KR20030028131A - 잉크 카트리지 - Google Patents

Abstract

본 발명은 잉크 카트리지에 관하여 개시한다. 개시된 잉크 카트리지는 잉크가 저장되는 잉크저장부와, 상기 잉크저장부의 상부를 덮는 커버와, 상기 잉크저장부의 잉크를 인쇄매체에 액적으로 방출하는 헤드를 구비하며, 상기 커버는, 상기 잉크저장부의 상부를 커버하며 다수의 홀이 형성된 내부커버; 상기 내부커버로부터 상방으로 소정거리 이격되어서 상기 잉크저장부 및 내부커버를 밀봉하는 외부커버; 상기 내부커버와 외부커버 사이를 막아서 지그재그형의 공기통로를 형성하는 플레이트들;을 구비하는 것을 특징으로 한다. 이에 따르면, 사용중 과열 및 취급 부주의로 잉크저장실내의 잉크가 역류되는 것을 어느 정도 막아주며, 역류시에도 잉크저장공간에 잉크가 저장되므로 공기통로가 막히는 것이 방지된다. 또한, 잉크저장실로 유입되는 공기가 공기통로를 통과시 먼지 등이 걸러지며, 잉크주입구의 밀봉을 위해서 별도의 부품을 사용하지 않으므로 재료비가 절감되며 제조공정이 단순화되는 이점이 있다.

Description

잉크 카트리지{Ink cartridge}

본 발명은 잉크젯 프린터에 사용하는 잉크 카트리지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 잉크저장실 상부에 지그재그 형상의 공기통로를 형성하여 잉크저장실로부터의 잉크역류에 의한 공기통로의 막힘을 개선한 잉크 카트리지에 관한 것이다.

도 1은 미국특허 제6,086,193호에 개시된 5실 컬러 잉크 카트리지의 뚜껑의 평면도를 나타낸 것이다.

도면을 참조하면, 개시된 잉크 카트리지는 마젠타 및 시안 잉크에 대해서는 각각 농도가 다른 두 개의 잉크저장실로 구성되어 있으며, 옐로 컬러는 하나의 잉크저장실로 이루어져 있다. 뚜껑(120)에는 그 하부에 위치하는 5실의 잉크저장실과 대응하는 5개의 잉크충진공(130)과 공기배출공(132)이 관통되어 형성되어 있다. 이 공기배출공(132)으로부터 연통되며 그 끝이 통공부(134a~134e)에 연장되는 그루브(133)가 미로형태로 형성되어 있다. 잉크 카트리지를 사용시 그 위에 피복되어 있는 필름(135)을 벗겨서 그루브(133)가 개입된 각 잉크수용실 내를 대기에 개방하는 경우 이 긴 그루브(133)에 의해 내부의 잉크가 증발하는 것이 방지된다.

그러나 상기 구조의 뚜껑(120)을 구비한 잉크 카트리지는 취급 부주의로 잉크 카트리지의 상부가 아래로 향하거나, 또는 고온 및 흔들림 등의 영향으로 잉크가 그루브(133)를 통해서 역류하는 경우 공기통로인 그루브(133)가 막히며, 따라서 공기가 통하지 않게 되어서 잉크 카트리지 내 부압유지가 되지않아서 과부압 현상이 발생하여 잉크 토출이 어렵게 되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상기의 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 잉크의 역류에 의해서도 각 잉크저장실의 상부에 위치하는 공기통로가 막히지 않는 잉크 카트리지를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 잉크 카트리지의 뚜껑의 평면도,

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 잉크 카트리지의 측면도,

도 3은 도 2의 3-3'선을 따라 절개한 면의 평면도,

도 4는 도 2의 분리 단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호설명*

1: 잉크 카트리지 10: 잉크저장부

11: 제1격벽 12: 잉크저장실

13: 제2격벽 14: 제1챔버

16: 제2챔버 20: 스폰지

24: 헤드 40: 내부커버

42: 잉크주입구 44: 통기구

46: 공기챔버 48: 외곽 플레이트

49: 플레이트 49a: 공기통로

50: 잉크저장공간 52: 리브

70: 외부커버

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 잉크 카트리지는, 잉크가 저장되는 잉크저장부와, 상기 잉크저장부의 상부를 덮는 커버와, 상기 잉크저장부의 잉크를 인쇄매체에 액적으로 방출하는 헤드를 구비하며, 상기 커버는, 상기 잉크저장부의 상부를 커버하며 다수의 홀이 형성된 내부커버; 상기 내부커버로부터 상방으로 소정거리 이격되어서 상기 잉크저장부 및 내부커버를 밀봉하는 외부커버; 상기 내부커버와 외부커버 사이를 막아서 지그재그형의 공기통로를 형성하는 플레이트들;을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 내부커버에 형성된 다수의 홀은, 상기 공기통로에 연통되는 통기홀과, 상기 잉크저장부에 잉크를 주입하는 잉크주입구인 것이 바람직하다.

