KR20180016647A - 복수의 챔버를 갖는 유체 용기 - Google Patents

복수의 챔버를 갖는 유체 용기 Download PDF

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KR20180016647A
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패트릭 브이. 보이드
데이비드 올센
랠프 스타뎀
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휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피.
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Abstract

유체 용기 수용부를 갖는 이미지 형성 장치와 함께 사용할 수 있는 유체 용기를 개시한다. 유체 용기는, 제1 유체를 저장하기 위한 자유-유체 챔버 및 제2 유체를 저장하기 위한 피조절 챔버를 포함하는 하우징 유닛을 포함한다. 피조절 챔버는, 제2 유체를 조절하도록 구성된 조절기 유닛과, 제2 유체를 하우징 유닛의 외측으로 운송하도록 구성된 출구를 포함한다. 또한, 유체 용기는, 자유-유체 챔버와 주변 분위기 간의 유체 소통을 구축하도록 구성된 유체 채널과, 자유-유체 채널과 피조절 챔버 간의 유체 소통을 구축하도록 구성된 체크 밸브를 포함한다.

Description

복수의 챔버를 갖는 유체 용기{FLUID CONTAINER HAVING PLURALITY OF CHAMBERS}
본 발명은 복수의 챔버를 갖는 유체 용기에 관한 것이다.
유체 용기는 다른 장치에 공급될 유체를 저장한다. 유체 용기는 복수의 챔버를 포함할 수 있으며, 이미지 형상 장치와 같은 장치에 유체를 공급하기 위해 이 장치 내에 분리 가능하게 설치될 수 있다. 이러한 유체 용기는 다양한 유체 저장 용량으로 이용 가능하게 될 수 있다.
유체 용기는 다른 장치에 공급될 유체를 저장하고, 다양한 유체 저장 용량으로 이용할 수 있다. 유체 용기는 또한 이미지 형성 장치와 같은 장치에 유체를 공급하기 위해 이 장치 내에 분리 가능하게 설치될 수 있다. 유체 용기는 내부에 유체를 저장하기 위한 복수의 챔버를 포함할 수 있다. 유체 용기는 유체 용기 및 예컨대 이미지 형성 장치 내에서의 유체의 흐름 및/또는 이들 간의 유체의 흐름을 조절하기 위해 조절기 유닛(regulator unit)을 포함할 수 있다. 그러나, 간혹 유체가 하나 이상의 챔버에서 스트랜드(strand)될 수도 있다. 그러므로, 유체 용기는 예컨대 유체의 흐름을 제어하기 위해 각각의 이미지 형성 장치로부터 액티브 시퀀싱 명령(active sequencing instructions)이 제공될 수 있다. 액티브 시퀀싱 명령은 예컨대 가능한 양의 유체가 하나 이상의 챔버에 스트랜드되는 것을 감소시키기 위해 밸브를 능동적으로 제어할 수 있다.
그러나, 일반적으로, 액티브 시퀀싱 명령을 수신함으로써 유체의 흐름을 제어하는 이러한 유체 용기는 부품의 개수 및 그에 대한 비용이 증가한다.
본 발명은 피조절 챔버(regulated chamber) 및 자유-유체 챔버(free-fluid chamber)를 포함하는 복수의 유체 저장 챔버를 갖는 유체 용기를 개시한다. 피조절 챔버는, 각각의 유체를 조절하도록 구성된 조절기 유닛과, 각각의 유체를 하우징 유닛의 외측으로 운송하도록 구성된 출구를 포함한다. 일례에서, 유체 용기는 유체 채널 및 체크 밸브를 포함한다. 유체 채널은 주변 분위기(ambient atmosphere)와 자유-유체 챔버 간의 유체 소통을 선택적으로 구축하도록 구성된다. 체크 밸브는 자유-유체 챔버와 피조절 챔버 간의 유체 소통을 선택적으로 구축하도록 구성된다. 일례에서, 자유-유체 챔버는 피조절 챔버가 내부에서의 패시브 시퀀싱(passive sequencing)을 통해 소진 상태(exhaustion state)에 도달하기 전에 소진 상태에 도달한다. 그러므로, 본 발명의 유체 용기는 패시브 시퀀싱을 통해 각각의 유체 저장 챔버 내의 스트랜드된 유체의 가능한 양을 감소시킨다.
즉, 일례에서, 유체 용기는 예컨대 각각의 이미지 형성 장치로부터의 유체의 흐름을 제어하기 위해 액티브 시퀀싱 명령을 필요로 하지 않는다. 이에 따라, 유체 용기는 감소된 개수의 부품을 포함하고 비용이 감소된다.
본 발명의 비제한적인 예가 이하의 상세한 설명에 설명되어 있으며, 본 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 이해될 것이고, 청구 요지를 한정하지 않는다. 도면에서, 하나보다 많은 도면에 나타나 있는 동일하거나 유사한 구조물, 구성요소 또는 부분들은 이들이 나타내어져 있는 도면에서 동일하거나 유사한 도면부호로 표시되어 있다. 도면에 예시된 부품 및 특징부의 치수는 주로 편의 및 표시의 명료성을 위해 선택된 것이며, 반드시 실척으로 될 필요는 없다.
도 1은 일례에 따른 유체 용기를 예시하는 블록도이다.
도 2는 일례에 따른 유체 용기를 예시하는 사시도이다.
도 3 및 도 4는 일례에 따른 도 1의 유체 용기의 체크 밸브를 예시하는 사시도이다.
도 5a 내지 도 5e는 일례에 따른 도 1의 유체 용기의 다양한 단계의 사시도이다.
