밀봉되어 폐기물 팩(104)의 용기(105)의 내부로부터 외부 공기를 차단하도록 기밀 밀봉을 형성한다.
폐기물 팩(104)을 프린터(101)에 부착하기 위해서, 사용자는 프린터(101)의 전방에서 전방을 향해 덮개(103a)를 개방하고(도 1 참조) 폐기물 팩(104)을 후방(도 4의 화살표 "부착"의 방향)으로 가압한다. 즉, 덮개(103a)는 프린터의 부착부(103)에 대응하는 프린터(101)의 케이싱의 위치에 배치되고, 사용자는 덮개(103a)를 개방하여 폐기물 팩(104)을 부착하고 폐기물 팩(104)을 부착부(103) 안으로 삽입한다. 부착이 완료된 후, 사용자는 덮개(103a)를 폐쇄한다. 배출 덕트(102)의 배출 포트(102a)의 부근의 배향은 폐기물 팩(104)의 삽입 방향과 동일(또는 실질적으로 동일)하다. 폐기물 팩(104)을 프린터(101)로부터 분리하기 위해서, 사용자는 덮개(103a)를 전방을 향해 개방하고 폐기물 팩(104)을 전방(도 4에서 "분리"의 방향)을 향해 당긴다. 폐기물 팩(104)이 삽입될 때, 배출 덕트(102)의 단부는 밀봉 덮개(107)의 표면의 중앙 부근에 접촉하여, 탄성 부재(108)의 가압력에 저항하여 밀봉 덮개(107)를 포트(106a)로부터 더 후방으로 가게 한다. 밀봉 덮개(107)는 폐기물 팩(104) 안으로 깊숙히 활주하고 포트(106a)로부터 분리되며, 배출 덕트(102)의 단부 또한 폐기물 팩(104) 안으로 깊이 삽입된다. 이때, 배출 덕트(102)의 단부 주위의 배출 포트(102a)는 용기(105) 내부에 깊숙히 위치된다. 이는 배출 포트(102a)로부터 배출된 기포형상 폐액의 기포가 터져서 튀는 경우에도 포트(106a)를 통해 용기(105) 밖으로 누설되는 것을 방지한다.
폐기물 팩(104)이 삽입되면, 폐기물 팩(104)의 커넥터(114)가 프린터(101)의 부착부(103)의 후방의 커넥터에 전기적으로 연결된다. 즉, 폐기물 팩(104)의 삽입은, 배출 덕트(102)와 포트(106a)와의 연결, 및 커넥터(114)의 전기적인 연결을 달성한다. 폐기물 팩(104)이 부착부(103)로부터 당겨지면, 상기 구성요소는 연결해제된다.
배출 포트(102a)는, 배출 덕트(102)의 외주면 주위의 배출 덕트(102)의 단부 주위의 하향 관통 구멍이며, 배출 덕트(102)는 단부에 구멍을 갖지 않는다. 이는, 배출 덕트(102)의 단부가 밀봉 덮개(107)의 표면에 접촉할 때, 배출 덕트(102)의 폐기물 액이 밀봉 커버(107)의 표면에 부착되어 그것을 더럽히는 것을 방지한다. 도 4에서 점선 화살표 "폐액 배출로"를 따라 배출 덕트(102)를 통해 유동하는 폐액은 배출 포트(102a)로부터 중력 방향으로 하향으로 배출된다. 배출되는 폐액의 대부분은 기포형상이며, 폐기물 팩(104)의 높이 "h"로부터 낙하하며 낙하 위치를 둘러싸도록 배치된 흡수체(109)에 의해 흡수된다.
원통형 배출 덕트(102)의 외부 직경은, 포트(106a)의 직경보다 작으므, 포트(106a)와 배출 덕트(102)와의 사이에는 링 형상 단면을 갖는 간극(G)이 형성된다. 이 간극(G)을 통해서, 폐기물 팩(104)의 용기(105)의 내부는 공기(프린터(101)의 내부 공간)과 연통하므로, 용기(105) 내의 압력은 대기압과 같아진다.
폐기물 팩(104)이 프린터(101)로부터 분리되면, 포트(106a)는 탄성 부재(108)를 가압함으로써 밀봉 덮개(107)에 의해 밀접하게 밀봉되어, 용기(105)의 내부를 외부 공기로부터 절연되는 밀봉된 상태로 되게 한다. 따라서, 사용자가 폐기물 팩(104)을 교환할 때 실수로 사용된 폐기물 팩(104)을 기울이거나 낙하시키는 경우에도, 폐기물 팩(104)에 수용된 폐액의 누설이 방지될 수 있다.