상기 내부커버의 하부 상으로부터 소정 높이로 연장되어 상기 통기홀을 안내하도록 형성된 원통부재를 더 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 잉크주입구는 그를 포위하며 상기 내부커버 상에 형성된 제1원통부재와, 상기 외부커버에서 상기 제1원통부재에 끼워맞혀지도록 형성된 제2원통부재의 결합에 의해서 밀봉되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 상부커버와 내부커버는 초음파 융착에 의해서 결합되는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 잉크 카트리지에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 층이나 영역들의 두께는 본 발명의 잉크 카트리지의 빠른 이해를 돕기 위해 과장되게 도시된 것이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 잉크 카트리지의 측면도를 나타낸 것이며, 도 3은 도 2의 3-3'선을 따라 절개한 면의 평면도이다.

도면을 참조하면, 잉크카트리지(1)는 잉크를 담는 잉크저장부(10)와, 잉크저장부(10)의 상부를 덮는 내부커버(40)와, 내부커버(40)로부터 상방으로 소정거리 이격되어서 잉크저장부(10) 및 내부커버(40)를 밀봉하는 외부커버(70)를 구비한다.

상기 잉크저장부(10)는 2개의 제1격벽(11)에 의해서 3개의 잉크저장실(12)로 구획되어 각각 옐로우, 마젠타 및 시안 컬러잉크를 수용한다. 각 잉크저장실(12)은 제1격벽(11)과 수직으로 형성된 제2격벽(13)으로 구획되어서 두 개의 제1(14) 및 제2챔버(16)로 구분되며, 제2격벽(13) 하부에는 두 챔버간의 잉크통로(18)가 형성되어 있다. 제1챔버(14)에는 잉크가 채워져 있으며, 제2챔버(16)에는 스폰지(20) 및 잉크가 채워져 있다. 제2챔버(16)의 하부에는 헤드(24)에 잉크를 공급하는 잉크공급관(22)이 형성되어 있다.

상기 내부커버(40)에는 그 하부에 위치하는 각 잉크저장실(12)에 대응하여 그 제1챔버(14)에 잉크를 주입하는 잉크주입구(42)와 제2챔버에 대응하여 통기홀(44)이 형성되어 있다. 각 잉크저장실(12) 상부의 내부커버(40)와 외부커버(70) 사이를 막는 외곽플레이트(48)에 의해 공기챔버(46)가 형성되어 있다. 공기챔버(46)의 내부에는 지그재그로 형성되어 외부커버(70) 및 내부커버(40)의 사이를 막는 플레이트(49)에 의해 지그재그형 공기통로(49a)가 형성되어 있다. 공기챔버(46)의 바닥에 위치하는 통기홀(44) 주변에는 상기 플레이트(49)가 없으며, 일정 공간인 잉크저장공간(50)이 형성되어 있다. 외곽플레이트(49)의 일측 상부에는 공기가 출입할 수 있는 홀(46a)이 형성되어 있다.

내부커버(40)의 하면에는 리브(52)가 형성되어 그 하방에 위치하는 스폰지(20)를 압축한다. 또한, 통기홀(44)을 포위하며 내부커버(40)의 플레이트 하면으로부터 하방으로 소정 높이로 원통부재(45)가 형성되어 있다.

상기 잉크주입구(42)는 외부커버(70)와 내부커버(40)에서 각각 연장된 원통부재들(72, 42a)에 의해서 이중으로 결합되어 밀봉되어 있다.

도 4는 도 2가 초음파 융착되기 전의 분리된 상태를 나타낸 분리단면도이다.

도면을 참조하면, 내부커버(40)의 상부에는 외부커버(70)와 융착되는 표면에 삼각형 형상의 융착가이드(60)가 형성되어 있어서 잉크 카트리지 제조시 융착가이드(60)가 그에 대응하는 외부커버(70)의 표면에 녹으면서 접촉부위를 밀봉시킨다. 상기 외부커버(70)의 원통부재(72)는 내부커버(40)의 잉크주입구(42)를 둘러싸는 원통부재(42a) 안으로 피팅(fitting)되어서 잉크를 주입한 다음의 잉크주입구(42)를 밀봉시킨다.