도 6은 일례에 따른 설치된 상태의 도 1의 유체 용기의 횡단면도이다.
도 7은 일례에 따른 유체 용기를 예시하는 블록도이다.
도 8은 일례에 따른 통합식 다기능 밸브 장치(integrated multifunctional valve device)를 포함하는 유체 용기를 예시하는 블록도이다.
도 9는 일례에 따른 통합식 다기능 밸브 장치를 분해된 상태로 예시하는 사시도이다.
도 10a 내지 도 10c는 일례에 따른 조립된 상태의 도 9의 통합식 다기능 밸브 장치를 예시하는 횡단면도이다.
도 11a, 도 11b 및 도 11c는 일례에 따른 유체 용기의 피조절 챔버(regulated chamber)의 상태를 예시하는 도표이다.
도면 전반에 걸쳐, 유사하지만 반드시 동일할 필요는 없는 구성요소가 동일한 도면 부호로 나타내어져 있다.
이하의 상세한 설명에서는, 본 발명의 일부를 이루고 있고 본 발명이 실시될 수 있는 구체적인 예를 예시로서 도시하고 있는 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 다른 예가 이용될 수도 있으며, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고서도 구조적 또는 논리적 변경이 이루어질 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 따라서, 이하의 상세한 설명은 본 발명을 제한하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해 정해진다.
도 1은 일례에 따른 유체 용기를 예시하는 블록도이다. 도 2는 일례에 따른 유체 용기를 예시하는 사시도이다. 유체 용기(10)는 유체 용기 수용부(61)(도 6)를 갖는 이미지 형성 장치(도시하지 않음)와 함께 이용할 수 있다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 예에서, 유체 용기(10)는 하우징 유닛(11)을 포함하며, 하우징 유닛(11)은 제1 유체(f1)를 저장하기 위한 자유-유체 챔버(13) 및 제2 유체(f2)를 저장하기 위한 피조절 챔버(12)를 포함한다. 일례에서, 자유-유체 챔버(13) 및 피조절 챔버(12)는 서로 인접하게 될 수 있고, 공통 벽부(17)에 의해 분리될 수 있다. 피조절 챔버(12)는 조절기 유닛(14) 및 출구(16)를 포함한다. 조절기 유닛(14)은 제2 유체(f2)를 조절하도록 구성된다. 조절기 유닛(14)은 펌프, 스프링, 바이어싱 기구, 가변-용적 챔버, 및 팽창 및 수축 챔버 등 중의 하나 이상을 포함할 수 있다.
일례에서, 피조절 챔버(12)는 피조절 챔버 소진 상태(15a) 및 피조절 챔버 비소진 상태(regulated chamber non-exhaustion state)(15b)를 포함할 수 있다. 자유-유체 챔버(13)는 자유-유체 챔버 소진 상태(15c) 및 자유-유체 챔버 비소진 상태(15d)를 포함할 수 있다. 각자의 소진 상태(15a, 15c)는 예컨대 각각의 챔버(12, 13)가 각각의 유체(f2, f1)가 실질적으로 소진되거나 및/또는 각각의 유체(f2, f1)의 사전에 정해진 양이 각각의 챔버(12, 13)로부터 격감된(depleted) 상태일 수 있다. 각자의 비소진 상태(15b, 15d)는 예컨대 각각의 챔버(12, 13)가 각각의 유체(f2, f1)가 실질적으로 소진되지 않거나 및/또는 각각의 유체(f2, f1)의 사전에 정해진 양이 각각의 챔버(12, 13)로부터 격감되지 않은 상태일 수 있다. 예컨대, 각각의 유체(f2, f1)는 각각의 소진 라인(lr, lf) 위에 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 출구(16)는 제2 유체(f2)를 하우징 유닛(11)의 외측에 운송하도록 구성된다. 예컨대, 출구(16)는 제2 유체(f2)를 유체 검지 챔버(도시하지 않음) 및/또는 유체 어플리케이터 조립체(도시하지 않음) 등에 운송할 수 있다. 일례에서, 유체 어플리케이터 조립체는 프린트 헤드 조립체이어도 된다. 하우징 유닛(11)은 또한 유체 인터커넥트(fluid interconnect)와 같은 하나 이상의 외부 개구부(19) 등을 포함하여, 이미지 형성 장치 및/또는 주변 분위기와 같은 외부 환경과 각각의 유체 챔버 간의 소통을 구축할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 예에서, 유체 용기(10)는 또한 유체 채널(18a) 및 체크 밸브(18b)를 포함한다. 본 예에서, 유체 채널(18a)은 주변 분위기와 자유-유체 챔버(13) 간의 유체 소통을 구축하도록 구성된다. 일례에서, 유체 채널(18a)은 적어도 주변 분위기로부터의 공기를 자유-유체 챔버(13)에 선택적으로 운송하도록 구성된 통기 체크 밸브(78a)(도 7)를 포함한다. 일례에서, 유체 채널(18a)은 복수의 밸브 및/또는 개구부를 포함할 수 있다. 체크 밸브(18b)는 자유-유체 챔버(13)와 피조절 챔버(12) 간의 유체 소통을 구축하도록 구성된다.