폐기물 팩(104)이 프린터(101)에 부착될 때, 용기(105)의 내부는 공기와 연통하고, 흡수체(109)에 보유지지된 액체는 서서히 증발에 의해 감소되므로, 장 시간에 걸친 전체 폐액 용량이 증대된다. 이는 폐기물 팩(104)의 교환 빈도를 감소시킨다. 즉, 폐기물 팩(104)의 용량을 작게 해도, 충분한 양의 폐액을 보유지지할 수 있다. 또한, 흡수체(109)는 폐기물 팩(104) 내의 폐액을 보유지지하여 폐액 풀의 발생을 방지하기 때문에, 프린터(101)를 흔드는 경우에도, 소리가 발생하지 않고 액체는 거의 누설되지 않는다.
또한, 폐기물 팩(104)을 교환할 때에는, 덮개(103a)는 하측 힌지(103b)를 중심으로 회전하여 전방으로 하강되도록 개방된다. 그러므로, 폐기물 팩(104)의 개구 유닛(106)으로부터 약간의 폐액이 떨어지는 경우, 덮개(103a)는 떨어진 폐액을 수용하는 수용부로서의 역할을 하기 때문에 프린터(101)가 설치되는 바닥이 더럽혀지는 것을 방지한다.
폐기물 팩(104)의 개구 유닛(106)의 변형예에 대해서 설명한다. 프린터(101)의 크기를 감소시키기 위해서, 폐기물 팩(104) 또한 가능한 크기가 많이 감소될 필요가 있다. 그러나, 폐기물 팩(104)의 크기를 감소시키면 용기(105)의 내부 공간의 크기가 감소되어 삽입된 배출 덕트(102)와 폐기물 팩(104)의 저부와의 사이의 거리(도 4에 도시된 거리 h)가 작아진다. 배출된 폐액이 기포형상인 경우, 액체 성분의 대부분은 흡수체(109)에 의해 흡수되지만, 일부는 터지지 않고 기포 상태로 용기(105) 내에 축적될 수 있다. 이렇게 축적된 기포가 배출 덕트(102)에 도달하면, 기포는 포트(106a)와 배출 덕트(102)와의 사이의 간극(G)을 통해 용기(105) 밖으로 누설될 수 있다.
도 6a 및 도 6b에 도시된 개구 유닛(106)의 구조는 이러한 상황을 방지한다. 도 5a 및 도 5b에 도시된 구조와 달리, 가요성 밀봉체(111)가 개구 유닛(106)에 부착되어 삽입된 배출 덕트(102)와 개구 유닛(106)과의 사이의 간극(G)을 느슨하게 밀봉한다. 밀봉체(111)의 내측에 작은 개구(106b)가 제공된다. 배출 덕트(102)가 개구(106b) 안으로 삽입되면, 밀봉체(111)가 배출 덕트(102)의 외주면에 접촉하여 탄성적으로 변형된다. 밀봉체(111)는 탄성 변형 및 공기와의 연통을 용이하게 하기 위해서 방사상의 복수의(이 예에서는, 6개) 슬릿(112)을 갖는다. 공기는 슬릿(112)을 통해서 연통하지만, 기포형상 액체는 작은 폭을 갖는 슬릿(112)을 거의 통과하기 어렵다. 이는 기포형상 폐액이 역류하여 개구(106b) 밖으로 누설되는 것을 방지한다. 따라서, 폐기물 팩(104)은 슬릿(112)을 통해 공기와 연통하여 용기(105) 내의 폐액의 증발을 촉진한다.
이 실시형태의 프린터(101)는, 폐기물 팩(104)의 용기(105) 내부의 폐액의 증발을 더 효율적으로 촉진하기 위해서 가스를 강제적으로 분사하는 기류 공급 유닛(113)을 더 포함한다.
도 7은 기류 공급 유닛(113)의 구조를 도시하는 사시도이다. 기류 공급 유닛(113)은 팬 및 공기 덕트를 포함한다. 팬에 의해 발생된 기류는 공기 덕트에 의해 원하는 방향으로 보내진다. 기류는 도 7에 화살표로 나타낸 바와 같이 기류 공급 유닛(113)이 부착되는 폐기물 팩(104)의 개구 유닛(106)의 부근에 분사되고 스스로 프린터(101) 밖으로 배출된다. 이는 수증기로 포화된 공기가 개구 유닛(106) 주위에 체류되는 것을 방지하고, 폐기물 팩(104) 내부에서의 증발을 보다 촉진한다.
상기 실시형태는 간단한 구성에 의해 프린터로부터 분리된 폐기물 팩으로부터 액체가 누설하는 것을 방지한다. 폐기물 팩이 부착된 상태에서는, 용기의 내부는 개구 주위의 간극을 통해 공기와 연통하기 때문에, 폐기물 팩 내부의 폐액은 시간이 지남에 따라 증발되고, 상당한 사용 기간이 연장되어, 긴 시간 동안 폐기물 팩의 교체를 필요로 하지 않는 긴 수명의 프린터를 제공한다.
본 발명을 예시적인 실시형태를 참고하여 설명하였지만, 본 발명은 개시된 예시적인 실시형태로 제한되지 않음을 이해해야 한다. 이하의 청구항의 범위는 이러한 모든 변형 및 동등한 구조 및 기능을 포함하도록 최광의로 해석되어야 한다.