상기 구조의 잉크 카트리지의 작용을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

잉크 카트리지 제조시 먼저 잉크저장부(10)에 내부커버(40)를 초음파 융착시킨 후, 각 컬러별 제1챔버(14)의 잉크주입구(42)를 통해서 잉크가 주입된다. 각 잉크저장실(12)에 잉크가 가득 채워지면, 내부커버(40) 상에 외부커버(70)를 융착시킨다. 제조된 잉크 카트리지(1)를 프린터에 사용시 제2챔버(16) 하부의 잉크공급관(22)을 통해서 헤드(24)로 잉크가 공급된다. 이에 따라 제2챔버(16)내의 잉크가 소비되고 스폰지(20)의 기공으로부터 잉크가 사용된다. 잉크 사용에 따라서 제2챔버(16)에 부압이 걸려서 공기챔버(46)의 홀로 공기가 유입되며, 이때 유입되는 공기는 공기통로(49a)를 지나면서 먼지 및 이물질이 걸려진 후 통기홀(44)로 들어가서 부압의 세기를 낮춤으로써 잉크토출에 지장을 주는 과부압을 방지한다. 또한, 스폰지(20)의 모세관힘으로 제2챔버(16)내에는 잉크통로(18)를 통해서 제1챔버(14)의 잉크가 유입된다.

상기 구조의 잉크 카트리지(1)는 거꾸로 놓일 경우, 잉크주입구(42)가 밀봉되어 있어 그를 통해서는 잉크가 새지 않는다. 또한, 제2챔버(70)내 잉크가 통기홀(44)을 통해서 새는 경우에도 통기홀(44)을 형성하는 소정 높이의 원통부재(45)로 인해 상기 높이 이상의 잉크가 있을 경우에만 통기홀(44)을 통해서 샐 수도 있으나, 이들 대부분은 잉크저장공간(50)과 플레이트(49) 사이의 공기통로(49a)에 저장되며 근본적으로 종래기술처럼 공기통로를 막지 않는다. 잉크 카트리지(1)를 정위치로 하면 잉크저장실(12)로부터 새었던 일정공간(50)과 공기통로(49a)에 위치하는 잉크는 통기홀(44)을 통해 제2챔버(16)로 되돌아가며, 일부 잉크가 공기챔버(46) 바닥에 존재하더라도 공기통로로서의 역할을 수행한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 잉크 카트리지는 사용중 과열 및취급 부주의로 잉크저장실내의 잉크가 역류되는 것을 어느 정도 막아주며, 역류시에도 잉크저장공간에 잉크가 저장되므로 공기통로가 막히는 것이 방지된다. 또한, 잉크저장실로 유입되는 공기가 공기통로를 통과시 먼지 등이 걸러지며, 잉크주입구의 밀봉을 위해서 별도의 부품을 사용하지 않으므로 재료비가 절감되며 제조공정이 단순화되는 이점이 있다.

본 발명은 도면을 참조하여 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 한해서 정해져야 할 것이다.

Claims (5)

1. 잉크가 저장되는 잉크저장부와, 상기 잉크저장부의 상부를 덮는 커버와, 상기 잉크저장부의 잉크를 인쇄매체에 액적으로 방출하는 헤드를 구비하는 잉크 카트리지에 있어서,

   상기 커버는,

   상기 잉크저장부의 상부를 커버하며 다수의 홀이 형성된 내부커버;

   상기 내부커버로부터 상방으로 소정거리 이격되어서 상기 잉크저장부 및 내부커버를 밀봉하는 외부커버;

   상기 내부커버와 외부커버 사이를 막아서 지그재그형의 공기통로를 형성하는 플레이트들;을 구비하는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 내부커버에 형성된 다수의 홀은,

   상기 공기통로에 연통되는 통기홀과, 상기 잉크저장부에 잉크를 주입하는 잉크주입구인 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 내부커버의 하부 상으로부터 소정 높이로 연장되어 상기 통기홀을 안내하도록 형성된 원통부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 잉크주입구는, 그를 포위하며 상기 내부커버 상에 형성된 제1원통부재와, 상기 외부커버에서 상기 제1원통부재에 끼워맞혀지도록 형성된 제2원통부재의 결합에 의해서 밀봉되는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 상부커버와 내부커버는 초음파 융착에 의해서 결합되는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지.