일례에서, 유체 채널(18a)은 하우징 유닛(11)의 상부, 예컨대 상단부 상에 배치되며, 체크 밸브(18b)는 중력 방향 dg에 대해 사전에 결정된 거리 dp 만큼 유체 채널(18a) 아래에, 예컨대 공통 벽부(17)의 하부에 배치된다. 중력 방향 dg는 하우징 유닛(11)의 상단부로부터 하우징 유닛(11)의 바닥부 쪽으로의 방향으로 될 수 있다. 다른 예에서, 공통 벽부(17)는 체크 밸브(18b)가 중력 방향 dg에 대해 사전에 결정된 거리 dp만큼 유체 채널(18a) 아래에 배치되도록 하나 이상의 유체 채널(18a) 및 체크 밸브(18b)를 포함한다.
도 3 및 도4는 일례에 따른 도 1의 유체 용기의 체크 밸브를 예시하는 사시도이다. 체크 밸브(18b)는 체크 볼(check ball)(37), 포트(36), 포트(36)를 둘러싸는 시트(seat)(35), 및 스토퍼(stopper)(38)를 포함할 수 있다. 도 3은 개방 상태의 체크 밸브(18b)를 예시한다. 즉, 자유-유체 챔버(13) 내의 압력이 피조절 챔버(12) 내의 압력보다 크게 되어, 체크 볼(37)이 시트(35) 및 포트(35)로부터 멀어져 스토퍼(38) 쪽으로 이동하게 된다. 이와 달리, 도 4는 폐쇄 상태의 체크 밸브(18b)를 예시한다. 즉, 피조절 챔버(12) 내의 압력이 자유-유체 챔버(13) 내의 압력보다 크게 되어, 체크 볼(37)이 스토퍼(38)로부터 시트(35) 및 포트(35)에 닿도록 이동하게 된다.
도 5a 내지 도 5e는 일례에 따른 도 1의 유체 용기의 다양한 단계의 사시도이다. 도 5a 내지 도 5c에서, 피조절 챔버(12) 및 자유-유체 챔버(13)는 각각의 비소진 상태(15b, 15d)에 있다. 도 5e에서, 피조절 챔버(12) 및 자유-유체 챔버(13)는 각각의 소진 상태(15a, 15c)에 있다. 도 5a 내지 도 5e를 참조하면, 본 예에서, 피조절 챔버(13)가 각각의 소진 상태(15a)(도 5e)에 도달하기 전에, 자유-유체 챔버(13)는 각각의 소진 상태(15c)(도 5d)에 도달한다. 소진 상태는 각각의 챔버가 특정 유체가 실질적으로 소진된 상태이다. 예컨대, 챔버는 각각의 챔버가 각각의 챔버의 유체 저장 용량의 5 퍼센트를 넘지 않는 특정한 유체의 양을 포함하고 있을 때에 특정 유체가 실질적으로 소진된 것으로 간주될 수 있다.
도 5a 내지 도 5e에서, 각각의 소진 라인(lr, lf)이 예시를 위해 각각 피조절 챔버(12)와 자유-유체 챔버(13)에 대해 나타내어져 있다. 본 예에서, 자유-유체 챔버(13)는 피조절 챔버(12)가 그 안에서의 패시브 시퀀싱을 통해 피조절 챔버 소진 상태(15a)(도 5e)에 도달하기 전에 자유-유체 챔버 소진 상태(15c)(도 5d)에 도달한다. 즉, 각각의 밸브 및/또는 밸브들은 자유-유체 챔버(13)로부터 각각의 유체(f1)를 피조절 챔버(12)에 운송하기 위해 각각의 이미지 형성 장치로부터 액티브 시퀀싱 명령을 요구하지 않는다.
그러므로, 피조절 챔버(12)에서, 제2 유체(f2)는 적어도 자유-유체 챔버(13) 내에서 제1 유체(f1)가 각각의 소진 라인(lf) 아래로 떨어질 때까지는 각각의 소진 라인(lr) 위에 유지된다. 그러므로, 유체 용기(10)는 각각의 챔버(12, 13) 내의 스트랜드된 유체의 가능한 양을 감소시킨다. 본 예에서, 자유-유체 챔버(13)의 특정한 유체는 제1 유체(f1)이고, 피조절 챔버(12)의 특정한 유체는 제2 유체(f2)이다. 일례에서, 제1 유체(f1) 및 제2 유체(f2)의 각각은 잉크 등이어도 된다. 다른 예에서, 제1 유체(f1) 및 제2 유체(f2)는 잉크 이외의 액체일 수도 있다.
일례로서, 피조절 챔버(12)의 유체 저장 용량이 48 입방 센티미터(cc)이면, 피조절 챔버(12)의 각각의 소진 상태(예컨대, 피조절 챔버 소진 상태(15a))는 4.8cc를 넘지 않는 제2 유체(f2)가 그 안에 남아 있을 때이다. 자유-유체 챔버(13)의 유체 저장 용량이 70cc이면, 자유-유체 챔버(13)의 대응하는 소진 상태(예컨대, 자유-유체 챔버 소진 상태(15c))는 7.0cc를 넘지 않는 제1 유체(f1)가 그 안에 남아 있을 때이다. 그러므로, 본 예에서, 피조절 챔버(12) 내에 남아 있는 제2 유체(f2)의 양은 자유-유체 챔버(13) 내에 남아 있는 제1 유체(f1)가 7.0cc 또는 그 미만일 때까지 4.8cc보다 커야 한다.