Claims (13)

  1. 폐액이 배출되는 배출 포트, 및
    상기 폐액을 수용하도록 구성되는 폐기물 팩이 부착되는 부착부로서, 상기 폐기물 팩은 상기 폐기물 팩의 포트를 밀봉하도록 구성되는 밀봉 부재 및 상기 포트가 폐쇄되는 방향으로 상기 밀봉 부재를 가압하도록 구성되는 가압 부재를 포함하는, 부착부를 포함하고,
    상기 폐기물 팩이 상기 부착부에 부착될 때, 상기 배출 포트는 상기 밀봉 부재를 가압하고 상기 폐기물 팩 안으로 진입하며,
    상기 폐기물 팩이 상기 부착부로부터 분리될 때, 상기 밀봉 부재는 상기 가압 부재의 가압에 의해 상기 포트를 폐쇄하는, 프린터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 폐기물 팩은 흡수체를 수용하고, 상기 배출 포트로부터 배출된 상기 폐액은 상기 흡수체에 의해 흡수되는, 프린터.
  3. 제1항에 있어서, 상기 폐기물 팩이 상기 부착부에 부착될 때, 상기 포트와 상기 배출 포트 사이에 간극이 형성되어 상기 폐기물 팩의 내부를 공기와 연통시키는, 프린터.
  4. 제3항에 있어서, 상기 프린터는 상기 폐기물 팩의 포트를 향해 기류를 공급하도록 구성되는 유닛을 더 포함하는, 프린터.
  5. 제1항에 있어서, 덕트를 더 포함하고, 상기 덕트를 통해 상기 폐액이 폐기되고,
    상기 배출 포트는 상기 덕트의 단부 부근에 배치되고, 상기 덕트는 상기 포트로부터 상기 폐기물 팩 안으로 끼워지도록 구성되고, 상기 폐액은 상기 배출 포트로부터 낙하하며,
    상기 폐기물 팩이 상기 부착부에 부착될 때, 상기 덕트의 단부는 상기 밀봉 부재와 접촉하고 상기 가압 부재의 가압에 저항하여 상기 밀봉 부재를 상기 폐기물 팩 안으로 이동시키는, 프린터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 배출 포트는 상기 덕트의 단부 부근과 상기 덕트의 외주면 둘레의 하향 관통 구멍(through-hole)이고, 상기 덕트의 단부는 구멍을 갖지 않고,
    상기 폐기물 팩이 상기 부착부에 부착될 때, 상기 덕트의 단부는 상기 밀봉 부재와 접촉하는, 프린터.
  7. 제5항에 있어서, 상기 배출 포트에는 상기 배출 포트의 개구의 일부를 덮는 밀봉체가 배치되고, 상기 밀봉체는 삽입된 상기 덕트와 접촉할 때 탄성적으로 변형되도록 구성되고, 상기 밀봉체는 방사상 패턴으로 복수의 슬릿을 갖는, 프린터.
  8. 제5항에 있어서, 상기 프린터는 상기 프린터의 케이싱에 상기 부착부의 커버를 포함하고, 상기 커버는 상기 폐기물 팩이 상기 부착부에 부착될 때 사용자에 의해 개방되도록 구성되며,
    상기 덕트는 상기 폐기물 팩이 삽입되는 방향으로 배향되는, 프린터.
  9. 제8항에 있어서, 상기 커버는, 하측 힌지를 중심으로 회전하여 전방으로 내려오도록 개방되는, 프린터.
  10. 제1항에 있어서, 상기 폐기물 팩은 전기 커넥터를 포함하고, 상기 폐기물 팩이 부착될 때 상기 전기 커넥터가 상기 프린터의 커넥터에 전기적으로 연결되는, 프린터.
  11. 프린터에 부착되고 폐액을 수용하도록 구성되는 폐기물 팩이며,
    상기 폐기물 팩이 부착될 때 상기 폐액이 배출되는 배출 포트가 삽입되는 포트,
    상기 포트를 밀봉하도록 구성되는 밀봉 부재, 및
    상기 포트가 폐쇄되는 방향으로 상기 밀봉 부재를 가압하도록 구성되는 가압 부재를 포함하고,
    상기 폐기물 팩이 부착될 때, 상기 배출 포트는 상기 밀봉 부재를 가압하고 상기 폐기물 팩 안으로 진입되며,
    상기 폐기물 팩이 분리될 때, 상기 포트는 상기 가압 부재의 가압에 의해 폐쇄되는, 폐기물 팩.
  12. 제11항에 있어서, 상기 폐기물 팩은 흡수체를 수용하고, 상기 배출 포트로부터 배출된 상기 폐액은 상기 흡수체에 의해 흡수되는, 폐기물 팩.
  13. 제11항에 있어서, 상기 폐기물 팩은 전기 커넥터를 포함하며, 상기 폐기물 팩이 부착될 때 상기 전기 커넥터가 상기 프린터의 커넥터에 전기적으로 연결되는, 폐기물 팩.
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