일례에서, 출구(16)(도 5a)에 의해 피조절 챔버(12)로부터 하우징 유닛(11)의 외측에 운송되는 제2 유체(f2)에 응답하여, 제1 유체(f1)가 자유-유체 챔버(13)로부터 체크 밸브(18b)를 통해 피조절 챔버(12)에 운송된다(도 5b). 그 결과, 자유-유체 챔버(13)로부터 피조절 챔버(12)에 운송되는 제1 유체(f1)(도 5b)에 응답하여, 공기가 주변 분위기로부터 유체 채널(18a)을 통해 자유-유체 챔버(13)에 운송된다(도 5c). 또한, 체크 밸브(18b)는 제1 유체(f1)를 이들 챔버(12, 13) 간의 압력차에 응답하여 자유-유체 챔버(13)로부터 피조절 챔버(12)에 선택적으로 운송하도록 구성될 수 있다. 즉, 본 예에서, 체크 밸브(18b)는 자유-유체 챔버(13) 내의 압력이 피조절 챔버(12) 내의 압력보다 커서 제1 유체(f1)가 체크 밸브(18b)를 통해 피조절 챔버(12) 내로 운송되는 때에는 개방 상태에 있게 된다.
도 6은 일례에 따른 설치된 상태의 도 1의 유체 용기의 횡단면도이다. 도 6을 참조하면, 본 예에서, 유체 용기(10)는 설치된 상태를 포함할 수 있다. 설치된 상태에서, 하우징 유닛(11)은 이미지 형성 장치의 유체 용기 수용부(61)에 삽입되고, 유체 채널(18a)이 주변 분위기와 소통하게 된다. 예컨대, 유체 용기(10)는 피조절 챔버(12) 및 잉크를 저장하기 위한 자유-잉크 챔버를 포함하는 분리 가능한 잉크 카트리지를 포함할 수 있다. 하우징 유닛(11)은 피조절 챔버(12) 내의 제2 유체(f2)가 체크 밸브(18b) 쪽으로 향하게 되는 방식으로 이미지 형성 장치의 유체 용기 수용부(61)에 의해 수용되도록 구성된다. 예컨대, 자유-유체 챔버(13)의 플로어 부분(11a)(도 5b)이 체크 밸브(18b) 쪽으로 경사지게 될 수 있다.
도 7은 일례에 따른 유체 용기를 예시하는 블록도이다. 유체 용기(10)는 유체 용기 수용부(61)(도 6)를 갖는 이미지 형성 장치와 함께 사용될 수 있다. 도 7을 참조하면, 본 예에서, 유체 용기(10)는 하우징 유닛(11), 하우징 유닛(11) 내에 배치되고 제1 유체(f1)를 저장하도록 구성된 자유-유체 챔버(13), 및 하우징 유닛(11) 내에 배치되고 제2 유체(f2)를 저장하도록 구성된 피조절 챔버(12)를 포함한다. 피조절 챔버(12)는 제2 유체(f2)를 조절하도록 구성된 조절기 유닛(14) 및 제2 유체(f2)를 피조절 챔버(12)로부터 하우징 유닛(11)의 외측으로 운송하도록 구성된 출구(16)를 포함한다. 유체 용기(10)는 또한 통기 체크 밸브(78a) 및 웨트 플로우 체크 밸브(wet flow check valve)(78b)를 포함한다.
통기 체크 밸브(78a)는 주변 분위기와 자유-유체 챔버(13) 간에 공기를 선택적으로 운송하도록 구성된다. 웨트 플로우 체크 밸브(78b)는 제1 유체(f1)를 자유-유체 챔버(13)로부터 피조절 챔버(12)에 선택적으로 운송하도록 구성된다. 웨트 플로우 체크 밸브(78b)는 예컨대 볼-시트 체크 밸브(ball-seat check valve)를 포함할 수 있다. 일례에서, 제2 유체(f2)는 출구(16)를 통해 하우징 유닛(11)의 외측에, 예컨대 프린트 헤드 조립체에 운송되어, 매체 상으로 방출된다. 그 결과, 제1 유체(f1)가 자유-유체 챔버(13)로부터 웨트 플로우 체크 밸브(78b)를 통해 피조절 챔버(12)에 운송된다. 또한, 피조절 챔버(12)에 운송되는 제1 유체(f1)에 응답하여, 통기 체크 밸브(78a)는 자유-유체 챔버(13) 내로 공기를 운송하여 이전에는 제1 유체(f1)에 의해 점유되었던 공간을 점유하도록 한다. 도 7의 자유-유체 챔버(13)는 피조절 챔버(12)가 그 안에서의 패시브 시퀀싱을 통해 피조절 챔버 소진 상태(15a)에 도달하기 전에 자유-유체 챔버 소진 상태(15c)에 도달할 수 있으며, 도 1 내지 도 6에 예시된 용기(10)에 대해 위에서 설명한 바와 같이 설치된 상태를 포함한다.
도 8은 일례에 따른 통합식 다기능 밸브 장치(integrated multifunctional valve device)를 포함하는 유체 용기를 예시하는 블록도이다. 도 8의 유체 용기(80)는 도 1에 대하여 위에서 설명한 유체 용기(10)에 대응한다. 도 8을 참조하면, 유체 용기(80)는 통합식 다기능 밸브 장치(88) 및 웨트 플로우 체크 밸브(78b)를 포함하는 밸브(86)를 포함한다. 일례에서, 도 8의 유체 용기(80)의 통합식 다기능 밸브 장치(88)와 웨트 플로우 체크 밸브(78b)는 각각 도 1의 유체 용기의 유체 채널(18a)과 체크 밸브(18b)에 대응한다. 본 예에서, 통합식 다기능 밸브 장치(88) 및 웨트 플로우 체크 밸브(78b)의 각각은 자유-유체 챔버(13)와 피조절 챔버(12)를 선택적으로 격리시킨다. 즉, 자유-유체 챔버(13)와 피조절 챔버(12) 간의 유체 소통이 선택적으로 중지된다. 유체 용기(80)의 피조절 챔버(12)는 또한 하이퍼인플레이션 프라이밍 및/또는 퍼징 상태(hyperinflation priming and/or purging state)(55a)(도 11a), 배압 조절 상태(backpressure regulation state)(55b)(도 11b), 및 정상 및/또는 고도 안정 상태(normal and/or altitude robust state)(55c)(도 11c)와 같은 복수의 상태(15)를 포함할 수 있다.
도 9는 일례에 따른 통합식 다기능 밸브 장치를 분해된 상태로 예시하는 사시도이다. 도 10a 내 도 10c는 일례에 따른 조립된 상태의 도 9의 통합식 다기능 밸브 장치를 예시하는 횡단면도이다. 통합식 다기능 밸브 장치(88)는 유체 용기(80)와 함께 사용되어 예컨대 유체를 유체 용기(80)로 향하게 하고, 유체를 유체 용기(80)로부터 다른 곳으로 향하게 하고, 및/또는 유체를 유체 용기(80) 내에서 이동하게 할 수 있다. 도 9 및 도 10a 내지 도 10c를 참조하면, 본 예에서, 통합식 다기능 밸브 장치(88)는, 제1 포트(92) 및 제2 포트(93)가 내부에 형성되어 있는 표면 부재(91)와, 가요성 디스크 부재(94)와, 표면 부재(91)로부터 바깥쪽으로 연장하는 제1 시트 부재(seat member)(95), 표면 부재(91)로부터 바깥쪽으로 연장하는 제2 시트 부재(96), 및 액추에이터 부재(97)를 포함할 수 있다.
바깥쪽 방향 d0는 예컨대 각각의 포트(92, 93)가 형성되는 표면 부재(91)의 표면부에 실질적으로 수직하고 이 표면부로부터 멀어지는 방향이다. 본 예에서, 표면 부재(91)는 하우징 부분 및/또는 하우징 부분의 벽부와 같은 유체 용기(80)의 일부분일 수 있다. 다른 예에서, 표면 부재(91)는 별도의 부재이고, 유체 용기(80)에 부착 가능한 것이어도 된다. 일례에서, 유체 용기(80)는 제1 하우징 부재(98a), 제2 하우징 부재(98b) 및 모세관 경로(99)를 포함할 수 있다. 제1 하우징 부재(98a)와 제2 하우징 부재(98b)는 그 사이에 밀봉된 챔버(98c)를 형성한다.
도 9 및 도 10a 내지 도 10c를 참조하면, 제1 하우징 부재(98a)는 제1 포트(92), 제2 포트(93), 제1 시트 부재(95), 제2 시트 부재(96) 및 가요성 디스크 부재(94)를 둘러싸도록 표면 부재(91)로부터 바깥쪽으로 연장할 수 있다. 일례에서, 제1 하우징 부재(98a)와 표면 부재(91)는 일체형 부재이어도 된다. 다른 예에서, 제1 하우징 부재(98a)가 별도로 형성되고, 표면 부재(91)의 상호 반대쪽에 배치되고, 및/또는 위치설정 부품(도시하지 않음), 접착제, 마찰 결합 장치(friction-fit arrangement) 등을 통해 표면 부재(91)에 결합될 수 있다. 일례에서, 제2 하우징 부재(98b)는 제1 하우징 부재(98a)에 영구적으로 결합되거나 또는 분리 가능하게 결합될 수 있다. 제2 하우징 부재(98b)는 밀봉된 챔버(98c)의 내측 및 외측에 대한 액세스를 제공하기 위해 엑세스 개구부(98d)를 포함한다.
도 9 및 도 10a 내지 도 10c를 참조하면, 본 예에서, 통합식 다기능 밸브 장치(88)는 통합된 조절기 밸브(88a)(도 11a∼11c), 자유-유체 밸브(88b)(도 11a∼11c)와 같은 제1 압력-작동식 밸브, 통기 밸브(78a)(도 11a∼11c)와 같은 제2 압력 작동식 밸브를 포함한다. 조절기 밸브(88a)는, 레버 부재(97b) 및 액추에이터 볼(97a)과 같은 액추에이터 부재, 가요성 디스크 부재(94), 제1 시트 부재(95), 제2 시트 부재(96), 제1 포트(92) 및 제2 포트(93)를 포함한다. 조절기 밸브(88a)는, 가요성 디스크 부재(94)의 포트 개방 위치에 대응하는 개방 상태와, 가요성 디스크 부재(94)의 포트 폐쇄 위치에 대응하는 폐쇄된 상태를 갖는다. 포트 개방 위치에서, 가요성 디스크 부재(94)는 제2 시트 부재(96)로부터 멀어지도록 이동한다. 즉, 가요성 디스크 부재(94)는 각각의 포트(93)로부터 멀어지도록 이동한다. 그러므로, 개방 상태에서, 조절기 밸브(88a)는 제1 포트(92)와 제2 포트(93) 간의 유체 소통을 구축한다. 포트 폐쇄 위치에서, 가요성 디스크 부재(94)는 제1 시트 부재(95) 및 제2 시트 부재(96)에 닿도록 움직이게 되고, 제1 시트 부재(95) 및 제2 시트 부재(96)를 가로질러 연장한다. 즉, 가요성 디스크 부재(94)는 각각의 포트(93) 쪽으로 움직이게 된다. 그러므로, 폐쇄된 상태에서, 조절기 밸브(88a)는 제1 포트(92)와 제2 포트(93) 간의 유체 소통을 중지한다.
도 9 내지 도 10a를 참조하면, 본 예에서, 통합식 다기능 밸브 장치(88)는 조절기 밸브(88a)의 개방 상태에 대응하는 제1 압력-작동식 밸브를 형성하기 위해 가요성 디스크 부재(94), 제1 시트 부재(95), 제2 시트 부재(96) 및 제1 포트(92)를 포함한다. 가요성 디스크 부재(94), 제2 시트 부재(96) 및 제2 포트(93)는 조절기 밸브(88a)의 개방 상태에 대응하는 제2 압력-작동식 밸브를 형성한다. 즉, 레버 부재(97b) 및 액추에이터 볼(97a)이 가요성 디스크 부재(94)의 적어도 일부분을 포트 폐쇄 위치(도 10c)로 이동시키지 못하는 때에도, 적당한 압력이 가요성 디스크 부재(94)의 적어도 일부분을 제2 시트 부재(96)에 닿도록 움직이게 하여 제2 포트(93)를 덮을 수 있다.
자유-유체 밸브(88b)는 통기 밸브(78a)로부터의 공기를 자유-유체 챔버(13) 내로 선택적으로 운송하도록 구성될 수 있다. 통기 밸브(78a)는 주변 분위기로부터의 공기를 자유-유체 밸브(88b)에 선택적으로 운송하도록 구성될 수 있다. 일례에서, 조절기 밸브(88a), 제1 압력-작동식 밸브 및 제2 압력-작동식 밸브 중의 하나 이상이 체크 밸브이어도 된다. 본 예에서, 조절기 밸브(88a), 제1 압력-작동식 밸브 및 제2 압력-작동식 밸브의 각각이 체크 밸브이다.
도 10a를 참조하면, 일례에서, 통합식 다기능 밸브 장치(88)는 모세관식 안전 밸브(capillary relief valve)(89)(도 11a∼11c)를 포함할 수 있다. 일례에서, 가요성 디스크 부재(94), 제1 시트 부재(95), 제1 하우징 부재(98a), 제2 시트 부재(96) 및 제2 포트(93)는 조절기 밸브(88a)의 개방 위치에 대응하는 모세관식 안전 밸브(89)를 형성한다. 일례에서, 제2 하우징 부재(98b), 액추에이터 볼(97a), 가요성 디스크 부재(94), 제1 시트 부재(95), 제1 하우징 부재(98a), 제2 시트 부재(96), 및 제2 포트(93)는 조절기 밸브(88a)의 개방 위치에 대응하는 모세관식 안전 밸브(89)를 형성한다. 모세관 경로(99)는 제2 포트(93)로부터의 공기를 피조절 챔버(12)에 선택적으로 운송하도록 구성될 수 있다. 일례에서, 모세관 경로(99)는 제2 포트(93)로부터의 공기를 배압 조절 상태(55b)(도 11b)와 같은 피조절 챔버(12)의 각각의 상태(55)에 기초하여 피조절 챔버(12)에 선택적으로 운송한다.
도 11a, 도 11b 및 도 11c는 일례에 따른 유체 용기의 피조절 챔버의 상태를 예시하는 도표이다. 일례에서, 복수의 상태(15)는 가압 상태와 감압 상태의 조합이어도 된다. 도 11a 내지 도 11c를 참조하면, 본 예에서, 상태(55)(도 7)는 하이퍼인플레이션 프라이밍 및/또는 퍼징 상태(55a)(도 11a), 배압 조절 상태(55b)(도 11b), 및 정상 및/또는 고도 안정 상태(55c)(도 11c)를 포함한다. 하이퍼인플레이션 프라이밍 및/또는 퍼징 상태(55a)에서는, 조절기 유닛(14)은 프라이밍 기능 및 퍼징 기능 중의 적어도 하나를 수행하기 위해 피조절 챔버(12)를 정압(positive pressure)으로 가압하도록 구성되어, 웨트 플로우 밸브(78b)가 폐쇄된다. 즉, 피조절 챔버(12)는 자유-유체 챔버(13)보다 큰 압력을 갖는다. 또한, 조절기 밸브(88a)가 폐쇄되고, 자유-유체 밸브(88b)가 폐쇄되고, 통기 밸브(78a)가 폐쇄되고, 모세관식 안전 밸브(89)가 폐쇄된다.
도 10c 및 도 11a를 참조하면, 예컨대, 하이퍼인플레이션 프라이밍 및/또는 퍼징 상태(55a)에서의 작동에서, 조절기 유닛(14)이 팽창하여 피조절 챔버(12)를 가압하고, 예컨대 레버 부재(97b)를 각각의 포트(93)로부터 멀어지는 방향으로 이동시킨다. 액추에이터 볼(actuator ball)(97a) 또한 각각의 포트(93)로부터 멀어지도록 이동한다. 그러나, 피조절 챔버(12) 내의 압력은 가요성 디스크 부재(94)를 포트 폐쇄 위치로 위치시키고, 웨트 플로우 밸브(78b)를 폐쇄시킨다. 즉, 가요성 디스크 부재(94)는 각각의 포트(93) 쪽으로 각각의 포트에 닿도록 움직이게 되어 각각의 포트를 덮게 되어서, 피조절 챔버(12)로부터 자유-유체 챔버(13)를 격리시킨다. 일례에서는, 모세관식 안전 밸브(89)가 폐쇄된다.
도 10a 및 도 11b를 참조하면, 배압 조절 상태(55b)에서, 조절기 유닛(14)은 제어된 유체 전달 기능을 수행하기 위해 피조절 챔버(12) 내에 부압(negative pressure)을 형성하도록 구성되어, 웨트 플로우 밸브(78b)가 개방되고, 조절기 밸브(88a)가 개방되고, 자유-유체 밸브(88b)가 개방되고, 통기 밸브(78a)가 개방되고, 모세관식 안전 밸브(89)가 개방된다. 즉, 피조절 챔버(12) 내의 압력은 자유-유체 챔버(13) 내의 압력보다 작게 된다. 예컨대, 배압 조절 상태(55b)에서의 작동에서, 배압은 조절기 유닛(14)을 팽창시켜 피조절 챔버(12)를 가압하고, 예컨대 레버 부재(97b)를 각각의 포트(93)로부터 멀어지는 방향으로 이동시킨다. 액추에이터 볼(97a) 또한 각각의 포트(93)로부터 멀어지도록 이동한다. 가요성 디스크 부재(94)가 포트 개방 위치에 위치되고, 웨트 플로우 밸브(78b)가 개방 위치에 위치된다. 즉, 공기가 통기 밸브(78a) 및 자유-유체 밸브(88b)를 통해 자유-유체 챔버(13) 내로 흐르게 된다. 또한, 유체가 자유-유체 챔버(13)로부터 웨트 플로우 밸브(78b)를 통해 피조절 챔버(12) 내로 흐르게 된다. 일례에서, 모세관식 안전 밸브(89)가 개방된다. 그러므로, 공기가 모세관식 안전 밸브(89)를 통해 예컨대 모세관 경로(99)를 따라 피조절 챔버(12) 내로 통과한다.
도 10b 및 도 11c에 예시된 바와 같이, 정상 및/또는 고도 안정 상태(55c)에서, 조절기 유닛(14)은, 부분적으로 팽창된 상태에서는, 적어도 누설 방지 기능을 수행하기 위해 피조절 챔버(12)에 부압을 형성하도록 구성되어, 웨트 플로우 밸브(78b)가 개방되고, 조절기 밸브(88a)가 폐쇄되며, 자유-유체 밸브(88b)가 폐쇄되고, 통기 밸브(78a)가 폐쇄되고, 모세관식 안전 밸브(89)가 폐쇄된다. 예컨대, 정상 및/또는 고도 안정 상태(55c)에서의 작동에서, 조절기 유닛(14)은 부분적으로 팽창한다. 가요성 디스크 부재(94)는 예컨대 레버 부재(97b) 및/또는 액추에이터 볼(97a) 등에 의해 각각의 포트에 닿도록 움직이게 된다. 그러므로, 가요성 디스크 부재(94)는 공기가 통기 밸브(78a) 및 자유-유체 밸브(88b)를 통해 자유-유체 챔버(13) 내로 흐르는 것을 제한하는 포트 폐쇄 위치로 위치된다. 피조절 챔버(12) 내의 압력이 자유-유체 챔버(13) 내의 압력보다 작을 때에는, 웨트 플로우 밸브(78b)가 개방 위치에 있게 되어 유체가 피조절 챔버(12) 내로 흐를 수 있도록 된다. 일례에서, 모세관식 안전 밸브(89)가 폐쇄된다.
본 발명은 예로서 제공되고 본 발명의 범위를 제한하려는 것이 아닌 본 발명의 예에 대한 비제한적인 상세한 설명을 이용하여 기술되어 있다. 하나의 예에 대해 설명된 특징 및/또는 동작은 다른 예와 함께 이용될 수 있고, 본 발명의 모든 예가 특정 도면에 예시되거나 예 중의 하나에 대해 설명된 특징 및/또는 동작의 전부를 갖는 것으로 이해되지 않아야 한다. 설명된 예의 변형이 당업자에 의해 이루어질 것이다. 더욱이, "구비하는", "포함하는", "갖는"이라는 표현 및 이들의 활용 표현은 상세한 설명 및/또는 청구범위에 사용될 때에는 "포함하지만 반드시 그러한 것으로 제한되지 않는다"라는 것을 의미할 것이다.
전술한 예의 몇몇은 예시적인 것이며, 그에 따라 본 발명에 필수적이지 않을 수도 있고 예로서 설명된 구조물, 동작 또는 구조물과 동작의 세부구성을 포함할 수도 있다는 것에 유의하기 바란다. 본 명세서에서 설명된 구조 및 동작은, 구조물 또는 동작이 상이한 경우에도, 당해 기술 분야에 공지된 것과 동일한 기능을 수행하는 등가 구성에 의해 대체될 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 청구범위에 사용된 바와 같은 구성요소 및 한정에 의해서만 제한된다.

Claims (10)

  1. 유체 용기 수용부를 갖는 이미지 형성 장치와 함께 사용할 수 있는 유체 용기로서,
    제1 유체를 저장하기 위한 자유-유체 챔버(free-fluid chamber) 및 제2 유체를 저장하기 위한 피조절 챔버(regulated chamber)를 포함하는 하우징 유닛으로서, 상기 피조절 챔버가, 상기 제2 유체를 조절하도록 구성된 조절기 유닛(regulator unit)과, 상기 제2 유체를 상기 하우징 유닛의 외측으로 운송하도록 구성된 출구를 포함하는, 하우징 유닛;
    상기 자유-유체 챔버와 주변 분위기 간의 유체 소통을 구축하도록 구성된 유체 채널; 및
    상기 자유-유체 챔버와 상기 피조절 챔버 간의 유체 소통을 구축하도록 구성된 체크 밸브
    를 포함하며,
    상기 피조절 챔버가 소진 상태(exhaustion state)에 도달하기 전에, 상기 자유-유체 챔버가 소진 상태에 도달하고,
    상기 체크 밸브는,
    상기 자유-유체 챔버와 상기 피조절 챔버 간의 압력차에 응답하여 상기 제1 유체를 상기 자유-유체 챔버로부터 상기 피조절 챔버에 선택적으로 운송하고,
    상기 자유-유체 챔버 내의 압력이 상기 피조절 챔버 내의 압력보다 큰 때에 개방 상태에 있게 되고,
    설치 상태에서, 상기 하우징 유닛은 상기 자유-유체 챔버의 플로어 부분(floor portion)이 상기 피조절 챔버 내의 상기 제2 유체를 상기 체크 밸브 쪽으로 향하게 하기 위해 경사지도록, 상기 유체 용기 수용부에 의해 수용되도록 구성되고,
    상기 제1 유체는 상기 피조절 챔버로부터 상기 출구를 통해 상기 하우징 유닛의 외측으로 운송되는 상기 제2 유체에 응답하여 상기 자유-유체 챔버로부터 상기 체크 밸브를 통해 상기 피조절 챔버에 운송되는, 유체 용기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 피조절 챔버가 내부에서의 패시브 시퀀싱(passive sequencing)을 통해 소진 상태에 도달하기 전에, 상기 자유-유체 챔버가 소진 상태에 도달하는, 유체 용기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유체가 상기 자유-유체 챔버로부터 상기 피조절 챔버에 운송되는 것에 응답하여, 공기가 주변 분위기로부터 상기 유체 채널을 통해 상기 자유-유체 챔버에 운송되는, 유체 용기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 자유-유체 챔버 및 상기 피조절 챔버는 서로 인접하여 있고, 공통 벽부가 상기 유체 채널과 상기 체크 밸브 중의 하나 이상을 포함하도록 상기 공통 벽부에 의해 분리되며, 상기 체크 밸브가 중력 방향에 대하여 사전에 결정된 거리만큼 상기 유체 채널 아래에 배치되는, 유체 용기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 유체 채널은, 공기를 주변 분위기로부터 상기 자유-유체 챔버에 선택적으로 운송하도록 구성된 통기 체크 밸브를 적어도 포함하는, 유체 용기.
  6. 유체 용기 수용부를 갖는 이미지 형성 장치와 함께 사용할 수 있는 유체 용기로서,
    하우징 유닛;
    상기 하우징 유닛 내에 배치되고, 제1 유체를 저장하도록 구성된 자유-유체 챔버;
    상기 하우징 유닛 내에 배치되고, 제2 유체를 저장하도록 구성된 피조절 챔버로서, 상기 피조절 챔버가, 상기 제2 유체를 조절하도록 구성된 조절기 유닛과, 상기 제2 유체를 상기 피조절 챔버로부터 상기 하우징 유닛의 외측으로 운송하도록 구성된 출구를 포함하는, 상기 피조절 챔버;
    상기 자유-유체 챔버와 주변 분위기 간에 공기를 선택적으로 운송하도록 구성된 통기 체크 밸브; 및
    상기 제1 유체를 상기 자유-유체 챔버로부터 상기 피조절 챔버에 선택적으로 운송하도록 구성된 웨트 플로우 체크 밸브(wet flow check valve)
    를 포함하며,
    상기 웨트 플로우 체크 밸브는, 상기 제2 유체가 상기 출구를 통해 상기 하우징 유닛의 외측으로 운송되는 것에 응답하여 상기 제1 유체를 운송하며, 상기 통기 체크 밸브는 상기 제1 유체가 상기 피조절 챔버 내로 운송되는 것에 응답하여 공기를 상기 자유-유체 챔버 내로 운송하고,
    상기 웨트 플로우 체크 밸브는,
    상기 자유-유체 챔버와 상기 피조절 챔버 간의 압력차에 응답하여 상기 제1 유체를 상기 자유-유체 챔버로부터 상기 피조절 챔버에 선택적으로 운송하고,
    상기 자유-유체 챔버 내의 압력이 상기 피조절 챔버 내의 압력보다 큰 때에 개방 상태에 있게 되고,
    설치 상태에서, 상기 하우징 유닛은 상기 자유-유체 챔버의 플로어 부분이 상기 피조절 챔버 내의 상기 제2 유체를 상기 웨트 플로우 체크 밸브 쪽으로 향하게 하기 위해 경사지도록, 상기 유체 용기 수용부에 의해 수용되도록 구성되고,
    상기 제1 유체는 상기 피조절 챔버로부터 상기 출구를 통해 상기 하우징 유닛의 외측으로 운송되는 상기 제2 유체에 응답하여 상기 자유-유체 챔버로부터 상기 웨트 플로우 체크 밸브를 통해 상기 피조절 챔버에 운송되는, 유체 용기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 하우징 유닛은 분리 가능한 잉크젯 카트리지를 포함하고, 상기 자유-유체 챔버는 자유-잉크 챔버를 포함하는, 유체 용기.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 자유-유체 챔버와 상기 피조절 챔버는 서로 인접해 있고, 공통 벽부에 의해 분리되어 있는, 유체 용기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 통기 체크 밸브와 상기 웨트 플로우 체크 밸브 중의 하나 이상은, 상기 웨트 플로우 체크 밸브가 중력 방향으로 사전에 결정된 거리만큼 상기 통기 체크 밸브 아래에 배치되도록, 상기 공통 벽부에 배치되는, 유체 용기.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 피조절 챔버가 내부에서의 패시브 시퀀싱(passive sequencing)을 통해 소진 상태에 도달하기 전에, 상기 자유-유체 챔버가 소진 상태에 도달하는, 유체 용기.
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